JP2012224768A - Rubber composition for tire, and pneumatic tire - Google Patents

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Masako Iwamoto
雅子 岩本
Yuko Hinohara
祐子 日野原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire, capable of being well balancedly improved in low fuel cost and wet grip performance.SOLUTION: The rubber composition for a tire contains: a copolymer which is obtained by copolymerizing 1,3-butadiene, a compound represented by formula (I) (wherein Rto Rare a hydrocarbon group, and r is an integer) and a styrenic compound having a specific substituent, and whose terminal is modified with a modifier having a functional group containing at least one atom selected from the group consisting of nitrogen, oxygen and silicon; and a modified natural rubber having a phosphorus content of ≤200 ppm.

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及び該タイヤ用ゴム組成物を含む空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a tire rubber composition and a pneumatic tire including the tire rubber composition.

近年省資源、省エネルギー、加えて、環境保護の立場から、排出炭酸ガスの低減に対する社会的要求が強まっている。自動車に対しても排出炭酸ガスの低減を目的として、自動車の軽量化、電気エネルギーの利用等の様々な対応策が検討されている。 In recent years, from the standpoint of resource saving, energy saving, and environmental protection, social demands for reduction of carbon dioxide emissions have increased. Various countermeasures such as reducing the weight of automobiles and using electric energy have been studied for the purpose of reducing carbon dioxide emissions from automobiles.

自動車の共通の課題として、タイヤの転がり抵抗改善による低燃費性の向上が必要とされており、更に自動車に対しては、走行時の安全性向上の要求も強まっている。これら自動車の低燃費性及び安全性は使用されるタイヤの性能に負うところが大きく、自動車用のタイヤに対しては、低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性、耐久性の改善要求が強まっている。これらのタイヤ特性は、タイヤの構造・使用材料等種々の要素に左右されるが、特に路面に接するトレッド部分に用いるゴム組成物の性能に大きく左右される。このため、タイヤ用ゴム組成物の技術的改良が多く検討・提案され、実用化されている。 As a common problem for automobiles, it is necessary to improve fuel efficiency by improving the rolling resistance of tires, and further, there is an increasing demand for automobiles to improve safety during driving. The fuel efficiency and safety of these automobiles depend largely on the performance of the tires used, and the demand for improvements in fuel economy, wet grip performance, handling stability, and durability has been increasing for automobile tires. Yes. These tire characteristics depend on various factors such as the structure and materials used of the tire, but in particular, greatly depend on the performance of the rubber composition used for the tread portion in contact with the road surface. For this reason, many technical improvements of rubber compositions for tires have been studied and proposed and put into practical use.

例えば、タイヤトレッドゴムの性能として、低燃費性向上にはヒステリシスロスが小さいこと、ウェットグリップ性能向上にはウェットスキッド抵抗性が高いことが要求されている。しかしながら、低ヒステリシスロスと高ウェットスキッド抵抗性との関係は相反するものであり、一つだけの性能向上では問題点の解決は難しいのが現状である。タイヤ用ゴム組成物の改良の代表的な手法は、使用する原材料の改良であり、スチレンブタジエンゴムやブタジエンゴムに代表される原料ゴムの構造の改良、カーボンブラック、シリカ等の補強用充填剤、加硫剤、可塑剤等の構造や組成の改良が行われている。 For example, the tire tread rubber is required to have low hysteresis loss for improving fuel efficiency and high wet skid resistance for improving wet grip performance. However, the relationship between low hysteresis loss and high wet skid resistance is contradictory, and it is difficult to solve the problem with only one performance improvement. A typical technique for improving the rubber composition for tires is to improve the raw materials used, improving the structure of the raw rubber typified by styrene butadiene rubber and butadiene rubber, reinforcing fillers such as carbon black and silica, Improvements in the structure and composition of vulcanizing agents and plasticizers have been made.

低燃費性及びウェットグリップ性能をバランス良く改善する方法として、充填剤としてシリカを用いる方法が挙げられるが、シリカは自己凝集性が強く、分散が困難であるという点で改善の余地がある。また、特許文献1では、窒素原子及びケイ素原子を含む特定の化合物で末端変性されたスチレンブタジエンゴムと脂肪族カルボン酸亜鉛塩などとを配合し、低燃費性及びウェットグリップ性能に優れたゴム組成物を得る方法が記載されているが、他の方法の提供も求められている。 As a method for improving fuel economy and wet grip performance in a well-balanced manner, there is a method using silica as a filler. Silica has strong self-aggregation property and there is room for improvement in that it is difficult to disperse. In Patent Document 1, a styrene butadiene rubber terminal-modified with a specific compound containing a nitrogen atom and a silicon atom and an aliphatic carboxylic acid zinc salt are blended, and a rubber composition excellent in fuel efficiency and wet grip performance is obtained. Although a method for obtaining an object is described, provision of other methods is also sought.

特開2010−111754号公報JP 2010-111754 A

本発明は、前記課題を解決し、低燃費性及びウェットグリップ性能をバランス良く向上できるタイヤ用ゴム組成物、及び該タイヤ用ゴム組成物をタイヤの各部材(特に、トレッド)に用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems and can improve the fuel economy and wet grip performance in a well-balanced manner, and a pneumatic composition using the tire rubber composition for each member (particularly, tread) of the tire. The object is to provide a tire.

本発明は、1,3−ブタジエン、下記一般式(I)で表される化合物、及び下記一般式(II)で表される化合物を共重合して得られ、末端が窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも1種の原子を含む官能基を有する変性剤で変性され、重量平均分子量Mwが1.0×10〜2.5×10である共重合体と、リン含有量が200ppm以下である改質天然ゴムとを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。

Figure 2012224768
(式中、R〜Rは、炭化水素基を表す。rは整数を表す。)
Figure 2012224768
(式中、R及びRは、炭化水素基を表す。R及びRは互いに結合していてもよい。Rは水素原子又は炭化水素基を表す。) The present invention is obtained by copolymerizing 1,3-butadiene, a compound represented by the following general formula (I), and a compound represented by the following general formula (II), and the terminal is formed from nitrogen, oxygen and silicon. A copolymer having a weight average molecular weight Mw of 1.0 × 10 5 to 2.5 × 10 6 and modified with a modifier having a functional group containing at least one atom selected from the group consisting of phosphorus and The present invention relates to a tire rubber composition containing a modified natural rubber in an amount of 200 ppm or less.
Figure 2012224768
(Wherein, R 1 to R 3 are, .r representing the hydrocarbon radical is an integer.)
Figure 2012224768
(In the formula, R 4 and R 5 represent a hydrocarbon group. R 4 and R 5 may be bonded to each other. R 6 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group.)

上記共重合体が、少なくとも上記1,3−ブタジエン、上記一般式(I)で表される化合物、及び上記一般式(II)で表される化合物とともに、スチレンを共重合して得られることが好ましい。 The copolymer may be obtained by copolymerizing styrene together with at least the 1,3-butadiene, the compound represented by the general formula (I), and the compound represented by the general formula (II). preferable.

上記一般式(I)中、R、R及びRで表される炭化水素基の炭素数が1〜10、rが1〜30の整数、上記一般式(II)中、R、R及びRで表される炭化水素基の炭素数が1〜10であることが好ましい。 In the above general formula (I), the hydrocarbon group represented by R 1 , R 2 and R 3 has an integer of 1 to 10 carbon atoms and r is an integer of 1 to 30; in the above general formula (II), R 4 , it is preferable carbon number of the hydrocarbon group represented by R 5 and R 6 are 1-10.

上記共重合体における上記一般式(I)で表される化合物の含有量が0.05〜35質量%、上記一般式(II)で表される化合物の含有量が0.05〜35質量%であることが好ましい。 The content of the compound represented by the general formula (I) in the copolymer is 0.05 to 35% by mass, and the content of the compound represented by the general formula (II) is 0.05 to 35% by mass. It is preferable that

上記変性剤が下記一般式(III)又は下記一般式(IV)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2012224768
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。R10及びR11は、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。nは整数を表す。)
Figure 2012224768
(式中、R12、R13及びR14は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。R15は、環状エーテル基を表す。p及びqは整数を表す。) The modifying agent is preferably a compound represented by the following general formula (III) or the following general formula (IV).
Figure 2012224768
(Wherein R 7 , R 8 and R 9 are the same or different and each represents an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, a carboxyl group, a mercapto group, or a derivative thereof. R 10 and R 11 are the same or different. And represents a hydrogen atom or an alkyl group, and n represents an integer.)
Figure 2012224768
(In formula, R <12> , R <13> and R < 14 > are the same or different, and represent an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, a carboxyl group, a mercapto group, or derivatives thereof. R < 15 > represents a cyclic ether group. p and q represent integers.)

上記改質天然ゴムの窒素含有量が0.3質量%以下であることが好ましい。 The nitrogen content of the modified natural rubber is preferably 0.3% by mass or less.

上記タイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分100質量%中、上記共重合体の含有量が5質量%以上、上記改質天然ゴムの含有量が10質量%以上であることが好ましい。 The tire rubber composition preferably contains 5% by mass or more of the copolymer and 10% by mass or more of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component.

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。 The present invention also relates to a pneumatic tire produced using the rubber composition.

本発明によれば、1,3−ブタジエン及び特定の化合物を共重合して得られ、末端が特定の変性剤で変性され、重量平均分子量Mwが特定の範囲内である共重合体と、リン含有量が特定量以下である改質天然ゴムとを含むタイヤ用ゴム組成物であるので、低燃費性及びウェットグリップ性能をバランス良く向上できる。該ゴム組成物をタイヤの各部材(特に、トレッド)に使用することにより、上記性能に優れた空気入りタイヤを提供することができる。 According to the present invention, a copolymer obtained by copolymerizing 1,3-butadiene and a specific compound, having a terminal modified with a specific modifier, and having a weight average molecular weight Mw within a specific range; Since it is a rubber composition for tires containing a modified natural rubber whose content is not more than a specific amount, fuel economy and wet grip performance can be improved in a well-balanced manner. By using the rubber composition for each member (particularly, tread) of the tire, a pneumatic tire having excellent performance can be provided.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、1,3−ブタジエン、上記一般式(I)で表される化合物、及び上記一般式(II)で表される化合物を共重合して得られ、末端が窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも1種の原子を含む官能基を有する変性剤で変性され、重量平均分子量Mwが1.0×10〜2.5×10である共重合体と、リン含有量が200ppm以下である改質天然ゴム(HPNR)とを含む。 The rubber composition for tires of the present invention is obtained by copolymerizing 1,3-butadiene, a compound represented by the above general formula (I), and a compound represented by the above general formula (II). Co-modified with a modifier having a functional group containing at least one atom selected from the group consisting of nitrogen, oxygen and silicon and having a weight average molecular weight Mw of 1.0 × 10 5 to 2.5 × 10 6 A polymer and a modified natural rubber (HPNR) having a phosphorus content of 200 ppm or less.

上記共重合体は、上記一般式(I)で表される化合物、上記一般式(II)で表される化合物で主鎖が変性されていると共に、上記変性剤により少なくとも一方の末端が変性されているため、上記化合物(特に、上記化合物中に含まれる酸素原子)とフィラーとの相互作用、及び上記変性剤とフィラーとの相互作用が生じ、フィラーの分散性が向上するとともに、共重合体の動きが拘束される。その結果、ヒステリシスロスが低減して低燃費性が改善でき、また、良好なウェットグリップ性能も得られ、これらの性能を相乗的に改善できる。 In the copolymer, the main chain is modified with the compound represented by the general formula (I) and the compound represented by the general formula (II), and at least one terminal is modified by the modifying agent. Therefore, the interaction between the compound (especially the oxygen atom contained in the compound) and the filler and the interaction between the modifier and the filler occurs, and the dispersibility of the filler is improved and the copolymer The movement of is restrained. As a result, hysteresis loss can be reduced, fuel efficiency can be improved, and good wet grip performance can be obtained, and these performances can be improved synergistically.

また、天然ゴム(NR)中に含まれるリン脂質を低減、除去した改質天然ゴム(好ましくはタンパク質やゲル分も除去した改質天然ゴム)は、発熱しにくい性質があるため、NRの使用に比べて、更なる低燃費化を図ることができる。また、ウェットグリップ性能の向上も図ることができる。 In addition, modified natural rubber with reduced or removed phospholipids contained in natural rubber (NR) (preferably modified natural rubber from which proteins and gels have also been removed) has the property of not generating heat. Compared with, it is possible to further reduce fuel consumption. In addition, the wet grip performance can be improved.

更に、本発明では、上記共重合体と、上記改質天然ゴムとを併用することにより、低燃費性、ウェットグリップ性能を相乗的に改善できる。 Furthermore, in the present invention, by using the copolymer and the modified natural rubber in combination, low fuel consumption and wet grip performance can be synergistically improved.

(共重合体)
本明細書において「共重合体」は、ゴム成分に含まれる概念として記載する。
上記共重合体は、少なくとも1,3−ブタジエン、下記一般式(I)で表される化合物、及び下記一般式(II)で表される化合物を共重合して得られ、末端が窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも1種の原子を含む官能基を有する変性剤で変性されている。

Figure 2012224768
(式中、R〜Rは、炭化水素基を表す。rは整数を表す。)
Figure 2012224768
(式中、R及びRは、炭化水素基を表す。R及びRは互いに結合していてもよい。Rは水素原子又は炭化水素基を表す。) (Copolymer)
In the present specification, the “copolymer” is described as a concept included in the rubber component.
The copolymer is obtained by copolymerizing at least 1,3-butadiene, a compound represented by the following general formula (I), and a compound represented by the following general formula (II), the terminal of which is nitrogen, oxygen And a modifier having a functional group containing at least one atom selected from the group consisting of silicon and silicon.
Figure 2012224768
(Wherein, R 1 to R 3 are, .r representing the hydrocarbon radical is an integer.)
Figure 2012224768
(In the formula, R 4 and R 5 represent a hydrocarbon group. R 4 and R 5 may be bonded to each other. R 6 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group.)

一般式(I)のR及びRで表される炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましい。炭素数が10を超えると、高コストになる傾向がある。得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、炭素数は、好ましくは1〜8、より好ましくは1〜6、更に好ましくは1〜3である。 The hydrocarbon group represented by R 1 and R 2 in the general formula (I) preferably has 1 to 10 carbon atoms. If the carbon number exceeds 10, the cost tends to be high. The number of carbon atoms is preferably 1-8, more preferably 1-6, and still more preferably 1-3, because the resulting copolymer is highly effective in improving fuel economy and wet grip performance.

