JP2011148891A - Diene-based rubber composition - Google Patents

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Ryujiro Kutsuzawa
龍次郎 沓澤
Keisuke Chino
圭介 知野
Yoshiaki Shinohara
義明 篠原
Yoshihisa Inoue
芳久 井上
Yuki Sugiura
裕記 杉浦
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diene-based rubber composition which provides a vulcanizate excellent in processability, and excellent in elongation at break, an elastic modulus, and heat build-up, and therefore is effectively used as a molding material etc., of belt cushion of a pneumatic tire and/or that of an upper soft bead filler. <P>SOLUTION: The diene-based rubber composition is formed by compounding 100 pts.wt. of a diene-based rubber with 30-50 pts.wt. of carbon black with iodine adsorption of 70-100 g/kg and DBP absorption of (90-110)×10<SP>-5</SP>m<SP>3</SP>/kg, wherein the diene-based rubber is composed of (A) 95-99 wt.% of a diene-based rubber and (B) 5-1 wt.% of hydrogen bond-forming thermoplastic elastomer of which the main chain is composed of a diene-based rubber, which has a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle in the molecule, and of which the weight-average molecular weight Mw is 50,000 or more. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ジエン系ゴム組成物に関する。さらに詳しくは、空気入りタイヤのベルトクッション、上部軟質ビードフィラー等の成形材料として好適に用いられるジエン系ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a diene rubber composition. More specifically, the present invention relates to a diene rubber composition suitably used as a molding material for a pneumatic tire belt cushion, an upper soft bead filler, and the like.

空気入りタイヤのベルトクッションや上部軟質ビードフィラーは、タイヤの内部に配置されるため熱を備蓄し易いので、低発熱性であることが重要な特性である。また、その弾性率が小さいと、走行中の変形が大きくなるため疲労劣化が進み易く、またそれぞれの隣接パーツの動きを大きくするので、結果的にタイヤの発熱性の悪化やセパレーション等の破壊現象が起こり易くなり、そのため弾性率についても十分な配慮が必要である。   Since the belt cushion and the upper soft bead filler of a pneumatic tire are arranged inside the tire and easily store heat, it is an important characteristic that they have low exothermic properties. In addition, if the elastic modulus is small, deformation during driving increases and fatigue deterioration easily progresses, and the movement of each adjacent part increases, resulting in deterioration of tire heat generation and breakdown phenomena such as separation. Therefore, sufficient consideration should be given to the elastic modulus.

このように、ベルトクッションや上部軟質ビードフィラーにあっては、発熱性、弾性率、さらには破断伸びが重要な物性であるといえる。一般的に、発熱性を向上させるためにはシリカ配合が行われるが、この場合には粘度が上昇し、工場加工性が悪化するようになる。また、高破断伸びを得るためには、配合されるカーボンブラックの減量や比表面積を大きくすることなどが考えられるが、これは弾性率の低下を招くこととなる。   Thus, in the belt cushion and the upper soft bead filler, it can be said that exothermic properties, elastic modulus, and elongation at break are important physical properties. Generally, silica is blended in order to improve the heat build-up, but in this case, the viscosity increases and the factory processability deteriorates. In order to obtain high elongation at break, it is conceivable to reduce the amount of carbon black to be blended or increase the specific surface area, but this leads to a decrease in the elastic modulus.

特許文献1〜2には、天然ゴムラテックスに極性基含有単量体、例えばカルボキシル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、含窒素複素環基等を含有する単量体の1種または2種以上をグラフト重合させた変性天然ゴムを10重量%以上含有するゴム組成物を用いて、空気入りタイヤのトレッドアンダークッションおよび/またはベルトアンダークッションを形成させることにより、低発熱性と高耐破壊性とを備えた空気入りタイヤが提供されると述べられている。   Patent Documents 1 and 2 include one or two or more types of monomers containing a polar group-containing monomer such as a carboxyl group, a carbonyl group, an oxycarbonyl group, and a nitrogen-containing heterocyclic group in natural rubber latex. By forming a tread undercushion and / or a belt undercushion of a pneumatic tire using a rubber composition containing 10% by weight or more of a grafted modified natural rubber, low heat buildup and high fracture resistance are achieved. It is stated that a pneumatic tire is provided.

カルボキシル基含有単量体としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、テトラコン酸、けい皮酸等の不飽和カルボン酸が挙げられ、またこのゴム組成物中にはDBP吸収量が80×10-5m3/kg以上のカーボンブラック、例えばSAF、ISAF、HAF、FEF、GPFカーボンブラックを配合し得るとされ、その実施例ではN330(HAF)カーボンブラックが変性天然ゴム100重量部当り10〜55重量部の割合で用いられており、低いtanδの値も示されている。 Examples of the carboxyl group-containing monomer include unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, tetraconic acid, cinnamic acid, and the rubber composition contains DBP absorption. Carbon black having an amount of 80 × 10 -5 m 3 / kg or more, for example, SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF carbon black is said to be compounded.In that example, N330 (HAF) carbon black is a modified natural rubber 100 It is used at a rate of 10 to 55 parts by weight per part by weight, and low tan δ values are also shown.

しかしながら、ここで用いられている変性天然ゴムは、天然ゴムラテックスに極性基含有単量体をグラフト重合させて得られたものであり、水素結合性を有してはおらず、またその用途が空気入りタイヤのトレッドアンダークッションおよび/またはベルトアンダークッションということもあって、そこでは弾性率についての配慮がなされてはいない。   However, the modified natural rubber used here is obtained by graft polymerization of a polar group-containing monomer to natural rubber latex and does not have hydrogen bonding properties. In some cases, the tread undercushion and / or the belt undercushion of the tires in which no consideration is given to the elastic modulus.

特開2006−151259号公報JP 2006-151259 A 特開2006−151163号公報JP 2006-151163 A 特許第3,998,690号公報Japanese Patent No. 3,998,690 特許第4,011,057号公報Japanese Patent No. 4,011,057 特許第4,037,016号公報Japanese Patent No. 4,037,016 EP 0 933 381 A1EP 0 933 381 A1

本発明の目的は、加工性にすぐれ、破断伸び、弾性率および発熱性にすぐれた加硫物を与えることができ、したがって空気入りタイヤのベルトクッションおよび/または上部軟質ビードフィラーの成形材料等として有効に用いられるジエン系ゴム組成物を提供することにある。   The object of the present invention is to provide a vulcanizate having excellent workability, excellent elongation at break, elastic modulus and exothermicity, and therefore, as a molding material for a pneumatic tire belt cushion and / or upper soft bead filler, etc. It is to provide a diene rubber composition that is effectively used.

