JPH09268238A - Rubber composition for tire tread - Google Patents

Rubber composition for tire tread

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Publication number
JPH09268238A
JPH09268238A JP8078661A JP7866196A JPH09268238A JP H09268238 A JPH09268238 A JP H09268238A JP 8078661 A JP8078661 A JP 8078661A JP 7866196 A JP7866196 A JP 7866196A JP H09268238 A JPH09268238 A JP H09268238A
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JP
Japan
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weight
group
polymer
isoprene
rubber composition
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Application number
JP8078661A
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Japanese (ja)
Inventor
Kuniko Ito
久仁子 伊藤
Tatsuro Hamada
達郎 濱田
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Publication of JPH09268238A publication Critical patent/JPH09268238A/en
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject composition having remarkably improved low hysteresis loss while keeping good wet-skid performance by compounding silica to a polymer produced by using an organic lithium compound as a polymerization initiator. SOLUTION: This rubber composition is produced by compounding (A) 100 pts.wt. of a rubber component consisting of (i) >=30wt.% of at least one kind of polymer selected from isoprene polymers and isoprene-styrene copolymers produced by using an organic lithium compound as a polymerization initiator and (ii) the remaining part of a diene rubber with (B) 20-120 pts.wt. of silica, (C) <=100 pts.wt. of carbon black and (D) 0.2-10 pts.wt. of at least one kind of silane coupling agent expressed by Y3 -Si-Cn H2n A [Y is a 1-4C alkyl, an alkoxyl or Cl; (n) is 1-6; A is Sm Cn H2n Si-Y3 , X or Sm Z (X is nitroso, mercapto, etc.; Z is a group of formula I to formula III; (m) is 1-6)].

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤトレッド用
ゴム組成物に関する。特に、耐ウェットスキッド性、耐
破壊性を低下させることなく、転がり抵抗性が著しく低
減された、空気入りタイヤのトレッドに好適に使用でき
るゴム組成物に関する。
[0001] The present invention relates to a rubber composition for a tire tread. In particular, the present invention relates to a rubber composition which can be suitably used for a tread of a pneumatic tire in which rolling resistance is significantly reduced without lowering wet skid resistance and fracture resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、省資源、省エネルギーの社会的要
請により、自動車の燃料消費を節約するためにタイヤの
転がり抵抗を低減する研究が重要となってきている。タ
イヤの転がり抵抗を小さくすれば、自動車の燃料消費量
が軽減され、いわゆる低燃費タイヤとなることは一般に
知られており、タイヤの転がり抵抗を小さくするには、
タイヤのトレッドゴムにヒステリシスロスの小さい材料
を用いるのが一般的である。一方、走行安定性の要求か
らは、湿潤路面での摩擦抵抗(ウェットスキッド抵抗)
の大きいゴム材料が強く望まれるようになってきた。し
かしながら、これら低転がり抵抗と湿潤路面での摩擦抵
抗は、二律背反の関係があり、両特性を共に満足させる
ことは非常に困難であった。
2. Description of the Related Art In recent years, due to social demands for resource saving and energy saving, research on reducing rolling resistance of tires has become important in order to save fuel consumption of automobiles. It is generally known that if the rolling resistance of the tire is reduced, the fuel consumption of the automobile is reduced, and it becomes a so-called low fuel consumption tire.To reduce the rolling resistance of the tire,
It is general to use a material having a small hysteresis loss for the tread rubber of the tire. On the other hand, from the requirement of running stability, friction resistance on wet road surface (wet skid resistance)
There is a strong demand for large rubber materials. However, these low rolling resistance and frictional resistance on a wet road surface have a trade-off relationship, and it has been very difficult to satisfy both characteristics.

【0003】最近、タイヤの転がり抵抗及びウェットス
キッド抵抗とゴム組成物の粘弾性特性の対応付けが理論
的に示された。これによると、タイヤ走行時の転がり抵
抗を小さくするには、トレッドゴムのヒステリシスロス
を小さくする、すなわち、粘弾性的にはタイヤが走行時
に使用される50〜70℃の温度における損失正接(tan
δ) を低くすることが低燃費性に有効であることが示さ
れている。一方、ウェットスキッド抵抗性は、10〜2
0Hzの周波数下における0℃付近の損失正接と良く相
関することが知られており、このため、タイヤのグリッ
プ性能を改良するには、0℃付近の損失正接を大きくす
ることが必要である。
Recently, the correspondence between the rolling resistance and wet skid resistance of a tire and the viscoelastic properties of a rubber composition has been theoretically shown. According to this, in order to reduce the rolling resistance when the tire is running, the hysteresis loss of the tread rubber is made small, that is, in terms of viscoelasticity, the loss tangent (tan
It has been shown that lowering δ) is effective for fuel economy. On the other hand, wet skid resistance is 10 to 2
It is known to correlate well with the loss tangent in the vicinity of 0 ° C. under the frequency of 0 Hz. Therefore, in order to improve the grip performance of the tire, it is necessary to increase the loss tangent in the vicinity of 0 ° C.

【0004】また、ヒステリシスロスを減らす方法、す
なわち50〜70℃の温度におけるtanδを低くする
方法としては、高シスポリブタジエンゴムなどのガラス
転移温度の低い材料や、天然ゴムのように反発弾性の高
い材料を用いることが一般的である。しかしながら、こ
れらのゴムではウェットスキッド抵抗が極端に低下する
ことになり、従来技術では、走行安定性と低転がり抵抗
とを両立させることが著しく困難であった。
As a method of reducing the hysteresis loss, that is, a method of lowering tan δ at a temperature of 50 to 70 ° C., a material having a low glass transition temperature such as high cis polybutadiene rubber or a material having a high impact resilience like natural rubber is used. It is common to use materials. However, with these rubbers, the wet skid resistance is extremely lowered, and it has been extremely difficult to achieve both running stability and low rolling resistance in the related art.

【0005】これに対し、特公昭40−20262号公
報によれば、ブタジエンゴム、オイルおよびカーボンブ
ラックを含むゴム組成物に、シリカを配合したトレッド
を有するタイヤは、耐すべり性が改良されることを開示
している。しかし、この場合は、モジュラスが低いこと
により耐摩耗性に劣るものと予想される。また、特公昭
38−26765号公報には、ゴムラテックスにシリカ
ゾルを混合し、次いで噴霧乾燥することにより、通常の
混練方法よりもモジュラスの高いゴムを得る方法が提案
されている。しかしながら、この方法でも、カーボンブ
ラックの補強効果には及ばないのが現状である。
On the other hand, according to Japanese Examined Patent Publication No. 40-20262, a tire having a tread in which silica is blended with a rubber composition containing butadiene rubber, oil and carbon black has improved slip resistance. Is disclosed. However, in this case, it is expected that the wear resistance is poor due to the low modulus. Further, Japanese Patent Publication No. 38-26765 proposes a method of obtaining a rubber having a modulus higher than that of a usual kneading method by mixing silica sol with rubber latex and then spray-drying. However, at present, even this method does not reach the reinforcing effect of carbon black.

【0006】さらに、特開昭50−88150号公報に
は、シリカと硫黄原子を含むアルコキシシラン化合物に
より、耐すべり性に優れた冬季タイヤ用トレッドゴムが
提案されているが、好ましいトレッド物性を得るために
は、多量のアルコキシシラン化合物を必要としている。
Further, JP-A-50-88150 proposes a tread rubber for winter tires which is excellent in slip resistance by using an alkoxysilane compound containing silica and a sulfur atom, but obtains preferable tread physical properties. Therefore, a large amount of alkoxysilane compound is required.

