JP2015030802A - Rubber composition and pneumatic tire - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition having excellent processability, scorching resistance and extrusion skin property and a low extruder pressure.SOLUTION: The rubber composition comprises a diene rubber, silica, a mercapto silane coupling agent, and a titanium compound having an alkoxy group and/or an acylate group. The silica shows a nitrogen adsorption specific surface area of 180 m/g or more, and is included by 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. The content of the mercapto silane coupling agent is 0.1 to 20 mass% with respect to the content of the silica; and the content of the titanium compound is 0.1 to 20 mass% with respect to the content of the silica.

Description

本発明は、ゴム組成物および空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire.

近年、車両走行時の燃費性能を向上するため、タイヤの転がり抵抗を低減することが求められている。そのため、タイヤのトレッド部を構成するジエン系ゴムに、シリカを配合してヒステリシスロス(特に高温時のtanδ)を小さくすることにより低発熱性にし、タイヤの転がり抵抗を低減する方法が知られている。   In recent years, there has been a demand for reducing tire rolling resistance in order to improve fuel efficiency during vehicle travel. Therefore, a method is known in which silica is added to the diene rubber constituting the tread portion of the tire to reduce hysteresis loss (particularly, tan δ at high temperatures), thereby reducing heat generation and reducing tire rolling resistance. Yes.

例えば、特許文献1の請求項1には、ジエン系ゴムとシリカとを含有するタイヤトレッド用ゴム組成物が開示されている。特許文献1には、請求項1の構成をとることでタイヤの転がり抵抗を低くすることができる旨が記載されている。   For example, Claim 1 of Patent Document 1 discloses a rubber composition for a tire tread containing a diene rubber and silica. Patent Document 1 describes that the rolling resistance of a tire can be lowered by adopting the configuration of claim 1.

一方、タイヤ用などのゴム組成物には、加工性および耐スコーチ性に優れることが求められる。また、意匠性・品質管理の観点から、押出成形後の表面は平滑であることが求められる。すなわち、押出肌性に優れることが求められる。また、押出機圧が高いと押出量が少なくなるため、生産性の観点から、押出機圧が低いことが求められる。なお、押出機圧が高いと押出肌性が悪化する場合がある。   On the other hand, rubber compositions for tires and the like are required to have excellent processability and scorch resistance. Moreover, the surface after extrusion molding is calculated | required from the viewpoint of design property and quality control. That is, it is required to have excellent extruding skin properties. Further, since the extrusion amount decreases when the extruder pressure is high, the extruder pressure is required to be low from the viewpoint of productivity. In addition, when an extruder pressure is high, extrusion skin property may deteriorate.

特開2010−270247号公報JP 2010-270247 A

このようななか、本発明者が特許文献1をもとに、ジエン系ゴム、シリカおよびシランカップリング剤を含有するゴム組成物について検討したところ、押出機圧が高く、昨今求められるレベルを満たしていないことが明らかになった。また、シランカップリング剤としてメルカプト系シランカップリング剤を使用した場合には、さらに、加工性、耐スコーチ性および押出肌性についても昨今求められるレベルを満たしていないことが明らかになった。
そこで、本発明は、上記実情を鑑みて、加工性、耐スコーチ性および押出肌性に優れ、かつ、押出機圧の低いゴム組成物を提供することを目的とする。
Under these circumstances, the present inventor examined a rubber composition containing a diene rubber, silica and a silane coupling agent based on Patent Document 1, and found that the extruder pressure was high and the level required recently has been satisfied. It became clear that there was no. In addition, when a mercapto-based silane coupling agent is used as the silane coupling agent, it has also been clarified that processability, scorch resistance and extrusion skin property do not satisfy the levels required recently.
Therefore, in view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a rubber composition having excellent processability, scorch resistance and extrusion skin property and having a low extruder pressure.

本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、特定値以上の窒素吸着比表面積を有するシリカとメルカプト系シランカップリング剤とアルコキシ基および/またはアシレート基を有するチタン化合物とを併用することで、加工性、耐スコーチ性および押出肌性に優れ、かつ、押出機圧の低いゴム組成物が得られることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have used silica having a nitrogen adsorption specific surface area of a specific value or more, a mercapto-based silane coupling agent, and a titanium compound having an alkoxy group and / or an acylate group in combination. The present inventors have found that a rubber composition excellent in processability, scorch resistance and extrusion skin property and having a low extruder pressure can be obtained, and has led to the present invention.
That is, the present inventors have found that the above problem can be solved by the following configuration.

(1) ジエン系ゴムと、シリカと、メルカプト系シランカップリング剤と、アルコキシ基および/またはアシレート基を有するチタン化合物とを含有し、
上記シリカの窒素吸着比表面積が、180m2/g以上であり、
上記シリカの含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜200質量部であり、上記メルカプト系シランカップリング剤の含有量が、上記シリカの含有量に対して、0.1〜20質量%であり、上記チタン化合物の含有量が、上記シリカの含有量に対して、0.1〜20質量%である、ゴム組成物。
(2) 上記チタン化合物が、後述する式(1)で表されるチタン化合物である、上記(1)に記載のゴム組成物。
(3) 上記(1)または(2)に記載のゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤ。
(1) containing a diene rubber, silica, a mercapto silane coupling agent, and a titanium compound having an alkoxy group and / or an acylate group,
The nitrogen adsorption specific surface area of the silica is 180 m 2 / g or more,
The content of the silica is 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, and the content of the mercapto silane coupling agent is 0.1 with respect to the content of the silica. A rubber composition wherein the content of the titanium compound is 0.1 to 20% by mass with respect to the content of the silica.
(2) The rubber composition according to (1), wherein the titanium compound is a titanium compound represented by the formula (1) described later.
(3) A pneumatic tire using the rubber composition according to the above (1) or (2) for a tire tread.

以下に示すように、本発明によれば、加工性、耐スコーチ性および押出肌性に優れ、かつ、押出機圧の低いゴム組成物を提供することができる。   As shown below, according to the present invention, it is possible to provide a rubber composition which is excellent in processability, scorch resistance and extrusion skin property and has a low extruder pressure.

本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図である。It is a partial section schematic diagram of the tire showing an example of the embodiment of the pneumatic tire of the present invention.

以下に、本発明のゴム組成物、および本発明のゴム組成物を用いた空気入りタイヤについて説明する。   Below, the rubber composition of this invention and the pneumatic tire using the rubber composition of this invention are demonstrated.

