JP2010270053A - Organosilicon compound, and rubber composition, tire, primer composition, coating composition and adhesive, comprising the same - Google Patents

Organosilicon compound, and rubber composition, tire, primer composition, coating composition and adhesive, comprising the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel compound that greatly decreases a hysteresis loss and greatly enhances abrasion resistance of a rubber composition, a rubber composition comprising the compound and a tire obtained using the rubber composition. <P>SOLUTION: The organosilicon compound includes, in the molecule, a group reactive with silica and a group bearing a sulfur atom and a carbon atom, at the β-position of the sulfur atom, to which a hydrogen atom and an electron-withdrawing group are bonded. The rubber composition comprises a rubber component (A) composed of a natural rubber and/or a diene synthetic rubber and, incorporated therewith, an inorganic filler (B) and the organosilicon compound (C). The tire is obtained using the rubber composition. The organosilicon compound can be used for a primer composition, a coating composition or an adhesive. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機ケイ素化合物、該有機ケイ素化合物を含むゴム組成物及び該ゴム組成物を用いたタイヤ、並びに該有機ケイ素化合物を含むプライマー組成物、塗料組成物及び接着剤に関し、特には、ゴム組成物のヒステリシスロスを低下させると共に、耐摩耗性を向上させることが可能な有機ケイ素化合物に関するものである。   The present invention relates to an organosilicon compound, a rubber composition containing the organosilicon compound, a tire using the rubber composition, a primer composition containing the organosilicon compound, a coating composition, and an adhesive, and particularly, a rubber. The present invention relates to an organosilicon compound capable of reducing the hysteresis loss of the composition and improving the wear resistance.

昨今、車両の安全性の観点から、タイヤの湿潤路面における安全性を向上させることが求められている。また、環境問題への関心の高まりに伴う二酸化炭素の排出量の削減の観点から、車両を更に低燃費化することも求められている。   Recently, from the viewpoint of vehicle safety, it is required to improve the safety of tires on wet road surfaces. In addition, from the viewpoint of reducing carbon dioxide emissions due to increased interest in environmental issues, it is also required to further reduce fuel consumption of vehicles.

これらの要求に対し、従来、タイヤの湿潤路面における性能の向上と転がり抵抗の低減とを両立する技術として、タイヤのトレッドに用いるゴム組成物の充填剤としてシリカ等の無機充填剤を用いる手法が有効であることが知られている。しかしながら、シリカ等の無機充填剤を配合したゴム組成物は、タイヤの転がり抵抗を低減し、湿潤路面における制動性を向上させ、操縦安定性を向上させるものの、未加硫粘度が高く、多段練り等を要するため、作業性に問題がある。そのため、シリカ等の無機充填剤を配合したゴム組成物においては、破壊強力及び耐摩耗性が大幅に低下し、加硫遅延や充填剤の分散不良等の問題を生じる。そこで、トレッド用ゴム組成物にシリカ等の無機充填剤を配合した場合、ゴム組成物の未加硫粘度を低下させ、モジュラスや耐摩耗性を確保し、また、ヒステリシスロスを更に低下させるためには、シランカップリング剤を添加することが必須となっている。   In response to these demands, conventionally, as a technique for achieving both improvement in performance on a wet road surface of a tire and reduction in rolling resistance, a technique of using an inorganic filler such as silica as a filler of a rubber composition used for a tire tread is known. It is known to be effective. However, the rubber composition containing an inorganic filler such as silica reduces the rolling resistance of the tire, improves the braking performance on the wet road surface, and improves the handling stability, but has a high unvulcanized viscosity and multistage kneading. Therefore, there is a problem in workability. Therefore, in a rubber composition containing an inorganic filler such as silica, the breaking strength and wear resistance are greatly reduced, and problems such as vulcanization delay and poor filler dispersion occur. Therefore, when an inorganic filler such as silica is blended with the rubber composition for tread, the unvulcanized viscosity of the rubber composition is reduced, the modulus and wear resistance are ensured, and the hysteresis loss is further reduced. It is essential to add a silane coupling agent.

米国特許第3,842,111号US Pat. No. 3,842,111 米国特許第3,873,489号US Pat. No. 3,873,489

しかしながら、シランカップリング剤は高価であるため、シランカップリング剤の配合によって、配合コストが上昇してしまう。また、分散改良剤の添加によっても、ゴム組成物の未加硫粘度が低下し、作業性が向上するが、耐摩耗性が低下してしまう。更に、分散改良剤がイオン性の高い化合物の場合には、ロール密着等の加工性の低下も見られる。また更に、本発明者が検討したところ、充填剤としてシリカ等の無機充填剤を配合しつつ、従来のシランカップリング剤を添加しても、ゴム組成物のヒステリシスロスの低減と耐摩耗性の向上とを十分満足できるレベルにすることができず、依然として改良の余地が有ることが分かった。   However, since the silane coupling agent is expensive, the blending cost increases due to the blending of the silane coupling agent. Also, the addition of a dispersion improver decreases the unvulcanized viscosity of the rubber composition and improves workability, but also decreases the wear resistance. Furthermore, when the dispersion improver is a highly ionic compound, a decrease in workability such as roll adhesion is also observed. Furthermore, as a result of investigation by the present inventor, even when an inorganic filler such as silica is blended as a filler, even when a conventional silane coupling agent is added, the hysteresis loss of the rubber composition is reduced and the wear resistance is reduced. It was found that the level of improvement could not be sufficiently satisfied and there was still room for improvement.

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、ゴム組成物のヒステリシスロスを大幅に低下させると共に、耐摩耗性を大幅に向上させることが可能な新規化合物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる化合物を含むゴム組成物及び該ゴム組成物を用いたタイヤ、更には該化合物を含むプライマー組成物、塗料組成物及び接着剤を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a novel compound capable of greatly reducing the hysteresis loss of the rubber composition and greatly improving the wear resistance. . Another object of the present invention is to provide a rubber composition containing such a compound, a tire using the rubber composition, a primer composition containing the compound, a coating composition, and an adhesive.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、分子内に、シリカと反応する基と、硫黄原子を含み且つ該硫黄原子のβ位の炭素原子に水素原子及び電子求引性基が結合した基とを有する有機ケイ素化合物は、シリカ等の無機充填剤との反応速度が高いため、該有機ケイ素化合物を無機充填剤と共にゴム成分に配合することで、カップリング反応の効率が向上して、ゴム組成物のヒステリシスロスを大幅に低下させつつ、耐摩耗性を大幅に向上させられることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have found that a group that reacts with silica in the molecule, a sulfur atom, and a hydrogen atom and an electron withdrawing to a carbon atom at the β-position of the sulfur atom. Since the organosilicon compound having a group to which a functional group is bonded has a high reaction rate with an inorganic filler such as silica, the efficiency of the coupling reaction can be improved by adding the organosilicon compound to the rubber component together with the inorganic filler. As a result, it was found that the wear resistance can be greatly improved while greatly reducing the hysteresis loss of the rubber composition, and the present invention has been completed.

即ち、本発明の有機ケイ素化合物は、分子内に、シリカと反応する基と、硫黄原子を含み且つ該硫黄原子のβ位の炭素原子に水素原子及び電子求引性基が結合した基とを有することを特徴とする。   That is, the organosilicon compound of the present invention comprises, in the molecule, a group that reacts with silica, and a group that contains a sulfur atom and a hydrogen atom and an electron withdrawing group bonded to the β-position carbon atom of the sulfur atom. It is characterized by having.

本発明の有機ケイ素化合物の好適例は、前記シリカと反応する基が、ケイ素原子と結合する酸素原子を含む。   In a preferred example of the organosilicon compound of the present invention, the group that reacts with silica contains an oxygen atom bonded to a silicon atom.

本発明の有機ケイ素化合物としては、下記一般式(I):

Figure 2010270053
[式(I)中のR1、R2及びR3は、少なくとも一つが下記一般式(II)又は式(III):
Figure 2010270053
(式中、Mは−O−又は−CH2−で、X及びYはそれぞれ独立して−O−、−NR10−又は−CH2−で、R8は−OR10、−NR1011又は−R10で、R9は−NR1011、−NR10−NR1011、−N=NR10又はHで、但し、R10は−Cn2n+1であり、R11は−Cq2q+1であり、l、m、n及びqはそれぞれ独立して0〜20である)で表され、その他が−M−Cl2l+1(ここで、M及びlは上記と同義である)又は−(M−Cl2l)ys2s+1(M及びlは上記と同義であり、y及びsはそれぞれ独立して1〜20である)で表され、但し、R1、R2及びR3の一つ以上はMが−O−であり、
4は下記一般式(IV)又は式(V):
Figure 2010270053
(式中、M、X、Y、R8、l及びmは上記と同義であり、R12は−NR10−、−NR10−NR10−又は−N=N−で、但し、R10は上記と同義である)或いは−M−Cl2l−(ここで、M及びlは上記と同義である)で表され、
5、R6及びR7はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であり、
Aは炭素原子、窒素原子、硫黄原子又はリン原子であり、
Bは=O又は=NR13(ここで、R13は、水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である)であり、
Dは−O−、−S−又は−NR14−(ここで、R14は、水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である)であり、
aは0〜2で、bは0〜4で、但し、Aが炭素原子の場合、2a+bは3で、Aが窒素原子の場合、2a+bは2で、Aが硫黄原子の場合、2a+bは1、3又は5で、Aがリン原子の場合、2a+bは2又は4である]で表される有機ケイ素化合物が好ましい。 As the organosilicon compound of the present invention, the following general formula (I):
Figure 2010270053
[At least one of R 1 , R 2 and R 3 in the formula (I) is represented by the following general formula (II) or formula (III):
Figure 2010270053
(In the formula, M is —O— or —CH 2 —, X and Y are each independently —O—, —NR 10 — or —CH 2 —, and R 8 is —OR 10 , —NR 10 R; 11 or -R 10 , R 9 is -NR 10 R 11 , -NR 10 -NR 10 R 11 , -N = NR 10 or H, provided that R 10 is -C n H 2n + 1 , R 11 is -C q H 2q + 1, l , m, n and q are represented by independently 0 to 20), others -M-C l H 2l + 1 ( wherein, M and l have the same meanings as mentioned above) or - (M-C l H 2l ) y C s H 2s + 1 (M and l are as defined above, y and s are 1 to 20 independently Wherein at least one of R 1 , R 2 and R 3 is M is —O—,
R 4 represents the following general formula (IV) or formula (V):
Figure 2010270053
(In the formula, M, X, Y, R 8 , l and m are as defined above, and R 12 is —NR 10 —, —NR 10 —NR 10 — or —N═N—, wherein R 10 Is as defined above) or -M-C 1 H 2l- (wherein M and l are as defined above),
R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
A is a carbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or a phosphorus atom,
B is ═O or ═NR 13 (wherein R 13 is a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. ) And
D is —O—, —S— or —NR 14 — (where R 14 is a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms). 20 aryl groups),
a is 0-2, b is 0-4, provided that when A is a carbon atom, 2a + b is 3, when A is a nitrogen atom, 2a + b is 2, and when A is a sulfur atom, 2a + b is 1 3 or 5, and when A is a phosphorus atom, 2a + b is 2 or 4].

