JPH0657764B2 - Rubber composition for tire tread - Google Patents

Rubber composition for tire tread

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JPH0657764B2
JPH0657764B2 JP227986A JP227986A JPH0657764B2 JP H0657764 B2 JPH0657764 B2 JP H0657764B2 JP 227986 A JP227986 A JP 227986A JP 227986 A JP227986 A JP 227986A JP H0657764 B2 JPH0657764 B2 JP H0657764B2
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weight
rubber
styrene
polymer
butadiene
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春夫 山田
裕一 北川
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旭化成工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は省燃費タイヤのトレッドに好適な、有機リチウ
ム触媒を用いて製造されるゴム状ポリブタジエン又はス
チレン−ブタジエン共重合体の組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rubbery polybutadiene or styrene-butadiene copolymer composition produced using an organic lithium catalyst, which is suitable for a tread of a fuel-efficient tire.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、原油の価格の高騰により、産業の各方面におい
て、省エネルギーが提唱されており、自動車に関して
も、ガソリンの消費量を少なくする試みが数多く実施さ
れ、エンジンの改良、車体およびタイヤの軽量化、車体
の空気抵抗およびタイヤのころがり抵抗の低減化などが
行なわれている。
In recent years, due to the soaring price of crude oil, energy conservation has been advocated in various fields of industry, and many attempts have been made to reduce gasoline consumption in automobiles as well, improvements in engines, weight reduction of car bodies and tires, Air resistance of vehicle bodies and rolling resistance of tires have been reduced.

これらの自動車に関連した省エネルギーの試みの中で、
自動車用タイヤのころがり抵抗を低減化する方法として
各種の試みがなされており、例えばタイヤの構造を改良
する方法、タイヤのトレッドに使用される加硫ゴムの改
良などが挙げられる。
Among the energy-saving efforts associated with these cars,
Various attempts have been made as methods for reducing rolling resistance of automobile tires, and examples thereof include a method of improving a tire structure and an improvement of a vulcanized rubber used for a tire tread.

これらのタイヤのころがり抵抗を低減化する試みの中
で、加硫ゴムを改良する方法、すなわち加硫ゴムのエネ
ルギーロスを少なくして反発弾性の向上ないしは発熱性
を改良する方法としては、加硫ゴムに使用する原料ゴム
を改良する方法、カーボンブラックの種類を変える方
法、加硫ゴムに使用されるカーボンブラックないしオイ
ルの量を減らして高反発弾性とする方法などが検討され
ている。
Among the attempts to reduce the rolling resistance of these tires, as a method for improving the vulcanized rubber, that is, a method for reducing the energy loss of the vulcanized rubber to improve the impact resilience or heat generation, Methods for improving the raw material rubber used for rubber, changing the type of carbon black, and reducing the amount of carbon black or oil used for vulcanized rubber to achieve high impact resilience have been studied.

上記の改良の方法のうち、原料ゴムを改良する方法とし
ては、これまでの原料ゴムの物性と加硫ゴムの物性に関
する知見より、従来よりも高分子量の重合体を使用する
ことで、反発弾性の改良は、はかれるものの、ゴムおよ
び配合物のムーニー粘度が増加して加工性が低下するた
め大幅な改良はできない。一方、配合処方を変更して、
オイルならびにカーボンブラックの配合量を減少する方
法においても、配合物のムーニー粘度が上がり、この場
合においても加工性は悪くなり、いずれの方法において
も加工性を犠牲とせずに、改良することは難しい。
Among the above-mentioned methods of improvement, as a method for improving the raw material rubber, from the knowledge about the physical properties of the raw material rubber and the physical properties of the vulcanized rubber up to now, by using a polymer having a higher molecular weight than before, the impact resilience is improved. Although the above-mentioned improvement can be made, it cannot be greatly improved because the Mooney viscosity of the rubber and the compound increases and the processability decreases. On the other hand, change the recipe
Even in the method of reducing the blending amount of oil and carbon black, the Mooney viscosity of the blend is increased, and in this case, the processability is deteriorated. In any method, it is difficult to improve without sacrificing the processability. .

ところで近年、ビニル結合が多い、分岐構造を有するラ
ンダムスチレン−ブタジエン共重合ゴムが、タイヤ用途
に好適に用いられることがわかり、種々の構造のゴムが
検討され、種々の提案がなされている。例えばビニル含
量を高めたスチレン−ブタジエン共重合ゴムをスズカッ
プリングして分岐状スチレン−ブタジエン共重合ゴムと
する際、カップリング反応直前にブタジエン類を添加し
て重合を行うことによりころがり抵抗が改良される方法
が提案されている(特開昭57-87407,特開昭58-16260
5)。しかしながら、この方法によってもころがり抵抗
の改良は未だ十分とはいえず、また製造方法が煩雑とな
るなどの問題があった。
By the way, in recent years, it has been found that a random styrene-butadiene copolymer rubber having a large number of vinyl bonds and having a branched structure can be suitably used for tire applications, rubbers having various structures have been studied, and various proposals have been made. For example, when a styrene-butadiene copolymer rubber with a high vinyl content is tin-coupled to form a branched styrene-butadiene copolymer rubber, rolling resistance is improved by adding butadiene immediately before the coupling reaction and polymerizing. The proposed method has been proposed (JP-A-57-87407 and JP-A-58-16260).
Five). However, even with this method, the rolling resistance cannot be said to be sufficiently improved, and there is a problem that the manufacturing method becomes complicated.

また、有機リチウム化合物とルイス塩基からなる触媒に
より80℃以上の温度に制御された高い撹拌効率を有する
重合域にモノマーを連続的に導入し、重合を進行させる
ことにより製造された完全ランダムスチレン−ブタジエ
ン共重合ゴムが提案されている(特開昭57-100112)。
このポリマーは、引張強度、反発弾性、低発熱性、耐摩
耗性、ウェットスキッド性などで優れた性能を示した。
しかしながら、反発弾性、低発熱性などに関しては更に
改善される必要があった。
Further, a completely random styrene produced by continuously introducing a monomer into a polymerization zone having a high stirring efficiency controlled at a temperature of 80 ° C. or higher by a catalyst composed of an organolithium compound and a Lewis base, and allowing the polymerization to proceed. A butadiene copolymer rubber has been proposed (JP-A-57-100112).
This polymer exhibited excellent properties such as tensile strength, impact resilience, low heat buildup, abrasion resistance, and wet skid resistance.
However, the impact resilience and the low heat buildup have to be further improved.

この他に、原料ゴムを改良する方法としては、リビング
ポリマーの末端に官能基を導入する方法が種々提案され
ている。例えば2官能性のアニオン開始剤を用いてリビ
ングポリマーを製造した後、有機スルフェニルクロライ
ドを作用させて分子の両末端に活性基を導入する方法が
ある(特公昭44-855)。しかしながら、この方法では高
分子量であり、かつ両末端がリビングのポリマーが得ら
れにくく、また有機スルフェニルクロライドが取扱いに
くいなど、工業的利用には問題があり、得られたポリマ
ーも引張強度、モジュラスなどの点で不十分であった。
更に末端にアミノ基を導入する方法もあるが(特開昭59
-38209,特開昭58-162604,特開昭60-137913,特開昭60
-137914)配合物のムーニー粘度が著しく上昇して加工
性を損ねる欠点がある他、反発弾性、低発熱性、耐摩耗
性、ウェットスキッド性などの改良は不十分であった。
In addition to this, various methods for introducing functional groups into the ends of the living polymer have been proposed as methods for improving the raw material rubber. For example, there is a method in which a living polymer is produced using a bifunctional anion initiator and then organic sulfenyl chloride is allowed to act to introduce active groups at both ends of the molecule (Japanese Patent Publication No. 44-855). However, in this method, there is a problem in industrial use that a polymer having a high molecular weight and living ends at both ends is difficult to obtain, and organic sulfenyl chloride is difficult to handle, and the obtained polymer also has tensile strength and modulus. It was inadequate.
Furthermore, there is a method of introducing an amino group at the terminal (Japanese Patent Laid-Open No. 59-59160).
-38209, JP-A-58-162604, JP-A-60-137913, JP-A-60
-137914) In addition to the drawback that the Mooney viscosity of the compound remarkably increases and the workability is impaired, improvement in impact resilience, low heat buildup, abrasion resistance, wet skid property, etc. was insufficient.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