[ゴム組成物]
本発明のゴム組成物(以下、本発明の組成物ともいう)は、ジエン系ゴムと、シリカと、メルカプト系シランカップリング剤と、アルコキシ基および/またはアシレート基を有するチタン化合物とを含有する。
ここで、上記シリカの窒素吸着比表面積は、180m2/g以上である。また、上記シリカの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜200質量部であり、上記メルカプト系シランカップリング剤の含有量は、上記シリカの含有量に対して、0.1〜20質量%であり、上記チタン化合物の含有量は、上記シリカの含有量に対して、0.1〜20質量%である。
本発明の組成物はこのような構成をとるため、加工性、耐スコーチ性および押出肌性に優れ、かつ、押出機圧の低いゴム組成物となるものと考えられる。
[Rubber composition]
The rubber composition of the present invention (hereinafter also referred to as the composition of the present invention) contains a diene rubber, silica, a mercapto silane coupling agent, and a titanium compound having an alkoxy group and / or an acylate group. .
Here, the nitrogen adsorption specific surface area of the silica is 180 m 2 / g or more. The content of the silica is 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, and the content of the mercapto silane coupling agent is 0 with respect to the content of silica. 0.1 to 20% by mass, and the content of the titanium compound is 0.1 to 20% by mass with respect to the content of the silica.
Since the composition of this invention takes such a structure, it is thought that it becomes a rubber composition which is excellent in workability, scorch resistance, and extrusion skin property, and has a low extruder pressure.

その理由は明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
一般にジエン系ゴムにシリカと共にシランカップリング剤を配合すると、シランカップリング剤がジエン系ゴムとシリカの両方に結合し、ジエン系ゴム中のシリカの分散性が高まる。
一方、上述のとおり、本発明者らの検討から、ジエン系ゴムにシリカと共にシランカップリング剤を配合した場合、押出機圧が上がるという問題が生じる。これは、シリカに結合したシランカップリング剤がジエン系ゴムと架橋反応を起こすため、ゴム組成物の柔軟性が低下するためと考えられる。さらに、この現象はメルカプト系シランカップリング剤の場合において顕著であり、メルカプト系シランカップリング剤のメルカプト基がラジカル発生源となり、メルカプト系シランカップリング剤とジエン系ゴム、あるいはジエン系ゴム同士の架橋が進んでしまう。そのため、加工性や耐スコーチ性が悪化し、また、押出肌性も悪化する。
The reason is not clear, but it is presumed that it is as follows.
Generally, when a silane coupling agent is blended with diene rubber together with silica, the silane coupling agent is bonded to both the diene rubber and silica, and the dispersibility of the silica in the diene rubber is increased.
On the other hand, as described above, when the silane coupling agent is blended with the diene rubber together with the silica, the problem of an increase in the extruder pressure arises from the study by the present inventors. This is presumably because the flexibility of the rubber composition is reduced because the silane coupling agent bonded to silica causes a crosslinking reaction with the diene rubber. Furthermore, this phenomenon is remarkable in the case of a mercapto-based silane coupling agent. The mercapto group of the mercapto-based silane coupling agent becomes a radical generating source, and the mercapto-based silane coupling agent and the diene rubber or between the diene rubbers Cross-linking proceeds. Therefore, workability and scorch resistance are deteriorated, and the extrusion skin property is also deteriorated.

本発明の組成物は上述のとおり、ジエン系ゴムと特定値以上の窒素吸着比表面積を有するシリカ(以下、特定シリカとも言う)とメルカプト系シランカップリング剤とアルコキシ基および/またはアシレート基を有するチタン化合物(以下、特定チタン化合物とも言う)とを含有する。ここで、特定チタン化合物はシリカに強く結合してシリカ表面を疎水化し、ポリマーとの親和性を高める。すなわち、特定チタン化合物はシリカの分散性をより向上させる成分として働く。
さらに、シリカに結合した特定チタン化合物は、メルカプト系シランカップリング剤のメルカプト基由来のラジカルを効率的に捕捉し、また、メルカプト系シランカップリング剤を安定化する。そのため、上述したようなメルカプト系シランカップリング剤とジエン系ゴムとの架橋が抑制される。結果として、柔軟性の高いコンポジットが形成され、押出機圧が低くなり、また、加工性、耐スコーチ性および押出肌性が担保されるものと考えられる。
また、特定チタン化合物は塗装・フィルム分野において表面処理剤として用いられており(特開平7−89016号公報)材料中の特定チタン化合物が表面に被膜を形成し、材料表面の化学的性質を変えることで、離型性・滑性を付与していると考えられる。ゴム組成物においても特定チタン化合物は同様に機能すると考えられ、材料表面に滑性を付与する事でゴム組成物−金属(ダイや口金などの押出機内の金属)間の抵抗を下げ、結果として押出機圧が低くなると考えられる。
なお、シリカとの親和性の高いメルカプト系シランカップリング剤がシリカに対して優先的に反応するため、シリカの窒素吸着比表面積が特定値以上でない場合、特定チタン化合物がシリカと反応し難くなる。結果、特定チタン化合物がシリカに結合した構造が形成され難く、上述したような押出機圧が低くなるという効果が得られないものと考えられる。
以上のことは、後述する比較例が示すように、特定チタン化合物を含有しない場合(比較例1および2)には押出機圧が高く、なかでも、シランカップリング剤がメルカプト系シランカップリング剤である場合(比較例1)には加工性や耐スコーチ性も低いこと、特定チタン化合物を配合してもシランカップリング剤として非メルカプト系シランカップリング剤を使用した場合(比較例A3およびB3)やシリカの窒素吸着比表面積が特定値以上でない場合(比較例A4)には押出機圧が高いことからも推測される。特に、特定チタン化合物を配合しても非メルカプト系シランカップリング剤を使用した場合(比較例A3およびB3)には押出機圧が高いことから、上述したような特定チタン化合物によるシランカップリング剤の安定化は、非メルカプト系シランカップリング剤では生じないメルカプト系シランカップリング剤特有の現象と推測される。
As described above, the composition of the present invention has a diene rubber, silica having a nitrogen adsorption specific surface area greater than a specific value (hereinafter also referred to as specific silica), a mercapto silane coupling agent, an alkoxy group and / or an acylate group. A titanium compound (hereinafter also referred to as a specific titanium compound). Here, the specific titanium compound strongly binds to silica, hydrophobizes the silica surface, and increases the affinity with the polymer. That is, the specific titanium compound functions as a component that further improves the dispersibility of silica.
Furthermore, the specific titanium compound bonded to silica efficiently captures a radical derived from the mercapto group of the mercapto silane coupling agent and stabilizes the mercapto silane coupling agent. Therefore, the crosslinking between the mercapto silane coupling agent and the diene rubber as described above is suppressed. As a result, it is considered that a highly flexible composite is formed, the pressure of the extruder is lowered, and the workability, scorch resistance and extrusion skin property are ensured.
Further, the specific titanium compound is used as a surface treatment agent in the field of coating and film (Japanese Patent Laid-Open No. 7-89016). The specific titanium compound in the material forms a film on the surface and changes the chemical properties of the material surface. Therefore, it is thought that releasability and lubricity are imparted. The specific titanium compound is considered to function in the rubber composition as well, and the resistance between the rubber composition and the metal (metal in the extruder such as a die or die) is lowered by imparting lubricity to the material surface. It is thought that the extruder pressure is lowered.
In addition, since a mercapto-based silane coupling agent having high affinity with silica reacts preferentially with respect to silica, when the nitrogen adsorption specific surface area of silica is not more than a specific value, the specific titanium compound is difficult to react with silica. . As a result, it is difficult to form a structure in which the specific titanium compound is bonded to silica, and it is considered that the effect of reducing the extruder pressure as described above cannot be obtained.
As described above, as shown in Comparative Examples described later, when the specific titanium compound is not contained (Comparative Examples 1 and 2), the extruder pressure is high, and in particular, the silane coupling agent is a mercapto-based silane coupling agent. (Comparative Example 1), the workability and scorch resistance are low, and even when a specific titanium compound is blended, a non-mercapto silane coupling agent is used as a silane coupling agent (Comparative Examples A3 and B3). ) And when the nitrogen adsorption specific surface area of silica is not more than a specific value (Comparative Example A4), it is presumed from the high extruder pressure. In particular, when a non-mercapto-based silane coupling agent is used even if a specific titanium compound is blended (Comparative Examples A3 and B3), the extruder pressure is high. This stabilization is presumed to be a phenomenon unique to mercapto silane coupling agents that does not occur with non-mercapto silane coupling agents.