かかる本発明の目的は、(A)ジエン系ゴム95〜99重量%および(B)主鎖がジエン系ゴムよりなり、カルボニル含有基と含窒素複素環とを分子内に有する、重量平均分子量Mwが50,000以下の水素結合性熱可塑性エラストマー5〜1重量%よりなるジエン系ゴム100重量部当り、ヨウ素吸着量が70〜100g/kgで、DBP吸収量が90〜110×10-5m3/kgのカーボンブラックを30〜50重量部配合してなるジエン系ゴム組成物によって達成される。かかる水素結合性熱可塑性エラストマーとしては、好ましくはジエン系ゴムよりなるポリマー主鎖にカルボニル基含有不飽和化合物およびこのカルボニル基と反応し得る官能性基で置換された含窒素複素環化合物を順次反応させて得られたジエン系ポリマーが用いられる。 The object of the present invention is to provide a weight average molecular weight Mw having (A) 95 to 99% by weight of a diene rubber and (B) a main chain comprising a diene rubber and having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle in the molecule. Per 100 parts by weight of diene rubber consisting of 5 to 1% by weight of hydrogen-bonding thermoplastic elastomer with a weight of 50,000 or less, iodine adsorption is 70 to 100 g / kg, and DBP absorption is 90 to 110 × 10 −5 m 3 / This is achieved by a diene rubber composition comprising 30-50 parts by weight of carbon black. As such a hydrogen bondable thermoplastic elastomer, a polymer main chain composed of a diene rubber is preferably reacted sequentially with a carbonyl group-containing unsaturated compound and a nitrogen-containing heterocyclic compound substituted with a functional group capable of reacting with the carbonyl group. The diene polymer obtained by making it use is used.

本発明に係るジエン系ゴム組成物は、加工性にすぐれ、破断伸び、弾性率および発熱性にすぐれた加硫物を与えることができるので、空気入りタイヤのベルトクッション、上部軟質ビードフィラーの成形材料等として有効に用いることができる。   The diene rubber composition according to the present invention is excellent in processability, and can give a vulcanizate excellent in elongation at break, elastic modulus and heat build-up, so that it is formed into a pneumatic tire belt cushion and an upper soft bead filler. It can be used effectively as a material.

ジエン系ゴムとしては、タイヤ製造に用いられる任意のジエン系ゴムを用いることができ、好ましくは天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2-ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)およびこれらの水素添加物等が用いられる。SBRとしては、乳化重合SBR(E-SBR)、溶液重合SBR(S-SBR)のいずれをも用いることができる。   As the diene rubber, any diene rubber used for tire production can be used, preferably natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1,2-butadiene rubber, styrene. Butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), and hydrogenated products thereof are used. As SBR, either emulsion polymerization SBR (E-SBR) or solution polymerization SBR (S-SBR) can be used.

これらのジエン系ゴムに添加される水素結合性熱可塑性エラストマーは、主鎖がジエン系ゴムよりなり、カルボニル含有基と含窒素複素環とを分子内に有し、重量平均分子量Mw(GPC法により測定;ポリスチレン換算)が50,000以下、好ましくは10,000〜40,000のものが用いられる。かかる水素結合性熱可塑性エラストマーは、本出願人の出願に係る特許発明を記載した特許文献3〜5等に記載されている。   The hydrogen-bonding thermoplastic elastomer added to these diene rubbers has a main chain made of a diene rubber, has a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocyclic ring in the molecule, and has a weight average molecular weight Mw (by GPC method). Measurement: polystyrene conversion) of 50,000 or less, preferably 10,000 to 40,000 is used. Such hydrogen-bonding thermoplastic elastomers are described in Patent Documents 3 to 5 and the like that describe patent inventions related to the applicant's application.

1つの側鎖内に含窒素複素環とカルボニル基とを含有する側鎖としては、例えば、下記式(1)で表される構造を含有するものが挙げられる。

Figure 2011148891
式中、Aは含窒素複素環であり、Bは結合基であって、単結合、酸素原子、イオウ原子、アミノ基NR′および酸素原子、イオウ原子またはアミノ基NR′を含んでもよい有機基からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。 Examples of the side chain containing a nitrogen-containing heterocyclic ring and a carbonyl group in one side chain include those containing a structure represented by the following formula (1).
Figure 2011148891
In the formula, A is a nitrogen-containing heterocyclic ring, B is a linking group, and a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, an amino group NR ′ and an organic group which may contain an oxygen atom, a sulfur atom or an amino group NR ′ And R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

ポリマーは、圧縮永久歪、機械的強度に優れるという観点から、側鎖のうちの少なくとも一部または全部が1つの側鎖内にカルボニル基と含窒素複素環とを含有する、側鎖として式(1)で表される構造を有するのが好ましい。   From the viewpoint of excellent compression set and mechanical strength, the polymer has a side chain in which at least part or all of the side chains contain a carbonyl group and a nitrogen-containing heterocyclic ring in one side chain ( It preferably has a structure represented by 1).

含窒素複素環Aは、複素環内に窒素原子を含むものであれば特に制限されず、複素環内に窒素原子以外のヘテロ原子、例えばイオウ原子、酸素原子、リン原子等を有することができる。   The nitrogen-containing heterocycle A is not particularly limited as long as it contains a nitrogen atom in the heterocycle, and can have a heteroatom other than the nitrogen atom, for example, a sulfur atom, an oxygen atom, a phosphorus atom, etc. in the heterocycle. .

含窒素複素環Aは、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えばメチル基、エチル基、(イソ)プロピル基、ヘキシル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、(イソ)プロポキシ基等のアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であるハロゲン原子からなる基;シアノ基;アミノ基;芳香族炭化水素基;エステル基;エーテル基;アシル基;チオエーテル基等が挙げられる。置換基は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができ、その数も限定されない。   The nitrogen-containing heterocyclic ring A may have a substituent. Examples of the substituent include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, (iso) propyl group, and hexyl group; alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, and (iso) propoxy group; fluorine atom, chlorine atom, bromine atom or A group consisting of a halogen atom which is an iodine atom; a cyano group; an amino group; an aromatic hydrocarbon group; an ester group; an ether group; an acyl group; The substituents can be used alone or in combination of two or more, and the number thereof is not limited.

含窒素複素環Aは、芳香族性を有することができる。含窒素複素環Aが芳香族性を有している場合、組成物を水素結合等によって架橋して得られる架橋ゴム組成物の引張強度、機械的強度などに優れるので好ましい。   The nitrogen-containing heterocyclic ring A can have aromaticity. When the nitrogen-containing heterocyclic ring A has aromaticity, it is preferable because the crosslinked rubber composition obtained by crosslinking the composition by hydrogen bonding or the like is excellent in tensile strength, mechanical strength, and the like.