そこで本発明者等はウェットスキッド性、加工性などが
損なわれることがなく、引張強度、反発弾性、低発熱
性、耐摩耗性が極めて優れた性能を有するスチレン−ブ
タジエン共重合ゴムの組成物を開発すべく鋭意検討を重
ねた結果、特定のポリブタジエンおよびスチレン−ブタ
ジエン共重合ゴム組成物を発明するに至ったものであ
る。
Therefore, the present inventors have proposed a styrene-butadiene copolymer rubber composition having excellent performances such as wet skid property, workability and the like, tensile strength, impact resilience, low heat buildup, and abrasion resistance. As a result of intensive studies for development, the inventors have invented a specific polybutadiene and styrene-butadiene copolymer rubber composition.

〔問題点を解決するための手段及び作用〕[Means and Actions for Solving Problems]

すなわち、本発明は、有機リチウム触媒を用いて炭化水
素溶媒中で重合させたゴム状ポリブタジエン又はスチレ
ン量が45重量%以下のゴム状ブタジエン−スチレン共重
合体であって、ブタジエン部分のビニル結合が10〜70
%、GPCによる重量平均分子量(Mw)と数平均分子
量(Mn)の比で表わされる分子量分布(Mw/Mn)
が1.2〜3であるリビングポリマーに、カルボジイミド
類を反応させてポリマー末端変性を行った、ムーニー粘
度20〜150であるポリマーを少なくとも10重量%含む
原料ゴム100重量部に対し、カーボンブラック10〜100重
量部、硫黄0.1〜5重量部および加硫促進剤を配合して
なるタイヤトレッドに好適なゴム組成物である。
That is, the present invention is a rubber-like polybutadiene polymerized in a hydrocarbon solvent using an organolithium catalyst or a rubber-like butadiene-styrene copolymer having a styrene content of 45% by weight or less, wherein the vinyl bond of the butadiene portion is 10 to 70
%, Molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by the ratio of weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) by GPC
The living polymer of 1.2 to 3 is reacted with carbodiimides to modify the end of the polymer. 100 parts by weight of raw material rubber containing at least 10% by weight of a polymer having a Mooney viscosity of 20 to 150 is added to carbon black of 10 to 100. A rubber composition suitable for a tire tread containing 1 part by weight, 0.1 to 5 parts by weight of sulfur and a vulcanization accelerator.

以下、本発明に関して詳しく述べる。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明において用いられる有機リチウム触媒としては少
なくとも1個以上のリチウム原子を結合した炭化水素で
ある例えば、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、フェニルリチウム、プロペニルリチウム、ヘ
キシルリチウム等があり、特に好ましくはn−ブチルリ
チウム、sec−ブチルリチウムである。この有機リチウ
ム触媒は1種のみならず2種以上の混合物としても用い
られる。有機リチウム触媒の使用量は、生成重合体のム
ーニー粘度によるが、通常、単量体100g当り0.3〜3ミ
リモル、好ましくは0.5〜1.5ミリモルである。
The organolithium catalyst used in the present invention is a hydrocarbon having at least one or more lithium atoms bonded thereto, such as ethyllithium, propyllithium and n-.
There are butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, phenyllithium, propenyllithium, hexyllithium, etc., and particularly preferable are n-butyllithium and sec-butyllithium. This organolithium catalyst can be used not only as one kind but also as a mixture of two or more kinds. The amount of the organolithium catalyst used depends on the Mooney viscosity of the polymer produced, but is usually 0.3 to 3 mmol, preferably 0.5 to 1.5 mmol, per 100 g of the monomer.

本発明において用いられる炭化水素溶媒としてはn−ブ
タン、n−ペンタン、iso−ペンタン、n−ヘキサン、
n−ヘプタン、iso−オクタン、シクロヘキサン、メチ
ルシクロペンタン、ベンゼン、トルエン等であり、特に
好ましい溶媒はn−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘ
キサンである。この炭化水素溶媒は単独で用いてもよい
し、2種以上混合して用いてもよく、通常、これは単量
体1重量部当り1〜20重量部用いられる。
As the hydrocarbon solvent used in the present invention, n-butane, n-pentane, iso-pentane, n-hexane,
It is n-heptane, iso-octane, cyclohexane, methylcyclopentane, benzene, toluene and the like, and particularly preferable solvents are n-hexane, n-heptane and cyclohexane. This hydrocarbon solvent may be used alone or in combination of two or more kinds, and it is usually used in an amount of 1 to 20 parts by weight per 1 part by weight of the monomer.

本発明のスチレン−ブタジエン共重合ゴムの結合スチレ
ン量は45重量%以下である。45重量%を越えると発熱が
大きくなり反撥弾性も低下して性能が低下する。一方、
結合スチレン量が低いと引張強度が低下し、好ましくは
5重量%以上である。更にウエットスキッド、引張強
度、反発弾性、発熱のバランスから、特に好ましい範囲
は10〜35重量%である。
The bound styrene content of the styrene-butadiene copolymer rubber of the present invention is 45% by weight or less. If it exceeds 45% by weight, heat generation increases and impact resilience also decreases, resulting in poor performance. on the other hand,
When the amount of bound styrene is low, the tensile strength decreases, and it is preferably 5% by weight or more. From the viewpoint of the balance among wet skid, tensile strength, impact resilience and heat generation, a particularly preferred range is 10 to 35% by weight.

本発明のポリブタジエン又はスチレン−ブタジエン共重
合体ゴムのブタジエン部分のビニル結合が10〜70%、好
ましくは15〜50%である。ビニル結合が少ないとウェッ
トスキッド抵抗が小さく、一方ビニル結合が多いと耐摩
耗性が低下する。特に好ましくは20〜45%の範囲であ
る。
The vinyl bond of the butadiene portion of the polybutadiene or styrene-butadiene copolymer rubber of the present invention is 10 to 70%, preferably 15 to 50%. Wet skid resistance is low when there are few vinyl bonds, while abrasion resistance decreases when there are many vinyl bonds. Particularly preferably, it is in the range of 20 to 45%.

本発明のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムの分子量分
布は、GPCを用いて、標準ポリスチレンの検量線を用
いて計算し、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
(Mn)の比で表わされる分子量分布の大きさ(Mw/
Mn)が1.2〜3であり、好ましくは1.5〜2.5である。
分子量分布が小さいと加工性が劣り、分子量分布が大き
いと反発弾性、低発熱性が劣る。また、GPCによる分
子量分布は1山でも2山でもよい。通常、加工性などを
改善する為に用いられる、4塩化ケイ素、アルキル3塩
化ケイ素、ジアルキル2塩化ケイ素、4塩化スズなどの
カップリング剤を用いて直鎖状又は分岐状のカップリン
グポリマーとする方法を用いてもよい。
The molecular weight distribution of the styrene-butadiene copolymer rubber of the present invention is calculated using GPC using a calibration curve of standard polystyrene, and is represented by the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn). Distribution size (Mw /
Mn) is 1.2 to 3, preferably 1.5 to 2.5.
If the molecular weight distribution is small, the processability is poor, and if the molecular weight distribution is large, the impact resilience and low heat buildup are poor. The molecular weight distribution by GPC may be one or two. Usually, a linear or branched coupling polymer is prepared by using a coupling agent such as silicon tetrachloride, alkyl trichloride, dialkyl silicon chloride or tin chloride, which is used for improving processability. Any method may be used.

