JP2013136746A - Tire with rubber component containing functionalized polybutadiene and functionalized styrene/butadiene elastomers - Google Patents

Tire with rubber component containing functionalized polybutadiene and functionalized styrene/butadiene elastomers Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide polybutadiene in a form of functionalized polybutadiene to be used in combination with a functionalized styrene/butadiene rubber.SOLUTION: A tire having a component of a rubber composition comprises: (A) from about 50 to about 80 phr of a solution polymerization prepared styrene/butadiene rubber, terminally di-functionalized at one terminal end of the styrene/butadiene rubber with alkoxysilane and either amine or thiol groups, wherein the styrene/butadiene rubber has a bound styrene content of: (1) from about 15 to 34 percent bound styrene units, or (2) from 35 to about 45 percent bound styrene units; and (B) from about 5 to about 70 phr of in-chain functionalized polybutadiene elastomer having a cis 1,4-isomeric content in a range of from about 30 to about 50 percent, a trans 1,4-isomeric content in a range of from about 40 to about 60 percent, which contains in-chain functionalization comprised of from about 0.2 to about 1.5 wt.% functional groups bound in the polybutadiene polymer chain, wherein the in-chain functionalized polybutadiene elastomer is comprised of a copolymer of in-chain repeat units derived from: (1) 1,3-butadiene monomer, and (2) a specified functionalized monomer.

Description

官能化ポリブタジエンゴム及び官能化スチレン/ブタジエンゴムの組合せを含むシリカ補強ゴム組成物を含む部品を有する空気入りゴムタイヤ。   A pneumatic rubber tire having a part comprising a silica reinforced rubber composition comprising a functionalized polybutadiene rubber and a functionalized styrene / butadiene rubber combination.

空気入りゴムタイヤは有益な粘弾性を有する様々な部品を含有するのが通常望ましい。
例えば、空気入りゴムタイヤのトレッドの場合、トレッドは、タイヤ自体のために良好な耐摩耗性、ウェットトラクション(濡れ滑り抵抗)及び容認可能な転がり抵抗を促進する性質を提供するようなゴム組成物でできていることがしばしば所望される。様々なタイヤ部品のためのそのような望ましいゴム組成物の性質は、主に、エラストマー又はエラストマーの組合せの粘弾性に依存している。
It is usually desirable for pneumatic rubber tires to contain various parts that have beneficial viscoelastic properties.
For example, in the case of a pneumatic rubber tire tread, the tread is a rubber composition that provides good wear resistance, wet traction (wet slip resistance) and acceptable rolling resistance properties for the tire itself. It is often desirable to be able to do so. The properties of such desirable rubber compositions for various tire parts depend primarily on the viscoelasticity of the elastomer or combination of elastomers.

例えば、タイヤトレッドの低い転がり抵抗を促進するため及び耐トレッド摩耗性を促進するために、タイヤ運転中の比較的低いエネルギー損失を表す比較的高い弾性反発特性値を有するエラストマーがタイヤトレッドゴム組成物を提供するために使用されている。   For example, to promote low rolling resistance of tire treads and to promote tread wear resistance, an elastomer having a relatively high elastic rebound characteristic value representing a relatively low energy loss during tire operation is a tire tread rubber composition. Has been used to provide.

しかしながら、タイヤトレッドのウェットトラクション(濡れ滑り抵抗)を促進するためには、タイヤ運転中の比較的高いエネルギー損失を表す比較的低い弾性反発値を有するエラストマーがタイヤトレッドゴム組成物に使用されている。   However, in order to promote wet traction (wet slip resistance) of the tire tread, an elastomer having a relatively low elastic rebound value representing a relatively high energy loss during tire operation is used in the tire tread rubber composition. .

そのような粘弾性の一つを一つ又は複数の他の性質に悪影響を及ぼすことなく改良するのは困難なことが多いと認識されている。そうした困難及び課題は当業者にはよく知られている。   It has been recognized that it is often difficult to improve one such viscoelasticity without adversely affecting one or more other properties. Such difficulties and challenges are well known to those skilled in the art.

そのような粘弾性的に矛盾した性質のバランスを取るために、通常様々なエラストマーの混合物がタイヤトレッドゴム組成物に使用されている。例えば、スチレン/ブタジエンエラストマーとポリブタジエンエラストマーの混合物がタイヤトレッドゴム組成物に使用され、時にはシス1,4−ポリイソプレンゴムが添加されることもある。   In order to balance such viscoelastically contradictory properties, mixtures of various elastomers are usually used in tire tread rubber compositions. For example, a mixture of styrene / butadiene elastomer and polybutadiene elastomer is used in the tire tread rubber composition, and sometimes cis 1,4-polyisoprene rubber is added.

これまでに、官能化スチレン/ブタジエンゴムとポリブタジエンゴム(非官能化)との組合せを含有するシリカ補強剤含有ゴム組成物としてタイヤトレッドを提供することが提案されている。   To date, it has been proposed to provide tire treads as silica reinforcement-containing rubber compositions containing a combination of functionalized styrene / butadiene rubber and polybutadiene rubber (non-functionalized).

そのようなスチレン/ブタジエンゴムは、ゴム組成物のシリカ補強の増強を促進するために、アルコキシシランとチオール基の組合せで官能化されている。こうして、シリカ(例えば沈降シリカ)は、ポリブタジエンゴムではなく(又はそれに優先して)官能化スチレン/ブタジエンゴムと沈降シリカのヒドロキシル基との反応によって官能化スチレン/ブタジエンゴムと結び付き、そのような様式で、非官能化ポリブタジエンゴムではなく官能化スチレン/ブタジエンゴムに対して優先的に補強、又は少なくともより大きい補強を提供すると想定されている。   Such styrene / butadiene rubbers are functionalized with a combination of alkoxysilane and thiol groups to promote enhanced silica reinforcement of the rubber composition. Thus, silica (eg, precipitated silica) is combined with the functionalized styrene / butadiene rubber by reaction of the functionalized styrene / butadiene rubber with the hydroxyl groups of the precipitated silica rather than (or in preference to) the polybutadiene rubber, such a manner. It is envisioned that preferential reinforcement, or at least greater reinforcement, will be provided over functionalized styrene / butadiene rubber rather than unfunctionalized polybutadiene rubber.

本発明では、官能化スチレン/ブタジエンゴムと組み合わせて使用されるポリブタジエンを官能化ポリブタジエンの形態で提供することによって、ゴム組成物のポリブタジエン成分のシリカ補強の増強、それによってゴム組成物自体の増強された又は改良されたシリカ補強の促進について評価したいと考えている。   In the present invention, by providing the polybutadiene used in combination with the functionalized styrene / butadiene rubber in the form of functionalized polybutadiene, the silica reinforcement of the polybutadiene component of the rubber composition is enhanced, thereby enhancing the rubber composition itself. We would like to evaluate the promotion of improved or improved silica reinforcement.

本発明では、官能化ポリブタジエンとの相溶性(混和性)を促進するために中程度の結合スチレン含有量(例えばスチレン/ブタジエンゴムの約15〜約28又は34パーセント)を有する、そしてまた官能化ポリブタジエンとの非相溶性(非混和性)を促進するために高い結合スチレン含有量(例えばスチレン/ブタジエンゴムの約35〜約45パーセント)も有する官能化スチレン/ブタジエンを提供したいとも考えている。   The present invention has a moderate bound styrene content (e.g., about 15 to about 28 or 34 percent of styrene / butadiene rubber) to promote compatibility (miscibility) with the functionalized polybutadiene, and also functionalization It would also be desirable to provide functionalized styrene / butadiene that also has a high bound styrene content (eg, about 35 to about 45 percent of styrene / butadiene rubber) to promote incompatibility (immiscibility) with polybutadiene.

本発明の記載において、用語“phr”は、使用されている場合、“100重量部のゴムあたりの材料の部”を意味する。“ゴム”及び“エラストマー”という用語は、別段の規定のない限り互換的に使用されうる。“ゴム組成物”、“配合ゴム”及び“コンパウンド”という用語は、別段の規定のない限り、各種成分及び材料とブレンド又は混合されているゴム、又はエラストマーのことを言うのに互換的に使用でき、そのような用語は当業者には周知である。   In the description of the present invention, the term “phr”, when used, means “parts of material per 100 parts by weight rubber”. The terms “rubber” and “elastomer” may be used interchangeably unless otherwise specified. The terms “rubber composition”, “compound rubber” and “compound” are used interchangeably to refer to a rubber or elastomer blended or mixed with various ingredients and materials, unless otherwise specified. And such terms are well known to those skilled in the art.

本発明では、“官能化(されている)”という用語は、ゴム組成物のための沈降シリカ補強剤上に含有されているヒドロキシル基(例えばシラノール基)と反応する少なくとも一つの官能基を含有するエラストマーに関する。   In the present invention, the term “functionalized” contains at least one functional group that reacts with a hydroxyl group (eg, a silanol group) contained on a precipitated silica reinforcement for a rubber composition. It relates to an elastomer.

発明の概要及び発明を実施するための形態SUMMARY OF THE INVENTION AND MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

本発明に従って、100重量部のゴムあたりの重量部(phr)を基にして、
(A)約50〜約80phrの溶液重合調製スチレン/ブタジエンゴム(S−SBR){前記スチレン/ブタジエンゴムの一つの末端は、アルコキシシランとアミン又はチオール基のいずれか、特にチオール基との組合せで末端二官能化されており、前記(S−SBR)は、
(1)約15〜約34、あるいは約18〜約28パーセントの結合スチレン単位(S−SBR−A)、又は
(2)約35〜約45パーセントの結合スチレン単位(S−SBR−B)
の結合スチレン含有量を有する}と;
(B)約5〜約70phrの鎖内官能化ポリブタジエンエラストマー{約30〜約50パーセントの範囲のシス1,4−異性体含有量、約40〜約60パーセントの範囲のトランス1,4−異性体含有量を有し、ポリブタジエンポリマー鎖に結合された約0.2〜約1.5重量パーセントの官能基を含む鎖内官能化を含有し;
前記鎖内官能化ポリブタジエンエラストマーは、
(1)1,3−ブタジエンモノマーと;
(2)式(I):
According to the present invention, based on parts by weight per hundred parts by weight of rubber (phr),
(A) about 50 to about 80 phr of solution polymerization prepared styrene / butadiene rubber (S-SBR) {one end of the styrene / butadiene rubber is a combination of alkoxysilane and either amine or thiol group, especially thiol group And (S-SBR) is
(1) about 15 to about 34, or about 18 to about 28 percent bound styrene units (S-SBR-A), or (2) about 35 to about 45 percent bound styrene units (S-SBR-B).
Having a bound styrene content of
(B) about 5 to about 70 phr of intrachain functionalized polybutadiene elastomer {cis 1,4-isomer content in the range of about 30 to about 50 percent, trans 1,4-isomer in the range of about 40 to about 60 percent Containing an intrachain functionalization having a body content and comprising from about 0.2 to about 1.5 weight percent functional groups attached to the polybutadiene polymer chain;
The intrachain functionalized polybutadiene elastomer is
(1) 1,3-butadiene monomer;
(2) Formula (I):

Figure 2013136746
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[式中、Rは、1〜10個の炭素原子を含有するアルキル基又は水素原子を表し、R及びRは同じか又は異なり、水素原子(ただしR及びRの両方とも水素ではあり得ない)、又は式(II)もしくは式(III): [Wherein R represents an alkyl group containing 1 to 10 carbon atoms or a hydrogen atom, R 1 and R 2 are the same or different, and both hydrogen atoms (provided that both R 1 and R 2 are hydrogen atoms) Not possible), or formula (II) or formula (III):

Figure 2013136746
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を含む部分を表し、式中、R基は、同じか又は異なり、1〜10個の炭素原子を含有するアルキル基、アリール基、アリル基及び構造式(IV):
(IV) −(CH−O−(CH−CH
を含むアルキルオキシ基を表し、式中、n、x、y及びzは、1〜10の範囲の整数を表す]を含む構造式を有する、前記1,3−ブタジエンモノマーの約0.2〜約1.5重量パーセントの量の官能化モノマーと
から誘導された鎖内反復単位のコポリマーを含む}と
を含むゴム組成物の部品を有する空気入りゴムタイヤを提供する。
Wherein the R 3 groups are the same or different and contain 1 to 10 carbon atoms, alkyl groups, aryl groups, allyl groups and structural formula (IV):
(IV) - (CH 2) y -O- (CH 2) z -CH 2
Wherein n, x, y and z represent an integer in the range of 1 to 10], wherein about 0.2 to about 0.2 to 1 of the 1,3-butadiene monomer A pneumatic rubber tire having a rubber composition part comprising a copolymer of intrachain repeat units derived from a functionalized monomer in an amount of about 1.5 weight percent.

