JP2008239936A - Rubber composition and pneumatic tire using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition which is used for a tread or the like which is excellent in travel motion stability in a wetting road surface (wet skid capability) and low rolling resistance property (low pyrogenicity) and to provide a pneumatic tire using the rubber composition. <P>SOLUTION: The rubber composition of this invention comprises, based on a rubber component (A) of 100 pts.mass, an aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) in the range of 2-60 pts.mass in which the mass average molecular weight (in terms of polystyrene, measured by gel permeation chromatography) is in the range of 5,000-500,000; and an inorganic compound powder (C) in the range of 3-30 pts.mass having a grain size of 10 μm or less, and comprising at least one or more sorts of a metal oxide expressed by general formula M-xSiO<SB>2</SB>-yH<SB>2</SB>O (1), or a metal hydroxide, and hydrates thereof, wherein in the formula (1), M is either of aluminum, magnesium, titanium, and calcium, x and y are an integer of 0-10. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ゴム組成物及び空気入りタイヤに関する。詳しくは、トレッドゴム部に用いるゴム組成物の物性を向上させ、タイヤ性能を高めた空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire. In detail, it is related with the pneumatic tire which improved the physical property of the rubber composition used for a tread rubber part, and improved tire performance.

一般に空気入りタイヤは図1に示すように、一対のビード部3と、一対のサイドウォール部4と、トレッド部1とを具え、トロイド状に延びビードコア2に係止されるカーカス層6と、そのクラウン部外周に位置するベルト層7と、そのタイヤ径方向外側に位置するトレッドゴム層8とを有する。空気入りタイヤにあっては、トレッド部1のゴム組成物の特性はタイヤの転がり抵抗の低減(又は低発熱性)のため、及び湿潤路面での走行安全性のために極めて重要となっている。   In general, as shown in FIG. 1, a pneumatic tire includes a pair of bead portions 3, a pair of sidewall portions 4, and a tread portion 1, a carcass layer 6 that extends in a toroid shape and is locked to the bead core 2, The belt layer 7 is located on the outer periphery of the crown portion, and the tread rubber layer 8 is located on the outer side in the tire radial direction. In a pneumatic tire, the characteristics of the rubber composition of the tread portion 1 are extremely important for reducing rolling resistance (or low heat generation) of the tire and for running safety on a wet road surface. .

近年、自動車タイヤは、二酸化炭素削減要求、運転安全性の向上の要求などにより、タイヤ性能、例えば、高度な低転がり抵抗特性、及び湿潤路面での走行安全性(ウエットスキッド性能)の向上が求められる状況にある。これに関連してトレッドゴムの改善が望まれている。
従来、タイヤトレッド用ゴム組成物において、ウエットスキッド性能の向上及び低発熱性を達成するために充填剤にシリカを配合している(例えば、特許文献1〜3を参照)。しかしながら、シリカ改質のみでは、低転がり抵抗性、及びウエットスキッド性能を十分に両立させることができない。
特開2006−225600号公報 特開2004−355773号公報 特開2001−89598号公報
In recent years, automobile tires are required to improve tire performance, for example, advanced low rolling resistance characteristics and driving safety (wet skid performance) on wet roads due to demands for carbon dioxide reduction and driving safety. Is in a situation where In this connection, improvement of tread rubber is desired.
Conventionally, in a rubber composition for a tire tread, silica is blended in a filler in order to achieve improvement in wet skid performance and low heat build-up (see, for example, Patent Documents 1 to 3). However, only by silica modification, low rolling resistance and wet skid performance cannot be sufficiently achieved.
JP 2006-225600 A JP 2004-355773 A JP 2001-89598 A

本発明は、上記課題に鑑み、ウエットスキッド性能の向上と低発熱性の向上を高度に両立させたタイヤトレッド用のゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することである。   In view of the above problems, the present invention is to provide a rubber composition for a tire tread in which improvement in wet skid performance and improvement in low heat generation are both highly compatible, and a pneumatic tire using the rubber composition.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ゴム成分(A)に低分子の(B)芳香族ビニル化合物−ジエン化合物共重合体を配合して、更に補助充填剤として粒径の比較的小さい特定の無機化合物粉体(C)を含むことにより、湿潤路面での走行安定性、及び低発熱性(低転がり抵抗性)に優れているトレッドゴム組成物となることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
また、上記(B)芳香族ビニル化合物−ジエン化合物共重合体をスズ含有化合物、又はケイ素含有化合物で変性してスズ及びケイ素官能基を導入することにより、また、(B)芳香族ビニル化合物−ジエン化合物共重合体に窒素含有官能基を導入することにより、より一層の性能を向上させることを見出し、本発明に至ったものである。
即ち、本発明は、以下の構成或いは構造を特徴とするものである。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor blended a rubber component (A) with a low molecular (B) aromatic vinyl compound-diene compound copolymer, and further added an auxiliary filler. By including a specific inorganic compound powder (C) having a relatively small particle size as a tread rubber composition excellent in running stability on wet road surfaces and low heat build-up (low rolling resistance) And the present invention has been completed.
The (B) aromatic vinyl compound-diene compound copolymer is modified with a tin-containing compound or a silicon-containing compound to introduce tin and silicon functional groups, and (B) an aromatic vinyl compound- The present inventors have found that by introducing a nitrogen-containing functional group into the diene compound copolymer, the performance can be further improved, and the present invention has been achieved.
That is, the present invention is characterized by the following configuration or structure.

(1)ゴム成分(A)100質量部に対して、質量平均分子量(ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算)が5,000〜500,000の範囲にあると共に、官能基を含有してなる芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)を2〜60質量部の範囲で含むと共に、下記一般式(1)で表される金属酸化物、又は金属水酸化物、及びそれらの水和物の少なくとも1種以上からなる、平均粒径が10μm以下の無機化合物粉体(C)を3〜30質量部の範囲で含むことを特徴とするゴム組成物。
M・xSiO2・yH2O・・・(1)[ここで、式(1)中、Mは、アルミニウム、マグネシウム、チタン、及びカルシウムのいずれかであり、x及びyは、0〜10の整数である。]
(1) The rubber component (A) has a mass average molecular weight (polystyrene conversion measured by gel permeation chromatography) in the range of 5,000 to 500,000 and contains a functional group with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). The metal oxide or metal hydroxide represented by the following general formula (1) and water thereof containing the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) in the range of 2 to 60 parts by mass. A rubber composition comprising an inorganic compound powder (C) having an average particle diameter of 10 μm or less and comprising 3 to 30 parts by mass of at least one kind of a Japanese product.
M · xSiO 2 · yH 2 O (1) [wherein, in formula (1), M is any one of aluminum, magnesium, titanium, and calcium, and x and y are 0-10. It is an integer. ]

(2)前記共重合体(B)が5〜80質量%の芳香族ビニル化合物からなり、該共重合体(B)の共役ジエン化合物の部分のビニル結合量が10〜80質量%であることを特徴とする上記(1)記載のゴム組成物。
(3)前記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)は、スズ含有官能基、ケイ素含有官能基、及び窒素含有官能基から選択される少なくとも1種以上の変性された官能基含有共重合体である上記(1)記載のゴム組成物。
(4)前記窒素含有官能基が、置換若しくは非置換のアミノ基、アミド基、イミノ基、イミダゾール基、ニトリル基及びピリジル基から選択される少なくとも1種以上のものである上記(3)記載のゴム組成物。
(5)前記ゴム成分(A)が、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを50質量%以上含有している上記(1)記載のゴム組成物。
(6)前記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)中の芳香族ビニル化合物がスチレンである上記(1)記載のゴム組成物。
(7)前記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)中の共役ジエン化合物が1,3−ブタジエンである上記(1)記載のゴム組成物。
(8)前記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)は、質量平均分子量(ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算)が20,000〜400,000の範囲にある上記(1)記載のゴム組成物。
(9)前記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物重合体(B)は、官能基を導入する前の質量平均分子量(ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算)が5,000〜200,000の範囲にある上記(1)記載のゴム組成物。
(10)前記一般式(1)で表される無機化合物粉体(C)が下記一般式(2)で表される無機化合物粉体である請求項1記載のゴム組成物。
Al23mSi2・nH2O・・・(2)[ここで、式(2)中、mは1〜4の整数、及びnは0〜4の整数である。]
(11)前記一般式(2)で表される無機化合物粉体(C)が水酸化アルミニウム粉体である上記(10)記載のゴム組成物。
(12)前記(1)〜(11)のいずれかの項に記載のゴム組成物をタイヤトレッド部の少なくとも接地部分に使用する空気入りタイヤ。
(2) The copolymer (B) is composed of an aromatic vinyl compound of 5 to 80% by mass, and the vinyl bond content of the conjugated diene compound portion of the copolymer (B) is 10 to 80% by mass. The rubber composition as described in (1) above, wherein
(3) The aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) contains at least one modified functional group selected from a tin-containing functional group, a silicon-containing functional group, and a nitrogen-containing functional group. The rubber composition as described in (1) above, which is a copolymer.
(4) The nitrogen-containing functional group is at least one selected from a substituted or unsubstituted amino group, amide group, imino group, imidazole group, nitrile group, and pyridyl group. Rubber composition.
(5) The rubber composition according to the above (1), wherein the rubber component (A) contains 50% by mass or more of styrene-butadiene copolymer rubber.
(6) The rubber composition according to (1), wherein the aromatic vinyl compound in the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) is styrene.
(7) The rubber composition according to the above (1), wherein the conjugated diene compound in the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) is 1,3-butadiene.
(8) The aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) has a mass average molecular weight (polystyrene conversion measured by gel permeation chromatography) in the range of 20,000 to 400,000 (1). The rubber composition as described.
(9) The aromatic vinyl compound-conjugated diene compound polymer (B) has a mass average molecular weight (in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography) before introducing a functional group in the range of 5,000 to 200,000. The rubber composition as described in (1) above.
(10) The rubber composition according to claim 1, wherein the inorganic compound powder (C) represented by the general formula (1) is an inorganic compound powder represented by the following general formula (2).
Al 2 O 3 mSi 2 .nH 2 O (2) [wherein, m is an integer of 1 to 4 and n is an integer of 0 to 4 in the formula (2). ]
(11) The rubber composition according to (10), wherein the inorganic compound powder (C) represented by the general formula (2) is an aluminum hydroxide powder.
(12) A pneumatic tire using the rubber composition according to any one of (1) to (11) as at least a ground contact portion of a tire tread portion.

本発明によれば、所定の分子構造の芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)を配合すること、及び特定の無機化合物粉体(C)を含むことにより、高温域でのヒステリシスロロスを低減し、低温乃至中温域でのヒステリシスロスの増大を抑えることができ、また、特定の無機化合物粉体を含有させることにより、タイヤトレッド用ゴム組成物とすることができる。そして、このようなゴム組成物をトレッドとするタイヤにあっては、ウエットスキッド性能と低発熱性とを高度に両立させた空気入りタイヤとすることができる。   According to the present invention, by blending the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) having a predetermined molecular structure and including the specific inorganic compound powder (C), hysteresis in a high temperature range is achieved. The loss of loss can be reduced, the increase in hysteresis loss in the low to medium temperature range can be suppressed, and a rubber composition for tire tread can be obtained by containing a specific inorganic compound powder. And in the tire which uses such a rubber composition as a tread, it can be set as the pneumatic tire which made wet skid performance and low heat generation highly compatible.

