JP2020002322A - Rubber composition and pneumatic tire using the same - Google Patents

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Abstract

To overcome a difficult item in the field that improves both of air permeable prevention performance and processability at same time under a state that a process oil is used for a tire compound as a processing aid generally, and processability can be enhanced, but air permeability is increased.SOLUTION: The above described problem is solved by a rubber composition comprising polyester of 5 to 32 pts.mass based on 100 pts.mass of a rubber component consisting of one or more kind of isobutylene rubber selected from a group consisting of butyl rubber, halogenate butyl rubber, and halide of an isobutylene-paramethylstyrene copolymer of 50 pts.mass to 100 pts.mass, and diene rubber of 0 pts.mass to 50 pts.mass.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、空気透過防止性能および加工性に優れたゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire using the same, and more particularly, to a rubber composition excellent in air permeation prevention performance and processability and a pneumatic tire using the same.

チューブレス空気入りタイヤの内面には、空気透過防止性能に優れたイソブチレン系ゴムを主成分とするインナーライナーが設けられている。
一方、一般的にタイヤ用ゴム組成物には加工助剤としてプロセスオイルが使用される。プロセスオイルの役割の一つは、未加硫ゴムの粘度を低下させ、例えばシーティング性のような加工性を向上させることである。しかし一方で、オイルはゴムの運動性を上昇させそれに伴い空気透過性が上昇するので、インナーライナー用ゴム組成物に用いるのは望ましくない。
このように、空気透過防止性能および加工性の両方を同時に改善することは当業界では困難な事項であると認識されている。
The inner surface of the tubeless pneumatic tire is provided with an inner liner mainly composed of isobutylene rubber having excellent air permeation prevention performance.
On the other hand, a process oil is generally used as a processing aid in a rubber composition for a tire. One of the roles of the process oil is to reduce the viscosity of the unvulcanized rubber and improve processability, such as sheeting. On the other hand, on the other hand, oil increases the mobility of the rubber and the air permeability increases accordingly, so that it is not desirable to use the oil in the rubber composition for the inner liner.
Thus, it is recognized in the art that it is difficult to improve both the air permeation prevention performance and the processability at the same time.

なお、下記特許文献1には、特定の要件を満たすリシノール酸エステル共重合体が開示されている。しかし特許文献1には、該リシノール酸エステル共重合体をゴム組成物に特定量で配合し、空気透過防止性能および加工性を高めようとする技術思想は何ら開示または示唆されていない。
また下記特許文献2には、ジエン系ゴムに特定の分子量を有するリシノール酸共重合体を配合するゴム組成物が開示されている。しかしながら、特許文献2に開示されたゴム組成物においても、該リシノール酸共重合体をゴム組成物に特定量で配合し、空気透過防止性能および加工性を高めようとする技術思想は何ら開示または示唆されていない。
Patent Literature 1 below discloses a ricinoleic acid ester copolymer satisfying specific requirements. However, Patent Literature 1 does not disclose or suggest any technical idea of blending the ricinoleic acid ester copolymer in a rubber composition in a specific amount to enhance air permeation prevention performance and processability.
Patent Literature 2 below discloses a rubber composition in which a ricinoleic acid copolymer having a specific molecular weight is mixed with a diene rubber. However, even in the rubber composition disclosed in Patent Document 2, there is no disclosure or technical idea of blending the ricinoleic acid copolymer with the rubber composition in a specific amount to enhance air permeation prevention performance and processability. Not suggested.

国際公開WO2017/038734号パンフレットInternational Publication WO2017 / 038734 pamphlet 特許第5458006号公報Japanese Patent No. 5458006

したがって本発明の目的は、空気透過防止性能および加工性に優れたゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a rubber composition excellent in air permeation prevention performance and processability, and a pneumatic tire using the same.

本発明者は鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有するジエン系ゴムに対し、ポリエステルを特定量で配合することにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下のとおりである。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by blending a polyester in a specific amount with a diene rubber having a specific composition, and have completed the present invention.
That is, the present invention is as follows.

