JP2018076469A - Rubber composition, method for producing rubber composition and tire - Google Patents

Rubber composition, method for producing rubber composition and tire Download PDF

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崇 石野
Takashi Ishino
崇 石野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition well improved in processability without deteriorating low fuel consumption, a tire comprising a tire member made of the rubber composition, and a method for producing the rubber composition.SOLUTION: There are provided a rubber composition which comprises a predetermined amount of silica, a predetermined amount of an amine-based antiaging agent and at least one silane coupling agent selected from the group consisting of a silane coupling agent 1 having a carbonylthio group (-S-C(=O)-) and having no mercapto group and a silane coupling agent 2 having a mercapto group based on 100 pts.mass of a rubber component containing a copolymer obtained by copolymerization of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound and is obtained by kneading the rubber component and all of the silane coupling agents, followed by kneading the amine-based antiaging agent in another kneading step, a tire comprising a tire member made of the rubber composition, and a method for producing the rubber composition.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ゴム組成物、そのゴム組成物の製造方法、およびそのゴム組成物で構成されるタイヤ部材を備えるタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition, a method for producing the rubber composition, and a tire including a tire member composed of the rubber composition.

従来、自動車タイヤ用のゴム組成物としては、ポリブタジエンやブタジエン−スチレン共重合体などの共役ジエン系重合体と、カーボンブラックやシリカなどの充填剤とを含有するゴム組成物が用いられている。近年、環境問題への関心の高まりから、自動車に対して低燃費化の要求が強くなっており、自動車用タイヤに用いるゴム組成物に対しても、低燃費性に優れることが求められている。   Conventionally, as a rubber composition for automobile tires, a rubber composition containing a conjugated diene polymer such as polybutadiene or butadiene-styrene copolymer and a filler such as carbon black or silica is used. In recent years, due to increasing interest in environmental issues, there has been a strong demand for lower fuel consumption for automobiles, and rubber compositions used for automobile tires are also required to have excellent fuel efficiency. .

低燃費性を改善する方法として、シリカに反応性の高いメルカプト基を有するシランカップリング剤(メルカプト系シランカップリング剤)の使用が検討されている。しかし、メルカプト系シランカップリング剤は、良好な低燃費性が得られる一方で、加工性が悪化する傾向がある。また、特許文献1には、シランカップリング剤として保護化メルカプトシランを用いて低燃費性、ウェットグリップ性能および操縦安定性を向上する技術が開示されているが、良好な加工性を確保する点については、特許文献2にN−メチルピロリドンで変性されたジエン系ゴム(変性ゴム)に、カルボニルチオ基(−S−C(=O)−)を有しかつメルカプト基(−SH)を有しないシランカップリング剤とメルカプト基を有するシランカップリング剤を別工程にて順次混練りして用いる方法が提案されている。   As a method for improving fuel economy, use of a silane coupling agent having a mercapto group highly reactive with silica (mercapto silane coupling agent) has been studied. However, mercapto-based silane coupling agents tend to deteriorate processability while obtaining good fuel efficiency. Further, Patent Document 1 discloses a technique for improving fuel economy, wet grip performance and steering stability by using protected mercaptosilane as a silane coupling agent, but it ensures good workability. In Patent Document 2, a diene rubber (modified rubber) modified with N-methylpyrrolidone has a carbonylthio group (—S—C (═O) —) and a mercapto group (—SH). There has been proposed a method in which a silane coupling agent that is not used and a silane coupling agent having a mercapto group are sequentially kneaded in separate steps.

特開2008−101158号公報JP 2008-101158 A 特開2012−140508号公報JP 2012-140508 A

しかし、メルカプト基を有するシランカップリング剤やカルボニルチオ基を有しかつメルカプト基を有しないシランカップリング剤を用いた際の加工性の改善には、なお検討の余地がある。   However, there is still room for study in improving processability when using a silane coupling agent having a mercapto group or a silane coupling agent having a carbonylthio group and not having a mercapto group.

そこで、本発明は、上記課題を解決し、低燃費性を低下させることなく加工性を良好に改善したゴム組成物、そのゴム組成物の製造方法ならびにそのゴム組成物により構成されるタイヤ部材を備えるタイヤを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a rubber composition that solves the above-mentioned problems and that has improved processability satisfactorily without reducing fuel efficiency, a method for producing the rubber composition, and a tire member that is composed of the rubber composition. An object is to provide a tire provided.

本発明者は、鋭意検討の結果、芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合して得られた共重合体を含むゴム成分と、所定量のシリカおよびアミン系老化防止剤を含有し、所定のシランカップリング剤を用いるゴム組成物において、アミン系老化防止剤をシランカップリング剤の混練工程とは別に、後の工程にて混練りすることにより、加工性の悪化が抑制され、上記課題を解決できることを見出し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。   As a result of intensive studies, the inventor contains a rubber component containing a copolymer obtained by copolymerizing an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound, a predetermined amount of silica and an amine anti-aging agent, and a predetermined amount. In the rubber composition using the silane coupling agent, the deterioration of workability is suppressed by kneading the amine-based anti-aging agent in the subsequent step separately from the kneading step of the silane coupling agent, and the above-mentioned problem As a result, the present invention was completed.

すなわち、本発明は、
[1]芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合して得られた共重合体を含むゴム成分100質量部に対し、シリカを60〜200質量部、好ましくは65〜150質量部、より好ましくは70〜130質量部、アミン系老化防止剤を1.5〜5.0質量部、好ましくは2.0〜4.0質量部含有し、カルボニルチオ基(−S−C(=O)−)を有しかつメルカプト基(−SH)を有しないシランカップリング剤1およびメルカプト基を有するシランカップリング剤2からなる群より選択される少なくとも1つのシランカップリング剤を含有するゴム組成物であって、アミン系老化防止剤を、ゴム成分と全部のシランカップリング剤とを混練りした後に、別の混練工程において混練りすることにより得られるゴム組成物、
[2]アミン系老化防止剤を混合する混練工程の排出温度が110〜140℃、好ましくは120〜135℃である上記[1]記載のゴム組成物、
[3]シランカップリング剤1およびシランカップリング剤2の合計含有量が、シリカ100質量部に対して1〜12質量部、好ましくは4〜10質量部である上記[1]または[2]記載のゴム組成物、
[4]シランカップリング剤1を含有し、かつシランカップリング剤1が、下記式(1)で表されるシランカップリング剤である上記[1]〜[3]のいずれかに記載のゴム組成物

Figure 2018076469
[式中、R101は、−Cl、−Br、−OR106、−O(O=)CR106、−ON=CR106107、−NR106107および−(OSiR106107h(OSiR106107108)から選択される一価の基(ここで、R106、R107およびR108は同一でも異なっていても良く、各々水素原子または炭素数1〜18の一価の炭化水素基であり、hは平均値が1〜4である。)であり、R102はR101、水素原子または炭素数1〜18の一価の炭化水素基、R103は、R101、R102または水素原子、R104は、炭素数1〜18の二価の炭化水素基、R105は炭素数1〜18の一価の炭化水素基である]、
[5]シランカップリング剤2を含有し、かつシランカップリング剤2が、下記式(2−1)で表される結合単位Aと下記式(2−2)で表される結合単位Bとを含むシランカップリング剤である上記[1]〜[4]のいずれかに記載のゴム組成物
Figure 2018076469
Figure 2018076469
(式中、xは1以上の整数、yは1以上の整数であり、R201は水素、ハロゲン、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数1〜30のアルキル基、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルケニル基、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルキニル基、または該アルキル基の末端の水素が水酸基もしくはカルボキシル基で置換されたものであり、R202は、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数1〜30のアルキレン基、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルケニレン基、または直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルキニレン基であり、あるいはR201とR202とで環構造を形成してもよい。)、
[6]上記[1]〜[5]のいずれかに記載のゴム組成物により構成されるタイヤ部材を備えるタイヤ、
[7]タイヤ部材がトレッドである上記[6]記載のタイヤ、ならびに
[8]芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合して得られた共重合体を含むゴム成分100質量部に対し、シリカを60〜200質量部、好ましくは65〜150質量部、より好ましくは70〜130質量部、アミン系老化防止剤を1.5〜5.0質量部、好ましくは2.0〜4.0質量部含有し、カルボニルチオ基(−S−C(=O)−)を有しかつメルカプト基(−SH)を有しないシランカップリング剤1およびメルカプト基を有するシランカップリング剤2からなる群より選択される少なくとも1つのシランカップリング剤を含有するゴム組成物の製造方法であって、ゴム成分と全部のシランカップリング剤とを混練りする工程1と、工程1の後にアミン系老化防止剤を混練りする工程2を含むゴム組成物の製造方法
に関する。 That is, the present invention
[1] Silica is 60 to 200 parts by mass, preferably 65 to 150 parts by mass, more preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing a copolymer obtained by copolymerizing an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound. Contains 70 to 130 parts by weight, 1.5 to 5.0 parts by weight, preferably 2.0 to 4.0 parts by weight of an amine-based antioxidant, and contains a carbonylthio group (—S—C (═O) — And a rubber composition containing at least one silane coupling agent selected from the group consisting of a silane coupling agent 1 having no mercapto group (-SH) and a silane coupling agent 2 having a mercapto group. A rubber composition obtained by kneading an amine anti-aging agent in a separate kneading step after kneading the rubber component and all silane coupling agents,
[2] The rubber composition according to the above [1], wherein the discharge temperature of the kneading step for mixing the amine-based antioxidant is 110 to 140 ° C, preferably 120 to 135 ° C.
[3] The above [1] or [2], wherein the total content of the silane coupling agent 1 and the silane coupling agent 2 is 1 to 12 parts by mass, preferably 4 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica. The rubber composition according to the description,
[4] The rubber according to any one of [1] to [3], which contains the silane coupling agent 1 and the silane coupling agent 1 is a silane coupling agent represented by the following formula (1): Composition
Figure 2018076469
[Wherein R 101 represents —Cl, —Br, —OR 106 , —O (O═) CR 106 , —ON═CR 106 R 107 , —NR 106 R 107 and — (OSiR 106 R 107 ) h ( A monovalent group selected from OSiR 106 R 107 R 108 , wherein R 106 , R 107 and R 108 may be the same or different and each is a hydrogen atom or a monovalent carbon atom having 1 to 18 carbon atoms. are a hydrogen group, h is the average value of 1~4.), R 102 is R 101, a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, R 103 is, R 101, R 102 or a hydrogen atom, R 104 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and R 105 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms]
[5] A silane coupling agent 2 is contained, and the silane coupling agent 2 includes a binding unit A represented by the following formula (2-1) and a binding unit B represented by the following formula (2-2). The rubber composition according to any one of the above [1] to [4], which is a silane coupling agent containing
Figure 2018076469
Figure 2018076469
(Wherein x is an integer of 1 or more, y is an integer of 1 or more, R 201 is hydrogen, halogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a linear or branched carbon number. A alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, a linear or branched alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, or a hydrogen atom substituted at the terminal of the alkyl group with a hydroxyl group or a carboxyl group, and R 202 is a straight chain or A branched chain alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, a straight chain or branched chain alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, or a straight chain or branched chain alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, or R 201 and R 202 may form a ring structure).
[6] A tire comprising a tire member composed of the rubber composition according to any one of [1] to [5],
[7] The tire according to [6] above, wherein the tire member is a tread, and [8] 100 parts by mass of a rubber component containing a copolymer obtained by copolymerizing an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound. 60 to 200 parts by mass of silica, preferably 65 to 150 parts by mass, more preferably 70 to 130 parts by mass, and 1.5 to 5.0 parts by mass of amine-based antioxidant, preferably 2.0 to 4.0. The group which consists of silane coupling agent 1 which has a carbonylthio group (-S-C (= O)-) and does not have a mercapto group (-SH), and silane coupling agent 2 which has a mercapto group containing a mass part A method for producing a rubber composition containing at least one silane coupling agent selected from the step 1, wherein the rubber component and all silane coupling agents are kneaded, and after step 1 The method for producing a rubber composition comprising kneading an amine-based antioxidant step 2.