【0007】さらにまた、特公昭49−36957号公
報には、加工性改良を目的として、有機リチウム化合物
を触媒に用いて得られるリチウム末端重合体に、シリコ
ンテトラハライド、トリクロロメチルシランなどを反応
させることにより、該アルコキシシラン化合物を中心に
した枝分かれ重合体を生成する方法が提案されている
が、得られる重合体はシリカと反応性を有する官能基が
残存しないため、シリカを充填剤に用いた加硫物の引張
強度は不充分なものである。また、この重合体にシリカ
を配合したゴムは、未加硫状態では粘度やグリーン強度
を高めるので、圧延、押し出し性を改良することができ
るが、永久伸びや動的発熱が大きいという欠点を有して
いる。
Further, in Japanese Patent Publication No. 49-36957, a lithium terminal polymer obtained by using an organolithium compound as a catalyst is reacted with silicon tetrahalide, trichloromethylsilane or the like for the purpose of improving processability. Therefore, a method for producing a branched polymer centered on the alkoxysilane compound has been proposed, but since the functional group having reactivity with silica does not remain in the obtained polymer, silica was used as the filler. The tensile strength of the vulcanized product is insufficient. Further, the rubber in which silica is blended with this polymer increases the viscosity and the green strength in the unvulcanized state, so that the rolling and extrudability can be improved, but there is a drawback that permanent elongation and dynamic heat generation are large. are doing.

【0008】さらに、近年アニオン重合を利用して前記
の背反問題を解決すべく多くの発明がなされている。例
えば、特開昭55−12133号、特開昭56−127
650号の各公報では、高ビニルポリブタジエンゴム
が、特開昭57−55204号、特開昭57−7303
0号公報では、高ビニルスチレンブタジエン共重合体ゴ
ムが、前記背反問題の改善に有効であると提案されてい
る。また、特開昭59−117514号、特開昭61−
103902号、特開昭61−14214号、特開昭6
1−141741号各公報では、重合体の分子鎖中にベ
ンゾフェノン、イソシアナート等の官能基を導入した変
性重合体を用いることにより発熱性を低減することを開
示している。しかしながら、上記のいずれの方法も、最
近の低転がり抵抗の要求値を十分に満足するものでな
い。
Further, in recent years, many inventions have been made to solve the above-mentioned antinomy problem by utilizing anionic polymerization. For example, JP-A-55-12133 and JP-A-56-127.
In each publication of 650, high vinyl polybutadiene rubber is disclosed in JP-A-57-55204 and JP-A-57-7303.
In Japanese Patent No. 0, it is proposed that a high vinyl styrene butadiene copolymer rubber is effective in improving the antithetic problem. Also, JP-A-59-117514 and JP-A-61-161
103902, JP 61-14214, JP 6
Japanese Patent Publication No. 1-141741 discloses that heat generation is reduced by using a modified polymer in which a functional group such as benzophenone or isocyanate is introduced into the molecular chain of the polymer. However, none of the above methods sufficiently satisfy the recent required values for low rolling resistance.

【0009】また特開平3−252431号では、ポリ
ブタジエン又はスチレンブタジエンゴムにシリカ及びシ
ランカップリング剤を配合し、諸特性を改良している
が、これらのポリマーを用いた場合、さらなる低ロス化
は難しい。
Further, in JP-A-3-252431, polybutadiene or styrene-butadiene rubber is blended with silica and a silane coupling agent to improve various properties. However, when these polymers are used, further loss reduction can be achieved. difficult.

【0010】また特開平3−252431号では、ポリ
ブタジエン又はスチレンブタジエンゴムにシリカ及びシ
ランカップリング剤を配合し、諸特性を改良し、そし
て、特許出願公開明細書WO88/05448号公報で
は、アルコキシシラン化合物変性ゴム状重合体にシリカ
を配合した系で、シランカップリング剤などの補強助剤
を多量に用いずに、引張強度が充分に高く、ウェットス
キッド特性を低下さることなく、転がり抵抗をさらに低
減したが、S−SBR(溶液重合SBR)を用いた場合
さらなる低ロス化の要求を満足することは難しい。
Further, in JP-A-3-252431, polybutadiene or styrene-butadiene rubber is blended with silica and a silane coupling agent to improve various properties, and in Patent Application Publication No. WO88 / 05448, alkoxysilane is disclosed. A system in which silica is compounded into a compound-modified rubber-like polymer, tensile strength is sufficiently high without using a large amount of reinforcing aid such as a silane coupling agent, wet skid characteristics are not deteriorated, and rolling resistance is further improved. Although it was reduced, it is difficult to satisfy the requirement for further loss reduction when S-SBR (solution polymerization SBR) is used.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、前
記のような従来の技術の欠点を克服して耐ウェットスキ
ッド性、破壊特性を低下させることなく、転がり抵抗を
著しく低減した空気入りタイヤのトレッドに好適に使用
できるゴム組成物を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to overcome the above-mentioned drawbacks of the prior art and to reduce wet skid resistance and fracture characteristics without significantly reducing rolling resistance. To provide a rubber composition that can be suitably used for the tread.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の構成とする。 〔I〕本発明のタイヤトレッド用の第1のゴム組成物
は、 (1)(ア)有機リチウム系化合物を開始剤とする、
(イ)イソプレン重合体およびイソプレン・スチレン共
重合体よりなる群から選択される少なくとも1種の重合
体を30重量%以上有し、 (2)残部がジエン系ゴムである、ゴム成分100重量
部に対して、 (3)シリカを20〜120重量部、 (4)カーボンブラックを100重量部以下、および (5)下記の一般式 Y3 −Si−Cn 2nA (I) (式中、Yは炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシル
基または塩素原子で3個のYは同一でも異なってもよ
く、nは1、2、3、4、5または6の整数を示し、A
は−Sm n 2nSi−Y3 基、X基または−Sm Z基
であり、ここでXはニトロソ基、メルカプト基、アミノ
基、エポキシ基、ビニル基、塩素原子またはイミド基、
Zは
In order to solve the above problems, the present invention has the following constitution. [I] The first rubber composition for a tire tread of the present invention comprises (1) (a) an organic lithium compound as an initiator,
(A) 100 parts by weight of a rubber component having 30% by weight or more of at least one polymer selected from the group consisting of isoprene polymers and isoprene-styrene copolymers, and (2) the balance being a diene rubber. relative, (3) silica 20 to 120 parts by weight, (4) less than 100 parts by weight of carbon black, and (5) general formula Y 3 -Si-C n H 2n a (I) ( wherein , Y is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxyl group or a chlorine atom, and three Ys may be the same or different, and n is an integer of 1, 2, 3, 4, 5 or 6, and A
Is -S m C n H 2n Si- Y 3 group, X group, or -S m Z group, wherein X is a nitroso group, a mercapto group, an amino group, an epoxy group, a vinyl group, a chlorine atom or an imide group,
Z is

