JP2000159813A - Modified diene rubber and its production - Google Patents

Modified diene rubber and its production

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JP2000159813A
JP2000159813A JP10349397A JP34939798A JP2000159813A JP 2000159813 A JP2000159813 A JP 2000159813A JP 10349397 A JP10349397 A JP 10349397A JP 34939798 A JP34939798 A JP 34939798A JP 2000159813 A JP2000159813 A JP 2000159813A
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rubber
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diene rubber
mooney viscosity
diaminobenzoic acid
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哲司 中島
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清繁 村岡
Noriko Yagi
則子 八木
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Ube Industries Ltd
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    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide rubber materials reduced in rolling resistance and excellent in wet skid resistance when used as the rubber materials for automobile tires. SOLUTION: A modified diene rubber is obtained by modifying a diene rubber having not less than 80% repeating units of a cis-1,4-structure, a Mooney viscosity (ML1+4, 100 deg.C) of 20-80 and, a weight-average molecular weight, measured by gel permeation chromatography(GPC), of 200,000-1,000,000 with diaminobenzoic acid, and also the Mooney viscosity of the modified product is increased by not less than one compared with that before the modification.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特に自動車タイヤ
用として有用な、弾性率とウエットスキッド抵抗が共に
高い変性ゴムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a modified rubber having a high modulus of elasticity and a high wet skid resistance, particularly useful for automobile tires.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車タイヤゴムとしては、ポリ
ブタジエンゴム(BR)、あるいはスチレン−ブタジエ
ンゴム(SBR)を主成分とし、他に天然ゴムなどを配
合したゴム組成物が用いられている。
2. Description of the Related Art Hitherto, as an automobile tire rubber, a rubber composition containing polybutadiene rubber (BR) or styrene-butadiene rubber (SBR) as a main component and a natural rubber mixed therewith has been used.

【0003】近年、自動車の低燃費化の要求と雪上及び
氷上における走行安全性の要求が高まり、自動車タイヤ
トレッドゴムとして、転がり抵抗が小さく(すなわち、
反発弾性の大きく)、かつ雪上及び氷上における路面グ
リップ(すなわち、ウエットスキッド抵抗)の大きなゴ
ム材料の開発が望まれている。ところが、ポリブタジエ
ンゴム(BR)のように反発弾性の大きなゴムはウエッ
トスキッド抵抗が低い傾向があり、一方、スチレン−ブ
タジエンゴム(SBR)には、ウエットスキッド抵抗は
大きいが、転がり抵抗も大きいという問題があった。
[0003] In recent years, there has been an increasing demand for low fuel consumption of automobiles and a demand for running safety on snow and ice.
It is desired to develop a rubber material having a large rebound resilience) and a large road surface grip on snow and ice (that is, wet skid resistance). However, rubber having high rebound resilience such as polybutadiene rubber (BR) tends to have low wet skid resistance, while styrene-butadiene rubber (SBR) has high wet skid resistance but high rolling resistance. was there.

【0004】従来から、上記のような課題を解決する方
法として、リチウム系触媒の存在下で、低シスジエン系
ゴムを変性剤によって化学変性させる方法が数多く提案
されている。例えば、低シスBRをベンゾフェノン化合
物で変性する方法が、特開昭58−162604号公報
及び特開昭59−117514号公報に提案されてお
り、自動車タイヤの転がり抵抗が小さく、ウエットスキ
ッド抵抗が大きく、また反発弾性も改善されると報告さ
れている。
Hitherto, as a method for solving the above-mentioned problems, many methods have been proposed in which a low cis-diene rubber is chemically modified with a modifier in the presence of a lithium catalyst. For example, a method of modifying low cis BR with a benzophenone compound has been proposed in JP-A-58-162604 and JP-A-59-117514, in which the rolling resistance of an automobile tire is small and the wet skid resistance is large. It is also reported that the rebound resilience is improved.

【0005】特公平6−53766号公報、特公平6−
57769号公報、そして特公平6−78450号公報
には、活性なアルカリ金属末端を有するジエン系ゴム
を、ニトロアミノ化合物、ニトロ化合物、ニトロアルキ
ル化合物などと反応させることにより、反発弾性に優
れ、低温硬度が低いゴムが得られる旨記載されている。
JP-B-6-53766, JP-B-6-53766
No. 57769 and Japanese Patent Publication No. 6-78450 disclose that a diene rubber having an active alkali metal terminal is reacted with a nitroamino compound, a nitro compound, a nitroalkyl compound, etc., so that it has excellent rebound resilience and low temperature. It is described that a rubber having a low hardness can be obtained.

