JP6320884B2 - Rubber composition and pneumatic tire - Google Patents

Rubber composition and pneumatic tire Download PDF

Info

Publication number
JP6320884B2
JP6320884B2 JP2014189185A JP2014189185A JP6320884B2 JP 6320884 B2 JP6320884 B2 JP 6320884B2 JP 2014189185 A JP2014189185 A JP 2014189185A JP 2014189185 A JP2014189185 A JP 2014189185A JP 6320884 B2 JP6320884 B2 JP 6320884B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
rubber
rubber composition
modified
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014189185A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016060810A (en
Inventor
靖浩 菱川
靖浩 菱川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority to JP2014189185A priority Critical patent/JP6320884B2/en
Publication of JP2016060810A publication Critical patent/JP2016060810A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6320884B2 publication Critical patent/JP6320884B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire using the same.

従来、ゴム組成物の低発熱性(発熱しにくいこと)を改善するために、充填剤としてシリカが配合されている。シリカはゴム組成物中で凝集しやすいので、シリカの分散性を向上するために、アルコキシシリル基で変性した変性液状ポリマーをシリカとともに配合することが知られている。   Conventionally, silica is blended as a filler in order to improve the low exothermic property (less likely to generate heat) of a rubber composition. Since silica easily aggregates in a rubber composition, it is known that a modified liquid polymer modified with an alkoxysilyl group is blended with silica in order to improve the dispersibility of the silica.

例えば、特許文献1には、シリカ配合のゴム組成物に、アルコキシシリル基で変位させた数平均分子量が2000〜50000の液状スチレン−ブタジエンゴムを配合することが開示されている。特許文献2には、スチレンブタジエンゴムを主成分とするゴム成分に、シリカ及びシランカップリング剤とともに、アルコキシシリル基を有する数平均分子量500〜10000の液状ポリブタジエンを配合することが開示されている。特許文献3には、シリカ配合のゴム組成物に、重量平均分子量が500〜10000である低分子量ジエン系ゴムを変性剤としてアルコキシ基を有する有機ケイ素化合物を用いて変性した変性ジエン系ゴムを配合することが開示されている。特許文献4には、末端にウレタン結合を介してアルコキシシリル基を導入した液状ポリブタジエンを、シリカ配合のゴム組成物に配合することが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses that a liquid styrene-butadiene rubber having a number average molecular weight of 2,000 to 50,000 displaced by an alkoxysilyl group is blended with a silica-blended rubber composition. Patent Document 2 discloses that a liquid polybutadiene having a number average molecular weight of 500 to 10,000 having an alkoxysilyl group is blended with a rubber component mainly composed of styrene butadiene rubber together with silica and a silane coupling agent. In Patent Document 3, a modified diene rubber modified with an organosilicon compound having an alkoxy group is blended with a low molecular weight diene rubber having a weight average molecular weight of 500 to 10,000 as a modifier in a rubber composition containing silica. Is disclosed. Patent Document 4 discloses that liquid polybutadiene having an alkoxysilyl group introduced through a urethane bond at the terminal is blended with a rubber composition containing silica.

このように従来、アルコキシシリル基で変性した変性液状ポリマーは、シリカ配合のゴム組成物に使用されている。これは、凝集の原因となるシリカ表面のシラノール基に変性液状ポリマーのアルコキシシリル基を反応させることにより、シリカの分散性を向上させるためである。シリカを含まないカーボンブラック配合のゴム組成物ではこのような効果は期待できないため、かかるカーボンブラック配合のゴム組成物において、アルコキシシリル基で変性した変性液状ポリマーを使用することは考えられていなかった。   Conventionally, the modified liquid polymer modified with an alkoxysilyl group is used in a rubber composition containing silica. This is for improving the dispersibility of the silica by reacting the siloxyl group on the silica surface which causes aggregation with the alkoxysilyl group of the modified liquid polymer. Since such an effect cannot be expected in a rubber composition containing carbon black that does not contain silica, it has not been considered to use a modified liquid polymer modified with an alkoxysilyl group in such a rubber composition containing carbon black. .

特開2005−146115号公報JP 2005-146115 A 特開2006−063209号公報JP 2006-063209 A 特開2002−114874号公報JP 2002-114874 A 特開2005−350603号公報JP 2005-350603 A

上記のように低発熱性を改善させる目的でシリカが用いられているが、一般にシリカはカーボンブラックに比べて補強性が低いという課題がある。そのため、カーボンブラック配合のゴム組成物において低発熱性を改善することが求められる。   As described above, silica is used for the purpose of improving low heat build-up, but generally there is a problem that silica has lower reinforcement than carbon black. Therefore, it is required to improve the low heat buildup in the rubber composition containing carbon black.

本発明は、カーボンブラック配合のゴム組成物において低発熱性を改善することを目的とする。   An object of the present invention is to improve low heat buildup in a rubber composition containing carbon black.

