JP7163620B2 - Rubber composition and pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、ゴム組成物、及び該ゴム組成物用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire using the rubber composition.
ジエン系ポリマーの加硫には、加硫促進剤、亜鉛華、脂肪酸等の他、粉末硫黄、不溶性硫黄等、硫黄成分を減量できるハイブリッド架橋剤が一般に使用されている。また、粉末硫黄に代えて、硫黄含有の紛体又は液状化合物を用いる方法も提案されている。 For vulcanization of diene-based polymers, vulcanization accelerators, zinc oxide, fatty acids, etc., as well as powdered sulfur, insoluble sulfur, and other hybrid cross-linking agents capable of reducing the amount of sulfur components are generally used. A method of using a sulfur-containing powder or liquid compound instead of powdered sulfur has also been proposed.
更に、硫黄を減量し、レゾルシン類又はフェノール樹脂とホルマリンとを用いて架橋を補強する方法も知られているが、これらの樹脂は極性が強く、ポリマー内部には入り込めず、充分満足できる破断時伸び、耐摩耗性等を得ることは難しい。 Furthermore, a method is known in which the amount of sulfur is reduced and resorcinols or phenolic resins and formalin are used to reinforce crosslinks, but these resins are highly polar and cannot penetrate into the interior of the polymer. It is difficult to obtain time elongation, abrasion resistance, and the like.
このように、従来の手法では、依然、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴム等のジエン系ポリマーとの親和性が低く、ゴム中に硫黄元素を均一に分布させることが難しい。そのため、より均一な硫黄架橋をポリマー内部に充分に形成できず、良好な引張り特性が得られない。更に、走行中のグリップの持続性、走行性能等のタイヤ性能についても充分に満足できる性能が得られず、改善が望まれている。 As described above, the conventional method still has low affinity with diene polymers such as styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, and natural rubber, and it is difficult to uniformly distribute the sulfur element in the rubber. As a result, more uniform sulfur crosslinks cannot be sufficiently formed inside the polymer, and good tensile properties cannot be obtained. Furthermore, tire performance such as durability of grip during running and running performance is not sufficiently satisfactory, and improvement is desired.
本発明は、前記課題を解決し、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能(破断時伸び)が改善されたゴム組成物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a rubber composition having improved initial dry grip performance, durability of dry grip performance and chipping resistance (elongation at break).
本発明は、ジエン系ポリマーと、カーボンブラック及び/又はシリカと、クロロホルム溶媒を用いたGPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量が4000以上の硫黄含有オリゴマーとを含むゴム組成物に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rubber composition containing a diene polymer, carbon black and/or silica, and a sulfur-containing oligomer having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 4000 or more by GPC using a chloroform solvent.
前記硫黄含有オリゴマーは、硫黄元素の含有率が10~95質量%であることが好ましい。
前記硫黄含有オリゴマーは、下記式(I)で表される繰り返し単位を有するものであることが好ましい。
The sulfur-containing oligomer preferably has a repeating unit represented by the following formula (I).
前記硫黄含有オリゴマーは、極性パラメーターSP値が12.5以下であることが好ましい。
前記硫黄含有オリゴマーは、下記式(I-1)で表されるジハロゲン化合物及び下記式(I-2)で表されるアルカリ金属多硫化物を反応して得られるものであることが好ましい。
The sulfur-containing oligomer is preferably obtained by reacting a dihalogen compound represented by the following formula (I-1) and an alkali metal polysulfide represented by the following formula (I-2).
前記ジハロゲン化合物は、2,2’-ジクロロエチルエーテルであることが好ましい。
ジエン系ポリマー100質量部に対する前記硫黄含有オリゴマーの含有量が1.0質量部以上であることが好ましい。
The dihalogen compound is preferably 2,2'-dichloroethyl ether.
It is preferable that the content of the sulfur-containing oligomer is 1.0 parts by mass or more relative to 100 parts by mass of the diene polymer.
1種又は2種以上の加硫促進剤を含むことが好ましい。
本発明はまた、前記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。
It preferably contains one or more vulcanization accelerators.
The present invention also relates to a pneumatic tire produced using the rubber composition.
本発明によれば、ジエン系ポリマーと、カーボンブラック及び/又はシリカと、特定の硫黄含有オリゴマーとを含むゴム組成物であるので、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能(破断時伸び)を改善できる。 According to the present invention, since it is a rubber composition containing a diene polymer, carbon black and / or silica, and a specific sulfur-containing oligomer, initial dry grip performance, durability of dry grip performance and chipping resistance performance ( elongation at break) can be improved.
本発明のゴム組成物は、ジエン系ポリマーと、カーボンブラック及び/又はシリカと、クロロホルム溶媒を用いたGPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量が4000以上の硫黄含有オリゴマーとを含む。該ゴム組成物は、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能(破断時伸び)に優れている。そして、本発明は、このような所定分子量の硫黄含有オリゴマー(ゴム状等)を、ジエン系ゴム配合の硫黄架橋の硫黄ドナーに用いる点が新規な発明であり、これにより、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能(破断時伸び)の性能バランスが改善される。 The rubber composition of the present invention contains a diene polymer, carbon black and/or silica, and a sulfur-containing oligomer having a weight average molecular weight of 4000 or more in terms of polystyrene by GPC using chloroform solvent. The rubber composition is excellent in initial dry grip performance, durability of dry grip performance and chipping resistance (elongation at break). The present invention is a novel invention in that such a sulfur-containing oligomer (rubber-like, etc.) having a predetermined molecular weight is used as a sulfur donor for sulfur cross-linking of a diene rubber compound. Performance balance between durability of dry grip performance and chipping resistance performance (elongation at break) is improved.
このような作用効果が得られる理由(メカニズム)は明らかではないが、以下のように推察される。
前記ゴム組成物で用いられる硫黄含有オリゴマーは、ポリマー(オリゴマー)であり、スチレンブタジエン等のジエン系ポリマーと馴染みが良く、好ましくは、極性パラメーターSP値が粉末硫黄より低く、ジエン系ポリマーに近づくため、ゴム内での硫黄分散が良好である。また、該硫黄含有オリゴマーは、オリゴマー鎖が切断されることが少なく、ジエン系ポリマー間(ジエン系ゴムのポリマー間)に入り込む特性を持っている。そして、該硫黄含有オリゴマーは、通常の加硫温度になると、硫黄元素をリリース(放出)し、放出された硫黄と、加硫促進剤、酸化亜鉛、脂肪酸等とで、架橋複合体(架橋中間体)をジエン系ポリマー内に均一に作製し、均一なポリマー間架橋を形成する。この架橋複合体は、ジエン系ポリマーのポリマー端部だけでなく、ポリマー鎖中の中央部のジエン部分でも架橋を形成させる。
Although the reason (mechanism) that such effects are obtained is not clear, it is speculated as follows.
The sulfur-containing oligomer used in the rubber composition is a polymer (oligomer) and is well compatible with diene-based polymers such as styrene butadiene. , the sulfur dispersion in the rubber is good. In addition, the sulfur-containing oligomer has a characteristic of intercalating between diene-based polymers (between polymers of diene-based rubber) with less occurrence of cleavage of the oligomer chain. Then, when the sulfur-containing oligomer reaches a normal vulcanization temperature, elemental sulfur is released (released), and the released sulfur, vulcanization accelerator, zinc oxide, fatty acid, etc. form a crosslinked composite (crosslinked intermediate body) is uniformly produced in the diene-based polymer to form uniform inter-polymer crosslinks. This crosslinked complex forms crosslinks not only at the polymer ends of the diene-based polymer, but also at the diene portion in the center of the polymer chain.
従って、タイヤに適用した場合、走行中に、ポリマー端の硫黄架橋が切れても、次に支える架橋点が近くに存在するため、ジエン系ポリマー鎖の絡み合い、フィラー/他配合剤との相対位置が保持される。故に、液状スチレンブタジエン共重合体、レジン、カーボンブラック等もジエン系ポリマーから離脱し難く、グリップ性能が持続する。加えて、優れた破断時伸び、耐チッピング性能も得られる。よって、本願特定の硫黄含有オリゴマーを用いたゴム組成物では、粉末硫黄、ハイブリッド架橋剤等の従来の架橋剤を用いたものに比べて、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能(破断時伸び)に優れる。特に後期のドライグリップ性能が顕著に改善されるものと推察される。 Therefore, when applied to tires, even if the sulfur crosslinks at the ends of the polymer break during running, the next supporting crosslink point exists nearby, so the entanglement of the diene polymer chains and the relative position with the filler/other compounding agent is retained. Therefore, the liquid styrene-butadiene copolymer, resin, carbon black, etc. are also difficult to separate from the diene polymer, and the grip performance is maintained. In addition, excellent elongation at break and chipping resistance are also obtained. Therefore, in the rubber composition using the specific sulfur-containing oligomer of the present application, the initial dry grip performance, the durability of the dry grip performance, and the chipping resistance are superior to those using conventional cross-linking agents such as powdered sulfur and hybrid cross-linking agents. Excellent performance (elongation at break). In particular, it is speculated that the dry grip performance in the latter period will be remarkably improved.
〔架橋剤〕
前記ゴム組成物は、クロロホルム溶媒を用いたGPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が4000以上の硫黄含有オリゴマーを含む。Mw4000以上の硫黄含有オリゴマーはゴム状を有しているため、SBR、NR等のジエン系ポリマーとの親和性、混ざりが極めて良好であり、ジエン系ポリマー中での分散性が非常に良好になる。よって、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能(破断時伸び)が改善される傾向がある。Mwの下限は、好ましくは8000以上、より好ましくは1万以上である。Mwの上限は特に限定されず、溶媒による分子切断のため、正しい分子量測定は困難であるが、SBRやNR並の分子量、すなわち、好ましくは200万以下、より好ましくは160万以下、更に好ましくは140万以下である。また、Mwの上限は、10万以下、8万以下、5万以下でも良い。
なお、Mwは、溶媒としてクロロホルムを用いたGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)測定をした場合のポリスチレン換算のMwであり、具体的には後述の実施例の方法で測定した値である。
[Crosslinking agent]
The rubber composition contains a sulfur-containing oligomer having a polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) of 4000 or more by GPC using a chloroform solvent. Since sulfur-containing oligomers with Mw of 4000 or more have rubbery properties, they have extremely good affinity and mixing with diene-based polymers such as SBR and NR, and have very good dispersibility in diene-based polymers. . Therefore, initial dry grip performance, durability of dry grip performance, and chipping resistance (elongation at break) tend to be improved. The lower limit of Mw is preferably 8,000 or more, more preferably 10,000 or more. The upper limit of Mw is not particularly limited, and correct molecular weight measurement is difficult due to molecular cleavage by the solvent, but molecular weight comparable to SBR and NR, that is, preferably 2 million or less, more preferably 1.6 million or less, and still more preferably 1.4 million or less. Moreover, the upper limit of Mw may be 100,000 or less, 80,000 or less, or 50,000 or less.
Mw is polystyrene-equivalent Mw when GPC (gel permeation chromatography) is measured using chloroform as a solvent, and specifically, it is a value measured by the method described later in Examples.
前記硫黄含有オリゴマーは、前記性能バランスの観点から、硫黄元素の含有率が10~95質量%であることが好ましい。下限は、30質量%以上がより好ましく、40質量%以上が更に好ましく、45質量%以上が特に好ましい。上限は、90質量%以下がより好ましく、75質量%以下が更に好ましい。 From the viewpoint of the performance balance, the sulfur-containing oligomer preferably has a sulfur element content of 10 to 95% by mass. The lower limit is more preferably 30% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and particularly preferably 45% by mass or more. The upper limit is more preferably 90% by mass or less, and even more preferably 75% by mass or less.
前記硫黄含有オリゴマーは、下記式(I)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。これにより、前記性能バランスが改善される。
Rのヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の2価炭化水素基は、直鎖、環状若しくは分枝のいずれの基でもよく、特に直鎖状の基が好ましい。ヘテロ原子としては特に限定されず、酸素、窒素等が挙げられる。該2価炭化水素基の炭素数は、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは12以下、特に好ましくは8以下である。 The substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon group of R which may contain a heteroatom may be a straight-chain, cyclic or branched group, with a straight-chain group being particularly preferred. The heteroatom is not particularly limited and includes oxygen, nitrogen and the like. The number of carbon atoms in the divalent hydrocarbon group is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, preferably 20 or less, more preferably 18 or less, even more preferably 12 or less, and particularly preferably 8 or less.
該2価炭化水素基として、具体的には、置換又は非置換の炭素数1~18のアルキレン基、炭素数5~18のシクロアルキレン基、炭素数1~18のオキシアルキレン基を含むアルキレン基等が挙げられる。なかでも、置換又は非置換の炭素数1~18のアルキレン基、置換又は非置換の炭素数1~18のオキシアルキレン基を含むアルキレン基が好ましい。なお、Rの2価炭化水素基の置換基は特に限定されず、水酸基、フェニル基、ベンジル基などの官能基が挙げられる。 Specific examples of the divalent hydrocarbon group include a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkylene group having 5 to 18 carbon atoms, and an alkylene group including an oxyalkylene group having 1 to 18 carbon atoms. etc. Among them, a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 18 carbon atoms and an alkylene group including a substituted or unsubstituted oxyalkylene group having 1 to 18 carbon atoms are preferable. The substituent of the divalent hydrocarbon group of R is not particularly limited, and functional groups such as hydroxyl, phenyl, and benzyl may be mentioned.