一般式(I)のR及びRで表される炭化水素基としては、例えば、アルキレン基などの2価の脂肪族炭化水素基、アリーレン基などの2価の芳香族炭化水素基などが挙げられる。得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、R及びRは、アルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基がより好ましい。なお、R及びRは同一であっても異なってもよい。
また、rが2以上の場合、それぞれのRは、同一であっても異なってもよい。
Examples of the hydrocarbon group represented by R 1 and R 2 in the general formula (I) include a divalent aliphatic hydrocarbon group such as an alkylene group and a divalent aromatic hydrocarbon group such as an arylene group. Can be mentioned. R 1 and R 2 are preferably an alkylene group, more preferably a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, and an isopropylene group, because the resulting copolymer has high fuel economy and wet grip performance improvement effect. preferable. R 1 and R 2 may be the same or different.
When r is 2 or more, each R 2 may be the same or different.

一般式(I)のRで表される炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましい。炭素数が10を超えると、高コストになる傾向がある。得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、炭素数は、好ましくは1〜8、より好ましくは1〜6である。 The hydrocarbon group represented by R 3 in the general formula (I) preferably has 1 to 10 carbon atoms. If the carbon number exceeds 10, the cost tends to be high. The number of carbon atoms is preferably 1-8, more preferably 1-6, from the viewpoint that the resulting copolymer is highly effective in improving fuel economy and wet grip performance.

一般式(I)のRで表される炭化水素基としては、例えば、アルキル基などの1価の脂肪族炭化水素基、アリール基などの1価の芳香族炭化水素基などが挙げられる。得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、Rは、アルキル基が好ましく、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−ブチル基がより好ましく、n−ブチル基が更に好ましい。 Examples of the hydrocarbon group represented by R 3 in the general formula (I) include a monovalent aliphatic hydrocarbon group such as an alkyl group and a monovalent aromatic hydrocarbon group such as an aryl group. R 3 is preferably an alkyl group from the viewpoint of high fuel economy and wet grip performance improvement effect by the obtained copolymer, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, An isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group are more preferable, and an n-butyl group is still more preferable.

一般式(I)のr(整数)としては、1〜30が好ましい。更には、rは1〜20がより好ましく、1〜15が更に好ましく、5〜12が特に好ましい。rが30を超えると、コストが増大する。 As r (integer) of general formula (I), 1-30 are preferable. Further, r is more preferably 1-20, further preferably 1-15, and particularly preferably 5-12. If r exceeds 30, the cost increases.

また、得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、一般式(I)で表される化合物のなかでも、下記一般式(I−I)で表される化合物が好ましい。

Figure 2012224768
(上記一般式(I−I)中のR〜R及びrは、上記一般式(I)中のR〜R及びrと同様である。) Further, among the compounds represented by the general formula (I), the compound represented by the following general formula (I-I) is highly effective in improving fuel economy and wet grip performance due to the obtained copolymer. Compounds are preferred.
Figure 2012224768
(R 1 to R 3 and r in the general formula (I-I) is the same as R 1 to R 3 and r in the general formula (I).)

一般式(I)で表される化合物は、公知の方法で合成できる。例えば、強塩基の存在下、ハロゲン化アルキルスチレンとポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルとを反応させることにより得られる。具体的には、溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミドを使用して、水素化ナトリウムの存在下、ハロゲン化アルキルスチレン(例えば、4−クロロメチルスチレン)とポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル(トリエチレングリコールモノブチルエーテルなど)とを反応させることにより得られる。一般式(I)で表される化合物は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 The compound represented by the general formula (I) can be synthesized by a known method. For example, it can be obtained by reacting a halogenated alkylstyrene with a polyalkylene glycol monoalkyl ether in the presence of a strong base. Specifically, using N, N-dimethylformamide as a solvent, a halogenated alkylstyrene (for example, 4-chloromethylstyrene) and a polyalkylene glycol monoalkyl ether (triethylene glycol monoalkyl ether) in the presence of sodium hydride. And butyl ether). The compound represented by general formula (I) may be used independently and may combine 2 or more types.

上記共重合体における上記一般式(I)で表される化合物の含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、また、好ましくは35質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下、特に好ましくは5質量%以下、最も好ましくは2質量%以下である。0.05質量%未満では低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が得られにくく、一方、35質量%を超えると高コストになる傾向がある。 The content of the compound represented by the general formula (I) in the copolymer is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and preferably 35% by mass or less. More preferably, it is 20 mass% or less, More preferably, it is 15 mass% or less, Especially preferably, it is 5 mass% or less, Most preferably, it is 2 mass% or less. If it is less than 0.05% by mass, it is difficult to obtain an effect of improving fuel economy and wet grip performance, while if it exceeds 35% by mass, the cost tends to be high.

一般式(II)のR及びRで表される炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましい。炭素数が10を超えると、高コストになる傾向がある。得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、炭素数は、好ましくは1〜8、より好ましくは1〜6である。 The hydrocarbon group represented by R 4 and R 5 in the general formula (II) preferably has 1 to 10 carbon atoms. If the carbon number exceeds 10, the cost tends to be high. The number of carbon atoms is preferably 1-8, more preferably 1-6, from the viewpoint that the resulting copolymer is highly effective in improving fuel economy and wet grip performance.

一般式(II)のR及びRで表される炭化水素基としては、例えば、Rと同様のものが挙げられる。また、R及びRが互いに結合した炭化水素基としては、例えば、R及びRが連結して形成されるエチレン基などのアルキレン基などが挙げられる。なお、R及びRが連結して形成される炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8、更に好ましくは1〜6、特に好ましくは1〜4である。得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、R及びRは、アルキル基、アルキレン基が好ましく、n−ブチル基、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、エチレン基がより好ましい。なお、R及びRは同一であっても異なってもよい。R及びRは、互いに結合していることが好ましい。 Examples of the hydrocarbon group represented by R 4 and R 5 in the general formula (II) include those similar to R 3 . Examples of the hydrocarbon group in which R 4 and R 5 are bonded to each other include alkylene groups such as an ethylene group formed by connecting R 4 and R 5 . In addition, the carbon number of the hydrocarbon group formed by connecting R 4 and R 5 is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, still more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 4. . R 4 and R 5 are preferably an alkyl group or an alkylene group, and n-butyl group, methyl group, ethyl group, n- A propyl group, an isopropyl group, and an ethylene group are more preferable. R 4 and R 5 may be the same or different. R 4 and R 5 are preferably bonded to each other.

一般式(II)のRで表される炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましい。炭素数が10を超えると、高コストになる傾向がある。得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、炭素数は、好ましくは1〜6、より好ましくは1〜4である。 The hydrocarbon group represented by R 6 in the general formula (II) preferably has 1 to 10 carbon atoms. If the carbon number exceeds 10, the cost tends to be high. The number of carbon atoms is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, from the viewpoint that the resulting copolymer is highly effective in improving fuel economy and wet grip performance.

一般式(II)のRで表される炭化水素基としては、Rと同様のものが挙げられる。得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、Rは、水素原子であることが好ましい。 Examples of the hydrocarbon group represented by R 6 in the general formula (II) include those similar to R 3 . R 6 is preferably a hydrogen atom from the viewpoint that the resulting copolymer is highly effective in improving fuel economy and wet grip performance.

また、得られる共重合体による低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が高いという点から、一般式(II)で表される化合物のなかでも、下記一般式(II−I)で表される化合物が好ましい。

Figure 2012224768
(上記一般式(II−I)中のR〜Rは、上記一般式(II)中のR〜Rと同様である。) Further, among the compounds represented by the general formula (II), the compound represented by the following general formula (II-I) is highly effective in improving fuel economy and wet grip performance by the obtained copolymer. Compounds are preferred.
Figure 2012224768
(R 4 to R 6 in the general formula (II-I) is the same as R 4 to R 6 in the general formula (II).)

一般式(II)で表される化合物は、ビニルベンズアルデヒド(例えば、4−ビニルベンズアルデヒド)を公知の方法でアセタール化することにより得られる。その具体例としては、4−ビニルベンズアルデヒドジブチルアセタール、4−ビニルベンズアルデヒドエチレンアセタール、4−ビニルベンズアルデヒドジメチルアセタール、4−ビニルベンズアルデヒドジエチルアセタール、4−ビニルベンズアルデヒドジ−n−プロピルアセタール、4−ビニルベンズアルデヒドジイソプロピルアセタール、3−ビニルベンズアルデヒドジブチルアセタールなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 The compound represented by the general formula (II) can be obtained by acetalizing vinylbenzaldehyde (for example, 4-vinylbenzaldehyde) by a known method. Specific examples thereof include 4-vinylbenzaldehyde dibutyl acetal, 4-vinylbenzaldehyde ethylene acetal, 4-vinylbenzaldehyde dimethyl acetal, 4-vinylbenzaldehyde diethyl acetal, 4-vinylbenzaldehyde di-n-propyl acetal, 4-vinylbenzaldehyde diisopropyl. Examples include acetal and 3-vinylbenzaldehyde dibutyl acetal. These may be used alone or in combination of two or more.

上記共重合体における上記一般式(II)で表される化合物の含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、また、好ましくは35質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下、特に好ましくは5質量%以下、最も好ましくは2質量%以下である。0.05質量%未満では低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が得られにくく、一方、35質量%を超えると高コストになる傾向がある。 The content of the compound represented by the general formula (II) in the copolymer is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and preferably 35% by mass or less. More preferably, it is 20 mass% or less, More preferably, it is 15 mass% or less, Especially preferably, it is 5 mass% or less, Most preferably, it is 2 mass% or less. If it is less than 0.05% by mass, it is difficult to obtain an effect of improving fuel economy and wet grip performance, while if it exceeds 35% by mass, the cost tends to be high.

上記共重合体は、少なくとも上記1,3−ブタジエン、上記一般式(I)で表される化合物、及び上記一般式(II)で表される化合物とともにスチレンを共重合して得られるものであってもよい。上記共重合体がスチレンを含有する場合、スチレン含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上であり、また、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。5質量%未満ではウェットグリップ性能が悪化する傾向があり、一方、40質量%を超えると低燃費性が悪化する傾向がある。 The copolymer is obtained by copolymerizing styrene with at least the 1,3-butadiene, the compound represented by the general formula (I), and the compound represented by the general formula (II). May be. When the copolymer contains styrene, the styrene content is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less. More preferably, it is 25 mass% or less. If it is less than 5% by mass, the wet grip performance tends to deteriorate, whereas if it exceeds 40% by mass, the fuel efficiency tends to deteriorate.

上記共重合体における1,3−ブタジエンの含有量は特に限定されず、他の成分の含有量に合わせて適宜調整すればよいが、好ましくは40質量%以上、より好ましくは60質量%以上であり、また、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下、更に好ましくは80質量%以下である。上記範囲内であれば、本発明の効果が良好に得られる。 The content of 1,3-butadiene in the copolymer is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the content of other components, but is preferably 40% by mass or more, more preferably 60% by mass or more. In addition, it is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, and further preferably 80% by mass or less. If it is in the said range, the effect of this invention will be acquired favorably.

上記共重合体における一般式(I)で表される化合物、一般式(II)で表される化合物、1,3−ブタジエン及びスチレンの含有量は、後述する実施例の方法で測定できる。 The content of the compound represented by the general formula (I), the compound represented by the general formula (II), 1,3-butadiene and styrene in the copolymer can be measured by the method of Examples described later.

<変性剤>
上記共重合体は、少なくとも一方の末端が、窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも1種の原子を含む官能基を有する変性剤で変性されている。
<Modifier>
In the copolymer, at least one terminal is modified with a modifier having a functional group containing at least one atom selected from the group consisting of nitrogen, oxygen and silicon.

上記官能基としては、例えばアミノ基、アミド基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトリル基、ピリジル基等が挙げられる。なかでも、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという点から、アミノ基(好ましくはアルキルアミノ基、より好ましくはジアルキルアミノ基)、アルコキシシリル基、エーテル基が好ましい。 Examples of the functional group include amino group, amide group, alkoxysilyl group, isocyanate group, imino group, imidazole group, urea group, ether group, carbonyl group, carboxyl group, hydroxyl group, nitrile group, and pyridyl group. . Of these, an amino group (preferably an alkylamino group, more preferably a dialkylamino group), an alkoxysilyl group, and an ether group are preferable from the viewpoint that the effect of improving fuel economy and wet grip performance is great.