1.ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムおよびイソブチレン−パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物からなる群から選択された1種以上のイソブチレン系ゴムが50質量部以上100質量部以下およびジエン系ゴムが0質量部以上50質量部以下からなるゴム成分100質量部に対し、ポリエステルを5〜32質量部含むことを特徴とするゴム組成物。
2.前記ポリエステルが、23℃で液状であることを特徴とする前記1に記載のゴム組成物。
3.前記ポリエステルの重量平均分子量が、10,000〜150,000であることを特徴とする前記1または2に記載のゴム組成物。
4.前記ポリエステルの構成成分中に、分子内に水酸基を持つ脂肪酸が含まれることを特徴とする前記3に記載のゴム組成物。
5.前記分子内に水酸基を持つ脂肪酸がリシノール酸であることを特徴とする前記4に記載のゴム組成物。
6.前記1〜5のいずれかに記載のゴム組成物をインナーライナーに使用した空気入りタイヤ。
1. Butyl rubber, halogenated butyl rubber and one or more isobutylene rubbers selected from the group consisting of halides of isobutylene-paramethylstyrene copolymer are 50 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and diene rubbers are 0 parts by mass or more and 50 parts by mass or less. A rubber composition comprising 5-32 parts by mass of a polyester with respect to 100 parts by mass of a rubber component composed of not more than parts by mass.
2. 2. The rubber composition according to the above item 1, wherein the polyester is liquid at 23 ° C.
3. 3. The rubber composition according to the above 1 or 2, wherein the polyester has a weight average molecular weight of 10,000 to 150,000.
4. The rubber composition according to the above item 3, wherein a fatty acid having a hydroxyl group in a molecule is contained in a component of the polyester.
5. 5. The rubber composition according to the item 4, wherein the fatty acid having a hydroxyl group in the molecule is ricinoleic acid.
6. A pneumatic tire using the rubber composition according to any one of the above 1 to 5 for an inner liner.

本発明のゴム組成物は、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムおよびイソブチレン−パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物からなる群から選択された1種以上のイソブチレン系ゴムが50質量部以上100質量部以下およびジエン系ゴムが0質量部以上50質量部以下からなるゴム成分100質量部に対し、ポリエステルを5〜32質量部含むことを特徴としているので、空気透過防止性能および加工性に優れたゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。
本発明のゴム組成物は、空気透過防止性能および加工性を同時に高めることができるので、空気入りタイヤのインナーライナー用途にとくに有用である。
The rubber composition of the present invention comprises 50 parts by mass or more and 100 parts by mass or less of at least one isobutylene rubber selected from the group consisting of butyl rubber, halogenated butyl rubber and a halide of isobutylene-paramethylstyrene copolymer, and a diene. The rubber composition is characterized by containing 5 to 32 parts by mass of a polyester with respect to 100 parts by mass of a rubber component comprising 0 to 50 parts by mass of a rubber, and a rubber composition having excellent air permeation prevention performance and processability. A pneumatic tire using the same can be provided.
The rubber composition of the present invention is particularly useful for inner liners of pneumatic tires because it can simultaneously enhance air permeation prevention performance and processability.

以下、本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

(ゴム成分)
本発明で使用されるゴム成分は、ゴム成分全体を100質量部としたときに、イソブチレン系ゴムを50〜100質量部、好ましくは70〜100質量部含む。
イソブチレン系ゴムとしては、インナーライナー用として使用されている任意のゴムを採用でき、例えばブチルゴム(IIR)やハロゲン化ブチルゴム(Br−IIR、Cl−IIR)、イソブチレン−パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物(例えば臭素化物:Br−IPMS)等を挙げることができる。イソブチレン系ゴムの市販品としては、例えばBr−IIRであるエクソンモービル社製BROMOBUTYL2255、Br−IPMSであるエクソンモービルケミカル社製MDX90−10等が挙げられる。
また、ゴム成分には必要に応じて、イソブチレン系ゴム以外に、任意のジエン系ゴムを配合することができる。ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム(NR)等が挙げられるが、ジエン系ゴムの配合割合が50質量部を超えると、空気透過防止性能が悪化する。
(Rubber component)
The rubber component used in the present invention contains 50 to 100 parts by mass, preferably 70 to 100 parts by mass of an isobutylene rubber, when the whole rubber component is 100 parts by mass.
As the isobutylene-based rubber, any rubber used for the inner liner can be adopted, for example, butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), halogen of isobutylene-paramethylstyrene copolymer. (For example, bromide: Br-IPMS). Examples of commercially available isobutylene rubbers include Br-IIR, BROMOBUTYL2255 manufactured by ExxonMobil, and Br-IPMS, MDX90-10 manufactured by ExxonMobil Chemical.
The rubber component may contain an optional diene rubber in addition to the isobutylene rubber, if necessary. Examples of the diene rubber include, for example, natural rubber (NR). When the compounding ratio of the diene rubber exceeds 50 parts by mass, the air permeation prevention performance deteriorates.