【化2】 で表される群のうちいずれか1つであり、m及びnはそ
れぞれ1、2、3、4、5または6の整数を示し、Yは
前述の通りである。)で表されるシランカップリング剤
のうち少なくとも1種を0.2〜10重量部、配合する
ことを特徴とする。 〔II〕イソプレン重合体およびイソプレン・スチレン
共重合体の結合スチレン量が40重量%以下であり、イ
ソプレン部の1,2結合および3,4結合の合計量が5
〜60重量%であることを特徴とする。 〔III〕さらに、イソプレン重合体およびイソプレン
・スチレン共重合体の重量平均分子量が2×105 〜2
5×105 であること特徴とする。 〔IV〕さらに、本発明のタイヤトレッド用の第2のゴ
ム組成物は、 (1)(ア)結合スチレン量が40重量%以下であり、
(イ)結合イソプレン部の1,2結合及び3,4結合の
合計量が5〜60重量%であり、(ウ)アニオン重合に
より得られる、イソプレン重合体および/またはイソプ
レン・スチレン共重合体を30重量%以上含有し、か
つ、前記重合体の活性末端を、下記の一般式 Xn Si(OR)m 4-m-n (II) (式中、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子など
のハロゲン原子、Rは炭素数1〜20のアルキル基、ア
リール基、ビニル基またはハロゲン化アルキル基、mは
1、2、3または4、nは0、1または2、mとnの和
は2、3または4を示す。)で表される群から選択され
る少なくとも1種のアルコキシシラン化合物で変性した
変性重合体を30重量%以上含有するゴム成分100重
量部に対して、 (2)シリカを20〜120重量部、および (3)カーボンブラックを100重量部以下、配合する
ことを特徴とする。 〔V〕また、前記重合体の重量平均分子量が2×105
〜25×105 であることを特徴とする。
Embedded image Is any one of the groups represented by, m and n each represent an integer of 1, 2, 3, 4, 5 or 6, and Y is as described above. ). At least one kind of the silane coupling agent represented by (4) is mixed in an amount of 0.2 to 10 parts by weight. [II] The amount of bound styrene in the isoprene polymer and the isoprene-styrene copolymer is 40% by weight or less, and the total amount of 1,2 bonds and 3,4 bonds in the isoprene portion is 5%.
˜60% by weight. [III] Furthermore, the weight average molecular weight of the isoprene polymer and the isoprene-styrene copolymer is 2 × 10 5 to 2
It is characterized by being 5 × 10 5 . [IV] Furthermore, the second rubber composition for a tire tread of the present invention has (1) (a) the amount of bound styrene is 40% by weight or less,
(A) The total amount of 1,2 bonds and 3,4 bonds in the bound isoprene part is 5 to 60% by weight, and (c) an isoprene polymer and / or an isoprene-styrene copolymer obtained by anionic polymerization is used. 30% by weight or more, and the active end of the polymer is represented by the following general formula X n Si (OR) m R 4-mn (II) (wherein X is a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, etc.). Is a halogen atom, R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, a vinyl group or a halogenated alkyl group, m is 1, 2, 3 or 4, n is 0, 1 or 2, and the sum of m and n is 2, 3 or 4) is added to 100 parts by weight of a rubber component containing 30% by weight or more of a modified polymer modified with at least one alkoxysilane compound selected from the group represented by (2) 20 to 120 weight of silica , And (3) of carbon black 100 parts by weight or less, and wherein the blending. [V] Further, the weight average molecular weight of the polymer is 2 × 10 5.
It is characterized in that it is ˜25 × 10 5 .

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明を詳細に説明する。第1の
ゴム組成物に配合されるシランカップリング剤として
は、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラス
ルフィド、 ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テ
トラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピ
ル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリル
エチル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキ
シシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、
2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、3−ニトロ
プロピルトリメトキシシラン、3−ニトロプロピルトリ
エトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロ
ロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエ
トキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−N,
N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−
トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカ
ルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリル
エチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスル
フィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾ
ールテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピ
ルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキ
シシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−
トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフ
ィド等があげられ、ビス(3−トリエトキシシリルプロ
ピル)テトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロ
ピルベンゾチアゾールテトラスルフィド等が好ましい。
また、式 (2)において3個のYが同一でなくてもよく、
例えばその例としてビス(3−ジエトキシメチルシリル
プロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピル
ジメトキシメチルシラン、3−ニトロプロピルジメトキ
シメチルシラン、3−クロロプロピルジメトキシメチル
シラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジ
メチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシ
メチルシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィ
ド等があげられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in detail. Examples of the silane coupling agent blended in the first rubber composition include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl). Tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane,
2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2- Chloroethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N,
N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-
Triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzo Thiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-
Examples thereof include trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, and bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropyl benzothiazole tetrasulfide, and the like are preferable.
Further, in the formula (2), three Ys may not be the same,
For example, as examples thereof, bis (3-diethoxymethylsilylpropyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, 3-nitropropyldimethoxymethylsilane, 3-chloropropyldimethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilylpropyl-N, N- Examples thereof include dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide and dimethoxymethylsilylpropyl benzothiazole tetrasulfide.

【0014】シランカップリング剤の添加量は、0.2
〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部であり、シ
リカの配合量によって調節される。シランカップリング
剤の添加量が0.2重量部未満ではカップリング効果が
極めて小さいため、転がり抵抗及び耐摩耗性の改良効果
が見られず、10重量部を超えると補強性が低下し、耐
摩耗性、耐カット性が悪化する。
The amount of silane coupling agent added is 0.2.
It is -10 parts by weight, preferably 0.5-5 parts by weight, and is adjusted by the amount of silica compounded. If the addition amount of the silane coupling agent is less than 0.2 parts by weight, the coupling effect is extremely small, and therefore the rolling resistance and abrasion resistance are not improved, and if it exceeds 10 parts by weight, the reinforcing property decreases and Abrasion resistance and cut resistance deteriorate.

【0015】また、本発明の第1のゴム組成物にかかる
重合体を本発明にかかる一般式(II)で表されるアル
コキシシラン化合物で変性してもよい。
The polymer according to the first rubber composition of the present invention may be modified with the alkoxysilane compound represented by the general formula (II) according to the present invention.

【0016】第2のゴム組成物にかかるアルコキシシラ
ン化合物変性重合体の製造で使用される不活性有機溶媒
としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサ
ン、ヘプタン、ベンゼン、キシレン、トルエン、テトラ
ヒドロフラン、ジエチルエーテルなどが挙げられる。
Examples of the inert organic solvent used in the production of the alkoxysilane compound-modified polymer of the second rubber composition include pentane, hexane, cyclohexane, heptane, benzene, xylene, toluene, tetrahydrofuran, diethyl ether. And so on.

【0017】本発明のリビングポリマーと反応させるア
ルコキシシラン化合物は、一般式(II)で表され、R
のうち、アルキル基としてはメチル基、エチル基、n−
プロピル基、t−ブチル基などを、アリール基としては
フェニル基、トルイル基、ナフチル基などを、ハロゲン
化アルキル基としてはクロロメチル基、ブロムメチル
基、ヨードメチル基、クロロエチル基等を挙げることが
できる。
The alkoxysilane compound to be reacted with the living polymer of the present invention is represented by the general formula (II) and R
Of these, as the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, n-
Examples thereof include propyl group and t-butyl group, examples of aryl group include phenyl group, toluyl group and naphthyl group, and examples of halogenated alkyl group include chloromethyl group, bromomethyl group, iodomethyl group, chloroethyl group and the like.