一態様において、ゴム組成物は、約40〜約135、あるいは約50〜約90phrの
(A)アモルファス合成沈降シリカ(沈降シリカ)、又は
(B)ゴム補強カーボンブラック、又は
(C)前記沈降シリカとゴム補強カーボンブラックとの組合せ{前記組合せは望ましくは(所望により)、約1/1〜約10/1の範囲の重量比の前記沈降シリカとゴム補強カーボンブラックを含む}
を含む補強充填剤を含有する。
In one embodiment, the rubber composition comprises about 40 to about 135, or about 50 to about 90 phr of (A) amorphous synthetic precipitated silica (precipitated silica), or (B) rubber reinforced carbon black, or (C) the precipitated silica. And rubber reinforced carbon black {the combination desirably includes (if desired) the precipitated silica and rubber reinforced carbon black in a weight ratio in the range of about 1/1 to about 10/1}
A reinforcing filler containing

一態様において、前記ゴム組成物は、前記沈降シリカ上のヒドロキシル基(例えばシラノール基)と反応する部分(例えばシロキシ部分)及び前記エラストマーの一つと(例えば前記エラストマーに含有される炭素炭素二重結合と)相互作用する別の部分を有する前記沈降シリカ用のカップリング剤を含有する(例えば前記ゴム組成物が前記沈降シリカを含有する場合)。   In one embodiment, the rubber composition comprises a moiety (eg, a siloxy moiety) that reacts with a hydroxyl group (eg, silanol group) on the precipitated silica and one of the elastomers (eg, carbon-carbon double bonds contained in the elastomer). And) a coupling agent for the precipitated silica having another part that interacts (for example, when the rubber composition contains the precipitated silica).

構造式(I)によって表される官能化モノマーの代表例は、例えば、ピロリジンエチルスチレン(PES)である。
構造式(I)によって表される官能化モノマーの代表例は、例えば、ビニルベンジルピロリジンである。
A representative example of a functionalized monomer represented by Structural Formula (I) is, for example, pyrrolidine ethylstyrene (PES).
A representative example of a functionalized monomer represented by Structural Formula (I) is, for example, vinyl benzyl pyrrolidine.

構造式(I)によって表される官能化モノマーの代表例は、例えば、ビニルベンジルジメチルアミンである。
従って、一態様において、鎖内官能化ポリブタジエンは、1,3−ブタジエンと、ピロリジンエチルスチレン、ビニルベンジルジメチルアミン及びビニルベンジルピロリジンの少なくとも一つとから誘導された反復単位を含みうる。
A representative example of a functionalized monomer represented by structural formula (I) is, for example, vinylbenzyldimethylamine.
Thus, in one embodiment, the intrachain functionalized polybutadiene may comprise repeating units derived from 1,3-butadiene and at least one of pyrrolidine ethylstyrene, vinyl benzyl dimethylamine, and vinyl benzyl pyrrolidine.

一態様において、前記ポリブタジエンコポリマーはさらに、イソプレンから誘導された反復単位も含有する。その場合、イソプレンモノマーは、前記1,3−ブタジエン及び官能化モノマーと共重合されている。前記イソプレンの反復単位は、例えば、前記ポリブタジエンコポリマーの約2〜約25、あるいは約2〜約15重量パーセントを構成する。   In one embodiment, the polybutadiene copolymer further contains recurring units derived from isoprene. In that case, the isoprene monomer is copolymerized with the 1,3-butadiene and functionalized monomer. The isoprene repeating units comprise, for example, from about 2 to about 25, alternatively from about 2 to about 15 weight percent of the polybutadiene copolymer.

例えば、及び、一態様において、前記官能化ポリブタジエンゴムは1,3−ブタジエンと官能化モノマーのコポリマーで、炭化水素溶媒中、共重合を開始するためのn−ブチルリチウムを含む重合開始剤の存在下、1,3−ブタジエンと官能性モノマーのアニオン共重合によって製造される。官能性モノマー単位のポリブタジエン鎖への組込み(分布)を促進するために重合調節剤、例えばこれに限定されないが、テトラメチルエチレンジアミン(TMEDAと呼ばれることもある)を加えてもよい。   For example, and in one embodiment, the functionalized polybutadiene rubber is a copolymer of 1,3-butadiene and a functionalized monomer in the presence of a polymerization initiator comprising n-butyllithium in a hydrocarbon solvent to initiate copolymerization. Below, it is produced by anionic copolymerization of 1,3-butadiene and a functional monomer. A polymerization regulator, such as but not limited to tetramethylethylenediamine (sometimes referred to as TMEDA), may be added to facilitate incorporation (distribution) of functional monomer units into the polybutadiene chain.

一態様において、前に示したように、ポリブタジエン(前述のn−ブチルリチウム共重合開始剤によって製造された)は、約30〜約50パーセントの範囲のシス1,4−異性体含有量、約40〜約60パーセントの範囲のトランス1,4−異性体含有量及び約5〜約20パーセントの範囲のビニル1,2−含有量を含みうる。典型的なガラス転移温度(Tg)は約−85℃〜約−95℃の範囲である。その数平均分子量(Mn)は、例えば約75,000〜約350,000の範囲であり得、その重量平均/数平均(Mw/Mn)の不均質性指数(heterogeneity index)は、例えば、約1〜約2.5、あるいは約1.5〜約2.5の範囲でありうる。例えば、米国特許第6,664,328号参照。   In one embodiment, as previously indicated, the polybutadiene (prepared by the aforementioned n-butyllithium copolymerization initiator) has a cis 1,4-isomer content ranging from about 30 to about 50 percent, A trans 1,4-isomer content in the range of 40 to about 60 percent and a vinyl 1,2- content in the range of about 5 to about 20 percent can be included. Typical glass transition temperatures (Tg) range from about -85 ° C to about -95 ° C. Its number average molecular weight (Mn) can range, for example, from about 75,000 to about 350,000, and its weight average / number average (Mw / Mn) heterogeneity index is, for example, about It can range from 1 to about 2.5, alternatively from about 1.5 to about 2.5. See, for example, US Pat. No. 6,664,328.

一態様において、前記末端二官能化スチレン/ブタジエンエラストマー及び前記鎖内官能化ポリブタジエンエラストマーの少なくとも一つは、四塩化スズ又は四塩化ケイ素、特に四塩化スズを用いて少なくとも部分的に連鎖延長される。   In one embodiment, at least one of the terminal difunctionalized styrene / butadiene elastomer and the intrachain functionalized polybutadiene elastomer is at least partially chain extended using tin tetrachloride or silicon tetrachloride, in particular tin tetrachloride. .

便宜上、n−ブチルリチウム開始重合によって製造されたポリブタジエンゴムを本明細書では“リチウムポリブタジエン”と呼び、n−ブチルリチウム開始共重合によって製造された官能化ポリブタジエンゴムを本明細書では“リチウムポリブタジエンコポリマー”と呼ぶことにする。   For convenience, the polybutadiene rubber produced by n-butyllithium initiated polymerization is referred to herein as “lithium polybutadiene” and the functionalized polybutadiene rubber produced by n-butyllithium initiated copolymerization is referred to herein as “lithium polybutadiene copolymer”. I will call it.

これは、1,3−ブタジエンモノマーからポリブタジエンエラストマーを形成するためにニッケルベースの重合触媒の存在下で1,3−ブタジエンを溶液重合して製造され、少なくとも90パーセントのシス1,4−異性体含有量を有し、約−100℃〜約−110℃の範囲の典型的Tgを有するポリブタジエンとは対照的であり、その代わりである。そのようなニッケルポリブタジエンエラストマーは、例えば、約230,000〜約250,000の範囲の数平均(Mn)、約1.5〜約2の範囲の不均質性指数(Mw/Mn)を有しうる。例えば、米国特許第7,081,505号参照。   It is produced by solution polymerization of 1,3-butadiene in the presence of a nickel-based polymerization catalyst to form a polybutadiene elastomer from 1,3-butadiene monomer, and is at least 90 percent cis 1,4-isomer. In contrast to and instead of polybutadiene having a content and having a typical Tg in the range of about -100 ° C to about -110 ° C. Such nickel polybutadiene elastomers have, for example, a number average (Mn) in the range of about 230,000 to about 250,000, a heterogeneity index (Mw / Mn) in the range of about 1.5 to about 2. sell. See, for example, US Pat. No. 7,081,505.

官能性スチレン/ブタジエンゴムは、スチレン/ブタジエンエラストマーの同一末端にてアルコキシシランと第一級アミノ又はチオール基、特にチオール基との組合せで一緒に二官能化されている。これは前記アルコキシシランと第一級アミノ又はチオール基の組合せを含有する単一の二官能性重合停止化合物から誘導される。   Functional styrene / butadiene rubbers are bifunctionalized together with a combination of alkoxysilanes and primary amino or thiol groups, especially thiol groups, at the same end of the styrene / butadiene elastomer. This is derived from a single bifunctional polymerization termination compound containing a combination of the alkoxysilane and a primary amino or thiol group.

それによって、アルコキシシリル基と第一級アミノ基又はチオール基との二官能性組合せは、例えばスチレン/ブタジエンゴムの一つの末端に結合され、末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムが形成できる。   Thereby, a bifunctional combination of an alkoxysilyl group and a primary amino group or thiol group can be attached to one end of, for example, a styrene / butadiene rubber to form a terminal bifunctional styrene / butadiene rubber.

末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムは、例えば、炭化水素溶媒中で有機アルカリ金属及び/又は有機アルカリ土類金属を開始剤として用いるアニオン重合によってスチレン及びブタジエンを重合し、重合が実質的に完了した時点で、アルコキシシリル基と保護基で保護された第一級アミノ基又は保護基で保護されたチオール基とを有する停止剤化合物を重合停止剤としてリビングポリマー鎖末端と作用させるために加え、次いで、例えば加水分解又は他の適切な手段によって保護基の脱保護を実施することによって製造できる。一態様において、末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムは、例えば、米国特許第7,342,070号に示された方法で製造できる。別の態様において、末端二官能化スチレン−ブタジエンゴムは、例えばWO2007/047943に示された方法で製造できる。   Terminally difunctionalized styrene / butadiene rubber is obtained by polymerizing styrene and butadiene by anionic polymerization using, for example, an organic alkali metal and / or organic alkaline earth metal as an initiator in a hydrocarbon solvent. At that point, a terminator compound having an alkoxysilyl group and a primary amino group protected with a protecting group or a thiol group protected with a protecting group is added as a polymerization terminator to act on the living polymer chain end, and then For example by hydrolysis or deprotection of the protecting group by other suitable means. In one embodiment, the terminal bifunctional styrene / butadiene rubber can be made, for example, by the method shown in US Pat. No. 7,342,070. In another embodiment, the terminal bifunctional styrene-butadiene rubber can be produced by the method shown in, for example, WO 2007/047943.

一態様において、米国特許第7,342,070号に述べられているように、末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムは、式(V):   In one embodiment, as described in US Pat. No. 7,342,070, the terminal bifunctional styrene / butadiene rubber has the formula (V):

Figure 2013136746
Figure 2013136746

[式中、Pは、スチレン/ブタジエンコポリマーの(コ)ポリマー鎖であり、Rは、1〜12個の炭素原子を有するアルキレン基であり、R及びRは、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、アリル基又はアリール基からそれぞれ独立に選ばれ、Rは好ましくはエチル基であり、nは1又は2の値であり、mは1又は2の値、好ましくは2であり、kは1又は2の値であり、xは0〜1の値であり、ただし、n+m+kは3又は4の整数である]を含みうる。 Wherein P is the (co) polymer chain of the styrene / butadiene copolymer, R 1 is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and R 2 and R 3 are 1 to 20 Each independently selected from an alkyl group having a carbon atom, an allyl group or an aryl group, R 2 is preferably an ethyl group, n is a value of 1 or 2, and m is a value of 1 or 2, preferably 2. And k is a value of 1 or 2, and x is a value of 0 to 1, where n + m + k is an integer of 3 or 4.

