JP2002212227A - 末端変性ジエン系共重合体及びこれを含むタイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
末端変性ジエン系共重合体及びこれを含むタイヤトレッド用ゴム組成物Info
- Publication number
- JP2002212227A JP2002212227A JP2001195129A JP2001195129A JP2002212227A JP 2002212227 A JP2002212227 A JP 2002212227A JP 2001195129 A JP2001195129 A JP 2001195129A JP 2001195129 A JP2001195129 A JP 2001195129A JP 2002212227 A JP2002212227 A JP 2002212227A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copolymer
- terminal
- weight
- modified
- vinyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F236/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
- C08F236/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
- C08F236/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
- C08F236/14—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated containing elements other than carbon and hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/06—Copolymers with styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/30—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
- C08C19/32—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with halogens or halogen-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L19/00—Compositions of rubbers not provided for in groups C08L7/00 - C08L17/00
- C08L19/006—Rubber characterised by functional groups, e.g. telechelic diene polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
Abstract
性弾性重合体及びこれを含むタイヤトレッド用ゴム組成
物を提供すること。 【解決手段】 非極性溶媒の存在の下に有機リチウム開
始剤に重合された共役ジエン単独重合体または一つ以上
の共役ジエン化合物とビニル置換芳香族化合物からなる
共重合体の活性化された末端を以下の化学式1に表示さ
れるポリシロキサン系の化合物のうち選択された少なく
とも一つの化合物で変性させたジエン系共重合体。 【化1】 前記式において、 Yは(X)a(R)bSi、(X)a(R)bCまたは
(X)e(R1)fBz-Xで、Xはハロゲン原子で、Rは炭素原子数1
〜20の低級アルキル基で、R1,R3,R4は相互に同一である
かまたは異なり、水素原子、炭素原子数1〜20の低級ア
ルキル基等であり、R2はXまたはR1と同一であるか、(X)
g(R3)hC-{C(R3)(R4)}c-1で、aは1-3で、bは0-2で、a+b=
3で、cは1-1000、dは1-50000で、eとfはそれぞれ0-4
で、e+f=4で、gとhはそれぞれ0-3で、g+h=3で、Bz-Xは
ベンジルハロゲンである。
Description
共重合体及びこれを含むタイヤトレッド用ゴム組成物に
係るもので、詳しくは、有機リチウム触媒を用いて重合
開始された共役ジエン系単独重合体の活性末端または一
つ以上の共役ジエン化合物及びビニル置換芳香族化合物
の共重合体の活性末端を変性させて得られた加硫性弾性
重合体及びこれを含むタイヤトレッド用ゴム組成物に関
する。
資源節約とエネルギー節約を考慮した時には、経済的な
側面も考慮しなければならない状況にある。また、耐久
性と安定性及び燃料節減に対する必要性が絶えず求めら
れており、このような需要を充足させようとする努力が
継続して行れている。そこで、今日の自動車用タイヤ技
術開発目標中の一つは燃料節減と直接に関連のある転が
り抵抗(rolling resistance)値を低めることにある。
周波数帯域で規則的に変形されるとき、エネルギーが分
散されながら自動車タイヤの転がり抵抗が形成される。
このような抵抗は運転中に発生するネルギーの損失(hy
steresis loss)を減らして減少させることができる。
温度変換公式のWilliams-Landel-Ferry式に基づき周波
数を温度に関する関数に変えた後、50〜70℃の間の付近
のtanδ(hysteresis lossに対する損失含量を指数化し
た値、動的損失係数)値を測定した時、この値が転がり
抵抗を示す尺度となる。
の道の表面でのタイヤの制動性能を向上させるため、湿
潤滑り抵抗(Wet skid resistance)を高める努力も継
続されている。自動車タイヤは運転者が制動を掛けると
同時に道路の表面を滑っていく。このとき、道路の路面
と直接に接しているタイヤのトレッド部分は摩擦抵抗の
ため多くのエネルギー損失をもたらす。転がり抵抗が形
成される周波数帯域に比べ相対的に高い周波数帯域のタ
イヤの運動により形成される湿潤滑り抵抗は0℃付近の
tanδ値が性能を決定する尺度となる。
要な二つの特性を満足させるため、エマルジョン重合方
