JP2022013975A - Method for producing copolymer latex, method for producing rubber composition for tire tread and method for producing pneumatic tire - Google Patents

Method for producing copolymer latex, method for producing rubber composition for tire tread and method for producing pneumatic tire Download PDF

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Ryota Kamiike
皇雄 三崎
Koyu Misaki
勇人 吉安
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Abstract

To provide a method for producing a copolymer latex capable of providing a rubber composition for a tire tread which can improve low fuel consumption, abrasion resistance and wet grip performance in good balance while obtaining good productivity, filler dispersibility and processability and a pneumatic tire having a tread prepared by using the rubber composition.SOLUTION: There is provided a method for producing a copolymer latex which completes the polymerization reaction with a polymer conversion rate of 85% or more, which comprises a step of adding a chain transfer agent in the course of the polymerization in subjecting a monomer component containing an aliphatic conjugated diene monomer and an itaconic acid ester monomer to emulsion polymerization.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、共重合体ラテックスの製造方法、タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法、及び空気入りタイヤの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a copolymer latex, a method for producing a rubber composition for a tire tread, and a method for producing a pneumatic tire.

タイヤトレッドには、主に低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能等の性能を高レベルで付与することが要求され、これらの性能の改善方法について種々の検討がなされている。 Tire treads are mainly required to have high levels of performance such as fuel efficiency, wear resistance, and wet grip performance, and various studies have been conducted on methods for improving these performances.

特許文献1では、繰り返し単位として、特定の量比のオレフィン性不飽和ニトリル単量体単位と、芳香族ビニル単量体単位と、共役ジエン単量体単位とを備える共役ジエン系ゴムを含むゴム成分、シリカ等の無機充填剤、及び少なくとも1個の重合性不飽和基と、アミノ基等の特定の官能基とを有する化合物を含有するゴム組成物とすることで、加工性に優れ、転がり抵抗等が小さく、十分な耐摩耗性等を有する加硫ゴムとすることができることが開示されている。 In Patent Document 1, a rubber containing a conjugated diene-based rubber comprising a specific amount ratio of an olefinically unsaturated nitrile monomer unit, an aromatic vinyl monomer unit, and a conjugated diene monomer unit as a repeating unit. By preparing a rubber composition containing a component, an inorganic filler such as silica, and a compound having at least one polymerizable unsaturated group and a specific functional group such as an amino group, the rubber composition has excellent processability and rolls. It is disclosed that a vulnerable rubber having a small resistance and the like and having sufficient wear resistance and the like can be obtained.

特許文献2では、低燃費性、耐摩耗性、及びウェットグリップ性能をバランス良く改善するために共役ジエン系単量体とイタコン酸ジエステルとを共重合して合成される共重合体を使用することが開示されている。 Patent Document 2 uses a copolymer synthesized by copolymerizing a conjugated diene-based monomer and an itaconic acid diester in order to improve fuel efficiency, wear resistance, and wet grip performance in a well-balanced manner. Is disclosed.

特開2002-60437号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-60437 国際公開第2015/075971号公報International Publication No. 2015/075971

ところで近年、低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能等の性能のさらなる向上が求められている。そこで、本発明は、良好な生産性、充填剤分散性、加工性を得ながら、低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能をバランス良く改善できるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することができる、共重合体ラテックスの製造方法を提供することを目的とする。 By the way, in recent years, further improvement of performance such as low fuel consumption, wear resistance and wet grip performance is required. Therefore, the present invention can provide a rubber composition for a tire tread that can improve fuel efficiency, wear resistance, and wet grip performance in a well-balanced manner while obtaining good productivity, filler dispersibility, and processability. , It is an object of the present invention to provide a method for producing a copolymer latex.

本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に用いられる共重合体ラテックスの製造方法であって、脂肪族共役ジエン系単量体、及びイタコン酸エステル単量体を含有する単量体成分を乳化重合するにあたり、連鎖移動剤を重合途中に添加する工程を有し、ポリマー転化率85%以上で重合反応を終了させる、共重合体ラテックスの製造方法を提供する。 The present invention is a method for producing a copolymer latex used in a rubber composition for tire tread, in which a monomer component containing an aliphatic conjugated diene-based monomer and an itaconic acid ester monomer is emulsified and polymerized. To provide a method for producing a copolymer latex, which comprises a step of adding a chain transfer agent during polymerization and terminates the polymerization reaction at a polymer conversion rate of 85% or more.

本発明の共重合体ラテックスの製造方法において、共重合体ラテックスのムーニー粘度ML1+4(100℃) が105以下であることが好ましい。 In the method for producing a copolymer latex of the present invention, the Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) of the copolymer latex is preferably 105 or less.

また、本発明の共重合体ラテックスの製造方法で製造された共重合体を用いてタイヤトレッド用ゴム組成物を製造する工程を含む、タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法を提供する。 Further, the present invention provides a method for producing a rubber composition for a tire tread, which comprises a step of producing a rubber composition for a tire tread using the copolymer produced by the method for producing a copolymer latex of the present invention.

さらに、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法で製造されたタイヤトレッドを用いて空気入りタイヤを製造する工程を含む、空気入りタイヤの製造方法を提供する。 Further, the present invention provides a method for manufacturing a pneumatic tire, which comprises a step of manufacturing a pneumatic tire using the tire tread manufactured by the method for manufacturing a rubber composition for a tire tread of the present invention.

本発明によれば、良好な生産性、充填剤分散性、加工性を得ながら、低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能をバランス良く改善できるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することができる、共重合体ラテックスの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rubber composition for a tire tread that can improve fuel efficiency, wear resistance and wet grip performance in a well-balanced manner while obtaining good productivity, filler dispersibility and processability. , A method for producing a copolymer latex can be provided.

