JP2010013602A - Tire for heavy load - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、重荷重用タイヤに関する。さらに詳しくは、本発明は、耐摩耗性を損なうことなく、優れた低転がり抵抗性(低発熱性)有し、タイヤ耐久性を著しく改善した重荷重用タイヤに関する。 The present invention relates to a heavy duty tire. More particularly, the present invention relates to a heavy-duty tire having excellent low rolling resistance (low heat generation) and significantly improved tire durability without impairing wear resistance.
近年、トラックやバスなどに用いられる重荷重用タイヤに対して、その耐及性向上の要求はより過酷なものとなりつつある。このような要求に対応するため、タイヤ性能として転がり抵抗の更なる減少と同時に耐摩耗性の向上が求められてきている。タイヤの転がり抵抗を下げる手法としては、タイヤ構造の最適化による手法についても検討されてきたものの、ゴム組成物としてより発熱性の低い材料を用いることが最も一般的な手法として行われている。
トレッドゴムは走行中に大きな変形操作をくり返すことによって発熱をするが、発熱することによってトレッドゴムの破壊特性は低下し、タイヤの耐久性が低下する可能性がある。したがって、転がり抵抗性(発熱性)に対するトレッドゴムの影響は大きく、ゴム組成物としてより発熱性の低い材料を用いることが最も一般的な手法として行われている。
In recent years, with respect to heavy-duty tires used for trucks and buses, the demand for improved durability has become more severe. In order to meet such demands, it has been required to improve wear resistance simultaneously with further reduction of rolling resistance as tire performance. As a technique for reducing the rolling resistance of the tire, although a technique by optimizing the tire structure has been studied, the most common technique is to use a material having lower heat generation as the rubber composition.
The tread rubber generates heat by repeatedly undergoing a large deformation operation during traveling. However, the heat generation may reduce the fracture characteristics of the tread rubber and reduce the durability of the tire. Therefore, the influence of the tread rubber on the rolling resistance (exothermic property) is large, and the most common method is to use a material having a lower exothermic property as the rubber composition.
このような発熱性の低いゴム組成物を得るために、これまで、カーボンブラックやシリカを充填材とするゴム組成物用として、変性ゴムの技術開発が数多くなされてきた。例えば、有機リチウム化合物を用いたアニオン重合で得られる共役ジエン系重合体の重合活性末端を、充填剤と相互作用する官能基を含有するアルコキシシラン誘導体で変性する方法等が提案されている。
しかし、これらの多くは重合体末端のリビング性が容易に確保できるポリマーへの適用であり、タイヤトレッドゴムなどで特に重要なポリブタジエンについての変性改良は少なく、また、カーボンブラックやシリカを配合したゴム組成物における変性効果は必ずしも十分なものが得られていない。
そこで、上記欠点を克服すべく、共役ジエン系重合体と、分子内に窒素原子を有する特定の官能基含有化合物(変性剤)とを反応させ、カーボンブラックが分散し易い共役ジエン系重合体を得る製造方法(特許文献1参照)、リチウムアミド開始剤を用いて重合末端にアミノ基が導入された重合体(例えば、特許文献2参照)などが提案されており、シリカ配合については、アミノ基が導入されたジエン系ゴム(例えば、特許文献3参照)などが提案されている。
これらの方法で得られた重合体は、カーボンブラック配合・シリカ配合のそれぞれの配合において、種々の物性の改良をある程度までは達成できるものの、上記文献では、主に重合体にアミノ基を導入する方法については詳細に述べられており、重合体そのものの構造と各性能の関係については、一般的な事項以上には言及されていなかった。
In order to obtain such a rubber composition with low exothermicity, many technical developments of modified rubber have been made so far for rubber compositions containing carbon black or silica as a filler. For example, a method has been proposed in which the polymerization active terminal of a conjugated diene polymer obtained by anionic polymerization using an organolithium compound is modified with an alkoxysilane derivative containing a functional group that interacts with a filler.
However, most of these are applied to polymers that can easily ensure the living property of the polymer terminals, and there are few modification improvements for polybutadiene, which is particularly important for tire tread rubber, etc., and rubbers containing carbon black and silica A sufficient modification effect is not always obtained in the composition.
Therefore, in order to overcome the above drawbacks, a conjugated diene polymer is reacted with a specific functional group-containing compound (modifier) having a nitrogen atom in the molecule, and a conjugated diene polymer in which carbon black is easily dispersed is obtained. Proposed production methods (see Patent Document 1), polymers in which an amino group is introduced at a polymerization terminal using a lithium amide initiator (for example, see Patent Document 2), etc. have been proposed. A diene rubber (for example, see Patent Document 3) in which is introduced is proposed.
Although the polymers obtained by these methods can achieve various physical property improvements to some extent in each of the carbon black compounding and silica compounding, in the above documents, amino groups are mainly introduced into the polymer. The method has been described in detail, and the relationship between the structure of the polymer itself and each performance has not been mentioned more than general matters.
また、補強性の低いカーボンブラックを使用したり、カーボンブラックの配合量を少なくすることによって、低転がり抵抗が可能となる。しかしながら、これらの手法ではトレッドの強度が低下する等、明らかに耐摩耗性が低下してしまう。
一方、補強性の高い微粒径のカーボンブラックを使用すると、耐摩耗性の向上は可能となるが、微粒径にすることによって、ゴム成分中へのカーボンブラックの分散が悪くなり、ゴム組成物の混練り作業性が低下すると共に、加硫したゴム組成物の発熱が高くなるという問題があった。
In addition, low rolling resistance can be achieved by using carbon black having low reinforcing properties or by reducing the amount of carbon black. However, these methods obviously lower the wear resistance, for example, the strength of the tread is reduced.
On the other hand, if carbon black with a fine particle size with high reinforcing properties is used, it is possible to improve the wear resistance, but by making the particle size fine, the dispersion of carbon black in the rubber component becomes worse, and the rubber composition There was a problem that workability of kneading of the product was lowered and heat generation of the vulcanized rubber composition was increased.
本発明は、このような状況下で、耐摩耗性を損なうことなく、優れた低転がり抵抗性(低発熱性)有し、タイヤ耐久性を著しく改善した重荷重用タイヤを提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a heavy duty tire that has excellent low rolling resistance (low heat generation) and significantly improved tire durability under such circumstances without impairing wear resistance. To do.
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の変性ポリブタジエンジエンゴムを特定量含むゴム組成物をトレッドに用いた重荷重用タイヤが、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち本発明は
[1] ゴム成分と充填材を含有し、かつ前記ゴム成分が、アミン系官能基変性ポリブタジエンゴム10〜70質量%と天然ゴムとを含むゴム組成物をトレッドゴムに用いたことを特徴とする重荷重用タイヤ、
[2] 変性ポリブタジエンゴムが、アミン系官能基としてプロトン性アミノ基及び/又は保護化アミノ基を有する上記[1]の重荷重用タイヤ、
[3]変性ポリブタジエンゴムが、さらに、ヒドロカルビルオキシシラン基を有する上記[1]又は[2]の重荷重用タイヤ、
[4] 変性ポリブタジエンゴムが、プロトン性アミノ基及び/又は保護化アミノ基とヒドロカルビルオキシシラン基とを有する上記[3]の重荷重用タイヤ、
[5] 同一の重合末端に、プロトン性アミノ基及び/又は保護化アミノ基とヒドロカルビルオキシシラン基とを有する上記[4]の重荷重用タイヤ、
[6] プロトン性アミノ基及び/又は保護化アミノ基が、−NH2、−NHRa、−NL1L2及び−NRbL3(ただし、Ra及びRbは、それぞれ炭化水素基を示し、L1、L2及びL3は、それぞれ水素原子又は解離し得る保護基を示す。)の中から選ばれる少なくとも一種の基である上記[2]〜[5]いずれかの重荷重用タイヤ、
[7] 変性ポリブタジエンゴムが、共役ジエン重合体の重合活性末端に、分子内に保護化アミノ基とヒドロカルビルオキシシラン基とを有する化合物を反応させ、変性してなるものである上記[3]〜[6]いずれかの重荷重用タイヤ、
[8] 分子内に保護化アミノ基とヒドロカルビルオキシシラン基とを有する化合物が、保護化第一アミノ基を有する2官能性ケイ素化合物である上記[7]の重荷重用タイヤ。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that a heavy duty tire using a rubber composition containing a specific amount of a specific modified polybutadiene diene rubber in a tread can achieve the object. I found it. The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention uses [1] a rubber composition containing a rubber component and a filler, and the rubber component contains 10 to 70% by mass of an amine-based functional group-modified polybutadiene rubber and natural rubber. Heavy duty tires, characterized by
[2] The heavy duty tire according to the above [1], wherein the modified polybutadiene rubber has a protic amino group and / or a protected amino group as an amine functional group,
[3] The heavy duty tire according to [1] or [2], wherein the modified polybutadiene rubber further has a hydrocarbyloxysilane group,
[4] The heavy duty tire according to the above [3], wherein the modified polybutadiene rubber has a protic amino group and / or a protected amino group and a hydrocarbyloxysilane group.
[5] The heavy duty tire according to the above [4], having a protic amino group and / or a protected amino group and a hydrocarbyloxysilane group at the same polymerization terminal,
[6] The protic amino group and / or the protected amino group is —NH 2 , —NHR a , —NL 1 L 2 and —NR b L 3 (wherein R a and R b are each a hydrocarbon group, And L 1 , L 2 and L 3 each represent a hydrogen atom or a dissociable protecting group.) The heavy duty tire according to any one of the above [2] to [5], which is at least one group selected from ,
[7] The above-mentioned [3], wherein the modified polybutadiene rubber is modified by reacting a compound having a protected amino group and a hydrocarbyloxysilane group in the molecule with the polymerization active terminal of the conjugated diene polymer. [6] Any heavy duty tire,
[8] The heavy duty tire according to [7], wherein the compound having a protected amino group and a hydrocarbyloxysilane group in the molecule is a bifunctional silicon compound having a protected primary amino group.