(ポリエステル)
本発明で使用されるポリエステルは、本発明の効果の観点、とくに加工性向上の観点から、室温(23℃)で液状であることが好ましい(以下、液状ポリエステル(A)と呼ぶ)。
また、液状ポリエステル(A)の重量平均分子量(GPC法)は、本発明の効果の観点、とくに加工性向上の観点から、10,000〜150,000が好ましく、10,000〜30,000がさらに好ましい。さらに、空気透過防止性能および加工性を一層高めるという観点から、その構成成分中に、分子内に水酸基を持つ脂肪酸が含まれるものが好ましく、前記分子内に水酸基を持つ脂肪酸がリシノール酸であることがさらに好ましい。具体的には、液状ポリエステル(A)は、リシノール酸エステル共重合体(A1)であることがとくに好ましい。
(polyester)
The polyester used in the present invention is preferably liquid at room temperature (23 ° C.) from the viewpoint of the effects of the present invention, particularly from the viewpoint of improving processability (hereinafter, referred to as liquid polyester (A)).
The weight average molecular weight (GPC method) of the liquid polyester (A) is preferably from 10,000 to 150,000, more preferably from 10,000 to 30,000, from the viewpoint of the effects of the present invention, particularly from the viewpoint of improving processability. More preferred. Furthermore, from the viewpoint of further enhancing the air permeation prevention performance and processability, it is preferable that the fatty acid having a hydroxyl group in the molecule is included in the constituents thereof, and the fatty acid having the hydroxyl group in the molecule is ricinoleic acid. Is more preferred. Specifically, the liquid polyester (A) is particularly preferably a ricinoleic acid ester copolymer (A1).

(リシノール酸エステル共重合体(A1))
本発明で使用されるリシノール酸エステル共重合体(A1)は、リシノール酸に由来する構成単位と、これと共重合可能なモノマーとから構成され得る。
本発明では、リシノール酸エステル共重合体(A1)は、リシノール酸に由来する構成単位(a)と、脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位(b)と、炭素原子数2〜10のジオールに由来する構成単位(c)とを含むことが好ましい。
(Risinoleate copolymer (A1))
The ricinoleic acid ester copolymer (A1) used in the present invention can be composed of a structural unit derived from ricinoleic acid and a monomer copolymerizable therewith.
In the present invention, the ricinoleic acid ester copolymer (A1) is composed of a structural unit (a) derived from ricinoleic acid, a structural unit (b) derived from an aliphatic dicarboxylic acid, and a diol having 2 to 10 carbon atoms. It is preferable to include a structural unit (c) derived therefrom.

本発明におけるリシノール酸に由来する構成単位(a)(以下、単に「構成単位(a)」と呼ぶ場合がある。)とは、リシノール酸(12−ヒドロキシ−cis−9−オクタデセン酸)もしくはリシノール酸誘導体由来の構成単位である。   In the present invention, the structural unit (a) derived from ricinoleic acid (hereinafter sometimes simply referred to as “structural unit (a)”) refers to ricinoleic acid (12-hydroxy-cis-9-octadecenoic acid) or ricinol It is a structural unit derived from an acid derivative.

リシノール酸の誘導体としては、例えばリシノール酸の縮合物、リシノール酸とカルボン酸とのエステル化物やリシノール酸とアルコール類とのエステル化物(例えばリシノール酸メチルエステル)、リシノール酸とエポキシ化合物との反応物、リシノール酸を水素化した12−ヒドロキシステアリン酸やその縮合物、12−ヒドロキシステアリン酸とカルボン酸あるいはアルコール類とのエステル化物(例えば12−ヒドロキシステアリン酸メチルエステル)など、重合反応によってリシノール酸に由来する構成単位(a)を与える各種化合物が挙げられる。   Examples of the derivatives of ricinoleic acid include condensates of ricinoleic acid, esterified products of ricinoleic acid and carboxylic acids, esterified products of ricinoleic acid and alcohols (eg, methyl ricinoleate), and reaction products of ricinoleic acid and epoxy compounds Such as 12-hydroxystearic acid obtained by hydrogenating ricinoleic acid or a condensate thereof, or an esterified product of 12-hydroxystearic acid with a carboxylic acid or alcohol (eg, methyl 12-hydroxystearate) to give ricinoleic acid by a polymerization reaction. Various compounds giving the structural unit (a) derived therefrom are exemplified.

このように、リシノール酸の誘導体には、12−ヒドロキシステアリン酸およびそのエステル等も包含されることから、本発明でいう構成単位(a)は、具体的には、下記式(1)または下記式(2)で表される構成単位である。   As described above, since the derivative of ricinoleic acid also includes 12-hydroxystearic acid and its ester, the structural unit (a) in the present invention is specifically represented by the following formula (1) or It is a structural unit represented by the formula (2).