本発明に係るゴム組成物は、固形状のジエン系ゴム100質量部と、カーボンブラック10〜150質量部と、アルコキシシリル基を含む変性基を有する変性液状ポリブタジエン及び/又は変性液状ポリイソプレン1〜20質量部と含有し、シリカを含まないものである。本発明に係る空気入りタイヤは、該ゴム組成物を用いてなるものである。 The rubber composition according to the present invention comprises 100 parts by mass of a solid diene rubber, 10 to 150 parts by mass of carbon black, and 1 to 1 modified liquid polybutadiene and / or modified liquid polyisoprene having a modified group containing an alkoxysilyl group. It contains 20 parts by mass and does not contain silica. The pneumatic tire according to the present invention is formed using the rubber composition.

本発明によれば、カーボンブラック配合のゴム組成物において、アルコキシシリル基を有する変性液状ポリブタジエン及び/又は変性液状ポリイソプレンを配合することにより、物性の時間変化が少なく、低発熱性、補強性に優れたゴム組成物を提供することができる。   According to the present invention, in a rubber composition containing carbon black, by blending a modified liquid polybutadiene having an alkoxysilyl group and / or a modified liquid polyisoprene, there is little change in physical properties over time, and low heat build-up and reinforcement are achieved. An excellent rubber composition can be provided.

本発明者は、従来はシリカ配合のゴム組成物においてのみ効果があると考えられていたアルコキシシリル基変性の液状ポリマーを、偶然、シリカを含まないカーボンブラック配合のゴム組成物に配合することにより、意外にも、低発熱性が改善されることを見出した。また、一般にゴム組成物に液状ポリマーを配合すると、補強性が低下する傾向が見られるが、アルコキシシリル基を有する変性液状ポリブタジエンや変性液状ポリイソプレンでは、逆に補強性が向上するとの有利な結果が得られた。本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。   The present inventor accidentally blended an alkoxysilyl group-modified liquid polymer, which was conventionally considered effective only in a silica-blended rubber composition, into a carbon black-blended rubber composition containing no silica. Surprisingly, it has been found that the low exothermicity is improved. In general, when a liquid polymer is added to a rubber composition, the reinforcing property tends to decrease. However, the modified liquid polybutadiene or modified liquid polyisoprene having an alkoxysilyl group has an advantageous effect that the reinforcing property is improved. was gotten. The present invention has been made based on such findings.

本実施形態に係るゴム組成物は、ゴム成分としてのジエン系ゴム(A)に、カーボンブラック(B)のみからなる補強性充填剤を配合したゴム組成物において、アルコキシシリル基を含む変性基を有する変性液状ポリブタジエン及び/又は変性液状ポリイソプレン(C)を配合してなるものである。   The rubber composition according to the present embodiment is a rubber composition in which a reinforcing filler consisting only of carbon black (B) is blended with a diene rubber (A) as a rubber component. The modified liquid polybutadiene and / or modified liquid polyisoprene (C) is blended.

上記(A)のゴム成分としてのジエン系ゴムとしては、特に限定されず、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−イソプレンゴム、ブタジエン−イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン−イソプレンゴムなどが挙げられ、これらはそれぞれ単独で、または2種以上混合して用いることができる。より好ましくは、NR、SBR、BR、又はこれらの2種以上のブレンドゴムである。なお、ジエン系ゴム(A)は、室温(23℃)で流動性を持たない固形状のゴムからなるものであり、上記(C)の変性液状ポリブタジエン/ポリイソプレンはジエン系ゴム(A)には含まれない。ジエン系ゴム(A)の数平均分子量(Mn)は通常10万以上であり、一実施形態としてMnは10万〜120万であってもよい。本明細書において、数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)、溶媒:THF(テトロヒドロフラン)、40℃で測定される値(ポリスチレン換算値)である。   The diene rubber as the rubber component (A) is not particularly limited. For example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), styrene- Isoprene rubber, butadiene-isoprene rubber, styrene-butadiene-isoprene rubber and the like can be mentioned, and these can be used alone or in admixture of two or more. More preferably, it is NR, SBR, BR, or a blend rubber of two or more thereof. The diene rubber (A) is made of a solid rubber that does not have fluidity at room temperature (23 ° C.), and the modified liquid polybutadiene / polyisoprene of (C) is a diene rubber (A). Is not included. The number average molecular weight (Mn) of the diene rubber (A) is usually 100,000 or more, and Mn may be 100,000 to 1,200,000 as one embodiment. In this specification, a number average molecular weight is a value (polystyrene conversion value) measured at 40 ° C. by GPC (gel permeation chromatography), solvent: THF (tetrohydrofuran).

上記(B)のカーボンブラックとしては、特に限定されず、公知の種々の品種を用いることができる。例えば、タイヤトレッドゴムに用いる場合、窒素吸着比表面積(N2SA)(JIS K6217−2)が40〜150m2/gであるものが好ましく用いられる。具体的には、SAF級(N100番台)、ISAF級(N200番台)、HAF級(N300番台)、FEF級(N500番台)(ともにASTMグレード)のものが好ましく用いられる。窒素吸着比表面積は70〜150m2/gであることがより好ましい。 The carbon black (B) is not particularly limited, and various known varieties can be used. For example, when used for tire tread rubber, those having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) (JIS K6217-2) of 40 to 150 m 2 / g are preferably used. Specifically, SAF class (N100 series), ISAF class (N200 series), HAF class (N300 series), and FEF class (N500 series) (both ASTM grade) are preferably used. The nitrogen adsorption specific surface area is more preferably 70 to 150 m 2 / g.