以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分(A)100質量部に対して、質量平均分子量(ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算)が5,000〜500,000の範囲にある芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)を2〜60質量部の範囲で含むと共に、下記一般式(1)で表される金属酸化物、又は金属水酸化物、及びそれらの水和物の少なくとも1種以上からなる、平均粒径が10μm以下の無機化合物粉体(C)を3〜30質量部の範囲で含む。
M・xSiO2・yH2O・・・(1)
ここで、式(1)中、Mは、アルミニウム、マグネシウム、チタン、及びカルシウムのいずれかであり、x及びyは、0〜10の整数である。ベースゴム部に以下に示すゴム組成物が配せられるものである。
Embodiments of the present invention will be described below.
The rubber composition according to the present invention is an aromatic vinyl having a mass average molecular weight (in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography) in the range of 5,000 to 500,000 with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). The compound-conjugated diene compound copolymer (B) is contained in the range of 2 to 60 parts by mass, and the metal oxide or metal hydroxide represented by the following general formula (1) and hydrates thereof The inorganic compound powder (C) comprising at least one kind and having an average particle diameter of 10 μm or less is contained in the range of 3 to 30 parts by mass.
M · xSiO 2 · yH 2 O (1)
Here, in Formula (1), M is any of aluminum, magnesium, titanium, and calcium, and x and y are integers of 0 to 10. The rubber composition shown below is arranged on the base rubber part.

<ゴム成分(A)>
ゴム成分(A)は、天然ゴム(NR)及び合成ジエン系ゴムの内の少なくとも一種からなり、ゴム成分としては、未変性のゴム及び変性ゴムのいずれを用いてもよい。ここで、合成ジエン系ゴムとしては、乳化重合又は溶液重合で合成されたものが好ましい。
また、前記合成ジエン系ゴムとして、具体的には、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニリトル−ブタジエンゴム(NBR)等が挙げられる。特に好ましくは、天然ゴム、ポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ハロゲン(Br)化ブチルゴム等である。特に好ましいゴム成分としては、天然ゴム、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)である。
前記ゴム成分は、一種単独で用いてもよいし、二種以上をブレンドして用いてもよい。また、ゴム組成物の耐摩耗性及び耐熱性の観点から、前記ゴム成分は、ガラス転移温度(Tg)が−60℃以上のものが好ましい。
<Rubber component (A)>
The rubber component (A) comprises at least one of natural rubber (NR) and synthetic diene rubber, and any of unmodified rubber and modified rubber may be used as the rubber component. Here, as the synthetic diene rubber, those synthesized by emulsion polymerization or solution polymerization are preferable.
Specific examples of the synthetic diene rubber include polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), chloroprene rubber ( CR), halogenated butyl rubber, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) and the like. Particularly preferred are natural rubber, polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), halogenated (Br) butyl rubber and the like. Particularly preferred rubber components are natural rubber, polybutadiene rubber (BR), polyisoprene rubber (IR), and styrene-butadiene copolymer rubber (SBR).
The said rubber component may be used individually by 1 type, and may blend and use 2 or more types. In addition, from the viewpoint of wear resistance and heat resistance of the rubber composition, the rubber component preferably has a glass transition temperature (Tg) of −60 ° C. or higher.

本発明では、ゴム成分(A)は、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)を50質量%以上含むことが好ましい。ゴム成分(A)中、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムが50質量%以上含まれていると、後述する共重合体(B)の組み合わせによる改良効果が明確になる点で好ましい。
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)成分を含むゴム成分(A)は、その所定の範囲内において、相溶性を確保でき、貯蔵弾性率及びtan∂の向上を安定して提供する。更に好ましくは、共重合体ゴムは、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体、及び/又は溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体である。
In the present invention, the rubber component (A) preferably contains 50% by mass or more of styrene-butadiene copolymer rubber (SBR). When the rubber component (A) contains 50% by mass or more of styrene-butadiene copolymer rubber, it is preferable in that the improvement effect by the combination of the copolymer (B) described later becomes clear.
The rubber component (A) containing a styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) component can ensure compatibility within the predetermined range, and stably provide an improvement in storage elastic modulus and tan ∂. More preferably, the copolymer rubber is an emulsion polymerized styrene-butadiene copolymer and / or a solution polymerized styrene-butadiene copolymer.

<芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)>
芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)は、質量平均分子量(ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算)が5,000〜500,000の範囲にあると共に特定の官能基を含有してなる。
共重合体(B)は、ゴム成分(A)100質量部に対して2〜70質量部の範囲で含む。好ましくは、5〜50質量部の範囲、更に好ましくは、10〜40質量部の範囲で含む。芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体の配合量が2質量部未満では、トレッド用のゴム組成物として制動性改良効果が不十分である・また70質量部を超えると、耐摩耗性が悪化し、また加硫ゴムの破壊特性が低下する。
<Aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B)>
The aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) has a weight average molecular weight (polystyrene conversion measured by gel permeation chromatography) in the range of 5,000 to 500,000 and contains a specific functional group. It becomes.
A copolymer (B) is contained in 2-70 mass parts with respect to 100 mass parts of rubber components (A). Preferably, it contains in the range of 5-50 mass parts, More preferably, it contains in the range of 10-40 mass parts. When the blending amount of the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer is less than 2 parts by mass, the effect of improving the braking performance is insufficient as a rubber composition for a tread. It deteriorates and the destructive properties of the vulcanized rubber deteriorate.

上記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体は、単量体である芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とを共重合させた、質量平均分子量(ゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算)が5,000〜500,000にある共重合体である。好ましくは、20,000〜400,000、より好ましくは50,000〜400,000である。より高分子量のものが貯蔵弾性率及び損失係数に優れるが、500,000以上では作業性が低下する。また、分子量分布は狭いのが好ましい。広いと損失係数に劣る傾向が出る。   The aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer has a mass average molecular weight (polystyrene conversion by gel permeation chromatography) obtained by copolymerizing an aromatic vinyl compound as a monomer and a conjugated diene compound. Copolymer in ˜500,000. Preferably, it is 20,000-400,000, More preferably, it is 50,000-400,000. Higher molecular weight materials are superior in storage elastic modulus and loss coefficient, but workability is lowered at 500,000 or more. The molecular weight distribution is preferably narrow. If it is wide, the loss factor tends to be inferior.

また、共重合体は、5〜80質量%の芳香族ビニル化合物からなることが好ましい。また、共役ジエン化合物の部分のビニル結合量が10〜80質量%であることが好ましい。
5質量%未満か、又は80質量%を超える芳香族ビニル化合物の割合、及び10%未満か、又は80%を超えるビニル量率の共役ジエン化合物からなる共重合体は、作業性を悪くし、またタイヤにおける耐久性及び耐転がり抵抗性が十分に向上しない。なお、ここに規定するビニル量は、ジエン化合物由来の構成単位中のビニル量を示し、シス結合及びトランス結合で表される全てのビニル量の割合を示す。
Moreover, it is preferable that a copolymer consists of 5-80 mass% aromatic vinyl compounds. Moreover, it is preferable that the vinyl bond amount of the part of a conjugated diene compound is 10-80 mass%.
A copolymer comprising a conjugated diene compound having a vinyl content ratio of less than 5% by mass or greater than 80% by mass and less than 10% or greater than 80% deteriorates workability. Further, durability and rolling resistance in the tire are not sufficiently improved. In addition, the vinyl amount prescribed | regulated here shows the vinyl amount in the structural unit derived from a diene compound, and shows the ratio of all the vinyl amounts represented by a cis bond and a trans bond.

芳香族ビニル化合物としては、スチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、クロロメチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。好ましいくは、スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレンが挙げられる。特に、スチレンが好ましい。
ジエン化合物としては、ブタジエン、イソプレン、ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン等が用いられ、特に、1,3−ブタジエンが好ましい。
上記共重合体は、所定の分子構造が与えられる限り、種々の製造方法によって得ることができる。共重合体は、各種液状、又は低分子量のポリマー又はゴムが適用可能であり、好ましくは、スチレンとブタジエンとを溶液重合することにより好適に製造される。特に好ましくは、共重合体は溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムである。
工業的な方法を例示すると、有機リチウム化合物を開始剤として、炭化水素溶媒中で、所定の単量体を共重合させる方法である。例えば、共重合体は、槽型又は塔型の反応器中において、炭化水素溶媒中、有機リチウム化合物開始剤をエーテル又は第3級アミンの存在下で用いて、少量の1,2−ブタジエンを含む1,3−ブタジエンのようなジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合させることにより得ることができる。
Examples of the aromatic vinyl compound include styrene, p-methylstyrene, m-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, α-methylstyrene, chloromethylstyrene, vinyltoluene and the like. Preferable examples include styrene, p-methylstyrene, and α-methylstyrene. In particular, styrene is preferable.
As the diene compound, butadiene, isoprene, pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene or the like is used, and 1,3-butadiene is particularly preferable.
The copolymer can be obtained by various production methods as long as a predetermined molecular structure is given. As the copolymer, various liquid or low molecular weight polymers or rubbers can be applied. Preferably, the copolymer is suitably produced by solution polymerization of styrene and butadiene. Particularly preferably, the copolymer is a solution polymerized styrene-butadiene copolymer rubber.
An example of an industrial method is a method in which a predetermined monomer is copolymerized in a hydrocarbon solvent using an organolithium compound as an initiator. For example, the copolymer can be prepared in a tank or tower reactor using a small amount of 1,2-butadiene in a hydrocarbon solvent using an organolithium compound initiator in the presence of ether or tertiary amine. It can be obtained by copolymerizing a diene compound such as 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound.

本発明にあっては、前記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体を変性し、該共重合体が、少なくとも1以上の官能基を有する。そして、該共重合体の含有官能基が、スズ含有官能基、ケイ素含有官能基、窒素含有官能基のいずれかのもの、又はこれらの2種以上を使用することができ、発熱耐久性を向上させる上で好ましい。
このような官能基を有する芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体は、スズ含有化合物、ケイ素含有化合物又は窒素含有化合物で変性されたものである。
官能基を有する芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物化合物共重合体は、官能基を導入する前のゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算質量平均分子量が5,000〜200,000であることが好ましく、特に20,000〜150,000であることが好ましく、50,000〜150,000であることがより一層好ましい。この場合、官能基導入後の質量平均分子量を5,000〜500,000の範囲、特に好ましくは50,000〜400,000の範囲にして、ゴム組成物の貯蔵弾性率(G’)の向上、損失正接(tan∂)の低減、及び作業性の確保が容易となる。
In the present invention, the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer is modified, and the copolymer has at least one functional group. And the functional group contained in the copolymer can be any one of tin-containing functional group, silicon-containing functional group, nitrogen-containing functional group, or two or more of these, improving heat generation durability. This is preferable.
The aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer having such a functional group is modified with a tin-containing compound, a silicon-containing compound, or a nitrogen-containing compound.
The aromatic vinyl compound-conjugated diene compound compound copolymer having a functional group preferably has a polystyrene-reduced mass average molecular weight of 5,000 to 200,000 measured by gel permeation chromatography before introducing the functional group. In particular, it is preferably 20,000 to 150,000, and more preferably 50,000 to 150,000. In this case, the storage average modulus (G ′) of the rubber composition is improved by setting the mass average molecular weight after introduction of the functional group to a range of 5,000 to 500,000, particularly preferably in the range of 50,000 to 400,000. It is easy to reduce loss tangent (tan ∂) and secure workability.

上記官能基を有する芳香族ビニル化合物−共役ジュン化合物共重合体は、(1)単量体である芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とを重合開始剤を用いて共重合させ、重合活性部位を有する芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体を生成させた後、該重合活性部位を各種変性剤で変性する方法や、(2)単量体である芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とを官能基を有する重合開始剤を用いて共重合させる方法で得ることができる。   The aromatic vinyl compound-conjugated jun compound copolymer having the above functional group is obtained by copolymerizing (1) a monomeric aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound using a polymerization initiator, And a method of modifying the polymerization active site with various modifiers, and (2) a monomeric aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound. It can be obtained by a method of copolymerization using a polymerization initiator having a functional group.