Figure 2020002322
Figure 2020002322

ここで、全構成単位(a)に占める12−ヒドロキシステアリン酸およびそのエステル誘導体に由来する構成単位の合計の割合、すなわち、全構成単位(a)に占める上記式(2)で表される構成単位の合計の割合は特に限定されず、リシノール酸に由来する構成単位(a)の合計(すなわち、上記式(1)で表される構成単位と上記式(2)で表される構成単位との合計)を100モル%としたときに、0〜100モル%の範囲で任意であるが、リシノール酸に由来する構成単位(a)は、上記式(1)で表される構成単位を含むことが好ましい。その意味で上記割合は、好ましくは0〜80モル%、さらに好ましくは、0〜60モル%である。   Here, the ratio of the total of the structural units derived from 12-hydroxystearic acid and its ester derivative in the total structural units (a), that is, the structure represented by the above formula (2) in the total structural units (a) The ratio of the total of the units is not particularly limited, and the total of the structural units (a) derived from ricinoleic acid (ie, the structural unit represented by the above formula (1) and the structural unit represented by the above formula (2)) Is 100 mol%, the structural unit (a) derived from ricinoleic acid includes the structural unit represented by the above formula (1). Is preferred. In that sense, the ratio is preferably 0 to 80 mol%, and more preferably 0 to 60 mol%.

脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位(b)(以下、単に「構成単位(b)」と呼ぶ場合がある。)は、脂肪族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボン酸エステルに由来する。本発明にいう構成単位(b)は、具体的には、形式上、脂肪族ジカルボン酸に含まれる2つのカルボキシル基から−OHを除いてなる構造を有する構成単位である。   The structural unit (b) derived from an aliphatic dicarboxylic acid (hereinafter sometimes simply referred to as “structural unit (b)”) is derived from an aliphatic dicarboxylic acid or an aliphatic dicarboxylic acid ester. The structural unit (b) referred to in the present invention is specifically a structural unit having a structure in which -OH is removed from two carboxyl groups contained in an aliphatic dicarboxylic acid.

脂肪族ジカルボン酸としては、エステル重合反応が行われる系で反応性を有する官能基、例えば水酸基、をほかに有さない限り特に限定されず、一種単独でも二種以上を組み合わせてもよい。具体的には、マロン酸(炭素原子数3)、ジメチルマロン酸(炭素原子数5)、コハク酸(炭素原子数4)、グルタル酸(炭素原子数5)、アジピン酸(炭素原子数6)、2−メチルアジピン酸(炭素原子数7)、トリメチルアジピン酸(炭素原子数9)、ピメリン酸(炭素原子数7)、2,2−ジメチルグルタル酸(炭素原子数7)、3,3−ジエチルコハク酸(炭素原子数8)、スベリン酸(炭素原子数8)、アゼライン酸(炭素原子数9)、セバシン酸(炭素原子数10)などが挙げられる。一方、脂肪族ジカルボン酸エステルとしては、上記脂肪族ジカルボン酸の各種エステルが挙げられる。   The aliphatic dicarboxylic acid is not particularly limited as long as it does not have a reactive functional group, for example, a hydroxyl group in a system in which the ester polymerization reaction is performed, and may be a single type or a combination of two or more types. Specifically, malonic acid (3 carbon atoms), dimethyl malonic acid (5 carbon atoms), succinic acid (4 carbon atoms), glutaric acid (5 carbon atoms), adipic acid (6 carbon atoms) 2-methyladipic acid (C7), trimethyladipic acid (C9), pimelic acid (C7), 2,2-dimethylglutaric acid (C7), 3,3- Examples include diethylsuccinic acid (C8), suberic acid (C8), azelaic acid (C9), sebacic acid (C10) and the like. On the other hand, examples of the aliphatic dicarboxylic acid esters include various esters of the above aliphatic dicarboxylic acids.

これらのうち、好ましくは炭素原子数6〜12の脂肪族ジカルボン酸であり、特に好ましくはセバシン酸である。   Of these, aliphatic dicarboxylic acids having 6 to 12 carbon atoms are preferred, and sebacic acid is particularly preferred.

なお、本明細書において、構成単位(b)に対応する単量体成分、すなわち上記脂肪族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸エステルを、「脂肪族ジカルボン酸成分(b')」と呼ぶことがある。   In the present specification, the monomer component corresponding to the structural unit (b), that is, the aliphatic dicarboxylic acid and the aliphatic dicarboxylic acid ester may be referred to as “aliphatic dicarboxylic acid component (b ′)”. .

炭素原子数2〜10のジオールに由来する構成単位(c)(以下、単に「構成単位(c)」と呼ぶ場合がある。)は、具体的には、形式上、炭素原子数2〜10のジオールに含まれる2つの水酸基から−Hを除いてなる構造を有する構成単位である。構成単位(c)を導く、炭素原子数2〜10のジオールとしては、一種単独でも二種以上を組み合わせてもよく、具体的には以下の化合物が例示できる。   The structural unit (c) derived from a diol having 2 to 10 carbon atoms (hereinafter, may be simply referred to as “structural unit (c)”) is specifically, formally, having 2 to 10 carbon atoms. Is a structural unit having a structure in which -H is removed from two hydroxyl groups contained in the diol. As the diol having 2 to 10 carbon atoms, which leads to the structural unit (c), one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination, and specific examples include the following compounds.