カーボンブラックの配合量は、用途に応じて要求される補強性を得るべく適宜に設定され、通常は、ジエン系ゴム(A)100質量部に対して、10〜150質量部であり、30〜120質量部でもよく、40〜100質量部でもよい。   The blending amount of carbon black is appropriately set so as to obtain the reinforcing properties required depending on the application, and is usually 10 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber (A), 30 to 30 120 mass parts may be sufficient and 40-100 mass parts may be sufficient.

本実施形態に係るゴム組成物には、シリカは含まれない。すなわち、補強性充填剤はカーボンブラックのみからなり、補強性充填剤としてシリカは配合しない。シリカを配合すると補強性が低下するからである。   The rubber composition according to this embodiment does not contain silica. That is, the reinforcing filler consists of carbon black only, and silica is not blended as the reinforcing filler. This is because when silica is blended, the reinforcing property is lowered.

上記(C)の変性液状ポリブタジエン及び/又は変性液状ポリイソプレン(以下、両者をまとめて変性液状ポリマーということがある。)は、室温(23℃)で流動性を持つ液状のポリマーである。室温で流動性を持つため、変性液状ポリマーの数平均分子量(Mn)は、1000〜50000であることが好ましく、より好ましくは1000〜15000である。   The (C) modified liquid polybutadiene and / or modified liquid polyisoprene (hereinafter, both may be collectively referred to as a modified liquid polymer) is a liquid polymer having fluidity at room temperature (23 ° C.). In order to have fluidity at room temperature, the number average molecular weight (Mn) of the modified liquid polymer is preferably 1000 to 50000, more preferably 1000 to 15000.

変性液状ポリマー(C)としては、変性液状ポリブタジエンでもよく、変性液状ポリイソプレンでもよく、両者を組み合わせて用いてもよい。このように変性液状ポリマーの主鎖を構成するジエン系ポリマー鎖がポリブタジエン/ポリイソプレンであることにより、物性の時間変化を少なくすることができる。例えば、液状スチレンブタジエン共重合体の場合、二重結合のないスチレンユニットを含むため架橋効率が低く、周辺部材へ移行しやすいため、物性変化が大きい。これに対し、液状ポリブタジエンや液状ポリイソプレンは、液状スチレンブタジエン共重合体と比べて架橋効率が高いため、周辺部材への移行がなく、物性の時間変化を低減することができる。   The modified liquid polymer (C) may be modified liquid polybutadiene, modified liquid polyisoprene, or a combination of both. As described above, when the diene polymer chain constituting the main chain of the modified liquid polymer is polybutadiene / polyisoprene, changes in physical properties with time can be reduced. For example, in the case of a liquid styrene-butadiene copolymer, since a styrene unit having no double bond is contained, the crosslinking efficiency is low, and the physical property change is large because it easily shifts to a peripheral member. On the other hand, liquid polybutadiene and liquid polyisoprene have a higher crosslinking efficiency than liquid styrene butadiene copolymers, and therefore, there is no transition to peripheral members, and changes in physical properties over time can be reduced.

変性液状ポリマー(C)は、アルコキシシリル基を含む変性基を有する。かかる変性基は、主鎖の分子鎖の末端(両末端又は片末端)に導入されてもよく、あるいはまた分子鎖中の1箇所又は複数箇所に導入されてもよい。好ましい実施形態として、変性基は分子鎖の両末端に導入されてもよい。アルコキシシリル基としては、アルキルジアルコキシシリル基又はトリアルコキシシリル基が好ましく、より好ましくはトリエトキシシリル基又はトリメトキシシリル基などのトリアルコキシシリル基である。   The modified liquid polymer (C) has a modified group containing an alkoxysilyl group. Such a modifying group may be introduced at the end (both ends or one end) of the molecular chain of the main chain, or may be introduced at one or a plurality of positions in the molecular chain. In a preferred embodiment, the modifying group may be introduced at both ends of the molecular chain. The alkoxysilyl group is preferably an alkyl dialkoxysilyl group or a trialkoxysilyl group, more preferably a trialkoxysilyl group such as a triethoxysilyl group or a trimethoxysilyl group.

変性液状ポリマー(C)の変性基としては、更に芳香環を含むものであってもよい。変性部位にアルコキシシリル基とともに芳香環を含むことにより、低発熱性、補強性に優れるといった上記効果を高めることができる。芳香環としては、ベンゼン環や縮合ベンゼン環(例えば、ナフタレン環、ピレン環など)などを挙げることができる。   The modifying group of the modified liquid polymer (C) may further contain an aromatic ring. By including an aromatic ring together with the alkoxysilyl group at the modified site, the above-described effects such as low exothermic property and excellent reinforcement can be enhanced. Examples of the aromatic ring include a benzene ring and a condensed benzene ring (for example, naphthalene ring, pyrene ring).