置換又は非置換の炭素数1~18のアルキレン基の具体例としては、置換又は非置換のメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、1,2-プロピレン基などが挙げられる。 Specific examples of substituted or unsubstituted alkylene groups having 1 to 18 carbon atoms include substituted or unsubstituted methylene, ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, octylene and nonylene groups. , a decylene group, a 1,2-propylene group, and the like.
置換又は非置換の炭素数1~18のオキシアルキレン基を含むアルキレン基としては、(CH2CH2O)pで示される基、(CH2)qで示される基及び(CH2O)rで示される基(pは1~5の整数、qは0~2の整数、rは0~2の整数である)が任意に結合したオキシアルキレン基を含むアルキレン基等が挙げられる。好ましい基としては、-CH2CH2OCH2CH2-、-(CH2CH2O)2CH2CH2-、-(CH2CH2O)3CH2CH2-、-(CH2CH2O)4CH2CH2-、-(CH2CH2O)5CH2CH2-、-(CH2CH2O)2CH2-、-CH2CH2OCH2OCH2CH2-等が挙げられる。 Examples of the alkylene group containing a substituted or unsubstituted oxyalkylene group having 1 to 18 carbon atoms include a group represented by (CH 2 CH 2 O) p , a group represented by (CH 2 ) q and (CH 2 O) r (p is an integer of 1 to 5, q is an integer of 0 to 2, r is an integer of 0 to 2) optionally bonded to an alkylene group including an oxyalkylene group. Preferred groups include -CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 -, -(CH 2 CH 2 O) 2 CH 2 CH 2 -, -(CH 2 CH 2 O) 3 CH 2 CH 2 -, -(CH 2 CH2O ) 4CH2CH2 - , - ( CH2CH2O ) 5CH2CH2 - , - ( CH2CH2O ) 2CH2 - , - CH2CH2OCH2OCH2CH2 - and the like.
xは、平均として1.0~10.0であり、好ましくは2.0以上、より好ましくは3.0以上、更に好ましくは3.5以上であり、好ましくは6.0以下、より好ましくは5.0以下、更に好ましくは4.5以下である。前記式(I)で示される繰り返し単位の数n(平均値)は、好ましくは10以上、より好ましくは20以上、更に好ましくは35以上であり、好ましくは1000以下、より好ましくは400以下、更に好ましくは110以下である。 x is an average of 1.0 to 10.0, preferably 2.0 or more, more preferably 3.0 or more, still more preferably 3.5 or more, preferably 6.0 or less, more preferably It is 5.0 or less, more preferably 4.5 or less. The number n (average value) of repeating units represented by the formula (I) is preferably 10 or more, more preferably 20 or more, still more preferably 35 or more, preferably 1000 or less, more preferably 400 or less, and further Preferably it is 110 or less.
前記硫黄含有オリゴマーは、極性パラメーターSP値が12.5以下であることが好ましい。この場合、ジエン系ポリマー中の分散性が高まり、前記性能バランスが改善される。該SP値の上限は、好ましくは12.0以下、より好ましくは11.5以下である。下限は特に限定されないが、好ましくは7.0以上、より好ましくは8.0以上、更に好ましくは9.0以上、特に好ましくは10.0以上、最も好ましくは10.5以上である。
なお、本明細書において、極性パラメーターSP値は、化合物の構造に基づいてHoy法によって算出される溶解度パラメーター(Solubility Parameter)を意味する。Hoy法とは、例えば、K.L.Hoy “Table of Solubility Parameters”,Solvent and Coatings Materials Research and Development Department,Union Carbites Corp.(1985)に記載された計算方法である。
The sulfur-containing oligomer preferably has a polarity parameter SP value of 12.5 or less. In this case, the dispersibility in the diene polymer is enhanced, and the performance balance is improved. The upper limit of the SP value is preferably 12.0 or less, more preferably 11.5 or less. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 7.0 or higher, more preferably 8.0 or higher, still more preferably 9.0 or higher, particularly preferably 10.0 or higher, and most preferably 10.5 or higher.
In this specification, the polarity parameter SP value means a solubility parameter calculated by the Hoy method based on the structure of the compound. The Hoy method is, for example, K.K. L. Hoy "Table of Solubility Parameters", Solvent and Coatings Materials Research and Development Department, Union Carbites Corp.; (1985).
前記硫黄含有オリゴマーは、下記式(I-1)で表されるジハロゲン化合物及び下記式(I-2)で表されるアルカリ金属多硫化物を反応して得られるものであることが好ましい。
前記式(I-1)において、Hのハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、なかでも、塩素、臭素が好ましい。Rのヘテロ原子を含んでもよい置換又は非置換の2価炭化水素基は、前記と同様である。前記ジハロゲン化合物は、2,2’-ジクロロエチルエーテル(ビス(2-クロロエチル)エーテル)であることが好ましい。 In the above formula (I-1), the halogen atom for H includes fluorine, chlorine, bromine and iodine, with chlorine and bromine being preferred. The substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon group optionally containing a heteroatom for R is the same as described above. The dihalogen compound is preferably 2,2'-dichloroethyl ether (bis(2-chloroethyl) ether).
前記式(I-2)において、Mのアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、リチウムなどが挙げられる。x(平均値)は、前記と同様である。 In the above formula (I-2), examples of alkali metals for M include sodium, potassium, and lithium. x (average value) is the same as described above.
例えば、前記硫黄含有オリゴマーは、(1)式(I-1)のジハロゲン化合物及び式(I-2)のアルカリ金属多硫化物を、親水性溶媒及び疎水性溶媒の非相溶混合溶媒中で2相系で反応させる製法、(2)式(I-2)のアルカリ金属多硫化物の溶液中に、式(I-1)のジハロゲン化合物を、該ジハロゲン化合物が該アルカリ金属多硫化物と界面で反応を生ずるような速度で添加して反応させる製法、等により調製可能である。 For example, the sulfur-containing oligomer is obtained by (1) dihalogen compound of formula (I-1) and alkali metal polysulfide of formula (I-2) in an immiscible mixed solvent of hydrophilic solvent and hydrophobic solvent. (2) a dihalogen compound of formula (I-1) is added to a solution of an alkali metal polysulfide of formula (I-2), the dihalogen compound and the alkali metal polysulfide; It can be prepared by a method of adding and reacting at a rate that causes reaction at the interface, or the like.
前記(1)、(2)等の製法において、前記ジハロゲン化合物及び前記アルカリ金属多硫化物の反応は当量反応であり、前記ジハロゲン化合物:前記アルカリ金属多硫化物を0.95:1.0~1.0:0.95(当量比)で反応させることが好ましい。反応温度は、好ましくは50~120℃、より好ましくは70~100℃である。 In the production methods (1), (2), etc., the reaction of the dihalogen compound and the alkali metal polysulfide is an equivalent reaction, and the ratio of the dihalogen compound: the alkali metal polysulfide is 0.95:1.0 to It is preferable to react at 1.0:0.95 (equivalent ratio). The reaction temperature is preferably 50-120°C, more preferably 70-100°C.
親水性溶媒、疎水性溶媒(親油性溶媒)は特に限定されず、反応系において非相溶で2相を形成する任意の溶媒を使用できる。親水性溶媒としては、水;メタノール、エタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のアルコール類;等が挙げられる。疎水性溶媒としては、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類;ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ジオキサン、ジブチルエーテル等のエーテル類;酢酸エチル等のエステル類;等が挙げられる。親水性溶媒、疎水性溶媒は、それぞれ単独で用いても、2種以上を併用してもよい。 A hydrophilic solvent and a hydrophobic solvent (lipophilic solvent) are not particularly limited, and any solvent that is immiscible and forms two phases in the reaction system can be used. Hydrophilic solvents include water; alcohols such as methanol, ethanol, ethylene glycol and diethylene glycol; and the like. Examples of hydrophobic solvents include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and benzene; aliphatic hydrocarbons such as pentane and hexane; ethers such as dioxane and dibutyl ether; esters such as ethyl acetate; . The hydrophilic solvent and the hydrophobic solvent may be used alone or in combination of two or more.
前記(1)の製法の場合、溶媒として、水、エタノール及びトルエンを含むものを用いることが好ましい。前記(2)の製法の場合、式(I-2)で表されるアルカリ金属多硫化物と、水及び/又はエタノールを含む溶媒とを混合したものに、式(I-1)で表されるジハロゲン化合物とトルエンとを混合したものを適切な速度で滴下することが好ましく、溶媒はジハロゲン化合物に応じて適宜変更すれば良い。 In the case of the production method (1), it is preferable to use a solvent containing water, ethanol and toluene. In the case of the production method (2), a mixture of the alkali metal polysulfide represented by the formula (I-2) and a solvent containing water and/or ethanol is added to the mixture represented by the formula (I-1). A mixture of the dihalogen compound and toluene is preferably added dropwise at an appropriate rate, and the solvent may be appropriately changed according to the dihalogen compound.
前記ジハロゲン化合物及び前記アルカリ金属多硫化物の反応時に、触媒は特段必要ではないが、必要に応じて添加しても良い。触媒としては、4級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、クラウンエーテルなどを使用できる。具体的には、(CH3)4N+Cl-,(CH3)4N+Br-,(C4H9)4N+Cl-,(C4H9)4N+Br-,C12H25N+(CH3)3Br-,(C4H9)4P+Br-,CH3P+(C6H5)3I-,C16H33P+(C4H9)3Br-,15-crown-5,18-crown-6,Benzo-18-crown-6等が挙げられる。 A catalyst is not particularly necessary during the reaction of the dihalogen compound and the alkali metal polysulfide, but may be added as necessary. Quaternary ammonium salts, phosphonium salts, crown ethers and the like can be used as catalysts. Specifically, (CH 3 ) 4 N + Cl − , (CH 3 ) 4 N + Br − , (C 4 H 9 ) 4 N + Cl − , (C 4 H 9 ) 4 N + Br − , C 12H25N + ( CH3 ) 3Br- , ( C4H9 ) 4P + Br- , CH3P + ( C6H5 ) 3I- , C16H33P + ( C4H9 ) 3 Br − , 15-crown-5, 18-crown-6, Benzo-18-crown-6 and the like.
なお、(1)クロロホルム溶媒を用いたGPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量が4000以上の硫黄含有オリゴマー、(2)更に硫黄元素の含有率が10~95質量%である硫黄含有オリゴマー、(3)更に上記式(I)で表される繰り返し単位を有する硫黄含有オリゴマー、(4)更にSP値が12.5以下である硫黄含有オリゴマーも、前述の製法で調製可能である。 (1) a sulfur-containing oligomer having a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 4000 or more by GPC using a chloroform solvent, (2) a sulfur-containing oligomer having a sulfur element content of 10 to 95% by mass, and (3) Further, a sulfur-containing oligomer having a repeating unit represented by the above formula (I) and (4) a sulfur-containing oligomer having an SP value of 12.5 or less can also be prepared by the above-described method.
前記ゴム組成物において、ジエン系ポリマー100質量部に対する前記硫黄含有オリゴマーの含有量は、前記性能バランスの点から、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上である。上限は特に限定されないが、好ましくは10.0質量部以下、より好ましくは8.0質量部以下、更に好ましくは6.0質量部以下である。 In the rubber composition, the content of the sulfur-containing oligomer with respect to 100 parts by mass of the diene polymer is preferably 0.2 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, from the viewpoint of the performance balance. Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 10.0 parts by mass or less, more preferably 8.0 parts by mass or less, and even more preferably 6.0 parts by mass or less.
キャップトレッドに用いる場合、ジエン系ポリマー100質量部に対する前記硫黄含有オリゴマーの含有量は、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能の性能バランスの点から、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上である。上限は特に限定されないが、老化後の耐チッピング性能の観点から、好ましくは10.0質量部以下、より好ましくは5.0質量部以下、更に好ましくは4.5質量部以下である。 When used in a cap tread, the content of the sulfur-containing oligomer with respect to 100 parts by mass of the diene polymer is preferably 0.2 mass from the viewpoint of the performance balance of initial dry grip performance, durability of dry grip performance and chipping resistance performance. parts or more, more preferably 0.5 parts by mass or more. Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 10.0 parts by mass or less, more preferably 5.0 parts by mass or less, and still more preferably 4.5 parts by mass or less from the viewpoint of chipping resistance after aging.
ベーストレッドに用いる場合、ジエン系ポリマー100質量部に対する前記硫黄含有オリゴマーの含有量は、破断時伸びの点から、好ましくは1.0質量部以上、より好ましくは2.0質量部以上、更に好ましくは3.0質量部以上、特に好ましくは3.5質量部以上である。上限は特に限定されないが、老化後の破断時伸びの観点から、好ましくは10.0質量部以下、より好ましくは7.0質量部以下、更に好ましくは6.0質量部以下である。 When used in the base tread, the content of the sulfur-containing oligomer with respect to 100 parts by mass of the diene polymer is preferably 1.0 parts by mass or more, more preferably 2.0 parts by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of elongation at break. is 3.0 parts by mass or more, particularly preferably 3.5 parts by mass or more. Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 10.0 parts by mass or less, more preferably 7.0 parts by mass or less, and even more preferably 6.0 parts by mass or less from the viewpoint of elongation at break after aging.
なお、本願では、トレッド配合以外で、ベーストレッドの実施例を記載したが、破断伸びを向上できる点は、その他の部材、例えば、サイドウォール、ウイング、クリンチエイペックス、ブレーカークッション、タイガム、インナーライナー等にも応用可能である。 In this application, examples of the base tread are described in addition to the tread formulation, but the point that the elongation at break can be improved is other members such as sidewalls, wings, clinch apex, breaker cushions, tie gums, inner liners. etc. can also be applied.