【0006】しかしながら、低シスBRは耐摩耗性が不
十分であり、変性によってもこの問題点は解決されな
い。また、SBRでも反発弾性が低く、変性後もこの欠
点の充分な解決には至らない。
However, low cis BR has insufficient abrasion resistance, and modification thereof does not solve this problem. Further, even with SBR, the rebound resilience is low, and even after modification, this defect cannot be sufficiently solved.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高シス−
1、4−構造含有率のジエン系ゴムを変性することによ
って、耐摩耗性が高く、転がり抵抗が低く、かつウエッ
トスキッド性が良好で、特に自動車タイヤトレッド用ゴ
ムとして好適なジエン系ゴムを提供することを目的とす
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a high cis-
A diene rubber having a high abrasion resistance, a low rolling resistance and a good wet skid property by modifying a diene rubber having a 1,4-structure content is provided, which is particularly suitable as a rubber for an automobile tire tread. It is intended to do so.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、繰り返し単位
の80%以上がシス−1,4構造であって、ムーニー粘
度(ML1+4 ,100℃)が20〜80の範囲にあり、
かつゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測
定した重量平均分子量が200,000〜1,000,
000の範囲にあるジエン系ゴムが、ジアミノ安息香酸
により変性されており、かつ、その変性物のムーニー粘
度が変性前と比較して1以上増加(好ましくは、2〜1
0増加、さらに好ましくは3〜8増加)していることを
特徴とする変性ジエン系ゴムにある。
According to the present invention, 80% or more of the repeating units have a cis-1,4 structure and a Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) in the range of 20 to 80,
And the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography is 200,000 to 1,000,
000 is modified by diaminobenzoic acid, and the Mooney viscosity of the modified product is increased by one or more as compared to before the modification (preferably 2 to 1).
0, more preferably 3 to 8).

【0009】本発明はまた、繰り返し単位の80%以上
がシス−1,4構造であって、ムーニー粘度(ML
1+4 ,100℃)が20〜80の範囲にあり、かつゲル
パーミエーションクロマトグラフィーにより測定した重
量平均分子量が200,000〜1,000,000の
範囲にあるジエン系ゴムを、コバルト、ニッケル、チタ
ンもしくはネオジムを含む触媒の存在下にて、ジアミノ
安息香酸により変性させて、かつその変性物のムーニー
粘度を変性前に比較して1以上増加させることを特徴と
する変性ジエン系ゴムの製造法にもある。
According to the present invention, more than 80% of the repeating units have a cis-1,4 structure and a Mooney viscosity (ML).
1 + 4 , 100 ° C.) in the range of 20 to 80 and a diene rubber having a weight average molecular weight in the range of 200,000 to 1,000,000 as measured by gel permeation chromatography. A modified diene rubber, which is modified with diaminobenzoic acid in the presence of a catalyst containing titanium, neodymium, or the like, and the Mooney viscosity of the modified product is increased by at least one as compared to before the modification. There is also a law.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明において変性対象とされる
ジエン系ゴムは、繰り返し単位の80%以上(好ましく
は90%以上、さらに好ましくは95%以上)がシス−
1,4構造であって、ムーニー粘度(ML1+4 ,100
℃)が20〜80の範囲にあり、かつゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィーにより測定した重量平均分子量
が200,000〜1,000,000の範囲にあるジ
エン系ゴム(共役ジエンの単独重合体ゴムまたは共重合
体ゴム)であり、コバルト、ニッケル、チタン、又はネ
オジム系触媒系を利用して共役ジエンを単独重合または
共重合して得られるジエン系ゴムであることが好まし
い。繰り返し構造が80%未満のシス−1,4−構造で
あるジエン系ゴムは反発弾性が低く、本発明の目的を達
成できないので好ましくない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the diene rubber to be modified in the present invention, 80% or more (preferably 90% or more, more preferably 95% or more) of the repeating unit is cis-based.
1,4 structure and Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100
C.) in the range of 20 to 80 and a weight-average molecular weight measured by gel permeation chromatography in the range of 200,000 to 1,000,000 (a homopolymer rubber or conjugated diene rubber). (Polymer rubber), and is preferably a diene rubber obtained by homopolymerizing or copolymerizing a conjugated diene using a cobalt, nickel, titanium, or neodymium catalyst system. A diene rubber having a cis-1,4-structure having a repeating structure of less than 80% is not preferred because it has low rebound resilience and cannot achieve the object of the present invention.

