JPH04101B2 - - Google Patents
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- JPH04101B2 JPH04101B2 JP7175583A JP7175583A JPH04101B2 JP H04101 B2 JPH04101 B2 JP H04101B2 JP 7175583 A JP7175583 A JP 7175583A JP 7175583 A JP7175583 A JP 7175583A JP H04101 B2 JPH04101 B2 JP H04101B2
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- Japan
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- rubber
- styrene
- weight
- butadiene copolymer
- butadiene
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は改善された反ぱつ弾性率を有するゴム
組成物に関するものである。詳しくは分子鎖中に
特定のベンゾフエノン類又はチオベンゾフエノン
類を導入したスチレン−ブタジエン共重合ゴムを
ゴム成分として含有するタイヤトレツド用ゴム組
成物に関するものである。
最近、自動車の低燃費指向と安全性の両観点よ
り、特にタイヤの転動抵抗の低減と湿潤路面での
すぐれた制動性すなわちウエツトスキツド抵抗の
向上が強く要望されている。
一般にこれらのタイヤの特性はトレツドゴム材
料の動的粘弾性特性と対応させて考えられ、互に
相反する特性であることが知られている〔例え
ば、Transaction of I.R.I.、第40巻、第239〜256
頁、1964年を参照〕。
タイヤの転動抵抗を低減するにはトレツドゴム
材料の反ぱつ弾性率が高いことが必要であり、車
の走行状態を考慮すると、この反ぱつ弾性率は50
℃から70℃付近までの温度で評価する必要があ
る。一方、車の安全性の点で重要な性能である湿
潤路面での制動性能の向上にはブリテイツシユ・
ポータブル・スキツドテスターで測定されるウエ
ツトスキツド抵抗が大きいことが必要であり、ト
レツドゴム材料としてはタイヤに制動をかけて路
面をすべらせた場合に生ずる摩擦抵抗としてのエ
ネルギー損失が大きいことが必要である。
従来、これら2つの相反する特性を満足させる
ために、原料ゴムとしては、乳化重合スチレン−
ブタジエン共重合ゴム、高シス−ポリブタジエン
ゴム、低シス−ポリブタジエンゴム、有機リチウ
ム化合物触媒を用いて得られるスチレン−ブタジ
エンゴム、天然ゴム、高シス−イソプレンゴム等
が単独で、あるいは組合せて用いられてきたが、
十分満足の行くものではなかつた。
すなわち、高反ぱつ弾性を得ようとすると、低
シス−ポリブタジエンゴムや天然ゴム等のウエツ
トスキツド抵抗性が劣るゴムの配合割合を増加さ
せるか、カーボンブラツク等の充てん剤を減量す
るか、硫黄等の加硫剤を増量させるかしなければ
ならなかつた。しかしながらこのような方法では
ウエツトスキツド抵抗が低下したり、機械的性質
が低下したりするという欠点があつた。逆に、高
ウエツトスキツド抵抗を得ようとすると、結合ス
チレン量が比較的多い(例えば結合スチレン含有
量30重量%以上の)スチレン−ブタジエン共重合
ゴムや1,2−結合含有量が比較的高い(例えば
1,2−結合含有量60%以上の)ポリブタジエン
ゴム等のウエツトスキツド抵抗性に優れたゴムの
配合割合を増加させるか、カーボンブラツク等の
充てん剤やプロセスオイルを増量させるかしなけ
ればならなかつた。このような方法では、反ぱつ
弾性が低下するという欠点があつた。
したがつて、機械的性質が実用上差し支えない
範囲でかつ、ウエツトスキツド抵抗と反ぱつ弾性
とが実用上許容される範囲で最も良く調和するよ
う原料ゴムの組成が決められているのが実情であ
つた。このため、従来のゴムを組合せてウエツト
スキツド抵抗と反ぱつ弾性との調和を図ることは
限界に達したと考えられていた。
本発明者等は前記欠点を解決すべく鋭意研究の
結果、驚くべきことに、分子鎖に特定のベンゾフ
エノン類又はチオベンゾフエノン類が導入された
スチレン−ブタジエン共重合ゴムをゴム成分とし
て含むゴム組成物は該化合物が導入されていない
同一のスチレン−ブタジエン共重合ゴムを含有す
るゴム組成物と比較してウエツトスキツド抵抗を
低下させることなく反ぱつ弾性を著しく向上さ
せ、なおかつ高反ぱつ弾性の特徴を生かし、必要
ならばカーボンブラツク等の充てん剤の増量によ
つて耐摩耗性等の機械的性質を改善しつつ、反ぱ
つ弾性とウエツトスキツド抵抗性との調和を図れ
ることを見出し、本発明に到つたものである。
即ち、本発明は機械的特性およびウエツトスキ
ツド抵抗を損うことなく、転動抵抗を低減したタ
イヤトレツド用ゴム組成物の提供を目的とするも
のであり、スチレン−ブタジエン共重合ゴム分子
鎖に、少なくとも1個のアミノ基、アルキルアミ
ノ基あるいはジアルキルアミノ基を有するベンゾ
フエノン類又はチオベンゾフエノン類を該ゴム分
子鎖1モル当り、少なくとも0.1モル導入した結
合スチレン含有量が10〜40重量%、ブタジエン部