ここで、重合活性部位を有する芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体は、アニオン重合により製造されたものであっても、配位重合により製造されたものであってもよい。
アニオン重合で重合活性部位を有する芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物化合物共重合体を製造する場合、重合開始剤としては、有機アルカリ金属化合物を用いることが好ましく、リチウム化合物を用いることが更に好ましい。
Here, the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer having a polymerization active site may be produced by anionic polymerization or may be produced by coordination polymerization.
When producing an aromatic vinyl compound-conjugated diene compound compound copolymer having a polymerization active site by anionic polymerization, an organic alkali metal compound is preferably used as a polymerization initiator, and a lithium compound is more preferably used.

ゴム組成物において、前記窒素官能基を有する低分子量芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物化合物共重合体としては、置換若しくは非置換のアミノ基、アミド基、イミノ基、イミダゾール基、ニトリル基及びビリジル基が好ましく、式(I):(R12N−[式I中、R1は、それぞれ独立して炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基である]で表される置換アミノ基、及び式(II):R2=N−[式2中、=はイレン(ylene)であり、R2は、3〜16のメチレン基を有するアルキレン基、置換アルキレン基、オキシアルキレン基又はN−アルキルアミノ−アルキレン基を示す]で表される環状アミノ基が更に好ましい。これらの窒素含有官能基は、カーボンブラック、シリカ、水酸化アルミニウム等の種々の充填剤を配合したゴム組成物において充填剤分散効果が高く、あらゆる配合のゴム組成物の貯蔵弾性率を大幅に向上させつつ、損失正接(tan∂)を大幅に低減させる。 In the rubber composition, the low molecular weight aromatic vinyl compound-conjugated diene compound compound copolymer having a nitrogen functional group includes a substituted or unsubstituted amino group, amide group, imino group, imidazole group, nitrile group, and biridyl group. Is preferably represented by the formula (I): (R 1 ) 2 N— [wherein R 1 s are each independently an alkyl group, cycloalkyl group or aralkyl group having 1 to 12 carbon atoms]. Substituted amino group and formula (II): R 2 = N— [where, = is ylene, R 2 is an alkylene group having 3 to 16 methylene groups, substituted alkylene group, oxyalkylene A cyclic amino group represented by the formula: or a N-alkylamino-alkylene group]. These nitrogen-containing functional groups have a high filler dispersion effect in rubber compositions containing various fillers such as carbon black, silica, and aluminum hydroxide, and greatly improve the storage elastic modulus of rubber compositions of all kinds. Loss tangent (tan ∂) is greatly reduced.

リチウム化合物としては、ヒドロカルビルリチウム及びリチウムアミド化合物等が挙げられる。
重合開始剤としてヒドロカルビルリチウムを用いる場合、重合開始末端にヒドロカルビル基を有し、他方の末端が重合活性部位である共重合体が得られる。
一方、重合開始剤としてリチウムアミド化合物を用いる場合、重合開始末端に窒素含有官能基を有し、他方の末端が重合活性部位である共重合体が得られ、該共重合体は、変性剤で変性しなくても、本発明における共重合体として用いることができる。なお、重合開始剤としての有機アルカリ金属化合物の使用量は、単量体100g当り2〜20mmolの範囲が好ましい。
Examples of lithium compounds include hydrocarbyl lithium and lithium amide compounds.
When hydrocarbyl lithium is used as the polymerization initiator, a copolymer having a hydrocarbyl group at the polymerization initiation terminal and the other terminal being a polymerization active site is obtained.
On the other hand, when a lithium amide compound is used as a polymerization initiator, a copolymer having a nitrogen-containing functional group at the polymerization start terminal and the other terminal being a polymerization active site is obtained, and the copolymer is a modifier. Even if not modified, it can be used as a copolymer in the present invention. In addition, the usage-amount of the organic alkali metal compound as a polymerization initiator has the preferable range of 2-20 mmol per 100g of monomers.

上記ヒドロカルビルリチウムとしては、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−オクチルリチウム、n−デシルリチウム、フェニルリチウム、2−ナフチルリチウム、2−ブチル−フェニルリチウム、4−フェニル−ブチルリチウム、シクロへキシルリチウム、シクロペンチルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとブチルリチウムとの反応生成物等が挙げられ、これらの中でも、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−オクチルリチウム、n−デシルリチウム等のアルキルリチウムが好ましく、n−ブチルリチウムが特に好ましい。   Examples of the hydrocarbyl lithium include ethyl lithium, n-propyl lithium, isopropyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-octyl lithium, n-decyl lithium, phenyl lithium, 2-naphthyl lithium, and 2-butyl-phenyl. Examples include lithium, 4-phenyl-butyllithium, cyclohexyllithium, cyclopentyllithium, reaction products of diisopropenylbenzene and butyllithium, and among these, ethyllithium, n-propyllithium, isopropyllithium, n Alkyllithium such as -butyllithium, sec-butyllithium, tert-octyllithium and n-decyllithium is preferable, and n-butyllithium is particularly preferable.

一方、上記リチウムアミド化合物としては、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミド、リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジプロピルアミド、リチウムジブチルアミド、リチウムジヘキシルアミド、リチウムジヘプチルアミド、リチウムジオクチルアミド、リチムジ−2−エチルヘキシルアミド、リチウムジデシルアミド、リチウム−N−メチルピペラジド、リチウムエチルプロピルアミド、リチウムエチルブチルアミド、リチウムメチルブチルアミド、リチウムエチルベンジルアミド、リチウムメチルフェネチルアミド等が挙げられ、これらの中でも、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミド等の環状のリチウムアミド化合物が好ましく、リチウムヘキサメチレンイミド及びリチウムピロリジドが特に好ましい。   On the other hand, the lithium amide compounds include lithium hexamethylene imide, lithium pyrrolidide, lithium piperidide, lithium heptamethylene imide, lithium dodecamethylene imide, lithium dimethylamide, lithium diethylamide, lithium dipropylamide, lithium dibutylamide, lithium Dihexylamide, lithium diheptylamide, lithium dioctylamide, lythym-2-ethylhexylamide, lithium didecylamide, lithium-N-methylpiperazide, lithium ethylpropylamide, lithium ethylbutyramide, lithium methylbutyramide, lithium ethylbenzylamide, Lithium methyl phenethyl amide, etc., among which lithium hexamethylene imide, lithium pyrrolidide, lithium Umupiperijido, lithium heptamethylene imide, preferably lithium amide compound of the cyclic such as lithium dodecamethylene imide, lithium hexamethylene imide and lithium pyrrolidide are particularly preferable.

上記リチウムアミド化合物として、式:Li−AM[式中、AMは、上記式(I)で表される置換アミノ基又は式(II)で表される環状アミノ基である]で表されるリチウムアミド化合物を用いることで、式(I)で表される置換アミノ基及び式(II)で表される環状アミノ基からなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有官能基が導入された低分子量芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物化合物共重合体(B)が得られる。
式(I)において、Rlは、炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、ブチル基、オクチル基、シクロへキシル基、3−フェニル−1−プロピル基及びイソブチル基等が好適に挙げられる。なお、Rlは、それぞれ同じでも異なってもよい。
As the lithium amide compound, lithium represented by the formula: Li-AM [wherein AM is a substituted amino group represented by the above formula (I) or a cyclic amino group represented by the formula (II)] Low molecular weight in which at least one nitrogen-containing functional group selected from the group consisting of a substituted amino group represented by formula (I) and a cyclic amino group represented by formula (II) is introduced by using an amide compound An aromatic vinyl compound-conjugated diene compound compound copolymer (B) is obtained.
In the formula (I), R 1 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aralkyl group, specifically, a methyl group, an ethyl group, a butyl group, an octyl group, a cyclohexyl group, Preferable examples include 3-phenyl-1-propyl group and isobutyl group. R l may be the same or different.

式(II)において、R2は、3〜16個のメチレン基を有するアルキレン基、置換アルキレン基、オキシアルキレン基又はN−アルキルアミノ−アルキレン基である。ここで、置換アルキレン基には、1置換から8置換のアルキレン基が含まれ、置換基としては、炭素数1〜12の鎖状若しくは分枝状アルキル基、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基が挙げられる。また、R2として、具体的には、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オキシジエチレン基、N−アルキルアザジエチレン基、ドデカメチレン基及びヘキサデカメチレン基等が好ましい。 In the formula (II), R 2 is an alkylene group having 3 to 16 methylene groups, a substituted alkylene group, an oxyalkylene group or an N-alkylamino-alkylene group. Here, the substituted alkylene group includes a 1- to 8-substituted alkylene group, and examples of the substituent include a chain or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group, and an aryl group. Groups and aralkyl groups. R 2 is preferably a trimethylene group, a tetramethylene group, a hexamethylene group, an oxydiethylene group, an N-alkylazadiethylene group, a dodecamethylene group, a hexadecamethylene group, or the like.

上記リチウムアミド化合物は、二級アミンとリチウム化合物から予備調製して重合反応に用いてもよいが、重合系中で生成させてもよい。ここで、二級アミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン、ジシクロへキシルアミン、ジイソブチルアミン等の他、アザシクロヘプタン(即ち、ヘキサメチレンイミン)、2−(2−エチルヘキシル)ピロリジン、3−(2−プロピル)ピロリジン、3,5−ビス(2−エチルヘキシル)ピペリジン、4−フエニルピペリジン、7−デシル−1−アザシクロトリデカン、3,3−ジメチル−1−アザシクロテトラデカン、4−ドデシル−1−アザシクロオクタン、4−(2−フェニルブチル)−1−アザシクロオクタン、3−エチル−5−シクロヘキシル−1−アザシクロへプタン、4−へキシル−1−アザシクロヘプタン、9−イソアミル−1−アザシクロヘプタデカン、2−メチル−1−アザシクロヘプタデセ−9−エン、3−イソプチルートアザシクロドデカン、2−メチル−7−t−ブチル−1−アザシクロドデカン、5−ノニル−トアザシクロドデカン、8−(4’−メチルフェニル)−5−ペンチル−3−アザビシクロ[5,4.0]ウンデカン、1−ブチル−6−アザビシクロ[3.2.1〕オクタン、8−エチル−3−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1−プロピル−3−アザビシクロ[3.2.2]ノナン、3−(t−ブチル)−7−アザビシクロ[4.3.0]ノナン、1,5,5−トリメチル−3−アザビシクロ[4.4.0]デカン等の環状アミンが挙げられる。一方、リチウム化合物としては、上記ヒドロカルビルリチウムを用いることができる。   The lithium amide compound may be preliminarily prepared from a secondary amine and a lithium compound and used for the polymerization reaction, but may be generated in a polymerization system. Here, examples of the secondary amine include dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, dioctylamine, dicyclohexylamine, diisobutylamine and the like, azacycloheptane (ie, hexamethyleneimine), 2- (2-ethylhexyl) pyrrolidine, 3- (2-propyl) pyrrolidine, 3,5-bis (2-ethylhexyl) piperidine, 4-phenylpiperidine, 7-decyl-1-azacyclotridecane, 3,3-dimethyl-1-azacyclotetradecane, 4-dodecyl-1-azacyclooctane, 4- (2-phenylbutyl) -1-azacyclooctane, 3-ethyl-5-cyclohexyl-1-azacycloheptane, 4-hexyl-1-azacycloheptane, 9-isoamyl-1-azacycloheptadecane, 2-methyl-1-aza Chloheptade-9-ene, 3-isoptyruteazacyclododecane, 2-methyl-7-tert-butyl-1-azacyclododecane, 5-nonyl-toazacyclododecane, 8- (4′-methylphenyl)- 5-pentyl-3-azabicyclo [5,4.0] undecane, 1-butyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 8-ethyl-3-azabicyclo [3.2.1] octane, Propyl-3-azabicyclo [3.2.2] nonane, 3- (t-butyl) -7-azabicyclo [4.3.0] nonane, 1,5,5-trimethyl-3-azabicyclo [4.4. 0] cyclic amines such as decane. On the other hand, as the lithium compound, the above hydrocarbyl lithium can be used.