法によるスチレン/ブタジエンゴム、シス含量の高いブ
タジエンゴム、シス含量の低いブタジエンゴム、有機リ
チウムを触媒として用いて重合したスチレン/ブタジエ
ンゴム、天然ゴム、及びシス含量の高いイソプレンゴム
などを単独或いは混合して原料ゴムとして使用してき
た。しかし、このようなゴムは上述した二つの性質であ
る湿潤滑り抵抗と転がり抵抗を同時に満足させるには不
満足と判明された。
い湿潤滑り抵抗値を示すシス含量の低いブタジエンゴム
または天然ゴムの含量を増加させ、カーボンブラックの
ようなフィラーの量を減らすか、硫黄のような架橋剤の
量を増加させなければならない。
摩擦抵抗値を低めているが、これと共に機械的物性も減
少させるという欠点を抱えている。
スチレン含量の多いスチレン/ブタジエンゴム(例えば
最小限重さ比で30%程度のスチレン含量をさす)または
ビニル含量の多いブタジエンゴム(例えば最小限重さ比
で60%以上のビニル含量をさす)の量を増加させるか、
カーボンブラック及びオイルのようなフィラーの量を増
加させるべきである。しかし、この方法は転がり抵抗値
を増加させるという欠点を抱えている。このような特性
を改善するために提案された技術をみると、例えば、有
機リチウムを開始剤として用いたビニル含量を高めたス
チレンブタジエン共重合体の活性末端を四塩化スズ(Sn
Cl4)でカップリングしてタイヤトレッド用ゴムの配合
の際に加工性と共に走行抵抗を改善した方法が提案され
ている(日本国特開昭57-87407、日本国特開昭58-16260
5)。しかし、この方法により改善されたタイヤは既存
のタイヤの物性に比べ十分に満足できるほどではなかっ
た。
化ケイ素化合物を高分子のリビング末端と反応させる方
法(米国特許第3,281,383号、第3,244,664号、第3,692,
874号及び日本特開昭54-15994)が紹介されている。し
かし、この方法により作られた高分子は機械的強度及び
耐摩耗度に優れた反面、加工性が劣ると共に湿潤滑り抵
抗値も低下されている。
ンなどのマルチハロゲン置換炭化水素(米国特許第3,07
8,254)をカップリング剤として使用する例もあるが、
この場合はカップリングの効率が低く、分子量が均一で
なくて性能が劣るという問題点がある。その他、共役ジ
エンまたはスチレン類との共重合体の活性末端とカルボ
ジイミド類を反応させて重合体を末端変性させてタイヤ
の特性中に湿潤滑り抵抗値、引っ張り強度、反発弾性、
発熱性間の均衡を改善した例(大韓民国特許公告番号90
-6274)がある。
端をジグリシジルアミノ基を含有する多官能化合物に変
形させてタイヤの性能を改善させた例(大韓民国特許公
告番号90-8331)もある。しかし、上記の例は最近全天
候タイヤを要求する産業界の声が高くなるに従い用いら
れるゴムの特性のうち走行抵抗特性、湿潤滑り抵抗値及
び耐摩耗性に対し一層改良されたゴムの組成物が求めら
れている。
は、従来のタイヤトレッド用ゴムの問題点を解決するた
め研究努力し、有機リチウム触媒を用いて重合開始され
た共役ジエン系単独重合体の活性末端または一つ以上の
共役ジエン化合物及びビニル置換芳香族化合物の共重合
体の活性末端を以下の化学式1に表示されるカップリン
グ剤を反応させて作った重合体を製造し、これを無機充
てん材、硫黄及び加硫促進剤などと混合して物性を測定
した結果、タイヤの機械的物性だけでなく転がり抵抗
値、湿潤滑り抵抗値を同時に向上させることができるの
を分かって、本発明を完成した。
関連のある機械的物性の向上だけでなく、転がり抵抗値
と湿潤滑り抵抗値を同時に向上させることができる末端
変性ジエン系共重合体を提供するにある。
性重合体を含むタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する
にある。
るため本発明の末端変性ジエン系共重合体は、有機リチ
ウムを重合開始剤として用いて活性化された共役ジエン
単独重合体の末端または共役ジエン系とビニル置換芳香
族化合物との共重合体の活性化された末端に以下の化学
式に表示されるシロキサン作用基を含んだ有機化合物を
反応させて得ることを特徴とする。
a(R)bCまたは(X)e(R1)fBz-Xで、Xはフッ素、塩素、ブロ
ムまたはヨードのようなハロゲン原子で、Rはメチル、
エチル、プロピル基などを含んだ炭素原子数1〜20の低
級アルキル基で、R1,R3,R4は相互に同一であるかまたは
異なり、水素原子、炭素原子数1〜20の低級アルキル
基、ハロゲンに置換されたアルキル基、またはハロゲン
に置換されたシラン基のうちから選択され、R2はXまた
はR1と同一であるか、(X)g(R3)hC-{C(R3)(R4)}c-1で、a
は1-3で、bは0-2で、a+b=3で、cは1-1000、dは1-50000
で、eとfはそれぞれ0-4で、e+f=4で、gとhはそれぞれ0-
3で、g+h=3で、Bz-Xはベンジルハロゲンである。
とも10重量%以上含む原料ゴム100重量部、無機充てん
材10-100重量部、加硫0.1-5重量部及び加硫促進剤を含
むタイヤトレッド用ゴム組成物にもその特徴がある。
詳しく説明する。
使用するための末端変性ジエン系共重合体は、先ず、有
機リチウム開始剤を用いて共役ジエン化合物またはビニ
ル置換芳香族化合物を共重合する通常の過程をへる。
び共役ジエン系とビニル置換芳香族化合物からなる共重
合体ゴムは基準ポリスチレンに比較したGPC(Gel Perme
ation Chromatography)により測定した場合、初期重量
平均分子量値(Mw)が1,000〜300000の間の値をもつ重
合体である。
機リチウム開始剤の例は、少なくとも一つ以上のリチウ
ム原子を結合した炭化水素系化合物で、具体的な例はエ
チルリチウム、プロピルリチウム、n-ブチルリチウム、
sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、フェニル
リチウム、プロフェニルリチウム、ヘキシルリチウム、
1,4‐ジリチオ‐n‐ブタン、1,3‐ジ(2‐リチオ‐2‐
ヘキシル)ベンゼンなどが上げられ、特に好ましくはn-
ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムなどである。
でなく2種以上の混合物としても用いられる。有機リチ
