JP2008063364A - Rubber composition and pneumatic tire using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】加工性を損なうこと無しにグリップ性を維持し、低転がり抵抗性及び耐摩耗性を高度に両立させたゴム組成物、及び該ゴム組成物をタイヤ部材に用いてなる上記性能の改良された空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】(A)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が、200,000以上の高分子量ゴム成分対して、(B)少なくとも1つの官能基を有する変性前のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が、2,000〜200,000未満の低分子量共役ジエン系重合体、及び(C)充填材を含むゴム組成物である。
【選択図】なし[PROBLEMS] To maintain a grip property without impairing processability, and to achieve a high compatibility between low rolling resistance and wear resistance, and to improve the above-described performance using the rubber composition for a tire member. To provide an improved pneumatic tire.
(A) Gel permeation chromatography before modification having at least one functional group for a high molecular weight rubber component having a polystyrene equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography of 200,000 or more. A rubber composition containing a low molecular weight conjugated diene polymer having a polystyrene-reduced weight average molecular weight of 2,000 to less than 200,000 and (C) a filler.
[Selection figure] None
Description
本発明は、タイヤ用ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、低転がり抵抗と低温での柔軟性を高度に両立させたゴム組成物、及び該ゴム組成物をタイヤ部材に用いてなる上記性能の改良された空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for tires, and more specifically, a rubber composition having both low rolling resistance and low temperature flexibility at a high level, and improvement of the above performance using the rubber composition for a tire member. Related to pneumatic tires.
近年、環境問題への関心の高まりに伴う世界的な二酸化炭素排出規制の動きに関連して、自動車の低燃費化と安全性に対する要求が強まりつつある。このような要求に対応するため、タイヤ性能についても転がり抵抗の低減、及びウェット性能、ドライ性能等のグリップ性能の向上が求められている。
ここで、タイヤの転がり抵抗を減少させる手法としては、タイヤのトレッド部に適用するゴム組成物としてより損失正接(tanδ)が低い低発熱性のゴム組成物を用いることが有効である。従来からタイヤのトレッド部に汎用されるブタジエンゴム、或いは、低スチレン、低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムは、他の合成ゴムに比較してガラス転移温度(Tg)が低いため、低温での柔軟性に優れていることが知られている。
In recent years, demands for lower fuel consumption and safety of automobiles are intensifying in connection with the movement of global carbon dioxide emission regulations accompanying the growing interest in environmental problems. In order to meet such demands, the tire performance is also required to be reduced in rolling resistance and improved in grip performance such as wet performance and dry performance.
Here, as a technique for reducing the rolling resistance of the tire, it is effective to use a low heat-generating rubber composition having a lower loss tangent (tan δ) as a rubber composition applied to the tread portion of the tire. Conventionally used butadiene rubber for tire treads, or styrene-butadiene copolymer rubber with low styrene and low vinyl content has a lower glass transition temperature (Tg) than other synthetic rubbers. It is known that it is excellent in flexibility.
しかしながら、ブタジエンゴム、或いは、低スチレン、低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムをトレッドに用いると、これらのゴム組成物の損失正接(tanδ)が低いため、十分なグリップ性能を得難いという問題がある。 However, when a butadiene rubber or a styrene-butadiene copolymer rubber having a low styrene and low vinyl content is used in the tread, the loss tangent (tan δ) of these rubber compositions is low, so that it is difficult to obtain sufficient grip performance. There is.
このような発熱性の低いゴム組成物を得る方法として、カーボンブラックやシリカ等の充填剤の減量、又は大粒径のカーボンブラックの使用等が考えられるが、いずれの方法でも、ゴム組成物の補強性、耐摩耗性及び湿潤路面でのグリップ性の低下が避けられない。
また、発熱性の低いゴム組成物を得る方法として、ゴム組成物中の充填剤の分散性を高める技術開発が数多くなされてきた。その中でも、特にアルキルリチウム用いたアニオン重合で得られる共役ジエン系重合体の重合活性部位を充填剤と相互作用可能な官能基で修飾する方法が、最も効果的である(特許文献1〜3参照)。
しかしながら、ゴム成分として上記変性共役ジエン系重合体を用いる場合、軟化剤、特にアロマオイルを多量に配合した場合に、充填剤の分散性を改良する効果が十分に発現されず、ゴム組成物の作業性、低発熱性、破壊特性及び耐摩耗性を十分に改善できないという問題があった。
また加工性を維持しながら低温柔軟性に優れた技術が知られているが、その効果は十分ではなく、かつ同時に転がり抵抗を改善することはできなかった(特許文献4参照)
As a method for obtaining such a rubber composition having low exothermicity, it is conceivable to reduce the amount of filler such as carbon black or silica, or to use carbon black having a large particle diameter. Decrease in reinforcement, wear resistance and grip on wet roads is inevitable.
Further, as a method for obtaining a rubber composition having low exothermic property, many technical developments have been made to improve the dispersibility of the filler in the rubber composition. Among them, the method of modifying the polymerization active site of a conjugated diene polymer obtained by anionic polymerization using alkyllithium with a functional group capable of interacting with a filler is most effective (see Patent Documents 1 to 3). ).
However, when the above modified conjugated diene polymer is used as a rubber component, when a large amount of softener, especially aroma oil, is added, the effect of improving the dispersibility of the filler is not sufficiently exhibited, and the rubber composition There was a problem that workability, low heat generation, fracture characteristics and wear resistance could not be sufficiently improved.
Moreover, although the technique excellent in low temperature flexibility is known, maintaining workability, the effect is not enough and rolling resistance was not able to be improved simultaneously (refer patent document 4).
一方、タイヤのトレッド部に適用するゴム組成物としては、貯蔵弾性率(G')が高いゴム組成物がグリップを確保のためには好適であるため、損失正接(tanδ)が低く且つ貯蔵弾性率(G')が高いゴム組成物が求められている。これに対し、ゴム組成物の貯蔵弾性率(G')を向上させる手段としては、ゴム組成物に配合するカーボンブラックの配合量を増量する方法があるが、ゴム組成物中のカーボンブラックの配合量を増量した場合、ゴム組成物の貯蔵弾性率(G')を向上させることができるものの、同時にゴム組成物の損失正接(tanδ)が上昇して、ゴム組成物の低発熱性が低下してしまい、さらには、ゴム組成物のムーニー粘度が上昇して、加工性が低下する問題がある。加工性改良のためには軟化剤を添加する手法はあるが、上述のように耐摩耗性と転がり抵抗が低下してしまう。従って、上記の相反する性能を両立させたゴム組成物の開発要求が高まってきている。 On the other hand, as a rubber composition applied to the tread portion of a tire, a rubber composition having a high storage elastic modulus (G ′) is suitable for securing a grip, so that the loss tangent (tan δ) is low and the storage elasticity A rubber composition having a high rate (G ′) is demanded. On the other hand, as a means for improving the storage elastic modulus (G ′) of the rubber composition, there is a method of increasing the amount of carbon black compounded in the rubber composition. When the amount is increased, the storage elastic modulus (G ′) of the rubber composition can be improved, but at the same time, the loss tangent (tan δ) of the rubber composition is increased, and the low exothermic property of the rubber composition is decreased. Furthermore, there is a problem that the Mooney viscosity of the rubber composition increases and the processability decreases. Although there is a method of adding a softening agent to improve workability, the wear resistance and rolling resistance are reduced as described above. Accordingly, there is an increasing demand for development of a rubber composition having both the above-mentioned conflicting performances.
本発明は、このような状況下で、低温柔軟性と低転がり抵抗性を高度に両立させたゴム組成物、及び該ゴム組成物をタイヤ部材に用いてなる上記性能の改良された空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。 Under such circumstances, the present invention provides a rubber composition that is highly compatible with low temperature flexibility and low rolling resistance, and a pneumatic tire with improved performance using the rubber composition as a tire member. Is intended to provide.
