JP2006096907A - Reinforcing particle, polymer composition, method for producing the same and vulcanizable rubber composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特定の構造を有する補強性粒子、これを含有してなる重合体組成物、これらの製造方法、及び加硫性ゴム組成物に関する。更に詳しくは、特定の構造を有する化合物で被覆してなる補強性粒子、これを含有してなる、補強性粒子の分散性に優れ、且つ、機械的特性及び耐摩耗性に優れた重合体組成物、これらの製造方法、及びこの重合体組成物と加硫剤とを含有してなる加硫性ゴム組成物に関する。 The present invention relates to reinforcing particles having a specific structure, a polymer composition containing the same, a production method thereof, and a vulcanizable rubber composition. More specifically, the reinforcing particles formed by coating with a compound having a specific structure, and the polymer composition containing the reinforcing particles having excellent dispersibility of the reinforcing particles and excellent mechanical properties and wear resistance. The present invention relates to a product, a production method thereof, and a vulcanizable rubber composition containing the polymer composition and a vulcanizing agent.
近年、省資源や環境対策等が重視されるにつれて、自動車の低燃費化に対する要求は、ますます厳しくなり、自動車タイヤについても、転動抵抗を小さくすることにより、低燃費化に寄与することが求められている。
このため、補強剤として、従来のカーボンブラックに代えてシリカを配合することが行われる。タイヤ用ゴム組成物にシリカを配合すると、低発熱性が改良されて転動抵抗が小さくなる他、タイヤのウェット性能が向上するという特徴を有する。しかし、シリカはカーボンブラックと比較して、ゴム分子に対する親和性が小さいため、ゴムへの分散性が悪く、耐破断性及び耐摩耗性を改良する効果(補強性)の点で劣るという問題があった。そこで、カーボンブラックと同等レベルの補強性を得るために、ゴム組成物へシリカを配合する場合には、一般にシランカップリング剤が併用される。
しかしながら、シランカップリング剤単独ではシリカの分散性や補強性が十分ではない。
In recent years, with the emphasis on resource saving and environmental measures, the demand for lower fuel consumption of automobiles has become stricter, and automobile tires can contribute to lower fuel consumption by reducing rolling resistance. It has been demanded.
For this reason, it replaces with conventional carbon black as a reinforcing agent, and it is performed. When silica is added to the tire rubber composition, the low heat build-up property is improved and rolling resistance is reduced, and the wet performance of the tire is improved. However, since silica has a lower affinity for rubber molecules than carbon black, it has a problem of poor dispersibility in rubber and is inferior in the effect of improving fracture resistance and abrasion resistance (reinforcing property). there were. Therefore, in order to obtain a reinforcing property equivalent to that of carbon black, a silane coupling agent is generally used in combination when silica is compounded in the rubber composition.
However, the silane coupling agent alone is not sufficient in the dispersibility and reinforcement of silica.
このため、これを改善すべく、各種の疎水性化合物でシリカの表面を改質する方法が検討されている。このような化合物として、シリル基含有スルフィド化合物等の硫黄含有シランカップリング剤があるが、多量の使用が必要であって経済的でない。 For this reason, in order to improve this, methods for modifying the surface of silica with various hydrophobic compounds have been studied. As such a compound, there is a sulfur-containing silane coupling agent such as a silyl group-containing sulfide compound, but a large amount of use is necessary and it is not economical.
特許文献1には、ジエン系ゴム及びシリカを含有するゴム組成物に、側鎖又は末端に極性基を有するシリコーンオイルを配合して、反発弾性、引張特性、摩耗特性及び加工特性に優れたゴムが得られることが報告されている。しかしながら、低燃費性等の性能が未だ不十分である。 Patent Document 1 includes a rubber composition containing a diene rubber and silica and a silicone oil having a polar group at a side chain or a terminal, and is excellent in rebound resilience, tensile properties, wear properties, and processing properties. Has been reported to be obtained. However, performance such as low fuel consumption is still insufficient.
特許文献2には、少なくとも一種のエラストマー及び強化充填剤としてのシリカに、シリカ粒子表面のヒドロキシル部位と結合し得る少なくとも1つの官能性シロキシ基単位を含む機能化ポリオルガノシロキサン化合物と、ポリオルガノシロキサン化合物及び/又はシリカ粒子に結合し得る官能基とポリマーに結合し得る官能基とを有する機能化オルガノシランを配合したタイヤケーシング用のゴム組成物が、改良されたヒステリシス特性及びスコーチ安定性を有すると、報告されている。しかしながら、所望の効果を得るためには、煩瑣な工程を必要とする機能化オルガノシランの合成が必要である。 Patent Document 2 discloses a functionalized polyorganosiloxane compound containing at least one functional siloxy group unit capable of binding to at least one elastomer and silica as a reinforcing filler to a hydroxyl site on the surface of silica particles, and polyorganosiloxane. A rubber composition for a tire casing containing a functionalized organosilane having a functional group capable of binding to a compound and / or silica particles and a functional group capable of binding to a polymer has improved hysteresis characteristics and scorch stability. Then, it is reported. However, in order to obtain a desired effect, it is necessary to synthesize a functionalized organosilane that requires a cumbersome process.
特許文献3には、シリカを、好ましくはチタン触媒の存在下、アセトン、メタノール、エタノール等の溶媒中、アルコキシシリル基又はアシロキシシリル基を有するポリシロキサンで浸漬又はコーティングにより表面処理した後、乾燥して得られたポリシロキサン表面処理金属酸化物を配合してなるゴム組成物が開示されていて、このゴム組成物は、改良されたモジュラス及び耐摩耗性を有すると報告されている。
しかしながら、これらのシリコーンオイルやシロキサンで表面処理をしたシリカは、ゴムとの反応性部位を有しないため、補強性の観点からは効果が十分ではないとの報告(特許文献4)がある。
In Patent Document 3, silica is surface-treated by dipping or coating with a polysiloxane having an alkoxysilyl group or an acyloxysilyl group, preferably in a solvent such as acetone, methanol, ethanol, etc. in the presence of a titanium catalyst, and then dried. A rubber composition comprising the polysiloxane surface-treated metal oxide thus obtained is disclosed, and this rubber composition is reported to have improved modulus and abrasion resistance.
However, since the silica surface-treated with these silicone oils and siloxanes does not have a reactive site with rubber, there is a report that the effect is not sufficient from the viewpoint of reinforcement (Patent Document 4).
特許文献4には、ジエン系ゴムと反応可能な官能基を有するシランカップリング剤と線状又は分岐状ポリシロキサンとを加水分解、縮合せしめてなるゴム反応性ポリシロキサンでシリカ等の金属酸化物を、好ましくはチタン触媒を用いて乾式法により表面処理してなるゴム反応性ポリシロキサン表面処理金属酸化物と、ジエン系ゴム、このゴム反応性ポリシロキサン表面処理金属酸化物及び含硫黄シランカップリング剤を含んでなるゴム組成物が開示されている。公報の記載によれば、このゴム組成物は、高い破断強度及び破断伸びを有するとされている。しかしながら、このゴム組成物は、耐摩耗性や低燃費性については十分な性能を有しない。 Patent Document 4 discloses a rubber reactive polysiloxane obtained by hydrolyzing and condensing a linear or branched polysiloxane with a functional group capable of reacting with a diene rubber and a metal oxide such as silica. , Preferably a rubber-reactive polysiloxane surface-treated metal oxide, which is surface-treated by a dry method using a titanium catalyst, a diene rubber, the rubber-reactive polysiloxane surface-treated metal oxide, and a sulfur-containing silane coupling. A rubber composition comprising an agent is disclosed. According to the description of the publication, this rubber composition is said to have high breaking strength and breaking elongation. However, this rubber composition does not have sufficient performance in terms of wear resistance and low fuel consumption.
また、最近、シリカ、ポリシロキサン及び非イオン性界面活性剤を含有する水性懸濁液にゴムラテックスを添加して混合し、次いで、酸でゴムを凝固させ、乾燥してゴム粉末乃至ゴム顆粒を製造する方法が提案されている(特許文献5)。この方法によれば、加工性、低燃費性及び摩耗性に一定の改良が見られるが、十分ではない。 Recently, rubber latex is added to and mixed with an aqueous suspension containing silica, polysiloxane and a nonionic surfactant, then the rubber is coagulated with acid and dried to form rubber powder or rubber granules. A manufacturing method has been proposed (Patent Document 5). According to this method, a certain improvement is seen in workability, fuel efficiency and wear, but it is not sufficient.
このように、補強性粒子としてシリカを配合した場合に、優れた加工性、機械的強度とともに高い耐摩耗性を示し、低燃費性にも優れたゴム組成物を得るべく、幅広い研究がなされているにも拘らず、未だこれらの要求を満たすものが得られているとはいえない。 Thus, when silica is compounded as reinforcing particles, extensive research has been conducted to obtain a rubber composition that exhibits excellent workability, mechanical strength, and high wear resistance, and is also excellent in fuel efficiency. Despite this, it cannot be said that there is still a product that meets these requirements.
このように、基材である重合体の本来の特性を損なうことなく、種々の特性を改良するために種々の配合剤が添加されるが、これらの場合に、その配合剤の分散性が良好であり、且つ、基材重合体が本来有する良好な特性が、基材重合体/配合剤の複合体においても維持されていることが求められている。 As described above, various compounding agents are added to improve various properties without impairing the original properties of the polymer as the base material. In these cases, the dispersibility of the compounding agent is good. In addition, it is required that the good properties inherent to the base polymer are maintained even in the base polymer / compounding agent composite.
従って、本発明の目的は、補強性粒子の分散性に優れ、基材重合体の本来有する特性、特に機械的強度及び耐摩耗性にも優れた重合体組成物及びその製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は、この重合体組成物を得るために適した補強性粒子及びその製造方法を提供することにある。本発明の更に他の目的は、機械的強度や耐摩耗性に優れた加硫性ゴム組成物を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a polymer composition excellent in dispersibility of reinforcing particles and inherent in the base polymer, particularly in mechanical strength and wear resistance, and a method for producing the same. It is in. Another object of the present invention is to provide reinforcing particles suitable for obtaining the polymer composition and a method for producing the same. Still another object of the present invention is to provide a vulcanizable rubber composition having excellent mechanical strength and wear resistance.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定の溶媒中で特定の官能基含有シロキサン化合物で被覆したシリカ等の補強性粒子と重合体とを含有してなる重合体組成物が、上記各特性において優れていることを見出し、この知見に基いて更に鋭意研究を進めた結果、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventor has found that a polymer containing reinforcing particles such as silica and a polymer coated with a specific functional group-containing siloxane compound in a specific solvent. As a result of finding out that the combined composition is excellent in each of the above-mentioned properties and further diligently researching based on this finding, the present invention has been completed.
かくして本発明によれば、表面にシラノール基を有する補強性粒子100重量部を、16.0〜20.0MPa1/2の溶解度パラメーターを有する有機溶媒中で、下記一般式(I)で表される官能基含有シロキサン化合物0.3〜200重量部で被覆してなる官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子が提供される。 Thus, according to the present invention, 100 parts by weight of reinforcing particles having silanol groups on the surface are represented by the following general formula (I) in an organic solvent having a solubility parameter of 16.0 to 20.0 MPa 1/2. The functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles obtained by coating with 0.3 to 200 parts by weight of the functional group-containing siloxane compound are provided.
一般式(I)において、R1〜R4は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、周期律表第15族若しくは第16族の原子を有する極性の官能基、又はハロゲン原子若しくは前記極性の官能基を有していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基であり、R1〜R4の少なくとも1つは、ハロゲン原子又は前記極性の官能基であるか前記極性の官能基を有する炭素数1〜20の炭化水素基である。それぞれ複数存在するR2及びR3は、それぞれ、同一であっても異なっていてもよい。nは、2〜20,000の整数である。
本発明の官能基含有シロキサン化合物補強性粒子は、前記一般式(I)で表される官能基含有シロキサン化合物において、少なくともR2及びR3の一方が少なくとも一つのポリオキシアルキレン基を有するものであることが好ましい。
本発明において、前記官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子は、16.0〜20.0MPa1/2の溶解度パラメーターを有する有機溶媒の溶液の形態を有することができる。
In the general formula (I), R 1 to R 4 are each a hydrogen atom, a halogen atom, a polar functional group having a group 15 or 16 atom in the periodic table, or a halogen atom or the polar functional group And a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and at least one of R 1 to R 4 is a halogen atom or the polar functional group, or the carbon number having the polar functional group 1 to 20 hydrocarbon groups. A plurality of R 2 and R 3 which are present respectively may be the same or different. n is an integer of 2 to 20,000.
The functional group-containing siloxane compound reinforcing particles of the present invention are those in which at least one of R 2 and R 3 has at least one polyoxyalkylene group in the functional group-containing siloxane compound represented by the general formula (I). Preferably there is.
In the present invention, the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles may have a form of a solution of an organic solvent having a solubility parameter of 16.0 to 20.0 MPa 1/2 .
本発明によれば、表面にシラノール基を有する補強性粒子100重量部を、16.0〜20.0MPa1/2の溶解度パラメーターを有する有機溶媒中で、一般式(I)で表される官能基含有シロキサン化合物0.3〜200重量部と混合することを特徴とする官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子の製造方法が提供される。 According to the present invention, 100 parts by weight of reinforcing particles having a silanol group on the surface are added to the functional group represented by the general formula (I) in an organic solvent having a solubility parameter of 16.0 to 20.0 MPa 1/2. There is provided a method for producing functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles, which is mixed with 0.3 to 200 parts by weight of a group-containing siloxane compound.
一般式(I)において、R1〜R4は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、周期律表第15族若しくは第16族の原子を有する極性の官能基、又はハロゲン原子若しくは前記極性の官能基を有していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基であり、R1〜R4の少なくとも1つは、ハロゲン原子又は前記極性の官能基であるか前記極性の官能基を有する炭素数1〜20の炭化水素基である。それぞれ複数存在するR2及びR3は、それぞれ、同一であっても異なっていてもよい。nは、2〜20,000の整数である。 In the general formula (I), R 1 to R 4 are each a hydrogen atom, a halogen atom, a polar functional group having a group 15 or 16 atom in the periodic table, or a halogen atom or the polar functional group And a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and at least one of R 1 to R 4 is a halogen atom or the polar functional group, or the carbon number having the polar functional group 1 to 20 hydrocarbon groups. A plurality of R 2 and R 3 which are present respectively may be the same or different. n is an integer of 2 to 20,000.