【0018】前記一般式(II)において、nが0でm
が2の場合はジアルキルジアルコキシシラン、nが0で
mが3の場合はモノアルキルトリアルコキシシラン、n
が0でmが4の場合はテトラアルコキシシラン、nが1
でmが1の場合はモノハロゲン化ジアルキルモノアルコ
キシシラン、nが1でmが2の場合はモノハロゲン化モ
ノアルキルジアルコキシシラン、nが1でmが3の場合
はモノハロゲン化トリアルコキシシラン、nが2でmが
1の場合はジハロゲン化モノアルキルモノアルコキシシ
ラン、nが2でmが2の場合はジハロゲン化ジアルコキ
シシランであり、いずれもリビングポリマーの活性末端
と反応性を有する化合物である。
In the general formula (II), n is 0 and m
Is 2 is a dialkyl dialkoxy silane, n is 0 and m is 3 is a monoalkyl trialkoxy silane, n
Is 0 and m is 4, tetraalkoxysilane, n is 1
Where m is 1, a monohalogenated dialkylmonoalkoxysilane, when n is 1 and m is 2, a monohalogenated monoalkyldialkoxysilane, and when n is 1 and m is 3, a monohalogenated trialkoxysilane. , N is 2 and m is 1, a dihalogenated monoalkyl monoalkoxysilane, and n is 2 and m is a dihalogenated dialkoxysilane, both of which are reactive with the active end of the living polymer. Is.

【0019】特に、nが0でmが3であるモノアルキル
トリアルコキシシラン、nが0でmが4であるテトラア
ルコキシシラン、nが1でmが2であるモノハロゲン化
モノアルキルジアルコキシシランは、リビングポリマー
をカップリングさせることにより加工性を改良し、しか
もシリカなどと親和性の高い官能基を重合体に付与する
観点から好ましい。
Particularly, a monoalkyltrialkoxysilane in which n is 0 and m is 3, a tetraalkoxysilane in which n is 0 and m is 4, and a monohalogenated monoalkyldialkoxysilane in which n is 1 and m is 2. Is preferred from the viewpoint of improving the processability by coupling the living polymer and further imparting to the polymer a functional group having a high affinity for silica and the like.

【0020】本発明で使用される前記一般式(II)で
表されるアルコキシシラン化合物の具体例としては、例
えばテトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)シラン、
テトラフェノキシシラン、メチルトリス(2−エチルヘ
キシルオキシ)シラン、エチルトリス(2−エチルヘキ
シルオキシ)シラン、エチルトリフェノキシシラン、ビ
ニルトリス(2−エチルヘキシルオキシ)シラン、ビニ
ルトリフェノキシシラン、メチルビニルビス(2−エチ
ルヘキシルオキシ)シラン、エチルビニルジフェノキシ
シラン、トリ−t−ブトキシモノクロロシラン、トリフ
ェノキシモノクロロシラン、モノクロロメチルジフェノ
キシシラン、モノクロロメチルビス(2−エチルヘキシ
ルオキシ)シラン、モノブロモエチルジフェノキシシラ
ン、モノブロモビニルジフェノキシシラン、モノブロモ
イソプロペニルビス(2−エチルヘキシルオキシ)シラ
ン、ジクロロ−ジ−t−ブトキシシラン、ジトリルジク
ロロシラン、ジ−t−ブトキシジヨードシラン、ジフェ
ノキシジヨードシラン、メチルトリス(2−メチルブト
キシ)シラン、ビニルトリス(2−メチルブトキシ)シ
ラン、モノクロロメチルビス(2−メチルブトキシ)シ
ラン、ビニルトリス(3−メチルブトキシ)シランなど
を挙げることができる。
Specific examples of the alkoxysilane compound represented by the general formula (II) used in the present invention include, for example, tetrakis (2-ethylhexyloxy) silane,
Tetraphenoxysilane, methyltris (2-ethylhexyloxy) silane, ethyltris (2-ethylhexyloxy) silane, ethyltriphenoxysilane, vinyltris (2-ethylhexyloxy) silane, vinyltriphenoxysilane, methylvinylbis (2-ethylhexyloxy) Silane, ethylvinyldiphenoxysilane, tri-t-butoxymonochlorosilane, triphenoxymonochlorosilane, monochloromethyldiphenoxysilane, monochloromethylbis (2-ethylhexyloxy) silane, monobromoethyldiphenoxysilane, monobromovinyldiphenoxysilane Silane, monobromoisopropenylbis (2-ethylhexyloxy) silane, dichloro-di-t-butoxysilane, ditolyldichlorosilane, di- -Butoxydiiodosilane, diphenoxydiiodosilane, methyltris (2-methylbutoxy) silane, vinyltris (2-methylbutoxy) silane, monochloromethylbis (2-methylbutoxy) silane, vinyltris (3-methylbutoxy) silane, etc. Can be mentioned.

【0021】これらのアルコキシシラン化合物のうち、
nが0または1のアルコキシシラン化合物、この中で
も、特にモノクロロメチルジフェノキシシラン、ビニル
トリス(2−エチルヘキシルオキシ)シラン、モノクロ
ロビニルビス(2−エチルヘキシルオキシ)シランが好
ましい。これらのアルコキシシラン化合物は1種単独で
使用することも、あるいは2種類以上を併用することも
できる。
Of these alkoxysilane compounds,
Alkoxysilane compounds in which n is 0 or 1 are preferred, of which monochloromethyldiphenoxysilane, vinyltris (2-ethylhexyloxy) silane, and monochlorovinylbis (2-ethylhexyloxy) silane are particularly preferred. These alkoxysilane compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0022】本発明のアルコキシシラン化合物変性ゴム
状重合体は、前記リビングポリマーの活性末端に上記一
般式で表されるアルコキシシラン化合物を反応させて得
られるが、この際のアルコキシシラン化合物の使用量
は、リビングポリマーの活性末端1個当たり、好ましく
は0.7分子以上、より好ましくは0.7〜5.0、さ
らに好ましくは0.7〜2.0分子反応させて得られる
ものであり、0.7モル未満では分岐ポリマーの生成が
多く、分子量分布の変動が大きく、分子量および分子量
分布のコントロールが難しくなり、5.0モルを超える
場合、物性上の改良効果は飽和しており経済上好ましく
ない。
The alkoxysilane compound-modified rubber-like polymer of the present invention is obtained by reacting the active end of the living polymer with the alkoxysilane compound represented by the above general formula. The amount of the alkoxysilane compound used at this time is Is obtained by reacting preferably 0.7 molecules or more, more preferably 0.7 to 5.0, and still more preferably 0.7 to 2.0 molecules per active end of the living polymer, If it is less than 0.7 mol, a large amount of branched polymer is produced, the fluctuation of the molecular weight distribution is large, and it becomes difficult to control the molecular weight and the molecular weight distribution. Not preferable.

【0023】この際、リビングポリマーの活性末端に、
先ず、少量のアルコキシシラン化合物を添加し、分岐構
造を有する重合体を形成させ、次いで残りの活性末端を
さらに別のアルコキシシラン化合物で変性するなどのア
ルコキシシラン化合物の二段添加も可能である。本発明
において、リビングポリマーの活性末端と官能基を有す
るアルコキシシラン化合物との反応は、リビングポリマ
ーの重合系の溶液中にアルコキシシラン化合物を添加す
るか、あるいはアルコキシシラン化合物を含む有機溶液
中にリビングポリマーの溶液を添加することにより実施
される。
At this time, at the active end of the living polymer,
It is also possible to add the alkoxysilane compound in two steps, such as first adding a small amount of the alkoxysilane compound to form a polymer having a branched structure, and then modifying the remaining active terminal with another alkoxysilane compound. In the present invention, the reaction between the active end of the living polymer and the alkoxysilane compound having a functional group is carried out by adding the alkoxysilane compound to the solution of the living polymer, or living in an organic solution containing the alkoxysilane compound. It is carried out by adding a solution of the polymer.