[9] 前記2官能性ケイ素原子を含む化合物が、一般式(I)
[10] 一般式(I)におけるAがハロゲン原子、炭素数1〜20のアルコキシ基又はヒドロキシ基である上記[9]の重荷重用タイヤ、
[11] 変性ポリブタジエンゴム重合体の重合活性末端に、分子内に保護化アミノ基とヒドロカルビルオキシシラン基とを有する化合物を反応させ、変性させたのち、周期律表(長周期型)の3族、4族、5族、12族、13族、14族及び15族のうちのいずれかに属する元素の化合物からなる縮合促進剤の存在下で、前記化合物が関与する縮合反応を施したものである上記[1]〜[10]いずれかの重荷重用タイヤ、
[12] 前記縮合促進剤が、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ビスマス(Bi)、又はアルミニウム(Al)の化合物からなり、前記縮合促進剤を構成する化合物は、前記元素のアルコキシド、カルボン酸塩、又はアセチルアセトナート錯塩である上記[11]の重荷重用タイヤ、
[13] 前記縮合促進剤が、チタンの化合物からなるチタン系縮合促進剤である上記[12]に記載の重荷重用タイヤ、
[14] チタン系縮合促進剤が、チタンのアルコキシド、カルボン酸塩及びアセチルアセトナート錯塩の中から選ばれる少なくとも一種である上記[13]の重荷重用タイヤ、
[15] 前記充填材として、前記ゴム成分100質量部当たり、カーボンブラック20〜65質量部とシリカ0〜30質量部とを含むと共にカーボンブラックとシリカの合計量が30〜65質量部である上記[1]〜[14]いずれかの重荷重用タイヤ、
[16] 前記シリカに対して、シランカップリング剤を2〜20質量%含有する上記[15]の重荷重用タイヤ、
[17] シランカップリング剤が、下記一般式(IV)
[18] ゴム成分が、(A)変性ポリブタジエンゴムを10〜70質量%と、天然ゴム90〜30質量%との組合わせを含む上記[1]〜[17]いずれかの重荷重用タイヤ、
を提供するものである。
[9] The compound containing a bifunctional silicon atom is represented by the general formula (I)
[10] The heavy duty tire according to [9], wherein A in the general formula (I) is a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydroxy group,
[11] After reacting a compound having a protected amino group and a hydrocarbyloxysilane group in the molecule with the polymerization active terminal of the modified polybutadiene rubber polymer, the group 3 of the periodic table (long-period type) In the presence of a condensation accelerator composed of a compound of an element belonging to any of Group 4, Group 5, Group 12, Group 13, Group 14 and Group 15, a condensation reaction involving the compound is performed. A heavy duty tire according to any one of the above [1] to [10],
[12] The condensation accelerator is composed of a compound of titanium (Ti), zirconium (Zr), bismuth (Bi), or aluminum (Al), and the compound constituting the condensation accelerator includes an alkoxide of the element, a carboxyl [11] a heavy duty tire which is an acid salt or an acetylacetonate complex salt,
[13] The heavy load tire according to [12], wherein the condensation accelerator is a titanium-based condensation accelerator made of a titanium compound.
[14] The heavy load tire according to [13], wherein the titanium-based condensation accelerator is at least one selected from titanium alkoxides, carboxylates, and acetylacetonate complex salts,
[15] The filler, which contains 20 to 65 parts by mass of carbon black and 0 to 30 parts by mass of silica per 100 parts by mass of the rubber component, and the total amount of carbon black and silica is 30 to 65 parts by mass [1] to [14] any heavy duty tire,
[16] The heavy duty tire according to [15] above, containing 2 to 20% by mass of a silane coupling agent relative to the silica.
[17] The silane coupling agent is represented by the following general formula (IV):
Is to provide.
本発明は、耐摩耗性を損なうことなく、優れた低転がり抵抗性(低発熱性)有し、タイヤ耐久性を著しく改善した重荷重用タイヤを提供することができる。 The present invention can provide a heavy duty tire having excellent low rolling resistance (low heat generation) and significantly improved tire durability without impairing wear resistance.
まず、本発明の変性ポリブタジエンゴムについて説明する。
[変性ポリブタジエンゴム]
本発明の変性ポリブタジエンゴム(以下、変性BRと称することがある。)は、アミン系官能基で変性されていることを要する。
本発明の変性BRにおいて、アミン系官能基が導入される重合体の位置については特に制限はなく、重合末端であってもよく、ポリマー鎖の側鎖であってもよいが、アミン系官能基の導入しやすさや、重合体末端からエネルギー消失を抑制して低発熱性を改良し得るなどの観点から、重合末端であることが好ましい。
アミン系官能基としては、プロトン性アミノ基及び/又は保護化アミノ基を好ましく挙げることができる。また、当該変性BRにおいては、前記プロトン性アミノ基及び/又は保護化アミノ基と共に、さらにヒドロカルビルオキシシラン基を、重合体中に有するものがさらに好ましい。
これらの官能基は、前記理由により、重合末端に導入されていることが好ましく、特に同一の重合末端に導入されていることが好ましい。
前記のプロトン性アミノ基、保護化アミノ基及びヒドロカルビルオキシシラン基、並びにベースのBR(以下、BR又は未変性BRと称する。)の変性に用いられるこれらの官能基を有する化合物(以下、変性剤と称することがある。)などについては、後で詳述する。
本発明の変性BRの製造方法としては、活性末端を有するBRを得たのち、その活性末端に、変性剤を反応させて、変性BRを製造する方法を採用することができる。
First, the modified polybutadiene rubber of the present invention will be described.
[Modified polybutadiene rubber]
The modified polybutadiene rubber of the present invention (hereinafter sometimes referred to as modified BR) is required to be modified with an amine functional group.
In the modified BR of the present invention, the position of the polymer into which the amine functional group is introduced is not particularly limited and may be a polymerization terminal or a side chain of the polymer chain. From the viewpoints of ease of introduction of the polymer and the ability to suppress energy loss from the polymer terminal to improve low heat build-up, the polymer terminal is preferable.
Preferred examples of the amine functional group include a protic amino group and / or a protected amino group. In the modified BR, those having a hydrocarbyloxysilane group in the polymer together with the protic amino group and / or the protected amino group are more preferable.
These functional groups are preferably introduced at the polymerization terminal for the above reasons, and particularly preferably introduced at the same polymerization terminal.
Compounds having these functional groups used for the modification of the above-mentioned protic amino group, protected amino group, hydrocarbyloxysilane group, and base BR (hereinafter referred to as BR or unmodified BR) (hereinafter referred to as a modifier) Etc.) will be described in detail later.
As a method for producing a modified BR of the present invention, a method for producing a modified BR by obtaining a BR having an active end and reacting a modifier with the active end can be employed.
(BRの製造)
本発明においては、活性末端を有するBRは、1,3−ブタジエンを単独重合して得られるものであり、その製造方法については特に制限はなく、溶液重合法、気相重合法、バルク重合法のいずれも用いることができるが、特に溶液重合法が好ましい。また、重合形式は、回分式及び連続式のいずれであってもよい。
また、BRの分子中に存在する活性部位の金属はアルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる1種であることが好ましく、アルカリ金属が好ましく、特にリチウム金属が好ましい。
上記溶液重合法においては、例えば有機アルカリ金属化合物、特にリチウム化合物を重合開始剤とし、1,3−ブタジエンをアニオン重合させることにより、目的のBRを製造することができる。
溶液重合法を用いる場合には、溶媒中の1,3−ブタジエン濃度は、好ましくは5〜50質量%、より好ましくは10〜30質量%である。
(Manufacture of BR)
In the present invention, BR having an active end is obtained by homopolymerizing 1,3-butadiene, and there is no particular limitation on the production method thereof. Solution polymerization method, gas phase polymerization method, bulk polymerization method Any of these can be used, but the solution polymerization method is particularly preferable. Moreover, any of a batch type and a continuous type may be sufficient as the superposition | polymerization form.
The active site metal present in the BR molecule is preferably one selected from alkali metals and alkaline earth metals, preferably alkali metals, and particularly preferably lithium metal.
In the solution polymerization method, for example, the target BR can be produced by anionic polymerization of 1,3-butadiene using an organic alkali metal compound, particularly a lithium compound as a polymerization initiator.
When using the solution polymerization method, the 1,3-butadiene concentration in the solvent is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 30% by mass.
重合開始剤のリチウム化合物としては、特に制限はないが、ヒドロカルビルリチウム及びリチウムアミド化合物が好ましく用いられ、前者のヒドロカルビルリチウムを用いる場合には、重合開始末端にヒドロカルビル基を有し、かつ他方の末端が重合活性部位であるBRが得られる。また、後者のリチウムアミド化合物を用いる場合には、重合開始末端に窒素含有基を有し、他方の末端が重合活性部位であるBRが得られる。 The lithium compound of the polymerization initiator is not particularly limited, but hydrocarbyl lithium and lithium amide compounds are preferably used. When the former hydrocarbyl lithium is used, it has a hydrocarbyl group at the polymerization initiation terminal and the other terminal. Is a polymerization active site. When the latter lithium amide compound is used, BR having a nitrogen-containing group at the polymerization initiation terminal and the other terminal being a polymerization active site is obtained.
上記ヒドロカルビルリチウムとしては、炭素数2〜20のヒドロカルビル基を有するものが好ましく、例えばエチルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−オクチルリチウム、n−デシルリチウム、フェニルリチウム、2−ナフチルリチウム、2−ブチル−フェニルリチウム、4−フェニル−ブチルリチウム、シクロへキシルリチウム、シクロベンチルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとブチルリチウムとの反応性生物などが挙げられるが、これらの中で、特にn−ブチルリチウムが好適である。 As the hydrocarbyl lithium, those having a hydrocarbyl group having 2 to 20 carbon atoms are preferable, for example, ethyl lithium, n-propyl lithium, isopropyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-octyl lithium, n-decyl. Examples include lithium, phenyllithium, 2-naphthyllithium, 2-butyl-phenyllithium, 4-phenyl-butyllithium, cyclohexyllithium, cyclobenthyllithium, and reactive organisms of diisopropenylbenzene and butyllithium. Of these, n-butyllithium is particularly preferred.
一方、リチウムアミド化合物としては、例えばリチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピぺリジド、リチウムへプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミド、リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジブチルアミド、リチウムジプロピルアミド、リチウムジへプチルアミド、リチウムジへキシルアミド、リチウムジオクチルアミド、リチウムジ−2−エチルへキシルアミド、リチウムジデシルアミド、リチウム−N−メチルピぺラジド、リチウムエチルプロピルアミド、リチウムエチルブチルアミド、リチウムエチルベンジルアミド、リチウムメチルフェネチルアミドなどが挙げられる。これらの中で、カーボンブラックに対する相互作用効果及び重合開始能の点から、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピぺリジド、リチウムへプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミドなどの環状リチウムアミドが好ましく、特にリチウムヘキサメチレンイミド及びリチウムピロリジドが好適である。 On the other hand, examples of the lithium amide compound include lithium hexamethylene imide, lithium pyrrolidide, lithium piperide, lithium heptamethylene imide, lithium dodecamethylene imide, lithium dimethyl amide, lithium diethyl amide, lithium dibutyl amide, lithium dipropyl amide, Heptylamide, lithium dihexylamide, lithium dioctylamide, lithium di-2-ethylhexylamide, lithium didecylamide, lithium-N-methylpiperazide, lithium ethylpropylamide, lithium ethylbutyramide, lithium ethylbenzylamide, lithium methylphenethyl Examples include amides. Among these, in view of the interaction effect on carbon black and the ability to initiate polymerization, cyclic lithium amides such as lithium hexamethylene imide, lithium pyrrolidide, lithium piperide, lithium heptamethylene imide, and lithium dodecamethylene imide are preferable, In particular, lithium hexamethylene imide and lithium pyrrolidide are suitable.
これらのリチウムアミド化合物は、一般に、二級アミンとリチウム化合物とから、予め調製したものを重合に使用することができるが、重合系中(in−Situ)で調製することもできる。また、この重合開始剤の使用量は、好ましくは単量体100g当たり、0.2〜20ミリモルの範囲で選定される。 In general, these lithium amide compounds prepared from a secondary amine and a lithium compound can be used for polymerization, but can also be prepared in a polymerization system (in-situ). The amount of the polymerization initiator used is preferably selected in the range of 0.2 to 20 mmol per 100 g of monomer.
前記リチウム化合物を重合開始剤として用い、アニオン重合によってBRを製造する方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。
具体的には、反応に不活性な有機溶媒、例えば脂肪族、脂環族、芳香族炭化水素化合物などの炭化水素系溶媒中において、1,3−ブタジエンを、前記リチウム化合物を重合開始剤として、所望により、用いられるランダマイザーの存在下にアニオン重合させることにより、目的のBRが得られる。
There is no restriction | limiting in particular as a method of manufacturing BR by anionic polymerization using the said lithium compound as a polymerization initiator, A conventionally well-known method can be used.