ウム触媒の使用量は生成重合体の目標分子量に従い量を
変更して用いるが、通常、単量体100g当たり0.1〜5mmol
e、好ましくは、0.3〜4mmoleを使用するのが好ましい。
溶媒としては、n-ブタン、イソ‐ペンタン、n-ヘキサ
ン、n-ヘプタン、イソ‐オクタン、シクロヘキサン、メ
チルシクロペンタン、ベンゼン、トルエンなどが例挙げ
られ、特に好ましくは、n-ヘキサン、n-ヘプタン、シク
ロヘキサンなどである。通常これは単量体1重量部当た
り、1〜20重量部の量として用いられる。
ン系化合物とビニル置換芳香族化合物からなる共重合体
の場合、共役ジエン化合物としてはイソプレン及び1,3-
ブタジエンから選択された化合物を使用でき、ビニル置
換芳香族化合物としてはスチレン及びα-メチルスチレ
ンから選択された化合物を使用できる。
役ジエン系化合物とビニル置換芳香族化合物からなる共
重合体の場合に、共役ジエン単量体は10〜100重量%を
使用でき、ビニル置換芳香族単量体は0〜90重量%を使
用できる。
合体及び共役ジエン系化合物とビニル置換芳香族化合物
の共重合体の末端を変性させるのに、このとき用いられ
るカップリング剤は前記化学式1に表示されるシロキサ
ン作用基を含んだ有機化合物である。
せた高分子の分子量は1,000〜1,200,000の間の重量平均
分子量値をもつ。
ジエン共重合体ゴムの結合スチレン量は5〜45重量%範
囲が好ましい。その含量が45重量%よりも大きければ、
発熱が大きくなって反発弾性が減少し、反面5重量%未
満であれば引っ張り強度などの機械的物性が低下されて
好ましくない。
℃)は、カップリング前の重合体としては10〜100が適
当であり、もっと好ましくは、20〜80が適切である。カ
ップリング反応後のムーニー粘度は40〜200で、カップ
リング反応後のムーニー粘度が40未満であれば引っ張り
強度、発熱性、反発弾性などが低下し、ムーニー粘度が
200超過であれば加工性が低下して適切でない。
ニル置換芳香族化合物からなる共重合体のビニル含量は
共役ジエンと対比して20〜90モル%の間の量をもち、ま
た、ビニル置換芳香族化合物含量が45重量%を超えな
く、各共役ジエンとビニル置換芳香族化合物からなる共
重合体末端毎に既に言及した作用基グループが少なくと
も使用された開始剤のモル数と対比して0.05モル当量以
上を含有している。
カップリング剤の使用量は有機リチウム開始剤1モルに
対し0.05モル以上のものが好ましい。
ド用ゴム組成物に適用するにおいて、原料ゴムとして単
独に使用するか、既存の他のゴムと混用することができ
る。混用のときには原料ゴム中に10重量%以上、好まし
くは50重量%以上になるように末端変性ジエン系共重合
体を混用することが転がり抵抗値の改善及び湿潤滑り抵
抗などにおいて好ましい。
イヤトレッド用無機充てん材、加硫剤および加硫促進剤
などを含み、無機充てん材としてはシリカ及びカーボン
ブラックが例として挙げられる。
に対し10〜100重量部のものが好ましいが、もしその含
量が原料ゴム100重量部に対し10重量部未満であれば、
ゴムに対する補強効果がなくてゴム組成物の機械的物性
が向上せず、100重量部を超過すればゴムとの混和性が
低下して均一な配合物性がよく現れない。
0.1〜5重量部で含有されるが、もしその含量が原料ゴ
ム100重量部に対し0.1重量部未満であれば架橋効果を期
待することができなくて機械的物性が向上されず、5重
量部を超過すれば架橋物の弾性を喪失してゴムとしての
特性を期待することができない。
他のゴム配合剤をふくむことができるのは勿論である。
ッド用として用いられる方法で、単独または他のゴムと
のブレンドによりカーボンブラック、シリカ、加硫剤な
どと配合されて加硫される。
特性をみると、湿潤滑り抵抗の向上と共に転がり抵抗値
が改善され、転がり抵抗と湿潤滑り抵抗値を適切に調和
させながらも引っ張り強度値などの他の機械的物性も同
時に向上されるという結果を示している。
るが、本発明がこれに限定されるのでない。
ン共重合体の製造]5リットルのステンレススチール重
合反応器を洗浄及び乾燥した後に、乾燥した窒素に還流
させた。その後、300gの1,3-ブタジエン、100gのスチレ
ン、2400gのシクロヘキサン溶媒、テトラヒドロフラン
(THF)5g及びn-ブチルリチウム(2モル濃度のシクロヘ
キサン溶液)1.6mlを反応容器に注入した。
間に反応物を攪拌させた。重合を中止する以前に以下の
化3で表示されるポリシロキサン化合物のうちシロキサ
ン単位の平均長さが13で(d=13)、c=2の化合物を選択
して前記n-ブチルリチウム1モル当たり0.09モルに該当
する量だけ注入した。
後、続いて重合体溶液に開始剤のモル数と対比して過剰
の2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(15w/w%シクロヘキサ
ン溶液)を注入して反応を停止させた。重合体を60℃の
減圧下で24時間の間に乾燥させることにより、重合体末
端に官能基を導入したスチレン/ブタジエン共重合体を
得た。
計で測定して、ML1+4(100℃)76を得た。結合スチレン含
量とブタジエンのビニル含量は1H-NMR機器を用いて測定
し、その結果、結合スチレン量は25重量%、ブタジエン
のビニル含量は40重量%である。
ン共重合体の製造]前記実施例1と同一な組成及び方法
により末端変性スチレンーブタジエン共重合体を製造
し、但し、カップリング剤として前記化3中シロキサン
単位の平均長さが7(d=7)で、c=2の化合物をカップリン
グ剤として用いた。
以下の表1に要約した。
ン共重合体の製造]5リットルのステンレススチール重
合反応器を洗浄及び乾燥した後、乾燥した窒素に還流さ
せた。その後、295gの1,3-ブタジエン、100gのスチレ
ン、2400gのシクロヘキサン溶媒、テトラヒドロフラン
(THF)5g及びn-ブチルリチウム(2モル濃度シクロヘキ
サン溶液)1.6mlを反応容器に注入した。
間の間に反応物を攪拌させた。1時間重合した後に5gの
1,3-ブタジエンを追加に加え、重合を中止する以前にSn
Cl4をn-ブチルリチウム1モルに対し0.15モルを入れた
後、再び30分程度反応を進行し、2,6-ジ-t-ブチル-p-ク
レゾール(15w/w%シクロヘキサン溶液)を注入して反応