また、本発明の有機ケイ素化合物としては、下記一般式(VI):

Figure 2010270053
[式(VI)中のWは−NR10−、−O−又は−CR1018−(ここで、R18は−R11又は−Cm2m−R9であり、但し、R9は−NR1011、−NR10−NR1011、−N=NR10又はHであり、R10は−Cn2n+1で、R11は−Cq2q+1で、m、n及びqはそれぞれ独立して0〜20である)で表され、
15及びR16はそれぞれ独立して−M−Cl2l−(ここで、Mは−O−又は−CH2−で、lは0〜20である)で表され、
17は−M−Cl2l+1又は−M−Cl2l−R9(ここで、M、l及びR9は上記と同義である)或いは−(M−Cl2l)ys2s+1(M及びlは上記と同義であり、y及びsはそれぞれ独立して1〜20である)で表され、但し、R15、R16及びR17の一つ以上はMが−O−であり、
4は下記一般式(VII)又は式(VIII):
Figure 2010270053
(式中、M、l及びmは上記と同義であり、X及びYはそれぞれ独立して−O−、−NR10−又は−CH2−で、R8は−OR10、−NR1011又は−R10で、R12は−NR10−、−NR10−NR10−又は−N=N−であり、但し、R10及びR11は上記と同義である)或いは−M−Cl2l−(ここで、M及びlは上記と同義である)で表され、
5、R6及びR7はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であり、
Aは炭素原子、窒素原子、硫黄原子又はリン原子であり、
Bは=O又は=NR13(ここで、R13は、水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である)であり、
Dは−O−、−S−又は−NR14−(ここで、R14は、水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である)であり、
aは0〜2で、bは0〜4で、但し、Aが炭素原子の場合、2a+bは3で、Aが窒素原子の場合、2a+bは2で、Aが硫黄原子の場合、2a+bは1、3又は5で、Aがリン原子の場合、2a+bは2又は4である]で表される有機ケイ素化合物も好ましい。 In addition, as the organosilicon compound of the present invention, the following general formula (VI):
Figure 2010270053
[W in Formula (VI) is —NR 10 —, —O— or —CR 10 R 18 — (wherein R 18 is —R 11 or —C m H 2m —R 9 , where R 9 Is —NR 10 R 11 , —NR 10 —NR 10 R 11 , —N═NR 10 or H, R 10 is —C n H 2n + 1 , R 11 is —C q H 2q + 1 , m, n and q are each independently 0 to 20),
R 15 and R 16 are each independently represented by —M—C 1 H 2 1 — (wherein M is —O— or —CH 2 —, and 1 is 0 to 20),
R 17 is -M-C 1 H 2l + 1 or -M-C 1 H 2l -R 9 (wherein M, l and R 9 are as defined above) or-(M-C 1 H 2l ) y C s H 2s + 1 (M and l are as defined above, y and s are each independently 1 to 20), provided that one or more of R 15 , R 16 and R 17 M is -O-
R 4 represents the following general formula (VII) or formula (VIII):
Figure 2010270053
(Wherein M, l and m are as defined above, X and Y are each independently —O—, —NR 10 — or —CH 2 —, R 8 is —OR 10 , —NR 10 R; 11 or -R 10 , R 12 is -NR 10- , -NR 10 -NR 10 -or -N = N-, provided that R 10 and R 11 are as defined above) or -MC l H 2l- (wherein M and l are as defined above),
R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
A is a carbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or a phosphorus atom,
B is ═O or ═NR 13 (wherein R 13 is a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. ) And
D is —O—, —S— or —NR 14 — (where R 14 is a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms). 20 aryl groups),
a is 0-2, b is 0-4, provided that when A is a carbon atom, 2a + b is 3, when A is a nitrogen atom, 2a + b is 2, and when A is a sulfur atom, 2a + b is 1 3 or 5 and when A is a phosphorus atom, 2a + b is 2 or 4] is also preferable.

上記好適な有機化合物において、前記Mは−O−であることが好ましい。   In the preferable organic compound, the M is preferably —O—.

上記式(I)で表される有機ケイ素化合物においては、前記R1、R2及びR3は、少なくとも一つが−O−Cl2l−R9(ここで、R9及びlは上記と同義である)で表され、その他が−O−Cl2l+1(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R4が−Cl2l−(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R5が炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることが好ましい。
In the organosilicon compound represented by the above formula (I), at least one of R 1 , R 2 and R 3 is —O—C 1 H 2 1 —R 9 (where R 9 and 1 are as defined above). The other is represented by —O—C 1 H 2l + 1 (wherein l is as defined above),
R 4 is represented by —C 1 H 2l — (wherein l is as defined above),
R 5 is preferably a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.

上記式(I)で表される有機ケイ素化合物においては、前記R1、R2及びR3は、少なくとも一つが−O−Cl2l−NR1011(ここで、R10、R11及びlは上記と同義である)で表され、
前記R5が炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることが更に好ましい。
In the organosilicon compound represented by the above formula (I), at least one of R 1 , R 2 and R 3 is —O—C 1 H 2 1 —NR 10 R 11 (where R 10 , R 11 And l are as defined above),
More preferably, R 5 is a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.

上記式(VI)で表される有機ケイ素化合物においては、前記Wが−NR10−(ここで、R10は上記と同義である)で表され、
前記R15及びR16がそれぞれ独立して−O−Cl2l−(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R17は−O−Cl2l−R9(ここで、R9及びlは上記と同義である)で表され、
前記R4が−Cl2l−(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R5が炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることが好ましい。
In the organosilicon compound represented by the above formula (VI), the W is represented by —NR 10 — (wherein R 10 is as defined above),
R 15 and R 16 are each independently represented by —O—C 1 H 2l — (wherein l is as defined above),
R 17 is represented by —O— Cl H 2l —R 9 (wherein R 9 and l are as defined above),
R 4 is represented by —C 1 H 2l — (wherein l is as defined above),
R 5 is preferably a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.

また、上記式(VI)で表される有機ケイ素化合物においては、前記Wが−O−又は−CR1011−(ここで、R10及びR11は上記と同義である)で表され、
前記R15及びR16がそれぞれ独立して−O−Cl2l−(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R17は−O−Cl2l−NR1011(ここで、R10、R11及びlは上記と同義である)で表され、
前記R4が−Cl2l−(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R5が炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることも好ましい。
In the organosilicon compound represented by the above formula (VI), the W is represented by —O— or —CR 10 R 11 — (wherein R 10 and R 11 are as defined above),
R 15 and R 16 are each independently represented by —O—C 1 H 2l — (wherein l is as defined above),
R 17 is represented by —O—C 1 H 2 1 —NR 10 R 11 (where R 10 , R 11 and l are as defined above),
R 4 is represented by —C 1 H 2l — (wherein l is as defined above),
R 5 is preferably a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.

また、本発明のゴム組成物は、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分(A)に対して、無機充填剤(B)と上記の有機ケイ素化合物(C)とを配合してなることを特徴とする。   Moreover, the rubber composition of the present invention comprises an inorganic filler (B) and the above organosilicon compound (C) in a rubber component (A) made of natural rubber and / or a diene synthetic rubber. It is characterized by becoming.

本発明のゴム組成物は、前記天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分(A)100質量部に対して、前記無機充填剤(B)5〜140質量部を配合してなり、
更に、前記有機ケイ素化合物(C)を、前記無機充填剤(B)の配合量の1〜20質量%含むことが好ましい。
The rubber composition of the present invention is obtained by blending 5 to 140 parts by mass of the inorganic filler (B) with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A) composed of the natural rubber and / or the diene synthetic rubber.
Furthermore, it is preferable that 1-20 mass% of the compounding quantity of the said inorganic filler (B) is included for the said organosilicon compound (C).

本発明のゴム組成物の好適例においては、前記無機充填剤(B)がシリカ又は水酸化アルミニウムである。ここで、該シリカは、BET表面積が40〜350m2/gであることが好ましい。 In a preferred example of the rubber composition of the present invention, the inorganic filler (B) is silica or aluminum hydroxide. Here, the silica preferably has a BET surface area of 40 to 350 m 2 / g.