上記有機アルカリ金属化合物等を重合開始剤として、アニオン重合により芳香族ビニル化合物−共役ジュン化合物共重合体を製造する方法としては、特に制限はなく、例えば、重合反応に不活性な炭化水素溶媒中で、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との混合物を重合させることで共重合体を製造することができる。ここで、重合反応に不活性な炭化水素溶媒としては、プロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、トブテン、イソブテン、トランス−2−ブテン、シスー2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−ヘキセン、2−へキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。   The method for producing an aromatic vinyl compound-conjugated Jun compound copolymer by anionic polymerization using the above organic alkali metal compound or the like as a polymerization initiator is not particularly limited. For example, in a hydrocarbon solvent inert to the polymerization reaction. Thus, a copolymer can be produced by polymerizing a mixture of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound. Here, as the hydrocarbon solvent inert to the polymerization reaction, propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, n-hexane, cyclohexane, propene, tobutene, isobutene, trans-2-butene, cis-2- Examples include butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene. These may be used alone or in combination of two or more.

上記アニオン重合は、ランダマイザーの存在下で実施してもよい。該ランダマイザーは、共重合体の共役ジエン化合物部分のミクロ構造を制御することができ、より具体的には、共重合体の共役ジエン化合物部分のビニル結合量を制御したり、共重合体中の共役ジュン化合物単位と芳香族ビニル化合物単位とをランダム化する等の作用を有する。上記ランダマイザーとしては、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ビステトラヒドロフリルプロパン、トリエチルアミン、ビリジン、N−メチルモルホリン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、1,2−ジピペリジノエタン、カリウム−t−アミレート、カリウム−t−ブトキシド、ナトリウム−t−アミレート等が挙げられる。これらランダマイザーの使用量は、重合開始剤1モル当り0.01〜100モル当量の範囲が好ましい。   The anionic polymerization may be performed in the presence of a randomizer. The randomizer can control the microstructure of the conjugated diene compound portion of the copolymer. More specifically, the randomizer can control the vinyl bond amount of the conjugated diene compound portion of the copolymer, The conjugated Jun compound unit and the aromatic vinyl compound unit are randomized. Examples of the randomizer include dimethoxybenzene, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, bistetrahydrofurylpropane, triethylamine, pyridine, N-methylmorpholine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, 1 , 2-dipiperidinoethane, potassium t-amylate, potassium t-butoxide, sodium t-amylate and the like. The amount of these randomizers used is preferably in the range of 0.01 to 100 molar equivalents per mole of polymerization initiator.

上記アニオン重合は、溶液重合で実施することが好ましく、重合反応溶液中の上記単量体の濃度は、5〜50質量%の範囲が好ましく、10〜30質量%の範囲が更に好ましい。なお、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との混合物中の芳香族ビニル化合物の含有率は、上述したように5〜80質量%の範囲である。従って、目的とする共重合体の芳香族ビニル化合物量に応じて適宜選択することができる。また、重合形式は特に限定されず、回分式でも連続式でもよい。
上記アニオン重合の重合温度は、0〜150℃の範囲が好ましく、20〜130℃の範囲が更に好ましい。また、該重合は、発生圧力下で実施できるが、通常は、使用する単量体を実質的に液相に保つのに十分な圧力下で行うことが好ましい。ここで、重合反応を発生圧力より高い圧力下で実施する場合、反応系を不活性ガスで加圧することが好ましい。また、重合に使用する単量体、重合開始剤、溶媒等の原材料は、水、酸素、二酸化炭素、プロトン性化合物等の反応阻害物質を予め除去したものを用いることが好ましい。
The anionic polymerization is preferably carried out by solution polymerization, and the concentration of the monomer in the polymerization reaction solution is preferably in the range of 5 to 50% by mass, and more preferably in the range of 10 to 30% by mass. In addition, the content rate of the aromatic vinyl compound in the mixture of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound is the range of 5-80 mass% as above-mentioned. Therefore, it can be appropriately selected according to the amount of the aromatic vinyl compound of the target copolymer. Further, the polymerization mode is not particularly limited, and may be batch type or continuous type.
The polymerization temperature of the anionic polymerization is preferably in the range of 0 to 150 ° C, more preferably in the range of 20 to 130 ° C. The polymerization can be carried out under a generated pressure, but it is usually preferred to carry out the polymerization under a pressure sufficient to keep the monomer used in a substantially liquid phase. Here, when the polymerization reaction is carried out under a pressure higher than the generated pressure, it is preferable to pressurize the reaction system with an inert gas. Moreover, it is preferable to use what removed reaction-inhibiting substances, such as water, oxygen, a carbon dioxide, and a protic compound, as raw materials, such as a monomer used for superposition | polymerization, a polymerization initiator, and a solvent.

一方、配位重合で重合活性部位を有する芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物化合物共重合体を製造する場合、重合開始剤としては、希土類金属化合物を用いることが好ましく、下記(a)成分、(b)成分、(c)成分を組み合わせて用いることが更に好ましい。
上記配位重合に用いる(a)成分は、希土類金属化合物、及び希土類金属化合物とルイス塩基との錯化合物等から選択される。ここで、希土類金属化合物としては、希土類元素のカルボン酸塩、アルコキサイド、β−ジケトン錯体、リン酸塩及び亜リン酸塩等が挙げられ、ルイス塩基としては、アセチルアセトン、テトラヒドロフラン、ビリジン、N,N−ジメチルホルムアミド、チオフェン、ジフェニルエーテル、トリエチルアミン、有機リン化合物、1価又は2価のアルコール等が挙げられる。上記希土類金属化合物の希土類元素としては、ランタン、ネオジム、プラセオジム、サマリウム、ガドリニウムが好ましく、これらの中でも、ネオジムが特に好ましい。また、(a)成分として、具体的には、ネオジムトリ−2−エチルヘキサノエート,それとアセチルアセトンとの錯化合物、ネオジムトリネオデカノエート,それとアセチルアセトンとの錯化合物、ネオジムトリn−ブトキシド等が挙げられる。これら(a)成分は一種単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。
On the other hand, when producing an aromatic vinyl compound-conjugated diene compound compound copolymer having a polymerization active site by coordination polymerization, a rare earth metal compound is preferably used as the polymerization initiator, and the following component (a), ( More preferably, the component (b) and the component (c) are used in combination.
The component (a) used for the coordination polymerization is selected from a rare earth metal compound, a complex compound of a rare earth metal compound and a Lewis base, and the like. Here, examples of rare earth metal compounds include rare earth element carboxylates, alkoxides, β-diketone complexes, phosphates and phosphites, and Lewis bases include acetylacetone, tetrahydrofuran, pyridine, N, N. -Dimethylformamide, thiophene, diphenyl ether, triethylamine, an organic phosphorus compound, monovalent or divalent alcohol, etc. are mentioned. As the rare earth element of the rare earth metal compound, lanthanum, neodymium, praseodymium, samarium and gadolinium are preferable, and among these, neodymium is particularly preferable. Specific examples of the component (a) include neodymium tri-2-ethylhexanoate, a complex compound thereof with acetylacetone, neodymium trineodecanoate, a complex compound thereof with acetylacetone, neodymium tri-n-butoxide, and the like. It is done. These (a) components may be used individually by 1 type, or 2 or more types may be mixed and used for them.

上記配位重合に用いる(b)成分は、有機アルミニウム化合物から選択される。該有機アルミニウム化合物として、具体的には、式:R3Alで表されるトリヒドロカルビルアルミニウム化合物、式:R2AIH又はRAIH2で表されるヒドロカルビルアルミニウム水素化物(式中、Rは、それぞれ独立して炭素数1〜30の炭化水素基である)、炭素数1〜30の炭化水素基をもつヒドロカルビルアルミノキサン化合物等が挙げられる。該有機アルミニウム化合物として、具体的には、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムヒドリド、アルキルアルミニウムジヒドリド,アルキルアルミノキサン等が挙げられる。これらの化合物は一種単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。なお、(b)成分としては、アルミノキサンと他の有機アルミニウム化合物とを併用することが好ましい。 The component (b) used for the coordination polymerization is selected from organoaluminum compounds. As the organoaluminum compound, specifically, a trihydrocarbyl aluminum compound represented by the formula: R 3 Al, a hydrocarbyl aluminum hydride represented by the formula: R 2 AIH or RAIH 2 (wherein R is independently And a hydrocarbylaluminoxane compound having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Specific examples of the organoaluminum compound include trialkylaluminum, dialkylaluminum hydride, alkylaluminum dihydride, alkylaluminoxane, and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more. In addition, as (b) component, it is preferable to use aluminoxane and another organoaluminum compound together.

上記配位重合に用いる(c)成分は、加水分解可能なハロゲンを有する化合物又はこれらとルイス塩基の錯化合物;三級アルキルハライド、ベンジルハライド又はアリルハライドを有する有機ハロゲン化物;非配位性アニオン及び対カチオンからなるイオン性化合物等から選択される。かかる(c)成分として、具体的には、アルキルアルミニウムニ塩化物、ジアルキルアルミニウム塩化物、四塩化ケイ素、四塩化スズ、塩化亜鉛とアルコール等のルイス塩基との錯体、塩化マグネシウムとアルコール等のルイス塩基との錯体、塩化ベンジル、塩化t−ブチル、臭化ベンジル、臭化t−ブチル、トリフェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。これら(c)成分は一種単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。   The component (c) used in the coordination polymerization is a compound having a hydrolyzable halogen or a complex compound thereof with a Lewis base; an organic halide having a tertiary alkyl halide, benzyl halide or allyl halide; a non-coordinating anion And an ionic compound comprising a counter cation. Specific examples of the component (c) include alkylaluminum dichloride, dialkylaluminum chloride, silicon tetrachloride, tin tetrachloride, complexes of zinc chloride with Lewis bases such as alcohol, magnesium chloride and Lewis such as alcohol. Examples include complexes with bases, benzyl chloride, t-butyl chloride, benzyl bromide, t-butyl bromide, triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and the like. These (c) components may be used individually by 1 type, or 2 or more types may be mixed and used for them.

上記重合開始剤は、上記の(a)、(b)、(c)成分以外に、必要に応じて、重合用単量体と同じ共役ジエン化合物及び/又は芳香族ビニル化合物を用いて予備的に調製してもよい。また、(a)成分又は(c)成分の一部又は全部を不活性な固体上に担持して用いてもよい。上記各成分の使用量は、適宜設定することができるが、通常、(a)成分は単量体100g当たり0.001〜0.5molである。また、モル比で(b)成分/(a)成分は5〜1000、(c)成分/(a)成分は0.5〜10の範囲が好ましい。
上記配位重合における重合温度は、−80〜150℃の範囲が好ましく、−20〜120℃の範囲が更に好ましい。また、配位重合に用いる溶媒としては、上述のアニオン重合で例示した反応に不活性な炭化水素溶媒を用いることができ、反応溶液中の単量体の濃度もアニオン重合の場合と同様である。更に、配位重合における反応圧力もアニオン重合の場合と同様であり、反応に使用する原材料も、水、酸素、二酸化炭素、プロトン性化合物等の反応阻害物質を実質的に除去したものが望ましい。
In addition to the components (a), (b), and (c), the polymerization initiator is preliminarily used, if necessary, using the same conjugated diene compound and / or aromatic vinyl compound as the polymerization monomer. May be prepared. Further, part or all of the component (a) or the component (c) may be supported on an inert solid. Although the usage-amount of said each component can be set suitably, (a) component is 0.001-0.5 mol normally per 100g of monomers. The molar ratio (b) component / (a) component is preferably 5 to 1000, and (c) component / (a) component is preferably 0.5 to 10.
The polymerization temperature in the coordination polymerization is preferably in the range of −80 to 150 ° C., and more preferably in the range of −20 to 120 ° C. Moreover, as a solvent used for coordination polymerization, a hydrocarbon solvent inert to the reaction exemplified in the above-mentioned anionic polymerization can be used, and the concentration of the monomer in the reaction solution is the same as in the case of anionic polymerization. . Furthermore, the reaction pressure in coordination polymerization is the same as that in the case of anionic polymerization, and it is desirable that the raw material used for the reaction substantially removes reaction inhibitors such as water, oxygen, carbon dioxide, and protic compounds.