本実施形態に係る共重合体ラテックスの製造方法は、タイヤトレッド用ゴム組成物に用いられる共重合体ラテックスの製造方法であって、脂肪族共役ジエン系単量体、及びイタコン酸エステル単量体を含有する単量体成分を乳化重合するにあたり、連鎖移動剤を重合途中に添加する工程を有し、ポリマー転化率85%以上で重合反応を終了させる。 The method for producing a copolymer latex according to the present embodiment is a method for producing a copolymer latex used in a rubber composition for tire tread, and is an aliphatic conjugated diene-based monomer and an itaconic acid ester monomer. In emulsifying and polymerizing the monomer component containing the above, there is a step of adding a chain transfer agent during the polymerization, and the polymerization reaction is terminated at a polymer conversion rate of 85% or more.

まず、共重合体ラテックスを構成する単量体成分について説明する。 First, the monomer components constituting the copolymer latex will be described.

脂肪族共役ジエン系単量体としては、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、2-クロル-1,3-ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、並びに、置換および側鎖共役ヘキサジエン類などの単量体が挙げられる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。なかでも、工業的に容易に製造され、入手の容易性、及びコストの観点から、1,3-ブタジエンを用いることが好ましい。 Examples of the aliphatic conjugated diene-based monomer include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chlor-1,3-butadiene, and substitutions. Examples include straight chain conjugated pentadiene, as well as monomers such as substituted and side chain conjugated hexadiene. These can be used alone or in combination of two or more. Among them, 1,3-butadiene is preferably used from the viewpoint of easy industrial production, availability, and cost.

イタコン酸エステル単量体としては、イタコン酸モノエステル、イタコン酸ジエステル等が挙げられ、具体的には、イタコン酸1-メチル、イタコン酸4-メチル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸1-エチル、イタコン酸4-エチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸1-プロピル、イタコン酸4-プロピル、イタコン酸ジプロピル、イタコン酸1-ブチル、イタコン酸4-ブチル、イタコン酸ジブチル等が挙げられる。これらの単量体は1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。なかでも、良好な充填剤分散性、加工性を得ながら、低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能のバランスを改善できる点から、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルが望ましい Examples of the itaconic acid ester monomer include itaconic acid monoester and itaconic acid diester, and specific examples thereof include itaconic acid 1-methyl, itaconic acid 4-methyl, itaconic acid dimethyl, itaconic acid 1-ethyl, and itaconic acid. Examples thereof include 4-ethyl acid, diethyl itaconic acid, 1-propyl itaconic acid, 4-propyl itaconic acid, dipropyl itaconic acid, 1-butyl itaconic acid, 4-butyl itaconic acid, and dibutyl itaconic acid. These monomers may be used alone or in combination of two or more. Among them, diethyl itaconic acid and dibutyl itaconate are preferable because they can improve the balance between fuel efficiency, wear resistance, and wet grip performance while obtaining good filler dispersibility and workability.

さらに、上記単量体の他に、スチレン、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン等、通常の乳化重合において使用される単量体を使用することができる。 Further, in addition to the above-mentioned monomers, monomers used in ordinary emulsion polymerization such as styrene, ethylene, propylene, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride and vinylidene chloride can be used.

脂肪族共役ジエン系単量体の含有量は、共重合体ラテックスを構成する単量体成分全量に対し、20~95質量%であることが好ましく、40~90質量%であることがより好ましい。含有量を上記範囲とすることにより、充填剤分散性、加工性、及び低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能のバランスを改善させることができる。 The content of the aliphatic conjugated diene-based monomer is preferably 20 to 95% by mass, more preferably 40 to 90% by mass, based on the total amount of the monomer components constituting the copolymer latex. .. By setting the content in the above range, it is possible to improve the balance between filler dispersibility, processability, fuel efficiency, wear resistance, and wet grip performance.

イタコン酸エステル単量体の含有量は、共重合体ラテックスを構成する単量体成分全量に対し、5~80質量%であることが好ましく、10~60質量%であることがより好ましい。含有量を上記範囲とすることにより、低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能のバランスを改善させることができる。 The content of the itaconic acid ester monomer is preferably 5 to 80% by mass, more preferably 10 to 60% by mass, based on the total amount of the monomer components constituting the copolymer latex. By setting the content in the above range, the balance between fuel efficiency, wear resistance and wet grip performance can be improved.

さらに、脂肪族共役ジエン系単量体、イタコン酸エステル単量体と共重合可能な他の単量体の含有量は、共重合体ラテックスを構成する単量体成分全量に対し、0~60質量%であることが好ましく、0~20質量%であることがより好ましい。 Further, the content of the aliphatic conjugated diene-based monomer and the other monomer copolymerizable with the itaconic acid ester monomer is 0 to 60 with respect to the total amount of the monomer components constituting the copolymer latex. It is preferably by mass%, more preferably 0 to 20% by mass.

次に、本実施形態に係る乳化重合について説明する。 Next, the emulsion polymerization according to this embodiment will be described.

本実施形態においては、連鎖移動剤を重合途中に添加する工程を有する。重合途中とは、重合反応の開始直後から終了直前までの間を指す。重合反応の開始とは、重合開始剤を反応系に添加して重合を開始した時点を指す。また本実施形態において重合反応の終了とは、重合停止剤を使用する場合は重合停止剤を使用した時点を指し、重合停止剤を使用せず未反応単量体を離脱させる操作を行う場合は、未反応単量体を離脱させる操作を開始した時点を指し、重合停止剤を使用せず未反応単量体を離脱させる操作を行わない場合は、反応器を開けて内容物を取り出す操作を開始した時点を指す。連鎖移動剤を重合途中に添加する工程を有することで、良好な充填剤分散性、加工性を得ながら、低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能のバランスを改善させることができる。 The present embodiment includes a step of adding a chain transfer agent during the polymerization. The term "in the middle of polymerization" refers to the period from immediately after the start of the polymerization reaction to immediately before the end of the polymerization reaction. The start of the polymerization reaction refers to the time when the polymerization initiator is added to the reaction system and the polymerization is started. Further, in the present embodiment, the termination of the polymerization reaction means the time when the polymerization inhibitor is used when the polymerization inhibitor is used, and when the operation of removing the unreacted monomer is performed without using the polymerization inhibitor. , Refers to the time when the operation to remove the unreacted monomer is started, and if the operation to remove the unreacted monomer is not performed without using the polymerization inhibitor, open the reactor and take out the contents. Refers to the point in time when it started. By having a step of adding the chain transfer agent during the polymerization, it is possible to improve the balance between fuel efficiency, wear resistance and wet grip performance while obtaining good filler dispersibility and processability.

連鎖移動剤を添加するタイミングとしては、反応系のポリマー転化率が10~90%の間が好ましく、30~80%の間がより好ましく、50~70%の間がさらに好ましい。これにより、共重合体ラテックスのゲル化を調整することが容易となり、充填剤分散性、加工性、及び低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能のバランスの改善が容易となる。なお、ポリマー転化率は後述の方法により測定することができる。 As the timing of adding the chain transfer agent, the polymer conversion rate of the reaction system is preferably between 10 and 90%, more preferably between 30 and 80%, and even more preferably between 50 and 70%. This makes it easy to adjust the gelation of the copolymer latex, and it becomes easy to improve the balance between filler dispersibility, processability, fuel efficiency, wear resistance, and wet grip performance. The polymer conversion rate can be measured by the method described later.

連鎖移動剤としては、例えば、n-ヘキシルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン、t-オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、ターシャリードデシルメルカプタン、n-ステアリルメルカプタン等のアルキルメルカプタン;ジメチルキサントゲンジサルファイド、ジイソプロピルキサントゲンジサルファイド等のキサントゲン化合物;テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド等のチウラム系化合物;2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、スチレン化フェノール等のフェノール系化合物;アリルアルコール等のアリル化合物;ジクロルメタン、ジブロモメタン、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素化合物;α-ベンジルオキシスチレン、α-ベンジルオキシアクリロニトリル、α-ベンジルオキシアクリルアミド等のビニルエーテル;トリフェニルエタン、ペンタフェニルエタン、アクロレイン、メタアクロレイン、チオグリコール酸、チオリンゴ酸、2-エチルヘキシルチオグリコレート、ターピノレン、α-メチルスチレンダイマーなどの連鎖移動剤が挙げられる。なかでも、ターシャリードデシルメルカプタンが好ましい。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the chain transfer agent include alkyl mercaptans such as n-hexyl mercaptan, n-octyl mercaptan, t-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, tarcharied decyl mercaptan, and n-stearyl mercaptan; Xanthogen compounds such as sulphide; thiuram compounds such as tetramethylthium disulfide, tetraethylthium disulfide and tetramethylthium monosulfide; phenolic compounds such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and styrylated phenol; Allyl compounds such as allyl alcohol; halogenated hydrocarbon compounds such as dichloromethane, dibromomethane and carbon tetrabromide; vinyl ethers such as α-benzyloxystyrene, α-benzyloxyacrylonitrile and α-benzyloxyacrylamide; triphenylethane and penta Chain transfer agents such as phenylethane, achlorein, metaacrolein, thioglycolic acid, thioalinic acid, 2-ethylhexylthioglycolate, turpinolene, α-methylstyrene dimer and the like can be mentioned. Of these, Tasha Dodecyl mercaptan is preferred. These can be used alone or in combination of two or more.

連鎖移動剤の含有量は、共重合体ラテックスを構成する単量体成分100質量部に対して、0.01~0.50質量部が好ましい。0.01質量部以上であると、充填剤分散性、加工性、及び低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能のバランスを改善させることができ、0.50質量部以下であると、機械的強度、及び低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能のバランスを改善させることができる。より好ましくは0.10~0.40質量部であり、さらに好ましくは0.17~0.30質量部である。 The content of the chain transfer agent is preferably 0.01 to 0.50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer component constituting the copolymer latex. When it is 0.01 part by mass or more, the balance between filler dispersibility, workability, fuel efficiency, wear resistance and wet grip performance can be improved, and when it is 0.50 part by mass or less, the machine. It is possible to improve the balance between target strength, fuel efficiency, wear resistance, and wet grip performance. It is more preferably 0.10 to 0.40 parts by mass, and further preferably 0.17 to 0.30 parts by mass.

また、重合途中に添加する連鎖移動剤の含有量は、共重合体ラテックスを構成する単量体成分100質量部に対して、0.01~0.30質量部が好ましい。0.01質量部以上であると、充填剤分散性、加工性、及び低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能のバランスを改善させることができ、0.30質量部以下であると、機械的強度、及び低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能のバランスを改善させることができる。より好ましくは0.02~0.20質量部であり、さらに好ましくは0.03~0.15質量部である。 The content of the chain transfer agent added during the polymerization is preferably 0.01 to 0.30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer component constituting the copolymer latex. When it is 0.01 part by mass or more, the balance between filler dispersibility, workability, fuel efficiency, wear resistance, and wet grip performance can be improved, and when it is 0.30 part by mass or less, the machine. It is possible to improve the balance between target strength, fuel efficiency, wear resistance, and wet grip performance. It is more preferably 0.02 to 0.20 parts by mass, and even more preferably 0.03 to 0.15 parts by mass.

乳化重合の反応系には、乳化剤(界面活性剤)、重合開始剤、更に必要に応じて、還元剤などを配合することができる。 An emulsifier (surfactant), a polymerization initiator, and a reducing agent, if necessary, can be added to the reaction system of emulsion polymerization.

乳化剤としては、例えば、高級アルコールの硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩、脂肪族カルボン酸塩、デヒドロアビエチン酸塩、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、非イオン性界面活性剤の硫酸エステル塩等のアニオン性界面活性剤、ポリエチレングリコールのアルキルエステル型、アルキルフェニルエーテル型、及びアルキルエーテル型等のノニオン性界面活性剤などが挙げられる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。乳化剤の含有量は、他の添加剤などの組み合わせを考慮して適宜調整することができる。乳化剤は、重合安定性の点から、重合開始時及び重合途中に添加することが好ましい。 Examples of the emulsifier include sulfate ester salts of higher alcohols, alkylbenzene sulfonates, alkyldiphenyl ether disulfonates, aliphatic sulfonates, aliphatic carboxylates, dehydroavietates, formalin condensates of naphthalene sulfonic acid, non-sulfuric acids. Examples thereof include anionic surfactants such as sulfate ester salts of ionic surfactants, alkyl ester type of polyethylene glycol, alkylphenyl ether type, and nonionic surfactants such as alkyl ether type. These can be used alone or in combination of two or more. The content of the emulsifier can be appropriately adjusted in consideration of the combination of other additives and the like. The emulsifier is preferably added at the start of polymerization and during the polymerization from the viewpoint of polymerization stability.

重合開始剤としては、例えば、過硫酸リチウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性重合開始剤、パラメンタンヒドロペルオキシド、クメンハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、t-ブチルハイドロパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、及び1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等の油溶性重合開始剤が挙げられる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、パラメンタンヒドロペルオキシド、クメンハイドロパーオキサイド、又はt-ブチルハイドロパーオキサイドを用いることが好ましい。重合開始剤の配合量は、単量体組成、重合反応系のpH、他の添加剤などの組み合わせを考慮して適宜調整される。 Examples of the polymerization initiator include water-soluble polymerization initiators such as lithium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate, paramenthane hydroperoxide, cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, and t-butyl hydroperoxide. , Acetyl peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, and oil-soluble polymerization initiators such as 1,1,3,3-tetramethylbutylhydroperoxide. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, potassium persulfate, sodium persulfate, paramenthane hydroperoxide, cumene hydroperoxide, or t-butyl hydroperoxide is preferably used. The blending amount of the polymerization initiator is appropriately adjusted in consideration of the combination of the monomer composition, the pH of the polymerization reaction system, other additives and the like.

還元剤としては、例えば、硫酸第一鉄、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩、亜ニチオン酸塩、ニチオン酸塩、チオ硫酸塩、ホルムアルデヒドスルホン酸塩、ベンズアルデヒドスルホン酸塩;L-アスコルビン酸、エリソルビン酸、酒石酸、クエン酸などのカルボン酸類およびその塩;デキストロース、サッカロースなどの還元糖類;ジメチルアニリン、トリエタノールアミンなどのアミン類が挙げられる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、ホルムアルデヒドスルホン酸塩が好ましい。還元剤の含有量は、他の添加剤などの組み合わせを考慮して適宜調整することができる。 Examples of the reducing agent include ferrous sulfate, sulfite, hydrogen sulfite, pyrosulfite, nitionate, nithionate, thiosulfate, formaldehyde sulfonate, benzaldehyde sulfonate; L-ascorbic acid. , Erythorbic acid, tartrate acid, citrate and other carboxylic acids and salts thereof; reducing saccharides such as dextrose and saccharose; amines such as dimethylaniline and triethanolamine. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, formaldehyde sulfonate is preferred. The content of the reducing agent can be appropriately adjusted in consideration of the combination of other additives and the like.

また、共重合体の分子量、及び架橋構造を制御する目的で、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等の飽和炭化水素;ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、4-メチルシクロヘキセン、1-メチルシクロヘキセン等の不飽和炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素などの炭化水素化合物を配合することができる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 Saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, cycloheptene; penten, hexene, heptene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, 4-methyl for the purpose of controlling the molecular weight and crosslinked structure of the copolymer. Unsaturated hydrocarbons such as cyclohexene and 1-methylcyclohexene; hydrocarbon compounds such as aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene can be blended. These can be used alone or in combination of two or more.

さらに、必要に応じて、電解質、酸素補足剤、キレート剤、分散剤、消泡剤、老化防止剤、防腐剤、抗菌剤、難燃剤、紫外線吸収剤等の添加剤を配合してもよい。これらの添加剤は、種類、及び使用量ともに適宜適量使用することができる。 Further, if necessary, additives such as an electrolyte, an oxygen supplement, a chelating agent, a dispersant, an antifoaming agent, an antiaging agent, a preservative, an antibacterial agent, a flame retardant, and an ultraviolet absorber may be added. These additives can be appropriately used in appropriate amounts in terms of both type and amount used.

安全性に配慮した槽内圧力および生産性の観点から、上記反応温度を0~100℃の範囲に設定することが好ましく、0~85℃の範囲に設定することがより好ましい。 From the viewpoint of pressure in the tank and productivity in consideration of safety, the reaction temperature is preferably set in the range of 0 to 100 ° C, more preferably in the range of 0 to 85 ° C.

単量体成分を添加する方法としては、例えば、一括添加方法、分割添加方法、連続添加方法、パワーフィード方法を採用することができる。反応系内の単量体をある一定濃度以下に抑制して安全性を向上する観点から、連続添加方法を採用してもよい。更に、連続添加を複数回行ってもよい。 As a method for adding the monomer component, for example, a batch addition method, a divided addition method, a continuous addition method, or a power feed method can be adopted. From the viewpoint of suppressing the monomer in the reaction system to a certain concentration or less to improve safety, a continuous addition method may be adopted. Further, continuous addition may be performed a plurality of times.

本実施形態においては、ポリマー転化率85%以上で重合反応を終了させる。ポリマー転化率85%以上で重合反応を終了させることで、未反応物廃棄や回収にかかるコスト低減による生産性が改善できる。また、低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能のバランスを改善することができる。好ましくは87%以上、より好ましくは89%以上である。 In the present embodiment, the polymerization reaction is terminated when the polymer conversion rate is 85% or more. By terminating the polymerization reaction with a polymer conversion rate of 85% or more, productivity can be improved by reducing the cost of disposing of unreacted substances and recovering them. In addition, the balance between fuel efficiency, wear resistance, and wet grip performance can be improved. It is preferably 87% or more, more preferably 89% or more.

ポリマー転化率は、反応槽内より採取した反応液を秤量し、150℃で1時間乾燥後、再度秤量して固形分量Cを測定して、次式より算出することができる。
ポリマー転化率(%)=[固形分量C(g)-反応液に含まれる単量体以外の固形分量(g)]/反応系に添加した単量体成分量(g)×100
なお、ポリマー転化率は、予め求められたデータに基づき設定することができる。例えば、実施する乳化重合と同様の反応系を用意し、この反応系のポリマー転化率の推移に基づき予め求めておくことができる。
The polymer conversion rate can be calculated from the following formula by weighing the reaction solution collected from the reaction vessel, drying at 150 ° C. for 1 hour, weighing again, and measuring the solid content C.
Polymer conversion rate (%) = [solid content C (g) -solid content other than the monomer contained in the reaction solution (g)] / amount of monomer component added to the reaction system (g) × 100
The polymer conversion rate can be set based on the data obtained in advance. For example, a reaction system similar to the emulsion polymerization to be carried out can be prepared and obtained in advance based on the transition of the polymer conversion rate of this reaction system.

共重合体ラテックスは、分散安定性の観点から、pHが8~13に調整されていることが好ましく、8.5~12に調整されていることがより好ましい。 From the viewpoint of dispersion stability, the copolymer latex preferably has a pH adjusted to 8 to 13, and more preferably adjusted to 8.5 to 12.

また、共重合体ラテックスは、加熱減圧蒸留などの方法により、未反応単量体、及び他の低沸点化合物が除去されていることが好ましい。 Further, it is preferable that the unreacted monomer and other low boiling point compounds are removed from the copolymer latex by a method such as hot vacuum distillation.

共重合体ラテックスのムーニー粘度ML1+4(100℃) は、105以下であることが好ましく、100以下であることがより好ましい。また、40以上であることが好ましく、50以上であることがより好ましく、60以上であることがさらに好ましい。共重合体ラテックスのムーニー粘度ML1+4(100℃) が105以下であると充填剤分散性、加工性を改善させることができ、40以上であると本発明の効果を充分に発揮させることができる。なお、ムーニー粘度ML1+4(100℃)はJISK6383に従い、100℃でムーニー粘度を測定することにより得られる値である。 The Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) of the copolymer latex is preferably 105 or less, and more preferably 100 or less. Further, it is preferably 40 or more, more preferably 50 or more, and further preferably 60 or more. When the Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) of the copolymer latex is 105 or less, the dispersibility of the filler and the processability can be improved, and when it is 40 or more, the effect of the present invention can be fully exhibited. The Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) is a value obtained by measuring the Mooney viscosity at 100 ° C. according to JISK6383.

共重合体ラテックスには、必要に応じて、防腐剤、老化防止剤、界面活性剤などの機能性添加剤を配合してもよい。これらの添加剤は、種類、及び使用量ともに適宜適量使用することができる。 If necessary, the copolymer latex may be blended with functional additives such as preservatives, antioxidants and surfactants. These additives can be appropriately used in appropriate amounts in terms of both type and amount used.

本実施形態に係るタイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法は、本実施形態に係る共重合体ラテックスの製造方法で製造された共重合体を用いてタイヤトレッド用ゴム組成物を製造する工程を含む。 The method for producing a rubber composition for a tire tread according to the present embodiment includes a step of producing a rubber composition for a tire tread using a copolymer produced by the method for producing a copolymer latex according to the present embodiment. ..

共重合体は、例えば、共重合体ラテックスに塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウム等の塩、及びアルコール、場合によっては更に塩酸、硝酸、硫酸等を添加し、クラムとして凝固させることができる。このクラムを洗浄し、脱水した後、ドライヤ等で乾燥することにより得ることができる。 The copolymer can be coagulated as a crumb by adding, for example, salts such as sodium chloride, calcium chloride and potassium chloride, alcohol, and in some cases hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid and the like to the copolymer latex. It can be obtained by washing this crumb, dehydrating it, and then drying it with a dryer or the like.

共重合体の含有量は、タイヤトレッド用ゴム組成物に含有されるゴム成分100質量%中、好ましくは1質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、特に好ましくは80質量%以上であり、100質量%であってもよい。1質量%未満であると、前記共重合体の含有量が少なすぎて、本発明の効果が得られないおそれがある。 The content of the copolymer is preferably 1% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 70% by mass or more, particularly preferably 70% by mass or more, based on 100% by mass of the rubber component contained in the rubber composition for tire tread. Is 80% by mass or more, and may be 100% by mass. If it is less than 1% by mass, the content of the copolymer may be too small to obtain the effect of the present invention.

共重合体と共に使用する他のゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンム(SIR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)などのジエン系ゴムが挙げられる。これらのゴム成分は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい Other rubber components used with the copolymer include, for example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoplemme (SIR), styrene isoprene butadiene. Examples thereof include diene rubbers such as rubber (SIBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and butyl rubber (IIR). These rubber components may be used alone or in combination of two or more.

タイヤトレッド用組成物には、充填剤、及び必要に応じてその他の配合物を含有することができる。充填剤としては、カーボンブラック、及び/又はシリカが挙げられる。 The tire tread composition may contain a filler and, if desired, other formulations. Fillers include carbon black and / or silica.

カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量(DBP)は、好ましくは50ml/100g以上、より好ましくは100ml/100g以上である。また、該DBPは、好ましくは200ml/100g以下、150ml/100g以下である。50ml/100g未満であると、充分な補強性が得られず、耐摩耗性が低下するおそれがあり、200ml/100gを超えると、カーボンブラックの分散性が低下し、低燃費性が悪化するおそれがある。なお、カーボンブラックのDBPは、JISK6217-4:2001に準拠して測定できる。 The dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of carbon black is preferably 50 ml / 100 g or more, more preferably 100 ml / 100 g or more. The DBP is preferably 200 ml / 100 g or less and 150 ml / 100 g or less. If it is less than 50 ml / 100 g, sufficient reinforcing property may not be obtained and wear resistance may be lowered, and if it exceeds 200 ml / 100 g, the dispersibility of carbon black may be lowered and fuel efficiency may be deteriorated. There is. The carbon black DBP can be measured according to JIS K6217-4: 2001.

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下である。1質量部未満であると、耐摩耗性が悪化するおそれがあり、50質量部を超えると、低燃費性が悪化するおそれがある。 The content of carbon black is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The content is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less. If it is less than 1 part by mass, the wear resistance may be deteriorated, and if it exceeds 50 parts by mass, the fuel efficiency may be deteriorated.

シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ(無水ケイ酸)、湿式法シリカ(含水ケイ酸) などが挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。 The silica is not particularly limited, and examples thereof include dry silica (silicic anhydride) and wet silica (hydrous silicic acid), but wet silica is preferable because it has many silanol groups.

