JPH05186639A - Conjugated diene-based rubber composition - Google Patents

Conjugated diene-based rubber composition

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JPH05186639A
JPH05186639A JP18935692A JP18935692A JPH05186639A JP H05186639 A JPH05186639 A JP H05186639A JP 18935692 A JP18935692 A JP 18935692A JP 18935692 A JP18935692 A JP 18935692A JP H05186639 A JPH05186639 A JP H05186639A
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject composition, composed of a specific styrene- butadiene copolymer rubber, specified carbon black and a specific diene-based rubber in a specified proportion, excellent in low heat build-up properties, breaking strength and abrasion resistance and suitable as tire treads, etc. CONSTITUTION:The objective composition is obtained by blending (A) 100 pts.wt diene-based rubber prepared by copolymerizing 1,3-butadiene with styrene at a wt.% ratio within the range of (80/10) to (50/50) using one or more alkali metallic compounds selected from the group consisting of alkali metallic compound expressed by the formulas R<1>M, R<2>OM, R<3>COOM and R<4>R<5>NM [R<1> to R<5> are alkyl, cycloalkyl, etc. ; M is Na, K, Rb or Cs] in an amount of 0.01-0.3 mol based on 1 gram equiv. lithium in an organolithium compound as an initiator in a hydrocarbon solvent, further modifying the polymerization active terminals with a modifying agent and blending >=30 pts.wt. prepared rubber therein with (B) 30-80 pts.wt. carbon black having >=70m<2>/g nitrogen adsorption specific surface area and 70-150ml/100g DBP oil absorption.

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 which has excellent breaking strength, wear resistance and low heat buildup.

【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, the demands on automobiles for safety and low fuel consumption have become more and more strict, so that rubber materials for automobile tires are strongly required to have low fuel consumption and safety as well as abrasion resistance. It's coming. BACKGROUND ART Conventionally, a rubber composition using a styrene / butadiene copolymer rubber (E-SBR) obtained by an emulsion polymerization method has been widely used as a tread for tires because of its excellent wear resistance. However, E-SB
The rubber composition containing R was unsuitable for a tread aiming at low fuel consumption because of large energy loss and easy heat generation.

【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) prepared by a solution polymerization method is used. S-SBR is obtained by copolymerizing butadiene and styrene with an organic lithium initiator in a hydrocarbon solvent, and is characterized by a narrow molecular weight distribution. Therefore, compared to E-SBR, it does not contain low molecular weight components, so it has less hysteresis loss and is suitable for treads that aim for 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. 3956232. 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 a composition is prepared by blending carbon black or the like. However, S-SBR has a low heat build-up, that is, low fuel consumption, when it is made into a composition, but it is inferior in strength and wear resistance to E-SBR. It was difficult to synthesize S-SBR that satisfies 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 is a conjugated diene excellent in low exothermic property, breaking strength and abrasion resistance of a vulcanized product. The purpose 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 achieved by the conjugated diene rubber composition according to the present invention having the following characteristics. That is, the characteristic feature of the conjugated diene rubber composition according to the present invention is that an organolithium compound as an initiator is used in a hydrocarbon solvent, and 0.01 to 0.3 mol of the general formula is used per 1 gram equivalent of lithium of the organolithium compound.

【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。
[Formula 2] 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 or an alkenyl group) , An aryl group and a partial substitution product thereof, and M represents Na, K, Rb, Cs), and at least one alkali metal compound selected from the group consisting of alkali metal compounds represented by , 1,
At least 30 parts by weight of styrene-butadiene copolymer rubber obtained by copolymerizing 3-butadiene and styrene at a weight% ratio in the range of 80:20 to 50:50, and further modifying the polymerization active terminal with a modifier. To 100 parts by weight of Gen rubber
Nitrogen adsorption specific surface area is 70m 2 / g or more, DBP oil absorption is 70 ~ 150m
A conjugated diene rubber composition is characterized by containing 30 to 80 parts by weight of carbon black of 1/100 g.

【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 is a conjugated diene rubber composition containing S-SBR, another diene rubber and reinforcing carbon black produced under the above-mentioned conditions as essential components, and 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 the weight percent ratio of 1,3-butadiene and styrene in the range 80:20 to 50:50. It is used and copolymerized. Here, the amount of styrene is set to 20 to 50% by weight because the amount of styrene is
This is because if it is less than 20% by weight, abrasion resistance is poor, and if it exceeds 50% by weight, heat generation is increased and fuel efficiency is deteriorated. Under such polymerization conditions, microblocks having a chain length of 4 or more and 10 or less account for 20% by weight or more of the total styrene content.