本発明によれば、所定のゴム成分100質量部に対し、所定量のシリカおよび所定量のアミン系老化防止剤を含有させ、所定のシランカップリング剤を用いるゴム組成物において、アミン系老化防止剤をシランカップリング剤の混練工程とは別に、後の工程にて混練りすることにより、低燃費性のみならず加工性の良好なゴム組成物を提供することができる。また、そのゴム組成物で構成される各種タイヤ部材を備えるタイヤならびにそのゴム組成物の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a predetermined amount of silica and a predetermined amount of amine-based anti-aging agent are contained in 100 parts by mass of a predetermined rubber component, and in a rubber composition using a predetermined silane coupling agent, amine-based anti-aging is prevented. In addition to the silane coupling agent kneading step, the agent can be kneaded in a later step to provide a rubber composition with good processability as well as low fuel consumption. Moreover, the tire provided with the various tire members comprised with the rubber composition, and the manufacturing method of the rubber composition can be provided.

本発明のゴム組成物は、芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合して得られた共重合体を含むゴム成分100質量部に対し、シリカを60〜200質量部、アミン系老化防止剤を1.5〜5.0質量部含有するものである。これにより、ゴム破壊強度および耐摩耗性を良好に改善することができる。また、本発明のゴム組成物はさらに、カルボニルチオ基(−S−C(=O)−)を有しかつメルカプト基を有しないシランカップリング剤1およびメルカプト基を有するシランカップリング剤2からなる群より選択される少なくとも1つのシランカップリング剤を含有する。これにより、低燃費性を良好なものとすることができる。さらに、本発明のゴム組成物において、アミン系老化防止剤とシランカップリング剤の混合工程を別工程とし、アミン系老化防止剤を全部のシランカップリング剤よりも後の工程で混合することにより、低燃費性を低下させることなく、ゴム破壊強度および加工性を顕著かつ相乗的に改善でき、良好な低燃費性、ゴム破壊強度および加工性が得られる。   The rubber composition of the present invention comprises 60 to 200 parts by mass of silica and an amine-based antioxidant for 100 parts by mass of a rubber component containing a copolymer obtained by copolymerizing an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound. Is contained in an amount of 1.5 to 5.0 parts by mass. Thereby, rubber fracture strength and wear resistance can be improved satisfactorily. Further, the rubber composition of the present invention further includes a silane coupling agent 1 having a carbonylthio group (—S—C (═O) —) and not having a mercapto group, and a silane coupling agent 2 having a mercapto group. At least one silane coupling agent selected from the group consisting of: Thereby, low fuel consumption can be made favorable. Furthermore, in the rubber composition of the present invention, the mixing step of the amine-based anti-aging agent and the silane coupling agent is a separate step, and the amine-based anti-aging agent is mixed in a step after all the silane coupling agents. The rubber breaking strength and processability can be improved remarkably and synergistically without lowering the fuel efficiency, and good fuel economy, rubber breaking strength and processability can be obtained.

本発明のゴム組成物は、芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合して得られる共重合体を含むゴム成分を用いる。   The rubber composition of the present invention uses a rubber component containing a copolymer obtained by copolymerizing an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound.

芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、4−シクロヘキシルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。中でも、モノマーの入手容易性などの実用面の観点および本発明の効果がより好適に得られるという理由からスチレンが特に好ましい。   Examples of the aromatic vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 3-vinyltoluene, ethylvinylbenzene, divinylbenzene, 4-cyclohexylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, and the like. . These may be used alone or in combination of two or more. Among these, styrene is particularly preferable from the viewpoint of practical use such as the availability of monomers and the reason that the effects of the present invention can be obtained more suitably.

共役ジエン化合物としては、例えば1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、1,3−ヘキサジエンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。中でも、モノマーの入手容易性などの実用面の観点および本発明の効果がより好適に得られるという理由から1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましく、1,3−ブタジエンがより好ましい。   Examples of the conjugated diene compound include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, 1,3-hexadiene, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, 1,3-butadiene and isoprene are preferable, and 1,3-butadiene is more preferable, from the viewpoint of practical aspects such as availability of monomers and the effect that the effects of the present invention can be obtained more suitably.

芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合して得られる共重合体は、水素添加物(水添共重合体)であってもよい。   The copolymer obtained by copolymerizing the aromatic vinyl compound and the conjugated diene compound may be a hydrogenated product (hydrogenated copolymer).

共重合体の重量平均分子量(Mw)は、200,000以上が好ましく、400,000以上がより好ましい。Mwを200,000以上とすることにより、良好なゴム破壊強度および耐摩耗性が得られる傾向がある。また、共重合体のMwは、2,000,000以下が好ましく、1,000,000以下がより好ましく、700,000以下がさらに好ましい。Mwを2,000,000以下とすることにより、より良好な加工性が得られる傾向がある。   The weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is preferably 200,000 or more, and more preferably 400,000 or more. By setting Mw to 200,000 or more, good rubber breaking strength and wear resistance tend to be obtained. The Mw of the copolymer is preferably 2,000,000 or less, more preferably 1,000,000 or less, and further preferably 700,000 or less. By making Mw 2,000,000 or less, there is a tendency that better workability is obtained.

なお、本明細書において、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)(東ソー(株)製の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)による測定値をもとに標準ポリスチレン換算により求めることができる。   In this specification, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are gel permeation chromatograph (GPC) (GPC-8000 series manufactured by Tosoh Corporation), detector: differential refractometer, column : It can be determined by standard polystyrene conversion based on the measured value by TSKEL SUPERMALTPORE HZ-M manufactured by Tosoh Corporation.

共重合体のガラス転移温度(Tg)は、−50℃以上が好ましく、−40℃以上がより好ましく、−35℃以上がさらに好ましく、−30℃以上が最も好ましい。Tgを−50℃以上とすることにより、より良好なゴムの破壊強度を得ることができる傾向がある。   The glass transition temperature (Tg) of the copolymer is preferably −50 ° C. or higher, more preferably −40 ° C. or higher, still more preferably −35 ° C. or higher, and most preferably −30 ° C. or higher. By setting Tg to −50 ° C. or higher, there is a tendency that better rubber breaking strength can be obtained.

なお、共重合体のガラス転移温度(Tg)は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。   In addition, the glass transition temperature (Tg) of a copolymer can be measured by the method as described in the below-mentioned Example.

芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合して得られる共重合体の全ゴム成分中の含有量は、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、75質量%以上がさらに好ましい。共重合体の全ゴム成分中の含有量を60質量%以上とすることにより、ウェットグリップ性能を十分に確保することができる傾向がある。また、共重合体の全ゴム成分中の含有量は、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましい。共重合体の全ゴム成分中の含有量を95質量%以下とすることにより、耐摩耗性能を担保できる傾向がある。   The content of the copolymer obtained by copolymerizing the aromatic vinyl compound and the conjugated diene compound in the total rubber component is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and further preferably 75% by mass or more. . When the content of the copolymer in the total rubber component is 60% by mass or more, the wet grip performance tends to be sufficiently ensured. Moreover, 95 mass% or less is preferable and, as for content in all the rubber components of a copolymer, 90 mass% or less is more preferable. By setting the content of the copolymer in the total rubber component to 95% by mass or less, the wear resistance tends to be ensured.

芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合して得られる共重合体は、スチレンブタジエンゴム(SBR)であることが好ましい。SBRとしては特に限定されず、例えば、乳化重合SBR(E−SBR)、溶液重合SBR(S−SBR)などが挙げられ、これらSBRを変性剤によって変性されたもの(変性SBR)や、これらSBRの水素添加物(水添SBR)なども使用することができる。例えば、ウェットグリップ性能と転がり抵抗性能の両立を考慮してS−SBRを使用することができる。   The copolymer obtained by copolymerizing the aromatic vinyl compound and the conjugated diene compound is preferably styrene butadiene rubber (SBR). The SBR is not particularly limited, and examples thereof include emulsion polymerization SBR (E-SBR), solution polymerization SBR (S-SBR) and the like. These SBRs are modified with a modifier (modified SBR), and these SBRs. A hydrogenated product (hydrogenated SBR) or the like can also be used. For example, S-SBR can be used in consideration of compatibility between wet grip performance and rolling resistance performance.

変性SBRとしては、それぞれ、タイヤ工業において一般的に使用されるSBRを変性剤で処理したものを使用することができる。上記変性剤としては、例えば、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、3−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、四塩化スズ、ブチルスズトリクロライド、N−メチルピロリドンなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   As the modified SBR, those obtained by treating SBR generally used in the tire industry with a modifying agent can be used. Examples of the modifier include 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3- (2-aminoethylamino) propyl. Examples include trimethoxysilane, tin tetrachloride, butyltin trichloride, N-methylpyrrolidone and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記変性剤によるSBRの変性方法としては、特公平6−53768号公報、特公平6−57767号公報、特表2003−514078号公報などに記載されている方法など、従来公知の手法を用いることができる。例えば、SBRと変性剤とを接触させればよく、アニオン重合によりSBRを合成した後、該重合体ゴム溶液中に変性剤を所定量添加し、SBRの重合末端(活性末端)と変性剤とを反応させる方法、SBR溶液中に変性剤を添加して反応させる方法などが挙げられる。   As a method for modifying SBR with the above modifier, a conventionally known method such as the method described in JP-B-6-53768, JP-B-6-57767, JP-T2003-514078, or the like is used. Can do. For example, SBR may be brought into contact with a modifying agent. After SBR is synthesized by anionic polymerization, a predetermined amount of a modifying agent is added to the polymer rubber solution, and the polymerization terminal (active terminal) of SBR and the modifying agent are added. And a method in which a modifier is added to the SBR solution for reaction.

SBRのビニル含量は、好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上である。30質量%未満であると、低燃費性、グリップ性が悪化する傾向がある。該ビニル含量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下である。90質量%を超えると、低燃費性が悪化する傾向がある。なお、本発明において、SBRのビニル含量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。   The vinyl content of SBR is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more. If it is less than 30% by mass, fuel economy and grip properties tend to deteriorate. The vinyl content is preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less. If it exceeds 90% by mass, the fuel efficiency tends to deteriorate. In the present invention, the vinyl content of SBR can be measured by infrared absorption spectrum analysis.

SBRのスチレン含量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。5質量%未満であると、充分な剛性が得られないおそれがある。該スチレン含量は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。60質量%を超えると、発熱性が著しく上昇し、低燃費性が低下する傾向がある。なお、本発明において、SBRのスチレン含量は、H1−NMR測定により算出される。 The styrene content of SBR is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. If it is less than 5% by mass, sufficient rigidity may not be obtained. The styrene content is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less. If it exceeds 60% by mass, the heat build-up will remarkably increase and the fuel efficiency tends to decrease. In the present invention, the styrene content of SBR is calculated by H 1 -NMR measurement.

上記共重合体以外に使用できるその他のゴム成分としては、ポリブタジエンゴム(BR)、ブタジエンイソプレン共重合体ゴム、ブチルゴムなどを挙げることができる。また、天然ゴム(NR)、エチレンプロピレン共重合体、エチレンオクテン共重合体なども挙げることができる。これらのゴム成分は、2種以上を併用してもよい。   Examples of other rubber components that can be used in addition to the copolymer include polybutadiene rubber (BR), butadiene isoprene copolymer rubber, and butyl rubber. Moreover, natural rubber (NR), an ethylene propylene copolymer, an ethylene octene copolymer, etc. can be mentioned. Two or more of these rubber components may be used in combination.