前記ゴム組成物には、前記硫黄含有オリゴマー以外に、通常の粉末硫黄、不溶性硫黄、ハイブリッド架橋剤等の他の架橋剤を更に配合してもよい。 In addition to the sulfur-containing oligomer, the rubber composition may further contain other cross-linking agents such as ordinary powdered sulfur, insoluble sulfur, and hybrid cross-linking agents.
硫黄としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄などが挙げられる。市販品としては、鶴見化学工業(株)、軽井沢硫黄(株)、四国化成工業(株)、フレクシス社、日本乾溜工業(株)、細井化学工業(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Sulfur includes powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, soluble sulfur and the like commonly used in the rubber industry. As commercially available products, products of Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., Karuizawa Io Co., Ltd., Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., Flexis Co., Ltd., Nippon Kantan Kogyo Co., Ltd., Hosoi Chemical Industry Co., Ltd., etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
ハイブリッド架橋剤としては特に限定されず、1,3-ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン、下記式で表される化合物、等が挙げられる。
Aのアルキレン基(炭素数2~10)としては、特に限定されず、直鎖状、分岐状、環状のものが挙げられるが、なかでも、直鎖状のアルキレン基が好ましい。炭素数は4~8が好ましい。具体的なアルキレン基としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基などが挙げられる。なかでも、ヘキサメチレン基が好ましい。 The alkylene group (having 2 to 10 carbon atoms) of A is not particularly limited, and may be linear, branched or cyclic. Among them, a linear alkylene group is preferred. The number of carbon atoms is preferably 4-8. Specific alkylene groups include ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, heptamethylene, octamethylene and decamethylene groups. Among them, a hexamethylene group is preferred.
R11及びR12としては、チッ素原子を含む1価の有機基であれば特に限定されないが、芳香環を少なくとも1つ含むものが好ましく、炭素原子がジチオ基に結合したN-C(=S)-で表される結合基を含むものがより好ましい。R11及びR12は、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。 R 11 and R 12 are not particularly limited as long as they are monovalent organic groups containing a nitrogen atom, but those containing at least one aromatic ring are preferred, and NC (= Those containing a bonding group represented by S)- are more preferred. R 11 and R 12 may be the same or different, but are preferably the same.
上記式で表される化合物としては、例えば、1,2-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)エタン、1,3-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)プロパン、1,4-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ブタン、1,5-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ペンタン、1,6-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン、1,7-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘプタン、1,8-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)オクタン、1,9-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ノナン、1,10-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)デカンなどが挙げられる。なかでも、1,6-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサンが好ましい。 Examples of compounds represented by the above formula include 1,2-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)ethane, 1,3-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)propane, 1,4-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)butane, 1,5-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)pentane, 1,6-bis(N,N'-di benzylthiocarbamoyldithio)hexane, 1,7-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)heptane, 1,8-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)octane, 1,9-bis (N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)nonane, 1,10-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)decane and the like. Among them, 1,6-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)hexane is preferred.
なお、前記硫黄含有オリゴマー以外に、通常の粉末硫黄、不溶性硫黄、ハイブリッド架橋剤等の他の架橋剤を更に含有する場合、架橋剤の合計含有量を前記硫黄含有オリゴマーの含有量に適宜調整することが好適である。 In addition to the sulfur-containing oligomer, when other cross-linking agents such as ordinary powdered sulfur, insoluble sulfur, and hybrid cross-linking agents are further contained, the total content of the cross-linking agents is appropriately adjusted to the content of the sulfur-containing oligomer. is preferred.
〔加硫促進剤〕
前記ゴム組成物は、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能(破断時伸び)の性能バランスの観点から、加硫促進剤を含むことが好ましい。
[Vulcanization accelerator]
The rubber composition preferably contains a vulcanization accelerator from the viewpoint of a balance between initial dry grip performance, durability of dry grip performance, and chipping resistance performance (elongation at break).
加硫促進剤は、前記硫黄含有オリゴマーが硫黄の均一分散し易いため、特に種類は限定されない。例えば、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド(DM(2,2’-ジベンゾチアゾリルジスルフィド))、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド等のチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBzTD)、テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(TOT-N)等のチウラム系加硫促進剤;N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-t-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、前記性能バランスの点から、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。キャップトレッドの場合、スルフェンアミド系及びグアニジン系加硫促進剤の併用が好ましい。 The type of the vulcanization accelerator is not particularly limited because the sulfur-containing oligomer facilitates uniform dispersion of sulfur. For example, thiazole additives such as 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide (DM (2,2'-dibenzothiazolyl disulfide)), N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide, etc. Thiuram-based vulcanization accelerators such as tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetrabenzylthiuram disulfide (TBzTD), tetrakis(2-ethylhexyl)thiuram disulfide (TOT-N); N-cyclohexyl-2-benzothiazole Sulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N,N'- Sulfenamide-based vulcanization accelerators such as diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide; and guanidine-based vulcanization accelerators such as diphenylguanidine, dioltolylguanidine and orthotolylbiguanidine. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, sulfenamide-based vulcanization accelerators are preferable from the viewpoint of the aforementioned performance balance. In the case of cap tread, combined use of sulfenamide-based and guanidine-based vulcanization accelerators is preferred.
前記ゴム組成物において、加硫促進剤の含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは10質量部以下、より好ましくは7質量部以下である。上記数値範囲内であると、良好な前記性能バランスが得られる傾向がある。 In the rubber composition, the content of the vulcanization accelerator is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. Moreover, the content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less. Within the above numerical range, there is a tendency to obtain a good performance balance.
キャップトレッドに用いる場合、加硫促進剤の含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは10質量部以下、より好ましくは7質量部以下である。上記数値範囲内であると、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能の性能バランスが改善される傾向がある。 When used for a cap tread, the content of the vulcanization accelerator is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. Moreover, the content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less. Within the above numerical range, there is a tendency that the performance balance among the initial dry grip performance, the durability of the dry grip performance and the chipping resistance performance is improved.
ベーストレッドに用いる場合、加硫促進剤の含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは5.0質量部以下、より好ましくは3.0質量部以下である。上記数値範囲内であると、破断時伸びが改善される傾向がある。 When used in the base tread, the content of the vulcanization accelerator is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. Moreover, the content is preferably 5.0 parts by mass or less, more preferably 3.0 parts by mass or less. Within the above numerical range, the elongation at break tends to be improved.
〔ジエン系ポリマー〕
前記ゴム組成物に用いるジエン系ポリマーは、前記硫黄含有オリゴマーが硫黄の均一分散に資するため、特に種類は限定されない。例えば、イソプレン系ゴム(イソプレンゴム(IR)、エポキシ化イソプレンゴム、水素添加イソプレンゴム、グラフト化イソプレンゴム、天然ゴム(NR)、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(UPNR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素添加天然ゴム(HNR)、グラフト化天然ゴム)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、前記性能バランスの点から、SBR、BR、イソプレン系ゴムが好ましい。キャップトレッドの場合、BR及びSBRの併用が好ましく、ベーストレッドの場合、BR及びイソプレン系ゴムの併用が好ましい。
[Diene polymer]
The type of the diene-based polymer used in the rubber composition is not particularly limited because the sulfur-containing oligomer contributes to uniform dispersion of sulfur. For example, isoprene rubber (isoprene rubber (IR), epoxidized isoprene rubber, hydrogenated isoprene rubber, grafted isoprene rubber, natural rubber (NR), deproteinized natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber (UPNR), epoxy hydrogenated natural rubber (ENR), hydrogenated natural rubber (HNR), grafted natural rubber), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), styrene isoprene-butadiene rubber (SIBR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene Rubber (NBR) etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, SBR, BR, and isoprene-based rubbers are preferable from the viewpoint of the above-described performance balance. For the cap tread, BR and SBR are preferably used in combination, and for the base tread, BR and isoprene rubber are preferably used in combination.
BRとしては特に限定されず、高シス含有量のBR、1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶(SPB)を含むBR、希土類元素系触媒を用いて合成されたブタジエンゴム(希土類系BR)等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。また、スズ化合物により変性されたスズ変性ブタジエンゴム(スズ変性BR)も使用できる。市販品としては、例えば、宇部興産(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)、ランクセス(株)等の製品を使用できる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The BR is not particularly limited, and includes BR with a high cis content, BR containing 1,2-syndiotactic polybutadiene crystals (SPB), butadiene rubber synthesized using a rare earth catalyst (rare earth BR), etc. Anything common in the tire industry can be used. Tin-modified butadiene rubber modified with a tin compound (tin-modified BR) can also be used. Commercially available products include, for example, those manufactured by Ube Industries, Ltd., JSR Corporation, Asahi Kasei Corporation, Zeon Corporation, Lanxess Corporation, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
BRとしては、非変性BRでもよいし、シリカ変性又はカーボンブラック変性BRでもよい。
燃費性能の観点からは変性BRが好ましく、変性BRとしては、シリカ等の充填剤と相互作用する官能基を有するBRであればよく、例えば、BRの少なくとも一方の末端を、下記官能基を有する化合物(変性剤)で変性された末端変性BR(末端に下記官能基を有する末端変性BR)や、主鎖に下記官能基を有する主鎖変性BRや、主鎖及び末端に下記官能基を有する主鎖末端変性BR(例えば、主鎖に下記官能基を有し、少なくとも一方の末端を下記官能基を有する化合物(変性剤)で変性された主鎖末端変性BR)や、分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性(カップリング)され、水酸基やエポキシ基が導入された末端変性BR等が挙げられる。
BR may be non-modified BR, silica-modified or carbon black-modified BR.
Modified BR is preferable from the viewpoint of fuel efficiency, and the modified BR may be any BR having a functional group that interacts with a filler such as silica. For example, at least one end of BR has the following functional group Terminal-modified BR modified with a compound (modifier) (terminal-modified BR having the following functional group at the terminal), main chain-modified BR having the following functional group in the main chain, and main chain and terminal having the following functional group Main chain end-modified BR (e.g., main chain end-modified BR having the following functional group in the main chain, at least one end of which is modified with a compound (modifier) having the following functional group), or two in the molecule Terminal-modified BR, etc., which are modified (coupled) with the polyfunctional compound having an epoxy group as described above and into which a hydroxyl group or an epoxy group is introduced, may be mentioned.
上記官能基としては、例えば、アミノ基(好ましくはアミノ基が有する水素原子が炭素数1~6のアルキル基に置換されたアミノ基)、アミド基、シリル基、アルコキシシリル基(好ましくは炭素数1~6のアルコキシシリル基)、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~6のアルコキシ基)、水酸基、オキシ基、エポキシ基等が挙げられる。なお、これらの官能基は、置換基を有していてもよい。 Examples of the functional group include, for example, an amino group (preferably an amino group in which the hydrogen atom of the amino group is substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), an amide group, a silyl group, an alkoxysilyl group (preferably a 1 to 6 alkoxysilyl groups), isocyanate groups, imino groups, imidazole groups, urea groups, ether groups, carbonyl groups, oxycarbonyl groups, mercapto groups, sulfide groups, disulfide groups, sulfonyl groups, sulfinyl groups, thiocarbonyl groups, ammonium group, imide group, hydrazo group, azo group, diazo group, carboxyl group, nitrile group, pyridyl group, alkoxy group (preferably alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms), hydroxyl group, oxy group, epoxy group and the like. . In addition, these functional groups may have a substituent.
破断性能、耐摩耗性の観点から、BRとして、希土類系BRを用いることが好ましい。
希土類系BRとしては、従来公知のものを使用でき、例えば、希土類元素系触媒(ランタン系列希土類元素化合物、有機アルミニウム化合物、アルミノキサン、ハロゲン含有化合物、必要に応じてルイス塩基を含む触媒)などを用いて合成したものが挙げられる。なかでも、ランタン系列希土類元素化合物としてネオジム(Nd)含有化合物を用いたネオジム系触媒を用いて合成されたブタジエンゴム(Nd系BR)が好ましい。
From the viewpoint of breaking performance and wear resistance, it is preferable to use rare earth BR as the BR.
As the rare earth-based BR, conventionally known ones can be used, for example, rare earth-based catalysts (lanthanum-based rare earth element compounds, organoaluminum compounds, aluminoxanes, halogen-containing compounds, and optionally Lewis base-containing catalysts) are used. Synthesized by Among them, butadiene rubber (Nd-based BR) synthesized using a neodymium-based catalyst using a neodymium (Nd)-containing compound as the lanthanide-based rare earth element compound is preferable.
BRのガラス転移温度(Tg)は、前記性能バランスの点から、好ましくは-160℃以上、より好ましくは-130℃以上である。また、好ましくは-60℃以下、より好ましくは-90℃以下である。
なお、本明細書において、ガラス転移温度は、JIS-K7121に従い、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製の示差走査熱量計(Q200)を用いて、昇温速度10℃/分の条件で測定した値である。
The glass transition temperature (Tg) of BR is preferably −160° C. or higher, more preferably −130° C. or higher, from the viewpoint of the aforementioned performance balance. Further, it is preferably -60°C or lower, more preferably -90°C or lower.
In this specification, the glass transition temperature is measured according to JIS-K7121 using a differential scanning calorimeter (Q200) manufactured by TA Instruments Japan under the condition of a temperature increase rate of 10° C./min. It is a measured value.
BRのシス含量は95質量%以上が好ましい。
なお、本明細書において、BRのシス含量(シス1,4結合含有率)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
The cis content of BR is preferably 95% by mass or more.