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定重量平均分子量を有する高分子量ゴム成分に対して、特定の範囲の重量平均分子量を有する少なくとも1つの官能基を有する低分子量の共役ジエン系重合体を軟化剤の一部と置換して用いることによりその目的を達成し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
(1) (A)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が、200,000以上の高分子量ゴム成分に対して、(B)少なくとも1つの官能基を有する変性前のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が、2,000〜200,000未満の低分子量共役ジエン系重合体、及び(C)充填材を含むことを特徴とするゴム組成物、
(2) (A)ゴム成分100質量部に対して、(B)成分を1〜60質量部含有する上記(1)のゴム組成物、
(3) (B)成分のビニル結合量が共役ジエンの重合単位の5〜80質量%、(B)成分中の芳香族ビニル化合物の含有量が5質量%以下である上記(1)又は(2)のゴム組成物、
(4) (B)成分が、ブタジエン単独重合体、もしくはブタジエン・スチレン共重合体である上記(1)〜(3)いずれかのゴム組成物、
(5) (B)成分の官能基がスズ、ケイ素、及び窒素原子を含む官能基である上記(1)〜(4)いずれかのゴム組成物、
(6) 前記変性前の(B)成分のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が20,000〜200,000未満である上記(1)〜(5)いずれかのゴム組成物、
(7) 前記変性前の(B)成分のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が50,000〜150,000である上記(6)のゴム組成物、
(8) (A)ゴム成分100質量部に対して、充填剤を30〜90質量部含有する上記(1)〜(7)いずれかのゴム組成物、
(9) 前記(C)充填剤が、カーボンブラック及び/又はシリカである上記(8)のゴム組成物、
(10) (A)ゴム成分が、少なくとも1つの(D)芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体、(E)共役ジエン重合体、及び天然ゴムを含む上記(1)〜(9)いずれかのゴム組成物、
(11) 前記(D)成分がスチレン−ブタジエン共重合体である上記(10)のゴム組成物、
(12) 前記(E)成分がブタジエン単独重合体である上記(11)のゴム組成物、
(13) (D)成分及び(E)成分が、少なくとも1つの官能基を有する上記(10)〜(12)いずれかのゴム組成物、
(14) (D)成分及び(E)成分の官能基が、スズ、、及び窒素原子を含む官能基である上記(13)のゴム組成物、
(15) (B)成分及び軟化剤の合計量が、(A)ゴム成分100質量部に対して5〜80質量部含有する上記(1)〜(14)いずれかのゴム組成物、
(16) (B)成分及び軟化剤の合計量が、(A)ゴム成分100質量部に対して5〜60質量部含有する上記(15)のゴム組成物、
(17) (B)成分が軟化剤と(B)成分の合計量の20質量%以上である上記(1)〜(16)いずれかのゴム組成物、
(18) (C)充填材がカーボン、及び/又はシリカである上記(1)〜(17)いずれかのゴム組成物、
(19) 上記(1)〜(18)いずれかのゴム組成物がタイヤ用であることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物、
(20) 上記(19)のタイヤ用ゴム組成物をタイヤ部材に用いたことを特徴とする空気入りタイヤ、及び
(21) 上記(19)のタイヤ用ゴム組成物をトレッド、サイドウォール、ビードフィラー、ボディプライスキム及びランフラットタイヤ用補強ゴムに適用した空気入りタイヤ。
を提供するものである。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have at least one functional group having a weight average molecular weight in a specific range with respect to a high molecular weight rubber component having a specific weight average molecular weight. It has been found that the purpose can be achieved by using a low molecular weight conjugated diene polymer in place of a part of the softening agent. The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention
(1) (A) Gel permeation chromatography before modification having at least one functional group on a high molecular weight rubber component having a polystyrene equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography of 200,000 or more. A rubber composition comprising a low molecular weight conjugated diene polymer having a polystyrene-reduced weight average molecular weight of 2,000 to less than 200,000, and (C) a filler,
(2) The rubber composition according to (1) above, containing 1 to 60 parts by mass of the component (B) with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A),
(3) The above (1) or (B) wherein the vinyl bond content of the component (B) is 5 to 80% by mass of the polymerized unit of the conjugated diene, and the content of the aromatic vinyl compound in the component (B) is 5% by mass or less. 2) rubber composition,
(4) The rubber composition according to any one of the above (1) to (3), wherein the component (B) is a butadiene homopolymer or a butadiene / styrene copolymer,
(5) The rubber composition according to any one of the above (1) to (4), wherein the functional group of the component (B) is a functional group containing tin, silicon, and a nitrogen atom,
(6) The rubber composition according to any one of (1) to (5) above, wherein the polystyrene-converted weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography of the component (B) before modification is 20,000 to less than 200,000.
(7) The rubber composition according to (6), wherein the polystyrene-converted weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography of the component (B) before modification is 50,000 to 150,000,
(8) (A) The rubber composition according to any one of (1) to (7) above, containing 30 to 90 parts by mass of a filler with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
(9) The rubber composition according to (8), wherein the filler (C) is carbon black and / or silica,
(10) Any of (1) to (9) above, wherein (A) the rubber component comprises at least one (D) aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer, (E) conjugated diene polymer, and natural rubber Any rubber composition,
(11) The rubber composition according to (10), wherein the component (D) is a styrene-butadiene copolymer,
(12) The rubber composition according to (11), wherein the component (E) is a butadiene homopolymer,
(13) The rubber composition according to any one of the above (10) to (12), wherein the component (D) and the component (E) have at least one functional group,
(14) The rubber composition according to (13) above, wherein the functional groups of the component (D) and the component (E) are tin and a functional group containing a nitrogen atom,
(15) The rubber composition according to any one of (1) to (14) above, wherein the total amount of the component (B) and the softening agent is 5 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) rubber component,
(16) The rubber composition according to (15), wherein the total amount of the component (B) and the softening agent is 5 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) rubber component,
(17) The rubber composition according to any one of (1) to (16) above, wherein the component (B) is 20% by mass or more of the total amount of the softener and the component (B).
(18) (C) The rubber composition according to any one of (1) to (17), wherein the filler is carbon and / or silica.
(19) A rubber composition for tires, wherein the rubber composition according to any one of (1) to (18) is for tires,
(20) A pneumatic tire characterized by using the tire rubber composition of (19) as a tire member, and (21) a tire tread, sidewall, and bead filler of (19) above. , Pneumatic tire applied to body price kim and run-flat tire reinforcement rubber.
Is to provide.
本発明によれば、重量平均分子量が2,000〜200,000未満の範囲内で、官能基を有する低分子量共役ジエン系重合体を適用することで、低温柔軟性と低転がり抵抗性を高度に両立させたゴム組成物、及び該ゴム組成物をタイヤ部材に用いてなる上記性能の改良された空気入りタイヤを提供することができる。
特に重量平均分子量が2,000〜150,000の官能基を有する低分子量共役ジエン系重合体を適用した場合は、ウェット性能を高度に維持し、重量平均分子量が20,000〜200,000未満の低分子量共役ジエン系重合体を適用した場合は、特に高温での貯蔵弾性率、低転がり抵抗性が向上する。
According to the present invention, by applying a low molecular weight conjugated diene polymer having a functional group within a weight average molecular weight range of 2,000 to less than 200,000, low temperature flexibility and low rolling resistance are enhanced. It is possible to provide a rubber composition having improved performance as described above, and a rubber composition using the rubber composition as a tire member.
In particular, when a low molecular weight conjugated diene polymer having a functional group having a weight average molecular weight of 2,000 to 150,000 is applied, the wet performance is maintained at a high level, and the weight average molecular weight is less than 20,000 to 200,000. When the low molecular weight conjugated diene polymer is applied, the storage elastic modulus and the low rolling resistance at high temperature are improved.
先ず、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、(A)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が、200,000以上の高分子量ゴム成分に対して、(B)少なくとも1つの官能基を有する変性前のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が、2,000〜200,000未満の低分子量共役ジエン系重合体、及び(C)充填材を含むこと必要とする。
ここで、変性前とは重合反応終了後変性剤を添加して変性反応を行なう以前の未変性の状態を言う。但し、リチウムアミド化合物のような官能基を有する重合開始剤を使用して重合した場合は変性反応と区別されるが、このような場合も重合体中に官能基を有するため本発明の範囲内である。
本発明のゴム組成物は、(A)ゴム成分として、少なくとも1つの(D)芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体、(E)共役ジエン重合体、及び天然ゴムを含む高分量子ゴム成分の群から選択され、ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が200,000以上であることが必要である。高分子量ゴム成分の好ましい重量平均分子量は、200,000〜1,000,000の範囲である。
高分子量ゴム成分の重量平均分子量を上記範囲にすることによって、(B)成分の低分子量共役ジエン系重合体を配合したときにムーニー粘度の低下、破壊物性及び耐摩耗性の低下を抑制し、優れた加工性を得ることができる。
First, the rubber composition for tires of the present invention comprises (A) a high molecular weight rubber component having a polystyrene equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography of 200,000 or more, and (B) at least one functional group. A low molecular weight conjugated diene polymer having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography before modification having a molecular weight of 2,000 to less than 200,000 and (C) a filler is required.
Here, the term “before modification” refers to an unmodified state before the modification reaction is performed by adding a modifying agent after the completion of the polymerization reaction. However, when polymerization is carried out using a polymerization initiator having a functional group such as a lithium amide compound, it is distinguished from a modification reaction. In such a case, the polymer has a functional group, so that it is within the scope of the present invention. It is.
The rubber composition of the present invention comprises (A) a high molecular weight rubber containing, as a rubber component, at least one (D) aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer, (E) a conjugated diene polymer, and natural rubber. The polystyrene-reduced weight average molecular weight selected from the group of components and measured by gel permeation chromatography must be 200,000 or more. The preferred weight average molecular weight of the high molecular weight rubber component is in the range of 200,000 to 1,000,000.
By making the weight average molecular weight of the high molecular weight rubber component in the above range, when the low molecular weight conjugated diene polymer of the component (B) is blended, the decrease in Mooney viscosity, the degradation property and the wear resistance are suppressed, Excellent processability can be obtained.