ゴム成分としてBRを含む場合、BRとしては特に限定されず、ハイシス1,4−ポリブタジエンゴム(ハイシスBR)、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴム(SPB含有BR)、変性ブタジエンゴム(変性BR)、希土類系BRなどが挙げられ、これらの各種BRを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、耐摩耗性の向上効果が高い、低燃費性が良好であるという理由から、ハイシスBRが好ましい。ハイシスBRとは、シス1,4結合含有率が90質量%以上のブタジエンゴムである。なお、本発明において、ハイシスBR、変性BR、希土類系BRのビニル含量(1,2−結合ブタジエン単位量)およびシス1,4結合含有率は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。   When BR is included as a rubber component, the BR is not particularly limited, and high-cis 1,4-polybutadiene rubber (high-cis BR), butadiene rubber containing 1,2-syndiotactic polybutadiene crystals (SPB-containing BR), modified butadiene rubber (Modified BR), rare earth-based BR, and the like, and these various BRs may be used alone or in combination of two or more. Among them, high cis BR is preferable because it has a high effect of improving wear resistance and good fuel economy. High cis BR is a butadiene rubber having a cis 1,4 bond content of 90% by mass or more. In the present invention, the vinyl content (1,2-bonded butadiene unit amount) and cis-1,4 bond content of high-cis BR, modified BR, and rare earth BR can be measured by infrared absorption spectrum analysis.

ハイシスブタジエンゴム(ハイシスBR)は、シス含量が90%以上のものであり、たとえば、JSR(株)製のBR730、BR51、日本ゼオン(株)製のBR1220、宇部興産(株)製のBR130B、BR150B、BR710などがあげられる。ハイシスBRのなかでも、シス1,4−結合含有率が95%以上のものがさらに好ましい。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。ハイシスBRを含有することで耐摩耗性を向上させること、低温でのゴム硬化を抑制することができる。   The high cis butadiene rubber (high cis BR) has a cis content of 90% or more. For example, BR730 and BR51 manufactured by JSR Corporation, BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., and BR130B manufactured by Ube Industries, Ltd. , BR150B, BR710 and the like. Among the high cis BRs, those having a cis 1,4-bond content of 95% or more are more preferable. These may be used alone or in combination of two or more. By containing the high cis BR, it is possible to improve the wear resistance and to suppress the rubber curing at a low temperature.

ゴム成分としてBRを含む場合、BRの全ゴム成分中の含有量は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。BRの全ゴム成分中の含有量を5質量%以上とすることにより、十分な耐摩耗性を確保できる傾向がある。また、BRの全ゴム成分中の含有量は、40質量%未満が好ましく、35質量%未満がより好ましい。BRの全ゴム成分中の含有量を35質量%未満とすることにより、加工性とウェットグリップ性能の両立を図りやすい傾向がある。   When BR is contained as a rubber component, the content of BR in all rubber components is preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more. When the content of BR in all rubber components is 5% by mass or more, sufficient wear resistance tends to be ensured. Further, the content of BR in all rubber components is preferably less than 40% by mass, and more preferably less than 35% by mass. When the content of BR in all rubber components is less than 35% by mass, there is a tendency that it is easy to achieve both workability and wet grip performance.

シリカとしては、特に限定されるものではなく、例えば、乾式法により調製されたシリカ(無水シリカ)、湿式法により調製されたシリカ(含水シリカ)などが挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法により調製されたシリカが好ましい。   The silica is not particularly limited, and examples thereof include silica prepared by a dry method (anhydrous silica), silica prepared by a wet method (hydrous silica), and the like, for the reason that there are many silanol groups. Silica prepared by a wet method is preferred.

シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は、45m2/g以上が好ましく、55m2/g以上がより好ましく、60m2/g以上がさらに好ましく、100m2/g以上が特に好ましく、150m2/g以上が最も好ましい。シリカのN2SAを45m2/g以上とすることにより、十分な補強性が得られ、破壊強度、耐摩耗性をより良好なものとすることができる。また、シリカのN2SAは、350m2/g以下が好ましく、300m2/g以下がより好ましく、270m2/g以下がさらに好ましく、220m2/g以下が特に好ましい。シリカのN2SAを350m2/g以下とすることにより、シリカの分散が容易になり、より良好な低燃費性を得ることができる。ここで、本明細書におけるシリカのN2SAは、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。 Nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably not less than 45 m 2 / g, more preferably at least 55m 2 / g, 60m 2 / g or more and more preferably, 100 m 2 / g or more and particularly preferably, 150 meters 2 / G or more is most preferable. By setting the N 2 SA of silica to 45 m 2 / g or more, sufficient reinforcement can be obtained, and the fracture strength and wear resistance can be further improved. The N 2 SA of the silica is preferably 350 meters 2 / g or less, more preferably 300 meters 2 / g, more preferably from 270 meters 2 / g or less, particularly preferably 220 m 2 / g. When the N 2 SA of silica is 350 m 2 / g or less, the dispersion of silica is facilitated, and better fuel efficiency can be obtained. Here, N 2 SA of silica in the present specification is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.

シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、60質量部以上であり、65質量部以上が好ましく、70質量部以上がより好ましい。シリカの含有量が60質量部未満であると、シリカを配合した効果が十分に得られず、低燃費性、耐摩耗性が悪化する傾向がある。また、シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、200質量部以下であり、150質量部以下が好ましく、130質量部以下がより好ましく、110質量部以下がさらに好ましい。全シリカの含有量が200質量部を超えると、シリカのゴムへの分散が困難になり、低燃費性、加工性および耐摩耗性が悪化する傾向がある。   The content of silica is 60 parts by mass or more, preferably 65 parts by mass or more, and more preferably 70 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the content of silica is less than 60 parts by mass, the effect of blending silica cannot be sufficiently obtained, and the fuel economy and wear resistance tend to deteriorate. Moreover, content of a silica is 200 mass parts or less with respect to 100 mass parts of rubber components, 150 mass parts or less are preferable, 130 mass parts or less are more preferable, 110 mass parts or less are more preferable. If the total silica content exceeds 200 parts by mass, it will be difficult to disperse the silica into the rubber, and the fuel economy, processability and wear resistance will tend to deteriorate.

アミン系老化防止剤としては、特に限定されるものではないが、たとえば、N−フェニル−1−ナフチルアミンなどのナフチルアミン系;オクチル化ジフェニルなどのアルキル化ジフェニルアミン、4,4’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、p−(p−トルエンスルホニルアミド)ジフェニルアミンなどのジフェニルアミン系;N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)−p−フェニレンジアミンなどのp−フェニレンジアミン系などの芳香族第二級アミン系老化防止剤の1種または2種以上が挙げられる。   Although it does not specifically limit as an amine type anti-aging agent, For example, alkylated diphenylamines, such as naphthylamine type | system | groups, such as N-phenyl- 1-naphthylamine, octylated diphenyl, 4,4'-bis ((alpha), (alpha), (alpha) Dimethylamines such as -dimethylbenzyl) diphenylamine and p- (p-toluenesulfonylamide) diphenylamine; N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine, N -Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N '-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-(3-methacryloyloxy-2-hydroxy P-phenylenediamine such as propyl) -p-phenylenediamine 1 type (s) or 2 or more types of aromatic secondary amine type anti-aging agents, such as a system, are mentioned.

アミン系老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、1.5質量部以上であり、2.0質量部以上が好ましい。アミン系老化防止剤の含有量が1.5質量部未満であると、破壊特性を向上できない恐れや、耐オゾン性が市場性を確保できない傾向がある。また、アミン系老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、5.0質量部以下であり、4.0質量部以下が好ましく、3.0質量部以下がより好ましい。アミン系老化防止剤の含有量が5.0質量部を超えると、老化防止剤が表面に析出し、ゴム物性が低下するおそれ、変色によりクレームとなる傾向がある。   The content of the amine-based anti-aging agent is 1.5 parts by mass or more and preferably 2.0 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the content of the amine-based anti-aging agent is less than 1.5 parts by mass, there is a fear that the destructive characteristics cannot be improved, and the ozone resistance tends not to ensure marketability. Moreover, content of an amine type anti-aging agent is 5.0 mass parts or less with respect to 100 mass parts of rubber components, 4.0 mass parts or less are preferable, and 3.0 mass parts or less are more preferable. When the content of the amine-based anti-aging agent exceeds 5.0 parts by mass, the anti-aging agent is deposited on the surface, the rubber properties may be deteriorated, and there is a tendency to become a complaint due to discoloration.

本発明におけるゴム組成物は、上記で挙げたアミン系老化防止剤以外の老化防止剤を併せて用いることができる。これらは従来から公知のものを用いることができ、例えば、キノリン系老化防止剤、モノフェノール系、ビス、トリス、ポリフェノール系などのフェノール系老化防止剤などが挙げられる。キノリン系老化防止剤としては、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体、6−エトキシ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン、6−アニリノ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン、ポリ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンなどが挙げられる。フェノール系老化防止剤に関し、モノフェノール系老化防止剤としては、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、1−オキシ−3−メチル−4−イソプロピルベンゼン、2−メチル−4,6−ビス[(オクチルチオ)メチル]フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)プロピオネート、スチレン化フェノール、フェノール誘導体などが挙げられる。ビスフェノール系、トリスフェノール系、ポリフェノール系老化防止剤としては、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、1,1’−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンなどが挙げられる。なかでも、キノリン系老化防止剤を併用することが好ましい。キノリン系老化防止剤をアミン系老化防止剤と併用することにより、アミン系老化防止剤の高い揮発性、ゴム表面での茶変色性および高tanδ、キノリン系老化防止剤の低耐オゾン性および金型汚染を補いながら、熱酸化による劣化の防止効果、オゾンクラック防止効果およびゴム成分の熱分解防止効果に優れたゴム組成物とすることができる。   The rubber composition in the present invention can be used together with an anti-aging agent other than the amine-based anti-aging agents mentioned above. As these, conventionally known ones can be used, and examples thereof include quinoline-based antioxidants, monophenol-based antioxidants, bis, tris, polyphenol-based antioxidants, and the like. Examples of the quinoline antioxidant include 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer, 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, 6-anilino-2, Examples include 2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline and poly-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline. With respect to the phenolic anti-aging agent, the monophenolic anti-aging agent includes 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, 2,6- Di-tert-butylphenol, 1-oxy-3-methyl-4-isopropylbenzene, 2-methyl-4,6-bis [(octylthio) methyl] phenol, butylhydroxyanisole, 2,4-dimethyl-6-tert- Examples thereof include butylphenol, n-octadecyl-3- (4′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) propionate, styrenated phenol, and phenol derivatives. Examples of the bisphenol-based, trisphenol-based, and polyphenol-based antiaging agents include 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis- (4-ethyl- 6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidene-bis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1′-bis- (4-hydroxyphenyl) -cyclohexane, tetrakis- [methylene-3 -(3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane and the like. Of these, it is preferable to use a quinoline anti-aging agent in combination. Combining quinoline anti-aging agent with amine anti-aging agent enables high volatility of amine anti-aging agent, tea discoloration and high tan δ on rubber surface, low ozone resistance of quinoline anti-aging agent and gold A rubber composition excellent in the effect of preventing deterioration due to thermal oxidation, the effect of preventing ozone cracks and the effect of preventing the thermal decomposition of rubber components can be obtained while compensating for mold contamination.