本発明のスチレン−ブタジエン共重合ゴムは、ランダム
共重合体が好ましい。スチレン−ブタジエン共重合ゴム
のスチレン連鎖分布は、共重合ゴムの低温オゾン分解物
のGPCによって分布される。この方法は田中らによっ
て開発された方法であって、スチレンの連鎖分布はブタ
ジエンの2重結合をすべてオゾン開裂して得た分解物の
GPCによって分析される(Macromolecules,1983,16,19
25)。本発明の共重合ゴムはこの方法によって分析され
た単離スチレン、すなわちスチレン単位の連鎖が1のス
チレンが全結合スチレンの40重量%以上が好ましく、更
に好ましくは50重量%以上であり、長鎖ブロックスチレ
ン、すなわちスチレン単位の連鎖が8以上のスチレンが
全結合スチレンの5重量%以下が好ましく、更に好まし
くは2.5重量%以下である。単離スチレンが40重量%未
満であっても、長鎖ブロックスチレンが5重量%を越え
る場合であっても本発明の共重合ゴムの優れた特性であ
る高い反発弾性と低発熱性及び高ウェットスキッド抵抗
性のバランスは低下して好ましくない。
The styrene-butadiene copolymer rubber of the present invention is preferably a random copolymer. The styrene chain distribution of the styrene-butadiene copolymer rubber is distributed by GPC of the low temperature ozonolysis product of the copolymer rubber. This method was developed by Tanaka et al., And the chain distribution of styrene was analyzed by GPC, which was a decomposition product obtained by ozone cleavage of all double bonds of butadiene (Macromolecules, 1983, 16, 19).
twenty five). The copolymer rubber of the present invention has an isolated styrene analyzed by this method, that is, styrene having a chain of 1 styrene unit is preferably 40% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, of long-chain. Block styrene, that is, styrene having a chain of 8 or more styrene units, is preferably 5% by weight or less, more preferably 2.5% by weight or less, based on the total bound styrene. Whether the isolated styrene is less than 40% by weight or the long-chain block styrene is more than 5% by weight, excellent properties of the copolymer rubber of the present invention are high impact resilience, low heat buildup and high wettability. The skid resistance balance is unfavorably lowered.

本発明で用いられるカルボジイミド類としては、一般式
−N=C=N−結合を有する2置換カルボジイミド化合
物又は一般式>N−C≡N結合を有する2置換シアナミ
ド化合物であり、ジアルキルカルボジイミド、アルキル
アリールカルボジイミド、ジアリールカルボジイミド、
ジアルキルシアナミド、アルキルアリールシアナミド、
ジアリールシアナミドを含む化合物で、1種又は2種以
上の混合物として用いられる。
The carbodiimide used in the present invention is a disubstituted carbodiimide compound having a general formula —N═C═N- bond or a disubstituted carbamide compound having a general formula> N—C≡N bond, including dialkylcarbodiimide and alkylaryl. Carbodiimide, diarylcarbodiimide,
Dialkyl cyanamide, alkylaryl cyanamide,
It is a compound containing diaryl cyanamide and is used as one kind or as a mixture of two or more kinds.

例えばジメチルカルボジイミド、ジエチルカルボジイミ
ド、ジプロピルカルボジイミド、ジブチルカルボジイミ
ド、ジヘキシルカルボジイミド、ジシクロヘキシルカル
ボジイミド、ジベンジルカルボジイミド、ジフェニルカ
ルボジイミド、メチルプロピルカルボジイミド、ブチル
シクロヘキシルカルボジイミド、エチルベンジルカルボ
ジイミド、プロピルフェニルカルボジイミド、フエニル
ベンジルカルボジイミド、ジメチルシアナミド、ジエチ
ルシアナミド、ジプロピルシアナミド、ジブチルシアナ
ミド、ジヘキシルシアナミド、ジシクロヘキシルシアナ
ミド、ジベンジルシアナミド、ジフエニルシアナミド、
メチルプロピルシアナミド、ブチルシクロヘキシルシア
ナミド、エチルベンジルシアナミド、プロピルフエニル
シアナミド、フエニルベンジルシアナミドなどがある。
これらのうち特に好適なのはジシクロヘキシルカルボジ
イミド、ジフエニルカルボジイミド及びジフエニルシア
ナミドである。
For example, dimethylcarbodiimide, diethylcarbodiimide, dipropylcarbodiimide, dibutylcarbodiimide, dihexylcarbodiimide, dicyclohexylcarbodiimide, dibenzylcarbodiimide, diphenylcarbodiimide, methylpropylcarbodiimide, butylcyclohexylcarbodiimide, ethylbenzylcarbodiimide, propylphenylcarbodiimide, phenylbenzylcarbodiimide, dimethylcyanamide. , Diethylcyanamide, dipropylcyanamide, dibutylcyanamide, dihexylcyanamide, dicyclohexylcyanamide, dibenzylcyanamide, diphenylcyanamide,
Examples include methylpropyl cyanamide, butylcyclohexyl cyanamide, ethylbenzyl cyanamide, propylphenyl cyanamide, and phenylbenzyl cyanamide.
Of these, particularly preferred are dicyclohexylcarbodiimide, diphenylcarbodiimide and diphenylcyanamide.

これらの化合物は、リビングポリマー1モルに対して、
0.2〜5モルの割合でフィードされ、好ましくは0.3〜3
モルの割合である。更に好ましくは0.5〜2モルの割合
である。本発明におけるリビングリチウムとカルボジイ
ミド類の反応では、反応後のムーニー粘度の上昇はほと
んどなく、加工性の低下をもたらさない。フイード量が
少ないと物性向上効果が少なく、一方フイード量が多い
と、未反応物のため加硫時間の短縮、引張強度の低下な
どの影響があり好ましくない。リビングポリマーとこれ
らの化合物との反応は極めて迅速であり、反応温度は一
般的には室温〜120℃、数秒〜数時間の反応時間であ
る。リビングポリマーにこれらの化合物を反応させて未
端変性基を導入したポリマーに、通常酸化防止剤を添加
し、必要に応じて油展され、通常の方法で溶媒が除去さ
れる。
These compounds are based on 1 mol of the living polymer,
It is fed at a rate of 0.2 to 5 mol, preferably 0.3 to 3
It is a molar ratio. The ratio is more preferably 0.5 to 2 mol. In the reaction of living lithium with carbodiimides in the present invention, there is almost no increase in Mooney viscosity after the reaction, and the processability does not decrease. When the amount of feed is small, the effect of improving the physical properties is small. On the other hand, when the amount of feed is large, it is unreacted and the vulcanization time is shortened and the tensile strength is lowered. The reaction between the living polymer and these compounds is extremely rapid, and the reaction temperature is generally room temperature to 120 ° C. and the reaction time is several seconds to several hours. An antioxidant is usually added to a polymer obtained by reacting these compounds with a living polymer to introduce a non-end-modified group, and if necessary, oil-extended, and the solvent is removed by a usual method.