以下、本発明の組成物に含有される各成分について詳述する。   Hereinafter, each component contained in the composition of this invention is explained in full detail.

<ジエン系ゴム>
本発明の組成物に含有されるジエン系ゴムは特に限定されず、その具体例としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(Br−IIR、Cl−IIR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。上記ジエン系ゴムは、1種のジエン系ゴムを単独で用いても、2種以上のジエン系ゴムを併用してもよい。
<Diene rubber>
The diene rubber contained in the composition of the present invention is not particularly limited, and specific examples thereof include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), aromatic vinyl-conjugated diene copolymer. Examples include coal rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), and chloroprene rubber (CR). The diene rubber may be a single diene rubber or a combination of two or more diene rubbers.

上記ジエン系ゴムは、変性ゴムであることが好ましい。なかでも、ヒドロキシ基で変性された変性ゴムであることがあることが好ましく、末端がヒドロキシ基で変性された変性ゴムであることがより好ましい。   The diene rubber is preferably a modified rubber. Among these, a modified rubber modified with a hydroxy group is preferable, and a modified rubber whose terminal is modified with a hydroxy group is more preferable.

上記ジエン系ゴムとしては、得られるタイヤの剛性が優れる理由から、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム(特に末端がヒドロキシ基で変性されたもの)を用いることが好ましく、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体とともにブタジエンゴム(BR)を併用することがより好ましい。
また、上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴムとしては、例えば、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレン共重合体ゴムなどが挙げられる。なかでも、得られるタイヤの剛性が優れる理由から、スチレンブタジエンゴム(SBR)であることが好ましい。
As the diene rubber, aromatic vinyl-conjugated diene copolymer rubber (especially one having a terminal modified with a hydroxy group) is preferably used because of the excellent rigidity of the resulting tire, and aromatic vinyl-conjugated. It is more preferable to use butadiene rubber (BR) together with the diene copolymer.
Examples of the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer rubber include styrene butadiene rubber (SBR) and styrene isoprene copolymer rubber. Among these, styrene butadiene rubber (SBR) is preferable because the rigidity of the obtained tire is excellent.

上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体の芳香族ビニル含有量(例えば、スチレン含有量)は、20〜45質量%であることが好ましく、23〜42質量%であることがより好ましい。
また、上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体の共役ジエン中のビニル結合量は、10〜50%であることが好ましく、25〜48%であることがより好ましい。ここで、ビニル結合量とは、共役ジエンの結合様式であるシス−1,4−結合、トランス−1,4−結合および1,2−ビニル結合のうち、1,2−ビニル結合の割合をいう。
The aromatic vinyl content (for example, styrene content) of the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is preferably 20 to 45 mass%, more preferably 23 to 42 mass%.
Further, the vinyl bond content in the conjugated diene of the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is preferably 10 to 50%, and more preferably 25 to 48%. Here, the amount of vinyl bonds refers to the ratio of 1,2-vinyl bonds among cis-1,4-bonds, trans-1,4-bonds and 1,2-vinyl bonds, which are conjugated dienes. Say.

上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体は、その製造方法について特に限定されず、従来公知の方法で製造することができる。
また、上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体を製造する際に使用される単量体としての、芳香族ビニル、共役ジエンは特に限定されない。
ここで、上記共役ジエン単量体としては、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン(2−メチル−1,3−ブタジエン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエンなどが挙げられる。
一方、上記芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、α−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,4−ジイソプロピルスチレン、4−tert−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、tert−ブトキシスチレン、ビニルベンジルジメチルアミン、(4−ビニルベンジル)ジメチルアミノエチルエーテル、N,N−ジメチルアミノエチルスチレン、ビニルピリジンなどが挙げられる。
The said aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is not specifically limited about the manufacturing method, It can manufacture by a conventionally well-known method.
Moreover, the aromatic vinyl and conjugated diene as a monomer used when manufacturing the said aromatic vinyl-conjugated diene copolymer are not specifically limited.
Here, examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, isoprene (2-methyl-1,3-butadiene), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, and 2-chloro-1. , 3-butadiene, 1,3-pentadiene and the like.
On the other hand, examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, α-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,4-diisopropylstyrene, Examples include 4-tert-butylstyrene, divinylbenzene, tert-butoxystyrene, vinylbenzyldimethylamine, (4-vinylbenzyl) dimethylaminoethyl ether, N, N-dimethylaminoethylstyrene, and vinylpyridine.