また、本発明のタイヤは、上記のゴム組成物を用いたことを特徴とする。   The tire of the present invention is characterized by using the above rubber composition.

更に、本発明のプライマー組成物は、上記の有機ケイ素化合物を含むことを特徴とし、本発明の塗料組成物は、上記の有機ケイ素化合物を含むことを特徴とし、本発明の接着剤は、上記の有機ケイ素化合物を含むことを特徴とする。   Furthermore, the primer composition of the present invention is characterized by containing the above-mentioned organosilicon compound, the coating composition of the present invention is characterized by comprising the above-mentioned organosilicon compound, and the adhesive of the present invention is the above-mentioned It is characterized by including the organosilicon compound of this.

本発明によれば、分子内に、シリカと反応する基と、硫黄原子を含み且つ該硫黄原子のβ位の炭素原子に水素原子及び電子求引性基が結合した基とを有し、ゴム組成物のヒステリシスロスを大幅に低下させると共に、耐摩耗性を大幅に向上させることが可能な有機ケイ素化合物を提供することができる。また、かかる有機ケイ素化合物を含むゴム組成物及び該ゴム組成物を用いたタイヤ、更には該有機ケイ素化合物を含むプライマー組成物、塗料組成物及び接着剤を提供することができる。   According to the present invention, the rubber has a group that reacts with silica and a group that contains a sulfur atom and in which a hydrogen atom and an electron withdrawing group are bonded to a carbon atom at the β-position of the sulfur atom. It is possible to provide an organosilicon compound capable of significantly reducing the hysteresis loss of the composition and capable of greatly improving the wear resistance. In addition, a rubber composition containing the organosilicon compound, a tire using the rubber composition, and a primer composition, a coating composition and an adhesive containing the organosilicon compound can be provided.

<有機ケイ素化合物>
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の有機ケイ素化合物は、分子内に、シリカと反応する基と、硫黄原子(S)を含み且つ該硫黄原子のβ位の炭素原子(C)に水素原子及び電子求引性基が結合した基とを有することを特徴とする。ここで、シリカと反応する基とは、シリカとの界面において加水分解反応や縮合反応等を充分に引き起こし得る良好な反応性を示す基を意味し、好ましくはケイ素原子と結合する酸素原子を含む基であり、シリカ等の無機充填剤の分散性の向上に寄与することができる。即ち、該有機ケイ素化合物は、分子内に、1個以上のケイ素−酸素結合(Si−O)を有することが好ましい。また、本発明の有機ケイ素化合物は、シリカと反応する基の他、硫黄原子を含有する基を有しており、該基中の硫黄原子のβ位に位置する炭素原子には、水素原子と電子求引性基とが結合されている。このように、本発明の有機ケイ素化合物は、分子構造中に炭素−硫黄結合(C−S)を有しており、安定な構造を形成している。しかしながら、硫黄原子のβ位の炭素原子には、水素原子と電子求引性基とが結合しているため、該水素原子の酸性度が高い。このため、本発明の有機ケイ素化合物を加熱することで、β位の炭素原子に結合した水素原子が脱離し(即ち、脱プロトンが進行し)、炭素−硫黄結合が開裂を起こし、チオール基を効果的に発生させることができる。そのため、従来のシランカップリング剤に代えて、本発明の有機ケイ素化合物を無機充填剤配合ゴム組成物に添加することで、シランカップリング剤とゴム成分との反応が加硫中に促進され、カップリング効率が向上し、その結果として、ゴム組成物のヒステリシスロスを大幅に低下させつつ、耐摩耗性を大幅に向上させることが可能となる。なお、本発明においては、上記有機ケイ素化合物が、硫黄原子を含み且つ該硫黄原子のβ位の炭素原子に水素原子及び電子求引性基が結合した基を有することにより、カップリング効率を向上できるため、上記有機ケイ素化合物のシリカと反応する基としては、シリカに対する反応性を示す基である限り特に限定されず、様々な基が含まれる。また、本発明の有機ケイ素化合物は、添加効率が高いため、少量でも高い効果が得られ、配合コストの低減にも寄与する。更に、本発明の有機ケイ素化合物は、上記したように安定な構造を形成しており、未加硫時の作業性を向上させることもできる。なお、本発明の有機ケイ素化合物は、カップリング効率の向上によって、シリカ等の無機充填剤の分散性を向上できるため、タイヤの低転がり抵抗性、湿潤路面での制動性及び操縦安定性を改善することもできる。
<Organic silicon compound>
The present invention is described in detail below. In the organosilicon compound of the present invention, a hydrogen atom and an electron-withdrawing group are bonded to a carbon atom (C) in a molecule containing a sulfur atom (S) and a sulfur atom (S). It is characterized by having a group. Here, the group that reacts with silica means a group showing good reactivity capable of sufficiently causing a hydrolysis reaction or a condensation reaction at the interface with silica, and preferably contains an oxygen atom bonded to a silicon atom. It is a group and can contribute to the improvement of the dispersibility of inorganic fillers such as silica. That is, the organosilicon compound preferably has one or more silicon-oxygen bonds (Si-O) in the molecule. Moreover, the organosilicon compound of the present invention has a group containing a sulfur atom in addition to a group that reacts with silica, and the carbon atom located at the β-position of the sulfur atom in the group includes a hydrogen atom and An electron withdrawing group is bound. Thus, the organosilicon compound of the present invention has a carbon-sulfur bond (C—S) in the molecular structure and forms a stable structure. However, since the hydrogen atom and the electron withdrawing group are bonded to the β-position carbon atom of the sulfur atom, the acidity of the hydrogen atom is high. Therefore, by heating the organosilicon compound of the present invention, the hydrogen atom bonded to the β-position carbon atom is eliminated (ie, deprotonation proceeds), the carbon-sulfur bond is cleaved, and the thiol group is removed. It can be generated effectively. Therefore, instead of the conventional silane coupling agent, by adding the organosilicon compound of the present invention to the inorganic filler-containing rubber composition, the reaction between the silane coupling agent and the rubber component is promoted during vulcanization, Coupling efficiency is improved. As a result, it is possible to greatly improve the wear resistance while greatly reducing the hysteresis loss of the rubber composition. In the present invention, the organosilicon compound contains a sulfur atom and has a group in which a hydrogen atom and an electron withdrawing group are bonded to a carbon atom at the β-position of the sulfur atom, thereby improving the coupling efficiency. Therefore, the group that reacts with silica of the organosilicon compound is not particularly limited as long as it is a group that exhibits reactivity with silica, and includes various groups. In addition, since the organosilicon compound of the present invention has high addition efficiency, a high effect can be obtained even in a small amount, and it contributes to reduction of the blending cost. Furthermore, the organosilicon compound of the present invention forms a stable structure as described above, and can improve workability when not vulcanized. In addition, since the organosilicon compound of the present invention can improve the dispersibility of inorganic fillers such as silica by improving the coupling efficiency, it improves the low rolling resistance of tires, braking performance on wet road surfaces, and steering stability. You can also

本発明の有機ケイ素化合物として、より具体的には、上記一般式(I)で表わされる化合物及び上記一般式(VI)で表わされる化合物が好ましい。これら有機ケイ素化合物は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   More specifically, the organic silicon compound of the present invention is preferably a compound represented by the above general formula (I) and a compound represented by the above general formula (VI). These organosilicon compounds may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

<<式(I)の化合物>>
上記一般式(I)において、R1、R2及びR3は、少なくとも一つが上記一般式(II)又は式(III)で表され、その他が−M−Cl2l+1(ここで、Mは−O−又は−CH2−であり、lは0〜20であり、0〜10の範囲が好ましい)又は−(M−Cl2l)ys2s+1(M及びlは上記と同義であり、y及びsはそれぞれ独立して1〜20である)で表される。但し、R1、R2及びR3の一つ以上はMが−O−である。なお、−Cl2l+1は、lが0〜20であるため、水素又は炭素数1〜20のアルキル基である。また、−Cs2s+1は、sが1〜20であるため、炭素数1〜20のアルキル基である。ここで、炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられ、該アルキル基は、直鎖状でも、分岐状でもよい。また、−Cl2l−は、lが0〜20であるため、単結合又は炭素数1〜20のアルキレン基である。ここで、炭素数1〜20の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、プロピレン基等が挙げられ、該アルキレン基は、直鎖状でも分岐状でもよい。
<< Compound of Formula (I) >>
In the above general formula (I), at least one of R 1 , R 2 and R 3 is represented by the above general formula (II) or formula (III), and the others are —M—C 1 H 2l + 1 (where , M is —O— or —CH 2 —, l is 0 to 20, preferably in the range of 0 to 10) or — (M—C 1 H 2 l ) y C s H 2s + 1 (M and l is as defined above, and y and s are each independently 1 to 20). Provided that M is —O— in one or more of R 1 , R 2 and R 3 . In addition, since l is 0 to 20, -C l H 2l + 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Further, -C s H 2s + 1, since s is 1 to 20, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Here, as the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, Examples include a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, a stearyl group, and the like. The alkyl group may be linear or branched. In addition, since l is 0 to 20, —C 1 H 2l — is a single bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. Here, as a C1-C20 alkylene group, a methylene group, ethylene group, trimethylene group, a propylene group, etc. are mentioned, This alkylene group may be linear or branched.

上記式(II)及び(III)において、Mは−O−又は−CH2−であり、lは0〜20であり、0〜10の範囲が好ましい。また、上記式(II)において、mは0〜20であり、0〜10の範囲が好ましい。なお、−Cm2m+1は、mが0〜20であるため、水素又は炭素数1〜20のアルキル基である。炭素数1〜20のアルキル基については、上述の通りである。 In the above formulas (II) and (III), M is —O— or —CH 2 —, and l is 0 to 20, preferably 0 to 10. Moreover, in said formula (II), m is 0-20, and the range of 0-10 is preferable. Incidentally, -C m H 2m + 1, since m is 0 to 20, hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is as described above.

