JP3148372B2 - Conjugated diene rubber composition - Google Patents

Conjugated diene rubber composition

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JP3148372B2 JP18935692A JP18935692A JP3148372B2 JP 3148372 B2 JP3148372 B2 JP 3148372B2 JP 18935692 A JP18935692 A JP 18935692A JP 18935692 A JP18935692 A JP 18935692A JP 3148372 B2 JP3148372 B2 JP 3148372B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、加硫物の破壊強度、耐
摩耗性、低発熱性に優れた共役ジエン系ゴム組成物に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conjugated diene rubber composition having excellent vulcanizate breaking strength, abrasion resistance and low heat build-up.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車に対する安全性、低燃費化
の要求はますます厳しくなって来ており、自動車タイヤ
のゴム材料にも低燃費性、安全性と共に耐摩耗性が強く
求められるようになってきた。従来、乳化重合法で得ら
れるスチレン・ブタジエン共重合体ゴム(E-SBR) を用い
たゴム組成物は、耐摩耗性に優れているためにタイヤ用
トレッドとして広く使われている。しかしながら、E-SB
R を用いたゴム組成物は、エネルギーロスが大きく発熱
しやすいため低燃費を指向したトレッドには不適当なも
のであった。
2. Description of the Related Art In recent years, demands for safety and low fuel consumption of automobiles have become more and more severe, and rubber materials for automobile tires have been required to have high fuel efficiency, safety and wear resistance. It has become. Conventionally, rubber compositions using styrene-butadiene copolymer rubber (E-SBR) obtained by emulsion polymerization have been widely used as treads for tires because of their excellent abrasion resistance. However, E-SB
The rubber composition using R 2 has a large energy loss and easily generates heat, and thus is not suitable for a tread aiming at low fuel consumption.

【0003】これらの問題を解決するために溶液重合法
によるスチレン・ブタジエン共重合体(S-SBR) を用いた
ゴム組成物が使われている。S-SBR は、炭化水素溶媒中
で有機リチウム系開始剤を用いてブタジエンとスチレン
とを共重合して得られるもので、分子量分布の狭いこと
が特徴である。そのため、E-SBR に比べ、低分子量成分
を含まないためヒステリシスロスが小さく低燃費を指向
したトレッドには向いている。
In order to solve these problems, a rubber composition using a styrene-butadiene copolymer (S-SBR) by a solution polymerization method has been used. S-SBR is obtained by copolymerizing butadiene and styrene using an organolithium initiator in a hydrocarbon solvent, and is characterized by a narrow molecular weight distribution. Therefore, compared to E-SBR, since it does not contain a low molecular weight component, it is suitable for treads with small hysteresis loss and low fuel consumption.

【0004】更に、S-SBR は重合後の末端の活性を利用
して、特公昭44-4996 号公報、特開昭57-205414 号明細
書、米国特許第3956232 号明細書等に記載されているよ
うに、ハロゲン化錫化合物やアルケニル錫化合物を反応
させて末端変性S-SBR を得ることができる。このS-SBR
は、カーボンブラック等を配合して組成物とした場合に
低発熱性、すなわち低燃費特性に優れたゴム組成物とな
る。しかしながら、S-SBR は、組成物にした場合に低発
熱性、すなわち低燃費性が優れているものの、強力、耐
摩耗性能がE-SBR に比べ劣っており、低燃費性と耐摩耗
性の両特性を満足させるS-SBR を合成することは困難で
あった。
Further, S-SBR is described in JP-B-44-4996, JP-A-57-205414, US Pat. No. 3,953,232, etc. by utilizing the activity of the terminal after polymerization. As described above, a terminal-modified S-SBR can be obtained by reacting a tin halide compound or an alkenyl tin compound. This S-SBR
Is a rubber composition having low heat build-up, that is, excellent fuel economy characteristics when carbon black or the like is blended into a composition. However, S-SBR has low heat build-up, i.e., excellent fuel economy when it is made into a composition, but is inferior to E-SBR in terms of strength and wear resistance. It was difficult to synthesize S-SBR satisfying both characteristics.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点を克服すべくなされたものであり、加
硫物の低発熱性、破壊強度、耐摩耗性に優れた共役ジエ
ン系ゴム組成物を提供することを目的とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a conjugated diene excellent in low heat build-up, breaking strength and abrasion resistance of a vulcanized product. An object of the present invention is to provide a rubber composition.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、次の特
徴を有する本発明に係る共役ジエン系ゴム組成物により
達成された。すなわち、本発明に係る共役ジエン系ゴム
組成物の特徴は、炭化水素溶媒中で開始剤としての有機
リチウム化合物と、有機リチウム化合物のリチウム1グ
ラム当量当り0.01〜0.3 モルの、一般式
The object of the present invention has been attained by a conjugated diene rubber composition according to the present invention having the following features. That is, the feature of the conjugated diene rubber composition according to the present invention is that an organic lithium compound as an initiator in a hydrocarbon solvent and a general formula of 0.01 to 0.3 mol per 1 gram equivalent of lithium of the organic lithium compound are used.