【0024】反応温度は、−120〜+150℃、好ま
しくは−80〜+120℃であり、反応時間は1分〜5
時間、好ましくは5分間〜2時間である。反応終了後、
ポリマー溶液中にスチームを吹き込んで溶媒を除去する
か、あるいはメタノールなどの溶媒を加えてアルコキ
シシラン化合物変性ゴム状重合体を凝固した後、熱ロー
ルもしくは減圧下で乾燥してアルコキシシラン化合物変
性ゴム状重合体を得ることができる。また、ポリマー溶
液を直接減圧下で溶媒を除去してアルコキシシラン化合
物変性ゴム状重合体を得ることもできる。
The reaction temperature is -120 to + 150 ° C, preferably -80 to + 120 ° C, and the reaction time is 1 minute to 5 minutes.
The time is preferably 5 minutes to 2 hours. After the reaction,
Steam is blown into the polymer solution to remove the solvent, or a negative solvent such as methanol is added to solidify the alkoxysilane compound-modified rubbery polymer, which is then dried on a hot roll or under reduced pressure to obtain an alkoxysilane compound-modified rubber. Polymers can be obtained. It is also possible to directly remove the solvent from the polymer solution under reduced pressure to obtain an alkoxysilane compound-modified rubbery polymer.

【0025】第1および第2のゴム組成物にかかるイソ
プレン重合体およびスチレン・イソプレン共重合体は、
イソプレンモノマーあるいはイソプレンモノマーとスチ
レンモノマーとをアニオン重合させることにより得られ
る。第1のゴム組成物にかかる重合開始剤は有機リチウ
ム系化合物とするが、第2のゴム組成物にかかる上記重
合体の重合に際しても、リチウム系開始剤が好ましく、
例えば、メチルリチウム、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、ヘキシルリチウム、オ
クチルリチウム、フェニルリチウム、シクロヘキシルリ
チウム、1,4−ジリチオブタンなどが挙げられる。好
ましくは、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウ
ムである。
The isoprene polymer and the styrene-isoprene copolymer of the first and second rubber compositions are
It is obtained by anionically polymerizing an isoprene monomer or an isoprene monomer and a styrene monomer. The polymerization initiator for the first rubber composition is an organolithium-based compound, but a lithium-based initiator is preferable for the polymerization of the polymer for the second rubber composition,
Examples thereof include methyllithium, ethyllithium, propyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, hexyllithium, octyllithium, phenyllithium, cyclohexyllithium, and 1,4-dilithiobutane. Preferred are n-butyllithium and sec-butyllithium.

【0026】これらの有機リチウム系化合物は、単独で
用いても2種類以上混合して用いてもよい。また、これ
らの有機リチウム系化合物は、モノマー100g当たり
0.2〜20mmolの範囲で用いることができる。重
合は通常、−20℃〜150℃の範囲で行われるが、好
ましくは20℃〜120℃の範囲である。また、重合反
応は、上昇温度下で行っても等温下で行ってもよい。
These organolithium compounds may be used alone or in combination of two or more. Moreover, these organolithium compounds can be used within a range of 0.2 to 20 mmol per 100 g of the monomer. The polymerization is usually performed in the range of -20 ° C to 150 ° C, preferably 20 ° C to 120 ° C. Further, the polymerization reaction may be carried out at an elevated temperature or at an isothermal temperature.

【0027】両発明で用いる炭化水素溶媒としては、脂
肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素から選
ばれ、好ましくは、プロパン、n−ブタン、i−ブタ
ン、n−ペンタン、i−ペンタン、シス−2−ブテン、
トランス−2−ブテン、i−ブテン、1−ブテン、n−
ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、i−オクタ
ン、メチルシクロペンタン、シクロペンタン、シクロヘ
キサン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、1−ペンテン、
2−ペンテン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチル
ベンゼンなどから1種あるいは2種選んで用いる。
The hydrocarbon solvent used in both inventions is selected from aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, preferably propane, n-butane, i-butane, n-pentane, i. -Pentane, cis-2-butene,
Trans-2-butene, i-butene, 1-butene, n-
Hexane, n-heptane, n-octane, i-octane, methylcyclopentane, cyclopentane, cyclohexane, 1-hexene, 2-hexene, 1-pentene,
One or two selected from 2-pentene, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and the like are used.

【0028】溶媒中の単量体濃度は、通常5〜50重量
%、好ましくは10〜35重量%である。前記重合体
は、結合スチレン量が40重量%以下、且つイソプレン
部の1,2結合および3,4結合の合計量が5〜60重
量%であることを特徴とする。結合スチレン量が40重
量%超過ではヒステリシスロスが大きく低転がり抵抗性
が低下する。イソプレン部の1,2結合および3,4結
合の合計量において、5重量%未満では製造上困難であ
り、60重量%超過ではゴム状として得ることは難しく
なり、またヒステリシスロスが大きく低転がり性が低下
する。また、両発明の重合体については、リビングポリ
マーの構造に準じてブロック共重合体あるいはランダム
共重合体であってもよい。
The monomer concentration in the solvent is usually 5 to 50% by weight, preferably 10 to 35% by weight. The polymer is characterized in that the amount of bound styrene is 40% by weight or less, and the total amount of 1,2 bonds and 3,4 bonds in the isoprene portion is 5 to 60% by weight. When the amount of bound styrene exceeds 40% by weight, hysteresis loss is large and low rolling resistance is lowered. When the total amount of 1,2 bonds and 3,4 bonds in the isoprene part is less than 5% by weight, it is difficult to produce, and when it exceeds 60% by weight, it becomes difficult to obtain a rubber-like product, and the hysteresis loss is large and the rolling property is low. Is reduced. Further, the polymers of both inventions may be block copolymers or random copolymers according to the structure of the living polymer.

【0029】なお、両発明のイソプレン重合体およびイ
ソプレン・スチレン共重合体の分子量は、広い範囲にわ
たって変化させることができるが、好ましくは、重量平
均分子量2×105 〜25×105 である。2×105
未満では、ヒステリシスロスが大きくなり、低転がり抵
抗性が劣り、25×105 超過のポリマーは製造上困難
で加工性が悪くなる傾向にある。
The molecular weights of the isoprene polymer and the isoprene-styrene copolymer of both inventions can be varied over a wide range, but the weight average molecular weight is preferably 2 × 10 5 to 25 × 10 5 . 2 x 10 5
When it is less than 1, the hysteresis loss becomes large, the low rolling resistance is inferior, and the polymer exceeding 25 × 10 5 tends to be difficult in production and the processability tends to be deteriorated.

