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JP7753767B2 - Aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin and rubber composition - Google Patents
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JP7753767B2 - Aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin and rubber composition - Google Patents

Aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin and rubber composition

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JP7753767B2 JP2021164201A JP2021164201A JP7753767B2 JP 7753767 B2 JP7753767 B2 JP 7753767B2 JP 2021164201 A JP2021164201 A JP 2021164201A JP 2021164201 A JP2021164201 A JP 2021164201A JP 7753767 B2 JP7753767 B2 JP 7753767B2
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Description

本発明は、脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂およびそれを用いたゴム組成物に関するものであり、特に当該ゴム組成物をタイヤのトレッド部に用いた際に、タイヤの耐久性の指標となる耐破壊特性を向上すると共に、ウェットグリップ性と転がり抵抗性の両立をも可能とする新規な脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂およびそれを用いたゴム組成物に関するものである。 The present invention relates to aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resins and rubber compositions using the same. In particular, the present invention relates to novel aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resins and rubber compositions using the same that, when used in the tread portion of a tire, improve the fracture resistance, an indicator of tire durability, while also achieving both wet grip and rolling resistance.

近年、自動車の高性能化、高機能化に伴い、タイヤ性能への要求が高まっている。例えば、相反関係にあるウェットグリップ性、転がり抵抗性を向上したタイヤが求められている。また、駆動用バッテリーを搭載した電気自動車やプラグインハイブリッド車等は、車両重量の増加に伴い、タイヤに掛かる負荷が増加するため、耐久性を向上したタイヤが求められている。従来より、タイヤのウェットグリップ性および転がり抵抗性を改善するため、ゴムにシリカを配合する技術や、転がり抵抗性および耐摩耗性を改善するため、末端にシリカと親和性の高い、又は化学結合し得る官能基を導入した末端変性ゴムを使用する技術が利用されている。 In recent years, demands for tire performance have increased as automobiles have become more powerful and functional. For example, there is a demand for tires with improved wet grip and rolling resistance, which are mutually exclusive. Furthermore, electric vehicles and plug-in hybrid vehicles equipped with drive batteries have increased vehicle weight, which places greater loads on tires, resulting in a demand for tires with improved durability. Conventional techniques for improving wet grip and rolling resistance include blending silica into rubber, and using terminally modified rubber, which has functional groups at the terminals that have a high affinity for or can chemically bond with silica, to improve rolling resistance and abrasion resistance.

タイヤの機械特性の向上や未加硫のゴム組成物に良好な粘着性を付与することを目的に、ゴムに脂肪族/芳香族共重合樹脂(例えば特許文献1参照)、脂肪族/脂環族共重合樹脂を配合すること(例えば特許文献2参照)、等が提案されている。 With the aim of improving the mechanical properties of tires and imparting good adhesion to unvulcanized rubber compositions, it has been proposed to blend aliphatic/aromatic copolymer resins (see, for example, Patent Document 1) or aliphatic/alicyclic copolymer resins (see, for example, Patent Document 2) into rubber.

また、乾燥路面、湿潤路面の両方で高い制御性能を発現することを目的に、天然ゴムを70質量%以上含むゴム成分に対して、C5系樹脂、C5/C9系樹脂、C9系樹脂などの熱可塑性樹脂を配合すること(例えば特許文献3参照)が提案されている。 In addition, with the aim of achieving high control performance on both dry and wet road surfaces, it has been proposed to blend thermoplastic resins such as C5 resin, C5/C9 resin, and C9 resin into a rubber component containing 70% or more by mass of natural rubber (see, for example, Patent Document 3).

さらに、タイヤのウェットグリップ性、転がり抵抗性、耐摩耗性に優れ、加工性の向上を可能とすることを目的に、ジエン系ゴムに対して、脂肪族-芳香族-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂を配合すること(例えば特許文献4参照)が提案されている。 Furthermore, it has been proposed to blend an aliphatic-aromatic-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin with diene rubber in order to improve the wet grip, rolling resistance, and abrasion resistance of tires and to enable improved processability (see, for example, Patent Document 4).

特許第5309529号Patent No. 5309529 特許第5375101号Patent No. 5375101 特許第6346325号Patent No. 6346325 特開2020-203962号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-203962

しかしながら、特許文献1~2に提案の方法においては、主なゴムとして天然ゴム、充填剤としてカーボンブラックの配合について提案されたものであり、ウェットグリップ性、転がり抵抗性の両立については検討されておらず、特許文献3~4に提案の方法においては、耐破壊特性の効果については検討されていないものであり、これら課題を解決した耐破壊特性を向上すると共に、ウェットグリップ性と転がり抵抗性の両立を可能とする新規な脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂およびそれを用いたゴム組成物の出現が望まれている。 However, the methods proposed in Patent Documents 1 and 2 propose blending natural rubber as the main rubber and carbon black as the filler, and do not consider achieving both wet grip and rolling resistance. The methods proposed in Patent Documents 3 and 4 do not consider the effect of fracture resistance. Therefore, there is a need for a new aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin and a rubber composition using the same that solves these issues, improves fracture resistance, and enables both wet grip and rolling resistance to be achieved.

そこで、本発明は、従来技術の課題を解決し、ゴム組成物の耐破壊特性を向上し、タイヤのウェットグリップ性と転がり抵抗性の両立を可能とする新規な石油樹脂およびそれを用いたゴム組成物を提供することを目的とするものである。 The present invention aims to solve the problems of the prior art by providing a new petroleum resin and a rubber composition using the same that improves the fracture resistance of rubber compositions and enables tires to achieve both wet grip and rolling resistance.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を進めた結果、特定の特性を満足する脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂、およびそれを用いたゴム組成物が、優れた耐破壊特性、ウェットグリップ性、転がり抵抗性を発揮するゴム組成物となることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive research aimed at solving the above-mentioned problems, the inventors discovered that an aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin that satisfies specific properties, and a rubber composition using the same, are rubber compositions that exhibit excellent fracture resistance, wet grip properties, and rolling resistance, leading to the completion of the present invention.