含窒素複素環は、五員環または六員環であることが好ましい。このような含窒素複素環としては、例えばピロリジン、ピロリドン、オキシインドール(2-オキシインドール)、インドキシル(3-オキシインドール)、ジオキシインドール、イサチン、インドリル、フタルイミジン、β-イソインジゴ、モノポルフィリン、ジポルフィリン、トリポルフィリン、アザポルフィリン、フタロシアニン、ヘモグロビン、ウロポルフィリン、クロロフィル、フィロエリトリン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾピラゾール、ベンゾトリアゾール、イミダゾリン、イミダゾロン、イミダゾリドン、ヒダントイン、ピラゾリン、ピラゾロン、ピラゾリドン、インダゾール、ピリドインドール、プリン、シンノリン、ピロール、ピロリン、インドール、インドリン、オキシルインドール、カルバゾール、フェノチアジン、インドレニン、イソインドール、オキサゾール、チアゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、オキサトリアゾール、チアトリアゾール、フェナントロリン、オキサジン、ベンゾオキサジン、フタラジン、プテリジン、ピラジン、フェナジン、テトラジン、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、アントラニル、ベンゾチアゾール、ベンゾフラザン、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、アントラゾリン、ナフチリジン、チアジン、ピリダジン、ピリミジン、キナゾリン、キノキサリン、トリアジン、ヒスチジン、トリアゾリジン、メラミン、アデニン、グアニン、チミン、シトシン、イソシアヌル酸およびこれらの誘導体等が挙げられる。また、含窒素複素環は例えば前記と同様の置換基を有していてもよいし、水素原子が付加または脱離されたものであってもよい。   The nitrogen-containing heterocycle is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. Examples of such nitrogen-containing heterocycle include pyrrolidine, pyrrolidone, oxindole (2-oxindole), indoxyl (3-oxindole), dioxindole, isatin, indolyl, phthalimidine, β-isoindigo, monoporphyrin, Diporphyrin, triporphyrin, azaporphyrin, phthalocyanine, hemoglobin, uroporphyrin, chlorophyll, phyloerythrin, imidazole, pyrazole, triazole, tetrazole, benzimidazole, benzopyrazole, benzotriazole, imidazoline, imidazolone, imidazolidone, hydantoin, pyrazoline, pyrazolone , Pyrazolidone, indazole, pyridoindole, purine, cinnoline, pyrrole, pyrroline, indole, indoline, oxy Luindole, carbazole, phenothiazine, indolenine, isoindole, oxazole, thiazole, isoxazole, isothiazole, oxadiazole, thiadiazole, oxatriazole, thiatriazole, phenanthroline, oxazine, benzoxazine, phthalazine, pteridine, pyrazine, phenazine, Tetrazine, benzoxazole, benzisoxazole, anthranyl, benzothiazole, benzofurazan, pyridine, quinoline, isoquinoline, acridine, phenanthridine, anthrazolin, naphthyridine, thiazine, pyridazine, pyrimidine, quinazoline, quinoxaline, triazine, histidine, triazolidine, melamine, Adenine, guanine, thymine, cytosine, isocyanuric acid and These derivatives, and the like. In addition, the nitrogen-containing heterocycle may have, for example, the same substituent as described above, or may have a hydrogen atom added or eliminated.

含窒素複素環の結合位置について説明する。なお、含窒素複素環を便宜上「含窒素n員環化合物(n≧3)」とする。以下に説明する結合位置(「1〜n位」)は、IUPAC命名法に基づくものである。例えば、非共有電子対を有する窒素原子を3個有する化合物の場合、IUPAC命名法に基づく順位によって結合位置を決定する。具体的には、以下に例示する五員環、六員環および縮合環の含窒素複素環に結合位置を記する。ポリマーにおいて、含窒素複素環が直接または有機基を介して主鎖としてのエラストマーと結合する際、含窒素n員環化合物の結合位置は特に限定されず、いずれの結合位置(1位〜n位)でもよい。好ましくは、その1位または3位〜n位である。   The bonding position of the nitrogen-containing heterocycle will be described. For convenience, the nitrogen-containing heterocycle is referred to as “nitrogen-containing n-membered ring compound (n ≧ 3)”. The binding positions described below ("1 to n positions") are based on the IUPAC nomenclature. For example, in the case of a compound having three nitrogen atoms having an unshared electron pair, the bonding position is determined by the order based on the IUPAC nomenclature. Specifically, the bonding positions are indicated on the 5-membered, 6-membered and condensed nitrogen-containing heterocycles exemplified below. In the polymer, when the nitrogen-containing heterocyclic ring is bonded to the elastomer as the main chain directly or via an organic group, the bonding position of the nitrogen-containing n-membered ring compound is not particularly limited, and any bonding position (position 1 to position n) ) Preferably, it is the 1-position or 3-position to n-position.

含窒素n員環化合物に含まれる窒素原子が1個(例えば、ピリジン環等)の場合は、分子内でキレートが形成されやすく組成物としたときの引張強度等の物性に優れるため、3位〜(n-1)位が好ましい。   When the nitrogen-containing n-membered ring compound contains one nitrogen atom (for example, a pyridine ring), the chelate is easily formed in the molecule, and the physical properties such as the tensile strength when the composition is used are excellent. The (n-1) position is preferred.

含窒素五員環は、圧縮永久歪、機械的特性に優れるという観点から、下記の一群の化合物、下記式(2)で表されるトリアゾール誘導体、下記式(3)で表されるイミダゾール誘導体が好ましい。   From the viewpoint of excellent compression set and mechanical properties, the nitrogen-containing five-membered ring includes the following group of compounds, a triazole derivative represented by the following formula (2), and an imidazole derivative represented by the following formula (3). preferable.

Figure 2011148891
Figure 2011148891

Figure 2011148891
Figure 2011148891

式中、置換基Xは、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数7〜20アラルキル基または炭素数6〜20のアリール基であれば特に限定されない。置換基Xとしては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、オクチル基、ドデシル基、ステアリル基等の直鎖状のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t-ペンチル基、1-メチルブチル基、1-メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基等の分岐状のアルキル基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;フェニル基、トリル基(o-、m-、p-)、ジメチルフェニル基、メシチル基等のアリール基が挙げられる。   In the formula, the substituent X is not particularly limited as long as it is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Examples of the substituent X include a linear alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, an octyl group, a dodecyl group, and a stearyl group; an isopropyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, 1-methylbutyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group and other branched alkyl groups; benzyl group, phenethyl group and other aralkyl groups; phenyl And aryl groups such as a tolyl group (o-, m-, p-), a dimethylphenyl group, and a mesityl group.

含窒素六員環としては、例えば、下記の一群の化合物、イソシアヌル酸(例えばイソシアネート基含有化合物の3量体)が挙げられる。含窒素六員環は上記した置換基を有していてもよいし、水素原子が付加または脱離されたものであってもよい。   Examples of the nitrogen-containing 6-membered ring include the following group of compounds and isocyanuric acid (for example, a trimer of an isocyanate group-containing compound). The nitrogen-containing six-membered ring may have the above-described substituent, or may have a hydrogen atom added or eliminated.