分の1,2−結合含有量が10〜50%で、ムーニー
粘度(ML1+4、100℃)が20〜150のスチレン−ブ
タジエン共重合ゴム()20〜90重量%と、天然
ゴムおよび/あるいは、シス−1,4−結合含有
量が少くとも90%のポリイソプレンゴム()60
〜5重量%と結合スチレンが含有量3〜20重量
%、ブタジエン部分の1,2−結合含有量が30〜
80%のスチレン−ブタジエン共重合ゴム()60
〜5重量%をゴム成分として含み、かつ()と
()の重量比が1:3〜3:1の間にあるタイ
ヤトレツド用ゴム組成物を使用することによつて
達せられる。
本発明のゴム組成物を使用することにより前述
したタイヤ性能として重要な転動抵抗と湿潤路面
での制動性、すなわちウエツトスキツド抵抗とを
高い水準で調和させたタイヤの製造が可能となる
が、ウエツトスキツド抵抗値は特に要求されず、
反ぱつ弾性率のみが高いことが必要なタイヤ製造
にも本発明のゴム組成物を使用することができ
る。
本発明で使用する分子鎖に該ベンゾフエノン類
又はチオベンゾフエノン類を導入したスチレン−
ブタジエン共重合ゴムは溶液重合で通常使用され
るアルカリ金属基材触媒を用いて重合した分子鎖
の末端にアルカリ金属が結合しているスチレン−
ブタジエン共重合ゴムあるいは、該触媒を用いて
得た該ゴムに後反応でアルカリ金属を付加させた
ものと該ベンゾフエノン類又はチオベンゾフエノ
ン類とを反応させて得られるスチレン−ブタジエ
ン共重合ゴム分子鎖の末端あるいは末端及びこれ
以外の分子鎖中に該化合物が炭素−炭素結合で一
般式
The present invention relates to rubber compositions having improved rebound modulus. More specifically, the present invention relates to a rubber composition for tire treads containing as a rubber component a styrene-butadiene copolymer rubber in which specific benzophenones or thiobenzophenones have been introduced into the molecular chain. Recently, from the viewpoints of both fuel efficiency and safety of automobiles, there has been a strong demand for a reduction in the rolling resistance of tires and an improvement in braking performance on wet road surfaces, that is, improvement in wet skid resistance. In general, these tire properties are considered to correspond to the dynamic viscoelastic properties of the tread rubber material, and are known to be contradictory properties [for example, Transaction of IRI, Vol. 40, Nos. 239-256]
1964]. In order to reduce the rolling resistance of a tire, the tread rubber material must have a high rebound elastic modulus, and considering the driving conditions of the car, this rebound elastic modulus is 50
It is necessary to evaluate at temperatures from ℃ to around 70℃. On the other hand, British technology is used to improve braking performance on wet roads, which is an important performance in terms of vehicle safety.
It is necessary that the wet skid resistance measured by a portable skid tester is high, and the tread rubber material must have a high energy loss as frictional resistance that occurs when the tire is braked and slides on the road surface. . Conventionally, in order to satisfy these two contradictory properties, emulsion polymerized styrene has been used as raw rubber.