【0011】上記のジエン系ゴムの具体例としては、ポ
リブタジエン(BR)、ポリイソプレン(IR)、スチ
レン−ブタジエンゴム(SBR)、イソプレン−ブタジ
エンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム(NBR)などが
挙げられる。好ましくはBRである。一般的に商業生産
された物を用いてもよいし、また適宜重合もしくは共重
合したものを用いてもよい。
Specific examples of the diene rubber include polybutadiene (BR), polyisoprene (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene-butadiene rubber, and nitrile-butadiene rubber (NBR). Preferably it is BR. Generally, commercially produced products may be used, or those obtained by appropriate polymerization or copolymerization may be used.

【0012】本発明で用いるジエン系ゴムの変性剤は、
ジアミノ安息香酸であり、その具体的化合物の例として
は、2,3−ジアミノ安息香酸、2,4−ジアミノ安息
香酸、2,5−ジアミノ安息香酸、3,4−ジアミノ安
息香酸、3,5−ジアミノ安息香酸が挙げられる。特
に、3,4−ジアミノ安息香酸及び3,5−ジアミノ安
息香酸が好ましい。これらの変性剤は、単独で使用して
も、あるいは二種類以上組合せて用いてもよい。
The diene rubber modifier used in the present invention is:
Diaminobenzoic acid, and specific examples of the compound include 2,3-diaminobenzoic acid, 2,4-diaminobenzoic acid, 2,5-diaminobenzoic acid, 3,4-diaminobenzoic acid, 3,5 -Diaminobenzoic acid. Particularly, 3,4-diaminobenzoic acid and 3,5-diaminobenzoic acid are preferred. These modifiers may be used alone or in combination of two or more.

【0013】本発明に於ける変性剤によるジエン系ゴム
の変性方法としては、変性剤とジエン系ゴムとを有機溶
媒中で接触させて変性反応を発生させてもよく、あるい
は、ジエン系ゴムの重合溶液に直接、変性剤を添加して
行うことができる。その他の方法としては押出混練機な
どを用いて直接混練変性することも可能である。
The method for modifying a diene rubber with a modifier in the present invention may be such that a modifier and a diene rubber are brought into contact in an organic solvent to cause a modification reaction. It can be carried out by adding a modifier directly to the polymerization solution. As another method, it is also possible to directly knead and modify using an extrusion kneader or the like.

【0014】変性反応速度が遅い場合には、反応速度を
大きくするために、ハロゲン化アルミニウムやハロゲン
化アルキルを触媒として使用することができる。ハロゲ
ン化アルミニウムの例としては、塩化アルミニウム、臭
化アルミニウム、ヨウ化アルミニウムなどが挙げられ
る。ハロゲン化アルキルの例としては、臭化エチル、ヨ
ウ化エチル、塩化ブチル、臭化ブチル、ヨウ化ブチルな
どの炭素原子数1〜6のアルキルのハロゲン化物が挙げ
られる。
When the modification reaction rate is low, an aluminum halide or an alkyl halide can be used as a catalyst to increase the reaction rate. Examples of aluminum halides include aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum iodide and the like. Examples of the alkyl halide include alkyl halides having 1 to 6 carbon atoms such as ethyl bromide, ethyl iodide, butyl chloride, butyl bromide, and butyl iodide.

【0015】変性反応に使用する有機溶媒としては、そ
れ自身がジエン系ゴムと反応しないものであれば、自由
に使用できる。通常は、ジエン系ゴムの製造に用いた溶
媒と同じものが用いられる。その具体例としては、ベン
ゼン、クロルベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香
族炭化水素系溶媒、n−ヘプタン、n−ヘキサン、n−
ペンタン、n−オクタンなどの炭素原子数5〜10の脂
肪族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘ
キサン、テトラリン、デカリンなどの脂環族炭化水素系
溶媒などを挙げることができる。また、塩化メチレンや
テトラヒドロフランなども使用することができる。
As the organic solvent used for the modification reaction, any organic solvent which does not react with the diene rubber can be used freely. Usually, the same solvent as used in the production of the diene rubber is used. Specific examples thereof include aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, chlorobenzene, toluene and xylene, n-heptane, n-hexane, and n-hexane.
Examples thereof include aliphatic hydrocarbon solvents having 5 to 10 carbon atoms such as pentane and n-octane, and alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclohexane, methylcyclohexane, tetralin, and decalin. In addition, methylene chloride, tetrahydrofuran and the like can also be used.