【数2】R1M 、R2OM、 R3COOM 及び R4R5NM (式中のR1、R2、R3、R4及びR5は、アルキル基、シクロ
アルキル基、アルケニル基、アリール基およびこれらの
部分置換体を示し、Mは、Na, K,Rb, Csを示す。) で
表されるアルカリ金属化合物からなる群から選んだ少な
くとも1種類以上のアルカリ金属化合物とを用いて、1,
3 ‐ブタジエンとスチレンとを80:20から50:50の範囲
の重量%比で共重合し、更に重合活性末端を変性剤にて
変性した、スチレン・ブタジエン共重合体ゴムを少なく
とも30重量部配合してなるジェン系ゴム100 重量部に、
窒素吸着比表面積が70m2/g以上、DBP 吸油量が70〜150m
l/100gのカーボンブラックを30〜80重量部配合したこと
を特徴とする共役ジエン系ゴム組成物にある。
R 1 M, R 2 OM, R 3 COOM and R 4 R 5 NM (wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group) , An aryl group or a partially substituted product thereof, and M represents Na, K, Rb, or Cs.) At least one alkali metal compound selected from the group consisting of alkali metal compounds represented by the following formula: And 1,
At least 30 parts by weight of styrene-butadiene copolymer rubber obtained by copolymerizing 3-butadiene and styrene at a weight ratio of 80:20 to 50:50 and further modifying the polymerization active terminal with a modifier. 100 parts by weight of gen-based rubber
Nitrogen adsorption specific surface area of 70m 2 / g or more, DBP oil absorption amount 70~150m
A conjugated diene rubber composition comprising 30 to 80 parts by weight of l / 100 g of carbon black.

【0007】本発明は、上述した条件のもとで製造され
たS-SBR と他のジエン系ゴムと補強性カーボンブラック
を必須成分とした共役ジエン系ゴム組成物であり、タイ
ヤ用トレッド材料として耐摩耗性、低燃費性に優れたも
のである。本発明におけるS-SBR は、1,3 ‐ブタジエン
とスチレンとを80:20 から50:50の範囲の重量%比で上
述のアルカリ金属化合物の1種類以上の存在下で、有機
リチウム開始剤を用いて共重合したものである。ここ
で、スチレンを20〜50重量%としたのは、スチレン量が
20重量%未満では耐摩耗性が劣り、50重量%を越えると
発熱性が増大し、低燃費性能が悪化するためである。こ
のような重合条件下では連鎖長が4個以上、10個以下の
ミクロブロックが全スチレン量の20重量%以上を占める
ことが特徴である。
The present invention relates to a conjugated diene rubber composition containing S-SBR, another diene rubber and reinforcing carbon black as essential components produced under the above-mentioned conditions, and is used as a tread material for tires. It has excellent wear resistance and low fuel consumption. The S-SBR in the present invention comprises an organolithium initiator in the presence of one or more of the above-mentioned alkali metal compounds in a weight percentage ratio of 1,3-butadiene and styrene in the range from 80:20 to 50:50. And copolymerized. Here, the styrene content of 20 to 50% by weight means that the amount of styrene is
If the amount is less than 20% by weight, the abrasion resistance is inferior, and if it exceeds 50% by weight, the heat generation increases, and the fuel economy performance deteriorates. Under such polymerization conditions, a microblock having a chain length of 4 or more and 10 or less occupies 20% by weight or more of the total styrene amount.

【0008】重合に使用される有機リチウム化合物とし
ては、エチルリチウム、プロピルリチウム、n‐ブチル
リチウム、sec ‐ブチルリチウム、tert‐ブチルリチウ
ムなどのアルキルリチウム;フェニルリチウム、トリル
リチウムなどのアリールリチウム;ビニルリチウム、プ
ロペニルリチウムなどのアルケニルリチウム;テトラメ
チレンジリチウム、ペンタメチレンジリチウム、デカメ
チレンジリチウムなどのアルキレンジリチウム;1,3 ‐
ジリチオベンゼン、1,4 ‐ジリチオベンゼンなどのアリ
レンジリチウム;1,3,5 ‐トリリチオシクロヘキサン、
1,2,5 ‐トリリチオナフタレンなどが用いられ、好まし
くはアルキルリチウム、特にn‐ブチルリチウムが好適
である。
The organic lithium compounds used for the polymerization include alkyl lithiums such as ethyl lithium, propyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium; aryl lithiums such as phenyl lithium and tolyl lithium; vinyl Alkenyllithium such as lithium and propenyllithium; alkylenedilithium such as tetramethylenedilithium, pentamethylenedilithium, decamethylenedilithium; 1,3-
Arylene dilithium such as dilithiobenzene and 1,4-dilithiobenzene; 1,3,5-trilithiocyclohexane,
1,2,5-Trilithionaphthalene or the like is used, and alkyllithium, particularly n-butyllithium, is preferred.