Butadiene copolymer rubber, high cis polybutadiene rubber, low cis polybutadiene rubber, styrene-butadiene rubber obtained using an organolithium compound catalyst, natural rubber, high cis isoprene rubber, etc. are used alone or in combination. However,
It wasn't completely satisfying. In other words, in order to obtain high rebound elasticity, one must increase the blending ratio of rubber with poor wet skid resistance such as low cis-polybutadiene rubber or natural rubber, reduce the amount of filler such as carbon black, or increase the amount of filler such as sulfur. I had to increase the amount of vulcanizing agent. However, this method has disadvantages in that wet skid resistance and mechanical properties are reduced. Conversely, when trying to obtain high wet skid resistance, styrene-butadiene copolymer rubber with a relatively large amount of bound styrene (for example, 30% by weight or more of bound styrene) or a relatively high content of 1,2-bonds ( For example, it is necessary to increase the blending ratio of rubber with excellent wet skid resistance such as polybutadiene rubber (with a 1,2-bond content of 60% or more), or to increase the amount of filler such as carbon black or process oil. Ta. This method has the disadvantage that the rebound elasticity is reduced. Therefore, the actual situation is that the composition of the raw rubber is determined so that the mechanical properties are within a practically acceptable range and the wet skid resistance and rebound elasticity are in the best balance within a practically acceptable range. Ta. For this reason, it was thought that the ability to achieve a balance between wet skid resistance and rebound elasticity by combining conventional rubbers had been reached. As a result of intensive research to solve the above-mentioned drawbacks, the present inventors surprisingly found that a rubber containing as a rubber component a styrene-butadiene copolymer rubber into which specific benzophenones or thiobenzophenones have been introduced into the molecular chain. Compared to a rubber composition containing the same styrene-butadiene copolymer rubber in which the compound is not introduced, the composition significantly improves rebound resilience without reducing wet skid resistance, and has the characteristic of high rebound resilience. The inventors have discovered that it is possible to achieve a balance between rebound elasticity and wet skid resistance while improving mechanical properties such as abrasion resistance by increasing the amount of filler such as carbon black, if necessary. It is ivy. That is, an object of the present invention is to provide a rubber composition for tire treads which has reduced rolling resistance without impairing mechanical properties and wet skid resistance, and in which at least one At least 0.1 mole of benzophenones or thiobenzophenones having amino, alkylamino, or dialkylamino groups are introduced per mole of the rubber molecular chain, the bound styrene content is 10 to 40% by weight, and the butadiene moiety is 20-90% by weight of styrene-butadiene copolymer rubber () having a 1,2-bond content of 10-50% and a Mooney viscosity (ML 1+4 , 100°C) of 20-150, natural rubber and/or , polyisoprene rubber ()60 with a cis-1,4-bond content of at least 90%
~5% by weight, bound styrene content from 3 to 20% by weight, and 1,2-bond content in the butadiene moiety from 30 to 20% by weight.
80% styrene-butadiene copolymer rubber ()60
This is achieved by using a tire tread rubber composition containing ~5% by weight as a rubber component and in which the weight ratio of () to () is between 1:3 and 3:1. By using the rubber composition of the present invention, it is possible to manufacture tires that have a high level of balance between rolling resistance, which is important for tire performance, and braking performance on wet road surfaces, that is, wet skid resistance. No particular resistance value is required;
The rubber composition of the present invention can also be used in the production of tires that only require a high rebound modulus. Styrene in which the benzophenones or thiobenzophenones have been introduced into the molecular chain used in the present invention.
Butadiene copolymer rubber is a styrene polymer with an alkali metal attached to the end of the molecular chain, which is polymerized using an alkali metal-based catalyst commonly used in solution polymerization.
Styrene-butadiene copolymer rubber molecules obtained by reacting butadiene copolymer rubber or rubber obtained using the catalyst with an alkali metal added in a post-reaction with the benzophenones or thiobenzophenones. The compound has a general formula with a carbon-carbon bond at the end of the chain or at the end and other molecular chains.