アルコキシシリル基を含む変性基を有する変性液状ポリマー(C)は、市販の水酸基やカルボキシル基、酸無水物基などを有する液状ポリブタジエン又は液状ポリイソプレン(以下、両者をまとめて液状ジエン系ポリマーという)から合成することができる。例えば、(i)水酸基を有する液状ジエン系ポリマーに、イソシアナート基とアルコキシ基を有するシラン化合物を反応させることにより、ウレタン結合を介してアルコキシシリル基を導入することができる。(ii)水酸基を有する液状ジエン系ポリマーに、ジイソシアナート化合物を反応させて、ウレタン結合を介してイソシアナート基を導入した後、アミノ基とアルコキシ基を有するシラン化合物を反応させることにより、ウレタン結合及びウレア結合を介してアルコキシシリル基を導入することができる。(iii)カルボシル基を有する液状ジエン系ポリマーに、イソシアナート基とアルコキシ基を有するシラン化合物を反応させることにより、アミド結合を介してアルコキシシリル基を導入することができる。(iv)酸無水物基を有する液状ジエン系ポリマーに、イソシアナート基とアルコキシ基を有するシラン化合物を反応させることにより、イミド結合を介してアルコキシシリル基を導入することができる。   The modified liquid polymer (C) having a modified group containing an alkoxysilyl group is a commercially available liquid polybutadiene or liquid polyisoprene having a hydroxyl group, a carboxyl group, an acid anhydride group or the like (hereinafter, both are collectively referred to as a liquid diene polymer). Can be synthesized from For example, (i) an alkoxysilyl group can be introduced through a urethane bond by reacting a liquid diene polymer having a hydroxyl group with a silane compound having an isocyanate group and an alkoxy group. (Ii) A liquid diene polymer having a hydroxyl group is reacted with a diisocyanate compound to introduce an isocyanate group via a urethane bond, and then reacted with a silane compound having an amino group and an alkoxy group. An alkoxysilyl group can be introduced through a bond and a urea bond. (Iii) An alkoxysilyl group can be introduced through an amide bond by reacting a liquid diene-based polymer having a carbosyl group with a silane compound having an isocyanate group and an alkoxy group. (Iv) By reacting a liquid diene polymer having an acid anhydride group with a silane compound having an isocyanate group and an alkoxy group, an alkoxysilyl group can be introduced via an imide bond.

変性基に芳香環を導入するためには、例えば、上記(ii)において、ジイソシアナート化合物として、芳香族ジイソシアナート化合物を用いればよい。芳香族ジイソシアナート化合物としては、例えば、フェニレンジイソシアナート、トリレンジイソシアナート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)、2,4’−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、キシリレンジイソシアナートなどが挙げられる。この場合、変性基は下記一般式(1)で表される。該変性基は、主鎖のジエン系ポリマー鎖に直接結合してもよく、任意の連結基を介して結合されてもよい。   In order to introduce an aromatic ring into the modifying group, for example, in (ii) above, an aromatic diisocyanate compound may be used as the diisocyanate compound. Examples of the aromatic diisocyanate compound include phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate (TDI), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, and naphthalene diisocyanate. Nart, xylylene diisocyanate and the like. In this case, the modifying group is represented by the following general formula (1). The modifying group may be directly bonded to the main chain diene polymer chain, or may be bonded via any linking group.

Figure 0006320884
式中、R1、R2及びR3は、それぞれ炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を表し、少なくとも1つはアルコキシ基である。好ましくは、炭素数1〜3のアルキル基又はアルコキシ基である。アルキル基としては、例えば、メチル基又はエチル基が好ましい。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基又はエトキシ基が好ましい。R1、R2及びR3は、好ましくは2つ以上がアルコキシ基であり、更に好ましくは3つともアルコキシ基である。
Figure 0006320884
In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and at least one is an alkoxy group. Preferably, it is a C1-C3 alkyl group or an alkoxy group. As the alkyl group, for example, a methyl group or an ethyl group is preferable. As the alkoxy group, for example, a methoxy group or an ethoxy group is preferable. Two or more of R 1 , R 2 and R 3 are preferably alkoxy groups, and more preferably all three are alkoxy groups.

Xは、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数1〜18の2価の炭化水素基を表す。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、ハロゲン原子及び硫黄原子から選択される少なくとも1種が挙げられる。Xは、好ましくは炭素数1〜18(より好ましくは炭素数1〜6)のアルキレン基(即ち、アルカンジイル基)を示し、直鎖状でも分岐状でもよい。一実施形態として、Xは−(CH2n−で表される直鎖のアルキレン基であり、ここでn=1〜6の整数(好ましくはn=1〜3の整数)である。 X represents a C1-C18 divalent hydrocarbon group which may contain a hetero atom. Examples of the hetero atom include at least one selected from an oxygen atom, a nitrogen atom, a halogen atom, and a sulfur atom. X preferably represents an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms (more preferably 1 to 6 carbon atoms) (that is, an alkanediyl group), and may be linear or branched. In one embodiment, X is a linear alkylene group represented by — (CH 2 ) n —, where n is an integer of 1 to 6 (preferably an integer of n = 1 to 3).

4は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、より好ましくは水素原子又はメチル基であり、更に好ましくは水素原子である。 R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and still more preferably a hydrogen atom.