Figure 2011148891
Figure 2011148891

また、含窒素複素環は、含窒素複素環を有する縮合環であってもよく、例えばベンゼン環と縮合したもの、含窒素複素環同士が縮合したもの等が挙げられる。具体的には、例えば、下記の一群の縮合環が挙げられる。縮合環は上記した置換基を有していてもよいし、水素原子が付加または脱離されたものであってもよい。   Further, the nitrogen-containing heterocycle may be a condensed ring having a nitrogen-containing heterocycle, and examples thereof include those condensed with a benzene ring, those condensed with nitrogen-containing heterocycles, and the like. Specific examples include the following group of condensed rings. The condensed ring may have the above-described substituent, or may have a hydrogen atom added or eliminated.

Figure 2011148891
Figure 2011148891

イソシアヌル酸としては、例えば下記の式で表されるものが挙げられる。

Figure 2011148891
式中、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素原子;メチル基、エチル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシル基;ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基等のヒドロキシル基含有基;塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;ヒドロキシル基;シアノ基;アミノ基;エステル基;エーテル基である。R1、R2、R3は、それぞれ異なっていてもよく、同一でもよい。イソシアヌル酸としては、例えば1,3,5-トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸が挙げられる。 Examples of isocyanuric acid include those represented by the following formula.
Figure 2011148891
In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom; an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group; an alkoxyl group such as a methoxy group or an ethoxy group; a hydroxyl group such as a hydroxymethyl group or a hydroxyethyl group A group-containing group; a halogen atom such as a chlorine atom or a bromine atom; a hydroxyl group; a cyano group; an amino group; an ester group; R 1 , R 2 and R 3 may be different or the same. Examples of isocyanuric acid include 1,3,5-tris (2-hydroxyethyl) isocyanuric acid.

含窒素複素環のうち、得られる架橋ゴム組成物が、耐圧縮永久歪特性、機械的強度および硬度に優れるという観点から、トリアゾール環、チアジアゾール環、ピリジン環、チアゾール環、イミダゾール環、ヒダントイン環、イソシアヌル酸が好ましい。含窒素複素環含有基は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。   Among the nitrogen-containing heterocycles, the obtained crosslinked rubber composition is excellent in compression set resistance, mechanical strength and hardness, from the viewpoint of triazole ring, thiadiazole ring, pyridine ring, thiazole ring, imidazole ring, hydantoin ring, Isocyanuric acid is preferred. The nitrogen-containing heterocyclic ring-containing groups can be used alone or in combination of two or more.

結合基Bは、単結合、酸素原子、イオウ原子、アミノ基NR′および酸素原子、イオウ原子またはアミノ基NR′を含んでもよい有機基からなる群から選ばれる少なくとも一種であり、R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基であるのが好ましい。この有機基は、酸素原子、イオウ原子またはアミノ基NR′を含むことができる炭化水素基であり、炭化水素基としては、例えば炭素数1〜20のアルキレン基(例えば-CH2CH2-)が挙げられる。また、有機基が酸素原子、イオウ原子およびアミノ基NR′からなる群から選ばれる少なくとも一種を末端または側鎖に有する場合としては、例えば炭素数1〜20のアルキレンエーテル基(アルキレンオキシ基、例えば-O-CH2CH2-)、アルキレンアミノ基(例えば-NH-CH2CH2-)、アルキレンチオエーテル基(アルキレンチオ基、例えば-S-CH2CH2-)が挙げられる。アミノ基NR′中のR′(炭素数1〜10のアルキル基)としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基が挙げられ、異性体を含む。 The bonding group B is at least one selected from the group consisting of a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, an amino group NR ′ and an organic group which may contain an oxygen atom, a sulfur atom or an amino group NR ′, and R ′ is a hydrogen atom. An atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferred. This organic group is a hydrocarbon group that can contain an oxygen atom, a sulfur atom or an amino group NR ′, and examples of the hydrocarbon group include an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms (for example, —CH 2 CH 2 —). Is mentioned. In addition, when the organic group has at least one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom and an amino group NR ′ at the terminal or side chain, for example, an alkylene ether group having 1 to 20 carbon atoms (an alkyleneoxy group, for example, -O-CH 2 CH 2 -) , alkyleneamino group (e.g. -NH-CH 2 CH 2 -) , alkylene thioether group (alkylene thio group, for example, -S-CH 2 CH 2 -) and the like. R ′ in the amino group NR ′ (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) is methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group And includes isomers.

このように単結合、酸素原子、イオウ原子、アミノ基NR′および酸素原子、イオウ原子またはアミノ基NR′を含んでもよい有機基からなる群から選ばれる少なくとも一種である結合基Bは、機械的強度に優れるという観点から、式(1)中のカルボニル基と隣接して、エステル基、アミド基、イミド基、チオエステル基等を形成することが好ましい。中でも、結合基Bは、式(1)中のカルボニル基と隣接して共役系を形成する、酸素原子、イオウ原子、アミノ基NR′、酸素原子、イオウ原子またはアミノ基NR′を含んでもよい有機基からなる群から選ばれる少なくとも一種を末端に有する、炭素数1〜20のアルキレンエーテル基、アルキレンアミノ基またはアルキレンチオエーテル基であることが好ましく、アミノ基(NH)、アルキレンアミノ基(-NH-CH2-、-NH-CH2CH2-、-NH-CH2CH2CH2-)、アルキレンエーテル基(-O-CH2-、-O-CH2CH2-、-O-CH2CH2CH2-)であることがより好ましい。結合基Bは、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 As described above, the bonding group B which is at least one selected from the group consisting of a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, an amino group NR ′ and an organic group which may contain an oxygen atom, a sulfur atom or an amino group NR ′ is a mechanical group. From the viewpoint of excellent strength, it is preferable to form an ester group, an amide group, an imide group, a thioester group or the like adjacent to the carbonyl group in the formula (1). Among them, the linking group B may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an amino group NR ′, an oxygen atom, a sulfur atom or an amino group NR ′ that forms a conjugated system adjacent to the carbonyl group in the formula (1). It is preferably an alkylene ether group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyleneamino group or an alkylenethioether group having at least one selected from the group consisting of organic groups, and an amino group (NH), an alkyleneamino group (-NH -CH 2 -, - NH-CH 2 CH 2 -, - NH-CH 2 CH 2 CH 2 -), alkylene ether group (-O-CH 2 -, - O-CH 2 CH 2 -, - O-CH 2 CH 2 CH 2- ) is more preferable. Each of the bonding groups B can be used alone or in combination of two or more.