上記式(II)において、X及びYは、それぞれ独立して−O−、−NR10−又は−CH2−である。ここで、R10は−Cn2n+1であり、nは0〜20であり、0〜10の範囲が好ましい。なお、−Cn2n+1は、nが0〜20であるため、水素又は炭素数1〜20のアルキル基である。また、R8は、−OR10、−NR1011又は−R10である。ここで、R10は−Cn2n+1であり、R11は−Cq2q+1であり、n及びqはそれぞれ独立して0〜20であり、0〜10の範囲が好ましい。なお、−Cn2n+1については、上述の通りであり、−Cq2q+1は、qが0〜20であるため、水素又は炭素数1〜20のアルキル基である。また、炭素数1〜20のアルキル基については、上述の通りである。 In the above formula (II), X and Y are each independently —O—, —NR 10 — or —CH 2 —. Wherein, R 10 is -C n H 2n + 1, n is 0 to 20, preferably in the range of 0. Note that -C n H 2n + 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms because n is 0 to 20. R 8 is —OR 10 , —NR 10 R 11 or —R 10 . Wherein, R 10 is -C n H 2n + 1, R 11 is -C q H 2q + 1, n and q are 0 to 20 independently, preferably in the range of 0 . Note that the -C n H 2n + 1, are as described above, -C q H 2q + 1, since q is 0 to 20, hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is as described above.

上記式(III)において、R9は、−NR1011、−NR10−NR1011、−N=NR10又はHである。ここで、R10は−Cn2n+1であり、R11は−Cq2q+1であり、n及びqはそれぞれ独立して0〜20であり、0〜10の範囲が好ましい。なお、−Cn2n+1及び−Cq2q+1については、上述の通りである。 In the above formula (III), R 9 is —NR 10 R 11 , —NR 10 —NR 10 R 11 , —N═NR 10 or H. Wherein, R 10 is -C n H 2n + 1, R 11 is -C q H 2q + 1, n and q are 0 to 20 independently, preferably in the range of 0 . Note that the -C n H 2n + 1 and -C q H 2q + 1, is as described above.

また、上記式(I)において、R4は、上記一般式(IV)又は式(V)或いは−M−Cl2l−で表され、特には−Cl2l−で表されることが好ましく、ここで、Mは−O−又は−CH2−であり、lは0〜20であり、0〜10の範囲が好ましい。なお、−Cl2l−は、lが0〜20であるため、単結合又は炭素数1〜20のアルキレン基である。ここで、炭素数1〜20のアルキレン基については、上述の通りである。 In the above formula (I), R 4 is represented by the above general formula (IV), formula (V), or —M—C 1 H 2l —, particularly —C 1 H 2l —. Wherein M is —O— or —CH 2 —, and l is 0 to 20, preferably 0 to 10. In addition, since l is 0 to 20, —C 1 H 2l — is a single bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. Here, the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms is as described above.

上記式(IV)及び(V)において、Mは−O−又は−CH2−であり、l及びmは0〜20であり、0〜10の範囲が好ましい。また、上記式(IV)において、X及びYはそれぞれ独立して−O−、−NR10−又は−CH2−であり、R8は−OR10、−NR1011又は−R10である。なお、R10及びR11については、上述の通りである。更に、上記式(V)において、R12は、−NR10−、−NR10−NR10−又は−N=N−であり、ここで、R10は−Cn2n+1であり、−Cn2n+1については、上述の通りである。 In the above formulas (IV) and (V), M is —O— or —CH 2 —, and l and m are 0 to 20, preferably 0 to 10. In the above formula (IV), X and Y are each independently —O—, —NR 10 — or —CH 2 —, and R 8 is —OR 10 , —NR 10 R 11 or —R 10 . is there. R 10 and R 11 are as described above. Further, in the above formula (V), R 12 is —NR 10 —, —NR 10 —NR 10 — or —N═N—, wherein R 10 is —C n H 2n + 1 , the -C n H 2n + 1, as described above.

更に、上記式(I)において、R5、R6及びR7は、水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である。ここで、炭素数1〜20の直鎖アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられ、炭素数3〜20の分岐アルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、イソへキシル基、イソオクチル基、イソステアリル基等が挙げられ、炭素数6〜20のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、トルイル基、ノニルフェニル基等が挙げられる。 Further, in the above formula (I), R 5 , R 6 and R 7 are a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms or an aryl having 6 to 20 carbon atoms. It is a group. Here, examples of the linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a decyl group, and a dodecyl group. Examples of the branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms include isopropyl group, isobutyl group, isopentyl group, isohexyl group, isooctyl group, and isostearyl group. The aryl group having 6 to 20 carbon atoms includes a phenyl group. Naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, toluyl group, nonylphenyl group and the like.

また更に、上記式(I)において、Aは炭素原子、窒素原子、硫黄原子又はリン原子であり、Bは=O又は=NR13であり、Dは−O−、−S−又は−NR14−である。ここで、R13及びR14は、それぞれ独立して水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である。なお、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基及び炭素数6〜20のアリール基については、上述の通りである。 In the above formula (I), A is a carbon atom, nitrogen atom, sulfur atom or phosphorus atom, B is ═O or ═NR 13 , and D is —O—, —S— or —NR 14. -. Wherein, R 13 and R 14 are each independently a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, branched alkyl group or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms having 3 to 20 carbon atoms. In addition, about a C1-C20 linear alkyl group, a C3-C20 branched alkyl group, and a C6-C20 aryl group, it is as above-mentioned.

更にまた、上記式(I)において、aは0〜2で、bは0〜4である。但し、Aが炭素原子の場合、2a+bは3で、Aが窒素原子の場合、2a+bは2で、Aが硫黄原子の場合、2a+bは1、3又は5で、Aがリン原子の場合、2a+bは2又は4である。   Furthermore, in the said formula (I), a is 0-2 and b is 0-4. However, when A is a carbon atom, 2a + b is 3, when A is a nitrogen atom, 2a + b is 2, when A is a sulfur atom, 2a + b is 1, 3 or 5, and when A is a phosphorus atom, 2a + b Is 2 or 4.

上記式(I)の化合物において、Mは−O−(酸素)であることが好ましい。この場合、Mが−CH2−である化合物と比べてシリカ等の無機充填剤との反応性が高い。 In the compound of the above formula (I), M is preferably —O— (oxygen). In this case, M is -CH 2 - are highly reactive with an inorganic filler such as silica as compared to compounds wherein.

また、上記式(I)の化合物において、上記R1、R2及びR3は、少なくとも一つが−O−Cl2l−R9で表され、その他が−O−Cl2l+1で表されることが好ましく、上記R4は−Cl2l−で表されることが好ましく、上記R5は炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることが好ましい。 In the compound of the above formula (I), at least one of R 1 , R 2 and R 3 is represented by —O—C 1 H 2l —R 9 , and the other is —O—C 1 H 2l + 1. R 4 is preferably represented by —C 1 H 2l —, and R 5 is a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms. Or it is preferable that it is a C6-C20 aryl group.

更に、上記式(I)の化合物において、上記R1、R2及びR3は、少なくとも一つが−O−Cl2l−NR1011で表されることが更に好ましく、上記R4は−Cl2l−で表されることが好ましく、上記R5は炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることが好ましい。 Furthermore, in the compound of the above formula (I), at least one of R 1 , R 2 and R 3 is more preferably represented by —O—C 1 H 2 1 —NR 10 R 11 , and R 4 is -C l H 2l - is preferably represented by, that the R 5 is a straight-chain alkyl group, branched alkyl group or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms having 3 to 20 carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms Is preferred.

<<式(VI)の化合物>>
上記式(VI)において、Wは、−NR10−、−O−又は−CR1018−で表され、ここで、R18は−R11又は−Cm2m−R9であり、但し、R9は−NR1011、−NR10−NR1011、−N=NR10又はHであり、R10は−Cn2n+1で、R11は−Cq2q+1で、m、n及びqはそれぞれ独立して0〜20であり、0〜10の範囲が好ましい。なお、−Cm2m−は、mが0〜20であるため、単結合又は炭素数1〜20のアルキレン基である。ここで、炭素数1〜20の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、プロピレン基等が挙げられ、該アルキレン基は、直鎖状でも分岐状でもよい。また、−Cn2n+1及び−Cq2q+1は、n及びqが0〜20であるため、水素又は炭素数1〜20のアルキル基である。ここで、炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられ、該アルキル基は、直鎖状でも、分岐状でもよい。
<< Compound of Formula (VI) >>
In the above formula (VI), W is represented by —NR 10 —, —O— or —CR 10 R 18 —, wherein R 18 is —R 11 or —C m H 2m —R 9 ; However, R 9 is -NR 10 R 11, -NR 10 -NR 10 R 11, a -N = NR 10 or H, with R 10 is -C n H 2n + 1, R 11 is -C q H 2q In +1 , m, n, and q are each independently 0-20, and the range of 0-10 is preferable. Incidentally, -C m H 2m -, since m is 0-20, a single bond or an alkylene group with 1 to 20 carbon atoms. Here, as a C1-C20 alkylene group, a methylene group, ethylene group, trimethylene group, a propylene group, etc. are mentioned, This alkylene group may be linear or branched. Moreover, -C n H 2n + 1 and -C q H 2q + 1, since n and q are 0 to 20, hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Here, as the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, Examples include a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, a stearyl group, and the like. The alkyl group may be linear or branched.