即ち、本発明は石油類の熱分解留分である不飽和脂肪族炭化水素、不飽和芳香族化合物とジシクロペンタジエン類との共重合体であって、下記(1)~(3)の特性を満足することを特徴とする脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂およびこれを含むゴム組成物に関するものである。
(1)JISK-2531(1960)(環球法)に準拠した軟化点が80~130℃。
(2)標準ポリスチレンを標準物質とし、JISK-0124(1994年)に準拠し、ゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCと記す場合がある)により測定した重量平均分子量(以下、Mwと記す場合がある)が1500~2500、Z平均分子量(以下、Mzと記す場合がある)が2500~6000、Mwに対するMzの比(以下、Mz/Mwと記す場合がある)が1.5~2.5。
(3)重クロロホルム中、室温下において測定したプロトンNMRスペクトルにおいて、(I)脂肪属性水素に由来する0.2~4.0ppmに位置するピークの面積比率が69~74%、(II)非環状二重結合性水素に由来する4.4~5.4ppmに位置するピークの面積比率が2.0~4.0%、(III)ジシクロペンタジエン類二重結合性水素に由来する5.4~6.3ppmに位置するピークの面積比率が1.3~2.5%、(IV)芳香族性水素に由来する6.3~7.6ppmに位置するピークの面積比率が20~27%。
That is, the present invention relates to an aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadienes copolymer petroleum resin, which is a copolymer of unsaturated aliphatic hydrocarbons, which are thermal cracking fractions of petroleum, unsaturated aromatic compounds, and dicyclopentadienes, and which satisfies the following properties (1) to (3):
(1) A softening point according to JIS K-2531 (1960) (ring and ball method) of 80 to 130°C.
(2) The weight average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as Mw) is 1500 to 2500, the Z average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as Mz) is 2500 to 6000, and the ratio of Mz to Mw (hereinafter sometimes referred to as Mz/Mw) is 1.5 to 2.5, as measured by gel permeation chromatography (hereinafter sometimes referred to as GPC) in accordance with JIS K-0124 (1994) using standard polystyrene as the standard substance.
(3) In a proton NMR spectrum measured in deuterated chloroform at room temperature, (I) the area ratio of the peak located at 0.2 to 4.0 ppm due to aliphatic hydrogen is 69 to 74%, (II) the area ratio of the peak located at 4.4 to 5.4 ppm due to acyclic double bond hydrogen is 2.0 to 4.0%, (III) the area ratio of the peak located at 5.4 to 6.3 ppm due to dicyclopentadiene double bond hydrogen is 1.3 to 2.5%, and (IV) the area ratio of the peak located at 6.3 to 7.6 ppm due to aromatic hydrogen is 20 to 27%.

以下に、本発明を詳細に説明する。 The present invention is described in detail below.

本発明の脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂は、石油類の分離・精製により得られる熱分解留分の重合により得られるものであり、例えば脂肪族炭化水素留分であるC5留分(例えば沸点範囲20~110℃の留分)及び芳香族化合物留分であるC9留分(例えば沸点範囲140~280℃の留分)、場合によってはジシクロペンタジエン類留分を加え、共重合してなる石油樹脂である。そして、上記(1)~(3)の特性を満足するものである。また、その際の石油類としては、ナフサ等に代表される石油由来のものは無論、バイオエタノール、バイオナフサ等に代表される植物由来油、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリスチレンに代表されるプラスチックのケミカルリサイクル由来油を含むものであってもよい。 The aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention is obtained by polymerizing a thermal cracking fraction obtained by the separation and refinement of petroleum products. For example, it is a petroleum resin obtained by copolymerizing an aliphatic hydrocarbon fraction, such as a C5 fraction (e.g., a fraction with a boiling point range of 20 to 110°C), an aromatic compound fraction, such as a C9 fraction (e.g., a fraction with a boiling point range of 140 to 280°C), and, in some cases, a dicyclopentadiene fraction. It satisfies the properties (1) to (3) above. The petroleum products used in this process include not only petroleum-derived products such as naphtha, but also plant-derived oils such as bioethanol and bionaphtha, and oils derived from chemically recycled plastics such as polyolefins, polyvinyl chloride, acrylics, and polystyrene.

本発明の脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂を構成する脂肪族炭化水素成分としては、脂肪族炭化水素留分であるC5留分と称される留分に属する成分を挙げることができ、例えば沸点範囲20~110℃の留分、より具体的にはイソプレン、ピペリレン等の鎖状不飽和脂肪族炭化水素;シクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン等の環状不飽和脂肪族炭化水素;それら混合物等が挙げられる。また、シクロペンタジエン類は、二量化能を有しその保存中にジシクロペンタジエン類となることから、シクロペンタジエン類を含むC5留分である場合、その二量体であるジシクロペンタジエン類を含むものであってもよい。 The aliphatic hydrocarbon components constituting the aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention include components belonging to a fraction known as a C5 fraction, which is an aliphatic hydrocarbon fraction. Examples include fractions with a boiling point range of 20 to 110°C, more specifically linear unsaturated aliphatic hydrocarbons such as isoprene and piperylene; cyclic unsaturated aliphatic hydrocarbons such as cyclopentadiene and methylcyclopentadiene; and mixtures thereof. Furthermore, since cyclopentadienes have the ability to dimerize and become dicyclopentadienes during storage, C5 fractions containing cyclopentadienes may also contain their dimers, dicyclopentadienes.

本発明の脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂を構成する芳香族化合物成分としては、芳香族化合物留分であるC9留分と称される留分を挙げることができ、例えば沸点範囲140~280℃の留分、より具体的にはスチレン等の炭素数8の不飽和芳香族化合物;α-メチルスチレン、ビニルトルエン、インデン、1-メチルインデン、2-メチルインデン、3-メチルインデンなどの不飽和芳香族化合物;それらの混合物が挙げられる。 The aromatic compound components constituting the aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention include fractions known as C9 fractions, which are aromatic compound fractions, such as fractions with a boiling point range of 140 to 280°C, more specifically unsaturated aromatic compounds having 8 carbon atoms such as styrene; unsaturated aromatic compounds such as α-methylstyrene, vinyltoluene, indene, 1-methylindene, 2-methylindene, and 3-methylindene; and mixtures thereof.

本発明の脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂を構成するジシクロペンタジエン類成分としては、ジシクロペンタジエン類に属するものであればよく、例えばジシクロペンタジエン、メチルジシクロペンタジエン、ジメチルジシクロペンタジエン等、それらの混合物が挙げられる。そして、該ジシクロペンタジエン類としては、該C9成分として含まれるものであってもよい。 The dicyclopentadiene component constituting the aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention may be any dicyclopentadiene, such as dicyclopentadiene, methyldicyclopentadiene, dimethyldicyclopentadiene, and mixtures thereof. The dicyclopentadienes may also be those contained in the C9 component.