【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。
Examples of the organolithium compound used for the polymerization include alkyllithium such as ethyllithium, propyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium and tert-butyllithium; aryllithium such as phenyllithium and tolyllithium; vinyl. Alkenyllithium such as lithium and propenyllithium; alkylenedilithium such as tetramethylenedilithium, pentamethylenedilithium and decamethylenedilithium; 1,3-
Allylene dilithium such as dilithiobenzene and 1,4-dilithiobenzene; 1,3,5-trilithiocyclohexane,
1,2,5-trilithionaphthalene or the like is used, preferably alkyllithium, particularly n-butyllithium.

【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 desired copolymer, but it is usually a monomer.
The amount of lithium atom per 100 g is 0.05 to 4.0 mg, preferably 0.1 to 2.0 mg.

【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 (wherein 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 partial substitution product thereof,
Indicates Na, K, Rb and Cs. ) And specifically include the following compounds. R 1 M includes methyl sodium, ethyl potassium, n-propyl rubidium, ethyl cesium, t-butyl sodium, t-amyl potassium, n-hexyl rubidium, 4-methylcyclohexyl sodium, 3-hexenyl potassium, 2,5
-Decadienyl rubidium, 4,6-di-n-butyldecyl sodium, phenyl potassium, benzyl sodium, 4-tolyl potassium and the like can be mentioned.

【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 compounds represented by R 2 OM include monohydric and polyhydric alcohols, alkali metal salts of monohydric and polyhydric phenols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol and 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
Examples thereof include sodium, potassium, rubidium and cesium salts of tri-t-butylphenol, n-nonylphenol, 1,12-dodecanediol and the like.

【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 compound represented by R 3 COOM is an alkali metal salt of a mono- or polycarboxylic acid, specifically, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, linoleic acid, linolenic acid, Examples thereof include sodium, potassium, rubidium and cesium salts of phenylacetic acid, benzoic acid, sebacic acid, phthalic acid, 1,8,16-hexadecanetolylcarboxylic acid and the like.

【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 and dibenzylamine,
Examples include cesium salts. Copolymerization of styrene and butadiene is carried out by using one or more of the above-mentioned alkali metal compounds and 0.01 to 0.3 mol per 1 gram equivalent of lithium of the organolithium initiator. If the amount of the alkali metal compound is less than 0.01 mol per 1 gram atom 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 lowered, which is not desirable.

【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。
Any solvent can be used as the polymerization solvent as long as it is stable with respect to the organic lithium compound, and pentane, hexane, heptane, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene and a mixture thereof are used. After the polymerization is completed, various terminal modifiers shown below are added to modify the terminal of SBR. This makes it possible to obtain a rubber composition that is more excellent in 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, 2,4-tolylene diisocyanate. Nart, 2,
6-tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate and their dimeric and trimeric aromatic polyisocyanate compounds, 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 Examples thereof include benzaldehyde-N, N-dimethylhydrazone and p- (N, N-dimethylamino) benzaldehyde-N, N-dimethylhydrazone.

【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。
At least 30 parts by weight of the styrene / butadiene copolymer rubber thus obtained and another diene rubber of a different type from the styrene / butadiene copolymer rubber, for example, natural rubber or synthetic poly rubber Isoprene rubber, E-SBR, polybutadiene rubber, etc. may be used alone or in combination with each other, with the balance being 100 parts by weight of the rubber component. The composition of the styrene-butadiene copolymer rubber obtained by the above-mentioned method is set to 30 parts by weight or more of 100 parts by weight of the rubber component because the effect of improving the physical properties of the vulcanized product of the rubber composition is less than 30 parts by weight Because there are few.

【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 a characteristic of 150 ml / 100 g 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 preferable because the vulcanizate has poor strength and abrasion resistance. These carbon blacks per 100 parts by weight of rubber component
Add 30 to 80 parts by weight. If the amount of carbon black is less than 30 parts by weight, it is strong and inferior in abrasion resistance, and if it exceeds 80 parts by weight, heat generation becomes large and durability and fuel consumption performance deteriorate.
If necessary, the conjugated diene rubber composition of the present invention may be oil-extended 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 these examples as long as the gist of the present invention is not exceeded. Parts and% in the examples are by weight unless otherwise specified. The various measurements in the examples are as follows. For the measurement of the molecular weight, the weight average molecular weight of the diene polymer before reacting the modifier was measured by gel permeation chromatography (GPC), and polystyrene was used as a reference.

