JP2021075641A - Rubber composition for tire tread, and pneumatic tire - Google Patents

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Abstract

To provide a rubber composition for a tire tread which is excellent in processability, gives a cured product having excellent tensile breaking strength, and exhibits excellent rolling performance when formed into a tire, and to provide a pneumatic tire using the rubber composition for a tire tread.SOLUTION: The rubber composition for a tire tread contains: a conjugated diene rubber containing 30 mass% or more of a specific conjugated diene rubber produced by a conjugated diene rubber production method comprising specific steps; silica; a silane coupling agent; and a nonionic surfactant containing a polypropyleneoxy block and a polyethyleneoxy block. The content of the silica is 30 pts.mass or more based on 100 pts.mass of the conjugated diene rubber. The content of the silane coupling agent is 3-30 mass% based on the content of the silica. The content of the nonionic surfactant is 0.1-15 mass% based on the content of the silica.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、タイヤトレッド用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 for a tire tread and a pneumatic tire.

近年、車両の低燃費性の面から、タイヤの転がり性能(低転がり抵抗性)の向上が求められている。これに対し、タイヤを構成するゴム成分にシリカを配合してヒステリシスロス(tanδ)を小さくすることにより、タイヤの転がり性能を向上させる方法が知られている。
しかし、シリカはゴム成分との親和性が低く、また、シリカ同士の凝集性が高いため、ゴム成分に単にシリカを配合してもシリカが分散せず、転がり性能を向上させる効果が十分に得られないという問題があった。
In recent years, from the viewpoint of fuel efficiency of vehicles, improvement of tire rolling performance (low rolling resistance) has been required. On the other hand, there is known a method of improving the rolling performance of a tire by blending silica with a rubber component constituting the tire to reduce the hysteresis loss (tan δ).
However, since silica has a low affinity with the rubber component and has high cohesiveness between the silicas, even if silica is simply mixed with the rubber component, the silica is not dispersed and the effect of improving the rolling performance is sufficiently obtained. There was a problem that it could not be done.

このようななか、例えば、特許文献1の請求項1には、工程AとBとCとをこの順に備える共役ジエン系ゴムの製造方法により製造される共役ジエン系ゴム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、上記タイヤトレッド用ゴム組成物が、タイヤにしたときに優れた転がり性能等を示す旨が記載されている。 Under such circumstances, for example, claim 1 of Patent Document 1 describes a rubber composition for a tire tread containing a conjugated diene-based rubber produced by a method for producing a conjugated diene-based rubber including steps A, B, and C in this order. The thing is disclosed. Patent Document 1 describes that the rubber composition for tire tread exhibits excellent rolling performance and the like when made into a tire.

一方、特許文献2には、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、各ビード部内のビードコア間にトロイド状に延在する少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部のカーカスの半径方向外方に配設したトレッドゴムとを具えてなる農業用空気入りタイヤにおいて、トレッドゴムの表層に、分子内にオキシアルキレン基を一つ以上有するイオン系界面活性剤、および、ポリオキシエチレンのエーテル型の非イオン性界面活性剤のうちの少なくとも一方を含有する表層ゴム質を配置してなることを特徴とする農業用空気入りタイヤが記載され、
上記非イオン性界面活性剤が、下記式(I)で表される化合物から選択される少なくとも一種であることが記載されている。
8O(R7O)H (I)
[式(I)において、R8は、炭素数1〜15のアルキル基またはアルケニル基を表し、このアルキル基およびアルケニル基は直鎖状、分枝鎖状および環状のいずれでもよく;R7は、炭素数2〜4のアルキレン基であり;aは平均付加モル数を意味し、11〜30である。]
On the other hand, Patent Document 2 describes a tread portion, a pair of sidewall portions, a pair of bead portions, a carcass composed of at least one carcass ply extending in a tread shape between bead cores in each bead portion, and a tread. In an agricultural pneumatic tire provided with a tread rubber arranged outside in the radial direction of the carcass, an ionic surfactant having one or more oxyalkylene groups in the molecule and an ionic surfactant on the surface layer of the tread rubber. Pneumatic tires for agriculture are described, characterized in that a surface rubber containing at least one of the ether-type nonionic surfactants of polyoxyethylene is arranged.
It is described that the nonionic surfactant is at least one selected from the compounds represented by the following formula (I).
R 8 O (R 7 O) n H (I)
[In formula (I), R 8 represents an alkyl or alkenyl group having 1 to 15 carbon atoms, and the alkyl group and alkenyl group may be linear, branched or cyclic; R 7 is , An alkylene group having 2 to 4 carbon atoms; a means an average number of added moles, which is 11 to 30. ]

特開2016−47887号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-47887 特開2014−181262号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-181262

昨今、環境問題および資源問題などから、タイヤの転がり性能についてさらなる向上が求められている。また、製造効率の観点から、タイヤに用いられるゴム組成物の加工性についてもさらなる向上(粘度の低減)が求められている。 Recently, due to environmental problems and resource problems, further improvement in tire rolling performance is required. Further, from the viewpoint of manufacturing efficiency, further improvement (reduction of viscosity) is required in the processability of the rubber composition used for the tire.

このような状況下において、本発明者らは特許文献1、2を参考にしてタイヤトレッド用ゴム組成物を調製し、加工性、および、タイヤにしたときの転がり性能を検討したところ、今後さらに高まるであろう要求を考慮すれば、さらなる改善が望ましいことが明らかになった。
また、ゴム組成物が非イオン性界面活性剤を含有する場合、上記のようなゴム組成物から得られる硬化物の引張破断強度等について、さらなる改善が望ましいことが明らかになった。
Under such circumstances, the present inventors prepared a rubber composition for a tire tread with reference to Patent Documents 1 and 2, and examined workability and rolling performance when made into a tire. Given the ever-increasing demands, it became clear that further improvements would be desirable.
Further, it has been clarified that when the rubber composition contains a nonionic surfactant, it is desirable to further improve the tensile breaking strength and the like of the cured product obtained from the rubber composition as described above.

そこで、本発明は、上記実情を鑑みて、加工性、得られる硬化物の引張破断強度、および、タイヤにしたときの転がり性能に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物、並びに、上記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention provides a rubber composition for tire tread, which is excellent in workability, tensile breaking strength of the obtained cured product, and rolling performance when made into a tire, and the rubber for tire tread. It is an object of the present invention to provide a pneumatic tire using the composition.

本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、特定共役ジエン系ゴムを含む共役ジエン系ゴムとシリカとシランカップリング剤とを含有するゴム組成物に対して、特定の非イオン性界面活性剤を配合することで上記課題が解決できることを見出し、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 diligent studies on the above problems, the present inventors have made a specific nonionic surfactant with respect to a rubber composition containing a conjugated diene rubber containing a specific conjugated diene rubber, silica and a silane coupling agent. We have found that the above problems can be solved by blending an agent, and have arrived at the present invention.
That is, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following configuration.