本発明の新規な脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂は、(1)JISK-2531(1960)(環球法)に準拠した軟化点が80~130℃のものであり、85~125℃であることが好ましい。ここで、軟化点が80℃未満である場合、ゴムに配合した組成物をタイヤとした際のウェットグリップ性が劣り、軟化点が130℃を超える場合、タイヤとした際の転がり抵抗性が劣るゴム組成物となる。 The novel aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention (1) has a softening point, as measured by JIS K-2531 (1960) (ring and ball method), of 80 to 130°C, preferably 85 to 125°C. If the softening point is less than 80°C, the wet grip performance will be poor when the composition is blended with rubber to form a tire. If the softening point exceeds 130°C, the rubber composition will have poor rolling resistance when formed into a tire.

本発明の新規な脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂は、標準ポリスチレンを標準物質とし、JISK-0124(1994年)に準拠し、GPCにより測定したMwが1500~2500、Mzが2500~6000、Mz/Mwが1.5~2.5のものである。ここで、Mwが1500未満またはMzが2500未満のものである場合、ゴムに配合した組成物をタイヤとした際のウェットグリップ性が劣るものとなり、Mwが2500またはMzが6000を超えるものである場合、タイヤとした際の転がり抵抗性が劣るものとなる。また、Mz/Mwが1.5未満のものである場合、ゴムに配合した組成物をタイヤとした際の耐破壊特性が劣るもとなり、Mz/Mwが2.5を超えるものとなる場合、ゴム組成物とした際の相溶性に劣るものとなり、タイヤとした際の転がり抵抗性が劣るものとなる。 The novel aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention has an Mw of 1500 to 2500, an Mz of 2500 to 6000, and an Mz/Mw ratio of 1.5 to 2.5, as measured by GPC in accordance with JIS K-0124 (1994) using standard polystyrene as the standard substance. If the Mw is less than 1500 or the Mz is less than 2500, the wet grip performance of the resulting tire will be poor when blended with rubber. If the Mw is more than 2500 or the Mz is more than 6000, the rolling resistance of the resulting tire will be poor. Furthermore, if the Mz/Mw is less than 1.5, the fracture resistance of the resulting tire will be poor. If the Mz/Mw is more than 2.5, the rubber composition will have poor compatibility, resulting in poor rolling resistance.

本発明の新規な脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂は、(I)脂肪族性水素面積比率が69~74%、(II)非環状二重結合性水素面積比率が2.0~4.0%、(III)ジシクロペンタジエン類二重結合性水素面積比率が1.3~2.5%、(IV)芳香族性水素面積比率が20~27%を満たす石油樹脂であり、それぞれの水素面積比率は、重クロロホルムを溶媒として用いたプロトンNMRにより、測定・観測したスペクトルのピーク面積の百分率により下記(ア)~(エ)の条件により測定することが出来る。
(ア)0.2~4.0ppmに観測される脂肪族成分に由来する水素の面積比率による求める。
(イ)4.4~5.4ppmに観測される非環状成分の二重結合に由来する水素の面積比率により求める。
(ウ)5.4~6.3ppmに観測されるジシクロペンタジエン類成分の二重結合に由来する水素の面積比率により求める。
(エ)6.3~7.6ppmに観測される芳香族成分に由来する水素の面積比率により求める。
The novel aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention is a petroleum resin that satisfies the following criteria: (I) an aliphatic hydrogen area ratio of 69 to 74%, (II) an acyclic double bond hydrogen area ratio of 2.0 to 4.0%, (III) a dicyclopentadiene double bond hydrogen area ratio of 1.3 to 2.5%, and (IV) an aromatic hydrogen area ratio of 20 to 27%, and each hydrogen area ratio can be measured under the following conditions (A) to (D) as a percentage of the peak area of the spectrum measured and observed by proton NMR using deuterated chloroform as a solvent.
(a) Determined from the area ratio of hydrogen derived from aliphatic components observed between 0.2 and 4.0 ppm.
(a) Determined from the area ratio of hydrogen derived from the double bond of the non-cyclic component observed at 4.4 to 5.4 ppm.
(c) Determined from the area ratio of hydrogen derived from the double bonds of dicyclopentadiene components observed at 5.4 to 6.3 ppm.
(d) Determined from the area ratio of hydrogen derived from aromatic components observed at 6.3 to 7.6 ppm.

そして、本発明の新規な脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂は、これら(I)~(IV)のいずれの特性をも満足することにより、ゴム、特にジエン系ゴムとの相溶性に優れ、タイヤとした際に性能の優れるタイヤとすることを可能とするものである。 The novel aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention satisfies all of the properties (I) to (IV), and therefore has excellent compatibility with rubber, particularly diene rubber, making it possible to produce tires with excellent performance when made into tires.

また、本発明の新規な脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂は、特にゴムに配合した際の耐破壊特性と柔軟性のバランスに優れるものとなることから。(4)スチレン-ブタジエンゴム100重量部に対し、該脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂30重量部、硫黄1.5重量部及びスルフェンアミド系加硫促進剤2.5重量部を配合し、150℃で30分間プレス加硫し加硫ゴムとした後に、JISK-6251に準拠し引張試験を行い、得られた破断強度(MPa)と破断伸張(%)が、破断強度(MPa)×破断伸張(%)>500の関係を満足するものであることが好ましい。 Furthermore, the novel aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention exhibits an excellent balance of fracture resistance and flexibility, particularly when blended with rubber. (4) 30 parts by weight of the aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin, 1.5 parts by weight of sulfur, and 2.5 parts by weight of a sulfenamide vulcanization accelerator are blended with 100 parts by weight of styrene-butadiene rubber, and the resulting vulcanized rubber is subjected to a tensile test in accordance with JIS K-6251. It is preferable that the resulting breaking strength (MPa) and breaking elongation (%) satisfy the relationship: breaking strength (MPa) × breaking elongation (%) > 500.