上記式(VI)において、R15及びR16はそれぞれ独立して−M−Cl2l−で表され、R17は−M−Cl2l+1又は−M−Cl2l−R9或いは−(M−Cl2l)ys2s+1で表され、ここで、Mは−O−又は−CH2−であり、R9は−NR1011、−NR10−NR1011、−N=NR10又はHであり、R10は−Cn2n+1で、R11は−Cq2q+1で、l、n及びqはそれぞれ独立して0〜20であり、0〜10の範囲が好ましく、y及びsはそれぞれ独立して1〜20である。但し、R15、R16及びR17の一つ以上は、Mが−O−である。なお、−Cl2l−は、lが0〜20であるため、単結合又は炭素数1〜20のアルキレン基であり、ここで、炭素数1〜20のアルキレン基については、上述の通りである。また、−Cl2l+1は、lが0〜20であるため、水素又は炭素数1〜20のアルキル基である。更に、−Cs2s+1は、sが1〜20であるため、炭素数1〜20のアルキル基である。ここで、炭素数1〜20のアルキル基については、上述の通りである。なお、−Cn2n+1及び−Cq2q+1については、上述の通りである。 In the formula (VI), R 15 and R 16 are each independently represented by —M—C 1 H 2l —, and R 17 is —M—C 1 H 2l + 1 or —M—C 1 H 2l —. R 9 or — (M—C 1 H 2 l ) y C s H 2s + 1 , where M is —O— or —CH 2 —, and R 9 is —NR 10 R 11 , —NR 10 -NR 10 R 11 , -N = NR 10 or H, R 10 is -C n H 2n + 1 , R 11 is -C q H 2q + 1 , and l, n and q are each independent. 0 to 20 and a range of 0 to 10 is preferable, and y and s are each independently 1 to 20. However, in one or more of R 15 , R 16 and R 17 , M is —O—. In addition, since l is 0 to 20, —C 1 H 2l — is a single bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. Here, the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms is as described above. It is. Moreover, since l is 0 to 20, —C 1 H 2l + 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Further, -C s H 2s + 1, since s is 1 to 20, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Here, the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is as described above. Note that the -C n H 2n + 1 and -C q H 2q + 1, is as described above.

また、上記式(VI)において、R4は上記一般式(VII)又は式(VIII)、或いは−M−Cl2l−で表され、特には−Cl2l−で表されることが好ましく、ここで、Mは−O−又は−CH2−であり、lは0〜20であり、0〜10の範囲が好ましい。なお、−Cl2l−については、上述の通りである。 In the above formula (VI), R 4 is represented by the above general formula (VII) or (VIII), or —M—C 1 H 2l —, and in particular, —C 1 H 2l —. Wherein M is —O— or —CH 2 —, and l is 0 to 20, preferably 0 to 10. In addition, -C l H 2l- is as described above.

上記式(VII)及び(VIII)において、Mは−O−又は−CH2−であり、l及びmは0〜20であり、0〜10の範囲が好ましい。また、上記式(VII)において、X及びYはそれぞれ独立して−O−、−NR10−又は−CH2−であり、R8は−OR10、−NR1011又は−R10であり、ここで、R10は−Cn2n+1で、R11は−Cq2q+1である。更に、上記式(VIII)において、R12は、−NR10−、−NR10−NR10−又は−N=N−であり、ここで、R10は−Cn2n+1である。なお、−Cn2n+1及び−Cq2q+1については、上述の通りである。 In the above formulas (VII) and (VIII), M is —O— or —CH 2 —, and l and m are 0 to 20, preferably 0 to 10. In the above formula (VII), X and Y are each independently —O—, —NR 10 — or —CH 2 —, and R 8 is —OR 10 , —NR 10 R 11 or —R 10 . Yes, where R 10 is —C n H 2n + 1 and R 11 is —C q H 2q + 1 . Further, in the above formula (VIII), R 12 is —NR 10 —, —NR 10 —NR 10 —, or —N═N—, wherein R 10 is —C n H 2n + 1 . Note that the -C n H 2n + 1 and -C q H 2q + 1, is as described above.

更に、上記式(VI)において、R5、R6及びR7は、それぞれ独立して水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である。ここで、炭素数1〜20の直鎖アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられ、炭素数3〜20の分岐アルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、イソへキシル基、イソオクチル基、イソステアリル基等が挙げられ、炭素数6〜20のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、トルイル基、ノニルフェニル基等が挙げられる。 Further, in the above formula (VI), R 5, R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, the number branched alkyl group or C 3 to 20 carbon atoms 6 ˜20 aryl groups. Here, examples of the linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a decyl group, and a dodecyl group. Examples of the branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms include isopropyl group, isobutyl group, isopentyl group, isohexyl group, isooctyl group, and isostearyl group. The aryl group having 6 to 20 carbon atoms includes a phenyl group. Naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, toluyl group, nonylphenyl group and the like.

また更に、上記式(VI)において、Aは炭素原子、窒素原子、硫黄原子又はリン原子であり、Bは=O又は=NR13であり、Dは−O−、−S−又は−NR14−である。ここで、R13及びR14は、それぞれ独立して水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である。なお、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基及び炭素数6〜20のアリール基については、上述の通りである。 Furthermore, in the above formula (VI), A is a carbon atom, nitrogen atom, sulfur atom or phosphorus atom, B is ═O or ═NR 13 , and D is —O—, —S— or —NR 14. -. Wherein, R 13 and R 14 are each independently a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, branched alkyl group or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms having 3 to 20 carbon atoms. In addition, about a C1-C20 linear alkyl group, a C3-C20 branched alkyl group, and a C6-C20 aryl group, it is as above-mentioned.

更にまた、上記式(VI)において、aは0〜2で、bは0〜4である。但し、Aが炭素原子の場合、2a+bは3で、Aが窒素原子の場合、2a+bは2で、Aが硫黄原子の場合、2a+bは1、3又は5で、Aがリン原子の場合、2a+bは2又は4である。   Furthermore, in the said Formula (VI), a is 0-2 and b is 0-4. However, when A is a carbon atom, 2a + b is 3, when A is a nitrogen atom, 2a + b is 2, when A is a sulfur atom, 2a + b is 1, 3 or 5, and when A is a phosphorus atom, 2a + b Is 2 or 4.

上記式(VI)の化合物において、Mは−O−(酸素)であることが好ましい。この場合、Mが−CH2−である化合物と比べてシリカ等の無機充填剤との反応性が高い。 In the compound of the above formula (VI), M is preferably —O— (oxygen). In this case, M is -CH 2 - are highly reactive with an inorganic filler such as silica as compared to compounds wherein.

また、上記Wが−NR10−で表される場合、上記R15及びR16はそれぞれ独立して−O−Cl2l−で表されることが好ましく、上記R17は−O−Cl2l−R9で表されることが好ましく、上記R4は−Cl2l−で表されることが好ましく、上記R5は炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることが好ましい。 When W is represented by —NR 10 —, R 15 and R 16 are preferably independently represented by —O—C 1 H 2l —, and R 17 is —O—C. Preferably, it is represented by 1 H 2l -R 9 , R 4 is preferably represented by -C 1 H 2l- , and R 5 is a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 3 carbon atoms It is preferable that it is a -20 branched alkyl group or a C6-C20 aryl group.

一方、上記Wが−O−又は−CR1011−で表される場合、上記R15及びR16はそれぞれ独立して−O−Cl2l−で表されることが好ましく、上記R17は−O−Cl2l−NR1011で表されることが好ましく、上記R4は−Cl2l−で表されることが好ましく、上記R5は炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることが好ましい。 On the other hand, when the W is represented by —O— or —CR 10 R 11 —, the R 15 and R 16 are preferably each independently represented by —O—C 1 H 2l —. 17 is preferably represented by —O—C 1 H 2l —NR 10 R 11 , R 4 is preferably represented by —C 1 H 2l —, and R 5 has 1 to 20 carbon atoms. A linear alkyl group, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable.

<<有機ケイ素化合物の合成方法>>
本発明の有機ケイ素化合物は、例えば、下記一般式(IX):

Figure 2010270053
[式(IX)中のR1、R2、R3及びR4は上記と同義であり、Qはハロゲンである]で表される化合物に対し、下記一般式(X):
Figure 2010270053
[式(X)中のR5、R6、R7、A、B、D、a及びbは上記と同義である]で表されるチオール化合物を加え、必要に応じて触媒等を添加し、加熱することで、合成できる。 << Synthesis Method of Organosilicon Compound >>
The organosilicon compound of the present invention includes, for example, the following general formula (IX):
Figure 2010270053
For the compound represented by the formula (IX), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are as defined above and Q is a halogen, the following general formula (X):
Figure 2010270053
[R 5 , R 6 , R 7 , A, B, D, a and b in the formula (X) are as defined above], and a catalyst or the like is added if necessary. It can be synthesized by heating.

<<有機ケイ素化合物の具体例>>
本発明の有機ケイ素化合物として、具体的には、2-エチルヘキシル-3-(3-(トリエトキシシリル)プロピルチオ)プロパノアート、ヘキシル-3-(3-(トリエトキシシリル)プロピルチオ)プロパノアート、ステアリル-3-(3-(トリエトキシシリル)プロピルチオ)プロパノアート、2-エチルヘキシル-3-(3-(ジエトキシメチルシリル)プロピルチオ)プロパノアート、2-エチルヘキシル-3-(3-((エトキシ)1,3-ジオキサ-6-メチルアザ-2-シラシクロオクタニル)プロピルチオ)プロパノアート等が挙げられる。
<< Specific Examples of Organosilicon Compounds >>
Specific examples of the organosilicon compound of the present invention include 2-ethylhexyl-3- (3- (triethoxysilyl) propylthio) propanoate, hexyl-3- (3- (triethoxysilyl) propylthio) propanoate, stearyl-3. -(3- (Triethoxysilyl) propylthio) propanoate, 2-ethylhexyl-3- (3- (diethoxymethylsilyl) propylthio) propanoate, 2-ethylhexyl-3- (3-((ethoxy) 1,3-dioxa -6-methylaza-2-silacyclooctanyl) propylthio) propanoate and the like.