保護された第一級アミノ基及びアルコキシシリル基を有する停止剤化合物は、当該技術分野で公知のそのような基を含有する様々な化合物のいずれでもよい。一態様において、保護された第一級アミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物は、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、1−トリメチルシリル−2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリエトキシシラン、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)アミノエチルトリメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)−アミノエチルトリエトキシシラン、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などでありうるが、好適なのは1−トリメチルシリル−2,2−ジメトキシ−1−アザ−2−シラシクロペンタン、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及び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である。一態様において、保護された第一級アミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物は、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である。   The terminator compound having a protected primary amino group and alkoxysilyl group may be any of a variety of compounds containing such groups known in the art. In one embodiment, the compound having a protected primary amino group and alkoxysilyl group may be, for example, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, 1-trimethylsilyl-2,2-dimethoxy-1-aza -2-silacyclopentane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyltrimethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethyltrimethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) -aminoethyltriethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethylmethyldimethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) ) Minoethylmethyldiethoxysilane and the like are preferred, but 1-trimethylsilyl-2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane and N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldiethoxysilane. In one embodiment, the compound having a protected primary amino group and alkoxysilyl group is N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane.

例えば、アルコキシシラン基及び第一級アミン基で末端二官能化されたスチレン−ブタジエンゴムは、例えば日本合成ゴム(JSR)社製のHPR355でありうる。
さらに、そして別の態様において、溶液重合調製スチレン−ブタジエンゴムは、アルコキシシラン基とチオールで末端二官能化できる。これは、例えば、リビングアニオン性スチレン/ブタジエンポリマーと、式VI:
(VI) (RO) Si−R−S−SiR
[式中、Siはケイ素であり;Sは硫黄であり;Oは酸素であり;xは1、2及び3から選ばれる整数であり;yは0、1、及び2から選ばれる整数であり;x+y=3であり;Rは同じか又は異なり、(C〜C16)アルキルであり;Rはアリール、及びアルキルアリール、又は(C〜C16)アルキルである]によって表されるシラン−スルフィドとの反応生成物を含みうる。一態様において、Rは(C〜C16)アルキルである。一態様において、各R基は同じか又は異なり、それぞれ独立にC〜Cアルキルであり、RはC〜Cアルキルである。
For example, the styrene-butadiene rubber terminal-functionalized with an alkoxysilane group and a primary amine group can be, for example, HPR355 manufactured by Nippon Synthetic Rubber (JSR).
Furthermore, and in another embodiment, the solution polymerization prepared styrene-butadiene rubber can be terminally bifunctionalized with alkoxysilane groups and thiols. This is for example the living anionic styrene / butadiene polymer and the formula VI:
(VI) (R 4 O) x R 4 y Si—R 5 —S—SiR 4 3
[Wherein Si is silicon; S is sulfur; O is oxygen; x is an integer selected from 1, 2, and 3; y is an integer selected from 0, 1, and 2] X + y = 3; R 4 is the same or different and is (C 1 -C 16 ) alkyl; R 5 is aryl, and alkylaryl, or (C 1 -C 16 ) alkyl] Reaction product with silane-sulfide. In one aspect, R 5 is (C 1 -C 16 ) alkyl. In one embodiment, each R 4 group is the same or different and is each independently C 1 -C 5 alkyl and R 5 is C 1 -C 5 alkyl.

前述のように、一態様において、末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムは、スチレン/ブタジエンエラストマーの一つの末端で、アルコキシシランと第一級アミン又はチオール基との組合せを含有する重合停止二官能性化合物により、アルコキシシランと第一級アミン又はチオール基との組合せで二官能化される。   As mentioned above, in one embodiment, the terminal bifunctional styrene / butadiene rubber is a polymerization terminated bifunctional containing a combination of alkoxysilane and primary amine or thiol group at one end of the styrene / butadiene elastomer. Depending on the compound, it is bifunctionalized with a combination of an alkoxysilane and a primary amine or thiol group.

そのような態様において、例えば、スチレン−ブタジエンゴムは、例えばStyron社製のWO2007/047943に記載のようなアルコキシシラン/チオール官能化SBRのように、アルコキシシラン及びチオール基で末端二官能化されうる。   In such embodiments, for example, a styrene-butadiene rubber can be terminally bifunctionalized with alkoxysilane and thiol groups, such as an alkoxysilane / thiol functionalized SBR as described, for example, in Styron, WO 2007/047943. .

本(発明の)評価において、非官能化ポリブタジエンゴムの代わりに鎖内官能化ポリブタジエンゴムを末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムと共に含めることの目的は、沈降シリカが末端二官能化スチレン/ブタジエンエラストマーだけとではなく、鎖内官能化ポリブタジエン及び末端二官能化スチレン/ブタジエンエラストマーの両官能性と反応することを促進し、沈降シリカが鎖内官能化ポリブタジエンエラストマー内及び全体にも良好に分散することにより、ゴム組成物自体における沈降シリカの良好な分散を作り出すことである。更なる目的は、沈降シリカ粒子の、ゴム組成物の鎖内官能化ポリブタジエン及び末端二官能化スチレン/ブタジエンエラストマー全体への良好なそしてより完全な分散を促進することにより、ゴム組成物のより大きい耐摩耗性を促進することである。これは、ゴム組成物の良好な耐摩耗性、従ってそのようなゴム組成物を有するタイヤの良好な耐トレッド摩耗性を予測する。   In this (invention) evaluation, the purpose of including an intrachain functionalized polybutadiene rubber with a terminal difunctionalized styrene / butadiene rubber in place of the nonfunctionalized polybutadiene rubber is that the precipitated silica is only a terminal bifunctionalized styrene / butadiene elastomer. Rather than reacting with both functionalities of the intra-chain functionalized polybutadiene and the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer, and the precipitated silica is well dispersed in and throughout the intra-chain functionalized polybutadiene elastomer. It is to create a good dispersion of precipitated silica in the rubber composition itself. A further object is to promote greater and more complete dispersion of the precipitated silica particles throughout the intra-chain functionalized polybutadiene and terminally difunctionalized styrene / butadiene elastomer of the rubber composition, thereby increasing the rubber composition's greater. It is to promote wear resistance. This predicts good wear resistance of the rubber composition, and thus good tread wear resistance of a tire having such a rubber composition.

さらに、想定されている重要な側面は、高及び低結合スチレン含有量を有する末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムの使用について評価するために、官能化エラストマーの混和性(相溶性)及び非混和性(非相溶性)ブレンドを創製し評価することである。   Furthermore, the important aspects envisaged are miscibility (compatibility) and immiscibility of the functionalized elastomers to evaluate the use of terminally difunctionalized styrene / butadiene rubbers with high and low bond styrene content. (Incompatible) Creating and evaluating blends.

そのような目的の場合、高結合スチレン含有量を有する末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムと鎖内官能化ポリブタジエンゴムとの組合せを含有する比較的非混和性ゴム組成物は、ゴム組成物のより高い弾性反発という物理的性質を有益に促進することもできると想定されている。これは、動作中のゴム組成物の少ない内部発熱、従って少ない温度上昇を予測し、またそのようなゴム組成物のトレッドを有するタイヤの良好な(低い)転がり抵抗を予測する。   For such purposes, a relatively immiscible rubber composition containing a combination of a terminal difunctionalized styrene / butadiene rubber and an intrachain functionalized polybutadiene rubber having a high bond styrene content is more suitable than that of the rubber composition. It is envisioned that the physical property of high resilience can also be beneficially promoted. This predicts a low internal heat generation of the rubber composition during operation, and thus a low temperature rise, and a good (low) rolling resistance of a tire having a tread of such a rubber composition.

そのような目的の場合、エラストマーの非混和性ブレンドは、高結合スチレン含有量を有する末端二官能化スチレン/ブタジエンを使用することによって創製でき、ゴム組成物の耐摩耗性、従ってそのようなゴム組成物のトレッドを有するタイヤの良好な耐トレッド摩耗性を増強することも想定されている。   For such purposes, an immiscible blend of elastomers can be created by using terminally difunctionalized styrene / butadiene having a high bond styrene content and the wear resistance of the rubber composition, and thus such rubbers. It is also envisioned to enhance the good tread wear resistance of a tire having a tread of the composition.

また、この評価において、例えばゴムの約15〜約30又は34パーセントの範囲という著しく低い結合スチレン含有量を有する官能化スチレン/ブタジエンゴム(官能化SBR)を提供する目的は、官能化ポリブタジエンとのその混和性(相溶性)を促進するためである。   Also, in this evaluation, the purpose of providing a functionalized styrene / butadiene rubber (functionalized SBR) having a significantly lower bound styrene content, for example in the range of about 15 to about 30 or 34 percent of the rubber, was This is to promote the miscibility (compatibility).

鎖内官能化ポリブタジエンと組み合わせて使用される低結合スチレン含有量の末端二官能化スチレン/ブタジエンゴム(官能化SBR)は、末端二官能化スチレン/ブタジエンと鎖内官能化ポリブタジエンエラストマーとの前述の非混和性ブレンドよりも程度は低いと予測されるものの、そのような官能化エラストマーの組合せのトレッドを有するタイヤの転がり抵抗及び耐トレッド摩耗性の低減を有益に促進しうる。   Low-bound styrene content terminal bifunctional styrene / butadiene rubber (functionalized SBR) used in combination with intrachain functionalized polybutadiene is a combination of the aforementioned end bifunctional styrene / butadiene and intrachain functionalized polybutadiene elastomers. Although expected to be less than an immiscible blend, it can beneficially facilitate the reduction of rolling resistance and tread wear resistance of tires having treads of such functionalized elastomer combinations.

実施において、ゴム組成物に利用されるエラストマーは、イソブチレン(そのハロゲン変性のものを含む)のポリマー及びコポリマーを除くことが理解されており、好適なことである。   In practice, it is understood and preferred that the elastomers utilized in the rubber composition exclude polymers and copolymers of isobutylene (including its halogen-modified ones).

エラストマー用の補強カーボンブラックの例は、一般的にそれらのヨウ素価及びDBP(ジブチルフタレート)吸収値と共に、The Vanderbilt Rubber Handbook,(1990)、第13版416〜419ページに見出すことができる。 Examples of reinforced carbon blacks for elastomers can generally be found in The Vanderbilt Rubber Handbook , (1990), 13th edition, pages 416-419, together with their iodine number and DBP (dibutyl phthalate) absorption value.

本発明の実施において、ゴム組成物における前述のシリカ及びゴム補強カーボンブラック補強充填剤の組合せの使用は、そのようなシリカ及びゴム補強カーボンブラックの組合せを前述の官能化スチレン/ブタジエン及び官能化ポリブタジエンエラストマーの組合せと共に含有するようなゴム組成物のトレッドを有するタイヤの良好な転がり抵抗(少ない転がり抵抗)及び耐トレッド摩耗性を促進するために提供される。   In the practice of the present invention, the use of the aforementioned silica and rubber reinforced carbon black reinforcing filler combination in a rubber composition may result in the combination of such silica and rubber reinforced carbon black reinforcing functionalized styrene / butadiene and functionalized polybutadiene. Provided to promote good rolling resistance (low rolling resistance) and tread wear resistance of tires having a tread of a rubber composition as contained with an elastomer combination.

沈降シリカは、例えば、可溶性ケイ酸塩の酸性化によって得られるようなものである(例えばケイ酸ナトリウム又はケイ酸塩とアルミン酸塩の共沈)。
窒素ガスを用いて測定されるシリカのBET表面積は、例えば、約50〜約300、あるいは約120〜約200平方メートル/グラムの範囲でありうる。
Precipitated silica is, for example, as obtained by acidification of soluble silicates (eg sodium silicate or coprecipitation of silicate and aluminate).
The BET surface area of silica, measured using nitrogen gas, can range, for example, from about 50 to about 300, alternatively from about 120 to about 200 square meters / gram.

シリカは、例えば、約100〜約400、通常約150〜約300cc/gの範囲のジブチルフタレート(DBP)吸収値も有しうる。
本発明で使用するために様々な市販シリカが考えられる。例えば、単なる例として及び制限なしに挙げると、PPG Industries社から商標Hi−Sil、規格210、243などとして市販されているシリカ;Rhodia社から規格Zeosil 1165MP及びZeosil 165GRとして入手できるシリカ及びDegussa AG社から規格VN2及びVN3、3770GRとして入手できるシリカ、及びHuber社からZeopol 8745として入手できるシリカなどである。
Silica may also have a dibutyl phthalate (DBP) absorption value in the range of, for example, about 100 to about 400, usually about 150 to about 300 cc / g.
A variety of commercially available silicas are contemplated for use in the present invention. For example, by way of example only and without limitation, silica commercially available from PPG Industries, Inc. under the trademark Hi-Sil, Standard 210, 243, etc .; Standard VN2 and VN3, silica available as 3770GR, silica available as Zeol 8745 from Huber, and the like.