【0009】有機リチウム開始剤の使用量は目的とする
共重合体の分子量によって決定されるが、通常モノマー
100gあたりリチウム原子として0.05〜4.0 ミリグラム原
子、好適には0.1 〜2.0 ミリグラム原子である。
The amount of the organolithium initiator used is determined by the molecular weight of the target copolymer.
It is 0.05 to 4.0 milligram atoms, preferably 0.1 to 2.0 milligram atoms as lithium atoms per 100 g.

【0010】本発明に用いられるアルカリ金属化合物は
R1M 、 R2OM 、R3COOM及びR4R5NM(式中のR1、R2、R3
R4及びR5は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニ
ル基、アリール基およびこれらの部分置換体を示し、M
は、Na, K,Rb, Csを示す。) で表されるもので、具体
的には以下の化合物が挙げられる。R1M としては、メチ
ルナトリウム、エチルカリウム、n‐プロピルルビジウ
ム、エチルセシウム、t‐ブチルナトリウム、t‐アミ
ルカリウム、n‐ヘキシルルビジウム、4‐メチルシク
ロヘキシルナトリウム、3‐ヘキセニルカリウム、2,5
‐デカジエニルルビジウム、4,6 ‐ジ‐n- ブチルデシ
ルナトリウム、フェニルカリウム、ベンジルナトリウ
ム、4‐トリルカリウム等が挙げられる。
The alkali metal compound used in the present invention is
R 1 M, R 2 OM, R 3 COOM and R 4 R 5 NM (R 1 , R 2 , R 3 ,
R 4 and R 5 represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group or a partially substituted product thereof;
Represents Na, K, Rb, and Cs. ), And specific examples include the following compounds. As R 1 M, methyl sodium, ethyl potassium, n-propyl rubidium, ethyl cesium, t-butyl sodium, t-amyl potassium, n-hexyl rubidium, 4-methyl cyclohexyl sodium, 3-hexenyl potassium, 2,5
-Decadienyl rubidium, sodium 4,6-di-n-butyldecyl, phenyl potassium, benzyl sodium, 4-tolyl potassium and the like.

【0011】R2OMで表される化合物としては1価および
多価のアルコール、1価および多価のフェノールのアル
カリ金属塩で具体的にはメチルアルコール、エチルアル
コール、n‐プロピルアルコール、イソプロピルアルコ
ール、t‐ブチルアルコール、t‐アミルアルコール、
n‐ヘキシルアルコール、シクロヘキシルアルコール、
2‐ブテニルアルコール、4‐メチルシクロヘキセニル
アルコール、3‐シクロペンテニルアルコール、3‐ヘ
キセニルアルコール、2,5 ‐デカジエニルアルコール、
アリルアルコール、1,3 ‐ジヒドロヘキサン、1,5,9 ‐
トリヒドロキシトリデカン、ベンジルアルコール、フェ
ノール、カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノ
ン、ピロガロール、1‐ナフトール,2‐ナフトール、
2,6 ‐ジ‐t‐ブチル‐4‐メチルフェノール、2,4,6
‐トリ‐t‐ブチルフェノール、n‐ノニルフェノー
ル、1,12‐ドデカンジオール等のナトリウム、カリウ
ム、ルビジウム、セシウム塩が挙げられる。
The compound represented by R 2 OM is a monohydric or polyhydric alcohol, an alkali metal salt of monohydric or polyhydric phenol, and specifically, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol , T-butyl alcohol, t-amyl alcohol,
n-hexyl alcohol, cyclohexyl alcohol,
2-butenyl alcohol, 4-methylcyclohexenyl alcohol, 3-cyclopentenyl alcohol, 3-hexenyl alcohol, 2,5-decadienyl alcohol,
Allyl alcohol, 1,3-dihydrohexane, 1,5,9-
Trihydroxytridecane, benzyl alcohol, phenol, catechol, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, 1-naphthol, 2-naphthol,
2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,4,6
Sodium, potassium, rubidium and cesium salts such as -tri-t-butylphenol, n-nonylphenol and 1,12-dodecanediol.