【0016】変性反応の反応溶液の温度は、0〜100
℃の範囲にあることが好ましく、特に室温〜70℃の範
囲にあることが好ましい。温度が低すぎると変性反応の
進行が遅く、温度が高すぎると重合体がゲル化しやすく
なる。変性反応の時間には特に制限はないが、通常は
0.5〜6時間の範囲にあることが好ましい。変性反応
時間が短かすぎると反応が充分進行せず、時間が長すぎ
ると重合体がゲル化しやすくなる。
The temperature of the reaction solution for the denaturation reaction is from 0 to 100
C. It is preferably in the range of room temperature, particularly preferably in the range of room temperature to 70C. If the temperature is too low, the progress of the modification reaction is slow, and if the temperature is too high, the polymer tends to gel. The time of the denaturation reaction is not particularly limited, but is preferably in the range of usually 0.5 to 6 hours. If the denaturation reaction time is too short, the reaction does not proceed sufficiently, and if the time is too long, the polymer tends to gel.

【0017】変性反応溶液におけるジエン系ゴムの量
は、溶媒1リットル当り、通常は5〜500g、好まし
くは20〜200g、更に好ましくは30〜100gの
範囲にある。
The amount of the diene rubber in the modification reaction solution is usually in the range of 5 to 500 g, preferably 20 to 200 g, more preferably 30 to 100 g per liter of the solvent.

【0018】変性反応における変性剤の使用量は、ジエ
ン系ゴム100gに対して、通常は0.01〜150ミ
リモル、好ましくは1〜100ミリモル、更に好ましく
は3〜50ミリモルの範囲にある。使用量が少な過ぎる
と、変性ジエン系ゴム中に導入される窒素元素の量が少
なくなり、変性効果が少ない。使用量が多すぎると、変
性ジエン系ゴム中に未反応変性剤が残存することになる
ため、その除去に手間がかかることになるので好ましく
ない。
The amount of the modifier used in the modification reaction is usually in the range of 0.01 to 150 mmol, preferably 1 to 100 mmol, more preferably 3 to 50 mmol, per 100 g of the diene rubber. If the amount is too small, the amount of nitrogen element introduced into the modified diene rubber becomes small, and the modifying effect is small. If the amount is too large, the unreacted modifier will remain in the modified diene rubber, and it will be troublesome to remove it, which is not preferable.

【0019】変性反応の実施に際しては、変性剤の種類
によっては、触媒を使用することが好ましい。この反応
における触媒の使用量は、ジエン系ゴム100gに対し
て、通常は0.01〜100ミリモル、好ましくは0.
05〜50ミリモル、更に好ましくは0.08〜20ミ
リモルである。
In carrying out the modification reaction, it is preferable to use a catalyst depending on the type of the modifying agent. The amount of the catalyst used in this reaction is usually 0.01 to 100 mmol, preferably 0.1 to 100 g per 100 g of the diene rubber.
It is from 0.5 to 50 mmol, more preferably from 0.08 to 20 mmol.

【0020】本発明の変性ジエン系ゴムは、単独でまた
は他の合成ゴム若しくは天然ゴムとブレンドして配合
し、必要ならばプロセス油で油展し、次いでカーボンブ
ラックなどの充填剤、加硫剤、加硫促進剤その他の通常
の配合剤を加えて加硫し、タイヤ、ホース、ベルト、そ
の他の、各種工業用品等の機械的特性及び耐摩耗性が要
求されるゴム用途に使用される。また、プラスチック材
料の改質剤として使用することもできる。
The modified diene rubber of the present invention is compounded alone or blended with another synthetic rubber or natural rubber, and if necessary, oil-extended with a process oil, and then a filler such as carbon black, a vulcanizing agent. It is vulcanized by adding a vulcanization accelerator and other usual compounding agents, and is used for rubber applications requiring mechanical properties and abrasion resistance of tires, hoses, belts, and other various industrial products. It can also be used as a modifier for plastic materials.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明するが、これらは本発明の目的を限定するものではな
い。なお、下記の実施例および比較例において得られた
ゴム状ポリマーのムーニー粘度(ML1+4 、100
℃)、シス−1,4−構造量、分子量及び分子量分布、
窒素含有量、およびゲル分率は下記の方法により測定し
た。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but these do not limit the purpose of the present invention. The rubbery polymers obtained in the following Examples and Comparative Examples have Mooney viscosities (ML 1 + 4 , 100
C), cis-1,4-structure weight, molecular weight and molecular weight distribution,
The nitrogen content and the gel fraction were measured by the following methods.