一方、(B)成分の少なくとも1つの官能基を有する低分子量共役ジエン系重合体の変性前のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が、2,000〜200,000未満であることが必要である。(B)成分の重量平均分子量を上記範囲にすることのよって、加工性を損なうこと無しにウェットグリップ性を維持し、高温での貯蔵弾性率及び低転がり抵抗性を高度に両立させたゴム組成物を得ることができる。さらに前記諸性能のほかに低温から高温に至る広い温度範囲でのグリップ性を改良する観点から20,000〜150,000の範囲が好ましく、より好ましくは、50,000〜100,000の範囲である。 On the other hand, the polystyrene equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography before modification of the low molecular weight conjugated diene polymer having at least one functional group of the component (B) is less than 2,000 to less than 200,000. is required. By making the weight average molecular weight of the component (B) within the above range, a rubber composition that maintains wet grip properties without impairing workability, and is highly compatible with storage modulus at low temperatures and low rolling resistance. You can get things. Further, in addition to the above-mentioned various performances, a range of 20,000 to 150,000 is preferable, and a range of 50,000 to 100,000 is more preferable from the viewpoint of improving grip properties in a wide temperature range from low temperature to high temperature. is there.
(B)成分である重量平均分子量が2,000〜200,000未満の少なくとも1つの官能基を有する低分子量共役ジエン系重合体を適用することによって、低転がり性、耐摩耗性及びグリップ性能は共に改善されるが、特に重量平均分子量が2,000〜50,000、好ましくは2,000〜30,000の(B)成分を適用した場合は、低温での柔軟性及びウェット性能を高度に維持し、重量平均分子量が20,000〜200,000未満、好ましくは50,000〜150,000の(B)成分を適用した場合は、特に高温での貯蔵弾性率及び低転がり抵抗性が向上する。
従って、タイヤ性能としてウェット性能、ドライ性能及びその中間性能のいずれかの性能を重視する場合はその重視する性能に応じて、(B)成分の重量平均分子量の範囲を選択することができる。
By applying a low molecular weight conjugated diene polymer having at least one functional group having a weight average molecular weight of 2,000 to less than 200,000 as component (B), low rolling properties, wear resistance and grip performance are Although both are improved, especially when the component (B) having a weight average molecular weight of 2,000 to 50,000, preferably 2,000 to 30,000 is applied, the flexibility and wet performance at a low temperature are enhanced to a high degree. When the (B) component having a weight average molecular weight of 20,000 to less than 200,000, preferably 50,000 to 150,000 is applied, the storage elastic modulus and low rolling resistance at high temperatures are improved. To do.
Therefore, in the case where importance is placed on any of wet performance, dry performance and intermediate performance as tire performance, the range of the weight average molecular weight of the component (B) can be selected according to the performance emphasized.
前記(A)成分100質量部に対して、前記(B)成分を1〜60質量部含有することが好ましい。より好ましくは、3〜50質量部である.軟化剤の一部を(B)成分で置換し(B)成分の含有量を上記範囲にすることによって、加工性を損なうこと無く、ウェット性能を維持し低転がり抵抗性、ドライ性能を改善することができる。 It is preferable to contain 1-60 mass parts of said (B) component with respect to 100 mass parts of said (A) component. More preferably, it is 3-50 mass parts. By replacing part of the softener with the component (B) and making the content of the component (B) in the above range, the wet performance is maintained and the low rolling resistance and the dry performance are improved without impairing the workability. be able to.
本発明のゴム組成物に用いられる(A)成分の高分子量ゴム成分は、特に限定されることなく、天然ゴム、合成ジエン系ゴムである(D)芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体、(E)共役ジエン重合体を含む高分量子ゴム成分の群の中から選択することができる。(A)成分の高分子量ゴム成分としては、未変性のゴム及び変性ゴムのいずれを用いてもよい。
天然ゴム又はイソプレンゴム(IR)については特に制限されず、一般に入手できるすべての天然ゴム又はイソプレンゴムを用いることができる。
(D)成分の芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体は、特にスチレン−ブタジエン共重合体が好ましい。
ここで、共役ジエン単量体としては、例えば1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、イソプレン、1,3−ヘキサジエンなどが挙げられ、中でも1,3−ブタジエンが好ましい。また、共役ジエン単量体との共重合に用いられる芳香族ビニル単量体としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、4−シクロヘキシルスチレン、2,2,6−トリルスチレンなどが挙げられ、中でもスチレンが好ましい。
(E)成分の共役ジエン重合体は、共役ジエン単独重合体、共役ジエン同士の共重合体などが挙げられ、共役ジエン単独重合体のポリブタジエンが好ましい。
天然ゴムや、(D)成分(E)成分はそれぞれ一種単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。
The high molecular weight rubber component (A) used in the rubber composition of the present invention is not particularly limited, and is a natural rubber or a synthetic diene rubber (D) aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer. (E) It can be selected from the group of highly divided quantum rubber components containing a conjugated diene polymer. As the high molecular weight rubber component (A), any of unmodified rubber and modified rubber may be used.
The natural rubber or isoprene rubber (IR) is not particularly limited, and any natural rubber or isoprene rubber that is generally available can be used.
The aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (D) is particularly preferably a styrene-butadiene copolymer.
Here, examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, isoprene, 1,3-hexadiene and the like, and among these, 1,3-butadiene is preferable. Examples of the aromatic vinyl monomer used for copolymerization with the conjugated diene monomer include styrene, α-methylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 3-vinyltoluene, ethylvinylbenzene, divinylbenzene, 4- Examples thereof include cyclohexyl styrene and 2,2,6-tolyl styrene, among which styrene is preferable.
Examples of the conjugated diene polymer of component (E) include conjugated diene homopolymers and copolymers of conjugated dienes, and polybutadienes of conjugated diene homopolymers are preferred.
Natural rubber and component (D) (E) may be used alone or in combination of two or more.
上記共役ジエン系重合体は乳化重合又は溶液重合等の種々の方法で製造することができ、重合方式としては、バッチ重合方式または連続重合方式のいずれでもよい。好ましい製造方法を挙げれば次のようなものである。
すなわち、共役ジエンを含む単量体を不活性溶媒、好ましくは炭化水素溶媒中で、有機金属などの開始剤、好ましくは有機リチウム化合物開始剤の存在下で重合して得られる。上記炭化水素溶媒としては特に制限はないが、例えばn−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンなどが上げられ、好ましい溶媒は、シクロヘキサン及びn−ヘキサンである。これらの炭化水素溶媒は単独で用いてもよいし、2種以上混合してもよい。
前記開始剤として用いられる有機リチウムとしては、少なくとも1個のリチウム原子が結合されかつ炭素数2から20の炭化水素リチウム化合物が好ましく、例えば、n−ブチルリチウム、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、tert−オクチルリチウム、フェニルリチウムなどであり、好ましいものはn−ブチルリチウムである。これらの有機リチウム開始剤は、単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
The conjugated diene polymer can be produced by various methods such as emulsion polymerization or solution polymerization, and the polymerization method may be either a batch polymerization method or a continuous polymerization method. A preferable production method is as follows.
That is, it is obtained by polymerizing a monomer containing a conjugated diene in an inert solvent, preferably a hydrocarbon solvent, in the presence of an initiator such as an organic metal, preferably an organic lithium compound initiator. Although there is no restriction | limiting in particular as said hydrocarbon solvent, For example, n-pentane, n-hexane, n-heptane, a cyclohexane, benzene, toluene etc. are raised, A preferable solvent is a cyclohexane and n-hexane. These hydrocarbon solvents may be used alone or in combination of two or more.
The organic lithium used as the initiator is preferably a hydrocarbon lithium compound having at least one lithium atom bonded thereto and having 2 to 20 carbon atoms, such as n-butyl lithium, ethyl lithium, n-propyl lithium, tert. -Octyllithium, phenyllithium, etc., with n-butyllithium being preferred. These organolithium initiators may be used alone or in combination of two or more.
さらに、本発明において用いられる(D)成分及び(E)成分の共役ジエン系重合体は、その分子内又は末端にスズ、ケイ素を含む変性重合体又は窒素原子を含む変性重合体を用いることが好ましい。
このような変性重合体は、温度上昇による弾性率の低下を抑制すると共に、スズ原子又は窒素原子を導入した場合はカーボンブラック配合ゴム組成物において、珪素原子を導入した場合はシリカなどの補強性無機充填剤を配合したゴム組成物において発熱を抑制することもできるので好ましい。
また、(D)成分又は(E)成分の分子内又は末端にスズ原子、窒素原子及び珪素原子の少なくとも1つを含む重合体の含有量が50%以上であることが好ましく、前記(D)成分又は(E)成分の80質量%以上が、分子中にスズ原子、窒素原子及び珪素原子の少なくとも1つを含んでいる変性重合体であることが好ましい。
Furthermore, as the conjugated diene polymer of the component (D) and the component (E) used in the present invention, a modified polymer containing tin or silicon or a modified polymer containing a nitrogen atom may be used in the molecule or terminal. preferable.