上記重合活性部位を有する共重合体の重合活性部位を変性剤で変性するにあたって、使用する変性剤としては、窒素含有化合物、ケイ素含有化合物及びスズ含有化合物が好ましい。この場合、変性反応により、窒素含有官能基、ケイ素含有官能基又はスズ含有官能基を導入することができる。   In modifying the polymerization active site of the copolymer having a polymerization active site with a modifier, the modifier used is preferably a nitrogen-containing compound, a silicon-containing compound or a tin-containing compound. In this case, a nitrogen-containing functional group, a silicon-containing functional group, or a tin-containing functional group can be introduced by a modification reaction.

上記変性剤として用いることができる窒素含有化合物は、置換若しくは非置換のアミノ基、アミド基、イミノ基、イミダゾール基、ニトリル基又はビリジル基を有することが好ましい。該変性剤として好適な窒素含有化合物としては、ジフェニルメタンジイソシアネート、クルードMDI、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物、4−(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4−(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−ジメチルアミノベンジリデンアニリン、4−ジメチルアミノベンジリデンブチルアミン、ジメチルイミダゾリジノン、N−メチルピロリドン等が挙げられる。   The nitrogen-containing compound that can be used as the modifier preferably has a substituted or unsubstituted amino group, amide group, imino group, imidazole group, nitrile group, or biridyl group. Suitable nitrogen-containing compounds as the modifier include isocyanate compounds such as diphenylmethane diisocyanate, crude MDI, trimethylhexamethylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, 4- (dimethylamino) benzophenone, 4- (diethylamino) benzophenone, 4-dimethylamino. Examples include benzylideneaniline, 4-dimethylaminobenzylidenebutylamine, dimethylimidazolidinone, N-methylpyrrolidone and the like.

また、上記変性剤として用いることができるケイ素含有化合物としては、下記式(III):
A−R3(R4n−Si−(OR53-n ・・・(III)
[式中、Aは(チオ)エポキシ、(チオ)インシアネート、(チオ)ケトン、(チオ)アルデヒド、イミン、アミド、イソシアヌル酸トリエステル、(チオ)カルポン酸ヒドロカルビルエステル、(チオ)カルボン酸の金属塩、カルボン酸無水物、カルボン酸ハロゲン化物、炭酸ジヒドロカルビルエステル、環状三級アミン、非環状三級アミン、ニトリル、ビリジン、スルフィド及びマルチスルフィドの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基で;R3は単結合又は二価の不活性炭化水素基で;R4及びR5は、それぞれ独立に炭素数1〜20の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6〜18の一価の芳香族炭化水素基で;nは0〜2の整数であり;OR5が複数ある場合、複数のOR5はたがいに同一でも異なっていてもよく;また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない]で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物及びその部分縮合物、並びに、下記式(IV):
6 p−Si−(OR74-p ・・・(IV)
[式中、R6及びR7は、それぞれ独立して炭素数1〜20の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6〜18の一価の芳香族炭化水素基であり;pは0〜2の整数であり;OR7が複数ある場合、複数のOR7はたがいに同一でも異なっていてもよく;また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない]で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物及びその部分縮物も好ましい。
Examples of the silicon-containing compound that can be used as the modifier include the following formula (III):
A-R 3 (R 4) n -Si- (OR 5) 3-n ··· (III)
[Wherein A is (thio) epoxy, (thio) inocyanate, (thio) ketone, (thio) aldehyde, imine, amide, isocyanuric acid triester, (thio) carponic acid hydrocarbyl ester, (thio) carboxylic acid One having at least one functional group selected from metal salts, carboxylic anhydrides, carboxylic acid halides, dihydrocarbyl carbonates, cyclic tertiary amines, acyclic tertiary amines, nitriles, pyridines, sulfides and multisulfides. R 3 is a single bond or a divalent inert hydrocarbon group; R 4 and R 5 are each independently a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or 6 to 6 carbon atoms. 18 monovalent aromatic hydrocarbon group; n is an integer from 0 to 2; if OR 5 there is a plurality, the plurality of OR 5 may be the same as or different from each other; In addition, the molecule does not contain active protons and onium salts], and hydrocarbyloxysilane compounds and partial condensates thereof, and the following formula (IV):
R 6 p —Si— (OR 7 ) 4-p (IV)
[Wherein, R 6 and R 7 are each independently a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms; It is ~ 2 integer; If oR 7 there are a plurality, a plurality of oR 7 each other may be the same or different; hydrocarbyloxy represented by not included active proton and onium salt are also in the molecule] Silane compounds and partial condensates thereof are also preferred.

式(III)において、Aにおける官能基の中で、イミンはケチミン、アルジミン、アミジンを包含し、(チオ)カルボン酸エステルは、アクリレートやメタクリレート等の不飽和カルボン酸エステルを包含し、非環状三級アミンは、N,N−二置換アニリン等のN,N−二置換芳香族アミンを包含し、また環状三級アミンは、環の一部として(チオ)エーテルを含むことができる。また、(チオ)カルポン酸の金属塩の金属としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Al、Sn、Zn等を挙げることができる。
3のうちの二価の不活性炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキレン基が好ましい。該アルキレン基は直鎖状,枝分かれ状,環状のいずれであってもよいが、特に直鎖状のものが好適である。該直鎖状アルキレン基としては、メチレン基,エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基,オクタメチレン基、デカメチレン基、ドデカメチレン基等が挙げられる。
In formula (III), among the functional groups in A, imine includes ketimine, aldimine and amidine, (thio) carboxylic acid ester includes unsaturated carboxylic acid ester such as acrylate and methacrylate, Tertiary amines include N, N-disubstituted aromatic amines such as N, N-disubstituted anilines, and cyclic tertiary amines can include (thio) ethers as part of the ring. Examples of the metal of the metal salt of (thio) carboxylic acid include alkali metals, alkaline earth metals, Al, Sn, Zn and the like.
The divalent inert hydrocarbon group in R 3 is preferably an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. The alkylene group may be linear, branched or cyclic, but is particularly preferably linear. Examples of the linear alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, an octamethylene group, a decamethylene group, and a dodecamethylene group.

また、R4及びR5としては、炭素数1〜20のアルキル基,炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基,炭素数7〜18のアラルキル基等が挙げられる。ここで、上記アルキル基及びアルケニル基は直鎖状、枝分かれ状、環状のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、ビニル基、プロぺニル基、アリル基、へキセニル基、オクテニル基、シクロペンチニル基、シクロへキセニル基等が挙げられる。また、上記アリール基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよく、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等が挙げられる。更に、上記アラルキル基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。 Examples of R 4 and R 5 include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. Here, the alkyl group and alkenyl group may be linear, branched, or cyclic, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, dodecyl, cyclopentyl, cyclohexyl, vinyl, propenyl, allyl, hexenyl, octenyl Group, cyclopentynyl group, cyclohexenyl group and the like. The aryl group may have a substituent such as a lower alkyl group on the aromatic ring, and examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, and a naphthyl group. Furthermore, the aralkyl group may have a substituent such as a lower alkyl group on the aromatic ring, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.

式(III)において、nは0〜2の整数であるが、0が好ましく、また、この分子中には活性プロトン及びオニウム塩を有しないことが必要である。
式(III)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば(チオ)エポキシ基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物として、2−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、2−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、(2−グリシドキシエチル)メチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチル(メチル)ジメトキシシラン及びこれらの化合物におけるエポキシ基をチオエポキシ基に置き換えたものを挙げることができるが、これらの中でも、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン及び3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが特に好ましい。
In the formula (III), n is an integer of 0 to 2, but 0 is preferable, and it is necessary that this molecule does not have active protons and onium salts.
Examples of the hydrocarbyloxysilane compound represented by formula (III) include (thio) epoxy group-containing hydrocarbyloxysilane compounds such as 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxyethyltriethoxysilane, (2 -Glycidoxyethyl) methyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxy Cyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (methyl) dimethoxysilane and epoxies in these compounds Replace the group with a thioepoxy group Can be exemplified ones, among them, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropyl triethoxysilane are particularly preferred.

また、イミン基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物として、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(トメチルエチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−エチリデン−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(トメチルプロビリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(4−N,N−ジメチルアミノベンジリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(シクロヘキシリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物、メチルジエトキシシリル化合物、エチルジエトキシシリル化合物、メチルジメトキシシリル化合物、エチルジメトキシシリル化合物等を挙げることができるが、これらの中でも、N−(1−メチルプロビリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン及びN−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミンが特に好ましい。   Further, as imine group-containing hydrocarbyloxysilane compounds, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (tomethylethylidene) -3- (triethoxysilyl) ) -1-propanamine, N-ethylidene-3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (tomethylpropylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (4 -N, N-dimethylaminobenzylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (cyclohexylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine and their triethoxysilyl compounds Trimethoxysilyl compounds, methyldiethoxysilyl compounds, ethyldiethoxysilyl compounds, methyl A dimethoxysilyl compound, an ethyldimethoxysilyl compound, etc. can be mentioned, Among these, N- (1-methylpropylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine and N- (1,3- Dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine is particularly preferred.

更に、イミン(アミジン)基含有化合物としては、1−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4,5−ジヒドロイミダゾール,1−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]−4,5−ジヒドロイミダゾール、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾール、N−(3−イソプロポキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミグゾール、N−(3−メチルジエトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾール等が挙げられ、これらの中でも、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾールが好ましい。   Furthermore, imine (amidine) group-containing compounds include 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4,5-dihydroimidazole, 1- [3- (trimethoxysilyl) propyl] -4,5-dihydro. Imidazole, N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole, N- (3-isopropoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimigzole, N- (3-methyldiethoxysilylpropyl) ) -4,5-dihydroimidazole and the like. Among these, N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole is preferable.

また更に、カルボン酸エステル基含有化合物としては、3−メタクリロイロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられ、これらの中でも、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。   Furthermore, as the carboxylic acid ester group-containing compound, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltri Examples thereof include isopropoxysilane, and among these, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane is preferable.

また、イソシアネート基含有化合物としては、3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられ、これらの中でも、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシランが好ましい。   Examples of the isocyanate group-containing compound include 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane, and 3-isocyanatopropyltriisopropoxysilane. Of these, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane is preferred.