本発明の新規な脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂の製造方法としては特に制限はなく、いかなる方法で製造しても差し支えなく、例えば、石油類の熱分解により得られる沸点範囲が20~110℃のC5留分である脂肪族炭化水素留分、沸点範囲が140~280℃のC9留分である芳香族化合物留分、さらに場合によっては、ジシクロペンタジエン類留分を含む混合物を原料油として用い、この混合物に触媒を加え、加熱し重合することにより製造できる。重合に用いる触媒としては、特に制限はなく、例えば三塩化アルミニウム、三臭化アルミニウム、三フッ化ホウ素あるいはその錯体等が挙げられる。重合時の溶媒は、C5留分およびC9留分中の飽和炭化水素を挙げることができる。 There are no particular limitations on the method for producing the novel aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention, and any production method may be used. For example, the resin can be produced by using as a feedstock a mixture containing an aliphatic hydrocarbon fraction (C5 fraction) with a boiling point range of 20 to 110°C obtained by thermal cracking of petroleum, an aromatic compound fraction (C9 fraction) with a boiling point range of 140 to 280°C, and, in some cases, a dicyclopentadiene fraction, and adding a catalyst to this mixture, heating, and polymerizing. There are no particular limitations on the catalyst used in the polymerization, and examples include aluminum trichloride, aluminum tribromide, boron trifluoride, and complexes thereof. The solvent used during polymerization can be saturated hydrocarbons from the C5 fraction and C9 fraction.

そして、製造を行う際の重合温度としては、特に制限はなく、重合活性が高く生産性に優れるものとなることから、20~80℃が好ましく、特に30~60℃であることが好ましい。また、触媒量及び重合時間は、温度や原料油中の水分濃度により適宜選択可能であり、通常、例えば原料油に対し、触媒0.1~2.0重量%、重合時間0.1~10時間が好ましい。反応圧力も特に制限はなく、大気圧~1MPaが好ましい。雰囲気も特に制限はなく、中でも窒素雰囲気が好ましい。 There are no particular restrictions on the polymerization temperature during production, but a temperature of 20 to 80°C is preferred, with 30 to 60°C being particularly preferred, as this results in high polymerization activity and excellent productivity. The amount of catalyst and polymerization time can be selected appropriately depending on the temperature and the water concentration in the feedstock oil. Typically, for example, 0.1 to 2.0% by weight of catalyst relative to the feedstock oil and a polymerization time of 0.1 to 10 hours are preferred. There are no particular restrictions on the reaction pressure, either, with atmospheric pressure to 1 MPa being preferred. There are also no particular restrictions on the atmosphere, with a nitrogen atmosphere being preferred.

本発明の新規な脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂は、ゴム、特にジエン系ゴムに対して配合することにより、優れた耐破壊特性、ウェットグリップ性、転がり抵抗性を発揮するゴム組成物となる。その際のジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム、 ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられる。これらは単独で使用しても混合して使用しても良い。ジエン系ゴムの製造方法は特に制限されず、アニオン重合品であっても、乳化重合品であっても良い。ジエン系ゴムの分子末端が、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていても良い。特に該脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂との相溶性に優れることから、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴムのうち少なくとも1種以上をスチレン-ブタジエン共重合体ゴムと併用するものであることが好ましい。そして、ゴム組成物としては、ウェットグリップ性、低燃費性および耐破壊特性に優れるタイヤ用ゴム組成物、タイヤとなることから、ジエン系ゴム100重量部に対し、該脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂1~50重量部含むものであることが好ましい。 The novel aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention, when blended with rubber, particularly diene rubber, results in a rubber composition that exhibits excellent fracture resistance, wet grip properties, and rolling resistance. Examples of diene rubbers include natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, and styrene-butadiene copolymer rubber. These may be used alone or in combination. There are no particular restrictions on the method for producing the diene rubber, and it may be an anionic polymer or an emulsion polymer. The molecular terminals of the diene rubber may be modified with amine, amide, silyl, alkoxysilyl, carboxyl, hydroxyl, or the like, or may be epoxidized. Due to their excellent compatibility with the aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin, it is particularly preferable to use at least one of natural rubber, polybutadiene rubber, and polyisoprene rubber in combination with styrene-butadiene copolymer rubber. Furthermore, since the rubber composition will result in a tire rubber composition and tire with excellent wet grip properties, fuel economy, and fracture resistance, it is preferable that the rubber composition contain 1 to 50 parts by weight of the aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin per 100 parts by weight of diene rubber.

また、ゴム組成物は、ウェットグリップ性および転がり抵抗性を改良したものとするため、シリカを配合することも出来る。その際のシリカとしては、特に制限はなく、市販のゴム組成物に使用されているものが使用でき、中でも湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、コロイダルシリカ等を使用することができ、特に、湿式シリカであることが好ましい。シリカの使用量としては、ウェットグリップ性、転がり抵抗性、加工性に優れるゴム組成物となることからジエン系ゴム100重量部に対し、20~200重量部の範囲が好ましく、さらに好ましくは、30~150重量部の範囲とすることが望ましい。 The rubber composition can also be compounded with silica to improve wet grip and rolling resistance. There are no particular restrictions on the type of silica used, and those used in commercially available rubber compositions can be used. Among these, wet silica (hydrated silica), dry silica (anhydrous silica), colloidal silica, etc. are particularly preferred, with wet silica being particularly preferred. The amount of silica used is preferably in the range of 20 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of diene rubber, and more preferably 30 to 150 parts by weight, to result in a rubber composition with excellent wet grip, rolling resistance, and processability.

シリカを使用する際にはシランカップリング剤を併用することが好ましい。シランカップリング剤を併用することにより、シランカップリング剤を介してジエン系ゴムとシリカとの結合が強化され、ウェットグリップ性、転がり抵抗性、耐破壊特性を向上することが出来る。シランカップリング剤としては、例えばスルフィド系、メルカプト系、ビニル系、アミノ系、エポキシ系、グリシジル系、ニトロ系、クロロ系等のシランカップリング剤が挙げられる。これらのシランカップリング剤は単独、または2種以上用いることが出来る。 When using silica, it is preferable to use a silane coupling agent in combination. By using a silane coupling agent in combination, the bond between the diene rubber and the silica is strengthened via the silane coupling agent, improving wet grip, rolling resistance, and fracture resistance. Examples of silane coupling agents include sulfide-based, mercapto-based, vinyl-based, amino-based, epoxy-based, glycidyl-based, nitro-based, and chloro-based silane coupling agents. These silane coupling agents can be used alone or in combination of two or more types.

そして、ゴム組成物においては、上記シリカ以外にも補強性充填剤として、例えばカーボンブラックなどを併用することができ、該カーボンブラックとしては、例えば、SAF、ISAF、HAF、FEF、SRFなどのグレードを用いることが出来る。また、該カーボンブラックの含有量としては、特に制限はなく、ジエン系ゴム100重量部に対し、1~100重量部であることが好ましい。 In addition to the silica, the rubber composition can also contain other reinforcing fillers, such as carbon black. Examples of carbon black that can be used include grades such as SAF, ISAF, HAF, FEF, and SRF. There are no particular restrictions on the amount of carbon black, but it is preferably 1 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of diene rubber.