[1] 特定共役ジエン系ゴムを30質量%以上含む共役ジエン系ゴムと、
シリカと、
シランカップリング剤と、
ポリプロピレンオキシブロックおよびポリエチレンオキシブロックを含む非イオン性界面活性剤とを含有し、
上記シリカの含有量が、上記共役ジエン系ゴム100質量部に対して、30質量部以上であり、
上記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、3〜30質量%であり、
上記非イオン性界面活性剤の含有量が、上記シリカの含有量に対して、0.1〜15質量%であり、
上記特定共役ジエン系ゴムが、不活性溶媒中で、重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物を含む単量体を重合し、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を得る第1工程と、上記活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖に、後述する一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンを、上記第1工程で使用した重合開始剤1モルに対して、上記ポリオルガノシロキサン中のシロキサン構造(−Si−O−)の繰り返し単位数換算で1モル以上の割合にて添加して反応させる第2工程と、上記第2工程で得られるポリオルガノシロキサンを反応させた共役ジエン系重合体鎖に、後述する一般式(2)で表される化合物を反応させる第3工程とを備える共役ジエン系ゴムの製造方法により製造される共役ジエン系ゴムである、タイヤトレッド用ゴム組成物。
[2] 上記非イオン性界面活性剤は、上記非イオン性界面活性剤の全ての末端にヒドロキシ基有する、[1]に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
[3] 上記非イオン性界面活性剤が、後述する式(X)で表される化合物を含む、[1]または[2]に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
[4] 上記シリカのCTAB吸着比表面積が、115〜300m2/gである、[1]〜[3]のいずれかに記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
[5] 上記特定共役ジエン系ゴムが、
イソプレン単量体単位80〜100質量%および芳香族ビニル単量体単位0〜20質量%を含む重合体ブロック(A)と、
1,3−ブタジエン単量体単位50〜100質量%および芳香族ビニル単量体単位0〜50質量%を含む重合体ブロック(B)とが一続きにして形成された構造を有する、[1]〜[4]のいずれかにタイヤトレッド用ゴム組成物。
[6] [1]〜[5]のいずれかに記載のタイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造されたタイヤトレッド部を備える、空気入りタイヤ。
[1] Conjugated diene rubber containing 30% by mass or more of specific conjugated diene rubber,
With silica
Silane coupling agent and
Contains polypropylene oxyblock and nonionic surfactants including polyethylene oxyblock,
The content of the silica is 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene rubber.
The content of the silane coupling agent is 3 to 30% by mass with respect to the content of the silica.
The content of the nonionic surfactant is 0.1 to 15% by mass with respect to the content of the silica.
In the first step, the specific conjugated diene-based rubber polymerizes a monomer containing a conjugated diene compound in an inert solvent using a polymerization initiator to obtain a conjugated diene-based polymer chain having an active terminal. The polyorganosiloxane represented by the general formula (1) described later is added to the conjugated diene polymer chain having the active terminal in the polyorganosiloxane with respect to 1 mol of the polymerization initiator used in the first step. The second step of adding and reacting the siloxane structure (-Si-O-) of the above in a ratio of 1 mol or more in terms of the number of repeating units, and the conjugated diene system obtained by reacting the polyorganosiloxane obtained in the second step. A rubber composition for tire tread, which is a conjugated diene rubber produced by a method for producing a conjugated diene rubber, which comprises a third step of reacting a polymer chain with a compound represented by the general formula (2) described later. ..
[2] The rubber composition for tire tread according to [1], wherein the nonionic surfactant has a hydroxy group at all terminals of the nonionic surfactant.
[3] The rubber composition for tire tread according to [1] or [2], wherein the nonionic surfactant contains a compound represented by the formula (X) described later.
[4] The rubber composition for tire tread according to any one of [1] to [3], wherein the CTAB adsorption specific surface area of the silica is 115 to 300 m 2 / g.
[5] The specific conjugated diene rubber is
A polymer block (A) containing 80 to 100% by mass of an isoprene monomer unit and 0 to 20% by mass of an aromatic vinyl monomer unit, and
It has a structure in which a polymer block (B) containing 50 to 100% by mass of a 1,3-butadiene monomer unit and 0 to 50% by mass of an aromatic vinyl monomer unit is continuously formed [1]. ] To [4]. Rubber composition for tire tread.
[6] A pneumatic tire including a tire tread portion manufactured by using the rubber composition for tire tread according to any one of [1] to [5].

以下に示すように、本発明によれば、加工性、得られる硬化物の引張破断強度、および、タイヤにしたときの転がり性能に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物、並びに、上記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することができる。 As shown below, according to the present invention, a rubber composition for a tire tread having excellent workability, tensile breaking strength of the obtained cured product, and rolling performance when made into a tire, and the above-mentioned rubber for a tire tread. Pneumatic tires using the composition can be provided.

本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例の部分断面概略図である。It is a partial cross-sectional schematic diagram of an example of embodiment of the pneumatic tire of this invention.

以下に、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物について説明する。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、各成分の製造方法は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
本明細書において、特に断りのない限り、各成分はその成分に該当する物質をそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。成分が2種以上の物質を含む場合、成分の含有量は、2種以上の物質の合計の含有量を意味する。
本明細書において、加工性、引張破断強度および転がり性能のうちの少なくともいずれかがより優れることを、本発明の効果がより優れるということがある。
The rubber composition for a tire tread of the present invention will be described below.
The numerical range represented by using "~" in the present specification means a range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value.
In the present specification, the method for producing each component is not particularly limited. For example, conventionally known ones can be mentioned.
In the present specification, unless otherwise specified, each component may use a substance corresponding to the component individually or in combination of two or more kinds. When a component contains two or more substances, the content of the component means the total content of the two or more substances.
In the present specification, the effect of the present invention may be more excellent if at least one of workability, tensile breaking strength and rolling performance is more excellent.

[タイヤトレッド用ゴム組成物]
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物(以下、「本発明の組成物」とも言う)は、特定共役ジエン系ゴムを含む共役ジエン系ゴムと、シリカと、シランカップリング剤と、特定の構造を有する非イオン性界面活性剤とを含有する。上記シリカの含有量は上記共役ジエン系ゴム100質量部に対して30質量部以上である。上記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3〜30質量%である。上記非イオン性界面活性剤は含有量が上記シリカの含有量に対して0.1〜15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、上述した効果が得られるものと考えられる。その理由は明らかではないが、およそ以下のとおりと考えられる。
[Rubber composition for tire tread]
The rubber composition for a tire tread of the present invention (hereinafter, also referred to as "composition of the present invention") comprises a conjugated diene rubber containing a specific conjugated diene rubber, silica, a silane coupling agent, and a specific structure. Contains a nonionic surfactant having. The content of the silica is 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene rubber. The content of the silane coupling agent is 3 to 30% by mass with respect to the content of the silica. The content of the nonionic surfactant is 0.1 to 15% by mass with respect to the content of the silica.
Since the composition of the present invention has such a structure, it is considered that the above-mentioned effects can be obtained. The reason is not clear, but it is thought to be as follows.

本発明の組成物が含有する特定共役ジエン系ゴムはシリカと類似の構造を有するポリオルガノシロキサン構造を有するため、上記ポリオルガノシロキサン構造がシリカと親和し、シリカの凝集を防ぐものと考えられる。また、特定共役ジエン系ゴムはアミノシラン等の窒素原子含有シランに由来する構造も有するため、これがシランカップリング剤とシリカとのシラニゼーションを促進し、シリカの凝集をさらに抑制するものと考えられる。 Since the specific conjugated diene rubber contained in the composition of the present invention has a polyorganosiloxane structure having a structure similar to that of silica, it is considered that the polyorganosiloxane structure has an affinity with silica and prevents silica from agglomerating. In addition, since the specific conjugated diene rubber also has a structure derived from a nitrogen atom-containing silane such as aminosilane, it is considered that this promotes silanization between the silane coupling agent and silica and further suppresses silica aggregation. ..