本発明のゴム組成物は、カルボニルチオ基(−S−C(=O)−)を有しかつメルカプト基(−SH)を有しないシランカップリング剤1および/またはメルカプト基(−SH)を有するシランカップリング剤2を含有する。本発明では、シランカップリング剤として、上述のシランカップリング剤1および/またはシランカップリング剤2を使用することにより、低燃費性、ゴム破壊強度および耐摩耗性を顕著かつ相乗的に改善することができる。なお、シランカップリング剤としては、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、シランカップリング剤1および2を併用することが好ましい。   The rubber composition of the present invention has a silane coupling agent 1 having a carbonylthio group (—S—C (═O) —) and not having a mercapto group (—SH) and / or a mercapto group (—SH). The silane coupling agent 2 which has is contained. In the present invention, by using the above-mentioned silane coupling agent 1 and / or silane coupling agent 2 as the silane coupling agent, fuel economy, rubber breaking strength, and wear resistance are remarkably and synergistically improved. be able to. In addition, as a silane coupling agent, it is preferable to use the silane coupling agent 1 and 2 together from the reason that the effect of this invention is acquired more suitably.

カルボニルチオ基を有しかつメルカプト基を有しないシランカップリング剤1としては、下記式(1)で表されるシランカップリング剤を好適に使用することができる。

Figure 2018076469
[式中、R101は、−Cl、−Br、−OR106、−O(O=)CR106、−ON=CR106107、−NR106107および−(OSiR106107h(OSiR106107108)から選択される一価の基(ここで、R106、R107およびR108は同一でも異なっていても良く、各々水素原子または炭素数1〜18の一価の炭化水素基であり、hは平均値が1〜4である。)であり、R102はR101、水素原子または炭素数1〜18の一価の炭化水素基、R103は、R101、R102または水素原子、R104は、炭素数1〜18の二価の炭化水素基、R105は炭素数1〜18の一価の炭化水素基である。] As the silane coupling agent 1 having a carbonylthio group and not having a mercapto group, a silane coupling agent represented by the following formula (1) can be preferably used.
Figure 2018076469
[Wherein R 101 represents —Cl, —Br, —OR 106 , —O (O═) CR 106 , —ON═CR 106 R 107 , —NR 106 R 107 and — (OSiR 106 R 107 ) h ( A monovalent group selected from OSiR 106 R 107 R 108 , wherein R 106 , R 107 and R 108 may be the same or different and each is a hydrogen atom or a monovalent carbon atom having 1 to 18 carbon atoms. are a hydrogen group, h is the average value of 1~4.), R 102 is R 101, a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, R 103 is, R 101, R 102 or a hydrogen atom, R 104 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and R 105 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. ]

上記式(1)において、R105、R106、R107およびR108は、それぞれ独立して、炭素数1〜18の直鎖、環状もしくは分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群から選択される基であることが好ましい。また、R102が炭素数1〜18の一価の炭化水素基である場合は、直鎖、環状もしくは分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基からなる群から選択される基であることが好ましい。R109は、直鎖、環状または分岐鎖のアルキレン基であることが好ましく、特に直鎖状のものが好ましい。R104は例えば炭素数1〜18のアルキレン基、炭素数2〜18のアルケニレン基、炭素数5〜18のシクロアルキレン基、炭素数6〜18のシクロアルキルアルキレン基、炭素数6〜18のアリーレン基、炭素数7〜18のアラルキレン基を挙げることができる。前記アルキレン基およびアルケニレン基は、直鎖状および分岐鎖状のいずれであってもよく、前記シクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基、アリーレン基およびアラルキレン基は、環上に低級アルキル基等の官能基を有していてもよい。このR104としては、炭素数1〜6のアルキレン基が好ましく、特に直鎖状アルキレン基、例えばメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基が好ましい。 In the above formula (1), R 105 , R 106 , R 107 and R 108 are each independently a linear, cyclic or branched alkyl group, alkenyl group, aryl group and aralkyl group having 1 to 18 carbon atoms. A group selected from the group consisting of When R 102 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, it is a group selected from the group consisting of a linear, cyclic or branched alkyl group, alkenyl group, aryl group and aralkyl group. Preferably there is. R 109 is preferably a linear, cyclic or branched alkylene group, particularly preferably a linear one. R 104 is, for example, an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 18 carbon atoms, a cycloalkylene group having 5 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl alkylene group having 6 to 18 carbon atoms, arylene having 6 to 18 carbon atoms And aralkylene groups having 7 to 18 carbon atoms. The alkylene group and alkenylene group may be linear or branched, and the cycloalkylene group, cycloalkylalkylene group, arylene group and aralkylene group are functional groups such as a lower alkyl group on the ring. You may have. R 104 is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, particularly a linear alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, or a hexamethylene group.

102、R105、R106、R107およびR108の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、プロペニル基、アリル基、ヘキセニル基、オクテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。 Specific examples of R 102, R 105, R 106 , R 107 and R 108 are methyl, ethyl, n- propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, isobutyl group, sec- butyl group, tert- butyl Group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, vinyl group, propenyl group, allyl group, hexenyl group, octenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, phenyl group, tolyl Group, xylyl group, naphthyl group, benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group and the like.

109の例として、直鎖状アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基、ヘキシレン基等が挙げられ、分岐鎖状アルキレン基としては、イソプロピレン基、イソブチレン基、2−メチルプロピレン基等が挙げられる。 Examples of R 109 include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an n-butylene group, and a hexylene group as the linear alkylene group, and an isopropylene group and an isobutylene as the branched alkylene group. Group, 2-methylpropylene group and the like.

式(1)で表されるシランカップリング剤1の具体例としては、3−ヘキサノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−デカノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−ラウロイルチオプロピルトリエトキシシラン、2−ヘキサノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−オクタノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−デカノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−ラウロイルチオエチルトリエトキシシラン、3−ヘキサノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−デカノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−ラウロイルチオプロピルトリメトキシシラン、2−ヘキサノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−オクタノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−デカノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−ラウロイルチオエチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。なかでも、加工性と低燃費性の両立の点で、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン(Momentive社製のNXT)が特に好ましい。上記シランカップリング剤1は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。   Specific examples of the silane coupling agent 1 represented by the formula (1) include 3-hexanoylthiopropyltriethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane, 3-decanoylthiopropyltriethoxysilane, 3 -Lauroylthiopropyltriethoxysilane, 2-hexanoylthioethyltriethoxysilane, 2-octanoylthioethyltriethoxysilane, 2-decanoylthioethyltriethoxysilane, 2-lauroylthioethyltriethoxysilane, 3-hexa Noylthiopropyltrimethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltrimethoxysilane, 3-decanoylthiopropyltrimethoxysilane, 3-lauroylthiopropyltrimethoxysilane, 2-hexanoylthioethyltrimethoxysilane, 2-o Motor noise Lucio ethyltrimethoxysilane, 2- deca Neu thio ethyltrimethoxysilane, and 2-lauroyl thio ethyl trimethoxysilane. Of these, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane (NXT manufactured by Momentive) is particularly preferable in terms of both workability and low fuel consumption. The silane coupling agent 1 may be used alone or in combination of two or more.

メルカプト基を有するシランカップリング剤2としては、下記式(2−1)で示される結合単位Aと下記式(2−2)で示される結合単位Bとを含むシランカップリング剤を好適に使用することができる。

Figure 2018076469
Figure 2018076469
(式中、xは1以上の整数、yは1以上の整数であり、R201は水素、ハロゲン、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数1〜30のアルキル基、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルケニル基、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルキニル基、または該アルキル基の末端の水素が水酸基もしくはカルボキシル基で置換されたものであり、R202は、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数1〜30のアルキレン基、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルケニレン基、または直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルキニレン基であり、あるいはR201とR202とで環構造を形成してもよい。) As the silane coupling agent 2 having a mercapto group, a silane coupling agent containing a binding unit A represented by the following formula (2-1) and a binding unit B represented by the following formula (2-2) is preferably used. can do.
Figure 2018076469
Figure 2018076469
(Wherein x is an integer of 1 or more, y is an integer of 1 or more, R 201 is hydrogen, halogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a linear or branched carbon number. A alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, a linear or branched alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, or a hydrogen atom substituted at the terminal of the alkyl group with a hydroxyl group or a carboxyl group, and R 202 is a straight chain or A branched chain alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, a straight chain or branched chain alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, or a straight chain or branched chain alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, or R 201 and R 202 may form a ring structure.)

式(2−1)で表される結合単位Aと式(2−2)で表される結合単位Bとを含むシランカップリング剤は、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどのポリスルフィドシランに比べ、加工中の粘度上昇が抑制される。これは結合単位Aのスルフィド部分がC−S−C結合であるため、テトラスルフィドやジスルフィドに比べ熱的に安定であることから、ムーニー粘度の上昇が少ないためと考えられる。   The silane coupling agent containing the bond unit A represented by the formula (2-1) and the bond unit B represented by the formula (2-2) is a bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide or the like. Compared to polysulfide silane, an increase in viscosity during processing is suppressed. This is presumably because the increase in Mooney viscosity is small because the sulfide portion of the bond unit A is a C—S—C bond and is thermally stable compared to tetrasulfide and disulfide.

また、式(2−1)で表される結合単位Aと式(2−2)で表される結合単位Bとを含むシランカップリング剤は、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプトシランに比べ、スコーチ時間の短縮が抑制される。これは、結合単位Bはメルカプトシランの構造を持っているが、結合単位Aの−C715部分が結合単位Bの−SH基を覆うため、ポリマーと反応しにくく、スコーチが発生しにくいためと考えられる。 Moreover, the silane coupling agent containing the bond unit A represented by Formula (2-1) and the bond unit B represented by Formula (2-2) is a mercaptosilane such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane. In comparison, shortening of the scorch time is suppressed. This is because the bonding unit B has a mercaptosilane structure, but the —C 7 H 15 portion of the bonding unit A covers the —SH group of the bonding unit B, so that it does not easily react with the polymer and scorch is less likely to occur. This is probably because of this.

加工性の観点から、上記構造のシランカップリング剤2において、結合単位Aの含有量は、30モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましく、また99モル%以下が好ましく、90モル%以下がより好ましい。また、結合単位Bの含有量は、シリカとの反応性の観点から、1モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、10モル%以上がさらに好ましく、また70モル%以下が好ましく、65モル%以下がより好ましく、55モル%以下がさらに好ましい。また、結合単位A及びBの合計含有量は、好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上、特に好ましくは100モル%である。   From the viewpoint of processability, in the silane coupling agent 2 having the above structure, the content of the bond unit A is preferably 30 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and preferably 99 mol% or less, 90 mol%. The following is more preferable. Further, the content of the bond unit B is preferably 1 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, further preferably 10 mol% or more, and preferably 70 mol% or less from the viewpoint of reactivity with silica. 65 mol% or less is more preferable, and 55 mol% or less is still more preferable. Further, the total content of the binding units A and B is preferably 95 mol% or more, more preferably 98 mol% or more, and particularly preferably 100 mol%.

なお、結合単位A、Bの含有量は、結合単位A、Bがシランカップリング剤の末端に位置する場合も含む量である。結合単位A、Bがシランカップリング剤の末端に位置する場合の形態は特に限定されず、結合単位A、Bを示す式(2−1)、(2−2)と対応するユニットを形成していればよい。   The content of the bond units A and B is an amount including the case where the bond units A and B are located at the terminal of the silane coupling agent. The form in which the bonding units A and B are located at the end of the silane coupling agent is not particularly limited, and forms units corresponding to the formulas (2-1) and (2-2) indicating the bonding units A and B. It only has to be.

式(2−1)および式(2−2)において、R201のハロゲンとしては、塩素、臭素、フッ素などがあげられる。 In the formula (2-1) and the formula (2-2), examples of the halogen of R 201 include chlorine, bromine, fluorine, and the like.

201の直鎖もしくは分岐鎖の炭素数1〜30のアルキル基としては、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、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などがあげられる。該アルキル基の炭素数は、好ましくは1〜12である。 Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms of R201 include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert -Butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and the like can be mentioned. The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1-12.

201の直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルケニル基としては、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、1−オクテニル基などがあげられる。該アルケニル基の炭素数は、好ましくは2〜12である。 Examples of the linear or branched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms represented by R 201 include a vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 1-pentenyl group, 2- Examples thereof include a pentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 1-octenyl group and the like. The alkenyl group preferably has 2 to 12 carbon atoms.