【0022】(1)ムーニー粘度(ML1+4 、100
℃):JIS−K6300に従い株式会社島津製作所製
のムーニー粘度計(SMV−200)を使用して100
℃で1分予熱したのち、4分間測定してゴムのムーニー
粘度(ML1+4 、100℃)として表示した。 (2)シス−1,4−構造量:赤外吸収スペクトル分析
法により0.4重量%の二硫化炭素溶液を用いてポリマ
ーのミクロ構造を測定してシス−1,4−構造量を算出
した。
(1) Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100
° C): 100 according to JIS-K6300 using a Mooney viscometer (SMV-200) manufactured by Shimadzu Corporation.
After preheating at 1 ° C. for 1 minute, the viscosity was measured for 4 minutes and indicated as the Mooney viscosity of the rubber (ML 1 + 4 , 100 ° C.). (2) Cis-1,4-structure amount: The microstructure of the polymer was measured by a 0.4% by weight carbon disulfide solution by infrared absorption spectrum analysis to calculate the cis-1,4-structure amount. did.

【0023】(3)分子量及び分子量分布:ポリスチレ
ンを標準物質としてテトラヒドロフランを溶媒として温
度40℃でゲルパーミエーション(透過)クロマトグラ
フィー(東ソー株式会社製、GPC)の分子量分布曲線
から求めた検量線を用いて計算して重量平均分子量(M
w)及び数平均分子量(Mn)を求めて重量平均分子量
(Mw)と分子量分布の広がりの大きさとしてMw/M
nを示した。 (4)窒素含有量:JIS−K0102に従い、ケルダ
ール法で定量した。
(3) Molecular weight and molecular weight distribution: A calibration curve obtained from a molecular weight distribution curve of gel permeation (permeation) chromatography (manufactured by Tosoh Corporation, GPC) at a temperature of 40 ° C. using polystyrene as a standard substance and tetrahydrofuran as a solvent. The weight average molecular weight (M
w) and the number average molecular weight (Mn) are determined, and the weight average molecular weight (Mw) and Mw / M
n. (4) Nitrogen content: Quantified by the Kjeldahl method according to JIS-K0102.

【0024】(5)ゲル分率の測定方法:未加硫ゴム試
料を約0.5g採り、細かく切断し、正確に重量を測定
する(Rg)。100メッシュのステンレス製かごの重
量を精秤し(Kg)、秤量した試料をかごに全量移し重
量を測定する(Rg+Kg)。これをトルエン100m
Lの入った栓付きびんの中に浸漬し、23℃で24時間
放置する。次いで、かごを引き上げ、23℃で24時間
乾燥した後、さらに70℃で恒量になるように24時間
減圧乾燥を行ない、トルエン不溶分をかごと一緒に正確
に秤量し(Gg+Kg)、次式によってゲル分率を求め
た。
(5) Method of measuring gel fraction: About 0.5 g of an unvulcanized rubber sample is taken, cut into small pieces, and accurately weighed (Rg). The weight of a 100-mesh stainless steel basket is precisely weighed (Kg), the entire weighed sample is transferred to a basket, and the weight is measured (Rg + Kg). This is toluene 100m
Immerse in a bottle with a stopper containing L and leave it at 23 ° C. for 24 hours. Then, the basket is pulled up, dried at 23 ° C. for 24 hours, further dried under reduced pressure at 70 ° C. for 24 hours to a constant weight, and the toluene-insoluble matter is accurately weighed together with the basket (Gg + Kg). The gel fraction was determined.

【0025】ゲル分率(%)=100×[G−(R×
(フィラー重量部÷ゴム組成物全重量部)]÷[(R×
(ゴム重量部÷ゴム組成物全重量部)] ただし、 フィラー重量部:第1表のカーボンブラックの重量部 ゴム組成物全重量部:第1表の全組成分の合計重量部 ゴム重量部:第1表のゴム成分(NR+BR又は変性B
R)の合計重量部
Gel fraction (%) = 100 × [G− (R ×
(Filler parts ÷ rubber composition total parts)] ÷ [(R ×
(Parts by weight of rubber: total parts by weight of rubber composition)] However, parts by weight of filler: parts by weight of carbon black in Table 1 Total parts by weight of rubber composition: total parts by weight of all components in Table 1 Parts by weight of rubber: The rubber components (NR + BR or modified B
R) total weight parts