を完全に停止させ、化合物を合成した。
エン共重合体の製造]実施例3,4は前記実施例1,2と同様
な製造過程を経てスチレン/ブタジエンゴムを製造し
た。但し、300gの1,3-ブタジエン、80gのスチレン、228
0gのシクロヘキサン溶媒、テトラヒドロフラン(THF)45g
及びn-ブチルリチウム(2モル濃度シクロヘキサン溶
液)2.2mlを用いて重合を実施した。重合の開始は前記
実施例1-2よりも若干低い温度の35℃で行った。反応が
終結された後、重合体を60℃の減圧下で24時間の間に乾
燥させることにより、重合体末端に官能基を導入したス
チレン/ブタジエン共重合体を得た。
ニー粘度計で測定して、ML1+4(100℃)51を得た。結合
スチレン含量とブタジエンのビニル含量は1H-NMR機器を
用いて測定した。結合スチレン量は21重量%、ブタジエ
ンのビニル含量は63重量%である。
されたゴムの微細構造及びムーニー値を以下の表1に整
理した。重合体の微細構造は1H-NMR機器を用いて測定し
た。
ール重合反応器を洗浄及び乾燥した後、乾燥した窒素に
還流させた。その後、295gの1,3-ブタジエン、100gのス
チレン、2400gのシクロヘキサン溶媒、テトラヒドロフ
ラン(THF)45g及びn-ブチルリチウム(2モル濃度シク
ロヘキサン溶液)2.2mlを反応容器に注入した。
間反応物を攪拌させた。1時間の間に重合した後5gの1,
3-ブタジエンを追加に加えた後、重合を中止する以前に
SnCl 4をn-ブチルリチウム1モルに対し0.15モルを入
れ、再び30分程度反応を進行させた後、2,6-ジ-t-ブチ
ル-p-クレゾール(15w/w%シクロヘキサン溶液)を注入
して反応を完全に停止させた化合物を合成した。
トレッド用ゴムの製造]前記実施例1〜4及び比較例1
〜2に従い得たジエン系共重合体を含むタイヤトレッド
用ゴム組成は以下の表2のようである。
ブラベンダー型の混合器を用いて所望の組成の試片を製
作した。硫黄と加硫促進剤はゴム組成物の最適条件をな
すことができる量だけ使用した。それぞれのゴム組成物
は145℃で10分乃至30分間加硫工程を経て、これを通し
て最終テスト用サンプルを作った。
の加硫された後の測定された特性を以下の表3に示し
た。
K-6301に従い測定された。転がり抵抗及び湿潤滑り抵抗
に関する特性はDMAにより測定された値を比較例と直接
比較して示した。転がり抵抗は60℃で測定された値を用
い湿潤滑り抵抗は0℃で測定された値を引用した。
サン作用基をもつ有機化合物で末端の変性されたゴムを
使用する場合、従来の4塩化スズに変性されたゴムを使
用したものに比べ、引っ張り強度、湿潤滑り抵抗及び転
がり抵抗値が向上されていることがわかる。特に、湿潤
滑り抵抗及び転がり抵抗部分での向上が目につく。参考
に、湿潤滑り抵抗の尺度である0℃付近のtanδ値は高
ければ高いほどもっと優れた性能を示し、60℃付近のta
nδ値に現れる転がり抵抗はtanδ値が低いほど向上され
た性能を示す。
いるが、転がり抵抗は劣る。
ン共重合体の製造]5リットルのステンレススチール重
合反応器を洗浄及び乾燥した後、乾燥した窒素に還流さ
せた。その後、300gの1,3-ブタジエン、150gのスチレ
ン、2,250gのシクロヘキサン溶媒、テトラヒドロフラン
(THF)5g及びn-ブチルリチウム(2モル濃度シクロヘ
キサンを溶媒として使う)1.2mlを使用した。
時間の間に反応物を攪拌させた。重合を中止する以前
に、前記化3に表示されるポリシロキサン化合物のうち
シロキサン単位の平均長さが20(d=20)で、c=3の化合
物を選択して、重合開始剤として用いられたn-ブチルリ
チウム1モル当たり0.13モルに該当する量だけ注入し
た。
後、継続して重合体溶液に過剰の2,6-ジ-t-ブチル-p-ク
レゾール(15w/w%シクロヘキサン溶液)を注入して反応
を停止させた。重合体を減圧された状態で乾燥させて、
重合体の末端に官能基を導入した固体状態のスチレン/
ブタジエン共重合体を得た。得られたゴムのムーニー値
をムーニー粘度計で測定して、ML1+4(100℃)129を得
た。結合スチレン量は30重量%、ブタジエンのビニル含
量は40重量%である。
エン共重合体の製造]前記実施例9と同一な方法及び組
成で末端変性スチレン‐ブタジエン共重合体を製造し、
但し、カップリング剤として前記化3に表示される化合
物のうちシロキサン単位の平均長さが7(d=7)、c=3の化
合物をカップリング剤として用いた。製造されたゴムの
微細構造及びムーニー値を以下の表4に示した。
定した。
ン共重合体の製造]5リットルのステンレススチール重
合反応器を洗浄及び乾燥した後、乾燥した窒素に還流さ
せた。その後、295gの1,3-ブタジエン、100gのスチレ
ン、2400gのシクロヘキサン溶媒、テトラヒドロフラン
(THF)5g及びn-ブチルリチウム(2モル濃度シクロヘ
キサン溶液)1.2mlを反応容器に注入した。
間反応物を攪拌させた。1時間重合し、5gの1,3-ブタジ
エンを追加に加えた後に重合を中止する以前にSnCl4をn
-ブチルリチウム1モルに対し0.15モルを入れ、再び30
分ほど反応を進行させた後、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾ
ール(15w/w%シクロヘキサン溶液)を注入して反応を完
全に停止させて、化合物を合成した。製造されたゴムの
微細構造及びムーニー値は以下の表4に要約した。重合
体の微細構造は1H-NMR機器を用いて測定した。
トレッド用ゴムの製造]前記実施例9〜10及び比較例
5に従い得られたジエン共重合体を含むタイヤトレッド
用ゴム配合用化合物を以下の表5に示した。
化合物を含有する配合の組成物を得、加工性及び加硫物
の物性を評価して、その結果を以下の表6に示した。
特性を以下の表6に示した。ここで、引っ張り強度に関
する特性はJIS-K-6301に従い測定された。転がり抵抗及
び湿潤滑り抵抗に関する特性はDMAにより測定された値
を比較例と直接比較して示した。転がり抵抗は60℃で測
定された値を用い、湿潤滑り抵抗は0℃で測定された値
を引用した。
有機シロキサン化合物に変性されたジエン系共重合体を
含むタイヤトレッド用ゴムは引っ張り強度、湿潤滑り抵