上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体を用いる場合の含有量は、得られるタイヤの剛性が優れる理由から、上記ジエン系ゴムの50〜100質量%であることが好ましく、55〜95質量%であることがより好ましく、60〜90質量%であることがさらに好ましい。
また、上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体とともに上記ブタジエンゴム(BR)を併用する場合、上記ブタジエンゴム(BR)の含有量は、得られるタイヤのウェット性能および耐摩耗性の観点から、上記ジエン系ゴムの5〜50質量%であることが好ましく、10〜45質量%であることがより好ましく、20〜40質量%であることがさらに好ましい。
The content in the case of using the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is preferably 50 to 100% by mass of the diene rubber, and is preferably 55 to 95% by mass, because the rigidity of the obtained tire is excellent. More preferably, it is more preferably 60 to 90% by mass.
Further, when the butadiene rubber (BR) is used in combination with the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer, the content of the butadiene rubber (BR) is determined from the viewpoint of wet performance and wear resistance of the obtained tire. It is preferably 5 to 50% by mass of the diene rubber, more preferably 10 to 45% by mass, and still more preferably 20 to 40% by mass.

上記ジエン系ゴムの重量平均分子量は、得られるタイヤの靭性と本発明の組成物の取り扱いの観点から、100,000〜1,500,000であることが好ましく、600,000〜1,300,000であることがより好ましい。ジエン系ゴムの重量平均分子量(Mw)は、テトラヒドロフランを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定するものとする。   The weight average molecular weight of the diene rubber is preferably 100,000 to 1,500,000 from the viewpoint of the toughness of the obtained tire and the handling of the composition of the present invention, and 600,000 to 1,300,000. More preferably, it is 000. The weight average molecular weight (Mw) of the diene rubber is measured by standard polystyrene conversion by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as a solvent.

<特定シリカ>
本発明の組成物は、窒素吸着比表面積(N2SA)が180m2/g以上であるシリカ(特定シリカ)を含有する。
上述のとおり、シリカとの親和性の高いメルカプト系シランカップリング剤がシリカに対して優先的に反応するため、シリカの窒素吸着比表面積が180m2/g未満であると、後述する特定チタン化合物がシリカと反応し難くなる。結果、シリカに対してメルカプト系シランカップリング剤と特定チタン化合物の両方が結合する構造が形成され難く、押出機圧が高くなる。
<Specific silica>
The composition of the present invention contains silica (specific silica) having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 180 m 2 / g or more.
As described above, since the mercapto-based silane coupling agent having high affinity with silica reacts preferentially with respect to silica, the specific titanium compound to be described later has a nitrogen adsorption specific surface area of less than 180 m 2 / g. Does not easily react with silica. As a result, it is difficult to form a structure in which both the mercapto silane coupling agent and the specific titanium compound are bonded to silica, and the extruder pressure is increased.

特定シリカは、N2SAが180m2/g以上であれば特に制限されず、その具体例としては、N2SAが180m2/g以上である、湿式シリカ、乾式シリカ、ヒュームドシリカ、珪藻土などが挙げられる。
特定シリカのN2SAは、190m2/g以上であることが好ましい。上限は特に制限されないが、300m2/g以下であることが好ましく、250m2/g以下であることがより好ましい。
ここで、N2SAは、シリカがゴム分子との吸着に利用できる表面積の代用特性であり、シリカ表面への窒素吸着量をJIS K6217−2:2001「第2部:比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」にしたがって測定した値である。
特定シリカは、1種のシリカを単独で用いても、2種以上のシリカを併用してもよい。
The specific silica is not particularly if N 2 SA is 180 m 2 / g or more restrictions, and specific examples thereof, it is N 2 SA is 180 m 2 / g or more, wet silica, dry silica, fumed silica, diatomaceous earth Etc.
The N 2 SA of the specific silica is preferably 190 m 2 / g or more. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 300 m 2 / g or less, and more preferably 250 m 2 / g or less.
Here, N 2 SA is a surrogate property of the surface area that silica can use for adsorption with rubber molecules, and the amount of nitrogen adsorbed on the silica surface is determined according to JIS K6217-2: 2001 “Part 2: Determination of specific surface area— It is a value measured according to the “nitrogen adsorption method—single point method”.
As the specific silica, one type of silica may be used alone, or two or more types of silica may be used in combination.

本発明の組成物において、特定シリカの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜200質量部である。なかでも、20〜150質量部であることが好ましく、50〜100質量部であることがより好ましい。   In the composition of the present invention, the content of the specific silica is 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. Especially, it is preferable that it is 20-150 mass parts, and it is more preferable that it is 50-100 mass parts.

<メルカプト系シランカップリング剤>
本発明の組成物に含有されるメルカプト系シランカップリング剤は、メルカプト基(−SH)および加水分解性基を有するシラン化合物であれば特に制限されない。
上記加水分解性基は特に制限されないが、例えば、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。なかでも、アルコキシ基であることが好ましい。加水分解性基がアルコキシ基である場合、アルコキシ基の炭素数は、1〜16であることが好ましく、1〜4であることがより好ましい。炭素数1〜4のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などが挙げられる。
<Mercapto silane coupling agent>
The mercapto silane coupling agent contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a silane compound having a mercapto group (—SH) and a hydrolyzable group.
The hydrolyzable group is not particularly limited, and examples thereof include an alkoxy group, a phenoxy group, a carboxyl group, and an alkenyloxy group. Of these, an alkoxy group is preferable. When the hydrolyzable group is an alkoxy group, the alkoxy group preferably has 1 to 16 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms. As a C1-C4 alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group etc. are mentioned, for example.

上記メルカプト系シランカップリング剤は、メルカプト基以外の有機官能基を有していてもよい。
そのような有機官能基としては特に制限されないが、例えば、エポキシ基、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アミノ基などが挙げられる。
The mercapto-based silane coupling agent may have an organic functional group other than a mercapto group.
Such an organic functional group is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy group, a vinyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, and an amino group.

メルカプト系シランカップリング剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   A mercapto silane coupling agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

上記メルカプト系シランカップリング剤の具体例としては、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。   Specific examples of the mercapto-based silane coupling agent include mercaptopropyltrimethoxysilane and mercaptopropyltriethoxysilane.

上記メルカプト系シランカップリング剤は、ポリエーテル鎖を有するメルカプト系シランカップリング剤であることが好ましい。
ここで、ポリエーテル鎖とは、エーテル結合を2以上有する側鎖であり、例えば、構造単位−Ra−O−Rb−を合計して2個以上有する側鎖が挙げられる。ここで、上記構造単位中、RaおよびRbは、それぞれ独立して、直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基、または、置換もしくは無置換のアリーレン基を表す。なかでも、直鎖状のアルキレン基であることが好ましい。
The mercapto silane coupling agent is preferably a mercapto silane coupling agent having a polyether chain.
Here, the polyether chain is a side chain having two or more ether bonds, and examples thereof include a side chain having two or more structural units —R a —O—R b — in total. Here, in the structural unit, R a and R b are each independently a linear or branched alkylene group, a linear or branched alkenylene group, a linear or branched alkynylene group, Alternatively, it represents a substituted or unsubstituted arylene group. Of these, a linear alkylene group is preferable.