In this specification, the cis content (cis 1,4 bond content) of BR can be measured by infrared absorption spectrometry.
BRを含有する場合、ジエン系ポリマー100質量%中のBRの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上である。該含有量は、好ましくは80質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。上記範囲内にすることで、前記性能バランスが改善される傾向がある。 When BR is contained, the content of BR in 100% by mass of the diene polymer is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 15% by mass or more. The content is preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less. By setting it within the above range, the performance balance tends to be improved.
キャップトレッドに用いる場合、ジエン系ポリマー100質量%中のBRの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上である。該含有量は、好ましくは80質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。上記範囲内にすることで、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能の性能バランスが改善される傾向がある。 When used for a cap tread, the content of BR in 100% by mass of the diene polymer is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 15% by mass or more. The content is preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less. Within the above range, there is a tendency to improve the performance balance among initial dry grip performance, durability of dry grip performance, and chipping resistance performance.
ベーストレッドに用いる場合、ジエン系ポリマー100質量%中のBRの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上である。該含有量は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。上記範囲内にすることで、破断時伸びが改善される傾向がある。 When used for the base tread, the content of BR in 100% by mass of the diene polymer is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 15% by mass or more. The content is preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less. Elongation at break tends to be improved by setting it within the above range.
SBRとしては特に限定されず、例えば、乳化重合SBR(E-SBR)、溶液重合SBR(S-SBR)等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。市販品としては、住友化学(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等により製造・販売されているSBRを使用できる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The SBR is not particularly limited, and those commonly used in the tire industry, such as emulsion polymerization SBR (E-SBR) and solution polymerization SBR (S-SBR), can be used. As commercially available products, SBR manufactured and sold by Sumitomo Chemical Co., Ltd., JSR Co., Ltd., Asahi Kasei Co., Ltd., Nippon Zeon Co., etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
SBRは、非変性SBRでもよいし、変性SBRでもよい。変性SBRとしては、上記変性BRと同様の官能基が導入された変性SBRが挙げられる。 SBR may be unmodified SBR or modified SBR. Examples of modified SBR include modified SBR into which functional groups similar to those of the modified BR are introduced.
SBRのスチレン含量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上である。該スチレン含量は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下、特に好ましくは40質量%以下である。スチレン含量が上記範囲内であると、前記性能バランスが改善される傾向がある。
なお、本明細書において、SBRのスチレン含量は、H1-NMR測定により算出される。
The styrene content of SBR is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 15% by mass or more. The styrene content is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, even more preferably 45% by mass or less, and particularly preferably 40% by mass or less. When the styrene content is within the above range, the performance balance tends to be improved.
In this specification, the styrene content of SBR is calculated by H 1 -NMR measurement.
SBRのビニル含量は、前記性能バランスが改善される点から、好ましくは10mol%以上、より好ましくは20mol%以上、更に好ましくは30mol%以上である。該ビニル含量は、好ましくは75mol%以下、より好ましくは70mol%以下である。
なお、本明細書において、SBRのビニル含量とは、ブタジエン部のビニル含量(ブタジエン構造中のビニル基のユニット数量)のことを示し、H1-NMR測定により算出される。
The vinyl content of SBR is preferably 10 mol % or more, more preferably 20 mol % or more, still more preferably 30 mol % or more, from the viewpoint of improving the performance balance. The vinyl content is preferably 75 mol % or less, more preferably 70 mol % or less.
In this specification, the vinyl content of SBR indicates the vinyl content of the butadiene portion (unit quantity of vinyl groups in the butadiene structure), and is calculated by H 1 -NMR measurement.
SBRのガラス転移温度(Tg)は、前記性能バランスが改善される点から、好ましくは-90℃以上、より好ましくは-50℃以上である。また、好ましくは0℃以下、より好ましくは-10℃以下である。 The glass transition temperature (Tg) of SBR is preferably −90° C. or higher, more preferably −50° C. or higher, from the viewpoint of improving the performance balance. Also, it is preferably 0° C. or lower, more preferably -10° C. or lower.
SBRの重量平均分子量(Mw)は、前記性能バランスが改善される点から、15万以上が好ましく、20万以上がより好ましく、22万以上が更に好ましい。また、該Mwは、200万以下が好ましく、100万以下がより好ましく、50万以下が更に好ましい。
なお、本明細書において、SBRの重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(東ソー(株)製GPC-8000シリーズ、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMALTPORE HZ-M)による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めることができる。
The weight average molecular weight (Mw) of SBR is preferably 150,000 or more, more preferably 200,000 or more, and even more preferably 220,000 or more, from the viewpoint of improving the performance balance. The Mw is preferably 2,000,000 or less, more preferably 1,000,000 or less, and still more preferably 500,000 or less.
In this specification, the weight average molecular weight (Mw) of SBR is measured by gel permeation chromatography (GPC) (GPC-8000 series manufactured by Tosoh Corporation, detector: differential refractometer, column: manufactured by Tosoh Corporation. TSKGEL SUPERMALTPORE HZ-M) can be obtained by standard polystyrene conversion.
SBRを含有する場合、ジエン系ポリマー100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上である。該含有量は、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下である。上記範囲内にすることで、前記性能バランスが改善される傾向がある。 When SBR is contained, the content of SBR in 100% by mass of the diene polymer is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more. The content is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less. By setting it within the above range, the performance balance tends to be improved.
キャップトレッドに用いる場合、ジエン系ポリマー100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは40質量%以上である。該含有量は、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下である。上記範囲内にすることで、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能の性能バランスが改善される傾向がある。 When used for a cap tread, the SBR content in 100% by mass of the diene polymer is preferably 20% by mass or more, more preferably 40% by mass or more. The content is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less. Within the above range, there is a tendency to improve the performance balance among initial dry grip performance, durability of dry grip performance, and chipping resistance performance.
ベーストレッドに用いる場合、ジエン系ポリマー100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下で、0質量%でもよい。上記範囲内にすることで、耐亀裂成長性及び破断時伸びの性能バランスが改善される傾向がある。 When used for the base tread, the SBR content in 100% by mass of the diene polymer is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and may be 0% by mass. By setting it within the above range, there is a tendency that the performance balance between crack growth resistance and elongation at break is improved.
〔充填剤〕
前記ゴム組成物は、カーボンブラックを含むことが好ましい。カーボンブラックによる補強効果により、前記性能バランスが顕著に改善される。使用可能なカーボンブラックとしては、特に限定されないが、N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550、N762等が挙げられる。市販品としては、旭カーボン(株)、キャボットジャパン(株)、東海カーボン(株)、三菱化学(株)、ライオン(株)、新日化カーボン(株)、コロンビアカーボン社等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
〔filler〕
The rubber composition preferably contains carbon black. The performance balance is remarkably improved by the reinforcing effect of carbon black. Examples of usable carbon black include, but are not limited to, N134, N110, N220, N234, N219, N339, N330, N326, N351, N550, N762, and the like. Commercially available products include Asahi Carbon Co., Ltd., Cabot Japan Co., Ltd., Tokai Carbon Co., Ltd., Mitsubishi Chemical Co., Ltd., Lion Corporation, Shin Nikka Carbon Co., Ltd., and Columbia Carbon Co., Ltd. can. These may be used alone or in combination of two or more.
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、5m2/g以上が好ましく、30m2/g以上がより好ましく、50m2/g以上が更に好ましい。下限以上にすることで、良好な補強性が得られる傾向がある。また、300m2/g以下が好ましく、130m2/g以下がより好ましい。上限以下にすることで、カーボンブラックの良好な分散が得られる傾向がある。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 5 m 2 /g or more, more preferably 30 m 2 /g or more, and even more preferably 50 m 2 /g or more. By making it more than the lower limit, there is a tendency that good reinforcing properties can be obtained. Also, it is preferably 300 m 2 /g or less, more preferably 130 m 2 /g or less. By making it below the upper limit, there is a tendency for good dispersion of carbon black to be obtained.
キャップトレッドに用いる場合、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、50m2/g以上が好ましく、80m2/g以上がより好ましく、100m2/g以上が更に好ましい。下限以上にすることで、良好なグリップ性能が得られる傾向がある。また、300m2/g以下が好ましく、150m2/g以下がより好ましく、130m2/g以下が更に好ましい。上限以下にすることで、カーボンブラックの良好な分散が得られる傾向がある。 When used for a cap tread, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 50 m 2 /g or more, more preferably 80 m 2 /g or more, and even more preferably 100 m 2 /g or more. By making it more than the lower limit, there is a tendency that good grip performance can be obtained. Also, it is preferably 300 m 2 /g or less, more preferably 150 m 2 /g or less, and even more preferably 130 m 2 /g or less. By making it below the upper limit, there is a tendency for good dispersion of carbon black to be obtained.
ベーストレッドに用いる場合、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、5m2/g以上が好ましく、30m2/g以上がより好ましく、50m2/g以上が更に好ましい。下限以上にすることで、良好な破断時伸びが得られる傾向がある。また、100m2/g以下が好ましく、80m2/g以下がより好ましい。上限以下にすることで、カーボンブラックの良好な分散が得られる傾向がある。
なお、本明細書において、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K 6217-2:2001によって求められる。
When used for the base tread, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 5 m 2 /g or more, more preferably 30 m 2 /g or more, and even more preferably 50 m 2 /g or more. By making it more than the lower limit, there is a tendency that good elongation at break can be obtained. Also, it is preferably 100 m 2 /g or less, more preferably 80 m 2 /g or less. By making it below the upper limit, there is a tendency for good dispersion of carbon black to be obtained.
In this specification, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is determined according to JIS K 6217-2:2001.
前記ゴム組成物において、カーボンブラックの含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。下限以上にすることで、充分な補強性を得ることができる傾向がある。また、好ましくは80質量部以下、より好ましくは50質量部以下である。上限以下にすることで、良好なカーボンブラック分散性が得られる傾向がある。 In the rubber composition, the content of carbon black is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the diene polymer. By making it more than the lower limit, there is a tendency that sufficient reinforcing properties can be obtained. Also, it is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less. By making it below the upper limit, there is a tendency that good carbon black dispersibility can be obtained.
キャップトレッドに用いる場合、カーボンブラックの含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。下限以上にすることで、充分な補強性を得ることができ、良好なグリップ性能が得られる傾向がある。また、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。上限以下にすることで、良好なカーボンブラック分散性が得られる傾向がある。 When used for a cap tread, the content of carbon black is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. By making it more than the lower limit, there is a tendency that sufficient reinforcement can be obtained and good grip performance can be obtained. Also, it is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less. By making it below the upper limit, there is a tendency that good carbon black dispersibility can be obtained.
ベーストレッドに用いる場合、カーボンブラックの含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは15質量部以上、更に好ましくは20質量部以上である。下限以上にすることで、充分な補強性を得ることができ、良好な破断伸びが得られる傾向がある。また、好ましくは80質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは35質量部以下である。上限以下にすることで、良好なカーボンブラック分散性が得られる傾向がある。 When used in the base tread, the content of carbon black is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, and even more preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the diene polymer. By making it more than the lower limit, there is a tendency that sufficient reinforcing properties can be obtained and good elongation at break can be obtained. Also, it is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, and even more preferably 35 parts by mass or less. By making it below the upper limit, there is a tendency that good carbon black dispersibility can be obtained.
前記ゴム組成物は、燃費性能と破断伸びの観点から、シリカを含むことが好ましい。シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ(無水シリカ)、湿式法シリカ(含水シリカ)などを用いることができるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカ(含水シリカ)が好ましい。市販品としては、デグッサ社、ローディア社、東ソー・シリカ(株)、ソルベイジャパン(株)、(株)トクヤマ等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 From the viewpoint of fuel efficiency and elongation at break, the rubber composition preferably contains silica. Silica is not particularly limited, and for example, dry process silica (anhydrous silica), wet process silica (hydrous silica), etc. can be used, but wet process silica (hydrous silica) is preferable because it has many silanol groups. . Commercially available products of Degussa, Rhodia, Tosoh Silica, Solvay Japan, Tokuyama, etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は、好ましくは80m2/g以上、より好ましくは115m2/g以上、更に好ましくは150m2/g以上である。下限以上にすることで、良好なグリップ性能が得られる傾向がある。また、好ましくは400m2/g以下、より好ましくは200m2/g以下、更に好ましくは180m2/g以下である。上限以下にすることで、良好なシリカ分散性が得られる傾向がある。
なお、シリカのN2SAは、ASTM D3037-93に準じてBET法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 80 m 2 /g or more, more preferably 115 m 2 /g or more, still more preferably 150 m 2 /g or more. By making it more than the lower limit, there is a tendency that good grip performance can be obtained. Also, it is preferably 400 m 2 /g or less, more preferably 200 m 2 /g or less, still more preferably 180 m 2 /g or less. By making it below the upper limit, there is a tendency that good silica dispersibility can be obtained.
The N 2 SA of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-93.
前記ゴム組成物において、シリカの含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは50質量部以上、更に好ましくは70質量部以上である。下限以上にすることで、充分な補強性を得ることができ、良好なグリップ性能が得られる傾向がある。また、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは85質量部以下である。上限以下にすることで、シリカの良好な分散が得られやすい傾向がある。 In the rubber composition, the content of silica is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, and still more preferably 70 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the diene polymer. By making it more than the lower limit, there is a tendency that sufficient reinforcement can be obtained and good grip performance can be obtained. Also, it is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, and even more preferably 85 parts by mass or less. By making it below the upper limit, there is a tendency that good dispersion of silica is likely to be obtained.
