JPH0794517B2 - トランスブタジエン系複合重合体及び複合重合体組成物 - Google Patents
トランスブタジエン系複合重合体及び複合重合体組成物Info
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- JPH0794517B2 JPH0794517B2 JP5359888A JP5359888A JPH0794517B2 JP H0794517 B2 JPH0794517 B2 JP H0794517B2 JP 5359888 A JP5359888 A JP 5359888A JP 5359888 A JP5359888 A JP 5359888A JP H0794517 B2 JPH0794517 B2 JP H0794517B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は優れた物性と加工性を有する原料ゴムとなるト
ランスブタジエン系複合重合体、及び該トランスブタジ
エン系複合重合体を原料ゴムとするゴム組成物に関す
る。
ランスブタジエン系複合重合体、及び該トランスブタジ
エン系複合重合体を原料ゴムとするゴム組成物に関す
る。
本発明の複合重合体はコールドフロー性が改良されたス
チレン−ブタジエン共重合体ゴムであって、従来からス
チレンブタジエン共重合ゴムが使用されているあらゆる
用途に好適に用いられる。そして本発明の複合重合体を
含有するゴム組成物は、加工性が優れ、その加硫物は機
械的強度が良好で、高いウェットスキッド抵抗と良好な
耐摩耗性を示し両者のバランスも良好である。したがっ
て本発明のゴム組成物は自動車タイヤ、特に乗用車タイ
ヤの用途に好適である。
チレン−ブタジエン共重合体ゴムであって、従来からス
チレンブタジエン共重合ゴムが使用されているあらゆる
用途に好適に用いられる。そして本発明の複合重合体を
含有するゴム組成物は、加工性が優れ、その加硫物は機
械的強度が良好で、高いウェットスキッド抵抗と良好な
耐摩耗性を示し両者のバランスも良好である。したがっ
て本発明のゴム組成物は自動車タイヤ、特に乗用車タイ
ヤの用途に好適である。
従来より、加硫物の強度、耐摩耗性、反発弾性、ウェッ
トスキッド抵抗性等の性能が優れ、且つ加工性も優れた
原料ゴムが、汎用の加硫ゴムとして希求されている。
トスキッド抵抗性等の性能が優れ、且つ加工性も優れた
原料ゴムが、汎用の加硫ゴムとして希求されている。
しかし、その要望にこたえるためには、例えば耐摩耗性
及び反発弾性に対するウェットスキッド抵抗性、或いは
強度に対する加工性というような互に背反する関係いあ
る要求特性をバランスよく改善していく必要があり、そ
のことは極めて難しいことであった。そのため今迄に種
々な該技術に関する提案がなされているが、いづれも十
分満足のいくものにはなりえていなかった。
及び反発弾性に対するウェットスキッド抵抗性、或いは
強度に対する加工性というような互に背反する関係いあ
る要求特性をバランスよく改善していく必要があり、そ
のことは極めて難しいことであった。そのため今迄に種
々な該技術に関する提案がなされているが、いづれも十
分満足のいくものにはなりえていなかった。
例えば、改良方法の一つとして、それぞれ性能に特徴を
有する数種類のゴムをブレンドすることによりこれらの
性能及び加工性を改善しようとする提案がある。その1
つにブタジエンの結合様式の一つであるトランス結合に
注目したものとしてトランス結合60ないし90%のブタジ
エン重合体又は共重合体と−60℃ないし−10℃のガラス
転移温度を有するブタジエン重合体又は共重合体をブレ
ンドして原料ゴムとして用いる方法(特開昭57-100146
号)があるが、この方法では加工性とウェットスキッド
性は大きく改善されるものの単純なブレンドである為か
引張強度、反発弾性、耐摩耗性については未だ改善の程
度が不十分である。また、別の方法として2種又はそれ
以上の異なる性能を有するポリマーからなるブロック共
重合体を原料ゴムに用いる方法が提案されている。例え
ば、モノビニル芳香族と共役ジエンの共重合体であっ
て、モノビニル芳香族含量の異なる2種のブロックから
なる、いわゆるランダムブロック共重合体(特公昭47-1
7449号、特開昭57-200413号)、又、同様にビニル結合
含量の異なる2種のブロックからなるランダムブロック
共重合体(特公昭54-26583号)、モノビニル芳香族含量
とビニル結合含量の組合せによるランダムブロック共重
合体(特開昭57-102912号、特開昭57-109817号、特開昭
57-109818号)などが知られている。しかし、これらの
ランダムブロック共重合体では、結合スチレン量とブタ
ジエン部ビニル量の組合せだけのブロック重合体である
ため未だ耐摩耗性とウェットスキッド抵抗性のバランス
の改善が不十分であり、強度、加工性の向上はほとんど
効果がなかった。又、高トンラスSBRと高ビニルSBRのジ
ブロックからなるブロック共重合体(特開昭61-238845
号)も提案されている。しかし、高トランスSBRブロッ
クは、スチレンの共重合によりガラス転移温度が高目の
ものとなり、結晶融点も室温以下の低目ないしは存在し
ないものとなってしまい、高トランスブロック部分がも
たらすゴムとしての優れた物性(コールドフロー性の改
良、硬さ、モジュラスの改良、耐摩耗性の改良等)の発
現が不十分となっている。一方、これらの効果を発現さ
せる為には更に高い割合の高トランスブロック部分を含
ませる必要があるが、かえって発熱性、低温性能の低下
をきたすことになてまう。しかも、この高トランスSBR
(HTSBR)と高ビニルSBRのジブロック共重合体は、使用
する触媒の活性が不十分であり第1段階のトランス共重
合体部分を得る重合の活性が著しく低く、且つ分子量分
布も広くなり、又第2段階の重合もリビング性が劣る
為、好ましくない分子量分布の拡大及び生成ポリマー中
のHTSBR−b−HVSBR型ジブロックポリマーの割合が低下
しHTSBRホモポリマーの割合の増加したものとなってし
まい高トランスポリマーと低トランスポリマーのブロッ
クポリマーとして期待される性能の向上が認められない
ものであった。
有する数種類のゴムをブレンドすることによりこれらの
性能及び加工性を改善しようとする提案がある。その1
つにブタジエンの結合様式の一つであるトランス結合に
注目したものとしてトランス結合60ないし90%のブタジ
エン重合体又は共重合体と−60℃ないし−10℃のガラス
転移温度を有するブタジエン重合体又は共重合体をブレ
ンドして原料ゴムとして用いる方法(特開昭57-100146
号)があるが、この方法では加工性とウェットスキッド
性は大きく改善されるものの単純なブレンドである為か
引張強度、反発弾性、耐摩耗性については未だ改善の程
度が不十分である。また、別の方法として2種又はそれ
以上の異なる性能を有するポリマーからなるブロック共
重合体を原料ゴムに用いる方法が提案されている。例え
ば、モノビニル芳香族と共役ジエンの共重合体であっ
て、モノビニル芳香族含量の異なる2種のブロックから
なる、いわゆるランダムブロック共重合体(特公昭47-1
7449号、特開昭57-200413号)、又、同様にビニル結合
含量の異なる2種のブロックからなるランダムブロック
共重合体(特公昭54-26583号)、モノビニル芳香族含量
とビニル結合含量の組合せによるランダムブロック共重
合体(特開昭57-102912号、特開昭57-109817号、特開昭
57-109818号)などが知られている。しかし、これらの
ランダムブロック共重合体では、結合スチレン量とブタ
ジエン部ビニル量の組合せだけのブロック重合体である
ため未だ耐摩耗性とウェットスキッド抵抗性のバランス
の改善が不十分であり、強度、加工性の向上はほとんど
効果がなかった。又、高トンラスSBRと高ビニルSBRのジ
ブロックからなるブロック共重合体(特開昭61-238845
号)も提案されている。しかし、高トランスSBRブロッ
クは、スチレンの共重合によりガラス転移温度が高目の
ものとなり、結晶融点も室温以下の低目ないしは存在し
ないものとなってしまい、高トランスブロック部分がも
たらすゴムとしての優れた物性(コールドフロー性の改
良、硬さ、モジュラスの改良、耐摩耗性の改良等)の発
現が不十分となっている。一方、これらの効果を発現さ
せる為には更に高い割合の高トランスブロック部分を含
ませる必要があるが、かえって発熱性、低温性能の低下
をきたすことになてまう。しかも、この高トランスSBR
(HTSBR)と高ビニルSBRのジブロック共重合体は、使用
する触媒の活性が不十分であり第1段階のトランス共重
合体部分を得る重合の活性が著しく低く、且つ分子量分
布も広くなり、又第2段階の重合もリビング性が劣る
為、好ましくない分子量分布の拡大及び生成ポリマー中
のHTSBR−b−HVSBR型ジブロックポリマーの割合が低下
しHTSBRホモポリマーの割合の増加したものとなってし
まい高トランスポリマーと低トランスポリマーのブロッ
クポリマーとして期待される性能の向上が認められない
ものであった。
本発明は上述した、従来の方法では達成し得なかった。
コールドフロー性に優れ、加硫ゴムとしては耐摩耗性と
ウェットスキッド抵抗性のバランスが改善され、しかも
強度が向上し、加工性も改善された、新規なスチレン−
ブタジエン共重合ゴムからなるトランスブタジエン系複
合重合体及び該複合重合体を用いた組成物を提供しよう
とするものである。
コールドフロー性に優れ、加硫ゴムとしては耐摩耗性と
ウェットスキッド抵抗性のバランスが改善され、しかも
強度が向上し、加工性も改善された、新規なスチレン−
ブタジエン共重合ゴムからなるトランスブタジエン系複
合重合体及び該複合重合体を用いた組成物を提供しよう
とするものである。
即ち、本発明は、ガラス転移温度が−80℃以下、結晶融
点が30〜130℃であるトランス結合80%以上、分子量1
〜20万、分子量分布w/n1.2〜4の樹脂状ポリブタジ
エンブロックと結合スチレン含量1〜50重量%、結晶融
点を有しないトランス結合が40%以下、ビニル結合が40
〜80%、分子量が2〜40万のゴム状ブタジエン−スチレ
ンランダム共重合体ブロックからなるブロックポリマー
及び結合スチレン含量1〜50重量%、結晶融点を有しな
いトランス結合が40%以下、ビニル結合が40〜80%、分
子量2〜40万のゴム状ブタジエン−スチレンランダム共
重合体を主成分とし、高トランス樹脂状ポリブタジエン
部分がトランスブタジエン系複合重合体全体の1〜70重
量%であり、ムーニー粘度ML1+4(100℃)が10〜150で
あり、分子量分布w/nが1.2〜5であるトランスブ
タジエン系複合重合体、及び該トランスブタジエン系複
合重合体を少くとも20重量%含有する原料ゴム100重量
部、カーボンブラック10〜300重量部、加硫剤0.1〜10重
量部よりなるトランスブタジエン系複合重合体組成物を
提供するものである。
点が30〜130℃であるトランス結合80%以上、分子量1
〜20万、分子量分布w/n1.2〜4の樹脂状ポリブタジ
エンブロックと結合スチレン含量1〜50重量%、結晶融
点を有しないトランス結合が40%以下、ビニル結合が40
〜80%、分子量が2〜40万のゴム状ブタジエン−スチレ
ンランダム共重合体ブロックからなるブロックポリマー
及び結合スチレン含量1〜50重量%、結晶融点を有しな
いトランス結合が40%以下、ビニル結合が40〜80%、分
子量2〜40万のゴム状ブタジエン−スチレンランダム共
重合体を主成分とし、高トランス樹脂状ポリブタジエン
部分がトランスブタジエン系複合重合体全体の1〜70重
量%であり、ムーニー粘度ML1+4(100℃)が10〜150で
あり、分子量分布w/nが1.2〜5であるトランスブ
タジエン系複合重合体、及び該トランスブタジエン系複
合重合体を少くとも20重量%含有する原料ゴム100重量
部、カーボンブラック10〜300重量部、加硫剤0.1〜10重
量部よりなるトランスブタジエン系複合重合体組成物を
提供するものである。
本発明における複合重合体を構成するブロックポリマー
の高トランス樹脂状ポリブタジエンブロックは、ガラス
転移温度が−80℃以下、結晶融点が30〜130℃であるト
ランス結合80%以上の樹脂状ポリブタジエンである。こ
の範囲外ものでは本発明の優れた効果は得られない。す
なわち、ガラス転移温度が−80℃を越える場合は耐磨耗
性や反発弾性が劣り、結晶融点が30℃より低い場合は、
コールドフロー性が劣り、耐摩耗性や強度なども低下す
る。結晶融点が130℃を越えるとトランスポリマーブロ
ック部の十分な架橋が得られず、強度の低下や発熱性が
悪化する。又、トランス結合が80%未満では、コールド
フロー性が劣り、耐摩耗性、強度、モジュラス、硬度が
低下する。本発明において高トランス樹脂状ポリブタジ
エンブロックは、そのガラス転移温度が−83℃以下が好
ましく、結晶融点は好ましくは40℃〜120℃、更に好ま
しくは50℃〜110℃である。このためトランス結合は85
〜95%が好ましい。高トランス樹脂状ポリブタジエンブ
ロックの分子量は1〜20万、分子量分布w/nは1.2
〜4である。分子量が1万未満では、本発明の特徴であ
るコールドフロー性改良の効果が得られず、耐摩耗性、
強度の向上などの性能の向上が得られない。一方分子量
が20万以上では複合重合体が室温で固くなりすぎてかえ
って加工しにくくなるなどの問題が生じる。ここで分子
量は重量平均分子量wである。又分子量分布w/n
が4を越える場合、耐摩耗性、強度の向上などの効果が
少ないばかりか、発熱性が悪化する問題が生じる。
の高トランス樹脂状ポリブタジエンブロックは、ガラス
転移温度が−80℃以下、結晶融点が30〜130℃であるト
ランス結合80%以上の樹脂状ポリブタジエンである。こ
の範囲外ものでは本発明の優れた効果は得られない。す
なわち、ガラス転移温度が−80℃を越える場合は耐磨耗
性や反発弾性が劣り、結晶融点が30℃より低い場合は、
コールドフロー性が劣り、耐摩耗性や強度なども低下す
る。結晶融点が130℃を越えるとトランスポリマーブロ
ック部の十分な架橋が得られず、強度の低下や発熱性が
悪化する。又、トランス結合が80%未満では、コールド
フロー性が劣り、耐摩耗性、強度、モジュラス、硬度が
低下する。本発明において高トランス樹脂状ポリブタジ
エンブロックは、そのガラス転移温度が−83℃以下が好
ましく、結晶融点は好ましくは40℃〜120℃、更に好ま
しくは50℃〜110℃である。このためトランス結合は85
〜95%が好ましい。高トランス樹脂状ポリブタジエンブ
ロックの分子量は1〜20万、分子量分布w/nは1.2
〜4である。分子量が1万未満では、本発明の特徴であ
るコールドフロー性改良の効果が得られず、耐摩耗性、
強度の向上などの性能の向上が得られない。一方分子量
が20万以上では複合重合体が室温で固くなりすぎてかえ
って加工しにくくなるなどの問題が生じる。ここで分子
量は重量平均分子量wである。又分子量分布w/n
が4を越える場合、耐摩耗性、強度の向上などの効果が
少ないばかりか、発熱性が悪化する問題が生じる。
本発明において高トランス樹脂状ポリブタジエンブロッ
クは、分子量は3〜15万が好ましく、分子量分布w/
nは1.2〜3.5が好ましく、更に好ましくはw/nが1.
2〜3である。
クは、分子量は3〜15万が好ましく、分子量分布w/
nは1.2〜3.5が好ましく、更に好ましくはw/nが1.