Such a modified polymer suppresses a decrease in elastic modulus due to a temperature rise, and when a tin atom or a nitrogen atom is introduced, a carbon black compounded rubber composition, and when a silicon atom is introduced, a reinforcing property such as silica. In the rubber composition which mix | blended the inorganic filler, since heat_generation | fever can also be suppressed, it is preferable.
In addition, the content of the polymer containing at least one of a tin atom, a nitrogen atom and a silicon atom in the molecule or terminal of the component (D) or the component (E) is preferably 50% or more. It is preferable that 80% by mass or more of the component or component (E) is a modified polymer containing at least one of a tin atom, a nitrogen atom and a silicon atom in the molecule.
また、前記(D)成分及び(E)成分は、特に分岐構造を有するものが好ましい。分岐構造は三官能以上の開始剤、三官能以上の変性剤、重合活性基を二つ以上有する単量体などを用いることにより導入することができ、三官能以上の変性剤を用いることが好ましい。
上記の変性重合体は公知の方法により製造される。通常、有機リチウム開始剤によって重合を開始させた後、リチウム活性末端を有する重合体の溶液に各種変性剤を添加することによって得られる(特公平6−89183号公報、特開平11−29659号公報など)。変性剤の投入は、重合終了後であることが好ましい。
カップリング剤としては、ハロゲン化錫、ハロゲン化ケイ素のようなハロゲン化物である。カップリング剤中のハロゲンは、一般的には、フッ素、塩素、臭素もしくはヨウ素であるが、中でも塩素が好ましい。また、第VIa族の原子のスズ、ケイ素が好ましく、スズが特に好ましい。
例えば、スズ原子は、四塩化スズ、トリブチルスズ、ジオクチルスズジクロリド、ジブチルスズジクロリド、塩化トリフェニルスズなどのスズ化合物によって導入できる。また、2官能以上のスズ変性剤を用いた場合、リチウム活性末端を有する重合体は、変性剤によってカップリングされ、スズ原子は分子内に取り込まれ、塩化トリフェニルスズのような単官能の変性剤を用いた場合、リチウム原子は重合体の末端に取り込まれることになる。
In addition, the component (D) and the component (E) preferably have a branched structure. The branched structure can be introduced by using a trifunctional or higher functional initiator, a trifunctional or higher functional modifier, a monomer having two or more polymerization active groups, and a trifunctional or higher functional modifier is preferably used. .
The modified polymer is produced by a known method. Usually, polymerization is initiated by an organolithium initiator, and then various modifiers are added to a polymer solution having an active lithium end (JP-B-6-89183, JP-A-11-29659). Such). It is preferable that the modifier is introduced after the completion of the polymerization.
The coupling agent is a halide such as tin halide or silicon halide. The halogen in the coupling agent is generally fluorine, chlorine, bromine or iodine, with chlorine being particularly preferred. Further, tin and silicon of Group VIa atom are preferable, and tin is particularly preferable.
For example, tin atoms can be introduced by tin compounds such as tin tetrachloride, tributyltin, dioctyltin dichloride, dibutyltin dichloride, triphenyltin chloride. In addition, when a bifunctional or higher functional tin modifier is used, the polymer having a lithium active terminal is coupled by the modifier, the tin atom is incorporated into the molecule, and the monofunctional modification such as triphenyltin chloride is performed. When the agent is used, lithium atoms are taken into the polymer ends.
窒素原子は、2,4−トリレンジイソシアナート、ジイソシアナートジフェニルメタンなどのイソシアネート系化合物;4,4’ビス(ジエチルアミノ)−ベンゾフェノン、4−(ジメチルアミノ)ベンゾフェノンなどのアミノベンゾフェノン化合物、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロピリミジンなどの尿素誘導体、その他、4−ジメチルアミノベンジリデンアニリン、ジメチルイミダゾリジノン、N−メチルピロリドンなどの窒素含有化合物によって導入することができる。
また、窒素原子は、重合開始剤としてリチウムアミド化合物を用いる場合、重合開始末端に窒素含有官能基を有し、他方の末端が重合活性部位である(共)重合体が得られ、該(共)重合体は、変性剤で変性することなく、一つの官能基を有する(A)成分の高分子量(共)重合体として用いることができる。
上記リチウムアミド化合物としては、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミド、リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジプロピルアミド、リチウムジブチルアミド、リチウムジヘキシルアミド、リチウムジヘプチルアミド、リチウムジオクチルアミド、リチムジ-2-エチルヘキシルアミド、リチウムジデシルアミド、リチウム-N-メチルピペラジド、リチウムエチルプロピルアミド、リチウムエチルブチルアミド、リチウムメチルブチルアミド、リチウムエチルベンジルアミド、リチウムメチルフェネチルアミド等が挙げられ、これらの中でも、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミド等の環状のリチウムアミド化合物が好ましく、リチウムヘキサメチレンイミド及びリチウムピロリジドが特に好ましい。
The nitrogen atom is an isocyanate compound such as 2,4-tolylene diisocyanate or diisocyanate diphenylmethane; an aminobenzophenone compound such as 4,4′bis (diethylamino) -benzophenone or 4- (dimethylamino) benzophenone; -Urea derivatives such as dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidine, and other 4-dimethylaminobenzylideneanilines , Dimethylimidazolidinone, N-methylpyrrolidone, and other nitrogen-containing compounds.
In addition, when a lithium amide compound is used as a polymerization initiator, the nitrogen atom has a (co) polymer having a nitrogen-containing functional group at the polymerization initiation terminal and the other terminal being a polymerization active site. The polymer can be used as a high molecular weight (co) polymer of the component (A) having one functional group without being modified with a modifier.
Examples of the lithium amide compound include lithium hexamethylene imide, lithium pyrrolidide, lithium piperidide, lithium heptamethylene imide, lithium dodecamethylene imide, lithium dimethyl amide, lithium diethyl amide, lithium dipropyl amide, lithium dibutyl amide, lithium dihexyl amide. Lithium diheptylamide, Lithium dioctylamide, Lithymdi-2-ethylhexylamide, Lithium didecylamide, Lithium-N-methylpiperazide, Lithium ethylpropylamide, Lithium ethylbutyramide, Lithium methylbutyramide, Lithium ethylbenzylamide, Lithium methyl Phenethyl amide, etc., among these, lithium hexamethylene imide, lithium pyrrolidide, lithium piperi Cyclic lithium amide compounds such as zide, lithium heptamethylene imide and lithium dodecamethylene imide are preferred, and lithium hexamethylene imide and lithium pyrrolidide are particularly preferred.
珪素原子は、アルコキシシランやアミノアルコキシシランなどの末端変性剤によって導入することができる。
具体的には、エポキシ基含有アルコキシシラン化合物としては、ヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば2−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、2−グリシドキシエチルトリエトキリシシラン、(2−グリシドキシエチル)メチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル(メチル)ジメトキシシランなどが挙げられる。
Silicon atoms can be introduced by a terminal modifier such as alkoxysilane or aminoalkoxysilane.
Specifically, as the epoxy group-containing alkoxysilane compound, as the hydrocarbyloxysilane compound, for example, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxyethyltriethoxysilane, (2-glycidoxyethyl) ) Methyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy Silane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (methyl) dimethoxysilane and the like can be mentioned.