上記変性剤としては、例えば3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、1−(4−N,Nジメチルアミノフェニル)−1−フェニルエチレン、1,1−ジメトキシトリメチルアミン、1,2−ビス(トリクロロシリル)エタン、1,3,5−トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ジアミノブタン、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−グリシジル−4−(2−ピリジル)ピペラジン、1−グリシジル−4−フェニルピペラジン、1−グリシジル−4−メチルピベラジン、1−グリシジル−4−メチルホモピベラジン、1−グリシジルヘキサメチレンイミン、11−アミノウンデシルトリエトキシシラン、11−アミノウンデシルトリメトキシシラン、1−ベンジル−4−グリシジルピペラジン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(4−モルフォリノジチオ)ベンゾチアゾール、2−(6−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−(トリエトキシシリルエチル)ピリジン、2−(トリメトキシシリルエチル)ピリジン、2−(2−ピリジルエチル)チオプロピルトリメトキシシラン、2−(4−ピリジルエチル)チオプロビルトリメトキシシラン、2,2−ジエトキシ−1,6−ジアザ−2−シラシクロオクタン、2,2−ジメトキシ−1,6−ジアザ−2−シラシクロオクタン、2,3−ジクロロ−1,4−ナフトキノン、2,4−ジニトロベンゼンスルホニルクロライド、2,4−トリレンジイソシアナート、2−(4−ピリジルエチル)トリエトキシシラン、2−(4−ピリジルエチル)トリメトキシシラン、2−シアノエチルトリエトキシシラン、2−トリブチルスタニル−1,3−ブタジエン、2−(トリメトキシシリルエチル)ピリジン、2−ビニルピリジン、2−(4−ピリジルエチル)トリエトキシシラン、2−(4−ピリジルエチル)トリメトキシシラン、2−ラウリルチオエチルフェニルケトン、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−(1,3−ジメチルブチリデン)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(1,3−ジメチルブチリデン)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン、3−(m−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−(N−メチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、3−(N−メチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−(N−アリルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3,4−ジアミノ安息香酸、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリス(メトキシジエトキシ)シラン、3−アミノプロピルジイソプロピルエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、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トリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−ジエトキシ(メチル)シリルプロピル無水コハク酸、3−(N,N−ジエチルアミノプロピル)トリエトキシシラン、3−(N,N−ジエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン、3−(N,N−ジメチルアミノプロピル)ジエトキシメチルシラン、3−(N,N−ジメチルアミノプロピル)トリエトキシシラン、3−(N,N−ジメチルアミノプロピル)トリメトキシシラン、3−トリエトキシシリルプロピル無水コハク酸、3−トリエトキシシリルプロピル無水酢酸、3−トリフェノキシシリルプロピル無水コハク酸、3−トリフェノキシシリルプロピル無水酢酸、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−ヘキサメチレンイミノプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、(3−トリエトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン、(3−トリメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4’−(イミダゾール−1−イル)−アセトフェノン、4−[3−(N,N−ジグリシジルアミノ)プロピル]モルホリン、4−グリシジル−2,2,6,6−テトラメチルピベリジニルオキシ、4−アミノブチルトリエトキシシラン、4−ビニルピリジン、4−モルホリノアセトフェノン、4−モルホリノベンゾフェノン、m−アミノフェニルトリメトキシシラン、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−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリメトキシシリル)−1−プロパンアミン、N−(1−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−(2−アミノエチル)−3−アミノブロピルメチルジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−11−アミノウンデシルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−11−アミノウンデシルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノイソブチルメチルジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノイソブチルメチルジメトキシシラン、N−(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)サクシンイミド、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−トリエトキシシリルプロピル)ピロール、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)ピロール、N−3−[アミノ(ポリプロピレンオキシ)]アミノプロピルトリメトキシシラン、N−[5−(トリエトキシシリル)−2−アザ−1−オキソペンチル]カプロラクタム、N−[5−(トリメトキシシリル)−2−アザ−1−オキソペンチル]カプロラクタム、N−(6−アミノヘキシル)アミノメチルトリエトキシシラン、N−(6−アミノヘキシル)アミノメチルトリメトキシシラン、N−アリル−アザ−2,2−ジエトキシシラシクロペンタン、N−アリル−アザ−2,2−ジメトキシシラシクロペンタン、N−(シクロヘキシルチオ)フタルイミド、N−n−ブチル−アザ−2,2−ジエトキシシラシクロペンタン、N−n−ブチル−アザ−2,2−ジメトキシシラシクロペンタン、N,N,N’,N’−テトラエチルアミノベンゾフェノン、N,N,N’,N’−テトラメチルチオ尿素、N,N,N’,N’−テトラメチル尿素、N,N’−エチレン尿素、N,N’−ジエチルアミノベンゾフェノン、N,N’−ジエチルアミノベンゾフェノン、N,N’−ジエチルアミノベンゾフラン、N,N’−ジエチルカルバミン酸メチル、N,N’−ジエチル尿素、(N,N−ジエチル−3−アミノプロピル)トリエトキシシラン、(N,N−ジエチル−3−アミノプロピル)トリメトキシシラン、N,N−ジオクチル−N’−トリエトキシシリルプロピルウレア、N,N−ジオクチル−N’−トリメトキシシリルプロピルウレア、N,N−ジエチルカルバミン酸メチル、N,N−ジグリシジルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチル−o−トルイジン、N,N−ジメチルアミノスチレン、N,N−ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N−エチルアミノイソブチルトリエトキシシラン、N−エチルアミノイソブチルトリメトキシシラン、N−エチルアミノイソブチルメチルジエトキシシラン、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−シクロヘキシルアミノプロピルトリエトキシシラン、N−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−ビニルベンジルアザシクロヘプタン、N−フェニルピロリドン、N−フェニルアミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニルアミノメチルトリエトキシシラン、N−フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、n−ブチルアミノプロピルトリエトキシシラン、n−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−メチル−2−ピペリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、N−メチルインドリノン、N−メチルピロリドン、p−(2−ジメチルアミノエチル)スチレン、p−アミノフェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、(アミノエチルアミノ)−3−イソブチルジエトキシシラン、(アミノエチルアミノ)−3−イソブチルジメトキシシラン、(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリエトキシシラン、(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメトキシシラン、アクリル酸、アジピン酸ジエチル、アセタミドプロピルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノベンゾフェノン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリメトキシシラン、エチレンオキシド、オクタデシルジメチル(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロリド、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリセロールトリステアレート、クロロトリエトキシシラン、クロロプロピルトリエトキシシラン、クロロポリジメチルシロキサン、クロロメチルジフェノキシシラン、ジアリルジフェニルスズ、ジエチルアミノメチルトリエトキシシラン、ジエチルアミノメチルトリメトキシシラン、ジエチル(グリシジル)アミン、ジエチルジチオカルバミン酸2−ベンゾチアゾイルエステル、ジエトキシジクロロシラン、(シクロヘキシルアミノメチル)トリエトキシシラン、(シクロヘキシルアミノメチル)トリメトキシシラン、ジグリシジルポリシロキサン、ジクロロジフェノキシシラン、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジビニルベンゼン、ジフェニルカルボジイミド、ジフェニルシアナミド、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェノキシメチルクロロシラン、ジブチルジクロロスズ、ジメチル(アセトキシ−メチルシロキサン)ポリジメチルシロキサン、ジメチルアミノメチルトリエトキシシラン、ジメチルアミノメチルトリメトキシシラン、ジメチル(メトキシ−メチルシロキサン)ポリジメチルシロキサン、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルエチレン尿素、ジメチルジクロロシラン、ジメチルスルホモイルクロライド、シルセスキオキサン、ソルビタントリオレイン酸エステル、ソルビタンモノラウリン酸エステル、チタンテトラキス(2−エチルヘキシオキシド)、テトラエトキシシラン、テトラグリシジル−1、3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラフェノキシシラン、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)シアヌレート、トリフェニルホスフェート、トリフェノキシクロロシラン、トリフェノキシメチルケイ素、トリフェノキシメチルシラン、二酸化炭素、ビス(トリエトキシシリルプロピル)アミン、ビス(トリメトキシシリルプロピル)アミン、ビス[3−(トリエトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、ビス[3−(トリエトキシシリル)プロピル]ウレア、ビス[(トリメトキシシリル)プロピル]ウレア、ビス(2−ヒドロキシメチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス(2−ヒドロキシメチル)−3−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ビス(2−エチルヘキサノエート)スズ、ビス(2−メチルブトキシ)メチルクロロシラン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル、ビス(メチルジエトキシシリルプロピル)アミン、ビス(メチルジメトキシシリルプロピル)−N−メチルアミン、ヒドロキシメチルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−エチルヘキシルオキシ)シラン、ビニルベンジルジエチルアミン、ビニルベンジルジメチルアミン、ビニルベンジルトリブチルスズ、ビニルベンジルピペリジン、ビニルベンジルピロリジン、ピロリジン、フェニルイソシアナート、フェニルイソチオシアナート、(フェニルアミノメチル)メチルジメトキシシラン、(フェニルアミノメチル)メチルジエトキシシラン、フタル酸アミド、ヘキサメチレンジイソシアナート、ベンジリデンアニリン、ポリジフェニルメタンジイソシアネート、ポリジメチルシロキサン、メチル−4−ピリジルケトン、メチルカプロラクタム、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、ラウリルチオプロピオン酸メチル、四塩化ケイ素等があげられる。
Examples of the modifier include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 1- (4-N, Ndimethylaminophenyl) -1-phenylethylene, 1,1- Dimethoxytrimethylamine, 1,2-bis (trichlorosilyl) ethane, 1,3,5-tris (3-triethoxysilylpropyl) isocyanurate, 1,3,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-propanediamine, 1,4-diaminobutane, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4,5-dihydroimidazole, 1-glycidyl- 4- (2-pyridyl) piperazine, 1-glycidyl-4-phenylpiperazine, 1-glycidyl -4-methylpiverazine, 1-glycidyl-4-methylhomopiverazine, 1-glycidylhexamethyleneimine, 11-aminoundecyltriethoxysilane, 11-aminoundecyltrimethoxysilane, 1-benzyl-4-glycidylpiperazine 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (4-morpholinodithio) benzothiazole, 2- (6-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 2- (triethoxy Silylethyl) pyridine, 2- (trimethoxysilylethyl) pyridine, 2- (2-pyridylethyl) thiopropyltrimethoxysilane, 2- (4-pyridylethyl) thioprovir trimethoxysilane, 2,2-diethoxy- 1,6-diaza-2-silacyclooctane, 2 2-dimethoxy-1,6-diaza-2-silacyclooctane, 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone, 2,4-dinitrobenzenesulfonyl chloride, 2,4-tolylene diisocyanate, 2- (4 -Pyridylethyl) triethoxysilane, 2- (4-pyridylethyl) trimethoxysilane, 2-cyanoethyltriethoxysilane, 2-tributylstannyl-1,3-butadiene, 2- (trimethoxysilylethyl) pyridine, 2 -Vinylpyridine, 2- (4-pyridylethyl) triethoxysilane, 2- (4-pyridylethyl) trimethoxysilane, 2-laurylthioethylphenylketone, 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (triethoxy) silane , 3- (1,3-Dimethylbutylidene) aminopropyltriethoxysilane Lan, 3- (1,3-dimethylbutylidene) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane, 3- (m-aminophenoxy) propyltrimethoxysilane, 3- (N , N-dimethylamino) propyltriethoxysilane, 3- (N, N-dimethylamino) propyltrimethoxysilane, 3- (N-methylamino) propyltriethoxysilane, 3- (N-methylamino) propyltrimethoxy Silane, 3- (N-allylamino) propyltrimethoxysilane, 3,4-diaminobenzoic acid, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyl Tris (methoxydiethoxy) silane, 3-amino Propyldiisopropylethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane 3-diethoxy (methyl) silylpropyl succinic anhydride, 3- (N, N-diethylaminopropyl) triethoxysilane, 3- (N, N-diethylaminopropyl) trimethoxysilane, 3- (N, N-dimethylamino) Propyl) diethoxymethylsilane, 3- (N, N-dimethylaminopropyl) triethoxysilane, 3- (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane, 3-triethoxysilylpropyl succinic anhydride, 3-tri Toxisilylpropyl acetic anhydride, 3-triphenoxysilylpropyl succinic anhydride, 3-triphenoxysilylpropyl acetic anhydride, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-hexamethyleneiminopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyl Trimethoxysilane, (3-triethoxysilylpropyl) diethylenetriamine, (3-trimethoxysilylpropyl) diethylenetriamine, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4′- (Imidazol-1-yl) -acetophenone, 4- [3- (N, N-diglycidylamino) propyl] morpholine, 4-glycidyl-2,2,6,6-tetramethylpiberidinyloxy, 4- amino Butyltriethoxysilane, 4-vinylpyridine, 4-morpholinoacetophenone, 4-morpholinobenzophenone, m-aminophenyltrimethoxysilane, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1- Propanamine, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (trimethoxysilyl) -1-propanamine, N- (1-methylethylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltri Ethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-a Noethyl) -11-aminoundecyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -11-aminoundecyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminoisobutylmethyldiethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminoisobutylmethyldimethoxysilane, N- (3-diethoxymethylsilylpropyl) succinimide, N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole, N- (3 -Triethoxysilylpropyl) pyrrole, N- (3-trimethoxysilylpropyl) pyrrole, N-3- [amino (polypropyleneoxy)] aminopropyltrimethoxysilane, N- [5- (triethoxysilyl) -2- Aza-1-oxopentyl] caprolactam, N- [5- (trimethoxy) Silyl) -2-aza-1-oxopentyl] caprolactam, N- (6-aminohexyl) aminomethyltriethoxysilane, N- (6-aminohexyl) aminomethyltrimethoxysilane, N-allyl-aza-2, 2-diethoxysilacyclopentane, N-allyl-aza-2,2-dimethoxysilacyclopentane, N- (cyclohexylthio) phthalimide, Nn-butyl-aza-2,2-diethoxysilacyclopentane, N -N-butyl-aza-2,2-dimethoxysilacyclopentane, N, N, N ', N'-tetraethylaminobenzophenone, N, N, N', N'-tetramethylthiourea, N, N, N ' , N′-tetramethylurea, N, N′-ethyleneurea, N, N′-diethylaminobenzophenone, N, N′-diethylaminobenzopheno N, N′-diethylaminobenzofuran, methyl N, N′-diethylcarbamate, N, N′-diethylurea, (N, N-diethyl-3-aminopropyl) triethoxysilane, (N, N-diethyl) -3-aminopropyl) trimethoxysilane, N, N-dioctyl-N′-triethoxysilylpropylurea, N, N-dioctyl-N′-trimethoxysilylpropylurea, methyl N, N-diethylcarbamate, N , N-diglycidylcyclohexylamine, N, N-dimethyl-o-toluidine, N, N-dimethylaminostyrene, N, N-diethylaminopropylacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, N-ethylaminoisobutyltriethoxy Silane, N-ethylaminoisobutyltrimethoxysilane, -Ethylaminoisobutylmethyldiethoxysilane, N-oxydiethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N-cyclohexylaminopropyltriethoxysilane, N-cyclohexylaminopropyltrimethoxysilane, N-methylaminopropylmethyldimethoxysilane, N -Methylaminopropylmethyldiethoxysilane, N-vinylbenzylazacycloheptane, N-phenylpyrrolidone, N-phenylaminopropyltriethoxysilane, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, N-phenylaminomethyltriethoxysilane, N -Phenylaminomethyltrimethoxysilane, n-butylaminopropyltriethoxysilane, n-butylaminopropyltrimethoxysilane, N-methylaminopropyltri Ethoxysilane, N-methylaminopropyltrimethoxysilane, N-methyl-2-piperidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, N-methylindolinone, N-methylpyrrolidone, p- ( 2-dimethylaminoethyl) styrene, p-aminophenyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, (aminoethylamino) -3-isobutyldiethoxysilane, (amino Ethylamino) -3-isobutyldimethoxysilane, (aminoethylaminomethyl) phenethyltriethoxysilane, (aminoethylaminomethyl) phenethyltrimethoxysilane, acrylic acid, diethyl adipate, acetamidopropyltrimethoxysilane, amino Enyltrimethoxysilane, aminobenzophenone, ureidopropyltriethoxysilane, ureidopropyltrimethoxysilane, ethylene oxide, octadecyldimethyl (3-trimethoxysilylpropyl) ammonium chloride, glycidoxypropyltriethoxysilane, glycidoxypropyltrimethoxysilane , Glycerol tristearate, chlorotriethoxysilane, chloropropyltriethoxysilane, chloropolydimethylsiloxane, chloromethyldiphenoxysilane, diallyldiphenyltin, diethylaminomethyltriethoxysilane, diethylaminomethyltrimethoxysilane, diethyl (glycidyl) amine, diethyl Dithiocarbamic acid 2-benzothiazoyl ester, diethoxydichlorosilane, ( (Cyclohexylaminomethyl) triethoxysilane, (cyclohexylaminomethyl) trimethoxysilane, diglycidylpolysiloxane, dichlorodiphenoxysilane, dicyclohexylcarbodiimide, divinylbenzene, diphenylcarbodiimide, diphenylcyanamide, diphenylmethane diisocyanate, diphenoxymethylchlorosilane, dibutyldichloro Tin, dimethyl (acetoxy-methylsiloxane) polydimethylsiloxane, dimethylaminomethyltriethoxysilane, dimethylaminomethyltrimethoxysilane, dimethyl (methoxy-methylsiloxane) polydimethylsiloxane, dimethylimidazolidinone, dimethylethyleneurea, dimethyldichlorosilane , Dimethylsulfoyl chloride, silsesquioxane , Sorbitan trioleate, sorbitan monolaurate, titanium tetrakis (2-ethylhexoxide), tetraethoxysilane, tetraglycidyl-1, 3-bisaminomethylcyclohexane, tetraphenoxysilane, tetramethylthiuram disulfide, tetramethoxy Silane, triethoxyvinylsilane, tris (3-trimethoxysilylpropyl) cyanurate, triphenyl phosphate, triphenoxychlorosilane, triphenoxymethylsilicon, triphenoxymethylsilane, carbon dioxide, bis (triethoxysilylpropyl) amine, bis (tri Methoxysilylpropyl) amine, bis [3- (triethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] Range amine, bis [3- (triethoxysilyl) propyl] urea, bis [(trimethoxysilyl) propyl] urea, bis (2-hydroxymethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, bis (2-hydroxymethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, bis (2-ethylhexanoate) tin, bis (2-methylbutoxy) methylchlorosilane, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bisdiethylaminobenzophenone, bisphenol A diglycidyl Ether, bisphenoxyethanol fluorenediglycidyl ether, bis (methyldiethoxysilylpropyl) amine, bis (methyldimethoxysilylpropyl) -N-methylamine, hydroxymethyltriethoxysilane, vinyltri (2-ethylhexyloxy) silane, vinylbenzyldiethylamine, vinylbenzyldimethylamine, vinylbenzyltributyltin, vinylbenzylpiperidine, vinylbenzylpyrrolidine, pyrrolidine, phenyl isocyanate, phenylisothiocyanate, (phenylaminomethyl) methyldimethoxysilane, ( Phenylaminomethyl) methyldiethoxysilane, phthalic acid amide, hexamethylene diisocyanate, benzylidene aniline, polydiphenylmethane diisocyanate, polydimethylsiloxane, methyl-4-pyridyl ketone, methylcaprolactam, methyltriethoxysilane, methyltriphenoxysilane, Examples include methyl lauryl thiopropionate and silicon tetrachloride.