抗及び転がり抵抗値が比較例のものよりも向上されたこ
とがわかる。特に、湿潤滑り抵抗及び転がり抵抗部分で
の向上が目につく。
ウム触媒を用いて重合された共役ジエン単独重合体の活
性末端及び一つ以上の共役ジエン系化合物とビニル置換
芳香族化合物からなる共重合体の末端をシロキサン作用
基を含んだ化合物により変性させ、このように変性され
たゴムをタイヤトレッド用添加物と共に配合加工してゴ
ムの組成物を製造したとき、引っ張り強度と同一な機械
的物性が画期的に改良され、特に、安定性と直接に関連
する雨降りの道路表面でのタイヤの制動性能を示す湿潤
滑り抵抗値が高くなると共に、燃料節減と直接に関連す
る転がり抵抗値が低くなるという効果がある。
Claims (9)
- 【請求項1】 非極性溶媒の存在下に有機リチウム開始
剤に重合された共役ジエン単独重合体または一つ以上の
共役ジエン化合物とビニル置換芳香族化合物からなる共
重合体の活性化された末端を以下の化学式1に表示され
るポリシロキサン系の化合物から選択された少なくとも
一つの化合物で変性させたジエン系共重合体。 【化1】 前記式において、 Yは(X)a(R)bSi、(X)a(R)bCまたは
(X)e(R1)fBz-Xで、Xはハロゲン原子で、Rは炭素原子数1
〜20の低級アルキル基で、R1,R3,R4は相互に同一である
かまたは異なり、水素原子、炭素原子数1〜20の低級ア
ルキル基、ハロゲンに置換されたアルキル基、またはハ
ロゲンに置換されたシラン基のうちから選択され、R2は
XまたはR1と同一であるか、(X)g(R3)hC-{C(R3)(R4)}c-1
で、aは1-3で、bは0-2で、a+b=3で、cは1-1000、dは1-
50000で、eとfはそれぞれ0-4で、e+f=4で、gとhはそれ
ぞれ0-3で、g+h=3で、Bz-Xはベンジルハロゲンである。 - 【請求項2】 有機リチウム開始剤はエチルリチウム、
プロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチ
ウム、tert-ブチルリチウム、フェニルリチウム及びプ
ロフェニルリチウムからなる群で選択された1種以上の
ものであることを特徴とする請求項1に記載の末端変性
ジエン系共重合体。 - 【請求項3】 前記化学式1に表示される化合物は前記
有機リチウム開始剤1モルに対し0.01モル以上使用する
ことを特徴とする請求項1に記載の末端変性ジエン系共
重合体。 - 【請求項4】 共役ジエン系単独重合体または一つ以上
の共役ジエンとビニル置換芳香族単量体からなる共重合
体は共役ジエン単量体10〜100重量%とビニル置換芳香
族単量体0〜90重量%を含むことを特徴とする請求項1
に記載の末端変性ジエン系共重合体。 - 【請求項5】 共役ジエン化合物の単独重合体または共
重合体の重量平均分子量は1,000〜1,200,000の範囲にあ
ることを特徴とする請求項1に記載の末端変性ジエン系
共重合体。 - 【請求項6】 共役ジエン化合物はイソプレン及び1,3-
ブタジエンから選択されたもので、ビニル置換芳香族化
合物はスチレン及びα-メチルスチレンから選択された
ものであることを特徴とする請求項1に記載の末端変性
ジエン系共重合体。 - 【請求項7】 前記末端変性ジエン系共重合体はブタジ
エン部分のビニル結合が10〜70%で、分子量分布が1.1〜
3で、ムーニー粘度が10〜200であることを特徴とする
請求項1に記載の末端変性ジエン系共重合体。 - 【請求項8】 請求項1の末端変性ジエン系共重合体を
少なくとも10重量%以上含む原料ゴム100重量部、無機
充てん材10〜100重量部、硫黄0.1〜5重量部及び加硫促
進剤を含むタイヤトレッド用ゴム組成物。 - 【請求項9】 無機充てん材はシリカまたはカーボンブ
ラックであることを特徴とする請求項8に記載のタイヤ
トレッド用ゴム組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2001-0000129A KR100403089B1 (ko) | 2001-01-03 | 2001-01-03 | 말단변성 디엔계 공중합체의 제조방법 |
KR2001-129 | 2001-01-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002212227A true JP2002212227A (ja) | 2002-07-31 |
JP5014536B2 JP5014536B2 (ja) | 2012-08-29 |
Family
ID=19704218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001195129A Expired - Fee Related JP5014536B2 (ja) | 2001-01-03 | 2001-06-27 | 末端変性ジエン系共重合体及びこれを含むタイヤトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6846873B2 (ja) |
EP (1) | EP1221460B1 (ja) |
JP (1) | JP5014536B2 (ja) |
KR (1) | KR100403089B1 (ja) |
AT (1) | ATE542853T1 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004190001A (ja) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Korea Kumho Petrochem Co Ltd | 混合カップリング剤から得られたラジアル形態の共重合体 |
WO2007018018A1 (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-15 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 変性共役ジエン系重合体ゴム及びそれを含むゴム組成物 |
WO2007114203A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Zeon Corporation | 共役ジエン系ゴム、その製造方法、タイヤ用ゴム組成物、及びタイヤ |