ゴム組成物は、さらに通常樹脂組成物やゴム組成物に配合剤を使用しても良い。例えば、硫黄をはじめとする架橋剤、加硫促進剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、可塑剤、オイル、ワックス、老化防止剤などの配合剤を加えても良い。これらの配合剤としては市販品を好適に使用することが出来る。 The rubber composition may further contain compounding agents typically used in resin compositions and rubber compositions. For example, compounding agents such as crosslinking agents such as sulfur, vulcanization accelerators, stearic acid, zinc oxide, plasticizers, oils, waxes, and antioxidants may be added. Commercially available compounds can be used as these compounding agents.

また、ゴム組成物としては、ゴムを含むものであれば、いかなる組成、形態、形状物をも含むものであり、架橋剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等を含み架橋(加硫)を行った架橋物(加硫物)であってもよく、特にタイヤのトレッドとして用いることにより、ウェットグリップ性、転がり抵抗性、耐久性に優れるタイヤを提供することが可能となる。 The rubber composition may be of any composition, form, or shape as long as it contains rubber, and may be a crosslinked product (vulcanizate) that contains a crosslinking agent, vulcanization accelerator, vulcanization accelerator aid, etc., and when used as a tire tread in particular, it is possible to provide a tire with excellent wet grip, rolling resistance, and durability.

本発明の新規な脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂は、特にゴム成分に対し配合することで、耐破壊特性を向上し、タイヤとしてのウェットグリップ性と転がり抵抗性を両立したゴム組成物を提供することが可能となる。 The novel aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention, when blended with rubber components in particular, improves fracture resistance and makes it possible to provide a rubber composition that combines wet grip and rolling resistance for tires.

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限を受けるものではない。尚、実施例、比較例において用いた原料油、得られた石油樹脂の分析方法は下記の通りである。 The present invention will be explained below using examples, but the present invention is not limited to these examples. The analytical methods for the raw material oils used in the examples and comparative examples and the resulting petroleum resins are as follows:

1.原料
<原料油>
ナフサの分解・精製により得られた脂肪族炭化水素留分である沸点範囲20~110℃のC5留分((A)、(B))留分、芳香族化合物留分である沸点範囲140~280℃のC9留分((A)、(B))、ジシクロペンタジエン類留分のそれぞれの組成を表1~3に示す。なお、表1~3中のDCPDはジシクロペンタジエン、CPDはシクロペンタジエンの略記である。
1. Raw material <raw oil>
The compositions of the C5 fraction ((A), (B)) having a boiling point range of 20 to 110°C, which is an aliphatic hydrocarbon fraction obtained by cracking and refining naphtha, the C9 fraction ((A), (B)) having a boiling point range of 140 to 280°C, which is an aromatic compound fraction, and the dicyclopentadiene fraction are shown in Tables 1 to 3. In Tables 1 to 3, DCPD is an abbreviation for dicyclopentadiene, and CPD is an abbreviation for cyclopentadiene.

<石油樹脂製造用触媒>
三フッ化ホウ素フェノール:三フッ化ホウ素30重量%品(ステラケミファ(株)製)。
三フッ化ホウ素ブタノール:三フッ化ホウ素30重量%品(ステラケミファ(株)製)。
<Catalyst for petroleum resin production>
Boron trifluoride phenol: 30% by weight of boron trifluoride (manufactured by Stella Chemifa Co., Ltd.).
Boron trifluoride butanol: 30% by weight of boron trifluoride (manufactured by Stella Chemifa Co., Ltd.).

<ゴム>
スチレン-ブタジエンゴム:JSR社製(商品名)SL563。
イソプレンゴム:JSR社製(商品名)IR2200。
<Rubber>
Styrene-butadiene rubber: SL563 (trade name) manufactured by JSR Corporation.
Isoprene rubber: IR2200 (product name) manufactured by JSR Corporation.

<配合剤>
シリカ:東ソー・シリカ製(商品名)NipsilAQ。
シランカップリング剤:大阪ソーダ製(商品名)CABRUS2。
カーボンブラック:旭カーボン製(商品名)旭#70。
オイル:出光興産製(商品名)ダイアナプロセスオイルAH-16。
ステアリン酸:富士フィルム和光純薬製試薬。
亜鉛華:井上石灰工業製。
老化防止剤:大内新興化学工業製(商品名)ノクラック6C。
ワックス:大内新興化学工業製(商品名)サンノック。
硫黄:鶴見化学工業製(商品名)サルファックス5。
加硫促進剤1:大内新興化学工業製(商品名)ノクセラーCZ。
加硫促進剤2:大内新興化学工業製(商品名)ノクセラーD。
<Combined ingredients>
Silica: Nipsil AQ (trade name) manufactured by Tosoh Silica.
Silane coupling agent: CABRUS2 (trade name) manufactured by Osaka Soda.
Carbon black: Asahi #70 (trade name) manufactured by Asahi Carbon.
Oil: Diana Process Oil AH-16 (trade name) manufactured by Idemitsu Kosan.
Stearic acid: Reagent manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Zinc oxide: Manufactured by Inoue Lime Industry.
Anti-aging agent: Nocrac 6C (trade name) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
Wax: Sunnock (product name) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry.
Sulfur: Sulfax 5 (trade name) manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
Vulcanization accelerator 1: Noccela CZ (trade name) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
Vulcanization accelerator 2: Noccela D (trade name) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.

2.分析方法
<原料油成分分析>
JIS K-0114(2000年)に準拠してガスクロマトグラフ法を用いて分析した。
2. Analysis method <Raw oil component analysis>
The analysis was carried out using gas chromatography in accordance with JIS K-0114 (2000).

<プロトンNMR測定>
重クロロホルム中で核磁気共鳴測定装置(日本電子製、(商品名)GSX400、周波数400MHz)によりプロトンNMRスペクトルを測定した。
<Proton NMR Measurement>
Proton NMR spectra were measured in deuterated chloroform using a nuclear magnetic resonance spectrometer (manufactured by JEOL Ltd., trade name GSX400, frequency 400 MHz).

<Mn、重量平均分子量(Mw)、Mzの測定>
ポリスチレンを標準物質とし、JIS K-0124(1994年)に準拠してGPCにより測定した。
<Measurement of Mn, weight average molecular weight (Mw), and Mz>
Using polystyrene as a standard substance, measurements were made by GPC in accordance with JIS K-0124 (1994).