前記式(1)で表される構造を含有する側鎖としては、例えば下記式(4)、式(5)で表される構造が挙げられる。   Examples of the side chain containing the structure represented by the formula (1) include structures represented by the following formulas (4) and (5).

Figure 2011148891
式中、Aは含窒素複素環であり、BおよびDは、それぞれ独立に、単結合、酸素原子、イオウ原子、アミノ基NR′および酸素原子、イオウ原子またはアミノ基NR′を含んでもよい有機基からなる群から選ばれる少なくとも一種であり、R′は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基であり、α-位またはβ-位において直接または有機基を介して前記ポリマーの主鎖に結合する。
Figure 2011148891
In the formula, A is a nitrogen-containing heterocyclic ring, and B and D are each independently an organic group that may contain a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, an amino group NR ′, and an oxygen atom, a sulfur atom, or an amino group NR ′. At least one selected from the group consisting of a group, R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and is directly or via an organic group at the α-position or β-position to the main chain of the polymer. Join.

含窒素複素環Aは、具体的には、式(1)の含窒素複素環Aと基本的に同様である。また、結合基BおよびDは式(1)の結合基Bと基本的に同様である。ただし、式(5)における置換基Dは、圧縮永久歪、機械的強度に優れるという観点から、単結合、酸素原子、イオウ原子もしくはアミノ基NR′を含んでもよい炭素数1〜20のアルキレン基またはアラルキレン基であって、酸素原子、イオウ原子またはアミノ基NR′がイミド窒素と共役系を形成するものが好ましく、単結合であるのがより好ましい。置換基Dは、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。   Specifically, the nitrogen-containing heterocycle A is basically the same as the nitrogen-containing heterocycle A of the formula (1). The linking groups B and D are basically the same as the linking group B in the formula (1). However, the substituent D in the formula (5) is a C 1-20 alkylene group which may contain a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom or an amino group NR ′ from the viewpoint of excellent compression set and mechanical strength. Alternatively, an aralkylene group in which an oxygen atom, a sulfur atom, or an amino group NR ′ forms a conjugated system with an imide nitrogen is preferable, and a single bond is more preferable. The substituents D can be used alone or in combination of two or more.

水素結合性熱可塑性エラストマーとしては、好ましくはジエン系ゴムよりなるポリマー主鎖にカルボニル基含有不飽和化合物およびこのカルボニル基と反応し得る官能性基で置換された含窒素複素環化合物を順次反応させて得られたジエン系ポリマーが用いられる。   As the hydrogen-bonding thermoplastic elastomer, a polymer main chain composed of a diene rubber is preferably reacted successively with a carbonyl group-containing unsaturated compound and a nitrogen-containing heterocyclic compound substituted with a functional group capable of reacting with the carbonyl group. The diene polymer obtained in this way is used.

主鎖がジエン系ゴム分子からなる水素結合性熱可塑性エラストマーのジエン系ゴム分子としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)等が用いられ、好ましくはイソプレンゴム(IR)が用いられる。   Diene rubber molecules of hydrogen bondable thermoplastic elastomer whose main chain consists of diene rubber molecules include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), nitrile rubber ( NBR), styrene butadiene rubber (SBR) or the like is used, and isoprene rubber (IR) is preferably used.

これらのジエン系ゴム分子のポリマー主鎖に付加反応されるカルボニル基含有不飽和化合物としては、無水マレイン酸、マレイン酸等が挙げられ、好ましくは無水マレイン酸が用いられる。無水マレイン酸の変性率は、一般に変性されるポリマー分子重量に対して約0.1〜10重量%程度に設定される。   Examples of the carbonyl group-containing unsaturated compound that undergoes an addition reaction to the polymer main chain of these diene rubber molecules include maleic anhydride and maleic acid, and maleic anhydride is preferably used. The modification rate of maleic anhydride is generally set to about 0.1 to 10% by weight based on the weight of the polymer molecule to be modified.

ポリマー主鎖への無水マレイン酸の付加反応は、エン反応によって行われることが好ましい。特許文献6に記載される如く、通常の付加反応では無水マレイン酸が開環して、多くはマレイン酸として付加されるが、エン反応によれば、無水マレイン酸はその酸無水物構造の殆どを保持したまま付加される。   The addition reaction of maleic anhydride to the polymer main chain is preferably carried out by an ene reaction. As described in Patent Document 6, maleic anhydride is ring-opened in the usual addition reaction, and most of the maleic anhydride is added as maleic acid. However, according to the ene reaction, maleic anhydride is almost all of its acid anhydride structure. It is added while holding

かかる無水マレイン酸付加ジエン系ゴムとしては、市販品をそのまま用いることができ、例えば無水マレイン酸変性液状ポリイソプレンゴムとして、クラレ製品LIR-410A等が挙げられる。   As such a maleic anhydride-added diene rubber, a commercially available product can be used as it is. Examples of maleic anhydride-modified liquid polyisoprene rubber include Kuraray product LIR-410A.

このようにして付加された無水マレイン酸基には、含窒素複素環が5員環または6員環であり、マレイン酸等と反応し得る官能性基で置換された含窒素複素環化合物、例えば置換された官能性基がアミノ基である4H-3-アミノ-1,2,4-トリアゾール、4-アミノピリジン等を、また置換された官能性基が水酸基である4-ヒドロキシピリジン、4-メチロールピリジン等を少過剰用い、約120〜200℃で加熱することにより、さらに付加反応が行われる。   The maleic anhydride group thus added includes a nitrogen-containing heterocyclic compound in which the nitrogen-containing heterocyclic ring is a 5-membered ring or a 6-membered ring and is substituted with a functional group capable of reacting with maleic acid, for example. 4H-3-amino-1,2,4-triazole, 4-aminopyridine and the like in which the substituted functional group is an amino group, 4-hydroxypyridine in which the substituted functional group is a hydroxyl group, 4- The addition reaction is further carried out by heating at about 120 to 200 ° C. using a small excess of methylolpyridine and the like.

無水マレイン酸等に対して反応性を有する官能性基で置換された含窒素複素環化合物の反応は、反応溶媒の不存在下ニーダで約170〜200℃で30分間混練するなどの反応条件下でも行うことができるが、クロロホルム等の反応溶媒を用い、室温条件下で1〜3時間程度混練することによっても行われる。   The reaction of the nitrogen-containing heterocyclic compound substituted with a functional group having reactivity with maleic anhydride or the like is carried out under reaction conditions such as kneading at about 170 to 200 ° C. for 30 minutes in the absence of a reaction solvent. However, it can also be carried out by kneading for about 1 to 3 hours at room temperature using a reaction solvent such as chloroform.