<ゴム組成物>
本発明のゴム組成物は、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分(A)に対して、無機充填剤(B)と上述の有機ケイ素化合物(C)とを配合してなることを特徴とし、好ましくは、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分(A)100質量部に対して、無機充填剤(B)5〜140質量部を配合し、更に、上述の有機ケイ素化合物(C)を、前記無機充填剤(B)の配合量の1〜20質量%配合してなる。
<Rubber composition>
The rubber composition of the present invention is obtained by blending an inorganic filler (B) and the above-mentioned organosilicon compound (C) with a rubber component (A) made of natural rubber and / or a diene synthetic rubber. Preferably, the rubber component (A) composed of natural rubber and / or diene synthetic rubber is blended with 5 to 140 parts by weight of the inorganic filler (B), and the above organic The silicon compound (C) is blended in an amount of 1 to 20% by mass based on the blending amount of the inorganic filler (B).

ここで、有機ケイ素化合物(C)の含有量が無機充填剤(B)の配合量の1質量%未満では、ゴム組成物のヒステリシスロスを低下させる効果、並びに耐摩耗性を向上させる効果が不十分であり、一方、20質量%を超えると、効果が飽和してしまう。   Here, when the content of the organosilicon compound (C) is less than 1% by mass of the blending amount of the inorganic filler (B), the effect of reducing the hysteresis loss of the rubber composition and the effect of improving the wear resistance are ineffective. On the other hand, if it exceeds 20% by mass, the effect is saturated.

本発明のゴム組成物のゴム成分(A)は、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなる。ここで、ジエン系合成ゴムとしては、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)、ポリイソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン-プロピレン共重合体等が挙げられる。これらゴム成分(A)は、一種単独で用いても、二種以上をブレンドして用いてもよい。   The rubber component (A) of the rubber composition of the present invention comprises natural rubber and / or a diene synthetic rubber. Here, examples of the diene synthetic rubber include styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), polyisoprene rubber (IR), butyl rubber (IIR), and ethylene-propylene copolymer. These rubber components (A) may be used alone or in a blend of two or more.

本発明のゴム組成物に用いる無機充填剤(B)としては、シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、クレー、炭酸カルシウム等が挙げられ、これらの中でも、補強性の観点から、シリカ及び水酸化アルミニウムが好ましく、シリカが特に好ましい。無機充填剤(B)がシリカの場合は、有機ケイ素化合物(C)は、シリカ表面のシラノール基との親和力の高い官能基及び/又はケイ素原子(Si)との親和性が高い官能基を有するため、カップリング効率が大幅に向上して、ゴム組成物のヒステリシスロスを低下させ、耐摩耗性を向上させる効果が一層顕著になる。なお、シリカとしては、特に制限はなく、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)等を使用することができ、一方、水酸化アルミニウムとしては、ハイジライト(登録商標、昭和電工製)を用いることが好ましい。   Examples of the inorganic filler (B) used in the rubber composition of the present invention include silica, aluminum hydroxide, alumina, clay, calcium carbonate, etc. Among these, silica and aluminum hydroxide are preferable from the viewpoint of reinforcement. Silica is preferred and particularly preferred. When the inorganic filler (B) is silica, the organosilicon compound (C) has a functional group having a high affinity for the silanol group on the silica surface and / or a functional group having a high affinity for the silicon atom (Si). For this reason, the coupling efficiency is greatly improved, the hysteresis loss of the rubber composition is reduced, and the effect of improving the wear resistance becomes more remarkable. In addition, there is no restriction | limiting in particular as silica, Wet silica (hydrous silicic acid), dry-type silica (anhydrous silicic acid), etc. can be used, On the other hand, as aluminum hydroxide, Heidilite (registered trademark, Showa Denko) Are preferably used.

上記シリカは、BET表面積が40〜350 m2/gであることが好ましい。シリカのBET表面積が40 m2/g未満では、該シリカの粒子径が大きすぎるために耐摩耗性が大きく低下してしまい、また、シリカのBET表面積が350 m2/gを超えると、該シリカの粒子径が小さすぎるためにヒステリシスロスが大きく増加してしまう。 The silica is preferably BET surface area of 40~350 m 2 / g. When the BET surface area of silica is less than 40 m 2 / g, the particle size of the silica is too large and wear resistance is greatly reduced. When the BET surface area of silica exceeds 350 m 2 / g, Since the particle diameter of silica is too small, the hysteresis loss is greatly increased.

上記無機充填剤(B)の配合量は、上記ゴム成分(A)100質量部に対して5〜140質量部の範囲である。無機充填剤(B)の配合量が上記ゴム成分(A)100質量部に対して5質量部未満では、ヒステリシスを低下させる効果が不十分であり、一方、140質量部を超えると、作業性が著しく悪化するためである。   The compounding quantity of the said inorganic filler (B) is the range of 5-140 mass parts with respect to 100 mass parts of said rubber components (A). If the blending amount of the inorganic filler (B) is less than 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A), the effect of reducing the hysteresis is insufficient, while if it exceeds 140 parts by mass, the workability is increased. This is because of the remarkable deterioration.

本発明のゴム組成物には、上記ゴム成分(A)、無機充填剤(B)、有機ケイ素化合物(C)の他に、ゴム業界で通常使用される配合剤、例えば、カーボンブラック、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸等を目的に応じて適宜配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。なお、本発明のゴム組成物は、ゴム成分(A)に、無機充填剤(B)及び有機ケイ素化合物(C)と共に、必要に応じて適宜選択した各種配合剤を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。   In addition to the rubber component (A), inorganic filler (B), and organosilicon compound (C), the rubber composition of the present invention contains compounding agents commonly used in the rubber industry, such as carbon black, softeners. Vulcanizing agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, zinc white, stearic acid and the like can be appropriately blended depending on the purpose. As these compounding agents, commercially available products can be suitably used. In addition, the rubber composition of the present invention is blended with the rubber component (A), together with the inorganic filler (B) and the organosilicon compound (C), and various compounding agents appropriately selected as necessary. It can be produced by hot-pressing, extruding or the like.

<タイヤ>
また、本発明のタイヤは、上述のゴム組成物を用いたことを特徴とし、上述のゴム組成物がトレッドに用いられていることが好ましい。本発明のタイヤは、転がり抵抗が大幅に低減されていることに加え、耐摩耗性、湿潤路面での制動性及び操縦安定性も大幅に向上している。なお、本発明のタイヤは、従来公知の構造で、特に限定はなく、通常の方法で製造できる。また、本発明のタイヤが空気入りタイヤの場合、タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
<Tire>
The tire of the present invention is characterized by using the above rubber composition, and the above rubber composition is preferably used for the tread. In the tire of the present invention, the rolling resistance is greatly reduced, and the wear resistance, the braking performance on a wet road surface, and the steering stability are greatly improved. The tire of the present invention has a conventionally known structure and is not particularly limited, and can be produced by a normal method. In addition, when the tire of the present invention is a pneumatic tire, the gas filled in the tire may be normal or air with adjusted oxygen partial pressure, or an inert gas such as nitrogen, argon, or helium. .

<プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤>
本発明のプライマー組成物、塗料組成物及び接着剤は、上述の有機ケイ素化合物を含むことを特徴とし、ガラス、各種塗装面、多孔質面等の種々の被施工部材に対して良好な下塗り特性や塗工性、接着性を充分に発現することができる。
<Primer composition, coating composition and adhesive>
The primer composition, coating composition, and adhesive of the present invention are characterized by containing the above-mentioned organosilicon compound, and have good primer properties for various workpieces such as glass, various painted surfaces, and porous surfaces. In addition, sufficient coatability and adhesiveness can be exhibited.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

<有機ケイ素化合物Aの製造例>
アルゴン雰囲気下、反応容器(50ml)に、3-クロロプロピルトリエトキシシラン12.0g、2-エチルヘキシル-3-メルカプトプロパノアート10.9gを投入し、攪拌しながら、常温から100℃まで約1時間かけて昇温した。その後、さらに100℃にて1時間反応を行った。その際、ディーン・スターク装置を用いることにより、副生するエタノールを除去した。得られた生成物35gについて、各種スペクトルデータにより分析したところ、下記式(XI):

Figure 2010270053
で表される化合物(2-エチルヘキシル-3-(3-(トリエトキシシリル)プロピルチオ)プロパノアート)であることを確認した。
1H−NMR(CDCl3, 700MHz, δ;ppm) = 4.1(d;2H), 3.8(m;6H), 2.7(t;2H), 2.6(t;2H), 2.3(t;2H), 1.6(m;3H), 1.3(m;17H), 0.9(t;6H), 0.7(t;2H) <Production example of organosilicon compound A>
In an argon atmosphere, charge 12.0 g of 3-chloropropyltriethoxysilane and 10.9 g of 2-ethylhexyl-3-mercaptopropanoate into a reaction vessel (50 ml) and stir from room temperature to 100 ° C for about 1 hour. The temperature rose. Thereafter, the reaction was further carried out at 100 ° C. for 1 hour. At that time, by-product ethanol was removed by using a Dean-Stark apparatus. 35 g of the obtained product was analyzed by various spectrum data, and the following formula (XI):
Figure 2010270053
(2-ethylhexyl-3- (3- (triethoxysilyl) propylthio) propanoate).
1 H-NMR (CDCl3, 700 MHz, δ; ppm) = 4.1 (d; 2H), 3.8 (m; 6H), 2.7 (t; 2H), 2.6 (t; 2H), 2.3 (t; 2H), 1.6 (m; 3H), 1.3 (m; 17H), 0.9 (t; 6H), 0.7 (t; 2H)