【式】(式中R1及びR2は
水素又は前記の置換基を、MはO又はSを、m及
びnは整数をそれぞれ表わす)で示される原子団
として導入されたスチレン−ブタジエン共重合ゴ
ムである。特に望ましいのは分子鎖の末端に該原
子団が一導入されたスチレン−ブタジエン共重合
ゴムである。
本発明で使用される該ベンゾフエノン類及びチ
オベンゾフエノン類は例えば4,4′−ビス(ジメ
チルアミノ)−ベンゾフエノン、4,4′−ビス
(ジエチルアミノ)−ベンゾフエノン、4,4′−ビ
ス(ジブチルアミノ)−ベンゾフエノン、4,
4′−ジアミノベンゾフエノン、4−ジメチルアミ
ノベンゾフエノン等及びこれらの対応のチオベン
ゾフエノンである一方あるいは両方のベンゼン環
に少なくとも1つのアミノ基、アルキルアミノ基
あるいはジアルキルアミノ基を有するベンゾフエ
ノンおよびチオベンゾフエノンである。
該ベンゾフエノン類及びチオベンゾフエノン類
は一般式で表わすとStyrene- butadiene copolymer introduced as an atomic group represented by the formula It's rubber. Particularly desirable is a styrene-butadiene copolymer rubber in which the atomic group is introduced at the end of the molecular chain. The benzophenones and thiobenzophenones used in the present invention are, for example, 4,4'-bis(dimethylamino)-benzophenone, 4,4'-bis(diethylamino)-benzophenone, 4,4'-bis(dibutyl amino)-benzophenone, 4,
4'-diaminobenzophenone, 4-dimethylaminobenzophenone, etc., and their corresponding thiobenzophenones, benzophenones having at least one amino group, alkylamino group, or dialkylamino group in one or both benzene rings. and thiobenzophenone. The benzophenones and thiobenzophenones are represented by the general formula:
【式】
(式中R1及びR2は水素又はアミノ基、アルキルア
ミノ基、ジアルキルアミノ基から選択される置換
基を、MはO又はSを、m及びnはmとnの合計
が1〜10となる整数をそれぞれ表わす)と表示さ
れる化合物である。
該ベンゾフエノン類を分子鎖中に導入したスチ
レン−ブタジエン共重合ゴムはアルカリ金属基材
触媒を用いてスチレン−ブタジエン共重合ゴムを
重合し、重合反応を完了させた該ゴム溶液中に該
(チオ)ベンゾフエノン類を添加する方法、スチ
レン−ブタジエン共重合ゴムの溶液中で該ゴムに
アルカリ金属を付加させた後該(チオ)ベンゾフ
エノン類を添加する方法等が例示できる。
重合反応および付加反応に使用されるアルカリ
金属基材触媒は溶液重合触媒として通常使用され
るリチウム、ナトリウム、ルビジウム、セシウム
の各金属元素またはこれらの炭化水素化合物ある
いは極性化合物との錯体(例えばn−ブチルリチ
ウム、2−ナフチルリチウム、カリウム−テトラ
ヒドロフラン錯体、カリウム−ジエトキシエタン
錯体等)である。
スチレン−ブタジエン共重合ゴム中に導入され
る該ベンゾフエノン類は平均してゴム分子鎖1モ
ル当り0.1モル以上である。0.1モル未満では反ぱ
つ弾性の向上は得られない。好ましくは0.3モル
以上、より好ましくは0.5モル以上、特に好まし
くは0.7モル以上であるが、5モル以上になると
ゴム弾性が失われるので好ましくない。
該ベンゾフエノン類を重合体鎖中に導入した結
合スチレン含有量10〜40重量%、ブタジエン部分
の1,2−結合含有量10〜50%のスチレン−ブタ
ジエン共重合ゴム()は、本ゴム組成物のゴム
成分中中少なくとも20重量%以上含まれることが
必要である。20重量%未満では、反発弾性向上効
果が少なく、本発明の目的は達成されない。又90
重量%を超えると耐摩耗性が低下するので好まし
くない。天然ゴムおよび/あるいは、シス−1,
4−結合含有量が少なくとも90%のポリイソプレ
ンゴム()を60〜5重量%と、結合スチレン含
有量3〜20重量%、ブタジエン部分1,2−結合
含有量30〜80%のスチレン−ブタジエン共重合ゴ
ム()60〜5重量%ブレンド使用することによ
り強度特性や耐摩耗性を損うことなく反発弾性率
(55℃)とウエツトスキツド抵抗性の調和のより
優れたゴム組成物とすることができる。即ち、天
然ゴムおよび/または、シス1,4−結合含有量
が少なくとも90%ポリイソプレンゴム()と
()へのブレンドは、反発弾性を低下させるこ
となく、強度特性を向上させうる。しかし、それ
が60重量%を越えるとウエツトスキツド抵抗の低
下が大となるので好ましくない。一方結合スチレ
ン含有量が3〜20重量%、ブタジエン部分の1,
2−結合含有量が30〜80%の高ビニル、スチレン
ブタジエンゴム()の()と()へのブレ
ンドは、反発弾性率を大きく下げることなく、ウ
エツトスキツド抵抗を向上させる効果がある。60
重量%を超えると耐摩耗性が著しく低下するので
好ましくない。()と()の使用率(重量)
は1:3〜3:1であり()と()の合計中
()が1/4未満では郷土特性の向上は少なく、3/
4を超えるとウエツトスキツド抵抗は低下する。
したがつて、タイヤトレツド材料として重要な特
性である強度特性や耐摩耗性を損うことなく、ウ
エツトスキツド抵抗性を高いレベルに保ち、かつ
反発弾性率を著しく向上させるためには、本発明
のゴム組成が最も好ましい。
本発明で使用するゴム成分のすべて、あるいは
一部を油展ゴムとして使用することができる。
本発明のゴム組成物は目的、用途に応じてゴム
工業で汎用される各種配合剤−例えば硫黄、ステ
アリン酸、亜鉛華、各種加硫促進剤(チアゾール
系、チウラム系、スルフエンアミド系など)、
HAF、ISAF等の種々のグレードのカーボンブラ
ツク、シリカ、炭酸カルシウム等の補強剤、充て
ん剤、プロセス油等から適宜選択することができ
るが−とロール、バンバリー等の混合機を用いて
混練混合されてゴム配合物とされ、成形、加硫工
程を経て目的とするゴム製品が製造される。
本発明のゴム組成物は、高い水準で反ぱつ弾性
率とウエツトスキツド抵抗とを調和させることが
できるから、特に安全性、燃料消費性の改善され
た自動車タイヤトレツド用ゴム材料に適している
が、自動車タイヤ用にも使用することができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
製造例
(1) 以下の実施例で使用する該ベンゾフエノン類
を導入したスチレン−ブタジエン共重合ゴム
(以下SBRと略することがある)の調製方法を
示す。内容積2のステンレス製重合反応器を
洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換したのち、1,