また、本発明によれば、基材重合体100重量部と前記官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子5〜200重量部とを含有してなる重合体組成物が提供される。
本発明の重合体組成物において、基材重合体が、一般式(II)で表される構造を分子内に含有することが好ましい。
The present invention also provides a polymer composition comprising 100 parts by weight of a base polymer and 5 to 200 parts by weight of the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles.
In the polymer composition of the present invention, the base polymer preferably contains a structure represented by the general formula (II) in the molecule.
一般式(II)において、R5及びR6は、それぞれ、水素原子、周期律表第15族若しくは第16族の原子を有する極性の官能基、又は前記極性の官能基を有していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基であり、少なくともR5及びR6の一方が、少なくとも1つの極性の官能基を有する。それぞれ複数存在するR5及びR6は、それぞれ、同一であっても異なっていてもよい。mは、2〜20,000の整数である。
また、基材重合体は、ゴム状重合体であることができる。
In the general formula (II), R 5 and R 6 may each have a hydrogen atom, a polar functional group having a group 15 or 16 atom in the periodic table, or a functional group having the above polarity. It is a good hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and at least one of R 5 and R 6 has at least one polar functional group. A plurality of R 5 and R 6 may be the same or different. m is an integer of 2 to 20,000.
The base polymer can also be a rubbery polymer.
本発明によれば、前記官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子を基材重合体に配合する重合体組成物の製造方法が提供される。
本発明の重合体組成物の製造方法において、16.0〜20.0MPa1/2の溶解度パラメーターを有する有機溶媒の溶液の形態を有する官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子と、基材重合体を10.0〜18.8MPa1/2の溶解度パラメーターを有する有機溶媒に溶解してなる溶液と、を混合することが好ましい。
According to this invention, the manufacturing method of the polymer composition which mix | blends the said functional group containing siloxane compound covering reinforcing particle with a base polymer is provided.
In the method for producing a polymer composition of the present invention, functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles having the form of a solution of an organic solvent having a solubility parameter of 16.0 to 20.0 MPa 1/2 , and a base polymer Is preferably mixed with an organic solvent having a solubility parameter of 10.0 to 18.8 MPa 1/2 .
更に、本発明によれば、基材重合体としてゴム状重合体を使用した前記重合体組成物と加硫剤とを含有してなる加硫性ゴム組成物が提供される。
本発明の加硫性ゴム組成物は、タイヤ用に好適である。
Furthermore, according to the present invention, there is provided a vulcanizable rubber composition comprising the polymer composition using a rubber-like polymer as a base polymer and a vulcanizing agent.
The vulcanizable rubber composition of the present invention is suitable for tires.
本発明によれば、補強性粒子の分散性に優れ、基材重合体の本来有する特性、特に機械的強度及び耐摩耗性にも優れた重合体組成物及びそのために使用する補強性粒子を容易に得ることができる。 According to the present invention, a polymer composition excellent in dispersibility of reinforcing particles and inherent in the base polymer, particularly in mechanical strength and wear resistance, and reinforcing particles used therefor can be easily obtained. Can get to.
本発明の官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子は、補強性粒子を特定の官能基含有シロキサン化合物で被覆してなる。
本発明で使用しうる補強性粒子は、補強性を重合体粒子に付与するために用いられるものであり、表面にシラノール基を有するものであれば、特に限定されないが、その具体例としては、珪酸質粒子を挙げることができる。
珪酸質粒子としては、乾式法シリカ;湿式法シリカ;アルミニウムシリケートやカルシウムシリケート等の合成珪酸塩系シリカ;等が挙げられる。これらの中でも、含水珪酸を主成分とする湿式法シリカが特に好ましい。
また、補強性粒子の他の具体例として、カーボンブラック、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の表面をシラン化合物と反応させる等の方法によって得られる、表面にシラノール基を有するものを挙げることができる。
これらの補強性粒子は、それぞれ単独で又は二種以上を組合せて使用することができる。
The functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles of the present invention are formed by coating reinforcing particles with a specific functional group-containing siloxane compound.
The reinforcing particles that can be used in the present invention are those used for imparting reinforcing properties to the polymer particles, and are not particularly limited as long as they have a silanol group on the surface. Mention may be made of siliceous particles.
Examples of the siliceous particles include dry silica, wet silica, synthetic silicate silica such as aluminum silicate and calcium silicate, and the like. Among these, wet-process silica containing hydrous silicic acid as a main component is particularly preferable.
Other specific examples of the reinforcing particles include those having a silanol group on the surface obtained by a method such as reacting the surface of carbon black, talc, calcium carbonate, aluminum hydroxide or the like with a silane compound. it can.
These reinforcing particles can be used alone or in combination of two or more.
珪酸質粒子の比表面積には、特に制限はないが、BET法による窒素吸着比表面積が50〜800m2/gのものがよい。窒素吸着比表面積は、好ましくは80〜250m2/g、更に好ましくは100〜200m2/gである。比表面積がこの範囲内にあるとき、加工性、低発熱性、耐摩耗性が特に優れた重合体組成物を得ることができる。珪酸質粒子のpHは特に限定されないが、酸性の珪酸質粒子がよく、pHが3〜6.9のものが好ましく、pHが5〜6.7のものが更に好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular in the specific surface area of a siliceous particle, The nitrogen adsorption specific surface area by BET method is 50-800 m < 2 > / g. Nitrogen adsorption specific surface area is preferably 80~250m 2 / g, more preferably 100 to 200 m 2 / g. When the specific surface area is within this range, a polymer composition having particularly excellent workability, low heat build-up, and abrasion resistance can be obtained. The pH of the siliceous particles is not particularly limited, but acidic siliceous particles are preferable, those having a pH of 3 to 6.9 are preferable, and those having a pH of 5 to 6.7 are more preferable.
本発明において表面にシラノール基を有する補強性粒子を被覆するための官能基含有シロキサン化合物は、一般式(I)で表される。 In the present invention, the functional group-containing siloxane compound for coating reinforcing particles having silanol groups on the surface is represented by the general formula (I).
一般式(I)において、R1〜R4は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、周期律表第15族若しくは第16族の原子を有する極性の官能基、又はハロゲン原子若しくは前記極性の官能基を有していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基であり、R1〜R4の少なくとも1つは、ハロゲン原子又は前記極性の官能基であるか前記極性の官能基を有する炭素数1〜20の炭化水素基である。それぞれ複数存在するR2及びR3は、それぞれ、同一であっても異なっていてもよい。nは、2〜20,000の整数である。nの下限は、好ましくは3、更に好ましくは50であり、上限は、好ましくは1,000、更に好ましくは500である。 In the general formula (I), R 1 to R 4 are each a hydrogen atom, a halogen atom, a polar functional group having a group 15 or 16 atom in the periodic table, or a halogen atom or the polar functional group And a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and at least one of R 1 to R 4 is a halogen atom or the polar functional group, or the carbon number having the polar functional group 1 to 20 hydrocarbon groups. A plurality of R 2 and R 3 which are present respectively may be the same or different. n is an integer of 2 to 20,000. The lower limit of n is preferably 3, more preferably 50, and the upper limit is preferably 1,000, more preferably 500.
一般式(I)で表される官能基含有シロキサン化合物(以下、単に、「シロキサン化合物(I)」ということがある。)における官能基の数は、1分子当たり、好ましくは3以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上である。官能基の密度が高いほど補強性粒子との反応効率がよい。
シロキサン化合物(I)において、官能基の分布状況は、特に限定されず、ランダムに分布していても、ブロック状に集中していてもよく、また、シロキサン化合物の主鎖に沿って分布が傾斜していてもよい。
The number of functional groups in the functional group-containing siloxane compound represented by the general formula (I) (hereinafter sometimes simply referred to as “siloxane compound (I)”) is preferably 3 or more, more preferably 1 molecule. Is 5 or more, more preferably 10 or more. The higher the functional group density, the better the reaction efficiency with the reinforcing particles.
In the siloxane compound (I), the distribution state of the functional group is not particularly limited, and may be randomly distributed or concentrated in a block shape, and the distribution is inclined along the main chain of the siloxane compound. You may do it.
周期律表第15族又は第16族の原子を有する極性の官能基は、酸素原子又は窒素原子を有するものが好ましく、酸素原子を有するものがより好ましい。
窒素原子を有する極性の官能基の具体例としては、アミノ基を挙げることができる。
酸素原子を有する極性の官能基の具体例としては、一般式(III):−R7−O−R8で表されるものを挙げることができる。
一般式(III)において、R7は、単結合又は二価の有機基である。二価の有機基としては、アルキレン基、シクロアルキレン基、オキシアルキレン基、ポリオキシアルキレン基、アリーレン基、エーテル基、カルボニル基、及びこれらの結合で形成される二価の基(オキシカルボニル基、カルボニルオキシ基等)等を示すことができる。
R8は、水素原子又は炭化水素基である。炭化水素基は、その炭素原子の一部が酸素、窒素、硫黄等の第15族又は第16族の原子等で置換されていてもよい。これらの炭化水素基は、鎖状であっても環状であっても一部に環を有する鎖状であってもよい。その具体例としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、エポキシ基、グリシジル基、フリル基等を挙げることができる。また、これらの炭化水素基は、その水素原子がハロゲン等の置換基で置換されてもよい。
このような極性基の具体例としては、水酸基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシアルキル基、ヒドロキシポリオキシアルキレン基、アルコキシポリオキシアルキレン基、グリシジルオキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基等を挙げることができる。
The polar functional group having a group 15 or group 16 atom in the periodic table preferably has an oxygen atom or a nitrogen atom, and more preferably has an oxygen atom.
Specific examples of the polar functional group having a nitrogen atom include an amino group.
Specific examples of the polar functional group having an oxygen atom include those represented by general formula (III): —R 7 —O—R 8 .
In the general formula (III), R 7 is a single bond or a divalent organic group. Examples of the divalent organic group include an alkylene group, a cycloalkylene group, an oxyalkylene group, a polyoxyalkylene group, an arylene group, an ether group, a carbonyl group, and a divalent group formed by a bond thereof (an oxycarbonyl group, Carbonyloxy group and the like).
R 8 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group. In the hydrocarbon group, part of the carbon atoms may be substituted with a group 15 or group 16 atom such as oxygen, nitrogen, sulfur or the like. These hydrocarbon groups may be a chain, a ring, or a chain partially having a ring. Specific examples thereof include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an epoxy group, a glycidyl group, and a furyl group. In these hydrocarbon groups, the hydrogen atom may be substituted with a substituent such as halogen.
Specific examples of such polar groups include a hydroxyl group, an alkoxyl group, an aryloxy group, an acyloxy group, an alkoxyalkyl group, a hydroxypolyoxyalkylene group, an alkoxypolyoxyalkylene group, a glycidyloxy group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, An aryloxycarbonyl group etc. can be mentioned.
更に、R7とR8とは、互いに結合して酸素原子を含有する環を形成していてもよい。R7とR8とが互いに結合して酸素原子を含有する環を形成した極性の官能基の例としては、エポキシ基、グリシジル基等を示すことができる。 Further, R 7 and R 8 may be bonded to each other to form a ring containing an oxygen atom. Examples of the polar functional group in which R 7 and R 8 are bonded to each other to form a ring containing an oxygen atom include an epoxy group and a glycidyl group.
シロキサン化合物(I)において、R2及びR3の少なくとも一方が、これらの極性の官能基のうち、エポキシ基、グリシジル基及びポリオキシアルキレン基のいずれかを少なくとも一つ有することが好ましい。中でも、ポリオキシアルキレン基を少なくとも一つ有することが好ましい。また、ポリオキシアルキレン基の中では、ヒドロキシポリオキシアルキレン基(末端に水酸基を有するポリオキシアルキレン基)及びアルコキシポリオキシアルキレン基(末端にアルコキシル基を有するポリオキシアルキレン基)が特に好ましい。
ポリオキシアルキレン基におけるオキシアルキレン基の数は、通常、2〜20である。
In the siloxane compound (I), it is preferable that at least one of R 2 and R 3 has at least one of an epoxy group, a glycidyl group, and a polyoxyalkylene group among these polar functional groups. Among them, it is preferable to have at least one polyoxyalkylene group. Of the polyoxyalkylene groups, hydroxypolyoxyalkylene groups (polyoxyalkylene groups having a hydroxyl group at the terminal) and alkoxy polyoxyalkylene groups (polyoxyalkylene groups having an alkoxyl group at the terminal) are particularly preferred.
The number of oxyalkylene groups in the polyoxyalkylene group is usually 2-20.
周期律表第15族又は第16族の原子を有する極性の官能基は、シロキサン化合物(I)の骨格の珪素原子に直接結合していてもよく、また、少なくとも1つの二価の有機基(アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、アミノ基、チオエーテル基、シリレン基等)を介して珪素原子に結合していてもよい。 The polar functional group having an atom of Group 15 or Group 16 of the periodic table may be directly bonded to the silicon atom of the skeleton of the siloxane compound (I), and at least one divalent organic group ( An alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, an amino group, a thioether group, a silylene group, or the like).
シロキサン化合物(I)は、シラノール基を末端に有するポリシロキサンとアルコキシシランとの反応、Si−H基含有ポリシロキサンとアルコキシシランとの反応、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシル基等の官能基を側鎖又は末端に有するポリシロキサンと各種シランカップリング剤との反応等の公知の方法で合成することができる。 The siloxane compound (I) is a functional group such as a reaction between a polysiloxane having a silanol group at its terminal and an alkoxysilane, a reaction between a Si-H group-containing polysiloxane and an alkoxysilane, an epoxy group, an amino group, a mercapto group, or a carboxyl group. It can be synthesized by a known method such as a reaction between a polysiloxane having a group at a side chain or a terminal and various silane coupling agents.
シロキサン化合物(I)の重量平均分子量は、好ましくは10,000〜3,000,000、更に好ましくは50,000〜1,000,000である。重量平均分子量がこの範囲内にあるとき、補強性粒子の被覆、基材重合体との配合等の処理の間にシロキサン化合物(I)が系外へ逸失してしまうことがない。また、重量平均分子量がこの範囲内にあると、溶媒中に十分に溶解するので、補強性粒子の被覆に時間が掛からない、補強性粒子の被覆率を高くできる等の利点がある。 The weight average molecular weight of the siloxane compound (I) is preferably 10,000 to 3,000,000, more preferably 50,000 to 1,000,000. When the weight average molecular weight is within this range, the siloxane compound (I) is not lost outside the system during the treatment such as coating of reinforcing particles and blending with the base polymer. Further, when the weight average molecular weight is within this range, it is sufficiently dissolved in the solvent, so that there are advantages such as that it does not take time to coat the reinforcing particles and the coverage of the reinforcing particles can be increased.