低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという点から、上記変性剤としては、下記一般式(III)又は下記一般式(IV)で表される化合物が好ましく、下記一般式(III)で表される化合物がより好ましい。また、上記一般式(I)のrが5〜12で、上記一般式(II)のR及びRが互いに結合しており、上記変性剤が下記一般式(III)で表される化合物である場合の共重合体を配合した場合、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が特に大きい。

Figure 2012224768
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基(−COOH)、メルカプト基(−SH)又はこれらの誘導体を表す。R10及びR11は、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。nは整数を表す。)
Figure 2012224768
(式中、R12、R13及びR14は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基(−COOH)、メルカプト基(−SH)又はこれらの誘導体を表す。R15は、環状エーテル基を表す。p及びqは整数を表す。) From the viewpoint that the effect of improving fuel economy and wet grip performance is great, the modifier is preferably a compound represented by the following general formula (III) or the following general formula (IV), The compounds represented are more preferred. In addition, a compound in which r in the general formula (I) is 5 to 12, R 4 and R 5 in the general formula (II) are bonded to each other, and the modifier is represented by the following general formula (III) When the copolymer is blended, the effect of improving fuel economy and wet grip performance is particularly great.
Figure 2012224768
(Wherein R 7 , R 8 and R 9 are the same or different and represent an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, a carboxyl group (—COOH), a mercapto group (—SH) or a derivative thereof. R 10 And R 11 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group, and n represents an integer.)
Figure 2012224768
(In formula, R <12> , R <13> and R < 14 > are the same or different and represent an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, a carboxyl group (-COOH), a mercapto group (-SH), or these derivatives. R < 15 >. Represents a cyclic ether group, and p and q represent an integer.)

上記一般式(III)で表される化合物において、R、R及びRのアルキル基としては、例えば、メチル基等の炭素数1〜4のアルキル基(好ましくは炭素数1〜3)等が挙げられる。R、R及びRのアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4)等が挙げられる。なお、アルコキシ基には、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基も含まれる。R、R及びRのシリルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜20の脂肪族基、芳香族基が置換したシリルオキシ基(トリメチルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基等)等が挙げられる。 In the compound represented by the general formula (III), examples of the alkyl group for R 7 , R 8 and R 9 include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group (preferably having 1 to 3 carbon atoms). Etc. Examples of the alkoxy group of R 7 , R 8 and R 9 include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms) such as a methoxy group. . The alkoxy group includes a cycloalkoxy group and an aryloxy group. Examples of the silyloxy group for R 7 , R 8, and R 9 include a silyloxy group substituted with an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms or an aromatic group (such as a trimethylsilyloxy group or a tribenzylsilyloxy group). .

上記一般式(III)で表される化合物において、R10及びR11のアルキル基としては、例えば、上記アルキル基(R、R及びRのアルキル基)と同様の基を挙げることができる。 In the compound represented by the general formula (III), examples of the alkyl group of R 10 and R 11 include the same groups as the alkyl groups (alkyl groups of R 7 , R 8 and R 9 ). it can.

低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという理由から、R、R及びRとしては、アルコキシ基が好ましく、R10及びR11としては、アルキル基が好ましい。 R 7 , R 8 and R 9 are preferably an alkoxy group, and R 10 and R 11 are preferably an alkyl group because the fuel efficiency and the effect of improving wet grip performance are great.

n(整数)としては、入手容易性という理由から0〜5が好ましい。更には、nは2〜4がより好ましく、3が最も好ましい。nが6以上であるとコストが増大する。 n (integer) is preferably 0 to 5 for the reason of availability. Furthermore, n is more preferably 2 to 4, and most preferably 3. If n is 6 or more, the cost increases.

上記一般式(III)で表される化合物の具体例としては、上記変性剤として例示した3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。なかでも、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルトリメトキシシランが好ましい。 Specific examples of the compound represented by the general formula (III) include 3- (N, N-dimethylamino) propyltriethoxysilane and 3- (N, N-dimethylamino) propyltrimethyl exemplified as the modifier. And methoxysilane. Of these, 3- (N, N-dimethylamino) propyltrimethoxysilane is preferable.

上記一般式(IV)で表される化合物において、R12、R13及びR14は、上記一般式(III)で表される化合物におけるR、R及びRと同様である。R12、R13及びR14としては、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという理由から、アルコキシ基が好ましい。 In the compound represented by the general formula (IV), R 12 , R 13 and R 14 are the same as R 7 , R 8 and R 9 in the compound represented by the general formula (III). As R 12 , R 13, and R 14 , an alkoxy group is preferable because the effect of improving fuel economy and wet grip performance is great.

上記一般式(IV)で表される化合物において、R15の環状エーテル基としては、例えば、オキシラン基等のエーテル結合を1つ有する環状エーテル基、ジオキソラン基等のエーテル結合を2つ有する環状エーテル基、トリオキサン基等のエーテル結合を3つ有する環状エーテル基等が挙げられる。なかでも、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が大きいという点から、エーテル結合を1つ有する環状エーテル基が好ましく、オキシラン基がより好ましい。環状エーテル基の炭素数は、好ましくは2〜7、より好ましくは2〜4である。また、環状エーテル基は環骨格内に不飽和結合を有していないことが好ましい。 In the compound represented by the general formula (IV), examples of the cyclic ether group represented by R 15 include a cyclic ether group having one ether bond such as an oxirane group and a cyclic ether group having two ether bonds such as a dioxolane group. And cyclic ether groups having three ether bonds such as a trioxane group. Among these, a cyclic ether group having one ether bond is preferable, and an oxirane group is more preferable because the effect of improving fuel economy and wet grip performance is great. Carbon number of a cyclic ether group becomes like this. Preferably it is 2-7, More preferably, it is 2-4. The cyclic ether group preferably has no unsaturated bond in the ring skeleton.

p(整数)としては、入手容易性、反応性という理由から0〜5が好ましい。更には、pは2〜4がより好ましく、3が最も好ましい。pが6以上であるとコストが増大する。 The p (integer) is preferably 0 to 5 for reasons of availability and reactivity. Further, p is more preferably from 2 to 4, and most preferably 3. If p is 6 or more, the cost increases.

q(整数)としては、入手容易性、反応性という理由から0〜5が好ましい。更には、qは1〜3がより好ましく、1が最も好ましい。qが6以上であるとコストが増大する。 q (integer) is preferably 0 to 5 for reasons of availability and reactivity. Furthermore, q is more preferably 1 to 3, and most preferably 1. If q is 6 or more, the cost increases.

上記一般式(IV)で表される化合物の具体例としては、上記変性剤として例示した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等が挙げられる。なかでも、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。 Specific examples of the compound represented by the general formula (IV) include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane exemplified as the modifier. Of these, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane is preferable.

上記一般式(III)又は(IV)で表される化合物以外の好適な変性剤として、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、四塩化ケイ素などを挙げることもできる。 Examples of suitable modifiers other than the compound represented by the general formula (III) or (IV) include N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole, silicon tetrachloride and the like. .

<共重合体の製造方法>
上記共重合体は、例えば、1,3−ブタジエン、一般式(I)で表される化合物、及び一般式(II)で表される化合物と、必要に応じてスチレンとを共重合し、得られた共重合体の少なくとも一方の末端に上記変性剤を反応させることにより製造でき、具体的には、以下の製造方法で製造できる。
<Method for producing copolymer>
The copolymer is obtained by, for example, copolymerizing 1,3-butadiene, a compound represented by the general formula (I), and a compound represented by the general formula (II) with styrene as necessary. It can manufacture by making the said modifier react with the at least one terminal of the obtained copolymer, Specifically, it can manufacture with the following manufacturing methods.

《重合方法》
上記共重合体の重合方法については特に制限はなく、溶液重合法、気相重合法、バルク重合法のいずれも用いることができるが、特に一般式(I)で表される化合物、一般式(II)で表される化合物の安定性の観点から、溶液重合法が好ましい。また、重合形式は、回分式及び連続式のいずれであってもよい。
<Polymerization method>
The polymerization method of the copolymer is not particularly limited, and any of a solution polymerization method, a gas phase polymerization method, and a bulk polymerization method can be used. In particular, the compound represented by the general formula (I), the general formula ( From the viewpoint of the stability of the compound represented by II), the solution polymerization method is preferred. Moreover, any of a batch type and a continuous type may be sufficient as the superposition | polymerization form.

溶液重合法を用いた場合には、溶液中のモノマー濃度(スチレン、1,3−ブタジエン、一般式(I)で表される化合物、一般式(II)で表される化合物などの合計)は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。溶液中のモノマー濃度が5質量%未満では、得られる共重合体の量が少なく、高コストになる傾向がある。また、溶液中のモノマー濃度は、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。溶液中のモノマー濃度が50質量%を超えると、溶液粘度が高くなりすぎて撹拌が困難となり、重合しにくくなる傾向がある。 When the solution polymerization method is used, the monomer concentration in the solution (the total of styrene, 1,3-butadiene, the compound represented by the general formula (I), the compound represented by the general formula (II), etc.) is , Preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. When the monomer concentration in the solution is less than 5% by mass, the amount of the copolymer obtained is small and the cost tends to be high. The monomer concentration in the solution is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less. If the monomer concentration in the solution exceeds 50% by mass, the solution viscosity becomes too high, stirring becomes difficult, and polymerization tends to be difficult.

《アニオン重合における重合開始剤》
アニオン重合を行う場合、重合開始剤としては特に制限はないが、有機リチウム化合物が好ましく用いられる。上記有機リチウム化合物としては、炭素数2〜20のアルキル基を有するものが好ましく、例えばエチルリチウム、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−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、シクロヘキシルリチウム、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などが挙げられるが、これらの中で、入手容易性、安全性などの観点からn−ブチルリチウム又はsec−ブチルリチウムが好ましい。
<< Polymerization initiator in anionic polymerization >>
When anionic polymerization is performed, the polymerization initiator is not particularly limited, but an organic lithium compound is preferably used. As the organic lithium compound, those having an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms are preferable. For example, ethyl lithium, n-propyl lithium, isopropyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, tert- Octyl lithium, n-decyl lithium, phenyl lithium, 2-naphthyl lithium, 2-butyl-phenyl lithium, 4-phenyl-butyl lithium, cyclohexyl lithium, cyclopentyl lithium, reaction products of diisopropenylbenzene and butyl lithium, etc. Among these, n-butyllithium or sec-butyllithium is preferable from the viewpoints of availability and safety.

《アニオン重合の方法》
上記有機リチウム化合物を重合開始剤として用い、アニオン重合によって共重合体を製造する方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、反応に不活性な有機溶剤、例えば脂肪族、脂環族、芳香族炭化水素化合物などの炭化水素系溶剤中において、ブチルリチウムなどを重合開始剤とし、必要に応じてランダマイザーの存在下で、1,3−ブタジエン、一般式(I)で表される化合物、及び一般式(II)で表される化合物と、必要に応じてスチレンなどとをアニオン重合させればよい。なお、アニオン重合後に、必要に応じて、公知の老化防止剤や、重合反応を停止する目的でアルコールなどを加えてもよい。
<Method of anionic polymerization>
There is no restriction | limiting in particular as a method of manufacturing a copolymer by anionic polymerization using the said organolithium compound as a polymerization initiator, A conventionally well-known method can be used. Specifically, in an organic solvent inert to the reaction, for example, a hydrocarbon solvent such as an aliphatic, alicyclic, or aromatic hydrocarbon compound, butyl lithium or the like is used as a polymerization initiator, and a randomizer is used as necessary. 1,3-butadiene, the compound represented by the general formula (I), and the compound represented by the general formula (II) may be anionically polymerized with styrene, if necessary. In addition, after anionic polymerization, you may add a well-known anti-aging agent and alcohol etc. for the purpose of stopping a polymerization reaction as needed.