Specifically, in an organic solvent inert to the reaction, for example, in a hydrocarbon solvent such as an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon compound, 1,3-butadiene is used as the polymerization initiator. If desired, the desired BR can be obtained by anionic polymerization in the presence of the randomizer used.
前記炭化水素系溶媒としては、炭素数3〜8のものが好ましく、例えばプロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、1−ブテン、イソブテン、トランス−2−ブテン、シス−2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−へキセン、2−へキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。 The hydrocarbon solvent is preferably one having 3 to 8 carbon atoms, such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, n-hexane, cyclohexane, propene, 1-butene, isobutene, trans-2. -Butene, cis-2-butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
また、所望により用いられるランダマイザーとはBRのミクロ構造の制御、例えばシス−1,4−結合の含量、ビニル結合含量などを制御する化合物のことである。このランダマイザーとしては、特に制限はなく、従来ランダマイザーとして一般に使用されている公知の化合物の中から任意のものを適宜選択して用いることができる。具体的には、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、オキソラニルプロパンオリゴマー類[特に2,2−ビス(2−テトラヒドロフリル)−プロパンを含む物など]、トリエチルアミン、ピリジン、N−メチルモルホリン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、1,2−ジピぺリジノエタンなどのエーテル類及び三級アミン類などを挙げることができる。また、カリウム−t−アミレート、カリウム−t−ブトキシドなどのカリウム塩類、ナトリウム−t−アミレートなどのナトリウム塩類も用いることができる。
これらのランダマイザーは、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その使用量は、リチウム化合物1モル当たり、好ましくは0.01〜1000モル当量の範囲で選択される。
The randomizer used as desired is a compound that controls the microstructure of BR, for example, the content of cis-1,4-bond, the content of vinyl bond, and the like. The randomizer is not particularly limited, and any one of known compounds generally used as a conventional randomizer can be appropriately selected and used. Specifically, dimethoxybenzene, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, oxolanylpropane oligomers [especially those containing 2,2-bis (2-tetrahydrofuryl) -propane, etc.], triethylamine, pyridine , N-methylmorpholine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, ethers such as 1,2-dipiperidinoethane, and tertiary amines. Further, potassium salts such as potassium-t-amylate and potassium-t-butoxide, and sodium salts such as sodium-t-amylate can also be used.
One of these randomizers may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. The amount used is preferably selected in the range of 0.01 to 1000 molar equivalents per mole of the lithium compound.
この重合反応における温度は、好ましくは0〜150℃、より好ましくは20〜130℃の範囲で選定される。重合反応は、発生圧力下で行うことができるが、通常は単量体を実質的に液相に保つに十分な圧力で操作することが望ましい。すなわち、圧力は用いる重合媒体及び重合温度にもよるが、所望ならばより高い圧力を用いることができ、このような圧力は重合反応に関して不活性なガスで反応系を加圧する等の適当な方法で得られる。 The temperature in this polymerization reaction is preferably selected in the range of 0 to 150 ° C, more preferably 20 to 130 ° C. The polymerization reaction can be carried out under generated pressure, but it is usually desirable to operate at a pressure sufficient to keep the monomer in a substantially liquid phase. That is, the pressure depends on the polymerization medium used and the polymerization temperature, but if desired, a higher pressure can be used. Such a pressure is an appropriate method such as pressurizing the reaction system with an inert gas for the polymerization reaction. It is obtained by.
この重合においては、重合開始剤、溶媒、単量体など、重合に関与する全ての原材料は、水、酸素、二酸化炭素、プロトン性化合物などの反応阻害物質を除去したものを用いることが望ましい。
尚、得られるBRの、示差熱分析法により求めたガラス転移温度(Tg)が−95℃〜−15℃であることが好ましい。ガラス転移温度を上記範囲にすることによって、粘度が高くなるのを抑え、取り扱いが容易なBRを得ることができる。
In this polymerization, it is desirable that all raw materials involved in the polymerization, such as a polymerization initiator, a solvent, and a monomer, are obtained by removing reaction inhibitors such as water, oxygen, carbon dioxide, and protic compounds.
In addition, it is preferable that the glass transition temperature (Tg) calculated | required by the differential thermal analysis method of obtained BR is -95 degreeC--15 degreeC. By setting the glass transition temperature within the above range, it is possible to suppress the increase in viscosity and obtain BR that is easy to handle.
(BRの変性)
本発明においては、このようにして得られた活性末端を有するBRの該活性末端に、所定の変性剤を反応させて、重合末端にアミン系官能基、例えばプロトン性アミノ基及び/又は保護化アミノ基を、好ましくはプロトン性アミノ基及び/又は保護化アミノ基とヒドロカルビルオキシシラン基とを導入する。より好ましくは同一の重合末端に前記のプロトン性アミノ基及び/又は保護化アミノ基とヒドロカルビルオキシシラン基とを導入する。
前記プロトン性アミノ基及び/又は保護化ミノ基としては、例えば−NH2、−NHRa、−NL1L2及び−NRbL3(ただし、Ra及びRbは、それぞれ炭化水素基を示し、L1、L2及びL3は、それぞれ水素原子又は解離し得る保護基を示す。)の中から選ばれる少なくとも一種の基を挙げることができる。
前記のRa、Rbで示される炭化水素基としては、各種のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基を挙げることができる。L1、L2、L3としては、容易に解離し得る保護基であればよく、特に制限はなく、後述で説明するような基を挙げることができる。
(Modification of BR)
In the present invention, a predetermined modifier is reacted with the active terminal of the BR having the active terminal thus obtained, and an amine functional group such as a protic amino group and / or a protected group is formed at the polymerization terminal. An amino group, preferably a protic amino group and / or a protected amino group and a hydrocarbyloxysilane group are introduced. More preferably, the protic amino group and / or the protected amino group and the hydrocarbyloxysilane group are introduced into the same polymerization terminal.
As the protonic amino group and / or a protected amino group, for example -NH 2, -NHR a, -NL 1 L 2 and -NR b L 3 (provided that, R a and R b are each a hydrocarbon group And L 1 , L 2 and L 3 each represent a hydrogen atom or a dissociable protecting group).
Examples of the hydrocarbon group represented by R a and R b include various alkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, and aralkyl groups. L 1 , L 2 , and L 3 may be any protecting group that can be easily dissociated, and are not particularly limited, and examples thereof include groups described below.
<変性剤>
本発明においては、変性BRとして、同一の重合末端にプロトン性アミノ基及び/又は保護化アミノ基とヒドロカルビルオキシシラン基とを有するものが好ましく、したがって変性剤としては、同一分子内に保護化1級アミノ基を有する2官能性ケイ素化合物を用いることが好ましい。
同一分子内に保護化1級アミノ基を有する2官能性ケイ素化合物としては、例えば一般式(I)、一般式(II)及び一般式(III)で示される化合物を挙げることができる。
<Modifier>
In the present invention, the modified BR preferably has a protic amino group and / or a protected amino group and a hydrocarbyloxysilane group at the same polymerization terminal. Therefore, the modifying agent is protected within the same molecule. It is preferable to use a bifunctional silicon compound having a secondary amino group.
Examples of the bifunctional silicon compound having a protected primary amino group in the same molecule include compounds represented by general formula (I), general formula (II) and general formula (III).
(式中、R1、R2は、それぞれ独立に炭素数1〜20の炭化水素基、R3〜R5は、それぞれ独立に炭素数1〜20の炭化水素基、R6は炭素数1〜12のアルキレン基、Aは反応性基、好ましくはハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルコキシ基、fは1〜10の整数を示す。) Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R 3 to R 5 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 6 is a carbon number 1 -12 alkylene groups, A is a reactive group, preferably a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and f is an integer of 1 to 10.)
(式中、R7〜R11は、それぞれ独立に炭素数1〜20の炭化水素基、R12は炭素数1〜12のアルキレン基を示す。) (In the formula, R 7 to R 11 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 12 represents an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms.)
上記式(I)〜(III)において、R6又はR12の炭素数1〜12のアルキレン基としては、例えばメチレン基、エチレン基およびプロピレン基を好ましく挙げることができる。炭素数1〜20の炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基およびプロピル基などのアルキル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基及びベンジル基などのアラルキル基などのアリール基を挙げることができる。
また、式(I)のR3,R4およびR5の2つが結合してそれらが結合している珪素原子と一緒になって、4〜7員環を形成してもよく、同様に式(II)のR9,R10およびR11の2つが結合してそれらが結合している珪素原子と一緒になって、4〜7員環を形成してもよい。R13は炭素数1〜12のアルキレン基である。
Aは反応性基、好ましくはハロゲン原子、炭素数1〜20のアルコキシ基又はヒドロキシ基であり、あらかじめ加水分解により得られた珪素原子に結合するヒドロキシ基は、アルコキシ基に比べ、補強性充填材、特にシリカと反応する場合、シリカとの反応性はより高くなり、ゴム組成物中のシリカの分散性が向上し、且つゴム組成物の低発熱性が向上するという大きな効果を奏する。更に、加水分解によりヒドロキシ基を生成する特性基がアルコキシ基である場合は揮発性有機化合物(VOC、特にアルコール)を発生するが、ヒドロキシ基は発生しないので、作業環境上好ましい。
In the above formulas (I) to (III), preferred examples of the alkylene group having 1 to 12 carbon atoms of R 6 or R 12 include a methylene group, an ethylene group, and a propylene group. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include alkyl groups such as methyl group, ethyl group and propyl group, and aryl groups such as aralkyl groups such as phenyl group, tolyl group, naphthyl group and benzyl group. .
Further, two of R 3 , R 4 and R 5 in formula (I) may be bonded to form a 4- to 7-membered ring together with the silicon atom to which they are bonded. Two of R 9 , R 10 and R 11 in (II) may be bonded to form a 4- to 7-membered ring together with the silicon atom to which they are bonded. R 13 is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms.
A is a reactive group, preferably a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a hydroxy group. The hydroxy group bonded to the silicon atom obtained by hydrolysis in advance is more reinforcing filler than the alkoxy group. In particular, when reacting with silica, the reactivity with silica becomes higher, the dispersibility of silica in the rubber composition is improved, and the low exothermic property of the rubber composition is improved. Furthermore, when the characteristic group that generates a hydroxy group by hydrolysis is an alkoxy group, a volatile organic compound (VOC, particularly alcohol) is generated, but a hydroxy group is not generated.
同一分子内に保護化1級アミノ基を有する2官能性ケイ素化合物としては、例えばN,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルメチルジエトキシシラン、および1−トリメチルシリル−2−エトキシ−2−メチル−1−アザ−2−シラシクロペンタンなどを挙げることができる。
また、前記Aがハロゲン原子である化合物として例えば、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルメトキシクロロシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルエトキシクロロシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルメチルメトキシクロロシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルメチルエトキシクロロシランなどが挙げられる。
好ましくは、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、1−トリメチルシリル−2−エトキシ−2−メチル−1−アザ−2−シラシクロペンタンである。
これらの変性剤は、一種単独で用いてもよく、二種以上組み合わせて用いてもよい。またこの変性剤は部分縮合物であってもよい。
ここで、部分縮合物とは、変性剤のSiORの一部(全部ではない)が縮合によりSiOSi結合したものをいう。
上記の変性反応においては、使用する重合体は、少なくとも10%のポリマー鎖がリビング性を有するものが好ましい。
Examples of the bifunctional silicon compound having a protected primary amino group in the same molecule include N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethylmethyldimethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethylmethyldiethoxysilane, and 1-trimethylsilyl-2-ethoxy-2-methyl-1-aza-2-silacyclo Examples include pentane.