2〜3である。
本発明における複合重合体を構成するブロックポリマー
の低トランスゴム状ブタジエンスチレンランダム共重合
体ブロックは、結合スチレン含量1〜50重量%、結晶融
点を有しないトランス結合が40%以下、ビニル結合が40
〜80%、分子量が2〜40万のゴム状ブタジエン−スチレ
ンランダム共重合体である。もしこの範囲外であると本
発明の優れた効果が得られない。すなわち、結合スチレ
ン含量が50重量%を越えると耐摩耗性、発熱性が劣り、
結合スチレン含量が低いと強度が低下する。結合スチレ
ン含量は5〜40重量%が好ましく、8〜25重量%が更に
好ましい。又、結晶融点を有していたり、トランス結合
含量が高いと複合重合体の静的及び動的なゴムらしさが
失われる。本発明の目的とする高いウェットスキッド性
を有し、且つ高い反発弾性を有しながら高い耐摩耗性を
有する複合重合体とするには、低トランスゴム状ブタジ
エン−スチレンランナム共重合体ブロックは、高いビニ
ル含量であることが必要である。しかし80%を超えると
耐磨耗性のバランスが低下してくる。分子量が2万未満
では、耐摩耗性、反発弾性、強度等の物性が劣り、分子
量が40万を越えると、ロール加工性や押出加工性などの
加工性が劣る。性能と加工性のバランス上低トランスゴ
ム状ブタジエン−スチレンランダム共重合体ブロックの
分子量は5〜30万が好ましい。ここで分子量は重量平均
分子量である。
の低トランスゴム状ブタジエンスチレンランダム共重合
体ブロックは、結合スチレン含量1〜50重量%、結晶融
点を有しないトランス結合が40%以下、ビニル結合が40
〜80%、分子量が2〜40万のゴム状ブタジエン−スチレ
ンランダム共重合体である。もしこの範囲外であると本
発明の優れた効果が得られない。すなわち、結合スチレ
ン含量が50重量%を越えると耐摩耗性、発熱性が劣り、
結合スチレン含量が低いと強度が低下する。結合スチレ
ン含量は5〜40重量%が好ましく、8〜25重量%が更に
好ましい。又、結晶融点を有していたり、トランス結合
含量が高いと複合重合体の静的及び動的なゴムらしさが
失われる。本発明の目的とする高いウェットスキッド性
を有し、且つ高い反発弾性を有しながら高い耐摩耗性を
有する複合重合体とするには、低トランスゴム状ブタジ
エン−スチレンランナム共重合体ブロックは、高いビニ
ル含量であることが必要である。しかし80%を超えると
耐磨耗性のバランスが低下してくる。分子量が2万未満
では、耐摩耗性、反発弾性、強度等の物性が劣り、分子
量が40万を越えると、ロール加工性や押出加工性などの
加工性が劣る。性能と加工性のバランス上低トランスゴ
ム状ブタジエン−スチレンランダム共重合体ブロックの
分子量は5〜30万が好ましい。ここで分子量は重量平均
分子量である。
本発明におけるブタジエン系複合重合体を構成する低ト
ランスゴム状ブタジエン−スチレンランダム共重合体
は、結合スチレン含量1〜50重量%、結晶融点を有しな
いトランス結合が40%以下、ビニル結合が40〜80%、分
子量が2〜40万のゴム状ブタジエン−スチレンランダム
共重合体である。もしこの範囲外であると本発明の優れ
た効果が得られない。すなわち、結合スチレン含量が50
重量%を越えると耐摩耗性、発熱性が劣り、結合スチレ
ン含量が低いと強度が低下する。結合スチレン含量は5
〜40重量%が好ましく、8〜25重量%が更に好ましい。
結晶融点を有していたり、トランス結合が60%を越えて
いると複合重合体の静的及び動的なゴムらしが失われ
る。
ランスゴム状ブタジエン−スチレンランダム共重合体
は、結合スチレン含量1〜50重量%、結晶融点を有しな
いトランス結合が40%以下、ビニル結合が40〜80%、分
子量が2〜40万のゴム状ブタジエン−スチレンランダム
共重合体である。もしこの範囲外であると本発明の優れ
た効果が得られない。すなわち、結合スチレン含量が50
重量%を越えると耐摩耗性、発熱性が劣り、結合スチレ
ン含量が低いと強度が低下する。結合スチレン含量は5
〜40重量%が好ましく、8〜25重量%が更に好ましい。
結晶融点を有していたり、トランス結合が60%を越えて
いると複合重合体の静的及び動的なゴムらしが失われ
る。
本発明の目的とする高いウェットスキッド性を有し、且
つ高い反発弾性を有しながら高い耐摩耗性を有する複合
重合体とするには、低トランスゴム状ブタジエン−スチ
レンランダム共重合体は、高いビニル含量であることが
必要である。しかし80%を超えると耐磨耗性のバランス
が低下してくる。分子量が2万未満では、耐摩耗性、反
発弾性、強度等の物性が劣り、分子量が40万を越える
と、ロール加工性や押出加工性などの加工性が劣る。性
能と加工性のバランス上低トランスゴム状ブタジエン−
スチレンランダム共重合体の分子量は5〜30万が好まし
い。ここで分子量が重量平均分子量である。
つ高い反発弾性を有しながら高い耐摩耗性を有する複合
重合体とするには、低トランスゴム状ブタジエン−スチ
レンランダム共重合体は、高いビニル含量であることが
必要である。しかし80%を超えると耐磨耗性のバランス
が低下してくる。分子量が2万未満では、耐摩耗性、反
発弾性、強度等の物性が劣り、分子量が40万を越える
と、ロール加工性や押出加工性などの加工性が劣る。性
能と加工性のバランス上低トランスゴム状ブタジエン−
スチレンランダム共重合体の分子量は5〜30万が好まし
い。ここで分子量が重量平均分子量である。
本発明の低トランスゴム状ブタジエン−スチレン共重合
体部分、すなわちブロックポリマーの低トランスゴム状
共重合体部と低トタンスゴム状共重合体は、スチレンが
ランダムに重合していることが必要である。ブロックポ
リスチレンの存在は、複合重合体の発熱性を悪くする。
ブロックポリスチレンは、複合重合体全量に対し、5重
量%以下が好ましく、更に好ましくは2重量%以下であ
る。なお、ブロックポリスチレンの測定はオスミウム酸
分解法により行くなう(J.Poly.Sci.1,429(1946))。
体部分、すなわちブロックポリマーの低トランスゴム状
共重合体部と低トタンスゴム状共重合体は、スチレンが
ランダムに重合していることが必要である。ブロックポ
リスチレンの存在は、複合重合体の発熱性を悪くする。
ブロックポリスチレンは、複合重合体全量に対し、5重
量%以下が好ましく、更に好ましくは2重量%以下であ
る。なお、ブロックポリスチレンの測定はオスミウム酸
分解法により行くなう(J.Poly.Sci.1,429(1946))。
又、より好ましくは完全ランダムに共重合しているもの
であり、オゾン分解−GPC法によって分析される単離ス
チレンが全結合スチレンの40重量%以上、更に好ましく
は50重量%以上であり、長鎖ブロックスチレン(スチレ
ン単位の連鎖が8以上のもの)が全結合スチレンの5重
量%以下、更に好ましくは2.5重量%以下である。完全
ランダム共重合は、特開昭57-100112に記された方法で
行なわれる。
であり、オゾン分解−GPC法によって分析される単離ス
チレンが全結合スチレンの40重量%以上、更に好ましく
は50重量%以上であり、長鎖ブロックスチレン(スチレ
ン単位の連鎖が8以上のもの)が全結合スチレンの5重
量%以下、更に好ましくは2.5重量%以下である。完全
ランダム共重合は、特開昭57-100112に記された方法で
行なわれる。
本発明においてトランスブタジエン系複合重合体中に高
トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーを含まない
か、又はガラス転移温度が−80℃以下、結晶融点が30〜
130℃であるトランス結合80%以上分子量1〜20万、分
子量分布w/n1.2〜4の樹脂状ポリブタジエンホモポ
リマーをブロックポリマー中の高トランス樹脂状ポリブ
タジエンブロック部と該高トランス樹脂状ポリブタジエ
ンホモポリマーの合計に対し30重量%以下であることが
好ましい。
トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーを含まない
か、又はガラス転移温度が−80℃以下、結晶融点が30〜
130℃であるトランス結合80%以上分子量1〜20万、分
子量分布w/n1.2〜4の樹脂状ポリブタジエンホモポ
リマーをブロックポリマー中の高トランス樹脂状ポリブ
タジエンブロック部と該高トランス樹脂状ポリブタジエ
ンホモポリマーの合計に対し30重量%以下であることが
好ましい。
本発明においてトランスブタジエン系複合重合体中に高
トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーが多いと反
発弾性が低下し、発熱性が悪化する等の性能の低下が起
こるので、少ない方が好ましい。本発明において複合重
合体中に高トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマー
は、ブロックポリマー中の高トランス樹脂状ポリブタジ
エンブロック部と該高トランス樹脂状ポリブタジエンホ
モポリマーの合計に対し、20重量%以下、更に、10重量
%以下であることが好ましい。又、この場合含まれる高
トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーのガラス転
移温度が−80℃を越える場合に特に耐摩耗性や反発弾性
の低下が著しく、また結晶融点が30℃より低い場合はコ
ールドフロー性が劣るばかりか耐摩耗性や強度などの低
下も著しい。そして結晶融点が130℃を越えると強度の
低下や、発熱性の悪化が起こる。更に、トランス結合が
80%未満ではコールドフロー性が劣り、耐摩耗性、強
度、モジュラス、硬度が低下する。ガラス転移温度は−
83℃以下が好ましく、結晶融点は好ましくは40℃〜120
℃、更に好ましくは50℃〜110℃が好ましく、トランス
結合は85〜95%が好ましい。又、分子量が1万未満の場
合、耐摩耗性、強度に大きな悪影響がある。一方分子量
が20万以上では複合重合体が固くなりすぎ、分子量分布
w/nが4を越える場合は、著しい発熱性の悪化をき
たす。
トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーが多いと反
発弾性が低下し、発熱性が悪化する等の性能の低下が起
こるので、少ない方が好ましい。本発明において複合重
合体中に高トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマー
は、ブロックポリマー中の高トランス樹脂状ポリブタジ
エンブロック部と該高トランス樹脂状ポリブタジエンホ
モポリマーの合計に対し、20重量%以下、更に、10重量
%以下であることが好ましい。又、この場合含まれる高
トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーのガラス転
移温度が−80℃を越える場合に特に耐摩耗性や反発弾性
の低下が著しく、また結晶融点が30℃より低い場合はコ
ールドフロー性が劣るばかりか耐摩耗性や強度などの低
下も著しい。そして結晶融点が130℃を越えると強度の
低下や、発熱性の悪化が起こる。更に、トランス結合が
80%未満ではコールドフロー性が劣り、耐摩耗性、強
度、モジュラス、硬度が低下する。ガラス転移温度は−
83℃以下が好ましく、結晶融点は好ましくは40℃〜120
℃、更に好ましくは50℃〜110℃が好ましく、トランス
結合は85〜95%が好ましい。又、分子量が1万未満の場
合、耐摩耗性、強度に大きな悪影響がある。一方分子量
が20万以上では複合重合体が固くなりすぎ、分子量分布
w/nが4を越える場合は、著しい発熱性の悪化をき
たす。
本発明の複合重合体において、高トランス樹脂状ポリブ
タジエン部分、すなわち、ブロックポリマー中の高トラ
ンス樹脂状ポリブタジエンブロック部と高トランス樹脂
状ポリブタジエンホモポリマーの合計はトランスブタジ
エン系複合重合体全体の1〜70重量%である。この合計
が1重量%未満では本発明の特徴であるコールドフロー
性の改良効果が小さく、耐摩耗性、強度等の性能の向上
が得られない。一方、70重量%を越えると複合重合体が
室温で固くなりすぎて加工しにくくなったり、反発弾性
が低下するなど好ましくない。ブロックポリマー中の高
トランス樹脂状ポリブタジエンブロック部と高トランス
樹脂状ポリブタジエンホモポリマーの合計は複合重合体
全体の3〜60重量%が好ましく、5〜50重量%が更に好
ましい。
タジエン部分、すなわち、ブロックポリマー中の高トラ
ンス樹脂状ポリブタジエンブロック部と高トランス樹脂
状ポリブタジエンホモポリマーの合計はトランスブタジ
エン系複合重合体全体の1〜70重量%である。この合計
が1重量%未満では本発明の特徴であるコールドフロー
性の改良効果が小さく、耐摩耗性、強度等の性能の向上
が得られない。一方、70重量%を越えると複合重合体が
室温で固くなりすぎて加工しにくくなったり、反発弾性
が低下するなど好ましくない。ブロックポリマー中の高
トランス樹脂状ポリブタジエンブロック部と高トランス
樹脂状ポリブタジエンホモポリマーの合計は複合重合体
全体の3〜60重量%が好ましく、5〜50重量%が更に好
ましい。
本発明のトランスブタジエン系複合重合体のムーニー粘
度ML1+4(100℃)は10〜150である。ムーニー粘度が低
すぎると強度、反発弾性、耐摩耗性、発熱性が劣り、一
方高すぎるとロール加工性、押出加工性などの加工性が
低下して好ましくない。好ましくは20〜130である。ム
ーニー粘度が70以上の場合は通常のプロセスオイルを複
合重合体100重量部当り5〜100部加えてムーニー粘度を
下げて加工性を向上させる方法も可能である。
度ML1+4(100℃)は10〜150である。ムーニー粘度が低
すぎると強度、反発弾性、耐摩耗性、発熱性が劣り、一
方高すぎるとロール加工性、押出加工性などの加工性が
低下して好ましくない。好ましくは20〜130である。ム
ーニー粘度が70以上の場合は通常のプロセスオイルを複
合重合体100重量部当り5〜100部加えてムーニー粘度を
下げて加工性を向上させる方法も可能である。
本発明の複合重合体の分子量分布はw/n1.2〜5であ
る。分子量分布が広すぎると反発弾性、発熱性等の性能
が劣る。好ましくは1.2〜4、更に好ましくは1.2〜3で
ある。
る。分子量分布が広すぎると反発弾性、発熱性等の性能
が劣る。好ましくは1.2〜4、更に好ましくは1.2〜3で
ある。
本発明のトランスブタジエン系複合重合体を構成する好
ましいポリマー組成は高トランス樹脂状ポリブタジエン
成分を含む成分すなわち高トランス樹脂状ポリブタジエ
ンブロックと低トランスゴム状ポリブタジエンブロック
からなるブロックポリマーと高トランス樹脂状ポリブタ
ジエンホモポリマーの合計量が複合重合体に対し5〜95
重量%、低トランスゴム状ポリブタジエンは95〜5重量
%である。高トランス樹脂状ポリブタジエン成分を含む
成分が5重量%未満では本発明のコールドフロー性の改
良や、強度、耐摩耗性などの性能の向上が得られない。
一方、低トランスゴム状ポリブタジエンが5重量%未満
では複合重合体のゴムらしさが低下し、ロール加工性や
押出加工性などの加工性が低下する。
ましいポリマー組成は高トランス樹脂状ポリブタジエン
成分を含む成分すなわち高トランス樹脂状ポリブタジエ
ンブロックと低トランスゴム状ポリブタジエンブロック
からなるブロックポリマーと高トランス樹脂状ポリブタ
ジエンホモポリマーの合計量が複合重合体に対し5〜95
重量%、低トランスゴム状ポリブタジエンは95〜5重量
%である。高トランス樹脂状ポリブタジエン成分を含む
成分が5重量%未満では本発明のコールドフロー性の改
良や、強度、耐摩耗性などの性能の向上が得られない。
一方、低トランスゴム状ポリブタジエンが5重量%未満
では複合重合体のゴムらしさが低下し、ロール加工性や
押出加工性などの加工性が低下する。
本発明の複合重合体の製造方法は、 (a) ブタジエンと不活性溶剤からなるモノマー混合
液を調合する工程、 (b) 希土類化合物と有機マグネシウム化合物よりな
る触媒にて0〜150℃の温度下にブタジエンを80%以上
のトランス結合に重合する工程、 (c) 引き続き、上記触媒に更に有機リチウム化合物
を加え、30〜200℃の温度下にブタジエン及びスチレン
を40%以下のトランス結合、40〜80%のビニル結合に重
合する工程、 (d) 得られた複合重合体より不活性溶剤を除去する
工程により製造され、回分法であっても、連続法であっ
てもよい。
液を調合する工程、 (b) 希土類化合物と有機マグネシウム化合物よりな
る触媒にて0〜150℃の温度下にブタジエンを80%以上
のトランス結合に重合する工程、 (c) 引き続き、上記触媒に更に有機リチウム化合物
を加え、30〜200℃の温度下にブタジエン及びスチレン
を40%以下のトランス結合、40〜80%のビニル結合に重
合する工程、 (d) 得られた複合重合体より不活性溶剤を除去する
工程により製造され、回分法であっても、連続法であっ
てもよい。
第1段階はブタジエンと不活性溶剤からなるモノマー混
合液を調合する工程であり、不活性溶剤としては、用い
る触媒を失活させるものでなければ特に制限されない
が、使用される溶剤としては、n−ペンタン、n−ヘキ
サン、n−ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族又は脂
肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素
が好ましい。これらは2種以上の混合物であっても、あ
るいは少量の不純物を含むものであっても良い。
合液を調合する工程であり、不活性溶剤としては、用い
る触媒を失活させるものでなければ特に制限されない
が、使用される溶剤としては、n−ペンタン、n−ヘキ
サン、n−ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族又は脂
肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素
が好ましい。これらは2種以上の混合物であっても、あ
るいは少量の不純物を含むものであっても良い。
また、モノマー混液はモノマー濃度1〜50重量%、好ま
しくは5〜30重量%に調合されの中には有機リチウム化
合物に対してモル比で1以下のアレン類、例えばプロパ
ジエン、1,2−ブタジエン、1,2−ペンタジエン、1,2−
オクタジエン等含まれるものであっても良い。
しくは5〜30重量%に調合されの中には有機リチウム化
合物に対してモル比で1以下のアレン類、例えばプロパ
ジエン、1,2−ブタジエン、1,2−ペンタジエン、1,2−
オクタジエン等含まれるものであっても良い。
本発明の第2の工程は、希土類化合物と有機マグネシウ
ム化合物よりなる触媒にて0〜150℃の温度下にブタジ
エンを80%以上のトランス結合に重合する工程である。
触媒の主成分である希土類化合物としては、希土類元素
としてランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、
サマリウム、ユーロピウム、カドリウム等の元素番号57
から71の元素があり、好ましい元素としてランタン、セ
リウム、ネオジム、ユーロピウムが挙げられ、その有機
酸塩が好適なものとして用いられる。希土類の有機酸塩
は、例えば下記の有機酸のアルカリ金属とランタンの塩
化物とを水またはアルコール、ケトン等の有機溶媒中で
反応させることによって容易に得ることができる。
ム化合物よりなる触媒にて0〜150℃の温度下にブタジ
エンを80%以上のトランス結合に重合する工程である。
触媒の主成分である希土類化合物としては、希土類元素
としてランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、
サマリウム、ユーロピウム、カドリウム等の元素番号57
から71の元素があり、好ましい元素としてランタン、セ
リウム、ネオジム、ユーロピウムが挙げられ、その有機
酸塩が好適なものとして用いられる。希土類の有機酸塩
は、例えば下記の有機酸のアルカリ金属とランタンの塩
化物とを水またはアルコール、ケトン等の有機溶媒中で
反応させることによって容易に得ることができる。
用いる希土類元素は特に高純度である必要はなく、他の
希土類元素ないしは希土類以外の元素を少量含むもので
あっても構わない。また、希土類の有機酸塩は、ランタ
ンあるいは有機酸が不純物として少量含まれても構わな
い。
希土類元素ないしは希土類以外の元素を少量含むもので
あっても構わない。また、希土類の有機酸塩は、ランタ
ンあるいは有機酸が不純物として少量含まれても構わな
い。
又、用いる有機酸化合物は下記の一般式(I)乃至(VI
II)で表わされる。
II)で表わされる。
R1-LH ……(I) (ここでR1,R2およびR5〜R8は脂肪族炭化水素基あるい
は芳香族炭化水素基を表わし、R3は芳香族炭化水素基を
表わし、R4は脂肪族炭化水素基を表わし、R9〜R12は脂
肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基ある
いはフェノキシ基を表わす。Lは酸素原子あるいはイオ
ウ原子を表わす。また更にj,k,lおよびmは1以上6以
下の整数を表わす。) なお、これら有機酸化合物の詳細は特開昭61-97331号に
示されている。そして、上記の一般式(I)はアルコー
ル、チオアルコール、フェノールまたはチオフェノール
を表わす。これらの例としてはメチルアルコール、エチ
ルアルコール、n−プロピルアルコール、iso−プロピ
ルアルコール、tert−ブチルアルコール、tert−アミル
アルコール、n−ヘキシルアルコール、シクロヘキシル
アルコール、アリルアルコール、2−ブテニルアルコー
ル、3−ヘキセニルアルコール、2・5−デカジエニル
アルコール、ベンジルアルコール、フェノール、カテコ
ール、1−ナフトール、2−ナフトール、2・6−ジ−
tert−ブチルフェノール、2・6−ジ−tert−ブチル−
4−メチルフェノール、2・4・6−トリ−tert−ブチ
ルフェノール、4−フェニルフェノール、エタンチオー
ル、1−ブタンチオール、2−ペンタンチオール、2−
iso−ブタンチオール、チオフェノール、2−ナフタレ
ンチオール、シクロヘキサンチオール、3−メチルシク
ロヘキサンチオール、2−ナフタレンチオール、ベンゼ
ンメタンチオール、2−ナフタレンメタンチオール等が
挙げられる。
は芳香族炭化水素基を表わし、R3は芳香族炭化水素基を
表わし、R4は脂肪族炭化水素基を表わし、R9〜R12は脂
肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基ある
いはフェノキシ基を表わす。Lは酸素原子あるいはイオ
ウ原子を表わす。また更にj,k,lおよびmは1以上6以
下の整数を表わす。) なお、これら有機酸化合物の詳細は特開昭61-97331号に
示されている。そして、上記の一般式(I)はアルコー
ル、チオアルコール、フェノールまたはチオフェノール
を表わす。これらの例としてはメチルアルコール、エチ
ルアルコール、n−プロピルアルコール、iso−プロピ
ルアルコール、tert−ブチルアルコール、tert−アミル
アルコール、n−ヘキシルアルコール、シクロヘキシル
アルコール、アリルアルコール、2−ブテニルアルコー
ル、3−ヘキセニルアルコール、2・5−デカジエニル
アルコール、ベンジルアルコール、フェノール、カテコ
ール、1−ナフトール、2−ナフトール、2・6−ジ−
tert−ブチルフェノール、2・6−ジ−tert−ブチル−
4−メチルフェノール、2・4・6−トリ−tert−ブチ
ルフェノール、4−フェニルフェノール、エタンチオー
ル、1−ブタンチオール、2−ペンタンチオール、2−
iso−ブタンチオール、チオフェノール、2−ナフタレ
ンチオール、シクロヘキサンチオール、3−メチルシク
ロヘキサンチオール、2−ナフタレンチオール、ベンゼ
ンメタンチオール、2−ナフタレンメタンチオール等が
挙げられる。
一般式(II)はカルボン酸またはイオウ同属体を表わ
す。これらの例としてはイソ吉草酸、カプリル酸、オク
タン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ス
テアリン酸、オレイン酸、リノール酸、シクロペンタン
カルボン酸、ナフテン酸、エチルヘキサン酸、ピバール
酸、バーサチック酸(シエル化学から販売されるC10モ
ノカルボン酸の異性体の混合物から構成される合成
酸)、フェニル酢酸、安息香酸、2−ナフトエ酸、ヘキ
サンチオール酸、2・2−ジメチルブタンチオン酸、デ
カンチオン酸、テトラデカンチオン酸、チオ安息香酸等
が挙げられる。
す。これらの例としてはイソ吉草酸、カプリル酸、オク
タン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ス
テアリン酸、オレイン酸、リノール酸、シクロペンタン
カルボン酸、ナフテン酸、エチルヘキサン酸、ピバール
酸、バーサチック酸(シエル化学から販売されるC10モ
ノカルボン酸の異性体の混合物から構成される合成
酸)、フェニル酢酸、安息香酸、2−ナフトエ酸、ヘキ
サンチオール酸、2・2−ジメチルブタンチオン酸、デ
カンチオン酸、テトラデカンチオン酸、チオ安息香酸等
が挙げられる。
一般式(III)はアルキルアリルスルホン酸を表わす。
この例としてはドデシルベンゼンスルホン酸、テトラデ
シルベンゼンスルホン酸、ヘキサデシルベンゼンスルホ
ン酸、オクタデシルベンゼンスルホン酸、ジブチルナフ
タリンスルホン酸、n−ヘキシルナフタリンスルホン
酸、ジブチルフェニルスルホン酸等が挙げられる。
この例としてはドデシルベンゼンスルホン酸、テトラデ
シルベンゼンスルホン酸、ヘキサデシルベンゼンスルホ
ン酸、オクタデシルベンゼンスルホン酸、ジブチルナフ
タリンスルホン酸、n−ヘキシルナフタリンスルホン
酸、ジブチルフェニルスルホン酸等が挙げられる。
一般式(IV)は硫酸のモノアルコールエステルを表わ
す。これらの例としては、ラウリルアルコールの硫酸モ
ノエステル、オレイルアルコールの硫酸モノエステル、
ステアリルアルコールの硫酸モノエステル等が挙げられ
る。
す。これらの例としては、ラウリルアルコールの硫酸モ
ノエステル、オレイルアルコールの硫酸モノエステル、
ステアリルアルコールの硫酸モノエステル等が挙げられ
る。
一般式(V)はアルコールまたはフェノールのエチレン
オキサイド付加物のリン酸ジエステルを表わす。これら
の例としてはドデシルアルコールのエチレンオキサイド
付加物のリン酸ジエステル、オクチルアルコールのエチ
レンオキサイド付加物のリン酸ジエステル、ステアリル
アルコールのエチレンオキサイド付加物のリン酸ジエス
テル、オレイルアルコールのエチレンオキサイド付加物
のリン酸ジエステル、ノニルフェノールのエチレンオキ
サイド付加物のリン酸エステル、ドデシルフェノールの
エチレンオキサイド付加物のリン酸エステル等が挙げら
れる。
オキサイド付加物のリン酸ジエステルを表わす。これら
の例としてはドデシルアルコールのエチレンオキサイド
付加物のリン酸ジエステル、オクチルアルコールのエチ
レンオキサイド付加物のリン酸ジエステル、ステアリル
アルコールのエチレンオキサイド付加物のリン酸ジエス
テル、オレイルアルコールのエチレンオキサイド付加物
のリン酸ジエステル、ノニルフェノールのエチレンオキ
サイド付加物のリン酸エステル、ドデシルフェノールの
エチレンオキサイド付加物のリン酸エステル等が挙げら
れる。
一般式(VI)はアルコールまたはフェノールのエチレン
オキサイド付加物の亜リン酸ジエステルを表わす。これ
らの例としては、ドデシルアルコールのエチレンオキサ
イド付加物の亜リン酸ジエステル、ステアリルアルコー
ルのエチレンオキサイド付加物の亜リン酸ジエステル、
ステアリルアルコールのエチレンオキサイド付加物の亜
リン酸ジエステル、ノニルフェノールのエチレンオキサ
イド付加物の亜リン酸ジエステル、ドデシルフェノール
のエチレンオキサイド付加物の亜リン酸ジエステル等が
挙げられる。
オキサイド付加物の亜リン酸ジエステルを表わす。これ
らの例としては、ドデシルアルコールのエチレンオキサ
イド付加物の亜リン酸ジエステル、ステアリルアルコー
ルのエチレンオキサイド付加物の亜リン酸ジエステル、
ステアリルアルコールのエチレンオキサイド付加物の亜
リン酸ジエステル、ノニルフェノールのエチレンオキサ
イド付加物の亜リン酸ジエステル、ドデシルフェノール
のエチレンオキサイド付加物の亜リン酸ジエステル等が
挙げられる。
一般式(VII)は5価の有機リン酸化合物を表わす。こ
の例としてはリン酸ジブチル、リン酸ジペンチル、リン
酸ジヘキシル、リン酸ジヘプチル、リン酸ジオクチル、
リン酸ビス(1−メチルヘプチル)、リン酸ビス(2−
エチルヘキシル)、リン酸ジラウリル、リン酸ジオレイ
ル、リン酸ジフェニル、リン酸ビス(p−ノニルフェニ
ル)、リン酸(ブチル)(2−エチルヘキシル)、リン
酸(1−メチルヘプチル)(2−エチルヘキシル)、リ
ン酸(2−エチルヘキシル(p−ノニルフェニル)、2
−エチルヘキシルホスホン酸モノブチル、2−エチルヘ
キシルホスホン酸モノ−2−エチルヘキシル、フェニル
ホスホン酸モノ−2−エチルヘキシル、2−エチルヘキ
シルホスホン酸モノ−p−ノニルフェニル、ジブチルホ
スフィン酸、ビス(2−エチルヘキシル)ホスフィン
酸、ビス(1−メチルヘプチル)ホスフィン酸、ジラウ
リルホスフィン酸、ジオレイルホスフィン酸、ジフェニ
ルホスフィン酸、ビス(p−ノニルフェニル)ホスフィ
ン酸、ブチル(2−エチルヘキシル)ホスフィン酸(2
−エチルヘキシル(1−メチルヘプチル)ホスフィン
酸、(2−エチルヘキシル(p−ノニルフェニル)ホス
フィン酸等が挙げられる。
の例としてはリン酸ジブチル、リン酸ジペンチル、リン
酸ジヘキシル、リン酸ジヘプチル、リン酸ジオクチル、
リン酸ビス(1−メチルヘプチル)、リン酸ビス(2−
エチルヘキシル)、リン酸ジラウリル、リン酸ジオレイ
ル、リン酸ジフェニル、リン酸ビス(p−ノニルフェニ
ル)、リン酸(ブチル)(2−エチルヘキシル)、リン
酸(1−メチルヘプチル)(2−エチルヘキシル)、リ
ン酸(2−エチルヘキシル(p−ノニルフェニル)、2
−エチルヘキシルホスホン酸モノブチル、2−エチルヘ
キシルホスホン酸モノ−2−エチルヘキシル、フェニル
ホスホン酸モノ−2−エチルヘキシル、2−エチルヘキ
シルホスホン酸モノ−p−ノニルフェニル、ジブチルホ
スフィン酸、ビス(2−エチルヘキシル)ホスフィン
酸、ビス(1−メチルヘプチル)ホスフィン酸、ジラウ
リルホスフィン酸、ジオレイルホスフィン酸、ジフェニ
ルホスフィン酸、ビス(p−ノニルフェニル)ホスフィ
ン酸、ブチル(2−エチルヘキシル)ホスフィン酸(2
−エチルヘキシル(1−メチルヘプチル)ホスフィン
酸、(2−エチルヘキシル(p−ノニルフェニル)ホス
フィン酸等が挙げられる。
一般式(VIII)は3価のリン酸化合物を表わす。この例
としてはリン酸ビス(2−エチルヘキシル)、リン酸ビ
ス(1−メチルヘプチル)、2−エチルヘキシルホスホ
ン酸モノ−2−エチルヘキシル、ビス(2−エチルヘキ
シル)ホスフィン酸が挙げられる。
としてはリン酸ビス(2−エチルヘキシル)、リン酸ビ
ス(1−メチルヘプチル)、2−エチルヘキシルホスホ
ン酸モノ−2−エチルヘキシル、ビス(2−エチルヘキ
シル)ホスフィン酸が挙げられる。
本発明を形成するもう一つの触媒成分である有機マグネ
シウム化合物は下記の一般式(IX)で表わされる。
シウム化合物は下記の一般式(IX)で表わされる。
Mg・R13・R14 ……(IX) (ここで、R13,R14は、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭
化水素基を表わし、それぞれ同一の基であっても、異な
る基であっても構わない。) 又、有機マグネシウムには、その炭化水素溶媒に対する
溶解性を改善するため、有機アルミニウム又は有機亜鉛
等を少量含むものであっても構わない。
化水素基を表わし、それぞれ同一の基であっても、異な
る基であっても構わない。) 又、有機マグネシウムには、その炭化水素溶媒に対する
溶解性を改善するため、有機アルミニウム又は有機亜鉛
等を少量含むものであっても構わない。
その様な例としては、ジエチルマグネシウム、ジ−n−
プロピルマグネシウム、ジ−イソプロピルマグネシウ
ム、ジ−n−ブチルマグネシウム、n−ブチル−sec−
ブチルマグネシウム、ジ−sec−ブチルマグネシウム、
ジ−tert−ブチルマグネシウム、ジ−n−ヘキシルマグ
ネシウム、ジ−n−プロピルマグネシウム、ジフェニル
マグネシウム、MAGALA-6E.7.5E(テキサスアルキル社)
等が好ましいが、更に好ましいものとしては、ジ−イソ
プロピルマグネシウム、ジ−n−ブチルマグネシウム、
ジ−sec−ブチルマグネシウム、MAGALA-6E.−7.5E等が
挙げられる。
プロピルマグネシウム、ジ−イソプロピルマグネシウ
ム、ジ−n−ブチルマグネシウム、n−ブチル−sec−
ブチルマグネシウム、ジ−sec−ブチルマグネシウム、
ジ−tert−ブチルマグネシウム、ジ−n−ヘキシルマグ
ネシウム、ジ−n−プロピルマグネシウム、ジフェニル
マグネシウム、MAGALA-6E.7.5E(テキサスアルキル社)
等が好ましいが、更に好ましいものとしては、ジ−イソ
プロピルマグネシウム、ジ−n−ブチルマグネシウム、
ジ−sec−ブチルマグネシウム、MAGALA-6E.−7.5E等が
挙げられる。
本発明の触媒は極めて活性が高く、使用する触媒量は、
重合すべき共役ジエン単量体100g当たり、希土類化合物
成分は好ましくは、0.01〜1ミリモル、更に好ましくは
0.05〜0.6ミリモルである。有機マグネシウム成分は好
ましくは、同じく共役ジエン単量体100g当たりの濃度で
示し、0.02〜10ミリモル、更に好ましくは0.1〜6ミリ
モルである。一般に、一定量の希土類化合物に対し、使
用する有機マグネシウムの量が少なすぎる場合、重合活
性の低下を招くばかりか、得られる共役ジエン重合体中
のトランス結合含率も低いものとなり、又、その分子量
分布も広いものとなる。一方、使用する有機マグネシウ
ムの量が多すぎる場合、得られる共役ジエン重合体の分
子量分布は狭くなる反面、重合活性、トランス結合含率
も共に低下する。また、不必要に多量の触媒量をを使用
することは共役ジエン重合体中に残存する触媒残渣を多
くするばかりか、経済性の面でも好ましいものではな
い。即ち、本発明で使用される複合触媒の好ましい量
は、触媒の構成成分である希土類化合物(a)と有機マ
グネシウム(b)との比で示し、(a)/(b)が1/0.