Zは、芳香環(例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピレン環など)を含む炭素数6〜20の2価の炭化水素基であり、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基などのアリーレン基、キシリレン基などのアリールジアルキレン基、上記MDIの残基であるメチレンジフェニル基などのビスアリーレン基などが挙げられる。   Z is a C6-C20 divalent hydrocarbon group containing an aromatic ring (for example, a benzene ring, a naphthalene ring, a pyrene ring, etc.), for example, an arylene group such as a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, Examples thereof include aryldialkylene groups such as xylylene groups, and bisarylene groups such as methylenediphenyl groups that are residues of the above MDI.

以上列挙した変性液状ポリマー(C)は、いずれか1種で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。変性液状ポリマー(C)の配合量は、ジエン系ゴム(A)100質量部に対して、1〜20質量部であることが好ましい。1質量部以上配合することで低発熱性の改善効果を高めることができる。また、配合量が20質量部以下であることにより、補強性の低下を抑えることができる。変性液状ポリマー(C)の配合量は、より好ましくは3〜18質量部であり、更に好ましくは5〜15質量部である。   The modified liquid polymers (C) listed above may be used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the modified liquid polymer (C) is preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber (A). By blending 1 part by mass or more, the effect of improving low heat buildup can be enhanced. Moreover, the fall of reinforcement can be suppressed because a compounding quantity is 20 mass parts or less. The blending amount of the modified liquid polymer (C) is more preferably 3 to 18 parts by mass, still more preferably 5 to 15 parts by mass.

本実施形態に係るゴム組成物には、上記の各成分の他に、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、加硫剤、加硫促進剤など、ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。上記加硫剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などの硫黄成分が挙げられ、特に限定するものではないが、その配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対して0.1〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜5質量部である。   In the rubber composition according to the present embodiment, in addition to the above-described components, various types of rubber compositions generally used in rubber compositions such as zinc white, stearic acid, anti-aging agent, wax, vulcanizing agent, and vulcanization accelerator. Additives can be blended. Examples of the vulcanizing agent include sulfur components such as powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, and highly dispersible sulfur. Although not particularly limited, the blending amount thereof is 100 parts by mass of diene rubber. It is preferable that it is 0.1-10 mass parts with respect to it, More preferably, it is 0.5-5 mass parts.

実施形態に係るゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。すなわち、第一混合段階で、ジエン系ゴムに対し、カーボンブラック及び変性液状ポリマーとともに、加硫剤及び加硫促進剤を除く他の添加剤を添加混合し、次いで、得られた混合物に、最終混合段階で加硫剤及び加硫促進剤を添加混合してゴム組成物を調製することができる。   The rubber composition according to the embodiment can be prepared by kneading according to a conventional method using a commonly used Banbury mixer, kneader, roll, or other mixer. That is, in the first mixing stage, carbon black and the modified liquid polymer are added to the diene rubber together with other additives excluding the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator, and then the resultant mixture is finally mixed. A rubber composition can be prepared by adding and mixing a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator in the mixing stage.

このようにして得られたゴム組成物は、タイヤ用、防振ゴム用、コンベアベルト用などの各種ゴム部材に用いることができる。好ましくは、タイヤ用として用いることであり、乗用車用、トラックやバスの重荷重用など各種用途、サイズの空気入りタイヤのトレッドゴムやサイドウォールゴムなどタイヤの各部位に適用することができる。ゴム組成物は、常法に従い、例えば、押出加工によって所定の形状に成形され、他の部品と組み合わせた後、例えば140〜180℃で加硫成形することにより、空気入りタイヤを製造することができる。これらの中でも、タイヤのトレッドゴムに用いることが好ましく、より好ましくは高い補強性が要求される重荷重用空気入りタイヤのトレッドゴムに用いることである。   The rubber composition thus obtained can be used for various rubber members for tires, vibration-proof rubbers, conveyor belts and the like. Preferably, it is used for tires, and can be applied to various parts of tires such as tread rubber and sidewall rubber of pneumatic tires of various sizes such as for passenger cars and heavy loads of trucks and buses. According to a conventional method, the rubber composition is molded into a predetermined shape by, for example, extrusion, and combined with other components, and then vulcanized at, for example, 140 to 180 ° C. to produce a pneumatic tire. it can. Among these, it is preferably used for a tread rubber of a tire, and more preferably used for a tread rubber of a heavy-duty pneumatic tire requiring high reinforcement.

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

バンバリーミキサーを使用し、下記表1に示す配合(質量部)に従って、まず、第一混合段階で、ジエン系ゴム成分に対し硫黄及び加硫促進剤を除く他の配合剤を添加し混練し(排出温度=160℃)、次いで、得られた混練物に、最終混合段階で、硫黄と加硫促進剤を添加し混練して(排出温度=90℃)、ゴム組成物を調製した。表1中の各成分の詳細は、以下の通りである。   Using a Banbury mixer, according to the formulation (parts by mass) shown in Table 1 below, first, in the first mixing stage, other compounding agents except for sulfur and vulcanization accelerator are added to the diene rubber component and kneaded ( (Discharge temperature = 160 ° C.) Then, sulfur and a vulcanization accelerator were added and kneaded to the obtained kneaded product in the final mixing stage (discharge temperature = 90 ° C.) to prepare a rubber composition. The details of each component in Table 1 are as follows.