本発明の官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子は、表面にシラノール基を有する補強性粒子100重量部を、16.0〜20.0MPa1/2の溶解度パラメーターを有する有機溶媒中で、一般式(I)で表される官能基含有シロキサン化合物0.3〜200重量部と混合することにより得ることができる。 The functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles of the present invention have a general formula of 100 parts by weight of reinforcing particles having silanol groups on the surface in an organic solvent having a solubility parameter of 16.0 to 20.0 MPa 1/2. It can be obtained by mixing with 0.3 to 200 parts by weight of the functional group-containing siloxane compound represented by (I).
一般式(I)において、R1〜R4は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、周期律表第15族若しくは第16族の原子を有する極性の官能基、又はハロゲン原子若しくは前記極性の官能基を有していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基であり、R1〜R4の少なくとも1つは、ハロゲン原子又は前記極性の官能基であるか前記極性の官能基を有する炭素数1〜20の炭化水素基である。それぞれ複数存在するR2及びR3は、それぞれ、同一であっても異なっていてもよい。nは、2〜20,000の整数である。 In the general formula (I), R 1 to R 4 are each a hydrogen atom, a halogen atom, a polar functional group having a group 15 or 16 atom in the periodic table, or a halogen atom or the polar functional group And a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and at least one of R 1 to R 4 is a halogen atom or the polar functional group, or the carbon number having the polar functional group 1 to 20 hydrocarbon groups. A plurality of R 2 and R 3 which are present respectively may be the same or different. n is an integer of 2 to 20,000.
表面にシラノール基を有する補強性粒子と極性官能基含有シロキサン化合物との混合は、16.0〜20.0MPa1/2の溶解度パラメーターを有する有機溶媒中で、両者を接触させることにより行う。溶解度パラメーター(以下、「SP値」ということがある。)は、好ましくは、16.8〜19.0MPa1/2、更に好ましくは18.0〜18.8MPa1/2の範囲である。
なお、有機溶媒の溶解度パラメーターは、ポリマーハンドブック(POLYMER HANDBOOK、JOHN WILEY & SONS社発行)に記載された方法により求めることができる。
補強性粒子を被覆するための、シロキサン化合物(I)の使用量は、補強性粒子100重量部に対して、通常、0.3〜200重量部、好ましくは0.5〜50重量部、更に好ましくは1〜10重量部の範囲である。
The mixing of the reinforcing particles having a silanol group on the surface and the polar functional group-containing siloxane compound is carried out by bringing both into contact in an organic solvent having a solubility parameter of 16.0 to 20.0 MPa 1/2 . The solubility parameter (hereinafter sometimes referred to as “SP value”) is preferably in the range of 16.8 to 19.0 MPa 1/2 , more preferably 18.0 to 18.8 MPa 1/2 .
In addition, the solubility parameter of an organic solvent can be calculated | required by the method described in the polymer handbook (POLYMER HANDBOOK, JOHN WILEY & SONS company publication).
The amount of the siloxane compound (I) used to coat the reinforcing particles is usually 0.3 to 200 parts by weight, preferably 0.5 to 50 parts by weight, further based on 100 parts by weight of the reinforcing particles. Preferably it is the range of 1-10 weight part.
上記範囲のSP値を有する溶媒としては、ベンゼン(SP値=18.8MPa1/2。以下、本明細書において、SP値の単位を省略することがある。)、トルエン(同18.2)、キシレン(同18.0)、エチルベンゼン(同18.0)等の芳香族炭化水素溶媒;テトラヒドロフラン(同18.6);シクロヘキサン(同16.8)、シクロペンタン(同17.8)等の環状脂肪族炭化水素溶媒;メチルエチルケトン(同19.0)、ジエチルケトン(同18.0)等のケトン溶媒;等を例示することができる。
これらのうち、芳香族炭化水素溶媒及び環状脂肪族炭化水素溶媒が好ましく、中でも、トルエン、キシレン及びシクロヘキサンが好ましく、トルエン、キシレンが最も好ましい。
有機溶媒は、上記範囲のSP値を有するものであれば、特に限定されず、単一の溶媒であっても、二種以上の溶媒からなる混合溶媒であってもよい。
Examples of the solvent having an SP value in the above range include benzene (SP value = 18.8 MPa 1/2, hereinafter, the SP value unit may be omitted), toluene (18.2). Aromatic hydrocarbon solvents such as xylene (18.0) and ethylbenzene (18.0); tetrahydrofuran (18.6); cyclohexane (16.8), cyclopentane (17.8), etc. Examples thereof include cycloaliphatic hydrocarbon solvents; ketone solvents such as methyl ethyl ketone (19.0) and diethyl ketone (18.0);
Of these, aromatic hydrocarbon solvents and cycloaliphatic hydrocarbon solvents are preferred, among which toluene, xylene and cyclohexane are preferred, and toluene and xylene are most preferred.
The organic solvent is not particularly limited as long as it has an SP value in the above range, and may be a single solvent or a mixed solvent composed of two or more solvents.
上記範囲のSP値を有する有機溶媒に、上記範囲外のSP値を有する有機溶媒を混合して使用することができる。この場合は、上記範囲のSP値を有する溶媒が混合溶媒の50重量%以上を占めることが好ましく、70重量%以上を占めることがより好ましく、80重量%以上を占めることが特に好ましい。
上記範囲外のSP値を有する有機溶媒としては、上記範囲より低いSP値を有するn−ペンタン(SP値14.3MPa1/2)、n−ヘキサン(同14.9)等の鎖状炭化水素溶媒等、及び、上記範囲より高いSP値を有するn−ブタノール(同23.3)、エタノール(同26.0)等のアルコール溶媒、アセトン(同20.3)等を挙げることができる。
SP値の高いアルコール溶媒等を用いると、官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子の溶液を基材重合体溶液と混合した際に、基材重合体が析出する恐れがあるので、その使用量は少ない方が好ましい。また、SP値の低い鎖状炭化水素溶媒等を用いると、シロキサン化合物(I)及び補強性粒子の溶液(分散液)の安定性が低下する恐れがあるので、その使用量は少ない方が好ましい。
An organic solvent having an SP value outside the above range can be mixed with an organic solvent having an SP value within the above range. In this case, the solvent having the SP value in the above range preferably accounts for 50% by weight or more of the mixed solvent, more preferably 70% by weight or more, and particularly preferably 80% by weight or more.
Examples of the organic solvent having an SP value outside the above range include chain hydrocarbons such as n-pentane (SP value 14.3 MPa 1/2 ) and n-hexane (14.9) having an SP value lower than the above range. Examples thereof include solvents, alcohol solvents such as n-butanol (23.3) and ethanol (26.0) having an SP value higher than the above range, acetone (20.3), and the like.
If an alcohol solvent having a high SP value is used, the base polymer may be precipitated when the solution of the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles is mixed with the base polymer solution. Less is preferable. In addition, when a chain hydrocarbon solvent having a low SP value is used, the stability of the solution (dispersion) of the siloxane compound (I) and reinforcing particles may be lowered. .
補強性粒子とシロキサン化合物(I)との混合方法は、16.0〜20.0MPa1/2のSP値を有する有機溶媒中で、両者を接触させるものであれば、特に限定されないが、シロキサン化合物(I)を有機溶媒に溶解して均一な溶液とし、これに、攪拌下、補強性粒子を徐々に添加するのが好ましい。
シロキサン化合物(I)の有機溶媒溶液の濃度は、特に限定されないが、通常、0.1〜20重量%、好ましくは0.2〜15重量%、より好ましくは0.5〜10重量%である。濃度がこの範囲内にあると、得られる溶液の粘度は取り扱いやすい水準となり、補強性粒子の被覆率が適切な範囲となって、得られる官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子を基材重合体に配合したときに分散が良好となる。
The mixing method of the reinforcing particles and the siloxane compound (I) is not particularly limited as long as they are brought into contact with each other in an organic solvent having an SP value of 16.0 to 20.0 MPa 1/2. It is preferable to dissolve compound (I) in an organic solvent to obtain a uniform solution, and gradually add reinforcing particles to this while stirring.
The concentration of the organic solvent solution of the siloxane compound (I) is not particularly limited, but is usually 0.1 to 20% by weight, preferably 0.2 to 15% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight. . When the concentration is within this range, the viscosity of the resulting solution is easily handled, the coverage of the reinforcing particles is in an appropriate range, and the resulting functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles are used as the base polymer. Dispersion is good when blended into.
混合時の温度は、特に限定されないが、通常、5℃以上、200℃以下であり、好ましくは20℃以上、150℃以下、更に好ましくは30℃以上、130℃以下である。混合時の温度がこの範囲内にあると、均一な分散が容易であり、シロキサン化合物(I)の分解や劣化の恐れがない。また、溶媒の沸点に近くなると、操業上・安全上の問題が生じるので、溶媒の沸点を考慮して、適切に設定するのが好ましい。
攪拌速度は、通常、10〜10,000回転/分で、好ましくは50〜5,000回転/分、更に好ましくは100〜1,000回転/分である。速度が過度に低いと反応効率が悪く、補強性粒子が沈降してしまうので効率が悪い。攪拌翼の形状は、特に限定されず、平板、ヘリカル、ダブルヘリカル等を適宜組合せることができる。また、ホモジナイザー等を用いて高速で、且つ、せん断を与えながら混合してもよい。
混合時の雰囲気は、特に限定されないが、安全のために不活性雰囲気下で行うのが好ましい。混合時の系内の圧力も特に限定されない。また、混合時間は、攪拌速度等にも依るが、通常、5分〜3時間程度である。
Although the temperature at the time of mixing is not specifically limited, Usually, it is 5 to 200 degreeC, Preferably it is 20 to 150 degreeC, More preferably, it is 30 to 130 degreeC. When the temperature at the time of mixing is within this range, uniform dispersion is easy, and there is no fear of decomposition or deterioration of the siloxane compound (I). Further, when the boiling point is close to the solvent, a problem in terms of operation and safety arises. Therefore, it is preferable to set appropriately considering the boiling point of the solvent.
The stirring speed is usually 10 to 10,000 revolutions / minute, preferably 50 to 5,000 revolutions / minute, and more preferably 100 to 1,000 revolutions / minute. If the speed is excessively low, the reaction efficiency is poor, and the reinforcing particles settle, so the efficiency is poor. The shape of the stirring blade is not particularly limited, and a flat plate, a helical, a double helical and the like can be appropriately combined. Further, it may be mixed at high speed using a homogenizer or the like while applying shear.
The atmosphere during mixing is not particularly limited, but it is preferably performed in an inert atmosphere for safety. The pressure in the system at the time of mixing is not particularly limited. The mixing time is usually about 5 minutes to 3 hours, although it depends on the stirring speed and the like.
このようにして、官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子の透明な溶液を得ることができる。
シロキサン化合物(I)で被覆された補強性粒子は、この溶液から、蒸発乾固、遠心分離等の適切な方法で溶媒と分離して、固形粒子として得ることができるが、溶液の状態で使用してもよい。基材重合体との混合の均一性を考慮すると、16.0〜20.0MPa1/2の溶解度パラメーターを有する有機溶媒の溶液の形態を有しているのが好ましい。
In this way, a transparent solution of functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles can be obtained.
The reinforcing particles coated with the siloxane compound (I) can be separated from the solvent by a suitable method such as evaporation to dryness or centrifugation, and obtained as solid particles. May be. In consideration of the uniformity of mixing with the base polymer, it is preferably in the form of a solution of an organic solvent having a solubility parameter of 16.0 to 20.0 MPa 1/2 .
本発明の重合体組成物は、基材重合体100重量部と上記本発明の官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子5〜200重量部、好ましくは10〜150重量部とを含有してなる。
本発明において使用し得る基材重合体の種類は、重合体組成物の用途や使用目的に応じて適宜選定すればよく、樹脂であってもゴム状重合体であってもよい。
樹脂の例としては、ポリスチレン等の芳香族ビニル重合体;ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂;ジシクロペンタジエン重合体等の脂環式オレフィン重合体;アクリロニトリル重合体;ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂;ハロゲン化ビニル重合体;これらの水素添加重合体等の樹脂を挙げることができる。
ゴム状重合体の例としては、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のジエン系ゴム;ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム等のジエン系ゴム以外のゴム;等を挙げることができる。
基材重合体は、固形状であっても溶液状であっても、エマルションやサスペンションであってもよいが、溶液重合で得られるのが好ましい官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子との混和性を考慮すると、溶液状であるのが好ましい。
The polymer composition of the present invention comprises 100 parts by weight of a base polymer and 5 to 200 parts by weight, preferably 10 to 150 parts by weight of the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles of the present invention.
The type of the base polymer that can be used in the present invention may be appropriately selected according to the use or purpose of use of the polymer composition, and may be a resin or a rubbery polymer.
Examples of resins include aromatic vinyl polymers such as polystyrene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate; alicyclic olefin polymers such as dicyclopentadiene polymers; acrylonitrile polymers; olefin resins such as polyethylene and polypropylene; Examples of the vinyl halide polymer include resins such as these hydrogenated polymers.
Examples of the rubbery polymer include diene rubbers such as polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber; rubbers other than diene rubbers such as butyl rubber, halogenated butyl rubber, and epichlorohydrin rubber.
The base polymer may be solid, solution, emulsion or suspension, but is preferably miscible with functional group-containing siloxane compound coated reinforcing particles obtained by solution polymerization. In view of the above, it is preferably in the form of a solution.
基材重合体の分子量は、通常、20万〜300万、好ましくは35万〜200万、更に好ましくは50万〜150万である。分子量が過度に低いと重合体組成物の摩耗特性が不十分となる恐れがあり、過度に分子量が高いと重合体組成物の粘度が高くなり、加工性が劣る恐れがある。
基材重合体には、エポキシ基及びグリシジルオキシアルキル基から選ばれる基が導入されていることが好ましく、加えてヒドロキシポリオキシアルキレン基及び/又はアルコキシポリオキシアルキレン基が導入されていることが更に好ましい。基材重合体がエポキシ基及びグリシジルオキシアルキル基から選ばれる基及びこれら以外の官能基を含有する場合、全官能基モル数に対するエポキシ基及びグリシジルオキシアルキル基から選ばれる基のモル数の比率が高い方が好ましい。この比率は、好ましくは、99〜1モル%、より好ましくは95〜50モル%、特に好ましくは90〜60モル%である。
The molecular weight of the base polymer is usually 200,000 to 3,000,000, preferably 350,000 to 2,000,000, more preferably 500,000 to 1,500,000. If the molecular weight is excessively low, the wear characteristics of the polymer composition may be insufficient, and if the molecular weight is excessively high, the viscosity of the polymer composition may be increased and the processability may be deteriorated.