また、本発明の組成物は、ポリプロピレンオキシブロックおよびポリエチレンオキシブロックを含む非イオン性界面活性剤を含有する。上記非イオン性界面活性剤は上記ポリプロピレンオキシブロックを有するため、特定共役ジエン系ゴムを含む共役ジエン系ゴムに上記ポリプロピレンオキシブロックが絡みやすくなることによって上記共役ジエン系ゴムにポリエチレンオキシブロックが導入されると考えられる。
また、上記ポリプロピレンオキシブロックおよびポリエチレンオキシブロックにおける酸素原子は、シリカ表面の水酸基と相互作用しうるので、上記ポリプロピレンオキシブロックおよびポリエチレンオキシブロックは、シリカ同士の凝集の抑制に寄与できると考えられる。
以上の理由から、本発明の組成物において、特定共役ジエン系ゴムおよびシリカを含む共役ジエン系ゴムに対して上記非イオン性界面活性剤を使用することによって、上記共役ジエン系ゴムにおけるシリカの分散性が極めて高くなり、本発明の組成物は優れた加工性を示すものと考えられる。また、本発明の組成物から得られるタイヤにおいてもシリカの分散性は極めて高くなり、シリカによる効果(転がり性能および引張破断強度)が十分に発現されるものと考えられる。
もっとも、上記メカニズムは推定であり、当該メカニズム以外であっても、本発明の要件を満たせば本発明の範囲内である。
In addition, the composition of the present invention contains a polypropylene oxyblock and a nonionic surfactant containing a polyethylene oxyblock. Since the nonionic surfactant has the polypropylene oxyblock, the polypropylene oxyblock is easily entangled with the conjugated diene rubber containing the specific conjugated diene rubber, so that the polyethylene oxyblock is introduced into the conjugated diene rubber. It is thought that.
Further, since the oxygen atoms in the polypropylene oxyblock and the polyethylene oxyblock can interact with the hydroxyl groups on the surface of the silica, it is considered that the polypropylene oxyblock and the polyethylene oxyblock can contribute to the suppression of aggregation between the silicas.
For the above reasons, in the composition of the present invention, by using the nonionic surfactant with respect to the specific conjugated diene rubber and the conjugated diene rubber containing silica, the silica is dispersed in the conjugated diene rubber. The properties are extremely high, and it is considered that the composition of the present invention exhibits excellent processability. Further, it is considered that the dispersibility of silica is extremely high also in the tire obtained from the composition of the present invention, and the effects of silica (rolling performance and tensile breaking strength) are sufficiently exhibited.
However, the above mechanism is an estimation, and even if it is other than the mechanism, it is within the scope of the present invention if the requirements of the present invention are satisfied.

以下、本発明の組成物に含有される各成分について説明する。 Hereinafter, each component contained in the composition of the present invention will be described.

[1]共役ジエン系ゴム
本発明の組成物に含有される共役ジエン系ゴムは特定共役ジエン系ゴムを30質量%以上含む。
最初に特定共役ジエン系ゴムについて説明する。
[1] Conjugated Diene Rubber The conjugated diene rubber contained in the composition of the present invention contains 30% by mass or more of the specific conjugated diene rubber.
First, a specific conjugated diene-based rubber will be described.

[特定共役ジエン系ゴム]
本発明の組成物が含有する特定共役ジエン系ゴムは以下の第1〜3工程を備える共役ジエン系ゴムの製造方法により製造される共役ジエン系ゴムである。
(1)第1工程
不活性溶媒中で、重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物を含む単量体を重合し、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を得る第1工程
(2)第2工程
活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖に、後述する一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンを、上記第1工程で使用した重合開始剤1モルに対して、上記ポリオルガノシロキサン中のシロキサン構造(−Si−O−)の繰り返し単位数換算で1モル以上の割合にて添加して反応させる第2工程
(3)第3工程
上記第2工程で得られるポリオルガノシロキサンを反応させた共役ジエン系重合体鎖に、後述する一般式(2)で表される化合物を反応させる第3工程
[Specific conjugated diene rubber]
The specific conjugated diene-based rubber contained in the composition of the present invention is a conjugated diene-based rubber produced by a method for producing a conjugated diene-based rubber comprising the following steps 1 to 3.
(1) First step (1) First step (2) First step of polymerizing a monomer containing a conjugated diene compound in an inert solvent using a polymerization initiator to obtain a conjugated diene polymer chain having an active terminal. 2 steps The polyorganosiloxane represented by the general formula (1) described later is added to the conjugated diene polymer chain having an active end with respect to 1 mol of the polymerization initiator used in the first step. 2nd step (3) 3rd step of adding and reacting at a ratio of 1 mol or more in terms of the number of repeating units of the siloxane structure (-Si-O-) in the 3rd step The polyorganosiloxane obtained in the above 2nd step is reacted. The third step of reacting the conjugated diene polymer chain with the compound represented by the general formula (2) described later

最初に、特定共役ジエン系ゴムを上述のとおり製造方法によって特定する理由について説明する。
上述のとおり、第3工程では、第2工程で得られるポリオルガノシロキサンを反応させた共役ジエン系重合体鎖に、後述する一般式(2)で表される化合物を反応させる。ここで、一般式(2)で表される化合物が有するAが、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖とポリオルガノシロキサンとの反応により生成した反応残基と反応して結合する。しかしながら、後述のとおり、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖とポリオルガノシロキサンとの反応により生成した反応残基は様々な構造をとり得るため、反応残基に一般式(2)で表される化合物が反応した後の構造は極めて複雑であり、その構造を解析することは技術的に不可能であるか、または、その構造を特定する作業を行うことに著しく過大な経済的支出や時間を要する。そのため、特定共役ジエン系ゴムを「第1〜3工程を備える共役ジエン系ゴムの製造方法により製造される共役ジエン系ゴム」と記載することには、いわゆる「不可能・非実際的事情」が存在する。
First, the reason for specifying the specific conjugated diene rubber by the manufacturing method as described above will be described.
As described above, in the third step, the compound represented by the general formula (2) described later is reacted with the conjugated diene-based polymer chain obtained by reacting the polyorganosiloxane obtained in the second step. Here, A 1 in the compound represented by the general formula (2) has binds to react with the reactive residues formed by the reaction of a conjugated diene polymer chain polyorganosiloxane having active terminal. However, as described later, the reaction residue generated by the reaction between the conjugated diene polymer chain having an active terminal and polyorganosiloxane can have various structures, and therefore is represented by the general formula (2) as the reaction residue. The structure of a compound after it has reacted is extremely complex, and it is technically impossible to analyze the structure, or the cost and time required to perform the task of identifying the structure are significantly excessive. Needs. Therefore, it is a so-called "impossible / impractical situation" to describe a specific conjugated diene rubber as "a conjugated diene rubber manufactured by a method for producing a conjugated diene rubber comprising the first to third steps". Exists.

以下、各工程について説明する。 Hereinafter, each step will be described.

〔第1工程〕
第1工程は、不活性溶媒中で、重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物を含む単量体を重合し、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を得る工程である。
まず、第1工程で用いられる各成分等について説明する。
[First step]
The first step is a step of polymerizing a monomer containing a conjugated diene compound in an inert solvent using a polymerization initiator to obtain a conjugated diene-based polymer chain having an active terminal.
First, each component and the like used in the first step will be described.

<共役ジエン化合物>
第1工程において、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を得るために、単量体として用いる共役ジエン化合物としては、特に限定されないが、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、4,5−ジエチル−1,3−オクタジエン、3−ブチル−1,3−オクタジエンなどを挙げることができる。これらのなかでも、本発明の効果がより優れる理由から、1,3−ブタジエンおよびイソプレンが好ましい。これらの共役ジエン化合物は、1種類を単独で使用しても2種類以上を組合せて用いてもよい。
<Conjugated diene compound>
The conjugated diene compound used as a monomer in order to obtain a conjugated diene polymer chain having an active terminal in the first step is not particularly limited, but is limited to 1,3-butadiene, isoprene, and 2,3-dimethyl-. 1,3-butadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 4,5-diethyl-1,3-octadien, Examples thereof include 3-butyl-1,3-octadien. Among these, 1,3-butadiene and isoprene are preferable because the effect of the present invention is more excellent. These conjugated diene compounds may be used alone or in combination of two or more.

<芳香族ビニル化合物>
また、第1工程において、重合に用いる単量体として、共役ジエン化合物とともに芳香族ビニル化合物を用いてもよい。単量体として用いる芳香族ビニル化合物としては、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、α−メチル−p−メチルスチレン、クロルスチレン、ブロモスチレン、メトキシスチレン、ジメチルアミノメチルスチレン、ジメチルアミノエチルスチレン、ジエチルアミノメチルスチレン、ジエチルアミノエチルスチレン、シアノエチルスチレン、ビニルナフタレンなどが挙げられる。これらのなかでも、本発明の効果がより優れる理由から、スチレンが好ましい。
<Aromatic vinyl compound>
Further, in the first step, an aromatic vinyl compound may be used together with the conjugated diene compound as the monomer used for the polymerization. Aromatic vinyl compounds used as monomers include styrene, methylstyrene, ethylstyrene, t-butylstyrene, α-methylstyrene, α-methyl-p-methylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, methoxystyrene, and dimethylamino. Examples thereof include methylstyrene, dimethylaminoethylstyrene, diethylaminomethylstyrene, diethylaminoethylstyrene, cyanoethylstyrene, vinylnaphthalene and the like. Among these, styrene is preferable because the effect of the present invention is more excellent.