【0030】有機リチウム系化合物を開始剤として得ら
れる重合体は、ゴム成分として単独で使用することがで
きるが、必要に応じてゴム100重量部中70重量%未
満、好ましくは50重量部以下の他のジエン系ゴム、例
えば、天然ゴム又は他の合成ゴム、即ち乳化重合及び溶
液重合スチレン−ブタジエン共重合体、ポリブタジエ
ン、ポリイソプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共
重合体(NBR)、ブチルゴム、エチレン−プロピレン
−ジエン三元共重合体、ハロゲン化ブチルゴム等をブレ
ンドして使用することができる。また、ゴム成分中、重
合体は30重量%以上必要であるが、30重量%未満で
は低転がり抵抗性とウェットスキッド抵抗性が両立でき
なくなるからである。
The polymer obtained by using an organolithium compound as an initiator can be used alone as a rubber component, but if necessary, it is less than 70% by weight, preferably 50 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the rubber. Other diene rubbers, such as natural rubber or other synthetic rubbers, namely emulsion and solution polymerized styrene-butadiene copolymers, polybutadiene, polyisoprene, acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR), butyl rubber, ethylene-propylene- A diene terpolymer, a halogenated butyl rubber or the like can be blended and used. Further, the polymer is required to be 30% by weight or more in the rubber component, but if it is less than 30% by weight, low rolling resistance and wet skid resistance cannot be achieved at the same time.

【0031】この発明においてゴム成分に配合されるシ
リカは、充填剤として用いられ、ゴム成分100重量部
当たり20〜120重量部である。20重量部未満であ
ると充填補強効果が小さいため耐摩耗性が劣り、一方、
120重量部を超えると加工性、破壊特性が劣る。な
お、充填剤として100重量部以下のカーボンブラック
をシリカと併用してもよく、これによりシリカ単独使用
に比べて加工性、耐摩耗性、耐カット性を改良すること
ができる。この場合、カーボンブラック/シリカの重量
比は、95/5〜10〜90の範囲が耐ウェットスキッ
ド性、転がり抵抗性及び耐摩耗性のバランス上好まし
い。
The silica compounded in the rubber component in the present invention is used as a filler and is 20 to 120 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber component. If it is less than 20 parts by weight, the effect of filling and reinforcing is small, so that the wear resistance is poor.
If it exceeds 120 parts by weight, the workability and the fracture properties are poor. It should be noted that 100 parts by weight or less of carbon black as a filler may be used in combination with silica, whereby the workability, abrasion resistance and cut resistance can be improved as compared with the case of using silica alone. In this case, the weight ratio of carbon black / silica is preferably in the range of 95/5 to 10 to 90 in terms of the balance between wet skid resistance, rolling resistance and abrasion resistance.

【0032】なお、この発明に使用されるゴム組成物に
は、更に必要に応じて炭酸マグネシウム、炭酸カルシウ
ム、クレーなどの粉末状充填剤、ガラス繊維、ウィスカ
ーなどの繊維状充填剤を配合することができ、もちろ
ん、亜鉛華、老化防止剤、加硫促進剤、加硫剤などの加
硫ゴム配合剤を加えることができる。
The rubber composition used in the present invention may further contain powdered fillers such as magnesium carbonate, calcium carbonate and clay, and fibrous fillers such as glass fibers and whiskers, if necessary. Of course, vulcanized rubber compounding agents such as zinc white, an antioxidant, a vulcanization accelerator, and a vulcanizing agent can be added.

【0033】[0033]

【実施例】先ず、第1のゴム組成物を実施例に基づいて
説明する。 (1)重合体A〜Lの調製(表1参照) 内容量5リットルの反応器に窒素雰囲気下で、シクロヘ
キサン2250g、イソプレン440g、テトラヒドロ
フラン1.1gを仕込む。開始温度30℃に調節した
後、n−ブチルリチウム0.30gを添加し、断熱下、
上昇温度下で重合を行い、重合体Aを得た。
EXAMPLES First, the first rubber composition will be described based on examples. (1) Preparation of Polymers A to L (see Table 1) A reactor having an internal volume of 5 liters was charged with 2250 g of cyclohexane, 440 g of isoprene and 1.1 g of tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere. After adjusting the starting temperature to 30 ° C., 0.30 g of n-butyllithium was added, and under adiabatic condition,
Polymerization was performed at an elevated temperature to obtain a polymer A.

【0034】以下、イソプレンモノマーの他にスチレン
モノマーを仕込み、それらの比を変えることで共重合体
B,C,Gを得た。さらに共重合体Bのn−ブチルリチ
ウムの量を変化させ、共重合体E,F,Hを得た。ま
た、重合体Aのテトラヒドロフランの添加量を変化する
ことにより、重合体Dを得た。
Hereinafter, copolymers B, C and G were obtained by charging a styrene monomer in addition to the isoprene monomer and changing the ratio thereof. Further, the amounts of n-butyllithium in copolymer B were changed to obtain copolymers E, F and H. Further, a polymer D was obtained by changing the amount of tetrahydrofuran added to the polymer A.

【0035】次に、共重合体Bの重合後のポリマー溶液
にモノクロロメチルジフェノキシシランのシクロヘキサ
ン溶液9.38ml(濃度0.50モル/リットル、n
−ブチルリチウムに対するモノクロロメチルジフェノキ
シシランのモル比は、1.00に相当する)を加えたと
ころ、リビングアニオンの黄赤色が消失し、溶液粘度が
高くなった。さらに、50℃で30分間反応させた。所
定時間後、2,6−ジ−t−ブチルフェノール(BH
T)を重合体100g当たり0.7g加え、スチームで
脱溶後、100℃の熱ロールで乾燥し、共重合体Iを得
た。
Next, 9.38 ml of a cyclohexane solution of monochloromethyldiphenoxysilane was added to the polymer solution of the copolymer B after polymerization (concentration: 0.50 mol / liter, n
The molar ratio of monochloromethyldiphenoxysilane to butyllithium corresponds to 1.00), the yellow anion of the living anion disappeared and the solution viscosity increased. Furthermore, the reaction was carried out at 50 ° C. for 30 minutes. After a predetermined time, 2,6-di-t-butylphenol (BH
T) was added in an amount of 0.7 g per 100 g of the polymer, steam-dissolved, and dried on a hot roll at 100 ° C. to obtain a copolymer I.

【0036】また、共重合体Iにおいて、モノクロロメ
チルジフェノキシシランの代わりにビニルトリス(2−
エチルヘキシルオキシ)シラン(共重合体J)、テトラ
フェノキシシラン(共重合体K)、メチルトリエトキシ
シラン(共重合体L)を用い各共重合体を得た。
Further, in the copolymer I, vinyltris (2-) was used instead of monochloromethyldiphenoxysilane.
Each copolymer was obtained using ethylhexyloxy) silane (copolymer J), tetraphenoxysilane (copolymer K), and methyltriethoxysilane (copolymer L).

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】(2)シランカップリング剤 表2記載のシランカップリング剤を使用する。(2) Silane coupling agent The silane coupling agent shown in Table 2 is used.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】(3)配合及び混練り 表3記載の配合処方に従い、250mlのラボプラスト
ミル及び3インチロールにより混練り配合を行う。
(3) Blending and kneading According to the blending recipe shown in Table 3, kneading and blending is performed with a 250 ml Labo Plastomill and a 3 inch roll.

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】(4)加硫 配合ゴムを145℃で30分間加硫する。 (5)重合体A〜Lの物性評価(結果:表4参照) 重合体のミクロ構造は、プロトンNMRにより求めた。(4) Vulcanization The compounded rubber is vulcanized at 145 ° C. for 30 minutes. (5) Evaluation of Physical Properties of Polymers A to L (Result: See Table 4) The microstructure of the polymer was determined by proton NMR.