1から1/50、更に好ましくは1/0.5から1/10の範囲であ
る。
重合すべき共役ジエン単量体100g当たり、希土類化合物
成分は好ましくは、0.01〜1ミリモル、更に好ましくは
0.05〜0.6ミリモルである。有機マグネシウム成分は好
ましくは、同じく共役ジエン単量体100g当たりの濃度で
示し、0.02〜10ミリモル、更に好ましくは0.1〜6ミリ
モルである。一般に、一定量の希土類化合物に対し、使
用する有機マグネシウムの量が少なすぎる場合、重合活
性の低下を招くばかりか、得られる共役ジエン重合体中
のトランス結合含率も低いものとなり、又、その分子量
分布も広いものとなる。一方、使用する有機マグネシウ
ムの量が多すぎる場合、得られる共役ジエン重合体の分
子量分布は狭くなる反面、重合活性、トランス結合含率
も共に低下する。また、不必要に多量の触媒量をを使用
することは共役ジエン重合体中に残存する触媒残渣を多
くするばかりか、経済性の面でも好ましいものではな
い。即ち、本発明で使用される複合触媒の好ましい量
は、触媒の構成成分である希土類化合物(a)と有機マ
グネシウム(b)との比で示し、(a)/(b)が1/0.
1から1/50、更に好ましくは1/0.5から1/10の範囲であ
る。
本発明の触媒は、上記2成分以外に更にリチウムの有機
化合物、有機アルミニウム化合物、電子供与性化合物の
内の一つまたはそれ以上の成分を好ましくはモル比で有
機マグネシウム化合物の1/10以上共存させることによっ
て、更にその重合活性を高めることができる。使用され
るリチウムの有機化合物は次の一般式(X)〜(XV)で
示される。
化合物、有機アルミニウム化合物、電子供与性化合物の
内の一つまたはそれ以上の成分を好ましくはモル比で有
機マグネシウム化合物の1/10以上共存させることによっ
て、更にその重合活性を高めることができる。使用され
るリチウムの有機化合物は次の一般式(X)〜(XV)で
示される。
R15(Li)w ……(X) R16(OLi)x ……(XI) R17(OCH2CH2)yOLi ……(XII) (ここでR15,R16,R17,R18,R19,R20及びR21は脂肪
族炭化水素基または芳香族炭化水素基を表わし、w,x,y
及びzは1以上6以下の整数を表わす。)これらリチウ
ムの有機化合物の詳細は特開昭61-97311号に示される。
族炭化水素基または芳香族炭化水素基を表わし、w,x,y
及びzは1以上6以下の整数を表わす。)これらリチウ
ムの有機化合物の詳細は特開昭61-97311号に示される。
そして、一般式(X)の例としてはメチルリチウム、エ
チルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルチ
リウム、n−ブチルチリウム、sec−ブチルリチウム、t
ert−ブチルリチウム、イソアミルリチウム、sec−アミ
ルリチウム−n−ヘキシルリチウム、n−オクチルリチ
ウム、アリルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリ
チウム、1,1−ジフェニルリチウム、テトラメチレンジ
リチウム、ペンタメチレンジリチウム、1,2−ジリチオ
−1,1,2,2−テトラフェニルエタン、1,3−ビス(1−リ
チオ−1,3−ジメチルペンチル)ベンゼン等が挙げられ
る。好ましくは、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリ
チウム、tert−ブチルリチウム、1,3−ビス(1−リチ
オ−1,3−ジメチルペンチル)ベンゼン等の有機リチウ
ム化合物が挙げられる。
チルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルチ
リウム、n−ブチルチリウム、sec−ブチルリチウム、t
ert−ブチルリチウム、イソアミルリチウム、sec−アミ
ルリチウム−n−ヘキシルリチウム、n−オクチルリチ
ウム、アリルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリ
チウム、1,1−ジフェニルリチウム、テトラメチレンジ
リチウム、ペンタメチレンジリチウム、1,2−ジリチオ
−1,1,2,2−テトラフェニルエタン、1,3−ビス(1−リ
チオ−1,3−ジメチルペンチル)ベンゼン等が挙げられ
る。好ましくは、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリ
チウム、tert−ブチルリチウム、1,3−ビス(1−リチ
オ−1,3−ジメチルペンチル)ベンゼン等の有機リチウ
ム化合物が挙げられる。
一般式(XI)の例としてはエチルアルコール、n−プロ
ピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブチ
ルアルコール、iso−ブチルアルコール、2−ブチルア
ルコール、tert−ブチルアルコール、n−アミルアルコ
ール、n−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコー
ル、n−オクチルアルコール、シクロヘキシルアルコー
ル、アリルアルコール、シクロペンチルアルコール、ペ
ンジルアルコール、フェノール、1−ナフトール、2,6
−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4,6−トリ−tert−
ブチルフェノール、ノニルフェノール、4−フェニルフ
ェノール等のアルコール及びフェノールのリチウム塩が
挙げられる。
ピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブチ
ルアルコール、iso−ブチルアルコール、2−ブチルア
ルコール、tert−ブチルアルコール、n−アミルアルコ
ール、n−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコー
ル、n−オクチルアルコール、シクロヘキシルアルコー
ル、アリルアルコール、シクロペンチルアルコール、ペ
ンジルアルコール、フェノール、1−ナフトール、2,6
−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4,6−トリ−tert−
ブチルフェノール、ノニルフェノール、4−フェニルフ
ェノール等のアルコール及びフェノールのリチウム塩が
挙げられる。
一般式(XII)の例としては、エチレングリコールモノ
メチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレン
グリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノフェニルエーテル等のリチウム塩
が挙げられる。
メチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレン
グリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノフェニルエーテル等のリチウム塩
が挙げられる。
一般式(XIII)の例としては、ジメチルアミノエタノー
ル、ジエチルアミノエタノール、ジ−n−プロピルアミ
ノエタノール等のリチウム塩が挙げられる。
ル、ジエチルアミノエタノール、ジ−n−プロピルアミ
ノエタノール等のリチウム塩が挙げられる。
一般式(XIV)の例としてはジメチルアミン、ジエチル
アミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−iso−プロピル
アミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミ
ン等の2級アミンのリチウム塩が挙げられる。
アミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−iso−プロピル
アミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミ
ン等の2級アミンのリチウム塩が挙げられる。
一般式(XV)の例としてはエチレンイミン、トリエチレ
ンイミン、ピロリジン、ピペリジン、ヘキサメチレンイ
ミンの環状イミンのリチウム塩が挙げられる。
ンイミン、ピロリジン、ピペリジン、ヘキサメチレンイ
ミンの環状イミンのリチウム塩が挙げられる。
特に好ましいリチウムの有機化合物はn−ブチルリチウ
ム、sec−ブチルリチウム及びiso−アミルリチウムであ
る。
ム、sec−ブチルリチウム及びiso−アミルリチウムであ
る。
本発明の触媒において共存するリチウムの有機化合物の
量によって、得られる共役ジエン重合体中のトランス結
合含率を変化させることが可能である。一般にリチウム
の有機化合物の使用量が多くなるに従って、重合活性は
増大し、一方、得られる共役ジエン重合体中のトランス
結合含率は減少する。しかしながら、適当量使用した場
合には、高トランス結合含率を有するポリマーを、更に
高活性に得ることが可能である。従って、目的とするポ
リマー中のトランス結合含率によって、使用すべきリチ
ウムの有機化合物の量は異なるが、本発明のトランス結
合含率が80%以上のものを得ようとする場合には、リチ
ウムの有機化合物中のリチウム原子と、有機マグネシウ
ム化合物中のリチウム原子と、有機マグネシウム化合物
中のマグネシウム原子との比で表わして、Li/Mgモル比
が、1.5以下であることが必要である。特に、トランス
結合含率が85%以上となるポリマーを得ようとする場合
には、同じくLi/Mgモル比が、0.7以下であることが望ま
しい。
量によって、得られる共役ジエン重合体中のトランス結
合含率を変化させることが可能である。一般にリチウム
の有機化合物の使用量が多くなるに従って、重合活性は
増大し、一方、得られる共役ジエン重合体中のトランス
結合含率は減少する。しかしながら、適当量使用した場
合には、高トランス結合含率を有するポリマーを、更に
高活性に得ることが可能である。従って、目的とするポ
リマー中のトランス結合含率によって、使用すべきリチ
ウムの有機化合物の量は異なるが、本発明のトランス結
合含率が80%以上のものを得ようとする場合には、リチ
ウムの有機化合物中のリチウム原子と、有機マグネシウ
ム化合物中のリチウム原子と、有機マグネシウム化合物
中のマグネシウム原子との比で表わして、Li/Mgモル比
が、1.5以下であることが必要である。特に、トランス
結合含率が85%以上となるポリマーを得ようとする場合
には、同じくLi/Mgモル比が、0.7以下であることが望ま
しい。
また、当該触媒の重合活性を高める為に、共存させるこ
とが可能な有機アルミニウム化合物は、次の一般式(XV
I)で表わすことができる。
とが可能な有機アルミニウム化合物は、次の一般式(XV
I)で表わすことができる。
AlR22R23R24 ……(XVI) (ここでR22,R23は、水素又は脂肪族炭化水素基を表わ
し、R24は脂肪族炭化水素基を表わす。) その様な例としては、トリメチルアルミニウム、トリエ
チルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、ト
リイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウ
ム、トリシクロエキシルアルミニウム、ジエチルアルミ
ニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイド
ライド、エチルアルミニウムジハイドライド、イソブチ
ルアルミニウムジハイドライド等が挙げられる。特に好
ましいものは、トリエチルアルミニウム、トリイソブチ
ルアルミニウム、ジエチルアルミニウムハイドライド、
ジイソブチルアルミニウムハイドライドである。有機ア
ルミニウム化合物を使用する場合、特にその多すぎる使
用量は、逆に重合活性及びトランス結合含率の両者を共
に低下させる。従って、有機アルミニウム化合物の使用
量は適正量に留めるべきであり、その場合には、重合活
性、トランス結合含率の両者共に高めることが可能であ
る。一般的には、使用する有機アルミニウム化合物の量
は、Al/Mgモル比で表わして、10以下の場合が好まし
く、1以下の場合がより好ましい。
し、R24は脂肪族炭化水素基を表わす。) その様な例としては、トリメチルアルミニウム、トリエ
チルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、ト
リイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウ
ム、トリシクロエキシルアルミニウム、ジエチルアルミ
ニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイド
ライド、エチルアルミニウムジハイドライド、イソブチ
ルアルミニウムジハイドライド等が挙げられる。特に好
ましいものは、トリエチルアルミニウム、トリイソブチ
ルアルミニウム、ジエチルアルミニウムハイドライド、
ジイソブチルアルミニウムハイドライドである。有機ア
ルミニウム化合物を使用する場合、特にその多すぎる使
用量は、逆に重合活性及びトランス結合含率の両者を共
に低下させる。従って、有機アルミニウム化合物の使用
量は適正量に留めるべきであり、その場合には、重合活
性、トランス結合含率の両者共に高めることが可能であ
る。一般的には、使用する有機アルミニウム化合物の量
は、Al/Mgモル比で表わして、10以下の場合が好まし
く、1以下の場合がより好ましい。
更に、当該触媒の重合活性を高めることのできる電子供
与性化合物を共存させることも可能である。その様な例
として、いわゆるルイス塩基として知られている化合
物、一般的には、エーテル或いはチオエーテル類、更に
アミン類を挙げることができる。その様な例としては、
ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフェニルエー
テル、テトラヒドロフラン、アニソール、ジグライム等
のエーテル類、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリ
メチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−ブチルアミ
ン、アニリン、ジフェニルアミン、N−エチルアニリ
ン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン、ジ
ピペリジノエタン等のアミン類、更には、チオフェン、
テトラヒドロチオフェン、2,5−ジヒドロチオフェン等
のチオエーテル類を挙げることができる。好ましくは、
ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、トリエチルア
ミン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミンで
ある。使用する電子供与性化合物の量は、化合物のもつ
ルイス塩基としての強さにより異なるが、一般的に言っ
て、塩基性の強い化合物は、塩基性の弱い化合物に比べ
て、少量でよい。上述の電子供与性化合物は、多量に使
用した場合には、逆に該複合触媒の重合活性を低下させ
るばかりか、重合体ポリマー中のトランス結合含率も低
下させる。好ましい使用量は、有機マグネシウム化合物
1モル当たりのモル数で示し、50以下であり、より好ま
しくは5以下である。
与性化合物を共存させることも可能である。その様な例
として、いわゆるルイス塩基として知られている化合
物、一般的には、エーテル或いはチオエーテル類、更に
アミン類を挙げることができる。その様な例としては、
ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフェニルエー
テル、テトラヒドロフラン、アニソール、ジグライム等
のエーテル類、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリ
メチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−ブチルアミ
ン、アニリン、ジフェニルアミン、N−エチルアニリ
ン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン、ジ
ピペリジノエタン等のアミン類、更には、チオフェン、
テトラヒドロチオフェン、2,5−ジヒドロチオフェン等
のチオエーテル類を挙げることができる。好ましくは、
ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、トリエチルア
ミン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミンで
ある。使用する電子供与性化合物の量は、化合物のもつ
ルイス塩基としての強さにより異なるが、一般的に言っ
て、塩基性の強い化合物は、塩基性の弱い化合物に比べ
て、少量でよい。上述の電子供与性化合物は、多量に使
用した場合には、逆に該複合触媒の重合活性を低下させ
るばかりか、重合体ポリマー中のトランス結合含率も低
下させる。好ましい使用量は、有機マグネシウム化合物
1モル当たりのモル数で示し、50以下であり、より好ま
しくは5以下である。
以上述べてきた有機リチウム化合物、有機アルミニウム
化合物、電子供与性化合物は各々単独で使用しても差支
えないし、又これらの化合物の2成分以上を同時に使用
しても構わない。これらの化合物のいずれを用いる場合
も、適切量を使用することによって、高いトランス結合
含率の共役ジエン重合体をより高い転化率で得ることが
できる。
化合物、電子供与性化合物は各々単独で使用しても差支
えないし、又これらの化合物の2成分以上を同時に使用
しても構わない。これらの化合物のいずれを用いる場合
も、適切量を使用することによって、高いトランス結合
含率の共役ジエン重合体をより高い転化率で得ることが
できる。
本発明に於ける触媒は、共役ジエン単量体の存在又は非
存在下に、重合に先だって予備反応させることによって
も、更にその重合活性を増大させ、かつ得られる共役ジ
エン重合体の分子量分布を狭くすることが可能である。
その際、リチウムの有機化合物、有機アルミニウム化合
物、電子供与性化合物が予備反応系内へ共存していても
構わない。
存在下に、重合に先だって予備反応させることによって
も、更にその重合活性を増大させ、かつ得られる共役ジ
エン重合体の分子量分布を狭くすることが可能である。
その際、リチウムの有機化合物、有機アルミニウム化合
物、電子供与性化合物が予備反応系内へ共存していても
構わない。
この予備反応は、反応温度0〜100℃で実施するのが好
ましい。これ以下の温度では、予備反応が不充分であ
り、一方、100℃を越える温度では、分子量分布が拡大
して好ましくない。特に好ましい温度は、20℃〜80℃で
ある。又、反応時間は、0.01〜24時間であることが好ま
しい。これ以下の反応時間では予備反応が不充分であ
り、これ以上の反応時間は不必要である。特に好ましい
条件は0.05〜5時間である。又、この予備反応を行う際
に、共役ジエン単量体を存在させることも可能であり、
その場合、得られる共役ジエン重合体は、更に分子量分
布が狭いものとなる。使用すべき共役ジエン単量体の好
ましい量は、ランタン金属原子に対するモル比で示し、
1〜1000である。これ以下であっても以上であっても、
共役ジエン単量体の存在による効果の発現は小さい。し
かも、上に示したモル比以上の共役ジエン単量体が存在
する場合には、予備反応における温度のコントロール
が、共役ジエン単量体の急激な重合をもたらすこと等に
より困難となる。特に好ましいモル比は、5〜200であ
る。
ましい。これ以下の温度では、予備反応が不充分であ
り、一方、100℃を越える温度では、分子量分布が拡大