【0026】また、300%弾性率、転がり抵抗指数、
引張強度、およびウエットスキッド抵抗指数を下記の方
法により測定した。 (1)300%弾性率(M300 ):JIS−K6301
により測定して300%でのモジュラスで示した。 (2)転がり抵抗指数:(株)岩本製作所製の粘弾性ス
ペクトロメーターVESを用い、温度70℃、初期ゆが
み10%、動歪み2%の条件で、tanδを測定し、下
記の式により転がり抵抗指数を求めた。指数の値が大き
い方が、転がり抵抗が低いことを意味し、転がり抵抗は
100以上であればよい。
Also, a 300% elastic modulus, a rolling resistance index,
The tensile strength and wet skid resistance index were measured by the following methods. (1) 300% modulus (M 300): JIS-K6301
And a modulus at 300%. (2) Rolling resistance index: Using a viscoelastic spectrometer VES manufactured by Iwamoto Seisakusho, tan δ was measured at a temperature of 70 ° C., an initial distortion of 10%, and a dynamic strain of 2%, and the rolling resistance was calculated by the following equation. An index was determined. A larger index value indicates a lower rolling resistance, and the rolling resistance may be 100 or more.

【0027】転がり抵抗指数=100×[(比較例(未
変性品)の値)/(実施例(変性品)の値)]
Rolling resistance index = 100 × [(value of comparative example (unmodified product)) / (value of example (modified product)]]

【0028】(3)引張強度:JIS−K−6301に
従って測定した。 (4)ウエットスキッド抵抗指数:スタンレー社製のポ
ータブルスキッド抵抗計を用いてASTM−E303−
83の方法に従って測定した。濡れた路面でのグリップ
特性(駆動性能、制動性能及び操縦性能)の指標で数値
が大きい程良好であることを示す。
(3) Tensile strength: Measured according to JIS-K-6301. (4) Wet skid resistance index: ASTM-E303- using a portable skid resistance meter manufactured by Stanley.
83. Indices of grip characteristics (driving performance, braking performance and steering performance) on a wet road surface indicate that the larger the value, the better.

【0029】[実施例1]撹拌機及び温度調節器付きの
2リットルガラス製セパラブルフラスコに、コバルト触
媒系で製造したポリブタジエンゴム(宇部興産(株)
製、UBEPOL−340L、ML1+4 ,100℃=3
3、シス−1,4構造=98%、GPCによる数平均分
子量Mn=240,300、重量平均分子量Mw=58
5,600、Mw/Mn=2.44)130gとトルエ
ン1.2リットルを導入し、その内容物を撹拌しなが
ら、60℃に昇温してポリブタジエンゴムを完全に溶解
させた。次に、予めテトラヒドロフランに分散させた
3,4−ジアミノ安息香酸10ミリモル、そして触媒
(塩化アルミニウム)7.5ミリモルを添加して、60
℃にて2時間変性反応を行なった。
Example 1 A polybutadiene rubber (Ube Industries, Ltd.) produced using a cobalt catalyst was placed in a 2-liter glass separable flask equipped with a stirrer and a temperature controller.
UBEPOL-340L, ML 1 + 4 , 100 ° C = 3
3, cis-1,4 structure = 98%, number average molecular weight Mn = 240,300 by GPC, weight average molecular weight Mw = 58
130 g of 5,600 (Mw / Mn = 2.44) and 1.2 liters of toluene were introduced, and the contents were heated to 60 ° C. while stirring to completely dissolve the polybutadiene rubber. Next, 10 mmol of 3,4-diaminobenzoic acid previously dispersed in tetrahydrofuran and 7.5 mmol of a catalyst (aluminum chloride) were added, and 60
The denaturation reaction was performed at 2 ° C. for 2 hours.

【0030】反応終了後、反応混合物を室温に冷却し
て、この反応混合物を3リットルフラスコに移して、メ
タノール1.2リットルを加えて、変性ポリブタジエン
ゴムを析出させた。この析出変性ポリブタジエンゴムを
300メッシュの金網で分離して、トルエン1リットル
に変性ポリブタジエンゴムを溶解させ、次いでメタノー
ル1.2リットルを加えて変性ポリブタジエンゴムを再
度析出させた。この操作を3回繰り返した後、酸化防止
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(日本チバガイギー社製、Irganox101
0]を変性ポリブタジエンに対して、1000ppmを
練り混み、100℃で1時間真空乾燥させて、目的の変
性ポリブタジエンゴムを得た。
After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the reaction mixture was transferred to a 3-liter flask, and 1.2 liters of methanol was added to precipitate a modified polybutadiene rubber. This modified polybutadiene rubber was separated by a 300-mesh wire net, and the modified polybutadiene rubber was dissolved in 1 liter of toluene. Then, 1.2 liter of methanol was added to precipitate the modified polybutadiene rubber again. After repeating this operation three times, the antioxidant [tetrakis- [methylene-3- (3,5-di-t-
Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane (Irganox 101, manufactured by Ciba-Geigy Japan)
[0] with respect to the modified polybutadiene was kneaded at 1000 ppm and dried under vacuum at 100 ° C. for 1 hour to obtain the desired modified polybutadiene rubber.