3−ブタジエン110〜185g、スチレン15〜90
g、n−ヘキサン600g、ジエチレングリコー
ルジメチルエーテル(ジグライム)0.24〜1.60
mmol(の間の3水準)、n−ブチルリチウム
1.2ml(1.55mol/、n−ヘキサン溶液)を添
加し、内容物を撹拌しながら45〜60℃で、30分
〜120分重合反応させた。重合転換率約80%に
達したところで、4,4´−ビス(ジエチルアミ
ノ)ベンゾフエノンを重合触媒量の1.5倍mnl
加え、5分間撹拌したのちに、重合反応器中の
重合体溶液を、2,6−ジ−t−ブチル−P−
クレゾール(BHT)1.5重量%のメタノール溶
液中に取り出し、生成重合体を凝固した。これ
を60℃で24時間減圧乾燥し、得られたゴムのム
ーニー粘度を測定した〔SBR(2)、(4)、(6)〕。
同様にして、該ベンゾフエノンを対応のチオ
ベンゾフエノンに換えたSBRも調製した
〔SBR(2′)、(4′)、(6′)〕。
また重合反応終了後、4,4′−ビス(ジエチ
ルアミノ)(チオ)ベンゾフエノンを添加せず
に重合体溶液をBHT含量メタノール中に取り
出し、生成重合体を凝固したのち、前記と同様
にして乾燥ゴム重合体を得た〔SBR(1)、(3)、
(5)、(7)、(8)〕。
(2) (1)と同様にしてジグライムを1.0mmoを用
いて1,3−ブタジエンとスチレンを共重合さ
せた。重合終了後、BHT含有メタノール溶液
中に重合反応器中の重合体溶液を注ぎ、生成
SBRを凝固させた。分離したクラムをベンゼ
ンに溶解し、前記と同じ操作でSBRを凝固さ
せた。この操作を3回繰返してSBR中の触媒
残渣を取り除いた。(1)と同じ条件で乾燥を行な
い、精製、乾燥SBRを得た。
このSBR100gを乾燥ベンゼン1000gに溶解
した溶液にn−ブチルリチウム3.5mmoおよ
びテトラメチルエチレンジアミン3.5mmoを
添加し、70℃で1時間反応させた。
次いで(1)で使用したベンゾフエノン化合物を
2.7mmo添加し、5分間反応させた後、上記
と同様にして凝固、乾燥させた〔SBR(9)〕。
以上の方法で調整したスチレン−ブタジエン
共重合ゴムのスチレン含有量、ブタジエン部分
の1,2−結合含量、ムーニー粘度、及び4,
4′−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフエノン導
入量を第1表に示す。スチレン含有量、ブタジ
エン部分の1,2−結合含有量は常法の赤外分
光法によつて測定した。4,4′−ビス(ジエチ
ルアミノ)(チオ)ベンゾフエノン導入量は
13C−NMRを用いて求めた。[Formula] (In the formula, R 1 and R 2 are hydrogen or a substituent selected from an amino group, an alkylamino group, and a dialkylamino group, M is O or S, and m and n are such that the sum of m and n is 1. (each represents an integer from 10 to 10). The styrene-butadiene copolymer rubber with benzophenones introduced into the molecular chain is obtained by polymerizing the styrene-butadiene copolymer rubber using an alkali metal-based catalyst, and adding the (thio) into the rubber solution after the polymerization reaction is completed. Examples include a method of adding benzophenones, and a method of adding an alkali metal to a styrene-butadiene copolymer rubber in a solution and then adding the (thio)benzophenones. The alkali metal-based catalysts used in the polymerization and addition reactions are metal elements such as lithium, sodium, rubidium, and cesium, which are commonly used as solution polymerization catalysts, or their complexes with hydrocarbon compounds or polar compounds (for example, n- butyllithium, 2-naphthyllithium, potassium-tetrahydrofuran complex, potassium-diethoxyethane complex, etc.). The benzophenone introduced into the styrene-butadiene copolymer rubber is on average 0.1 mole or more per mole of rubber molecular chain. If the amount is less than 0.1 mol, no improvement in rebound elasticity can be obtained. The amount is preferably 0.3 mol or more, more preferably 0.5 mol or more, particularly preferably 0.7 mol or more, but if it is 5 mol or more, rubber elasticity is lost, which is not preferred. The styrene-butadiene copolymer rubber () with a bound styrene content of 10 to 40% by weight and a 1,2-bond content of the butadiene moiety of 10 to 50% in which the benzophenone is introduced into the polymer chain is the present rubber composition. It is necessary that the rubber component contains at least 20% by weight of the rubber component. If it is less than 20% by weight, the effect of improving impact resilience will be small and the object of the present invention will not be achieved. 90 again