The base polymer is preferably introduced with a group selected from an epoxy group and a glycidyloxyalkyl group, and in addition, a hydroxypolyoxyalkylene group and / or an alkoxypolyoxyalkylene group is further introduced. preferable. When the base polymer contains a group selected from an epoxy group and a glycidyloxyalkyl group and other functional groups, the ratio of the number of moles of the group selected from the epoxy group and the glycidyloxyalkyl group to the total number of moles of the functional group is Higher is preferable. This ratio is preferably 99 to 1 mol%, more preferably 95 to 50 mol%, particularly preferably 90 to 60 mol%.
また、基材重合体は、一般式(II)で表される構造を分子内に含有するものであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that a base polymer contains the structure represented by general formula (II) in a molecule | numerator.
一般式(II)において、R5及びR6は、それぞれ、水素原子、周期律表第15族若しくは第16族の原子を有する極性の官能基、又は前記極性の官能基を有していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基であり、少なくともR5及びR6の一方が、少なくとも1つの極性の官能基を有する。それぞれ複数存在するR5及びR6は、それぞれ、同一であっても異なっていてもよい。mは、2〜20,000の整数である。mの下限は、好ましくは3、更に好ましくは50であり、上限は、好ましくは1,000、更に好ましくは500である。
周期律表第15族又は第16族の原子を有する極性の官能基としては、シロキサン化合物(I)が含有し得る官能基と同様のものを示すことができる。これらのうち、エポキシ基、グリシジルオキシ基、ヒドロキシポリオキシアルキレン基(末端に水酸基を有するポリオキシアルキレン基)及びアルコキシポリオキシアルキレン基(末端にアルコキシル基を有するポリオキシアルキレン基)が好ましい。
In the general formula (II), R 5 and R 6 may each have a hydrogen atom, a polar functional group having a group 15 or 16 atom in the periodic table, or a functional group having the above polarity. It is a good hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and at least one of R 5 and R 6 has at least one polar functional group. A plurality of R 5 and R 6 may be the same or different. m is an integer of 2 to 20,000. The lower limit of m is preferably 3, more preferably 50, and the upper limit is preferably 1,000, more preferably 500.
Examples of the polar functional group having a group 15 or group 16 atom in the periodic table can be the same as the functional group that the siloxane compound (I) can contain. Among these, an epoxy group, a glycidyloxy group, a hydroxypolyoxyalkylene group (polyoxyalkylene group having a hydroxyl group at the terminal) and an alkoxypolyoxyalkylene group (polyoxyalkylene group having an alkoxyl group at the terminal) are preferable.
一般式(II)で表される構造を分子内に有する基材重合体は、例えばアニオン重合によって得られる活性末端を有する重合体に、一般式(IV)又は一般式(V)で表されるシロキサン化合物を反応させることによって得ることができる。下記一般式(IV)又は一般式(V)で表されるシロキサン化合物の使用量は、重合活性末端1モル当たり、通常、0.01〜10モル、好ましくは0.1〜5モル、更に好ましくは0.3〜1.5モルである。 The base polymer having a structure represented by the general formula (II) in the molecule is represented by the general formula (IV) or the general formula (V), for example, a polymer having an active terminal obtained by anionic polymerization. It can be obtained by reacting a siloxane compound. The amount of the siloxane compound represented by the following general formula (IV) or general formula (V) is usually 0.01 to 10 mol, preferably 0.1 to 5 mol, more preferably per mol of polymerization active terminal. Is 0.3 to 1.5 mol.
一般式(IV)において、R5、R6及びmは、一般式(II)におけると同様である。R9及びR10は、それぞれ、アルコキシル基、エポキシ基、カルボニル基及びこれらの基を有していてもよい有機基から選ばれる基である。 In the general formula (IV), R 5 , R 6 and m are the same as in the general formula (II). R 9 and R 10 are each a group selected from an alkoxyl group, an epoxy group, a carbonyl group, and an organic group that may have these groups.
一般式(V)において、R5、R6及びmは、一般式(II)におけると同様である。R11は、アルコキシル基、エポキシ基、カルボニル基及びこれらの基を有していてもよい有機基から選ばれる基である。R12は、炭素数1〜20の炭化水素基、アルコキシル基又はハロゲン原子であって、複数存在するときは、互いに異なっていてもよい。kは、1〜4の整数である。
一般式(IV)又は一般式(V)で表されるシロキサン化合物中の官能基等が重合体の重合活性末端と反応して、一般式(II)で表される構造が重合体中に導入される。このとき、一般式(IV)又は一般式(V)で表されるシロキサン化合物中の官能基の量が、基材重合体の活性末端1モル当たり平均で、0.01〜10モル、好ましくは0.1〜5モル、より好ましくは0.3〜1.5モルとなるようにすることが好ましい。官能基の量がこの範囲内にあると、得られる重合体組成物の耐摩耗性等の特性が良好となる。
In the general formula (V), R 5 , R 6 and m are the same as in the general formula (II). R 11 is a group selected from an alkoxyl group, an epoxy group, a carbonyl group, and an organic group that may have these groups. R 12 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxyl group, or a halogen atom, and when a plurality of R 12 are present, they may be different from each other. k is an integer of 1 to 4.
The functional group in the siloxane compound represented by the general formula (IV) or the general formula (V) reacts with the polymerization active terminal of the polymer, and the structure represented by the general formula (II) is introduced into the polymer. Is done. At this time, the amount of the functional group in the siloxane compound represented by the general formula (IV) or the general formula (V) is 0.01 to 10 mol on an average per mol of the active terminal of the base polymer, preferably It is preferable to be 0.1 to 5 mol, more preferably 0.3 to 1.5 mol. When the amount of the functional group is within this range, properties such as wear resistance of the resulting polymer composition are improved.
本発明の重合体組成物は、基材重合体に官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子を配合することにより得ることができる。
配合の方法は、特に限定されず、両者を固体状で混合する方法、いずれか一方を溶液として他方をこれに添加する方法等を採用してもよいが、両者を溶液の状態で混合すると官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子を基材重合体中に均一に分散させることができるので好ましい。
The polymer composition of the present invention can be obtained by blending functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles with a base polymer.
The method of blending is not particularly limited, and a method of mixing both in a solid state or a method of adding one of them as a solution and adding the other to the solution may be adopted. The group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles are preferable because they can be uniformly dispersed in the base polymer.
本発明においては、基材重合体溶液を得るための溶媒として、SP値が10.0〜18.8MPa1/2の有機溶媒が好ましく、14.0〜18.6MPa1/2の有機溶媒がより好ましく、14.9〜18.2MPa1/2の有機溶媒が更に好ましい。SP値がこの範囲内の有機溶媒を用いると、基材重合体の溶解性が適切なものとなり、官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子溶液との混和性が良好である。 In the present invention, as a solvent to obtain a base polymer solution, SP value organic solvent is preferably a 10.0~18.8MPa 1/2, organic solvents 14.0~18.6MPa 1/2 More preferably, an organic solvent of 14.9 to 18.2 MPa 1/2 is still more preferable. When an organic solvent having an SP value within this range is used, the solubility of the base polymer becomes appropriate, and the miscibility with the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particle solution is good.
このようなSP値を有する有機溶媒としては、ベンゼン(SP値=18.8MPa1/2)、トルエン(同18.2)、キシレン(同18.0)、エチルベンゼン(同18.0)等の芳香族炭化水素溶媒;テトラヒドロフラン(同18.6)、ジメチルエーテル(同18.0)、ジエチルエーテル(同15.1)等の環状もしくは鎖状エーテル溶媒;n−ブタン(同13.9)、n−ペンタン(同14.3)、n−ヘキサン(同14.9)、n−ヘプタン(同15.1)、n−オクタン(同15.6)、n−デカン(同13.5)等の鎖状脂肪族炭化水素溶媒;シクロヘキサン(同16.8)、メチルシクロヘキサン(同16.0)、エチルシクロヘキサン(同16.3)、シクロペンタン(同17.8)等の環状脂肪族炭化水素溶媒;メチルエチルケトン(同19.0)、ジエチルケトン(同18.0)等のケトン溶媒;等が挙げられる。
これらのうち、芳香族炭化水素溶媒、環状又は鎖状エーテル溶媒、脂肪族炭化水素溶媒及び環状脂肪族炭化水素溶媒が好ましく、より好ましくは芳香族炭化水素溶媒、鎖状脂肪族炭化水素溶媒、環状脂肪族炭化水素溶媒がより好ましい。
有機溶媒は、単一の溶媒であっても、二種以上の溶媒からなる混合溶媒であってもよい。
Examples of the organic solvent having such SP value include benzene (SP value = 18.8 MPa 1/2 ), toluene (18.2), xylene (18.0), ethylbenzene (18.0), and the like. Aromatic hydrocarbon solvents: cyclic or chain ether solvents such as tetrahydrofuran (18.6), dimethyl ether (18.0), diethyl ether (15.1); n-butane (13.9), n -Pentane (14.3), n-hexane (14.9), n-heptane (15.1), n-octane (15.6), n-decane (13.5), etc. Chain aliphatic hydrocarbon solvents: cycloaliphatic hydrocarbon solvents such as cyclohexane (16.8), methylcyclohexane (16.0), ethylcyclohexane (16.3), cyclopentane (17.8) ; Me Ethyl ketone (19.0), a ketone solvent such as diethyl ketone (18.0); and the like.
Of these, aromatic hydrocarbon solvents, cyclic or chain ether solvents, aliphatic hydrocarbon solvents and cyclic aliphatic hydrocarbon solvents are preferred, more preferably aromatic hydrocarbon solvents, chain aliphatic hydrocarbon solvents, cyclic Aliphatic hydrocarbon solvents are more preferred.
The organic solvent may be a single solvent or a mixed solvent composed of two or more solvents.
また、本発明の効果を損なわない限り、SP値が18.8MPa1/2を超える有機溶媒又は有機溶媒以外の溶媒を併用することができる。このような混合溶媒を用いる場合は、上記10.0〜18.8MPa1/2の範囲のSP値を有する溶媒が混合溶媒の50重量%以上を占めることが好ましく、70重量%以上を占めることがより好ましく、80重量%以上を占めることが更に好ましい。
SP値が18.8MPa1/2を超える溶媒としては、水(SP値=47.9MPa1/2);ホルムアミド(同39.3)、N,N−ジメチルホルムアミド(同24.8)、メタノール(同29.7)、エタノール(同26.0)、イソプロピルアルコール(同23.5)、ピリジン(同21.9)、二硫化炭素(同20.5)、アセトン(同20.3)、クロロホルム(同19.0)、塩化メチレン(同19.8)等を挙げることができる。
Moreover, unless the effect of the present invention is impaired, an organic solvent having an SP value exceeding 18.8 MPa 1/2 or a solvent other than the organic solvent can be used in combination. When such a mixed solvent is used, the solvent having an SP value in the range of 10.0 to 18.8 MPa 1/2 preferably accounts for 50% by weight or more of the mixed solvent, and occupies 70% by weight or more. Is more preferable, and it is still more preferable to occupy 80% by weight or more.
Solvents having an SP value exceeding 18.8 MPa 1/2 include water (SP value = 47.9 MPa 1/2 ); formamide (39.3), N, N-dimethylformamide (24.8), and methanol. (29.7), ethanol (26.0), isopropyl alcohol (23.5), pyridine (21.9), carbon disulfide (20.5), acetone (20.3), Examples include chloroform (19.0) and methylene chloride (19.8).
基材重合体溶液中の基材重合体濃度は、通常、1〜50重量%、好ましくは5〜40重量%、更に好ましくは10〜30重量%である。濃度がこの範囲内にあると、官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子との混和性がよく、混和後の重合体組成物の回収に要するエネルギーが適切な範囲となり、また、回収効率もよい。また、基材重合体溶液の粘度が適切なレベルとなって、混和性も良好である。 The concentration of the base polymer in the base polymer solution is usually 1 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight, and more preferably 10 to 30% by weight. When the concentration is within this range, the miscibility with the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles is good, the energy required to recover the polymer composition after mixing is in an appropriate range, and the recovery efficiency is also good. Further, the viscosity of the base polymer solution becomes an appropriate level, and the miscibility is also good.
基材重合体溶液は基材重合体を有機溶媒中で溶解した溶液を用いても、溶液重合法で得られた基材重合体溶液をそのまま用いてもよいが、溶液重合で得られた溶液は、基材重合体が均一に溶解されているので好ましい。更に、溶液重合の溶液としては反応停止前の活性状態にある基材重合体溶液を用いると、得られる重合体組成物の物性が向上するので好ましい。
固形の基材重合体を有機溶媒に溶解する場合は、基材重合体を予め、ペレット状に加工し又は粉砕器等で大きさを5cm以下にしてから有機溶媒中に少しずつ添加していくのがよく、溶解槽を毎分10回転以上、好ましくは毎分50回転以上、更に好ましくは毎分100回転以上で攪拌しながら添加するのがよい。攪拌速度がこの範囲内にあると、基材重合体の溶解が良好で、固形分が沈降することがない。基材重合体を溶解した後、必要に応じて、ホモジナイザー等を用いて更に均一性をよくしてもよい。
The base polymer solution may be a solution obtained by dissolving the base polymer in an organic solvent, or the base polymer solution obtained by the solution polymerization method may be used as it is, but the solution obtained by solution polymerization may be used. Is preferable because the base polymer is uniformly dissolved. Furthermore, it is preferable to use a base polymer solution in an active state before stopping the reaction as the solution polymerization solution because the physical properties of the resulting polymer composition are improved.
When the solid base polymer is dissolved in the organic solvent, the base polymer is processed into pellets in advance or the size is reduced to 5 cm or less with a pulverizer or the like, and then gradually added to the organic solvent. It is preferable that the dissolution tank is added with stirring at 10 revolutions per minute, preferably 50 revolutions per minute, more preferably 100 revolutions per minute. When the stirring speed is within this range, the base polymer is dissolved well and the solid content does not settle. After dissolving the base polymer, the uniformity may be further improved by using a homogenizer or the like, if necessary.