JP2009091498A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Nippon Zeon Co Ltd | 共役ジエン重合体組成物の製造方法 |
WO2012096300A1 (ja) * | 2011-01-12 | 2012-07-19 | Jsr株式会社 | 変性共役ジエン系ゴム、その製造方法、及びゴム組成物 |
JP2015520272A (ja) * | 2012-06-06 | 2015-07-16 | ファイヤーストーン ポリマーズ エルエルシー | ポリマーの製造方法、該ポリマーを含有するポリマー組成物及び物品 |
WO2016178375A1 (ja) * | 2015-05-01 | 2016-11-10 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム組成物および空気入りタイヤ |
US10759225B2 (en) | 2015-03-13 | 2020-09-01 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Rubber composition and pneumatic tire manufactured using same |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2002216308A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-09 | Pirelli Pneumatici S.P.A. | Tyre for vehicle wheels, tread band and elastomeric composition used therein |
KR100466200B1 (ko) * | 2002-09-02 | 2005-01-13 | 금호석유화학 주식회사 | 다가성 커플링제로 처리된 말단변성 스티렌-디엔블록공중합체 |
KR100648642B1 (ko) * | 2002-11-15 | 2006-11-23 | 금호석유화학 주식회사 | 레디얼 블록 공중합체의 제조 방법 |
KR100515453B1 (ko) * | 2004-02-06 | 2005-09-20 | 금호석유화학 주식회사 | 공중합체의 제조방법 |
KR100515454B1 (ko) * | 2004-02-09 | 2005-09-20 | 금호석유화학 주식회사 | 회전저항 및 습윤저항이 개선된 디엔계 공중합체의 제조방법 |
CN101090914B (zh) * | 2004-10-26 | 2011-02-09 | 株式会社普利司通 | 具有连接基团的官能化聚合物 |
FR2886308B1 (fr) | 2005-05-26 | 2007-07-20 | Rhodia Chimie Sa | Utilisation d'un compose organosilicique fonctionnalise porteur d'au moins une fonction azo activee, comme agent de couplage(charge blanche-elastomere)dans les compositions de caoutchouc comprenant une charge inorganique |
US8680210B2 (en) | 2011-05-02 | 2014-03-25 | Bridgestone Corporation | Method for making functionalized polymer |
KR101265254B1 (ko) * | 2011-10-07 | 2013-05-16 | 금호석유화학 주식회사 | 실리카 보강재에 대한 상용성이 우수한 말단변성 디엔계 공중합체 및 이의 제조방법 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000154328A (ja) * | 1998-09-16 | 2000-06-06 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 熱可塑性樹脂組成物 |
JP2001323068A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-20 | Korea Kumho Petrochem Co Ltd | ハロゲンで置換された多価反応性ポリシロキサン化合物及びその製造方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3078254A (en) | 1959-07-20 | 1963-02-19 | Phillips Petroleum Co | High molecular polymers and method for their preparation |
US3244664A (en) | 1960-10-24 | 1966-04-05 | Phillips Petroleum Co | Silicon-containing polymers |
DE1163540B (de) * | 1961-10-16 | 1964-02-20 | Dow Corning | Unter Ausschluss von Feuchtigkeit lagerfaehige Organopolysiloxanformmassen |
NL135606C (ja) | 1962-08-09 | |||
US3281383A (en) | 1962-08-09 | 1966-10-25 | Phillips Petroleum Co | Branched polymers prepared from monolithium-terminated polymers and compounds having at least three reactive sites |