上記ポリエーテル鎖を有するメルカプト系シランカップリング剤の好適な態様としては、例えば、下記式(2)で表される化合物が挙げられる。   As a suitable aspect of the mercapto type | system | group silane coupling agent which has the said polyether chain | strand, the compound represented by following formula (2) is mentioned, for example.

上記式(2)中、R21は、炭素数1〜8のアルコキシ基を表し、なかでも、炭素数1〜3のアルコキシ基が好ましい。炭素数1〜3のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられる。なお、lが2である場合の複数あるR21はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
上記式(2)中、R22は、炭素数4〜30の直鎖状のポリエーテル基を表す。ポリエーテル基とは、エーテル結合を2以上有する基であり、その具体例としては、例えば、構造単位−Ra−O−Rb−を合計して2個以上有する基が挙げられる。RaおよびRbの定義および好適な態様は、上述したRaおよびRbと同じである。なお、mが2である場合の複数あるR22はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
炭素数4〜30の直鎖状のポリエーテル基の好適な態様としては、例えば、下記式(3)で表される基が挙げられる。
In the above formula (2), R 21 represents an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, among them, preferably an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms. Examples of the alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms include a methoxy group and an ethoxy group. A plurality of R 21 when l is 2 may be the same or different.
In the formula (2), R 22 represents a straight-chain polyether group having 4 to 30 carbon atoms. The polyether group is a group having two or more ether bonds, and specific examples thereof include a group having two or more structural units —R a —O—R b — in total. Definitions and preferred embodiments of R a and R b are the same as R a and R b as described above. When m is 2, the plurality of R 22 may be the same or different.
As a suitable aspect of a C4-C30 linear polyether group, group represented by following formula (3) is mentioned, for example.

上記式(3)中、R31は、直鎖状のアルキル基、直鎖状のアルケニル基、または、直鎖状のアルキニル基を表し、なかでも直鎖状のアルキル基が好ましい。上記直鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数8〜15の直鎖状のアルキル基がより好ましい。炭素数8〜15の直鎖状のアルキル基の具体例としては、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基などが挙げられ、なかでもトリデシル基が好ましい。
上記式(3)中、R32は、直鎖状のアルキレン基、直鎖状のアルケニレン基、または、直鎖状のアルキニレン基を表し、なかでも直鎖状のアルキレン基が好ましい。上記直鎖状のアルキレン基としては、炭素数1〜2の直鎖状のアルキレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
上記式(3)中、pは、1〜10の整数を表し、3〜7であることが好ましい。
上記式(3)中、*は、結合位置を示す。
In the above formula (3), R 31 represents a linear alkyl group, a linear alkenyl group, or a linear alkynyl group, and among them, a linear alkyl group is preferable. As the linear alkyl group, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and a linear alkyl group having 8 to 15 carbon atoms is more preferable. Specific examples of the linear alkyl group having 8 to 15 carbon atoms include octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group and the like, and tridecyl group is particularly preferable.
In the above formula (3), R 32 represents a linear alkylene group, a linear alkenylene group, or a linear alkynylene group, and among these, a linear alkylene group is preferable. As said linear alkylene group, a C1-C2 linear alkylene group is preferable and an ethylene group is more preferable.
In said formula (3), p represents the integer of 1-10 and it is preferable that it is 3-7.
In the above formula (3), * indicates a bonding position.

上記式(2)中、R23は、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基を表す。
上記式(2)中、R24は炭素数1〜30のアルキレン基を表し、なかでも炭素数1〜12のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましい。炭素数1〜5のアルキレン基の具体例としては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。
上記式(2)中、lは1〜2の整数を表し、1であることが好ましい。上記式(2)中、mは1〜2の整数を表し、2であることが好ましい。nは0〜1の整数を表し、0であることが好ましい。l、mおよびnはl+m+n=3の関係式を満たす。
In the formula (2), R 23 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
In the above formula (2), R 24 represents an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, among them preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, and a propylene group.
In said formula (2), l represents the integer of 1-2 and it is preferable that it is 1. In said formula (2), m represents the integer of 1-2 and it is preferable that it is 2. n represents an integer of 0 to 1, and is preferably 0. l, m, and n satisfy the relationship of l + m + n = 3.

本発明の組成物において、上記メルカプト系シランカップリング剤の含有量は、特定シリカの含有量に対して、0.1〜20質量%である。なかでも、5〜10質量%であることが好ましい。   In the composition of the present invention, the content of the mercapto-based silane coupling agent is 0.1 to 20% by mass with respect to the content of the specific silica. Especially, it is preferable that it is 5-10 mass%.

<特定チタン化合物>
本発明の組成物は、アルコキシ基および/またはアシレート基(−OCOR:Rは炭化水素基)を有するチタン化合物(特定チタン化合物)を含有する。
特定チタン化合物は、アルコキシ基を有するチタン化合物であることが好ましく、シリカの分散性が優れる理由から、アルコキシ基およびアシレート基を有するチタン化合物であることがより好ましい。
<Specific titanium compounds>
The composition of the present invention contains a titanium compound (specific titanium compound) having an alkoxy group and / or an acylate group (-OCOR: R is a hydrocarbon group).
The specific titanium compound is preferably a titanium compound having an alkoxy group, and more preferably a titanium compound having an alkoxy group and an acylate group because of excellent dispersibility of silica.

特定チタン化合物の好適な態様としては、例えば、下記式(1)で表されるチタン化合物が挙げられる。   As a suitable aspect of a specific titanium compound, the titanium compound represented by following formula (1) is mentioned, for example.

上記式(1)中、R11およびR12は、それぞれ独立に、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1〜20のアルキル基を表す。複数あるR11およびR12はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
上記式(1)中、R11は、炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜5のアルキル基であることがより好ましい。R11は、分岐状のアルキル基であることが好ましい。
上記式(1)中、R12は、炭素数8〜20のアルキル基であることが好ましく、炭素数12〜20のアルキル基であることがより好ましい。R12は、直鎖状のアルキル基であることが好ましい。
上記式(1)中、aおよびbは、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、a+b=4の関係式を満たす。aは、1以上の整数であることが好ましい。bは、シリカの分散性が優れる理由から、1以上の整数であることが好ましく、3であることがより好ましい。
In the above formula (1), R 11 and R 12 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. A plurality of R 11 and R 12 may be the same or different.
In the above formula (1), R 11 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 11 is preferably a branched alkyl group.
In the above formula (1), R 12 is preferably an alkyl group having 8 to 20 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 12 to 20 carbon atoms. R 12 is preferably a linear alkyl group.
In said formula (1), a and b represent the integer of 0-4 each independently, and satisfy | fill the relational expression of a + b = 4. a is preferably an integer of 1 or more. b is preferably an integer of 1 or more, more preferably 3, for the reason that the dispersibility of silica is excellent.