基材重合体溶液と官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子の溶液とを混合することによって、有機溶媒溶液の形態を有する、基材重合体と官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子とを含有してなる重合体組成物を得ることができる。
このとき、基材重合体溶液の有機溶媒の溶解度パラメーターが10.0〜18.8MPa1/2であり、官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子溶液の有機溶媒の溶解度パラメーターが16.0〜20.0MPa1/2であると、重合体の沈殿等を引き起こすことなく、均一に混合できるので好ましい。
基材重合体溶液と官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子の溶液とを混合する方法は、特に限定されないが、基材重合体溶液にこれより比重の大きい官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子の溶液を添加する方法を採用すると、より均一に混合できるので好ましい。
混合溶液の濃度は、通常、1〜80重量%、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは10〜35重量%とすると、より短時間で均一に混合できるので、好ましい。
混合時の攪拌条件等は特に限定されないが、通常、毎分10〜10,000回転、好ましくは毎分50〜5,000回転の攪拌下に混合する。また、攪拌機の種類等も特に限定されない。
混合時の添加方法は、特に限定されないが、均一な混合を達成するために、官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子の溶液を徐々に添加することが好ましい。また、添加に要する時間は、混合する基材重合体溶液と官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子の溶液の量によるが、5分〜1時間程度である。
混合温度は、通常、0〜200℃、好ましくは20〜150℃、更に好ましくは30〜120℃である。この温度範囲で混合すると、両溶液の粘度が適切なレベルで、且つ、近くなり、均一に混合しやすい。
By mixing the base polymer solution and the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particle solution, the base polymer and the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particle having the form of an organic solvent solution are contained. Can be obtained.
At this time, the solubility parameter of the organic solvent of the base polymer solution is 10.0 to 18.8 MPa 1/2 , and the solubility parameter of the organic solvent of the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particle solution is 16.0 to 20 0.0 MPa 1/2 is preferable because it can be uniformly mixed without causing precipitation of the polymer.
The method of mixing the base polymer solution and the solution of the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles is not particularly limited, but the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles having a higher specific gravity than the base polymer solution. Adopting a method of adding a solution is preferable because it allows more uniform mixing.
The concentration of the mixed solution is usually 1 to 80% by weight, preferably 5 to 50% by weight, and more preferably 10 to 35% by weight, because the mixture can be uniformly mixed in a shorter time.
Stirring conditions and the like during mixing are not particularly limited. Usually, the mixing is performed with stirring at 10 to 10,000 revolutions per minute, preferably 50 to 5,000 revolutions per minute. Moreover, the kind of stirrer etc. are not specifically limited.
Although the addition method at the time of mixing is not specifically limited, In order to achieve uniform mixing, it is preferable to gradually add a solution of functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles. The time required for the addition is about 5 minutes to 1 hour depending on the amount of the base polymer solution to be mixed and the solution of the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles.
Mixing temperature is 0-200 degreeC normally, Preferably it is 20-150 degreeC, More preferably, it is 30-120 degreeC. When mixed in this temperature range, the viscosity of both solutions is close to an appropriate level, and uniform mixing is easy.
基材重合体と官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子とを含有してなる重合体組成物の溶液を、溶媒除去処理に付することによって、固形状態の重合体組成物を得ることができる。
溶媒除去の方法としては、例えば、貧溶媒との混合や電解質等の凝固剤の添加による凝固を行って重合体組成物をクラムとして溶媒と分離する方法、重合体組成物溶液を熱水中に注入し、溶媒を水蒸気とともに蒸留し、重合体組成物をクラム状で析出させるスチームストリッピング法、減圧蒸留による溶媒の除去等、従来公知の方法を採用することができる。
次に、溶媒を分離した重合体組成物を必要に応じて精製する。例えば、凝固やスチームストリッピングにより生じたクラムを水洗して乳化剤、電解質等を除去する。これは、重合や凝固に使用した乳化剤等が、酸等として製品重合体中に残存すると重合体組成物の特性の低下を招く恐れがあるので、これらを除去するのが目的である。次に、重合体組成物を乾燥することが好ましい。乾燥の方法としては、従来公知の方法を採用することができる。例えば、スクイザー等で水分を絞って脱水した後、バンド通風乾燥装置、ベント型押出乾燥装置、エクスパンジョン型押出乾燥装置等を用いて乾燥する方法が挙げられる。
A polymer composition in a solid state can be obtained by subjecting a solution of a polymer composition containing the base polymer and functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles to a solvent removal treatment.
Solvent removal methods include, for example, a method of coagulating by mixing with a poor solvent or adding a coagulant such as an electrolyte to separate the polymer composition from the solvent as a crumb, and the polymer composition solution in hot water. A conventionally known method such as a steam stripping method for injecting and distilling the solvent together with water vapor to precipitate the polymer composition in the form of crumb, or removal of the solvent by vacuum distillation can be employed.
Next, the polymer composition from which the solvent has been separated is purified as necessary. For example, crumbs produced by coagulation or steam stripping are washed with water to remove emulsifiers, electrolytes, and the like. The purpose of this is to remove the emulsifier and the like used for polymerization and coagulation, if they remain in the product polymer as an acid or the like, since this may cause deterioration of the properties of the polymer composition. Next, it is preferable to dry the polymer composition. A conventionally known method can be employed as the drying method. For example, after dewatering by squeezing water with a squeezer or the like, a method using a band ventilation drying device, a vent type extrusion drying device, an expansion type extrusion drying device, or the like is used.
本発明の重合体組成物に、種々の配合剤を添加して各種用途に好適な組成物を得ることができる。
これら配合剤の添加は、重合体組成物が溶液状態にあるときに行ってもよく、また、固体状とした後で行ってもよい。
A composition suitable for various uses can be obtained by adding various compounding agents to the polymer composition of the present invention.
Addition of these compounding agents may be performed when the polymer composition is in a solution state, or may be performed after the polymer composition is made solid.
本発明において、重合体組成物の基材重合体としてゴム状重合体を使用すると、これから、タイヤのほか、ホース、窓枠、ベルト、靴底、防振ゴム、自動車部品、スポンジ、マット等のゴム製品の原料として好適な加硫性ゴム組成物や、スチレン系樹脂の耐衝撃性改質用組成物を得ることができる。
本発明の加硫性ゴム組成物は、基材重合体としてゴム状重合体を含有する本発明の重合体組成物と加硫剤とを必須成分として含有してなる。
In the present invention, when a rubbery polymer is used as the base polymer of the polymer composition, from now on, in addition to tires, hoses, window frames, belts, shoe soles, anti-vibration rubbers, automobile parts, sponges, mats, etc. A vulcanizable rubber composition suitable as a raw material for rubber products and a composition for modifying the impact resistance of a styrene resin can be obtained.
The vulcanizable rubber composition of the present invention comprises the polymer composition of the present invention containing a rubbery polymer as a base polymer and a vulcanizing agent as essential components.
加硫性ゴム組成物に用いるゴム状重合体としては、ジエン系ゴム及びジエン系ゴム以外のゴムを挙げることができる。
ジエン系ゴムとしては、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、溶液重合スチレン−ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、乳化重合スチレン−ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、乳化重合スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、高ビニル・スチレン−ブタジエン共重合体−低ビニル・スチレン−ブタジエン共重合体ブロック共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体ゴム等が挙げられ、要求特性に応じて適宜選択できる。これらの中でも、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムが特に好ましい。
これらのゴムは、それぞれ単独で、又は2種以上を組合せて使用することができる。
Examples of the rubbery polymer used in the vulcanizable rubber composition include diene rubbers and rubbers other than diene rubbers.
Diene rubber includes natural rubber, polyisoprene rubber, emulsion polymerization styrene-butadiene copolymer rubber, solution polymerization styrene-butadiene copolymer rubber, polybutadiene rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, butadiene-isoprene copolymer. Rubber, solution polymerized styrene-butadiene-isoprene copolymer rubber, emulsion polymerized styrene-butadiene-isoprene copolymer rubber, emulsion polymerized styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, high vinyl styrene -Butadiene copolymer-Low vinyl / styrene-butadiene copolymer block copolymer rubber, styrene-butadiene-styrene block copolymer rubber, and the like, and can be appropriately selected according to required characteristics. Among these, natural rubber, polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, and styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber are particularly preferable.
These rubbers can be used alone or in combination of two or more.
タイヤ用途に好適な加硫性ゴム組成物を得るには、ゴム状重合体として、ジエン系ゴムを用いるのが好ましい。また、そのジエン系ゴムのミクロ構造は、共役ジエン単位と芳香族ビニル化合物単位との含有量比(共役ジエン単位:芳香族ビニル化合物単位)が100:0〜50:50であり、結合芳香族ビニル化合物量をS、共役ジエン単位中のビニル結合量をVとするとき、通常、200>2S+V>0.1、好ましくは170>2S+V>55、更に好ましくは150>2S+V>100である。この値が上記範囲内にあるとき、強度特性や摩耗特性に優れ、湿潤時制動性にも優れたタイヤ用ゴム組成物を得ることができる。
ジエン系ゴムにおける各単量体単位の配列様式は、特に限定されず、ランダムであっても、ブロック構造でも、テーパ構造でもよいが、8連鎖以上の芳香族ビニル化合物単位を含む割合は少ないほうがよく、通常、全結合芳香族ビニル化合物量に対して、10%以下、好ましくは5%以下、更に好ましくは1%以下である。また、共役ジエン単位が重合体鎖の少なくとも一つの末端にブロック状で含まれているのが好ましい。
In order to obtain a vulcanizable rubber composition suitable for tire use, it is preferable to use a diene rubber as the rubbery polymer. The microstructure of the diene rubber is such that the content ratio of the conjugated diene unit to the aromatic vinyl compound unit (conjugated diene unit: aromatic vinyl compound unit) is 100: 0 to 50:50, and the bonded aromatic When the vinyl compound amount is S and the vinyl bond amount in the conjugated diene unit is V, it is usually 200> 2S + V> 0.1, preferably 170> 2S + V> 55, more preferably 150> 2S + V> 100. When this value is within the above range, it is possible to obtain a rubber composition for tires which is excellent in strength characteristics and wear characteristics and excellent in wet braking performance.
The arrangement pattern of each monomer unit in the diene rubber is not particularly limited, and may be random, block structure, or taper structure. However, the proportion of aromatic vinyl compound units having 8 or more chains should be smaller. It is usually 10% or less, preferably 5% or less, more preferably 1% or less, based on the amount of all-bonded aromatic vinyl compound. Moreover, it is preferable that the conjugated diene unit is contained in at least one terminal of the polymer chain in a block form.
加硫剤に特に限定はなく、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄等の硫黄;一塩化硫黄、二塩化硫黄等のハロゲン化硫黄;ジクミルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド等の有機過酸化物;p−キノンジオキシム、p,p’−ジベンゾイルキノンジオキシム等のキノンジオキシム;トリエチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、4,4’−メチレンビス−o−クロロアニリン等の有機多価アミン化合物;メチロール基を持ったアルキルフェノール樹脂;等が挙げられる。これらの中でも、硫黄が好ましく、粉末硫黄が特に好ましい。これらの加硫剤は、それぞれ単独で又は2種以上を組合せて用いられる。 There are no particular limitations on the vulcanizing agent, for example, sulfur such as powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, and highly dispersible sulfur; sulfur halides such as sulfur monochloride and sulfur dichloride; dicumyl peroxide, disulfide Organic peroxides such as t-butyl peroxide; quinone dioximes such as p-quinone dioxime and p, p'-dibenzoylquinone dioxime; triethylenetetramine, hexamethylenediamine carbamate, 4,4'-methylenebis Organic polyamine compounds such as -o-chloroaniline; alkylphenol resins having a methylol group; and the like. Among these, sulfur is preferable, and powder sulfur is particularly preferable. These vulcanizing agents are used alone or in combination of two or more.
加硫剤の配合割合は、ゴム成分100重量部に対して、通常、0.1〜15重量部、好ましくは0.3〜10重量部、更に好ましくは0.5〜5重量部の範囲である。加硫剤の配合割合がこの範囲にあるときに、引張強度や耐摩耗性に優れるとともに、耐熱性や残留ひずみ等の特性にも特に優れる組成物を得ることができる。 The blending ratio of the vulcanizing agent is usually 0.1 to 15 parts by weight, preferably 0.3 to 10 parts by weight, and more preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. is there. When the blending ratio of the vulcanizing agent is within this range, it is possible to obtain a composition that is excellent in tensile strength and wear resistance and particularly excellent in characteristics such as heat resistance and residual strain.
これらの加硫剤を配合するに際して、加硫促進剤や加硫活性化剤を併用することが好ましい。加硫促進剤としては、例えば、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤;チオカルボアニリド、ジオルトトリルチオウレア、エチレンチオウレア、ジエチルチオウレア、トリメチルチオウレア等のチオウレア系加硫促進剤;2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、2−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩等のチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、等のチウラム系加硫促進剤;ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジ−n−ブチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジ−n−ブチルジチオカルバミン酸亜鉛、等のジチオカルバミン酸系加硫促進剤;イソプロピルキサントゲン酸ナトリウム、イソプロピルキサントゲン酸亜鉛、ブチルキサントゲン酸亜鉛等のキサントゲン酸系加硫促進剤;等の加硫促進剤が挙げられる。 In blending these vulcanizing agents, it is preferable to use a vulcanization accelerator and a vulcanization activator in combination. Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide vulcanization accelerators such as N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide and Nt-butyl-2-benzothiazole sulfenamide; diphenylguanidine, diol Guanidine vulcanization accelerators such as tolylguanidine and orthotolylbiguanidine; thiourea vulcanization accelerators such as thiocarboanilide, diortolylthiourea, ethylenethiourea, diethylthiourea and trimethylthiourea; 2-mercaptobenzothiazole, dibenzothia Thiazole vulcanization accelerators such as dil disulfide and 2-mercaptobenzothiazole zinc salt; thiuram vulcanization accelerators such as tetramethyl thiuram monosulfide, tetramethyl thiuram disulfide and tetraethyl thiuram disulfide; Dithiocarbamate vulcanization accelerators such as sodium rudithiocarbamate, sodium di-n-butyldithiocarbamate, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, zinc di-n-butyldithiocarbamate; isopropylxanthate sodium, isopropylxanthogen Examples thereof include xanthate-based vulcanization accelerators such as zinc acid and zinc butylxanthate;
これらの加硫促進剤は、それぞれ単独で、又は2種以上を組合せて用いられるが、少なくともスルフェンアミド系加硫促進剤を含むものが特に好ましい。スルフェンアミド系加硫促進剤を含むものの中では、スルフェンアミド系加硫促進剤の割合が全加硫促進剤中の30重量%以上のものが好ましい。
加硫促進剤の配合割合は、ゴム成分100重量部に対して、通常、0.1〜15重量部、好ましくは0.3〜10重量部、更に好ましくは0.5〜5重量部の範囲である。
These vulcanization accelerators are used alone or in combination of two or more, and those containing at least a sulfenamide vulcanization accelerator are particularly preferred. Among those containing a sulfenamide-based vulcanization accelerator, those having a sulfenamide-based vulcanization accelerator ratio of 30% by weight or more based on the total vulcanization accelerator are preferable.