US3692874A (en) | 1970-09-02 | 1972-09-19 | Ralph C Farrar | Process of coupling alkali metal-terminated polymers with silicic compound in presence of conjugated dienes |
JPS5787407A (en) | 1980-11-21 | 1982-05-31 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Preparation of styrene-butadiene copolymer |
JPS58162605A (ja) | 1982-03-24 | 1983-09-27 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 分子量分布の広いスチレン−ブタジエン共重合体 |
US4994473A (en) | 1987-11-17 | 1991-02-19 | Ici Americas Inc. | Pyridyl containing insecticides |
JPH0738089B2 (ja) | 1988-11-30 | 1995-04-26 | 三田工業株式会社 | 現像剤容器 |
JP3685572B2 (ja) * | 1996-12-17 | 2005-08-17 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
FR2763074B1 (fr) * | 1997-05-07 | 1999-06-25 | Michelin & Cie | Composition de caoutchouc a base de noir de carbone ayant de la silice fixee a sa surface et de polymere dyenique fonctionalise ou modifie par des fonctions silanols |
-
2001
- 2001-01-03 KR KR10-2001-0000129A patent/KR100403089B1/ko active IP Right Grant
- 2001-06-20 AT AT01305350T patent/ATE542853T1/de active
- 2001-06-20 EP EP01305350A patent/EP1221460B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-27 JP JP2001195129A patent/JP5014536B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-29 US US09/896,980 patent/US6846873B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000154328A (ja) * | 1998-09-16 | 2000-06-06 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 熱可塑性樹脂組成物 |
JP2001323068A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-20 | Korea Kumho Petrochem Co Ltd | ハロゲンで置換された多価反応性ポリシロキサン化合物及びその製造方法 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004190001A (ja) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Korea Kumho Petrochem Co Ltd | 混合カップリング剤から得られたラジアル形態の共重合体 |
WO2007018018A1 (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-15 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 変性共役ジエン系重合体ゴム及びそれを含むゴム組成物 |
WO2007114203A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Zeon Corporation | 共役ジエン系ゴム、その製造方法、タイヤ用ゴム組成物、及びタイヤ |
JP2009091498A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Nippon Zeon Co Ltd | 共役ジエン重合体組成物の製造方法 |
US9206277B2 (en) | 2011-01-12 | 2015-12-08 | Jsr Corporation | Modified conjugated diene rubber, method for producing same, and rubber composition |
WO2012096300A1 (ja) * | 2011-01-12 | 2012-07-19 | Jsr株式会社 | 変性共役ジエン系ゴム、その製造方法、及びゴム組成物 |
JP5835232B2 (ja) * | 2011-01-12 | 2015-12-24 | Jsr株式会社 | 変性共役ジエン系ゴム、その製造方法、及びゴム組成物 |
JP2015520272A (ja) * | 2012-06-06 | 2015-07-16 | ファイヤーストーン ポリマーズ エルエルシー | ポリマーの製造方法、該ポリマーを含有するポリマー組成物及び物品 |
US10759225B2 (en) | 2015-03-13 | 2020-09-01 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Rubber composition and pneumatic tire manufactured using same |
WO2016178375A1 (ja) * | 2015-05-01 | 2016-11-10 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム組成物および空気入りタイヤ |