無水マレイン酸等に反応する含窒素複素環化合物の官能性基は、当量またはそれ以上で用いられ、後記反応式に示される如く、まず一方のカルボキシル基との間にアミド結合が形成されたアミック酸が形成されるが、脱水反応がさらに進行することによってイミド結合が形成されるようになる。   The functional group of the nitrogen-containing heterocyclic compound that reacts with maleic anhydride or the like is used in an equivalent amount or more, and as shown in the following reaction formula, first, an amic bond in which an amide bond is formed with one carboxyl group. Although an acid is formed, an imide bond is formed as the dehydration reaction further proceeds.

ここで、熱可塑性エラストマーとしてジエン系ゴムに無水マレイン酸を付加反応させ、さらに官能性基置換含窒素複素環化合物を反応させたものは、カルボニル基含有不飽和化合物に由来するカルボニル基とこれと反応した含窒素複素環化合物との間で、O-H…O、N-H…O、O-H…N、N-H…Nで示されるようなドナー-H-アクセプターよりなる水素結合を形成して自己架橋を可能とし、また加熱時(120℃)には解離して、常温付近では再び水素結合を形成させる。   Here, as a thermoplastic elastomer, an addition reaction of maleic anhydride to a diene rubber and further reaction with a functional group-substituted nitrogen-containing heterocyclic compound is a carbonyl group derived from a carbonyl group-containing unsaturated compound, and Self-crosslinking is possible by forming a hydrogen bond consisting of a donor-H-acceptor as shown by OH… O, NH… O, OH… N, NH… N with the reacted nitrogen-containing heterocyclic compound. In addition, it dissociates during heating (120 ° C.), and forms hydrogen bonds again at around room temperature.

このような一連の反応によって得られるポリマー主鎖にカルボニル基含有不飽和化合物およびこの基と反応し得る官能性基で置換された含窒素複素環化合物を順次反応させた水素結合性熱可塑性エラストマーは、ジエン系ゴム95〜99重量%に対し5〜1重量%の割合で用いられる。これよりも少ない割合で用いられると、諸特性に格別の改善はみられず、一方これよりも多い割合で用いられると、発熱性は改善されるが、破断伸びの低下が著しくなる。   A hydrogen-bonding thermoplastic elastomer obtained by sequentially reacting a carbonyl group-containing unsaturated compound and a nitrogen-containing heterocyclic compound substituted with a functional group capable of reacting with the polymer main chain obtained by such a series of reactions, The diene rubber is used in a ratio of 5 to 1% by weight with respect to 95 to 99% by weight. When used in a smaller proportion, no significant improvement is observed in various properties, while when used in a proportion higher than this, the exothermic property is improved, but the elongation at break is significantly reduced.

ジエン系ゴム95〜99重量%および水素結合性熱可塑性エラストマー5〜1重量%よりなるジエン系ゴムには、それの100重量部当り、ヨウ素吸着量が70〜100g/kgで、DBP吸収量が90〜110×10-5m3/kgのカーボンブラックが30〜50重量部、好ましくは35〜45重量部配合して用いられる。 A diene rubber consisting of 95 to 99% by weight of a diene rubber and 5 to 1% by weight of a hydrogen-bonding thermoplastic elastomer has an iodine adsorption of 70 to 100 g / kg and a DBP absorption of 100 parts by weight. 90 to 110 × 10 −5 m 3 / kg of carbon black is used in an amount of 30 to 50 parts by weight, preferably 35 to 45 parts by weight.

ヨウ素吸着量およびDBP吸収量がこれよりも大きい値を有するカーボンブラックを用いると、粘度、弾性率、発熱性が低下し、水素結合性熱可塑性エラストマーを適量用いた場合にも、粘度、弾性率の低下が避けられない。また、規定された性状を示すカーボンブラックが用いられた場合であっても、これが規定された量よりも多く用いられると、弾性率は高くなるが、粘度、破断伸び、発熱性が低下し、水素結合性熱可塑性エラストマーを適量用いた場合にも、粘度、破断伸びの低下が避けられない。   When carbon black with iodine adsorption and DBP absorption is larger than this, viscosity, elastic modulus and exothermicity will decrease, and even when an appropriate amount of hydrogen bonding thermoplastic elastomer is used, viscosity and elastic modulus Inevitable decrease in Further, even when carbon black having a prescribed property is used, if it is used more than the prescribed amount, the elastic modulus is increased, but the viscosity, elongation at break, exothermicity is reduced, Even when an appropriate amount of a hydrogen bonding thermoplastic elastomer is used, the viscosity and elongation at break are unavoidable.

以上の各成分を必須成分とするゴム組成物中には、加硫剤としての硫黄およびチアゾール系(MBT、MBTS、ZnMBT等)、スルフェンアミド系(CBS、DCBS、BBS等)、グアニジン系(DPG、DOTG、OTBG等)、チウラム系(TMTD、TMTM、TBzTD、TETD、TBTD等)、ジチオカルバミン酸塩系(ZTC、NaBDC等)、キサントゲン酸塩系(ZnBX等)等の加硫促進剤のいずれか一種類以上が配合されて用いられる。さらに、ゴムの配合剤として一般的に用いられている他の配合剤、例えばタルク、クレー、グラファイト、珪酸カルシウム等の補強剤または充填剤、ステアリン酸等の加工助剤、酸化亜鉛、軟化剤、可塑剤、老化防止剤などが必要に応じて適宜配合されて用いられる。   In the rubber composition containing the above components as essential components, sulfur and thiazole (MBT, MBTS, ZnMBT, etc.), sulfenamide (CBS, DCBS, BBS, etc.), guanidine ( DPG, DOTG, OTBG, etc.), thiuram (TMTD, TMTM, TBzTD, TETD, TBTD, etc.), dithiocarbamate (ZTC, NaBDC, etc.), xanthate (ZnBX, etc.), etc. One or more types are blended and used. Furthermore, other compounding agents generally used as rubber compounding agents, such as reinforcing agents or fillers such as talc, clay, graphite, calcium silicate, processing aids such as stearic acid, zinc oxide, softeners, A plasticizer, an antiaging agent, and the like are appropriately blended and used as necessary.

組成物の調製は、ニーダ、バンバリーミキサ等の混練機または混合機およびオープンロール等を用いる一般的な方法で混練することによって行われ、得られた組成物は、所定形状に成形された後、用いられたジエン系ゴム、加硫剤、加硫促進剤の種類およびその配合割合に応じた加硫温度で加硫され、空気入りタイヤのベルトクッション、上部軟質ビードフィラー等を形成させる。   Preparation of the composition is carried out by kneading by a general method using a kneader such as a kneader, a Banbury mixer or a mixer and an open roll, and the obtained composition is molded into a predetermined shape, The rubber is vulcanized at a vulcanization temperature according to the type of diene rubber, vulcanizing agent and vulcanization accelerator used, and the blending ratio thereof, to form a belt cushion for a pneumatic tire, an upper soft bead filler, and the like.