本発明に用いられる、カルボジイミド類を反応させ末端
変性基を導入した、ポリブタジエン又はスチレン−ブタ
ジエン共重合体ゴムのムーニー粘度ML(1+4,100
℃)は20〜150であり、好ましくは25〜130である。ムー
ニー粘度がこれより低いと、加硫ゴムの引張強度、耐磨
耗性、反発弾性、低発熱性が劣り、ムーニー粘度がこれ
より高いとロールやバンバリーでの混練時に過大なトル
クがかかったり、或いはカーボンの分散が不良となって
加硫ゴムの性能が劣る。
The Mooney viscosity ML (1 + 4,100) of the polybutadiene or styrene-butadiene copolymer rubber used in the present invention, which is obtained by reacting carbodiimides and introducing terminal modifying groups.
C.) is 20 to 150, preferably 25 to 130. If the Mooney viscosity is lower than this, the vulcanized rubber is inferior in tensile strength, abrasion resistance, impact resilience, and low heat buildup.If the Mooney viscosity is higher than this, excessive torque may be applied during kneading with rolls or Banbury, Alternatively, the dispersion of carbon is poor and the performance of the vulcanized rubber is poor.

本発明に用いられるカルボジイミド類で変性したポリブ
タジエン又はスチレン−ポリブタジエン共重合体ゴム
は、単独又は他の合成ゴムないし天然ゴムとブレンド
し、原料ゴムとされる。この場合、本発明の優れた特性
を発現するには少なくとも原料ゴムの10重量%は本発明
のカルボジイミド類で変性したポリブタジエン又はスチ
レン−ブタジエン共重合体ゴムであることを必要とし、
好適には30重量%以上である。
The polybutadiene or styrene-polybutadiene copolymer rubber modified with carbodiimides used in the present invention is used as a raw material rubber alone or blended with another synthetic rubber or natural rubber. In this case, in order to exhibit the excellent properties of the present invention, it is necessary that at least 10% by weight of the raw rubber is a polybutadiene or styrene-butadiene copolymer rubber modified with the carbodiimides of the present invention.
It is preferably 30% by weight or more.

又、ブレンドして用いられる他の合成ゴムないし天然ゴ
ムとしては、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合ゴ
ム、1,2ビニル35%未満の溶液重合スチレン−ブタジ
エン共重合ゴム、シス1,4ポリブタジエンゴム、1,
2シンジオポリブタジエンゴム、1,2ビニル10%ない
し90%のポリブタジエンゴム、合成ポリイソプレンゴム
または天然ゴムが挙げられ、これらの中から1種又は2
種以上を用いることができる。
Other synthetic rubbers or natural rubbers used by blending are emulsion-polymerized styrene-butadiene copolymer rubber, 1,2-vinyl less than 35% solution-polymerized styrene-butadiene copolymer rubber, cis-1,4 polybutadiene rubber, 1,
2 Syndiopolybutadiene rubber, 1,2-vinyl 10% to 90% polybutadiene rubber, synthetic polyisoprene rubber or natural rubber, one or two of which are listed.
More than one species can be used.

本発明に用いられるカーボンブラックの量は、原料ゴム
100重量部に対し、カーボンブラックが10〜100重量部用
いられる。10重量部未満では引張強度、耐摩耗性等が十
分でなく、逆に100重量部を超えるとゴム弾性の著しい
低下をもたらし好ましくない。好ましくは20〜80重量部
である。
The amount of carbon black used in the present invention depends on the raw rubber.
Carbon black is used in an amount of 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight. If it is less than 10 parts by weight, tensile strength, abrasion resistance, etc. are not sufficient, and if it exceeds 100 parts by weight, the rubber elasticity is remarkably lowered, which is not preferable. It is preferably 20 to 80 parts by weight.

本発明において用いられるカーボンブラックの種類は、
好ましくはヨウ素吸着量(IA)40mg/g以上でかつジ
ブチルフタレート吸油量(DBP)70ml/100g以上の
カーボンブラックが用いられる。この様なカーボンブラ
ックは小粒径、ハイストラクチャーのカーボンブラック
であって、これ以外のものでは、本発明の高引張強度、
高反発弾性、耐摩耗性の高いバランスが得られない場合
がある。好適にはIAが60mg/g以上でかつDBPが80
ml/100g以上のカーボンブラックである。
The types of carbon black used in the present invention are
Carbon black having an iodine adsorption amount (IA) of 40 mg / g or more and a dibutyl phthalate oil absorption amount (DBP) of 70 ml / 100 g or more is preferably used. Such a carbon black is a carbon black having a small particle size and a high structure. Other than this, the high tensile strength of the present invention,
A balance of high impact resilience and high wear resistance may not be obtained. IA is preferably 60 mg / g or more and DBP is 80
It is carbon black of ml / 100g or more.

これらのカーボンブラックとしては、例えば、HAF、
ISAF、SAFと称されるものがある。
Examples of these carbon blacks include HAF and
There are those called ISAF and SAF.

本発明において、原料ゴム100重量部に対し、加硫剤と
して硫黄が0.1〜5重量部用いられる。硫黄が少ない
と、引張強度、反発弾性、耐摩耗性が不足し、多すぎる
とゴム弾性が低下する。好ましくは0.5〜2.5重量部であ
る。
In the present invention, 0.1 to 5 parts by weight of sulfur is used as a vulcanizing agent with respect to 100 parts by weight of the raw material rubber. When the amount of sulfur is small, tensile strength, impact resilience and wear resistance are insufficient, and when it is too large, rubber elasticity is reduced. It is preferably 0.5 to 2.5 parts by weight.

本発明において、加硫促進剤としては従来から知られて
いる種々の加硫促進剤が用いられるが、好ましくはチア
ゾール系加硫促進剤が用いられる。チアゾール系加硫促
進剤とは (R=アルキル、アリレン)基を基本構造とする加硫促
進剤である。これらの加硫促進剤では、本発明の優れた
引張強度、反発弾性、耐摩耗性が得られるが、他の促進
剤では適正な加硫が得られない場合もある。これらの促
進剤としては、好適には、加硫促進剤M(2−メルカプ
トベンゾチアゾール)、加硫促進剤DM(ジベンゾチア
ジルジサルファイド)、加硫促進剤CZ(N−シクロヘ
キシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)があ
る。
In the present invention, various conventionally known vulcanization accelerators are used as the vulcanization accelerator, but thiazole vulcanization accelerators are preferably used. What is a thiazole vulcanization accelerator? It is a vulcanization accelerator having a basic structure of (R = alkyl, arylene) group. While these vulcanization accelerators provide the excellent tensile strength, impact resilience, and abrasion resistance of the present invention, other vulcanization accelerators may not provide adequate vulcanization. As these accelerators, a vulcanization accelerator M (2-mercaptobenzothiazole), a vulcanization accelerator DM (dibenzothiazyl disulfide), and a vulcanization accelerator CZ (N-cyclohexyl-2-benzo) are preferable. Thiazyl sulfenamide).

加硫促進剤使用量はゴム100重量部に対し0.2〜3重量部
が好ましい。
The amount of vulcanization accelerator used is preferably 0.2 to 3 parts by weight per 100 parts by weight of rubber.