シリカ補強剤がゴムタイヤトレッドに使用される場合、シリカは、沈降シリカのジエン系エラストマーに対する結合を補助するために、従来カップリング剤と共に使用される。
シリカ表面(例えばシリカ上のヒドロキシル基)及びゴムエラストマー(例えばエラストマー中の炭素炭素二重結合)の両方と、シリカがゴムに対する補強効果を生じるような様式で反応できる化合物(その多くはカップリング剤又はカップラーとして当業者に一般的に知られている)がよく使用される。そのようなカップリング剤は、例えば、シリカ粒子と予備混合又は予備反応されてもよいし、又はゴム/シリカ加工中又は混合段階中にゴム混合物に添加されてもよい。カップリング剤とシリカがゴム/シリカ混合中又は加工段階中にゴムミックスに別個に添加される場合、カップリング剤はその後シリカとその場で結合すると考えられる。
When silica reinforcing agents are used in rubber tire treads, silica is conventionally used with coupling agents to help bond precipitated silica to diene elastomers.
Compounds that can react with both silica surfaces (eg hydroxyl groups on silica) and rubber elastomers (eg carbon-carbon double bonds in elastomers) in such a way that silica produces a reinforcing effect on the rubber, many of which are coupling agents Or commonly known to those skilled in the art as a coupler). Such coupling agents may be premixed or prereacted with, for example, silica particles, or may be added to the rubber mixture during rubber / silica processing or during the mixing stage. If the coupling agent and silica are added separately to the rubber mix during the rubber / silica mixing or during the processing stage, the coupling agent is then considered to bind in situ with the silica.

特に、そのようなカップリング剤は、例えば、シリカ表面と反応できる構成成分又は部分(moiety)(シラン部分(portion))、及び、ゴム、特に炭素炭素二重結合又は不飽和を含有する硫黄加硫可能ゴムとも反応できる構成成分又は部分を有するシランで構成されうる。このようにして、該カップラーは、シリカとゴム間の接続ブリッジとして作用し、それによってシリカのゴム補強側面を増強する。   In particular, such coupling agents include, for example, sulfur additives containing components or moieties that can react with the silica surface (silane moieties) and rubbers, particularly carbon-carbon double bonds or unsaturations. It can be composed of silanes having components or moieties that can also react with vulcanizable rubber. In this way, the coupler acts as a connecting bridge between silica and rubber, thereby enhancing the rubber reinforced side of the silica.

一側面において、カップリング剤のシランは、明らかにシリカ表面への結合をおそらくは加水分解を通じて形成し、カップリング剤のゴム反応成分は、ゴム自体に含有される炭素炭素二重結合と結合する。   In one aspect, the coupling agent silane apparently forms a bond to the silica surface, presumably through hydrolysis, and the rubber reactive component of the coupling agent binds to the carbon-carbon double bond contained in the rubber itself.

シリカとゴムを結合するのに使用される多数のカップリング剤が教示されている。例えば、ポリスルフィド成分又は構造を含有するシランカップリング剤、例えば平均2〜約4個(例えば2〜約2.4個の範囲又は3〜約4個の範囲)の連結硫黄原子をそのポリスルフィドブリッジ中に含有するビス−(3−アルコキシシリルアルキル)ポリスルフィド、例えばビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドなどである。   A number of coupling agents are taught that are used to bond silica and rubber. For example, a silane coupling agent containing a polysulfide component or structure, such as an average of 2 to about 4 (eg, in the range of 2 to about 2.4 or in the range of 3 to about 4) linked sulfur atoms in the polysulfide bridge Bis- (3-alkoxysilylalkyl) polysulfide, such as bis- (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide.

当業者であれば、トレッドのゴム組成物は、本明細書中に定義のようなカーボンブラック及び沈降シリカ(シリカカップリング剤と組み合わせて)などの前記補強充填剤、並びに劣化防止剤、本明細書中に定義のようなプロセス油、ステアリン酸又はステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛、硫黄寄与材料及び本明細書中に定義のような加硫促進剤を含む従来の配合成分と配合されることは容易に分かるであろう。   A person skilled in the art will know that the rubber composition of the tread includes the reinforcing fillers such as carbon black and precipitated silica (in combination with a silica coupling agent) as defined herein, as well as an anti-degradation agent, Easy to be formulated with conventional formulation ingredients including process oils as defined in the description, stearic acid or zinc stearate, zinc oxide, sulfur contributors and vulcanization accelerators as defined herein You will understand.

そのようなゴムの配合は当業者には周知である。劣化防止剤は典型的にはアミン又はフェノールタイプのものである。ステアリン酸がゴム配合成分として通常引用されるが、その成分自体は通常、主にステアリン酸と、オレイン酸、リノレン酸及び/又はパルミチン酸(典型的に使用されている通り、一般的にステアリン酸中に含有される)の少なくとも一つとからなる有機酸の混合物として得られ使用されることは指摘されてよい。混合物は少量(約6重量パーセント未満)のミリスチン酸、アラキジン酸及び/又はアラキドン酸も含有しうる。そのような材料又は混合物は、ゴム配合分野ではステアリン酸と従来呼ばれている。   Such rubber formulations are well known to those skilled in the art. Deterioration inhibitors are typically of the amine or phenol type. Although stearic acid is usually cited as a rubber compounding component, the component itself is usually mainly stearic acid and oleic acid, linolenic acid and / or palmitic acid (as typically used, generally stearic acid It may be pointed out that it is obtained and used as a mixture of organic acids consisting of at least one of The mixture may also contain small amounts (less than about 6 weight percent) of myristic acid, arachidic acid and / or arachidonic acid. Such materials or mixtures are conventionally called stearic acid in the rubber compounding field.

そのような添加剤が通常の又は典型的なゴム配合量又は量範囲で使用される場合、それらはそうでない場合を除き本発明の一部とは見なされない。例えば、成分の一部は、一側面において加工助剤として分類されうる。そのような加工助剤は、例えば、典型的には約1〜5phrの範囲、多くの場合約1〜約3phrの範囲で使用される微晶質及びパラフィン系ワックスなどのワックス;及び典型的には約1〜5phrの範囲、多くの場合約1〜約3phrの範囲で使用される樹脂(通常粘着付与剤として)、例えば合成炭化水素及び天然樹脂でありうる。硬化剤は、ゴムコンパウンド用の硫黄及び硫黄硬化促進剤(通常、単に促進剤と呼ばれる)の組合せ又は硫黄供与体/促進剤として分類されうる。硫黄及び促進剤の硬化剤の場合、硫黄を生成するビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドカップリング剤のほかにゴム組成物に添加される遊離硫黄の量は、硬化ゴム組成物の架橋密度を促進するために、約1〜約5phrの範囲、さらに一般的には約2〜約4phrの範囲であり;促進剤は、多くの場合スルフェンアミドタイプのものであるが、例えば約0.5〜約5phrの範囲、おそらく約1〜約2phrの範囲で使用されうる。硫黄及び促進剤の硬化剤以外の、エラストマーを含む成分は、通常まず第一に、少なくとも一つの混合段階、多くの場合一連の少なくとも二つの逐次混合段階で(一つの混合段階が使用されることもあるが)、約130℃〜約140℃の範囲の温度に一緒に混合される。そのような混合段階は典型的にはノンプロダクティブ混合段階と呼ばれる。その後、硫黄及び促進剤、場合により一つ又は複数の遅延剤及び一つ又は複数の劣化防止剤をそれらと共に約90℃〜約120℃の温度に混合する。これは典型的にはプロダクティブ混合段階と呼ばれる。そのような混合手順は当業者には周知である。   If such additives are used in normal or typical rubber loadings or ranges, they are not considered part of this invention unless otherwise. For example, some of the components can be classified as processing aids in one aspect. Such processing aids include, for example, waxes such as microcrystalline and paraffinic waxes typically used in the range of about 1 to 5 phr, often in the range of about 1 to about 3 phr; and typically Can be a resin (usually as a tackifier) used in the range of about 1 to 5 phr, often in the range of about 1 to about 3 phr, such as synthetic hydrocarbons and natural resins. Curing agents can be classified as a combination of sulfur and sulfur cure accelerators (usually simply referred to as accelerators) or sulfur donors / accelerators for rubber compounds. In the case of sulfur and accelerator hardeners, the amount of free sulfur added to the rubber composition in addition to the bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide coupling agent that produces sulfur depends on the crosslink density of the cured rubber composition. In the range of about 1 to about 5 phr, more typically in the range of about 2 to about 4 phr; accelerators are often of the sulfenamide type, but for example about 0. It can be used in the range of 5 to about 5 phr, possibly in the range of about 1 to about 2 phr. Components containing elastomers, other than sulfur and accelerator hardeners, are usually first of all in at least one mixing stage, often a series of at least two sequential mixing stages (one mixing stage being used). Mixed together at a temperature in the range of about 130 ° C to about 140 ° C. Such a mixing stage is typically referred to as a non-productive mixing stage. Thereafter, sulfur and an accelerator, optionally one or more retarders and one or more anti-aging agents, are mixed with them to a temperature of about 90 ° C to about 120 ° C. This is typically referred to as a productive mixing stage. Such mixing procedures are well known to those skilled in the art.

混合後、配合ゴムは、例えば、適切なダイを通じた押出によって加工され、例えばタイヤトレッドストリップなどのタイヤ部品に形成できる。次に、タイヤトレッドゴムストリップは、典型的には硫黄硬化可能なタイヤカーカス上に構築され、そのアセンブリは当業者に周知の方法により、適切な金型内で高められた温度及び圧力の条件下、成形及び硬化される。   After mixing, the compounded rubber can be processed, for example, by extrusion through a suitable die and formed into a tire part such as a tire tread strip. The tire tread rubber strip is then typically built on a sulfur curable tire carcass and the assembly is subjected to elevated temperature and pressure conditions in a suitable mold by methods well known to those skilled in the art. , Molded and cured.

本発明は以下の実施例を参照することにより、さらに良く理解されるであろう。実施例中、部及びパーセンテージは別途記載のない限り重量による。   The invention will be better understood by reference to the following examples. In the examples, parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.

実施例I
約23パーセント及び約40パーセントの結合スチレンをそれぞれ含有する末端二官能性スチレン/ブタジエンエラストマーをポリブタジエンと、及び鎖内官能化ポリブタジエンと含むエラストマーの混和性及び非混和性ブレンドを製造し、得られた弾性反発及び耐摩耗性の物理的性質を評価した。
Example I
Manufactured and obtained miscible and immiscible blends of elastomers comprising terminal bifunctional styrene / butadiene elastomers containing about 23 percent and about 40 percent bound styrene, respectively, with polybutadiene and intrachain functionalized polybutadiene The physical properties of elastic rebound and wear resistance were evaluated.

エラストマーの二つの混和性ブレンドを対照ゴムサンプルA及び実験ゴムサンプルBとして製造した。そのようなブレンドの場合、末端二官能性スチレン/ブタジエンエラストマーは約23パーセントの結合スチレンを含有していた。   Two miscible blends of elastomers were made as Control Rubber Sample A and Experimental Rubber Sample B. For such blends, the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer contained about 23 percent bound styrene.

エラストマーの二つの非混和性ブレンドも、対照ゴムサンプルC及び実験ゴムサンプルDとして製造した。そのようなブレンドの場合、末端二官能性スチレン/ブタジエンエラストマーは約40パーセントの結合スチレンを含有していた。   Two immiscible blends of elastomers were also produced as control rubber sample C and experimental rubber sample D. For such blends, the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer contained about 40 percent bound styrene.

23℃及び100℃における弾性反発特性及び−10℃におけるタンデルタ特性並びにGrosch摩耗率(abration rate)を含むゴム組成物の様々な物理的性質を決定した。
ゴム組成物の基本配合を、別途記載のない限り100部のゴムあたりの重量部(phr)の単位で表1に示す。
Various physical properties of the rubber composition were determined including elastic rebound characteristics at 23 ° C. and 100 ° C. and tan delta characteristics at −10 ° C. and Grosch abrasion rate.
The basic composition of the rubber composition is shown in Table 1 in units of parts by weight (phr) per 100 parts of rubber unless otherwise stated.