【0043】(6)加硫ゴムの物性評価(結果:表4参
照)破壊強度の測定 JIS K−6301に準拠し、比較例1における値を
100として指数表示した。tanδ(50℃)の測定 米国レオメトリックス社製の動的スペクトロメーターを
使用し、50℃にて、動的せん断歪み(振幅1.0%、
周波数15Hz)を与えてtanδを測定し、これの逆
数を、比較例1における値を100として指数表示し
た。従って、数値が大きいほどヒステリシスロスが小さ
く良好であることを示す。耐ウェットスキッド性の測定 測定温度を0℃とし、上記と同様にtanδを測定し、
比較例1における値を100として指数表示した。数値
が大きい程、ウェットスキッド抵抗が大きく、良好であ
る。
(6) Evaluation of Physical Properties of Vulcanized Rubber (Result: See Table 4) Measurement of Breaking Strength Based on JIS K-6301, the value in Comparative Example 1 was set to 100 and displayed as an index. Measurement of tan δ (50 ° C) Dynamic shear strain (amplitude 1.0%, at 50 ° C) using a dynamic spectrometer manufactured by Rheometrics Co., USA
Tan δ was measured by applying a frequency of 15 Hz), and the reciprocal of this was expressed as an index with the value in Comparative Example 1 being 100. Therefore, the larger the value, the smaller the hysteresis loss and the better. Wet skid resistance measurement The measurement temperature is 0 ° C., tan δ is measured in the same manner as above,
The value in Comparative Example 1 was set to 100 and displayed as an index. The larger the value, the larger the wet skid resistance and the better.

【0044】[0044]

【表4】 [Table 4]

【0045】尚、比較例2は、ゴム成分として日本合成
ゴム(株)のIR2200、比較例3は同社のE−SB
R(#1500)、比較例4は同社のS−SBR(SL
552)を使用した。
Comparative Example 2 is IR2200 manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. as a rubber component, and Comparative Example 3 is E-SB manufactured by the same company.
R (# 1500), Comparative Example 4 is S-SBR (SL
552) was used.

【0046】次に、第2のゴム組成物を実施例に基づい
て説明する。 (1)重合体M、N、O、P、Q、R、Sの調製(表5
参照) 内容量5リットルの反応器に窒素雰囲気下で、シクロヘ
キサン2250g、イソプレン440g、テトラヒドロ
フラン1.1gを仕込む。開始温度30℃に調節した
後、n−ブチルリチウム0.30gを添加し、断熱下、
上昇温度下で重合を行った。
Next, the second rubber composition will be described based on examples. (1) Preparation of Polymers M, N, O, P, Q, R, S (Table 5
Reference) A reactor having an internal capacity of 5 liters is charged with 2250 g of cyclohexane, 440 g of isoprene and 1.1 g of tetrahydrofuran under a nitrogen atmosphere. After adjusting the starting temperature to 30 ° C., 0.30 g of n-butyllithium was added, and under adiabatic condition,
Polymerization was carried out at elevated temperature.

【0047】次に、このポリマー溶液にモノクロロメチ
ルジフェノキシシランのシクロヘキサン溶液9.38m
l(濃度0.50モル/リットル、n−ブチルリチウム
に対するモノクロロメチルジフェノキシシランのモル比
は、1.00に相当する)を加えたところ、リビングア
ニオンの黄赤色が消失し、溶液粘度が高くなった。さら
に、50℃で30分間反応させた。所定時間後、2,6
−ジ−t−ブチルフェノール(BHT)を重合体100
g当たり0.7g加え、スチームで脱溶後、100℃の
熱ロールで乾燥し、重合体Mを得た。また、重合体Mの
テトラヒドロフランの添加量を変化することにより、重
合体Oを得た。
Next, a cyclohexane solution of monochloromethyldiphenoxysilane (9.38 m) was added to the polymer solution.
1 (concentration 0.50 mol / l, the molar ratio of monochloromethyldiphenoxysilane to n-butyllithium corresponds to 1.00) was added, the yellow anion of the living anion disappeared and the solution viscosity was high. became. Furthermore, the reaction was carried out at 50 ° C. for 30 minutes. After a certain time, 2, 6
-Di-t-butylphenol (BHT) polymer 100
0.7 g per g was added, the solution was melted with steam, and then dried with a hot roll at 100 ° C. to obtain a polymer M. Further, a polymer O was obtained by changing the amount of tetrahydrofuran added to the polymer M.

【0048】以下、イソプレンモノマーの他にスチレン
モノマーを仕込み、それらの比を変えることで共重合体
N,Sを得た。さらに共重合体Iのn−ブチルリチウム
の量を変化させ、共重合体P,Q,Rを得た。尚、比較
例24は、アルコキシシラン変性のSBRを使用した。
結合スチレン量は20重量%、ビニル結合含有量は60
重量%である。
Hereinafter, styrene monomer was charged in addition to isoprene monomer, and the ratio thereof was changed to obtain copolymers N and S. Further, the amount of n-butyllithium in copolymer I was changed to obtain copolymers P, Q and R. In Comparative Example 24, alkoxysilane-modified SBR was used.
20% by weight of bound styrene, 60% of vinyl bond
% By weight.

【0049】[0049]

【表5】 [Table 5]

【0050】(2)配合及び混練り 表6記載の配合処方に従い、250mlのラボプラスト
ミル及び3インチロールにより混練り配合を行う。
(2) Blending and kneading According to the blending recipe shown in Table 6, kneading and blending is performed with a 250 ml Labo Plastomill and a 3 inch roll.

【0051】[0051]

【表6】 [Table 6]

【0052】(3)加硫 配合ゴムを145℃で30分間加硫する。 (4)重合体の物性評価(結果:表7参照) 重合体のミクロ構造は、プロトンNMRにより求めた。(3) Vulcanization The compounded rubber is vulcanized at 145 ° C. for 30 minutes. (4) Evaluation of Physical Properties of Polymer (Result: See Table 7) The microstructure of the polymer was determined by proton NMR.

【0053】(5)加硫ゴムの物性評価(結果:表7参
照)破壊強度の測定 JIS K−6301に準拠し、比較例21における値
を100として指数表示した。tanδ(50℃)の測定 米国レオメトリックス社製の動的スペクトロメーターを
使用し、50℃にて、動的せん断歪み(振幅1.0%、
周波数15Hz)を与えてtanδを測定し、これの逆
数を、比較例21における値を100として指数表示し
た。従って、数値が大きいほどヒステリシスロスが小さ
く良好であることを示す。耐ウェットスキッド性の測定 測定温度を0℃とした他は、上記と同様にtanδを測
定し、比較例21における値を100として指数表示し
た。数値が大きい程、ウェットスキッド抵抗が大きく、
良好である。
(5) Evaluation of Physical Properties of Vulcanized Rubber (Result: See Table 7) Measurement of Breaking Strength Based on JIS K-6301, the value in Comparative Example 21 was set to 100 and displayed as an index. Measurement of tan δ (50 ° C) Dynamic shear strain (amplitude 1.0%, at 50 ° C) using a dynamic spectrometer manufactured by Rheometrics Co., USA
The frequency was set to 15 Hz) and tan δ was measured, and the reciprocal of this was expressed as an index with the value in Comparative Example 21 being 100. Therefore, the larger the value, the smaller the hysteresis loss and the better. Wet skid resistance measurement tan δ was measured in the same manner as above except that the measurement temperature was 0 ° C., and the value in Comparative Example 21 was set to 100 and displayed as an index. The higher the number, the greater the wet skid resistance,
It is good.