【0031】[実施例2]3,4−ジアミノ安息香酸の
添加量を20ミリモルに、そして触媒(塩化アルミニウ
ム)の使用量を20ミリモルに変えた以外は、実施例1
と同様にして変性ポリブタジエンゴムを製造した。
Example 2 Example 1 was repeated except that the amount of 3,4-diaminobenzoic acid added was changed to 20 mmol and the amount of catalyst (aluminum chloride) used was changed to 20 mmol.
A modified polybutadiene rubber was produced in the same manner as described above.

【0032】[実施例3]3,4−ジアミノ安息香酸の
添加量を24ミリモルに、そして触媒(塩化アルミニウ
ム)の使用量を20ミリモルに変えた以外は、実施例1
と同様にして変性ポリブタジエンゴムを製造した。
Example 3 Example 1 was repeated except that the amount of 3,4-diaminobenzoic acid added was changed to 24 mmol and the amount of catalyst (aluminum chloride) used was changed to 20 mmol.
A modified polybutadiene rubber was produced in the same manner as described above.

【0033】[実施例4]3,4−ジアミノ安息香酸の
添加量を27ミリモルに、そして触媒(塩化アルミニウ
ム)の使用量を27ミリモルに変えた以外は、実施例1
と同様にして変性ポリブタジエンゴムを製造した。
Example 4 Example 1 was repeated except that the amount of 3,4-diaminobenzoic acid added was changed to 27 mmol and the amount of catalyst (aluminum chloride) used was changed to 27 mmol.
A modified polybutadiene rubber was produced in the same manner as described above.

【0034】[実施例5]変性剤として、3,5−ジア
ミノ安息香酸を10ミリモル用い、触媒として臭化エチ
ルを10ミリモル用いた以外は、実施例1と同様にして
変性ポリブタジエンゴムを製造した。
Example 5 A modified polybutadiene rubber was produced in the same manner as in Example 1, except that 10 mmol of 3,5-diaminobenzoic acid was used as a modifier and 10 mmol of ethyl bromide was used as a catalyst. .

【0035】[比較例]未変性のポリブタジエンゴム
(宇部興産(株)製、UBEPOL−340L)を比較
用のポリブタジエンゴムとして用いた。
Comparative Example Unmodified polybutadiene rubber (UBEPOL-340L, manufactured by Ube Industries, Ltd.) was used as a comparative polybutadiene rubber.

【0036】[加硫物性]各実施例及び比較例1で得ら
れたポリブタジエンゴム(変性BRまたは未変性BR)
を第1表に記載のように配合してゴム組成物を調製し
た。次いで、得られた配合物を150℃で30分間プレ
ス加硫して、加硫物の物性として、前記の方法で、反発
弾性(300%弾性率)、転がり抵抗指数、引張強度、
及びウエットスキッド抵抗を測定して第2表に示した。
[Vulcanization properties] Polybutadiene rubber (modified BR or unmodified BR) obtained in each of Examples and Comparative Example 1
Was blended as shown in Table 1 to prepare a rubber composition. Next, the obtained compound was press-vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to determine the physical properties of the vulcanized product by the above-mentioned methods, including rebound resilience (300% modulus), rolling resistance index, tensile strength,
And the wet skid resistance was measured and is shown in Table 2.

【0037】[0037]

【表1】第1表 ─────────────────── 配 合 配合量(重量部) ─────────────────── 変性BR又はBR 70 NR 30 カーボンブラック(ISAF) 45 亜鉛華(ZnO) 3 ステアリン酸 1 加硫促進剤* 1 硫黄 1.5 ─────────────────── * N-tert.−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェン
アミド
[Table 1] Table 1 配 Mixing amount (parts by weight) ──────────────── {Modified BR or BR 70 NR 30 carbon black (ISAF) 45 zinc white (ZnO) 3 stearic acid 1 vulcanization accelerator * 1 sulfur 1.5} ──── * N-tert.-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide

【0038】[0038]