【0012】R3COOMで表される化合物としては、モノお
よびポリカルボン酸のアルカリ金属塩で具体的には、ラ
ウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン
酸、アラキン酸、リノール酸、リノレン酸、フェニル酢
酸、安息香酸、セバシン酸、フタル酸、1,8,16‐ヘキサ
デカントリルカルボン酸等のナトリウム、カリウム、ル
ビジウム、セシウム塩が挙げられる。
The compounds represented by R 3 COOM include alkali metal salts of mono- and polycarboxylic acids, specifically lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachiic acid, linoleic acid, linolenic acid, Sodium, potassium, rubidium and cesium salts such as phenylacetic acid, benzoic acid, sebacic acid, phthalic acid and 1,8,16-hexadecanthrylcarboxylic acid.

【0013】R4R5NMで表される化合物としては、2級ア
ミンのアルカリ金属塩で具体的には、ジメチルアミン、
ジ‐n‐ブチルアミン、メチル‐n‐ヘキシルアミン、
ジ(3‐ヘキセニル)アミン、ジフェニルアミン、ジベ
ンジルアミン等のナトリウム、カリウム、ルビジウム、
セシウム塩が挙げられる。上記のアルカリ金属化合物を
1種類以上、有機リチウム開始剤のリチウム1グラム当
量当り0.01〜0.3 モル用いてスチレンとブタジエンとの
共重合を行う。アルカリ金属化合物の量が、有機リチウ
ム開始剤のリチウム1グラム原子当量当り0.01モル未満
であるとランダムなSBR を得ることが難しく、0.3 モル
を超えると重合活性が低下して望ましくない。
The compound represented by R 4 R 5 NM is an alkali metal salt of a secondary amine, specifically, dimethylamine,
Di-n-butylamine, methyl-n-hexylamine,
Sodium, potassium, rubidium such as di (3-hexenyl) amine, diphenylamine, dibenzylamine,
Cesium salts may be mentioned. Styrene and butadiene are copolymerized using one or more of the above alkali metal compounds in an amount of 0.01 to 0.3 mol per gram equivalent of lithium of the organolithium initiator. If the amount of the alkali metal compound is less than 0.01 mol per gram atomic equivalent of lithium of the organolithium initiator, it is difficult to obtain a random SBR, and if it exceeds 0.3 mol, the polymerization activity is undesirably reduced.

【0014】重合溶媒としては有機リチウム化合物に対
し安定なものであればいずれでも良くペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレンおよびこれらの混合
物が用いられる。重合を行った後に以下に示す種々の末
端変性剤を添加してSBR の末端を変性する。これにより
強力、耐摩耗性、低燃費性等に一層優れたゴム組成物を
得ることができる。
As the polymerization solvent, any solvent may be used as long as it is stable to the organolithium compound, and pentane, hexane, heptane, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene and a mixture thereof are used. After the polymerization, various terminal modifiers shown below are added to modify the terminal of SBR. This makes it possible to obtain a rubber composition having more excellent strength, abrasion resistance, fuel economy and the like.

【0015】この末端変性剤としては四塩化スズ、ジエ
チルジクロロスズ、ジブチルジクロロスズ、トリブチル
スズクロライド、ジフェニルジクロロスズ、トリフェニ
ルスズクロライド等のハロゲン化スズ化合物、フェニル
イソシアナート、2,4 ‐トリレンジイソシアナート、2,
6 ‐トリレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイ
ソシアナート、ナフタレンジイソシアナートおよびこれ
らの2量体、3量体の芳香族ポリイソシアナート化合
物、N, N′‐ジメチルアミノベンゾフェノン、N,N′‐
ジエチルアミノベンゾフェノン、N‐ジメチルアミノベ
ンズアルデヒド、N‐ジエチルアミノベンズアルデヒ
ド、1,3 ‐ジメチル‐2‐イミダゾリジノン、1,3 ‐ジ
エチル‐2 ‐イミダゾリジノン、N‐メチルアクリルア
ミド、テトラメチルウレア、N‐メチル‐2‐ピロリド
ン、N‐メチル‐ε‐カプロラクタム、ジメチルカルボ
ジイミド、ジプロピルカルボジイミド、ジブチルカルボ
ジイミド、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジフェニ
ルカルボジイミド、ベンズアルデヒド‐N,N ‐ジメチル
ヒドラゾン、ベンズアルデヒド‐N,N ‐ジフェニルヒド
ラゾン、p‐メチルベンズアルデヒド‐N,N ‐ジメチル
ヒドラゾン、p‐(N,N‐ジメチルアミノ) ベンズアルデ
ヒド‐N,N ‐ジメチルヒドラゾン等が挙げられる。
Examples of the terminal modifier include tin halides such as tin tetrachloride, diethyldichlorotin, dibutyldichlorotin, tributyltin chloride, diphenyldichlorotin and triphenyltin chloride, phenyl isocyanate, and 2,4-tolylene diisocyanate. Nart, 2,
6-tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate and dimer and trimer aromatic polyisocyanate compounds thereof, N, N'-dimethylaminobenzophenone, N, N'-
Diethylaminobenzophenone, N-dimethylaminobenzaldehyde, N-diethylaminobenzaldehyde, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, N-methylacrylamide, tetramethylurea, N-methyl -2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, dimethylcarbodiimide, dipropylcarbodiimide, dibutylcarbodiimide, dicyclohexylcarbodiimide, diphenylcarbodiimide, benzaldehyde-N, N-dimethylhydrazone, benzaldehyde-N, N-diphenylhydrazone, p-methyl Benzaldehyde-N, N-dimethylhydrazone, p- (N, N-dimethylamino) benzaldehyde-N, N-dimethylhydrazone and the like.