《アニオン重合における炭化水素系溶剤》
上記炭化水素系溶剤としては、炭素数3〜8のものが好ましく、例えばプロパン、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、1−ブテン、イソブテン、トランス−2−ブテン、シス−2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどを挙げることができる。
<< Hydrocarbon solvents in anionic polymerization >>
The hydrocarbon solvent is preferably one having 3 to 8 carbon atoms, such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, n-hexane, cyclohexane, propene, 1-butene, isobutene and trans-2. -Butene, cis-2-butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and the like.

《アニオン重合におけるランダマイザー》
また、上記ランダマイザーとは、共重合体中の共役ジエン部分のミクロ構造制御(例えば、ブタジエンにおける1、2−結合の増加など)や、共重合体におけるモノマー単位の組成分布の制御(例えば、ブタジエン−スチレン共重合体におけるブタジエン単位、スチレン単位のランダム化など)などの作用を有する化合物のことである。このランダマイザーとしては、特に制限はなく、従来ランダマイザーとして一般に使用されている公知の化合物の中から任意のものを用いることができる。例えば、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、ピリジン、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などのエーテル類及び第三級アミン類などを挙げることができる。また、カリウム−t−アミレート、カリウム−t−ブトキシドなどのカリウム塩類、ナトリウム−t−アミレートなどのナトリウム塩類も用いることができる。
《Randomizer in anionic polymerization》
The randomizer is a microstructure control of a conjugated diene moiety in a copolymer (for example, an increase in 1,2-bonds in butadiene, etc.) and a control of the composition distribution of monomer units in the copolymer (for example, It is a compound having an action such as a butadiene unit, randomization of a styrene unit, etc. The randomizer is not particularly limited, and any known compound generally used as a conventional randomizer can be used. For example, dimethoxybenzene, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, bistetrahydrofurylpropane, triethylamine, pyridine, N-methylmorpholine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, 1,2-di Examples include ethers such as piperidinoethane and tertiary amines. Further, potassium salts such as potassium-t-amylate and potassium-t-butoxide, and sodium salts such as sodium-t-amylate can also be used.

ランダマイザーの使用量は、重合開始剤1モル当たり、0.01モル当量以上が好ましく、0.05モル当量以上がより好ましい。ランダマイザーの使用量が0.01モル当量未満では、添加効果が小さく、ランダム化しにくい傾向がある。また、ランダマイザーの使用量は、重合開始剤1モル当たり1000モル当量以下が好ましく、500モル当量以下がより好ましい。ランダマイザーの使用量が1000モル当量を超えると、モノマーの反応速度が大きく変化してしまい、逆にランダム化しにくくなる傾向がある。 The amount of randomizer used is preferably 0.01 molar equivalents or more, more preferably 0.05 molar equivalents or more per mole of the polymerization initiator. If the amount of randomizer used is less than 0.01 molar equivalent, the effect of addition tends to be small and it tends to be difficult to randomize. The amount of randomizer used is preferably 1000 molar equivalents or less, more preferably 500 molar equivalents or less per mole of the polymerization initiator. When the amount of the randomizer used exceeds 1000 molar equivalents, the monomer reaction rate changes greatly, and conversely, it tends to be difficult to randomize.

変性剤による変性方法としては特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、アニオン重合で主鎖が変性された共重合体を合成した後、該共重合体と変性剤とを接触させることにより、共重合体末端部のアニオンと変性剤の官能基とが反応し、共重合体末端部が変性される。その結果、主鎖及び末端が変性された共重合体が得られる。変性剤を反応させる量は、通常、共重合体100質量部に対して0.01〜10質量部とすればよい。上記共重合体は、少なくとも一方の末端が変性されていることが好ましく、両末端が変性されていることがより好ましい。 It does not specifically limit as the modification method by a modifier, A well-known method can be used. For example, after synthesizing a copolymer whose main chain is modified by anionic polymerization, the anion at the end of the copolymer reacts with the functional group of the modifying agent by bringing the copolymer into contact with the modifying agent. The terminal end of the copolymer is modified. As a result, a copolymer having a modified main chain and terminal is obtained. The amount of the modifier to be reacted is usually 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copolymer. The copolymer preferably has at least one terminal modified, and more preferably has both terminals modified.

本発明においては、上記変性剤による変性反応を行った後に、必要に応じて、公知の老化防止剤や、重合反応を停止する目的でアルコールなどを加えてもよい。 In the present invention, after carrying out the modification reaction with the above-mentioned modifier, a known anti-aging agent or alcohol may be added as necessary to stop the polymerization reaction.

上記共重合体の重量平均分子量Mwは、1.0×10〜2.5×10である。Mwが1.0×10未満の場合は低燃費性が悪くなる傾向があり、一方、Mwが2.5×10を超えると加工性が悪くなる傾向がある。Mwの下限は、好ましくは2.0×10以上、より好ましくは3.0×10以上であり、上限は、好ましくは1.5×10以下、より好ましくは1.0×10以下である。
なお、Mwは、重合時に使用する重合開始剤の量を変更するなどの方法により適宜調節することができ、後述の実施例の方法で測定できる。
The weight average molecular weight Mw of the copolymer is 1.0 × 10 5 to 2.5 × 10 6 . When Mw is less than 1.0 × 10 5, fuel economy tends to be poor, whereas when Mw exceeds 2.5 × 10 6 , workability tends to be deteriorated. The lower limit of Mw is preferably 2.0 × 10 5 or more, more preferably 3.0 × 10 5 or more, and the upper limit is preferably 1.5 × 10 6 or less, more preferably 1.0 × 10 6. It is as follows.
In addition, Mw can be adjusted suitably by methods, such as changing the quantity of the polymerization initiator used at the time of superposition | polymerization, and can be measured by the method of the below-mentioned Example.

ゴム成分100質量%中の共重合体の含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは8質量%以上である。5質量%未満であると、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が得られにくい傾向がある。また、共重合体の含有量は、好ましくは50質量%以下、より好ましくは35質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。50質量%を超えると、高コストになる傾向がある。 The content of the copolymer in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 8% by mass or more. If it is less than 5% by mass, there is a tendency that it is difficult to obtain an effect of improving fuel efficiency and wet grip performance. Further, the content of the copolymer is preferably 50% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, and still more preferably 25% by mass or less. When it exceeds 50 mass%, it tends to be expensive.

(改質天然ゴム(HPNR))
上記改質天然ゴム(HPNR)は、リン含有量が200ppm以下である。
200ppmを超えると、tanδが上昇して低燃費性が悪化したり、未加硫ゴムのムーニー粘度が上昇して加工性が悪化したり、ウェットグリップ性能が低下したりする傾向がある。該リン含有量は、150ppm以下が好ましく、100ppm以下がより好ましい。ここで、リン含有量は、たとえばICP発光分析等、従来の方法で測定することができる。リンは、リン脂質(リン化合物)に由来するものである。
(Modified natural rubber (HPNR))
The modified natural rubber (HPNR) has a phosphorus content of 200 ppm or less.
If it exceeds 200 ppm, tan δ will increase and fuel economy will deteriorate, the Mooney viscosity of the unvulcanized rubber will increase and processability will deteriorate, and wet grip performance will tend to decrease. The phosphorus content is preferably 150 ppm or less, and more preferably 100 ppm or less. Here, the phosphorus content can be measured by a conventional method such as ICP emission analysis. Phosphorus is derived from phospholipids (phosphorus compounds).

改質天然ゴムにおいて、窒素含有量は0.3質量%以下が好ましく、0.15質量%以下がより好ましく、0.10質量%以下が更に好ましい。窒素含有量が0.3質量%を超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇して加工性が悪化したり、低燃費性、ウェットグリップ性能が悪化したりする傾向がある。窒素含有量は、例えばケルダール法等、従来の方法で測定することができる。窒素は、蛋白質に由来するものである。 In the modified natural rubber, the nitrogen content is preferably 0.3% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or less, and further preferably 0.10% by mass or less. When the nitrogen content exceeds 0.3% by mass, the Mooney viscosity increases during storage and the processability tends to deteriorate, and the fuel economy and wet grip performance tend to deteriorate. The nitrogen content can be measured by a conventional method such as Kjeldahl method. Nitrogen is derived from protein.

リン含有量が100ppm以下、窒素含有量が0.15質量%以下(好ましくは0.10質量%以下)の改質天然ゴムと、上記一般式(II)のR及びRが互いに結合しており、上記変性剤が上記一般式(III)で表される化合物である場合の共重合体とを併用した場合、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が特に大きい。 A modified natural rubber having a phosphorus content of 100 ppm or less and a nitrogen content of 0.15% by mass or less (preferably 0.10% by mass or less) is bonded to R 4 and R 5 of the above general formula (II). When the modifier is a compound in the case where it is a compound represented by the above general formula (III), the effect of improving fuel economy and wet grip performance is particularly great.

改質天然ゴム中のゲル含有率は、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。20質量%を超えると、加工性が悪化したり、低燃費性、ウェットグリップ性能が悪化したりする傾向がある。ゲル含有率とは、非極性溶媒であるトルエンに対する不溶分として測定した値を意味し、以下においては単に「ゲル含有率」または「ゲル分」と称することがある。ゲル分の含有率の測定方法は次のとおりである。まず、天然ゴム試料を脱水トルエンに浸し、暗所に遮光して1週間放置後、トルエン溶液を1.3×10rpmで30分間遠心分離して、不溶のゲル分とトルエン可溶分とを分離する。不溶のゲル分にメタノールを加えて固形化した後、乾燥し、ゲル分の質量と試料の元の質量との比からゲル含有率が求められる。 The gel content in the modified natural rubber is preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less. If it exceeds 20% by mass, the processability tends to deteriorate, and the fuel economy and wet grip performance tend to deteriorate. The gel content means a value measured as an insoluble content with respect to toluene which is a nonpolar solvent, and may be simply referred to as “gel content” or “gel content” below. The measuring method of the content rate of a gel part is as follows. First, a natural rubber sample is soaked in dehydrated toluene, light-shielded in the dark and left for 1 week, and then the toluene solution is centrifuged at 1.3 × 10 5 rpm for 30 minutes to obtain an insoluble gel content and a toluene soluble content. Isolate. Methanol is added to the insoluble gel and solidified, and then dried, and the gel content is determined from the ratio between the mass of the gel and the original mass of the sample.

改質天然ゴムは、例えば、特開2010−138359号公報に記載の製法などで得られるが、なかでも、天然ゴムラテックスをケン化処理し、ケン化天然ゴムラテックスを調製する工程(A)、該ケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムをアルカリ処理する工程(B)、及びゴム中に含まれるリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄する工程(C)を含む製造方法で調製されるものが好ましい。該製法により、リン含有量を減量できる。また、酸で凝集させた際、残存する酸をアルカリ処理で中和することで、酸によるゴムの劣化を防ぐだけでなく、ゴム中の窒素含有量を一層低減できる。 The modified natural rubber can be obtained, for example, by the production method described in JP 2010-138359 A. Among them, the process (A) of preparing a saponified natural rubber latex by saponifying the natural rubber latex, A production method comprising a step (B) of subjecting the agglomerated rubber obtained by agglomerating the saponified natural rubber latex to an alkali treatment and a step (C) of washing until the phosphorus content contained in the rubber is 200 ppm or less. What is prepared is preferred. By this production method, the phosphorus content can be reduced. Further, when the acid is agglomerated with the acid, the remaining acid is neutralized with an alkali treatment to not only prevent the rubber from being deteriorated by the acid but also to further reduce the nitrogen content in the rubber.

上記製造方法において、ケン化処理は、天然ゴムラテックスに、アルカリと、必要に応じて界面活性剤を添加して所定温度で一定時間、静置することにより行うことができる。なお、必要に応じて撹拌等を行っても良い。上記製造方法によれば、天然ゴムのリン含有量、窒素含有量を抑えることができる。 In the production method described above, the saponification treatment can be performed by adding an alkali and, if necessary, a surfactant to natural rubber latex and allowing to stand at a predetermined temperature for a certain time. In addition, you may perform stirring etc. as needed. According to the above production method, the phosphorus content and nitrogen content of natural rubber can be suppressed.

天然ゴムラテックスとしては、生ラテックス、精製ラテックス、ハイアンモニアラテックスなどの従来公知のものを使用できる。ケン化処理に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アミン化合物等が挙げられ、特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。界面活性剤としては、公知の陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤が使用可能であり、なかでも、陰イオン性界面活性剤が好ましく、スルホン酸系の陰イオン性界面活性剤がより好ましい。 As the natural rubber latex, conventionally known latexes such as raw latex, purified latex, and high ammonia latex can be used. Examples of the alkali used for the saponification treatment include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and amine compounds, and sodium hydroxide and potassium hydroxide are particularly preferable. As the surfactant, known anionic surfactants, nonionic surfactants, and amphoteric surfactants can be used. Of these, anionic surfactants are preferred, and sulfonic acid anions are preferred. A surfactant is more preferable.

ケン化処理において、アルカリの添加量は適宜設定すればよいが、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、好ましくは0.1〜10質量部、より好ましくは5〜10質量部である。また、界面活性剤の添加量は、天然ゴムラテックスの固形分100重量部に対して、好ましくは0.01〜5質量部である。なお、ケン化処理の温度及び時間も適宜設定すればよく、通常は20〜70℃で1〜72時間程度である。 In the saponification treatment, the amount of alkali added may be appropriately set, but is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. . The addition amount of the surfactant is preferably 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by weight of the solid content of the natural rubber latex. The temperature and time of the saponification treatment may be set as appropriate, and is usually about 20 to 70 ° C. and about 1 to 72 hours.

ケン化反応終了後、反応により得られたケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムを、必要に応じて破砕し、次いで、得られた凝集ゴムや破砕ゴムとアルカリを接触させてアルカリ処理を行う。アルカリ処理により、ゴム中の窒素量などをより低減でき、本発明の効果が一層発揮される。凝集方法としては、例えば、ギ酸等の酸を添加する方法が挙げられる。アルカリ処理方法としては、ゴムとアルカリを接触させる方法であれば特に限定されず、例えば、凝集ゴムや破砕ゴムをアルカリに浸漬する方法などが挙げられる。アルカリ処理に使用できるアルカリとしては、例えば、上記ケン化処理におけるアルカリの他に、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、アンモニア水などが挙げられる。なかでも、本発明の効果に優れるという点から、炭酸ナトリウムが好ましい。 After completion of the saponification reaction, the agglomerated rubber obtained by agglomerating the saponified natural rubber latex obtained by the reaction is crushed as necessary, and then the obtained agglomerated rubber or crushed rubber is brought into contact with an alkali. Perform alkali treatment. By the alkali treatment, the amount of nitrogen in the rubber can be further reduced, and the effects of the present invention are further exhibited. Examples of the aggregation method include a method of adding an acid such as formic acid. The alkali treatment method is not particularly limited as long as it is a method in which a rubber and an alkali are brought into contact with each other. Examples of the alkali that can be used for the alkali treatment include potassium carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, and aqueous ammonia in addition to the alkali in the saponification treatment. Of these, sodium carbonate is preferred from the viewpoint of excellent effects of the present invention.