KR20190136118A (ko) * | 2015-05-01 | 2019-12-09 | 요코하마 고무 가부시키가이샤 | 고무 조성물 및 공기입 타이어 |
US11077711B2 (en) | 2015-05-01 | 2021-08-03 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Rubber composition and pneumatic tire |
KR102341868B1 (ko) | 2015-05-01 | 2021-12-22 | 요코하마 고무 가부시키가이샤 | 고무 조성물 및 공기입 타이어 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5014536B2 (ja) | 2012-08-29 |
ATE542853T1 (de) | 2012-02-15 |
KR20020057643A (ko) | 2002-07-12 |
US6846873B2 (en) | 2005-01-25 |
EP1221460B1 (en) | 2012-01-25 |
KR100403089B1 (ko) | 2003-10-30 |
EP1221460A3 (en) | 2003-01-29 |
US20020123554A1 (en) | 2002-09-05 |
EP1221460A2 (en) | 2002-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5929149A (en) | Rubber composition for tire tread | |
JP4027094B2 (ja) | ゴム組成物 | |
JP5014536B2 (ja) | 末端変性ジエン系共重合体及びこれを含むタイヤトレッド用ゴム組成物 | |
JP2667420B2 (ja) | ゴム組成物の製造方法 | |
JP5918347B2 (ja) | 櫛形分岐状ポリマーを含むゴム組成物及び加硫ゴム | |
JP3797262B2 (ja) | 変性ジエン系重合体ゴム、その製造方法及びゴム組成物 | |
JP5896324B2 (ja) | 変性共役ジエン系重合体、その製造方法及び該変性共役ジエン系重合体を含むゴム組成物 | |
US6558805B2 (en) | Functionalized rubbery polymer containing polysiloxane | |
JP3711598B2 (ja) | 変性ジエン系重合体ゴムの製造方法 | |
JP2003155380A (ja) | ゴム組成物 | |
JP3950678B2 (ja) | ゴム組成物 | |
TW202041539A (zh) | 氫化共軛二烯系聚合物、聚合物組成物、交聯體及輪胎 | |
JP4817519B2 (ja) | 変性共役ジエン系重合体組成物及びゴム組成物 | |
JP2004059833A (ja) | ゴム組成物及びこれをトレッドに用いた空気入りタイヤ | |
JP2017509751A (ja) | 変性共役ジエン系重合体、これを含む変性ゴム組成物および変性共役ジエン系重合体の製造方法 | |
JP4726314B2 (ja) | 変性共役ジエン系重合体組成物 | |
JP7346543B2 (ja) | 変性共役ジエン系重合体の製造方法、変性共役ジエン系重合体、重合体組成物、架橋体及びタイヤ | |
JP2002080682A (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
JP2004190001A (ja) | 混合カップリング剤から得られたラジアル形態の共重合体 | |
KR100419528B1 (ko) | 말단변성 디엔계 공중합체를 포함하는 타이어 트레드용고무 조성물 | |
JP3972656B2 (ja) | 変性ジエン系重合体ゴム、その製造方法及びゴム組成物 | |
JP2002080534A (ja) | 変性ジエン系重合体及びその製造方法 | |
JPH0456043B2 (ja) | ||
JPH0641488B2 (ja) | 耐屈曲性に優れたスチレン−ブタジエン共重合ゴムの製造方法 | |
KR100449367B1 (ko) | 말단 변성된 디엔계 공중합체 및 이를 포함하는 타이어트레드용 고무 조성물 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080612 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110617 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110628 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110928 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111020 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20111004 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20111028 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20111102 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111128 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120529 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120606 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5014536 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |