JP2023091394A - Liquid crystal polymer, rubber composition, and pneumatic tire - Google Patents

Liquid crystal polymer, rubber composition, and pneumatic tire Download PDF

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Abstract

To provide a liquid crystal polymer that is added to vulcanized rubber and able to increase a peak top value of tanδ of the vulcanized rubber, a rubber composition containing the liquid crystal polymer, and a pneumatic tire including the vulcanized rubber obtained from the rubber composition.SOLUTION: A liquid crystal polymer obtained by reacting a mesogen-group-containing compound having an active hydrogen group and an isocyanate compound has a hydrogen bond ratio between the polymers of 50% or less calculated by FT-IR (ATR method). Preferably, at least one of the mesogen-group-containing compound and the isocyanate compound is a branched compound having a branch structure.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、液晶ポリマー、該液晶ポリマーを含有するゴム組成物、および該ゴム組成物を原料として得られた加硫ゴムを備える空気入りタイヤに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid crystal polymer, a rubber composition containing the liquid crystal polymer, and a pneumatic tire comprising a vulcanized rubber obtained using the rubber composition as a raw material.

一般に、タイヤは様々な走行環境で使用され、例えば雨の中、湿潤路面でのグリップ性能であるウェットグリップ性能(以下、単に「WET性能」とも言う)を改良することが求められる。 In general, tires are used in various driving environments, and are required to improve wet grip performance (hereinafter simply referred to as "WET performance"), which is grip performance on wet road surfaces, for example, in the rain.

下記特許文献1では、ゴム成分としてtanδの温度分散曲線がバイモーダルとなる少なくとも2種のジエン系ゴムを含むゴム組成物を原料として使用することで、空気入りタイヤのWET性能の向上を図る技術が記載されている。 Patent Document 1 below describes a technique for improving the WET performance of a pneumatic tire by using, as a raw material, a rubber composition containing at least two types of diene rubbers having a bimodal temperature distribution curve of tan δ as a rubber component. is described.

さらに、下記特許文献2では、芳香族ビニル化合物と共役ジエン含有化合物とを単量体単位として含有し、重量平均分子量(Mw)が1,000~50,000である液状共重合体を含むゴム組成物を原料として使用することで、空気入りタイヤのWET性能の向上を図る技術が記載されている。 Further, in Patent Document 2 below, rubber containing a liquid copolymer containing an aromatic vinyl compound and a conjugated diene-containing compound as monomer units and having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 50,000 A technique for improving the WET performance of a pneumatic tire by using the composition as a raw material is described.

特開平08-27313号公報JP-A-08-27313 特開2016-117880号公報JP 2016-117880 A

空気入りタイヤのWET性能の向上を図る場合、空気入りタイヤを構成するゴム部(加硫ゴム)の損失正接(tanδ)の最適化を図ることが重要となる。一般に、WET性能は、空気入りタイヤを構成するゴム部の0℃付近でのtanδ(以下、「tanδ(0℃)」とも言う)に大きく依存し、tanδ(0℃)が大きい方が空気入りタイヤのWET性能に優れる。tanδ(0℃)を大きくする方法としては、例えばゴム部のtanδのピークトップ値を大きくする(tanδのピークがバイモーダルとなる場合は、0℃に近い側のピークのピークトップ値)ことで、tanδ(0℃)も大きくする方法が挙げられる。 In order to improve the WET performance of a pneumatic tire, it is important to optimize the loss tangent (tan δ) of the rubber portion (vulcanized rubber) that constitutes the pneumatic tire. In general, WET performance is greatly dependent on tan δ (hereinafter also referred to as “tan δ (0 ° C.)”) near 0 ° C. of the rubber portion constituting the pneumatic tire, and the larger the tan δ (0 ° C.) Excellent wet performance of tires. As a method for increasing tan δ (0 ° C.), for example, increasing the peak top value of tan δ of the rubber portion (when the tan δ peak is bimodal, the peak top value of the peak near 0 ° C.) , tan δ (0° C.) is also increased.

しかしながら、前記特許文献に記載の技術では、ゴム部のtanδのピークトップ値を大きくすることには限界があることが判明した。本発明は上記実情に鑑みて完成されたものであり、加硫ゴムに添加され、加硫ゴムのtanδのピークトップ値を大きくすることが可能な液晶ポリマー、該液晶ポリマーを含有するゴム組成物、および該ゴム組成物を原料として得られた加硫ゴムを備える空気入りタイヤを提供することを目的とする。 However, it has been found that there is a limit to increasing the peak top value of tan δ of the rubber portion with the technique described in the above patent document. The present invention has been completed in view of the above circumstances, and provides a liquid crystal polymer that is added to a vulcanized rubber to increase the peak top value of tan δ of the vulcanized rubber, and a rubber composition containing the liquid crystal polymer. , and a pneumatic tire comprising a vulcanized rubber obtained by using the rubber composition as a raw material.

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち本発明は、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物との反応物である液晶ポリマーであって、FT-IR(ATR法)を利用して算出したポリマー同士の水素結合率が50%以下であることを特徴とする液晶ポリマーに関する。 The above object can be achieved by the present invention as described below. That is, the present invention provides a liquid crystal polymer which is a reaction product of a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group and an isocyanate compound, wherein the hydrogen bonding ratio between the polymers calculated using FT-IR (ATR method) is It relates to a liquid crystal polymer characterized in that it is 50% or less.

上記液晶ポリマーにおいて、前記メソゲン基含有化合物およびイソシアネート化合物の少なくとも一方が、分岐構造を有する分岐状化合物であることが好ましい。 In the liquid crystal polymer, at least one of the mesogenic group-containing compound and the isocyanate compound is preferably a branched compound having a branched structure.

また本発明は、前記いずれかに記載の液晶ポリマーと、ジエン系ゴムとを含有するゴム組成物、および前記記載のゴム組成物を原料として得られた加硫ゴムを備える空気入りタイヤに関する。 The present invention also relates to a rubber composition containing the liquid crystal polymer described above and a diene rubber, and a pneumatic tire comprising a vulcanized rubber obtained using the rubber composition described above as a raw material.

本発明に係る液晶ポリマーは、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物との反応物であり、メソゲン基含有化合物が有する活性水素基とイソシアネート化合物が有するイソシアネート基とがウレタン結合を形成することにより生成する。一般的に、2以上の液晶ポリマー鎖は、互いのウレタン結合が水素結合を介して凝集する傾向がある。しかしながら、本発明に係る液晶ポリマーでは、FT-IR(ATR法)を利用して算出したポリマー同士の水素結合率が50%以下となるように設計されているため、ウレタン結合の水素結合を介した、液晶ポリマー鎖の凝集を抑制することができる。 The liquid crystal polymer according to the present invention is a reaction product of a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group and an isocyanate compound, and the active hydrogen group of the mesogenic group-containing compound and the isocyanate group of the isocyanate compound form a urethane bond. Generated by In general, two or more liquid crystal polymer chains tend to agglomerate with each other through hydrogen bonding of urethane bonds. However, the liquid crystal polymer according to the present invention is designed so that the hydrogen bonding ratio between the polymers calculated using FT-IR (ATR method) is 50% or less. Thus, aggregation of liquid crystal polymer chains can be suppressed.

ここで、tanδは、以下の式で表される。
[tanδ]=[G”(損失弾性率)]/[G’(貯蔵弾性率)]
前記のとおり、本発明に係る液晶ポリマーは、FT-IR(ATR法)を利用して算出したポリマー同士の水素結合率が50%以下となるように設計されているため、ウレタン結合の水素結合を介した、液晶ポリマー鎖の凝集が抑制される。液晶ポリマー鎖同士の凝集が抑制されると、液晶ポリマー単独、さらには液晶ポリマーが配合された加硫ゴムの貯蔵弾性率G’は低下する。その結果、本発明に係る液晶ポリマーが加硫ゴムに配合された場合、加硫ゴムの貯蔵弾性率G’が低下することに起因して、tanδのピークトップ値(tanδのピークがバイモーダルとなる場合は、0℃に近い側のピークのピークトップ値)を大きくすることができる。
Here, tan δ is represented by the following formula.
[tan δ] = [G″ (loss modulus)]/[G′ (storage modulus)]
As described above, the liquid crystal polymer according to the present invention is designed so that the hydrogen bonding ratio between the polymers calculated using FT-IR (ATR method) is 50% or less, so the hydrogen bonding of the urethane bond Aggregation of liquid crystal polymer chains via is suppressed. When the aggregation of the liquid crystal polymer chains is suppressed, the storage elastic modulus G' of the liquid crystal polymer alone or the vulcanized rubber compounded with the liquid crystal polymer decreases. As a result, when the liquid crystal polymer according to the present invention is blended into the vulcanized rubber, the storage elastic modulus G′ of the vulcanized rubber decreases, resulting in a tan δ peak top value (tan δ peak is bimodal and If so, the peak top value of the peak closer to 0° C.) can be increased.

本発明においては、特に液晶ポリマーの原料となる、メソゲン基含有化合物および/またはイソシアネート化合物が分岐構造を有する分岐状化合物である場合、2以上の液晶ポリマー鎖が有するウレタン結合の水素結合形成を、分岐状化合物が有する分岐構造の立体障害により阻害することができる。その結果、FT-IR(ATR法)を利用して算出したポリマー同士の水素結合率をより低下させるとともに、加硫ゴム中での液晶ポリマーの凝集をより抑制できる。その結果、加硫ゴムの貯蔵弾性率G’がより低下することに起因して、tanδのピークトップ値をさらに大きくすることができる。 In the present invention, when the mesogenic group-containing compound and/or the isocyanate compound, which are raw materials for the liquid crystal polymer, are branched compounds having a branched structure, hydrogen bond formation of urethane bonds possessed by two or more liquid crystal polymer chains is It can be inhibited by steric hindrance of the branched structure of the branched compound. As a result, the hydrogen bonding rate between polymers calculated using FT-IR (ATR method) can be further reduced, and aggregation of the liquid crystal polymer in the vulcanized rubber can be further suppressed. As a result, the storage elastic modulus G' of the vulcanized rubber is further lowered, so that the peak top value of tan δ can be further increased.

本発明に係る液晶ポリマーと、ジエン系ゴムとを含有するゴム組成物は、加硫ゴムとしたとき、液晶ポリマー由来のtanδのピークトップ値が大きくなる。そのため、本発明に係るゴム組成物の加硫ゴムを備える空気入りタイヤは、ヒステリシス摩擦が向上することに起因して、WETμ(WET時摩擦係数)が高まることで、WET性能が向上する。 A rubber composition containing a liquid crystal polymer and a diene rubber according to the present invention has a large peak top value of tan δ derived from the liquid crystal polymer when vulcanized rubber. Therefore, the pneumatic tire comprising the vulcanized rubber of the rubber composition according to the present invention has improved WET μ (wet coefficient of friction) due to improved hysteresis friction, thereby improving WET performance.

本発明に係る液晶ポリマーは、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物との反応物であり、FT-IR(ATR法)を利用して算出したポリマー同士の水素結合率が50%以下であることを特徴とする。 The liquid crystal polymer according to the present invention is a reaction product of a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group and an isocyanate compound, and the hydrogen bond rate between the polymers calculated using FT-IR (ATR method) is 50%. It is characterized by the following.

液晶ポリマー同士の水素結合率は、公知のFT-IR装置を使用して計測した、水素結合しているウレタン結合が有するカルボニル基の伸縮振動のピーク(1716cm-1付近)の吸光度(ABS-1)、および水素結合していないウレタン結合が有するカルボニル基の伸縮振動のピーク(1703cm-1付近)の吸光度(ABS-2)を用いて、以下の式より算出可能である。
[水素結合率(%)]=100×(ABS-1)/((ABS-1)+(ABS-2))
The hydrogen bonding ratio between liquid crystal polymers is measured using a known FT-IR device, and the absorbance (ABS - 1 ), and the absorbance (ABS-2) of the stretching vibration peak (near 1703 cm −1 ) of the carbonyl group possessed by the urethane bond that is not hydrogen-bonded, it can be calculated from the following formula.
[Hydrogen bond rate (%)] = 100 × (ABS-1) / ((ABS-1) + (ABS-2))

活性水素基を有するメソゲン基含有化合物としては、例えば、下記の一般式(1)で表される化合物が使用可能である。

Figure 2023091394000001
As the mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, for example, a compound represented by the following general formula (1) can be used.
Figure 2023091394000001

上記一般式(1)において、Xは活性水素基であり、Rは隣接する結合基の一部をなす単結合、-N=N-、-CO-、-CO-O-、または-CH=N-であり、Rは隣接する結合基の一部をなす単結合、または-O-であり、Rは隣接する結合基の一部をなす単結合、または炭素数1~20のアルキレン基である。ただし、Rが-O-であり、且つRが隣接する結合基の一部をなす単結合であるものを除く。なお、「隣接する結合基の一部をなす単結合」とは、当該単結合が隣接する結合基の一部と共有されている状態を意味する。例えば、上記一般式(1)において、Rが隣接する結合基の一部をなす単結合である場合、単結合であるRは両側のベンゼン環と共有された状態となり、当該両側のベンゼン環とともにビフェニル構造を形成する。Xとしては、例えば、OH、SH、NH、COOH、二級アミンなどが挙げられる。 In the above general formula (1), X is an active hydrogen group, R 1 is a single bond forming part of the adjacent bonding group, -N=N-, -CO-, -CO-O-, or -CH =N—, R 2 is a single bond forming part of the adjacent bonding group, or —O—, and R 3 is a single bond forming part of the adjacent bonding group, or a It is an alkylene group. However, those in which R 2 is —O— and R 3 is a single bond forming part of the adjacent bonding group are excluded. The “single bond forming a part of the adjacent bonding group” means a state in which the single bond is shared with a part of the adjacent bonding group. For example, in the above general formula (1), when R 1 is a single bond that forms part of the adjacent bonding group, the single bond R 1 is shared with the benzene rings on both sides, and the benzene on both sides Forms a biphenyl structure with the ring. Examples of X include OH, SH, NH 2 , COOH, secondary amine and the like.

メソゲン基含有化合物として、前記一般式(1)で表される化合物にアルキレンオキシドおよび/またはスチレンオキシドを付加した化合物(以下、「オキシド付加化合物」ともいう)を使用してもよい。アルキレンオキシドおよび/またはスチレンオキシドは、液晶ポリウレタンポリマーにおける液晶相の発現温度を低下させるように機能するため、メソゲン基含有化合物としてオキシド化合物を使用して生成した液晶ポリウレタンポリマーは、液晶相から等方相への転移温度(Ti)を所望の温度範囲に容易に設計可能となる。アルキレンオキシドは、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、またはブチレンオキシドを使用することができる。上掲のアルキレンオキシドは、単独で使用してもよいし、複数種を混合して使用してもよい。スチレンオキシドについては、ベンゼン環にアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンなどの置換基を有するものでもよい。アルキレンオキシドは、上掲のアルキレンオキシドと、上掲のスチレンオキシドとを混合したものを使用することも可能である。アルキレンオキシドおよび/またはスチレンオキシドの付加量は、一般式(1)で表される化合物1モルに対して、アルキレンオキシドおよび/またはスチレンオキシドが4~20モル、好ましくは5~15モル付加されるように調整される。 As the mesogenic group-containing compound, a compound obtained by adding alkylene oxide and/or styrene oxide to the compound represented by the general formula (1) (hereinafter also referred to as "oxide addition compound") may be used. Alkylene oxide and/or styrene oxide function to lower the temperature at which the liquid crystal phase appears in the liquid crystalline polyurethane polymer. The phase transition temperature (Ti) can be easily designed within a desired temperature range. Alkylene oxides can be used, for example ethylene oxide, propylene oxide, or butylene oxide. The alkylene oxides listed above may be used alone or in combination of multiple types. Styrene oxide may have a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen on the benzene ring. As the alkylene oxide, it is also possible to use a mixture of the above alkylene oxide and the above styrene oxide. The amount of alkylene oxide and/or styrene oxide to be added is 4 to 20 mol, preferably 5 to 15 mol, of alkylene oxide and/or styrene oxide per 1 mol of the compound represented by the general formula (1). adjusted to

メソゲン基含有化合物、特にはオキシド付加化合物の配合量は、液晶ポリマーの原材料全体の中で、20~95質量%、好ましくは30~85質量%となるように調整される。メソゲン基含有化合物、特にはオキシド付加化合物の配合量の配合量が20質量%未満の場合、生成したポリマーに液晶性が発現し難くなる。メソゲン基含有化合物、特にはオキシド付加化合物の配合量の配合量が95質量%を超える場合、ウレタン反応による高分子化が不十分となる。 The compounding amount of the mesogenic group-containing compound, particularly the oxide addition compound is adjusted to 20 to 95% by mass, preferably 30 to 85% by mass, based on the total raw materials for the liquid crystal polymer. When the compounded amount of the mesogenic group-containing compound, particularly the oxide addition compound, is less than 20% by mass, it becomes difficult for the resulting polymer to exhibit liquid crystallinity. If the amount of the mesogenic group-containing compound, particularly the oxide addition compound, exceeds 95% by mass, polymerization by the urethane reaction will be insufficient.

イソシアネート化合物としては、例えば下記に示すジイソシアネート化合物を使用することができる。ジイソシアネート化合物を例示すると、2,4-トルエンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、およびm-キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート;エチレンジイソシアネート、1,5-ペンタメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレン-1,6-ジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレン-1,6-ジイソシアネート、および1,6-ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート;並びに1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’-ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、ジイソシアン酸イソホロン、およびノルボルナンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネートなどが挙げられる。例示したジイソシアネート化合物は、単独で使用してもよいし、複数種を混合して使用してもよい。 As the isocyanate compound, for example, diisocyanate compounds shown below can be used. Examples of diisocyanate compounds include 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and 1,5-naphthalene diisocyanate. , p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, and m-xylylene diisocyanate; ethylene diisocyanate, 1,5-pentamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene- Aliphatic diisocyanates such as 1,6-diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene-1,6-diisocyanate, and 1,6-hexamethylene diisocyanate; and 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-dicyclo alicyclic diisocyanates such as hexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and norbornane diisocyanate; The exemplified diisocyanate compounds may be used singly or in combination of multiple types.

なお、本発明では前記(i)および(ii)のイソシアネート化合物として3官能以上のイソシアネート化合物を併用しても良い。3官能以上のイソシアネート化合物を例示すると、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート、リジンエステルトリイソシアネート、1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネート、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート、1,8-ジイソシアネート-4-イソシアネートメチルオクタン、ビシクロヘプタントリイソシアネートなどのトリイソシアネート、およびテトライソシアネートシランなどのテトライソシアネートが挙げられる。 In the present invention, tri- or higher functional isocyanate compounds may be used in combination as the isocyanate compounds (i) and (ii). Examples of tri- or more functional isocyanate compounds include triphenylmethane triisocyanate, tris(isocyanatophenyl)thiophosphate, lysine ester triisocyanate, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, Triisocyanates such as 1,8-diisocyanato-4-isocyanatomethyloctane, bicycloheptane triisocyanate, and tetraisocyanates such as tetraisocyanatosilane.

液晶ポリマーを構成するメソゲン基含有化合物の全量を100質量部としたとき、イソシアネート化合物の割合は5~70質量部であることが好ましく、15~60質量部であることがより好ましい。イソシアネート化合物の配合量が5質量部未満である場合、ウレタン反応による高分子化が不十分となる。一方、イソシアネート化合物の割合が60質量部を超える場合、液晶ポリウレタンポリマーの原材料全体に占めるメソゲン基含有化合物の配合量が相対的に少なくなるため、液晶ポリウレタンポリマーの液晶性が低下する。 When the total amount of the mesogenic group-containing compounds constituting the liquid crystal polymer is 100 parts by mass, the proportion of the isocyanate compound is preferably 5 to 70 parts by mass, more preferably 15 to 60 parts by mass. If the amount of the isocyanate compound is less than 5 parts by mass, polymerization by urethane reaction will be insufficient. On the other hand, when the ratio of the isocyanate compound exceeds 60 parts by mass, the amount of the mesogenic group-containing compound in the total raw material of the liquid crystalline polyurethane polymer is relatively small, resulting in deterioration of the liquid crystallinity of the liquid crystalline polyurethane polymer.

なお、本発明に係る液晶ポリマーは活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物との反応物であるが、原料となるメソゲン基含有化合物およびイソシアネート化合物の少なくとも一方またはその両方が、分岐構造を有する分岐状化合物であることが好ましい。 The liquid crystal polymer according to the present invention is a reaction product of a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group and an isocyanate compound. It is preferably a branched compound having

分岐構造を有する分岐状化合物であるメソゲン基含有化合物としては、例えば、前記一般式(1)で表されるメソゲン基含有化合物に、分岐構造を形成するブチレンオキシドを付加したメソゲン基含有化合物(オキシド付加化合物)が挙げられる。 The mesogenic group-containing compound, which is a branched compound having a branched structure, includes, for example, a mesogenic group-containing compound (oxide addition compound).

分岐構造を有する分岐状化合物であるイソシアネート化合物としては、例えば、2,4,4-トリメチルヘキサメチレン-1,6-ジイソシアネートやジイソシアン酸イソホロンなどが挙げられる。 Examples of the isocyanate compound, which is a branched compound having a branched structure, include 2,4,4-trimethylhexamethylene-1,6-diisocyanate and isophorone diisocyanate.

本発明に係る液晶ポリマーにおいては、メソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物とに加え、液晶ポリマーの原材料として、活性水素基含有化合物を使用してもよい。活性水素基含有化合物としては、例えば、ポリオール化合物、アミン化合物が挙げられる。ポリオール化合物としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリカーボネートポリオール、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、トリメチロールプロパン、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、meso-エリトリトール、ペンタエリスリトール、テトラメチロールシクロヘキサン、メチルグルコシド、ソルビトール、マンニトール、ズルシトール、スクロース、2,2,6,6-テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノール、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、およびトリエタノールアミンなどが挙げられる。アミン化合物としては、エチレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、ジエチレントリアミン、モノエタノールアミン、2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール、およびモノプロパノールアミンなどが挙げられる。上掲の各活性水素基含有化合物は、単独で使用してもよいし、複数種を混合して使用してもよい。 In the liquid crystal polymer according to the present invention, an active hydrogen group-containing compound may be used as a raw material for the liquid crystal polymer in addition to the mesogenic group-containing compound and the isocyanate compound. Active hydrogen group-containing compounds include, for example, polyol compounds and amine compounds. Polyol compounds include, for example, polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polyester polycarbonate polyol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butane Diol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-bis(2-hydroxyethoxy)benzene, trimethylolpropane, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, meso-erythritol, pentaerythritol, tetramethylolcyclohexane, methylglucoside, sorbitol, mannitol, dulcitol, sucrose, 2,2,6,6-tetrakis(hydroxymethyl)cyclohexanol, diethanolamine, N-methyldiethanolamine, triethanolamine, and the like. Amine compounds include ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethanediamine, diethylenetriamine, monoethanolamine, 2-(2-aminoethylamino)ethanol, monopropanolamine, and the like. Each active hydrogen group-containing compound listed above may be used alone, or a plurality of types may be mixed and used.

また、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物とを反応させる場合、当業者に公知のウレタン重合触媒を使用してもよい。かかる重合触媒としては、ジブチル錫ジラウレートやオクチル酸錫などの有機錫系触媒、トリエチレンジアミンおよびその誘導体、N-メチルモルホリン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルヘキサメチレンジアミン、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7(DBU)、ビス(N,N-ジメチルアミノ-2-エチル)エーテル、ビス(2-ジメチルアミノエチル)エーテルなどの第3級アミン系触媒、酢酸カリウム、オクチル酸カリウムなどのカルボン酸金属塩触媒、イミダゾール系触媒などが挙げられる。これらの中でも、ジブチル錫ジラウレートおよびその誘導体の使用が好ましい。 Moreover, when reacting a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group with an isocyanate compound, a urethane polymerization catalyst known to those skilled in the art may be used. Such polymerization catalysts include organic tin catalysts such as dibutyltin dilaurate and tin octylate, triethylenediamine and its derivatives, N-methylmorpholine, N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, N,N,N ',N'-tetramethylhexamethylenediamine, 1,8-diazabicyclo[5,4,0]undecene-7 (DBU), bis(N,N-dimethylamino-2-ethyl) ether, bis(2-dimethyl tertiary amine-based catalysts such as aminoethyl)ether; carboxylic acid metal salt catalysts such as potassium acetate and potassium octylate; and imidazole-based catalysts. Among these, the use of dibutyltin dilaurate and its derivatives is preferred.

液晶ポリマー中に多官能化合物を組み入れる場合、多官能化合物は、活性水素基またはイソシアネート基と反応し得る官能基を3つ以上有する化合物が挙げられる。具体的には例えば、グリセリン、トリメチロールプロパンなどのトリオール;ペンタエリスリトールなどのテトラオール;エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、m-フェニレンジアミン、3,3’-ジクロロ―4,4’ジアミノジフェニルメタン(MOCA)などのジアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミンなどのアミノアルコール;前記の3官能以上のイソシアネート化合物などが挙げられる。 When a polyfunctional compound is incorporated into the liquid crystal polymer, examples of the polyfunctional compound include compounds having three or more functional groups capable of reacting with active hydrogen groups or isocyanate groups. Specific examples include triols such as glycerin and trimethylolpropane; tetraols such as pentaerythritol; diamines such as 4′-diaminodiphenylmethane (MOCA); aminoalcohols such as diethanolamine, triethanolamine and aminoethylethanolamine;

本発明に係る液晶ポリマーは、空気入りタイヤ、特には空気入りタイヤのゴム部を構成する加硫ゴムの原料となるゴム組成物用として、特に有用である。本発明に係るゴム組成物は、液晶ポリマーと、ジエン系ゴムとを含有する。 The liquid crystal polymer according to the present invention is particularly useful for a pneumatic tire, particularly for a rubber composition that is a raw material for a vulcanized rubber constituting a rubber portion of a pneumatic tire. A rubber composition according to the present invention contains a liquid crystal polymer and a diene rubber.

ジエン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ポリスチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)などが挙げられる。必要に応じて、末端を変性したもの(例えば、末端変性BR、末端変性SBRなど)、あるいは所望の特性を付与すべく改質したもの(例えば、改質NR)も好適に使用可能である。また、ポリブタジエンゴム(BR)については、コバルト(Co)触媒、ネオジム(Nd)触媒、ニッケル(Ni)触媒、チタン(Ti)触媒、リチウム(Li)触媒を用いて合成したものに加えて、WO2007-129670に記載のメタロセン錯体を含む重合触媒組成物を用いて合成したものも使用可能である。 Diene rubbers include natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), polystyrene butadiene rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), nitrile rubber (NBR) and the like. If necessary, those modified at the ends (eg, modified BR, modified SBR, etc.) or those modified to impart desired properties (eg, modified NR) can be preferably used. As for polybutadiene rubber (BR), in addition to those synthesized using cobalt (Co) catalyst, neodymium (Nd) catalyst, nickel (Ni) catalyst, titanium (Ti) catalyst, and lithium (Li) catalyst, WO2007 -129670 can also be used.

空気入りタイヤの低燃費性を考慮した場合、ポリスチレンブタジエンゴムについては、スチレン含有量10~40質量%、ブタジエン部のビニル結合量10~70質量%、およびcis分10質量%以上であるものが好ましく、スチレン含有量15~25質量%、ブタジエン部のビニル結合量10~60質量%、およびcis分20質量%以上であるものが特に好ましい。また、本発明に係るゴム組成物を空気入りタイヤのトレッドゴム部として使用する場合、油添タイプよりも非油添タイプのポリスチレンブタジエンゴムを使用することが好ましい。 Considering the fuel efficiency of pneumatic tires, the polystyrene-butadiene rubber should have a styrene content of 10 to 40% by mass, a vinyl bond content in the butadiene portion of 10 to 70% by mass, and a cis content of 10% by mass or more. Particularly preferred are those having a styrene content of 15 to 25% by mass, a vinyl bond content in the butadiene portion of 10 to 60% by mass, and a cis content of 20% by mass or more. When the rubber composition according to the present invention is used as a tread rubber portion of a pneumatic tire, it is preferable to use a non-oil-added polystyrene-butadiene rubber rather than an oil-added type.

本発明に係るゴム組成物には、前記ゴム成分および液晶ポリマーに加えて、カーボンブラック、シリカ、シランカップリング剤、老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、ワックス、オイルなどの軟化剤、および加工助剤などの各種配合剤を配合することができる。 In addition to the rubber component and the liquid crystal polymer, the rubber composition according to the present invention includes carbon black, silica, a silane coupling agent, an anti-aging agent, a softening agent such as zinc oxide, stearic acid, wax and oil, and a processing agent. Various compounding agents such as auxiliary agents can be blended.

シリカとしては、湿式シリカ、乾式シリカを用いることができるが、特に、含水ケイ酸を主成分とする湿式シリカを用いることが好ましい。 As silica, wet-process silica and dry-process silica can be used, but it is particularly preferable to use wet-process silica containing hydrous silicic acid as a main component.

シランカップリング剤としては、ジエン系ゴムに対し反応活性を有するシランカップリング剤を使用する。本発明において使用可能なシランカップリング剤としては、例えば、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(例えば、デグサ社製「Si69」)、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(例えば、デグサ社製「Si75」)、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4-トリエキトシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)ジスルフィドなどのスルフィドシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、メルカプトプロピルジメチルメトキシシラン、メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプトシラン、3-オクタノイルチオ-1-プロピルトリエトキシシラン、3-プロピオニルチオプロピルトリメトキシシランなどの保護化メルカプトシランが挙げられる。 As the silane coupling agent, a silane coupling agent having reactivity with diene rubber is used. Silane coupling agents that can be used in the present invention include, for example, bis(3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (eg, "Si69" manufactured by Degussa), bis(3-triethoxysilylpropyl) disulfide (eg, Degussa "Si75"), bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilyl) sulfide silanes such as ethyl)disulfide; Protected mercaptosilanes such as 1-propyltriethoxysilane, 3-propionylthiopropyltrimethoxysilane and the like.

カーボンブラックは、例えばSAF、ISAF、HAF、FEF、GPFなど、通常のゴム工業で使用されるカーボンブラックの他、アセチレンブラックやケッチェンブラックなどの導電性カーボンブラックを使用することができる。 Examples of carbon black include carbon blacks commonly used in the rubber industry such as SAF, ISAF, HAF, FEF and GPF, as well as conductive carbon blacks such as acetylene black and ketjen black.

老化防止剤としては、ゴム用として通常用いられる、芳香族アミン系老化防止剤、アミン-ケトン系老化防止剤、モノフェノール系老化防止剤、ビスフェノール系老化防止剤、ポリフェノール系老化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系老化防止剤、チオウレア系老化防止剤などの老化防止剤を単独、または適宜混合して使用しても良い。 Antiaging agents include aromatic amine antiaging agents, amine-ketone antiaging agents, monophenol antiaging agents, bisphenol antiaging agents, polyphenol antiaging agents, and dithiocarbamic acid, which are commonly used for rubber. Antiaging agents such as salt-based anti-aging agents and thiourea-based anti-aging agents may be used singly or in an appropriate mixture.

加硫系配合剤以外の配合剤を混合する工程の後、さらに加硫系配合剤を混合・分散させる。加硫系配合剤を混合する工程において使用する加硫系配合剤としては、硫黄、有機過酸化物などの加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤などが挙げられる。 After the step of mixing compounding agents other than the vulcanization compounding agent, the vulcanization compounding agent is further mixed and dispersed. Examples of vulcanization compounding agents used in the step of mixing vulcanization compounding agents include vulcanizing agents such as sulfur and organic peroxides, vulcanization accelerators, vulcanization accelerator auxiliaries, and vulcanization retarders. be done.

硫黄系加硫剤としての硫黄は通常のゴム用硫黄であればよく、例えば粉末硫黄、沈降硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などを用いることができる。 Sulfur as a sulfur-based vulcanizing agent may be ordinary sulfur for rubber, such as powdered sulfur, precipitated sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, and the like.

加硫促進剤としては、ゴム加硫用として通常用いられる、スルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤などの加硫促進剤を単独、または適宜混合して使用しても良い。 As vulcanization accelerators, sulfenamide-based vulcanization accelerators, thiuram-based vulcanization accelerators, thiazole-based vulcanization accelerators, thiourea-based vulcanization accelerators, and guanidine-based vulcanization accelerators, which are commonly used for rubber vulcanization. Vulcanization accelerators such as accelerators and dithiocarbamate-based vulcanization accelerators may be used singly or in an appropriate mixture.

本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分および液晶ポリマー、必要に応じてカーボンブラック、シリカ、シランカップリング剤、加硫系配合剤、老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、ワックス、やオイルなどの軟化剤、加工助剤などを、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの通常のゴム工業において使用される混練機を用いて混練りすることにより得られる。 The rubber composition according to the present invention includes a rubber component and a liquid crystal polymer, and optionally carbon black, silica, a silane coupling agent, a vulcanization compounding agent, an antioxidant, zinc oxide, stearic acid, wax, oil, and the like. The softening agent, processing aid, etc. are kneaded using a kneader commonly used in the rubber industry, such as a Banbury mixer, a kneader, and a roll.

また、上記各成分の配合方法は特に限定されず、硫黄系加硫剤、および加硫促進剤などの加硫系配合剤以外の配合成分を予め混練してマスターバッチとし、残りの成分を添加してさらに混練する方法、各成分を任意の順序で添加し混練する方法、全成分を同時に添加して混練する方法などのいずれでもよい。 In addition, the method of blending each of the above components is not particularly limited, and blending components other than vulcanization compounding agents such as sulfur vulcanizing agents and vulcanization accelerators are kneaded in advance to form a masterbatch, and the remaining components are added. A method of adding each component in an arbitrary order and kneading, a method of adding all the components at the same time and kneading, and the like may be used.

本発明では、ジエン系ゴムと液晶ポリマーとを混合した後、得られたゴム組成物を加硫することにより、ジエン系ゴム中に液晶ポリマーが分散した加硫ゴムを製造することができる。かかる加硫ゴムはtanδのピークトップ値が大きいため、ヒステリシス摩擦が向上することに起因して、WETμ(WET時摩擦係数)が高まることで、WET性能が向上する。このため、本発明に係るゴム組成物の加硫ゴムは、例えば空気入りタイヤのトレッド部材として特に有用である。 In the present invention, a vulcanized rubber in which the liquid crystal polymer is dispersed in the diene rubber can be produced by mixing the diene rubber and the liquid crystal polymer and then vulcanizing the resulting rubber composition. Since such a vulcanized rubber has a large peak top value of tan δ, WET μ (wet coefficient of friction) increases due to improvement in hysteresis friction, thereby improving WET performance. Therefore, the vulcanized rubber of the rubber composition according to the present invention is particularly useful, for example, as a tread member for pneumatic tires.

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例などについて説明する。 Examples and the like that specifically show the configuration and effects of the present invention will be described below.

(活性水素基を有するメソゲン基含有化合物の製造)
反応容器に、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物としてBH6(400g)、水酸化カリウム(23g)、及び溶媒としてトルエン(2400ml)を入れて混合し、さらに、アルキレンオキシドとしてブチレンオキシドを1モルのBH6に対して10当量添加し、これらの混合物を、加圧条件下、120℃で3時間反応させた(付加反応)。次いで、反応容器にシュウ酸(18g)を添加して付加反応を停止させ、反応液中の不溶な塩を吸引ろ過によって除去し、さらに、反応液中のトルエンを減圧蒸留法により除去することにより、下記式(2)に記載の活性水素基を有するメソゲン基含有化合物(メソゲンジオール)を得た。メソゲンジオールの水酸基価は156.3である。なお、式(2)中に示したメソゲンジオールは代表的なものであり、種々の構造異性体を含み得る。式(2)中のnは平均5.5である。
(Production of mesogenic group-containing compound having active hydrogen group)
In a reaction vessel, BH6 (400 g) as a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, potassium hydroxide (23 g), and toluene (2400 ml) as a solvent are added and mixed. 10 equivalents were added to BH6, and the mixture was reacted at 120° C. for 3 hours under pressurized conditions (addition reaction). Then, oxalic acid (18 g) was added to the reaction vessel to stop the addition reaction, insoluble salts in the reaction solution were removed by suction filtration, and toluene in the reaction solution was removed by vacuum distillation. , a mesogenic group-containing compound (mesogen diol) having an active hydrogen group represented by the following formula (2) was obtained. The hydroxyl value of mesogen diol is 156.3. Note that the mesogen diol shown in formula (2) is a representative one and may include various structural isomers. n in formula (2) is 5.5 on average.

Figure 2023091394000002
Figure 2023091394000002

(液晶ポリマーの製造)
(実施例1)
上記で製造した式(2)に記載のメソゲンジオール100質量部に対し、イソシアネート化合物として下記式(3)に示す1,5-ペンタメチレンジイソシアネートを22質量部の配合比で配合し、これらを撹拌しながら100℃で混合し、実施例1に係る液晶ポリマー1を製造した。
(Manufacture of liquid crystal polymer)
(Example 1)
1,5-pentamethylene diisocyanate represented by the following formula (3) as an isocyanate compound was blended in a compounding ratio of 22 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the mesogen diol represented by the formula (2) produced above, and stirred. The liquid crystal polymer 1 according to Example 1 was produced by mixing at 100° C. while stirring.

Figure 2023091394000003
Figure 2023091394000003

(実施例2)
式(2)に記載のメソゲンジオール100質量部に対し、イソシアネート化合物として下記式(4)に示す1,6-ヘキサメチレンジイソシアネートを23質量部の配合比で配合したこと以外は実施例1と同様の方法にて、実施例2に係る液晶ポリマー2を製造した。
(Example 2)
Same as Example 1 except that 1,6-hexamethylene diisocyanate represented by the following formula (4) as an isocyanate compound was blended at a blending ratio of 23 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the mesogen diol described in formula (2). A liquid crystal polymer 2 according to Example 2 was produced by the method of .

Figure 2023091394000004
Figure 2023091394000004

(実施例3)
式(2)に記載のメソゲンジオール100質量部に対し、イソシアネート化合物として下記式(5)に示す2,4,4-トリメチルヘキサメチレン-1,6-ジイソシアネートを29質量部の配合比で配合したこと以外は実施例1と同様の方法にて、実施例3に係る液晶ポリマー3を製造した。
(Example 3)
2,4,4-trimethylhexamethylene-1,6-diisocyanate represented by the following formula (5) as an isocyanate compound was blended at a compounding ratio of 29 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the mesogen diol described in formula (2). A liquid crystal polymer 3 according to Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.

Figure 2023091394000005
Figure 2023091394000005

(活性水素基を有するメソゲン基含有化合物の製造)
反応容器に、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物としてBH6(4230g)、水酸化カリウム(19g)、及び溶媒としてトルエン(5320ml)を入れて混合し、さらに、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシドを1モルのBH6に対して9.9当量添加し、これらの混合物を、加圧条件下、120℃で2時間反応させた(付加反応)。次いで、反応容器にシュウ酸(15g)を添加して付加反応を停止させ、反応液中の不溶な塩を吸引ろ過によって除去し、さらに、反応液中のトルエンを減圧蒸留法により除去することにより、下記式(6)に記載の活性水素基を有するメソゲン基含有化合物(メソゲンジオール)を得た。メソゲンジオールの水酸基価は123.6である。なお、式(6)中に示したメソゲンジオールは代表的なものであり、種々の構造異性体を含み得る。式(6)中のnは平均6.45である。
(Production of mesogenic group-containing compound having active hydrogen group)
In a reaction vessel, BH6 (4230 g) as a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group, potassium hydroxide (19 g), and toluene (5320 ml) as a solvent are added and mixed. 9.9 equivalents were added to BH6, and the mixture was reacted at 120° C. for 2 hours under pressurized conditions (addition reaction). Then, oxalic acid (15 g) was added to the reaction vessel to stop the addition reaction, insoluble salts in the reaction solution were removed by suction filtration, and toluene in the reaction solution was removed by vacuum distillation. , a mesogenic group-containing compound (mesogen diol) having an active hydrogen group represented by the following formula (6) was obtained. The hydroxyl value of mesogen diol is 123.6. The mesogen diol shown in formula (6) is a representative one, and may include various structural isomers. n * in formula (6) is an average of 6.45.

Figure 2023091394000006
Figure 2023091394000006

(比較例1)
上記で製造した式(6)に記載のメソゲンジオール100質量部に対し、イソシアネート化合物として上記式(3)に示す1,5-ペンタメチレンジイソシアネートを17質量部の配合比で配合し、これらを撹拌しながら100℃で混合し、比較例1に係る液晶ポリマー4を製造した。
(Comparative example 1)
To 100 parts by mass of the mesogen diol represented by formula (6) produced above, 17 parts by mass of 1,5-pentamethylene diisocyanate represented by the above formula (3) as an isocyanate compound was blended and stirred. The liquid crystal polymer 4 according to Comparative Example 1 was produced by mixing at 100° C. while stirring.

なお、実施例などにおける評価項目は下記のようにして測定を行った。 The evaluation items in Examples and the like were measured as follows.

<液晶ポリマー同士の水素結合率の測定方法>
FT-IR(PerkinElmer社製:Spectrum 100)を用いた、ATR法により、水素結合しているウレタン結合が有するカルボニル基の伸縮振動のピーク(1716cm-1付近)の吸光度(ABS-1)、および水素結合していないウレタン結合が有するカルボニル基の伸縮振動のピーク(1703cm-1付近)の吸光度(ABS-2)を測定した。測定結果に基づき、水素結合率を下記式に基づき算出した。
[水素結合率(%)]=100×(ABS-1)/((ABS-1)+(ABS-2))
水素結合率の測定結果を表1に示す。
<Method for measuring hydrogen bonding rate between liquid crystal polymers>
FT-IR (manufactured by PerkinElmer: Spectrum 100), by the ATR method, the absorbance (ABS-1) of the stretching vibration peak (around 1716 cm -1 ) of the carbonyl group of the hydrogen-bonded urethane bond, and The absorbance (ABS-2) of the stretching vibration peak (around 1703 cm −1 ) of the carbonyl group of the urethane bond that is not hydrogen-bonded was measured. Based on the measurement results, the hydrogen bonding rate was calculated according to the following formula.
[Hydrogen bond rate (%)] = 100 × (ABS-1) / ((ABS-1) + (ABS-2))
Table 1 shows the measurement results of the hydrogen bonding rate.

Figure 2023091394000007
Figure 2023091394000007

(実施例1~3および比較例1のゴム組成物の製造)
実施例1~3および比較例1で得られた液晶ポリマーを、ラボミキサー(製品名:ラボプラストミル、東洋精機製作所社製)を使用してジエン系ゴム(SBR、商品名:SL563、JSR社製)に配合した。配合手順は、初めに第一段階として、SBR100質量部に対し、シリカ(商品名:ニップシールAQ、東ソー・シリカ社製)50質量部、シランカップリング剤(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、商品名:Si69、エボニック・デグザ社製)4質量部、亜鉛華(商品名:亜鉛華1種、三井金属鉱業社製)2質量部、ステアリン酸(商品名:ルナックS-20、花王株式会社製)2質量部、および老化防止剤(商品名:ノクラック6C、大内新興化学工業株式会社製)2質量部を添加して160℃で混練し、次に第二段階として、混練物に各液晶ポリマー26質量部を添加して160℃で混練し、さらに第三段階として、混練物に、硫黄(ゴム用粉末硫黄150メッシュ、細井化学工業社製)1.4質量部、加硫促進剤(商品名:ノクセラーCZ(1次加硫促進剤)、大内新興化学工業社製)0.95質量部、および加硫促進剤(商品名:ノクセラーD(2次加硫促進剤)、大内新興化学工業社製)0.95質量部を添加して90℃で混練し、得られたものを実施例1~3および比較例1のゴム組成物とした。
(Production of rubber compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1)
The liquid crystal polymers obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were mixed with a diene rubber (SBR, trade name: SL563, JSR Corporation) using a lab mixer (product name: Laboplastomill, manufactured by Toyo Seiki Seisakusho). made). In the first step, the compounding procedure is as follows: 100 parts by mass of SBR, 50 parts by mass of silica (trade name: NipSeal AQ, manufactured by Tosoh Silica), a silane coupling agent (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetra Sulfide, trade name: Si69, manufactured by Evonik Deguza) 4 parts by mass, zinc oxide (trade name: type 1 zinc oxide, manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) 2 parts by mass, stearic acid (trade name: Lunax S-20, Kao) Co., Ltd.) and 2 parts by mass of an anti-aging agent (trade name: Nocrac 6C, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.) are added and kneaded at 160 ° C. Then, as the second step, the kneaded product 26 parts by mass of each liquid crystal polymer is added to and kneaded at 160 ° C., and in the third step, 1.4 parts by mass of sulfur (rubber powder sulfur 150 mesh, manufactured by Hosoi Chemical Industry Co., Ltd.) is added to the kneaded product, vulcanized Accelerator (trade name: Noccellar CZ (primary vulcanization accelerator), manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 0.95 parts by mass, and vulcanization accelerator (trade name: Noccellar D (secondary vulcanization accelerator) (manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was added and kneaded at 90° C., and rubber compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were obtained.

<動的粘弾性測定>
実施例1~3のゴム組成物、および比較例1のゴム組成物について、160℃で20分間加熱することで加硫を行い、所定形状に成形して測定試料とした。各測定試料について、動的粘弾性測定装置(製品名「全自動粘弾性アナライザ VR-7110」、上島製作所社製)により貯蔵弾性率(E’)及び損失弾性率(E”)を測定し、tanδのピークトップ値を求めた。表2は、比較例1のtanδのピークトップ値を100とした指数で表示してある。測定条件は以下のとおりである。
測定試料のサイズ:長さ40mm、幅3mm、厚み2mm
測定モード :引張モード
測定温度 :0℃、60℃
周波数 :100Hz
動歪み :0.15%
結果を表2に示す。
<Dynamic viscoelasticity measurement>
The rubber compositions of Examples 1 to 3 and the rubber composition of Comparative Example 1 were vulcanized by heating at 160° C. for 20 minutes, molded into a predetermined shape, and used as measurement samples. For each measurement sample, a dynamic viscoelasticity measuring device (product name "Fully automatic viscoelasticity analyzer VR-7110", manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd.) was used to measure the storage elastic modulus (E') and the loss elastic modulus (E"), The peak top value of tan δ was determined, and is shown in Table 2 as an index based on the peak top value of tan δ of Comparative Example 1 as 100. The measurement conditions are as follows.
Size of measurement sample: length 40 mm, width 3 mm, thickness 2 mm
Measurement mode: Tensile mode Measurement temperature: 0°C, 60°C
Frequency: 100Hz
Dynamic strain: 0.15%
Table 2 shows the results.

Figure 2023091394000008
Figure 2023091394000008

表2の結果から、実施例1~3に係るゴム組成物の加硫ゴムはtanδのピークトップ値が大きく増大している。したがって、例えば該ゴム組成物を原料として得られた加硫ゴムをトレッド部材として備える空気入りタイヤでは、ヒステリシス摩擦が向上することに起因して、WETμ(WET時摩擦係数)が高まることで、WET性能が向上することが理解できる。 From the results in Table 2, the vulcanized rubbers of the rubber compositions of Examples 1 to 3 have greatly increased tan δ peak top values. Therefore, for example, in a pneumatic tire provided with a vulcanized rubber obtained by using the rubber composition as a raw material as a tread member, WET μ (coefficient of friction in WET) increases due to improvement in hysteresis friction, and WET It can be seen that the performance is improved.

Claims (4)

活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物との反応物である液晶ポリマーであって、FT-IR(ATR法)を利用して算出したポリマー同士の水素結合率が50%以下であることを特徴とする液晶ポリマー。 A liquid crystal polymer that is a reaction product of a mesogenic group-containing compound having an active hydrogen group and an isocyanate compound, wherein the hydrogen bonding ratio between the polymers calculated using FT-IR (ATR method) is 50% or less. A liquid crystal polymer characterized by: 前記メソゲン基含有化合物およびイソシアネート化合物の少なくとも一方が、分岐構造を有する分岐状化合物である請求項1に記載の液晶ポリマー。 2. The liquid crystal polymer according to claim 1, wherein at least one of the mesogenic group-containing compound and the isocyanate compound is a branched compound having a branched structure. 請求項1または2に記載の液晶ポリマーと、ジエン系ゴムとを含有するゴム組成物。 A rubber composition comprising the liquid crystal polymer according to claim 1 or 2 and a diene rubber. 請求項3に記載のゴム組成物を原料として得られた加硫ゴムを備える空気入りタイヤ。 A pneumatic tire comprising a vulcanized rubber obtained using the rubber composition according to claim 3 as a raw material.
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