ゴムサンプルA及びBのゴム組成物は、例えば、密閉式ゴムミキサー(internal rubber mixer)での第一のノンプロダクティブ混合段階(NP−1)で、エラストマーを硫黄及び硫黄硬化促進剤を入れずに約4分間、温度を約170℃にして混合することによって製造できる。次に、該ゴム混合物は、密閉式ゴムミキサーでの第二のノンプロダクティブ混合段階(NP−2)で、成分をさらに添加して約4分間、温度を約160℃にして混合できる。次に、該ゴム混合物は、密閉式ゴムミキサーでの第三のノンプロダクティブ混合段階(NP−3)で、成分をさらに添加することなく約4分間、温度を約150℃にして混合できる。次に、得られたゴム混合物は、密閉式ゴムミキサーでのプロダクティブ混合段階(PR)で、硫黄及び硫黄硬化促進剤を添加して約2分間、温度を約110℃にして混合できる。ゴム組成物は、各ノンプロダクティブ混合段階の間及びプロダクティブ混合段階の前に、各ミキサーから落として分出し(sheeting out)し、50℃未満に冷却することができる。ゴムサンプルC及びDの場合、類似の混合手順が使用できるが、一つのノンプロダクティブ混合段階しか利用しない。   The rubber compositions of rubber samples A and B can be used, for example, in the first non-productive mixing stage (NP-1) in an internal rubber mixer without adding sulfur and sulfur cure accelerators to the elastomer. It can be produced by mixing at a temperature of about 170 ° C. for about 4 minutes. The rubber mixture can then be mixed in a second non-productive mixing stage (NP-2) in a closed rubber mixer at a temperature of about 160 ° C. for about 4 minutes with additional ingredients. The rubber mixture can then be mixed in a third non-productive mixing stage (NP-3) in a closed rubber mixer at a temperature of about 150 ° C. for about 4 minutes without further addition of ingredients. The resulting rubber mixture can then be mixed in a productive mixing stage (PR) in a closed rubber mixer at a temperature of about 110 ° C. for about 2 minutes with the addition of sulfur and sulfur cure accelerator. The rubber composition can be sheeted out from each mixer during each non-productive mixing stage and prior to the productive mixing stage and cooled to below 50 ° C. For rubber samples C and D, a similar mixing procedure can be used, but only one non-productive mixing stage is utilized.

Figure 2013136746
Figure 2013136746

官能化SBRとして、Styron社製SLR SE4602(登録商標)のような約23パーセントの結合スチレン含有量を有し、アルコキシシランとチオール基で官能化され、約−30℃〜約−10℃の範囲のTgを有する溶液重合調製スチレン/ブタジエンゴム
官能化SBRとして、Styron社製P6204M(登録商標)のような約40パーセントの結合スチレン含有量を有し、アルコキシシランとチオール基で官能化され、約−30℃〜約−40℃の範囲のTgを有する溶液重合調製スチレン/ブタジエンゴム
リチウムポリブタジエンとして、n−ブチルリチウム開始重合により1,3−ブタジエンを重合することによって製造され、約30〜約50パーセントのシス1,4−異性体単位、約40〜約60パーセントのトランス1,4−異性体単位を含む微細構造と、約5〜約20パーセントのビニル1,2−含有量を有し、約75,000〜約350,000の範囲の数平均分子量(Mn)、約1〜約2.5の範囲の不均質性指数(Mw/Mn)、及び約−85℃〜約−95℃の範囲のTgを有するポリブタジエン
リチウムポリブタジエンコポリマーとして、TMEDAの存在下で1,3−ブタジエン及びピロリジンエチルスチレン(PES)のn−ブチルリチウム開始共重合により製造され、該コポリマーはピロリジンエチルスチレンから誘導された約0.5パーセントの反復単位を含有している鎖内官能化ポリブタジエン
脂肪酸、主にステアリン酸、オレイン酸及びパルミチン酸の組合せを含む
Rhodia社製Zeosil 1165 MP(登録商標)
カーボンブラックとビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド(そのポリスルフィドブリッジ中に平均約2〜約3個の範囲の連結硫黄原子を有する)の50/50(重量)複合体、Evonic社製Si266(登録商標)、表では複合体として報告されている
硫黄硬化促進剤として、N−N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド一次促進剤と(アミン含有)ジフェニルグアニジン二次促進剤の約75/50比の組合せ
硫黄硬化促進剤として、N−N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド一次促進剤とジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛二次促進剤の約50/50比の組合せ。従って、そのような硫黄硬化成分は、硫黄、N−N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミドを含む一次硫黄硬化促進剤、及びジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛を含み、ジフェニルグアニジンは含まない二次硫黄硬化促進剤を含む。従って、一態様において、前記ゴム組成物は、硫黄及びジフェニルグアニジンを除く硫黄硬化促進剤を含む硫黄硬化成分を含有する。
As a monofunctionalized SBR, it has a bound styrene content of about 23 percent, such as Styron's SLR SE4602, and is functionalized with alkoxysilane and thiol groups and has a functionality of about −30 ° C. to about −10 ° C. Solution polymerization prepared styrene / butadiene rubber having a Tg in the range
As a bifunctionalized SBR, it has a bound styrene content of about 40 percent, such as Styron's P6204M®, and is functionalized with alkoxysilane and thiol groups, ranging from about −30 ° C. to about −40 ° C. Styrene / Butadiene rubber prepared by solution polymerization having a Tg of
As a trilithium polybutadiene, it is prepared by polymerizing 1,3-butadiene by n-butyllithium initiated polymerization and contains about 30 to about 50 percent cis 1,4-isomer units, about 40 to about 60 percent trans 1 A number average molecular weight (Mn) in the range of about 75,000 to about 350,000, having a microstructure comprising 1,4 isomer units and a vinyl 1,2-content of about 5 to about 20 percent. Polybutadiene having a heterogeneity index (Mw / Mn) in the range of 1 to about 2.5 and a Tg in the range of about -85 ° C to about -95 ° C.
A 4- lithium polybutadiene copolymer prepared by n-butyllithium initiated copolymerization of 1,3-butadiene and pyrrolidine ethylstyrene (PES) in the presence of TMEDA, the copolymer being about 0.5 percent derived from pyrrolidine ethylstyrene. Intrachain Functionalized Polybutadiene Containing Repeating Units
Contains a combination of 5 fatty acids, mainly stearic acid, oleic acid and palmitic acid
6 Rhodia Zeosil 1165 MP (registered trademark)
50/50 (weight) composite of 7 carbon black and bis- (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide (with an average range of about 2 to about 3 linked sulfur atoms in the polysulfide bridge), manufactured by Evonic Si266 (R), reported as a composite in the table
8 Sulfur cure accelerator as a combination of about 75/50 ratio of NN-dicyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide primary accelerator and (amine-containing) diphenylguanidine secondary accelerator
9 Combination of about 50/50 ratio of NN-dicyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide primary accelerator and zinc dibenzyldithiocarbamate secondary accelerator as sulfur cure accelerator. Thus, such sulfur curing components include sulfur, primary sulfur curing accelerators including NN-dicyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide, and secondary sulfur not including diphenylguanidine, including zinc dibenzyldithiocarbamate. Contains a curing accelerator. Accordingly, in one embodiment, the rubber composition contains a sulfur curing component including a sulfur curing accelerator excluding sulfur and diphenylguanidine.

製造されたゴム組成物は、必要に応じて約160℃の温度で約14分間硬化され、得られた硬化ゴムサンプルを表2に報告されている様々な物理的性質について評価した(ここでは概数が報告されている)。   The rubber composition produced was optionally cured at a temperature of about 160 ° C. for about 14 minutes, and the resulting cured rubber samples were evaluated for various physical properties reported in Table 2 (here approximate numbers). Has been reported).

Figure 2013136746
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エラストマーの混和性(相溶性)は、エラストマーのブレンドの約−110℃〜約+60℃の温度範囲にわたるタンデルタ対温度のグラフ(タンデルタ値の温度掃引)によって表される。この温度範囲における単一の有意ピークの存在は混和性ゴムブレンドを示し、二重の有意ピークの存在(二重のピークは二つのエラストマーのそれぞれの存在を個別に示している)は非混和性ゴムブレンドを示す。ゴムブレンドの混和性又は非混和性に関するそのような指標は当業者には認識されており、表2では、Yesがエラストマーの混和性、Noがエラストマーの非混和性として報告されている。 Miscible A elastomer (compatibility) is represented by tan delta versus temperature graph over the temperature range of about -110 ° C. ~ about + 60 ℃ blend of elastomer (temperature sweep tan delta value). The presence of a single significant peak in this temperature range indicates a miscible rubber blend, and the presence of a double significant peak (the double peak indicates the presence of each of the two elastomers individually) is immiscible. Indicates a rubber blend. Such indicators of rubber blend miscibility or immiscibility are recognized by those skilled in the art, and in Table 2, Yes is reported as elastomer miscibility and No is reported as elastomer immiscibility.

ラバー・プロセス・アナライザー機器(例えば、ラバー・プロセス・アナライザーRPA 2000)
ゴムサンプルの極限引張強さ、極限伸び、モジュラスなどを測定するためのInstron社製自動試験システム機器
Grosch摩耗率は、LAT−100摩耗試験機上で実施され、摩耗したゴムのmg/kgの単位で測定される。試験ゴムサンプルを一定荷重(ニュートン)下で一定のスリップ角で配置し、回転する研磨ディスク上で所定距離をトラバースさせる(ディスクはHB Schleifmittel GmbH社製)。摩耗サンプルによって生じる側面及び周方向両方の摩擦力は、特注三軸ロードセルを用いて荷重(ニュートン)と共に測定できる。摩耗ホイールの表面温度は試験中モニターされ、平均温度として報告される。実施において、低摩耗苛酷度試験は、例えば、荷重20ニュートン、スリップ角2度、及びディスク速度20又は40kph(キロメートル/時間)、サンプル走行距離7,500mで実施されうる。中摩耗苛酷度試験は、例えば、荷重40ニュートン、スリップ角6度、及びディスク速度20kph、サンプル走行距離1,000mで実施されうる。高摩耗苛酷度試験は、例えば、荷重70ニュートン、スリップ角12度、及びディスク速度20kph、サンプル走行距離250mで実施されうる。
1 rubber process analyzer equipment (eg rubber process analyzer RPA 2000)
2 Rubber Sample ultimate tensile strength, ultimate elongation, Instron Corp. automatic test system equipment for measuring such Modulus
3 Grosch wear rate is performed on a LAT-100 wear tester and is measured in units of mg / kg of worn rubber. A test rubber sample is placed at a constant slip angle under a constant load (Newton) and traversed a predetermined distance on a rotating abrasive disc (disc is manufactured by HB Schleifmittel GmbH). Both lateral and circumferential frictional forces caused by a worn sample can be measured with a load (Newton) using a custom triaxial load cell. The surface temperature of the wear wheel is monitored during the test and reported as an average temperature. In practice, the low wear severity test may be performed, for example, at a load of 20 Newton, a slip angle of 2 degrees, a disk speed of 20 or 40 kph (km / hr), and a sample travel distance of 7,500 m. The medium wear severity test can be performed, for example, at a load of 40 Newton, a slip angle of 6 degrees, a disk speed of 20 kph, and a sample travel distance of 1,000 m. The high wear severity test can be performed, for example, at a load of 70 Newton, a slip angle of 12 degrees, a disk speed of 20 kph, and a sample travel distance of 250 m.

(A)表2に報告されている対照ゴムサンプルA及び実験ゴムサンプルBとしての混和性エラストマーブレンドについて
ゴムサンプルA及びBはどちらも23パーセントの結合スチレンを有する末端二官能性スチレン/ブタジエンエラストマーを含有していた。
(A) For the miscible elastomer blends as control rubber sample A and experimental rubber sample B reported in Table 2, rubber samples A and B both have a terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer with 23 percent bound styrene. Contained.

対照ゴムサンプルAは非官能化リチウムポリブタジエンエラストマーを含有していた。
実験ゴムサンプルBは鎖内官能化リチウムポリブタジエンコポリマーを含有していた。
表2から、鎖内官能化ポリブタジエンを有する実験ゴムサンプルBの弾性反発値(23℃)は、非官能化リチウムポリブタジエンを有するその対照ゴムサンプルAの40.2という値と比べて、51.1という値に著しく増大したことが分かる。
Control rubber sample A contained an unfunctionalized lithium polybutadiene elastomer.
Experimental rubber sample B contained an intrachain functionalized lithium polybutadiene copolymer.
From Table 2, the elastic rebound value (23 ° C.) of experimental rubber sample B with intrachain functionalized polybutadiene is 51.1 compared to the value of 40.2 for its control rubber sample A with unfunctionalized lithium polybutadiene. It can be seen that the value has increased significantly.