上記浸漬にてアルカリ処理する場合、好ましくは0.1〜5質量%、より好ましくは0.2〜3質量%の濃度のアルカリ水溶液にゴム(破砕ゴム)を浸漬することにより、処理できる。これにより、ゴム中の窒素量などを一層低減できる。 When the alkali treatment is performed by the immersion, the treatment can be performed by immersing rubber (crushed rubber) in an alkaline aqueous solution having a concentration of preferably 0.1 to 5 mass%, more preferably 0.2 to 3 mass%. Thereby, the amount of nitrogen in the rubber can be further reduced.

上記浸漬によりアルカリ処理する場合、アルカリ処理の温度は、適宜設定できるが、通常は20〜70℃が好ましい。また、アルカリ処理の時間は、処理温度にもよるが、十分な処理と生産性を併せ考慮すると1〜20時間が好ましく、2〜12時間がより好ましい。 When the alkali treatment is performed by the immersion, the temperature of the alkali treatment can be set as appropriate, but is usually preferably 20 to 70 ° C. The alkali treatment time depends on the treatment temperature, but is preferably 1 to 20 hours, more preferably 2 to 12 hours, considering sufficient treatment and productivity.

アルカリ処理後、洗浄処理を行うことにより、リン含有量を低減できる。洗浄処理としては、例えば、ゴム分を水で希釈して洗浄後、遠心分離処理する方法、静置してゴムを浮かせ、水相のみを排出して、ゴム分を取り出す方法が挙げられる。遠心分離する際は、まず天然ゴムラテックスのゴム分が5〜40質量%、好ましくは10〜30質量%となるように水で希釈する。次いで、5000〜10000rpmで1〜60分間遠心分離すればよく、所望のリン含有量になるまで洗浄を繰り返せばよい。また、静置してゴムを浮かせる場合も水の添加、攪拌を繰り返して、所望のリン含有量になるまで洗浄すればよい。洗浄処理終了後、乾燥することにより、上記改質天然ゴムが得られる。 Phosphorus content can be reduced by performing a washing treatment after the alkali treatment. Examples of the washing treatment include a method of diluting a rubber component with water and washing, followed by a centrifugal separation treatment, and a method of leaving the rubber to stand and discharging the aqueous phase and taking out the rubber component. When centrifuging, it is first diluted with water so that the rubber content of the natural rubber latex is 5 to 40% by mass, preferably 10 to 30% by mass. Then, it may be centrifuged at 5000 to 10000 rpm for 1 to 60 minutes, and washing may be repeated until a desired phosphorus content is obtained. Also, when the rubber is floated by standing, the addition of water and stirring may be repeated until the desired phosphorus content is obtained. After the washing treatment is completed, the modified natural rubber is obtained by drying.

ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上である。10質量%未満であると、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が得られにくい傾向がある。また、改質天然ゴムの含有量は、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。40質量%を超えると、ウェットグリップ性能が低下する傾向がある。 The content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more. If it is less than 10% by mass, there is a tendency that it is difficult to obtain an effect of improving fuel efficiency and wet grip performance. The content of the modified natural rubber is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less. If it exceeds 40% by mass, the wet grip performance tends to decrease.

上記共重合体、上記改質天然ゴム以外に使用できるゴム成分としては、ジエン系ゴムが挙げられる。ジエン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、ジエン系合成ゴムを使用でき、ジエン系合成ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)などが挙げられる。なかでも、低燃費性及びウェットグリップ性能をバランス良く示すことから、BR、SBRが好ましく、上記共重合体、上記改質天然ゴムと共にBR、SBRを併用することがより好ましい。これらのゴム成分は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 Examples of rubber components that can be used in addition to the copolymer and the modified natural rubber include diene rubbers. Natural rubber (NR) and diene synthetic rubber can be used as the diene rubber. Examples of the diene synthetic rubber include isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), and acrylonitrile butadiene. Examples thereof include rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), and butyl rubber (IIR). Among these, BR and SBR are preferable because of low fuel consumption and wet grip performance, and it is more preferable to use BR and SBR together with the copolymer and the modified natural rubber. These rubber components may be used alone or in combination of two or more.

ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上であり、また、好ましくは25質量%以下、より好ましくは15質量%以下である。上記範囲内であれば、低燃費性及びウェットグリップ性能がバランス良く得られる。 The content of BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and preferably 25% by mass or less, more preferably 15% by mass or less. Within the above range, low fuel consumption and wet grip performance can be obtained in a well-balanced manner.

ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上であり、また、好ましくは85質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは65質量%以下、特に好ましくは55質量%以下である。上記範囲内であれば、低燃費性及びウェットグリップ性能がバランス良く得られる。 The content of SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and preferably 85% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, still more preferably. 65% by mass or less, particularly preferably 55% by mass or less. Within the above range, low fuel consumption and wet grip performance can be obtained in a well-balanced manner.

(シリカ)
本発明のゴム組成物は、補強剤としてシリカを配合することが好ましい。上記共重合体によってシリカの分散が促進され、低燃費性及びウェットグリップ性能の向上効果を高めることができる。使用できるシリカとしては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。また、シリカは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(silica)
The rubber composition of the present invention preferably contains silica as a reinforcing agent. Dispersion of silica is promoted by the copolymer, and the effect of improving fuel economy and wet grip performance can be enhanced. Silica that can be used is not particularly limited, and those commonly used in the tire industry can be used. Silica may be used alone or in combination of two or more.

シリカのチッ素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは80m/g以上であり、また、好ましくは300m/g以下、より好ましくは250m/g以下である。チッ素吸着比表面積が50m/g未満のシリカでは補強効果が小さく耐摩耗性が低下する傾向があり、300m/gを超えるシリカでは分散性が悪く、ヒステリシスロスが増大し、低燃費性が低下する傾向がある。
なお、シリカのBET法によるチッ素吸着比表面積は、ASTM D3037−81に準拠した方法により測定することができる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 80 m 2 / g or more, and preferably 300 m 2 / g or less, more preferably 250 m 2 / g. It is as follows. Silica having a nitrogen adsorption specific surface area of less than 50 m 2 / g has a small reinforcing effect and tends to decrease the wear resistance, and silica exceeding 300 m 2 / g has poor dispersibility, increases hysteresis loss, and has low fuel consumption. Tends to decrease.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area by the BET method of a silica can be measured by the method based on ASTM D3037-81.

シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上であり、また、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下である。シリカの含有量が5質量部未満であると耐摩耗性が充分でない傾向があり、一方、シリカの含有量が150質量部を超えると、シリカが分散しにくくなり、加工性、低燃費性が悪化する傾向がある。 The content of silica is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. . If the silica content is less than 5 parts by mass, the wear resistance tends to be insufficient. On the other hand, if the silica content exceeds 150 parts by mass, the silica is difficult to disperse, and the workability and fuel efficiency are low. There is a tendency to get worse.

(シランカップリング剤)
本発明では、シリカとともに、シランカップリング剤を使用することが好ましい。シランカップリング剤としては特に限定されず、従来からタイヤ分野において汎用されているものを使用でき、例えば、スルフィド系、メルカプト系、ビニル系、アミノ系、グリシドキシ系、ニトロ系、クロロ系シランカップリング剤などが挙げられる。なかでも、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィドなどのスルフィド系を好適に使用できる。補強性改善効果などの点から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド及び3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィドが好ましい。これらのシランカップリング剤は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Silane coupling agent)
In the present invention, it is preferable to use a silane coupling agent together with silica. The silane coupling agent is not particularly limited, and those conventionally used in the tire field can be used. For example, sulfide-based, mercapto-based, vinyl-based, amino-based, glycidoxy-based, nitro-based, chloro-based silane coupling Agents and the like. Among them, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, etc. A sulfide system can be preferably used. From the viewpoint of the effect of improving reinforcing properties, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide and 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide are preferable. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上である。シランカップリング剤の含有量が1質量部未満では、未加硫ゴム組成物の粘度が高く、加工性が悪くなる傾向がある。また、シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対し、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。シランカップリング剤の含有量が20質量部を超えると、その含有量ほどのシランカップリング剤の配合効果が得られず、高コストになる傾向がある。 The content of the silane coupling agent is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica. When the content of the silane coupling agent is less than 1 part by mass, the viscosity of the unvulcanized rubber composition tends to be high, and the processability tends to deteriorate. Further, the content of the silane coupling agent is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of silica. When the content of the silane coupling agent exceeds 20 parts by mass, the blending effect of the silane coupling agent as much as the content cannot be obtained, and the cost tends to be high.

(老化防止剤)
本発明のゴム組成物は、老化防止剤を含むことができる。老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩、ワックスなどを適宜選択して使用することが可能である。
(Anti-aging agent)
The rubber composition of the present invention can contain an anti-aging agent. As the anti-aging agent, amine-based, phenol-based, and imidazole-based compounds, carbamic acid metal salts, waxes, and the like can be appropriately selected and used.

(軟化剤)
本発明のゴム組成物は、軟化剤を含むことができる。軟化剤としては、石油系軟化剤、脂肪油系軟化剤、脂肪酸などが挙げられる。軟化剤の含有量は、ウェットグリップ性能を低下させる危険性が少ないという理由から、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは100質量部以下である。
(Softener)
The rubber composition of the present invention can contain a softening agent. Examples of the softener include petroleum softeners, fatty oil softeners, fatty acids and the like. The content of the softening agent is preferably 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component because there is little risk of reducing wet grip performance.

(加硫剤)
本発明のゴム組成物は、加硫剤を含むことができる。加硫剤としては、有機過酸化物、硫黄系加硫剤などを使用できる。なかでも、本発明の効果が良好に得られるという点から、硫黄系加硫剤が好ましく、硫黄がより好ましい。
(Vulcanizing agent)
The rubber composition of the present invention can contain a vulcanizing agent. As the vulcanizing agent, an organic peroxide, a sulfur vulcanizing agent, or the like can be used. Of these, a sulfur-based vulcanizing agent is preferable and sulfur is more preferable from the viewpoint that the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.

(加硫促進剤)
本発明のゴム組成物は、加硫促進剤を含むことができる。加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、キサンテート系加硫促進剤などが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Vulcanization accelerator)
The rubber composition of the present invention can contain a vulcanization accelerator. Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, and xanthate vulcanization accelerators. Is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

(加硫助剤)
本発明のゴム組成物は、加硫助剤を含むことができる。加硫助剤としては、ステアリン酸、酸化亜鉛(亜鉛華)などを使用することができる。
(Vulcanization aid)
The rubber composition of the present invention can contain a vulcanization aid. As the vulcanization aid, stearic acid, zinc oxide (zinc white) or the like can be used.

(その他の成分)
本発明のゴム組成物には、その他の補強剤、各種オイル、可塑剤、カップリング剤などのタイヤ用又は一般のゴム組成物用に配合される各種配合剤及び添加剤を配合することができる。また、これらの配合剤、添加剤の含有量も一般的な量とすることができる。
(Other ingredients)
In the rubber composition of the present invention, various reinforcing agents, various oils, plasticizers, coupling agents, etc., various compounding agents and additives compounded for tires or general rubber compositions can be blended. . Moreover, the content of these compounding agents and additives can also be set to general amounts.

本発明のゴム組成物は、従来公知の製造方法により製造することができ、その製造方法が限定されるものではない。例えば、上記各成分をバンバリーミキサーや混練ロールなどの混練機を用いて、通常の方法及び条件で混練することによって製造することができる。 The rubber composition of the present invention can be produced by a conventionally known production method, and the production method is not limited. For example, it can be produced by kneading each of the above components using a kneading machine such as a Banbury mixer or a kneading roll under ordinary methods and conditions.

このようにして得られた本発明のゴム組成物を用いることで、低燃費性及びウェットグリップ性能がバランス良く改善された空気入りタイヤが得られる。上記ゴム組成物は、タイヤの各部材に使用でき、なかでも、トレッド、サイドウォールなどに好適に使用できる。 By using the rubber composition of the present invention thus obtained, a pneumatic tire having improved fuel economy and wet grip performance in a well-balanced manner can be obtained. The rubber composition can be used for each member of a tire, and in particular, can be suitably used for a tread, a sidewall, and the like.

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、上記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより空気入りタイヤを得る。
The pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition.
That is, by extruding a rubber composition containing the above components in accordance with the shape of a tread or the like at an unvulcanized stage, and molding it with a tire molding machine by a normal method along with other tire members, Form an unvulcanized tire. The unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a pneumatic tire.