シリカのN2SAは、好ましくは100m2/g以上、より好ましくは150m2/g以上である。また、該N2SAは好ましくは300m2/g以下、より好ましくは200m2/g以下である。シリカのN2SAが100m2/g未満であると補強効果が小さく、耐摩耗性が充分に改善できない傾向があり、300m2/gを超えると、シリカの分散性が悪化する傾向がある。なお、シリカのN2SAは、ASTMD3037-81に準拠して測定できる。 The N2SA of silica is preferably 100 m2 / g or more, more preferably 150 m2 / g or more. The N2SA is preferably 300 m2 / g or less, more preferably 200 m2 / g or less. If the N2SA of silica is less than 100 m2 / g, the reinforcing effect is small and the wear resistance tends not to be sufficiently improved, and if it exceeds 300 m2 / g, the dispersibility of silica tends to deteriorate. The silica N2SA can be measured according to ASTMD3037-81.

シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは10質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下である。1質量部未満であると、低燃費性、及び耐摩耗性が十分でない傾向があり、150質量部を超えると、シリカの分散性が悪化する傾向がある。 The content of silica is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less. If it is less than 1 part by mass, fuel efficiency and wear resistance tend to be insufficient, and if it exceeds 150 parts by mass, the dispersibility of silica tends to deteriorate.

シリカとともにシランカップリング剤を含むことが好ましい。シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のスルフィド系、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシランなどのビニル系、3-アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノ系、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシランのグリシドキシ系、3-ニトロプロピルトリメトキシシランなどのニトロ系、3-クロロプロピルトリメトキシシランなどのクロロ系等が挙げられる。なかでも、スルフィド系が好ましく、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドがより好ましい。 It is preferable to include a silane coupling agent together with silica. As the silane coupling agent, any silane coupling agent conventionally used in combination with silica can be used in the rubber industry. For example, a sulfide system such as bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3 -Mercapto-based such as mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyl-based such as vinyltriethoxysilane, amino-based such as 3-aminopropyltriethoxysilane, glycidoxy-based of γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-nitropropyltri. Examples thereof include nitro type such as methoxysilane and chloro type such as 3-chloropropyltrimethoxysilane. Of these, a sulfide system is preferable, and bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide is more preferable.

シランカップリング剤を含有する場合、その含有量は、シリカ100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、2質量部以上であることがより好ましい。また、該含有量は、20質量部以下であることが好ましく、15質量部以下であることがより好ましい。1質量部未満であると、分散性の改善等の効果が十分に得られない傾向があり、20質量部を超えると、充分なカップリング効果が得られず、補強性が低下する傾向がある。 When the silane coupling agent is contained, the content thereof is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica. The content is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less. If it is less than 1 part by mass, the effect such as improvement of dispersibility tends not to be sufficiently obtained, and if it exceeds 20 parts by mass, a sufficient coupling effect cannot be obtained and the reinforcing property tends to be lowered. ..

その他の配合物としては、従来ゴム工業で使用される配合物、例えば、他の補強用充填剤、老化防止剤、オイル、ワックス、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤等が挙げられる。 Examples of other formulations include formulations conventionally used in the rubber industry, such as other reinforcing fillers, anti-aging agents, vulcanizing agents such as oils, waxes and sulfur, vulcanization accelerators and the like.

タイヤトレッド用ゴム組成物は、タイヤのトレッド(キャップトレッド、ベーストレッド)、サイドウォールなどに使用することができ、特にトレッド(なかでも特にキャップトレッド)に好適である。 The rubber composition for tire tread can be used for tire treads (cap treads, base treads), sidewalls and the like, and is particularly suitable for treads (particularly cap treads).

本実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法は、本実施形態に係るタイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法で製造されたタイヤトレッドを用いて空気入りタイヤを製造する工程を含む。 The method for manufacturing a pneumatic tire according to the present embodiment includes a step of manufacturing a pneumatic tire using the tire tread manufactured by the method for manufacturing a rubber composition for a tire tread according to the present embodiment.

空気入りタイヤは、タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。すなわち、タイヤトレッド用ゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどのタイヤ用部材の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを得る。 Pneumatic tires are manufactured by conventional methods using rubber compositions for tire treads. That is, the rubber composition for a tire tread is extruded according to the shape of a tire member such as a tread at the unvulcanized stage, and is molded together with other tire members by a normal method on a tire molding machine. To form an unvulcanized tire. A tire is obtained by heating and pressurizing this unvulcanized tire in a vulcanizer.

空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型SUV用タイヤ、トラック、バスなどの重荷重用タイヤ、ライトトラック用タイヤに好適であり、それぞれのウィンタータイヤ、スタッドレスタイヤとして使用可能である。 Pneumatic tires are suitable for passenger car tires, large passenger car tires, large SUV tires, heavy load tires such as trucks and buses, and light truck tires, and can be used as winter tires and studless tires, respectively.

以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、特段の断りが無い限り、%や部は質量を基準とする。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the following examples. Unless otherwise specified,% and parts are based on mass.

(共重合体ラテックスの製造)
<製造例1>
耐圧性の重合反応容器に、水157.66質量部、1,3-ブタジエン83質量部、イタコン酸ジブチル17質量部、連鎖移動剤としてターシャリードデシルメルカプタン(以下、TDM)0.1質量部、不均化ロジン酸ナトリウム0.84質量部、芒硝0.03質量部、第3リン酸ナトリウム0.5質量部、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩0.5質量部、ハイドロサルファイトナトリウム0.004質量部、硫酸第一鉄0.05質量部、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム0.4質量部、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.01質量部、パラメンタンハイドロパーオキサイド0.15質量部を添加し、10℃で重合を開始した。
(Manufacturing of copolymer latex)
<Manufacturing example 1>
In a pressure-resistant polymerization reaction vessel, 157.66 parts by mass of water, 83 parts by mass of 1,3-butadiene, 17 parts by mass of dibutyl itacone, and 0.1 parts by mass of tarchaleed decylmercaptan (hereinafter, TDM) as a chain transfer agent. 0.84 parts by mass of disproportionate sodium rosinate, 0.03 parts by mass of sardine, 0.5 parts by mass of tertiary sodium phosphate, 0.5 parts by mass of β-naphthalene sulfonate formarin condensate sodium salt, sodium hydrosulfite Add 0.004 part by mass, 0.05 part by mass of ferrous sulfate, 0.4 part by mass of sodium ethylenediamine tetraacetate, 0.01 part by mass of sodium formaldehyde sulfoxylate, and 0.15 part by mass of paramentan hydroperoxide. Polymerization was started at 10 ° C.