Examples of the compound wherein A is a halogen atom include N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethylmethoxychlorosilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethylethoxychlorosilane, and N, N-bis (trimethylsilyl) amino. Examples thereof include ethylmethylmethoxychlorosilane and N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethylmethylethoxychlorosilane.
Preferably, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysilane, 1-trimethylsilyl-2-ethoxy-2-methyl-1-aza-2- Silacyclopentane.
These modifiers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types. The modifier may be a partial condensate.
Here, the partial condensate means a product in which a part (not all) of the modifier SiOR is SiOSi bonded by condensation.
In the above modification reaction, it is preferable that the polymer to be used has at least 10% of the polymer chain having a living property.
上記変性剤による変性反応において、該変性剤の使用量は、好ましくは0.5〜200mmol/kg・BRである。同含有量は、さらに好ましくは1〜100mmol/kg・BRであり、特に好ましくは2〜50mmol/kg・BRである。ここで、BRとは、製造時または製造後、添加される老化防止剤などの添加剤を含まないポリマーのみの質量を意味する。変性剤の使用量を上記範囲にすることによって、充填材の分散性に優れ、加硫後の破壊特性、摩耗特性、低発熱性が改良される。
なお、上記変性剤の添加方法は、特に制限されず、一括して添加する方法、分割して添加する方法、あるいは、連続的に添加する方法などが挙げられるが、一括して添加する方法が好ましい。
また、変性剤は、重合開始末端、重合終了末端、重合体主鎖、側鎖のいずれに結合していてもよいが、重合体末端からエネルギー消失を抑制して低発熱性を改良しうる点から、重合開始末端あるいは重合終了末端に導入されていることが好ましい。
In the denaturing reaction using the denaturing agent, the amount of the denaturing agent used is preferably 0.5 to 200 mmol / kg · BR. The content is more preferably 1 to 100 mmol / kg · BR, and particularly preferably 2 to 50 mmol / kg · BR. Here, BR means the mass of only a polymer not containing an additive such as an anti-aging agent added during or after production. By making the usage-amount of a modifier into the said range, it is excellent in the dispersibility of a filler, and the fracture | rupture characteristic after vulcanization | cure, an abrasion characteristic, and low exothermic property are improved.
The method for adding the modifier is not particularly limited, and examples thereof include a batch addition method, a division addition method, and a continuous addition method. preferable.
Further, the modifier may be bonded to any of the polymerization initiation terminal, the polymerization termination terminal, the polymer main chain, and the side chain, but it can improve the low heat build-up by suppressing energy loss from the polymer terminal. Therefore, it is preferably introduced at the polymerization initiation terminal or the polymerization termination terminal.
<縮合促進剤>
本発明では、前記した変性剤として用いる保護化アミノ基を有するアルコキシシラン化合物が関与する縮合反応を促進するために、縮合促進剤を用いることが好ましい。
このような縮合促進剤としては、第三アミノ基を含有する化合物、又は周期律表(長周期型)の3族、4族、5族、12族、13族、14族及び15族のうちのいずれかの属する元素を一種以上含有する有機化合物を用いることができる。さらに縮合促進剤として、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ビスマス(Bi)及びアルミニウム(Al)からなる群から選択される少なくも一種以上の金属を含有する、アルコキシド、カルボン酸塩、又はアセチルアセトナート錯塩であることが好ましい。
ここで用いる縮合促進剤は、前記変性反応前に添加することもできるが、変性反応の途中及び又は終了後に変性反応系に添加することが好ましい。変性反応前に添加した場合、活性末端との直接反応が起こり、活性末端に保護された第一アミノ基を有するヒドロカルビロキシ基が導入されない場合がある。
縮合促進剤の添加時期としては、通常、変性反応開始5分〜5時間後、好ましくは変性反応開始15分〜1時間後である。
<Condensation accelerator>
In the present invention, a condensation accelerator is preferably used in order to accelerate the condensation reaction involving the alkoxysilane compound having a protected amino group used as the modifier.
Examples of such a condensation accelerator include a compound containing a tertiary amino group, or among group 3, 4, 5, 12, 13, 14, and 15 of the periodic table (long period type). An organic compound containing one or more elements belonging to any of the above can be used. Further, as a condensation accelerator, an alkoxide, carboxylate, or acetyl containing at least one metal selected from the group consisting of titanium (Ti), zirconium (Zr), bismuth (Bi), and aluminum (Al). An acetonate complex salt is preferred.
The condensation accelerator used here can be added before the modification reaction, but is preferably added to the modification reaction system during and / or after the modification reaction. When added before the denaturation reaction, a direct reaction with the active end may occur, and a hydrocarbyloxy group having a protected primary amino group at the active end may not be introduced.
The addition time of the condensation accelerator is usually 5 minutes to 5 hours after the start of the modification reaction, preferably 15 minutes to 1 hour after the start of the modification reaction.
縮合促進剤としては、具体的には、テトラメトキシチタニウム、テトラエトキシチタニウム、テトラ−n−プロポキシチタニウム、テトライソプロポキシチタニウム、テトラ−n−ブトキシチタニウム、テトラ−n−ブトキシチタニウムオリゴマー、テトラ−sec−ブトキシチタニウム、テトラ−tert−ブトキシチタニウム、テトラ(2−エチルヘキソキシ)チタニウム、ビス(オクタンジオレート)ビス(2−エチルヘキソキシ)チタニウム、テトラ(オクタンジオレート)チタニウム、チタニウムラクテート、チタニウムジプロポキシビス(トリエタノールアミネート)、チタニウムジブトキシビス(トリエタノールアミネート)、チタニウムトリブトキシステアレート、チタニウムトリプロポキシステアレート、チタニウムエチルヘキシルジオレート、チタニウムトリプロポキシアセチルアセトネート、チタニウムジプロポキシビス(アセチルアセトネート)、チタニウムトリプロポキシエチルアセトアセテート、チタニウムプロポキシアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、チタニウムトリブトキシアセチルアセトネート、チタニウムジブトキシビス(アセチルアセトネート)、チタニウムトリブトキシエチルアセトアセテート、チタニウムブトキシアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、チタニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、チタニウムジアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、ビス(2−エチルヘキサノエート)チタニウムオキサイド、ビス(ラウレート)チタニウムオキサイド、ビス(ナフテート)チタニウムオキサイド、ビス(ステアレート)チタニウムオキサイド、ビス(オレエート)チタニウムオキサイド、ビス(リノレート)チタニウムオキサイド、テトラキス(2−エチルヘキサノエート)チタニウム、テトラキス(ラウレート)チタニウム、テトラキス(ナフテート)チタニウム、テトラキス(ステアレート)チタニウム、テトラキス(オレエート)チタニウム、テトラキス(リノレート)チタニウム等のチタニウムを含む化合物を挙げることができる。 Specific examples of the condensation accelerator include tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetra-n-propoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium oligomer, tetra-sec- Butoxytitanium, tetra-tert-butoxytitanium, tetra (2-ethylhexoxy) titanium, bis (octanediolate) bis (2-ethylhexoxy) titanium, tetra (octanediolate) titanium, titanium lactate, titanium dipropoxybis (triethanol) Aminate), titanium dibutoxybis (triethanolaminate), titanium tributoxy systemate, titanium tripropoxy systemate, titanium ethyl Hexyldiolate, titanium tripropoxyacetylacetonate, titanium dipropoxybis (acetylacetonate), titanium tripropoxyethylacetoacetate, titaniumpropoxyacetylacetonatebis (ethylacetoacetate), titanium tributoxyacetylacetonate, titanium dibutoxy Bis (acetylacetonate), titanium tributoxyethyl acetoacetate, titanium butoxyacetylacetonate bis (ethylacetoacetate), titanium tetrakis (acetylacetonate), titanium diacetylacetonate bis (ethylacetoacetate), bis (2-ethyl) Hexanoate) titanium oxide, bis (laurate) titanium oxide, bis (naphthe G) titanium oxide, bis (stearate) titanium oxide, bis (oleate) titanium oxide, bis (linoleate) titanium oxide, tetrakis (2-ethylhexanoate) titanium, tetrakis (laurate) titanium, tetrakis (naphthate) titanium, Mention may be made of compounds containing titanium such as tetrakis (stearate) titanium, tetrakis (oleate) titanium, tetrakis (linoleate) titanium and the like.
また、縮合促進剤としては、例えば、トリス(2−エチルヘキサノエート)ビスマス、トリス(ラウレート)ビスマス、トリス(ナフテート)ビスマス、トリス(ステアレート)ビスマス、トリス(オレエート)ビスマス、トリス(リノレート)ビスマス、テトラエトキシジルコニウム、テトラ−n−プロポキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラ−n−ブトキシジルコニウム、テトラ−sec−ブトキシジルコニウム、テトラ−tert−ブトキシジルコニウム、テトラ(2−エチルヘキソキシ)ジルコニウム、ジルコニウムトリブトキシステアレート、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトネート、ジルコニウムジブトキシビス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムトリブトキシエチルアセトアセテート、ジルコニウムブトキシアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムジアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、ビス(2−エチルヘキサノエート)ジルコニウムオキサイド、ビス(ラウレート)ジルコニウムオキサイド、ビス(ナフテート)ジルコニウムオキサイド、ビス(ステアレート)ジルコニウムオキサイド、ビス(オレエート)ジルコニウムオキサイド、ビス(リノレート)ジルコニウムオキサイド、テトラキス(2−エチルヘキサノエート)ジルコニウム、テトラキス(ラウレート)ジルコニウム、テトラキス(ナフテート)ジルコニウム、テトラキス(ステアレート)ジルコニウム、テトラキス(オレエート)ジルコニウム、テトラキス(リノレート)ジルコニウム等を挙げることができる。 Examples of the condensation accelerator include tris (2-ethylhexanoate) bismuth, tris (laurate) bismuth, tris (naphthate) bismuth, tris (stearate) bismuth, tris (oleate) bismuth, and tris (linoleate). Bismuth, tetraethoxyzirconium, tetra-n-propoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium, tetra-n-butoxyzirconium, tetra-sec-butoxyzirconium, tetra-tert-butoxyzirconium, tetra (2-ethylhexoxy) zirconium, zirconium tributoxy Stearate, zirconium tributoxyacetylacetonate, zirconium dibutoxybis (acetylacetonate), zirconium tributoxyethylacetoacetate Zirconium butoxyacetylacetonate bis (ethylacetoacetate), zirconium tetrakis (acetylacetonate), zirconium diacetylacetonate bis (ethylacetoacetate), bis (2-ethylhexanoate) zirconium oxide, bis (laurate) zirconium oxide, Bis (naphthate) zirconium oxide, bis (stearate) zirconium oxide, bis (oleate) zirconium oxide, bis (linoleate) zirconium oxide, tetrakis (2-ethylhexanoate) zirconium, tetrakis (laurate) zirconium, tetrakis (naphthate) Zirconium, Tetrakis (stearate) zirconium, Tetrakis (oleate) zirconium, Tet Mention may be made of a kiss (linoleate) zirconium and the like.