〔シランカップリング剤〕
前記ゴム組成物がシリカを含有する場合、シリカとともにシランカップリング剤を含むことが好ましい。
シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ特に限定されず、例えば、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3-トリメトキシシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2-トリエトキシシリルエチル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3-トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、などのスルフィド系、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン、Momentive社製のNXT、NXT-Zなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、などのグリシドキシ系、3-ニトロプロピルトリメトキシシラン、3-ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。市販品としては、デグッサ社、Momentive社、信越シリコーン(株)、東京化成工業(株)、アヅマックス(株)、東レ・ダウコーニング(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、前記性能バランスの点から、スルフィド系、メルカプト系が好ましい。
〔Silane coupling agent〕
When the rubber composition contains silica, it preferably contains a silane coupling agent together with silica.
As the silane coupling agent, any silane coupling agent conventionally used in combination with silica in the rubber industry can be used without particular limitation. (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis(4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis(3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis(2 -triethoxysilylethyl)trisulfide, bis(4-trimethoxysilylbutyl)trisulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfide, bis(2-triethoxysilylethyl)disulfide, bis(4-triethoxysilyl) butyl) disulfide, bis(3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl) disulfide, bis(4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthio Sulfides such as carbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxy mercapto-based silanes such as NXT and NXT-Z manufactured by Momentive; vinyl-based products such as vinyltriethoxysilane and vinyltrimethoxysilane; amino-based products such as 3-aminopropyltriethoxysilane and 3-aminopropyltrimethoxysilane; Glycidoxy-based compounds such as γ-glycidoxypropyltriethoxysilane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane; nitro-based compounds such as 3-nitropropyltrimethoxysilane and 3-nitropropyltriethoxysilane; Chloro compounds such as methoxysilane and 3-chloropropyltriethoxysilane are included. As commercially available products, products of Degussa, Momentive, Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Azumax Co., Ltd., Dow Corning Toray Co., Ltd., etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, sulfide-based and mercapto-based are preferable from the viewpoint of the above-mentioned performance balance.
前記ゴム組成物がシランカップリング剤を含有する場合、その含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは2質量部以上、より好ましくは5質量部以上である。下限以上にすることで、シランカップリング剤を配合したことによる効果が得られる傾向がある。また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。上限以下にすることで、配合量に見合った効果が得られ、良好な混練時の加工性が得られる傾向がある。 When the rubber composition contains a silane coupling agent, the content thereof is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of silica. By making it more than the lower limit, there is a tendency that the effect of blending the silane coupling agent can be obtained. Also, it is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less. By setting the content to the upper limit or less, there is a tendency that an effect commensurate with the blending amount can be obtained, and good workability during kneading can be obtained.
〔レジン〕
前記ゴム組成物には、レジンを配合してもよく、特にキャップトレッドに用いる場合、良好なグリップ性能が得られる。
[Resin]
A resin may be blended into the rubber composition, and good grip performance can be obtained particularly when used for a cap tread.
レジンの軟化点は、-10~170℃であることが好ましい。上記範囲内にすることで、ジエン系ポリマーとの相溶性が充分良好なものとなり、本発明の効果が好適に得られる傾向がある。該軟化点は、0℃以上がより好ましく、10℃以上が更に好ましい。また、160℃以下がより好ましく、150℃以下が更に好ましく、140℃以下がより更に好ましい。
なお、本明細書において、軟化点とは、JIS K6220:2001に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
The softening point of the resin is preferably -10 to 170°C. Within the above range, the compatibility with the diene-based polymer is sufficiently good, and the effects of the present invention tend to be obtained favorably. The softening point is more preferably 0°C or higher, and still more preferably 10°C or higher. Also, it is more preferably 160° C. or lower, still more preferably 150° C. or lower, and even more preferably 140° C. or lower.
In this specification, the softening point is the temperature at which a ball descends when the softening point specified in JIS K6220:2001 is measured with a ring and ball type softening point measuring device.
レジンのガラス転移温度(Tg)は、-40~100℃であることが好ましい。上記範囲内にすることで、ジエン系ポリマーとの相溶性が充分良好なものとなり、本発明の効果が好適に得られる傾向がある。該ガラス転移温度は、-30℃以上がより好ましい。 The glass transition temperature (Tg) of the resin is preferably -40 to 100°C. Within the above range, the compatibility with the diene-based polymer is sufficiently good, and the effects of the present invention tend to be obtained favorably. The glass transition temperature is more preferably -30°C or higher.
レジンとしては、例えば、芳香族ビニル重合体、クマロンインデン樹脂、インデン樹脂、ロジン樹脂、テルペン系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。市販品としては、丸善石油化学(株)、住友ベークライト(株)、ヤスハラケミカル(株)、東ソー(株)、Rutgers Chemicals社、BASF社、アリゾナケミカル社、日塗化学(株)、(株)日本触媒、JXエネルギー(株)、荒川化学工業(株)、田岡化学工業(株)、東亞合成(株)等の製品を使用できる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、芳香族ビニル重合体、クマロンインデン樹脂、テルペン系樹脂、ロジン樹脂が好ましい。 Examples of resins include aromatic vinyl polymers, coumarone-indene resins, indene resins, rosin resins, terpene-based resins, and acrylic resins. Commercially available products include Maruzen Petrochemical Co., Ltd., Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Yasuhara Chemical Co., Ltd., Tosoh Corporation, Rutgers Chemicals, BASF, Arizona Chemical, Nichinuri Chemical Co., Ltd., Japan. Catalysts, products of JX Nippon Oil & Energy Corporation, Arakawa Chemical Industries, Ltd., Taoka Chemical Industries, Ltd., Toagosei Co., Ltd., etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, aromatic vinyl polymers, coumarone-indene resins, terpene-based resins, and rosin resins are preferred.
上記芳香族ビニル重合体とは、α-メチルスチレン及び/又はスチレンを重合して得られる樹脂であり、スチレンの単独重合体、α-メチルスチレンの単独重合体、α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体などが挙げられる。なかでも、α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体が好ましい。 The above-mentioned aromatic vinyl polymer is a resin obtained by polymerizing α-methylstyrene and/or styrene. A copolymer etc. are mentioned. Among them, a copolymer of α-methylstyrene and styrene is preferred.
上記クマロンインデン樹脂とは、樹脂の骨格(主鎖)を構成する主なモノマー成分として、クマロン及びインデンを含む樹脂であり、クマロン、インデン以外に骨格に含まれるモノマー成分としては、スチレン、α-メチルスチレン、メチルインデン、ビニルトルエンなどが挙げられる。 The above-mentioned coumarone-indene resin is a resin containing coumarone and indene as main monomer components constituting the skeleton (main chain) of the resin. - methylstyrene, methylindene, vinyltoluene, and the like.
上記インデン樹脂とは、樹脂の骨格(主鎖)を構成する主なモノマー成分として、インデンを含む樹脂である。 The indene resin is a resin containing indene as a main monomer component constituting the skeleton (main chain) of the resin.
上記ロジン樹脂としては、天然ロジン、重合ロジン、変性ロジン、これらのエステル化合物、これらの水素添加物に代表されるロジン系樹脂等が挙げられる。 Examples of the rosin resin include natural rosin, polymerized rosin, modified rosin, ester compounds thereof, and rosin-based resins represented by hydrogenated products thereof.
上記テルペン系樹脂としては、テルペン化合物を重合して得られるポリテルペン樹脂や、テルペン化合物と芳香族化合物とを重合して得られる芳香族変性テルペン樹脂などを使用できる。また、これらの水素添加物を使用することもできる。 As the terpene-based resin, a polyterpene resin obtained by polymerizing a terpene compound, an aromatic modified terpene resin obtained by polymerizing a terpene compound and an aromatic compound, or the like can be used. Hydrogenated products of these can also be used.
上記ポリテルペン樹脂は、テルペン化合物を重合して得られる樹脂である。該テルペン化合物は、(C5H8)nの組成で表される炭化水素及びその含酸素誘導体で、モノテルペン(C10H16)、セスキテルペン(C15H24)、ジテルペン(C20H32)などに分類されるテルペンを基本骨格とする化合物であり、例えば、α-ピネン、β-ピネン、ジペンテン、リモネン、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α-フェランドレン、α-テルピネン、γ-テルピネン、テルピノレン、1,8-シネオール、1,4-シネオール、α-テルピネオール、β-テルピネオール、γ-テルピネオールなどが挙げられる。 The polyterpene resin is a resin obtained by polymerizing a terpene compound. The terpene compounds are hydrocarbons represented by the composition (C 5 H 8 ) n and oxygen-containing derivatives thereof, and include monoterpene (C 10 H 16 ), sesquiterpene (C 15 H 24 ), diterpene (C 20 H 32 ), etc., which are compounds having a terpene as a basic skeleton, such as α-pinene, β-pinene, dipentene, limonene, myrcene, alloocimene, ocimene, α-phellandrene, α-terpinene, γ-terpinene, terpinolene, 1,8-cineol, 1,4-cineole, α-terpineol, β-terpineol, γ-terpineol and the like.
上記ポリテルペン樹脂としては、上述したテルペン化合物を原料とするピネン樹脂、リモネン樹脂、ジペンテン樹脂、ピネン/リモネン樹脂などが挙げられる。なかでも、重合反応が容易である点、天然松脂が原料のため、安価であるという点から、ピネン樹脂が好ましい。ピネン樹脂は、通常、異性体の関係にあるα-ピネン及びβ-ピネンの両方を含んでいるが、含有する成分の違いにより、β-ピネンを主成分とするβ-ピネン樹脂と、α-ピネンを主成分とするα-ピネン樹脂とに分類される。 Examples of the polyterpene resins include pinene resins, limonene resins, dipentene resins, pinene/limonene resins and the like made from the terpene compounds described above. Among them, pinene resin is preferable because it is easy to undergo a polymerization reaction and because natural pine resin is used as a raw material, it is inexpensive. Pinene resins usually contain both α-pinene and β-pinene, which are in an isomer relationship. It is classified as α-pinene resin, which is mainly composed of pinene.
上記芳香族変性テルペン樹脂としては、上記テルペン化合物及びフェノール系化合物を原料とするテルペンフェノール樹脂や、上記テルペン化合物及びスチレン系化合物を原料とするテルペンスチレン樹脂などが挙げられる。また、上記テルペン化合物、フェノール系化合物及びスチレン系化合物を原料とするテルペンフェノールスチレン樹脂を使用することもできる。なお、フェノール系化合物としては、例えば、フェノール、ビスフェノールA、クレゾール、キシレノールなどが挙げられる。また、スチレン系化合物としては、スチレン、α-メチルスチレンなどが挙げられる。 Examples of the aromatic modified terpene resins include terpene phenol resins made from the above terpene compounds and phenol compounds, and terpene styrene resins made from the above terpene compounds and styrene compounds. Terpene phenol styrene resins made from the above terpene compounds, phenolic compounds and styrene compounds can also be used. Examples of phenolic compounds include phenol, bisphenol A, cresol, and xylenol. Styrene-based compounds include styrene and α-methylstyrene.
上記アクリル系樹脂としては、カルボキシル基を有し、芳香族ビニルモノマー成分とアクリル系モノマー成分とを共重合して得られる、スチレンアクリル樹脂等のスチレンアクリル系樹脂などを使用できる。なかでも、無溶剤型カルボキシル基含有スチレンアクリル系樹脂を好適に使用できる。 As the acrylic resin, a styrene-acrylic resin such as a styrene-acrylic resin having a carboxyl group and obtained by copolymerizing an aromatic vinyl monomer component and an acrylic monomer component can be used. Among them, solvent-free carboxyl group-containing styrene-acrylic resins can be preferably used.
上記無溶剤型カルボキシル基含有スチレンアクリル系樹脂とは、副原料となる重合開始剤、連鎖移動剤、有機溶媒などを極力使用せずに、高温連続重合法(高温連続塊重合法)(米国特許第4,414,370号明細書、特開昭59-6207号公報、特公平5-58005号公報、特開平1-313522号公報、米国特許第5,010,166号明細書、東亜合成研究年報TREND2000第3号p42-45等に記載の方法)により合成された(メタ)アクリル系樹脂(重合体)である。なお、本明細書において、(メタ)アクリルは、メタクリル及びアクリルを意味する。 The above solvent-free carboxyl group-containing styrene-acrylic resin is a high-temperature continuous polymerization method (high-temperature continuous bulk polymerization method) (U.S. patent No. 4,414,370, JP-A-59-6207, JP-B-5-58005, JP-A-1-313522, US Pat. No. 5,010,166, Toagosei Research It is a (meth)acrylic resin (polymer) synthesized by the method described in Annual Report TREND 2000, No. 3, pp. 42-45). In addition, in this specification, (meth)acryl means methacryl and acryl.
上記アクリル系樹脂を構成するアクリル系モノマー成分としては、例えば、(メタ)アクリル酸や、(メタ)アクリル酸エステル(2エチルヘキシルアクリレート等のアルキルエステル、アリールエステル、アラルキルエステルなど)、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド誘導体などの(メタ)アクリル酸誘導体が挙げられる。なお、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸の総称である。 Examples of the acrylic monomer component constituting the acrylic resin include (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid ester (alkyl ester such as 2-ethylhexyl acrylate, aryl ester, aralkyl ester, etc.), (meth)acrylamide , (meth)acrylamide derivatives and other (meth)acrylic acid derivatives. (Meth)acrylic acid is a generic term for acrylic acid and methacrylic acid.