【表2】 第2表 ───────────────────────────────── 実施例 比較例 1 2 3 4 5 (未変性) ───────────────────────────────── 窒素含有量(ppm) 420 520 600 630 370 未検出 ムーニー粘度 36 39 39 39 38 33 (変性による増加) 3 6 6 6 5 − ゲル分率(%) 36.20 36.27 38.10 38.24 36.21 33.6 ───────────────────────────────── 300%弾性率(MPa) 12.29 12.54 12.60 13.00 12.27 9.68 転がり抵抗指数 110 111 111 112 108 100 引張強度(MPa) 20.88 20.94 21.27 21.41 20.07 15.87 ウエット スキッド指数 108 108 110 110 108 100 ─────────────────────────────────Table 2 Table 2 Example Comparative Example 1 2 3 4 5 ( Undenatured) ───────────────────────────────── Nitrogen content (ppm) 420 520 600 630 370 Undetected Mooney Viscosity 36 39 39 39 38 33 (increase due to denaturation) 36 665- gel fraction (%) 36.20 36.27 38.10 38.24 36.21 33.6 ───────────── 300% elastic modulus (MPa) 12.29 12.54 12.60 13.00 12.27 9.68 Rolling resistance index 110 111 111 112 112 108 100 Tensile strength (MPa) 20.88 20.94 21.27 21.41 20.07 15.87 Wet skid index 108 108 110 110 108 100 ──────────────────────────── ─────

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明の変性ジエン系ゴムは、ジアミノ
安息香酸により変性し、かつその変性物のムーニー粘度
を変性前と比較して1以上増加させることによって、ゲ
ル分率の増加、引張強度の増加、反発弾性率の向上、そ
してウエットスキッド抵抗の向上を実現したもので、特
に自動車タイヤ材料として有用である。
The modified diene rubber of the present invention is modified with diaminobenzoic acid, and the Mooney viscosity of the modified product is increased by at least one as compared with that before modification, thereby increasing the gel fraction and the tensile strength. And an improvement in the rebound resilience and the wet skid resistance, and are particularly useful as a material for automobile tires.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 哲司 千葉県市原市五井南海岸8番の1 宇部興 産株式会社千葉石油化学工場内 (72)発明者 村岡 清繁 兵庫県神戸市中央区筒井町2−1−1 住 友ゴム工業株式会社内 (72)発明者 八木 則子 兵庫県神戸市中央区筒井町2−1−1 住 友ゴム工業株式会社内 Fターム(参考) 4J100 AB02Q AM02Q AS02P AS03P AS03Q CA01 CA04 DA03 DA09 HA61 HB29 HC05 HC47 JA29  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuji Nakajima 8-1, Goi Minami Coast, Ichihara-shi, Chiba Ube Industries, Ltd. Chiba Petrochemical Plant (72) Inventor Kiyoshige Muraoka Tsutsui, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo 2-1-1 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. (72) Inventor Noriko Yagi 2-1-1 Tsutsui-machi, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term in Sumitomo Rubber Industries, Ltd. 4J100 AB02Q AM02Q AS02P AS03P AS03Q CA01 CA04 DA03 DA09 HA61 HB29 HC05 HC47 JA29

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 繰り返し単位の80%以上がシス−1,
4構造であって、ムーニー粘度(ML1+4 ,100℃)
が20〜80の範囲にあり、かつゲルパーミエーション
クロマトグラフィーにより測定した重量平均分子量が2
00,000〜1,000,000の範囲にあるジエン
系ゴムが、ジアミノ安息香酸により変性されており、か
つ、その変性物のムーニー粘度が変性前と比較して1以
上増加していることを特徴とする変性ジエン系ゴム。
(1) 80% or more of the repeating unit is cis-1,
4 structures, Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C)
Is in the range of 20 to 80, and the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography is 2
That the diene rubber in the range of 00000 to 1,000,000 has been modified with diaminobenzoic acid, and that the Mooney viscosity of the modified product has increased by one or more compared to before the modification. Characterized modified diene rubber.
【請求項2】 繰り返し単位の80%以上がシス−1,
4構造であって、ムーニー粘度(ML1+4 ,100℃)
が20〜80の範囲にあり、かつゲルパーミエーション
クロマトグラフィーにより測定した重量平均分子量が2
00,000〜1,000,000の範囲にあるジエン
系ゴムを、コバルト、ニッケル、チタンもしくはネオジ
ムを含む触媒の存在下にて、ジアミノ安息香酸により変
性させて、かつその変性物のムーニー粘度を変性前に比
較して1以上増加させることを特徴とする変性ジエン系
ゴムの製造法。
2. 80% or more of the repeating units are cis-1,
4 structures, Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C)
Is in the range of 20 to 80, and the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography is 2
A diene rubber in the range of 00000 to 1,000,000 is modified with diaminobenzoic acid in the presence of a catalyst containing cobalt, nickel, titanium or neodymium, and the Mooney viscosity of the modified product is reduced. A method for producing a modified diene rubber, wherein the number is increased by one or more as compared to before the modification.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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