【0016】このようにして得られたスチレン・ブタジ
エン共重合体ゴムの少なくとも30重量部と、このスチレ
ン・ブタジエン共重合体ゴムとは異なる種類の他のジエ
ン系ゴム、例えば、天然ゴム、合成ポリイソプレンゴ
ム、E-SBR 、ポリブタジエンゴム等を単独もしくは複数
種類組み合わせて残部として配合し、100 重量部のゴム
成分とする。前述の方法で得られたスチレン・ブタジエ
ン共重合体ゴムの組成をゴム成分100 重量部うちの30重
量部以上としたのは、30重量部未満ではゴム組成物の加
硫物の物性の改良効果が少ないためである。
[0016] At least 30 parts by weight of the styrene / butadiene copolymer rubber thus obtained is combined with another diene rubber different from the styrene / butadiene copolymer rubber, for example, natural rubber or synthetic poly- ene. Isoprene rubber, E-SBR, polybutadiene rubber and the like are used alone or in combination of two or more kinds as the remainder to make a rubber component of 100 parts by weight. The reason why the composition of the styrene-butadiene copolymer rubber obtained by the above-described method is set to 30 parts by weight or more of 100 parts by weight of the rubber component is that when less than 30 parts by weight, the effect of improving the properties of the vulcanized rubber composition is improved. Is less.

【0017】上記ゴム成分に配合するカーボンブラック
は、窒素吸着比表面積が70m2/g以上、DBP 吸油量が70〜
150ml/100gの特徴を有し、HAF 、ISAF、SAF に相当する
ものである。窒素吸着比表面積が70m2/g未満のカーボン
ブラックでは加硫物の強力、耐摩耗性に劣り好ましくな
い。これらカーボンブラックをゴム成分100 重量部当り
30〜80重量部配合する。カーボンブラックの量が30重量
部未満では強力、耐摩耗性に劣り、80重量部を越えると
発熱性が大きくなり、耐久性、低燃費性能が悪化する。
また必要に応じて高芳香族プロセス油、ナフテン系プロ
セス油などで本発明の共役ジエン系ゴム組成物を油展し
て使用することができる。
The carbon black compounded in the rubber component has a nitrogen adsorption specific surface area of 70 m 2 / g or more and a DBP oil absorption of 70 to
It has the characteristics of 150ml / 100g and is equivalent to HAF, ISAF and SAF. Carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of less than 70 m 2 / g is not preferred because the vulcanizate has poor strength and abrasion resistance. Add these carbon blacks to 100 parts by weight of rubber component
30 to 80 parts by weight. If the amount of carbon black is less than 30 parts by weight, it is inferior in strength and abrasion resistance, and if it exceeds 80 parts by weight, heat generation becomes large, and durability and fuel economy performance deteriorate.
If necessary, the conjugated diene rubber composition of the present invention can be oil-extended and used with a highly aromatic process oil, a naphthene-based process oil, or the like.

【0018】[0018]

【実施例】以下に実施例と比較例を挙げて本発明を具体
的に説明するが、本発明の主旨を超えない限り本実施例
に限定されるものではない。実施例の部および%は特に
断らない限り重量基準である。尚、実施例中の各種の測
定は、下記に依った。分子量の測定は、変性剤を反応さ
せる前のジエン系重合体についてゲルパーミエーション
クロマトグラフィ(GPC) により重量平均分子量を測定
し、ポリスチレンを基準として示した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the examples unless it exceeds the gist of the present invention. Parts and percentages in the examples are by weight unless otherwise specified. In addition, various measurements in the examples depended on the following. The molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC) for the diene polymer before the reaction with the denaturing agent, and the results were shown based on polystyrene.