上記アクリル系樹脂を構成する芳香族ビニルモノマー成分としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ビニルが挙げられる。 Examples of the aromatic vinyl monomer component constituting the acrylic resin include aromatic vinyls such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, vinylnaphthalene, divinylbenzene, trivinylbenzene and divinylnaphthalene.
また、上記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分として、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸誘導体、芳香族ビニルと共に、他のモノマー成分を使用してもよい。 In addition to (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid derivatives, and aromatic vinyls, other monomer components may be used as monomer components constituting the acrylic resin.
前記ゴム組成物において、レジンの含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、30質量部以下であることが好ましい。上記範囲であると、本発明の効果が好適に得られる傾向がある。該含有量は、より好ましくは25質量部以下、更に好ましくは22質量部以下、特に好ましくは20質量部以下である。下限は特に限定されないが、配合する場合、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは10質量部以上である。 In the rubber composition, the resin content is preferably 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the diene polymer. Within the above range, the effects of the present invention tend to be favorably obtained. The content is more preferably 25 parts by mass or less, still more preferably 22 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less. The lower limit is not particularly limited, but when blended, it is preferably 1 part by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and still more preferably 10 parts by mass or more.
〔オイル〕
前記ゴム組成物には、オイルを配合してもよい。オイルを配合することにより、加工性が改善され、タイヤに柔軟性を与える事ができ、本発明の効果が良好に得られる。
〔oil〕
Oil may be blended in the rubber composition. By blending the oil, workability is improved, flexibility can be imparted to the tire, and the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物が挙げられる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。市販品としては、出光興産(株)、三共油化工業(株)、(株)ジャパンエナジー、オリソイ社、H&R社、豊国製油(株)、昭和シェル石油(株)、富士興産(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、本発明の効果が好適に得られるという理由から、アロマ系プロセスオイルが好ましい。 Oils include, for example, process oils, vegetable oils, or mixtures thereof. As the process oil, for example, paraffinic process oil, aromatic process oil, naphthenic process oil, etc. can be used. Vegetable oils include castor oil, cottonseed oil, linseed oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, coconut oil, peanut oil, rosin, pine oil, pine tar, tall oil, corn oil, rice bran oil, safflower oil, sesame oil, Olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, jojoba oil, macadamia nut oil, tung oil and the like. Commercial products include Idemitsu Kosan Co., Ltd., Sankyo Yuka Kogyo Co., Ltd., Japan Energy Co., Ltd., Orisoi Co., Ltd., H&R Co., Ltd., Toyokuni Oil Co., Ltd., Showa Shell Sekiyu K.K., Fuji Kosan Co., Ltd., etc. products can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, aromatic process oils are preferable because the effects of the present invention can be suitably obtained.
前記ゴム組成物において、オイルの含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。また、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下である。上記範囲内とすることにより、本発明の効果が好適に得られる。
なお、本明細書において、オイルの含有量には、油展ゴムに含まれるオイルの量も含まれる。
In the rubber composition, the content of the oil is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. Also, it is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less. The effect of the present invention can be suitably obtained by setting it within the above range.
In this specification, the content of oil also includes the amount of oil contained in the oil-extended rubber.
キャップトレッドに用いる場合、オイルの含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。また、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下である。上記範囲内とすることにより、加工性、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能の性能バランスが改善される傾向がある。 When used for a cap tread, the content of the oil is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. Also, it is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less. Within the above range, the workability, initial dry grip performance, durability of dry grip performance, and chipping resistance tend to be improved in performance balance.
ベーストレッドに用いる場合、オイルの含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。上記範囲内とすることにより、加工性、破断時伸びが改善される傾向がある。 When used for the base tread, the content of the oil is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. Also, it is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less. Within the above range, workability and elongation at break tend to be improved.
また、前記ゴム組成物において、前記レジン及びオイルの合計含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。また、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下である。上記範囲内とすることにより、本発明の効果が好適に得られる。 In the rubber composition, the total content of the resin and oil is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. Also, it is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less. The effect of the present invention can be suitably obtained by setting it within the above range.
キャップトレッドに用いる場合、前記レジン及びオイルの合計含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは20質量部以上である。また、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下である。上記範囲内とすることにより、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能の性能バランスが改善される傾向がある。 When used for a cap tread, the total content of the resin and oil is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. Also, it is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less. Within the above range, there is a tendency to improve the performance balance among initial dry grip performance, durability of dry grip performance, and chipping resistance performance.
ベーストレッドに用いる場合、前記レジン及びオイルの合計含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。また、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。上記範囲内とすることにより、破断時伸びが改善される傾向がある。 When used for the base tread, the total content of the resin and oil is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. Also, it is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less. Within the above range, the elongation at break tends to be improved.
〔ワックス〕
前記ゴム組成物には、ワックスを配合しても良く、例えば、パラフィンワックスを好適に使用できる。ここで、パラフィンワックスとは、炭素数20以上のアルカンと定義できるが、広い温度域で優れた耐オゾン性(オゾンクラック性能)が得られるという理由から、パラフィンワックスとしては炭素数20以上のノルマルアルカン(直鎖アルカン)を主として含むものが使用される(本明細書においては、炭素数20以上のノルマルアルカンを単に「ノルマルアルカン」とも称する)。すなわち、本発明では、ノルマルアルカンを主として含むパラフィンワックスを好適に使用できる。市販品としては、大内新興化学工業(株)、日本精鑞(株)、精工化学(株)等の製品を使用できる。なお、パラフィンワックスは単独で用いてもよく、炭素数分布やノルマル比率(全アルカン中のノルマルアルカンの比率)が異なる他品種のワックスと合わせ2種以上を併用してもよい。
〔wax〕
A wax may be blended in the rubber composition, and for example, paraffin wax can be preferably used. Here, paraffin wax can be defined as an alkane having 20 or more carbon atoms. Those mainly containing alkanes (straight-chain alkanes) are used (in this specification, normal alkanes having 20 or more carbon atoms are also simply referred to as "normal alkanes"). That is, in the present invention, paraffin waxes containing mainly normal alkanes can be preferably used. As commercially available products, products of Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., Nippon Seiro Co., Ltd., Seiko Kagaku Co., Ltd., etc. can be used. The paraffin wax may be used alone, or two or more of them may be used in combination with other types of waxes having different carbon number distributions and normal ratios (ratio of normal alkanes in all alkanes).
上記ノルマルアルカンを含むパラフィンワックスとしては特に限定されず、例えば、炭素数20~55の各ノルマルアルカンを含むパラフィンワックスなどを使用できる。なかでも、パラフィンワックス中ノルマルアルカンの含有量が70質量%以上のものを好ましく、80質量%以上のものがより好ましい。 The paraffin wax containing normal alkane is not particularly limited, and for example, paraffin wax containing each normal alkane having 20 to 55 carbon atoms can be used. Among them, the content of normal alkane in the paraffin wax is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more.
前記ゴム組成物において、パラフィンワックスの含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、0.3~5.0質量部が好ましく、0.8~3.0質量部がより好ましく、1.0~2.0質量部が更に好ましい。 In the rubber composition, the content of the paraffin wax is preferably 0.3 to 5.0 parts by mass, more preferably 0.8 to 3.0 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the diene polymer. 0 to 2.0 parts by mass is more preferable.
〔老化防止剤〕
前記ゴム組成物は、老化防止剤を含有することが好ましい。
老化防止剤としては特に限定されず、例えば、フェニル-α-ナフチルアミン等のナフチルアミン系老化防止剤;オクチル化ジフェニルアミン、4,4′-ビス(α,α′-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系老化防止剤;N-イソプロピル-N′-フェニル-p-フェニレンジアミン、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、N,N′-ジ-2-ナフチル-p-フェニレンジアミン等のp-フェニレンジアミン系老化防止剤;2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系老化防止剤;2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、スチレン化フェノール等のモノフェノール系老化防止剤;テトラキス-[メチレン-3-(3′,5′-ジ-t-ブチル-4′-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等のビス、トリス、ポリフェノール系老化防止剤などが挙げられる。市販品としては、精工化学(株)、住友化学(株)、大内新興化学工業(株)、フレクシス社等の製品を使用できる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、耐オゾン性(オゾンクラック性能)が良好であり、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、p-フェニレンジアミン系老化防止剤(より好ましくは、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)が好ましい。
[Anti-aging agent]
The rubber composition preferably contains an antioxidant.
Antiaging agents are not particularly limited, and examples include naphthylamine antiaging agents such as phenyl-α-naphthylamine; diphenylamine antiaging agents such as octylated diphenylamine and 4,4′-bis(α,α′-dimethylbenzyl)diphenylamine. Inhibitor; N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N,N'-di-2-naphthyl-p - p-phenylenediamine antioxidants such as phenylenediamine; quinoline antioxidants such as polymers of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline; 2,6-di-t-butyl-4 -monophenol antioxidants such as methylphenol and styrenated phenol; , polyphenol-based antioxidants, and the like. As commercially available products, products of Seiko Chemical Co., Ltd., Sumitomo Chemical Co., Ltd., Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., Flexis, etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, p-phenylenediamine antioxidant (more preferably N-(1,3- dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) is preferred.
前記ゴム組成物において、老化防止剤の含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは2質量部以上である。また、好ましくは7質量部以下、より好ましくは6質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。上記範囲内であれば、本発明の効果を充分に発揮することができる。 In the rubber composition, the content of the antioxidant is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and still more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the diene polymer. . Also, it is preferably 7 parts by mass or less, more preferably 6 parts by mass or less, and even more preferably 5 parts by mass or less. Within the above range, the effects of the present invention can be sufficiently exhibited.
〔脂肪酸〕
前記ゴム組成物は、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸等の脂肪酸を含むことが好ましい。
ステアリン酸としては、従来公知のものを使用でき、例えば、日油(株)、NOF社、花王(株)、和光純薬工業(株)、千葉脂肪酸(株)等の製品を使用できる。
〔fatty acid〕
The rubber composition preferably contains fatty acids such as stearic acid, palmitic acid and oleic acid.
Conventional stearic acid can be used, for example, NOF Corporation, NOF Corporation, Kao Corporation, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Chiba Fatty Acids Co., Ltd. products can be used.
前記ゴム組成物において、脂肪酸の含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。上記数値範囲内であると、本発明の効果が良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the content of the fatty acid is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. Moreover, the content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less. Within the above numerical range, the effects of the present invention tend to be favorably obtained.
〔酸化亜鉛〕
前記ゴム組成物は、酸化亜鉛を含むことが好ましい。
酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、例えば、三井金属鉱業(株)、東邦亜鉛(株)、ハクスイテック(株)、正同化学工業(株)、堺化学工業(株)等の製品を使用できる。
[Zinc oxide]
The rubber composition preferably contains zinc oxide.
As the zinc oxide, conventionally known ones can be used, for example, products of Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd., Toho Zinc Co., Ltd., Hakusui Tech Co., Ltd., Seido Chemical Industry Co., Ltd., Sakai Chemical Industry Co., Ltd., etc. can be used.
前記ゴム組成物において、酸化亜鉛の含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下である。上記数値範囲内であると、本発明の効果が良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the content of zinc oxide is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, relative to 100 parts by mass of the diene polymer. Also, the content is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or less. Within the above numerical range, the effects of the present invention tend to be favorably obtained.
前記ゴム組成物には、前記成分の他、タイヤ工業において一般的に用いられている添加剤を配合でき、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、マイカ、硫酸マグネシウムなどの充填剤;可塑剤、滑剤などの加工助剤;界面活性剤;他の軟化剤;等を例示できる。 In addition to the above components, the rubber composition may contain additives commonly used in the tire industry, such as calcium carbonate, talc, alumina, clay, aluminum hydroxide, aluminum oxide, mica, and magnesium sulfate. Fillers; processing aids such as plasticizers and lubricants; surfactants; other softening agents;
前記ゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法などにより製造できる。 As a method for producing the rubber composition, a known method can be used. For example, the above components are kneaded using a rubber kneading device such as an open roll, a Banbury mixer, or a kneader, and then vulcanized. can be manufactured.
混練条件としては、架橋剤(加硫剤)及び加硫促進剤以外の添加剤を混練するベース練り工程では、混練温度は、通常120~180℃、好ましくは130~170℃である。加硫剤、加硫促進剤を混練する仕上げ練り工程では、混練温度は、通常120℃以下、好ましくは85~110℃である。また、加硫剤、加硫促進剤を混練した組成物は、通常、プレス加硫などの加硫処理が施される。加硫温度としては、通常140~190℃、好ましくは150~185℃である。 As for the kneading conditions, the kneading temperature is usually 120 to 180°C, preferably 130 to 170°C in the base kneading step for kneading additives other than the cross-linking agent (vulcanizing agent) and the vulcanization accelerator. In the finishing kneading step of kneading the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator, the kneading temperature is usually 120°C or lower, preferably 85 to 110°C. A composition obtained by kneading a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator is usually subjected to vulcanization treatment such as press vulcanization. The vulcanization temperature is generally 140-190°C, preferably 150-185°C.
前記ゴム組成物は、トレッド(キャップトレッド、ベーストレッド)に好適に用いられるが、トレッド以外の部材、例えば、サイドウォール、アンダートレッド、クリンチエイペックス、ビードエイペックス、ブレーカークッションゴム、カーカスコード被覆用ゴム、インスレーション、チェーファー、インナーライナー等や、ランフラットタイヤのサイド補強層に用いてもよい。 The rubber composition is suitably used for treads (cap tread, base tread), and is used for members other than treads, such as sidewalls, undertreads, clinch apex, bead apex, breaker cushion rubber, and carcass cord coating. It may be used for rubber, insulation, chafer, inner liner, etc., and for side reinforcing layers of run-flat tires.