また、トリエトキシアルミニウム、トリ−n−プロポキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリ−n−ブトキシアルミニウム、トリ−sec−ブトキシアルミニウム、トリ−tert−ブトキシアルミニウム、トリ(2−エチルヘキソキシ)アルミニウム、アルミニウムジブトキシステアレート、アルミニウムジブトキシアセチルアセトネート、アルミニウムブトキシビス(アセチルアセトネート)、アルミニウムジブトキシエチルアセトアセテート、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、トリス(2−エチルヘキサノエート)アルミニウム、トリス(ラウレート)アルミニウム、トリス(ナフテート)アルミニウム、トリス(ステアレート)アルミニウム、トリス(オレエート)アルミニウム、トリス(リノレート)アルミニウム等を挙げることができる。 Also, triethoxyaluminum, tri-n-propoxyaluminum, triisopropoxyaluminum, tri-n-butoxyaluminum, tri-sec-butoxyaluminum, tri-tert-butoxyaluminum, tri (2-ethylhexoxy) aluminum, aluminum dibutoxy Stearate, aluminum dibutoxyacetylacetonate, aluminum butoxybis (acetylacetonate), aluminum dibutoxyethylacetoacetate, aluminum tris (acetylacetonate), aluminum tris (ethylacetoacetate), tris (2-ethylhexanoate) ) Aluminum, Tris (laurate) aluminum, Tris (naphthate) aluminum, Tris (stearate) aluminum, To Scan (oleate) aluminum, tris (linolate) aluminum, and the like.
上述の縮合促進剤の内、チタン系縮合促進剤が好ましく、チタン金属のアルコキシド、チタン金属のカルボン酸塩、又はチタン金属のアセチルアセトナート錯塩が特に好ましい。この縮合促進剤の使用量としては、前記化合物のモル数が、反応系内に存在するヒドロカルビロキシ基総量に対するモル比として、0.1〜10となることが好ましく、0.5〜5が特に好ましい。縮合促進剤の使用量を前記範囲にすることによって縮合反応が効率よく進行する。 Of the above-mentioned condensation accelerators, titanium-based condensation accelerators are preferred, and titanium metal alkoxides, titanium metal carboxylates, or titanium metal acetylacetonate complex salts are particularly preferred. The amount of the condensation accelerator used is preferably such that the number of moles of the compound is 0.1 to 10 as the molar ratio to the total amount of hydrocarbyloxy groups present in the reaction system, and 0.5 to 5 Particularly preferred. By setting the use amount of the condensation accelerator within the above range, the condensation reaction proceeds efficiently.
本発明における縮合反応は、上述の縮合促進剤と、水蒸気又は水の存在下で進行する。水蒸気の存在下の場合として、スチームストリッピングによる脱溶媒処理が挙げられ、スチームストリッピング中に縮合反応が進行する。
また、縮合反応を水溶液中で行ってもよく、縮合反応温度は85〜180℃が好ましく、さらに好ましくは100〜170℃、特に好ましくは110〜150℃である。
縮合反応時の温度を前記範囲にすることによって、縮合反応を効率よく進行完結することができ、得られるBRの経時変化によるポリマーの老化反応等による品質の低下等を抑えることができる。
The condensation reaction in the present invention proceeds in the presence of the above-described condensation accelerator and water vapor or water. An example of the presence of water vapor is a solvent removal treatment by steam stripping, and the condensation reaction proceeds during steam stripping.
The condensation reaction may be carried out in an aqueous solution, and the condensation reaction temperature is preferably 85 to 180 ° C, more preferably 100 to 170 ° C, and particularly preferably 110 to 150 ° C.
By setting the temperature during the condensation reaction within the above range, the condensation reaction can be progressed and completed efficiently, and the deterioration of the quality due to the aging reaction of the polymer due to the change in BR over time can be suppressed.
なお、縮合反応時間は、通常、5分〜10時間、好ましくは15分〜5時間程度である。縮合反応時間を前記範囲にすることによって縮合反応を円滑に完結することができる。
なお、縮合反応時の反応系の圧力は、通常、0.01〜20MPa、好ましくは0.05〜10MPaである。
縮合反応を水溶液中で行う場合の形式については特に制限はなく、バッチ式反応器を用いても、多段連続式反応器等の装置を用いて連続式で行ってもよい。また、この縮合反応と脱溶媒を同時に行っても良い。
本発明における変性BRの変性剤由来のアミノ基は、上述のように脱保護処理を行うことによって生成する。上述したスチームストリッピング等の水蒸気を用いる脱溶媒処理以外の脱保護処理の好適な具体例を以下に詳述する。
すなわち、アミノ基の保護基を加水分解することによって遊離したアミノ基に変換する。これを脱溶媒処理することにより、アミノ基を有する変性BRを得ることができる。なお、該縮合処理を含む段階から、脱溶媒して乾燥ポリマーまでのいずれかの段階において必要に応じて変性剤由来の保護されたアミノ基の脱保護処理を行うことができる。
The condensation reaction time is usually about 5 minutes to 10 hours, preferably about 15 minutes to 5 hours. By setting the condensation reaction time within the above range, the condensation reaction can be completed smoothly.
In addition, the pressure of the reaction system at the time of condensation reaction is 0.01-20 Mpa normally, Preferably it is 0.05-10 Mpa.
There is no restriction | limiting in particular about the format in the case of performing a condensation reaction in aqueous solution, You may carry out by a continuous type using apparatuses, such as a batch type reactor and a multistage continuous type reactor. Moreover, you may perform this condensation reaction and a desolvent simultaneously.
The amino group derived from the modifying agent of the modified BR in the present invention is generated by performing the deprotection treatment as described above. Specific examples of suitable deprotection treatments other than the solvent removal treatment using steam such as steam stripping described above will be described in detail below.
That is, the amino protecting group is converted to a free amino group by hydrolysis. By removing this solvent, a modified BR having an amino group can be obtained. In addition, the deprotection treatment of the protected amino group derived from the modifier can be performed as necessary in any stage from the stage including the condensation treatment to the solvent removal to the dry polymer.
本発明において得られる変性BRのムーニー粘度(ML1+4、100℃)は、好ましくは10〜150、より好ましくは15〜80である。ムーニー粘度の値を上記範囲にすることによって、混練り作業性および加硫後の機械的特性のすぐれたゴム組成物を得ることができる。
本発明における変性BRは、重合体中にプロトン性アミノ基及び/又は保護化アミノ基などのアミン系官能基、好ましくはこれらのアミン系官能基とヒドロカルビルオキシシラン基とを有し、前記のプロトン性アミノ基や保護化アミノ基の解離基は、カーボンブラックやシリカに対して良好な相互作用を有しており、一方ヒドロカルビルオキシシラン基は、特にシリカに対して優れた相互作用を有している。当該変性BRを含むゴム組成物は、トレッドゴムに用いた場合、耐摩耗性を維持すると共に、低転がり抵抗性の重荷重用タイヤを得ることができる。
The Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the modified BR obtained in the present invention is preferably 10 to 150, more preferably 15 to 80. By setting the Mooney viscosity value within the above range, a rubber composition having excellent kneading workability and mechanical properties after vulcanization can be obtained.
The modified BR in the present invention has amine functional groups such as protic amino groups and / or protected amino groups in the polymer, preferably these amine functional groups and hydrocarbyloxysilane groups. The dissociative groups of the protective amino group and the protected amino group have a good interaction with carbon black and silica, while the hydrocarbyloxysilane group has a particularly excellent interaction with silica. Yes. When the rubber composition containing the modified BR is used for a tread rubber, it is possible to obtain a heavy duty tire having low rolling resistance while maintaining abrasion resistance.
次に本発明の重荷重用タイヤのトレッドに用いられるゴム組成物について説明する。
[ゴム組成物]
上記のゴム組成物は、ゴム成分と充填材を含有し、かつ前記ゴム成分が、アミン系官能基変性ポリブタジエンゴムを10〜70質量%と天然ゴムとを含むことが必要である。
(ゴム成分)
本発明の重荷重用タイヤのトレッドに用いられるゴム組成物は、ゴム成分として、当該変性BRを10〜70質量%含むことを要する。ゴム成分中の該変性BRの好ましい含有量は20〜60質量%である。さらに、ゴム成分として、天然ゴムを含むことが必要である。天然ゴムの好ましい含有量は、変性BRとの合計量に基づき、90〜30質量%、より好ましくは80〜40質量%である。ゴム成分中の変性BR及び天然ゴムの量を上記範囲にすることによって、所望の物性を有するゴム組成物を得ることが出来る。
また、天然ゴムを配合することによって組成物の機械的特性を改良すると共に、組成物の混練り作業性を改善する。
さらに、本発明におけるゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、ゴム成分として合成イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−α−オレフィン共重合ゴム、エチレン−α−オレフィンージエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、クロロブレンゴム、ハロゲン化プチルゴムおよびこれらの混合物などを加えることができる。また、その一部が多官能型、例えば四塩化スズ、四塩化珪素のような変性剤を用いることにより分岐構造を有しているものでもよい。
Next, the rubber composition used for the tread of the heavy duty tire of the present invention will be described.
[Rubber composition]
The rubber composition contains a rubber component and a filler, and the rubber component needs to contain 10 to 70% by mass of an amine functional group-modified polybutadiene rubber and natural rubber.
(Rubber component)
The rubber composition used for the tread of the heavy duty tire of the present invention needs to contain 10 to 70% by mass of the modified BR as a rubber component. The preferable content of the modified BR in the rubber component is 20 to 60% by mass. Furthermore, it is necessary to contain natural rubber as a rubber component. The preferable content of the natural rubber is 90 to 30% by mass, more preferably 80 to 40% by mass, based on the total amount with the modified BR. By setting the amounts of the modified BR and natural rubber in the rubber component within the above ranges, a rubber composition having desired physical properties can be obtained.
Further, by blending natural rubber, the mechanical properties of the composition are improved and the kneading workability of the composition is improved.
Furthermore, the rubber composition in the present invention includes, as desired, a synthetic isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-α-olefin copolymer rubber, ethylene as a rubber component, as long as the object of the present invention is not impaired. -Α-Olefin-diene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, chlorobrene rubber, halogenated butyl rubber, and mixtures thereof can be added. Further, some of them may have a branched structure by using a polyfunctional type, for example, a modifier such as tin tetrachloride or silicon tetrachloride.
(充填材)
本発明の重荷重用タイヤのトレッドに用いられるゴム組成物において、充填材として、補強性充填材を含有することが必要である。補強性充填材としては、通常カーボンブラックやシリカ等が挙げられる。前記カーボンブラックは、そのゴム層の力学的性能を高め、加工性等を改善させるものである限り、I2吸着量、CTAB比表面積、N2吸着量、DBP吸着量等の範囲を適宜選択した公知のカーボンブラックを使用することができる。カーボンブラックの種類としては、例えば、SAF、ISAF、HAF、HAF−HS等の公知のものを適宜選択して使用することができる。耐摩耗性を考慮すると、微粒子径のISAF、SAFが好ましく、特にSAFが好ましい。
(Filler)
In the rubber composition used for the tread of the heavy duty tire of the present invention, it is necessary to contain a reinforcing filler as the filler. Examples of the reinforcing filler usually include carbon black and silica. As long as the carbon black enhances the mechanical performance of the rubber layer and improves the workability and the like, the range of I 2 adsorption amount, CTAB specific surface area, N 2 adsorption amount, DBP adsorption amount and the like was appropriately selected. Known carbon black can be used. As the type of carbon black, for example, known ones such as SAF, ISAF, HAF, HAF-HS can be appropriately selected and used. In view of wear resistance, ISAF and SAF having a fine particle diameter are preferable, and SAF is particularly preferable.