表2からは、鎖内官能化ポリブタジエンを含有するゴムサンプルBのGrosch摩耗率は、非官能化リチウムポリブタジエンを有するその対照ゴムサンプルAの154mg/kmという値と比べて、145mg/kgという値に減少(改良)したことも分かる。   From Table 2, it can be seen that the Grosch wear rate of rubber sample B containing intrachain functionalized polybutadiene is 145 mg / kg compared to the value of 154 mg / km for its control rubber sample A with unfunctionalized lithium polybutadiene. It can also be seen that it has decreased (improved).

表2から、鎖内官能化ポリブタジエンを有する実験ゴムサンプルBのタンデルタ値(−10℃)は、非官能化リチウムポリブタジエンを有するその対照ゴムサンプルAの0.27という値と比べて、0.22という値に著しく減少したことが分かる。   From Table 2, the tan delta value (−10 ° C.) of experimental rubber sample B with intrachain functionalized polybutadiene is 0.22 compared to the value of 0.27 for its control rubber sample A with unfunctionalized lithium polybutadiene. It can be seen that the value has decreased significantly.

以上のことから、鎖内官能化ポリブタジエンの存在は、沈降シリカが主としてゴム組成物の低結合スチレン含有末端二官能化スチレン/ブタジエン部分に集中する代わりに、ゴム組成物全体により均一に分散することを可能にしたと結論付けられる。これにより、下記のことがもたらされる。   From the above, the presence of intrachain functionalized polybutadiene allows the precipitated silica to be more evenly distributed throughout the rubber composition, instead of concentrating mainly on the low-bond styrene-containing terminal bifunctional styrene / butadiene portion of the rubber composition. It is concluded that this is possible. This brings about the following.

(1)有益に改良された(増大した)弾性反発値(23℃)、これはヒステリシスの有益な減少を示しており、タイヤ使用時のタイヤ部品の内部発熱の低減が予測されるとともに、そのようなゴム組成物の部品(例えばトレッド)を有するタイヤの転がり抵抗の有益な低減が予測される;
(2)有益に改良(低減)されたGrosch摩耗率、これはそのようなゴム組成物のトレッドを有するタイヤの増大された耐トレッド摩耗性を予測する;そして
(3)類似のタンデルタ(−10℃)値、これはそのような組成物のタイヤトレッドのウェットトラクションが同様であろうことを示す。
(1) Beneficially improved (increased) elastic rebound value (23 ° C.), which shows a beneficial decrease in hysteresis, which is expected to reduce the internal heat generation of tire components when using tires, and A beneficial reduction in rolling resistance of tires having such rubber composition parts (eg treads) is expected;
(2) Beneficially improved (reduced) Grosch wear rate, which predicts increased tread wear resistance of tires having such rubber composition treads; and (3) Similar Tan Delta (-10 C) value, which indicates that the wet traction of a tire tread of such a composition would be similar.

(B)表2に報告されている対照ゴムサンプルC及び実験ゴムサンプルDとしての非混和性エラストマーブレンドについて
ゴムサンプルC及びDはどちらも40パーセントの結合スチレンを有する末端二官能性スチレン/ブタジエンエラストマーを含有していた。
(B) For the immiscible elastomer blends as control rubber sample C and experimental rubber sample D reported in Table 2, rubber samples C and D are both terminal bifunctional styrene / butadiene elastomers having 40 percent bound styrene. Contained.

対照ゴムサンプルCは非官能化リチウムポリブタジエンエラストマーを含有していた。
実験ゴムサンプルDは鎖内官能化リチウムポリブタジエンコポリマーを含有していた。
表2から、鎖内官能化ポリブタジエンを有する実験ゴムサンプルDの弾性反発値(23℃)は、非官能化リチウムポリブタジエンを有するその対照ゴムサンプルCの36.2という値と比べて、47.2という値に著しく増大したことが分かる。
Control rubber sample C contained an unfunctionalized lithium polybutadiene elastomer.
Experimental rubber sample D contained an intrachain functionalized lithium polybutadiene copolymer.
From Table 2, the elastic rebound value (23 ° C.) of experimental rubber sample D with intrachain functionalized polybutadiene is 47.2 compared to the value of 36.2 for its control rubber sample C with unfunctionalized lithium polybutadiene. It can be seen that the value significantly increased.

表2からは、鎖内官能化ポリブタジエンを含有するゴムサンプルDのGrosch摩耗率は、非官能化リチウムポリブタジエンを有するその対照ゴムサンプルCの123mg/kmという値と比べて、109mg/kgという値に著しく減少(改良)したことも分かる。   From Table 2, it can be seen that the Grosch wear rate for rubber sample D containing intra-chain functionalized polybutadiene is 109 mg / kg compared to 123 mg / km for its control rubber sample C with unfunctionalized lithium polybutadiene. It can also be seen that it has been significantly reduced (improved).

表2から、鎖内官能化ポリブタジエンを有する実験ゴムサンプルDのタンデルタ値(−10℃)の0.38は、非官能化リチウムポリブタジエンを有するその対照ゴムサンプルAの0.37というタンデルタ値とほぼ同じであったことが分かる。   From Table 2, the tan delta value (−10 ° C.) of experimental rubber sample D with intrachain functionalized polybutadiene is approximately 0.38, which is approximately 0.37 of its control rubber sample A with unfunctionalized lithium polybutadiene. You can see that it was the same.

以上のことから、鎖内官能化ポリブタジエンの存在は、沈降シリカが主としてゴム組成物の高結合スチレン含有末端二官能化スチレン/ブタジエン部分に集中する代わりに、ゴム組成物全体により均一に分散することを可能にしたと結論付けられる。これにより、下記のことがもたらされる。   From the above, the presence of intrachain functionalized polybutadiene allows the precipitated silica to disperse more uniformly throughout the rubber composition, instead of concentrating mainly on the high bond styrene-containing terminal bifunctional styrene / butadiene portion of the rubber composition. It is concluded that this is possible. This brings about the following.

(A)著しく有益に改良された(増大した)弾性反発値(23℃)、これはヒステリシスの著しく有益な低減を示しており、タイヤ使用時のタイヤ部品の内部発熱の低減が予測されるとともに、そのようなゴム組成物の部品(例えばトレッド)を有するタイヤの転がり抵抗の有益な低減が予測される;
(B)著しく有益に改良(低減)されたGrosch摩耗率、これはそのようなゴム組成物のトレッドを有するタイヤの著しく増大された耐トレッド摩耗性を予測する;そして
(C)類似のタンデルタ(−10℃)値、これはそのような組成物のタイヤトレッドのウェットトラクションが実質的に維持されるであろうことを示す。
(A) Remarkably beneficially improved (increased) elastic rebound value (23 ° C.), which shows a significantly beneficial reduction in hysteresis, and is expected to reduce the internal heat generation of tire components when using tires A beneficial reduction in rolling resistance of tires having such rubber composition parts (eg treads) is expected;
(B) a significantly beneficially improved (reduced) Grosch wear rate, which predicts significantly increased tread wear resistance of tires having such rubber composition treads; and (C) similar tan delta ( −10 ° C.) value, which indicates that the wet traction of a tire tread of such a composition will be substantially maintained.

実施例II
実施例IのサンプルA、B、C及びDによって表されるゴム組成物を含むトレッドを有するタイヤサイズP225/60R16の自動車タイヤを製造し、タイヤの転がり抵抗、トレッド摩耗及びトレッドトラクション(停止距離)について試験した。結果を以下の表3に示す。
Example II
An automobile tire of tire size P225 / 60R16 having a tread comprising the rubber composition represented by samples A, B, C and D of Example I is manufactured, tire rolling resistance, tread wear and tread traction (stop distance). Were tested. The results are shown in Table 3 below.

タイヤA及びBは、それぞれエラストマー(サンプル)A及びBの混和性ブレンドを含むトレッドを使用した。これらは、約23パーセントの結合スチレンを含有する末端二官能化SBRと、実験タイヤBの場合鎖内官能化ポリブタジエン及び対照タイヤAの場合非官能化ポリブタジエンとの混和性ブレンドを含んでいた。   Tires A and B used treads containing miscible blends of elastomers (samples) A and B, respectively. These included a miscible blend of terminally bifunctionalized SBR containing about 23 percent bound styrene with in-chain functionalized polybutadiene for experimental tire B and unfunctionalized polybutadiene for control tire A.

タイヤC及びDは、それぞれエラストマー(サンプル)C及びDの非混和性ブレンドを含むトレッドを使用した。これらは、約40パーセントの結合スチレンを含有する末端二官能化SBRと、実験タイヤDの場合鎖内官能化ポリブタジエン及び対照タイヤCの場合非官能化ポリブタジエンとの非混和性ブレンドを含んでいた。   Tires C and D used treads containing immiscible blends of elastomers (samples) C and D, respectively. These included an immiscible blend of terminally bifunctionalized SBR containing about 40 percent bound styrene with intrachain functionalized polybutadiene for experimental tire D and unfunctionalized polybutadiene for control tire C.

Figure 2013136746
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表3から、転がり抵抗値もトレッド摩耗値も、タイヤ(トレッド)B及びDの場合、鎖内官能化ポリブタジエンをシリカ補強剤含有ゴム組成物の末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムに添加したことで、鎖内官能化ポリブタジエンゴムを含有していないそれらの個別に関連するそれぞれの比較対照タイヤA及びCと比べて、それらのウェットトラクションに著しい影響を及ぼすことなく、著しくそして有益に改良されたことが分かる。   From Table 3, both the rolling resistance value and the tread wear value, in the case of tires (treads) B and D, are the addition of intrachain functionalized polybutadiene to the terminal bifunctionalized styrene / butadiene rubber of the silica reinforcing agent-containing rubber composition. Compared to their individually related comparative tires A and C, which do not contain intrachain functionalized polybutadiene rubber, have been significantly and beneficially improved without significantly affecting their wet traction. I understand.

タイヤトレッド用のシリカ補強剤含有ゴム組成物に官能化ポリブタジエンと官能化スチレン/ブタジエンゴムの非混和性ブレンド及び混和性ブレンドを使用することについて比較すると、下記のことが観察される。   When comparing the use of non-miscible and miscible blends of functionalized polybutadiene and functionalized styrene / butadiene rubber in a silica reinforcing agent-containing rubber composition for tire treads, the following is observed.

(A)鎖内官能化ポリブタジエンと40パーセントの結合スチレンを含有する末端二官能化スチレン/ブタジエン(B)との非混和性ブレンドを含むトレッドを有するタイヤDの場合、特にタイヤの転がり抵抗及び耐トレッド摩耗性に関して、性能の顕著な利益が観察される。   (A) For tire D having a tread comprising an immiscible blend of an intrachain functionalized polybutadiene and a terminal bifunctionalized styrene / butadiene (B) containing 40 percent bound styrene, particularly tire rolling resistance and resistance A significant performance benefit is observed with respect to tread wear.

(B)鎖内官能化ポリブタジエンと23パーセントの結合スチレンを含有する末端二官能化スチレン/ブタジエン(A)との混和性ブレンドを含むトレッドを有するタイヤBの場合、特にタイヤの転がり抵抗及び耐トレッド摩耗性に関して、タイヤの性能に、顕著な利益というほどではないが、有益な増大が観察される。   (B) In the case of tire B having a tread comprising a miscible blend of an end chain functionalized polybutadiene and a terminally difunctionalized styrene / butadiene (A) containing 23 percent bound styrene, especially tire rolling resistance and tread resistance In terms of wear, a beneficial increase is observed in the performance of the tire, but not a significant benefit.

本発明を説明する目的で、一定の代表的態様及び詳細を示してきたが、当業者には、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、その中で多様な変更及び修正が可能であることは明白であろう。   While certain representative embodiments and details have been set forth for the purpose of illustrating the present invention, various changes and modifications may be made therein by those skilled in the art without departing from the spirit or scope of the invention. It will be clear.