また、アミノ基含有アルコキシシラン化合物としては、3−ジメチルアミノプロピル(トリエトキシ)シラン、3−ジメチルアミノプロピル(トリメトキシ)シラン;3−ジエチルアミノプロピル(トリエトキシ)シラン、3−ジエチルアミノプロピル(トリメトキシ)シラン、2−ジメチルアミノエチル(トリエトキシシ)シラン、2−ジメチルアミノエチル(トリメトキシ)シラン、3−ジメチルアミノプロピル(ジエトキシ)メチルシラン、3−ジブチルアミノプロピル(トリエトキシ)シランなどのジ置換アミノ基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物、3−(1−ヘキサメチレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シラン、3−(1−ヘキサメチレンイミノ)プロピル(トリメトキシ)シラン、(1−ヘキサメチレンイミノ)メチル(トリメトキシ)シラン、(1−ヘキサメチレンイミノ)メチル(トリエトキシ)シラン、2−(1−ヘキサメチレンイミノ)エチル(トリエトキシ)シラン、2−(1−ヘキサメチレンイミノ)エチル(トリメトキシ)シラン、3−(1−ピロリジニル)プロピル(トリエトキシ)シラン、3−(1−ピロリジニル)プロピル(トリメトキシ)シラン、3−(1−ヘプタメチレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シラン、3−(1−ドデカメチレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シラン、3−(1−ヘキサメチレンイミノ)プロピル(ジエトキシ)メチルシラン、3−(1−ヘキサメチレンイミノ)プロピル(ジエトキシ)エチルシラン、1−〔3−(トリエトキシシリル)プロピル〕−4,5−ジヒドロイミダゾール、1−〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕−4,5−ジヒドロイミダゾール、3−〔10−(トリエトキシシリル)デシル〕−4−オキサゾリンなどの環状アミノ基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物が挙げられる。 Examples of the amino group-containing alkoxysilane compound include 3-dimethylaminopropyl (triethoxy) silane, 3-dimethylaminopropyl (trimethoxy) silane; 3-diethylaminopropyl (triethoxy) silane, 3-diethylaminopropyl (trimethoxy) silane, 2 -Dicarbyloxy group-containing hydrocarbyloxysilane compounds such as dimethylaminoethyl (triethoxy) silane, 2-dimethylaminoethyl (trimethoxy) silane, 3-dimethylaminopropyl (diethoxy) methylsilane, 3-dibutylaminopropyl (triethoxy) silane, 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (triethoxy) silane, 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (trimethoxy) silane, (1-hexamethyleneimino) Ru (trimethoxy) silane, (1-hexamethyleneimino) methyl (triethoxy) silane, 2- (1-hexamethyleneimino) ethyl (triethoxy) silane, 2- (1-hexamethyleneimino) ethyl (trimethoxy) silane, 3 -(1-pyrrolidinyl) propyl (triethoxy) silane, 3- (1-pyrrolidinyl) propyl (trimethoxy) silane, 3- (1-heptamethyleneimino) propyl (triethoxy) silane, 3- (1-dodecamethyleneimino) propyl (Triethoxy) silane, 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (diethoxy) methylsilane, 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (diethoxy) ethylsilane, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4, 5-dihydroimidazole, 1- [ - (trimethoxysilyl) propyl] -4,5-dihydroimidazole, 3- [10- (triethoxysilyl) decyl] -4-oxazoline cyclic amino group-containing hydrocarbyloxy silane compound, and the like.
さらに、イミノ基含有アルコキシシラン化合物としては、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(1−メチルエチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−エチリデン−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(1−メチルプロピリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(4−N,N−ジメチルアミノベンジリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(シクロヘキシリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミンなどが挙げられる。 Further, as imino group-containing alkoxysilane compounds, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (1-methylethylidene) -3- (triethoxy Silyl) -1-propanamine, N-ethylidene-3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (1-methylpropylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (4-N, N-dimethylaminobenzylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (cyclohexylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine and the like can be mentioned.
また、例えばジエチルアミンのような2級アミノ化合物或いはヘキサメチレンイミンのようなイミン化合物と有機リチウム化合物とから得られるリチウムアミド開始剤を用いて重合させることにより、或いは、該重合により得られたリチウム活性末端を有する重合体の溶液に、さらに前記の変性剤を添加することによっても前記の変性重合体を得ることができる。
この分子鎖中に官能基を導入した変性重合体も、温度上昇による弾性率の低下を抑制すると共に、シリカなどの補強性無機充填剤を配合したゴム組成物における低発熱性を効果的に改良することもできるので好ましく、特に多官能変性剤を用いることにより得られる分岐構造を有するものが好ましい。また、アルコキシシリル基と共にアミノ基、イミノ基、エポキシ基またはスズ原子を導入した変性重合体は、補強性充填剤として、前記無機充填剤と共にカーボンブラックを用いた場合に特に有効に適用できる。
Further, for example, by using a lithium amide initiator obtained from a secondary amino compound such as diethylamine or an imine compound such as hexamethyleneimine and an organolithium compound, or the lithium activity obtained by the polymerization. The modified polymer can also be obtained by adding the modifying agent to a polymer solution having a terminal.
This modified polymer with functional groups introduced into the molecular chain also suppresses the decrease in elastic modulus due to temperature rise and effectively improves the low heat buildup in rubber compositions containing reinforcing inorganic fillers such as silica. In particular, those having a branched structure obtained by using a polyfunctional modifier are preferred. In addition, a modified polymer in which an amino group, an imino group, an epoxy group or a tin atom is introduced together with an alkoxysilyl group can be applied particularly effectively when carbon black is used together with the inorganic filler as a reinforcing filler.
次に、本発明のゴム組成物は、前述のように(B)成分として少なくとも1つの官能基を有する変性前のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が、2,000〜200,000未満の低分子量共役ジエン系重合体含むことが必要である。
(B)成分の低分子量共役ジエン系重合体は、少なくとも1つの官能基を有し、上記重量平均分子量を満足するものであれば特に制限されないが、共役ジエン重合体としては、ブタジエン単独重合体が、芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体としては、芳香族ビニル化合物が5質量%以下のスチレン−ブタジエン共重合体が好ましい。アロマオイル等の軟化剤の一部を置換して上記ブタジエン系の低分子量重合体を本発明の組成物に配合することによって、ムーニー粘度の上昇はなく、低温域での貯蔵弾性率(G')の低減と高温域での貯蔵弾性率(G')の向上と低転がり抵抗性に結びつく高温域でのtanδの低減が可能となり、さらに破壊特性の向上により耐摩耗性が向上した。また、スチレン含量を5%以下にすることによって低温での弾性率を低く保つことができ、さらに、低ガラス転移温度(Tg)ポリマーは耐摩耗性を向上させることができる。
Next, the rubber composition of the present invention has a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 2,000 to 200, measured by gel permeation chromatography before modification having at least one functional group as the component (B) as described above. It is necessary to include a low molecular weight conjugated diene polymer of less than 000.
The low molecular weight conjugated diene polymer of the component (B) is not particularly limited as long as it has at least one functional group and satisfies the above weight average molecular weight. As the conjugated diene polymer, a butadiene homopolymer is used. However, as the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer, a styrene-butadiene copolymer containing 5% by mass or less of the aromatic vinyl compound is preferable. By substituting a part of a softening agent such as aroma oil and blending the butadiene-based low molecular weight polymer into the composition of the present invention, there is no increase in Mooney viscosity, and storage modulus (G ′ ), Storage modulus (G ′) in the high temperature range and tan δ in the high temperature range, which leads to low rolling resistance, and improved wear resistance due to improved fracture characteristics. Further, by setting the styrene content to 5% or less, the elastic modulus at a low temperature can be kept low, and the low glass transition temperature (Tg) polymer can improve the wear resistance.
また、上記(B)成分の低分子量ブタジエン系重合体は、共役ジエン化合物部分のビニル結合量が5〜80質量%であることがこのましい。共役ジエン化合物部分のビニル結合量を上記範囲にすることによって、ゴム組成物の貯蔵弾性率(G')の向上と損失正接(tanδ)の低減とを両立することができる。 Moreover, it is preferable that the low molecular weight butadiene-based polymer of the component (B) has a vinyl bond content in the conjugated diene compound portion of 5 to 80% by mass. By setting the vinyl bond amount of the conjugated diene compound portion within the above range, it is possible to achieve both improvement in storage elastic modulus (G ′) and reduction in loss tangent (tan δ) of the rubber composition.
上記(B)成分の低分子量共役ジエン系重合体は、(A)高分子量ゴム成分のところで詳述したように(1)単量体である芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とを重合開始剤を用いて共重合させ、重合活性部位を有する共役ジエン系重合体を生成させた後、該重合活性部位を各種変性剤で変性する方法や、(2)単量体である芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とを官能基を有する重合開始剤を用いて共重合させる方法で得ることができる。 The low molecular weight conjugated diene polymer of component (B) is a polymerization initiator comprising (1) monomeric aromatic vinyl compound and conjugated diene compound as described in detail in (A) high molecular weight rubber component. And a method of modifying the polymerization active site with various modifiers, and (2) an aromatic vinyl compound as a monomer, and a conjugated diene polymer having a polymerization active site. It can be obtained by copolymerizing a conjugated diene compound with a polymerization initiator having a functional group.
上記(B)成分の共役ジエン系重合体の合成に用いる重合開始剤としては、有機リチウム化合物が好ましく、ヒドロカルビルリチウム及びリチウムアミド化合物がさらに好ましい。なお、重合開始剤として有機リチウム化合物を用いた場合、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とは、アニオン重合で共重合される。重合開始剤としてヒドロカルビルリチウムを用いる場合、重合開始末端にヒドロカルビル基を有し、他方の末端が重合活性部位である共役ジエン系重合体が得られる。一方、重合開始剤としてリチウムアミド化合物を用いる場合、重合開始末端に窒素含有官能基を有し、他方の末端が重合活性部位である共役ジエン系重合体が得られ、該共役ジエン系重合体は、変性剤で変性することなく、本発明における(B)成分の少なくとも一つの官能基を有する低分子量共役ジエン系重合体として用いることができる。なお、重合開始剤の使用量は、単量体100g当り0.2〜20mmolの範囲が好ましい。 As a polymerization initiator used for the synthesis | combination of the conjugated diene type polymer of the said (B) component, an organolithium compound is preferable and hydrocarbyl lithium and a lithium amide compound are still more preferable. When an organic lithium compound is used as the polymerization initiator, the aromatic vinyl compound and the conjugated diene compound are copolymerized by anionic polymerization. When hydrocarbyl lithium is used as the polymerization initiator, a conjugated diene polymer having a hydrocarbyl group at the polymerization initiation terminal and the other terminal being a polymerization active site is obtained. On the other hand, when a lithium amide compound is used as the polymerization initiator, a conjugated diene polymer having a nitrogen-containing functional group at the polymerization start terminal and the other terminal being a polymerization active site is obtained, and the conjugated diene polymer is The low molecular weight conjugated diene polymer having at least one functional group of the component (B) in the present invention can be used without being modified with a modifier. In addition, the usage-amount of a polymerization initiator has the preferable range of 0.2-20 mmol per 100g of monomers.