<有機ケイ素化合物Bの製造例>
500mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下、2-エチルヘキシル-3-(3-(トリエトキシシリル)プロピルチオ)プロパノアート42.2g、N-メチルジエタノールアミン11.9g、チタンテトラn-ブトキシド0.05gをキシレン200mL中に溶解した。150℃まで昇温し、6時間攪拌した。その後、20 hPa/40℃にてロータリーエバポレーターにより溶媒を除去し、続いて、ロータリーポンプ(10 Pa)とコールドトラップ(ドライアイス+エタノール)にて残存する揮発分を除去し、2-エチルヘキシル-3-(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-メチルアザ-2-シラシクロオクチルプロピルチオ)プロパノアート41.7gを得た。
1H−NMR(CDCl3, 700MHz, δ;ppm) = 4.1(d;2H), 3.8(m;6H), 2.7(t;2H), 2.6(t;2H), 2.5(m;4H), 2.3(m;5H), 1.6(m;3H), 1.3(m;11H), 0.9(t;6H), 0.7(t;2H)
<Production example of organosilicon compound B>
In a 500 mL four-necked eggplant flask under nitrogen atmosphere, 42.2 g of 2-ethylhexyl-3- (3- (triethoxysilyl) propylthio) propanoate, 11.9 g of N-methyldiethanolamine, 0.05 g of titanium tetra-n-butoxide, and 200 mL of xylene Dissolved in. The temperature was raised to 150 ° C. and stirred for 6 hours. Thereafter, the solvent was removed by a rotary evaporator at 20 hPa / 40 ° C., and then the remaining volatile components were removed by a rotary pump (10 Pa) and a cold trap (dry ice + ethanol) to obtain 2-ethylhexyl-3. 41.7 g of-(3- (ethoxy) 1,3-dioxa-6-methylaza-2-silacyclooctylpropylthio) propanoate were obtained.
1 H-NMR (CDCl3, 700 MHz, δ; ppm) = 4.1 (d; 2H), 3.8 (m; 6H), 2.7 (t; 2H), 2.6 (t; 2H), 2.5 (m; 4H), 2.3 (m; 5H), 1.6 (m; 3H), 1.3 (m; 11H), 0.9 (t; 6H), 0.7 (t; 2H)

<ゴム組成物の調製及び評価>
表1に従う配合処方のゴム組成物を、バンバリーミキサーにて混練して調製した。次に、得られたゴム組成物の加硫物性を下記の方法で測定した。結果を表1に示す。
<Preparation and evaluation of rubber composition>
A rubber composition having a formulation according to Table 1 was prepared by kneading with a Banbury mixer. Next, the vulcanization physical property of the obtained rubber composition was measured by the following method. The results are shown in Table 1.

(1)動的粘弾性試験
上島製作所製スペクトロメーター(動的粘弾性測定試験機)を用い、周波数52Hz、初期歪10%、測定温度60℃、動歪1%で、加硫ゴムのtanδを測定し、比較例1のtanδの値を100として指数表示した。指数値が小さい程、tanδが低く、ゴム組成物が低発熱性であることを示す。
(1) Dynamic viscoelasticity test Using a spectrometer (dynamic viscoelasticity tester) manufactured by Ueshima Seisakusho, tan δ of vulcanized rubber at a frequency of 52 Hz, initial strain of 10%, measurement temperature of 60 ° C, and dynamic strain of 1%. Measured and indicated as an index with the value of tan δ of Comparative Example 1 being 100. The smaller the index value, the lower the tan δ, indicating that the rubber composition is less exothermic.

(2)耐摩耗性試験
JIS K 6264−2:2005に準拠し、ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温、スリップ率25%の条件で試験を行い、比較例1の摩耗量の逆数を100として指数表示した。指数値が大きい程、摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れることを示す。
(2) Abrasion resistance test In accordance with JIS K 6264-2: 2005, a test was performed using a Lambone-type abrasion tester under the conditions of room temperature and a slip rate of 25%. As an index. The larger the index value, the smaller the wear amount and the better the wear resistance.

Figure 2010270053
Figure 2010270053

*1 JSR製,乳化重合SBR,#1500
*2 旭カーボン製,#80
*3 日本シリカ工業(株)製,ニップシールAQ,BET表面積=220m2/g
*4 ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド
*5 3-オクタノイルチオ-プロピルトリエトキシシラン
*6 大内新興化学工業製,ノクラック6C
*7 大内新興化学工業製,ノクラック224
*8 三新化学工業製,サンセラーD
*9 三新化学工業製,サンセラーDM
*10 三新化学工業製,サンセラーNS
* 1 JSR, emulsion polymerization SBR, # 1500
* 2 Asahi Carbon, # 80
* 3 Made by Nippon Silica Kogyo Co., Ltd., nip seal AQ, BET surface area = 220m 2 / g
* 4 Bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide
* 5 3-Octanoylthio-propyltriethoxysilane
* 6 Nouchi 6C, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry
* 7 Nouchi 224, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry
* 8 Sunseller D, manufactured by Sanshin Chemical Industry
* 9 Sunseller DM, manufactured by Sanshin Chemical Industry
* 10 Sunseller NS, manufactured by Sanshin Chemical Industry

表1から、従来のシランカップリング剤(*4及び*5)に代えて、本発明の有機ケイ素化合物(C)を配合することで、ゴム組成物のtanδを大幅に低減、即ち、ヒステリシスロスを大幅に低減して、低発熱性にしつつ、耐摩耗性を大幅に改善できることが分かる。   From Table 1, by replacing the conventional silane coupling agent (* 4 and * 5) with the organosilicon compound (C) of the present invention, tan δ of the rubber composition is greatly reduced, that is, hysteresis loss. It can be seen that the wear resistance can be greatly improved while significantly reducing the heat resistance and reducing the heat generation.

Claims (17)