本発明の組成物において、特定チタン化合物の含有量は、上記シリカの含有量に対して、0.1〜20質量%である。なかでも、押出機圧がより低くなる理由から、0.5〜15質量%であることが好ましい。
特定チタン化合物の含有量が上記シリカの含有量に対して0.1質量%未満であると、加工性、耐スコーチ性および押出肌性が不十分となり、また、押出機圧が高くなる。また、特定チタン化合物の含有量が上記シリカの含有量に対して20質量%を超えると、押出肌性が不十分となり、また、押出機圧が高くなる。
In the composition of the present invention, the content of the specific titanium compound is 0.1 to 20% by mass with respect to the content of the silica. Especially, it is preferable that it is 0.5-15 mass% because the extruder pressure becomes lower.
When the content of the specific titanium compound is less than 0.1% by mass with respect to the content of the silica, processability, scorch resistance and extrusion skin property are insufficient, and the extruder pressure is increased. Moreover, when content of a specific titanium compound exceeds 20 mass% with respect to content of the said silica, extrusion skin property will become inadequate and an extruder pressure will become high.

上記メルカプト系シランカップリング剤に対する特定チタン化合物の含有量は特に制限されないが、10質量%以上であることが好ましい。   The content of the specific titanium compound with respect to the mercapto-based silane coupling agent is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or more.

<任意成分>
本発明の組成物には、必要に応じて、その効果や目的を損なわない範囲でさらに添加剤を含有することができる。
上記添加剤としては、例えば、シリカ以外の充填剤(例えば、カーボンブラック)、メルカプト系シランカップリング剤以外のシランカップリング剤(例えば、エボニックデグサ社製Si69)、酸化亜鉛(亜鉛華)、ステアリン酸、老化防止剤、加工助剤、プロセスオイル、液状ポリマー、テルペン樹脂、熱硬化性樹脂、加硫剤(例えば、硫黄)、加硫促進剤などのゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤が挙げられる。
<Optional component>
If necessary, the composition of the present invention may further contain an additive within a range not impairing its effects and purposes.
Examples of the additive include fillers other than silica (for example, carbon black), silane coupling agents other than mercapto-based silane coupling agents (for example, Si69 manufactured by Evonik Degussa), zinc oxide (zinc white), stearin Various commonly used rubber compositions such as acids, antioxidants, processing aids, process oils, liquid polymers, terpene resins, thermosetting resins, vulcanizing agents (eg, sulfur), vulcanization accelerators, etc. An additive is mentioned.

<ゴム組成物の製造方法>
本発明のゴム組成物の製造方法は特に限定されず、その具体例としては、例えば、上述した各成分を、公知の方法、装置(例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなど)を用いて、混練する方法などが挙げられる。本発明の組成物が硫黄または加硫促進剤を含有する場合は、硫黄および加硫促進剤以外の成分を先に高温(好ましくは140〜160℃)で混合し、冷却してから、硫黄または加硫促進剤を混合するのが好ましい。
また、本発明の組成物は、従来公知の加硫または架橋条件で加硫または架橋することができる。
<Method for producing rubber composition>
The method for producing the rubber composition of the present invention is not particularly limited, and specific examples thereof include, for example, kneading the above-described components using a known method and apparatus (for example, a Banbury mixer, a kneader, a roll, etc.). The method of doing is mentioned. When the composition of the present invention contains sulfur or a vulcanization accelerator, components other than sulfur and the vulcanization accelerator are first mixed at a high temperature (preferably 140 to 160 ° C.) and cooled, and then sulfur or It is preferable to mix a vulcanization accelerator.
The composition of the present invention can be vulcanized or crosslinked under conventionally known vulcanization or crosslinking conditions.

[空気入りタイヤ]
本発明の空気入りタイヤは、上述した本発明の組成物を用いて製造した空気入りタイヤである。なかでも、本発明の組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤであることが好ましい。
図1に、本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図を示すが、本発明の空気入りタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
[Pneumatic tire]
The pneumatic tire of the present invention is a pneumatic tire manufactured using the composition of the present invention described above. Especially, it is preferable that it is a pneumatic tire which used the composition of this invention for the tire tread.
FIG. 1 shows a schematic partial sectional view of a tire representing an example of an embodiment of the pneumatic tire of the present invention, but the pneumatic tire of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG.

図1において、符号1はビード部を表し、符号2はサイドウォール部を表し、符号3はタイヤトレッド部を表す。
また、左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
また、ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 represents a bead portion, reference numeral 2 represents a sidewall portion, and reference numeral 3 represents a tire tread portion.
Further, a carcass layer 4 in which fiber cords are embedded is mounted between the pair of left and right bead portions 1, and the end of the carcass layer 4 extends from the inside of the tire to the outside around the bead core 5 and the bead filler 6. Wrapped and rolled up.
In the tire tread 3, a belt layer 7 is disposed over the circumference of the tire on the outside of the carcass layer 4.
Moreover, in the bead part 1, the rim cushion 8 is arrange | positioned in the part which touches a rim | limb.

本発明の空気入りタイヤは、例えば、従来公知の方法に従って製造することができる。また、タイヤに充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることができる。   The pneumatic tire of the present invention can be manufactured, for example, according to a conventionally known method. Moreover, as gas with which a tire is filled, inert gas, such as nitrogen, argon, helium other than the air which adjusted normal or oxygen partial pressure, can be used.

以下、実施例により、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these.

下記第1表に示す成分を、下記第1表に示す割合(質量部)で配合した。
具体的には、まず、下記第1表に示す成分のうち硫黄および加硫促進剤を除く成分を、1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーを用いて5分間混合し、150±5℃に達したときに放出し、室温まで冷却してマスターバッチを得た。さらに、上記バンバリーミキサーを用いて、得られたマスターバッチに硫黄および加硫促進剤を混合し、ゴム組成物を得た。
第1表中、SBRの量について、上段の値はSBR(油展品)の量(単位:質量部)であり、下段の値は、SBRに含まれるSBRの正味の量(単位:質量部)である。
The components shown in Table 1 below were blended in the proportions (parts by mass) shown in Table 1 below.
Specifically, first, among the components shown in Table 1 below, the components excluding sulfur and the vulcanization accelerator were mixed for 5 minutes using a 1.7 liter closed Banbury mixer, and reached 150 ± 5 ° C. Was released and cooled to room temperature to obtain a masterbatch. Furthermore, using the Banbury mixer, sulfur and a vulcanization accelerator were mixed with the obtained master batch to obtain a rubber composition.
In Table 1, regarding the amount of SBR, the upper value is the amount of SBR (oil-extended product) (unit: parts by mass), and the lower value is the net amount of SBR contained in SBR (unit: parts by mass) It is.