第1工程で得られる、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖は、本発明の効果がより優れる理由から、共役ジエン単量体単位50〜100質量%を含むものが好ましく、52〜95質量%を含むものがより好ましく、また、芳香族ビニル単量体単位0〜50質量%を含むものが好ましく、5〜48質量%を含むものがより好ましい。 The conjugated diene-based polymer chain having an active terminal obtained in the first step preferably contains 50 to 100% by mass of a conjugated diene monomer unit for the reason that the effect of the present invention is more excellent, and is 52 to 95% by mass. It is more preferable to contain%, and it is preferable to contain 0 to 50% by mass of the aromatic vinyl monomer unit, and more preferably 5 to 48% by mass.

<その他の共重合可能な化合物>
さらに、第1工程においては、共役ジエン化合物とともに、芳香族ビニル化合物以外の、共役ジエン化合物と共重合可能な化合物(その他の共重合可能な化合物)を用いてもよい。このような共役ジエン化合物と共重合可能な化合物としては、エチレン、プロピレン、1−ブテンなどの鎖状オレフィン化合物;シクロペンテン、2−ノルボルネンなどの環状オレフィン化合物;1,5−ヘキサジエン、1,6−へプタジエン、1,7−オクタジエン、ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネンなどの非共役ジエン化合物;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチルなどの(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミドなどのその他の(メタ)アクリル酸誘導体;などが挙げられる。本発明の効果がより優れる理由から、これらの共役ジエン化合物と共重合可能な化合物は、第1工程で得られる、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖中に、単量体単位として、10質量%以下とするのが好ましく、5質量%以下とするのがより好ましい。
<Other copolymerizable compounds>
Further, in the first step, a compound copolymerizable with the conjugated diene compound (other copolymerizable compound) other than the aromatic vinyl compound may be used together with the conjugated diene compound. Examples of the compound copolymerizable with such a conjugated diene compound include a chain olefin compound such as ethylene, propylene and 1-butene; a cyclic olefin compound such as cyclopentene and 2-norbornene; 1,5-hexadien and 1,6- Non-conjugated diene compounds such as heptadiene, 1,7-octadien, dicyclopentadiene, 5-ethylidene-2-norbornene; (meth) methyl acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate and the like ( Examples include (meth) acrylic acid esters; other (meth) acrylic acid derivatives such as (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide; and the like. For the reason that the effect of the present invention is more excellent, the compound copolymerizable with these conjugated diene compounds has 10 as a monomer unit in the conjugated diene polymer chain having an active terminal obtained in the first step. It is preferably mass% or less, and more preferably 5 mass% or less.

<不活性溶媒>
重合に用いる不活性溶媒としては、溶液重合において通常使用されるものであり、重合反応を阻害しないものであれば特に限定されない。不活性溶媒の具体例としては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、へプタンなどの鎖状脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;などが挙げられる。これらの不活性溶媒は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。不活性溶媒の使用量は、特に限定されないが、単量体濃度が、たとえば1〜50質量%となる量であり、本発明の効果がより優れる理由から、好ましくは10〜40質量%となる量である。
<Inactive solvent>
The inert solvent used for the polymerization is usually used in solution polymerization and is not particularly limited as long as it does not inhibit the polymerization reaction. Specific examples of the inert solvent include chain aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; And so on. These inert solvents may be used alone or in combination of two or more. The amount of the inert solvent used is not particularly limited, but the monomer concentration is, for example, 1 to 50% by mass, and is preferably 10 to 40% by mass for the reason that the effect of the present invention is more excellent. The quantity.

<重合開始剤>
重合に用いる重合開始剤としては、共役ジエン化合物を含む単量体を重合させて、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を与えることができるものであれば、特に限定されない。その具体例としては、有機アルカリ金属化合物、有機アルカリ土類金属化合物、およびランタン系列金属化合物などを主触媒とする重合開始剤を挙げることができる。有機アルカリ金属化合物としては、たとえば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、へキシルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウムなどの有機モノリチウム化合物;ジリチオメタン、1,4−ジリチオブタン、1,4−ジリチオ−2−エチルシクロヘキサン、1,3,5−トリリチオベンゼン、1,3,5ートリス(リチオメチル)ベンゼンなどの有機多価リチウム化合物;ナトリウムナフタレンなどの有機ナトリウム化合物;カリウムナフタレンなどの有機カリウム化合物;などが挙げられる。また、有機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、ジ−n−ブチルマグネシウム、ジ−n−へキシルマグネシウム、ジエトキシカルシウム、ジステアリン酸カルシウム、ジ−t−ブトキシストロンチウム、ジエトキシバリウム、ジイソプロポキシバリウム、ジエチルメルカプトバリウム、ジ−t−ブトキシバリウム、ジフェノキシバリウム、ジエチルアミノバリウム、ジステアリン酸バリウム、ジケチルバリウムなどが挙げられる。ランタン系列金属化合物を主触媒とする重合開始剤としては、たとえば、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ガドリニウムなどのランタン系列金属と、カルボン酸、およびリン含有有機酸などとからなるランタン系列金属の塩を主触媒とし、これと、アルキルアルミニウム化合物、有機アルミニウムハイドライド化合物、有機アルミニウムハライド化合物などの助触媒とからなる重合開始剤などが挙げられる。これらの重合開始剤の中でも、本発明の効果がより優れる理由から、有機モノリチウム化合物、および有機多価リチウム化合物が好ましく用いられ、有機モノリチウム化合物がより好ましく用いられ、n−ブチルリチウムが特に好ましく用いられる。
なお、有機アルカリ金属化合物は、予め、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジベンジルアミン、ピロリジン、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、およびへプタメチレンイミンなどの2級アミン化合物と反応させて、有機アルカリ金属アミド化合物として使用してもよい。これらの重合開始剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Polymerization initiator>
The polymerization initiator used for the polymerization is not particularly limited as long as it can polymerize a monomer containing a conjugated diene compound to give a conjugated diene-based polymer chain having an active terminal. Specific examples thereof include a polymerization initiator using an organic alkali metal compound, an organic alkaline earth metal compound, a lanthanum series metal compound, or the like as a main catalyst. Examples of the organic alkali metal compound include organic monolithium compounds such as n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, phenyllithium and stillbenlithium; dilithiomethane, 1,4-dilithiobutane, 1, Organic polyvalent lithium compounds such as 4-dilithio-2-ethylcyclohexane, 1,3,5-trilithiobenzene, 1,3,5-tris (lithiomethyl) benzene; organic sodium compounds such as sodium naphthalene; organic such as potassium naphthalene Potassium compounds; and the like. Examples of the organic alkaline earth metal compound include di-n-butylmagnesium, di-n-hexylmagnesium, diethoxycalcium, calcium distearate, dit-butoxystrontium, diethoxybarium, and diisopropoxy. Examples thereof include barium, diethyl mercaptobarium, dit-butoxybarium, diphenoxybarium, diethylaminobarium, barium distearate, and diketyl barium. Examples of the polymerization initiator using a lanthanum-series metal compound as a main catalyst include lantern-series metals such as lanthanum, cerium, placeodim, neodym, samarium, and gadrinium, and lanthanum-series metals composed of carboxylic acids and phosphorus-containing organic acids. Examples thereof include a polymerization initiator composed of an alkylaluminum compound, an organoaluminum hydride compound, an organoaluminum halide compound and other co-catalysts having the salt of the above as a main catalyst. Among these polymerization initiators, an organic monolithium compound and an organic polyvalent lithium compound are preferably used, an organic monolithium compound is more preferably used, and n-butyllithium is particularly preferable, because the effect of the present invention is more excellent. It is preferably used.
The organic alkali metal compound is previously reacted with a secondary amine compound such as dibutylamine, dihexylamine, dibenzylamine, pyrrolidine, piperidine, hexamethyleneimine, and heptamethyleneimine to obtain an organic alkali metal amide compound. You may use it. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

有機アルカリ金属アミド化合物としては、たとえば、有機アルカリ金属化合物に、2級アミン化合物を反応させたものなどが挙げられ、なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、下記一般式(3)で表される化合物を好適に用いることができる。 Examples of the organic alkali metal amide compound include those obtained by reacting an organic alkali metal compound with a secondary amine compound, and among them, for the reason that the effect of the present invention is more excellent, the following general formula (3) is used. The compound represented can be preferably used.