The blending ratio of the vulcanization accelerator is usually 0.1 to 15 parts by weight, preferably 0.3 to 10 parts by weight, and more preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. It is.
加硫活性化剤としては、特に制限はないが、例えばステアリン酸等の高級脂肪酸や酸化亜鉛等を用いることができる。酸化亜鉛としては、例えば、表面活性の高い粒度5μm以下のものを用いるのが好ましく、かかる具体例としては、粒度が、例えば、0.05〜0.2μmの活性亜鉛華や0.3〜1μmの亜鉛華等を挙げることができる。また、酸化亜鉛は、アミン系の分散剤や湿潤剤で表面処理したもの等を用いることができる。 Although there is no restriction | limiting in particular as a vulcanization activator, For example, higher fatty acids, such as a stearic acid, zinc oxide, etc. can be used. As zinc oxide, for example, it is preferable to use one having a high surface activity particle size of 5 μm or less, and specific examples thereof include active zinc white having a particle size of 0.05 to 0.2 μm or 0.3 to 1 μm, for example. The zinc white can be mentioned. In addition, zinc oxide surface-treated with an amine-based dispersant or wetting agent can be used.
これらの加硫活性化剤は、それぞれ単独で又は2種以上を併用して用いることができる。加硫活性化剤の配合割合は、加硫活性化剤の種類により適宜選択される。高級脂肪酸を用いる場合、ゴム成分100重量部に対して、通常、0.05〜15重量部、好ましくは0.1〜10重量部、より好ましくは0.5〜5重量部配合する。酸化亜鉛を用いる場合は、ゴム成分100重量部に対して、通常、0.05〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部、より好ましくは0.5〜3重量部配合する。加硫活性化剤の配合割合がこの範囲にあるときに、組成物の加工性、引張強度及び耐摩耗性等の特性が高度にバランスされ好適である。 These vulcanization activators can be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio of the vulcanization activator is appropriately selected depending on the type of the vulcanization activator. When a higher fatty acid is used, it is usually added in an amount of 0.05 to 15 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber component. When zinc oxide is used, it is generally added in an amount of 0.05 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.5 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the blending ratio of the vulcanization activator is within this range, the properties such as processability, tensile strength, and wear resistance of the composition are highly balanced, which is preferable.
本発明の加硫性ゴム組成物には、重合体組成物中に含まれるゴム状重合体及び官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子に加えて、ゴム状重合体以外の重合体;シリカ、疎水性シリカ;SAF、ISAF、HAF、FEF、アセチレンブラック、カーボン繊維、フラーレン等のカーボンブラック等の、官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子以外の補強剤を、必要に応じて、配合することができる。 The vulcanizable rubber composition of the present invention includes a rubber-like polymer and functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles contained in the polymer composition, a polymer other than the rubber-like polymer; silica, hydrophobic Reactive agents other than functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles such as SAF, ISAF, HAF, FEF, acetylene black, carbon black, carbon black such as fullerene, and the like can be blended as necessary. .
また、本発明の加硫性ゴム組成物には、この分野で通常使用される各種添加剤を配合することができる。
このような添加剤としては、炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、粉砕シリカ等の充填剤;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−(トリエトキシシリルプロピル)モノスルフィド、ビス−(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス−(2−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プロピル)ペンタスルフィド、ビス−(2−トリエトキシシリルプロピル)ヘキサスルフィド、3−オクタチオ−1−プロピルエトキシシラン等のシランカップリング剤;ナフテン系、パラフィン系又はアロマ系プロセスオイル;ジオクチルフタレート等の可塑剤;鉱物系のプロセスオイル;ナタネ油、桐油、トール油、亜麻仁油、パーム油等の植物系オイル;牛脂等の動物系オイル;石油合成オイル;テルペン樹脂、石油樹脂類;老化防止剤;等を挙げることができる。これらの配合剤の量は、通常用いられる範囲でよい。
本発明の加硫性ゴム組成物は、常法に従って各成分を配合することにより得ることができる。
配合に当たって、各成分は、本発明の官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子の調製後、これに添加してもよく、ゴム状重合体と官能基含有シロキサン化合物被覆補強性粒子とを配合する工程の任意の時点で添加してもよい。
本発明の加硫性ゴム組成物は、低発熱性に優れるので、低燃費タイヤのタイヤトレッドとして特に好適に用いられるが、その他にもオールシーズンタイヤ、高性能タイヤ、スタッドレスタイヤ等のタイヤトレッド、サイドウオール、アンダートレッド、カーカス、ビード部等の各種タイヤ用途に好適に使用することができる。
The vulcanizable rubber composition of the present invention can be blended with various additives usually used in this field.
Such additives include fillers such as calcium carbonate, talc, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, aluminum hydroxide, and ground silica; bis- [3- (triethoxysilyl) propyl] tetrasulfide, bis- (Triethoxysilylpropyl) monosulfide, bis- (triethoxysilylpropyl) disulfide, bis- (2-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis- (2-triethoxysilylpropyl) pentasulfide, bis- (2- Silane coupling agents such as triethoxysilylpropyl) hexasulfide and 3-octathio-1-propylethoxysilane; naphthenic, paraffinic or aromatic process oils; plasticizers such as dioctylphthalate; mineral process oils; rapeseed oil , Tung oil, toe And the like can be given; petroleum synthetic oils; terpene resins, petroleum resins; animal oils of beef tallow; oil, linseed oil, plant oil palm oil and the like anti-aging agents. The amount of these compounding agents may be in a range usually used.
The vulcanizable rubber composition of the present invention can be obtained by blending each component according to a conventional method.
In blending, each component may be added to the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles of the present invention, and may be added to the rubber-like polymer and the functional group-containing siloxane compound-coated reinforcing particles. May be added at any time.
The vulcanizable rubber composition of the present invention is particularly suitable for use as a tire tread of a fuel-efficient tire because it is excellent in low heat build-up, but other tire treads such as all-season tires, high-performance tires, studless tires, It can be suitably used for various tire applications such as side walls, under treads, carcass, and bead portions.
以下に参考例、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。なお、各例中の部及び%は特に断りのない限り、質量基準である。
なお、各特性は、以下の方法により評価した。
また、本実施例において、SP値は、単位(MPa1/2)を省略して記載する場合がある。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to reference examples, examples and comparative examples. In addition, the part and% in each example are mass references | standards unless there is particular notice.
Each characteristic was evaluated by the following method.
In the present embodiment, the SP value may be described by omitting the unit (MPa 1/2 ).
[重合体分子量]
高速液体クロマトグラフィによりポリスチレン換算分子量として求める。具体的には、東ソー社製HLC8220を用い、GMH−HR−Hカラム2本を用い、テトラヒドロフラン(THF)を使用し、40℃、1ml/minの速度で測定する。分子量の較正はポリマーラボラトリー社製の標準ポリスチレン(500から300万)の12点で実施する。
[重合体のミクロ構造]
NMRにより測定する。
[Polymer molecular weight]
Calculated as polystyrene equivalent molecular weight by high performance liquid chromatography. Specifically, using HLC8220 manufactured by Tosoh Corporation, using two GMH-HR-H columns and using tetrahydrofuran (THF), measurement is performed at a rate of 40 ° C. and 1 ml / min. The molecular weight calibration is performed with 12 points of standard polystyrene (500 to 3 million) manufactured by Polymer Laboratories.
[Polymer microstructure]
Measured by NMR.
[重合体組成物中の補強性粒子の量]
JIS K6226−1に準じて、熱重量分析計(TGA)を用いて測定する。試料(質量F0の補強性粒子を含有する重合体組成物)を、550℃で15分間維持して、全有機分が分解揮散した後に残存する補強性粒子の量(F)を測定する。重合体組成物中に取り込まれた補強性粒子の比率(取り込み比率)(%)は、
取り込み比率(%)=100×F/F0で表される。
[Amount of reinforcing particles in polymer composition]
Measurement is performed using a thermogravimetric analyzer (TGA) according to JIS K6226-1. A sample (polymer composition containing reinforcing particles of mass F0) is maintained at 550 ° C. for 15 minutes, and the amount (F) of reinforcing particles remaining after all organic components are decomposed and volatilized is measured. The ratio of the reinforcing particles incorporated into the polymer composition (incorporation ratio) (%) is:
Uptake ratio (%) = 100 × F / F0.
[引張強度]及び[伸び]:
160℃、30分加硫後サンプルについて、JIS K6251:1993に従い、ダンベル状3号形を用いて測定する。引張強度及び伸びの測定単位は、それぞれ、MPa及び%である。
[Tensile strength] and [Elongation]:
The sample after vulcanization at 160 ° C. for 30 minutes is measured using dumbbell-shaped No. 3 according to JIS K6251: 1993. The units of measurement for tensile strength and elongation are MPa and%, respectively.
[低発熱性]
160℃、30分加硫後サンプルについて、粘弾性測定装置(レオメトリックス社製RDA−II)を用いて、tanδを動的歪0.5%、周波数20Hzの条件下、60℃で測定する。この測定値を基準サンプルを100とする指数に換算して示す。指数の数値が小さいほど低発熱性に優れていることを示す。
[Low heat generation]
For a sample after vulcanization at 160 ° C. for 30 minutes, tan δ is measured at 60 ° C. under a dynamic strain of 0.5% and a frequency of 20 Hz using a viscoelasticity measuring device (RDA-II manufactured by Rheometrics). This measured value is converted into an index with the reference sample as 100. It shows that it is excellent in low exothermic property, so that the numerical value of an index | exponent is small.
[耐摩耗性]
160℃、30分加硫後サンプルについて、JIS K6242:1993に従いピコ摩耗試験機で実施する。測定単位はccである。測定値の逆数を、基準サンプルを100とする指数で示す。指数の数値が大きいほど、耐摩耗性がよい。
[Abrasion resistance]
The sample after vulcanization at 160 ° C. for 30 minutes is carried out with a pico abrasion tester according to JIS K6242: 1993. The unit of measurement is cc. The reciprocal of the measured value is indicated by an index with the reference sample as 100. The higher the index value, the better the wear resistance.
[参考例1]
(シロキサン構造含有基材重合体(P1)の製造)
攪拌器付オートクレーブを用いて、n−ヘキサン(SP値14.9)/シクロへキサン(SP値16.8)混合溶媒(比率10/90)中、アルキルリチウム触媒でスチレン及びブタジエンを共重合させた。反応を停止することなく、重合活性末端に対してシロキサン化合物のエポキシ基が1当量となる量の下記式(VI)のシロキサン化合物を添加した。これにより、スチレン−ブタジエン共重合体部分の結合スチレン量が21%、ブタジエン単位部分のビニル結合量が63%であり、重量平均分子量が70万のシロキサン構造含有基材重合体(P1)の固形分20%の溶液を得た。
[Reference Example 1]
(Production of siloxane structure-containing base polymer (P1))
Using an autoclave with a stirrer, styrene and butadiene were copolymerized with an alkyllithium catalyst in a mixed solvent (ratio 10/90) of n-hexane (SP value 14.9) / cyclohexane (SP value 16.8). It was. Without stopping the reaction, an amount of the siloxane compound of the following formula (VI) was added in such an amount that the epoxy group of the siloxane compound was 1 equivalent with respect to the polymerization active terminal. As a result, the solid content of the siloxane structure-containing base polymer (P1) in which the styrene-butadiene copolymer portion has a bound styrene content of 21%, a butadiene unit portion has a vinyl bond content of 63%, and a weight average molecular weight of 700,000. A 20% min solution was obtained.
式(VI)において、各単量体単位の数は数平均値であり、単量体単位の配列はランダム状である。 In the formula (VI), the number of each monomer unit is a number average value, and the arrangement of the monomer units is random.
[参考例2]
(シリル基含有基材重合体(P2)の製造)
式(VI)のシロキサン化合物に代えて、重合活性末端に対してメトキシ基が0.8当量となる量のテトラメトキシシラン(TMOS)を用いたほかは参考例1と同様にして、スチレン−ブタジエン共重合体部分の結合スチレン量21が%、ブタジエン単位部分のビニル結合量比率が63%であり、重量平均分子量が70万のシリル基含有基材重合体(P2)の溶液を得た。
[Reference Example 2]
(Production of silyl group-containing base polymer (P2))
Styrene-butadiene in the same manner as in Reference Example 1 except that tetramethoxysilane (TMOS) was used in such an amount that the methoxy group was 0.8 equivalent to the polymerization active terminal instead of the siloxane compound of the formula (VI). A solution of a silyl group-containing base polymer (P2) having a bound styrene content of the copolymer part of 21%, a vinyl bond content ratio of the butadiene unit part of 63%, and a weight average molecular weight of 700,000 was obtained.
[実施例1]
(実施例1A):官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の製造
表1に示す官能基含有シロキサン化合物(a)5部/キシレン(SP値18.0)100部の溶液を窒素雰囲気下、脱水・精製したシクロヘキサン1,000部に溶解して、均一な溶液を得た。70℃において、攪拌機を用いてこの溶液を毎分100回転で攪拌しながら、75部の湿式シリカ(ローディア社製、窒素吸着比表面積(BET)165m2/g、pH6.5の含水珪酸、商品名Z1165MP)を10分間掛けて徐々に添加して更に10分間混合を続け、官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A1)を得た(表2を参照)。
[Example 1]
(Example 1A): Production of functional group-containing siloxane compound-coated silica particles A solution of 5 parts of functional group-containing siloxane compound (a) / 100 parts of xylene (SP value 18.0) shown in Table 1 was subjected to dehydration and A homogeneous solution was obtained by dissolving in 1,000 parts of purified cyclohexane. While stirring the solution at 100 rpm with a stirrer at 70 ° C., 75 parts of wet silica (manufactured by Rhodia, nitrogen adsorption specific surface area (BET) 165 m 2 / g, hydrous silicic acid pH 6.5, commercial product) No. Z1165MP) was gradually added over 10 minutes, and mixing was further continued for 10 minutes to obtain a solution (A1) of functional group-containing siloxane compound-coated silica particles (see Table 2).
なお、各実施例及び比較例で使用した官能基含有シロキサン化合物(a)〜(d)及び官能基を含有しないシロキサン化合物(e)は、一般式(VII)で表される。なお、一般式(VII)で表される化合物において、各単量体単位の配列はランダムである。これらシロキサン化合物の具体的構造は、表1に示すとおりである。 The functional group-containing siloxane compounds (a) to (d) and the siloxane compound (e) not containing a functional group used in each example and comparative example are represented by the general formula (VII). In the compound represented by the general formula (VII), the arrangement of each monomer unit is random. Specific structures of these siloxane compounds are as shown in Table 1.