して好ましくない。特に好ましい温度は、20℃〜80℃で
ある。又、反応時間は、0.01〜24時間であることが好ま
しい。これ以下の反応時間では予備反応が不充分であ
り、これ以上の反応時間は不必要である。特に好ましい
条件は0.05〜5時間である。又、この予備反応を行う際
に、共役ジエン単量体を存在させることも可能であり、
その場合、得られる共役ジエン重合体は、更に分子量分
布が狭いものとなる。使用すべき共役ジエン単量体の好
ましい量は、ランタン金属原子に対するモル比で示し、
1〜1000である。これ以下であっても以上であっても、
共役ジエン単量体の存在による効果の発現は小さい。し
かも、上に示したモル比以上の共役ジエン単量体が存在
する場合には、予備反応における温度のコントロール
が、共役ジエン単量体の急激な重合をもたらすこと等に
より困難となる。特に好ましいモル比は、5〜200であ
る。
重合は上記の触媒を用いて0℃〜150℃、好ましくは30
〜120℃で実施され、その重合形式は回分法であっても
連続法であってもよい。重合はブタジエンを80%以上の
トランス結合に重合するものであって、この(b)段階
で重合される高トランス重合体の全複合重合体中におけ
る割合が1〜70重量%、好ましくは3〜60重量%、更に
好ましくは5〜50重量%になるよう重合を進行させて、
次の(c)引き続き、上記触媒に更に有機リチウム化合
物を加え、50〜200℃の温度下にブタジエンを60%以下
のトランス結合に重合する工程に進める。追加添加する
有機リチウム化合物は先の一般式(X)で表され、その
好適な例として、メチルリチウム、エチルリチウム、n
−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチ
ルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチ
ウム、イソアミルリチウム、sec−アミルリチウム−n
−ヘキシルリチウム、n−オクチルリチウム、アリルリ
チウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、1,1−
ジフェニルリチウム、テトラメチレンジリチウム、ペン
タメチレンジリチウム、1,2−ジリチオ−1,1,2,2−テト
ラフェニルエタン、1,3−ビス(1−リチオ−1,3−ジメ
チルペンチル)ベンゼン等が挙げられる。好ましくは、
n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブ
チルリチウム、1,3−ビス(1−リチオ−1,3−ジメチル
ペンチル)ベンゼン等の有機リチウム化合物が挙げられ
る。
〜120℃で実施され、その重合形式は回分法であっても
連続法であってもよい。重合はブタジエンを80%以上の
トランス結合に重合するものであって、この(b)段階
で重合される高トランス重合体の全複合重合体中におけ
る割合が1〜70重量%、好ましくは3〜60重量%、更に
好ましくは5〜50重量%になるよう重合を進行させて、
次の(c)引き続き、上記触媒に更に有機リチウム化合
物を加え、50〜200℃の温度下にブタジエンを60%以下
のトランス結合に重合する工程に進める。追加添加する
有機リチウム化合物は先の一般式(X)で表され、その
好適な例として、メチルリチウム、エチルリチウム、n
−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチ
ルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチ
ウム、イソアミルリチウム、sec−アミルリチウム−n
−ヘキシルリチウム、n−オクチルリチウム、アリルリ
チウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、1,1−
ジフェニルリチウム、テトラメチレンジリチウム、ペン
タメチレンジリチウム、1,2−ジリチオ−1,1,2,2−テト
ラフェニルエタン、1,3−ビス(1−リチオ−1,3−ジメ
チルペンチル)ベンゼン等が挙げられる。好ましくは、
n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブ
チルリチウム、1,3−ビス(1−リチオ−1,3−ジメチル
ペンチル)ベンゼン等の有機リチウム化合物が挙げられ
る。
その添加量は、有機リチウム化合物中のリチウム原子と
有機マグネシウム化合物中のマグネシウム原子との比で
表わして、Li/Mgモル比2.0以上好ましくは2.5以上とな
ることが必要である。特にトランス結合量が55%以下と
なるようにするには、3.0以上、好ましくは4.0ないしは
5.0以上であることが好ましい。また、この後から加わ
る有機リチウム化合物と同時に触媒の重合活性を高める
かないしは1,2ビニル結合を高め、トランス結合を更に
低いものとする目的でルイス塩基を用いることができ
る。好適に用いることができるルイス塩基としては、エ
ーテル、チオエーテル類、アミン類があり、その様な例
としては、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフ
ェニルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、ジ
グライム等のエーテル類、ジメチルアミン、ジエチルア
ミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−
ブチルアミン、アニリン、ジフェニルアミン、N−エチ
ルアニリン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジア
ミン、ジピペリジノエタン等のアミン類、更には、チオ
フェン、テトラヒドロチオフェン、2,5−ジヒドロチオ
フェン等のチオエーテル類を挙げることができる。好ま
しくは、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、トリ
エチルアミン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジ
アミンである。使用する電子供与性化合物の量は、化合
物のもつルイス塩基としての強さにより異なるが、一般
的に言って、塩基性の強い化合物は、塩基性の弱い化合
物に比べて、少量でよい。好ましい使用量は、有機リチ
ウム化合物1モル当たり0.01〜50モル程度である。重合
は上記の有機リチウムを追添した触媒に於て、30〜200
℃、好ましくは50〜150℃の温度下に実施される。この
段階において、工程(a)て調合されたモノマー混液な
いしは他の組成に調合されたモノマー混液を重合系内へ
導入してもよい。
有機マグネシウム化合物中のマグネシウム原子との比で
表わして、Li/Mgモル比2.0以上好ましくは2.5以上とな
ることが必要である。特にトランス結合量が55%以下と
なるようにするには、3.0以上、好ましくは4.0ないしは
5.0以上であることが好ましい。また、この後から加わ
る有機リチウム化合物と同時に触媒の重合活性を高める
かないしは1,2ビニル結合を高め、トランス結合を更に
低いものとする目的でルイス塩基を用いることができ
る。好適に用いることができるルイス塩基としては、エ
ーテル、チオエーテル類、アミン類があり、その様な例
としては、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフ
ェニルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、ジ
グライム等のエーテル類、ジメチルアミン、ジエチルア
ミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−
ブチルアミン、アニリン、ジフェニルアミン、N−エチ
ルアニリン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジア
ミン、ジピペリジノエタン等のアミン類、更には、チオ
フェン、テトラヒドロチオフェン、2,5−ジヒドロチオ
フェン等のチオエーテル類を挙げることができる。好ま
しくは、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、トリ
エチルアミン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジ
アミンである。使用する電子供与性化合物の量は、化合
物のもつルイス塩基としての強さにより異なるが、一般
的に言って、塩基性の強い化合物は、塩基性の弱い化合
物に比べて、少量でよい。好ましい使用量は、有機リチ
ウム化合物1モル当たり0.01〜50モル程度である。重合
は上記の有機リチウムを追添した触媒に於て、30〜200
℃、好ましくは50〜150℃の温度下に実施される。この
段階において、工程(a)て調合されたモノマー混液な
いしは他の組成に調合されたモノマー混液を重合系内へ
導入してもよい。
この場合、(b)の工程で未反応であった残存モノマー
と、(c)の工程で導入されるモノマーの両方が(c)
工程で重合される。(c)工程で重合されるモノマー
は、ブタジエンとスチレンが主成分であり、他の共重合
可能なモノマー例えばイソプレン、ピペリレン、メチル
−スチレン、ジフェニルエチレン等を併用してもよい。
この工程でスチレンがランダムに重合することが必要で
ある。
と、(c)の工程で導入されるモノマーの両方が(c)
工程で重合される。(c)工程で重合されるモノマー
は、ブタジエンとスチレンが主成分であり、他の共重合
可能なモノマー例えばイソプレン、ピペリレン、メチル
−スチレン、ジフェニルエチレン等を併用してもよい。
この工程でスチレンがランダムに重合することが必要で
ある。
本段階における重合はブタジエン部を60%以下、好まし
くは55%以下のトランス結合に重合するものであって、
この(c)段階で重合される低トランス重合体の全複合
重合体中における割合は30〜99重量%、好ましくは40〜
97重量%、更に好ましくは50〜95重量%となるよう重合
を進行させる。
くは55%以下のトランス結合に重合するものであって、
この(c)段階で重合される低トランス重合体の全複合
重合体中における割合は30〜99重量%、好ましくは40〜
97重量%、更に好ましくは50〜95重量%となるよう重合
を進行させる。
重合反応は所定の重合率に達したのち、公知の重合停止
剤を反応系に加えて停止させ、共役ジエン重合体の製造
における通常の脱溶剤、乾燥の工程をとることができ
る。
剤を反応系に加えて停止させ、共役ジエン重合体の製造
における通常の脱溶剤、乾燥の工程をとることができ
る。
上記の製造方法において、高トランス樹脂状ポリブタエ
ジンブロックと低トランスゴム状ブタジエンスチレンラ
ンダム共重合体ブロックからなるブロックポリマーと高
トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーの合計と低
トランスゴム状ブタジエンスチレンランダム共重合体の
分子数の比は(b)工程及び(c)工程の触媒組成及び
量比によってコントロールされ、その比は1:99〜85:15
の範囲である。
ジンブロックと低トランスゴム状ブタジエンスチレンラ
ンダム共重合体ブロックからなるブロックポリマーと高
トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーの合計と低
トランスゴム状ブタジエンスチレンランダム共重合体の
分子数の比は(b)工程及び(c)工程の触媒組成及び
量比によってコントロールされ、その比は1:99〜85:15
の範囲である。
又、高トランス樹脂状ポリブタジエンブロックと低トラ
ンスゴム状ブタジエンスチレン共重合体ブロックからな
るブロックポリマーと高トランス樹脂状ポリブタジエン
ホモポリマーの合計と低トランスゴム状ブタジエンスチ
レンランダム共重合体の重量比は、重合条件、すなわち
(b)工程及び(c)工程の触媒組成及び量比、(b)
工程でのコンバーション、(c)工程での追加モノマー
量などによって任意にコントロール可能である。
ンスゴム状ブタジエンスチレン共重合体ブロックからな
るブロックポリマーと高トランス樹脂状ポリブタジエン
ホモポリマーの合計と低トランスゴム状ブタジエンスチ
レンランダム共重合体の重量比は、重合条件、すなわち
(b)工程及び(c)工程の触媒組成及び量比、(b)
工程でのコンバーション、(c)工程での追加モノマー
量などによって任意にコントロール可能である。
上記製造方法において、高トランス樹脂状ポリブタジエ
ンホモポリマーの生成量は(b)工程の重合を所定温度
を越えて行なったり、(c)工程で追添するモノマー中
の水分の存在などによって生成量が増加する。
ンホモポリマーの生成量は(b)工程の重合を所定温度
を越えて行なったり、(c)工程で追添するモノマー中
の水分の存在などによって生成量が増加する。
上記の製造方法において、重合体の分子量は用いる触媒
の組成もしくは濃度等を調整することにってコントロー
ルでき約3万〜数十万の範囲である。更に重合体の分子
量分布は用いる触媒の組成等を調整する方法や、重合方
式によってコントロールでき、例えば通常のバッチ重合
ではw/nが2未満のものが容易に得られ、連続重合
ではw/nが2以上のものを容易に得ることができ
る。また公知のカップリング反応技術、例えばエステル
化合物、ポリエポキシ化合物、ハロゲン化炭化水素化合
物、ハロゲン化硅素化合物及びハロゲン化スズ化合物等
リビングポリマーの反応性末端を利用したカップリング
剤またはジビニルベンゼン等多官能性モノマーを重合の
途中または終了後重合系に添加する方法等、によってポ
リマー類に分岐構造をもたせたり、分子量分布を拡大し
たりすることも、必要により可能である。
の組成もしくは濃度等を調整することにってコントロー
ルでき約3万〜数十万の範囲である。更に重合体の分子
量分布は用いる触媒の組成等を調整する方法や、重合方
式によってコントロールでき、例えば通常のバッチ重合
ではw/nが2未満のものが容易に得られ、連続重合
ではw/nが2以上のものを容易に得ることができ
る。また公知のカップリング反応技術、例えばエステル
化合物、ポリエポキシ化合物、ハロゲン化炭化水素化合
物、ハロゲン化硅素化合物及びハロゲン化スズ化合物等
リビングポリマーの反応性末端を利用したカップリング
剤またはジビニルベンゼン等多官能性モノマーを重合の
途中または終了後重合系に添加する方法等、によってポ
リマー類に分岐構造をもたせたり、分子量分布を拡大し
たりすることも、必要により可能である。
この方法によって、樹脂状トランスポリブタジエンブロ
ックを1分子中に2個以上有する複合重合体とすること
ができ、この重合体は樹脂状トランスポリブタジエンを
ハードセグメントとする熱可塑性弾性体である。
ックを1分子中に2個以上有する複合重合体とすること
ができ、この重合体は樹脂状トランスポリブタジエンを
ハードセグメントとする熱可塑性弾性体である。
この方法で用いられるカップリング剤としては、2官
能、3官能、4官能又はそれ以上の多官能性化合物が用
いられ、2官能カップリング剤とリビングポリマー鎖と
の反応では直鎖状ポリマーが得られ、3官能以上では分
岐状ポリマーが得られる。用いられるカップリング剤と
しては、例えば、ジブチル2塩化スズ、ジオクチル2塩
化スズ、ジエチル2塩化珪素、ジブチル2臭化珪素、安
息香酸メチル、ブチル3塩化スズ、オクチル3塩化ス
ズ、メチル3塩化珪素、エチル3塩化珪素、ブチル3臭
化珪素、4塩化スズ、4塩化鉛、4塩化珪素、テトラメ
トキシスズ、エチレンビストリクロルシラン、アジピン
酸ジエチル、炭酸ジメチル、1分子中に2個以上のエポ
キシ基又はエステル基を有する炭化水素系化合物、例え
ばエポキシ化大豆油、1分子中に2個以上のエポキシ基
を有する液状ポリブタジエン、1分子中にジグリシジル
アミン基1を1個又はそれ以上有する炭化水素系化合
物、例えばテトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチル
シクロヘキサン、テトラグリシジルジアミノジフェニル
メタンなどがある。カップリング反応を利用することに
よって、得られる複合重合体は、更にコールドフローが
防止されており、ゴム用途で用いる場合は、未加硫物の
グリーン強度が極めて大きくなって、ゴム加工時の作業
性が大巾に改善される。特に好適に用いられるカップリ
ング剤としては、4塩化スズ、4塩化珪素、テトラグリ
シジルジアミノジフェニルマタンなどである。
能、3官能、4官能又はそれ以上の多官能性化合物が用
いられ、2官能カップリング剤とリビングポリマー鎖と
の反応では直鎖状ポリマーが得られ、3官能以上では分
岐状ポリマーが得られる。用いられるカップリング剤と
しては、例えば、ジブチル2塩化スズ、ジオクチル2塩
化スズ、ジエチル2塩化珪素、ジブチル2臭化珪素、安
息香酸メチル、ブチル3塩化スズ、オクチル3塩化ス
ズ、メチル3塩化珪素、エチル3塩化珪素、ブチル3臭
化珪素、4塩化スズ、4塩化鉛、4塩化珪素、テトラメ
トキシスズ、エチレンビストリクロルシラン、アジピン
酸ジエチル、炭酸ジメチル、1分子中に2個以上のエポ
キシ基又はエステル基を有する炭化水素系化合物、例え
ばエポキシ化大豆油、1分子中に2個以上のエポキシ基
を有する液状ポリブタジエン、1分子中にジグリシジル
アミン基1を1個又はそれ以上有する炭化水素系化合
物、例えばテトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチル
シクロヘキサン、テトラグリシジルジアミノジフェニル
メタンなどがある。カップリング反応を利用することに
よって、得られる複合重合体は、更にコールドフローが
防止されており、ゴム用途で用いる場合は、未加硫物の
グリーン強度が極めて大きくなって、ゴム加工時の作業
性が大巾に改善される。特に好適に用いられるカップリ
ング剤としては、4塩化スズ、4塩化珪素、テトラグリ
シジルジアミノジフェニルマタンなどである。
又、公知の末端変性技術、例えば、リビングポリマー鎖
とトリアルキル塩化スズ、トリアリル塩化スズなどの末
端変性剤との反応、同様に分子中に 結合を有する化合物(式中Xは酸素又は硫黄原子を表わ
す)、N,N−ジアルキルアミノ芳香族アルデヒド化合
物、N,N−ジアルキルアミノ芳香族ケトン化合物、チオ
カルボニル化合物、ジチオカルボン酸エステル、イソシ
アネート化合物、チオイソシアネート化合物、カルボジ
イミド化合物などの末端変性剤との反応による末端変性
技術を用いることもできる。これらの末端変性技術を用
いることによって得られる複合重合体は、例えば加硫ゴ
ムとした場合、ウェットスキッド抵抗性を保持したま
ま、高温での反発弾性を向上させ、更に発熱性を低下さ
せるなどの改善がなされ、本発明の高トランスゴムのブ
ロックポリマーの複合重合体としての高い耐摩耗性、強
度と相まって、省燃費タイヤ、オールシーズンタイヤ、
ハイパフォーマンスタイヤなどのトレッド用ゴムなどに
好適に用いられる。好適に用いられる末端変性剤として
は、トリブチル塩化スズ、トリフェニル塩化スズ、N,N,
N′,N′−テトラメチル尿素、N−メチル−ε−カプロ
ラクタム、N−メチル−2−ピロリドン、N,N′−ジメ
チルエチレン尿素、4,4′−ビス(ジエチルアミノ)ベ
ンゾフェノン、フェニルイソチオシアネート、ジシクロ
ヘキシルカルボジイミドなどである。
とトリアルキル塩化スズ、トリアリル塩化スズなどの末
端変性剤との反応、同様に分子中に 結合を有する化合物(式中Xは酸素又は硫黄原子を表わ
す)、N,N−ジアルキルアミノ芳香族アルデヒド化合
物、N,N−ジアルキルアミノ芳香族ケトン化合物、チオ
カルボニル化合物、ジチオカルボン酸エステル、イソシ
アネート化合物、チオイソシアネート化合物、カルボジ
イミド化合物などの末端変性剤との反応による末端変性