Figure 2021075641
Figure 2021075641

一般式(3)中、Mはアルカリ金属原子を表し、R11、R12は、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アミノ基の保護基、または加水分解して水酸基を生じうる基を表し、R11およびR12は互いに結合して、これらが結合する窒素原子とともに環構造を形成してもよく、該環構造を形成する場合には、これらが結合する窒素原子に加えて、これらが結合する窒素原子以外のヘテロ原子とともに環構造を形成していてもよい。 In the general formula (3), M 1 represents an alkali metal atom, and R 11 and R 12 are independently alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, aralkyl groups, amino group protective groups, or hydrolysis. R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which they are bonded, and when the ring structure is formed, they are bonded to each other. In addition to the nitrogen atoms to be bonded, a ring structure may be formed with heteroatoms other than the nitrogen atoms to which they are bonded.

アルキル基としては、特に限定されないが、本発明の効果がより優れる理由から、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、炭素数1〜10のアルキル基がより好ましい。このようなアルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−へキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−デシル基などが挙げられる。 The alkyl group is not particularly limited, but an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, and n-. Examples thereof include a xyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group and an n-decyl group.

シクロアルキル基としては、特に限定されないが、本発明の効果がより優れる理由から、炭素数3〜20のシクロアルキル基が好ましく、炭素数3〜12のシクロアルキル基がより好ましい。このようなシクロアルキル基としては、たとえば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロドデシル基などが挙げられる。 The cycloalkyl group is not particularly limited, but a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms is preferable, and a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms is more preferable, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Examples of such a cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclododecyl group and the like.

アリール基としては、特に限定されないが、本発明の効果がより優れる理由から、炭素数6〜12のアリール基が好ましく、炭素数6〜10のアリール基がより好ましい。このようなアリール基としては、たとえば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などが挙げられる。 The aryl group is not particularly limited, but an aryl group having 6 to 12 carbon atoms is preferable, and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is more preferable, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Examples of such an aryl group include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group and the like.

アラルキル基としては、特に限定されないが、本発明の効果がより優れる理由から、炭素数7〜13のアラルキル基が好ましく、炭素数7〜9のアラルキル基がより好ましい。このようなアラルキル基としては、たとえば、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。 The aralkyl group is not particularly limited, but an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms is preferable, and an aralkyl group having 7 to 9 carbon atoms is more preferable, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Examples of such an aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group.

アミノ基の保護基としては、特に限定されず、アミノ基の保護基として作用する基であればよいが、たとえば、アルキルシリル基などが挙げられる。このようなアルキルシリル基としては、たとえば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基、メチルジフェニルシリル基、エチルメチルフェニルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基などが挙げられる。
なお、R11、および/またはR12がアミノ基の保護基である場合には、アミノ基の保護基が外れることにより、得られる共役ジエン系ゴムを形成する重合体鎖の一方の末端において、後述する一般式(5)におけるR13、および/またはR14が水素原子である構造を導入することができる。
The protecting group for the amino group is not particularly limited as long as it is a group that acts as a protecting group for the amino group, and examples thereof include an alkylsilyl group. Examples of such an alkylsilyl group include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a triphenylsilyl group, a methyldiphenylsilyl group, an ethylmethylphenylsilyl group, a tert-butyldimethylsilyl group and the like.
When R 11 and / or R 12 are amino group protecting groups, at one end of the polymer chain forming the obtained conjugated diene rubber by removing the amino group protecting group, A structure in which R 13 and / or R 14 in the general formula (5) described later is a hydrogen atom can be introduced.

加水分解して水酸基を生じうる基としては、特に限定されず、たとえば、酸などの存在下で加水分解することで、水酸基を生成する基であればよいが、たとえば、アルコキシアルキル基、エポキシ基を含有する基などが挙げられる。
アルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、ブトキシエチル基、プロポキシエチル基などが挙げられる。
また、エポキシ基を含有する基としては、たとえば下記一般式(4)で表される基などが挙げられる。
−Z−Z−E (4)
一般式(4)中、Zは炭素数1〜10のアルキレン基またはアルキルアリーレン基であり、Zはメチレン基、硫黄原子または酸素原子であり、Eはグリシジル基である。
The group capable of hydrolyzing to generate a hydroxyl group is not particularly limited, and may be a group that produces a hydroxyl group by hydrolysis in the presence of an acid or the like. For example, an alkoxyalkyl group or an epoxy group. Examples include groups containing.
Examples of the alkoxyalkyl group include a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, an ethoxyethyl group, a propoxymethyl group, a butoxymethyl group, a butoxyethyl group, a propoxyethyl group and the like.
Examples of the group containing an epoxy group include a group represented by the following general formula (4).
−Z 1 −Z 2 −E 1 (4)
In the general formula (4), Z 1 is an alkylene group or an alkylarylene group having 1 to 10 carbon atoms, Z 2 is a methylene group, a sulfur atom or an oxygen atom, and E 1 is a glycidyl group.

また、R11およびR12は互いに結合して、これらが結合する窒素原子とともに環構造を形成していてもよく、この場合における、R11およびR12と、これと結合する窒素原子とで形成される構造の具体例としては、アゼチジン環(R11およびR12が、プロピレン基)、ピロリジン環(R11およびR12が、ブチレン基)、ピペリジン環(R11およびR12が、ペンチレン基)、ヘキサメチレンイミン環(R11およびR12が、ヘキシレン基)などが挙げられる。
11およびR12が互いに結合して、これらが結合する窒素原子とともに環構造を形成する場合、環構造は、4〜8員環構造であることが好ましい。
Further, R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which they are bonded. In this case, R 11 and R 12 are formed by the nitrogen atom bonded to the ring structure. Specific examples of the structure to be formed include an azetidine ring (R 11 and R 12 are propylene groups), a pyrrolidine ring (R 11 and R 12 are butylene groups), and a piperidine ring (R 11 and R 12 are pentylene groups). , hexamethyleneimine ring (R 11 and R 12, hexylene group) and the like.
When R 11 and R 12 are bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which they are bonded, the ring structure is preferably a 4- to 8-membered ring structure.

また、一般式(3)中、Mはアルカリ金属原子であり、このようなアルカリ金属原子としては、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子などが挙げられるが、これらの中でも、重合活性の観点より、リチウム原子が好ましい。 Further, in the general formula (3), M 1 is an alkali metal atom, and examples of such an alkali metal atom include a lithium atom, a sodium atom, and a potassium atom. Among these, from the viewpoint of polymerization activity. , Lithium atom is preferred.

第1工程において、重合開始剤として、一般式(3)で表される化合物を用いた場合、有機アルカリ金属アミド化合物を形成するアミン構造が、重合体鎖の重合開始末端に結合した状態で残存することとなる。そのため、重合開始剤として、一般式(3)で表される化合物を用いると、得られる共役ジエン系ゴムを形成する重合体鎖の一方の末端に、下記一般式(5)で表される構造が導入される。 When a compound represented by the general formula (3) is used as the polymerization initiator in the first step, the amine structure forming the organic alkali metal amide compound remains in a state of being bonded to the polymerization initiation terminal of the polymer chain. Will be done. Therefore, when a compound represented by the general formula (3) is used as the polymerization initiator, a structure represented by the following general formula (5) is formed at one end of the polymer chain forming the obtained conjugated diene rubber. Is introduced.