本発明の組成物には、プロセス油として通常ゴム配合用
として用いられているものが、目的、用途に合わせ用い
られる。その化学構造によってパラフィン系、ナフテン
系およびアロマチック系に分けられ、引張強度、耐摩耗
性を重視する用途ではアロマチック系が、反発弾性、低
温特性を重視する用途ではナフテン系から更にパラフィ
ン系までが好適に用いられる。その量は原料ゴム100重
量部に対し、5〜100重量部が好適であり、5重量部未
満では加工性が悪くカーボンブラックの分散が悪くなる
為、引張強度、伸びなどの性能が発現せず、一方100重
量部を超えると、引張強度、反発弾性、硬さの著しい低
下をもたらし好ましくない。
In the composition of the present invention, those commonly used as a process oil for compounding rubber are used depending on the purpose and application. Depending on its chemical structure, it is classified into paraffinic, naphthenic and aromatic types. Aromatic type is used for applications where tensile strength and wear resistance are important, and naphthene to paraffin type is used for applications where emphasis is placed on impact resilience and low temperature properties. Is preferably used. The amount is preferably 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the raw rubber. If it is less than 5 parts by weight, the workability is poor and the dispersion of carbon black is poor, so that the performance such as tensile strength and elongation does not appear. On the other hand, if it exceeds 100 parts by weight, tensile strength, impact resilience, and hardness are significantly lowered, which is not preferable.

本発明の共重合ゴムの組成物には、使用に際して更に、
必要に応じてカーボンブラック以外の他の充填剤、酸化
亜鉛、ステアリン酸、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、
ワックス等を加えることができる。
The composition of the copolymer rubber of the present invention, when used, further
Other fillers than carbon black, zinc oxide, stearic acid, antioxidants, antiozonants, if necessary,
Wax or the like can be added.

又、カーボンブラック以外の充填剤としては、ケイ酸、
ケイ酸塩、炭酸カルシウム、酸化チタン、各種クレー類
などが用いられる。
As fillers other than carbon black, silicic acid,
Silicate, calcium carbonate, titanium oxide, various clays, etc. are used.

本発明の共重合ゴムの組成物は上述の各成分をゴム工業
用として公知の混合機、例えばオープンロール、インタ
ナールミキサー等を用い公知の種々の方法によって混練
することによって得られるものであり、加硫工程を経て
得られるゴム製品は従来から知られるゴム組成物から得
られるゴム製品に比して優れた性能を示し、配合物のム
ーニー粘度の上昇が少なく、加工性が極めて優れ、かつ
特に高い反発弾性、低発熱性、引張強度、ウェットスキ
ッド性を示す。従って、通常のポリブタジエン又はスチ
レン−ブタジエン共重合体ゴムの組成物が使用される用
途に好適に使用される。
The composition of the copolymerized rubber of the present invention is obtained by kneading the above-mentioned components by various known methods using a known mixer for the rubber industry, such as an open roll and an internal mixer. The rubber product obtained through the vulcanization step exhibits excellent performance as compared with the rubber products obtained from conventionally known rubber compositions, the increase in the Mooney viscosity of the compound is small, the processability is extremely excellent, and particularly It has high impact resilience, low heat buildup, tensile strength and wet skid properties. Therefore, it is preferably used for applications in which ordinary polybutadiene or styrene-butadiene copolymer rubber compositions are used.

〔実施例〕〔Example〕

以下に若干の実施例をあげて本発明を具体的に説明する
が、本発明は、これらの実施例に限定されるものではな
い。
The present invention will be specifically described below with reference to some examples, but the present invention is not limited to these examples.

なお、以下の実施例、比較例において“部”とは特にこ
とわりのない限り“重量部”を意味する。又、“phm”
とは“モノマー100部当りの重量部”を意味する。
In the following Examples and Comparative Examples, "parts" means "parts by weight" unless otherwise specified. Also, "phm"
Means "parts by weight per 100 parts of monomer".

実施例1 内容積10のステンレス鋼製かきまぜ機、ジャケット付
反応器を2基直列に接続し、単量体として1,3−ブタ
ジエンとスチレン(75/25重量比)、溶媒としてn−ヘ
キサン、触媒としてn−ブチルリチウムを単量体100g
当り0.06gの割合(phm)で、ビニル化剤としてエチレ
ングリコールジブチルエーテルを0.60phm、アレン化合
物として1,2−ブタジエンを触媒1モル当り0.03モル
を用いて連続共重合を行なわせた。1基目において内温
を100℃になるようにコントロールし、上記単量体など
は平均滞留時間が45分間になるように定量ポンプで供給
した。
Example 1 A stainless steel stirrer having an internal volume of 10 and two reactors with jackets were connected in series, 1,3-butadiene and styrene (75/25 weight ratio) were used as monomers, and n-hexane was used as a solvent. 100 g of n-butyllithium monomer as a catalyst
At a rate of 0.06 g / phm, ethylene glycol dibutyl ether was used as a vinylating agent in an amount of 0.60 phm, and 1,2-butadiene was used as an allene compound in an amount of 0.03 mol per 1 mol of the catalyst to carry out continuous copolymerization. The internal temperature of the first unit was controlled so as to be 100 ° C., and the monomers and the like were supplied by a metering pump so that the average residence time was 45 minutes.

1基目の出口の重合率をガスクロマトグラフィーで測定
し、ブタジエン重合率97%、スチレン重合率95%を得
た。
The polymerization rate at the outlet of the first unit was measured by gas chromatography to obtain a butadiene polymerization rate of 97% and a styrene polymerization rate of 95%.

ムーニー粘度をムーニー粘度計で測定し、 を得た。Measure the Mooney viscosity with a Mooney viscometer, Got

更に重合体溶液を2基目に連続的に導入し、2基目にお
いてジシクロヘキシルカルボジイミドを0.19phm(Li
に対し1モル)連続的に添加し、内温を100℃になるよ
うにコントロールした。
Further, the polymer solution was continuously introduced into the second group, and dicyclohexylcarbodiimide was added to the second group in an amount of 0.19 phm (Li
(1 mol relative to 1 mol) was continuously added, and the internal temperature was controlled to 100 ° C.

2基目の出口で酸化防止剤として2,6−ジターシャリ
ーブチル−p−クレゾールを添加後、スチームストリッ
ピングにより脱溶媒を行ない110℃熱ロールで乾燥する
ことにより、ポリマー末端に官能基を導入したスチレン
−ブタジエン共重合ゴムを得た。これを評価試料Aとす
る。
After adding 2,6-ditertiarybutyl-p-cresol as an antioxidant at the outlet of the second unit, the solvent is removed by steam stripping and the product is dried on a hot roll at 110 ° C to introduce a functional group into the polymer terminal. A styrene-butadiene copolymer rubber was obtained. This is designated as Evaluation Sample A.

得られたゴムのムーニー粘度をムーニー粘度計で測定
し、 を得た。また、結合スチレンとブタジエン部分の1,2
−ビニル含量はハンプトンの方法で赤外分光光度計を用
いて測定し、結合スチレン25重量%、ブタジエン部分の
1,2−ビニル含量は29%を得た。分子量分布はGPCを
用いて、標準ポリスチレンの重合体の検量線を用いて計
算し、Mw/Mn:2.2を得た。また、GPCの曲線は
分子量分布が1山であることを示していた。また、オゾ
ン分解物のGPCより求めた単離スチレンは全スチレン
に対して64wt%であり、長鎖ブロックスチレンは0.6
wt%であった。
The Mooney viscosity of the obtained rubber is measured with a Mooney viscometer, Got Also, 1,2 of the bound styrene and butadiene moieties
The vinyl content was determined by the method of Hampton using an infrared spectrophotometer and obtained 25% by weight of bound styrene and a 1,2-vinyl content of the butadiene part of 29%. The molecular weight distribution was calculated using GPC using a standard polystyrene polymer calibration curve to obtain Mw / Mn: 2.2. Also, the GPC curve showed that the molecular weight distribution was one peak. In addition, the isolated styrene obtained by GPC of ozone decomposed matter was 64 wt% with respect to the total styrene, and the long-chain block styrene was 0.6%.
It was wt%.