次に、実施例について本発明を説明する。   Next, the present invention will be described with reference to examples.

参考例
無水マレイン酸変性液状イソプレンゴム(クラレ製品LIR-410A;Mw 25,000、無水マレイン酸変性率3.9重量%)200.0g(無水マレイン酸骨格換算で79.6ミリモル)に、4H-3-アミノ-1,2,4-トリアゾール6.97g(82.9ミリモル)を加え、160℃で3時間攪拌した。均一溶液になったことを確認した後、一昼夜放置することにより、ゲル状の水素結合性熱可塑性エラストマー202.8g(収率98%)を得た。
Reference Example Maleic anhydride-modified liquid isoprene rubber (Kuraray product LIR-410A; Mw 25,000, maleic anhydride modification rate 3.9% by weight) 200.0 g (79.6 mmol in terms of maleic anhydride skeleton) was mixed with 4H-3-amino-1, 6.97 g (82.9 mmol) of 2,4-triazole was added and stirred at 160 ° C. for 3 hours. After confirming that the solution was uniform, the solution was allowed to stand overnight to obtain 202.8 g of a gel-like hydrogen-bonding thermoplastic elastomer (yield 98%).

反応生成物であるゲル状水素結合性熱可塑性エラストマーは、アミック酸結合を有するもの〔I〕、イミド結合を有するもの〔II〕またはこれら両者を有するものと思われ、その主生成物は〔II〕と考えられる。

Figure 2011148891
Figure 2011148891
または
Figure 2011148891
The gel-like hydrogen-bonding thermoplastic elastomer that is the reaction product is considered to have an amic acid bond [I], an imide bond [II], or both, and the main product is [II 〕it is conceivable that.
Figure 2011148891
Figure 2011148891
Or
Figure 2011148891

標準例
天然ゴム(RSS#3) 100重量部
HAFカーボンブラック(キャボットジャパン製品ショウブラックN330、 40 〃
I2吸着量75g/kg、DBP吸収量81×10-5m3/kg)
老化防止剤(住友化学製品アンチゲンRD-G) 2 〃
ステアリン酸(日油製品ビーズステアリン酸) 2 〃
亜鉛華(正同化学工業製品酸化亜鉛3種) 3 〃
硫黄(アクゾノーベル社製品クリステックスHS OT20) 1 〃
加硫促進剤(大内新興化学工業製品ノクセラーDM) 1 〃
以上の各成分を、1.8L密閉型ミキサを用いて混練し、混練物について150℃、30分間のプレス加硫を行った。
Standard example Natural rubber (RSS # 3) 100 parts by weight
HAF carbon black (Cabot Japan product show black N330, 40 〃
(I 2 adsorption amount 75g / kg, DBP absorption amount 81 × 10 -5 m 3 / kg)
Anti-aging agent (Sumitomo Chemical Antigen RD-G) 2
Stearic acid (NOF product beads stearic acid) 2 〃
Zinc Hana (Zinc Oxide Industrial Products, 3 types of zinc oxide) 3
Sulfur (Akzo Nobel product Christex HS OT20) 1 〃
Vulcanization accelerator (Ouchi Emerging Chemical Industry Noxeller DM) 1 〃
The above components were kneaded using a 1.8 L hermetic mixer, and the kneaded product was press vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes.

混練物であるジエン系ゴム組成物および得られた加硫物について、次の各項目の測定が行われた。測定結果は、いずれも標準例を100とする指数で示される。
粘度:JIS K6300準拠、100℃で大ローターを用いて測定
(指数が小さい程粘度が高く、加工性が悪い)
破断伸び:JIS K6251準拠、室温条件下で測定
(指数が大きい程破断伸びが大で、良好)
弾性率:JIS K6251準拠
(指数が大きい程、弾性率が高い)
発熱性:JIS K6394準拠、初期歪10%、振幅±2%、周波数20Hzの条件下で、60℃に
おけるtanδを測定
(指数が大きい程発熱し難く、低発熱性にすぐれる)
The following items were measured for the diene rubber composition as a kneaded product and the obtained vulcanizate. All measurement results are indicated by an index with a standard example of 100.
Viscosity: JIS K6300 compliant, measured at 100 ° C using a large rotor
(The smaller the index, the higher the viscosity and the worse the workability)
Elongation at break: JIS K6251 compliant, measured at room temperature
(The larger the index, the greater the elongation at break and the better)
Elastic modulus: JIS K6251 compliant
(The larger the index, the higher the elastic modulus)
Exothermic: JIS K6394 compliant, initial strain 10%, amplitude ± 2%, frequency 20Hz, to 60 ° C
Tan δ measurement
(The higher the index, the less heat is generated and the better the low heat generation)

比較例1
標準例において、HAFカーボンブラック〔HAF CB〕量が55重量部に変更された。
Comparative Example 1
In the standard example, the amount of HAF carbon black [HAF CB] was changed to 55 parts by weight.

比較例2
標準例において、HAFカーボンブラックの代わりに、同量(40重量部)のISAFカーボンブラック〔ISAF CB〕(キャボットジャパン製品ショウブラックN234、I2吸着量123g/kg、DBP吸収量118×10-5m3/kg)が用いられた。
Comparative Example 2
In the standard example, instead of HAF carbon black, the same amount (40 parts by weight) of ISAF carbon black (ISAF CB) (Cabot Japan product show black N234, I 2 adsorption amount 123 g / kg, DBP absorption amount 118 × 10 -5 m 3 / kg) was used.

比較例3
標準例において、天然ゴム〔NR〕量を99.5重量部に変更し、前記参考例で得られた水素結合性熱可塑性エラストマー〔TPE〕が0.5重量部用いられた。
Comparative Example 3
In the standard example, the amount of natural rubber [NR] was changed to 99.5 parts by weight, and 0.5 parts by weight of the hydrogen bonding thermoplastic elastomer [TPE] obtained in the above reference example was used.

比較例4
標準例において、NR量を90重量部に変更し、TPEが10重量部用いられた。
Comparative Example 4
In the standard example, the amount of NR was changed to 90 parts by weight, and 10 parts by weight of TPE was used.

比較例5
比較例1において、NR量を97重量部に変更し、TPEが3重量部用いられた。
Comparative Example 5
In Comparative Example 1, the amount of NR was changed to 97 parts by weight, and 3 parts by weight of TPE was used.

比較例6
比較例2において、NR量を97重量部に変更し、TPEが3重量部用いられた。
Comparative Example 6
In Comparative Example 2, the amount of NR was changed to 97 parts by weight, and 3 parts by weight of TPE was used.

実施例1
標準例において、NR量を99重量部に変更し、TPEが1重量部用いられた。
Example 1
In the standard example, the amount of NR was changed to 99 parts by weight, and 1 part by weight of TPE was used.