炭素原子数2〜10のジオールとして、炭素原子数2〜10の脂肪族ジオールが挙げられる。このような脂肪族ジオールの例として、1,2−エタンジオール(エチレングリコール:炭素原子数2)、1,3−プロパンジオール(トリメチレングリコール:炭素原子数3)、1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール:炭素原子数3)、1,4−ブタンジオール(テトラメチレングリコール:炭素原子数4)、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール(ネオペンチルグリコール:炭素原子数5)、1,6−ヘキサンジオール(ヘキサメチレングリコール:炭素原子数6)、1,8−オクタンジオール(オクタメチレングリコール:炭素原子数8)、1,9−ノナンジオール(ノナメチレングリコール:炭素原子数9)などが挙げられる。   Examples of the diol having 2 to 10 carbon atoms include aliphatic diols having 2 to 10 carbon atoms. Examples of such aliphatic diols include 1,2-ethanediol (ethylene glycol: having 2 carbon atoms), 1,3-propanediol (trimethylene glycol: having 3 carbon atoms), 1,2-propanediol ( Propylene glycol: 3 carbon atoms, 1,4-butanediol (tetramethylene glycol: 4 carbon atoms), 2,2-dimethylpropane-1,3-diol (neopentyl glycol: 5 carbon atoms), 1 1,6-hexanediol (hexamethylene glycol: carbon atoms 6), 1,8-octanediol (octamethylene glycol: carbon atoms 8), 1,9-nonanediol (nonamethylene glycol: carbon atoms 9), etc. Is mentioned.

このような脂肪族ジオールの中でも側鎖アルキル基含有グリコールとしては、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−ヘキシル−1,3−プロパンジオール、2−ヘキシル−1,6−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−n−ブチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、などが挙げられる。   Among such aliphatic diols, side-chain alkyl group-containing glycols include 2-methyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-1,3-propanediol, 2-hexyl-1,3-propanediol, 2-hexyl-1,6-propanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-n -Butyl-1,3-propanediol, 1,3-nonanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, and the like.

上記のジオールの中でも特に好ましくは1,4−ブタンジオールである。   Among the above-mentioned diols, 1,4-butanediol is particularly preferred.

本発明で用いられるリシノール酸エステル共重合体(A1)は、上記の構成単位(a)〜(c)のみで構成されることが好ましいが、本発明の効果を阻害しない限り、上記の構成単位(a)〜(c)のいずれにも該当しない構成単位(以下、「その他の構成単位」)をさらに含んでもよい。その他の構成単位としては、2,5-フランジカルボン酸などのフランジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、2−メチルテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、などの、上記脂肪族ジカルボン酸成分(b')に該当しない各種ジカルボン酸やカルボン酸エステルに由来する構成単位、炭素原子数11以上の脂肪族ジオールに由来する構成単位、芳香族ジオールに由来する構成単位、トリメチロールエタン、グリセリン等の3価以上の多価アルコール、ブタントリカルボン酸、トリメリット酸、などの3価以上の多価カルボン酸、4−ヒドロキシフタル酸などのオキシジカルボン酸等が例示される。   The ricinoleic acid ester copolymer (A1) used in the present invention is preferably composed of only the above-mentioned structural units (a) to (c), but as long as the effects of the present invention are not inhibited, A structural unit that does not correspond to any of (a) to (c) (hereinafter, “other structural units”) may be further included. Other structural units include frangicarboxylic acids such as 2,5-furandicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and the like. -Structural units derived from various dicarboxylic acids and carboxylic esters not corresponding to the aliphatic dicarboxylic acid component (b '), such as aromatic dicarboxylic acids such as methyl terephthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid, and having 11 or more carbon atoms. Structural units derived from aliphatic diols, structural units derived from aromatic diols, trivalent or higher polyhydric alcohols such as trimethylolethane and glycerin, and trivalent or higher polyvalent carboxylic acids such as butanetricarboxylic acid and trimellitic acid Examples thereof include acids, oxydicarboxylic acids such as 4-hydroxyphthalic acid, and the like.

上記構成単位(a)、(b)および(c)の合計を100モル%としたとき、上記構成単位(a)の含量が20〜90モル%、上記構成単位(b)の含量が5〜40モル%、上記構成単位(c)の含量が5〜40モル%であるのが好ましい。   When the total of the structural units (a), (b) and (c) is 100 mol%, the content of the structural unit (a) is 20 to 90 mol%, and the content of the structural unit (b) is 5 to 5 mol%. It is preferable that the content of the structural unit (c) is 40 to 40% by mol.