本発明の空気入りタイヤは、前記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの各タイヤ部材の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを得る。
The pneumatic tire of the present invention is manufactured by a normal method using the rubber composition.
That is, the rubber composition blended with the above components is extruded in an unvulcanized stage according to the shape of each tire member such as the tread, and molded together with other tire members on a tire molding machine by an ordinary method. to form an unvulcanized tire. A tire is obtained by heating and pressurizing this unvulcanized tire in a vulcanizer.
前記空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型SUV用タイヤ、トラック、バスなどの重荷重用タイヤ、ライトトラック用タイヤ、二輪自動車用タイヤ、レース用タイヤ(高性能タイヤ)などに使用可能である。特に、レース用タイヤに好適である。 The pneumatic tire can be used for passenger car tires, large passenger car tires, large SUV tires, heavy load tires for trucks and buses, light truck tires, motorcycle tires, racing tires (high performance tires), etc. is. In particular, it is suitable for racing tires.
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described based on Examples, but the present invention is not limited to these.
(製造例1:硫黄含有オリゴマー1(ゴム状)の合成)
窒素ガス・アルゴンガス等の不活性ガスにより完全に置換したフラスコに、30%多硫化ソーダ水溶液104.4g(0.180mol)、イオン交換水150g、エタノール150gを取り撹拌、90℃まで昇温後、トルエン100gにて希釈したビス(2-クロロエチル)エーテル25.0g(0.175mol)を2時間かけて滴下し、更に同温度で3時間反応して有機層を分離した後、90℃にて真空濃縮・乾燥して目的オリゴマー27.3gを得た。
得られた硫黄含有オリゴマー1(ゴム状)は、Mw2.1万、硫黄元素の含有率55質量%、上記式(I)の繰り返し単位(R=(CH2)2O(CH2)2、x(平均値)=4.0、SP値11.1)であった。
(Production Example 1: Synthesis of sulfur-containing oligomer 1 (rubber-like))
104.4 g (0.180 mol) of 30% sodium polysulfide aqueous solution, 150 g of ion-exchanged water, and 150 g of ethanol are placed in a flask completely purged with an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, stirred, and heated to 90°C. , 25.0 g (0.175 mol) of bis(2-chloroethyl) ether diluted with 100 g of toluene was added dropwise over 2 hours. Vacuum concentration and drying yielded 27.3 g of the desired oligomer.
The resulting sulfur-containing oligomer 1 (rubber-like) had a Mw of 21,000, a sulfur element content of 55% by mass, and a repeating unit of the above formula (I) (R=(CH 2 ) 2 O(CH 2 ) 2 , x (average value) = 4.0, SP value 11.1).
(製造例2:硫黄含有オリゴマー2(ゴム状)の合成)
窒素ガス・アルゴンガス等の不活性ガスにより完全に置換したフラスコに、30%多硫化ソーダ水溶液104.4g(0.180mol)、イオン交換水150g、エタノール150g、トルエン100g、及びビス(2-クロロエチル)エーテル25.0g(0.175mol)を取り撹拌、昇温後、90℃にて5時間反応して有機層を分離した後、90℃にて真空濃縮・乾燥して目的オリゴマー26.0gを得た。
得られた硫黄含有オリゴマー2(ゴム状)は、Mw1.7万、硫黄元素の含有率55質量%、上記式(I)の繰り返し単位(R=(CH2)2O(CH2)2、x(平均値)=4.0、SP値11.1)であった。
(Production Example 2: Synthesis of sulfur-containing oligomer 2 (rubber-like))
104.4 g (0.180 mol) of 30% aqueous sodium polysulfide solution, 150 g of ion-exchanged water, 150 g of ethanol, 100 g of toluene, and bis(2-chloroethyl ) 25.0 g (0.175 mol) of ether was taken, stirred, heated and reacted at 90°C for 5 hours to separate the organic layer, then vacuum concentrated and dried at 90°C to obtain 26.0 g of the target oligomer. Obtained.
The resulting sulfur-containing oligomer 2 (rubber-like) had a Mw of 17,000, a sulfur element content of 55% by mass, and a repeating unit of the above formula (I) (R=(CH 2 ) 2 O(CH 2 ) 2 , x (average value) = 4.0, SP value 11.1).
(製造例3:硫黄含有オリゴマー3(ゴム状)の合成)
窒素ガス・アルゴンガス等の不活性ガスにより完全に置換したフラスコに、30%多硫化ソーダ水溶液104.4g(0.180mol)、イオン交換水150g、エタノール150g、更に反応触媒としてテトラブチルアンモニウムクロリド(TBAB)1.25gを取り撹拌、90℃まで昇温後、トルエン100gにて希釈したビス(2-クロロエチル)エーテル25.0g(0.175mol)を2時間かけて滴下し、更に同温度で3時間反応して有機層を分離した後、90℃にて真空濃縮・乾燥して目的オリゴマー28.5gを得た。
得られた硫黄含有オリゴマー3(ゴム状)は、Mw4.2万、硫黄元素の含有率55質量%、上記式(I)の繰り返し単位(R=(CH2)2O(CH2)2、x(平均値)=4.0、SP値11.1)であった。
(Production Example 3: Synthesis of sulfur-containing oligomer 3 (rubber-like))
A flask completely purged with an inert gas such as nitrogen gas or argon gas was charged with 104.4 g (0.180 mol) of a 30% aqueous solution of sodium polysulfide, 150 g of ion-exchanged water, 150 g of ethanol, and tetrabutylammonium chloride ( TBAB) 1.25 g was taken and stirred, and after heating to 90° C., 25.0 g (0.175 mol) of bis(2-chloroethyl) ether diluted with 100 g of toluene was added dropwise over 2 hours. After reacting for some time and separating the organic layer, it was vacuum-concentrated and dried at 90° C. to obtain 28.5 g of the desired oligomer.
The resulting sulfur-containing oligomer 3 (rubber-like) had a Mw of 42,000, a sulfur element content of 55% by mass, and a repeating unit of the above formula (I) (R=(CH 2 ) 2 O(CH 2 ) 2 , x (average value) = 4.0, SP value 11.1).
(製造例4:硫黄含有オリゴマー4(液状)の合成)
窒素ガス・アルゴンガス等の不活性ガスにより完全に置換したフラスコに、30%多硫化ソーダ水溶液104.4g(0.180mol)、イオン交換水150g、更に反応触媒としてテトラブチルアンモニウムクロリド(TBAB)1.25gを取り撹拌、90℃まで昇温後、トルエン100gにて希釈したビス(2-クロロエチル)エーテル25.0g(0.175mol)を2時間かけて滴下し、更に同温度で3時間反応して有機層を分離した後、90℃にて真空濃縮・乾燥して目的オリゴマー25.5gを得た。
得られた硫黄含有オリゴマー4(液状)は、Mw2670、硫黄元素の含有率55質量%、上記式(I)の繰り返し単位(R=(CH2)2O(CH2)2、x(平均値)=4.0、SP値11.1)であった。
(Production Example 4: Synthesis of sulfur-containing oligomer 4 (liquid))
104.4 g (0.180 mol) of a 30% sodium polysulfide aqueous solution, 150 g of ion-exchanged water, and 1 part of tetrabutylammonium chloride (TBAB) as a reaction catalyst were placed in a flask completely purged with an inert gas such as nitrogen gas or argon gas. 25 g of the mixture was stirred, heated to 90° C., 25.0 g (0.175 mol) of bis(2-chloroethyl)ether diluted with 100 g of toluene was added dropwise over 2 hours, and the mixture was further reacted at the same temperature for 3 hours. After separating the organic layer with , it was vacuum-concentrated and dried at 90° C. to obtain 25.5 g of the target oligomer.
The resulting sulfur-containing oligomer 4 (liquid) had a Mw of 2670, a sulfur element content of 55% by mass, and the repeating unit of formula (I) (R=(CH 2 ) 2 O(CH 2 ) 2 , x (average value )=4.0, SP value 11.1).
(製造例5:硫黄含有オリゴマー5(液状)の合成)
窒素ガス・アルゴンガス等の不活性ガスにより完全に置換したフラスコに、30%多硫化ソーダ水溶液104.4g(0.180mol)、イオン交換水150gを取り撹拌、90℃まで昇温後、トルエン100gにて希釈したビス(2-クロロエチル)エーテル25.0g(0.175mol)を2時間かけて滴下し、更に同温度で3時間反応して有機層を分離した後、90℃にて真空濃縮・乾燥して目的オリゴマー25.0gを得た。
得られた硫黄含有オリゴマー5(液状)は、Mw1250、硫黄元素の含有率55質量%、上記式(I)の繰り返し単位(R=(CH2)2O(CH2)2、x(平均値)=4.0、SP値11.1)であった。
(Production Example 5: Synthesis of sulfur-containing oligomer 5 (liquid))
104.4 g (0.180 mol) of a 30% sodium polysulfide aqueous solution and 150 g of ion-exchanged water are placed in a flask that has been completely purged with an inert gas such as nitrogen gas or argon gas. 25.0 g (0.175 mol) of bis(2-chloroethyl) ether diluted with is added dropwise over 2 hours, and the mixture is further reacted at the same temperature for 3 hours to separate the organic layer. After drying, 25.0 g of the desired oligomer was obtained.
The resulting sulfur-containing oligomer 5 (liquid) had an Mw of 1250, a sulfur element content of 55% by mass, and the repeating unit of formula (I) (R=(CH 2 ) 2 O(CH 2 ) 2 , x (average value )=4.0, SP value 11.1).
(製造例6:硫黄含有オリゴマー6(液状)の合成)
1,2-ビス(2-クロロエトキシ)エタン28.1g(0.15mol)と30%多硫化ソーダ(Na2S4)水溶液89.76g(0.155mol)を水150g及びトルエン100gの非相溶系混合溶媒中にて90℃で5時間反応させた。反応終了後、有機相を分離し、減圧下に90℃で濃縮して、環状ポリスルフィド(硫黄含有オリゴマー6(液状))34.3g(収率94%)を得た。
得られた硫黄含有オリゴマー6(液状)は、Mw500、硫黄元素の含有率55質量%、上記式(I)の繰り返し単位(R=(CH2)2O(CH2)2O(CH2)2、x(平均値)=4、n(平均値)=1~5、SP値11.1)であった。
(Production Example 6: Synthesis of sulfur-containing oligomer 6 (liquid))
28.1 g (0.15 mol) of 1,2-bis(2-chloroethoxy)ethane and 89.76 g (0.155 mol) of 30% sodium polysulfide (Na 2 S 4 ) aqueous solution were mixed with 150 g of water and 100 g of toluene in a non-phase The mixture was reacted at 90° C. for 5 hours in a mixed solvent. After completion of the reaction, the organic phase was separated and concentrated at 90° C. under reduced pressure to obtain 34.3 g of cyclic polysulfide (sulfur-containing oligomer 6 (liquid)) (yield 94%).
The obtained sulfur-containing oligomer 6 (liquid) had an Mw of 500, a sulfur element content of 55% by mass, and a repeating unit of the above formula (I) (R=(CH 2 ) 2 O(CH 2 ) 2 O(CH 2 ) 2 , x (average value) = 4, n (average value) = 1 to 5, SP value 11.1).
(製造例7:硫黄含有オリゴマー7(ゴム状)の合成)
窒素ガス・アルゴンガス等の不活性ガスにより完全に置換したフラスコに、30%多硫化ソーダ水溶液104.4g(0.180mol)、イオン交換水150gを取り撹拌、90℃まで昇温後、トルエン100gにて希釈した1,6-ジクロロヘキサン27.13g(0.175mol)を2時間かけて滴下し、更に同温度で3時間反応して有機層を分離した後、90℃にて真空濃縮・乾燥して目的オリゴマー28.0gを得た。
得られた硫黄含有オリゴマー7(ゴム状)は、Mw1.6万、硫黄元素の含有率質量58%、上記式(I)の繰り返し単位(R=-(CH2)5-、x(平均値)=4.0、SP値11.1)であった。
(Production Example 7: Synthesis of sulfur-containing oligomer 7 (rubber-like))
104.4 g (0.180 mol) of a 30% sodium polysulfide aqueous solution and 150 g of ion-exchanged water are placed in a flask that has been completely purged with an inert gas such as nitrogen gas or argon gas. 27.13 g (0.175 mol) of 1,6-dichlorohexane diluted with , was added dropwise over 2 hours, followed by reaction at the same temperature for 3 hours to separate the organic layer, followed by vacuum concentration and drying at 90°C. 28.0 g of the desired oligomer was obtained.
The resulting sulfur-containing oligomer 7 (rubber-like) had an Mw of 16,000, a sulfur element content of 58% by mass, and a repeating unit of the above formula (I) (R = -(CH 2 ) 5 -, x (average value )=4.0, SP value 11.1).