実施例2
標準例において、NR量を97重量部に変更し、TPEが3重量部用いられた。
Example 2
In the standard example, the amount of NR was changed to 97 parts by weight, and 3 parts by weight of TPE was used.

実施例3
標準例において、NR量を95重量部に変更し、TPEが5重量部用いられた。
Example 3
In the standard example, the amount of NR was changed to 95 parts by weight, and 5 parts by weight of TPE was used.

実施例4
実施例2において、HAF CB量が30重量部に変更された。
Example 4
In Example 2, the amount of HAF CB was changed to 30 parts by weight.

以上の標準例、各比較例および各実施例で得られた測定結果は、ジエン系ゴム(NR+TPE)およびカーボンブラックの配合量(重量部)と共に、次の表に示される。

配合成分 測定結果
NR TPE HAF ISAF 粘度 破断伸び 弾性率 発熱性
標準例 100 40 100 100 100 100
比較例1 100 55 95 94 105 93
〃 2 100 40 94 100 95 92
〃 3 99.5 0.5 40 99 99 100 101
〃 4 90 10 40 97 90 100 116
〃 5 97 3 55 94 92 105 100
〃 6 97 3 40 93 98 95 99
実施例1 99 1 40 99 99 100 105
〃 2 97 3 40 99 98 100 107
〃 3 95 5 40 98 96 100 108
〃 4 97 3 30 102 102 96 111
The measurement results obtained in the above standard examples, comparative examples and examples are shown in the following table together with the blending amount (parts by weight) of diene rubber (NR + TPE) and carbon black.
table
Compounding component measurement results
Example NR TPE HAF ISAF Viscosity at break elongation modulus exothermic property
Standard example 100 40 100 100 100 100
Comparative Example 1 100 55 95 94 105 93
〃 2 100 40 94 100 95 92
〃 3 99.5 0.5 40 99 99 100 101
4 4 90 10 40 97 90 100 116
5 5 97 3 55 94 92 105 100
6 6 97 3 40 93 98 95 99
Example 1 99 1 40 99 99 100 105
〃 2 97 3 40 99 98 100 107
3 3 95 5 40 98 96 100 108
4 4 97 3 30 102 102 96 111

以上の結果から、次のようなことがいえる。
(1) 各実施例のものは、標準例に対し粘度、破断伸び、弾性率がほぼ同等で、発熱性が向上している。
(2) ISAF CBを用いると、粘度が上昇し、弾性率が低下し、発熱性が悪化するようになり(比較例2)、TPEを適量用いた場合にも、粘度の上昇、弾性率の低下が避けられない(比較例6)。
(3) HAF CBが規定された量よりも多く用いられると、弾性率は高くなるが、粘度が上昇し、破断伸びが低下し、発熱性が悪化するようになり(比較例1)、TPEを適量用いた場合にも、粘度の上昇、破断伸びの低下が避けられない(比較例5)。
(4) TPE量が規定された量よりも少ないと、諸特性に格別の改善はみられず(比較例3)、多すぎると、発熱性は大きく改善されるが、破断伸びの低下が著しい(比較例4)。
From the above results, the following can be said.
(1) Each example has substantially the same viscosity, elongation at break and elastic modulus as compared with the standard example, and has improved heat generation.
(2) When ISAF CB is used, the viscosity increases, the elastic modulus decreases, and the exothermic property deteriorates (Comparative Example 2). Even when an appropriate amount of TPE is used, the viscosity increases and the elastic modulus decreases. A decrease is inevitable (Comparative Example 6).
(3) If HAF CB is used in an amount greater than the specified amount, the elastic modulus increases, but the viscosity increases, the elongation at break decreases, and the exothermicity deteriorates (Comparative Example 1), TPE. Even when an appropriate amount of is used, an increase in viscosity and a decrease in elongation at break are inevitable (Comparative Example 5).
(4) When the amount of TPE is less than the specified amount, no particular improvement is observed in various properties (Comparative Example 3), and when it is too much, the exothermic property is greatly improved, but the elongation at break is significantly reduced. (Comparative Example 4).

Claims (5)

(A)ジエン系ゴム95〜99重量%および(B)主鎖がジエン系ゴムよりなり、カルボニル含有基と含窒素複素環とを分子内に有する、重量平均分子量Mwが50,000以下の水素結合性熱可塑性エラストマー5〜1重量%よりなるジエン系ゴム100重量部当り、ヨウ素吸着量が70〜100g/kgで、DBP吸収量が90〜110×10-5m3/kgのカーボンブラックを30〜50重量部配合してなるジエン系ゴム組成物。 (A) 95 to 99% by weight of diene rubber and (B) hydrogen bondability with a main chain made of diene rubber and having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle in the molecule, and a weight average molecular weight Mw of 50,000 or less Per 100 parts by weight of diene rubber consisting of 5 to 1% by weight of thermoplastic elastomer, 30 to 30 carbon black with iodine adsorption of 70 to 100 g / kg and DBP absorption of 90 to 110 x 10 -5 m 3 / kg A diene rubber composition comprising 50 parts by weight. (B)成分水素結合性熱可塑性エラストマーが、ジエン系ゴムよりなるポリマー主鎖にカルボニル基含有不飽和化合物およびこのカルボニル基と反応し得る官能性基で置換された含窒素複素環化合物を順次反応させて得られたジエン系ポリマーである請求項1記載のジエン系ゴム組成物。   (B) Component Hydrogen-bonding thermoplastic elastomer reacts sequentially with polymer main chain made of diene rubber with carbonyl group-containing unsaturated compound and nitrogen-containing heterocyclic compound substituted with functional group capable of reacting with this carbonyl group The diene rubber composition according to claim 1, wherein the diene rubber composition is a diene polymer obtained. カルボニル基と反応し得る官能性基で置換された含窒素複素環化合物がアミノ基置換または水酸基置換含窒素複素環化合物である請求項2記載のジエン系ゴム組成物。   The diene rubber composition according to claim 2, wherein the nitrogen-containing heterocyclic compound substituted with a functional group capable of reacting with a carbonyl group is an amino group-substituted or hydroxyl group-substituted nitrogen-containing heterocyclic compound. 空気入りタイヤのベルトクッションおよび/または上部軟質ビードフィラー成形材料として用いられる請求項1、2または3記載のジエン系ゴム組成物。   The diene rubber composition according to claim 1, 2 or 3, which is used as a molding material for a belt cushion of a pneumatic tire and / or an upper soft bead filler. 請求項4記載のジエン系ゴム組成物から成形、加硫されたベルトクッションおよび/または上部軟質ビードフィラーを有する空気入りタイヤ。   A pneumatic tire having a belt cushion and / or an upper soft bead filler molded and vulcanized from the diene rubber composition according to claim 4.
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