不均化ロジン酸ナトリウム、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、及び水を反応器内に追加添加することで重合安定性を調整しながら乳化重合を行った。ポリマー添加率が60%になった時点でTDM0.08質量部を反応器内に添加し、ポリマー転化率が85%を十分に超えた時点でN,N-ジエチルヒドロキシルアミンを添加して重合を終了させ、反応生成物を得た。未反応単量体、及び他の低沸点化合物を除去するために反応生成物の加熱減圧蒸留を行い、共重合体ラテックスAを得た。 Emulsion polymerization was carried out while adjusting the polymerization stability by additionally adding sodium disproportionate, sodium formaldehyde sulfoxylate, and water into the reactor. When the polymer addition rate reaches 60%, 0.08 part by mass of TDM is added into the reactor, and when the polymer conversion rate sufficiently exceeds 85%, N, N-diethylhydroxylamine is added to carry out the polymerization. It was terminated to obtain a reaction product. The reaction product was subjected to thermal vacuum distillation to remove unreacted monomers and other low boiling point compounds to obtain a copolymer latex A.

<製造例2~6>
TDMの添加量、重合終了時のポリマー転化率を表1に示す通りに変更した以外は、製造例1と同様の方法で共重合体ラテックスB~Fをそれぞれ得た。
<Manufacturing Examples 2 to 6>
Copolymer latexes B to F were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of TDM added and the polymer conversion rate at the end of polymerization were changed as shown in Table 1.

(ポリマー転化率の測定)
共重合体ラテックスのポリマー転化率は、反応器内より採取した反応液を秤量し、150℃で1時間乾燥後、再度秤量して固形分量を測定して、次式より算出した。
ポリマー転化率(%)=[(固形分量(g)-反応液に含まれる単量体以外の固形分量(g))/反応系に添加した単量体成分量(g)]×100
なお、ポリマー転化率が高いほど未反応物廃棄や回収にかかるコストが低減でき生産性が改善できることから、ポリマー転化率は生産性の指標となる
(Measurement of polymer conversion rate)
The polymer conversion rate of the copolymer latex was calculated from the following formula by weighing the reaction solution collected from the inside of the reactor, drying at 150 ° C. for 1 hour, weighing again, and measuring the solid content.
Polymer conversion rate (%) = [(solid content (g) -solid content other than the monomer contained in the reaction solution (g)) / amount of monomer component added to the reaction system (g)] × 100
The higher the polymer conversion rate, the lower the cost of disposing of unreacted substances and the recovery, and the higher the productivity, so the polymer conversion rate is an index of productivity.

(ムーニー粘度ML1+4(100℃)の測定)
JISK6383に従い、共重合体ラテックス約40gを用いて100℃にて測定した。
(Measurement of Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C))
According to JISK6383, the measurement was performed at 100 ° C. using about 40 g of the copolymer latex.

Figure 2022013975000001
Figure 2022013975000001

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ゴム成分:
NR:RSS#3
SBR:JSR(株)製のNS116 (スチレン含量:20質量%)
BR:ハイシスBR(シス含量:97質量%、Mw:40マン)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN220(N2SA:111m2/g、DBP:115ml/100g)
シリカ:デグッサ社製のウルトラシルVN3(N2SA:175m2/g)
シランカップリング剤:デグッサ社製のSi69(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
プロセスオイル:ジャパンエナジー社製のプロセスX-140(アロマオイル)
樹脂:α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体(軟化点:85℃、Tg:107℃)
亜鉛華:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N-1,3-ジメチルブチル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン)
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックワックス
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤1:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤2:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’-ジフェニルグアニジン)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be collectively described.
Rubber component:
NR: RSS # 3
SBR: NS116 manufactured by JSR Corporation (styrene content: 20% by mass)
BR: High cis BR (cis content: 97% by mass, Mw: 40 man)
Carbon Black: Show Black N220 manufactured by Cabot Japan Co., Ltd. (N2SA: 111m2 / g, DBP: 115ml / 100g)
Silica: Ultrasil VN3 manufactured by Degussa (N2SA: 175m2 / g)
Silane coupling agent: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by Degussa.
Process oil: Process X-140 (aroma oil) manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Resin: Copolymer of α-methylstyrene and styrene (softening point: 85 ° C, Tg: 107 ° C)
Zinc Hana: Zinc oxide type 2 stearic acid manufactured by Mitsui Metal Mining Co., Ltd .: Stearic acid "Tsubaki" manufactured by NOF CORPORATION
Anti-aging agent: Nocrack 6C (N-1,3-dimethylbutyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
Wax: Sunknock wax manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd. Sulfur: Powdered sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. 1: Noxeller CZ (N-cyclohexyl-) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd. 2-Benzothiazolyl vulcan amide)
Vulcanization accelerator 2: Noxeller D (N, N'-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.

<実施例及び比較例>
表2~4に示す配合内容に従い、硫黄および加硫促進剤を除く各種薬品を、バンバリーミキサーにて、150℃で5分間混練りした。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、4分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
さらに、得られた未加硫ゴム組成物を170℃の条件下で12分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
<Examples and comparative examples>
According to the formulation shown in Tables 2 to 4, various chemicals excluding sulfur and the vulcanization accelerator were kneaded at 150 ° C. for 5 minutes with a Banbury mixer. Next, using an open roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product and kneaded for 4 minutes to obtain an unvulcanized rubber composition.
Further, the obtained unvulcanized rubber composition was press-vulcanized under the condition of 170 ° C. for 12 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.