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

以下、合成、重合、HPNR調製時に用いた各種薬品について、まとめて説明する。なお、薬品は必要に応じて定法に従い精製を行った。
天然ゴムラテックス:Muhibbah Lateks社から入手したフィールドラテックス
エマール−E27C:花王(株)製のエマール−E27C(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム)
NaOH:和光純薬工業(株)製
ギ酸:和光純薬工業(株)製
炭酸ナトリウム:和光純薬工業(株)製
DMF:関東化学(株)製N,N−ジメチルホルムアミド
水素化ナトリウム:関東化学(株)製
トリエチレングリコールモノブチルエーテル:関東化学(株)製
4−クロロメチルスチレン:和光純薬工業(株)製
オクタエチレングリコールモノブチルエーテル:アルドリッチ社製
トルエン:関東化学(株)製
4−ビニルベンズアルデヒド:シグマアルドリッチ社製
1−ブタノール:関東化学(株)製
p−トルエンスルホン酸:関東化学(株)製
t−ブチルカテコール:関東化学(株)製
エチレングリコール:関東化学(株)製
n−ヘキサン:関東化学(株)製
スチレン:関東化学(株)製
1,3−ブタジエン:東京化成工業(株)製
テトラメチルエチレンジアミン:関東化学(株)製
n−ブチルリチウム:関東化学(株)製の1.6M n−ブチルリチウムヘキサン溶液
2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール:大内新興化学工業(株)製のノクラック200
変性剤(1):アヅマックス(株)製の3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン
変性剤(2):アヅマックス(株)製の3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
Hereinafter, various chemicals used in the synthesis, polymerization, and HPNR preparation will be described together. In addition, the chemical | medical agent refine | purified according to the usual method as needed.
Natural rubber latex: Field latex Emar-E27C obtained from Muhibah Lateks, Inc. Emar-E27C (polyoxyethylene lauryl ether sulfate sodium) manufactured by Kao Corporation
NaOH: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Formic acid: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Sodium carbonate: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. DMF: Kanto Chemical Co., Ltd. N, N-dimethylformamide sodium hydride: Kanto Chemical Co., Ltd. Triethylene glycol monobutyl ether: Kanto Chemical Co., Ltd. 4-chloromethylstyrene: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Octaethylene glycol monobutyl ether: Aldrich Corporation Toluene: Kanto Chemical Co., Ltd. 4- Vinyl benzaldehyde: Sigma-Aldrich 1-butanol: Kanto Chemical Co., Ltd. p-toluenesulfonic acid: Kanto Chemical Co., Ltd. t-butylcatechol: Kanto Chemical Co., Ltd. Ethylene glycol: Kanto Chemical Co., Ltd. n -Hexane: styrene manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 1,3-butadiene manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: tetra manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Tylethylenediamine: n-butyllithium manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 1.6M n-butyllithium hexane solution 2,6-di-tert-butyl-p-cresol manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. Nocrack 200 manufactured by KK
Denaturant (1): 3- (N, N-dimethylamino) propyltrimethoxysilane manufactured by AMAX Co., Ltd. Modifier (2): 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane manufactured by AMAX Co., Ltd.

<HPNR(1)の調製>
天然ゴムラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000g(wet状態)に対し、10%エマール−E27C水溶液25gと40%NaOH水溶液50gを加え、室温で48時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。このラテックスに水を添加してゴム濃度15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり攪拌しながらギ酸を添加しpHを4.0に調整し、凝集させた。
凝集したゴムを粉砕し、それを1%炭酸ナトリウム水溶液に室温で5時間浸漬した後に引き上げ、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後90℃で4時間乾燥して固形ゴム(HPNR(1))を得た。
<Preparation of HPNR (1)>
After adjusting solid content concentration (DRC) of natural rubber latex to 30% (w / v), 25 g of 10% Emar-E27C aqueous solution and 50 g of NaOH aqueous solution are added to 1000 g of natural rubber latex (wet state), A saponification reaction was carried out at room temperature for 48 hours to obtain a saponified natural rubber latex. Water was added to this latex to dilute it to a rubber concentration of 15% (w / v), and then formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 for aggregation.
The agglomerated rubber is pulverized, dipped in a 1% aqueous sodium carbonate solution at room temperature for 5 hours, pulled up, repeatedly washed with 1000 ml of water, and then dried at 90 ° C. for 4 hours to obtain a solid rubber (HPNR (1)). It was.

<HPNR(2)の調製>
NaOH水溶液の添加量を25gに変更した以外はHPNR(1)と同様に、固形ゴム(HPNR(2))を得た。
<Preparation of HPNR (2)>
A solid rubber (HPNR (2)) was obtained in the same manner as HPNR (1) except that the amount of NaOH aqueous solution was changed to 25 g.

<HPNR(3)の調製>
ケン化天然ゴムラテックスに水を添加してゴム濃度15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり攪拌しながらギ酸を添加しpHを4.0に調整し、凝集させるまでは、HPNR(1)と同様に行った。
次に、凝集したゴムを粉砕し、それを1%炭酸ナトリウム水溶液に浸漬せずに水1000mlで洗浄を繰り返し、その後90℃で4時間乾燥して固形ゴム(HPNR(3))を得た。
<Preparation of HPNR (3)>
After adding water to the saponified natural rubber latex and diluting it to a rubber concentration of 15% (w / v), adding formic acid with slow stirring, adjusting the pH to 4.0 and agglomerating until HPNR It carried out like (1).
Next, the agglomerated rubber was pulverized, washed with 1000 ml of water without being immersed in a 1% aqueous sodium carbonate solution, and then dried at 90 ° C. for 4 hours to obtain a solid rubber (HPNR (3)).

HPNR(1)〜(3)及びTSRについて以下に示す方法により、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率を測定した。結果を表1に示す。 About HPNR (1)-(3) and TSR, the nitrogen content, phosphorus content, and gel content rate were measured by the method shown below. The results are shown in Table 1.

(窒素含有量の測定)
窒素含有量は、CHN CORDER MT−5(ヤナコ分析工業社製)を用いて測定した。測定には、まずアンチピリンを標準物質として、窒素含有量を求めるための検量線を作製した。次いで、各固形ゴム又はTSR約10mgを秤量し、3回の測定結果から平均値を求めて、試料の窒素含有量とした。
(Measurement of nitrogen content)
The nitrogen content was measured using CHN CORDER MT-5 (manufactured by Yanaco Analytical Industries). For the measurement, first, a calibration curve for determining the nitrogen content was prepared using antipyrine as a standard substance. Next, about 10 mg of each solid rubber or TSR was weighed, and an average value was obtained from the measurement results of three times to obtain the nitrogen content of the sample.

(リン含有量の測定)
ICP発光分析装置(ICPS−8100、島津製作所(株)製)を使用してリン含有量を求めた。
(Measurement of phosphorus content)
The phosphorus content was determined using an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation).

(ゲル含有率の測定)
1mm×1mmに切断した生ゴムのサンプル70.00mgを計り取り、これに35mLのトルエンを加え1週間冷暗所に静置した。次いで、遠心分離に付してトルエンに不溶のゲル分を沈殿させ上澄みの可溶分を除去し、ゲル分のみをメタノールで固めた後、乾燥し質量を測定した。次の式によりゲル含有率(%)を求めた。
ゲル含有率(質量%)=[乾燥後の質量mg/最初のサンプル質量mg]×100
(Measurement of gel content)
A raw rubber sample 70.00 mg cut to 1 mm × 1 mm was weighed, 35 mL of toluene was added thereto, and the mixture was allowed to stand in a cool dark place for 1 week. Subsequently, centrifugation was performed to precipitate a gel component insoluble in toluene, the soluble component of the supernatant was removed, and only the gel component was solidified with methanol, and then dried and the mass was measured. The gel content (%) was determined by the following formula.
Gel content (mass%) = [mass mg after drying / mg of initial sample] × 100

Figure 2012224768
Figure 2012224768

表1に示すように、HPNR(1)〜(3)は、TSRに比べて、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率が低減していた。また、HPNR(1)、(3)を比較すると、炭酸ナトリウム水溶液に浸漬することにより、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率を低減できることが分かった。 As shown in Table 1, HPNR (1) to (3) had a reduced nitrogen content, phosphorus content, and gel content as compared to TSR. Moreover, when HPNR (1) and (3) were compared, it turned out that nitrogen content, phosphorus content, and gel content rate can be reduced by immersing in sodium carbonate aqueous solution.

<一般式(I)で表される化合物の合成>
(化合物A)
充分に窒素置換した三つ口フラスコにDMF100mL、水素化ナトリウム1.8gを加え、0℃でトリエチレングリコールモノブチルエーテル13gを滴下した。室温で1時間撹拌後、再び0℃に冷却し、4−クロロメチルスチレン7.5gを滴下し、そのまま1時間撹拌した。得られた溶液に飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、抽出、濃縮、カラム精製の処理により精製し、下記構造式で表される化合物Aを得た。(R=メチレン基、R=エチレン基、R=n−ブチル基、r=3)

Figure 2012224768
<Synthesis of Compound Represented by General Formula (I)>
(Compound A)
To a three-necked flask thoroughly purged with nitrogen, 100 mL of DMF and 1.8 g of sodium hydride were added, and 13 g of triethylene glycol monobutyl ether was added dropwise at 0 ° C. After stirring at room temperature for 1 hour, it was cooled again to 0 ° C., 7.5 g of 4-chloromethylstyrene was added dropwise, and the mixture was stirred as it was for 1 hour. A saturated aqueous ammonium chloride solution was added to the resulting solution, and purification was performed by extraction, concentration, and column purification to obtain Compound A represented by the following structural formula. (R 1 = methylene group, R 2 = ethylene group, R 3 = n-butyl group, r = 3)
Figure 2012224768

(化合物B)
トリエチレングリコールモノブチルエーテルの代わりにオクタエチレングリコールモノブチルエーテル22gを添加する以外は化合物Aと同様の処方により、下記構造式で表される化合物Bを得た。(R=メチレン基、R=エチレン基、R=n−ブチル基、r=8)

Figure 2012224768
(Compound B)
Compound B represented by the following structural formula was obtained by the same formulation as Compound A except that 22 g of octaethylene glycol monobutyl ether was added instead of triethylene glycol monobutyl ether. (R 1 = methylene group, R 2 = ethylene group, R 3 = n-butyl group, r = 8)
Figure 2012224768

<一般式(II)で表される化合物の合成>
(化合物C)
充分に窒素置換した三つ口フラスコにトルエン100mL、4−ビニルベンズアルデヒド5.3g、1−ブタノール8.9g、p−トルエンスルホン酸5mg、t−ブチルカテコール1mgを添加し、110℃で2時間還流させた。その後、得られた溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥、ろ過、濃縮し、さらに減圧蒸留で精製し、下記構造式で表される化合物C(4−ビニルベンズアルデヒドジブチルアセタール)を得た。(R、R=n−ブチル基、R=水素原子)

Figure 2012224768
<Synthesis of Compound Represented by General Formula (II)>
(Compound C)
100 mL of toluene, 5.3 g of 4-vinylbenzaldehyde, 8.9 g of 1-butanol, 5 mg of p-toluenesulfonic acid and 1 mg of t-butylcatechol were added to a three-necked flask thoroughly purged with nitrogen, and refluxed at 110 ° C. for 2 hours. I let you. Thereafter, the resulting solution was washed with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution, dried over magnesium sulfate, filtered, concentrated, and further purified by distillation under reduced pressure to obtain compound C (4-vinylbenzaldehyde dibutyl acetal) represented by the following structural formula. Obtained. (R 4 , R 5 = n-butyl group, R 6 = hydrogen atom)
Figure 2012224768

(化合物D)
1−ブタノールの代わりにエチレングリコール4.1gを添加する以外は化合物Cと同様の処方により、下記構造式で表される化合物D(4−ビニルベンズアルデヒドエチレンアセタール)を得た。(R、R=連結したエチレン基、R=水素原子)

Figure 2012224768
(Compound D)
Compound D (4-vinylbenzaldehyde ethylene acetal) represented by the following structural formula was obtained by the same formulation as Compound C, except that 4.1 g of ethylene glycol was added instead of 1-butanol. (R 4 , R 5 = linked ethylene group, R 6 = hydrogen atom)
Figure 2012224768

<共重合体の分析>
下記により得られた共重合体の分析は以下の方法で行った。
<Analysis of copolymer>
The copolymer obtained as described below was analyzed by the following method.

(重量平均分子量Mwの測定)
共重合体の重量平均分子量Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)(東ソー(株)製GPC−8000シリーズ、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMALTPORE HZ−M)による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めた。
(Measurement of weight average molecular weight Mw)
The weight average molecular weight Mw of the copolymer is a gel permeation chromatograph (GPC) (GPC-8000 series manufactured by Tosoh Corp., detector: differential refractometer, column: TSKGEL SUPERMALTPORE HZ-M manufactured by Tosoh Corp.) It calculated | required by standard polystyrene conversion based on the measured value by.

(共重合体の構造同定)
共重合体の構造同定は、日本電子(株)製JNM−ECAシリーズの装置を用いて行った。測定結果から、共重合体中の一般式(I)で表される化合物(化合物A、化合物B)、一般式(II)で表される化合物(化合物C、化合物D)、スチレン、及び1,3−ブタジエンの含有量を算出した。
(Structural identification of copolymer)
The structure of the copolymer was identified using a JNM-ECA series device manufactured by JEOL Ltd. From the measurement results, the compounds represented by general formula (I) (compound A, compound B), the compounds represented by general formula (II) (compound C, compound D), styrene, and 1, The content of 3-butadiene was calculated.

<共重合体の合成>
(共重合体(1))
十分に窒素置換した耐熱容器にn−ヘキサン1500mL、スチレン100mmol、1,3−ブタジエン800mmol、テトラメチルエチレンジアミン0.2mmol、n−ブチルリチウム0.12mmolを加えて、0℃で48時間攪拌した。その後、アルコールを加えて反応を止め、反応溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール1gを添加後、再沈殿精製により共重合体(1)を得た。分析の結果、重量平均分子量Mwは470,000、スチレン含有量は19質量%であった。
<Synthesis of copolymer>
(Copolymer (1))
To a heat-resistant container sufficiently purged with nitrogen, 1500 mL of n-hexane, 100 mmol of styrene, 800 mmol of 1,3-butadiene, 0.2 mmol of tetramethylethylenediamine, and 0.12 mmol of n-butyllithium were added and stirred at 0 ° C. for 48 hours. Thereafter, alcohol was added to stop the reaction, and 1 g of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was added to the reaction solution, and then copolymer (1) was obtained by reprecipitation purification. As a result of analysis, the weight average molecular weight Mw was 470,000, and the styrene content was 19% by mass.

(共重合体(2))
十分に窒素置換した耐熱容器にn−ヘキサン1500mL、スチレン100mmol、1,3−ブタジエン800mmol、化合物A2.5mmol、化合物C2.5mmol、テトラメチルエチレンジアミン0.2mmol、n−ブチルリチウム0.12mmolを加えて、0℃で48時間攪拌した。その後、変性剤(1)を0.15mmol加えて0℃で1時間撹拌した。その後、アルコールを加えて反応を止め、反応溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール1gを添加後、再沈殿精製により共重合体(2)を得た。分析の結果、重量平均分子量Mwは500,000、化合物A含有量は0.7質量%、化合物C含有量は0.7質量%、スチレン含有量は19質量%であった。
(Copolymer (2))
To a heat-resistant container sufficiently substituted with nitrogen, add 1500 mL of n-hexane, 100 mmol of styrene, 800 mmol of 1,3-butadiene, 2.5 mmol of compound A, 2.5 mmol of compound C, 0.2 mmol of tetramethylethylenediamine, and 0.12 mmol of n-butyllithium. And stirred at 0 ° C. for 48 hours. Thereafter, 0.15 mmol of the modifying agent (1) was added and stirred at 0 ° C. for 1 hour. Thereafter, alcohol was added to stop the reaction, and 1 g of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was added to the reaction solution, and then copolymer (2) was obtained by reprecipitation purification. As a result of the analysis, the weight average molecular weight Mw was 500,000, the compound A content was 0.7% by mass, the compound C content was 0.7% by mass, and the styrene content was 19% by mass.

(共重合体(3))
変性剤(1)の代わりに変性剤(2)を加える以外は共重合体(2)と同様の処方により共重合体(3)を得た。
分析の結果、重量平均分子量Mwは490,000、化合物A含有量は0.7質量%、化合物C含有量は0.8質量%、スチレン含有量は20質量%であった。
(Copolymer (3))
A copolymer (3) was obtained by the same formulation as the copolymer (2) except that the modifier (2) was added instead of the modifier (1).
As a result of the analysis, the weight average molecular weight Mw was 490,000, the compound A content was 0.7% by mass, the compound C content was 0.8% by mass, and the styrene content was 20% by mass.

(共重合体(4))
化合物Cの代わりに、化合物Dを2.5mmol加える以外は共重合体(2)と同様の処方により共重合体(4)を得た。分析の結果、重量平均分子量Mwは460,000、化合物A含有量は0.7質量%、化合物D含有量は0.5質量%、スチレン含有量は20質量%であった。
(Copolymer (4))
Instead of compound C, copolymer (4) was obtained by the same formulation as copolymer (2) except that 2.5 mmol of compound D was added. As a result of the analysis, the weight average molecular weight Mw was 460,000, the compound A content was 0.7% by mass, the compound D content was 0.5% by mass, and the styrene content was 20% by mass.

(共重合体(5))
化合物Aの代わりに、化合物Bを2.5mmol加える以外は共重合体(4)と同様の処方により共重合体(5)を得た。
分析の結果、重量平均分子量Mwは500,000、化合物B含有量は0.7質量%、化合物D含有量は0.6質量%、スチレン含有量は19質量%であった。
(Copolymer (5))
Instead of compound A, copolymer (5) was obtained by the same formulation as copolymer (4) except that 2.5 mmol of compound B was added.
As a result of the analysis, the weight average molecular weight Mw was 500,000, the compound B content was 0.7% by mass, the compound D content was 0.6% by mass, and the styrene content was 19% by mass.

(共重合体(6))
スチレンを加えない以外は共重合体(2)と同様の処方により共重合体(6)を得た。分析の結果、重量平均分子量Mwは560,000、化合物A含有量0.9質量%、化合物C含有量は0.8質量%であった。
(Copolymer (6))
A copolymer (6) was obtained by the same formulation as the copolymer (2) except that styrene was not added. As a result of the analysis, the weight average molecular weight Mw was 560,000, the compound A content was 0.9% by mass, and the compound C content was 0.8% by mass.

(共重合体(7))
テトラメチルエチレンジアミン8mmol、n−ブチルリチウム5mmolを加える以外は共重合体(2)と同様の処方により共重合体(7)を得た。分析の結果、重量平均分子量Mwは20,000、化合物A含有量は0.8質量%、化合物C含有量は1.1質量%、スチレン含有量は20質量%であった。
(Copolymer (7))
A copolymer (7) was obtained by the same formulation as the copolymer (2) except that 8 mmol of tetramethylethylenediamine and 5 mmol of n-butyllithium were added. As a result of the analysis, the weight average molecular weight Mw was 20,000, the compound A content was 0.8% by mass, the compound C content was 1.1% by mass, and the styrene content was 20% by mass.

共重合体(1)〜(7)のモノマー成分、変性剤、重量平均分子量Mwについて表2にまとめた。 The monomer components, modifiers, and weight average molecular weight Mw of the copolymers (1) to (7) are summarized in Table 2.

Figure 2012224768
Figure 2012224768

<実施例及び比較例>
以下に、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
NR:TSR
BR:宇部興産(株)製のウベポールBR150B
SBR:JSR(株)製のSL574
HPNR(1)〜(3):上記方法で調製
共重合体(1)〜(7):上記方法で合成
シリカ:デグッサ社製のウルトラシルVN3(NSA:175m/g)
シランカップリング剤:デグッサ社製のSi69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(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)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
硫黄:鶴見化学(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤(1):大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ
加硫促進剤(2):大内新興化学工業(株)製のノクセラーD
<Examples and Comparative Examples>
Below, various chemical | medical agents used by the Example and the comparative example are demonstrated.
NR: TSR
BR: Ubepol BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd.
SBR: SL574 manufactured by JSR Corporation
HPNR (1) to (3): Prepared by the above method Copolymers (1) to (7): Synthetic silica by the above method: Ultrasil VN3 (N 2 SA: 175 m 2 / g) manufactured by Degussa
Silane coupling agent: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by Degussa
Anti-aging agent: NOCRACK 6C (N-1,3-dimethylbutyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Stearic acid: Zinc stearate manufactured by NOF Corporation: Zinc Hua No. 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Sulfur: Powdered sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. (1): Ouchi Shinsei Chemical Noxeller CZ made by Kogyo Co., Ltd.
Vulcanization accelerator (2): Noxeller D manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

表3に示す配合処方にしたがって薬品を混練り配合し、未加硫ゴム組成物を得た。そして、得られた未加硫ゴム組成物を170℃で15分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
また、上記未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、170℃の条件下で10分間プレス加硫し、試験用タイヤ(サイズ195/65R15)を製造した。
得られた加硫ゴム組成物及び試験用タイヤについて以下に示す試験方法により低燃費性及びウェットグリップ性能を評価した。
According to the formulation shown in Table 3, the chemicals were kneaded and blended to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 170 ° C. for 15 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.
Further, the unvulcanized rubber composition is formed into a tread shape and bonded together with other tire members to form an unvulcanized tire, press vulcanized at 170 ° C. for 10 minutes, and a test tire ( Size 195 / 65R15) was produced.
The resulting vulcanized rubber composition and test tire were evaluated for fuel economy and wet grip performance by the following test methods.

<評価項目及び試験方法>
(低燃費性)
得られた加硫ゴム組成物について、(株)上島製作所製スペクトロメーターを用いて、動的歪振幅1%、周波数10Hz、温度50℃でtanδを測定した。そして、下記計算式により測定結果を指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを示す。
(低燃費性指数)=(比較例5のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
<Evaluation items and test methods>
(Low fuel consumption)
The obtained vulcanized rubber composition was measured for tan δ at a dynamic strain amplitude of 1%, a frequency of 10 Hz, and a temperature of 50 ° C. using a spectrometer manufactured by Ueshima Seisakusho. And the measurement result was displayed as an index according to the following formula. The larger the index, the lower the rolling resistance and the better the fuel efficiency.
(Low fuel consumption index) = (tan δ of Comparative Example 5) / (tan δ of each formulation) × 100

(ウェットグリップ性能(1))
(株)上島製作所製フラットベルト式摩擦試験機(FR5010型)を用いてウェットグリップ性能を評価した。上記加硫ゴム組成物からなる幅20mm、直径100mmの円筒形のゴム試験片をサンプルとして用い、速度20km/時間、荷重4kgf、路面温度20℃の条件で、路面に対するサンプルのスリップ率を0〜70%まで変化させ、その際に検出される摩擦係数の最大値を読みとった。そして、下記計算式により測定結果を指数表示した。指数が大きいほどウェットグリップ性能に優れることを示す。
(ウェットグリップ性能(1)指数)=(各配合の摩擦係数の最大値)/(比較例5の摩擦係数の最大値)×100
(Wet grip performance (1))
Wet grip performance was evaluated using a flat belt friction tester (FR5010 type) manufactured by Ueshima Seisakusho. A cylindrical rubber test piece having a width of 20 mm and a diameter of 100 mm made of the above vulcanized rubber composition was used as a sample, and the slip ratio of the sample with respect to the road surface was 0 to 0 at a speed of 20 km / hour, a load of 4 kgf, and a road surface temperature of 20 ° C. The maximum value of the friction coefficient detected at that time was read up to 70%. And the measurement result was displayed as an index according to the following formula. A larger index indicates better wet grip performance.
(Wet grip performance (1) index) = (maximum friction coefficient of each formulation) / (maximum friction coefficient of Comparative Example 5) × 100

(ウェットグリップ性能(2))
水を撒いて湿潤路面としたテストコースにて、上記試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着し、速度70km/hで制動し、タイヤに制動をかけてから停車するまでの走行距離(制動距離)を測定した。そして、下記計算式により測定結果を指数表示した。指数が大きいほどウェットグリップ性能に優れることを示す。
(ウェットグリップ性能(2)指数)=(比較例5の制動距離)/(各配合の制動距離)×100
(Wet grip performance (2))
On a test course with wet water and wet road surface, the test tire is mounted on a 2000 cc domestic FR vehicle, braked at a speed of 70 km / h, and the distance traveled between braking the tire and stopping (Brake distance) was measured. And the measurement result was displayed as an index according to the following formula. A larger index indicates better wet grip performance.
(Wet grip performance (2) index) = (braking distance of comparative example 5) / (braking distance of each formulation) × 100

Figure 2012224768
Figure 2012224768

表3に示すように、1,3−ブタジエン及び特定の化合物を共重合して得られ、末端が特定の変性剤で変性され、重量平均分子量Mwが特定の範囲内である共重合体と、リン含有量が特定量以下である改質天然ゴムとを含む実施例は、比較例に比べて、低燃費性及びウェットグリップ性能がバランス良く改善された。比較例2,4では、重量平均分子量Mwが特定の範囲外である共重合体を配合したため、実施例に比べて、低燃費性が大きく劣っていた。 As shown in Table 3, a copolymer obtained by copolymerizing 1,3-butadiene and a specific compound, having a terminal modified with a specific modifier, and having a weight average molecular weight Mw within a specific range; In the examples including the modified natural rubber having a phosphorus content of a specific amount or less, the fuel economy and wet grip performance were improved in a well-balanced manner as compared with the comparative example. In Comparative Examples 2 and 4, since a copolymer having a weight average molecular weight Mw outside the specific range was blended, the fuel economy was greatly inferior to the Examples.

比較例1,5,6、実施例1の比較、及び比較例3,5,6、実施例6の比較より、上記共重合体と、上記改質天然ゴムとを併用することにより、低燃費性、ウェットグリップ性能を相乗的に改善できることが分かった。 From the comparison of Comparative Examples 1, 5, 6 and Example 1, and the comparison of Comparative Examples 3, 5, 6 and Example 6, it is possible to reduce fuel consumption by using the copolymer and the modified natural rubber together. It was found that the performance and wet grip performance can be improved synergistically.

Claims (8)

1,3−ブタジエン、下記一般式(I)で表される化合物、及び下記一般式(II)で表される化合物を共重合して得られ、末端が窒素、酸素及びケイ素からなる群より選択される少なくとも1種の原子を含む官能基を有する変性剤で変性され、重量平均分子量Mwが1.0×10〜2.5×10である共重合体と、
リン含有量が200ppm以下である改質天然ゴムとを含むタイヤ用ゴム組成物。
Figure 2012224768
(式中、R〜Rは、炭化水素基を表す。rは整数を表す。)
Figure 2012224768
(式中、R及びRは、炭化水素基を表す。R及びRは互いに結合していてもよい。Rは水素原子又は炭化水素基を表す。)
It is obtained by copolymerizing 1,3-butadiene, a compound represented by the following general formula (I), and a compound represented by the following general formula (II), and the terminal is selected from the group consisting of nitrogen, oxygen and silicon A copolymer having a weight average molecular weight Mw of 1.0 × 10 5 to 2.5 × 10 6 , modified with a modifier having a functional group containing at least one kind of atom,
A tire rubber composition comprising a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less.
Figure 2012224768
(Wherein, R 1 to R 3 are, .r representing the hydrocarbon radical is an integer.)
Figure 2012224768
(In the formula, R 4 and R 5 represent a hydrocarbon group. R 4 and R 5 may be bonded to each other. R 6 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group.)
前記共重合体が、少なくとも前記1,3−ブタジエン、前記一般式(I)で表される化合物、及び前記一般式(II)で表される化合物とともに、スチレンを共重合して得られる請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。 The copolymer is obtained by copolymerizing styrene together with at least the 1,3-butadiene, the compound represented by the general formula (I), and the compound represented by the general formula (II). The rubber composition for tires according to 1. 前記一般式(I)中、R、R及びRで表される炭化水素基の炭素数が1〜10、rが1〜30の整数、前記一般式(II)中、R、R及びRで表される炭化水素基の炭素数が1〜10である請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。 In the general formula (I), the hydrocarbon group represented by R 1 , R 2 and R 3 has an integer of 1 to 10 carbon atoms and r is an integer of 1 to 30, in the general formula (II), R 4 , The rubber composition for tires according to claim 1 or 2, wherein the hydrocarbon group represented by R 5 and R 6 has 1 to 10 carbon atoms. 前記共重合体における前記一般式(I)で表される化合物の含有量が0.05〜35質量%、前記一般式(II)で表される化合物の含有量が0.05〜35質量%である請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The content of the compound represented by the general formula (I) in the copolymer is 0.05 to 35% by mass, and the content of the compound represented by the general formula (II) is 0.05 to 35% by mass. The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 3. 前記変性剤が下記一般式(III)又は下記一般式(IV)で表される化合物である請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
Figure 2012224768
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。R10及びR11は、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。nは整数を表す。)
Figure 2012224768
(式中、R12、R13及びR14は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。R15は、環状エーテル基を表す。p及びqは整数を表す。)
The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the modifier is a compound represented by the following general formula (III) or the following general formula (IV).
Figure 2012224768
(Wherein R 7 , R 8 and R 9 are the same or different and each represents an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, a carboxyl group, a mercapto group, or a derivative thereof. R 10 and R 11 are the same or different. And represents a hydrogen atom or an alkyl group, and n represents an integer.)
Figure 2012224768
(In formula, R <12> , R <13> and R < 14 > are the same or different, and represent an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, a carboxyl group, a mercapto group, or derivatives thereof. R < 15 > represents a cyclic ether group. p and q represent integers.)
前記改質天然ゴムの窒素含有量が0.3質量%以下である請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the nitrogen content of the modified natural rubber is 0.3 mass% or less. ゴム成分100質量%中、前記共重合体の含有量が5質量%以上、前記改質天然ゴムの含有量が10質量%以上である請求項1〜6のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 6, wherein in 100% by mass of the rubber component, the content of the copolymer is 5% by mass or more and the content of the modified natural rubber is 10% by mass or more. object. 請求項1〜7のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤ。 The pneumatic tire produced using the rubber composition in any one of Claims 1-7.
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