[発明の態様]
1.空気入りゴムタイヤであって、100重量部のゴムあたりの重量部(phr)を基にして、
(A)約50〜約80phrの溶液重合調製スチレン/ブタジエンゴム(S−SBR){前記スチレン/ブタジエンゴムの一つの末端は、アルコキシシランとアミン又はチオール基のいずれかとの組合せで末端二官能化されており、前記(S−SBR)は、
(1)約15〜約34パーセントの結合スチレン単位、又は
(2)35〜約45パーセントの結合スチレン単位
の結合スチレン含有量を有する}と;
(B)約5〜約70phrの鎖内官能化ポリブタジエンエラストマー{約30〜約50パーセントの範囲のシス1,4−異性体含有量、約40〜約60パーセントの範囲のトランス1,4−異性体含有量を有し、ポリブタジエンポリマー鎖に結合された約0.2〜約1.5重量パーセントの官能基を含む鎖内官能化を含有し;
前記鎖内官能化ポリブタジエンエラストマーは、
(1)1,3−ブタジエンモノマーと;
(2)式(I):
[Aspect of the Invention]
1. A pneumatic rubber tire based on 100 parts by weight of rubber per part (phr),
(A) about 50 to about 80 phr of solution polymerization prepared styrene / butadiene rubber (S-SBR) {one end of the styrene / butadiene rubber is terminal bifunctionalized with a combination of alkoxysilane and either amine or thiol group (S-SBR) is
(1) having a bound styrene content of about 15 to about 34 percent bound styrene units, or (2) 35 to about 45 percent bound styrene units};
(B) about 5 to about 70 phr of intrachain functionalized polybutadiene elastomer {cis 1,4-isomer content in the range of about 30 to about 50 percent, trans 1,4-isomer in the range of about 40 to about 60 percent Containing an intrachain functionalization having a body content and comprising from about 0.2 to about 1.5 weight percent functional groups attached to the polybutadiene polymer chain;
The intrachain functionalized polybutadiene elastomer is
(1) 1,3-butadiene monomer;
(2) Formula (I):

Figure 2013136746
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[式中、Rは、1〜10個の炭素原子を含有するアルキル基又は水素原子を表し、R及びRは同じか又は異なり、水素原子(ただしR及びRの両方とも水素ではあり得ない)、又は式(II)もしくは式(III): [Wherein R represents an alkyl group containing 1 to 10 carbon atoms or a hydrogen atom, R 1 and R 2 are the same or different, and both hydrogen atoms (provided that both R 1 and R 2 are hydrogen atoms) Not possible), or formula (II) or formula (III):

Figure 2013136746
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を含む部分を表し、式中、R基は、同じか又は異なり、1〜10個の炭素原子を含有するアルキル基、アリール基、アリル基及び構造式(IV):
(IV) −(CH−O−(CH−CH
を含むアルキルオキシ基を表し、式中、n、x、y及びzは、1〜10の範囲の整数を表す]を含む構造式を有する、前記1,3−ブタジエンモノマーの約0.2〜約1.5重量パーセントの量の官能化モノマーと
から誘導された鎖内反復単位のコポリマーを含む}と
を含むゴム組成物の部品を有するタイヤ。
Wherein the R 3 groups are the same or different and contain 1 to 10 carbon atoms, alkyl groups, aryl groups, allyl groups and structural formula (IV):
(IV) - (CH 2) y -O- (CH 2) z -CH 2
Wherein n, x, y and z represent an integer in the range of 1 to 10], wherein about 0.2 to about 0.2 to 1 of the 1,3-butadiene monomer And a rubber composition part comprising a copolymer of intrachain repeat units derived from a functionalized monomer in an amount of about 1.5 weight percent.

2.前記ゴム組成物が、約40〜約135phrの
(A)アモルファス合成沈降シリカ(沈降シリカ)、又は
(B)ゴム補強カーボンブラック、又は
(C)前記沈降シリカとゴム補強カーボンブラックとの組合せ
を含む補強充填剤を含有する、1記載のタイヤ。
2. The rubber composition comprises about 40 to about 135 phr of (A) amorphous synthetic precipitated silica (precipitated silica), or (B) rubber reinforced carbon black, or (C) a combination of the precipitated silica and rubber reinforced carbon black. The tire according to 1, which contains a reinforcing filler.

3.補強充填剤が、約1/1〜約10/1の範囲の重量比の沈降シリカとゴム補強カーボンブラックを含む、2記載のタイヤ。
4.前記ゴム組成物が、前記沈降シリカ上のヒドロキシル基と反応する部分及び前記エラストマーの一つと相互作用する別の部分を有する前記沈降シリカ用のカップリング剤を含有する、1記載のタイヤ。
3. The tire of claim 2, wherein the reinforcing filler comprises precipitated silica and rubber reinforced carbon black in a weight ratio ranging from about 1/1 to about 10/1.
4). The tire of claim 1, wherein the rubber composition contains a coupling agent for the precipitated silica having a portion that reacts with hydroxyl groups on the precipitated silica and another portion that interacts with one of the elastomers.

5.構造式(I)によって表される前記官能化モノマーがピロリジンエチルスチレンである、1記載のタイヤ。
6.構造式(I)によって表される前記官能化モノマーがビニルベンジルピロリジンである、1記載のタイヤ。
5. 2. The tire according to 1, wherein the functionalized monomer represented by the structural formula (I) is pyrrolidine ethylstyrene.
6). 2. The tire according to 1, wherein the functionalized monomer represented by the structural formula (I) is vinylbenzylpyrrolidine.

7.構造式(I)によって表される前記官能化モノマーがビニルベンジルジメチルアミンである、1記載のタイヤ。
8.前記鎖内官能化ポリブタジエンが、1,3−ブタジエンと、ピロリジンエチルスチレン、ビニルベンジルジメチルアミン及びビニルベンジルピロリジンの少なくとも一つとから誘導された反復単位を含む、1記載のタイヤ。
7). The tire according to 1, wherein the functionalized monomer represented by the structural formula (I) is vinylbenzyldimethylamine.
8). The tire of claim 1, wherein the intrachain functionalized polybutadiene comprises repeating units derived from 1,3-butadiene and at least one of pyrrolidine ethylstyrene, vinylbenzyldimethylamine, and vinylbenzylpyrrolidine.

9.前記鎖内官能化ポリブタジエンコポリマーが、約2〜約25パーセントの、イソプレンから誘導された反復単位をさらに含有する、1記載のタイヤ。
10.前記鎖内官能化ポリブタジエンゴムが、炭化水素溶媒中、共重合を開始するためのn−ブチルリチウムを含む重合開始剤の存在下、1,3−ブタジエンと官能性モノマーのアニオン共重合によって製造される1,3−ブタジエンと官能化モノマーのコポリマーで、前記官能性モノマー単位のポリブタジエン鎖への組込みを促進するためにテトラメチルエチレンジアミンを含む重合調節剤が添加される、1記載のタイヤ。
9. The tire of claim 1, wherein the intrachain functionalized polybutadiene copolymer further comprises from about 2 to about 25 percent of repeating units derived from isoprene.
10. The intrachain functionalized polybutadiene rubber is produced by anionic copolymerization of 1,3-butadiene and a functional monomer in a hydrocarbon solvent in the presence of a polymerization initiator containing n-butyllithium to initiate copolymerization. A tire according to claim 1, wherein a copolymerization modifier comprising tetramethylethylenediamine is added to promote the incorporation of the functional monomer unit into the polybutadiene chain.

11.前記末端二官能化スチレン/ブタジエンエラストマーが、アルコキシシランと第一級アミノ基の組合せを含む末端官能化を含有するスチレン/ブタジエンエラストマーである、1記載のタイヤ。   11. The tire of claim 1, wherein the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer is a styrene / butadiene elastomer containing terminal functionalization comprising a combination of alkoxysilane and primary amino groups.

12.前記末端二官能化スチレン/ブタジエンエラストマーが、アルコキシシランとチオール基の組合せを含む末端官能化を含有するスチレン/ブタジエンエラストマーである、1記載のタイヤ。   12 The tire of claim 1, wherein the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer is a styrene / butadiene elastomer containing terminal functionalization comprising a combination of alkoxysilane and thiol groups.

13.前記末端二官能化スチレン/ブタジエンエラストマーが、四塩化スズ又は四塩化ケイ素を用いて少なくとも部分的に連鎖延長される、1記載のタイヤ。
14.前記鎖内官能化ポリブタジエンエラストマーが、四塩化スズ又は四塩化ケイ素を用いて少なくとも部分的に連鎖延長される、1記載のタイヤ。
13. The tire of claim 1, wherein the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer is at least partially chain extended using tin tetrachloride or silicon tetrachloride.
14 The tire of claim 1, wherein the intrachain functionalized polybutadiene elastomer is at least partially chain extended using tin tetrachloride or silicon tetrachloride.

15.前記末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムが、式(V):   15. The terminal bifunctional styrene / butadiene rubber has the formula (V):

Figure 2013136746
Figure 2013136746

[式中、Pは、スチレン/ブタジエンコポリマーのコポリマー鎖であり、Rは、1〜12個の炭素原子を有するアルキレン基であり、R及びRは、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、アリル基又はアリール基からそれぞれ独立に選ばれ、Rは好ましくはエチル基であり、nは1又は2の値であり、mは1又は2の値、好ましくは2であり、kは1又は2の値であり、xは0〜1の値であり、ただし、n+m+kは3又は4の整数である]を含む、1記載のタイヤ。 [Wherein P is a copolymer chain of a styrene / butadiene copolymer, R 1 is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and R 2 and R 3 are 1 to 20 carbon atoms. Each independently selected from an alkyl group, an allyl group, or an aryl group, R 2 is preferably an ethyl group, n is a value of 1 or 2, m is a value of 1 or 2, and preferably 2. k is a value of 1 or 2, x is a value of 0 to 1, provided that n + m + k is an integer of 3 or 4.

16.前記末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムが、リビングアニオン性スチレン/ブタジエンポリマーと、式VI:
(VI) (RO) Si−R−S−SiR
[式中、Siはケイ素であり;Sは硫黄であり;Oは酸素であり;xは1、2及び3から選ばれる整数であり;yは0、1、及び2から選ばれる整数であり;x+y=3であり;Rは同じか又は異なり、(C〜C16)アルキルであり;Rはアリール、及びアルキルアリール、又は(C〜C16)アルキルである]によって表されるシラン−スルフィドとの反応生成物として、アルコキシシラン基及びチオールで末端二官能化されている、1記載のタイヤ。一態様において、Rは(C〜C16)アルキルである。一態様において、各R基は同じか又は異なり、それぞれ独立にC〜Cアルキルであり、RはC〜Cアルキルである。
16. The terminal difunctionalized styrene / butadiene rubber is a living anionic styrene / butadiene polymer and has the formula VI:
(VI) (R 4 O) x R 4 y Si—R 5 —S—SiR 4 3
[Wherein Si is silicon; S is sulfur; O is oxygen; x is an integer selected from 1, 2, and 3; y is an integer selected from 0, 1, and 2] X + y = 3; R 4 is the same or different and is (C 1 -C 16 ) alkyl; R 5 is aryl, and alkylaryl, or (C 1 -C 16 ) alkyl] The tire according to 1, wherein the reaction product with silane-sulfide is terminally bifunctionalized with an alkoxysilane group and a thiol. In one aspect, R 5 is (C 1 -C 16 ) alkyl. In one embodiment, each R 4 group is the same or different and is each independently C 1 -C 5 alkyl and R 5 is C 1 -C 5 alkyl.

17.前記末端二官能性スチレン/ブタジエンエラストマーが、約18〜約28パーセントの結合スチレン単位を含有する、1記載のタイヤ。
18.前記末端二官能性スチレン/ブタジエンエラストマーが、約35〜約45パーセントの結合スチレン単位を含有する、1記載のタイヤ。
17. The tire of claim 1, wherein the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer contains about 18 to about 28 percent bound styrene units.
18. The tire of claim 1, wherein the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer contains from about 35 to about 45 percent bound styrene units.

19.前記ゴム組成物が、硫黄、N−N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミドを含む一次硫黄硬化促進剤、及びジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛を含み、ジフェニルグアニジンは含まない二次硫黄硬化促進剤を含む硫黄硬化成分を含有する、1記載のタイヤ。   19. The rubber composition includes a sulfur, a primary sulfur curing accelerator including NN-dicyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, and a secondary sulfur curing accelerator including zinc dibenzyldithiocarbamate and not diphenylguanidine. 2. The tire according to 1, which contains a sulfur curing component.

20.前記ゴム組成物が、硫黄及びジフェニルグアニジンを除く硫黄硬化促進剤を含む硫黄硬化成分を含有する、1記載のタイヤ。   20. The tire according to 1, wherein the rubber composition contains a sulfur curing component including a sulfur curing accelerator excluding sulfur and diphenylguanidine.