更に、カルボン酸無水物含有化合物としては、3−トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3−メチルジエトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が挙げられ、これらの中でも、3−トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物が好ましい。
また、環状三級アミン基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、3−(1−ヘキサメチレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シラン、3−(1−ヘキサメチレンイミノ)プロピル(トリメトキシ)シラン、(1−ヘキサメチレンイミノ)メチル(トリメトキシ)シラン、(1−ヘキサメチレンイミノ)メチル(トリエトキシ)シラン、2−(1−ヘキサメチレンイミノ)エチル(トリエトキシ)シラン、2−(1−ヘキサメチレンイミノ)エチル(トリメトキシ)シラン、3−(1−ピロリジニル)プロピル(トリエトキシ)シラン、3−(1−ピロリジニル)プロピル(トリメトキシ)シラン、3−(1−へプタメチレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シラン、3−(1−ドデカメチレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シラン、3−(1−ヘキサメチレンイミノ)プロピル(ジエトキシ)メチルシラン、3−(1−ヘキサメチレンイミノ)プロピル(ジエトキシ)エチルシラン、3−[10−(トリエトキシシリル)デシル]−4−オキサゾリン等が挙げられ、これらの中でも、3−(1−ヘキサメチレンイミノ)プロヒル(トリエトキシ)シラン及び(1−ヘキサメチレンイミノ)メチル(トリメトキシ)シランが好ましい。
Furthermore, examples of the carboxylic acid anhydride-containing compound include 3-triethoxysilylpropyl succinic anhydride, 3-trimethoxysilylpropyl succinic anhydride, 3-methyldiethoxysilylpropyl succinic anhydride, and the like. Among these, 3-triethoxysilylpropyl succinic anhydride is preferable.
Examples of the cyclic tertiary amine group-containing hydrocarbyloxysilane compound include 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (triethoxy) silane, 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (trimethoxy) silane, and (1-hexamethylene). Imino) methyl (trimethoxy) silane, (1-hexamethyleneimino) methyl (triethoxy) silane, 2- (1-hexamethyleneimino) ethyl (triethoxy) silane, 2- (1-hexamethyleneimino) ethyl (trimethoxy) silane 3- (1-pyrrolidinyl) propyl (triethoxy) silane, 3- (1-pyrrolidinyl) propyl (trimethoxy) silane, 3- (1-heptamethyleneimino) propyl (triethoxy) silane, 3- (1-dodecamethylene) Imino) propyl (triethoxy Silane, 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (diethoxy) methylsilane, 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (diethoxy) ethylsilane, 3- [10- (triethoxysilyl) decyl] -4-oxazoline, etc. Among these, 3- (1-hexamethyleneimino) prochyl (triethoxy) silane and (1-hexamethyleneimino) methyl (trimethoxy) silane are preferable.

更に、非環状三級アミン基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、3−ジメチルアミノプロピル(トリエトキシ)シラン、3−ジメチルアミノプロピル(トリメトキシ)シラン、3−ジエチルアミノプロピル(トリエトキシ)シラン、3−ジエチルアミノプロピル(トリメトキシ)シラン、2−ジメチルアミノエチル(トリエトキシ)シラン、2−ジメチルアミノエチル(トリメトキシ)シラン、3−ジメチルアミノプロピル(ジエトキシ)メチルシラン、3−ジブチルアミノプロピル(トリエトキシ)シラン等が挙げられ、これらの中でも、3−ジエチルアミノプロピル(トリエトキシ)シラン及び3−ジメチルアミノプロピル(トリエトキシ)シランが好ましい。   Further, examples of the acyclic tertiary amine group-containing hydrocarbyloxysilane compound include 3-dimethylaminopropyl (triethoxy) silane, 3-dimethylaminopropyl (trimethoxy) silane, 3-diethylaminopropyl (triethoxy) silane, 3-diethylaminopropyl ( Trimethoxy) silane, 2-dimethylaminoethyl (triethoxy) silane, 2-dimethylaminoethyl (trimethoxy) silane, 3-dimethylaminopropyl (diethoxy) methylsilane, 3-dibutylaminopropyl (triethoxy) silane, and the like. Of these, 3-diethylaminopropyl (triethoxy) silane and 3-dimethylaminopropyl (triethoxy) silane are preferable.

また更に、その他のヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、2−(トリメトキシシリルエチル)ビリジン、2−(トリエトキシシリルエチル)ビリジン、2−シアノエチルトリエトキシシラン等が挙げられる。   Still other hydrocarbyloxysilane compounds include 2- (trimethoxysilylethyl) pyridine, 2- (triethoxysilylethyl) pyridine, 2-cyanoethyltriethoxysilane and the like.

上記式(III)のヒドロカルビルオキシシラン化合物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、上記ヒドロカルビルオキシシラン化合物の部分縮合物も用いることができる。   The hydrocarbyloxysilane compound of the above formula (III) may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the partial condensate of the said hydrocarbyl oxysilane compound can also be used.

式(IV)において、R6及びR7については、それぞれ上記式(III)におけるR4及びR5について説明したとおりである。 In formula (IV), R 6 and R 7 are as described for R 4 and R 5 in formula (III), respectively.

式(IV)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン等が挙げられ、これらの中でも、テトラエトキシシランが特に好ましい。
式(IV)のヒドロカルビルオキシシラン化合物は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらヒドロカルビルオキシシラン化合物の部分縮合物を用いることもできる。
上記変性剤としては、下記式(V):
8 aZX ・・・・(V)
[式中、R8は、それぞれ独立して炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数7〜20のアラルキル基からなる群から選択され;Zは、スズ又はケイ素であり;Xは、それぞれ独立して塩素又は臭素であり;aは0〜3で、bは1〜4で、但し、a+b=4である]で表されるカップリング剤も好ましい。
式(V)のカップリング剤で変性することで、当該共重合体の耐コールドフロー性を改良することができる。なお、式(V)のカップリング剤で変性して得られる当該共重合体は、少なくとも一種のスズ−炭素結合又はケイ素−炭素結合を有する。
Examples of the hydrocarbyloxysilane compound represented by the formula (IV) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetraisobutoxysilane, tetra -Sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltriethoxysilane, butyl Trimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxy Silane, divinyl dimethoxysilane, divinyl diethoxy silane and the like, and among them, tetraethoxysilane is particularly preferred.
The hydrocarbyloxysilane compound of the formula (IV) may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the partial condensate of these hydrocarbyl oxysilane compounds can also be used.
As the modifier, the following formula (V):
R 8 a ZX (V)
[Wherein, R 8 each independently comprises an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms. Selected from the group; Z is tin or silicon; X is each independently chlorine or bromine; a is 0-3, b is 1-4, provided that a + b = 4. The coupling agent represented is also preferred.
By modifying with the coupling agent of the formula (V), the cold flow resistance of the copolymer can be improved. The copolymer obtained by modification with the coupling agent of the formula (V) has at least one tin-carbon bond or silicon-carbon bond.

式(V)のR8として、具体的には、メチル基、エチル基、n−ブチル基、ネオフィル基、シクロへキシル基、n−オクチル基、2−エチルへキシル基等が挙げられる。また、式Mのカップリング剤として、具体的には、SnCl4、R8SnCl3、R8 2SnCl2、R8 3SnCl、SiCl4、R8SiCl3、R8 2SiCl2、R8 3SiCl、SiCl4、等が好ましく、SnCl4及びSiCl4が特に好ましい。 Specific examples of R 8 in the formula (V) include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a neophyll group, a cyclohexyl group, an n-octyl group, and a 2-ethylhexyl group. Specific examples of the coupling agent of formula M include SnCl 4 , R 8 SnCl 3 , R 8 2 SnCl 2 , R 8 3 SnCl, SiCl 4 , R 8 SiCl 3 , R 8 2 SiCl 2 , R 8 3 SiCl, SiCl 4 , etc. are preferred, and SnCl 4 and SiCl 4 are particularly preferred.

上記変性剤による重合活性部位の変性反応は、溶液反応で行うことが好ましく、該溶液中には、重合時に使用した単量体が含まれていてもよい。また、変性反応の反応形式は特に制限されず、バッチ式でも連続式でもよい。更に、変性反応の反応温度は、反応が進行する限り特に限定されず、重合反応の反応温度をそのまま採用してもよい。なお、変性剤の使用量は、共重合体の製造に使用した重合開始剤1molに対し、0.25〜3.0molの範囲が好ましく、0.5〜1.5molの範囲が更に好ましい。
本発明においては、上記共重合体を含む反応溶液を乾燥して共重合体を分離した後、得られた共重合体を上記のゴム成分に配合してもよいし、共重合体を含む反応溶液を上記のゴム成分のゴムセメントに溶液状態で混合した後、乾燥して、ゴム成分及び共重合体の混合物を得てもよい。
The modification reaction of the polymerization active site by the modifying agent is preferably performed by a solution reaction, and the solution may contain a monomer used at the time of polymerization. The reaction mode of the modification reaction is not particularly limited, and may be a batch type or a continuous type. Furthermore, the reaction temperature of the modification reaction is not particularly limited as long as the reaction proceeds, and the reaction temperature of the polymerization reaction may be employed as it is. In addition, the usage-amount of modifier | denaturant has the preferable range of 0.25-3.0 mol with respect to 1 mol of polymerization initiators used for manufacture of a copolymer, and the range of 0.5-1.5 mol is still more preferable.
In the present invention, after drying the reaction solution containing the copolymer and separating the copolymer, the obtained copolymer may be blended with the rubber component, or the reaction containing the copolymer. The solution may be mixed with the rubber cement of the rubber component in a solution state and then dried to obtain a mixture of the rubber component and the copolymer.

<無機化合物粉体(C)>
前記ゴム組成物はゴム成分(A)100質量部に対して下記一般式(1)で表される無機化合物粉体(C)を3〜30質量部の範囲で含む。好ましくは5〜20質量部の範囲で含む。無機化合物粉体(C)が上記範囲ないで配合されることによって、トレッドゴムとして耐摩耗性を維持して優れた湿潤路面の走行安定性を示す。
M・xSiO2・yH2O・・・(1)
ここで、式(1)中、Mは、アルミニウム、マグネシウム、チタン、及びカルシウムのいずれかであり、x及びyは、0〜10の整数である。
式(1)で表される無機化合物粉体(C)は、その平均粒径が10μm以下の範囲である。好ましくは、0.05〜5μmの範囲である。無機化合物粉体が10μmを超えると、トレッドゴムとしてのウエットスキッド性能に対する効果を低下させる。
<Inorganic compound powder (C)>
The rubber composition contains 3 to 30 parts by mass of the inorganic compound powder (C) represented by the following general formula (1) with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). Preferably it contains in the range of 5-20 mass parts. When the inorganic compound powder (C) is blended without the above range, it exhibits excellent running stability on wet road surfaces while maintaining wear resistance as a tread rubber.
M · xSiO 2 · yH 2 O (1)
Here, in Formula (1), M is any of aluminum, magnesium, titanium, and calcium, and x and y are integers of 0 to 10.
The inorganic compound powder (C) represented by the formula (1) has an average particle size in the range of 10 μm or less. Preferably, it is the range of 0.05-5 micrometers. When inorganic compound powder exceeds 10 micrometers, the effect with respect to the wet skid performance as a tread rubber will be reduced.

上記一般式(1)で表される無機化合物粉体(C)としては、アルミナ(Al23)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、酸化マグネシウム(MgO2)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n-1)、タルク(3MgO・4SiO2)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2−H2O)等が挙げられる。尚、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、ケイ酸マグネシウム(MgSiO3)も本発明の無機化合物粉体と同等の効果を発揮する。
また、上記一般式(1)で表される無機化合物粉体は、更に、下記一般式(2)で表される無機化合物粉体であることが好ましい。
Al23・mSiO2・nH2O・・・(2)
一般式(2)中のmは1〜4の整数であり、nは0〜4の整数である。
一般式(2)で表される具体的な無機化合物粉体は、クレー(Al23・2SiO2)、カオリン(Al23・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al23・4SiO2・H2O)、ペントナイト(Al23・4SiO2・2H2O)等が挙げられる。中でも特に好ましくは、水酸化アルミニウム(Al(OH)3)、アルミナ(Al23)、クレー(Al23・2SiO2)である。また本発明で用いる水酸化アルミニウムは、アルミナ水和物も含まれる。
上記特性を有する無機化合物粉体(C)は、単独又は2以上を混合して用いることができる。尚、上記の条件を満足しない無機化合物粉体、例えば、Al、Mg、Ti、Caから選ばれる硫化物、硫酸塩又は炭酸塩等の多の構造のものはウェットスキッド性能が向上しない。
Examples of the inorganic compound powder (C) represented by the general formula (1) include alumina (Al 2 O 3 ), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), magnesium oxide (MgO 2 ), titanium white (TiO 2 ). 2), titanium black (TiO 2n-1), talc (3MgO · 4SiO 2), attapulgite (5MgO · 8SiO 2 -H 2 O ) , and the like. Magnesium calcium silicate (CaMgSiO 4 ) and magnesium silicate (MgSiO 3 ) also exhibit the same effects as the inorganic compound powder of the present invention.
Moreover, it is preferable that the inorganic compound powder represented by the general formula (1) is an inorganic compound powder represented by the following general formula (2).
Al 2 O 3 .mSiO 2 .nH 2 O (2)
M in General formula (2) is an integer of 1-4, n is an integer of 0-4.
Specific inorganic compound powders represented by the general formula (2) are clay (Al 2 O 3 .2SiO 2 ), kaolin (Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O), pyrophyllite (Al 2 O 3 · 4SiO 2 · H 2 O), pentonite (Al 2 O 3 · 4SiO 2 · 2H 2 O) and the like. Of these, aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), alumina (Al 2 O 3 ), and clay (Al 2 O 3 .2SiO 2 ) are particularly preferable. The aluminum hydroxide used in the present invention includes alumina hydrate.
The inorganic compound powder (C) having the above characteristics can be used alone or in combination of two or more. In addition, the inorganic compound powder that does not satisfy the above conditions, for example, those having many structures such as sulfides, sulfates or carbonates selected from Al, Mg, Ti, and Ca do not improve the wet skid performance.