次に、評価試料Aを原料ゴムとして、(IA):90mg/
g、(DBP):119ml/100gのN339カーボンブラッ
クを用いて表1に示す配合で、内容量1.7の試験用バ
ンバリーミキサーを使用して、ASTM−D−3403−75
の標準配合混合手順の方法Bによって、配合物を得、こ
れらを加硫し、各物性を測定した。測定は、以下に示す
方法で行なった。
Next, using the evaluation sample A as the raw material rubber, (IA): 90 mg /
g, (DBP): 119 ml / 100 g of N339 carbon black with the composition shown in Table 1 and using a test Banbury mixer with an internal capacity of 1.7, ASTM-D-3403-75
Compounds were obtained by the method B of the standard compounding and mixing procedure of 1., these were vulcanized, and each physical property was measured. The measurement was performed by the method described below.

(1)硬さ、引張強度:JIS−K−6301に従った。(1) Hardness and tensile strength: In accordance with JIS-K-6301.

(2)反発弾性:JIS−K−6301によるリユプケ法、但
し、70℃における反発弾性は、試料を70℃オーブン中で
1時間余熱後、素早く取り出して測定。
(2) Impact resilience: Reyupke method according to JIS-K-6301, except that impact resilience at 70 ° C. is measured by taking out the sample in an oven at 70 ° C. for 1 hour and then quickly taking it out.

(3)グッドリッチ発熱 グッドリッチフレクソメーターを使用し、荷重48ポン
ド、変位0.225インチ、スタート50℃、回転数1800rpmの
条件で試験を行ない、20分後の上昇温度差を表わした。
(3) Goodrich heat generation Using a Goodrich flexometer, a test was conducted under the conditions of a load of 48 pounds, a displacement of 0.225 inches, a start of 50 ° C and a rotation speed of 1800 rpm, and the temperature rise difference after 20 minutes was expressed.

(4)ウェット・スキッド抵抗 スタンレー・ロンドンのポータブル・スキッドテスター
を使用し、路面としてセーフティ・ウォーク(3M製)
を使用して、ASTM−E−808−74の方法に従い測定
した。SBR1502の測定値を100とした指数で表示し
た。
(4) Wet skid resistance Stanley London portable skid tester is used, and a safety walk (3M) is used as the road surface.
Was measured according to the method of ASTM-E-808-74. It is expressed as an index with the measured value of SBR1502 being 100.

各物性は表3に示した。The physical properties are shown in Table 3.

実施例2〜4、7〜9、比較例1〜4 評価用ゴムの製造は、表2に示す方法で実施した点を除
き、実施例1と同様な方法によった。得られたゴムを評
価試料B〜D及びG〜Iとする。評価試料B〜D及びG
〜Iを用いて、表3に示す方法で実施した点を除き、実
施例1と同様な方法で配合物を得、これらを加硫し、各
物性を測定した。各物性は表3に示した。
Examples 2 to 4, 7 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 The evaluation rubbers were produced in the same manner as in Example 1 except that the method shown in Table 2 was used. The obtained rubbers are referred to as evaluation samples B to D and G to I. Evaluation samples B to D and G
Compounds I to I were used to obtain blends in the same manner as in Example 1 except that the methods shown in Table 3 were used, and these were vulcanized and each physical property was measured. The physical properties are shown in Table 3.

実施例5 内容積10の撹拌機、ジヤケット付反応器を2基直列
に接続し、単量体として精製1,3ブタジエン17.9g/
min,精製スチレン7.5g/min,溶媒としてn−ヘキサ
ン109.3g/min,触媒としてn−ブチルリチウムを全モ
ノマーに対し0.065phm,テトラメチルエチレンジア
ミンを同じく0.030phmを1基目のリアクターのボト
ムからそれぞれ定量ポンプでフイードし、更に1基目の
リアクターの高さの2/3の位置から精製1,3ブタジ
エン4.6g/min,及びn−ヘキサン10.7g/minをフイ
ードし、撹拌回転数250rpm,内温105℃,平均滞留時
間45分間となるようにして重合を行わせた。1基目の出
口でポリマーをサンプリングしムーニー粘度を測定し、 を得た。更に重合体溶液を2基目のボトムに連続的に導
入し、ボトムから4塩化ケイ素0.0065phm(Liに対
し0.15当量)を連続的に添加し、更に2基目のリアクタ
ーの高さの2/3位置にジシクロヘキシルカルボジイミ
ドを0.16phm(Liに対し0.75モル)をn−ヘキサン
溶液で連続的に添加し、反応を行わせた。2基目の温度
は100℃にコントロールした。2基目をでたポリマー溶
液に、連続的にBHT0.75phmを添加し、溶媒を加熱除
去して、ポリマーを回収した。
Example 5 Two stirrers having an internal volume of 10 and reactors with jackets were connected in series, and purified 1,3 butadiene as a monomer 17.9 g /
min, purified styrene 7.5g / min, solvent n-hexane 109.3g / min, catalyst n-butyllithium 0.065phm for all monomers, tetramethylethylenediamine 0.030phm from the bottom of the first reactor. Feed with a metering pump, and further feed purified 1,3 butadiene 4.6 g / min and n-hexane 10.7 g / min from the position 2/3 of the height of the first reactor, stirring rotation speed 250 rpm, within Polymerization was carried out at a temperature of 105 ° C and an average residence time of 45 minutes. The polymer is sampled at the outlet of the first unit to measure the Mooney viscosity, Got Further, the polymer solution was continuously introduced into the bottom of the second unit, 0.0065 phm of silicon tetrachloride (0.15 equivalent to Li) was continuously added from the bottom, and the second reactor height was 2 / Dicyclohexylcarbodiimide (0.16 phm (0.75 mol relative to Li)) was continuously added to the 3-position with an n-hexane solution to carry out the reaction. The temperature of the second unit was controlled at 100 ° C. BHT0.75phm was continuously added to the polymer solution having the second group, and the solvent was removed by heating to recover the polymer.

得られた重合体はムーニー粘度 スチレン含有量25重量%、ブタジエン部分のミクロ構造
は、1,4−トランス結合46%、1,4シス結合32%、
1,2−ビニル結合22%であった。またMw/Mnは2.
2であり、GPCの曲線は1山であることを示してい
た。また、オゾン分解物のGPCより求めた単離スチレ
ンは全スチレンに対して65重量%であり、長鎖ブロック
スチレンは0.2重量%であった。これを評価試料Eとす
る。
The polymer obtained has a Mooney viscosity. Styrene content is 25% by weight, the microstructure of the butadiene part is 1,4-trans bond 46%, 1,4 cis bond 32%,
The 1,2-vinyl bond was 22%. Also, Mw / Mn is 2.
2, the GPC curve indicated that there was one peak. The isolated styrene determined by GPC of the ozone decomposed product was 65% by weight, and the long-chain block styrene was 0.2% by weight, based on the total styrene. This is designated as Evaluation Sample E.

この評価試料を実施例1と同様の方法で配合物を得、こ
れを加硫し、各物性を測定した。
A compound was obtained from this evaluation sample by the same method as in Example 1, vulcanized, and each physical property was measured.

評価試料Eの評価物性を表−3に示した。Table 3 shows the evaluation physical properties of the evaluation sample E.

実施例6 実施例5と同様に実施した。ただしジシクロヘキシルカ
ルボジイミドを用いた代りに0.15phmのジフエニルシ
アナミド(Liに対し0.75モル)を用いた。得られたポ
リマーを資料Fとする。同様に評価物性を表−3に示し
た。
Example 6 It carried out like Example 5. However, instead of using dicyclohexylcarbodiimide, 0.15 phm of diphenyl cyanamide (0.75 mol relative to Li) was used. The obtained polymer is referred to as Material F. Similarly, the evaluation physical properties are shown in Table 3.