・NR:RSS3号
・BR:宇部興産(株)製「BR150B」
・カーボンブラック:東海カーボン(株)製「シースト3」
・シリカ:エボニック・デグサ社製「Ultrasil VN3」
・シランカップリング剤:エボニック・デグサ社製「Si69」
・亜鉛華:三井金属鉱業(株)製「亜鉛華3号」
・ステアリン酸:花王(株)製「ルナックS20」
・老化防止剤:大内新興化学工業(株)製「ノクラック6C」
・硫黄:鶴見化学工業株式会社製「粉末硫黄」
・加硫促進剤:住友化学(株)製「ソクシノールCZ」
・液状BR:未変性液状ポリブタジエン、Mn=8000、クラレ製「LBR−307」
・液状IR:未変性液状ポリイソプレン、Mn=28000、クラレ製「LIR−30」
・液状SBR:未変性液状スチレンブタジエン共重合体、Mn=3200、クレイバレイ製「Ricon181」
・OH変性液状BR:両末端に水酸基を持つ水酸基末端液状ポリブタジエン、Mn=2800、出光興産(株)製「R−45HT」
・OH変性液状IR:両末端に水酸基を持つ水酸基末端液状ポリイソプレン、Mn=2500、出光興産(株)製「Poly−ip」
・ NR: RSS3 ・ BR: “BR150B” manufactured by Ube Industries, Ltd.
・ Carbon black: “Seast 3” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
・ Silica: “Ultrasil VN3” manufactured by Evonik Degussa
Silane coupling agent: “Si69” manufactured by Evonik Degussa
・ Zinc flower: "Zinc flower 3" manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
・ Stearic acid: “Lunac S20” manufactured by Kao Corporation
Anti-aging agent: “NOCRACK 6C” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
・ Sulfur: “Sulfur Powder” manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.
・ Vulcanization accelerator: “Soxinol CZ” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
-Liquid BR: unmodified liquid polybutadiene, Mn = 8000, Kuraray "LBR-307"
-Liquid IR: Unmodified liquid polyisoprene, Mn = 28000, "LIR-30" manufactured by Kuraray
Liquid SBR: Unmodified liquid styrene butadiene copolymer, Mn = 3200, “Ricon 181” manufactured by Clay Valley
OH-modified liquid BR: hydroxyl-terminated liquid polybutadiene having hydroxyl groups at both ends, Mn = 2800, “R-45HT” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
OH-modified liquid IR: hydroxyl-terminated liquid polyisoprene having hydroxyl groups at both ends, Mn = 2500, “Poly-ip” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.

・シリル変性液状BR:両末端に水酸基を持つ水酸基末端液状ポリブタジエン(出光興産(株)製「R−45HT」、Mn=2800)100gと、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI、住化バイエルウレタン(株)製「スミジュール44S」)19gを容器に入れ、撹拌しながら、70℃で2時間反応させた。これにより、液状ポリブタジエンの両末端の水酸基とMDIのイソシアナート基が反応し、ウレタン結合を介してイソシアナート基が導入された。次いで、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業(株)製「KBE−903」)17gを添加し、70℃で2時間反応させた。これにより、両末端のイソシアナート基とアミノシランのアミノ基が反応し、ウレア結合を介してアルコキシシリル基が両末端に導入された液状ポリブタジエン(シリル変性液状BR)が得られた。   Silyl-modified liquid BR: 100 g of hydroxyl-terminated liquid polybutadiene having hydroxyl groups at both ends (“R-45HT”, Mn = 2800, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI, Sumika) 19 g of “Sumijour 44S” manufactured by Bayer Urethane Co., Ltd. was placed in a container and reacted at 70 ° C. for 2 hours while stirring. As a result, the hydroxyl groups at both ends of the liquid polybutadiene reacted with the isocyanate groups of MDI, and the isocyanate groups were introduced via urethane bonds. Subsequently, 17 g of 3-aminopropyltriethoxysilane (“KBE-903” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added and reacted at 70 ° C. for 2 hours. As a result, the isocyanate group at both ends and the amino group of aminosilane reacted to obtain liquid polybutadiene (silyl-modified liquid BR) in which alkoxysilyl groups were introduced at both ends via urea bonds.

・シリル変性液状IR:両末端に水酸基を持つ水酸基末端液状ポリブタジエン(出光興産(株)製「Poly−ip」、Mn=2500)100gと、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI、住化バイエルウレタン(株)製「スミジュール44S」20gを容器に入れ、撹拌しながら、70℃で2時間反応させた。これにより、液状ポリブタジエンの両末端の水酸基とMDIのイソシアナート基が反応し、ウレタン結合を介してイソシアナート基が導入された。次いで、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業(株)製「KBE−903」)18gを添加し、70℃で2時間反応させた。これにより、両末端のイソシアナート基とアミノシランのアミノ基が反応し、ウレア結合を介してアルコキシシリル基が両末端に導入された液状ポリイソプレン(シリル変性液状IR)が得られた。   Silyl-modified liquid IR: 100 g of hydroxyl-terminated liquid polybutadiene having hydroxyl groups at both ends (“Poly-ip” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., Mn = 2500) and 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI, Sumika) 20 g of “Sumidur 44S” manufactured by Bayer Urethane Co., Ltd. was placed in a container and allowed to react for 2 hours at 70 ° C. with stirring, whereby the hydroxyl groups at both ends of the liquid polybutadiene and the isocyanate group of MDI reacted, An isocyanate group was introduced through a urethane bond, and then 18 g of 3-aminopropyltriethoxysilane (“KBE-903” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added and reacted at 70 ° C. for 2 hours. As a result, the isocyanate group at both ends reacts with the amino group of aminosilane, and the alkoxysilyl group is converted via a urea bond. Liquid polyisoprene which has been introduced into the terminal (silyl-modified liquid IR) were obtained.