<ムーニー粘度>
調製したゴム組成物(未加硫)について、JIS K6300−1:2001に準じ、L形ロータを使用し、予熱時間1分、ロータの回転時間4分、試験温度100℃の条件で、ムーニー粘度を測定した。
結果を第1表に示す。結果は、比較例1を100とする指数で表した。指数が小さいほど粘度が低く、加工性が優れることを示す。
<Mooney viscosity>
For the prepared rubber composition (unvulcanized), Mooney viscosity was used in accordance with JIS K6300-1: 2001, using an L-shaped rotor, with a preheating time of 1 minute, a rotor rotation time of 4 minutes, and a test temperature of 100 ° C. Was measured.
The results are shown in Table 1. The results were expressed as an index with Comparative Example 1 as 100. The smaller the index, the lower the viscosity and the better the workability.

<ムーニースコーチ>
調製したゴム組成物(未加硫)について、JIS K6300−1:2001に準じ、L形ロータを使用し、試験温度125℃の条件で、スコーチタイムを測定した。
結果を第1表に示す。結果は、比較例1を100とする指数で表した。指数が大きいほどスコーチタイムが長く、耐スコーチ性が優れることを示す。
<Mooney coach>
About the prepared rubber composition (unvulcanized), the scorch time was measured according to JIS K6300-1: 2001 using an L-shaped rotor at a test temperature of 125 ° C.
The results are shown in Table 1. The results were expressed as an index with Comparative Example 1 as 100. The larger the index, the longer the scorch time and the better the scorch resistance.

<押出機圧>
調製したゴム組成物(未加硫)について、JIS K7199:1999に準じ、120℃の条件で押出機圧(一定体積流量における試験圧力)を測定した。
結果を第1表に示す。結果は、比較例1を100とする指数で表した。指数が小さいほど押出機圧が低いことを示す。
<Extruder pressure>
About the prepared rubber composition (unvulcanized), the extruder pressure (test pressure at a constant volume flow rate) was measured under the condition of 120 ° C. according to JIS K7199: 1999.
The results are shown in Table 1. The results were expressed as an index with Comparative Example 1 as 100. A smaller index indicates a lower extruder pressure.

<押出肌性>
調製したゴム組成物(未加硫)について、ASTM D2230に準じ、ガーベダイを用いて押出成形を行った。得られた押出成形品の外観を目視で観察し、以下のとおり評価した。実用上、AまたはBであることが好ましく、Aであることがより好ましい。
・A:表面に凹凸が認められず、平滑。
・B:表面に1mm未満の細かい凹凸が認められる。
・C:表面に1mm以上の大きな凹凸が認められる。
<Extruded skin properties>
The prepared rubber composition (unvulcanized) was extruded using a garbage die in accordance with ASTM D2230. The appearance of the obtained extrusion-molded product was visually observed and evaluated as follows. Practically, it is preferably A or B, more preferably A.
-A: The surface has no irregularities and is smooth.
B: Fine irregularities of less than 1 mm are observed on the surface.
C: Large irregularities of 1 mm or more are observed on the surface.

<ペイン効果>
調製したゴム組成物(未加硫)について、歪せん断応力測定機(RPA2000、α−テクノロジー社製)を用い、170℃で10分間加硫した後、歪0.28%の歪せん断弾性率G′と歪30.0%の歪せん断弾性率G′とを測定し、その差G′0.28(MPa)−G′30.0(MPa)をペイン効果として算出した。
結果を第1表に示す。結果は比較例1のペイン効果を100とする指数で表した。指数が小さいほどペイン効果が小さくシリカの分散性が優れることを意味する。
<Pain effect>
The prepared rubber composition (unvulcanized) was vulcanized at 170 ° C. for 10 minutes using a strain shear stress measuring machine (RPA2000, manufactured by α-Technology Co., Ltd.), and then the strain shear modulus G having a strain of 0.28%. ′ And the strain shear modulus G ′ of 30.0% strain were measured, and the difference G′0.28 (MPa) −G′30.0 (MPa) was calculated as the Payne effect.
The results are shown in Table 1. The results were expressed as an index with the Payne effect of Comparative Example 1 as 100. A smaller index means a smaller Pain effect and better silica dispersibility.

上記第1表に示されている各成分の詳細は以下のとおりである。
・ジエン系ゴム1:E581(油展品(SBR100質量部に対して油展オイル37.5質量部を含む。SBR中のSBRの正味は72.7質量%)、スチレン含有量:40質量%、ビニル結合量:44%、重量平均分子量:1,260,000、旭化成社製)
・ジエン系ゴム2:BR1220(日本ゼオン社製)
・シリカ:Ultrasil 9000GR(N2SA:235m2/g、エボニックデグッサ社製)
・比較シリカ:Zeosil 1165MP(N2SA:165m2/g、ローディア社製)
・カーボンブラック:ショウブラックN339(N2SA:90m2/g、キャボットジャパン社製)
・シランカップリング剤:VP Si363(エボニックデグッサ社製)(上記式(2)で表される化合物。ここで、R21:−OC25、R22:−O(C24O)5−C1327、R24:−(CH23−、l=1、m=2、n=0。)
・比較シランカップリング剤:Si69(エボニックデグッサ社製)(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
・酸化亜鉛:酸化亜鉛3種(正同化学工業社製)
・ステアリン酸:ステアリン酸YR(NOFコーポレーション社製)
・老化防止剤:Santoflex 6PPD(Solutia Europe社製)
・プロセスオイル:エキストラクト4号S(昭和シェル石油社製)
・チタン化合物1:チタコートS−151(日本曹達社製)(上記式(1)で表されるチタン化合物。ここで、R11:−i−C37(イソプロポキシ基)、R12:−C1735、a=1、b=3)
・チタン化合物2:テトラブトキシチタン
・硫黄:油処理イオウ(軽井沢精錬所社製)
・加硫促進剤1:ノクセラーCZ−G(大内新興化学工業社製)
・加硫促進剤2:Perkacit DPG(Flexsys社製)
Details of each component shown in Table 1 are as follows.
Diene rubber 1: E581 (oil-extended product (including 37.5 parts by mass of oil-extended oil with respect to 100 parts by mass of SBR. The net content of SBR in SBR is 72.7% by mass), styrene content: 40% by mass, Vinyl bond amount: 44%, weight average molecular weight: 1,260,000, manufactured by Asahi Kasei Corporation)
・ Diene rubber 2: BR1220 (manufactured by Nippon Zeon)
Silica: Ultrasil 9000GR (N 2 SA: 235 m 2 / g, manufactured by Evonik Degussa)
Comparative silica: Zeosil 1165MP (N 2 SA: 165 m 2 / g, manufactured by Rhodia)
Carbon black: Show black N339 (N 2 SA: 90 m 2 / g, manufactured by Cabot Japan)
Silane coupling agent: VP Si363 (manufactured by Evonik Degussa) (compound represented by the above formula (2). Here, R 21 : —OC 2 H 5 , R 22 : —O (C 2 H 4 O) ) 5 -C 13 H 27, R 24 :-( CH 2) 3 -, l = 1, m = 2, n = 0).
Comparative silane coupling agent: Si69 (Evonik Degussa) (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide)
・ Zinc oxide: 3 types of zinc oxide (manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Stearic acid: Stearic acid YR (manufactured by NOF Corporation)
Antiaging agent: Santoflex 6PPD (manufactured by Solutia Europe)
・ Process oil: Extract No. 4 S (made by Showa Shell Sekiyu KK)
Titanium compound 1: Titacoat S-151 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) (titanium compound represented by the above formula (1). Here, R 11 : -i-C 3 H 7 (isopropoxy group), R 12 : -C 17 H 35, a = 1 , b = 3)
-Titanium compound 2: Tetrabutoxy titanium-Sulfur: Oil-treated sulfur (manufactured by Karuizawa Smelter)
・ Vulcanization accelerator 1: Noxeller CZ-G (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
・ Vulcanization accelerator 2: Perkacit DPG (manufactured by Flexsys)