また、シリカは、狭義の二酸化珪素のみを示すものではなく、ケイ酸系充填材を意味し、具体的には、無水ケイ酸の他に、含水ケイ酸、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等のケイ酸塩を含む。中でも耐摩耗性の優れた湿式シリカが好ましい。このようなシリカとしては、東ソー・シリカ社製「ニプシールAQ」、BET210m2/gが挙げられる。
前記充填材として、前記ゴム成分100質量部当たり、カーボンブラック20〜65質量部とシリカ0〜30質量部とを含むと共に、カーボンブラックとシリカの合計量が30〜65質量部であることが好ましく、より好ましくは40〜55質量部である。充填材の量を上記範囲にすることによって耐摩耗性を維持し、組成物の混練作業性の低下を抑制する。
Silica does not represent only silicon dioxide in a narrow sense, but means a silicate-based filler. Specifically, in addition to anhydrous silicic acid, hydrous silicic acid, calcium silicate, aluminum silicate, etc. Contains silicate. Of these, wet silica having excellent wear resistance is preferred. Examples of such silica include “Nipseal AQ” manufactured by Tosoh Silica Co., BET210 m 2 / g.
The filler preferably includes 20 to 65 parts by mass of carbon black and 0 to 30 parts by mass of silica per 100 parts by mass of the rubber component, and the total amount of carbon black and silica is preferably 30 to 65 parts by mass. More preferably, it is 40-55 mass parts. By setting the amount of the filler within the above range, the wear resistance is maintained, and the deterioration of the kneading workability of the composition is suppressed.
(シランカップリング剤)
本発明のゴム組成物においては、補強用充填材としてシリカを用いる場合、その補強性及び低発熱性をさらに向上させる目的で、シランカップリッグ剤を配合することができる。好ましいシランカップリング剤の配合量は、シランカップリング剤の種類などにより異なるが、シリカに対して、好ましくは2〜20質量%の範囲で選定される。この量が2質量%未満ではカップリング剤としての効果が充分に発揮されにくく、また、20質量%を超えるとゴム成分のゲル化を引き起こすおそれがある。カップリング剤としての効果およびゲル化防止などの点から、このシランカップリング剤の好ましい配合量は、5〜15質量%の範囲である。
(Silane coupling agent)
In the rubber composition of the present invention, when silica is used as the reinforcing filler, a silane coupling agent can be blended for the purpose of further improving the reinforcement and low heat build-up. The blending amount of the preferred silane coupling agent varies depending on the kind of the silane coupling agent, but is preferably selected in the range of 2 to 20% by mass with respect to silica. If the amount is less than 2% by mass, the effect as a coupling agent is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 20% by mass, the rubber component may be gelled. From the viewpoint of the effect as a coupling agent and the prevention of gelation, the preferred amount of the silane coupling agent is in the range of 5 to 15% by mass.
好ましいシランカップリング剤としては、下記一般式(IV) Preferred silane coupling agents include the following general formula (IV)
で表される保護化メルカプトシランからなるシランカップリング剤が用いられる。
一般式(IV)において、R14はR19O−、R19C(=O)O−、R19R20C=NO−、R19R20N−又は−(OSiR19R20)m(OSiR18R19R20)(ただし、R19及びR20は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜18の一価の炭化水素基である。)、R15はR14、水素原子又は炭素数1〜18の一価の炭化水素基、R16はR14、R15又は−[O(R21O)a]0.5−基(ただし、R21は炭素数1〜18のアルキレン基、aは1〜4の整数である。)、R17は炭素数1〜18の二価の炭化水素基、R18は炭素数1〜18の一価の炭化水素基を示し、x、y及びzは、x+y+2z=3、0≦x≦3、0≦y≦2、0≦z≦1の関係を満たす数である。
前記一般式(IV)において、炭素数1〜18の一価の炭化水素基としては、例えば炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基等を挙げることができる。ここで、上記アルキル基及びアルケニル基は直鎖状、枝分かれ状、環状のいずれであってもよく、前記アリール基及びアラルキル基は、芳香環上に低級アルキル基などの置換基を有していてもよい。
A silane coupling agent comprising a protected mercaptosilane represented by the formula:
In the general formula (IV), R 14 represents R 19 O—, R 19 C (═O) O—, R 19 R 20 C═NO—, R 19 R 20 N— or — (OSiR 19 R 20 ) m ( OSiR 18 R 19 R 20 ) (where R 19 and R 20 are each independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms), R 15 is R 14 , a hydrogen atom or carbon. A monovalent hydrocarbon group of 1 to 18, R 16 is R 14 , R 15 or — [O (R 21 O) a ] 0.5 — group (where R 21 is an alkylene group of 1 to 18 carbon atoms, a Is an integer of 1 to 4.), R 17 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, R 18 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and x, y and z Is a number satisfying the relationship of x + y + 2z = 3, 0 ≦ x ≦ 3, 0 ≦ y ≦ 2, and 0 ≦ z ≦ 1.
In the general formula (IV), examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. And an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. Here, the alkyl group and alkenyl group may be linear, branched or cyclic, and the aryl group and aralkyl group have a substituent such as a lower alkyl group on the aromatic ring. Also good.
前記炭素数1〜18の一価の炭化水素基の具体例としては、メチル基,エチル基,n−プロピル基,イソプロピル基,n−ブチル基,イソブチル基,sec−ブチル基,tert−ブチル基,ペンチル基,ヘキシル基,オクチル基,デシル基,ドデシル基,シクロペンチル基,シクロヘキシル基,ビニル基,プロぺニル基,アリル基,ヘキセニル基,オクテニル基,シクロペンテニル基,シクロヘキセニル基,フェニル基,トリル基,キシリル基,ナフチル基,ベンジル基,フェネチル基,ナフチルメチル基等が挙げられる。
前記一般式(IV)において、R21で表される炭素数1〜18のアルキレン基は、直鎖状、枝分かれ状、環状のいずれであってもよいが、特に直鎖状のものが好適である。この直鎖状のアルキレン基の例としては、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,オクタメチレン基,デカメチレン基,ドデカメチレン基等が挙げられる。
また、R17で表される炭素数1〜18の二価の炭化水素基としては、例えば炭素数1〜18のアルキレン基、炭素数2〜18のアルケニレン基、炭素数5〜18のシクロアルキレン基、炭素数6〜18のシクロアルキルアルキレン基、炭素数6〜18のアリーレン基、炭素数7〜18のアラルキレン基を挙げることができる。前記アルキレン基及びアルケニレン基は、直鎖状、枝分かれ状のいずれであってもよく、前記シクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基、アリーレン基及びアラルキレン基は、環上に低級アルキル基などの置換基を有していてもよい。
このR17としては、炭素数1〜6のアルキレン基が好ましく、特に直鎖状アルキレン基、例えばメチレン基、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、ヘキサメチレン基を好ましく挙げることができる。
前記一般式(IV)で表されるシランカップリング剤の例としては、3−ヘキサノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−デカノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−ラウロイルチオプロピルトリエトキシシラン、2−ヘキサノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−オクタノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−デカノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−ラウロイルチオエチルトリエトキシシラン、3−ヘキサノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−デカノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−ラウロイルチオプロピルトリメトキシシラン、2−ヘキサノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−オクタノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−デカノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−ラウロイルチオエチルトリメトキシシランなどを挙げることができる。
本発明においては、前記シランカップリング剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
さらに、当該シランカップリング剤とポリマーをカップリングするためにDPG(ジフェニルグアニジン)などに代表されるプロトンドナーを脱保護化剤として最終混練工程に配合することが好ましい。その使用量は、ゴム成分100質量部に対し、0.1〜5.0質量部が好ましく、更に好ましくは0.2〜3.0質量部である。
Specific examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, and tert-butyl group. , Pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, vinyl group, propenyl group, allyl group, hexenyl group, octenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, phenyl group, Examples include tolyl group, xylyl group, naphthyl group, benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group and the like.
In the general formula (IV), the alkylene group having 1 to 18 carbon atoms represented by R 21 may be linear, branched or cyclic, and is particularly preferably linear. is there. Examples of the linear alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, an octamethylene group, a decamethylene group, and a dodecamethylene group.
Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms represented by R 17 include an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 18 carbon atoms, and a cycloalkylene having 5 to 18 carbon atoms. Groups, cycloalkylalkylene groups having 6 to 18 carbon atoms, arylene groups having 6 to 18 carbon atoms, and aralkylene groups having 7 to 18 carbon atoms. The alkylene group and alkenylene group may be linear or branched, and the cycloalkylene group, cycloalkylalkylene group, arylene group, and aralkylene group may have a substituent such as a lower alkyl group on the ring. You may have.
R 17 is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably a linear alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, or a hexamethylene group. it can.
Examples of the silane coupling agent represented by the general formula (IV) include 3-hexanoylthiopropyltriethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane, 3-decanoylthiopropyltriethoxysilane, 3 -Lauroylthiopropyltriethoxysilane, 2-hexanoylthioethyltriethoxysilane, 2-octanoylthioethyltriethoxysilane, 2-decanoylthioethyltriethoxysilane, 2-lauroylthioethyltriethoxysilane, 3-hexa Noylthiopropyltrimethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltrimethoxysilane, 3-decanoylthiopropyltrimethoxysilane, 3-lauroylthiopropyltrimethoxysilane, 2-hexanoylthioethyltrimethoxysilane, 2 Octanoylthiopropyl ethyltrimethoxysilane, 2- deca Neu thio ethyltrimethoxysilane, and the like of 2-lauroyl thio ethyltrimethoxysilane.
In this invention, the said silane coupling agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
Furthermore, in order to couple the silane coupling agent and the polymer, it is preferable to add a proton donor typified by DPG (diphenylguanidine) or the like as a deprotecting agent in the final kneading step. The amount used is preferably from 0.1 to 5.0 parts by weight, more preferably from 0.2 to 3.0 parts by weight, per 100 parts by weight of the rubber component.
その他、本出願人により公開されたWO2004/000930パンフレットに記載の分子の両末端にオルガノオキシシリル基を有し、分子中央部にスルフィド又はポリスルフィドを有する特定の構造を有する硫黄含有シラン化合物を本発明に係るシランカップリング剤として用いた場合、ゴム組成物の未加硫粘度が低く、シリカの分散性が高いゴム組成物であって、タイヤのトレッド部材として使用した場合に、耐摩耗性が高く、走行中のタイヤの温度上昇を抑制する。 In addition, a sulfur-containing silane compound having a specific structure having an organooxysilyl group at both ends of a molecule described in the WO 2004/000930 pamphlet published by the present applicant and having a sulfide or polysulfide at the center of the molecule is disclosed in the present invention. When the rubber composition is used as a silane coupling agent, the rubber composition has a low unvulcanized viscosity and a high silica dispersibility, and when used as a tire tread member, has high wear resistance. , Suppresses the temperature rise of the running tire.
さらに、従来より使用されているシランカップリング剤も適用することができる。
シランカップリング剤としては、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(3−トリエトキシシリルプロピル)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−卜リエトキシシリルエチル)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、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチ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、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、3−トリエ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−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾリ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、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィドなどが挙げられるが、これらの中で補強性改善効果などの点から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドおよび3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィドが好適である。
これらのシランカップリング剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
Furthermore, conventionally used silane coupling agents can also be applied.