<軟化点の測定>
JIS K-2531(1960)(環球法)に準拠した方法で測定した。
<Softening Point Measurement>
Measurement was carried out according to JIS K-2531 (1960) (ring and ball method).

<ウェットグリップ性>
粘弾性測定装置(レオメトリックス社製)を使用し、温度0℃、歪み5%、周波数50Hzでtanδを測定し、0℃の値をウェットグリップ性の指標とした。tanδ値が大きいものほどウェットグリップ性に優れると判断した。
<Wet grip>
Using a viscoelasticity measuring device (manufactured by Rheometrics), tan δ was measured at a temperature of 0°C, a strain of 5%, and a frequency of 50 Hz, and the value at 0°C was used as an index of wet grip performance. A larger tan δ value was determined to be more excellent in wet grip performance.

<転がり抵抗性>
粘弾性測定装置(レオメトリックス社製)を使用し、温度60℃、歪み5%、周波数50Hzでtanδを測定し、60℃の値を転がり抵抗性の指標とした。tanδ値が小さいものほど転がり抵抗性に優れると判断した。
<Rolling resistance>
Using a viscoelasticity measuring device (manufactured by Rheometrics), tan δ was measured at a temperature of 60°C, a strain of 5%, and a frequency of 50 Hz, and the value at 60°C was used as an index of rolling resistance. A smaller tan δ value was determined to indicate better rolling resistance.

<耐破壊特性>
JIS K-6251の試験法に準じて、引張試験機(島津製作所社製)を使用し、破断強度、破断伸張を測定した。破断強度(MPa)×破断伸張(%)>500を満足するものを耐破壊特性に優れると判断した。
<Destruction resistance characteristics>
The breaking strength and breaking elongation were measured using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation) in accordance with the test method of JIS K-6251. Those satisfying the relationship of breaking strength (MPa) × breaking elongation (%) > 500 were judged to have excellent fracture resistance.

実施例1
内容積2リットルのガラス製オートクレーブに、原料油としてナフサの分解により得たC5(A)留分(組成は表1参照。)200g及びC9留分(A)(組成は表2参照。)300gを仕込んだ(C5留分(A)/C9留分(A)=40/60(重量%))。次に、窒素雰囲気下で40℃に加熱した後、事前に混合した三フッ化ホウ素フェノール0.4gを原料油に加えて40℃で2時間重合した。重合反応終了後、苛性ソーダ水溶液を添加して中和した後、油層の未反応油を蒸留して脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂(以下、石油樹脂Aと記す場合がある)を回収した。
Example 1
A 2-liter glass autoclave was charged with 200 g of C5(A) fraction (see Table 1 for composition) obtained by cracking naphtha as feedstock oil and 300 g of C9 fraction (A) (see Table 2 for composition) (C5 fraction (A)/C9 fraction (A) = 40/60 (wt %)). Next, the mixture was heated to 40°C under a nitrogen atmosphere, and then 0.4 g of premixed boron trifluoride phenol was added to the feedstock oil, followed by polymerization at 40°C for 2 hours. After completion of the polymerization reaction, an aqueous caustic soda solution was added for neutralization, and the unreacted oil in the oil layer was distilled to recover an aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin (hereinafter sometimes referred to as petroleum resin A).

重合条件及び結果を表4に示し、得られた石油樹脂Aの物性(分子量、軟化点、NMR分析値)を表5に示す。 The polymerization conditions and results are shown in Table 4, and the physical properties of the resulting petroleum resin A (molecular weight, softening point, and NMR analysis values) are shown in Table 5.

そして、ラボプラストミル(容量600cc)にスチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)((株)JSR製)100重量部に対し、石油樹脂Aを30重量部加え、全練り時間5分後に取出した。その際、取出し時のコンパウンド温度が120~130℃となるようにラム圧や回転数を調整した。得られたコンパウンドを室温にて冷却した後、硫黄(鶴見化学工業製(商品名)サルファックス5)を1.5重量部、加硫促進剤1(大内新興化学工業製(商品名)ノクセラーCZ)を1.2重量部、加硫促進剤2(大内新興化学工業製(商品名)ノクセラーD)を1.8重量部添加して1分間混練り後、ロールを用いてシーティングして未加硫ゴム組成物を得た。さらに加熱プレス機を用い、加硫温度150℃、加硫時間30分とすることにより加硫ゴムを得た。 100 parts by weight of styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) (manufactured by JSR Corporation) and 30 parts by weight of petroleum resin A were added to a Laboplastomill (600 cc capacity), and the mixture was removed after a total mixing time of 5 minutes. The ram pressure and rotation speed were adjusted so that the compound temperature at the time of removal was 120-130°C. After cooling the resulting compound to room temperature, 1.5 parts by weight of sulfur (product name: Sulfax 5, manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.), 1.2 parts by weight of vulcanization accelerator 1 (product name: Noccela CZ, manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.), and 1.8 parts by weight of vulcanization accelerator 2 (product name: Noccela D, manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.) were added and kneaded for 1 minute. The mixture was then sheeted using a roll to obtain an unvulcanized rubber composition. This was then vulcanized using a heated press at a temperature of 150°C for 30 minutes to obtain a vulcanized rubber.

得られた加硫ゴムの引張測定を行い破断強度、破断伸張の測定を行った。得られた石油樹脂Aは、破断強度×破断伸張=864を示す耐破壊特性に優れる加硫ゴムを提供することが可能なものであった。その結果を表6に示す。 The resulting vulcanized rubber was subjected to tensile testing to determine its breaking strength and breaking elongation. The resulting petroleum resin A was capable of providing vulcanized rubber with excellent fracture resistance, with a breaking strength x breaking elongation = 864. The results are shown in Table 6.

実施例2~4
原料油の配合、量、重合触媒の種類、量を表4に示す通りとした以外は、実施例1と同様の方法により脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂(石油樹脂B~D)を得た。
Examples 2 to 4
Aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymerized petroleum resins (petroleum resins B to D) were obtained in the same manner as in Example 1, except that the blends and amounts of the raw material oils and the types and amounts of the polymerization catalysts were changed as shown in Table 4.