【0054】[0054]

【表7】 [Table 7]

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1のゴ
ム組成物によると、以下の効果を得ることができる。有
機リチウム系化合物を開始剤として得られる重合体にシ
リカを配合し、シランカップリング剤を使用すること
で、ウェットスキッド性能を維持しながら、イソプレン
の低ロス性を活かして、低ヒステリシスロス性が顕著に
向上されたゴム組成物を提供することができる。すなわ
ち、ウェットスキッド抵抗性、破壊特性を失うことな
く、低ヒステリシスロス性に優れたタイヤトレッドに好
適に使用することができる。
As described above, according to the first rubber composition of the present invention, the following effects can be obtained. By blending silica into the polymer obtained using an organolithium compound as an initiator and using a silane coupling agent, while maintaining the wet skid performance, the low loss property of isoprene is utilized, and the low hysteresis loss property is obtained. It is possible to provide a significantly improved rubber composition. That is, it can be suitably used for a tire tread excellent in low hysteresis loss property without losing wet skid resistance and breaking properties.

【0056】また、本発明の第2のゴム組成物による
と、以下の効果を得ることができる。本発明におけるア
ルコキシシラン化合物変性重合体は、シリカを配合する
ことでウェットスキッド性能を維持しながら、イソプレ
ンの低ロス性及び変性による効果で、低ヒステリシスロ
ス性が顕著に向上された重合体である。よって、本発明
のゴム組成物は、ウェットスキッド抵抗性、破壊特性を
失うことなく、低ヒステリシスロス性に優れたタイヤト
レッドに好適に使用することができる。
Further, according to the second rubber composition of the present invention, the following effects can be obtained. The alkoxysilane compound-modified polymer in the present invention is a polymer in which the low hysteresis loss property is remarkably improved by the effect of the low loss property and modification of isoprene while maintaining the wet skid performance by incorporating silica. . Therefore, the rubber composition of the present invention can be suitably used for a tire tread excellent in low hysteresis loss without losing wet skid resistance and fracture characteristics.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (1)(ア)有機リチウム系化合物を開
始剤とする、(イ)イソプレン重合体およびイソプレン
・スチレン共重合体よりなる群から選択される少なくと
も1種の重合体を30重量%以上有し、 (2)残部がジエン系ゴムである、ゴム成分100重量
部に対して、 (3)シリカを20〜120重量部、 (4)カーボンブラックを100重量部以下、および (5)下記の一般式 Y3 −Si−Cn 2nA (I) (式中、Yは炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシル
基または塩素原子で3個のYは同一でも異なってもよ
く、nは1、2、3、4、5または6の整数を示し、A
は−Sm n 2nSi−Y3 基、X基または−Sm Z基
であり、ここでXはニトロソ基、メルカプト基、アミノ
基、エポキシ基、ビニル基、塩素原子またはイミド基、
Zは 【化1】 で表される群のうちいずれか1つであり、m及びnはそ
れぞれ1、2、3、4、5または6の整数を示し、Yは
前述の通りである。)で表されるシランカップリング剤
のうち少なくとも1種を0.2〜10重量部、配合する
ことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
1. A weight of at least one polymer selected from the group consisting of (1) (a) an organolithium compound as an initiator and (a) an isoprene polymer and an isoprene-styrene copolymer. % Or more, and (2) the balance is a diene rubber, 100 parts by weight of a rubber component, (3) 20 to 120 parts by weight of silica, (4) 100 parts by weight or less of carbon black, and (5) ) general formula Y 3 in -Si-C n H 2n a ( I) ( the following formula, Y is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and the three Y alkoxyl group or a chlorine atom may be the same or different , N represents an integer of 1, 2, 3, 4, 5 or 6, and A
Is -S m C n H 2n Si- Y 3 group, X group, or -S m Z group, wherein X is a nitroso group, a mercapto group, an amino group, an epoxy group, a vinyl group, a chlorine atom or an imide group,
Z is Is any one of the groups represented by, m and n each represent an integer of 1, 2, 3, 4, 5 or 6, and Y is as described above. ) At least one of the silane coupling agents represented by (4) is mixed in an amount of 0.2 to 10 parts by weight, and the rubber composition for a tire tread is characterized.
【請求項2】 イソプレン重合体およびイソプレン・ス
チレン共重合体の結合スチレン量が40重量%以下であ
り、イソプレン部の1,2結合および3,4結合の合計
量が5〜60重量%であることを特徴とする請求項1記
載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
2. The amount of bound styrene in the isoprene polymer and the isoprene-styrene copolymer is 40% by weight or less, and the total amount of 1,2 bonds and 3,4 bonds in the isoprene part is 5 to 60% by weight. The rubber composition for a tire tread according to claim 1, wherein
【請求項3】 イソプレン重合体およびイソプレン・ス
チレン共重合体の重量平均分子量が2×105 〜25×
105 であること特徴とする請求項1または2記載のタ
イヤトレッド用ゴム組成物。
3. The weight average molecular weight of the isoprene polymer and the isoprene-styrene copolymer is 2 × 10 5 to 25 ×.
The rubber composition for a tire tread according to claim 1 or 2, wherein the rubber composition is 10 5 .
【請求項4】 (1)(ア)結合スチレン量が40重量
%以下であり、(イ)結合イソプレン部の1,2結合及
び3,4結合の合計量が5〜60重量%であり、(ウ)
アニオン重合により得られる、イソプレン重合体および
/またはイソプレン・スチレン共重合体を30重量%以
上含有し、かつ、前記重合体の活性末端を、下記の一般
式 Xn Si(OR)m 4-m-n (II) (式中、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子、R
は炭素数1〜20のアルキル基、アリール基、ビニル基
またはハロゲン化アルキル基、mは1、2、3または
4、nは0、1または2、mとnの和は2、3または4
を示す。)で表される群から選択される少なくとも1種
のアルコキシシラン化合物で変性した変性重合体を30
重量%以上含有するゴム成分100重量部に対して、 (2)シリカを20〜120重量部、および (3)カーボンブラックを100重量部以下、配合する
ことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
4. (1) The amount of (a) bound styrene is 40% by weight or less, and (i) the total amount of 1,2 bonds and 3,4 bonds in the bound isoprene part is 5 to 60% by weight, (C)
An isoprene polymer and / or isoprene-styrene copolymer obtained by anionic polymerization is contained in an amount of 30% by weight or more, and the active end of the polymer is represented by the following general formula X n Si (OR) m R 4- mn (II) (wherein X is a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, R is
Is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, a vinyl group or a halogenated alkyl group, m is 1, 2, 3 or 4, n is 0, 1 or 2, and the sum of m and n is 2, 3 or 4.
Is shown. ) A modified polymer modified with at least one alkoxysilane compound selected from the group represented by
A rubber composition for a tire tread, characterized in that (2) 20 to 120 parts by weight of silica and (3) 100 parts by weight or less of carbon black are compounded with respect to 100 parts by weight of a rubber component contained by weight% or more. .
【請求項5】 前記重合体の重量平均分子量が2×10
5 〜25×105 であることを特徴とする請求項4記載
のタイヤトレッド用ゴム組成物。
5. The weight average molecular weight of the polymer is 2 × 10.
The rubber composition for a tire tread according to claim 4, wherein the rubber composition is 5 to 25 × 10 5 .
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