また、上記構成単位(b)と上記構成単位(c)とのモル比((b)/(c))が0.9〜1.1であることが好ましい。
また、その他の構成単位を含む場合、上記構成単位(a)〜(c)とその他の構成単位との合計を100モル%として、その他の構成単位は、好ましくは20モル%以下、より好ましくは10モル%以下、特に好ましくは5モル%以下である。
Further, the molar ratio ((b) / (c)) of the structural unit (b) and the structural unit (c) is preferably 0.9 to 1.1.
When other structural units are included, the total of the above structural units (a) to (c) and the other structural units is 100 mol%, and the other structural units are preferably 20 mol% or less, more preferably It is at most 10 mol%, particularly preferably at most 5 mol%.

なお、リシノール酸エステル共重合体(A1)における上記構成単位(a)〜(c)および「その他の構成単位」の含量は、NMRなど適当な手法により求めることができる。
また、リシノール酸エステル共重合体(A1)の製造方法は公知であり、例えば国際公開WO2017/038734号パンフレットに開示されている。
The contents of the above structural units (a) to (c) and “other structural units” in the ricinoleic acid ester copolymer (A1) can be determined by an appropriate method such as NMR.
A method for producing the ricinoleic acid ester copolymer (A1) is known, and is disclosed, for example, in International Publication WO2017 / 038734.

本発明で使用されるリシノール酸エステル共重合体(A1)は、常温で液状であり、マトリクスを構成するポリマーに対して低い粘度であるため、通常配合されるオイルの代替材料となり得る。なお、オイルを配合する場合、その配合量は、ゴム成分100質量部に対し、15質量部以下、好ましくは7質量部以下、さらに好ましくは2質量部以下であることができる。   The ricinoleic acid ester copolymer (A1) used in the present invention is liquid at ordinary temperature and has a low viscosity with respect to the polymer constituting the matrix, so that it can be used as an alternative material to oils that are usually blended. In addition, when compounding oil, the compounding quantity can be 15 mass parts or less, preferably 7 mass parts or less, more preferably 2 mass parts or less with respect to 100 mass parts of rubber components.

本発明において、ポリエステルの配合量は、ゴム成分100質量部に対し、5〜32質量部であり、好ましくは10〜20質量部である。ポリエステルの配合量が5質量部未満では配合量が少な過ぎて本発明の効果を得ることができない。逆に32質量部を超えると、空気透過防止性能が向上しない。   In the present invention, the amount of the polyester is 5 to 32 parts by mass, preferably 10 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the rubber component. If the amount of the polyester is less than 5 parts by mass, the effect of the present invention cannot be obtained because the amount is too small. Conversely, if it exceeds 32 parts by mass, the air permeation prevention performance does not improve.

本発明のゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、カーボンブラック、シリカ、板状無機充填剤のような各種充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などの、例えばタイヤインナーライナー用ゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。   In the rubber composition of the present invention, in addition to the components described above, a vulcanizing or crosslinking agent, a vulcanizing or crosslinking accelerator, carbon black, silica, various fillers such as plate-like inorganic filler, various oils, aging Inhibitors, plasticizers and the like, for example, various additives that are generally compounded in a rubber composition for a tire inner liner can be compounded, and such additives are kneaded by a general method to form a composition, Can be used to vulcanize or crosslink. The amounts of these additives may be conventional general amounts as long as the object of the present invention is not adversely affected.

また本発明のゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに適しており、耐空気透過性および加工性を同時に向上させ得るということから、インナーライナーとして使用するのがよい。   Further, the rubber composition of the present invention is suitable for producing a pneumatic tire according to a conventional method for producing a pneumatic tire, and is used as an inner liner because it can simultaneously improve air permeability and processability. Is good.

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

実施例1〜7および比較例1〜3
サンプルの調製
表1に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、ゴムをミキサー外に放出して室温冷却させた。ついで、同バンバリーミキサーに該ゴム、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で170℃、10分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で加硫ゴム試験片の物性を測定した。
Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3
Preparation of Samples In the composition (parts by mass) shown in Table 1, the components other than the vulcanization accelerator and sulfur were kneaded for 5 minutes in a 1.7-liter closed Banbury mixer, and the rubber was discharged outside the mixer and cooled to room temperature. I let it. Then, the rubber, the vulcanization accelerator and sulfur were added to the same Banbury mixer and further kneaded to obtain a rubber composition. Next, the obtained rubber composition was press-vulcanized in a predetermined mold at 170 ° C. for 10 minutes to obtain a vulcanized rubber test piece, and the physical properties of the vulcanized rubber test piece were measured by the following test methods.