得られた石油樹脂B~Dの物性(分子量、軟化点、NMR分析値)を表5に示すと共に、実施例1と同様に加硫ゴムとした際の評価結果を表6に示す。耐破壊特性に優れる加硫ゴムを提供することが可能なものであった。 The physical properties (molecular weight, softening point, NMR analysis values) of the resulting petroleum resins B to D are shown in Table 5, and the evaluation results when vulcanized rubber was produced in the same manner as in Example 1 are shown in Table 6. It was possible to provide vulcanized rubber with excellent fracture resistance.

比較例1~4
原料油の配合、量、重合触媒の種類、量を表4に示す通りとした以外は、実施例1と同様の方法により石油樹脂(石油樹脂E~H)を得た。
Comparative Examples 1 to 4
Petroleum resins (petroleum resins E to H) were obtained in the same manner as in Example 1, except that the blend and amount of the raw material oil and the type and amount of the polymerization catalyst were as shown in Table 4.

得られた石油樹脂E~Hの物性(分子量、軟化点、NMR分析値)を表5に示すと共に、実施例1と同様に加硫ゴムとした際の評価結果を表6に示す。得られた石油樹脂E~Hはいずれも耐破壊特性に優れる加硫ゴムを提供することのできないものであった。 The physical properties (molecular weight, softening point, NMR analysis values) of the obtained petroleum resins E to H are shown in Table 5, and the evaluation results when vulcanized rubber was produced in the same manner as in Example 1 are shown in Table 6. None of the obtained petroleum resins E to H were able to provide vulcanized rubber with excellent fracture resistance properties.

参考例
石油樹脂を配合しなかったこと以外は、実施例1と同様に加硫ゴムとした際の評価結果を表6に示す。得られた加硫ゴムは耐破壊特性に劣るものであった。
Reference Example A vulcanized rubber was prepared in the same manner as in Example 1, except that no petroleum resin was added, and the evaluation results are shown in Table 6. The vulcanized rubber obtained was inferior in fracture resistance.

実施例5
ラボプラストミル(容量600cc)にてスチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)((株)JSR製、(商品名)SL563)70重量部、イソプレンゴム(IR)((株)JSR製、(商品名)IR2200)30重量部を30秒間素練り後、シリカ(東ソー・シリカ製(商品名)NipsilAQ)を60重量部、シランカップリング剤(大阪ソーダ製(商品名)CABRUS2)を4.8重量部、カーボンブラック(旭カーボン製(商品名)旭#70)を15重量部、オイル(出光興産製(商品名)ダイアナプロセスオイルAH-16)を10重量部、ステアリン酸(富士フィルム和光純薬製試薬)を2重量部、亜鉛華(井上石灰工業製)を3重量部、老化防止剤(大内新興化学工業製(商品名)ノクラック6C)を1重量部、ワックス(大内新興化学工業製(商品名)サンノック)を2重量部、実施例1により得られた石油樹脂Aを15重量部加え、全練り時間5分後にコンパウンドを取り出した。取り出し時のコンパウンド温度を140~150℃となるようにラム圧、回転数を調整し、ゴム組成物を得た。
Example 5
In a Labo Plastomill (volume 600 cc), 70 parts by weight of styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) (manufactured by JSR Corporation, (trade name) SL563) and 30 parts by weight of isoprene rubber (IR) (manufactured by JSR Corporation, (trade name) IR2200) were masticated for 30 seconds, and then 60 parts by weight of silica (manufactured by Tosoh Silica, (trade name) Nipsil AQ), 4.8 parts by weight of a silane coupling agent (manufactured by Osaka Soda, (trade name) CABRUS2), and 1.0 parts by weight of carbon black (manufactured by Asahi Carbon, (trade name) Asahi To the mixture were added 15 parts by weight of ethanol (#70), 10 parts by weight of oil (Idemitsu Kosan (trade name) Diana Process Oil AH-16), 2 parts by weight of stearic acid (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries (reagent)), 3 parts by weight of zinc oxide (Inoue Lime Industry), 1 part by weight of antioxidant (Ouchi Shinko Chemical Industry (trade name) Nocrac 6C), 2 parts by weight of wax (Ouchi Shinko Chemical Industry (trade name) Sunnock), and 15 parts by weight of the petroleum resin A obtained in Example 1, and the compound was taken out after a total mixing time of 5 minutes. The ram pressure and rotation speed were adjusted so that the compound temperature at the time of takeout was 140 to 150°C, and a rubber composition was obtained.

そして、更に硫黄(鶴見化学工業製(商品名)サルファックス5)を1.5重量部、加硫促進剤1(大内新興化学工業製(商品名)ノクセラーCZ)を1.2重量部、加硫促進剤2(大内新興化学工業製(商品名)ノクセラーD)を1.8重量部添加して1分間混練後、8インチロールを用いてシーティングして未加硫ゴム組成物を得た。その後、加熱プレス機を用い、加硫温度150℃、加硫時間30分により加硫を行い、加硫ゴム組成物を得た。 Furthermore, 1.5 parts by weight of sulfur (product name: Sulfax 5, manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.), 1.2 parts by weight of vulcanization accelerator 1 (product name: Noccela CZ, manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.), and 1.8 parts by weight of vulcanization accelerator 2 (product name: Noccela D, manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.) were added and kneaded for 1 minute. After that, the mixture was sheeted using an 8-inch roll to obtain an unvulcanized rubber composition. This was then vulcanized using a heated press at a vulcanization temperature of 150°C for 30 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.

得られた加硫ゴム組成物のウェットグリップ性、転がり抵抗性の測定結果を表7に示す。 The measurement results for the wet grip properties and rolling resistance of the obtained vulcanized rubber composition are shown in Table 7.

実施例6~8
石油樹脂Aの代わりに、石油樹脂B、C、Dをそれぞれ用いた以外は、実施例5と同様の方法によりゴム組成物を調製し、その評価を行った。その結果を表7に示す。
Examples 6 to 8
Rubber compositions were prepared and evaluated in the same manner as in Example 5, except that petroleum resin B, C, and D were used instead of petroleum resin A. The results are shown in Table 7.

実施例9
石油樹脂A15重量部の代わりに30重量部を用いた以外は、実施例5と同様の方法によりゴム組成物を調製し、その評価を行った。その結果を表7に示す。
Example 9
A rubber composition was prepared in the same manner as in Example 5, except that 30 parts by weight of petroleum resin A was used instead of 15 parts by weight, and the rubber composition was evaluated. The results are shown in Table 7.

比較例1
石油樹脂Aを用いないこと以外は、実施例5と同様の方法によりゴム組成物を得た。得られたゴム組成物はウェットグリップ性に劣るものであった。その評価結果を表7に示す。
Comparative Example 1
A rubber composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that petroleum resin A was not used. The obtained rubber composition had poor wet grip properties. The evaluation results are shown in Table 7.