<その他の添加物>
本発明のゴム組成物には、上記共重合体(B)に加えて、その他のナフテン系、アロマ系等のプロセスオイル(アロマオイル)、スピンドルオイル等の軟化剤を添加することができる。
軟化剤は上記共重合体(B)に対して補助的に添加され、上記共重合体(B)及び軟化剤の総量がゴム成分(A)100質量部に対して5〜80質量部の範囲、特に好ましくは10〜60質量部の範囲で添加するとよい。5未満では上記共重合体(B)の効果も低減し、80質量部を超えると耐摩耗性が悪化する。
<Other additives>
In addition to the copolymer (B), other naphthenic and aromatic process oils (aromatic oils) and softeners such as spindle oil can be added to the rubber composition of the present invention.
The softener is supplementarily added to the copolymer (B), and the total amount of the copolymer (B) and the softener is in the range of 5 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). Especially preferably, it is good to add in the range of 10-60 mass parts. If it is less than 5, the effect of the said copolymer (B) will also reduce, and when it exceeds 80 mass parts, abrasion resistance will deteriorate.

本発明のゴム組成物には、シリカ及び/又はカーボンブラック(C/B)等の充填剤が添加される。
充填剤中でのシリカ質量率が30〜100質量%の範囲であることが好ましく、特に50〜100質量%の範囲であることが好ましい。充填剤におけるシリカ質量率が30質量%未満では、制動性、特にウエット時の制動性と低転がり抵抗性とを両立させることが困難となる。
上記充填剤のカーボンブラック(C/B)は、HAF、ISAF、SAFなどのカーボンブラックが好ましい。ゴム組成物中の充填剤の総含有量はゴム成分100質量部に対して、40〜100質量部が好ましく、40質量部未満では弾性率が低下してタイヤの操縦安定性が低下する。100質量部をこえると、発熱性が悪化し、タイヤの耐久性が低下する。
さらに、本発明のゴム組成物には、上記の共重合体に加えて、従来から使用されているステアリン酸などの脂肪酸類を使用してもよい。本発明の組成物は前記の含有組成の他にシランカップリング剤、老化防止剤、加硫促進剤、亜鉛華、硫黄などを含有させることができる。
A filler such as silica and / or carbon black (C / B) is added to the rubber composition of the present invention.
The silica mass ratio in the filler is preferably in the range of 30 to 100 mass%, particularly preferably in the range of 50 to 100 mass%. When the silica mass ratio in the filler is less than 30% by mass, it becomes difficult to achieve both braking performance, particularly wet braking performance and low rolling resistance.
The filler carbon black (C / B) is preferably a carbon black such as HAF, ISAF, or SAF. The total content of the filler in the rubber composition is preferably 40 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and if it is less than 40 parts by mass, the elastic modulus decreases and the steering stability of the tire decreases. If it exceeds 100 parts by mass, the heat build-up will deteriorate and the durability of the tire will decrease.
Further, in the rubber composition of the present invention, fatty acids such as stearic acid conventionally used may be used in addition to the above copolymer. The composition of the present invention can contain a silane coupling agent, an anti-aging agent, a vulcanization accelerator, zinc white, sulfur and the like in addition to the above-described composition.

本発明の空気入りタイヤは、本発明のゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて、上記のように各種薬品を含有させた本発明のゴム組成物が未加硫の段階でトレッド用部材に押出し加工され、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。このようにして得られた本発明の空気入りタイヤは、ウエットスキッド性能、及び低転がり抵抗性(低発熱性)が優れている。尚、空気入りタイヤには窒素などの不活性ガスを導入してもよい。   The pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition of the present invention. That is, if necessary, the rubber composition of the present invention containing various chemicals as described above is extruded into a tread member at an unvulcanized stage, and pasted and molded by a normal method on a tire molding machine. A green tire is formed. The green tire is heated and pressed in a vulcanizer to obtain a tire. The pneumatic tire of the present invention thus obtained is excellent in wet skid performance and low rolling resistance (low heat generation). An inert gas such as nitrogen may be introduced into the pneumatic tire.

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
<共重合体(B)の製造例>
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、シクロへキサン300g、1,3−ブタジエン40g、スチレン13g、ジテトラヒドロフリルプロパン0.90mmolを加え、更にn−ブチルリチウム(n−BuLi)0.90mmolを加えた後、50℃で2時間重合反応を行った。この際の重合転化率は、ほぼ100%であった。次に、重合反応系に、変性剤として下記表1に示す変性剤を表1に示す量で速やかに加え、更に50℃で30分間変性反応を行った。その後、重合反応系に、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して共重合体1〜4を得た。上記のようにして製造した共重合体1〜4の質量平均分子量(Mw)、ミクロ構造、結合スチレン量を下記の方法で測定した。結果を表1に示す。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
<Production example of copolymer (B)>
To an 800 mL pressure-resistant glass container that has been dried and purged with nitrogen, 300 g of cyclohexane, 40 g of 1,3-butadiene, 13 g of styrene, and 0.90 mmol of ditetrahydrofurylpropane were added, and n-butyllithium (n-BuLi) 0. After adding 90 mmol, a polymerization reaction was carried out at 50 ° C. for 2 hours. The polymerization conversion rate at this time was almost 100%. Next, the modifier shown in the following Table 1 as a modifier was quickly added to the polymerization reaction system in the amount shown in Table 1, and a modification reaction was further performed at 50 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 0.5 mL of an isopropanol solution (BHT concentration: 5% by mass) of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) was added to the polymerization reaction system to stop the polymerization reaction. To obtain copolymers 1 to 4. The mass average molecular weight (Mw), microstructure, and bound styrene content of the copolymers 1 to 4 produced as described above were measured by the following methods. The results are shown in Table 1.

(1)質量平均分子量(Mw)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー[GPC:東ソー製HLC−8020、カラム:東ソー製GMH−XL(2本直列)、検出器:示差屈折率計(RI)]で単分散ポリスチレンを基準として、各重合体のポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)を求めた。
(2)ビニル量
重合体のビニル含量率を赤外法(モレロ法)で求めた。
(3)結合スチレン含有量
重合体のスチレン含量を270MHz1H−NMRによって求めた。
(4)ガラス転移点
パーキンエルマー社製の示差熱分析機(DSC)7型装置を用い、各重合体を−100℃まで冷却した後に10℃/minの昇温速度で昇温して、各重合体のガラス転移点を測定した。
(1) Mass average molecular weight (Mw)
Gel permeation chromatography [GPC: Tosoh HLC-8020, column: Tosoh GMH-XL (two in series), detector: differential refractometer (RI)], based on monodisperse polystyrene, The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene was determined.
(2) Vinyl content The vinyl content of the polymer was determined by an infrared method (Morero method).
(3) Bonded styrene content The styrene content of the polymer was determined by 270 MHz 1 H-NMR.
(4) Glass transition point Using a differential thermal analyzer (DSC) 7 type apparatus manufactured by PerkinElmer, Inc., each polymer was cooled to -100 ° C, and then heated at a rate of temperature increase of 10 ° C / min. The glass transition point of the polymer was measured.

Figure 2008239936
Figure 2008239936

共重合体5の製造例は、上記共重合体1〜4の製造例と同様にして重合反応を行ない、重合反応終了後、変性反応を行わずに、重合反応系に2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して共重合体1を得た。   In the production example of copolymer 5, a polymerization reaction is carried out in the same manner as in the production examples of copolymers 1 to 4, and after completion of the polymerization reaction, a modification reaction is not carried out. 0.5 mL of an isopropanol solution (BHT concentration: 5% by mass) of t-butyl-p-cresol (BHT) was added to terminate the polymerization reaction, and further dried according to a conventional method to obtain a copolymer 1.

共重合体6、8〜13を以下の如く製造した。
乾燥し、窒素置換した800mLの耐圧ガラス容器に、シクロへキサン300g、1,3−ブタジエン40g、スチレン13g、ジテトラヒドロフリルプロパン0.90mmolを加え、更にn−ブチルリチウム(n−BuLi)0.90mmolを加えた後、50℃で2時間重合反応を行った。この際の重合転化率は、ほぼ100%であった。次に、重合反応系に、変性剤として下記表2及び3に示す変性剤を表2及び3に示す量で速やかに加え、更に50℃で30分間変性反応を行った。その後、重合反応系に、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して共重合体6、8〜13を得た。上記のようにして製造した共重合体6、8〜13の質量平均分子量(Mw)、ミクロ構造、結合スチレン量を上記の方法で測定した。結果を表2及び3に示す。
Copolymers 6 and 8 to 13 were produced as follows.
To an 800 mL pressure-resistant glass container that has been dried and purged with nitrogen, 300 g of cyclohexane, 40 g of 1,3-butadiene, 13 g of styrene, and 0.90 mmol of ditetrahydrofurylpropane were added, and n-butyllithium (n-BuLi) 0. After adding 90 mmol, a polymerization reaction was carried out at 50 ° C. for 2 hours. The polymerization conversion rate at this time was almost 100%. Next, the modifiers shown in Tables 2 and 3 below were quickly added to the polymerization reaction system in the amounts shown in Tables 2 and 3, followed by a modification reaction at 50 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 0.5 mL of an isopropanol solution (BHT concentration: 5% by mass) of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) was added to the polymerization reaction system to stop the polymerization reaction. To obtain copolymers 6, 8 to 13. The weight average molecular weight (Mw), microstructure, and bound styrene content of the copolymers 6 and 8 to 13 produced as described above were measured by the above methods. The results are shown in Tables 2 and 3.

Figure 2008239936
Figure 2008239936

Figure 2008239936
Figure 2008239936

また共重合体7を以下の如く製造した。
重合開始剤として、N−ブチルリチウム(n−BuLi)に変えて、インサイチューで調製したリチウムヘキサメチレンイミド[HMI−Li;ヘキサメチレンイミン(HMI)/リチウム(Li)のモル比=0.9]をリチウム当量で0.9mmolで用いる以外は、上記共重合体5と同様にして共重合体7を得た。上記表2に示す。
Copolymer 7 was produced as follows.
Instead of N-butyllithium (n-BuLi) as a polymerization initiator, lithium hexamethyleneimide prepared in situ [HMI-Li; hexamethyleneimine (HMI) / lithium (Li) molar ratio = 0.9 The copolymer 7 was obtained in the same manner as the copolymer 5 except that the lithium equivalent was 0.9 mmol. Shown in Table 2 above.