空気透過防止性能:JIS K7126 A法に準拠し、70℃の空気透過係数を測定した。結果は、比較例1で得られた値を100として指数表示した。指数が小さいほど空気透過防止性能に優れることを示す。指数が95以下であれば、十分な空気透過防止性能を有すると判断できる。
ムーニー粘度(ML1+4、100℃):未加硫ゴム組成物について、JIS K6300−1:2013に準じ、ムーニー粘度(ML1+4、100℃)を測定した。結果は、比較例1の値を100として指数表示した。指数が小さいほどゴムの粘度が低く、加工性に優れることを示す。指数が105以下であれば、実用上の加工性を有するものと判断できる。
結果を表1に示す。
Air permeation prevention performance: The air permeation coefficient at 70 ° C. was measured according to JIS K7126 A method. The results were expressed as an index with the value obtained in Comparative Example 1 as 100. A smaller index indicates better air permeation prevention performance. If the index is 95 or less, it can be determined that the composition has sufficient air permeation prevention performance.
Mooney viscosity (ML 1 + 4, 100 ℃ ): unvulcanized rubber composition, JIS K6300-1: according to 2013, was measured Mooney viscosity (ML 1 + 4, 100 ℃ ). The results were expressed as an index with the value of Comparative Example 1 taken as 100. The smaller the index is, the lower the viscosity of the rubber is, indicating that the processability is excellent. When the index is 105 or less, it can be determined that the material has practical workability.
Table 1 shows the results.

Figure 2020002322
Figure 2020002322

*1:Br−IIR(エクソンモービル社製BROMOBUTYL2255)
*2:Br−IPMS(エクソンモービルケミカル社製MDX90−10)
*3:カーボンブラック(新日化カーボン(株)製ニテロン#G、窒素吸着比表面積(NSA)=30m/g)
*4:プロセスオイル(出光興産(株)製ダイアナプロセスオイルNH−60)
*5:リシノール酸エステル共重合体1(国際公開WO2017/038734号パンフレットに開示された方法により合成された、リシノール酸、セバシン酸および1,4−ブタンジオールからなる共重合体。重量平均分子量=20,000)
*6:リシノール酸エステル共重合体2(国際公開WO2017/038734号パンフレットに開示された方法により合成された、リシノール酸、セバシン酸および1,4−ブタンジオールからなる共重合体。重量平均分子量=100,000)
*7:硫黄(四国化成工業(株)製ミュークロンOT−20)
*8:加硫促進剤(FLEXSYS社製SANTOCURE CBS)
* 1: Br-IIR (BROMOBUTYL2255 manufactured by ExxonMobil)
* 2: Br-IPMS (MDX90-10 manufactured by ExxonMobil Chemical Company)
* 3: Carbon black (Niteron #G manufactured by Shin Nikka Carbon Co., Ltd., nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) = 30 m 2 / g)
* 4: Process oil (Diana Process Oil NH-60 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
* 5: Ricinoleic acid ester copolymer 1 (copolymer of ricinoleic acid, sebacic acid and 1,4-butanediol, synthesized by the method disclosed in International Publication WO2017 / 038734; weight-average molecular weight = 20,000)
* 6: Ricinoleic acid ester copolymer 2 (copolymer composed of ricinoleic acid, sebacic acid and 1,4-butanediol, synthesized by the method disclosed in International Publication WO2017 / 038734; weight-average molecular weight = 100,000)
* 7: Sulfur (Mikulon OT-20 manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.)
* 8: Vulcanization accelerator (SANTOCURE CBS manufactured by FLEXSYS)