分子内に、シリカと反応する基と、硫黄原子を含み且つ該硫黄原子のβ位の炭素原子に水素原子及び電子求引性基が結合した基とを有することを特徴とする有機ケイ素化合物。   An organosilicon compound having, in its molecule, a group that reacts with silica, and a group containing a sulfur atom and a group having a hydrogen atom and an electron-attracting group bonded to a carbon atom at the β-position of the sulfur atom. 前記シリカと反応する基が、ケイ素原子と結合する酸素原子を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機ケイ素化合物。   The organosilicon compound according to claim 1, wherein the group that reacts with silica contains an oxygen atom that bonds to a silicon atom. 下記一般式(I):
Figure 2010270053
[式(I)中のR1、R2及びR3は、少なくとも一つが下記一般式(II)又は式(III):
Figure 2010270053
(式中、Mは−O−又は−CH2−で、X及びYはそれぞれ独立して−O−、−NR10−又は−CH2−で、R8は−OR10、−NR1011又は−R10で、R9は−NR1011、−NR10−NR1011、−N=NR10又はHで、但し、R10は−Cn2n+1であり、R11は−Cq2q+1であり、l、m、n及びqはそれぞれ独立して0〜20である)で表され、その他が−M−Cl2l+1(ここで、M及びlは上記と同義である)又は−(M−Cl2l)ys2s+1(M及びlは上記と同義であり、y及びsはそれぞれ独立して1〜20である)で表され、但し、R1、R2及びR3の一つ以上はMが−O−であり、
4は下記一般式(IV)又は式(V):
Figure 2010270053
(式中、M、X、Y、R8、l及びmは上記と同義であり、R12は−NR10−、−NR10−NR10−又は−N=N−で、但し、R10は上記と同義である)或いは−M−Cl2l−(ここで、M及びlは上記と同義である)で表され、
5、R6及びR7はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であり、
Aは炭素原子、窒素原子、硫黄原子又はリン原子であり、
Bは=O又は=NR13(ここで、R13は、水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である)であり、
Dは−O−、−S−又は−NR14−(ここで、R14は、水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である)であり、
aは0〜2で、bは0〜4で、但し、Aが炭素原子の場合、2a+bは3で、Aが窒素原子の場合、2a+bは2で、Aが硫黄原子の場合、2a+bは1、3又は5で、Aがリン原子の場合、2a+bは2又は4である]で表されることを特徴とする請求項1に記載の有機ケイ素化合物。
The following general formula (I):
Figure 2010270053
[At least one of R 1 , R 2 and R 3 in the formula (I) is represented by the following general formula (II) or formula (III):
Figure 2010270053
(In the formula, M is —O— or —CH 2 —, X and Y are each independently —O—, —NR 10 — or —CH 2 —, and R 8 is —OR 10 , —NR 10 R; 11 or -R 10 , R 9 is -NR 10 R 11 , -NR 10 -NR 10 R 11 , -N = NR 10 or H, provided that R 10 is -C n H 2n + 1 , R 11 is -C q H 2q + 1, l , m, n and q are represented by independently 0 to 20), others -M-C l H 2l + 1 ( wherein, M and l have the same meanings as mentioned above) or - (M-C l H 2l ) y C s H 2s + 1 (M and l are as defined above, y and s are 1 to 20 independently Wherein at least one of R 1 , R 2 and R 3 is M is —O—,
R 4 represents the following general formula (IV) or formula (V):
Figure 2010270053
(In the formula, M, X, Y, R 8 , l and m are as defined above, and R 12 is —NR 10 —, —NR 10 —NR 10 — or —N═N—, wherein R 10 Is as defined above) or -M-C 1 H 2l- (wherein M and l are as defined above),
R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
A is a carbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or a phosphorus atom,
B is ═O or ═NR 13 (wherein R 13 is a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. ) And
D is —O—, —S— or —NR 14 — (where R 14 is a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms). 20 aryl groups),
a is 0 to 2 and b is 0 to 4, provided that when A is a carbon atom, 2a + b is 3, when A is a nitrogen atom, 2a + b is 2, and when A is a sulfur atom, 2a + b is 1 The organic silicon compound according to claim 1, wherein 3 or 5 and A is a phosphorus atom, 2a + b is 2 or 4.
下記一般式(VI):
Figure 2010270053
[式(VI)中のWは−NR10−、−O−又は−CR1018−(ここで、R18は−R11又は−Cm2m−R9であり、但し、R9は−NR1011、−NR10−NR1011、−N=NR10又はHであり、R10は−Cn2n+1で、R11は−Cq2q+1で、m、n及びqはそれぞれ独立して0〜20である)で表され、
15及びR16はそれぞれ独立して−M−Cl2l−(ここで、Mは−O−又は−CH2−で、lは0〜20である)で表され、
17は−M−Cl2l+1又は−M−Cl2l−R9(ここで、M、l及びR9は上記と同義である)或いは−(M−Cl2l)ys2s+1(M及びlは上記と同義であり、y及びsはそれぞれ独立して1〜20である)で表され、但し、R15、R16及びR17の一つ以上はMが−O−であり、
4は下記一般式(VII)又は式(VIII):
Figure 2010270053
(式中、M、l及びmは上記と同義であり、X及びYはそれぞれ独立して−O−、−NR10−又は−CH2−で、R8は−OR10、−NR1011又は−R10で、R12は−NR10−、−NR10−NR10−又は−N=N−であり、但し、R10及びR11は上記と同義である)或いは−M−Cl2l−(ここで、M及びlは上記と同義である)で表され、
5、R6及びR7はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であり、
Aは炭素原子、窒素原子、硫黄原子又はリン原子であり、
Bは=O又は=NR13(ここで、R13は、水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である)であり、
Dは−O−、−S−又は−NR14−(ここで、R14は、水素原子、炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である)であり、
aは0〜2で、bは0〜4で、但し、Aが炭素原子の場合、2a+bは3で、Aが窒素原子の場合、2a+bは2で、Aが硫黄原子の場合、2a+bは1、3又は5で、Aがリン原子の場合、2a+bは2又は4である]で表されることを特徴とする請求項1に記載の有機ケイ素化合物。
The following general formula (VI):
Figure 2010270053
[W in Formula (VI) is —NR 10 —, —O— or —CR 10 R 18 — (wherein R 18 is —R 11 or —C m H 2m —R 9 , where R 9 Is —NR 10 R 11 , —NR 10 —NR 10 R 11 , —N═NR 10 or H, R 10 is —C n H 2n + 1 , R 11 is —C q H 2q + 1 , m, n and q are each independently 0 to 20),
R 15 and R 16 are each independently represented by —M—C 1 H 2 1 — (wherein M is —O— or —CH 2 —, and 1 is 0 to 20),
R 17 is -M-C 1 H 2l + 1 or -M-C 1 H 2l -R 9 (wherein M, l and R 9 are as defined above) or-(M-C 1 H 2l ) y C s H 2s + 1 (M and l are as defined above, y and s are each independently 1 to 20), provided that one or more of R 15 , R 16 and R 17 M is -O-
R 4 represents the following general formula (VII) or formula (VIII):
Figure 2010270053
(Wherein M, l and m are as defined above, X and Y are each independently —O—, —NR 10 — or —CH 2 —, R 8 is —OR 10 , —NR 10 R; 11 or -R 10 , R 12 is -NR 10- , -NR 10 -NR 10 -or -N = N-, provided that R 10 and R 11 are as defined above) or -MC l H 2l- (wherein M and l are as defined above),
R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
A is a carbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or a phosphorus atom,
B is ═O or ═NR 13 (wherein R 13 is a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. ) And
D is —O—, —S— or —NR 14 — (where R 14 is a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms). 20 aryl groups),
a is 0 to 2 and b is 0 to 4, provided that when A is a carbon atom, 2a + b is 3, when A is a nitrogen atom, 2a + b is 2, and when A is a sulfur atom, 2a + b is 1 The organic silicon compound according to claim 1, wherein 3 or 5 and A is a phosphorus atom, 2a + b is 2 or 4.
前記Mが−O−であることを特徴とする請求項3又は4に記載の有機ケイ素化合物。   The organosilicon compound according to claim 3 or 4, wherein M is -O-. 前記R1、R2及びR3は、少なくとも一つが−O−Cl2l−R9(ここで、R9及びlは上記と同義である)で表され、その他が−O−Cl2l+1(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R4が−Cl2l−(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R5が炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることを特徴とする請求項3又は5に記載の有機ケイ素化合物。
At least one of R 1 , R 2 and R 3 is represented by —O—C 1 H 2 1 —R 9 (where R 9 and 1 are as defined above), and the other is —O—C 1. H 2l + 1 (where l is as defined above),
R 4 is represented by —C 1 H 2l — (wherein l is as defined above),
The organosilicon according to claim 3 or 5, wherein R 5 is a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Compound.
前記R1、R2及びR3は、少なくとも一つが−O−Cl2l−NR1011(ここで、R10、R11及びlは上記と同義である)で表され、
前記R5が炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることを特徴とする請求項3、5又は6に記載の有機ケイ素化合物。
At least one of R 1 , R 2 and R 3 is represented by —O—C 1 H 2 1 —NR 10 R 11 (where R 10 , R 11 and 1 are as defined above),
The R 5 is a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, according to claim 3, 5 or 6. Organosilicon compounds.
前記Wが−NR10−(ここで、R10は上記と同義である)で表され、
前記R15及びR16がそれぞれ独立して−O−Cl2l−(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R17は−O−Cl2l−R9(ここで、R9及びlは上記と同義である)で表され、
前記R4が−Cl2l−(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R5が炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることを特徴とする請求項4又は5に記載の有機ケイ素化合物。
W is represented by —NR 10 — (wherein R 10 is as defined above),
R 15 and R 16 are each independently represented by —O—C 1 H 2l — (wherein l is as defined above),
R 17 is represented by —O— Cl H 2l —R 9 (wherein R 9 and l are as defined above),
R 4 is represented by —C 1 H 2l — (wherein l is as defined above),
The organosilicon according to claim 4 or 5, wherein R 5 is a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Compound.
前記Wが−O−又は−CR1011−(ここで、R10及びR11は上記と同義である)で表され、
前記R15及びR16がそれぞれ独立して−O−Cl2l−(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R17は−O−Cl2l−NR1011(ここで、R10、R11及びlは上記と同義である)で表され、
前記R4が−Cl2l−(ここで、lは上記と同義である)で表され、
前記R5が炭素数1〜20の直鎖アルキル基、炭素数3〜20の分岐アルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることを特徴とする請求項4又は5に記載の有機ケイ素化合物。
W is represented by —O— or —CR 10 R 11 — (wherein R 10 and R 11 are as defined above),
R 15 and R 16 are each independently represented by —O—C 1 H 2l — (wherein l is as defined above),
R 17 is represented by —O—C 1 H 2 1 —NR 10 R 11 (where R 10 , R 11 and l are as defined above),
R 4 is represented by —C 1 H 2l — (wherein l is as defined above),
The organosilicon according to claim 4 or 5, wherein R 5 is a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Compound.
天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分(A)に対して、無機充填剤(B)と請求項1〜9のいずれかに記載の有機ケイ素化合物(C)とを配合してなるゴム組成物。   An inorganic filler (B) and the organosilicon compound (C) according to any one of claims 1 to 9 are blended with a rubber component (A) made of natural rubber and / or a diene synthetic rubber. Rubber composition. 前記天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分(A)100質量部に対して、前記無機充填剤(B)5〜140質量部を配合してなり、
更に、前記有機ケイ素化合物(C)を、前記無機充填剤(B)の配合量の1〜20質量%含むことを特徴とする請求項10に記載のゴム組成物。
To 100 parts by mass of the rubber component (A) composed of the natural rubber and / or diene synthetic rubber, 5 to 140 parts by mass of the inorganic filler (B)
Furthermore, 1-20 mass% of the compounding quantity of the said inorganic filler (B) is included for the said organosilicon compound (C), The rubber composition of Claim 10 characterized by the above-mentioned.
前記無機充填剤(B)がシリカ又は水酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項10に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 10, wherein the inorganic filler (B) is silica or aluminum hydroxide. 前記シリカのBET表面積が40〜350m2/gであることを特徴とする請求項12に記載のゴム組成物。 The rubber composition according to claim 12, wherein the silica has a BET surface area of 40 to 350 m 2 / g. 請求項10〜13のいずれかに記載のゴム組成物を用いたタイヤ。   A tire using the rubber composition according to claim 10. 請求項1〜9のいずれかに記載の有機ケイ素化合物を含むプライマー組成物。   The primer composition containing the organosilicon compound in any one of Claims 1-9. 請求項1〜9のいずれかに記載の有機ケイ素化合物を含む塗料組成物。   The coating composition containing the organosilicon compound in any one of Claims 1-9. 請求項1〜9のいずれかに記載の有機ケイ素化合物を含む接着剤。   The adhesive agent containing the organosilicon compound in any one of Claims 1-9.
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