201の直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルキニル基としては、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、へプチニル基、オクチニル基、ノニニル基、デシニル基、ウンデシニル基、ドデシニル基などがあげられる。該アルキニル基の炭素数は、好ましくは2〜12である。 Examples of the linear or branched alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms represented by R201 include ethynyl group, propynyl group, butynyl group, pentynyl group, hexynyl group, heptynyl group, octynyl group, nonynyl group, decynyl group, and undecynyl group. And dodecynyl group. The alkynyl group preferably has 2 to 12 carbon atoms.

202の直鎖もしくは分岐鎖の炭素数1〜30のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基などがあげられる。該アルキレン基の炭素数は、好ましくは1〜12である。 Examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms of R 202 include an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, a decylene group, and an undecylene group. , Dodecylene group, tridecylene group, tetradecylene group, pentadecylene group, hexadecylene group, heptadecylene group, octadecylene group and the like. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms.

202の直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルケニレン基としては、ビニレン基、1−プロペニレン基、2−プロペニレン基、1−ブテニレン基、2−ブテニレン基、1−ペンテニレン基、2−ペンテニレン基、1−ヘキセニレン基、2−ヘキセニレン基、1−オクテニレン基などがあげられる。該アルケニレン基の炭素数は、好ましくは2〜12である。 Examples of the linear or branched alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms of R 202 include vinylene group, 1-propenylene group, 2-propenylene group, 1-butenylene group, 2-butenylene group, 1-pentenylene group, 2- Examples include a pentenylene group, a 1-hexenylene group, a 2-hexenylene group, and a 1-octenylene group. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms.

202の直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルキニレン基としては、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基、へプチニレン基、オクチニレン基、ノニニレン基、デシニレン基、ウンデシニレン基、ドデシニレン基などがあげられる。該アルキニレン基の炭素数は、好ましくは2〜12である。 Examples of the linear or branched C2-C30 alkynylene group of R 202 include ethynylene group, propynylene group, butynylene group, pentynylene group, hexynylene group, heptynylene group, octynylene group, noninylene group, decynylene group, undecynylene group. And dodecynylene group. The alkynylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms.

式(2−1)で示される結合単位Aと式(2−2)で示される結合単位Bとを含むシランカップリング剤2において、結合単位Aの繰り返し数(x)と結合単位Bの繰り返し数(y)の合計の繰り返し数(x+y)は、3〜300の範囲が好ましい。この範囲内であると、結合単位Bのメルカプトシランを、結合単位Aの−C715が覆うため、スコーチタイムが短くなることを抑制できるとともに、シリカやゴム成分との良好な反応性を確保することができる。 In the silane coupling agent 2 including the bond unit A represented by the formula (2-1) and the bond unit B represented by the formula (2-2), the number of repetitions of the bond unit A (x) and the repetition of the bond unit B The total number of repetitions (x + y) of the number (y) is preferably in the range of 3 to 300. Within this range, since the mercaptosilane of the bond unit B is covered with -C 7 H 15 of the bond unit A, it is possible to suppress the scorch time from being shortened and to have good reactivity with silica and rubber components. Can be secured.

式(2−1)で示される結合単位Aと式(2−2)で示される結合単位Bとを含むシランカップリング剤2としては、例えば、Momentive社製のNXT−Z30、NXT−Z45、NXT−Z60などを使用することができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the silane coupling agent 2 including the binding unit A represented by the formula (2-1) and the coupling unit B represented by the formula (2-2) include NXT-Z30 and NXT-Z45 manufactured by Momentive. NXT-Z60 or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

なお、シランカップリング剤1およびシランカップリング剤2は、単独で用いても、併用してもよい。   Silane coupling agent 1 and silane coupling agent 2 may be used alone or in combination.

シランカップリング剤1およびシランカップリング剤2の合計含有量は、シリカ100質量部に対して、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましく、5質量部以上が更に好ましい。シランカップリング剤1およびシランカップリング剤2の合計含有量を、シリカ100質量部に対して0.5質量部以上とすることにより、十分なカップリング効果が得られ、高いシリカ分散性が得られる傾向がある。そのため良好なゴム破壊強度を得ることができる傾向がある。また、シランカップリング剤1およびシランカップリング剤2の合計含有量は、シリカ100質量部に対して、15質量部以下が好ましく、12質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましい。シランカップリング剤1およびシランカップリング剤2の合計含有量を、シリカ100質量部に対して15質量部以下とすることにより、余分なシランカップリング剤が残存し難く、得られるゴム組成物の加工性および破壊特性が良好なものとなる傾向がある。   The total content of the silane coupling agent 1 and the silane coupling agent 2 is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and still more preferably 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica. By setting the total content of the silane coupling agent 1 and the silane coupling agent 2 to 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica, a sufficient coupling effect is obtained and high silica dispersibility is obtained. Tend to be. Therefore, there is a tendency that good rubber breaking strength can be obtained. Moreover, 15 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of silica, as for the total content of the silane coupling agent 1 and the silane coupling agent 2, 12 mass parts or less are more preferable, and 10 mass parts or less are more preferable. By setting the total content of the silane coupling agent 1 and the silane coupling agent 2 to 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of silica, an excessive silane coupling agent hardly remains, and the rubber composition obtained There is a tendency for processability and fracture properties to be good.

本発明におけるゴム組成物は、上記で挙げた以外のシランカップリング剤を併せて用いることができる。これらは従来から公知のものを用いることができ、たとえば、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−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメ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)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、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、3−トリエ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−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド等のスルフィド系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル系、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−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等のグリシドキシ系、3−ニトロプロピルトリメトキシシラン、3−ニトロプロピルトリエトキシシラン等のニトロ系、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシシラン等のクロロ系が挙げられる。なお、上記のシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The rubber composition in the present invention can be used in combination with silane coupling agents other than those listed above. Conventionally known ones can be used, for example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide. Bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis ( 3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl base Sulfide series such as zothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, vinyl series such as vinyltriethoxysilane and vinyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, and other amino-based, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane , Γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, etc. Chloro, such as nitro, 3-nitropropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane Can be mentioned. In addition, said silane coupling agent may be used independently and may use 2 or more types together.

本発明のゴム組成物には、上記成分以外にも、シリカ以外の充填剤;伸展油(オイル)、滑剤などの加工助剤;ステアリン酸、酸化亜鉛などの加硫活性化剤;有機過酸化物;ワックス;硫黄などの加硫剤;チアゾール系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤などの従来ゴム工業で使用される配合剤を適宜配合することができ、シリカ以外の他の充填剤を含むことが好ましい。   In addition to the above components, the rubber composition of the present invention includes fillers other than silica; processing aids such as extenders (oils) and lubricants; vulcanization activators such as stearic acid and zinc oxide; organic peroxidation Wax; vulcanizing agent such as sulfur; thiazole vulcanization accelerator, thiuram vulcanization accelerator, sulfenamide vulcanization accelerator, guanidine vulcanization accelerator, etc. It is preferable to contain a filler other than silica.

シリカ以外の他の充填剤としては、ゴムの補強を目的にゴム組成物に配合されるものであり、例えば、炭酸カルシウム、セリサイトなどの雲母、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、クレー、タルク、アルミナ、酸化チタン、マイカ等の白色充填剤;カーボンブラック等が挙げられる。これらの充填剤は、2種以上組み合わせて用いてもよく、補強の面で、カーボンブラックを配合することが特に好ましい。   As fillers other than silica, they are blended in rubber compositions for the purpose of rubber reinforcement. For example, mica such as calcium carbonate and sericite, aluminum hydroxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, clay White fillers such as talc, alumina, titanium oxide and mica; carbon black and the like. These fillers may be used in combination of two or more, and it is particularly preferable to add carbon black in terms of reinforcement.

本発明におけるゴム組成物がシリカ以外の充填剤を含む場合、充填剤100質量%中のシリカの含有量は、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。充填剤100質量%中のシリカの含有量を80質量%以上とすることにより、本発明の効果を十分に得ることができる。また、この場合、残りの充填剤として、カーボンブラックを使用すると、ウェットグリップ性能が悪化するおそれがある。また、カーボンブラック以外の充填剤を使用すると、耐摩耗性が悪化するおそれがある。   When the rubber composition in the present invention contains a filler other than silica, the content of silica in 100% by mass of the filler is preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more. By making the content of silica in 100% by mass of the filler 80% by mass or more, the effect of the present invention can be sufficiently obtained. In this case, if carbon black is used as the remaining filler, wet grip performance may be deteriorated. Further, if a filler other than carbon black is used, the wear resistance may be deteriorated.

本発明におけるゴム組成物がカーボンブラックを含む場合、カーボンブラックとしては、SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF、FF、CF、SCFおよびECFのようなファーネスブラック(ファーネスカーボンブラック);アセチレンブラック(アセチレンカーボンブラック);FTおよびMTのようなサーマルブラック(サーマルカーボンブラック);EPC、MPCおよびCCのようなチャンネルブラック(チャンネルカーボンブラック);グラファイトなどをあげることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   When the rubber composition in the present invention includes carbon black, the carbon black may be a furnace black such as SAF, ISAF, HAF, MAF, FEF, SRF, GPF, APF, FF, CF, SCF and ECF. Acetylene black (acetylene carbon black); thermal black such as FT and MT (thermal carbon black); channel black such as EPC, MPC and CC (channel carbon black); graphite and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、通常5〜200m2/gであり、50m2/g以上が好ましく、80m2/g以上がより好ましい。また、カーボンブラックのN2SAは、150m2/g以下が好ましく、120m2/g以下がより好ましい。また、カーボンブラックのジブチルフタレート(DBP)吸収量は、通常5〜300ml/100gであり、80ml/100g以上が好ましく、また180ml/100g以下が好ましい。カーボンブラックのN2SAやDBP吸収量が上記範囲の下限未満では、補強効果が小さく耐摩耗性が低下する傾向があり、上記範囲の上限を超えると、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。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is usually 5 to 200 m 2 / g, preferably 50 m 2 / g or more, and more preferably 80 m 2 / g or more. Also, N 2 SA of the carbon black is preferably 150 meters 2 / g or less, more preferably 120 m 2 / g. Carbon black has a dibutyl phthalate (DBP) absorption of usually 5 to 300 ml / 100 g, preferably 80 ml / 100 g or more, and more preferably 180 ml / 100 g or less. If the N 2 SA or DBP absorption amount of carbon black is less than the lower limit of the above range, the reinforcing effect tends to be small and wear resistance tends to decrease. If the upper limit of the above range is exceeded, dispersibility is poor and hysteresis loss increases. There is a tendency for fuel efficiency to decrease.

なお、カーボンブラックのN2SAは、ASTM D4820−93に従って測定される値であり、該DBP吸収量は、ASTM D2414−93に従って測定される値である。 The N 2 SA of carbon black is a value measured according to ASTM D4820-93, and the DBP absorption is a value measured according to ASTM D2414-93.

カーボンブラックを含有する場合の全ゴム成分100質量部に対する含有量は、1質量部以上が好ましく、3質量部以上がより好ましい。カーボンブラックの含有量を1質量部以上とすることにより、十分な補強性が得られる傾向がある。また、カーボンブラックの全ゴム成分100質量部に対する含有量は、60質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましく、15質量部以下がさらに好ましい。カーボンブラックの含有量を60質量部以下とすることにより、より良好な低燃費性が得られる傾向がある。   In the case of containing carbon black, the content with respect to 100 parts by mass of the total rubber component is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 3 parts by mass or more. When the carbon black content is 1 part by mass or more, sufficient reinforcing properties tend to be obtained. Further, the content of carbon black with respect to 100 parts by mass of the total rubber component is preferably 60 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, and further preferably 15 parts by mass or less. When the carbon black content is 60 parts by mass or less, better fuel efficiency tends to be obtained.