表1 配合No. 原料ゴム 100重量部 アロマチックオイル*1 10重量部 カーボンブラック 50重量部 ステアリン酸 2重量部 亜鉛華 3.5重量部 促進剤CZ*2 1.3重量部 イオウ 2重量部 *1 共同石油 X−140 *2 N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフ
ェンアミド 加硫条件:160℃×20分 以上表−3に示される結果より、以下の如く本発明のゴ
ム組成物の特徴が明らかである。
Table 1 Compound No. Raw rubber 100 parts by weight Aromatic oil * 1 10 parts by weight Carbon black 50 parts by weight Stearic acid 2 parts by weight Zinc white 3.5 parts by weight Accelerator CZ * 2 1.3 parts by weight Sulfur 2 parts by weight * 1 Joint Petroleum X -140 * 2 N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide Vulcanization condition: 160 ° C x 20 minutes From the results shown in Table 3 above, the characteristics of the rubber composition of the present invention are clear as follows.

実施例1〜6はいずれもカルボジイミド類で変性したポ
リマーをゴム成分として用いた本発明の組成物である。
実施例1,2,と比較例1の比較及び実施例4と比較例
2の比較より、本発明の組成物はカルボジイミド類で変
性しないポリマーを用いた組成物に比べ、引張強度、反
発弾性、発熱性がいずれも大きく改良されている。
Each of Examples 1 to 6 is a composition of the present invention in which a polymer modified with carbodiimides is used as a rubber component.
From the comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 and the comparison between Example 4 and Comparative Example 2, the composition of the present invention has a higher tensile strength, impact resilience, and a higher strength than the composition using the polymer not modified with carbodiimides. The heat buildup is greatly improved.

実施例7は、オゾン分解−GPCの単離スチレンが31%
と低いポリマーに末端変性したポリマーをゴム成分とし
て用いた本発明の組成物で、その性能は実施例1に比べ
やや劣るものの、比較例1に比べ極めて優れたものであ
った。
Example 7 is 31% styrene isolated from ozonolysis-GPC.
The composition of the present invention using a polymer end-modified with a low polymer as a rubber component was slightly inferior to Example 1 in performance, but was extremely superior to Comparative Example 1.

実施例8及び9は本発明によるポリマーを他のゴムとブ
レンドして用いたゴム組成物であって、カルボジイミド
類で変性していないポリマーをゴム成分として用いたゴ
ム組成物である比較例3に比べ、引張強度、反発弾性、
発熱性が優れる。
Examples 8 and 9 are rubber compositions in which the polymer according to the present invention is blended with other rubber, and are rubber compositions in which a polymer not modified with carbodiimides is used as a rubber component. In comparison, tensile strength, impact resilience,
Excellent heat generation.

他の実施例においても本発明による優れた効果が示され
ている。
The excellent effects of the present invention are shown in other examples.

実施例10,11及び比較例5 内容積10の撹拌機付反応器に、シクロヘキサン4598
g、精製1,3−ブタジエン780g、精製スチレン162
g、テトラハイドロフラン38gを仕込み、温度を40℃に
保持した後、0.52gのn−ブチルリチウムを注入して重
合を開始させ、以後断熱的に重合温度を上昇せしめた。
内温が75℃になった時点から、138gのブタジエンと322
gのシクロヘキサンの混合物を定量ポンプを用いて15分
間にわたって添加した。反応における最高温度は100℃
であった。添加終了後1分後に0.132gの4塩化スズ
(Liに対し0.25当量)を添加し、更に1分後に1.26g
のジシクロヘキシルカルボジイミド(Liに対し0.75モ
ル)を添加し20分間反応させた後、重合体溶液に酸化防
止剤として8gのBHTを加えた後溶剤を加熱除去し、
ポリマーを回収した。得られた重合体(資料J)はムー
ニー粘度 は50、スチレン含有量15重量%、ブタジエン部分のミク
ロ構造は1,4トランス結合34%、シス1,4結合23
%、1,2−ビニル結合43%であった。また、Mw/M
n=1.60であり、GPCの曲線は2山であることを示し
ていた。なお、スチレン含有量及びブタジエン部分のミ
クロ構造は、IRスペクトルを測定し、ハンプトンの方
法で計算して求めた。Mw/MnはGPC(島津製作
所、LC−5A、カラム10,10,10各1
本、溶媒はテトラハイドロフラン、検出器は示差屈折
計)を使用し、標準ポリスチレンを用いて較正曲線を使
用する方法によって計算して求めた。
Examples 10 and 11 and Comparative Example 5 Cyclohexane 4598 was placed in a reactor equipped with a stirrer with an internal volume of 10.
g, purified 1,3-butadiene 780 g, purified styrene 162
After charging 38 g of tetrahydrofuran and maintaining the temperature at 40 ° C., 0.52 g of n-butyllithium was injected to initiate polymerization, and thereafter the polymerization temperature was adiabatically raised.
From the time the internal temperature reached 75 ° C, 138g of butadiene and 322g
A mixture of g cyclohexane was added over 15 minutes using a metering pump. Maximum temperature of reaction is 100 ℃
Met. 1 minute after the addition was completed, 0.132 g of tin tetrachloride (0.25 equivalent to Li) was added, and 1 minute later, 1.26 g.
Dicyclohexylcarbodiimide (0.75 mol with respect to Li) was added and reacted for 20 minutes, 8 g of BHT as an antioxidant was added to the polymer solution, and then the solvent was removed by heating.
The polymer was recovered. The polymer obtained (Material J) has a Mooney viscosity. 50, styrene content 15% by weight, microstructure of butadiene part is 1,4 trans bond 34%, cis 1,4 bond 23
%, 1,2-vinyl bond was 43%. Also, Mw / M
n = 1.60, showing that the GPC curve has two peaks. The styrene content and the microstructure of the butadiene portion were obtained by measuring the IR spectrum and calculating by the method of Hampton. Mw / Mn is GPC (Shimadzu Corporation, LC-5A, columns 10 4 , 10 5 , 10 6 1 each)
This was calculated by a method using a calibration curve using standard polystyrene as the solvent, tetrahydrofuran as the solvent, and a differential refractometer as the detector.

また、オゾン分解物のGPCより求めた単離スチレンは
全スチレンに対して67重量%であり長鎖ブロックスチレ
ンは0.8重量%であった。
The isolated styrene determined by GPC of the ozone decomposed product was 67% by weight, and the long-chain block styrene was 0.8% by weight, based on the total styrene.