得られた各ゴム組成物について、160℃で30分間加硫した所定形状の試験片を用いて、低発熱性、補強性、及び物性の時間変化を評価した。各評価方法は以下の通りである。   About each obtained rubber composition, the test piece of the predetermined shape vulcanized | cured for 30 minutes at 160 degreeC was evaluated for the time change of low heat build-up property, reinforcement property, and a physical property. Each evaluation method is as follows.

・低発熱性:JIS K6394に準じて、周波数10Hz、静歪み10%、動歪み±1%、70℃の条件で損失係数tanδを測定し、比較例1の値を100とした指数で示した。数値が低いほど発熱しにくく、低発熱性に優れる。   Low exothermic property: According to JIS K6394, the loss factor tan δ was measured under the conditions of a frequency of 10 Hz, a static strain of 10%, a dynamic strain of ± 1%, and a temperature of 70 ° C. . The lower the value, the less heat is generated and the better the low heat generation.

・補強性:JIS K6251に準じて、引張試験(ダンベル状3号形)を実施して、100%伸長時の引っ張り強さを測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。数値が大きいほど、弾性が大きく、補強性に優れることを示す。   -Reinforcing property: According to JIS K6251, a tensile test (dumbbell shape No. 3) was carried out, the tensile strength at 100% elongation was measured, and the value of Comparative Example 1 was expressed as an index. The larger the value, the greater the elasticity and the better the reinforcement.

・物性の時間変化:縦40mm、横40mm、高さ30mmに調製した加硫ゴム片を、40℃で20日間オーブン中にて保管した後、表面中心部のゴム硬度(表面硬度)と、高さ15mm位置の切断面中心部のゴム硬度(内部硬度)を、それぞれJIS K6253に準拠したタイプAデュロメータを使用し、23℃で測定した。得られた数値を次式にあてはめ、物性変化を評価した。数値が100に近いほど物性の時間変化が少なく優れる。(式):物性変化=(表面硬度/内部硬度)×100   ・ Changes in physical properties over time: After storing a vulcanized rubber piece prepared in a length of 40 mm, a width of 40 mm, and a height of 30 mm in an oven at 40 ° C. for 20 days, the rubber hardness (surface hardness) at the center of the surface is high. The rubber hardness (internal hardness) at the center of the cut surface at a position of 15 mm was measured at 23 ° C. using a type A durometer in accordance with JIS K6253. The obtained numerical value was applied to the following equation to evaluate the change in physical properties. The closer the value is to 100, the smaller the physical property changes with time and the better. (Formula): Physical property change = (Surface hardness / Internal hardness) × 100

Figure 0006320884
Figure 0006320884

結果は表1に示す通りである。コントロールである比較例1に対し、カーボンブラックの半量をシリカに置換した比較例2では、低発熱性は改善されたものの補強性が低下していた。また、未変性の液状ジエン系ポリマーを添加した比較例3〜5では、比較例1に対して補強性が低下していた。特に液状SBRを添加した比較例5では、物性の時間変化も大きかった。また、OH変性液状BR/IRを添加した比較例6,7では、未変性の液状ポリマーを用いた場合と同様、補強性の低下がみられた。これに対し、アルコキシシリル基で変性した変性液状BR/IRを添加した実施例1〜4では、コントロールである比較例1に対しても、また未変性ないし水酸基変性の液状ジエン系ポリマーを添加した比較例3〜7に対しても、低発熱性が改善されており、補強性についても向上していた。また、液状SBRを添加した比較例5に比べて、物性の時間変化が少ないものであった。   The results are as shown in Table 1. In Comparative Example 2 in which half of the carbon black was replaced with silica, compared to Comparative Example 1 as a control, the low exothermic property was improved, but the reinforcement was reduced. Further, in Comparative Examples 3 to 5 to which the unmodified liquid diene polymer was added, the reinforcing property was lower than that of Comparative Example 1. In particular, in Comparative Example 5 in which liquid SBR was added, the change in physical properties with time was also large. Further, in Comparative Examples 6 and 7 to which OH-modified liquid BR / IR was added, a decrease in reinforcing property was observed as in the case of using an unmodified liquid polymer. On the other hand, in Examples 1 to 4 in which modified liquid BR / IR modified with alkoxysilyl groups was added, unmodified or hydroxyl-modified liquid diene polymer was also added to Comparative Example 1 as a control. Also in Comparative Examples 3 to 7, the low heat build-up was improved and the reinforcement was also improved. Moreover, the time change of the physical property was few compared with the comparative example 5 which added liquid SBR.