Figure 2021075641
Figure 2021075641

一般式(5)中、R13およびR14は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アミノ基の保護基、または加水分解して水酸基を生じうる基を表し、R13およびR14は互いに結合して、これらが結合する窒素原子とともに環構造を形成してもよく、該環構造を形成する場合には、これらが結合する窒素原子に加えて、これらが結合する窒素原子以外のへテロ原子とともに環構造を形成していてもよい。 In the general formula (5), R 13 and R 14 can independently generate a hydroxyl group by hydrogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, amino group protective group, or hydrolysis. Representing a group, R 13 and R 14 may be bonded to each other to form a ring structure with the nitrogen atom to which they are bonded, and in the case of forming the ring structure, in addition to the nitrogen atom to which they are bonded. , They may form a ring structure together with a hetero atom other than the nitrogen atom to which they are bonded.

13、R14となりうるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アミノ基の保護基、または加水分解して水酸基を生じうる基としては、一般式(3)におけるR11、R12と同じものを挙げることができ、また、R13およびR14は互いに結合して、これらが結合する窒素原子とともに環構造を形成する場合にも、一般式(3)におけるR11、R12と同じものとすることができる。
なお、R13、R14となりうる水素原子は、アミノ基の保護基が外れることにより、導入される。
Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, amino group protective group, or group capable of hydrolyzing to generate a hydroxyl group as R 13 and R 14 are R 11 and R 12 in the general formula (3). Also, when R 13 and R 14 are bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which they are bonded, R 11 and R 12 in the general formula (3) can be mentioned. Can be the same.
The hydrogen atoms that can become R 13 and R 14 are introduced when the protecting group of the amino group is removed.

重合開始剤として、有機アルカリ金属アミド化合物を用いた場合、得られる特定共役ジエン系ゴムを、一方の末端にアミン構造を有し、かつ、他方の末端に変性剤に由来する特定の構造を有するものとすることができる。その結果、このようなアミン構造の効果により、本発明の効果はより優れたものとなる。 When an organic alkali metal amide compound is used as the polymerization initiator, the obtained specific conjugated diene rubber has an amine structure at one end and a specific structure derived from the modifier at the other end. Can be. As a result, the effect of the present invention becomes more excellent due to the effect of such an amine structure.

重合開始剤としての有機アルカリ金属アミド化合物を重合系に添加する方法としては、特に限定されず、予め、有機アルカリ金属化合物に、2級アミン化合物を反応させて、有機アルカリ金属アミド化合物を得て、これを共役ジエン化合物を含む単量体と混合して、重合反応を進行させる方法を採用することができる。あるいは、有機アルカリ金属化合物と、2級アミン化合物とを別々に重合系に添加し、これらを共役ジエン化合物を含む単量体と混合することで、重合系において、有機アルカリ金属アミド化合物を生成させることで、重合反応を進行させる方法を採用してもよい。反応温度等の反応条件は、特に限定されるものではなく、たとえば、目的とする重合反応条件に従えばよい。 The method of adding the organic alkali metal amide compound as the polymerization initiator to the polymerization system is not particularly limited, and the organic alkali metal compound is reacted with the secondary amine compound in advance to obtain the organic alkali metal amide compound. , This can be mixed with a monomer containing a conjugated diene compound to allow the polymerization reaction to proceed. Alternatively, the organic alkali metal compound and the secondary amine compound are separately added to the polymerization system, and these are mixed with a monomer containing a conjugated diene compound to generate an organic alkali metal amide compound in the polymerization system. Therefore, a method of advancing the polymerization reaction may be adopted. The reaction conditions such as the reaction temperature are not particularly limited, and may be, for example, according to the target polymerization reaction conditions.

2級アミン化合物の使用量は、目的とする重合開始剤の添加量に応じて決定すればよいが、有機アルカリ金属化合物1ミリモル当り、通常0.01〜1.5ミリモル、好ましくは0.1〜1.2ミリモル、より好ましくは0.5〜1.0ミリモルの範囲である。 The amount of the secondary amine compound used may be determined according to the amount of the desired polymerization initiator added, but is usually 0.01 to 1.5 mmol, preferably 0.1 per 1 mmol of the organic alkali metal compound. It is in the range of ~ 1.2 mmol, more preferably 0.5 ~ 1.0 mmol.

重合開始剤の使用量は、目的とする共役ジエン系重合体鎖の分子量に応じて決定すればよいが、単量体1000g当り、通常1〜50ミリモル、好ましくは1.5〜20ミリモル、より好ましくは2〜15ミリモルの範囲である。 The amount of the polymerization initiator used may be determined according to the molecular weight of the target conjugated diene-based polymer chain, but is usually 1 to 50 mmol, preferably 1.5 to 20 mmol, or more, per 1000 g of the monomer. It is preferably in the range of 2 to 15 mmol.

<重合温度等>
重合温度は、通常−80〜+150℃、本発明の効果がより優れる理由から、好ましくは0〜100℃、より好ましくは30〜90℃の範囲である。重合様式としては、回分式、連続式などのいずれの様式をも採用できるが、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とを共重合させる場合は、共役ジエン単量体単位と芳香族ビニル単量体単位との結合のランダム性を制御しやすい点で、回分式が好ましい。
<Polymerization temperature, etc.>
The polymerization temperature is usually −80 to + 150 ° C., preferably 0 to 100 ° C., more preferably 30 to 90 ° C. for the reason that the effect of the present invention is more excellent. As the polymerization mode, any mode such as batch type or continuous type can be adopted, but when the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound are copolymerized, the conjugated diene monomer unit and the aromatic vinyl monomer are used. The batch formula is preferable because it is easy to control the randomness of the combination with the unit.

<極性化合物>
共役ジエン化合物を含む単量体を重合するにあたり、得られる共役ジエン系重合体鎖における共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量を調節するために、不活性有機溶媒に極性化合物を添加することが好ましい。極性化合物としては、たとえば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパンなどのエーテル化合物;テトラメチルエチレンジアミンなどの第三級アミン;アルカリ金属アルコキシド;ホスフィン化合物;などが挙げられる。これらのなかでも、本発明の効果がより優れる理由から、エーテル化合物、および第三級アミンが好ましく、第三級アミンがより好ましく、テトラメチルエチレンジアミンが特に好ましい。これらの極性化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。極性化合物の使用量は、目的とするビニル結合含有量に応じて決定すればよく、重合開始剤1モルに対して、好ましくは0.001〜100モル、より好ましくは0.01〜10モルである。極性化合物の使用量がこの範囲にあると、共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量の調節が容易であり、かつ重合開始剤の失活による不具合も発生し難い。
<Polar compound>
When polymerizing a monomer containing a conjugated diene compound, a polar compound is added to an inert organic solvent in order to adjust the vinyl bond content in the conjugated diene monomer unit in the obtained conjugated diene polymer chain. Is preferable. Examples of the polar compound include ether compounds such as dibutyl ether, tetrahydrofuran and 2,2-di (tetrahydrofuryl) propane; tertiary amines such as tetramethylethylenediamine; alkali metal alkoxides; phosphine compounds; and the like. Among these, ether compounds and tertiary amines are preferable, tertiary amines are more preferable, and tetramethylethylenediamine is particularly preferable, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. These polar compounds may be used alone or in combination of two or more. The amount of the polar compound to be used may be determined according to the target vinyl bond content, preferably 0.001 to 100 mol, more preferably 0.01 to 10 mol, based on 1 mol of the polymerization initiator. is there. When the amount of the polar compound used is in this range, the vinyl bond content in the conjugated diene monomer unit can be easily adjusted, and problems due to deactivation of the polymerization initiator are unlikely to occur.