更に、共重合体14及び15を以下の如く製造した。
重合開始剤として、N−ブチルリチウム(n−BuLi)に変えて、インサイチューで調製したリチウムヘキサメチレンイミド[HMI−Li;ヘキサメチレンイミン(HMI)/リチウム(Li)のモル比=0.9]をリチウム当量で0.9mmolで用いる以外は、上記共重合体8及び10と同様にして共重合体14及び15を得た。上記表3に示す。尚、表中の*1〜8は以下のものである。
Further, copolymers 14 and 15 were produced as follows.
Instead of N-butyllithium (n-BuLi) as a polymerization initiator, lithium hexamethyleneimide prepared in situ [HMI-Li; hexamethyleneimine (HMI) / lithium (Li) molar ratio = 0.9 Copolymers 14 and 15 were obtained in the same manner as Copolymers 8 and 10 except that lithium was used at 0.9 mmol in terms of lithium. Shown in Table 3 above. In addition, * 1-8 in a table | surface is the following.

*1 テトラエトキシシラン。
*2 N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン。
*3 ジフェニルメタン−4,4−ジイソシアネート(クルードMDI、日本ポリウレタン社製MR−400)。
*4 N,N’−ジエチルアミノベンゾフェノン。
*5 ジメチルイミダゾリジノン。
*6 N−メチルピロリドン。
*7 4−ジメチルアミノベンジリデンアニリン。
*8 4−ジメチルアミノベンジリデンブチルアミン。
* 1 Tetraethoxysilane.
* 2 N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine.
* 3 Diphenylmethane-4,4-diisocyanate (crude MDI, MR-400 manufactured by Nippon Polyurethane).
* 4 N, N′-diethylaminobenzophenone.
* 5 Dimethylimidazolidinone.
* 6 N-methylpyrrolidone.
* 7 4-Dimethylaminobenzylideneaniline.
* 8 4-dimethylaminobenzylidenebutylamine.

次に、上記共重合体(B)1〜15及び/又はアロマオイルを、ゴム成分(A)共重合体ゴム;JSR(株)製の#1500〔(乳化重合SBR質量平均分子量450,000)(スチレン量(St)/ビニル量(Vi)=23.5質量%/18%)〕に用いて、また、無機化合物粉体(C)として平均粒径が0.75μm、粒径5μm以下の水酸化アルミニウム(昭和電工社製、商品名「ハイジライトH−43」)を用いて、下記表4〜6に示す配合処方のゴム組成物を調製した。これをタイヤのトレッドに使用して、加硫して試験タイヤを製造し、下記低発熱性能及びウエットスキッド性能試験を行った。結果を表4〜6に示す。   Next, the above copolymers (B) 1 to 15 and / or aroma oil are converted into rubber component (A) copolymer rubber; # 1500 ((Emulsion polymerization SBR mass average molecular weight 450,000) manufactured by JSR Corporation). (Styrene amount (St) / vinyl amount (Vi) = 23.5% by mass / 18%)] and the inorganic compound powder (C) has an average particle size of 0.75 μm and a particle size of 5 μm or less. Using aluminum hydroxide (trade name “Hijilite H-43” manufactured by Showa Denko KK), rubber compositions having the formulation shown in Tables 4 to 6 below were prepared. This was used as a tire tread and vulcanized to produce a test tire, which was subjected to the following low heat generation performance and wet skid performance test. The results are shown in Tables 4-6.

(1)低発熱性能(低転がり抵抗性能)
上記ゴム組成物を加硫したサンプルについて、発熱試験により低発熱性指数で評価した。発熱性試験は、東洋精機社製スペクトロメーター(動的歪振幅0.1%、周波数52Hz、測定温度25℃)を使用して、tanδを求め、次の式により算出した。低発熱性指数=(比較例1の試験片のtanδ)/(郭実施等の試験片のtanδ)、ここで、低発熱性指数が大きいほど低発熱性が良好なことを示す。
(2)ウエットスキッド性能
前記試験用タイヤ(タイヤサイズ185/70R15)国産1600CCクラスの乗用車に4本装着して、湿潤アスファルト路面にて、40、60、及び80km/hの初速度にて制動距離を測定し、比較例1のタイヤをコントロールタイヤとし、制動性能=(比較例1の各速度での制動距離/各実施例等での対応する各速度での距離)×100とした。数値が大きいほど制動性が良好である。
(1) Low heat generation performance (low rolling resistance performance)
A sample obtained by vulcanizing the rubber composition was evaluated with a low exothermic index by an exothermic test. In the exothermic test, tan δ was determined using a spectrometer (dynamic strain amplitude 0.1%, frequency 52 Hz, measurement temperature 25 ° C.) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., and calculated according to the following formula. Low exothermic index = (tan δ of the test piece of Comparative Example 1) / (tan δ of the test piece of Guo, etc.) Here, the larger the low exothermic index, the better the low exothermic property.
(2) Wet skid performance Four test tires (tire size 185 / 70R15) mounted on a domestic 1600CC class passenger car, braking distance at initial speed of 40, 60, and 80 km / h on wet asphalt road surface The tire of Comparative Example 1 was used as a control tire, and braking performance = (braking distance at each speed in Comparative Example 1 / distance at each corresponding speed in each example) × 100. The larger the value, the better the braking performance.

Figure 2008239936
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尚、表中の*11〜17は以下のものである。
*11 東海カーボン社製、商標:シーストKH(N339)。
*12 Nipsil AQ(東ソーシリカ株式会社製)。
*13 ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドSi69(デグサ社製)。
*14 N-(1,3-ジメチルブチル)-N'-フェニル-p-フェニレンジアミン。
*15 ジフェニルグアニジン。
*16 ベンゾチアジルジスルフィド。
*17 N−t−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド。
水酸化アルミニウム粉体の使用により、比較例1−4に対して、ウエットスキッド性能が向上し、それと相まって、アロマオイルに代えて共重合体(B)を使用することにより、ウエットスッキド性能を維持しつつ、低発熱性が改善される。
In addition, * 11-17 in a table | surface is the following.
* 11 Tokai Carbon Co., Ltd., trademark: Seast KH (N339).
* 12 Nipsil AQ (manufactured by Tosoh Silica Corporation).
* 13 Bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide Si69 (Degussa).
* 14 N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine.
* 15 Diphenylguanidine.
* 16 Benzothiazyl disulfide.
* 17 Nt-butyl-2-benzothiazylsulfenamide.
By using aluminum hydroxide powder, wet skid performance is improved with respect to Comparative Example 1-4, and combined with this, by using copolymer (B) instead of aroma oil, wet skid performance is improved. Low exothermicity is improved while maintaining.

本発明は、トレッド部に使用するゴム組成物の特性を高め、操縦安定性といった背反する性能を損なうことなく、湿潤路面での走行安定性、低転がり抵抗性(低発熱性)に優れている、産業上の利用可能性の高い空気入りタイヤである。   The present invention improves the characteristics of the rubber composition used in the tread portion, and is excellent in running stability on a wet road surface and low rolling resistance (low heat generation) without impairing contradictory performance such as steering stability. It is a pneumatic tire with high industrial applicability.

図1は、一般的な空気入りタイヤの断面概略説明図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a general pneumatic tire.

Claims (12)

ゴム成分(A)100質量部に対して、質量平均分子量(ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算)が5,000〜500,000の範囲にあると共に、官能基を含有してなる芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)を2〜60質量部の範囲で含むと共に、下記一般式(1)で表される金属酸化物、又は金属水酸化物、及びそれらの水和物の少なくとも1種以上からなる、平均粒径が10μm以下の無機化合物粉体(C)を3〜30質量部の範囲で含むことを特徴とするゴム組成物。
M・xSiO2・yH2O・・・(1)[ここで、式(1)中、Mは、アルミニウム、マグネシウム、チタン、及びカルシウムのいずれかであり、x及びyは、0〜10の整数である。]
An aromatic vinyl having a weight average molecular weight (polystyrene conversion measured by gel permeation chromatography) in the range of 5,000 to 500,000 and containing a functional group with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). The compound-conjugated diene compound copolymer (B) is contained in the range of 2 to 60 parts by mass, and the metal oxide or metal hydroxide represented by the following general formula (1) and hydrates thereof A rubber composition comprising an inorganic compound powder (C) composed of at least one kind and having an average particle diameter of 10 μm or less in a range of 3 to 30 parts by mass.
M · xSiO 2 · yH 2 O (1) [wherein, in formula (1), M is any one of aluminum, magnesium, titanium, and calcium, and x and y are 0-10. It is an integer. ]
前記共重合体(B)が5〜80質量%の芳香族ビニル化合物からなり、該共重合体(B)の共役ジエン化合物の部分のビニル結合量が10〜80質量%であることを特徴とする請求項1記載のゴム組成物。   The copolymer (B) is composed of 5 to 80% by mass of an aromatic vinyl compound, and the vinyl bond content of the conjugated diene compound portion of the copolymer (B) is 10 to 80% by mass. The rubber composition according to claim 1. 前記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)は、スズ含有官能基、ケイ素含有官能基、及び窒素含有官能基から選択される少なくとも1種以上の変性された官能基含有共重合体である請求項1記載のゴム組成物。   The aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) is at least one modified functional group-containing copolymer selected from a tin-containing functional group, a silicon-containing functional group, and a nitrogen-containing functional group. The rubber composition according to claim 1. 前記窒素含有官能基が、置換若しくは非置換のアミノ基、アミド基、イミノ基、イミダゾール基、ニトリル基及びピリジル基から選択される少なくとも1種以上のものである請求項3記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 3, wherein the nitrogen-containing functional group is at least one selected from a substituted or unsubstituted amino group, an amide group, an imino group, an imidazole group, a nitrile group, and a pyridyl group. 前記ゴム成分(A)が、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを50質量%以上含有している請求項1記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the rubber component (A) contains 50% by mass or more of styrene-butadiene copolymer rubber. 前記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)中の芳香族ビニル化合物がスチレンである請求項1記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the aromatic vinyl compound in the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) is styrene. 前記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)中の共役ジエン化合物が1,3−ブタジエンである請求項1記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the conjugated diene compound in the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) is 1,3-butadiene. 前記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物共重合体(B)は、質量平均分子量(ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算)が20,000〜400,000の範囲にある請求項1記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the aromatic vinyl compound-conjugated diene compound copolymer (B) has a mass average molecular weight (in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography) in the range of 20,000 to 400,000. object. 前記芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物重合体(B)は、官能基を導入する前の質量平均分子量(ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算)が5,000〜200,000の範囲にある請求項1記載のゴム組成物。   The aromatic vinyl compound-conjugated diene compound polymer (B) has a mass average molecular weight (polystyrene conversion measured by gel permeation chromatography) before introducing a functional group in the range of 5,000 to 200,000. Item 2. The rubber composition according to Item 1. 前記一般式(1)で表される無機化合物粉体(C)が下記一般式(2)で表される無機化合物粉体である請求項1記載のゴム組成物。
Al23mSi2・nH2O・・・(2)[ここで、式(2)中、mは1〜4の整数、及びnは0〜4の整数である。]
The rubber composition according to claim 1, wherein the inorganic compound powder (C) represented by the general formula (1) is an inorganic compound powder represented by the following general formula (2).
Al 2 O 3 mSi 2 .nH 2 O (2) [wherein, m is an integer of 1 to 4 and n is an integer of 0 to 4 in the formula (2). ]
前記一般式(2)で表される無機化合物粉体(C)が水酸化アルミニウム粉体である請求項10記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 10, wherein the inorganic compound powder (C) represented by the general formula (2) is an aluminum hydroxide powder. 前記請求項1〜11のいずれかの項に記載のゴム組成物をタイヤトレッド部の少なくとも接地部分に使用する空気入りタイヤ。   A pneumatic tire using the rubber composition according to any one of claims 1 to 11 for at least a ground contact portion of a tire tread portion.
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