伸展油(オイル)としては、アロマチック系鉱物油(粘度比重恒数(V.G.C.値)0.900〜1.049)、ナフテン系鉱物油(V.G.C.値:0.850〜0.899)、パラフィン系鉱物油(V.G.C.値:0.790〜0.849)などを挙げることができる。伸展油の多環芳香族含有量は、3質量%未満が好ましく、1質量%未満がより好ましい。伸展油の多環芳香族含有量は、英国石油学会346/92法に従って測定される。また、伸展油の芳香族化合物含有量(CA)は、20質量%以上が好ましい。これらの伸展油は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   As extension oil (oil), aromatic mineral oil (viscosity specific gravity constant (VGC value) 0.900 to 1.049), naphthenic mineral oil (VGC value: 0) 850 to 0.899), paraffinic mineral oil (VGC value: 0.790 to 0.849), and the like. The polycyclic aromatic content of the extending oil is preferably less than 3% by mass, and more preferably less than 1% by mass. The polycyclic aromatic content of the extender oil is measured according to the British Petroleum Institute 346/92 method. Further, the aromatic compound content (CA) of the extending oil is preferably 20% by mass or more. These extending oils may be used alone or in combination of two or more.

オイルを含有する場合の全ゴム成分100質量部に対する含有量は、10質量部以上が好ましく、15質量部以上がより好ましい。オイルの含有量を10質量部以上とすることにより、十分な加工性を担保でき、配合の性能を引き出すことができる傾向がある。また、オイルの全ゴム成分100質量部に対する含有量は、50質量部以下が好ましく、40質量部以下がより好ましい。オイルの含有量を50質量部以下とすることにより、耐摩耗性を確保しやすい傾向がある。   The content with respect to 100 parts by mass of the total rubber component when oil is contained is preferably 10 parts by mass or more, and more preferably 15 parts by mass or more. By setting the oil content to 10 parts by mass or more, there is a tendency that sufficient processability can be ensured and the performance of blending can be derived. Further, the content of oil relative to 100 parts by mass of the total rubber component is preferably 50 parts by mass or less, and more preferably 40 parts by mass or less. By setting the oil content to 50 parts by mass or less, wear resistance tends to be easily secured.

加硫促進剤としては、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジサルファイド、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等のチウラム系加硫促進剤;N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤を挙げることができる。なかでも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましく、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミドがより好ましい。また、さらにグアニジン系加硫促進剤を併用することも好ましい。加硫促進剤の使用量は、ゴム成分100質量部に対して0.1〜5質量部が好ましく、0.2〜4質量部がより好ましい。   Examples of the vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole, dibenzothiazyl disulfide, and thiazole vulcanization accelerators such as N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide; tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide Thiuram vulcanization accelerators such as N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazole sulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazole sulfenamide, N- Sulfenamide vulcanization accelerators such as oxyethylene-2-benzothiazole sulfenamide, N, N′-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide; diphenylguanidine, diortolylguanidine, orthotolylbiguanidine, etc. Guani It can be mentioned emission-based vulcanization accelerator. Of these, sulfenamide-based vulcanization accelerators are preferable and N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide is more preferable because the effects of the present invention can be more suitably obtained. It is also preferable to use a guanidine vulcanization accelerator in combination. 0.1-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of rubber components, and, as for the usage-amount of a vulcanization accelerator, 0.2-4 mass parts is more preferable.

加硫剤としては、特に限定されないが、硫黄を好適に使用することができる。硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.5〜5質量部が好ましく、1〜3質量部がより好ましい。これにより、本発明の効果がより好適に得られる。   Although it does not specifically limit as a vulcanizing agent, Sulfur can be used conveniently. 0.5-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of rubber components, and, as for sulfur content, 1-3 mass parts is more preferable. Thereby, the effect of this invention is acquired more suitably.

ワックス、ステアリン酸、酸化亜鉛はいずれも、ゴム工業において一般的に用いられるものを好適に用いることができる。   Any of waxes, stearic acid, and zinc oxide that are commonly used in the rubber industry can be suitably used.

本発明におけるゴム組成物は、アミン系老化防止剤を、ゴム成分と全部のシランカップリング剤とを混練りして得られた混練物に別工程にて混練りする以外は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで上記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造することができる。   The rubber composition in the present invention is a general method except that the amine anti-aging agent is kneaded in a separate step into a kneaded product obtained by kneading the rubber component and all silane coupling agents. Manufactured by. That is, it can be produced by a method of kneading the above components with a Banbury mixer, kneader, open roll or the like and then vulcanizing.

本発明におけるゴム組成物は、例えば、本発明のゴム成分、シリカおよび全部のシランカップリング剤と必要に応じて他の配合剤を混練りする工程1、その後、工程1で得られた混練物1に、アミン系老化防止剤を、必要に応じてシリカとあわせて混練りする工程2、工程2で得られた混練物2に、加硫剤および加硫促進剤を混練りし加硫してゴム組成物を得る仕上げ工程3により行なうことができる。また、工程1は、ゴム成分とシリカの一部およびシランカップリング剤の一部を混練りする工程1aと、工程1aで得られた混練物1aに残りのシリカと残りのシランカップリング剤とを混練りする工程1bとの2工程に分けて行うこともできる。以下、本発明のゴム組成物の製造方法について、工程1を工程1aおよび工程1bの2工程にて行う方法で例示的に説明するが、これら製造方法に限定されることを意図するものではない。   The rubber composition in the present invention is, for example, Step 1 in which the rubber component of the present invention, silica and all silane coupling agents and other compounding agents are kneaded as necessary, and then the kneaded product obtained in Step 1 1) Kneading a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator into the kneaded product 2 obtained in Step 2 and Step 2 of kneading an amine-based anti-aging agent together with silica as necessary. The finishing step 3 for obtaining a rubber composition can be performed. Step 1 includes a step 1a in which a rubber component, a part of silica and a part of a silane coupling agent are kneaded, and the remaining silica and the remaining silane coupling agent in the kneaded product 1a obtained in step 1a. It is also possible to carry out by dividing the process into two steps, ie, the step 1b for kneading. Hereinafter, although the manufacturing method of the rubber composition of this invention is demonstrated by the method of performing the process 1 in two processes, the process 1a and the process 1b, it is not intending to be limited to these manufacturing methods. .

(工程1a)
ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤1および/またはシランカップリング剤2を必要に応じてオイルと共に混練りし、混練物1aを得る。混練物1aの混練方法は、特に限定されず、バンバリーミキサー、オープンロールなどの一般的なゴム工業で使用される混練機を使用することができる。カーボンブラックなどの材料は、工程1aにおいて加えることが好ましい。
(Step 1a)
The rubber component, silica, silane coupling agent 1 and / or silane coupling agent 2 are kneaded with oil as necessary to obtain a kneaded product 1a. The kneading method of the kneaded product 1a is not particularly limited, and a kneader used in a general rubber industry such as a Banbury mixer and an open roll can be used. A material such as carbon black is preferably added in step 1a.

(工程1b)
工程1aで得られた混練物1a、シリカ、シランカップリング剤1および/またはシランカップリング剤2を必要に応じてオイルと共に混練りし、混練物1bを得る。混練物1bの混練方法は、特に限定されず、バンバリーミキサー、オープンロールなどの一般的なゴム工業で使用される混練機を使用することができる。酸化亜鉛、ステアリン酸およびワックスなどの材料は、工程1aに加えるよりも、シランカップリング剤とシリカ、芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合して得られる共重合体、例えばS−SBRなどのSBRとシリカの反応促進の点から工程1bにおいて加えることが好ましい。
(Step 1b)
The kneaded product 1a obtained in step 1a, silica, silane coupling agent 1 and / or silane coupling agent 2 are kneaded with oil as necessary to obtain kneaded product 1b. The kneading method of the kneaded product 1b is not particularly limited, and a kneader used in a general rubber industry such as a Banbury mixer and an open roll can be used. Materials such as zinc oxide, stearic acid and wax are copolymers obtained by copolymerizing a silane coupling agent and silica, an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound, for example, S-SBR, rather than being added to step 1a. It is preferable to add in step 1b from the viewpoint of promoting the reaction between SBR and silica.

工程1aおよび工程1bにおける混練温度は、140℃以上が好ましく、145℃以上がより好ましい。混練温度を140℃以上にすることで、シランカップリング剤とシリカの反応を十分に進ませ、シリカを良好に分散させることができ、低燃費性および耐摩耗性を改善させやすくなる。また、工程1aおよび工程1bにおける混練温度は、165℃以下が好ましく、160℃以下がより好ましい。混練温度を165℃以下にすることで、ゴム焼けを防止し、スコーチ特性、加工特性が良好となる傾向がある。さらに、工程1aおよび工程1bにおける排出温度は、カップリング剤の反応促進の点から140℃以上が好ましく、145℃以上がより好ましい。また、工程1aおよび工程1bにおける排出温度は、加工性(シート生地)や粘度上昇抑制の点から165℃以下が好ましく、160℃以下がより好ましい。   The kneading temperature in step 1a and step 1b is preferably 140 ° C. or higher, and more preferably 145 ° C. or higher. By setting the kneading temperature to 140 ° C. or higher, the reaction between the silane coupling agent and silica can be sufficiently promoted, silica can be dispersed well, and fuel economy and wear resistance can be easily improved. In addition, the kneading temperature in step 1a and step 1b is preferably 165 ° C. or lower, and more preferably 160 ° C. or lower. By setting the kneading temperature to 165 ° C. or lower, rubber scorch is prevented and the scorch characteristics and processing characteristics tend to be good. Furthermore, the discharge temperature in step 1a and step 1b is preferably 140 ° C. or higher, more preferably 145 ° C. or higher, from the viewpoint of promoting the reaction of the coupling agent. In addition, the discharge temperature in step 1a and step 1b is preferably 165 ° C. or less, and more preferably 160 ° C. or less, from the viewpoint of workability (sheet fabric) and suppression of viscosity increase.

工程1aおよび1bにおける混練時間は、特に限定されるものではないが、通常30秒以上であり、1〜30分間が好ましく、3〜6分間がより好ましい。ゴム温度140〜160℃の状態での混練時間を30〜150秒確保することが好ましい。   The kneading time in the steps 1a and 1b is not particularly limited, but is usually 30 seconds or longer, preferably 1 to 30 minutes, and more preferably 3 to 6 minutes. It is preferable to secure a kneading time of 30 to 150 seconds at a rubber temperature of 140 to 160 ° C.

また、工程1aおよび工程1bは、上述したように工程1として一度に行うこともできる。   Moreover, the process 1a and the process 1b can also be performed at once as the process 1 as mentioned above.

(工程2)
工程1bにおいて得られた混練物1bと、アミン系老化防止剤、およびその他必要に応じて各種材料を合わせて混練りし、混練物2を得る。アミン系以外の老化防止剤や一部のシリカなども、工程1aまたは工程1bに加えるよりも、工程2において加えることが好ましい。工程2の混練方法は、特に限定されず、バンバリーミキサー、オープンロールなどの一般的なゴム工業で使用される混練機を使用することができる。工程2における混練温度や排出温度の好ましい条件を後述するが、工程2における混練温度や排出温度は、工程1と同様のものとすることもでき、特に限定されるものではない。
(Process 2)
The kneaded material 1b obtained in the step 1b, the amine-based anti-aging agent, and other various materials as necessary are kneaded together to obtain a kneaded material 2. It is preferable to add an anti-aging agent other than amine-based compounds and a part of silica in the step 2 rather than the step 1a or the step 1b. The kneading method in step 2 is not particularly limited, and a kneader used in a general rubber industry such as a Banbury mixer and an open roll can be used. Although the preferable conditions of the kneading | mixing temperature and discharge | emission temperature in the process 2 are mentioned later, the kneading | mixing temperature and discharge | emission temperature in the process 2 can also be made into the same thing as the process 1, and are not specifically limited.