上記の表1から明らかなように、実施例1〜5で調製されたゴム組成物は、ゴム成分全体を100質量部としたときに、イソブチレン系ゴムを50〜100質量部含み、かつポリエステルを5〜32質量部の範囲で配合したので、ポリエステルを配合していない比較例1のゴム組成物に比べ、空気透過防止性能および加工性を同時に向上させ得ることが分かる。
実施例1では、比較例1の組成に比べてポリエステルを5質量部配合し、プロセスオイルの配合量を3質量部減少させている。これにより、比較例1に比べ、空気透過防止性能が向上している。
実施例2では、ゴム成分100質量部に対し、ポリエステルを32質量部配合した例であり、空気透過防止性能および加工性が著しく改善されている。
実施例3では、粘度を比較例1と同レベルに調整した例であり、空気透過防止性能が比較例1に対して約20%も改善されている。
実施例4は、重量平均分子量が100,000のポリエステルを使用した例であり、実用上十分な加工性を示しつつ、空気透過防止性能が向上している。
実施例5は、実施例1〜4に対してイソブチレン系ゴムの組成を変えた例であるが、空気透過防止性能および加工性を同時に向上させ得ることが分かる。
実施例6では、比較例1の組成に比べてポリエステルを10質量部配合し、プロセスオイルの配合量を7質量部減少させている。プロセスオイルを顕著に減少させた場合であっても、加工性を保ちつつ、空気透過防止性能が向上している。
実施例7では、比較例3の組成に比べてポリエステルを8質量部配合し、プロセスオイルの配合量を5質量部減少させている。実施例6と同様に、プロセスオイルを顕著に減少させた場合であっても、加工性を保ちつつ、空気透過防止性能が向上している。
これに対し、比較例2は、ポリエステルの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、空気透過防止性能の向上が見られない。
比較例3は、実施例5と同様のイソブチレン系ゴムの組成を採用した例であり、ポリエステルを配合せずプロセスオイルを配合しているので、実施例5に比べて空気透過防止性能が悪化している。
As is clear from Table 1 above, the rubber compositions prepared in Examples 1 to 5 contained 50 to 100 parts by mass of an isobutylene-based rubber and 100 parts by mass of the rubber component, and contained polyester. Since it was blended in the range of 5 to 32 parts by mass, it can be seen that the air permeation prevention performance and the processability can be simultaneously improved as compared with the rubber composition of Comparative Example 1 in which polyester was not blended.
In Example 1, 5 parts by weight of the polyester was blended in comparison with the composition of Comparative Example 1, and the blending amount of the process oil was reduced by 3 parts by weight. Thereby, the air permeation prevention performance is improved as compared with Comparative Example 1.
Example 2 is an example in which 32 parts by mass of polyester was blended with 100 parts by mass of the rubber component, and the air permeation prevention performance and processability were significantly improved.
Example 3 is an example in which the viscosity was adjusted to the same level as Comparative Example 1, and the air permeation prevention performance was improved by about 20% compared to Comparative Example 1.
Example 4 is an example in which a polyester having a weight-average molecular weight of 100,000 was used, and the air permeation prevention performance was improved while showing practically sufficient workability.
Example 5 is an example in which the composition of the isobutylene-based rubber was changed from Examples 1 to 4, and it can be seen that the air permeation prevention performance and the processability can be simultaneously improved.
In Example 6, 10 parts by weight of polyester was blended compared to the composition of Comparative Example 1, and the blending amount of process oil was reduced by 7 parts by weight. Even when the process oil is significantly reduced, the air permeation prevention performance is improved while maintaining the processability.
In Example 7, 8 parts by mass of the polyester was blended compared with the composition of Comparative Example 3, and the blending amount of the process oil was reduced by 5 parts by mass. As in Example 6, even when the amount of the process oil is significantly reduced, the air permeation prevention performance is improved while maintaining the workability.
On the other hand, in Comparative Example 2, since the blending amount of the polyester exceeds the upper limit specified in the present invention, no improvement in air permeation prevention performance is observed.
Comparative Example 3 is an example in which the same isobutylene rubber composition as in Example 5 was employed. Since the process oil was blended without blending the polyester, the air permeation prevention performance was deteriorated as compared with Example 5. ing.

Claims (6)

ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムおよびイソブチレン−パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物からなる群から選択された1種以上のイソブチレン系ゴムが50質量部以上100質量部以下およびジエン系ゴムが0質量部以上50質量部以下からなるゴム成分100質量部に対し、ポリエステルを5〜32質量部含むことを特徴とするゴム組成物。   Butyl rubber, halogenated butyl rubber and one or more isobutylene rubbers selected from the group consisting of halides of isobutylene-paramethylstyrene copolymer are 50 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and diene rubbers are 0 parts by mass or more and 50 parts by mass or less. A rubber composition comprising 5-32 parts by mass of a polyester with respect to 100 parts by mass of a rubber component composed of not more than parts by mass. 前記ポリエステルが、23℃で液状であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the polyester is liquid at 23 ° C. 前記ポリエステルの重量平均分子量が、10,000〜150,000であることを特徴とする請求項1または2に記載のゴム組成物。   3. The rubber composition according to claim 1, wherein the polyester has a weight average molecular weight of 10,000 to 150,000. 前記ポリエステルの構成成分中に、分子内に水酸基を持つ脂肪酸が含まれることを特徴とする請求項3に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 3, wherein a fatty acid having a hydroxyl group in a molecule is contained in a component of the polyester. 前記分子内に水酸基を持つ脂肪酸がリシノール酸であることを特徴とする請求項4に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 4, wherein the fatty acid having a hydroxyl group in the molecule is ricinoleic acid. 請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物をインナーライナーに使用した空気入りタイヤ。   A pneumatic tire using the rubber composition according to any one of claims 1 to 5 for an inner liner.
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