Examples of the silane coupling agent include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, and bis (2-triethoxy). Silylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyl Trimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarba Yl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxy Ethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, bis (3-diethoxymethylsilylpropyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl Tetrasulfide, dimethoxymethylsilylpropyl benzothiazolyl tetrasulfide, etc. are mentioned. Of these, bis 3-triethoxysilylpropyl) polysulfide and 3-trimethoxysilylpropyl benzothiazolyl tetrasulfide are preferable.
One of these silane coupling agents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
(ゴム組成物の調製)
本発明におけるゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用いられる各種薬品、例えば加硫剤、加硫促進剤、プロセス油、老化防止剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸などを含有させることができる。
上記加硫剤としては、硫黄等が挙げられ、その使用量は、ゴム成分100質量部に対し、硫黄分として0.1〜10.0質量部が好ましく、さらに好ましくは1.0〜5.0質量部である。0.1質量部未満では加硫ゴムの破壊強度、耐摩耗性、低発熱性が低下するおそれがあり、10.0質量部を超えるとゴム弾性が失われる原因となる。
(Preparation of rubber composition)
In the rubber composition of the present invention, various chemicals usually used in the rubber industry, for example, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a process oil, an antioxidant, as long as the object of the present invention is not impaired. A scorch inhibitor, zinc white, stearic acid and the like can be contained.
As said vulcanizing agent, sulfur etc. are mentioned, The usage-amount is 0.1-10.0 mass parts as a sulfur content with respect to 100 mass parts of rubber components, More preferably, it is 1.0-5. 0 parts by mass. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the rupture strength, wear resistance, and low heat build-up of the vulcanized rubber may be reduced. If the amount exceeds 10.0 parts by mass, the rubber elasticity is lost.
本発明で使用できる加硫促進剤は、特に限定されるものではないが、例えば、M(2−メルカプトベンゾチアゾール)、DM(ジベンゾチアジルジスルフィド)、CZ(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、あるいはDPG(ジフェニルグアニジン)等のグアニジン系の加硫促進剤等を挙げることができ、その使用量は、(A)ゴム成分100質量部に対し、0.1〜5.0質量部が好ましく、さらに好ましくは0.2〜3.0質量部である。 The vulcanization accelerator that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include M (2-mercaptobenzothiazole), DM (dibenzothiazyl disulfide), and CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazyl). Sulfenamide) and other guanidine vulcanization accelerators such as DPG (diphenylguanidine) can be mentioned, and the amount used is 0.1 with respect to 100 parts by mass of (A) rubber component. -5.0 mass parts is preferable, More preferably, it is 0.2-3.0 mass parts.
また、本発明におけるゴム組成物で使用できるプロセス油としては、例えばパラフィン系、ナフテン系、アロマチック系等を挙げることができる。引張強度、耐摩耗性を重視する用途にはアロマチック系が、ヒステリシスロス、低温特性を重視する用途にはナフテン系又はパラフィン系が用いられる。その使用量は、(A)ゴム成分100質量部に対して、0〜100質量部が好ましく、100質量部を超えると加硫ゴムの引張強度、低発熱性が悪化する傾向がある。 Examples of the process oil that can be used in the rubber composition of the present invention include paraffinic, naphthenic, and aromatic oils. Aromatics are used for applications that emphasize tensile strength and wear resistance, and naphthenic or paraffinic systems are used for applications that emphasize hysteresis loss and low-temperature characteristics. The amount used is preferably 0 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A), and if it exceeds 100 parts by mass, the tensile strength and low heat build-up of the vulcanized rubber tend to deteriorate.
本発明におけるゴム組成物は、ロール、インターナルミキサー等の混練り機を用いて混練りすることによって得られ、成形加工後、加硫を行い、タイヤトレッドに用いられる。 The rubber composition in the present invention is obtained by kneading using a kneading machine such as a roll or an internal mixer, and is vulcanized after molding and used for a tire tread.
[重荷重用タイヤ]
本発明の重荷重用タイヤは、前記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて、上記のように各種薬品を含有させたゴム組成物が未加硫の段階でトレッドに加工され、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。
このようにして得られた本発明の重荷重用タイヤは、耐摩耗性を損なうことなく、優れた低転がり抵抗性(低発熱性)を有し、タイヤ耐久性を著しく改善することが出来る。
[Heavy tires]
The heavy duty tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition. That is, if necessary, a rubber composition containing various chemicals as described above is processed into a tread at an unvulcanized stage, and pasted and molded by a normal method on a tire molding machine, and a raw tire is molded. Is done. The green tire is heated and pressed in a vulcanizer to obtain a tire.
The heavy duty tire of the present invention thus obtained has excellent low rolling resistance (low heat buildup) without impairing wear resistance, and can significantly improve tire durability.
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、重合体の物性及び諸特性は、下記の方法に従って測定した。
《変性BRの物性》
<ミクロ構造の分析法>
赤外法(モレロ法)により、1,4−シス結合含有量(%)及びビニル結合含有量(%)を測定した。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
The physical properties and various properties of the polymer were measured according to the following methods.
<< Physical properties of modified BR >>
<Microstructure analysis method>
1,4-cis bond content (%) and vinyl bond content (%) were measured by an infrared method (Morello method).
《タイヤ性能の評価(タイヤサイズ11R22.5)》
(1)転がり抵抗の評価
正規の荷重、内圧で80km/hでの転がり抵抗を測定し、比較例1の値を100として指数で表した、数値の小さいほうが転がり抵抗が低いことを示す。
(2)耐摩耗性の評価
試験タイヤをトラックのドライブ軸の装着し、10万km走行後の摩耗量を測定し、比較例1の値を100とし、指数で表した。指数の値が大きいほど、耐摩耗性が良好であることを示す。
<< Evaluation of tire performance (tire size 11R22.5) >>
(1) Evaluation of rolling resistance The rolling resistance at 80 km / h was measured with a normal load and internal pressure, and the value of Comparative Example 1 was expressed as an index, and the smaller the value, the lower the rolling resistance.
(2) Evaluation of wear resistance A test tire was mounted on a drive shaft of a truck, and the amount of wear after running for 100,000 km was measured. The value of Comparative Example 1 was taken as 100 and expressed as an index. It shows that abrasion resistance is so favorable that the value of an index | exponent is large.
合成例1 変性剤−Aの合成
窒素雰囲気下、攪拌機を備えたガラスフラスコ中のジクロロメタン溶媒400ml中にアミノシラン部位として36gの3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン(Gelest社製)を加えた後、さらに保護部位として塩化トリメチルシラン(Aldrich社製)48ml、トリエチルアミン53mlを溶液中に加え、17時間室温下で攪拌し、その後反応溶液をエバポレーターにかけることにより溶媒を取り除き、反応混合物を得、さらに得られた反応混合物を665Pa条件下で減圧蒸留することにより、130〜135℃留分としてN,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン(変性剤−A)を40g得た。
Synthesis Example 1 Synthesis of Modification Agent-A After adding 36 g of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane (manufactured by Gelest) as an aminosilane moiety in 400 ml of dichloromethane solvent in a glass flask equipped with a stirrer under a nitrogen atmosphere, 48 ml of trimethylsilane chloride (Aldrich) and 53 ml of triethylamine were added to the solution as protective sites, and the mixture was stirred for 17 hours at room temperature. Thereafter, the solvent was removed by applying the reaction solution to an evaporator to obtain a reaction mixture. The reaction mixture was distilled under reduced pressure under the condition of 665 Pa to obtain 40 g of N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysilane (Modifier-A) as a 130-135 ° C. fraction.
合成例2 変性剤−Bの合成
窒素雰囲気下、攪拌機を備えたガラスフラスコ中のジクロロメタン溶媒400ml中にアミノシラン部位として41gの3−アミノプロピルトリエトキシシラン(Gelest社製)を加えた後、さらに保護部位として塩化トリメチルシラン(Aldrich社製)48ml、トリエチルアミン53mlを溶液中に加え、17時間室温下で攪拌し、その後反応溶液をエバポレーターにかけることにより溶媒を取り除き、組成反応溶液を得、さらに得られた反応溶液を5mm/Hg条件下で減圧蒸留することにより、125〜130℃留分としてN,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリエトキシシラン(変性剤−B)を40g得た。
Synthesis Example 2 Synthesis of Modifier-B Under a nitrogen atmosphere, 41 g of 3-aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Gelest) was added as an aminosilane moiety to 400 ml of dichloromethane solvent in a glass flask equipped with a stirrer, followed by further protection. 48 ml of trimethylsilane chloride (manufactured by Aldrich) and 53 ml of triethylamine were added to the solution as the site, and the mixture was stirred for 17 hours at room temperature. Thereafter, the solvent was removed by applying the reaction solution to an evaporator to obtain a composition reaction solution. The reaction solution was distilled under reduced pressure under 5 mm / Hg conditions to obtain 40 g of N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane (modifier-B) as a 125 to 130 ° C. fraction.
合成例3 変性剤−Cの合成
アミノシラン部位として36gの3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン(Gelest社製)を30g用いた以外は、合成例1に準拠して行い、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルジメチルエトキシシラン(変性剤−C)を得た。
Synthesis Example 3 Synthesis of Modification Agent-C N, N-bis (trimethylsilyl) was performed according to Synthesis Example 1 except that 30 g of 36 g of 3-aminopropyldimethylethoxysilane (Gelest) was used as the aminosilane moiety. Aminopropyldimethylethoxysilane (Modifier-C) was obtained.
製造例1 変性BR−1の製造
窒素置換された5Lオートクレーブに、窒素下、シクロヘキサン1.4kg、1,3−ブタジエン250g、2,2−ジテトラヒドロフリルプロパン(0.0285mmol)を注入し、これに2.85mmolのn−ブチルリチウム(BuLi)を加えた後、攪拌装置を備えた50℃温水浴中で4.5時間重合を行った。1,3−ブタジエンの反応転化率は、ほぼ100%であった。引き続き重合触媒を失活させることなく、重合溶液を温度50℃に保ち、合成例1で得た変性剤−A1129mgを加えて、変性反応を30分間行った。この後重合体溶液に、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールを添加した。次いで、スチームストリッピングにより脱溶媒及び保護された第一アミノ基の脱保護を行い、110℃に調温された熱ロールによりゴムを乾燥し、変性BR−1を得た。得られた変性BR−1のシス−1,4結合含有量は40%、ビニル結合含有量は20%であった。
Production Example 1 Production of Modified BR-1 Into a nitrogen-substituted 5 L autoclave, 1.4 kg of cyclohexane, 250 g of 1,3-butadiene, and 2,2-ditetrahydrofurylpropane (0.0285 mmol) were injected under nitrogen. Then, 2.85 mmol of n-butyllithium (BuLi) was added thereto, followed by polymerization in a 50 ° C. warm water bath equipped with a stirrer for 4.5 hours. The reaction conversion of 1,3-butadiene was almost 100%. Subsequently, without deactivating the polymerization catalyst, the polymerization solution was kept at a temperature of 50 ° C., 1129 mg of the modifier-A obtained in Synthesis Example 1 was added, and the modification reaction was performed for 30 minutes. Thereafter, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was added to the polymer solution. Next, the solvent was removed by steam stripping and the protected primary amino group was deprotected, and the rubber was dried by a hot roll adjusted to 110 ° C. to obtain modified BR-1. The resulting modified BR-1 had a cis-1,4 bond content of 40% and a vinyl bond content of 20%.