第1表から分かるように、メルカプト系シランカップリング剤を含有するが特定チタン化合物を含有しない比較例1と比較して、メルカプト系シランカップリング剤と特定チタン化合物とを含有する本願実施例はいずれも加工性、耐スコーチ性および押出肌性に優れ、かつ、押出機圧が低かった。なかでも、特定チタン化合物がアルコキシ基およびアシレート基を有するチタン化合物である実施例A1〜A3の方が、優れたシリカ分散性を示した。
実施例A1〜A3およびB1〜B3の対比から、特定チタン化合物の含有量がシリカの含有量に対して0.5〜15質量%である実施例A1、A2、B1およびB2の方が、押出機圧がより低かった。
As can be seen from Table 1, compared with Comparative Example 1 containing a mercapto-based silane coupling agent but not containing a specific titanium compound, the present embodiment containing a mercapto-based silane coupling agent and a specific titanium compound is All were excellent in workability, scorch resistance and extrusion skin property, and the extruder pressure was low. Among them, Examples A1 to A3, in which the specific titanium compound is a titanium compound having an alkoxy group and an acylate group, showed superior silica dispersibility.
From the comparison of Examples A1 to A3 and B1 to B3, Examples A1, A2, B1 and B2 in which the content of the specific titanium compound is 0.5 to 15% by mass with respect to the content of silica are extruded. The mechanical pressure was lower.

一方、メルカプト系シランカップリング剤と特定チタン化合物とを含有するが、特定チタン化合物の含有量がシリカの含有量に対して0.1質量%未満である比較例A1およびB1は、加工性、耐スコーチ性および押出肌性が不十分であり、かつ、押出機圧が高かった。
また、メルカプト系シランカップリング剤と特定チタン化合物とを含有するが、特定チタン化合物の含有量がシリカの含有量に対して20質量%を超える比較例A2およびB2は、押出肌性が不十分であり、かつ、押出機圧が高かった。
また、特定チタン化合物を含有するが、シランカップリング剤として非メルカプト系シランカップリング剤を使用した比較例A3およびB3は、押出機圧が高かった。
また、メルカプト系シランカップリング剤と特定チタン化合物とを含有するが、シリカの窒素吸着比表面積が特定値以上でない比較例A4は、加工性、耐スコーチ性および押出肌性が不十分であり、かつ、押出機圧が高かった。
On the other hand, Comparative Examples A1 and B1, which contain a mercapto-based silane coupling agent and a specific titanium compound, but the content of the specific titanium compound is less than 0.1% by mass with respect to the content of silica, Scorch resistance and extrusion skin resistance were insufficient, and the extruder pressure was high.
In addition, Comparative Examples A2 and B2, which contain a mercapto-based silane coupling agent and a specific titanium compound, but the content of the specific titanium compound exceeds 20% by mass with respect to the content of silica, have insufficient extrusion skin properties. And the extruder pressure was high.
Moreover, although the specific titanium compound was contained, Comparative Example A3 and B3 which used the non-mercapto type | system | group silane coupling agent as a silane coupling agent had high extruder pressure.
Further, although containing a mercapto-based silane coupling agent and a specific titanium compound, Comparative Example A4 in which the nitrogen adsorption specific surface area of silica is not more than a specific value is insufficient in workability, scorch resistance and extrusion skin property, And the extruder pressure was high.

1 ビード部
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
1 Bead part 2 Side wall part 3 Tire tread part 4 Carcass layer 5 Bead core 6 Bead filler 7 Belt layer 8 Rim cushion

Claims (3)

ジエン系ゴムと、シリカと、メルカプト系シランカップリング剤と、アルコキシ基および/またはアシレート基を有するチタン化合物とを含有し、
前記シリカの窒素吸着比表面積が、180m2/g以上であり、
前記シリカの含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜200質量部であり、前記メルカプト系シランカップリング剤の含有量が、前記シリカの含有量に対して、0.1〜20質量%であり、前記チタン化合物の含有量が、前記シリカの含有量に対して、0.1〜20質量%である、ゴム組成物。
Containing a diene rubber, silica, a mercapto silane coupling agent, and a titanium compound having an alkoxy group and / or an acylate group,
The nitrogen adsorption specific surface area of the silica is 180 m 2 / g or more,
The content of the silica is 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, and the content of the mercapto silane coupling agent is 0.1 with respect to the content of the silica. A rubber composition, which is ˜20% by mass, and wherein the content of the titanium compound is 0.1 to 20% by mass with respect to the content of the silica.
前記チタン化合物が、下記式(1)で表されるチタン化合物である、請求項1に記載のゴム組成物。
(式(1)中、R11およびR12は、それぞれ独立に、直鎖状もしくは分岐状の炭素数1〜20のアルキル基を表す。aおよびbは、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、a+b=4の関係式を満たす。)
The rubber composition according to claim 1, wherein the titanium compound is a titanium compound represented by the following formula (1).
(In Formula (1), R 11 and R 12 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. A and b are each independently an integer of 0 to 4) And satisfies the relational expression of a + b = 4.)
請求項1または2に記載のゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤ。   A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1 or 2 for a tire tread.
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