上記ヒドロカルビルリチウムとしては、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-オクチルリチウム、n-デシルリチウム、フェニルリチウム、2-ナフチルリチウム、2-ブチル-フェニルリチウム、4-フェニル-ブチルリチウム、シクロヘキシルリチウム、シクロペンチルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとブチルリチウムとの反応生成物等が挙げられ、これらの中でも、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-オクチルリチウム、n-デシルリチウム等のアルキルリチウムが好ましく、n-ブチルリチウムが特に好ましい。
尚、リチウムアミド化合物については、(A)高分子量ゴム成分のところで説明した通りである。
Examples of the hydrocarbyl lithium include ethyl lithium, n-propyl lithium, isopropyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-octyl lithium, n-decyl lithium, phenyl lithium, 2-naphthyl lithium, and 2-butyl-phenyl. Examples include lithium, 4-phenyl-butyllithium, cyclohexyllithium, cyclopentyllithium, reaction products of diisopropenylbenzene and butyllithium, and among these, ethyllithium, n-propyllithium, isopropyllithium, n-butyl Alkyl lithium such as lithium, sec-butyl lithium, tert-octyl lithium and n-decyl lithium is preferable, and n-butyl lithium is particularly preferable.
The lithium amide compound is as described in (A) High molecular weight rubber component.
上記重合反応は、ランダマイザーの存在下で実施してもよい。該ランダマイザーは、共役ジエン系重合体の共役ジエン化合物部分のミクロ構造を制御することができ、より具体的には、共役ジエン系重合体の共役ジエン化合物部分のビニル結合量を制御したり、共役ジエン系重合体の共役ジエン化合物単位と芳香族ビニル化合物単位とをランダム化する等の作用を有する。上記ランダマイザーとしては、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ビステトラヒドロフリルプロパン、トリエチルアミン、ピリジン、N-メチルモルホリン、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン、1,2-ジピペリジノエタン、カリウム-t-アミレート、カリウム-t-ブトキシド、ナトリウム-t-アミレート等が挙げられる。これらランダマイザーの使用量は、重合開始剤1モル当り0.01〜100モル当量の範囲が好ましい。 The above polymerization reaction may be carried out in the presence of a randomizer. The randomizer can control the microstructure of the conjugated diene compound portion of the conjugated diene polymer, more specifically, control the vinyl bond amount of the conjugated diene compound portion of the conjugated diene polymer, It has effects such as randomizing the conjugated diene compound unit and the aromatic vinyl compound unit of the conjugated diene polymer. Examples of the randomizer include dimethoxybenzene, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, bistetrahydrofurylpropane, triethylamine, pyridine, N-methylmorpholine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, 1 , 2-dipiperidinoethane, potassium-t-amylate, potassium-t-butoxide, sodium-t-amylate and the like. The amount of these randomizers used is preferably in the range of 0.01 to 100 molar equivalents per mole of polymerization initiator.
上記重合反応は、溶液重合で実施することが好ましく、重合反応溶液中の上記単量体の濃度は、5〜50質量%の範囲が好ましく、10〜30質量%の範囲がさらに好ましい。なお、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との混合物中の芳香族ビニル化合物の含有率は、5質量%以下の範囲が好ましく、より好ましくは0%である。 The polymerization reaction is preferably carried out by solution polymerization, and the concentration of the monomer in the polymerization reaction solution is preferably in the range of 5 to 50% by mass, and more preferably in the range of 10 to 30% by mass. The content of the aromatic vinyl compound in the mixture of the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound is preferably in the range of 5% by mass or less, more preferably 0%.
上記重合反応の重合温度は、0〜150℃の範囲が好ましく、20〜130℃の範囲がさらに好ましい。また、該重合は、発生圧力下で実施できるが、通常は、使用する単量体を実質的に液相に保つのに十分な圧力下で行うのが好ましい。ここで、重合反応を発生圧力より高い圧力下で実施する場合、反応系を不活性ガスで加圧することが好ましい。また、重合に使用する単量体、重合開始剤、溶媒等の原材料は、水、酸素、二酸化炭素、プロトン性化合物等の反応阻害物質を予め除去したものを用いることが好ましい。 The polymerization temperature of the polymerization reaction is preferably in the range of 0 to 150 ° C, more preferably in the range of 20 to 130 ° C. The polymerization can be carried out under generated pressure, but it is usually preferable to carry out the polymerization under a pressure sufficient to keep the monomer used in a substantially liquid phase. Here, when the polymerization reaction is carried out under a pressure higher than the generated pressure, it is preferable to pressurize the reaction system with an inert gas. Moreover, it is preferable to use what removed reaction-inhibiting substances, such as water, oxygen, a carbon dioxide, and a protic compound, as raw materials, such as a monomer used for superposition | polymerization, a polymerization initiator, and a solvent.
上記重合活性部位を有する共役ジエン系重合体の重合活性部位を変性剤で変性するにあたって、使用する変性剤としては、スズ、ケイ素、又は窒素原子を含む変性剤化合物が好ましい。中でも、スズを含む変性剤化合物及び窒素を含む化合物が好ましい。尚、変性剤の具体例については(A)成分の高分子量ゴム成分の変性のところで述べた通りである。 In modifying the polymerization active site of the conjugated diene polymer having the polymerization active site with a modifier, the modifier used preferably includes a modifier compound containing tin, silicon, or a nitrogen atom. Among them, a modifier compound containing tin and a compound containing nitrogen are preferable. Specific examples of the modifying agent are as described in the modification of the high molecular weight rubber component (A).
上記変性剤による重合活性部位の変性反応は、溶液反応で行うことが好ましく、該溶液中には、重合時に使用した単量体が含まれていてもよい。また、変性反応の反応形式は特に制限されず、バッチ式でも連続式でもよい。さらに、変性反応の反応温度は、反応が進行する限り特に限定されず、重合反応の反応温度をそのまま採用してもよい。なお、変性剤の使用量は、共重合体の製造に使用した重合開始剤1molに対し、0.25〜3.0molの範囲が好ましく、0.5〜1.5molの範囲がさらに好ましい。 The modification reaction of the polymerization active site by the modifying agent is preferably performed by a solution reaction, and the solution may contain a monomer used at the time of polymerization. The reaction mode of the modification reaction is not particularly limited, and may be a batch type or a continuous type. Furthermore, the reaction temperature of the modification reaction is not particularly limited as long as the reaction proceeds, and the reaction temperature of the polymerization reaction may be employed as it is. In addition, the usage-amount of modifier | denaturant has the preferable range of 0.25-3.0 mol with respect to 1 mol of polymerization initiators used for manufacture of a copolymer, and the range of 0.5-1.5 mol is further more preferable.
本発明においては、上記(B)成分を含む反応溶液を乾燥して(B)成分を分離した後、得られた(B)成分を上記(A)成分に配合してもよいし、(B)成分を含む反応溶液を上記(A)成分のゴムセメントに溶液状態で混合した後、乾燥して、(A)成分及び(B)成分の混合物を得てもよい。 In this invention, after drying the reaction solution containing the said (B) component and isolate | separating (B) component, you may mix | blend the obtained (B) component with the said (A) component, (B The reaction solution containing the component (A) may be mixed with the rubber cement of the component (A) in a solution state and then dried to obtain a mixture of the component (A) and the component (B).
本発明のゴム組成物は、さらに(C)成分の充填剤を配合することが必要であり、上記(A)成分100質量部に対して30〜90質量部含有することが好ましい。充填剤の配合量を上記範囲にすることによって作業性悪化を抑制し、優れた加硫ゴムの破壊特性及び耐摩耗性を得ることが出来る。
ここで、充填剤としては、カーボンブラック及びシリカが好ましい。なお、カーボンブラックとしては、FEF,SRF,HAF,ISAF,SAFグレードのものが好ましく、HAF,ISAF,SAFグレードのものがさらに好ましい。一方、シリカとしては、湿式シリカ及び乾式シリカ等が好ましく、湿式シリカがさらに好ましい。これら補強性の充填剤は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。
The rubber composition of the present invention needs to further contain a filler of the component (C), and is preferably contained in an amount of 30 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). By making the blending amount of the filler in the above range, workability deterioration can be suppressed, and excellent vulcanized rubber fracture characteristics and wear resistance can be obtained.