If it exceeds % by weight, the wear resistance decreases, which is not preferable. natural rubber and/or cis-1,
4 - 60-5% by weight of polyisoprene rubber () with a bond content of at least 90%, a bound styrene content of 3-20% by weight, butadiene moiety 1,2- styrene-butadiene with a bond content of 30-80% By using a blend of 60 to 5% by weight of copolymer rubber (), it is possible to create a rubber composition with a better balance between impact modulus (55°C) and wet skid resistance without impairing strength properties or abrasion resistance. can. That is, blending natural rubber and/or polyisoprene rubber () with a cis-1,4-bond content of at least 90% () can improve strength properties without reducing impact resilience. However, if it exceeds 60% by weight, the wet skid resistance will drop significantly, which is not preferable. On the other hand, the bound styrene content is 3 to 20% by weight, and the butadiene part is 1,
2- Blends of high vinyl, styrene-butadiene rubber () with a bond content of 30 to 80% () to () and () are effective in improving wet skid resistance without significantly reducing impact modulus. 60
Exceeding this percentage by weight is undesirable because the abrasion resistance will be markedly reduced. Usage rate (weight) of () and ()
is 1:3 to 3:1, and if () of the sum of () and () is less than 1/4, there will be little improvement in local characteristics;
When the value exceeds 4, the wet skid resistance decreases.
Therefore, in order to maintain wet skid resistance at a high level and significantly improve the impact modulus without impairing the strength properties and abrasion resistance, which are important properties for tire tread materials, the rubber composition of the present invention must be used. is most preferred. All or part of the rubber components used in the present invention can be used as oil-extended rubber. The rubber composition of the present invention is prepared with various compounding agents commonly used in the rubber industry depending on the purpose and use, such as sulfur, stearic acid, zinc white, various vulcanization accelerators (thiazole type, thiuram type, sulfenamide type, etc.),
Various grades of carbon black such as HAF and ISAF, reinforcing agents such as silica and calcium carbonate, fillers, process oils, etc. can be selected as appropriate, and are kneaded and mixed using a mixer such as a roll or Banbury mixer. The rubber compound is made into a rubber compound, and the desired rubber product is manufactured through molding and vulcanization processes. The rubber composition of the present invention is capable of harmonizing recoil modulus and wet skid resistance at a high level, and is therefore particularly suitable as a rubber material for automobile tire treads with improved safety and fuel consumption. It can also be used for tires. Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples. Production Example (1) A method for preparing styrene-butadiene copolymer rubber (hereinafter sometimes abbreviated as SBR) into which the benzophenones are introduced will be described for use in the following examples. A stainless steel polymerization reactor with an internal volume of 2 was washed, dried, and replaced with dry nitrogen.