なお、4塩化スズを添加する直前の重合体のムーニー粘
度は30であり、Mw/Mn=1.10であった。更に試料J
を得たのと同様の方法にて、ジシクロヘキシルカルボジ
イミドを反応させなかった試料K(比較例5)を得た。
得られた重合体はムーニー粘度 は53,スチレン含有量15重量%、ブタジエン部分のミク
ロ構造は1,4−トランス結合34%,シス−1,4結合
23%,1,2−ビニル結合43%であった。Mw/Mnは
1.65、単離スチレンは65%、長鎖ブロックスチレンは0.
8重量%であった。なお、4塩化スズを添加する直前の
重合体のムーニー粘度は30であり、Mw/Mn=1.10で
あった。試料I,Jに付いて表1の配合条件下実施例1
と同様な配合物を得、これを加硫し各物性を測定した。
また実施例11は試料Jを用いてカーボンブラックとして
(IA):44mg/g、(DBP):114ml/100gのN−
550カーボンブラックを用いた点を除き実施例1と同様
な方法で配合物を得、これを加硫し、各物性を測定し
た。評価結果を表−4に示した。
The Mooney viscosity of the polymer immediately before the addition of tin tetrachloride was 30 and Mw / Mn = 1.10. Sample J
Sample K (Comparative Example 5) in which dicyclohexylcarbodiimide was not reacted was obtained in the same manner as in the above.
The polymer obtained has a Mooney viscosity. Is 53, styrene content is 15% by weight, microstructure of butadiene part is 1,4-trans bond 34%, cis-1,4 bond
23% and 1,2-vinyl bond 43%. Mw / Mn is
1.65, 65% isolated styrene, 0 for long chain block styrene.
It was 8% by weight. The Mooney viscosity of the polymer immediately before the addition of tin tetrachloride was 30 and Mw / Mn = 1.10. For Samples I and J, Example 1 under the compounding conditions shown in Table 1.
A compound similar to the above was obtained, which was vulcanized and the physical properties were measured.
In Example 11, sample J was used as carbon black (IA): 44 mg / g, (DBP): 114 ml / 100 g of N-.
A blend was obtained in the same manner as in Example 1 except that 550 carbon black was used, and the blend was vulcanized and the physical properties were measured. The evaluation results are shown in Table-4.

実施例12 内容積10の撹拌機付反応器に、シクロヘキサン4920
g、精製1,3−ブタジエン918g、精製スチレン162
g、テトラハイドロフラン38gを仕込み、温度を40℃に
保持した後、触媒として、0.52gのn−ブチルリチウム
を注入して重合を開始させ、以後断熱的に重合温度を上
昇せしめた。反応における最高温度は110℃に達し、最
高温度到達後10分後に0.132gの4塩化スズ(Liに
対し0.25当量)を添加し、更に1分後に1.26gのジシク
ロヘキシルカルボジイミド(Liに対し0.75モル)を添
加し20分間反応させた。その後、実施例9と同様にし
て、ポリマーを回収した。得られた重合体(資料L)は ムーニー粘度 は48、スチレン含有量15重量%、ブタジエン部分のミク
ロ構造は1,4トランス結合35%、シス1,4結合23
%、1,2−ビニル結合42%であった。また、Mw/M
n=1.60であり、GPCの曲線は2山であった。
Example 12 Cyclohexane 4920 was placed in a reactor equipped with a stirrer and having an internal volume of 10.
g, purified 1,3-butadiene 918 g, purified styrene 162
g, 38 g of tetrahydrofuran, the temperature was kept at 40 ° C., and then 0.52 g of n-butyllithium was injected as a catalyst to initiate the polymerization, and thereafter the polymerization temperature was adiabatically raised. The maximum temperature in the reaction reached 110 ° C, 10 minutes after reaching the maximum temperature, 0.132 g of tin tetrachloride (0.25 equivalent to Li) was added, and 1 minute later, 1.26 g of dicyclohexylcarbodiimide (0.75 mol to Li) was added. Was added and reacted for 20 minutes. Then, the polymer was recovered in the same manner as in Example 9. The polymer obtained (Material L) has a Mooney viscosity. 48, styrene content 15% by weight, microstructure of butadiene part is 1,4 trans bond 35%, cis 1,4 bond 23
%, 1,2-vinyl bond was 42%. Also, Mw / M
n = 1.60, and the GPC curve had two peaks.

また、オゾン分解物のGPCより求めた単離スチレンは
全スチレンに対して46重量%であり長鎖ブロックスチレ
ンは7.3重量%であった。
Further, the isolated styrene determined by GPC of the ozone decomposed product was 46% by weight and the long-chain block styrene was 7.3% by weight based on the total styrene.

なお、4塩化スズを添加する直前の重合体のムーニー粘
度は33であり、Mw/Mn=1.10であった。更に実施例
1と同様な方法で配合物を得、これを加硫し、各物性を
測定した。
The Mooney viscosity of the polymer immediately before the addition of tin tetrachloride was 33, and Mw / Mn = 1.10. Further, a blend was obtained in the same manner as in Example 1, vulcanized, and each physical property was measured.

評価結果を表−4に示した。The evaluation results are shown in Table-4.

実施例10は比較例5と比べ引張強度、反発弾性、発熱性
共に極めて優れていた。
Example 10 was significantly superior to Comparative Example 5 in tensile strength, impact resilience and exothermicity.

実施例11は、N−550カーボンを用いた本発明の組成
物で、引張強度が実施例10より劣るものの、反発弾性、
発熱性がともに極めて優れていた。
Example 11 is a composition of the present invention using N-550 carbon, and although the tensile strength is inferior to that of Example 10, impact resilience,
Both exothermic properties were extremely excellent.

実施例12は、オゾン分解物のGPCより求めた長鎖ブロ
ックスチレンが7.3%のポリマーに末端変性を行ったポ
リマーをゴム成分として用いた本発明の組成物で、反発
弾性、発熱性が実施例10よりやや劣るものの、比較例5
に比べ極めて優れていた。
Example 12 is a composition of the present invention using as a rubber component a polymer obtained by subjecting a polymer having 7.3% of long-chain block styrene determined by GPC of an ozone decomposition product to a terminal modification. Comparative Example 5 although slightly inferior to 10
It was extremely superior to.

以上のように本発明の効果は明らかである。As described above, the effect of the present invention is clear.

[発明の効果] 本発明に係わるゴム組成物は、従来から知られるゴム組
成物から得られるゴム製品に比して優れた性能を示し、
配合物のムーニー粘度の上昇が少なく、加工性が極めて
優れ、かつ特に高い反発弾性、低発熱性、引張強度、ウ
エットスキッド性を示す。従って、通常のポリブタジエ
ン又はスチレン−ブタジエン共重合体ゴムの組成物が使
用される用途に好適に使用される。
[Effect of the Invention] The rubber composition according to the present invention exhibits excellent performance as compared with rubber products obtained from conventionally known rubber compositions,
The Mooney viscosity of the compound does not increase so much, the processability is extremely excellent, and particularly high impact resilience, low exothermic property, tensile strength and wet skid property are exhibited. Therefore, it is preferably used for applications in which ordinary polybutadiene or styrene-butadiene copolymer rubber compositions are used.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】有機リチウム触媒を用いて炭化水素溶媒中
で重合させたゴム状ポリブタジエン又はスチレン量が45
重量%以下のゴム状ブタジエン−スチレン共重合体であ
って、ブタジエン部分のビニル結合が10〜70%、GPC
による重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)
の比で表わされる分子量分布(Mw/Mn)が1.2〜3
であるリビングポリマーに、カルボジイミド類を反応さ
せてポリマー末端変性を行った、ムーニー粘度20〜150
であるポリマーを少なくとも10重量%含む原料ゴム100
重量部に対し、カーボンブラック10〜100重量部、硫黄
0.1〜5重量部および加硫促進剤を配合してなるタイヤ
トレッドに好適なゴム組成物。
1. An amount of rubbery polybutadiene or styrene polymerized in a hydrocarbon solvent using an organolithium catalyst is 45.
A rubber-like butadiene-styrene copolymer in an amount of up to 10% by weight, in which the vinyl bond in the butadiene portion is 10 to 70%, GPC
Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)
The molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by the ratio is 1.2 to 3
The living polymer, which is a polymer, is modified with carbodiimides to modify the polymer end. Mooney viscosity 20-150
Raw rubber 100 containing at least 10% by weight of polymer
Carbon black 10 to 100 parts by weight, sulfur
A rubber composition suitable for a tire tread, which comprises 0.1 to 5 parts by weight and a vulcanization accelerator.
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