Here, as the filler, carbon black and silica are preferable. The carbon black is preferably FEF, SRF, HAF, ISAF, or SAF grade, and more preferably HAF, ISAF, or SAF grade. On the other hand, as silica, wet silica and dry silica are preferable, and wet silica is more preferable. These reinforcing fillers may be used alone or in a combination of two or more.
本発明のゴム組成物は、さらに軟化剤を含んでもよい。ここで、軟化剤としては、パラフィンオイル、ナフテン系オイル、アロマオイル等のプロセスオイルが挙げられ、破壊特性及び耐摩耗性の観点からは、アロマオイルが好ましく、低発熱性及び低温特性の観点からは、ナフテン系オイル及びパラフィンオイルが好ましい。上記軟化剤の配合量は、特に限定されるものではないが、上記(B)成分の低分子量共役ジエン系重合体及び軟化剤の総配合量が、上記(A)成分100質量部に対して5〜80質量部、より好ましくは5〜60質量部となるように配合することが好ましい。上記(B)成分及び軟化剤の総配合量を上記範囲にすることによって、加硫ゴムの破壊特性の低下を抑制することができる。 The rubber composition of the present invention may further contain a softening agent. Here, examples of the softening agent include process oils such as paraffin oil, naphthenic oil, and aroma oil. Aromatic oil is preferable from the viewpoint of fracture characteristics and wear resistance, and from the viewpoint of low heat generation and low temperature characteristics. Are preferably naphthenic oils and paraffin oils. The blending amount of the softening agent is not particularly limited, but the total blending amount of the low molecular weight conjugated diene polymer and the softening agent of the component (B) is 100 parts by mass of the component (A). It is preferable to mix | blend so that it may become 5-80 mass parts, More preferably, it is 5-60 mass parts. By making the total blending amount of the component (B) and the softening agent within the above range, it is possible to suppress the deterioration of the fracture characteristics of the vulcanized rubber.
本発明のゴム組成物には、上記(A)成分、(B)成分、(C)成分の充填剤、軟化剤の他に、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、老化防止剤、シランカップリング剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。上記ゴム組成物は、(A)成分に、(B)成分と、必要に応じて適宜選択した各種配合剤とを配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。 In the rubber composition of the present invention, in addition to the filler (A), the component (B), the component (C), and a softener, a compounding agent usually used in the rubber industry, for example, an anti-aging agent A silane coupling agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization acceleration aid, a vulcanizing agent, and the like can be appropriately selected and blended within a range that does not impair the object of the present invention. As these compounding agents, commercially available products can be suitably used. The rubber composition can be produced by blending the component (A) with the component (B) and various compounding agents appropriately selected as necessary, kneading, heating, extruding, and the like. .
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物をタイヤ部材としてトレッド、サイドウォール、ビードフィラー及びボディプライスキムに用いたことを特徴とする。
上記ゴム組成物をトレッド部の少なくとも接地部分に用いたタイヤは、低燃費性及び操縦安定性に優れる。なお、本発明の空気入りタイヤは、上述のゴム組成物をも散るタイヤ部材については、特に制限は無く、常法に従って製造することができる。また、該タイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
The pneumatic tire of the present invention is characterized in that the rubber composition is used as a tire member for a tread, a sidewall, a bead filler, and a body price kim.
A tire using the rubber composition in at least the ground contact portion of the tread portion is excellent in fuel efficiency and steering stability. The pneumatic tire of the present invention is not particularly limited with respect to the tire member that also disperses the above rubber composition, and can be produced according to a conventional method. Moreover, as gas with which this tire is filled, inert gas, such as nitrogen, argon, helium other than normal or the air which adjusted oxygen partial pressure, can be used.
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。なお、各種の測定法は下記の方法に基づいておこなった。
<未加硫ゴムの物性>
(1)重量平均分子量(Mw)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー[GPC:東ソー製HLC−8020、カラム:東ソー製GMH−XL(2本直列)、検出器:示差屈折率計(RI)]で単分散ポリスチレンを基準として、各重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)を求めた。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. Various measurement methods were performed based on the following methods.
<Physical properties of unvulcanized rubber>
(1) Weight average molecular weight (Mw)
Gel permeation chromatography [GPC: Tosoh HLC-8020, column: Tosoh GMH-XL (two in series), detector: differential refractometer (RI)], based on monodisperse polystyrene, The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene was determined.
(2)ミクロ構造及び結合スチレン量
重合体のミクロ構造を赤外法(モレロ法)で求め、重合体の結合スチレン量を1H-NMRスペクトルの積分比より求めた。
(2) Microstructure and bound styrene content The microstructure of the polymer was determined by the infrared method (Morero method), and the bound styrene content of the polymer was determined from the integral ratio of the 1 H-NMR spectrum.
<加硫ゴムの物性>
(3)貯蔵弾性率(G')及び損失正接(tanδ)
レオメトリックス社製の粘弾性測定装置を用いて、温度−20℃、周波数15Hz、歪1%で貯蔵弾性率(G')を温度50℃、周波数15Hz、歪1%で貯蔵弾性率(G')、損失正接(tanδ)及び温度0℃、周波数15Hz、歪1%で損失正接(tanδ)を測定し比較例1の貯蔵弾性率(G')及び損失正接(tanδ)をそれぞれ100として指数表示した。50℃における貯蔵弾性率(G')については、指数の値が大きい程、貯蔵弾性率が高いことを示し、−20℃における貯蔵弾性率(G')は指数の値が小さい方が低温の柔軟性に優れることを示す。
一方、50℃における損失正接(tanδ)については、指数値が小さい程、低発熱性に優れることを示す。また、0℃における損失正接(tanδ)については数値が大きい程ウエット性能が優れていることを示す。
<Physical properties of vulcanized rubber>
(3) Storage elastic modulus (G ′) and loss tangent (tan δ)
Storage elastic modulus (G ′) at a temperature of −20 ° C., a frequency of 15 Hz, and a strain of 1%, and a storage elastic modulus (G ′) at a temperature of 50 ° C., a frequency of 15 Hz, and a strain of 1%. ), Loss tangent (tan δ), temperature 0 ° C., frequency 15 Hz, loss tangent (tan δ) was measured at 1% strain, and the storage elastic modulus (G ′) and loss tangent (tan δ) of Comparative Example 1 were each expressed as an index. did. As for the storage elastic modulus (G ′) at 50 ° C., the larger the index value, the higher the storage elastic modulus. The −20 ° C. storage elastic modulus (G ′) indicates that the lower the index value, the lower the value. Shows excellent flexibility.
On the other hand, regarding the loss tangent (tan δ) at 50 ° C., the smaller the index value, the better the low heat build-up. Further, the loss tangent (tan δ) at 0 ° C. indicates that the larger the value, the better the wet performance.
<(B)成分:低分子量ポリブタジエンの製造例−1>
表2〜表6に示すB成分の変性条件にしたがって実施例3及び6を除いた、各実施例(1〜25)及び比較例(1〜6)に用いる低分子量ポリブタジエンの製造を行なった。
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、シクロへキサン 300g、1,3-ブタジエン 50gを注入し、ジテトラヒドロフリルプロパン/n-ブチルリチウムの比が0.03になるようにジテトラヒドロフリルプロパンを注入した。更にn-ブチルリチウム(n-BuLi)を3.6mml加えた後、50℃で5時間重合反応を行い25,000の重量平均分子量、ビニル量20%の未変性低分子量ブタヂエンを得た。他の分子量のものはn-ブチルリチウムの量を常法により変化させて合成した。
この際の重合転化率は、ほぼ100%であった。次に、重合反応系に、変性剤として四塩化スズの場合には四塩化スズ/n−ブチルリチウム=0.22、テトラエトキシシラン/n−ブチルリチウム=0.9、クルードMDI/n−ブチルリチウム=0.9になるように変性剤を速やかに加え、更に50℃で30分間変性反応を行った。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥してそれぞれの変性低分子量ポリブタジエンを得た。
変性反応を行なわなかった場合は、その反応を除き同様な処理を行なってそれぞれの低分子量ポリブタジエンを得た。
<(B) component: Production Example 1 of low molecular weight polybutadiene>
According to the modification | denaturation conditions of B component shown in Table 2-Table 6, the low molecular weight polybutadiene used for each Example (1-25) and Comparative Example (1-6) except Example 3 and 6 was manufactured.
Into a dried and nitrogen-substituted 800 mL pressure-resistant glass container, 300 g of cyclohexane and 50 g of 1,3-butadiene are injected, and ditetrahydrofuryl so that the ratio of ditetrahydrofurylpropane / n-butyllithium is 0.03. Propane was injected. Further, 3.6 ml of n-butyllithium (n-BuLi) was added, followed by polymerization at 50 ° C. for 5 hours to obtain an unmodified low molecular weight butadiene having a weight average molecular weight of 25,000 and a vinyl content of 20%. Other molecular weights were synthesized by changing the amount of n-butyllithium by a conventional method.