3-butadiene 110-185g, styrene 15-90g
g, n-hexane 600g, diethylene glycol dimethyl ether (diglyme) 0.24-1.60
mmol (3 levels between), n-butyllithium
1.2 ml (1.55 mol/n-hexane solution) was added, and the contents were polymerized at 45 to 60°C for 30 to 120 minutes while stirring. When the polymerization conversion rate reached approximately 80%, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone was added to 1.5 mnl of the polymerization catalyst amount.
2,6-di-t-butyl-P-
The resulting polymer was taken out into a methanol solution containing 1.5% by weight of cresol (BHT) and coagulated. This was dried under reduced pressure at 60°C for 24 hours, and the Mooney viscosity of the obtained rubber was measured [SBR(2), (4), (6)]. Similarly, SBR in which the benzophenone was replaced with the corresponding thiobenzophenone was also prepared [SBR (2'), (4'), (6')]. After the polymerization reaction was completed, the polymer solution was taken out into BHT-containing methanol without adding 4,4'-bis(diethylamino)(thio)benzophenone, the resulting polymer was coagulated, and then dried into rubber in the same manner as above. Polymers were obtained [SBR(1), (3),
(5), (7), (8)]. (2) In the same manner as in (1), 1,3-butadiene and styrene were copolymerized using 1.0 mmo of diglyme. After polymerization is complete, pour the polymer solution in the polymerization reactor into a methanol solution containing BHT to generate
Solidified SBR. The separated crumb was dissolved in benzene, and SBR was coagulated by the same operation as above. This operation was repeated three times to remove the catalyst residue in the SBR. Drying was performed under the same conditions as in (1) to obtain purified and dried SBR. 3.5 mmo of n-butyllithium and 3.5 mmo of tetramethylethylenediamine were added to a solution of 100 g of this SBR dissolved in 1000 g of dry benzene, and the mixture was reacted at 70°C for 1 hour. Next, the benzophenone compound used in (1) was
After adding 2.7 mmol and reacting for 5 minutes, it was coagulated and dried in the same manner as above [SBR (9)]. The styrene content of the styrene-butadiene copolymer rubber prepared by the above method, the 1,2-bond content of the butadiene moiety, the Mooney viscosity, and
Table 1 shows the amount of 4'-bis(diethylamino)benzophenone introduced. The styrene content and the 1,2-bond content of the butadiene moiety were measured by conventional infrared spectroscopy. The amount of 4,4′-bis(diethylamino)(thio)benzophenone introduced is
Determined using 13 C-NMR.
【表】
実施例
ゴム試料をタイヤトレツド用基礎配合として、
第2表に示す配合処方の各種配合剤と、容量250
mlのブラベンダータイプミキサー中で混練混合し
て、各ゴム配合組成物を得た。硫黄および加硫促
進剤は、各ゴム配合組成物を加硫して最適状態と
なる量を使用した。これらのゴム配合組成物を
160℃×15〜30分プレス加硫して、試験片を作成
した。[Table] Example A rubber sample was used as a base compound for tire tread,
Various formulations shown in Table 2 and capacity 250
Each rubber compound composition was obtained by kneading and mixing in a ml Brabender type mixer. Sulfur and vulcanization accelerator were used in amounts that would achieve the optimum state when vulcanizing each rubber compound composition. These rubber compound compositions
A test piece was prepared by press vulcanization at 160°C for 15 to 30 minutes.