得られた未加硫ゴム組成物及び加硫ゴム組成物を使用して、下記の評価を行った。評価結果を表2~4に示す。 The following evaluation was performed using the obtained unvulcanized rubber composition and vulcanized rubber composition. The evaluation results are shown in Tables 2-4.

(加工性)
JIS K6300に準じて、130℃における未加硫ゴム組成物のムーニー粘度ML(1+4)を測定し、シート作製時の焼け性及び平坦性をシート加工性として目視観察した。これらの加工性を総合的に評価し、基準比較例を100として指数表示した。指数が100より小さいと、成形時のゴムの厚みが不安定となり、成形加工性に劣ることを示す。
(Workability)
The Mooney viscosity ML (1 + 4) of the unvulcanized rubber composition at 130 ° C. was measured according to JIS K6300, and the burnability and flatness during sheet preparation were visually observed as sheet processability. These processability were comprehensively evaluated, and the standard comparative example was expressed as 100 as an exponential notation. When the index is smaller than 100, the thickness of the rubber at the time of molding becomes unstable, indicating that the molding processability is inferior.

(シリカ分散)
得られた加硫ゴム組成物について、アルファテクノロジーズ社製のRPA2000型試験機を用いて100℃、1Hzの条件下にて、歪0.5、1、2、4、8、16、32、64%のG*を測定し、G*の最大値とG*の最小値の差よりシリカのペイン効果を求め、基準比較例の逆数の結果を100として指数化してシリカの分散指標とした。
指数が大きいほど、シリカが分散しており、シリカの分散性に優れることを示す。
(Silica dispersion)
The obtained vulcanized rubber composition was subjected to strain 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 under the conditions of 100 ° C. and 1 Hz using an RPA2000 type tester manufactured by Alpha Technologies. % G * was measured, the pane effect of silica was obtained from the difference between the maximum value of G * and the minimum value of G *, and the result of the reciprocal of the standard comparative example was indexed as 100 and used as the dispersion index of silica.
The larger the index, the more dispersed the silica, indicating that the dispersibility of the silica is excellent.

(低燃費性)
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度30℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で各加硫ゴム組成物のtanδを測定し、基準比較例の逆数の結果を100として指数化して低燃費性の指標とした。
指数が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを示す。
(Fuel efficiency)
Using the viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), the tan δ of each vulcanized rubber composition was measured under the conditions of a temperature of 30 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. The result of the reciprocal was indexed as 100 and used as an index of fuel efficiency.
The larger the index, the smaller the rolling resistance, indicating that the fuel efficiency is excellent.

(ウェットグリップ性能)
各加硫ゴム組成物から調製した試験片について、レオメトリックス・サイエンティフィック社製の粘弾性試験機(ARES)を使用して、ねじりモードで、粘弾性パラメータを測定した。0℃において周波数10Hz、ひずみ1%でtanδを測定し、基準比較例の結果を100として指数化してウェットグリップ性能の指標とした。
指数が大きいほど、ウェットグリップ性能に優れることを示す。
(Wet grip performance)
The viscoelastic parameters of the test pieces prepared from each vulcanized rubber composition were measured in a torsion mode using a viscoelasticity tester (ARES) manufactured by Leometrics Scientific. Tan δ was measured at 0 ° C. at a frequency of 10 Hz and a strain of 1%, and the result of the standard comparative example was indexed as 100 and used as an index of wet grip performance.
The larger the index, the better the wet grip performance.

(耐摩耗性)
ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温、負荷荷重1.0kgf、スリップ率30%の条件で上記加硫ゴム組成物の摩耗量を測定し、下記計算式により基準比較例の結果を100として指数表示した。数値が大きいほど耐摩耗性に優れることを示す。
(耐摩耗性指数)=(比較例1の摩耗量)/(各配合の摩耗量)×100
(Abrasion resistance)
Using a Ramborn type wear tester, the wear amount of the vulcanized rubber composition was measured under the conditions of room temperature, load load 1.0 kgf, and slip ratio 30%, and the index was indexed with the result of the standard comparative example as 100 by the following formula. displayed. The larger the value, the better the wear resistance.
(Abrasion resistance index) = (Abrasion amount of Comparative Example 1) / (Abrasion amount of each compound) × 100

Figure 2022013975000002
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Figure 2022013975000003
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Figure 2022013975000004
Figure 2022013975000004

Claims (4)

タイヤトレッド用ゴム組成物に用いられる共重合体ラテックスの製造方法であって、脂肪族共役ジエン系単量体、及びイタコン酸エステル単量体を含有する単量体成分を乳化重合するにあたり、連鎖移動剤を重合途中に添加する工程を有し、ポリマー転化率85%以上で重合反応を終了させる、共重合体ラテックスの製造方法。 A method for producing a copolymer latex used in a rubber composition for a tire tread, which is a chain in emulsifying and polymerizing a monomer component containing an aliphatic conjugated diene-based monomer and an itaconic acid ester monomer. A method for producing a copolymer latex, which comprises a step of adding a transfer agent during polymerization and terminates the polymerization reaction at a polymer conversion rate of 85% or more. 共重合体ラテックスのムーニー粘度ML1+4(100℃) が105以下である、請求項1に記載の共重合体ラテックスの製造方法。 The method for producing a copolymer latex according to claim 1, wherein the Mooney viscosity ML1 + 4 (100 ° C.) of the copolymer latex is 105 or less. 請求項1又は2に記載の共重合体ラテックスの製造方法で製造された共重合体を用いてタイヤトレッド用ゴム組成物を製造する工程を含む、タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法。 A method for producing a rubber composition for tire tread, which comprises a step of producing a rubber composition for tire tread using the copolymer produced by the method for producing the copolymer latex according to claim 1 or 2. 請求項3に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法で製造されたタイヤトレッドを用いて空気入りタイヤを製造する工程を含む、空気入りタイヤの製造方法。 A method for manufacturing a pneumatic tire, which comprises a step of manufacturing a pneumatic tire using the tire tread manufactured by the method for manufacturing a rubber composition for a tire tread according to claim 3.
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