工程2における混練温度は、110℃以上が好ましく、115℃以上がより好ましい。混練温度を110℃以上にすることで、添加した薬品が十分に分散し、ゴム強度を確保できる傾向がある。また、工程2における混練温度は、135以下が好ましく、130℃以下がより好ましい。混練温度を135℃以下にすることで、粘度上昇を抑制することができ、生産性を向上できる傾向がある。さらに、工程2における排出温度は、薬品の分散性確保の点から110℃以上が好ましく、120℃以上がより好ましい。また、工程2における排出温度は、練ゴムのシート生地担保の点から140℃以下が好ましく、135℃以下がより好ましい。   The kneading temperature in step 2 is preferably 110 ° C. or higher, and more preferably 115 ° C. or higher. By setting the kneading temperature to 110 ° C. or higher, the added chemicals are sufficiently dispersed and the rubber strength tends to be ensured. Further, the kneading temperature in step 2 is preferably 135 or less, and more preferably 130 ° C. or less. By setting the kneading temperature to 135 ° C. or lower, it is possible to suppress an increase in viscosity and improve productivity. Furthermore, the discharge temperature in step 2 is preferably 110 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, from the viewpoint of ensuring the dispersibility of the chemical. Moreover, the discharge temperature in the step 2 is preferably 140 ° C. or lower, more preferably 135 ° C. or lower, from the viewpoint of securing the dough of the kneaded rubber.

工程2における混練時間は、特に限定されるものではないが、通常30秒以上であり、1〜30分間が好ましく、3〜6分間がより好ましい。ゴム温度115〜130℃の状態での混練時間を30〜120秒確保することが好ましい。   The kneading time in step 2 is not particularly limited, but is usually 30 seconds or longer, preferably 1 to 30 minutes, more preferably 3 to 6 minutes. It is preferable to secure a kneading time of 30 to 120 seconds at a rubber temperature of 115 to 130 ° C.

(工程3)
工程2において得られた混練物2に、加硫剤や加硫促進剤を、たとえばオープンロールなどゴム工業において一般的な方法で練り込み、未加硫ゴム組成物を得、その後加硫する方法などにより本発明のゴム組成物を得ることができる。工程3における混練は、特に限定されず、バンバリーミキサーやニーダーなどを用いて行うことができる。
(Process 3)
A method of kneading a kneaded product 2 obtained in step 2 with a vulcanizing agent or a vulcanization accelerator by a general method in the rubber industry such as an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition and then vulcanizing the kneaded product 2 Thus, the rubber composition of the present invention can be obtained. The kneading in step 3 is not particularly limited, and can be performed using a Banbury mixer or a kneader.

工程3における混練温度は、60℃以上が好ましく、70℃以上がより好ましい。混練温度を60℃以上にすることで、薬品がゴム中に十分分散されて均質なゴムとなりスコーチを抑制できる傾向がある。また、工程3における混練温度は、100℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましい。混練温度を100℃以下にすることで、ゴム焼けを防止し、スコーチ特性、加工特性が良好となる傾向がある。   The kneading temperature in step 3 is preferably 60 ° C. or higher, and more preferably 70 ° C. or higher. By setting the kneading temperature to 60 ° C. or higher, there is a tendency that the chemical is sufficiently dispersed in the rubber to become a homogeneous rubber and the scorch can be suppressed. In addition, the kneading temperature in step 3 is preferably 100 ° C. or lower, and more preferably 90 ° C. or lower. By setting the kneading temperature to 100 ° C. or lower, there is a tendency that rubber scorch is prevented and scorch characteristics and processing characteristics are improved.

工程3における混練時間は、特に限定されるものではないが、通常30秒以上であり、1〜30分間が好ましく、3〜6分間がより好ましい。ゴム温度60〜100℃の状態での混練時間を30〜120秒確保することが好ましい。   The kneading time in step 3 is not particularly limited, but is usually 30 seconds or longer, preferably 1 to 30 minutes, more preferably 3 to 6 minutes. It is preferable to secure a kneading time of 30 to 120 seconds at a rubber temperature of 60 to 100 ° C.

本発明におけるゴム組成物は、タイヤの各部材(トレッド、サイドウォール、カーカス、ベルト、ビード、クリンチ、チェーファー等)に使用でき、なかでも、タイヤのトレッドとして好適に用いられる。2層構造のトレッドの場合には、表面層(キャップトレッド)および内面層(ベーストレッド)から構成され、いずれにも好適に用いることができるが、キャップトレッドに用いることがより好ましい。   The rubber composition in the present invention can be used for each member of a tire (tread, sidewall, carcass, belt, bead, clinch, chafer, etc.), and is particularly preferably used as a tire tread. In the case of a tread having a two-layer structure, the tread is composed of a surface layer (cap tread) and an inner surface layer (base tread) and can be suitably used for both, but it is more preferably used for a cap tread.

本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を用いて通常の方法により製造することができる。すなわち、本発明のゴム組成物の未加硫の段階でゴム組成物をタイヤのトレッドなどの各タイヤ部材の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ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し、この未加硫タイヤを加硫機中で加熱および加圧することにより、本発明のタイヤを製造することができる。多層構造のトレッドは、シート状にしたものを、所定の形状に貼り合わせる方法や、2本以上の押出し機に装入して押出し機のヘッド出口で2層以上に形成する方法により作製することができる。   The tire of the present invention can be produced by a usual method using the rubber composition of the present invention. That is, the rubber composition is extruded in accordance with the shape of each tire member such as a tire tread at the unvulcanized stage of the rubber composition of the present invention, and is usually bonded together with other tire members on a tire molding machine. By forming by this method, an unvulcanized tire is formed, and the unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer, whereby the tire of the present invention can be manufactured. A tread having a multilayer structure is manufactured by a method in which a sheet is bonded to a predetermined shape, or a method in which two or more extruders are loaded and two or more layers are formed at the head outlet of the extruder. Can do.

本発明のタイヤは、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、競技用タイヤ等として好適に用いられ、特に乗用車用タイヤとして好適に用いられる。   The tire of the present invention is preferably used as a tire for passenger cars, a tire for trucks and buses, a tire for two-wheeled vehicles, a tire for competitions, and the like, and particularly preferably used as a tire for passenger cars.

以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例のみに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited only to an Example.

実施例において用いたスチレンブタジエン共重合体(SBR)(JSR(株)製のJSR SL563)および水添SBRについて、スチレン含含有量、重量平均分子量、数平均分子量およびガラス転移温度を以下のとおり測定した。   The styrene content, weight average molecular weight, number average molecular weight and glass transition temperature of the styrene butadiene copolymer (SBR) (JSR SL563 manufactured by JSR Corporation) and hydrogenated SBR used in the examples were measured as follows. did.

(スチレン含有量の測定)
25℃にてJEOL JNM−A 400NMR装置を用いて1H−NMRを測定し、そのスペクトルより求めた6.5〜7.2ppmのスチレン単位に基づくフェニルプロトンと4.9〜5.4ppmのブタジエン単位に基づくビニルプロトンの比からスチレン含有量を決定した。
(Measurement of styrene content)
1H-NMR was measured using a JEOL JNM-A 400 NMR apparatus at 25 ° C., and phenyl protons based on 6.5 to 7.2 ppm styrene units and 4.9 to 5.4 ppm butadiene units determined from the spectrum. The styrene content was determined from the ratio of vinyl protons based on.

(ビニル結合量の測定)
赤外分光分析法により、ビニル基の吸収ピークである910cm-1付近の吸収強度により重合体のビニル結合量を求めた。
(Measurement of vinyl bond)
The amount of vinyl bonds in the polymer was determined from the absorption intensity in the vicinity of 910 cm −1, which is the absorption peak of the vinyl group, by infrared spectroscopy.

(重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)の測定)
共重合体の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)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 SUPERMULTIPORE 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), number average molecular weight (Mn))
The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the copolymer were determined by gel permeation chromatography (GPC) (GPC-8000 series, manufactured by Tosoh Corporation), detector: differential refractometer, column: Tosoh Corporation ) Obtained from TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M, manufactured by TSKGEL, based on standard polystyrene conversion.

(ガラス転移温度(Tg)の測定)
ガラス転移温度(Tg)は、JIS K 7121にしたがい、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製の示差走査熱量計(Q200)を用いて昇温速度10℃/分で昇温しながら測定することにより、ガラス転移開始温度として求めた。
(Measurement of glass transition temperature (Tg))
The glass transition temperature (Tg) is measured in accordance with JIS K 7121 using a differential scanning calorimeter (Q200) manufactured by TA Instruments Japan while raising the temperature at a heating rate of 10 ° C./min. Thus, the glass transition start temperature was obtained.

以下、実施例および比較例において用いた各種薬品をまとめて示す。
SBR:JSR(株)製のJSR SL563(S−SBR、スチレン含量:20%、ビニル結合量:55.5%、Mw:6.7×105、Mn:4.4×105、Tg:−32℃)
BR:宇部興産(株)製のBR150B(シス1,4−含有率97%)
シリカ:エボニック・デグザ(Evonik Degussa)社製のULTRASIL(登録商標)VN3(N2SA:180m2/g)
シランカップリング剤1:モメンティブ社製のNXT(3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシラン)
シランカップリング剤2:モメンティブ社製のNXT−Z45(結合単位Aおよび結合単位Bとの共重合体(結合単位A:55モル%、結合単位B:45モル%)
老化防止剤1:住友化学(株)製のアンチゲン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)
老化防止剤2:住友化学(株)製のアンチゲンFR(トリメチルジヒドロキノリン)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラックN339(N2SA:96m2/g、DBP吸収量:124ml/100g)
オイル:(株)ジャパンエナジー製のX−140
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ステアリン酸:日油(株)製のビーズステアリン酸つばき
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤1:住友化学(株)製のソクシノールCZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤2:住友化学(株)製のソクシノールD(1,3−ジフェニルグアニジン)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples are shown together.
SBR: JSR SL563 (S-SBR, styrene content: 20%, vinyl bond content: 55.5%, Mw: 6.7 × 10 5 , Mn: 4.4 × 10 5 , Tg: manufactured by JSR Corporation -32 ° C)
BR: BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis 1,4-content 97%)
Silica: ULTRASIL® VN3 (N 2 SA: 180 m 2 / g) manufactured by Evonik Degussa
Silane coupling agent 1: NXT (3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane) manufactured by Momentive
Silane coupling agent 2: NXT-Z45 manufactured by Momentive (copolymer with bonding unit A and bonding unit B (bonding unit A: 55 mol%, bonding unit B: 45 mol%)
Anti-aging agent 1: Antigen 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Anti-aging agent 2: Antigen FR (trimethyldihydroquinoline) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Carbon black: Dia Black N339 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (N 2 SA: 96 m 2 / g, DBP absorption: 124 ml / 100 g)
Oil: X-140 manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Zinc oxide: Zinc Hua No. 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Stearic acid: Beads stearic acid camellia wax manufactured by NOF Co., Ltd .: Sunnock N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. 1: Soxinol CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator 2: Soxinol D (1,3-diphenylguanidine) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.

実施例1〜6および比較例1〜4
<工程1a>
表1の工程1aに示す配合処方にしたがい、表1に示す条件で(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて混練りし、排出して混練物1aを得た。
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-4
<Step 1a>
According to the formulation shown in Step 1a of Table 1, the mixture was kneaded using a 1.7 L Banbury mixer manufactured by Kobe Steel Co., Ltd. under the conditions shown in Table 1, and discharged to obtain a kneaded product 1a.