製造例2 変性BR−2の製造
製造例1において、変性剤−A1129mgの代わりに、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン(変性剤−D)1020mgを用いた以外は、製造例1と同様にして変性BR−2を得た。
この変性BR−2のシス−1,4結合含有量及びビニル結合含有量は、変性BR−1とほぼ同様であった。
なお、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミンは、チッソ(株)製、商標「サイラエース S340」を用いた。
Production Example 2 Production of Modified BR-2 In Production Example 1, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine (modifier-) was used instead of modifier-A1129 mg. D) Modified BR-2 was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 1020 mg was used.
The modified BR-2 had almost the same cis-1,4 bond content and vinyl bond content as the modified BR-1.
As N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, the trade name “Silaace S340” manufactured by Chisso Corporation was used.
製造例3 変性BR−3の製造
変性前の重合体の製造は、製造例1と同様の方法にて行った。引き続き重合触媒を失活させることなく、重合温度を50℃に保ち、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾール(変性剤−E)922mgを加えて、変性反応を15分間行った。この後縮合促進剤として、ビス(2−エチルヘキサン酸)錫4.09gを加え、さらに15分間攪拌した。最後に反応後の重合体溶液に、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールを添加したのち、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールによりゴムを乾燥し、変性BR−3を得た。
この変性BR−3のシス−1,4結合含有量及びビニル結合含有量は、変性BR−1とほぼ同様であった。
Production Example 3 Production of Modified BR-3 The polymer before modification was produced in the same manner as in Production Example 1. Subsequently, without deactivating the polymerization catalyst, the polymerization temperature was maintained at 50 ° C., and 922 mg of N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole (modifier-E) was added to effect the modification reaction. Went for a minute. Thereafter, 4.09 g of bis (2-ethylhexanoic acid) tin was added as a condensation accelerator, and the mixture was further stirred for 15 minutes. Finally, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol is added to the polymer solution after the reaction, and then the solvent is removed by steam stripping, and the rubber is dried by a hot roll adjusted to 110 ° C. As a result, modified BR-3 was obtained.
This modified BR-3 had almost the same cis-1,4 bond content and vinyl bond content as that of the modified BR-1.
製造例4 変性BR−4の製造
製造例1において、変性剤−A1129mgの代わりに、合成例2で得た変性剤−B1231mgを用いた以外は、製造例1と同様にして、変性BR−4を得た。
この変性BR−4のシス−1,4結合含有量及びビニル結合含有量は、変性BR−1とほぼ同様であった。
Production Example 4 Production of Modified BR-4 In Production Example 1, modified BR-4 was prepared in the same manner as in Production Example 1, except that the modifier-B1231 mg obtained in Synthesis Example 2 was used instead of the modifier-A1129 mg. Got.
The cis-1,4 bond content and vinyl bond content of the modified BR-4 were almost the same as those of the modified BR-1.
製造例5 変性BR−5の製造
製造例1において、変性剤−A1129mgの代わりに、合成例3で得た変性剤−C1027mgを用いた以外は、製造例1と同様にして、変性BR−5を得た。
この変性BR−5のシス−1,4結合含有量及びビニル結合含有量は、変性BR−1とほぼ同様であった。
Production Example 5 Production of Modified BR-5 Modified BR-5 in the same manner as in Production Example 1 except that, in Production Example 1, the modifying agent-C1027 mg obtained in Synthesis Example 3 was used instead of the modifying agent-A1129 mg. Got.
The modified BR-5 had almost the same cis-1,4 bond content and vinyl bond content as the modified BR-1.
製造例6 変性BR−6の製造
変性前の重合体の製造は、製造例1と同様の方法にて行った。引き続き重合触媒を失活させることなく、重合温度を50℃に保ち、合成例1で得た変性剤−A1129mgを加えて、変性反応を15分間行った。この後縮合促進剤として、テトラキス(2−エチルヘキソキシ)チタン6.19gを加え、さらに15分間攪拌した。最後に反応後の重合体溶液に、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールを添加したのち、スチームストリッピングにより脱溶媒及び保護された第一アミノ基の脱保護を行い、110℃に調温された熱ロールによりゴムを乾燥し、変性BR−6を得た。
この変性BR−6のシス−1,4結合含有量及びビニル結合含有量は、変性BR−1とほぼ同様であった。
Production Example 6 Production of Modified BR-6 The polymer before the modification was produced in the same manner as in Production Example 1. Subsequently, without deactivating the polymerization catalyst, the polymerization temperature was maintained at 50 ° C., 1129 mg of the modifier-A obtained in Synthesis Example 1 was added, and the modification reaction was performed for 15 minutes. Thereafter, 6.19 g of tetrakis (2-ethylhexoxy) titanium was added as a condensation accelerator, and the mixture was further stirred for 15 minutes. Finally, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was added to the polymer solution after the reaction, and then the solvent was removed by steam stripping and the protected primary amino group was deprotected, The rubber was dried with a hot roll adjusted to a temperature of 1, to obtain modified BR-6.
The modified BR-6 had almost the same cis-1,4 bond content and vinyl bond content as the modified BR-1.
製造例7 変性BR−7の製造
製造例6において、縮合促進剤として、テトラキス(2−エチル−1,3−ヘキサンジオラト)チタン8.11gを用いた以外は、製造例6と同様に実施して、変性BR−7を得た。
この変性BR−7のシス−1,4結合含有量及びビニル結合含有量は、変性BR−1とほぼ同様であった。
Production Example 7 Production of Modified BR-7 Performed in the same manner as in Production Example 6, except that 8.11 g of tetrakis (2-ethyl-1,3-hexanediolato) titanium was used as the condensation accelerator in Production Example 6. As a result, modified BR-7 was obtained.
The modified BR-7 had almost the same cis-1,4 bond content and vinyl bond content as the modified BR-1.
製造例8 変性BR−8の製造
製造例6において、縮合促進剤として、ビス(2−エチルヘキサン酸)錫4.09gを用いた以外は、製造例6と同様に実施して、変性BR−8を得た。
この変性BR−6のシス−1,4結合含有量及びビニル結合含有量は、変性BR−1とほぼ同様であった。
Production Example 8 Production of Modified BR-8 The same procedure as in Production Example 6 was carried out except that 4.09 g of bis (2-ethylhexanoic acid) tin was used as the condensation accelerator in Production Example 6, and modified BR- 8 was obtained.
The modified BR-6 had almost the same cis-1,4 bond content and vinyl bond content as the modified BR-1.
製造例9 変性BR−9の製造
製造例6において、縮合促進剤として、ビス(2−エチルヘキサノエート)酸化ジルコニウム3.97gを用いた以外は、製造例6と同様に実施して、変性BR−9を得た。
この変性BR−9のシス−1,4結合含有量及びビニル結合含有量は、変性BR−1とほぼ同様であった。
Production Example 9 Production of Modified BR-9 The same procedure as in Production Example 6 was conducted except that 3.97 g of bis (2-ethylhexanoate) zirconium oxide was used as the condensation accelerator in Production Example 6. BR-9 was obtained.
The modified BR-9 had almost the same cis-1,4 bond content and vinyl bond content as the modified BR-1.
実施例1〜16及び比較例1〜3
第1表に示す配合組成を有する19種のゴム組成物を調製し、タイヤサイズ11R22.5のトレッドゴムに適用し、それぞれ転がり抵抗の評価及び耐摩耗性の評価を行った。評価結果を第1表に示す。
Examples 1-16 and Comparative Examples 1-3
Nineteen types of rubber compositions having the composition shown in Table 1 were prepared and applied to a tread rubber having a tire size of 11R22.5, and rolling resistance and wear resistance were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[注]
1)ポリブタジエンゴム:JSR社製「BR01」
2)変性ポリブタジエンゴム
・変性BR−1:製造例1で得られたもの
変性剤;N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラ
ン
・変性BR−2:製造例2で得られたもの
変性剤;N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1
−プロパンアミン
・変性BR−3:製造例3で得られたもの
変性剤;N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾー
ル
縮合促進剤;ビス(2−エチルヘキサン酸)錫
・変性BR−4:製造例4で得られたもの
変性剤;N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリエトキシシラン
・変性BR−5:製造例5で得られたもの
変性剤;N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルジメチルエトキシシラ
ン
・変性BR−6:製造例6で得られたもの
変性剤;N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラ
ン
縮合促進剤;テトラキス(2−エチルヘキソキシ)チタン
・変性BR−7:製造例7で得られたもの
変性剤;N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラ
ン
縮合促進剤;テトラキス(2−エチル−1,3−ヘキサンジオラト)チタン
・変性BR−8:製造例8で得られたもの
変性剤;N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラ
ン
縮合促進剤;ビス(2−エチルヘキサン酸)錫
・変性BR−9:製造例9で得られたもの
変性剤;N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラ
ン
縮合促進剤;ビス(2−エチルヘキサノエート)酸化ジルコニウム
3)カーボンブラックN134:東海カーボン社製
4)カーボンブラックN234:東海カーボン社製
5)シリカ:東ソー・シリカ社製「ニプシールAQ」
6)シランカップリング剤:デグッサ社製「Si69」
7)老化防止剤6PPD:大内新興化学工業社製「ノクラック6C」
8)加硫促進剤CZ:大内新興化学工業社製「ノクセラーCZ」
第1表から、実施例のものは、比較例のものに比べて、タイヤ性能において、耐摩耗性と転がり抵抗のバランスに優れていることが分かる。
[note]
1) Polybutadiene rubber: “BR01” manufactured by JSR
2) Modified polybutadiene rubber Modified BR-1: obtained in Production Example 1 Modifier: N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysila
Modified BR-2: obtained in Production Example 2 Modifier: N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1
-Propanamine-Modified BR-3: Obtained in Production Example 3 Modifier: N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole
B condensation accelerator: bis (2-ethylhexanoic acid) tin modified BR-4: obtained in Production Example 4 modifier: N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane modified BR-5: What was obtained in Production Example 5 Modifier: N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyldimethylethoxysila
Modified BR-6: Obtained in Production Example 6 Modifier: N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysila
Condensation accelerator: tetrakis (2-ethylhexoxy) titanium Modified BR-7: obtained in Production Example 7 Modifier: N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysila
Condensation accelerator: tetrakis (2-ethyl-1,3-hexanediolato) titanium Modified BR-8: obtained in Production Example 8 Modifier: N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxy Syrah
Condensation accelerator: bis (2-ethylhexanoic acid) tin Modified BR-9: obtained in Production Example 9 Modifier: N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysila
Condensation accelerator: bis (2-ethylhexanoate) zirconium oxide 3) Carbon black N134: Tokai Carbon Co., Ltd. 4) Carbon black N234: Tokai Carbon Co., Ltd. 5) Silica: Tosoh Silica Co., Ltd. “Nipseal AQ”
6) Silane coupling agent: “Si69” manufactured by Degussa
7) Anti-aging agent 6PPD: “NOCRACK 6C” manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
8) Vulcanization accelerator CZ: “Noxeller CZ” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
From Table 1, it can be seen that the example is superior in the balance of wear resistance and rolling resistance in the tire performance as compared with the comparative example.
本発明の重荷重用タイヤは、耐摩耗性を損なうことなく、優れた低転がり抵抗性(低発熱性)を有し、タイヤ耐久性を著しく改善したタイヤであり、トラック、バス用タイヤ等に好適に適用することができる。 The heavy-duty tire of the present invention has excellent low rolling resistance (low heat generation) without impairing wear resistance, and has significantly improved tire durability, and is suitable for truck and bus tires. Can be applied to.
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