技術を用いることもできる。これらの末端変性技術を用
いることによって得られる複合重合体は、例えば加硫ゴ
ムとした場合、ウェットスキッド抵抗性を保持したま
ま、高温での反発弾性を向上させ、更に発熱性を低下さ
せるなどの改善がなされ、本発明の高トランスゴムのブ
ロックポリマーの複合重合体としての高い耐摩耗性、強
度と相まって、省燃費タイヤ、オールシーズンタイヤ、
ハイパフォーマンスタイヤなどのトレッド用ゴムなどに
好適に用いられる。好適に用いられる末端変性剤として
は、トリブチル塩化スズ、トリフェニル塩化スズ、N,N,
N′,N′−テトラメチル尿素、N−メチル−ε−カプロ
ラクタム、N−メチル−2−ピロリドン、N,N′−ジメ
チルエチレン尿素、4,4′−ビス(ジエチルアミノ)ベ
ンゾフェノン、フェニルイソチオシアネート、ジシクロ
ヘキシルカルボジイミドなどである。
更に、上記のカップリング反応と末端変性技術とを併用
することにより、両方の効果を得ることも可能である。
することにより、両方の効果を得ることも可能である。
又、本発明の複合重合体は公知の方法で2重結合を水素
化することができる。特に1,2−結合部分を選択的に水
添した複合重合体は、加硫ゴムとした場合に耐摩耗性と
発熱性が特に優れたものとなる。又、カップリング反応
技術と組合せ、高い水添率で水添を行なったものは耐候
性に優れた熱可塑性弾性体となる。
化することができる。特に1,2−結合部分を選択的に水
添した複合重合体は、加硫ゴムとした場合に耐摩耗性と
発熱性が特に優れたものとなる。又、カップリング反応
技術と組合せ、高い水添率で水添を行なったものは耐候
性に優れた熱可塑性弾性体となる。
本発明の複合重合体の用途はそのポリマー構造及び性質
によって広範である。例えば、タイヤトレッド、カーカ
ス、サイドウォール等のゴム状重合体としての用途に利
用でき加工性、耐摩耗性、発熱性に優れた性質を示す。
によって広範である。例えば、タイヤトレッド、カーカ
ス、サイドウォール等のゴム状重合体としての用途に利
用でき加工性、耐摩耗性、発熱性に優れた性質を示す。
又、ポリスチレン等の緩衝性を改良する強靱化剤として
もコールドフロー性をまったく示さず且つ粒径コントロ
ール性、剛性と衝撃性のバランス、油に対する耐環境応
力クラック性(ESCR)に優れる耐衝撃性ポリスチレン
(HIPS)を提供するものである。
もコールドフロー性をまったく示さず且つ粒径コントロ
ール性、剛性と衝撃性のバランス、油に対する耐環境応
力クラック性(ESCR)に優れる耐衝撃性ポリスチレン
(HIPS)を提供するものである。
本発明のもう一つの目的は、上記複合重合体を用いて、
加工性が優れ、強度、耐摩耗性が良く且つこれらとウェ
ットスキッド抵抗性とのバランスが良好である優れた特
徴を有するゴム組成物を提供することにある。
加工性が優れ、強度、耐摩耗性が良く且つこれらとウェ
ットスキッド抵抗性とのバランスが良好である優れた特
徴を有するゴム組成物を提供することにある。
すなわち、本発明のゴム組成物は上記の複合重合体単独
又は、前記複合重合体を少なくとも20重量%含有する原
料ゴム、100重量部、カーボンブラック10〜300重量部、
加硫剤0.1〜10重量部を含有するゴム組成物である。
又は、前記複合重合体を少なくとも20重量%含有する原
料ゴム、100重量部、カーボンブラック10〜300重量部、
加硫剤0.1〜10重量部を含有するゴム組成物である。
上記のゴム組成物において、原料ゴムはゴム組成物の使
用用途、目的に応じて選択されるが、本発明の複合重合
体が有する加工性、強度、耐摩耗性、硬度等の特徴を生
かすためには、原料ゴムは上記の複合重合体を少なくと
も20重量%含有することが必要であり、好ましくは25重
量%である。複合重合体とともに用いられる他の原料ゴ
ムとしては、天然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、乳化
重合法で得られるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム、
溶液重合法で得られるスチレン−ブタジエン共重合体ゴ
ム、高シスポリブタジエンゴム、低シスポリブタジエン
ゴム、高ビニルポリブタジエンゴム、ポリクロロプレン
ゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、ブチルゴ
ム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体ゴム、アクリルゴム等が挙げられ、これら
の原料ゴムは目的に応じて1種ないし2種類以上が使用
される。
用用途、目的に応じて選択されるが、本発明の複合重合
体が有する加工性、強度、耐摩耗性、硬度等の特徴を生
かすためには、原料ゴムは上記の複合重合体を少なくと
も20重量%含有することが必要であり、好ましくは25重
量%である。複合重合体とともに用いられる他の原料ゴ
ムとしては、天然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、乳化
重合法で得られるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム、
溶液重合法で得られるスチレン−ブタジエン共重合体ゴ
ム、高シスポリブタジエンゴム、低シスポリブタジエン
ゴム、高ビニルポリブタジエンゴム、ポリクロロプレン
ゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、ブチルゴ
ム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体ゴム、アクリルゴム等が挙げられ、これら
の原料ゴムは目的に応じて1種ないし2種類以上が使用
される。
つぎに、上記ゴム組成物においては、原料ゴム100重量
部に対し、補強材としてカーボンブラックが10〜300重
量部使用される。カーボンブラック量が10重量部より少
ないと、強度、耐摩耗性等の補強性能が不足し、一方30
0重量部をこえると、耐発熱性、伸び、加工性等が低下
する。
部に対し、補強材としてカーボンブラックが10〜300重
量部使用される。カーボンブラック量が10重量部より少
ないと、強度、耐摩耗性等の補強性能が不足し、一方30
0重量部をこえると、耐発熱性、伸び、加工性等が低下
する。
カーボンブラックの量は好ましくは、20〜200重量部で
ある。使用されるカーボンブラックの種類は、ゴム組成
物の使用目的に応じて、粒子径、ストラクチャー、凝集
体分布等の構造が異なるSAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SR
F、FT、MTなどのクラスのカーボンブラックが使用され
る。特に、強度、耐摩耗性の要求の高いタイヤトレッド
の用途には粒径が小さく補強性の高いSAF、ISAF、HAF等
が用いられ、一方、耐発熱性や圧縮永久性歪が必要な用
途には、比較的粒子径が大きいカーボンブラックが使用
される。
ある。使用されるカーボンブラックの種類は、ゴム組成
物の使用目的に応じて、粒子径、ストラクチャー、凝集
体分布等の構造が異なるSAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SR
F、FT、MTなどのクラスのカーボンブラックが使用され
る。特に、強度、耐摩耗性の要求の高いタイヤトレッド
の用途には粒径が小さく補強性の高いSAF、ISAF、HAF等
が用いられ、一方、耐発熱性や圧縮永久性歪が必要な用
途には、比較的粒子径が大きいカーボンブラックが使用
される。
又上記ゴム組成物においては、加硫剤が原料ゴム100重
量部あたり0.1〜10重量部使用される。加硫剤の代表的
なものは、硫黄であり、他に、チウラム化合物等の硫黄
供与化合物、フェノール樹脂類、パーオキサイド類も加
硫剤として使用する。
量部あたり0.1〜10重量部使用される。加硫剤の代表的
なものは、硫黄であり、他に、チウラム化合物等の硫黄
供与化合物、フェノール樹脂類、パーオキサイド類も加
硫剤として使用する。
更に上記ゴム組成物においては、必要に応じて、ゴム用
伸展油が原料ゴム100重量部あたり1〜200重量部使用さ
れる。ゴム用伸展油は、ゴム配合物の加工性を改善し、
又カーボンブラックの分散性の向上のために添加され、
更に前記カーボンブラックと共に得られるゴム組成物の
硬度の調節に使用される。ゴム用伸展油は、ゴム組成物
の使用目的に応じて選択し、強度や加工性を重視する用
途ではアロマチック系のゴム用伸展油を使用することが
好ましく、低温性能や耐発熱性を重視する用途において
はナフテン系やパラフィン系のゴム用伸展油が好適であ
る。更に各種脂肪酸エステル系のものも使用される。
伸展油が原料ゴム100重量部あたり1〜200重量部使用さ
れる。ゴム用伸展油は、ゴム配合物の加工性を改善し、
又カーボンブラックの分散性の向上のために添加され、
更に前記カーボンブラックと共に得られるゴム組成物の
硬度の調節に使用される。ゴム用伸展油は、ゴム組成物
の使用目的に応じて選択し、強度や加工性を重視する用
途ではアロマチック系のゴム用伸展油を使用することが
好ましく、低温性能や耐発熱性を重視する用途において
はナフテン系やパラフィン系のゴム用伸展油が好適であ
る。更に各種脂肪酸エステル系のものも使用される。
更に上記ゴム組成物においては、必要に応じて各種ゴム
用薬品が加えられる。これらはゴム用薬品としては、ス
テアリン酸、亜鉛華等を代表的なものとする加硫助剤、
スルフェンアミド系、チアゾール系、グラニジン系、チ
ウラム系等の加硫促進剤、アミン系やフェノール系の老
化防止剤、その他多種多様なゴム用薬品を使用すること
ができる。本発明のゴム組成物の特徴について以下に述
べる。
用薬品が加えられる。これらはゴム用薬品としては、ス
テアリン酸、亜鉛華等を代表的なものとする加硫助剤、
スルフェンアミド系、チアゾール系、グラニジン系、チ
ウラム系等の加硫促進剤、アミン系やフェノール系の老
化防止剤、その他多種多様なゴム用薬品を使用すること
ができる。本発明のゴム組成物の特徴について以下に述
べる。
本発明の複合重合体は、前述した如く、それ自身配合、
加硫することで、引張強度、引裂強度、耐カット性等の
機械的強度、高硬度耐摩耗性、耐摩耗性とウェットスキ
ッド抵抗性のバランス、耐発熱性、反発弾性等の物性が
優れ、且つロール加工性、押出加工性等の加工特性が良
好なゴム組成物となるばかりでなく、他の原料ゴムを併
せて使用した場合においては、他の原料ゴムの有してい
る性能上の特徴を大きく損うことなく、得られるゴム組
成物の強度、耐摩耗性、加工性を改良する。
加硫することで、引張強度、引裂強度、耐カット性等の
機械的強度、高硬度耐摩耗性、耐摩耗性とウェットスキ
ッド抵抗性のバランス、耐発熱性、反発弾性等の物性が
優れ、且つロール加工性、押出加工性等の加工特性が良
好なゴム組成物となるばかりでなく、他の原料ゴムを併
せて使用した場合においては、他の原料ゴムの有してい
る性能上の特徴を大きく損うことなく、得られるゴム組
成物の強度、耐摩耗性、加工性を改良する。
例えば、天然ゴムとブレンドしたゴム組成物において
は、従来の天然ゴムとポリブタジエンとのブレンド系又
は天然ゴムとスチレンブタジエン共重合体とのブレンド
系で問題であった引張強度及び耐カット性を大きく改良
しつつ、天然ゴム単独のゴム組成物の耐摩耗性を改良す
ることが可能となり、各種タイヤのトレッドやサイドウ
ォール用途に多く使用されてきた、天然ゴムとポリブタ
ジエンの系等に比べて性能が優れ応用範囲の広いゴム組
成物となる。
は、従来の天然ゴムとポリブタジエンとのブレンド系又
は天然ゴムとスチレンブタジエン共重合体とのブレンド
系で問題であった引張強度及び耐カット性を大きく改良
しつつ、天然ゴム単独のゴム組成物の耐摩耗性を改良す
ることが可能となり、各種タイヤのトレッドやサイドウ
ォール用途に多く使用されてきた、天然ゴムとポリブタ
ジエンの系等に比べて性能が優れ応用範囲の広いゴム組
成物となる。
又、本発明の複合重合体とスチレン−ブタジエン共重合
体とを原料ゴムとするゴム組成物は、従来のスチレン−
ブタジエン共重合体ゴム単独ないし、スチレン−ブタジ
エン共重合体ゴムとポリブタジエンゴムとのブレンド物
を原料ゴムとするゴム組成物に比べて、タイヤトレッド
の重要な性能であるウェットスキッド特性および低燃費
特性を損なうことなく、耐摩耗性が改良されたものとな
り、低燃費タイヤ、オールシーズンタイヤ、ハイパーフ
ォーマンスタイヤ等の乗用車タイヤのトレッドに好適な
ゴム組成物となる。
体とを原料ゴムとするゴム組成物は、従来のスチレン−
ブタジエン共重合体ゴム単独ないし、スチレン−ブタジ
エン共重合体ゴムとポリブタジエンゴムとのブレンド物
を原料ゴムとするゴム組成物に比べて、タイヤトレッド
の重要な性能であるウェットスキッド特性および低燃費
特性を損なうことなく、耐摩耗性が改良されたものとな
り、低燃費タイヤ、オールシーズンタイヤ、ハイパーフ
ォーマンスタイヤ等の乗用車タイヤのトレッドに好適な
ゴム組成物となる。
更に、本発明の複合重合体は、結晶性の成分を有してお
り、この成分の持つ硬さを応用して、従来のゴム組成物
に比べて硬度の高いゴム組成物を得ることが可能とな
り、複合重合体単独ないし他の原料ゴムとのブレンド系
で、JIS(A)硬度75以上の高硬度で、且つ耐発熱性等
が良好なゴム組成物が得られ、これらは、タイヤのビー
ドフィラー部、高硬度防振ゴム、高硬度工業用品等の用
途に使用可能である。
り、この成分の持つ硬さを応用して、従来のゴム組成物
に比べて硬度の高いゴム組成物を得ることが可能とな
り、複合重合体単独ないし他の原料ゴムとのブレンド系
で、JIS(A)硬度75以上の高硬度で、且つ耐発熱性等
が良好なゴム組成物が得られ、これらは、タイヤのビー
ドフィラー部、高硬度防振ゴム、高硬度工業用品等の用
途に使用可能である。
又、本発明の複合重合体は、加工性がおもわしくない他
の原料ゴムと組み合せることによって、他の原料ゴムの
加工性を改良することが可能であり、それらの原料ゴム
としては、ポリブタジエンゴム、ポリクロロプレンゴ
ム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム等があ
げられる。これらの加工性改良を目的とする場合におい
ては、本発明の複合重合体の原料ゴム中の比率は、比較
的少ない量、例えば20〜30重量部であることが、物性と
加工性とのバランスにおいて好ましい。
の原料ゴムと組み合せることによって、他の原料ゴムの
加工性を改良することが可能であり、それらの原料ゴム
としては、ポリブタジエンゴム、ポリクロロプレンゴ
ム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム等があ
げられる。これらの加工性改良を目的とする場合におい
ては、本発明の複合重合体の原料ゴム中の比率は、比較
的少ない量、例えば20〜30重量部であることが、物性と
加工性とのバランスにおいて好ましい。
本発明のゴム組成物は、原料ゴムと他の配合剤と共に、
インターナルミキサー、ゴム用混練ロール押出機などの
ゴム用混練機によって混練され、その使用用途に応じて
成型組立され、加硫プレス加硫缶などの常法の加硫装置
によって、130〜200℃の温度で加硫された後、使用に供
される。
インターナルミキサー、ゴム用混練ロール押出機などの
ゴム用混練機によって混練され、その使用用途に応じて
成型組立され、加硫プレス加硫缶などの常法の加硫装置
によって、130〜200℃の温度で加硫された後、使用に供
される。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、ポリブタジエンのミクロ構造の分析は2硫化炭素
溶液により、赤外分光光度計(日本分光A−202型)に
よりモレロの方法でブタジエン−スチレン共重合体はハ
ンプトンの方法で計算して得た。
溶液により、赤外分光光度計(日本分光A−202型)に
よりモレロの方法でブタジエン−スチレン共重合体はハ
ンプトンの方法で計算して得た。
又、分子量の測定は、GPC(島津製作所、LC-5A、カラ
ム:HSG40,50,60各1本、カラム温度40℃,溶媒:テトラ
ヒドロフラン、検出器:示差屈析計)を使用し、標準ポ
リスチレンのピークの分子量のGPCカウント数との関係
から予め求めた検量線を用い、常法に従ってポリブタジ
エンの平均分子量を求めた。
ム:HSG40,50,60各1本、カラム温度40℃,溶媒:テトラ
ヒドロフラン、検出器:示差屈析計)を使用し、標準ポ
リスチレンのピークの分子量のGPCカウント数との関係
から予め求めた検量線を用い、常法に従ってポリブタジ
エンの平均分子量を求めた。
ガラス転移温度、結晶融点の測定はDSC(セイコー電子D
SC-20型)昇温速度10℃/min)を使用して測定した。ガ
ラス転移温度は開始点、結晶融点はピーク温度(中点)
である。
SC-20型)昇温速度10℃/min)を使用して測定した。ガ
ラス転移温度は開始点、結晶融点はピーク温度(中点)
である。
高トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーの定量
は、複合重合体をn−ヘキサン−シクロヘキサン混合溶
媒に溶解した後0℃に冷却し、析出した沈でんを遠心分
離して得た結晶を秤量して得た。
は、複合重合体をn−ヘキサン−シクロヘキサン混合溶
媒に溶解した後0℃に冷却し、析出した沈でんを遠心分
離して得た結晶を秤量して得た。
実施例1 内容積10lで、高さ対内径の比が(L/D)4であるステン
レス鋼製の、攪拌機及びジャケット付反応器を2基直列
に接続し、1基目の底部から1,3−ブタジエンのn−ヘ
キサン溶液及び触媒としてバーサチック酸ランタン、ジ
ブチルマグネシウム、ブチルリチウムを連続的にフィー
ドし、内温を80℃に保って重合を行なわせた。モノマー
混合液の濃度は20重量%とし、モノマーのフィード速度
は0.67kg/hrとした。触媒のフィード量はモノマー100g
当り、バーサチック酸ランタンは0.10ミリモル、ジブチ
ルマグネシウムは0.50ミリモル、ブチルリチウムは0.10
ミリモルとした。
レス鋼製の、攪拌機及びジャケット付反応器を2基直列
に接続し、1基目の底部から1,3−ブタジエンのn−ヘ
キサン溶液及び触媒としてバーサチック酸ランタン、ジ
ブチルマグネシウム、ブチルリチウムを連続的にフィー
ドし、内温を80℃に保って重合を行なわせた。モノマー
混合液の濃度は20重量%とし、モノマーのフィード速度
は0.67kg/hrとした。触媒のフィード量はモノマー100g
当り、バーサチック酸ランタンは0.10ミリモル、ジブチ
ルマグネシウムは0.50ミリモル、ブチルリチウムは0.10
ミリモルとした。
1基目の反応器出口よりサンプリングを行ないコンバー
ジョンを測定した結果6.7%であり、得られた重合体の
ミクロ構造は、トランス86%、ビニル5%、シス9%で
あった。DSCによるガラス転移温度は−85℃、結晶融点
+82℃、GPCによる分子量はw=12万、n=5.7万で
あり、分子量分布w/n=2.1、GPC形はなだらかな1
山であった。
ジョンを測定した結果6.7%であり、得られた重合体の
ミクロ構造は、トランス86%、ビニル5%、シス9%で
あった。DSCによるガラス転移温度は−85℃、結晶融点
+82℃、GPCによる分子量はw=12万、n=5.7万で
あり、分子量分布w/n=2.1、GPC形はなだらかな1
山であった。
1基目から出た重合体溶液を2基目底部に導入し、更に
2基目底部より追加の1,3−ブタジエン、スチレン、n
−ヘキサンからなるモノマー混合液とn−ブチルリチウ
ムおよびテトラメチルエチレンジアミンを導入した。モ
ノマー混合液の濃度は16重量%、1,3−ブタジエンのフ
ィード速度は0.875kg/hr、スチレンのフィード速度は0.