【0019】ジエン部分のミクロ構造は、赤外法(モレ
ロ法)に依って求めた。結合スチレン量は、核磁気共鳴
(NMR) スペクトルの芳香族プロトンの吸収強度より求め
た。破壊強度は、JIS K-6301による引張強度で評価測定
した。高温強度は、JIS K-6301に準じ100 ℃で測定した
引張強度で評価測定した。低発熱性(低燃費性)の評価
基準として粘弾性測定における50℃の力学的損失係数ta
n δおよびtan δの歪依存度(tanδ max - tanδ 0.1%
歪) Δtan δ(いずれも値の小さい方が良い)を測定し
た。耐摩耗性は、ランボーン摩耗試験機を用いて測定し
た定スリップ率における値を比較例1および3に対し指
数化して示した。
The microstructure of the diene portion was determined by an infrared method (Morello method). The amount of bound styrene is determined by nuclear magnetic resonance
(NMR) It was determined from the absorption intensity of aromatic protons in the spectrum. The breaking strength was evaluated and measured by the tensile strength according to JIS K-6301. The high temperature strength was evaluated and measured by a tensile strength measured at 100 ° C. according to JIS K-6301. As a criterion for evaluating low heat build-up (low fuel consumption), the mechanical loss coefficient at 50 ° C in viscoelasticity measurement
Dependence of strain on n δ and tan δ (tanδ max-tanδ 0.1%
(Strain) Δtan δ (all values are better). The abrasion resistance is shown by indexing values at a constant slip ratio measured using a Lambourn abrasion tester with respect to Comparative Examples 1 and 3.

【0020】以下の実施例及び比較例に用いるポリマー
AからFをそれぞれ下記の方法にて得た。 (実施例のポリマー) ポリマーA:攪拌器および加熱用ジャケットの付いた2
リットルの耐圧反応器に予めブタジエンを12重量%の濃
度で溶解させたシクロヘキサンを1000g 注入し、更にス
チレンを80g 追加してモノマー溶液を調製した。次にア
ルカリ金属化合物としてt‐ブトキシカリウム(t-BuOK)
を0.01g 、有機リチウム開始剤としてn‐ブチルリチウ
ムを0.11g 添加し、重合を開始した。約50℃の重合温度
で重合時間として約3時間保持した。その後、変性剤と
して四塩化スズ(SnCl4) を0.13g 添加し、更に2時間反
応させてポリマー末端を変性し、常法にて脱溶媒、乾燥
を実施してポリマーAのスチレン・ブタジエン共重合体
を得た。
Polymers A to F used in the following Examples and Comparative Examples were obtained by the following methods. (Polymer of Example) Polymer A: 2 with stirrer and heating jacket
1000 g of cyclohexane in which butadiene was previously dissolved at a concentration of 12% by weight was injected into a liter pressure-resistant reactor, and 80 g of styrene was further added to prepare a monomer solution. Next, potassium t-butoxide (t-BuOK) is used as an alkali metal compound.
Was added and 0.11 g of n-butyllithium was added as an organolithium initiator to initiate polymerization. It was kept at a polymerization temperature of about 50 ° C. for a polymerization time of about 3 hours. Thereafter, 0.13 g of tin tetrachloride (SnCl 4 ) was added as a modifier, and the mixture was further reacted for 2 hours to modify the polymer terminals. The solvent was removed and dried in a conventional manner to obtain a copolymer of polymer A with styrene / butadiene copolymer. A coalescence was obtained.

【0021】ポリマーB:変性剤として、四塩化スズに
代えてジブチルスズジクロライド(Bu2SnCl2)を0.3g添加
したこと以外はポリマーAと同様にしてポリマーBのス
チレン・ブタジエン共重合体を得た。 ポリマーC:ポリマーAと同様に重合した後、変性剤と
して四塩化スズに代えて1,3 ‐ジメチル‐2‐イミダリ
ジノン(DMI) を0.2g添加し、さらに2時間反応させポリ
マー末端を変性した後、イソプロピルアルコールで停止
し、常法にて脱溶媒、乾燥を実施してポリマーCのスチ
レン・ブタジエン共重合体を得た。 ポリマーD:アルカリ金属化合物としてt‐ブトキシカ
リウムに代えてノリルフェノキシカリウムを0.025g添加
した以外はポリマーAと同様に重合した後、変性剤とし
て四塩化スズを0.13g 添加し、さらに2時間反応させポ
リマー末端を変性し、常法にて脱溶媒、乾燥を実施し
て、ポリマーDのスチレン・ブタジエン共重合体を得
た。
Polymer B: A styrene / butadiene copolymer of polymer B was obtained in the same manner as in polymer A, except that 0.3 g of dibutyltin dichloride (Bu 2 SnCl 2 ) was added as a modifier instead of tin tetrachloride. . Polymer C: After polymerization in the same manner as in Polymer A, 0.2 g of 1,3-dimethyl-2-imidaridinone (DMI) was added as a modifier instead of tin tetrachloride, and the reaction was further performed for 2 hours to modify the polymer terminals. Then, the mixture was stopped with isopropyl alcohol, and the solvent was removed and dried in a usual manner to obtain a styrene-butadiene copolymer of Polymer C. Polymer D: Polymerization was carried out in the same manner as in Polymer A, except that 0.025 g of potassium norylphenoxy was added instead of potassium t-butoxide as an alkali metal compound, and 0.13 g of tin tetrachloride was added as a modifier, followed by a reaction for 2 hours. The terminal of the polymer was modified, and the solvent was removed and dried in a usual manner to obtain a styrene / butadiene copolymer of polymer D.