【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 the infrared method (Morero method). The amount of bound styrene is determined by nuclear magnetic resonance.
(NMR) 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 the tensile strength measured at 100 ° C according to JIS K-6301. Mechanical loss coefficient at 50 ℃ in viscoelasticity measurement as a criterion for low heat buildup (fuel economy)
Strain dependence of n δ and tan δ (tan δ max-tan δ 0.1%
Strain) Δtan δ (smaller values are better in each case) was measured. The abrasion resistance was shown by indexing the value at a constant slip ratio measured using a Lambourn abrasion tester 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. Polymers of Examples Polymer A: 2 with stirrer and heating jacket
To a liter pressure resistant reactor, 1000 g of cyclohexane in which butadiene was dissolved in a concentration of 12% by weight was previously injected, and 80 g of styrene was further added to prepare a monomer solution. Next, potassium t-butoxide (t-BuOK) as an alkali metal compound
0.01 g and 0.11 g of n-butyllithium as an organolithium initiator were added to initiate polymerization. The polymerization temperature was maintained at about 50 ° C. for about 3 hours. After that, 0.13 g of tin tetrachloride (SnCl 4 ) was added as a modifier, and the reaction was continued for 2 hours to modify the polymer terminal, followed by desolvation and drying by a conventional method to carry out styrene-butadiene copolymerization of polymer A. Got united.

【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 Polymer A except that 0.3 g of dibutyltin dichloride (Bu 2 SnCl 2 ) was added as a modifier in place of tin tetrachloride. .. Polymer C: After polymerizing in the same manner as Polymer A, 0.2 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI) was added in place of tin tetrachloride as a modifier, and the mixture was further reacted for 2 hours to modify the polymer terminal. Then, the reaction was stopped with isopropyl alcohol, desolvation and drying were carried out by a conventional method to obtain a styrene-butadiene copolymer of polymer C. Polymer D: Polymerized in the same manner as Polymer A except that 0.025 g of norylphenoxypotassium was added instead of t-butoxypotassium as the alkali metal compound, and then 0.13 g of tin tetrachloride was added as a modifier and further reacted for 2 hours. The polymer terminal was modified, and the solvent was removed and dried by a conventional method 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。
Comparative Polymer Polymer E: 2 with stirrer and heating jacket
1000 g of cyclohexane in which butadiene was dissolved in a concentration of 12% by weight was previously 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 organic lithium initiator were added to initiate polymerization. about
The polymerization temperature was maintained at 50 ° C. for about 3 hours. Thereafter, the reaction was stopped with isopropyl alcohol, and the solvent was removed and dried by a conventional method to obtain a styrene-butadiene copolymer of polymer E. Polymer F: Polymerized in the same manner as Polymer A, stopped the reaction with isopropyl alcohol without carrying out a modification reaction, and desolvated and dried by a conventional method to obtain styrene of Polymer F.
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 polymer synthesized 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 shown as a ratio to the butadiene portion, and the molecular weight is shown as a polystyrene-converted value.

【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。
Polymers A to F were individually kneaded according to the formulation shown in Table 2 to obtain rubber compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2. The rubber compositions were each vulcanized at 145 ° C. for 33 minutes and then evaluated for physical properties. The results are shown in Table 3.
Further, the polymer A and the above-mentioned natural rubber (NR) selected as another diene-based rubber composition were kneaded at different compounding parts to obtain rubber compositions of Examples 5 and 6 and Comparative Example 3. ..
After vulcanizing this rubber composition at 145 ° C. for 33 minutes, the physical properties were evaluated, and 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 rubber compositions of Examples 1 to 4 according to the present invention have higher elongation (%), higher tensile strength and tan than the vulcanized conjugated diene rubber compositions of Comparative Examples 1 and 2. It has a small δ and a large Lambeau wear resistance index, that is, has high fracture strength, large wear resistance, and low heat buildup.

【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 rubber compositions of Examples 5 and 6 according to the present invention and the vulcanized conjugated diene rubber composition of Comparative Example 3 shows that as the NR ratio increases, the value of Δtan δ increases. It shows that the low heat buildup 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。
EFFECTS OF THE INVENTION The conjugated diene rubber composition of the present invention is excellent in breaking strength properties, abrasion resistance and fuel economy properties of vulcanized products, and therefore, it is suitable for use as a rubber composition for tire treads. You can

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 3/04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display area C08K 3/04

Claims (1)

【特許請求の範囲】[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, and 0.01 to about 1 gram equivalent of lithium of the organolithium compound.
0.3 mol of 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 alkyl groups, A cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group and partial substitution products thereof, and M represents Na, K, Rb, Cs), and at least one selected from the group consisting of alkali metal compounds represented by Styrene-butadiene, in which 1,3-butadiene and styrene were copolymerized with an alkali metal compound at a weight% ratio in the range of 80:20 to 50:50, and the polymerization active end was modified with a modifier. 100 parts by weight of diene rubber made by blending at least 30 parts by weight of copolymer rubber, nitrogen adsorption specific surface area of 70 m 2 / g or more, DBP oil absorption of 70 ~ 150 m
A conjugated diene rubber composition comprising 30 to 80 parts by weight of carbon black of 1/100 g.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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