【表】
それぞれのゴム配合組成物の加硫ゴムについ
て、強度特性をJIS−K−6301に従つて、また反
発弾性率はダンロツプトリプソメーターを用い
て、温度55℃にて測定した。ウエツトスキツド抵
抗はポーターブルスキツドテスター(英国スタン
レー社製)を用いて23℃で、ASTM−E303−74
の路面(3M社製屋外用タイプB、黒のセーフテ
イーウオーク)で測定し、
各ゴム配合加硫物のウエツトスキツド抵抗値/E−SBR
配合加硫物のウエツトスキツド抵抗値
×100
で計算して指数表示した。
ピコ摩耗指数は、ASTM−D−2228に従つて、
グツドリツチ式ピコ摩耗試験機を用いて測定し、
E−SBR−1502の配合加硫物のピコ摩耗量/各ゴム配合
加硫物のピコ摩耗量
×100
で計算して表示した。以上の結果を第3表に示
す。[Table] Regarding the vulcanized rubber of each rubber compound composition, the strength characteristics were measured according to JIS-K-6301, and the rebound modulus was measured at a temperature of 55° C. using a Danlop lipometer. Wet skid resistance was measured using a portable skid tester (manufactured by Stanley, UK) at 23°C, according to ASTM-E303-74.
Wet skid resistance value of each rubber compound vulcanizate / E-SBR
The wet skid resistance of the blended vulcanizate was calculated by multiplying by 100 and expressed as an index. Pico wear index is according to ASTM-D-2228,
It was measured using a Gutdoritsu type pico abrasion tester, and was calculated and displayed as: Pico abrasion amount of E-SBR-1502 compound vulcanizate/Pico abrasion amount of each rubber compound vulcanizate x 100. The above results are shown in Table 3.
【表】
第3表の結果から、比較例の実験番号2〜5に
対応した本発明例実験番号6〜12の反発弾性率が
いづれもウエツトスキツド抵抗や、ピコ摩耗性を
損うことなく、3〜5ポイントの向上効果が認め
られる。[Table] From the results in Table 3, it can be seen that the rebound modulus of experiments Nos. 6 to 12 of the present invention examples, which correspond to Experiments Nos. 2 to 5 of the comparative examples, was 3 without impairing wet skid resistance or pico abrasion resistance. An improvement effect of ~5 points was observed.
Claims (1)
少なくとも1個のアミノ基、アルキルアミノ基あ
るいはジアルキルアミノ基を有するベンゾフエノ
ン類又はチオベンゾフエノン類を、該ゴム分子鎖
1モル当り、少なくとも0.1モルを導入した結合
スチレン含有量が10〜40重量%、ブタジエン部分
の1,2−結合含有量が10〜50%で、ムーニー粘
度(ML1+4、100℃)が20〜150のスチレン−ブタ
ジエン共重合ゴム()20〜90重量%と、天然ゴ
ムおよび/またはシス−1,4−結合含有量が少
なくとも90%のポリイソプレンゴム()60〜5
重量%と結合スチレン含有量が3〜20重量%、ブ
タジエン部分の1,2−結合含有量が30〜80%の
スチレン−ブタジエン共重合ゴム()60〜5重
量%をゴム成分として含み、かつ()と()
の重量比が1:3〜3:1であることを特徴とす
るタイヤトレツド用ゴム組成物。1 In the styrene-butadiene copolymer rubber molecular chain,
The bound styrene content is 10 to 40% by weight, in which at least 0.1 mole of benzophenones or thiobenzophenones having at least one amino group, alkylamino group, or dialkylamino group is introduced per mole of the rubber molecule chain. , 20-90% by weight of styrene-butadiene copolymer rubber () with a 1,2-bond content of the butadiene moiety of 10-50% and a Mooney viscosity (ML 1+4 , 100°C) of 20-150; Rubber and/or polyisoprene rubber ()60-5 with a cis-1,4-bond content of at least 90%
Contains as a rubber component a styrene-butadiene copolymer rubber () with a combined styrene content of 3 to 20% by weight and a 1,2-bond content of the butadiene moiety of 30 to 80%, and ()and()
A rubber composition for tire tread, characterized in that the weight ratio of
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7175583A JPS59196339A (en) | 1983-04-23 | 1983-04-23 | Rubber composition for tire treads |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7175583A JPS59196339A (en) | 1983-04-23 | 1983-04-23 | Rubber composition for tire treads |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59196339A JPS59196339A (en) | 1984-11-07 |
| JPH04101B2 true JPH04101B2 (en) | 1992-01-06 |
Family
ID=13469664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7175583A Granted JPS59196339A (en) | 1983-04-23 | 1983-04-23 | Rubber composition for tire treads |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59196339A (en) |
-
1983
- 1983-04-23 JP JP7175583A patent/JPS59196339A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59196339A (en) | 1984-11-07 |
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