【0022】(比較例のポリマー) ポリマーE:攪拌器および加熱用ジャケットの付いた2
リットルの耐圧反応器に予めブタジエンを12重量%の濃
度で溶解させたシクロヘキサンを1000g 注入し、さらに
スチレンを80g 追加してモノマー溶液を調製した。次に
テトラヒドロフランを2.0g、有機リチウム開始剤として
n‐ブチルリチウムを0.11g 添加し重合を開始した。約
50℃の重合温度で重合時間として約3時間保持した。後
にイソプロピルアルコールで反応を停止し、常法にて脱
溶媒、乾燥を実施してポリマーEのスチレン・ブタジエ
ン共重合体を得た。 ポリマーF:ポリマーAと同様に重合した後、変性反応
を行わずにイソプロピルアルコールで反応を停止し、常
法にて脱溶媒、乾燥を実施してポリマーFのスチレン・
ブタジエン共重合体を得た。
(Polymer of Comparative Example) Polymer E: 2 having a stirrer and a heating jacket
1000 g of cyclohexane in which butadiene was previously dissolved at a concentration of 12% by weight was injected into a liter pressure-resistant reactor, and 80 g of styrene was further added to prepare a monomer solution. Next, 2.0 g of tetrahydrofuran and 0.11 g of n-butyllithium as an organolithium initiator were added to initiate polymerization. about
The polymerization temperature was maintained at a polymerization temperature of 50 ° C. for about 3 hours. Thereafter, the reaction was stopped with isopropyl alcohol, and the solvent was removed and dried in a usual manner to obtain a styrene-butadiene copolymer of polymer E. Polymer F: After polymerization in the same manner as in Polymer A, the reaction was stopped with isopropyl alcohol without performing a denaturation reaction, and the solvent was removed and dried by a conventional method to obtain styrene.
A butadiene copolymer was obtained.

【0023】合成した各ポリマーの分子量、ミクロ構造
を表1に示す(Mn:数平均分子量、Mw:重量平均分子
量) 。
The molecular weight and microstructure of each synthesized polymer are shown in Table 1 (Mn: number average molecular weight, Mw: weight average molecular weight).

【表1】 尚、表1においてシス、トランス、ビニル量はブタジエ
ン部分に対する割合で表示され、分子量はポリスチレン
換算の値で表示されている。
[Table 1] In Table 1, the amounts of cis, trans, and vinyl are represented by the ratio to the butadiene portion, and the molecular weight is represented by a value in terms of polystyrene.

【0024】ポリマーA〜Fを表2の配合処方にて単独
で混練りして、実施例1から4及び比較例1と2のゴム
組成物を得た。このゴム組成物をそれぞれ145 ℃で33分
加硫した後物性評価を行い、その結果を表3に示した。
またポリマーAと前述の他のジエン系ゴム組成物として
選択した天然ゴム(NR)とを配合部数を変化させて混練り
して、実施例5と6及び比較例3のゴム組成物を得た。
このゴム組成物を145 ℃で33分加硫した後物性評価を行
い、その結果を表4に示した。
The polymers A to F were independently kneaded according to the formulation shown in Table 2 to obtain rubber compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2. After vulcanizing each of the rubber compositions at 145 ° C. for 33 minutes, physical properties were evaluated, and the results are shown in Table 3.
Further, the polymer A and the natural rubber (NR) selected as the other diene rubber composition described above were kneaded while changing the number of blended parts to obtain rubber compositions of Examples 5 and 6 and Comparative Example 3. .
After this rubber composition was vulcanized at 145 ° C. for 33 minutes, physical properties were evaluated. The results are shown in Table 4.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【表3】 本発明に係る実施例1から実施例4の加硫共役ジエン系
ゴム組成物は、比較例1と2の加硫共役ジエン系ゴム組
成物に比べて伸び(%)、引張強度が高く、tan δが小
さく、ランボー耐摩耗指数が大きい、即ち、高い破壊強
度、大きい耐摩耗性、低い発熱性を有している。
[Table 3] The vulcanized conjugated diene-based rubber compositions of Examples 1 to 4 according to the present invention have higher elongation (%) and higher tensile strength than the vulcanized conjugated diene-based rubber compositions of Comparative Examples 1 and 2. It has a small δ and a large Rambo abrasion index, that is, it has high breaking strength, large abrasion resistance, and low heat generation.