365kg/hrとした。
2基目底部より追加の1,3−ブタジエン、スチレン、n
−ヘキサンからなるモノマー混合液とn−ブチルリチウ
ムおよびテトラメチルエチレンジアミンを導入した。モ
ノマー混合液の濃度は16重量%、1,3−ブタジエンのフ
ィード速度は0.875kg/hr、スチレンのフィード速度は0.
365kg/hrとした。
2基目底部に導入したn−ブチルリチウムの量は、2基
目に導入した全モノマー100g当り、0.74ミリモルであっ
た。テトラメチルエチレンジアミンは2基目に導入した
n−ブチルリチウムに対し、3倍モルを使用した。2基
目の反応器内温を90℃に保って重合を行なわせた後、2
基目の反応器を出たポリマー溶液に、2,4−ジターシャ
リ−ブチル−p−クレゾールを0.6phr(100重量部のゴ
ム当りの重量部)連続的に添加して、混合し、熱水中に
導入してスチームストリッピングを行なった溶媒を除去
した。
目に導入した全モノマー100g当り、0.74ミリモルであっ
た。テトラメチルエチレンジアミンは2基目に導入した
n−ブチルリチウムに対し、3倍モルを使用した。2基
目の反応器内温を90℃に保って重合を行なわせた後、2
基目の反応器を出たポリマー溶液に、2,4−ジターシャ
リ−ブチル−p−クレゾールを0.6phr(100重量部のゴ
ム当りの重量部)連続的に添加して、混合し、熱水中に
導入してスチームストリッピングを行なった溶媒を除去
した。
得られたゴムは熱ロールにて乾燥した。これを試料Aと
する。
する。
2基目出口でのコンバージョンは1,3−ブタジエンが98.
5%、スチレンが98.0%であった。得られたゴムのミク
ロ構造は、赤外分光光度計を用い、ハンプトンの方法で
測定した結果、結合スチレン19重量%、ポリブタジエン
部のミクロ構造はトランス40%、ビニル43%、シス17%
であり、ムーニー粘度はML1+4(100℃)54、GPCによる
平均分子量はw:23万、n:10.5万、分子量分布w/
n=2.2であり、GPC形はなだらかな1山であった。又、
ブロックスチレン含量は全ゴム当り0%であった。な
お、ブロックスチレンの測定はオスミウム酸分解法によ
り行なった(J.Poly.Sci.1,429(1946)。
5%、スチレンが98.0%であった。得られたゴムのミク
ロ構造は、赤外分光光度計を用い、ハンプトンの方法で
測定した結果、結合スチレン19重量%、ポリブタジエン
部のミクロ構造はトランス40%、ビニル43%、シス17%
であり、ムーニー粘度はML1+4(100℃)54、GPCによる
平均分子量はw:23万、n:10.5万、分子量分布w/
n=2.2であり、GPC形はなだらかな1山であった。又、
ブロックスチレン含量は全ゴム当り0%であった。な
お、ブロックスチレンの測定はオスミウム酸分解法によ
り行なった(J.Poly.Sci.1,429(1946)。
オゾン分解−GP法による単離スチレンは、全結合スチレ
ンに対して72重量%、長鎖ブロックスチレン(スチレン
単位の連鎖が8%以上のもの)が全結合スチレンに対し
0.4重量%であり、完全ランダム共重合体である。
ンに対して72重量%、長鎖ブロックスチレン(スチレン
単位の連鎖が8%以上のもの)が全結合スチレンに対し
0.4重量%であり、完全ランダム共重合体である。
上記結果より、1基目で重合されたトランス86%の樹脂
状ポリブタジエン部はトランスブタジエン系複合重合体
全体に対し23重量%、2基目で重合された低トランスゴ
ム状スチレン−ブタジエン共重合体部は77重量%、2基
目で重合された低トランスゴム状スチレン−ブタジエン
共重合体のミクロ構造はトランス26%、ビニル55%、シ
ス19%と計算される。
状ポリブタジエン部はトランスブタジエン系複合重合体
全体に対し23重量%、2基目で重合された低トランスゴ
ム状スチレン−ブタジエン共重合体部は77重量%、2基
目で重合された低トランスゴム状スチレン−ブタジエン
共重合体のミクロ構造はトランス26%、ビニル55%、シ
ス19%と計算される。
得られた複合重合体2gをn−ヘキサン/シクロヘキサン
混合溶剤100mlに加熱溶解後、これを0℃まで冷却し、
0℃に保持したまま遠心分離して沈でんと溶液に分離し
た。得られた沈でんを真空乾燥して秤量としたところ、
重合重合体に対し、0.8重量%であった。すなわち、高
トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーは、1基目
ポリマー(ブロックポリマー中の高トランス樹脂状ポリ
ブタジエンブロック部と高トランス樹脂状ポリブタジエ
ンホモポリマーの合計量)に対し7.2重量%であった。
混合溶剤100mlに加熱溶解後、これを0℃まで冷却し、
0℃に保持したまま遠心分離して沈でんと溶液に分離し
た。得られた沈でんを真空乾燥して秤量としたところ、
重合重合体に対し、0.8重量%であった。すなわち、高
トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーは、1基目
ポリマー(ブロックポリマー中の高トランス樹脂状ポリ
ブタジエンブロック部と高トランス樹脂状ポリブタジエ
ンホモポリマーの合計量)に対し7.2重量%であった。
参考として、一基目よりサンプリングした高トランス樹
脂状ポリブタジエンホモポリマーとn−ブチルリチウム
とテトラメチルエチレンジアミンで重合した低トランス
ゴム状ブタジエン−スチレンランダム共重合体(結合ス
チレン25wt%、ブロックスチレン0%、w=▲▼
万、w/n=2.0、ミクロ構造;トランス26%,ビニ
ル55%,シス19%)を50:50にブレンドし、同様に分別
を行なったところ、得られた沈でんはブレンドポリマー
に対し45重量%であった。
脂状ポリブタジエンホモポリマーとn−ブチルリチウム
とテトラメチルエチレンジアミンで重合した低トランス
ゴム状ブタジエン−スチレンランダム共重合体(結合ス
チレン25wt%、ブロックスチレン0%、w=▲▼
万、w/n=2.0、ミクロ構造;トランス26%,ビニ
ル55%,シス19%)を50:50にブレンドし、同様に分別
を行なったところ、得られた沈でんはブレンドポリマー
に対し45重量%であった。
得られた複合重合体のコールドフローを測定したとこ
ろ、実質的にコールドフローしなかった。
ろ、実質的にコールドフローしなかった。
トランスブタジエン系複合重合体 :3日後もコールドフロー無し タフデン2000(市販品):2日で倒れる。
(30°の傾斜した台の上に3cm×3cm×10cm(高さ)の直
方体のゴム試料を固定し、試料状況を観察した。) 実施例2〜4 実施例1と同様の方法で行なった。ただし、1基目及び
2基目のモノマーフィード速度、組成、触媒量、ルイス
塩基含量、重合温度等を変化させた。得られたトランス
ブタジエン系複合重合体をそれぞれ試料B〜Dとする。
分析値等を表1に示す。得られた試料B〜Dを実施例1
と同様にコールドフローテストを実施した結果、3日後
もコールドフローしなかった。
方体のゴム試料を固定し、試料状況を観察した。) 実施例2〜4 実施例1と同様の方法で行なった。ただし、1基目及び
2基目のモノマーフィード速度、組成、触媒量、ルイス
塩基含量、重合温度等を変化させた。得られたトランス
ブタジエン系複合重合体をそれぞれ試料B〜Dとする。
分析値等を表1に示す。得られた試料B〜Dを実施例1
と同様にコールドフローテストを実施した結果、3日後
もコールドフローしなかった。
比較例1 5lの攪拌機及びジャケット付の反応器に、161gの1,3−
ブタジエンと28gのスチレンを含む945gシクロヘキサン
混液を反応器に導入した後、Ba-Mg-Al開始剤(Ba/Mg/Al
=0.18/0.57/0.04単位mmole/100gモノマー、米国特許4,
297,240号に記載のもの)を添加し、60℃で1時間重合
を行なった。一部をサンプリングした後、このものに更
に231gの1,3−ブタジエンを含む1155gシクロヘキサン混
液及び、Na第3アミレートとTMEDAのシクロヘキサン溶
液(Na/Mgモル比=0.77、TMEDA/Mgモル比0.61になるよ
うにした)を追添し、50℃で1時間重合を行なわせた。
その後、メタノールを添加して反応を停止させ、実施例
1と同様にして重合体を得た。得られた重合体及び途中
のサンプリングしたものの分析値を表2に示す。
ブタジエンと28gのスチレンを含む945gシクロヘキサン
混液を反応器に導入した後、Ba-Mg-Al開始剤(Ba/Mg/Al
=0.18/0.57/0.04単位mmole/100gモノマー、米国特許4,
297,240号に記載のもの)を添加し、60℃で1時間重合
を行なった。一部をサンプリングした後、このものに更
に231gの1,3−ブタジエンを含む1155gシクロヘキサン混
液及び、Na第3アミレートとTMEDAのシクロヘキサン溶
液(Na/Mgモル比=0.77、TMEDA/Mgモル比0.61になるよ
うにした)を追添し、50℃で1時間重合を行なわせた。
その後、メタノールを添加して反応を停止させ、実施例
1と同様にして重合体を得た。得られた重合体及び途中
のサンプリングしたものの分析値を表2に示す。
比較例2 比較例1と同様にして行なった。
ただし、Ba-Mg-Al開始剤を添加し、60℃で5時間重合を
行ない、これにNa第3アミレート及びTMEDAを追添し、5
0℃で1時間重合を行なわせた。得られた重合体を試料
Eとする。結果を表2に示す。
行ない、これにNa第3アミレート及びTMEDAを追添し、5
0℃で1時間重合を行なわせた。得られた重合体を試料
Eとする。結果を表2に示す。
途中サンプリングしたTBSR重合体は実施例1と同じ、n
−ヘキサン/シクロヘキサン混合溶剤を用いる方法から
は結晶化出来なかった。又、最終的に得られた重合体も
同様であった。又、得られた重合体のコールドフロー性
は実施例1に示す方法で評価した「1日で倒れる」もの
であって好ましいものでなかった。
−ヘキサン/シクロヘキサン混合溶剤を用いる方法から
は結晶化出来なかった。又、最終的に得られた重合体も
同様であった。又、得られた重合体のコールドフロー性
は実施例1に示す方法で評価した「1日で倒れる」もの
であって好ましいものでなかった。
比較例3(試料F) 実施例1と同じ方法で、1基目のポリマーをサンプリン
グし、高トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーを
得た(試料F−1)。
グし、高トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーを
得た(試料F−1)。
n−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを
用いて通常の高ビニルブタジエン−スチレンランダム共
重合体(ML1+4(100℃)55,w=24万,w/n:2.1、
結合スチレン26wt%,ブロックスチレン0w%,トランス
26%,ビニル55%,シス19%)を得た。(試料F−
2)。
用いて通常の高ビニルブタジエン−スチレンランダム共
重合体(ML1+4(100℃)55,w=24万,w/n:2.1、
結合スチレン26wt%,ブロックスチレン0w%,トランス
26%,ビニル55%,シス19%)を得た。(試料F−
2)。
試料F−1を23重量部、試料F−2を77重量部ブレンド
して試料Fとする。
して試料Fとする。
比較例4(試料G) 実施例1と同じ方法で、1基目のポリマーをサンプリン
グし、高トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーを
得た(試料F−1)。
グし、高トランス樹脂状ポリブタジエンホモポリマーを
得た(試料F−1)。
n−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを
用いて通常の高ビニルブタジエン−スチレンランダム共
重合体(ML1+460,w=23万,w/n=2.1,結合スチ
レン35wt%,ブロックスチレン0%,トランス26%,ビ
ニル55%,シス19%)を得た(試料G−2)。
用いて通常の高ビニルブタジエン−スチレンランダム共
重合体(ML1+460,w=23万,w/n=2.1,結合スチ
レン35wt%,ブロックスチレン0%,トランス26%,ビ
ニル55%,シス19%)を得た(試料G−2)。
試料F−1を10重量部、試料G−2を90重量部ブレンド
して試料Gとする。
して試料Gとする。
比較例5(試料H) n−ブチルリチウムとテトラメチルエチレンジアミンを
用いて得た通常のハイビニルブタジエン−スチレンラン
ダム共重合体(ML1+4(100℃)55,w=25万,w/
n=2.1,結合スチレン19wt%,ブロックスチレン0wt
%,トランス34%,ビニル43%,シス23%)を試料Hと
する。
用いて得た通常のハイビニルブタジエン−スチレンラン
ダム共重合体(ML1+4(100℃)55,w=25万,w/
n=2.1,結合スチレン19wt%,ブロックスチレン0wt
%,トランス34%,ビニル43%,シス23%)を試料Hと
する。
評価 試料A〜Hを表3に示す配合で、配合し、加硫性能の評
価を行なった。結果を表4に示す。
価を行なった。結果を表4に示す。
評価方法 内容量300ccの加圧式ニーダーを用いASTM−D−3403-75
の標準配合混合手順の方法Bによって、配合物を得、こ
れらを加硫し、各物性を測定した。
の標準配合混合手順の方法Bによって、配合物を得、こ
れらを加硫し、各物性を測定した。
測定は、以下に示す方法で行なった。
(1) 硬さ、引張強度; JOIS−K−6301に従った。
(2) 反発弾性; JIS−K−6301によるリュプケ法、但し、70℃における
反発弾性は、試料を70℃オーブン中で1時間予熱後、素
早く取り出して測定。
反発弾性は、試料を70℃オーブン中で1時間予熱後、素
早く取り出して測定。
(3) グッドリッチ発熱 グッドリッチフレンクソメーターを使用し、印加荷重48
ポンド、変位0.225インチ、スタート50℃、回転数1800r
pmの条件で試験を行ない、20分後の上昇温度差を表わし
た。
ポンド、変位0.225インチ、スタート50℃、回転数1800r
pmの条件で試験を行ない、20分後の上昇温度差を表わし
た。
(4) ウェット・スキッド抵抗性 スタンレー・ロンドンのポータブル・スキッドテスター
を使用し、路面としてセーフティ・ウォーク(3M製)を
使用して、ASTM−E−808-74の方法に従い測定した。
を使用し、路面としてセーフティ・ウォーク(3M製)を
使用して、ASTM−E−808-74の方法に従い測定した。
(5) 耐摩耗性 ピコ摩耗試験機を用いて評価し、指数で表示値が大きい
ほど良好。
ほど良好。
表 3 配合 原料ゴム 100重量部 アロマチックオイル*1 5重量部 N−339カーボンブラック*2 45重量部 ステアリン酸 2重量部 亜鉛華 5重量部 促進剤CZ*3 1重量部 イオウ 1.7重量部 *1 共同石油 X−140 *2 ヨウ素吸着量(IA)90mg/gジブチルフタレート吸
着量(DBP)119ml/100g *3 N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフ
ェンアミド 加硫条件:160℃×20分 表4の結果から、本発明の実施例である試料A〜Dは、
比較例であるE〜Hに比べ物性、加工性とも優れる。具
体的には、本発明の複合重合体である試料Aは、対応す
るポリマーブレンド物である試料Fに比べ加工性、引張
強度、反発弾性、発熱性、耐摩耗性いずれも優れてい
る。又、本発明の試料Dと対応するポリマーブレンド物
である試料Gの比較においても同様である。本発明の試
料A〜Dは比較例E〜Hに比べ、特に耐摩耗性とウェッ
トスキッド抵抗性バランスの点で優れている。
着量(DBP)119ml/100g *3 N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフ
ェンアミド 加硫条件:160℃×20分 表4の結果から、本発明の実施例である試料A〜Dは、
比較例であるE〜Hに比べ物性、加工性とも優れる。具
体的には、本発明の複合重合体である試料Aは、対応す
るポリマーブレンド物である試料Fに比べ加工性、引張
強度、反発弾性、発熱性、耐摩耗性いずれも優れてい
る。又、本発明の試料Dと対応するポリマーブレンド物
である試料Gの比較においても同様である。本発明の試
料A〜Dは比較例E〜Hに比べ、特に耐摩耗性とウェッ