表1において、POAは、平均縮合度2.5のポリオキシエチレン鎖を表す。また、GOPは、3−グリシドキシプロピル基を表す。 In Table 1, POA represents a polyoxyethylene chain having an average degree of condensation of 2.5. GOP represents a 3-glycidoxypropyl group.
(実施例1B):官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子を用いた重合体組成物の製造
実施例1Aで得た官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子80部を含有するシクロヘキサン溶液(A1)に、70℃で毎分100回転の攪拌下、参考例1で得たシロキサン構造含有基材重合体(P1)100部のn−ヘキサン/シクロへキサン溶液を10分間掛けて徐々に添加した。添加終了後、更に10分間攪拌を継続して、混合液を均一化して、重合体組成物溶液(BS1)を得た。
得られた重合体組成物溶液(BS1)に老化防止剤として2−メチル−4,6−ビス[(オクチルチオ)メチル]フェノールを0.1部添加した後、スチームストリッピング法により溶媒を除去して、固形の重合体組成物(B1)を得た。得られた重合体組成物は柔らかいゴム状であった。
凝固水(スチームストリッピング後にクラムを分離した後の水相をいう。)の白濁はなく、重合体組成物(B1)を熱重量分析計(TGA)で分析したところ、含有シリカ量は75部であった。これは使用したシリカの全量が重合体組成物中に取り込まれた(取込み比率=100%)ことを示している(表2を参照)。
Example 1B: Production of Polymer Composition Using Functional Group-Containing Siloxane Compound-Coated Silica Particles In cyclohexane solution (A1) containing 80 parts of functional group-containing siloxane compound-coated silica particles obtained in Example 1A, 70 Under stirring at 100 ° C. per minute at 100 ° C., 100 parts of an n-hexane / cyclohexane solution of the siloxane structure-containing base polymer (P1) obtained in Reference Example 1 was gradually added over 10 minutes. After completion of the addition, stirring was continued for another 10 minutes to homogenize the mixed solution to obtain a polymer composition solution (BS1).
After adding 0.1 part of 2-methyl-4,6-bis [(octylthio) methyl] phenol as an anti-aging agent to the obtained polymer composition solution (BS1), the solvent is removed by a steam stripping method. Thus, a solid polymer composition (B1) was obtained. The resulting polymer composition was soft rubbery.
There was no white turbidity of the coagulated water (referred to as an aqueous phase after separating the crumb after steam stripping), and the polymer composition (B1) was analyzed with a thermogravimetric analyzer (TGA). Met. This indicates that the total amount of silica used was incorporated into the polymer composition (uptake ratio = 100%) (see Table 2).
(実施例1C):重合体組成物の物性評価
実施例1A及び実施例1Bと同様の操作をして、重合体組成物180部を含有する重合体組成物溶液(BS1)を得た。これにアロマ系プロセスオイル20部、シランカップリング剤のカーボンブラック吸着物(混合比50/50、デグッサ社製、商品名X50S)10部、追加配合シリカ5部、亜鉛華5部、ステアリン酸3部及び老化防止剤6C(N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン)2部及びワックス系老化防止剤(大内新興化学工業社製、サンノック)1部を添加して、バンバリーミキサーを用いて150℃で、毎分70回転の条件下で均一化し、スチームストリッピングにより脱溶媒し、水絞り器で水分量が約10%となるまで脱水し、次いで150℃の一軸押出機で押出した後、60分熱風乾燥してゴム組成物226部を得た。
得られたゴム組成物に、50℃のロールを使用して、硫黄1.8部、加硫促進剤DPG(1,3−ジフェニルグアニジン)1.1部及び同CBS(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)1.8部を配合して加硫性ゴム組成物(C1)を得た。
得られた加硫性ゴム組成物(C)について、物性評価を行った。結果を表3に示す。なお、表3中、加硫性ゴム組成物の低発熱性及び耐摩耗性は、比較例2Cの数値を100として、指数化して示してある。
(Example 1C): Physical property evaluation of polymer composition The same operation as Example 1A and Example 1B was performed, and the polymer composition solution (BS1) containing 180 parts of polymer compositions was obtained. To this, 20 parts of aroma-based process oil, 10 parts of carbon black adsorbate of silane coupling agent (mixing ratio 50/50, manufactured by Degussa, trade name X50S), 5 parts of additional blended silica, 5 parts of zinc white, stearic acid 3 Part and anti-aging agent 6C (N-phenyl-N ′-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine) 2 parts and wax-type anti-aging agent (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Sannok) 1 part Add, homogenize using a Banbury mixer at 150 ° C. under conditions of 70 revolutions per minute, desolvate by steam stripping, dehydrate with a water squeezer until the water content is about 10%, then 150 After extrusion with a single screw extruder at 60 ° C., it was dried with hot air for 60 minutes to obtain 226 parts of a rubber composition.
To the obtained rubber composition, using a roll at 50 ° C., 1.8 parts of sulfur, 1.1 parts of vulcanization accelerator DPG (1,3-diphenylguanidine) and CBS (N-cyclohexyl-2- A vulcanizable rubber composition (C1) was obtained by blending 1.8 parts of benzothiazolylsulfenamide).
The physical properties of the obtained vulcanizable rubber composition (C) were evaluated. The results are shown in Table 3. In Table 3, the low heat build-up and wear resistance of the vulcanizable rubber composition are shown as an index with the numerical value of Comparative Example 2C being 100.
[実施例2]
(実施例2A)
官能基含有シロキサン化合物(a)の量を3部に変更するほかは実施例1Aと同様にして、官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A2)を得た(表2を参照)。
(実施例2B)
官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A1)に代えて同溶液(A2)を用いるほかは実施例1Bと同様にして、重合体組成物溶液(BS2)を得、更にこれから固形の重合体組成物(B2)を得た。得られた重合体組成物(B2)は柔らかいゴム状であった。
また、凝固水の白濁もなく、重合体組成物(B2)をTGAで分析したところ、含有シリカ量は75部であった。これは使用したシリカの全量が重合体組成物中に取り込まれた(取込み比率=100%)ことを示している(表2を参照)。
[Example 2]
(Example 2A)
A solution (A2) of functional group-containing siloxane compound-coated silica particles was obtained in the same manner as in Example 1A except that the amount of the functional group-containing siloxane compound (a) was changed to 3 parts (see Table 2).
(Example 2B)
A polymer composition solution (BS2) is obtained in the same manner as in Example 1B except that the solution (A2) is used instead of the solution (A1) of the functional group-containing siloxane compound-coated silica particles, and a solid polymer is obtained therefrom. A composition (B2) was obtained. The obtained polymer composition (B2) was soft rubbery.
Moreover, when the polymer composition (B2) was analyzed by TGA without white turbidity of coagulated water, the amount of silica contained was 75 parts. This indicates that the total amount of silica used was incorporated into the polymer composition (uptake ratio = 100%) (see Table 2).
[実施例3]
(実施例3A)
官能基含有シロキサン化合物(a)の量を1.5部に変更するほかは実施例1Aと同様にして、官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A3)を得た(表2を参照)。
(実施例3B)
官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A1)に代えて同溶液(A3)を用いるほかは実施例1Bと同様にして、重合体組成物溶液(BS3)を得、更にこれから固形の重合体組成物(B3)を得た。得られた重合体組成物(B3)は柔らかいゴム状であった。
また、凝固水の白濁も殆どなく、重合体組成物(B3)をTGAで分析したところ、含有シリカ量は74.6部であった。これは使用したシリカの99.5%が重合体組成物中に取り込まれた(取込み比率=99.5%)ことを示している(表2を参照)。
(実施例3C)
重合体組成物溶液(BS3)を用いて、表3に示す配合に従うほか(なお、全配合物中のシリカ重量=官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子中のシリカ粒子の重量及び追加配合シリカの重量の合計=が80部となるように、シリカを追加配合した。)は、実施例1Cと同様にして、加硫性ゴム組成物(C3)を得た。加硫性ゴム組成物(C3)について、物性評価を行った。結果を表3に示す。
[Example 3]
(Example 3A)
A solution (A3) of functional group-containing siloxane compound-coated silica particles was obtained in the same manner as in Example 1A except that the amount of the functional group-containing siloxane compound (a) was changed to 1.5 parts (see Table 2). .
(Example 3B)
A polymer composition solution (BS3) is obtained in the same manner as in Example 1B except that the solution (A3) is used in place of the solution (A1) of the functional group-containing siloxane compound-coated silica particles, and a solid polymer is obtained therefrom. A composition (B3) was obtained. The obtained polymer composition (B3) was soft rubbery.
Moreover, there was almost no cloudiness of coagulated water, and when the polymer composition (B3) was analyzed by TGA, the amount of silica contained was 74.6 parts. This indicates that 99.5% of the silica used was incorporated into the polymer composition (uptake ratio = 99.5%) (see Table 2).
(Example 3C)
Using the polymer composition solution (BS3), following the formulation shown in Table 3 (in addition, the weight of silica in the total formulation = the weight of the silica particles in the functional group-containing siloxane compound-coated silica particles and the weight of the additional blended silica) In the same manner as Example 1C, a vulcanizable rubber composition (C3) was obtained. The physical properties of the vulcanizable rubber composition (C3) were evaluated. The results are shown in Table 3.
[実施例4]
(実施例4A)
官能基含有シロキサン化合物(a)5部を官能基含有シロキサン化合物(b)2.5部に変更するほかは実施例1Aと同様にして、官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A4)を得た(表2を参照)。
(実施例4B)
官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A1)に代えて同溶液(A4)を用いるほかは実施例1Bと同様にして、重合体組成物溶液(BS4)を得、更にこれから固形の重合体組成物(B4)を得た。得られた重合体組成物(B4)は柔らかいゴム状であった。
また、凝固水の白濁もなく、重合体組成物(B4)をTGAで分析したところ、含有シリカ量は75部であった。これは使用したシリカの全量が重合体組成物中に取り込まれた(取込み比率=100%)ことを示している(表2を参照)。
[Example 4]
(Example 4A)
A solution (A4) of functional group-containing siloxane compound-coated silica particles was prepared in the same manner as in Example 1A, except that 5 parts of the functional group-containing siloxane compound (a) was changed to 2.5 parts of the functional group-containing siloxane compound (b). Obtained (see Table 2).
(Example 4B)
A polymer composition solution (BS4) is obtained in the same manner as in Example 1B except that the solution (A4) is used in place of the solution (A1) of the functional group-containing siloxane compound-coated silica particles, and a solid polymer is obtained therefrom. A composition (B4) was obtained. The obtained polymer composition (B4) was soft rubbery.
Moreover, when the polymer composition (B4) was analyzed by TGA without white turbidity of coagulated water, the content of silica was 75 parts. This indicates that the total amount of silica used was incorporated into the polymer composition (uptake ratio = 100%) (see Table 2).
[実施例5]
(実施例5A)
官能基含有シロキサン化合物(a)5部を官能基含有シロキサン化合物(c)2.5部に変更するほかは実施例1Aと同様にして、官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A5)を得た(表2を参照)。
(実施例5B)
官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A1)に代えて同溶液(A5)を用いるほかは実施例1Bと同様にして、重合体組成物溶液(BS5)を得、更にこれから固形の重合体組成物(B5)を得た。得られた重合体組成物(B5)は柔らかいゴム状であった。
また、凝固水の白濁もなく、重合体組成物(B5)をTGAで分析したところ、含有シリカ量は75部であった。これは使用したシリカの全量が重合体組成物中に取り込まれた(取込み比率=100%)ことを示している(表2を参照)。
[Example 5]
(Example 5A)
A solution (A5) of functional group-containing siloxane compound-coated silica particles was prepared in the same manner as in Example 1A except that 5 parts of the functional group-containing siloxane compound (a) was changed to 2.5 parts of the functional group-containing siloxane compound (c). Obtained (see Table 2).
(Example 5B)
A polymer composition solution (BS5) is obtained in the same manner as in Example 1B except that the solution (A5) is used in place of the solution (A1) of the functional group-containing siloxane compound-coated silica particles, and a solid polymer is obtained therefrom. A composition (B5) was obtained. The obtained polymer composition (B5) was soft rubbery.
Moreover, there was no cloudiness of coagulation water, and when the polymer composition (B5) was analyzed by TGA, the amount of silica contained was 75 parts. This indicates that the total amount of silica used was incorporated into the polymer composition (uptake ratio = 100%) (see Table 2).
[実施例6]
(実施例6A)
官能基含有シロキサン化合物(a)5部を官能基含有シロキサン化合物(d)2.5部に変更するほかは実施例1Aと同様にして、官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A6)を得た(表2を参照)。
(実施例6B)
官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A1)に代えて同溶液(A6)を用い、シロキサン構造含有基材重合体(P1)に代えてシリル基含有基材重合体(P2)を用いるほかは実施例1Bと同様にして、重合体組成物溶液(BS6)を得、更にこれから固形の重合体組成物(B6)を得た。得られた重合体組成物(B6)は柔らかいゴム状であった。
また、凝固水の白濁もなく、重合体組成物(B6)をTGAで分析したところ、含有シリカ量は75部であった。これは使用したシリカの全量が重合体組成物中に取り込まれた(取込み比率=100%)ことを示している(表2を参照)。
[Example 6]
(Example 6A)
A solution (A6) of functional group-containing siloxane compound-coated silica particles was prepared in the same manner as in Example 1A, except that 5 parts of the functional group-containing siloxane compound (a) was changed to 2.5 parts of the functional group-containing siloxane compound (d). Obtained (see Table 2).
(Example 6B)
The solution (A6) is used instead of the solution (A1) of the functional group-containing siloxane compound-coated silica particles, and the silyl group-containing base polymer (P2) is used instead of the siloxane structure-containing base polymer (P1). Obtained a polymer composition solution (BS6) in the same manner as in Example 1B, and further obtained a solid polymer composition (B6). The obtained polymer composition (B6) was soft rubbery.
Moreover, there was no cloudiness of coagulation water, and when the polymer composition (B6) was analyzed by TGA, the amount of silica contained was 75 parts. This indicates that the total amount of silica used was incorporated into the polymer composition (uptake ratio = 100%) (see Table 2).