【0027】[0027]

【表4】 本発明に係る実施例5と6の加硫共役ジエン系ゴム組成
物と比較例3の加硫共役ジエン系ゴム組成物との比較
は、NRの比率が増加すると、Δtan δの値が大きくなり
低発熱性が損なわれることを示している。
[Table 4] The comparison between the vulcanized conjugated diene-based rubber compositions of Examples 5 and 6 according to the present invention and the vulcanized conjugated diene-based rubber composition of Comparative Example 3 shows that as the ratio of NR increases, the value of Δtan δ increases. This indicates that low heat build-up is impaired.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の共役ジエン系ゴム組成物は、加
硫物の破壊強度特性、耐摩耗性、低燃費特性に優れてい
ることから、タイヤトレッド用ゴム組成物として好適に
使用することができる。
Industrial Applicability The conjugated diene rubber composition of the present invention is suitable for use as a rubber composition for tire treads because it has excellent vulcanizate breaking strength, abrasion resistance and low fuel consumption. Can be.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−278501(JP,A) 特開 平1−230647(JP,A) 特開 昭64−70541(JP,A) 特開 平3−239737(JP,A) 特開 昭62−149708(JP,A) 特開 平2−129241(JP,A) 特開 昭63−97646(JP,A) 特開 昭62−96546(JP,A) 特開 昭62−215639(JP,A) 特公 昭44−4996(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 9/06 C08F 4/48 C08F 8/00 C08F 236/06 C08K 3/04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-1-278501 (JP, A) JP-A-1-230647 (JP, A) JP-A-64-70541 (JP, A) JP-A-3- 239737 (JP, A) JP-A-62-149708 (JP, A) JP-A-2-129241 (JP, A) JP-A-63-97646 (JP, A) JP-A-62-96546 (JP, A) JP-A-62-215639 (JP, A) JP-B-44-4996 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08L 9/06 C08F 4/48 C08F 8/00 C08F 236/06 C08K 3/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 炭化水素溶媒中で開始剤としての有機リ
チウム化合物と、 有機リチウム化合物のリチウム1グラム当量当り0.01〜
0.3 モルの、一般式 【数1】R1M 、R2OM、 R3COOM 及び R4R5NM (式中のR1、R2、R3、R4及びR5は、アルキル基、シクロ
アルキル基、アルケニル基、アリール基およびこれらの
部分置換体を示し、Mは、Na, K,Rb, Csを示す。) で
表されるアルカリ金属化合物からなる群から選んだ少な
くとも1種類以上のアルカリ金属化合物とを用いて、 1,3 ‐ブタジエンとスチレンとを80:20から50:50の範
囲の重量%比で共重合し、更に重合活性末端を変性剤に
て変性した、スチレン・ブタジエン共重合体ゴムを少な
くとも30重量部配合してなるジエン系ゴム100 重量部
に、 窒素吸着比表面積が70m2/g以上、DBP 吸油量が70〜150m
l/100gのカーボンブラックを30〜80重量部配合したこと
を特徴とする共役ジエン系ゴム組成物。
1. An organolithium compound as an initiator in a hydrocarbon solvent, comprising:
0.3 mol of the general formula: R 1 M, R 2 OM, R 3 COOM and R 4 R 5 NM (where R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are alkyl groups, A cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a partially substituted product thereof, and M represents Na, K, Rb, or Cs.) At least one kind selected from the group consisting of alkali metal compounds represented by Styrene-butadiene obtained by copolymerizing 1,3-butadiene and styrene at a weight ratio of 80:20 to 50:50 using an alkali metal compound and further modifying the polymerization active terminal with a modifier. 100 parts by weight of a diene rubber containing at least 30 parts by weight of a copolymer rubber, a nitrogen adsorption specific surface area of 70 m 2 / g or more, and a DBP oil absorption of 70 to 150 m
A conjugated diene rubber composition comprising 30 to 80 parts by weight of l / 100 g of carbon black.
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