<ビニル結合含有量>
第1工程で得られる、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖における共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、好ましくは1〜90質量%、より好ましくは3〜80質量%、特に好ましくは5〜70質量%である。
<Vinyl bond content>
The vinyl bond content in the conjugated diene monomer unit in the conjugated diene polymer chain having an active terminal obtained in the first step is preferably 1 to 90% by mass because the effect of the present invention is more excellent. It is more preferably 3 to 80% by mass, and particularly preferably 5 to 70% by mass.

<分子量>
第1工程で得られる、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の重量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、本発明の効果がより優れる理由から、ポリスチレン換算のゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定される値として、100,000〜1,000,000が好ましく、150,000〜700,000がより好ましく、150,000〜500,000が特に好ましい。
<Molecular weight>
The weight average molecular weight (Mw) of the conjugated diene polymer chain having an active terminal obtained in the first step is not particularly limited, but is measured by polystyrene-equivalent gel permeation chromatography for the reason that the effect of the present invention is more excellent. As the value to be obtained, 100,000 to 1,000,000 is preferable, 150,000 to 700,000 is more preferable, and 150,000 to 500,000 is particularly preferable.

また、第1工程で得られる、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で表わされる分子量分布も、特に限定されないが、好ましくは1.0〜3.0であり、より好ましくは1.0〜2.5である。活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の分子量分布(Mw/Mn)が上記範囲内にあると、特定共役ジエン系ゴムの製造が容易となる。 Further, the molecular weight distribution represented by the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the conjugated diene polymer chain having an active terminal obtained in the first step is also particularly limited. Although not, it is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.0 to 2.5. When the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the conjugated diene polymer chain having an active terminal is within the above range, the production of a specific conjugated diene rubber becomes easy.

<好適な態様>
第1工程は、本発明の効果がより優れる理由から、次のような工程とすることが好ましい。
すなわち、不活性溶媒中で、イソプレン、またはイソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を、重合開始剤により重合し、イソプレン単量体単位80〜100質量%および芳香族ビニル単量体単位0〜20質量%を含む活性末端を有する重合体ブロック(A)を形成させる工程Aと、
上記活性末端を有する重合体ブロック(A)と、1,3−ブタジエン、または1,3−ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体と、を混合して重合反応を継続させ、1,3−ブタジエン単量体単位50〜100質量%および芳香族ビニル単量体単位0〜50質量%を含む活性末端を有する重合体ブロック(B)を、重合体ブロック(A)と一続きにして形成させることにより、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を得る工程Bと、を備えるものとすることが好ましい。
<Preferable aspect>
The first step is preferably the following step because the effect of the present invention is more excellent.
That is, isoprene, or a monomer containing isoprene and an aromatic vinyl compound, is polymerized with a polymerization initiator in an inert solvent, and isoprene monomer unit 80 to 100% by mass and aromatic vinyl monomer unit 0. Step A to form a polymer block (A) having an active end containing ~ 20% by mass, and
The polymer block (A) having the active terminal is mixed with 1,3-butadiene, or a monomer containing 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound to continue the polymerization reaction, and 1,3 A polymer block (B) having an active terminal containing 50 to 100% by mass of a butadiene monomer unit and 0 to 50% by mass of an aromatic vinyl monomer unit is formed in succession with the polymer block (A). It is preferable that the step B of obtaining a conjugated diene polymer chain having an active terminal is provided.

このような工程を採用することにより、第1工程により得られる活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を、イソプレン単量体単位80〜100質量%および芳香族ビニル単量体単位0〜20質量%を含む重合体ブロック(A)と、1,3−ブタジエン単量体単位50〜100質量%および芳香族ビニル単量体単位0〜50質量%を含む重合体ブロック(B)とが一続きにして形成された構造(以下、「PIブロック」とも言う)を含むものとすることができる。この場合、得られる特定共役ジエン系ゴムもPIブロックを有するものとなる。
以下、このような態様について説明する。
By adopting such a step, the conjugated diene-based polymer chain having an active terminal obtained in the first step can be obtained in an isoprene monomer unit of 80 to 100% by mass and an aromatic vinyl monomer unit of 0 to 20% by mass. The polymer block (A) containing% and the polymer block (B) containing 1,3-butadiene monomer unit 50 to 100% by mass and aromatic vinyl monomer unit 0 to 50% by mass are continuous. (Hereinafter, also referred to as “PI block”) can be included. In this case, the obtained specific conjugated diene rubber also has a PI block.
Hereinafter, such an embodiment will be described.

(工程A)
工程Aで形成される重合体ブロック(A)は、重合体ブロック(A)中、イソプレン単量体単位80〜100質量%および芳香族ビニル単量体単位0〜20質量%を含むものであればよいが、本発明の効果がより優れる理由から、イソプレン単量体単位85〜95質量%および芳香族ビニル単量体単位5〜15質量%を含むものであることが好ましく、イソプレン単量体単位89〜95質量%および芳香族ビニル単量体単位5〜11質量%を含むものであることがより好ましい。
(Step A)
The polymer block (A) formed in the step A may contain 80 to 100% by mass of an isoprene monomer unit and 0 to 20% by mass of an aromatic vinyl monomer unit in the polymer block (A). However, for the reason that the effect of the present invention is more excellent, it is preferable that the isoprene monomer unit contains 85 to 95% by mass and the aromatic vinyl monomer unit 5 to 15% by mass, and the isoprene monomer unit 89. More preferably, it contains ~ 95% by mass and 5-11% by mass of the aromatic vinyl monomer unit.

重合体ブロック(A)に含まれる芳香族ビニル単量体単位を構成するために用いられる芳香族ビニル化合物としては、上述した芳香族ビニル化合物と同じものを用いることができ、本発明の効果がより優れる理由から、これらの中でもスチレンが好ましい。なお、これらの芳香族ビニル化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the aromatic vinyl compound used to form the aromatic vinyl monomer unit contained in the polymer block (A), the same aromatic vinyl compound as described above can be used, and the effect of the present invention can be obtained. Of these, styrene is preferred for better reasons. In addition, these aromatic vinyl compounds may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

重合体ブロック(A)は、本発明の効果がより優れる理由から、イソプレン単量体単位のみ、またはイソプレン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位からなるものであることが好ましいが、所望により、イソプレン単量体単位、またはイソプレン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位に加えて、その他の単量体単位を含んでいてもよい。その他の単量体単位を構成するために用いられるその他の化合物としては、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、および1,3−ヘキサジエンなどのイソプレン以外の共役ジエン化合物;アクリロニトリル、およびメタクリロニトリルなどのα,β−不飽和ニトリル;アクリル酸、メタクリル験、および無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸または酸無水物;メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、およびアクリル酸ブチルなどの不飽和カルボン酸エステル;1,5−ヘキサジエン、1,6−へプタジエン、1,7−オクタジエン、ジシクロペンタジエン、および5−エチリデン−2−ノルボルネンなどの非共役ジエン;などが挙げられる。これらの中でも、本発明の効果がより優れる理由から、1,3−ブタジエンが好ましい。これらのその他の単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。重合体ブロック(A)中における、その他の単量体単位の含有割合は、本発明の効果がより優れる理由から、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、6質量%以下であることがさらに好ましい。 The polymer block (A) is preferably composed of only the isoprene monomer unit, or the isoprene monomer unit and the aromatic vinyl monomer unit, for the reason that the effect of the present invention is more excellent, but it is desirable. Therefore, in addition to the isoprene monomer unit, or the isoprene monomer unit and the aromatic vinyl monomer unit, other monomer units may be contained. Other compounds used to compose other monomeric units include 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, 1,3. -Conjugated diene compounds other than isoprene such as pentadiene and 1,3-hexadiene; α, β-unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacryl test, and maleic anhydride. Or acid anhydrides; unsaturated carboxylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl acrylate, and butyl acrylate; 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene, dicyclopentadiene, and 5 -Etidene-2-Non-conjugated diene such as norbornen; etc. Among these, 1,3-butadiene is preferable because the effect of the present invention is more excellent. These other monomers can be used alone or in combination of two or more. The content ratio of the other monomer units in the polymer block (A) is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. , 6% by mass or less is more preferable.