[実施例7]
(実施例7A)
攪拌機回転数を毎分50回転とするほかは、実施例6Aと同様にして、官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A7)を得た(表2を参照)。
(実施例7B)
官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A6)に代えて同溶液(A7)を用いるほかは実施例6Bと同様にして、重合体組成物溶液(BS7)を得、更にこれから固形の重合体組成物(B7)を得た。得られた重合体組成物(B7)は柔らかいゴム状であった。
また、凝固水の白濁もなく、重合体組成物(B7)をTGAで分析したところ、含有シリカ量は74.4部であった。これは使用したシリカの99.2%が重合体組成物中に取り込まれた(取込み比率=99.2%)ことを示している(表2を参照)。
[Example 7]
(Example 7A)
A solution (A7) of functional group-containing siloxane compound-coated silica particles was obtained in the same manner as in Example 6A, except that the stirrer speed was 50 rpm (see Table 2).
(Example 7B)
A polymer composition solution (BS7) is obtained in the same manner as in Example 6B except that the solution (A7) is used instead of the solution (A6) of the functional group-containing siloxane compound-coated silica particles, and a solid polymer is obtained therefrom. A composition (B7) was obtained. The resulting polymer composition (B7) was soft rubbery.
Moreover, when the polymer composition (B7) was analyzed by TGA without white turbidity of coagulated water, the content of silica was 74.4 parts. This indicates that 99.2% of the silica used was incorporated into the polymer composition (uptake ratio = 99.2%) (see Table 2).
[実施例8]
(実施例8A)
攪拌時の温度を30℃とするほかは、実施例7Aと同様にして、官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A8)を得た(表2を参照)。
(実施例8B)
官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A7)に代えて同溶液(A8)を用いるほかは実施例7Bと同様にして、重合体組成物溶液(BS8)を得、更にこれから固形の重合体組成物(B8)を得た。得られた重合体組成物(B8)は柔らかいゴム状であった。
また、凝固水の白濁も殆どなく、重合体組成物(B8)をTGAで分析したところ、含有シリカ量は74.1部であった。これは使用したシリカの98.8%が重合体組成物中に取り込まれた(取込み比率=98.8%)ことを示している(表2を参照)。
(実施例8C)
重合体組成物溶液(BS8)を用いて、表2に示す配合に従うほか(なお、全配合物中のシリカ重量=官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子中のシリカ粒子の重量及び追加配合シリカの重量の合計=が80部となるように、シリカを追加配合した。)は、実施例1Cと同様にして、加硫性ゴム組成物(C8)を得た。加硫性ゴム組成物(C8)について、物性評価を行った。結果を表3に示す。
[Example 8]
(Example 8A)
A solution (A8) of functional group-containing siloxane compound-coated silica particles was obtained in the same manner as in Example 7A except that the temperature during stirring was 30 ° C. (see Table 2).
(Example 8B)
A polymer composition solution (BS8) was obtained in the same manner as in Example 7B except that the solution (A8) was used instead of the solution (A7) of the functional group-containing siloxane compound-coated silica particles, and a solid polymer was obtained therefrom. A composition (B8) was obtained. The obtained polymer composition (B8) was soft rubbery.
Moreover, there was almost no cloudiness of coagulated water, and when the polymer composition (B8) was analyzed by TGA, the amount of silica contained was 74.1 parts. This indicates that 98.8% of the silica used was incorporated into the polymer composition (uptake ratio = 98.8%) (see Table 2).
(Example 8C)
Using the polymer composition solution (BS8), the composition shown in Table 2 was followed (in addition, the weight of silica in the entire composition = the weight of silica particles in the functional group-containing siloxane compound-coated silica particles and the weight of additional compounded silica) Was added in such a manner that the total amount of was 80 parts.) Was obtained in the same manner as in Example 1C to obtain a vulcanizable rubber composition (C8). The physical properties of the vulcanizable rubber composition (C8) were evaluated. The results are shown in Table 3.
[比較例1]
(比較例1A)
官能基含有シロキサン化合物(d)を官能基を含有しないシロキサン化合物(e)に変更するほかは、実施例6Aと同様にして、官能基を含有しないシロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(Ac1)を得た(表2を参照)。
(比較例1B)
官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A6)に代えて官能基を含有しないシロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(Ac1)を用いるほかは実施例6Bと同様にして、重合体組成物溶液(BSc1)を得、更にこれから固形の重合体組成物(Bc1)を得た。得られた重合体組成物(Bc1)は柔らかいゴム状であった。
また、凝固水の白濁が見られ、重合体組成物(Bc1)をTGAで分析したところ、含有シリカ量は71.3部であった。これは使用したシリカの95.0%が重合体組成物中に取り込まれた(取込み比率=95.0%)ことを示している(表2を参照)。
(比較例1C)
重合体組成物溶液(BSc1)を用いて、表2に示す配合に従うほか(なお、全配合物中のシリカ重量=官能基を含有しないシロキサン化合物被覆シリカ粒子の中のシリカ粒子の重量及び追加配合シリカの重量の合計=が80部となるように、シリカを追加配合した。)は、実施例1Cと同様にして、加硫性ゴム組成物(Cc1)を得た。加硫性ゴム組成物(Cc1)について、物性評価を行った。結果を表3に示す。
[Comparative Example 1]
(Comparative Example 1A)
A solution (Ac1) of siloxane compound-coated silica particles containing no functional group is obtained in the same manner as in Example 6A, except that the functional group-containing siloxane compound (d) is changed to a siloxane compound (e) containing no functional group. (See Table 2).
(Comparative Example 1B)
A polymer composition solution (BSc1) was obtained in the same manner as in Example 6B except that the solution (Ac1) of siloxane compound-coated silica particles not containing a functional group was used instead of the solution (A6) of functional group-containing siloxane compound-coated silica particles. From this, a solid polymer composition (Bc1) was obtained. The obtained polymer composition (Bc1) was soft rubbery.
Further, white turbidity of coagulated water was observed, and when the polymer composition (Bc1) was analyzed by TGA, the amount of silica contained was 71.3 parts. This indicates that 95.0% of the silica used was incorporated into the polymer composition (uptake ratio = 95.0%) (see Table 2).
(Comparative Example 1C)
In addition to using the polymer composition solution (BSc1), the formulation shown in Table 2 was followed (in addition, the silica weight in the total formulation = the weight of the silica particles in the siloxane compound-coated silica particles containing no functional groups and the additional formulation) In the same manner as in Example 1C, a vulcanizable rubber composition (Cc1) was obtained by adding silica so that the total weight of silica = 80 parts. The physical properties of the vulcanizable rubber composition (Cc1) were evaluated. The results are shown in Table 3.
[比較例4]
(比較例2A)
官能基含有シロキサン化合物(d)をテトラメトキシシラン(TMOS)に変更するほかは、実施例6Aと同様にして、テトラメトキシシラン処理シリカ粒子の溶液(Ac2)を得た(表2を参照)。
(比較例2B)
官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A6)に代えて同溶液(Ac2)を用いるほかは実施例6Bと同様にして、重合体組成物溶液(BSc2)を得、更にこれから固形の重合体組成物(Bc2)を得た。得られた重合体組成物(Bc2)は柔らかいゴム状であった。
また、凝固水の白濁は殆どなく、重合体組成物(Bc2)をTGAで分析したところ、含有シリカ量は74.5部であった。これは使用したシリカの99.3%が重合体組成物中に取り込まれた(取込み比率=99.3%)ことを示している(表2を参照)。
(比較例2C)
重合体組成物溶液(BSc2)を用いて、表2に示す配合に従うほか(なお、全配合物中のシリカ重量=テトラメトキシシラン処理シリカ粒子中のシリカ粒子の重量及び追加配合シリカの重量の合計=が80部となるように、シリカを追加配合した。)は、実施例1Cと同様にして、加硫性ゴム組成物(Cc2)を得た。加硫性ゴム組成物(Cc2)について、物性評価を行った。結果を表3に示す。
[Comparative Example 4]
(Comparative Example 2A)
A solution (Ac2) of tetramethoxysilane-treated silica particles was obtained in the same manner as in Example 6A except that the functional group-containing siloxane compound (d) was changed to tetramethoxysilane (TMOS) (see Table 2).
(Comparative Example 2B)
A polymer composition solution (BSc2) was obtained in the same manner as in Example 6B except that the solution (Ac2) was used instead of the solution (A6) of the functional group-containing siloxane compound-coated silica particles, and a solid polymer was obtained therefrom. A composition (Bc2) was obtained. The obtained polymer composition (Bc2) was soft rubbery.
Moreover, there was almost no cloudiness of coagulated water, and when the polymer composition (Bc2) was analyzed by TGA, the amount of silica contained was 74.5 parts. This indicates that 99.3% of the silica used was incorporated into the polymer composition (uptake ratio = 99.3%) (see Table 2).
(Comparative Example 2C)
Using the polymer composition solution (BSc2), following the formulation shown in Table 2 (in addition, silica weight in all formulations = total weight of silica particles in tetramethoxysilane-treated silica particles and additional compounded silica weight) In the same manner as in Example 1C, a vulcanizable rubber composition (Cc2) was obtained. The physical properties of the vulcanizable rubber composition (Cc2) were evaluated. The results are shown in Table 3.
[比較例3]
(比較例3A)
官能基含有シロキサン化合物(d)をアロマ系プロセスオイル(富士興産社製 FLEX M)に変更するほかは、実施例6Aと同様にして、シリカ粒子の溶液(Ac3)を得た(表2を参照)。
(比較例3B)
官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子の溶液(A6)に代えてシリカ粒子の溶液(Ac3)を用いるほかは実施例6Bと同様にして、重合体組成物溶液(BSc3)を得、更にこれから固形の重合体組成物(Bc3)を得た。得られた重合体組成物(Bc3)は柔らかいゴム状であった。
また、凝固水の白濁が著しく、重合体組成物(Bc3)をTGAで分析したところ、含有シリカ量は70.1部であった。これは使用したシリカの93.5%しか重合体組成物中に取り込まれなかった(取込み比率=93.5%)ことを示している(表2を参照)。
(比較例3C)
重合体組成物溶液(BSc3)を用いて、表2に示す配合に従うほか(なお、全配合物中のシリカ重量=重合体組成物溶液(BSc3)中に残存するシリカ粒子の重量及び追加配合シリカの重量の合計=が80部となるように、シリカを追加配合した。)は、実施例1Cと同様にして、加硫性ゴム組成物(Cc3)を得た。加硫性ゴム組成物(Cc3)について、物性評価を行った。結果を表3に示す。
[Comparative Example 3]
(Comparative Example 3A)
A silica particle solution (Ac3) was obtained in the same manner as in Example 6A except that the functional group-containing siloxane compound (d) was changed to an aroma-based process oil (FLEX M manufactured by Fuji Kosan Co., Ltd.) (see Table 2). ).
(Comparative Example 3B)
A polymer composition solution (BSc3) was obtained in the same manner as in Example 6B except that the silica particle solution (Ac3) was used instead of the functional group-containing siloxane compound-coated silica particle solution (A6). A polymer composition (Bc3) was obtained. The resulting polymer composition (Bc3) was soft rubbery.
Moreover, the white turbidity of coagulated water was remarkable, and when the polymer composition (Bc3) was analyzed by TGA, the amount of silica contained was 70.1 parts. This indicates that only 93.5% of the silica used was incorporated into the polymer composition (uptake ratio = 93.5%) (see Table 2).
(Comparative Example 3C)
Using the polymer composition solution (BSc3) and following the formulation shown in Table 2 (in addition, the silica weight in the total formulation = the weight of the silica particles remaining in the polymer composition solution (BSc3) and the additional blended silica) Was added in the same manner as in Example 1C to obtain a vulcanizable rubber composition (Cc3). The physical properties of the vulcanizable rubber composition (Cc3) were evaluated. The results are shown in Table 3.
表2及び表3の結果から、極性の官能基を有しないシロキサン化合物で被覆して得られたシリカ粒子を使用した場合(比較例1)は、重合体組成物を得るまでにシリカ粒子の一部が系外に流失し、この重合体組成物から得られる加硫性ゴム組成物は、極性の官能基を有するシロキサン化合物を用いた場合(実施例1、3及び8)に比べて、引張強度、低発熱性及び耐摩耗性が大きく劣ることが分かる。
テトラメトキシシランで処理をしたシリカ粒子を使用した場合も、得られる加硫性ゴム組成物は、実施例1、3及び8に比べて、引張強度、低発熱性及び耐摩耗性が大きく劣ることが分かる。
また、シリカの表面処理をシロキサン化合物でなくアロマ系プロセスオイルで行った場合(比較例3)は、重合体組成物を得るまでのシリカ粒子の流失量が使用量の6.5%と大きく、この重合体組成物から得られた加硫性ゴム組成物は、強度及び伸びとも低く、低発熱性に劣り、耐摩耗性も著しく劣ることが分かる。
From the results shown in Tables 2 and 3, when silica particles obtained by coating with a siloxane compound having no polar functional group were used (Comparative Example 1), one silica particle was obtained before obtaining a polymer composition. The vulcanizable rubber composition obtained from this polymer composition was washed out compared to the case where a siloxane compound having a polar functional group was used (Examples 1, 3 and 8). It can be seen that the strength, low heat build-up and wear resistance are greatly inferior.
Even when silica particles treated with tetramethoxysilane are used, the resulting vulcanizable rubber composition is greatly inferior in tensile strength, low heat build-up and wear resistance compared to Examples 1, 3 and 8. I understand.
In addition, when the surface treatment of silica was performed with an aroma-based process oil instead of a siloxane compound (Comparative Example 3), the amount of silica particles lost until obtaining the polymer composition was as large as 6.5% of the amount used, It can be seen that the vulcanizable rubber composition obtained from this polymer composition is low in strength and elongation, inferior in low exothermic property, and inferior in wear resistance.
これに対して、本発明の官能基含有シロキサン化合物被覆シリカ粒子を用いて得られたゴム状重合体を含む重合体組成物から得られる加硫性ゴム組成物は、引張強度、伸び、低発熱性及び耐摩耗性のいずれにも優れていることが分かる。 In contrast, a vulcanizable rubber composition obtained from a polymer composition containing a rubber-like polymer obtained using the functional group-containing siloxane compound-coated silica particles of the present invention has a tensile strength, elongation and low heat generation. It turns out that it is excellent in both the property and abrasion resistance.
このように、本発明によれば、補強性粒子の分散性に優れた重合体組成物を得ることができる。また、本発明によれば、この重合体組成物を得るために適した補強性粒子を得ることができる。更に本発明によれば、機械的強度、シリカの分散性及び耐摩耗性に優れた加硫性ゴム組成物を得ることができる。 Thus, according to the present invention, a polymer composition having excellent dispersibility of reinforcing particles can be obtained. Moreover, according to the present invention, reinforcing particles suitable for obtaining this polymer composition can be obtained. Furthermore, according to the present invention, a vulcanizable rubber composition excellent in mechanical strength, silica dispersibility and abrasion resistance can be obtained.
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