Claims (4)

固形状のジエン系ゴム100質量部と、カーボンブラック10〜150質量部と、アルコキシシリル基を含む変性基を有する変性液状ポリブタジエン及び/又は変性液状ポリイソプレン1〜20質量部と含有し、シリカを含まないゴム組成物。 100 parts by weight of solid diene rubber, 10 to 150 parts by weight of carbon black, 1 to 20 parts by weight of modified liquid polybutadiene and / or modified liquid polyisoprene having a modified group containing an alkoxysilyl group, and silica Rubber composition not containing. 前記変性液状ポリブタジエン及び/又は変性液状ポリイソプレンの変性基が芳香環を含む請求項1記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the modified group of the modified liquid polybutadiene and / or modified liquid polyisoprene contains an aromatic ring. 請求項1又は2記載のゴム組成物を用いてなる空気入りタイヤ。   A pneumatic tire comprising the rubber composition according to claim 1. 前記ゴム組成物からなるトレッドゴムを備えた請求項3記載の空気入りタイヤ。   The pneumatic tire according to claim 3, further comprising a tread rubber made of the rubber composition.
JP2014189185A 2014-09-17 2014-09-17 Rubber composition and pneumatic tire Active JP6320884B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014189185A JP6320884B2 (en) 2014-09-17 2014-09-17 Rubber composition and pneumatic tire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014189185A JP6320884B2 (en) 2014-09-17 2014-09-17 Rubber composition and pneumatic tire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016060810A JP2016060810A (en) 2016-04-25
JP6320884B2 true JP6320884B2 (en) 2018-05-09

Family

ID=55795695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014189185A Active JP6320884B2 (en) 2014-09-17 2014-09-17 Rubber composition and pneumatic tire

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6320884B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10570275B2 (en) 2017-08-30 2020-02-25 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire having tread with alkoxysilane-terminated polybutadiene
DE102017221863A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-06 Continental Reifen Deutschland Gmbh Sulfur crosslinkable rubber compound, vulcanizate of the rubber mixture and vehicle tires
JP6699686B2 (en) * 2018-06-12 2020-05-27 横浜ゴム株式会社 Modified isoprene polymer and rubber composition
JP7343775B2 (en) * 2019-12-04 2023-09-13 横浜ゴム株式会社 Rubber compositions and tires

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06200075A (en) * 1992-12-28 1994-07-19 Yokohama Rubber Co Ltd:The Rubber composition for tire
JP4342690B2 (en) * 2000-04-20 2009-10-14 宇部興産株式会社 Process for producing modified polybutadiene, modified polybutadiene, and rubber composition
JP4472147B2 (en) * 2000-10-05 2010-06-02 住友ゴム工業株式会社 Modified diene rubber composition
JP2005146115A (en) * 2003-11-14 2005-06-09 Sumitomo Rubber Ind Ltd Tire tread rubber composition
JP5431640B2 (en) * 2006-11-10 2014-03-05 東洋ゴム工業株式会社 Sidewall rubber composition and pneumatic tire
JP2008297456A (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Yokohama Rubber Co Ltd:The Rubber composition for tire sidewall
US8110635B2 (en) * 2007-06-27 2012-02-07 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for producing conjugated diene polymer, conjugated diene polymer, and polymer composition
JP2009138094A (en) * 2007-12-06 2009-06-25 Yokohama Rubber Co Ltd:The Rubber composition for tire
JP5390817B2 (en) * 2008-09-18 2014-01-15 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tire and tire
JP5563281B2 (en) * 2009-12-01 2014-07-30 住友ゴム工業株式会社 Sidewall rubber composition and pneumatic tire
JP6075987B2 (en) * 2012-07-24 2017-02-08 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tread of high performance dry tire and high performance dry tire

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016060810A (en) 2016-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6161510B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP6496218B2 (en) Rubber composition for tire and pneumatic tire
JP5418141B2 (en) Rubber composition
JP6070754B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP6320884B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire
WO2017195409A1 (en) Rubber composition, crosslinked rubber, tire and rubber article
JP6116439B2 (en) Method for producing rubber composition
JP6420196B2 (en) Method for producing rubber composition
JP6655949B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP2019137281A (en) Rubber composition for tire
JP2018012810A (en) Production method of rubber composition for tire
US20200140664A1 (en) Rubber composition for tire tread, and pneumatic tire
WO2019082895A1 (en) Rubber composition, modified diene-based polymer and method for producing modified diene-based polymer
JP5649950B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP2008231272A (en) Block copolymer having urethane bond and rubber composition containing the same
JP2014237787A (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP6305796B2 (en) Process for producing alkoxy-modified diene rubber and rubber composition using the same
JP4543630B2 (en) Rubber composition
JP6660713B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP2016183265A (en) Rubber composition for tire
JP2853986B2 (en) Rubber compounding agent and rubber composition using the same
JP2015203078A (en) rubber composition and pneumatic tire
JP5878037B2 (en) Method for producing rubber compounding agent and rubber composition
JP2008280380A (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP5625234B2 (en) Rubber composition for tire

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170522

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180313

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180327

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180404

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6320884

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250