The polymerization conversion rate at this time was almost 100%. Next, in the case of tin tetrachloride as a modifier, tin tetrachloride / n-butyllithium = 0.22, tetraethoxysilane / n-butyllithium = 0.9, crude MDI / n-butyl in the polymerization reaction system. A denaturant was quickly added so that lithium = 0.9, and a denaturation reaction was further performed at 50 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 0.5 mL of an isopropanol solution (BHT concentration: 5% by mass) of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) was added to the polymerization reaction system to stop the polymerization reaction. And then each modified low molecular weight polybutadiene was obtained.
When the modification reaction was not performed, the same treatment was performed except for the reaction to obtain each low molecular weight polybutadiene.
<(B)成分:低分子量ポリブタジエンの製造例−2>
上記製造例1の重合触媒をn-ブチルリチウム(n-BuLi)からリチウムヘキサメチレンイミド(HMI−Li)3.6mmolに変更した以外は製造例1同様に重合反応を行い、重合反応終了後、変性反応を行わずに、重合反応系に2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥低分子量ポリブタジエンを得た。
<(B) component: Production Example 2 of low molecular weight polybutadiene>
A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 except that the polymerization catalyst of Production Example 1 was changed from n-butyllithium (n-BuLi) to 3.6 mmol of lithium hexamethyleneimide (HMI-Li). Without performing the modification reaction, 5 mL of an isopropanol solution (BHT concentration: 5 mass%) of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) was added to the polymerization reaction system to stop the polymerization reaction. Dry low molecular weight polybutadiene was obtained according to a conventional method.
<(A)成分:高分子量スチレン−ブタジエン共重合体の製造例−3>
乾燥し、窒素置換された800mLの耐圧ガラス容器に、ブタジエンのシクロヘキサン溶液(16%)、スチレンのシクロヘキサン溶液(21%)を、ブタジエン単量体40g、スチレン単量体10gとなるように注入し、2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン0.12ミリモルを注入し、これに、n-ブチルリチウム(BuLi)0.4ミリモルを加えた後、50℃の温水浴中で1.5時間重合する。重合転化率はほぼ100%である。この後、重合系に、更に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール5重量%溶液0.5mLを添加し、反応を停止させる。その後、常法に従い乾燥することにより、S-SBRを得る。得られた高分子量スチレン−ブタジエン共重合体は、結合スチレン量が20質量%で、ビニル結合量が58%、重量平均分子量が290.000であった。
<(A) component: Production Example 3 of high molecular weight styrene-butadiene copolymer>
Pour butadiene cyclohexane solution (16%) and styrene cyclohexane solution (21%) into an 800 mL pressure-resistant glass container that has been dried and purged with nitrogen so as to be 40 g of butadiene monomer and 10 g of styrene monomer. Inject 0.12 mmol of 2,2-ditetrahydrofurylpropane, add 0.4 mmol of n-butyllithium (BuLi), and then polymerize in a hot water bath at 50 ° C. for 1.5 hours. The polymerization conversion is almost 100%. Thereafter, 0.5 mL of a 5% by weight solution of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) in isopropanol is further added to the polymerization system to stop the reaction. Then, S-SBR is obtained by drying according to a conventional method. The obtained high molecular weight styrene-butadiene copolymer had a bound styrene content of 20% by mass, a vinyl bond content of 58%, and a weight average molecular weight of 290.000.
<(A)成分:変性高分子量スチレン−ブタジエン共重合体の製造例−4>
上記重合反応系に、変性剤として四塩化スズを0.1mmol加え、更に50℃で30分間変性反応を行った。その後、重合反応系に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥してそれぞれの高分子量スチレン−ブタジエン共重合体を得た。
<(A) Component: Production Example 4 of Modified High Molecular Weight Styrene-Butadiene Copolymer>
To the above polymerization reaction system, 0.1 mmol of tin tetrachloride was added as a modifier, and a modification reaction was further performed at 50 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 0.5 mL of an isopropanol solution (BHT concentration: 5% by mass) of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) was added to the polymerization reaction system to stop the polymerization reaction. The respective high molecular weight styrene-butadiene copolymers were obtained.
*1.東海カーボン(株)製, 商標:シーストKH(N339)
*2.東・ソーシリカ (株)製, 商標:ニプシルAQ.
*3.デグサ社製, 商標Si69, ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド
*4.N-(1,3-ジメチルブチル)-N'-フェニル-p-フェニレンジアミン
*5.ジフェニルグアニジン
*6.ジベンゾチアジルジスルフィド
*7.N-t-ブチル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド
* 1. Tokai Carbon Co., Ltd. Trademark: Seast KH (N339)
* 2. Made by Tohsoh Silica Co., Ltd. Trademark: Nipsil AQ.
* 3. Degussa, trademark Si69, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide
* 4. N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine * 5. Diphenylguanidine * 6. Dibenzothiazyl disulfide * 7. Nt-butyl-2-benzothiazylsulfenamide
*8.リチウムヘキサメチレンイミド
*9.四塩化スズ
*10.クルードMDI、日本ウレタン社製「MR400」
*11.テトラエトキシシラン
* 8. Lithium hexamethylene imide * 9. Tin tetrachloride * 10. Crude MDI, "MR400" manufactured by Nippon Urethane Co., Ltd.
* 11. Tetraethoxysilane
上記の製造例1〜4で製造した低分子量ポリブタジエン及び高分子量スチレン−ブタジエン共重合体の重量平均分子量(Mw)、ミクロ構造、結合スチレン量を上記の方法で測定した。それぞれの結果を第2表に示す。 The weight average molecular weight (Mw), microstructure, and bound styrene content of the low molecular weight polybutadiene and high molecular weight styrene-butadiene copolymer produced in Production Examples 1 to 4 were measured by the above methods. The results are shown in Table 2.
実施例1〜15、比較例1〜4
次に、上記の製造例1〜4で製造した低分子量ポリブタジエン及び高分子量スチレン−ブタジエン共重合体を用いて、第1表に示す配合処方のゴム組成物を調製し、さらに、該ゴム組成物を160℃で15分間加硫して加硫ゴムを得、該加硫ゴムの貯蔵弾性率(G')及び損失正接(tanδ)を上記の方法により測定した。結果を第2表に示す。
Examples 1-15, Comparative Examples 1-4
Next, using the low molecular weight polybutadiene and high molecular weight styrene-butadiene copolymer produced in the above Production Examples 1 to 4, a rubber composition having a formulation shown in Table 1 was prepared. Was vulcanized at 160 ° C. for 15 minutes to obtain a vulcanized rubber, and the storage elastic modulus (G ′) and loss tangent (tan δ) of the vulcanized rubber were measured by the above methods. The results are shown in Table 2.
第2表−1から変性前の分子量が2,000〜200,000未満の場合には、0℃の損失正接を低下させずに、−20℃の貯蔵弾性率を低下でき、50℃の損失正接を低下できることがわかる。
第2表−2から、変性剤種を窒素、ケイ素含有のものに変更しても効果が見られる。
また、高分子量ポリマーを変性しても、さらに−20℃の貯蔵弾性率を低下でき、50℃の損失正接を低下できる。
When the molecular weight before modification is less than 2,000 to 200,000 from Table 2, the storage elastic modulus at −20 ° C. can be reduced without reducing the loss tangent at 0 ° C., and the loss at 50 ° C. It can be seen that the tangent can be lowered.
From Table 2-2, the effect can be seen even if the modifier type is changed to one containing nitrogen and silicon.
Further, even when the high molecular weight polymer is modified, the storage elastic modulus at −20 ° C. can be further lowered, and the loss tangent at 50 ° C. can be lowered.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、重量平均分子量が2,000〜200,000未満の範囲内で、官能基を有する低分子量共役ジエン系重合体を適用することで、低温柔軟性に優れウェットグリップ性を維持し、高い高温貯蔵弾性率、低転がり抵抗性及び耐摩耗性を高度に両立させたゴム組成物、及び該ゴム組成物をタイヤ部材に用いてなる上記性能の改良された空気入りタイヤを提供することができる。
タイヤ用部材としては、トレッド、サイドウォール、ビードフィラー及びボディプライスキム等に適用することができる。
The rubber composition for tires of the present invention is excellent in low temperature flexibility by applying a low molecular weight conjugated diene polymer having a functional group within a weight average molecular weight in the range of 2,000 to less than 200,000. A rubber composition that maintains grip properties and achieves a high level of both high-temperature storage elastic modulus, low rolling resistance, and wear resistance, and a pneumatic that has improved performance as described above, using the rubber composition for a tire member Tires can be provided.
The tire member can be applied to treads, sidewalls, bead fillers, body price kims, and the like.
Claims (21)
空気入りタイヤ。 A pneumatic tire comprising the tire rubber composition according to claim 19 as a tire member.
A pneumatic tire obtained by applying the tire rubber composition according to claim 19 to a tread, a sidewall, a bead filler, a body price kim, and a reinforcement rubber for a run-flat tire.
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