比較例6~9
石油樹脂Aの代わりに、石油樹脂E、F、G、Hをそれぞれ用いた以外は、実施例1と同様の方法によりゴム組成物を調製し、評価を行った。得られたゴム組成物はウェットグリップ性と低転がり抵抗性の両立を行うことは困難なものであった。その結果を表7に示す。
Comparative Examples 6 to 9
Rubber compositions were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that petroleum resins E, F, G, and H were used instead of petroleum resin A. It was difficult for the resulting rubber compositions to achieve both wet grip properties and low rolling resistance. The results are shown in Table 7.

本発明の脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂は、耐破壊特性、ウェットグリップ性、転がり抵抗性に優れるゴム組成物を提供することを可能とし、該ゴム組成物は、タイヤのトレッド用ゴムとして使用可能であり、その産業的価値は極めて高いものである。 The aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin of the present invention makes it possible to provide a rubber composition that has excellent fracture resistance, wet grip properties, and rolling resistance. This rubber composition can be used as tire tread rubber, and its industrial value is extremely high.

Claims (8)

石油類の熱分解留分である不飽和脂肪族炭化水素、不飽和芳香族化合物とジシクロペンタジエン類との共重合体であって、下記(1)~(3)の特性を満足することを特徴とする脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂。
(1)JISK-2531(1960)(環球法)に準拠した軟化点が80~130℃。
(2)標準ポリスチレンを標準物質とし、JISK-0124(1994年)に準拠し、ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定した重量平均分子量(Mw)が1500~2500、Z平均分子量(Mz)が2500~6000、重量平均分子量に対するZ平均分子量の比(Mz/Mw)が1.5~2.5。
(3)重クロロホルム中、室温下において測定したプロトンNMRスペクトルにおいて、(I)脂肪属性水素に由来する0.2~4.0ppmに位置するピークの面積比率が69~74%、(II)非環状二重結合性水素に由来する4.4~5.4ppmに位置するピークの面積比率が2.0~4.0%、(III)ジシクロペンタジエン類二重結合性水素に由来する5.4~6.3ppmに位置するピークの面積比率が1.3~2.5%、(IV)芳香族性水素に由来する6.3~7.6ppmに位置するピークの面積比率が20~27%。
An aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadienes copolymer petroleum resin is a copolymer of unsaturated aliphatic hydrocarbons, which are thermal cracking fractions of petroleum, unsaturated aromatic compounds, and dicyclopentadienes, and is characterized by satisfying the following properties (1) to (3):
(1) A softening point according to JIS K-2531 (1960) (ring and ball method) of 80 to 130°C.
(2) A weight-average molecular weight (Mw) of 1,500 to 2,500, a Z-average molecular weight (Mz) of 2,500 to 6,000, and a ratio of the Z-average molecular weight to the weight-average molecular weight (Mz/Mw) of 1.5 to 2.5, as measured by gel permeation chromatography in accordance with JIS K-0124 (1994) using standard polystyrene as the standard substance.
(3) In a proton NMR spectrum measured in deuterated chloroform at room temperature, (I) the area ratio of the peak located at 0.2 to 4.0 ppm due to aliphatic hydrogen is 69 to 74%, (II) the area ratio of the peak located at 4.4 to 5.4 ppm due to acyclic double bond hydrogen is 2.0 to 4.0%, (III) the area ratio of the peak located at 5.4 to 6.3 ppm due to dicyclopentadiene double bond hydrogen is 1.3 to 2.5%, and (IV) the area ratio of the peak located at 6.3 to 7.6 ppm due to aromatic hydrogen is 20 to 27%.
更に下記(4)の特性をも満足することを特徴とする請求項1に記載の脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂。
(4)スチレン-ブタジエンゴム100重量部に対し、脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂30重量部、硫黄1.5重量部及びスルフェンアミド系加硫促進剤2.5重量部を配合し、150℃で30分間プレス加硫した加硫ゴムをJISK-6251に準拠し引張試験を行った際に、破断強度(MPa)×破断伸張(%)>500を満足する。
The aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin according to claim 1, further satisfying the following characteristic (4):
(4) When a vulcanized rubber obtained by compounding 100 parts by weight of styrene-butadiene rubber with 30 parts by weight of aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin, 1.5 parts by weight of sulfur, and 2.5 parts by weight of a sulfenamide vulcanization accelerator and press-vulcanizing the rubber at 150°C for 30 minutes is subjected to a tensile test in accordance with JIS K-6251, the breaking strength (MPa) x breaking elongation (%) > 500 is satisfied.
石油類の熱分解留分が、植物由来油及び/又はケミカルリサイクル油を含む熱分解油であることを特徴とする請求項1又は2に記載の脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂。 The aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin according to claim 1 or 2, characterized in that the thermal cracking fraction of petroleum is a thermal cracking oil containing plant-derived oil and/or chemically recycled oil. ジエン系ゴムに対して少なくとも請求項1~3のいずれかに記載の脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂を含むことを特徴とするゴム組成物。 A rubber composition characterized by containing at least the aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin described in any one of claims 1 to 3 in combination with a diene rubber. ジエン系ゴム100重量部に対して、前記脂肪族炭化水素-芳香族化合物-ジシクロペンタジエン類共重合石油樹脂1~50重量部を含むことを特徴とする請求項4に記載のゴム組成物。 The rubber composition described in claim 4, characterized in that it contains 1 to 50 parts by weight of the aliphatic hydrocarbon-aromatic compound-dicyclopentadiene copolymer petroleum resin per 100 parts by weight of diene rubber. ジエン系ゴムが、スチレン-ブタジエンゴムを10重量%以上含むジエン系ゴムであることを特徴とする請求項4又は5に記載のゴム組成物。 The rubber composition according to claim 4 or 5, characterized in that the diene rubber contains 10% by weight or more of styrene-butadiene rubber. ジエン系ゴム100重量部に対し、さらにシリカ20~200重量部を含むことを特徴とする請求項4~6のいずれかに記載のゴム組成物。 The rubber composition according to any one of claims 4 to 6, further comprising 20 to 200 parts by weight of silica per 100 parts by weight of diene rubber. 請求項4~7のいずれかに記載のゴム組成物を含むことを特徴とするタイヤ A tire comprising the rubber composition according to any one of claims 4 to 7.
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