なお、実施例で用いる硫黄含有オリゴマー1~3の構造は、下記式(化8)で示される繰り返し単位を有する化合物であると推察される。
硫黄含有オリゴマー4~5の構造は、上記式(化8)、下記式(化9)で示される化合物の混合物(化8及び/又は化9の混合物)であると推察される。
硫黄含有オリゴマー6の構造は、下記式(化10)及び/又は開環オリゴマー(直鎖)の混合物であると推察される。
硫黄含有オリゴマー7の構造は、下記式(化11)で示される繰り返し単位を有する化合物であると推察される。
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
NR:TSR20
SBR:非油展SBR(スチレン含量20質量%、ビニル含量66mol%、Tg-23℃、Mw24万)
BR:ランクセス社製のBUNA-CB25(Nd系触媒を用いて合成した希土類系BR、シス含量97質量%、Tg-110℃)
カーボンブラック1:キャボットジャパン製のショウブラックN220(N2SA114m2/g)
カーボンブラック2:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN351H(N2SA69m2/g)
シリカ:デグッサ社製のUltrasil VN3(N2SA175m2/g)
シランカップリング剤:Evonik社製のSi75ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド
レジン1:ヤスハラケミカル(株)製のYSレジンTO-125(芳香族変性テルペン樹脂、軟化点125℃、Tg64℃)
レジン2:ハリマ化成製のハリスターTF(ロジンエステル脂、軟化点80℃、Tg40℃)
レジン3:アリゾナケミカル社製のSylvatraxx4401(α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体、軟化点:85℃、Tg:43℃)
レジン4:Rutgers Chemicals社製のNOVARES C10(液状クマロンインデン樹脂、軟化点10℃、Tg-30℃)
ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース0355(パラフィンワックス、融点70℃、ノルマルアルカン含有量85質量%)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」(融点53℃)
オイル:アロマ系プロセスオイル
老化防止剤: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(融点45℃)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華2種
硫黄含有オリゴマー1(ゴム状):上記製造例1
硫黄含有オリゴマー2(ゴム状):上記製造例2
硫黄含有オリゴマー3(ゴム状):上記製造例3
硫黄含有オリゴマー4(液状):上記製造例4
硫黄含有オリゴマー5(液状):上記製造例5
硫黄含有オリゴマー6(液状):上記製造例6
硫黄含有オリゴマー7(ゴム状):上記製造例7
ハイブリッド架橋剤1:1,3-ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン
ハイブリッド架橋剤2:1,6-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン
硫黄:細井化学工業(株)製の5%オイル含有粉末硫黄
加硫促進剤1:N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(融点103℃)
加硫促進剤2:ジフェニルグアニジン(融点145℃)
Various chemicals used in Examples and Comparative Examples are collectively described below.
NR: TSR20
SBR: Non-oil-extended SBR (styrene content 20% by mass, vinyl content 66 mol%, Tg -23°C, Mw 240,000)
BR: BUNA-CB25 manufactured by LANXESS (rare earth-based BR synthesized using Nd-based catalyst, cis content 97% by mass, Tg-110°C)
Carbon black 1: Show Black N220 (N 2 SA114 m 2 /g) manufactured by Cabot Japan
Carbon black 2: Show Black N351H (N 2 SA69 m 2 /g) manufactured by Cabot Japan Co., Ltd.
Silica: Ultrasil VN3 from Degussa (N 2 SA 175 m 2 /g)
Silane coupling agent: Si75 bis(3-triethoxysilylpropyl) disulfide resin manufactured by Evonik Co., Ltd. 1: YS resin TO-125 manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd. (aromatic modified terpene resin, softening point 125° C., Tg 64° C.)
Resin 2: Harima Kasei Haristar TF (rosin ester fat, softening point 80°C, Tg 40°C)
Resin 3: Sylvatraxx 4401 manufactured by Arizona Chemical Co. (a copolymer of α-methylstyrene and styrene, softening point: 85°C, Tg: 43°C)
Resin 4: NOVARES C10 manufactured by Rutgers Chemicals (liquid coumarone-indene resin, softening point 10°C, Tg -30°C)
Wax: Ozoace 0355 manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd. (paraffin wax, melting point 70° C., normal alkane content 85% by mass)
Stearic acid: stearic acid "Tsubaki" manufactured by NOF Corporation (melting point: 53°C)
Oil: Aroma-based process oil Anti-aging agent: N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine (melting point 45°C)
Zinc oxide: Type 2 zinc oxide manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Sulfur-containing oligomer 1 (rubber-like): Production Example 1 above
Sulfur-containing oligomer 2 (rubber-like): Production Example 2 above
Sulfur-containing oligomer 3 (rubber-like): Production Example 3 above
Sulfur-containing oligomer 4 (liquid): Production Example 4 above
Sulfur-containing oligomer 5 (liquid): Production Example 5 above
Sulfur-containing oligomer 6 (liquid): Production Example 6 above
Sulfur-containing oligomer 7 (rubber-like): Production Example 7 above
Hybrid cross-linking agent 1: 1,3-bis(citraconimidomethyl)benzene hybrid cross-linking agent 2: 1,6-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)hexane Sulfur: 5 manufactured by Hosoi Chemical Industry Co., Ltd. % oil-containing powdered sulfur vulcanization accelerator 1: N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (melting point 103°C)
Vulcanization accelerator 2: diphenylguanidine (melting point 145°C)
なお、SBRのスチレン含量、ビニル含量、Mw分析は、以下の方法で行った。
(構造同定)
SBRの構造同定(スチレン含量、ビニル含量)は、日本電子(株)製JNM-ECAシリーズの装置を用いて行った。測定は、ポリマー0.1gを15mlのトルエンに溶解させ、30mlのメタノール中にゆっくり注ぎ込んで再沈殿させたものを、減圧乾燥後に測定した。
The styrene content, vinyl content and Mw analysis of SBR were performed by the following methods.
(Structure identification)
Structural identification of SBR (styrene content, vinyl content) was performed using a JNM-ECA series device manufactured by JEOL Ltd. For the measurement, 0.1 g of polymer was dissolved in 15 ml of toluene, slowly poured into 30 ml of methanol to reprecipitate, and then dried under reduced pressure.
また、硫黄含有オリゴマーのMw、構造同定は、以下の方法で行った。
(重量平均分子量(Mw)、構造同定)
下記装置、条件でゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)により測定した測定値を基に標準ポリスチレン換算によりMwを求めた。
また、GPC測定により得られたクロマトグラムにおける各ピーク部分を分取し、この分取した各画分をガスクロマトグラフィー質量分析法(GC/MS)により分析することにより、各ピーク部分の分子量を求めた。
更に、硫黄含有オリゴマーについて13CNMRにより分析を行った。
そして、13CNMRによる分析結果と、GPCにより測定した重量平均分子量と、GC/MSにより測定した各ピーク部分の分子量とに基づいて、硫黄含有オリゴマーの構造を同定した。
(1)前処理方法
サンプルを溶媒にて溶解後、0.45μmメンブランフィルターろ過したものを測定溶液とした。
(2)装置・測定条件
装置:東ソー(株)製GPC-8000シリーズ
カラム:東ソー(株)製のTSKGel SuperAWM-H×2+SuperAW2500×1(6.0mm I.D.×150mm×3本)
溶媒:クロロホルム
流量:0.6mL/min.
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:20μL
分子量標準:標準ポリスチレン
Further, Mw and structural identification of sulfur-containing oligomers were performed by the following methods.
(Weight average molecular weight (Mw), structure identification)
Mw was obtained by standard polystyrene conversion based on the measured value measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following apparatus and conditions.
In addition, by fractionating each peak portion in the chromatogram obtained by GPC measurement and analyzing each fraction by gas chromatography mass spectrometry (GC/MS), the molecular weight of each peak portion was determined. asked.
Furthermore, the sulfur-containing oligomer was analyzed by 13 CNMR.
Then, the structure of the sulfur-containing oligomer was identified based on the analysis results by 13 CNMR, the weight average molecular weight measured by GPC, and the molecular weight of each peak portion measured by GC/MS.
(1) Pretreatment method After dissolving the sample in a solvent, the sample was filtered through a 0.45 μm membrane filter to obtain a measurement solution.
(2) Apparatus and measurement conditions Apparatus: GPC-8000 series manufactured by Tosoh Corporation Column: TSKGel SuperAWM-H x 2 + SuperAW2500 x 1 (6.0 mm ID x 150 mm x 3) manufactured by Tosoh Corporation
Solvent: chloroform Flow rate: 0.6 mL/min.
Detector: RI detector Column temperature: 40°C
Injection volume: 20 μL
Molecular weight standard: standard polystyrene
(実施例及び比較例)
表1~2に示す配合処方にしたがい、(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、ロール温度調節70℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物をキャップトレッド又はベーストレッドの形状に成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを作製し、170℃の条件下で10分間プレス加硫して試験用タイヤ(サイズ:215/45R17)を得た。なお、試験片評価については、試験用タイヤのキャップトレッド部又はベーストレッド部からゴムを切り出して行った。
(Examples and Comparative Examples)
According to the formulations shown in Tables 1 and 2, using a 1.7 L Banbury mixer manufactured by Kobe Steel, Ltd., chemicals other than sulfur and vulcanization accelerators were kneaded at 150°C for 5 minutes, A kneaded product was obtained. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the resulting kneaded product, and the mixture was kneaded for 5 minutes with an open roll under the conditions of a roll temperature control of 70° C. to obtain an unvulcanized rubber composition. The resulting unvulcanized rubber composition is molded into the shape of a cap tread or base tread, laminated together with other tire members to produce an unvulcanized tire, and press-vulcanized at 170° C. for 10 minutes. A test tire (size: 215/45R17) was obtained. For evaluation of test pieces, rubber was cut out from the cap tread portion or base tread portion of the test tire.
得られた試験用タイヤを下記により評価した。結果を表1~2に示す(表1の基準:比較例1、表2の基準:比較例14)。 The obtained test tires were evaluated as follows. The results are shown in Tables 1 and 2 (reference in Table 1: Comparative Example 1, reference in Table 2: Comparative Example 14).
(初期・後期ドライグリップ性能)
上記試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着し、ドライアスファルト路面のテストコースにて15周の実車走行を行った。初期ドライグリップ性能は1~5周の平均タイム、後期ドライグリップ性能は10~15周の平均タイムに基いて評価し、指数化した。数値が大きいほど、初期ドライグリップ性能、後期ドライグリップ性能がそれぞれ優れていることを示す。表1では105超の場合は良好である。
(early and late dry grip performance)
The test tire was mounted on a domestic FR vehicle with a displacement of 2000 cc, and the actual vehicle was driven on a dry asphalt test course for 15 laps. The initial dry grip performance was evaluated based on the average time of 1st to 5th laps, and the late dry grip performance was evaluated based on the average time of 10th to 15th laps, and indexed. The larger the numerical value, the better the initial dry grip performance and the late dry grip performance. In Table 1, if it exceeds 105, it is good.
(耐チッピング性能)
上記試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着し、岩場を想定した悪路試験コースを10周回走行し、トレッドゴムの欠け程度を外観で評価し、指数化した。数値が大きいほど、耐チッピング性能が優れていることを示す。表1では110以上の場合は良好である。
(Chipping resistance performance)
The above test tire was mounted on a 2000 cc domestically produced FR vehicle, ran 10 times on a rough road test course simulating a rocky place, and the degree of chipping of the tread rubber was evaluated by appearance and indexed. A larger value indicates better chipping resistance. In Table 1, a value of 110 or more is good.
(引張試験)
JIS K6251「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム引っ張り特性の求め方」に準じて、加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型試験片を用いて引張試験を実施し、加硫ゴム組成物の破断時伸び(引張伸び;EB〔%〕)を測定した(常温)。表1では、500%超の場合は良好である。表2では、指数化しており、110超の場合は良好である。
(Tensile test)
According to JIS K6251 "Determination of tensile properties of vulcanized rubber and thermoplastic rubber", a tensile test was performed using a No. 3 dumbbell-shaped test piece made of a vulcanized rubber composition, and when the vulcanized rubber composition was broken Elongation (tensile elongation; EB [%]) was measured (room temperature). In Table 1, over 500% is good. In Table 2, it is indexed, and when it exceeds 110, it is good.
(総合性能)
表1では、初期ドライグリップ性能指数、後期ドライグリップ性能指数、耐チッピング性指数の平均を総合性能として評価した。総合性能が107以上の場合は良好である。
(Comprehensive performance)
In Table 1, the average of the initial dry grip performance index, late dry grip performance index, and chipping resistance index was evaluated as comprehensive performance. If the total performance is 107 or more, it is good.
表1から、本願特定の硫黄含有オリゴマーを用いた実施例では、初期ドライグリップ性能、ドライグリップ性能の持続性及び耐チッピング性能(破断時伸び)が顕著に改善されることが明らかとなった。 From Table 1, it is clear that in the examples using the specific sulfur-containing oligomer of the present application, the initial dry grip performance, the durability of the dry grip performance, and the chipping resistance performance (elongation at break) are remarkably improved.
表2から、実施例では、低燃費性を維持しつつ、破断時伸びを10%以上向上できた。 From Table 2, in Examples, the elongation at break could be improved by 10% or more while maintaining fuel efficiency.
Claims (8)
前記ジエン系ポリマーは、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムを含み、
前記カーボンブラックの含有量は、ジエン系ポリマー100質量部に対して、1~30質量部であり、
前記硫黄含有オリゴマーは、下記式(I-1)で表されるジハロゲン化合物及び下記式(I-2)で表されるアルカリ金属多硫化物を反応して得られるものであり、
前記ジハロゲン化合物は、2,2’-ジクロロエチルエーテルであるゴム組成物。
The diene-based polymer includes styrene-butadiene rubber and butadiene rubber,
The content of the carbon black is 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene polymer,
The sulfur-containing oligomer is obtained by reacting a dihalogen compound represented by the following formula (I-1) and an alkali metal polysulfide represented by the following formula (I-2),
The rubber composition, wherein the dihalogen compound is 2,2'-dichloroethyl ether.
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