<工程1b>
表1の工程1bに示す配合処方にしたがい、混練物1a、およびその他の材料を入れ、表1に示す条件で1.7Lのバンバリー型ミキサーを用いて混練りし、排出して混練物1bを得た。
<Step 1b>
In accordance with the formulation shown in Step 1b of Table 1, the kneaded product 1a and other materials are added, kneaded using a 1.7 L Banbury mixer under the conditions shown in Table 1, discharged, and the kneaded product 1b is discharged. Obtained.

<工程2>
表1の工程2に示す配合処方にしたがい、混練物1bおよびその他の材料を入れ、表1に示す条件で1.7Lのバンバリー型ミキサーを用いて混練りし、排出して混練物2を得た。なお、比較例においては、混練物1bのみで混練を行った。
<Process 2>
In accordance with the formulation shown in Step 2 of Table 1, the kneaded product 1b and other materials are added, kneaded using a 1.7 L Banbury mixer under the conditions shown in Table 1, and discharged to obtain a kneaded product 2 It was. In the comparative example, kneading was performed only with the kneaded material 1b.

<工程3>
表1の工程3に示す配合処方にしたがい、混練物2、硫黄および加硫促進剤を添加し、表1に示す条件でオープンロールを用いて練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を170℃で20分間、0.5mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
<Step 3>
According to the formulation shown in Step 3 of Table 1, kneaded product 2, sulfur and a vulcanization accelerator were added and kneaded using an open roll under the conditions shown in Table 1 to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized with a 0.5 mm thick mold at 170 ° C. for 20 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.

なお、表1に記載した条件1〜3の詳細は次のとおりである。
(条件1)混練温度:150℃、混練時間:5分間、排出温度:160℃
(条件2)混練温度:120℃、混練時間:3分間、排出温度:130℃
(条件3)混練温度:80℃、混練時間:5分間
The details of Conditions 1 to 3 described in Table 1 are as follows.
(Condition 1) Kneading temperature: 150 ° C., kneading time: 5 minutes, discharge temperature: 160 ° C.
(Condition 2) Kneading temperature: 120 ° C., kneading time: 3 minutes, discharge temperature: 130 ° C.
(Condition 3) Kneading temperature: 80 ° C., Kneading time: 5 minutes

得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物について、下記試験により、ムーニー粘度(加工性指数)、低燃費性(転がり抵抗)、ゴム破壊強度の評価を行った。それぞれの試験結果を表1に示す。   About the obtained unvulcanized rubber composition and vulcanized rubber composition, Mooney viscosity (workability index), low fuel consumption (rolling resistance), and rubber breaking strength were evaluated by the following tests. Each test result is shown in Table 1.

<ムーニー粘度>
各未加硫ゴム組成物を用いて、JIS K6300「未加硫ゴム−物理特性−第1部:ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準じたムーニー粘度の測定方法にしたがい、130℃の温度条件にて、ムーニー粘度(ML1+4)を測定した。比較例1のムーニー粘度を100とし、各配合のムーニー粘度を指数表示した(加工性指数)。指数が大きいほどムーニー粘度が低く、加工性に優れる。なお、104以上を性能目標値とする。
<Mooney viscosity>
Using each unvulcanized rubber composition, according to the Mooney viscosity measuring method according to JIS K6300 “Unvulcanized rubber—physical properties—Part 1: Determination of viscosity and scorch time using Mooney viscometer”, 130 Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) was measured under the temperature condition of ° C. The Mooney viscosity of Comparative Example 1 was taken as 100, and the Mooney viscosity of each formulation was displayed as an index (workability index). The larger the index, the lower the Mooney viscosity and the better the processability. Note that 104 or more is a performance target value.

<転がり抵抗>
シート状の加硫ゴム組成物から幅1mmまたは2mm、長さ40mmの短冊状試験片を打ち抜き、試験に供した。(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℃で加硫ゴム組成物の損失正接(tanδ)を測定した。tanδの逆数の値について、比較例1を100として指数表示した(低燃費性指数)。数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、タイヤの低燃費性に優れることを示している。
<Rolling resistance>
A strip-shaped test piece having a width of 1 mm or 2 mm and a length of 40 mm was punched out of the sheet-like vulcanized rubber composition and subjected to the test. Using a spectrometer manufactured by Ueshima Seisakusho, loss tangent (tan δ) of the vulcanized rubber composition was measured at a dynamic strain amplitude of 1%, a frequency of 10 Hz, and a temperature of 50 ° C. The reciprocal value of tan δ was displayed as an index with Comparative Example 1 being 100 (low fuel consumption index). The larger the value, the lower the rolling resistance and the better the fuel efficiency of the tire.

<ゴム破壊強度>
JIS K 6251「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム引張特性の求め方」に準じ、上記加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型試験片を用いて、25℃雰囲気下にて引張試験を行い、破断伸びを測定した。測定結果を、比較例1を100とした指数(ゴム強度指数)で示した。指数が大きいほどゴム破壊強度が大きいことを示している。
<Rubber breaking strength>
In accordance with JIS K 6251 “How to Obtain Tensile Properties of Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber”, a tensile test was performed in an atmosphere at 25 ° C. using a No. 3 dumbbell-shaped test piece made of the above vulcanized rubber composition, and fracture occurred. Elongation was measured. The measurement results are shown as an index (rubber strength index) with Comparative Example 1 as 100. The larger the index, the greater the rubber breaking strength.

Figure 2018076469
Figure 2018076469

表1の結果より、ゴム成分、シリカおよび全部のシランカップリング剤を含む混練物に、別工程にてアミン系老化防止剤を混練りすることにより、良好な低燃費性を維持し、加工性およびゴム強度に優れたゴム組成物が得られることがわかる。   From the results shown in Table 1, good low fuel consumption can be maintained and workability can be maintained by kneading an amine-based anti-aging agent in a separate process to a kneaded product containing a rubber component, silica and all silane coupling agents. It can also be seen that a rubber composition excellent in rubber strength can be obtained.

Claims (8)

芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合して得られた共重合体を含むゴム成分100質量部に対し、シリカを60〜200質量部、アミン系老化防止剤を1.5〜5.0質量部含有し、カルボニルチオ基(−S−C(=O)−)を有しかつメルカプト基(−SH)を有しないシランカップリング剤1およびメルカプト基を有するシランカップリング剤2からなる群より選択される少なくとも1つのシランカップリング剤を含有するゴム組成物であって、アミン系老化防止剤を、ゴム成分と全部のシランカップリング剤とを混練りした後に、別の混練工程において混練りすることにより得られるゴム組成物。 60 to 200 parts by mass of silica and 1.5 to 5.0 of an amine-based anti-aging agent with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing a copolymer obtained by copolymerizing an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound. The group which consists of silane coupling agent 1 which has a carbonylthio group (-S-C (= O)-) and does not have a mercapto group (-SH), and silane coupling agent 2 which has a mercapto group containing a mass part A rubber composition containing at least one silane coupling agent selected from the above, wherein the amine anti-aging agent is mixed in a separate kneading step after kneading the rubber component and all the silane coupling agents. A rubber composition obtained by kneading. アミン系老化防止剤を混合する混練工程の排出温度が110〜140℃である請求項1記載のゴム組成物。 The rubber composition according to claim 1, wherein the discharge temperature of the kneading step in which the amine-based antioxidant is mixed is 110 to 140 ° C. シランカップリング剤1およびシランカップリング剤2の合計含有量が、シリカ100質量部に対して1〜10質量部である請求項1または2記載のゴム組成物。 The rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the total content of the silane coupling agent 1 and the silane coupling agent 2 is 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica. シランカップリング剤1を含有し、かつシランカップリング剤1が、下記式(1)で表されるシランカップリング剤である請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム組成物。
Figure 2018076469
[式中、R101は、−Cl、−Br、−OR106、−O(O=)CR106、−ON=CR106107、−NR106107および−(OSiR106107h(OSiR106107108)から選択される一価の基(ここで、R106、R107およびR108は同一でも異なっていても良く、各々水素原子または炭素数1〜18の一価の炭化水素基であり、hは平均値が1〜4である。)であり、R102はR101、水素原子または炭素数1〜18の一価の炭化水素基、R103は、R101、R102または水素原子、R104は、炭素数1〜18の二価の炭化水素基、R105は炭素数1〜18の一価の炭化水素基である。]
The rubber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the rubber composition contains a silane coupling agent 1 and the silane coupling agent 1 is a silane coupling agent represented by the following formula (1).
Figure 2018076469
[Wherein R 101 represents —Cl, —Br, —OR 106 , —O (O═) CR 106 , —ON═CR 106 R 107 , —NR 106 R 107 and — (OSiR 106 R 107 ) h ( A monovalent group selected from OSiR 106 R 107 R 108 , wherein R 106 , R 107 and R 108 may be the same or different and each is a hydrogen atom or a monovalent carbon atom having 1 to 18 carbon atoms. are a hydrogen group, h is the average value of 1~4.), R 102 is R 101, a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, R 103 is, R 101, R 102 or a hydrogen atom, R 104 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and R 105 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. ]
シランカップリング剤2を含有し、かつシランカップリング剤2が、下記式(2−1)で表される結合単位Aと下記式(2−2)で表される結合単位Bとを含むシランカップリング剤である請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成物。
Figure 2018076469
Figure 2018076469
(式中、xは1以上の整数、yは1以上の整数であり、R201は水素、ハロゲン、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数1〜30のアルキル基、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルケニル基、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルキニル基、または該アルキル基の末端の水素が水酸基もしくはカルボキシル基で置換されたものであり、R202は、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数1〜30のアルキレン基、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルケニレン基、または直鎖もしくは分岐鎖の炭素数2〜30のアルキニレン基であり、あるいはR201とR202とで環構造を形成してもよい。)
Silane containing the silane coupling agent 2 and including the bonding unit A represented by the following formula (2-1) and the bonding unit B represented by the following formula (2-2). It is a coupling agent, The rubber composition of any one of Claims 1-4.
Figure 2018076469
Figure 2018076469
(Wherein x is an integer of 1 or more, y is an integer of 1 or more, R 201 is hydrogen, halogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a linear or branched carbon number. A alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, a linear or branched alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, or a hydrogen atom substituted at the terminal of the alkyl group with a hydroxyl group or a carboxyl group, and R 202 is a straight chain or A branched chain alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, a straight chain or branched chain alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, or a straight chain or branched chain alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, or R 201 and R 202 may form a ring structure.)
請求項1〜5のいずれか1項に記載のゴム組成物により構成されるタイヤ部材を備える空気入りタイヤ。 A pneumatic tire provided with the tire member comprised with the rubber composition of any one of Claims 1-5. タイヤ部材がトレッドである請求項6記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to claim 6, wherein the tire member is a tread. 芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合して得られた共重合体を含むゴム成分100質量部に対し、シリカを60〜200質量部、アミン系老化防止剤を1.5〜5.0質量部含有し、カルボニルチオ基(−S−C(=O)−)を有しかつメルカプト基(−SH)を有しないシランカップリング剤1およびメルカプト基を有するシランカップリング剤2からなる群より選択される少なくとも1つのシランカップリング剤を含有するゴム組成物の製造方法であって、ゴム成分と全部のシランカップリング剤とを混練りする工程1と、工程1の後にアミン系老化防止剤を混練する工程2を含むゴム組成物の製造方法。 60 to 200 parts by mass of silica and 1.5 to 5.0 of an amine-based anti-aging agent with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing a copolymer obtained by copolymerizing an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound. The group which consists of silane coupling agent 1 which has a carbonylthio group (-S-C (= O)-) and does not have a mercapto group (-SH), and silane coupling agent 2 which has a mercapto group containing a mass part A method for producing a rubber composition containing at least one silane coupling agent selected from the above, wherein the rubber component and all the silane coupling agents are kneaded, and after step 1, amine-based aging prevention A method for producing a rubber composition, comprising the step 2 of kneading the agent.
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