トスキッド抵抗性バランスの点で優れている。
実施例5、比較例6,7 試料A,F,Hを60重量部、天然ゴムを40重量部、合計100重
量部を原料ゴムとして、同様に配合し、加硫評価した。
結果を表5に示す。
量部を原料ゴムとして、同様に配合し、加硫評価した。
結果を表5に示す。
表5の結果より、本発明の実施例5(試料A)は比較例
5(試料F),6(試料H)に比べ、物性加工性とも優れ
ている。特に耐摩耗性とウェットスキッド抵抗性のバラ
ンスにおいて優れており、複合重合体を天然ゴムとブレ
ンドして用いた場合も複合重合体の優れた特長が発現し
ている。
5(試料F),6(試料H)に比べ、物性加工性とも優れ
ている。特に耐摩耗性とウェットスキッド抵抗性のバラ
ンスにおいて優れており、複合重合体を天然ゴムとブレ
ンドして用いた場合も複合重合体の優れた特長が発現し
ている。
実施例6〜8、比較例8〜12 試料A,D,F,G,H及びブタジエン−スチレン共重合ゴムを
原料ゴムとして、表3に示す配合により配合し、加硫、
評価した。原料ゴム組成と結果を表6に示す。
原料ゴムとして、表3に示す配合により配合し、加硫、
評価した。原料ゴム組成と結果を表6に示す。
実施例6,7(試料A)は比較例8(F)、比較例9
(H)に比べ、反発弾性とウェットスキット性能のバラ
ンスがやや優れるとともに、特に耐摩耗性とウェットス
キッド性能のバランスが著しく優れている。
(H)に比べ、反発弾性とウェットスキット性能のバラ
ンスがやや優れるとともに、特に耐摩耗性とウェットス
キッド性能のバランスが著しく優れている。
実施例8(試料D)は比較例10(G)に比べ、lupke反
発弾性がやや優れるとともに、特に耐摩耗性とウェット
スキッド性能のバランスが著しく優れている。
発弾性がやや優れるとともに、特に耐摩耗性とウェット
スキッド性能のバランスが著しく優れている。
実施例9 実施例1と同様に2基の重合器を用いて重合を行なわせ
た後、2基目の反応器を出たポリマー溶液を、更に3基
目の反応器に導入し、テトラグリシジル−1,3−ビスア
ミノメチルシクロヘキサンを0.04phr連続的に添加して
カップリング反応を行なわせた後、実施例1と同様に2,
4−ジタ−シャリ−ブチル−p−クレゾールを混合し、
試料を得た。これを試料Iとする。これのムーニー粘度
はML1+4(100℃)89、GPCによる平均分子量はw=30
万、分子量分布w/n=2.5であり、GPC形はなだらか
な1山であった。得られた試料Iのコールドフローを測
定したところ、10日後も全くコールドフローしなかっ
た。
た後、2基目の反応器を出たポリマー溶液を、更に3基
目の反応器に導入し、テトラグリシジル−1,3−ビスア
ミノメチルシクロヘキサンを0.04phr連続的に添加して
カップリング反応を行なわせた後、実施例1と同様に2,
4−ジタ−シャリ−ブチル−p−クレゾールを混合し、
試料を得た。これを試料Iとする。これのムーニー粘度
はML1+4(100℃)89、GPCによる平均分子量はw=30
万、分子量分布w/n=2.5であり、GPC形はなだらか
な1山であった。得られた試料Iのコールドフローを測
定したところ、10日後も全くコールドフローしなかっ
た。
試料Iを実施例1と同様に配合し、加硫し物性を測定し
た。結果を表7に示す。
た。結果を表7に示す。
実施例10 実施例2と同様に2基の重合器を用いて重合を行なわせ
た後、2基目の反応器を出たポリマー溶液を、更に3基
目の反応器に導入し、ジシクロヘキシルカルボジイミド
を0.17phr連続的に添加して末端変性を行なわせた後、
実施例2と同様に試料を得た。これを試料Jとする。こ
れのムーニー粘度はML1+4(100℃)47であった。実施例
9と同様に評価した。結果を表7に示す。
た後、2基目の反応器を出たポリマー溶液を、更に3基
目の反応器に導入し、ジシクロヘキシルカルボジイミド
を0.17phr連続的に添加して末端変性を行なわせた後、
実施例2と同様に試料を得た。これを試料Jとする。こ
れのムーニー粘度はML1+4(100℃)47であった。実施例
9と同様に評価した。結果を表7に示す。
実施例11 実施例2と同様に2基の重合器を用いて重合を行なわせ
た後、2基目の反応器を出たポリマー溶液を、更に3基
目の反応器に導入し、4塩化スズ0.018phrとトリブチル
塩化スズ0.185phrを連続的に添加して、カップリング反
応と末端変性を同時に行なわせた後、実施例2と同様に
試料を得た。これを試料Kとする。これのムーニー粘度
はML1+4(100℃)68、GPCによる平均分子量はwは24
万、分子量分布w/n=2.5であり、GPC形はなだらか
な1山であった。実施例9と同様に評価し、結果を表7
に示す。
た後、2基目の反応器を出たポリマー溶液を、更に3基
目の反応器に導入し、4塩化スズ0.018phrとトリブチル
塩化スズ0.185phrを連続的に添加して、カップリング反
応と末端変性を同時に行なわせた後、実施例2と同様に
試料を得た。これを試料Kとする。これのムーニー粘度
はML1+4(100℃)68、GPCによる平均分子量はwは24
万、分子量分布w/n=2.5であり、GPC形はなだらか
な1山であった。実施例9と同様に評価し、結果を表7
に示す。
実施例12 内容積10lのステンレス鋼製の、攪拌機及びジャケット
付反応器を用い、0.616kgの1,3−ブタジエン、2.464kg
のシクロヘキサン及び触媒を仕込み、バッチ的に重合を
行なわせた。触媒は、モノマー100g当り、バーサチック
酸ランタン0.075ミニモル、ジブチルマグネシウム0.40
ミリモル、n−ブチルリチウム0.15ミリモルとして、反
応は65℃で2時間行なわせた。サンプリングにより、コ
ンバージョンを測定した結果64%であり、重合体のミク
ロ構造はトランス89%、ビニル4%、シス7%であっ
た。DSCによるガラス転移温度は−87℃、結晶融点+95
℃、GPCによる分子量はw=8.5万、分子量分布w/
n=1.2であり、GPC形はシャープな1山であった。
付反応器を用い、0.616kgの1,3−ブタジエン、2.464kg
のシクロヘキサン及び触媒を仕込み、バッチ的に重合を
行なわせた。触媒は、モノマー100g当り、バーサチック
酸ランタン0.075ミニモル、ジブチルマグネシウム0.40
ミリモル、n−ブチルリチウム0.15ミリモルとして、反
応は65℃で2時間行なわせた。サンプリングにより、コ
ンバージョンを測定した結果64%であり、重合体のミク
ロ構造はトランス89%、ビニル4%、シス7%であっ
た。DSCによるガラス転移温度は−87℃、結晶融点+95
℃、GPCによる分子量はw=8.5万、分子量分布w/
n=1.2であり、GPC形はシャープな1山であった。
高トランスポリブタジエン溶液に、追加して、1,3−ブ
タジエン0.287kg、スチレン0.094kg、シクロヘキサン1.
524kg、n−ブチルリチウム0.40g、テトラメチルエチレ
ンジアミン1.6gを添加し、内温を90℃にして重合を行な
わせ、更に10分後から30分間にわたって1,3−ブタジエ
ン0.123kgとシクロヘキサン0.492kgの混合物を連続的に
追添加した後、0.040phr(ゴム100重量部当りのフィー
ド重量部)の4塩化スズを添加してカップリング反応を
行なわせた。サンプリングによりコンバージョンを測定
した結果、ブタジエン99%、スチレン98%であった。
タジエン0.287kg、スチレン0.094kg、シクロヘキサン1.
524kg、n−ブチルリチウム0.40g、テトラメチルエチレ
ンジアミン1.6gを添加し、内温を90℃にして重合を行な
わせ、更に10分後から30分間にわたって1,3−ブタジエ
ン0.123kgとシクロヘキサン0.492kgの混合物を連続的に
追添加した後、0.040phr(ゴム100重量部当りのフィー
ド重量部)の4塩化スズを添加してカップリング反応を
行なわせた。サンプリングによりコンバージョンを測定
した結果、ブタジエン99%、スチレン98%であった。
重合体溶液は、実施例1と同様に処理し、重合体を得
た。これを試料Lとする。これのムーニー粘度はML1+4
(100℃)62、GPCによる分子量はw=22万、分子量分
布w/nは1.7であった。ブタジエン部のミクロ構造
は、トランス52%、ビニル31%、シス17%であり、結合
スチレン含量は8.5重量%、オゾン分解GPC法による単離
スチレンは全結合スチレンに対し75重量%、長鎖ブロッ
クスチレンは全結合スチレンに対し0.2重量%であり、
完全ランダム共重合体である。
た。これを試料Lとする。これのムーニー粘度はML1+4
(100℃)62、GPCによる分子量はw=22万、分子量分
布w/nは1.7であった。ブタジエン部のミクロ構造
は、トランス52%、ビニル31%、シス17%であり、結合
スチレン含量は8.5重量%、オゾン分解GPC法による単離
スチレンは全結合スチレンに対し75重量%、長鎖ブロッ
クスチレンは全結合スチレンに対し0.2重量%であり、
完全ランダム共重合体である。
以上の分析値から複合重合体の樹脂状高トランスポリブ
タジエンの割合は35重量%、ゴム状低トランスブタジエ
ン−スチレン共重合体部分のミクロ構造は、トランス32
%,ビニル46%,シス22%,結合スチレン13重量%と計
算される。
タジエンの割合は35重量%、ゴム状低トランスブタジエ
ン−スチレン共重合体部分のミクロ構造は、トランス32
%,ビニル46%,シス22%,結合スチレン13重量%と計
算される。
実施例1と同様に分別によって樹脂状高トランスポリブ
タジエンホモポリマーを測定したところ、沈でんが生成
せず、樹脂状高トランスポリブタジエンのホモポリマー
はほとんど生成していない。
タジエンホモポリマーを測定したところ、沈でんが生成
せず、樹脂状高トランスポリブタジエンのホモポリマー
はほとんど生成していない。
試料Lのコールドフローを測定したところ、10日後も全
くコールドフローしなかった。
くコールドフローしなかった。
試料Lを実施例9と同様に配合、加硫し物性を測定し
た。結果を表7に示す。
た。結果を表7に示す。
実施例13〜17、比較例12〜18 表8に示す原料ゴムの組成で、実施例1と同じく表3に
示す配合のゴム組成物を混練加硫し、物性を測定した。
その結果を表8に示す。
示す配合のゴム組成物を混練加硫し、物性を測定した。
その結果を表8に示す。
表8の結果より、本発明の複合重合体を使用した実施例
のゴム組成物は、比較例のゴム組成物に比較して引張強
度が高く、また耐摩耗性とウェットスキッド抵抗のバラ
ンス、反発弾性とウェットスキッド抵抗のバランスが良
好である。
のゴム組成物は、比較例のゴム組成物に比較して引張強
度が高く、また耐摩耗性とウェットスキッド抵抗のバラ
ンス、反発弾性とウェットスキッド抵抗のバランスが良
好である。
〔発明の効果〕 以上から明らかなように、本発明のトランスブタジエン
系複合重合体は、コールドフローが防止されており、
又、本発明のゴム組成物は耐摩耗性とウェットスキッド
抵抗性のバランスが優れ、強度、加工性が向上するなど
優れた効果を有するものであり、その工業的価値は極め
て高い。
系複合重合体は、コールドフローが防止されており、
又、本発明のゴム組成物は耐摩耗性とウェットスキッド
抵抗性のバランスが優れ、強度、加工性が向上するなど
優れた効果を有するものであり、その工業的価値は極め
て高い。
Claims (2)
- 【請求項1】ガラス転移温度が−80℃以下、結晶融点が
30〜130℃であるトランス結合80%以上、分子量1〜20
万、分子量分布w/n1.2〜4の樹脂状ポリブタジエン
ブロックと結合スチレン含量1〜50重量%、結晶融点を
有しないトランス結合が40%以下、ビニル結合が40〜80
%、分子量2〜40万のゴム状ブタジエン−スチレンラン
ダム共重合体ブロックからなるブロックポリマー及び結
合スチレン含量1〜50重量%、結晶融点を有しないトラ
ンス結合が40%以下、ビニル結合が40〜80%、分子量2
〜40万のゴム状ブタジエン−スチレンランダム共重合体
を主成分とし、該樹脂状ブロックを含む高トランス樹脂
状ポリブタジエン部分がトランスブタジエン系複合重合
体全体の1〜70重量%であり、ムーニー粘度ML1+4(100
℃)が10〜150であり、分子量分布w/nが1.2〜5で
あるトランスブタジエン系複合重合体。 - 【請求項2】請求項1記載のトランスブタジエン系複合
重合体を少なくとも20重量%含有する原料ゴム100重量
部、カーボンブラック10〜300重量部、加硫剤0.1〜10重
量部よりなるトランスブタジエン系複合重合体組成物。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5359888A JPH0794517B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | トランスブタジエン系複合重合体及び複合重合体組成物 |
| US07/275,746 US5134199A (en) | 1987-11-27 | 1988-11-23 | Diene block polymer and polymer composition |
| EP88119810A EP0318052B1 (en) | 1987-11-27 | 1988-11-28 | Diene block polymer and polymer composition |
| DE3853340T DE3853340T2 (de) | 1987-11-27 | 1988-11-28 | Dien-Blockpolymer und Polymerzusammensetzung. |
| ES88119810T ES2068821T3 (es) | 1987-11-27 | 1988-11-28 | Polimero bloque dieno y composicion de polimero. |
| KR1019880015706A KR920005531B1 (ko) | 1987-11-27 | 1988-11-28 | 디엔블록 중합체 및 중합체 조성물 |
| HK97102262A HK1000667A1 (en) | 1987-11-27 | 1997-11-27 | Diene block polymer and polymer composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5359888A JPH0794517B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | トランスブタジエン系複合重合体及び複合重合体組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01229016A JPH01229016A (ja) | 1989-09-12 |
| JPH0794517B2 true JPH0794517B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=12947315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5359888A Expired - Lifetime JPH0794517B2 (ja) | 1987-11-27 | 1988-03-09 | トランスブタジエン系複合重合体及び複合重合体組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794517B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6433105B1 (en) * | 2000-06-09 | 2002-08-13 | Bridgestone Corporation | Process for desolventizing low molecular weight diene polymers |
-
1988
- 1988-03-09 JP JP5359888A patent/JPH0794517B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01229016A (ja) | 1989-09-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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