Claims (20)

空気入りゴムタイヤであって、100重量部のゴムあたりの重量部(phr)を基にして、
(A)50〜80phrの溶液重合調製スチレン/ブタジエンゴム(S−SBR){前記スチレン/ブタジエンゴムの一つの末端は、アルコキシシランとアミン又はチオール基のいずれかとの組合せで末端二官能化されており、前記(S−SBR)は、
(1)15〜34パーセントの結合スチレン単位、又は
(2)35〜45パーセントの結合スチレン単位
の結合スチレン含有量を有する}と;
(B)5〜70phrの鎖内官能化ポリブタジエンエラストマー{30〜50パーセントの範囲のシス1,4−異性体含有量、40〜60パーセントの範囲のトランス1,4−異性体含有量を有し、ポリブタジエンポリマー鎖に結合された0.2〜1.5重量パーセントの官能基を含む鎖内官能化を含有し;
ここで、前記鎖内官能化ポリブタジエンエラストマーは、
(1)1,3−ブタジエンモノマーと;
(2)式(I):
Figure 2013136746
[式中、Rは、1〜10個の炭素原子を含有するアルキル基又は水素原子を表し、R及びRは同じか又は異なり、水素原子(ただしR及びRの両方とも水素ではあり得ない)、又は式(II)もしくは式(III):
Figure 2013136746
を含む部分を表し、式中、R基は、同じか又は異なり、1〜10個の炭素原子を含有するアルキル基、アリール基、アリル基及び構造式(IV):
(IV) −(CH−O−(CH−CH
を含むアルキルオキシ基を表し、式中、n、x、y及びzは、1〜10の範囲の整数を表す]を含む構造式を有する、前記1,3−ブタジエンモノマーの0.2〜1.5重量パーセントの量の官能化モノマーと
から誘導された鎖内反復単位のコポリマーを含む}と
を含むことを特徴とするゴム組成物の部品を有するタイヤ。
A pneumatic rubber tire based on 100 parts by weight of rubber per part (phr),
(A) 50-80 phr solution polymerization prepared styrene / butadiene rubber (S-SBR) {One end of the styrene / butadiene rubber is end-bifunctionalized with a combination of alkoxysilane and either amine or thiol group. And (S-SBR) is
(1) having a bound styrene content of 15 to 34 percent bound styrene units, or (2) 35 to 45 percent bound styrene units};
(B) 5-70 phr intrachain functionalized polybutadiene elastomer {having cis 1,4-isomer content in the range of 30-50 percent, trans 1,4-isomer content in the range of 40-60 percent Containing an intrachain functionalization containing 0.2 to 1.5 weight percent functional groups attached to the polybutadiene polymer chain;
Here, the intrachain functionalized polybutadiene elastomer is
(1) 1,3-butadiene monomer;
(2) Formula (I):
Figure 2013136746
[Wherein R represents an alkyl group containing 1 to 10 carbon atoms or a hydrogen atom, R 1 and R 2 are the same or different, and both hydrogen atoms (provided that both R 1 and R 2 are hydrogen atoms) Not possible), or formula (II) or formula (III):
Figure 2013136746
Wherein the R 3 groups are the same or different and contain 1 to 10 carbon atoms, alkyl groups, aryl groups, allyl groups and structural formula (IV):
(IV) - (CH 2) y -O- (CH 2) z -CH 2
Wherein n, x, y, and z represent an integer in the range of 1 to 10, and have a structural formula of 0.2 to 1 of the 1,3-butadiene monomer. A tire having a rubber composition part, comprising: a copolymer of intrachain repeat units derived from a functional monomer in an amount of 5 weight percent.
前記ゴム組成物が、40〜135phrの
(A)アモルファス合成沈降シリカ(沈降シリカ)、又は
(B)ゴム補強カーボンブラック、又は
(C)前記沈降シリカとゴム補強カーボンブラックとの組合せ
を含む補強充填剤を含有することを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。
The rubber composition contains 40 to 135 phr of (A) amorphous synthetic precipitated silica (precipitated silica), or (B) rubber-reinforced carbon black, or (C) a combination of the precipitated silica and rubber-reinforced carbon black. The tire according to claim 1, further comprising an agent.
補強充填剤が、1/1〜10/1の範囲の重量比の沈降シリカとゴム補強カーボンブラックを含むことを特徴とする、請求項2に記載のタイヤ。 The tire according to claim 2, characterized in that the reinforcing filler comprises precipitated silica and rubber reinforced carbon black in a weight ratio in the range of 1/1 to 10/1. 前記ゴム組成物が、前記沈降シリカ上のヒドロキシル基と反応する部分及び前記エラストマーの一つと相互作用する別の部分を有する前記沈降シリカ用のカップリング剤を含有することを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The rubber composition contains a coupling agent for the precipitated silica having a portion that reacts with hydroxyl groups on the precipitated silica and another portion that interacts with one of the elastomers. The tire according to 1. 構造式(I)によって表される前記官能化モノマーがピロリジンエチルスチレンであることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, characterized in that the functionalized monomer represented by Structural Formula (I) is pyrrolidine ethylstyrene. 構造式(I)によって表される前記官能化モノマーがビニルベンジルピロリジンであることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, characterized in that the functionalized monomer represented by the structural formula (I) is vinylbenzylpyrrolidine. 構造式(I)によって表される前記官能化モノマーがビニルベンジルジメチルアミンであることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, characterized in that the functionalized monomer represented by Structural Formula (I) is vinylbenzyldimethylamine. 前記鎖内官能化ポリブタジエンが、1,3−ブタジエンと、ピロリジンエチルスチレン、ビニルベンジルジメチルアミン及びビニルベンジルピロリジンの少なくとも一つとから誘導された反復単位を含むことを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 2. The intrachain functionalized polybutadiene comprises repeating units derived from 1,3-butadiene and at least one of pyrrolidine ethylstyrene, vinyl benzyl dimethylamine and vinyl benzyl pyrrolidine. Tires. 前記鎖内官能化ポリブタジエンコポリマーが、2〜25パーセントの、イソプレンから誘導された反復単位をさらに含有することを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire of claim 1, wherein the intrachain functionalized polybutadiene copolymer further comprises 2 to 25 percent of repeating units derived from isoprene. 前記鎖内官能化ポリブタジエンゴムが、炭化水素溶媒中、共重合を開始するためのn−ブチルリチウムを含む重合開始剤の存在下、1,3−ブタジエンと官能性モノマーのアニオン共重合によって製造される1,3−ブタジエンと官能化モノマーのコポリマーで、前記官能性モノマー単位のポリブタジエン鎖への組込みを促進するためにテトラメチルエチレンジアミンを含む重合調節剤が添加されることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The intrachain functionalized polybutadiene rubber is produced by anionic copolymerization of 1,3-butadiene and a functional monomer in a hydrocarbon solvent in the presence of a polymerization initiator containing n-butyllithium to initiate copolymerization. A copolymer of 1,3-butadiene and a functionalized monomer, wherein a polymerization regulator comprising tetramethylethylenediamine is added to promote incorporation of the functional monomer unit into the polybutadiene chain. The tire according to 1. 前記末端二官能化スチレン/ブタジエンエラストマーが、アルコキシシランと第一級アミノ基の組合せを含む末端官能化を含有するスチレン/ブタジエンエラストマーであることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire of claim 1, wherein the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer is a styrene / butadiene elastomer containing terminal functionalization comprising a combination of alkoxysilanes and primary amino groups. 前記末端二官能化スチレン/ブタジエンエラストマーが、アルコキシシランとチオール基の組合せを含む末端官能化を含有するスチレン/ブタジエンエラストマーであることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire of claim 1, wherein the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer is a styrene / butadiene elastomer containing terminal functionalization comprising a combination of alkoxysilane and thiol groups. 前記末端二官能化スチレン/ブタジエンエラストマーが、四塩化スズ又は四塩化ケイ素を用いて少なくとも部分的に連鎖延長されることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, characterized in that the terminally difunctionalized styrene / butadiene elastomer is at least partially chain extended using tin tetrachloride or silicon tetrachloride. 前記鎖内官能化ポリブタジエンエラストマーが、四塩化スズ又は四塩化ケイ素を用いて少なくとも部分的に連鎖延長されることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, characterized in that the intrachain functionalized polybutadiene elastomer is at least partially chain extended using tin tetrachloride or silicon tetrachloride. 前記末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムが、式(V):
Figure 2013136746
[式中、Pは、スチレン/ブタジエンコポリマーのコポリマー鎖であり、Rは、1〜12個の炭素原子を有するアルキレン基であり、R及びRは、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、アリル基又はアリール基からそれぞれ独立に選ばれ、Rは好ましくはエチル基であり、nは1又は2の値であり、mは1又は2の値、好ましくは2であり、kは1又は2の値であり、xは0〜1の値であり、ただし、n+m+kは3又は4の整数である]を含むことを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。
The terminal bifunctional styrene / butadiene rubber has the formula (V):
Figure 2013136746
[Wherein P is a copolymer chain of a styrene / butadiene copolymer, R 1 is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and R 2 and R 3 are 1 to 20 carbon atoms. Each independently selected from an alkyl group, an allyl group, or an aryl group, R 2 is preferably an ethyl group, n is a value of 1 or 2, m is a value of 1 or 2, and preferably 2. 2. The tire according to claim 1, wherein k is a value of 1 or 2, and x is a value of 0 to 1, where n + m + k is an integer of 3 or 4.
前記末端二官能化スチレン/ブタジエンゴムが、リビングアニオン性スチレン/ブタジエンポリマーと、式VI:
(VI) (RO) Si−R−S−SiR
[式中、Siはケイ素であり;Sは硫黄であり;Oは酸素であり;xは1、2及び3から選ばれる整数であり;yは0、1、及び2から選ばれる整数であり;x+y=3であり;Rは同じか又は異なり、(C〜C16)アルキル、好ましくはC〜Cアルキルであり;Rはアリール、アルキルアリール又は(C〜C16)アルキル、好ましくはC〜Cアルキルであり;特に好ましくは各R基は同じか又は異なり、それぞれ独立にC〜Cアルキルであり、RはC〜Cアルキルである]によって表されるシラン−スルフィドとの反応生成物として、アルコキシシラン基及びチオールで末端二官能化されていることを特徴とする、
The terminal difunctionalized styrene / butadiene rubber is a living anionic styrene / butadiene polymer and has the formula VI:
(VI) (R 4 O) x R 4 y Si—R 5 —S—SiR 4 3
[Wherein Si is silicon; S is sulfur; O is oxygen; x is an integer selected from 1, 2, and 3; y is an integer selected from 0, 1, and 2] X + y = 3; R 4 is the same or different and is (C 1 -C 16 ) alkyl, preferably C 1 -C 5 alkyl; R 5 is aryl, alkylaryl or (C 1 -C 16 ); Alkyl, preferably C 1 -C 5 alkyl; particularly preferably each R 4 group is the same or different and is each independently C 1 -C 5 alkyl, and R 5 is C 1 -C 5 alkyl] Characterized by being terminally bifunctionalized with an alkoxysilane group and a thiol as a reaction product with a silane-sulfide represented by
前記末端二官能性スチレン/ブタジエンエラストマーが、18〜28パーセントの結合スチレン単位を含有することを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire of claim 1, wherein the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer contains 18 to 28 percent bound styrene units. 前記末端二官能性スチレン/ブタジエンエラストマーが、35〜45パーセントの結合スチレン単位を含有することを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire of claim 1, wherein the terminal bifunctional styrene / butadiene elastomer contains 35 to 45 percent bound styrene units. 前記ゴム組成物が、硫黄、N−N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミドを含む一次硫黄硬化促進剤、及びジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛を含み、ジフェニルグアニジンは含まない二次硫黄硬化促進剤を含む硫黄硬化成分を含有することを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The rubber composition includes a sulfur, a primary sulfur curing accelerator including NN-dicyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, and a secondary sulfur curing accelerator including zinc dibenzyldithiocarbamate and not diphenylguanidine. The tire according to claim 1, further comprising a sulfur curing component. 前記ゴム組成物が、硫黄及びジフェニルグアニジンを除く硫黄硬化促進剤を含む硫黄硬化成分を含有することを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, wherein the rubber composition contains a sulfur curing component including a sulfur curing accelerator excluding sulfur and diphenylguanidine.
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