本発明において、共役ジエン系重合体鎖中の重合体ブロック(A)は、不活性溶媒中、イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を、重合開始剤により重合することにより形成される。形成された重合体ブロック(A)は、活性末端を有するものとなる。 In the present invention, the polymer block (A) in the conjugated diene-based polymer chain is obtained by polymerizing a monomer containing isoprene or an isoprene and an aromatic vinyl compound in an inert solvent with a polymerization initiator. It is formed. The polymer block (A) formed has an active terminal.

重合体ブロック(A)を形成するために、イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体の重合に用いられる不活性溶媒としては、上述した不活性溶媒と同じものを用いることができる。不活性溶媒の使用量は、本発明の効果がより優れる理由から、単量体濃度が、好ましくは1〜80質量%となる量であり、より好ましくは10〜50質量%となる量である。 As the inert solvent used for polymerizing isoprene or a monomer containing isoprene and an aromatic vinyl compound in order to form the polymer block (A), the same inert solvent as described above may be used. it can. The amount of the inert solvent used is such that the monomer concentration is preferably 1 to 80% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. ..

重合体ブロック(A)を形成するために用いられる重合開始剤としては、イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合させて、活性末端を有する重合体鎖を与えることができるものであれば、特に限定されない。その具体例としては、上述した重合開始剤と同じものを用いることができる。 As the polymerization initiator used for forming the polymer block (A), isoprene or a monomer containing isoprene and an aromatic vinyl compound may be polymerized to give a polymer chain having an active terminal. If it can be done, it is not particularly limited. As a specific example thereof, the same polymerization initiator as described above can be used.

重合開始剤の使用量は、目的とする分子量に応じて決定すればよいが、本発明の効果がより優れる理由から、イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体100g当り、好ましくは4〜250ミリモル、より好ましくは6〜200ミリモル、特に好ましくは10〜70ミリモルの範囲である。 The amount of the polymerization initiator used may be determined according to the target molecular weight, but isoprene or 100 g of a monomer containing isoprene or an aromatic vinyl compound is preferable because the effect of the present invention is more excellent. Is in the range of 4 to 250 mmol, more preferably 6 to 200 mmol, and particularly preferably 10 to 70 mmol.

イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合する際における重合温度は、本発明の効果がより優れる理由から、好ましくは−80〜+150℃、より好ましくは0〜100℃、さらに好ましくは20〜90℃の範囲である。重合様式としては、回分式、連続式など、いずれの様式をも採用できる。また、結合様式としては、たとえば、ブロック状、テーパー状、およびランダム状などの種々の結合様式とすることができる。 The polymerization temperature when polymerizing isoprene or a monomer containing isoprene and an aromatic vinyl compound is preferably −80 to + 150 ° C., more preferably 0 to 100 ° C., because the effect of the present invention is more excellent. More preferably, it is in the range of 20 to 90 ° C. As the polymerization mode, any mode such as a batch type or a continuous type can be adopted. Further, as the bonding mode, various bonding modes such as a block shape, a tapered shape, and a random shape can be used.

また、本発明の効果がより優れる理由から、重合体ブロック(A)におけるイソプレン単量体単位中のビニル結合含有量を調節するために、重合に際し、不活性溶媒に極性化合物を添加することが好ましい。極性化合物としては、上述した極性化合物と同じものを用いることができる。極性化合物の使用量は、目的とするビニル結合含有量に応じて決定すればよく、重合開始剤1モルに対して、0.01〜30モルが好ましく、0.05〜10モルがより好ましい。極性化合物の使用量が上記範囲内にあると、イソプレン単量体単位中のビニル結合含有量の調節が容易であり、しかも、重合開始剤の失活による不具合も発生し難い。また、上記範囲内で極性化合物の使用量を増加させることで、イソプレン単量体単位中のビニル結合含有量を増加させることができる。 Further, for the reason that the effect of the present invention is more excellent, in order to adjust the vinyl bond content in the isoprene monomer unit in the polymer block (A), a polar compound may be added to the inert solvent during the polymerization. preferable. As the polar compound, the same polar compound as described above can be used. The amount of the polar compound used may be determined according to the target vinyl bond content, and is preferably 0.01 to 30 mol, more preferably 0.05 to 10 mol, with respect to 1 mol of the polymerization initiator. When the amount of the polar compound used is within the above range, the vinyl bond content in the isoprene monomer unit can be easily adjusted, and problems due to deactivation of the polymerization initiator are unlikely to occur. Further, by increasing the amount of the polar compound used within the above range, the vinyl bond content in the isoprene monomer unit can be increased.

重合体ブロック(A)におけるイソプレン単量体単位中のビニル結合含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、5〜90質量%が好ましく、5〜80質量%がより好ましい。なお、本明細書中において、イソプレン単量体単位中のビニル結合含有量とは、イソプレン単量体単位中の、1,2−構造を有するイソプレン単量体単位および3,4−構造を有するイソプレン単量体単位の合計量の割合を指すものとする。 The vinyl bond content in the isoprene monomer unit in the polymer block (A) is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 5 to 80% by mass, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. In the present specification, the vinyl bond content in the isoprene monomer unit has an isoprene monomer unit having a 1,2-structure and a 3,4-structure in the isoprene monomer unit. It shall refer to the ratio of the total amount of isoprene monomer units.

重合体ブロック(A)の重量平均分子量(Mw)は、本発明の効果がより優れる理由から、ゲルパーミエーションクロマトグラフィによって測定されるポリスチレン換算の値として、500〜15,000であることが好ましく、1000〜12,000であることがより好ましく、1,500〜10,000であることが特に好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of the polymer block (A) is preferably 500 to 15,000 as a polystyrene-equivalent value measured by gel permeation chromatography because the effect of the present invention is more excellent. It is more preferably 1000 to 12,000, and particularly preferably 1,500 to 10,000.

また、重合体ブロック(A)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で表わされる分子量分布は、本発明の効果がより優れる理由から、1.0〜1.5であることが好ましく、1.0〜1.3であることがより好ましい。重合体ブロック(A)の分子量分布の値(Mw/Mn)が上記範囲内にあると、共役ジエン系ゴムの製造がより容易となる。 Further, the molecular weight distribution represented by the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the polymer block (A) is 1.0 because the effect of the present invention is more excellent. It is preferably ~ 1.5, and more preferably 1.0 to 1.3. When the value (Mw / Mn) of the molecular weight distribution of the polymer block (A) is within the above range, the conjugated diene rubber can be more easily produced.

(工程B)
工程Bで形成される共役ジエン系重合体鎖中の重合体ブロック(B)は、重合体ブロック(B)中、1,3−ブタジエン単量体単位50〜100質量%および芳香族ビニル単量体単位0〜50質量%を含むものであればよいが、本発明の効果がより優れる理由から、1,3−ブタジエン単量体単位52〜95質量%および芳香族ビニル単量体単位5〜48質量%を含むものであることが好ましい。1,3−ブタジエン単量体単位と芳香族ビニル単量体単位との含有割合が上記範囲内にあると、共役ジエン系ゴムの製造がより容易となる。
(Step B)
The polymer block (B) in the conjugated diene-based polymer chain formed in step B is 50 to 100% by mass of 1,3-butadiene monomer unit and a single amount of aromatic vinyl in the polymer block (B). It may contain 0 to 50% by mass of body units, but for the reason that the effect of the present invention is more excellent, 1,3-butadiene monomer units 52 to 95% by mass and aromatic vinyl monomer units 5 to 5 by mass. It preferably contains 48% by mass. When the content ratio of the 1,3-butadiene monomer unit and the aromatic vinyl monomer unit is within the above range, the production of the conjugated diene rubber becomes easier.

重合体ブロック(B)に含まれる芳香族ビニル単量体単位を構成するために用いられる芳香族ビニル化合物としては、上述した芳香族ビニル化合物と同じものを用いることができ、これらの中でも、本発明の効果がより優れる理由から、スチレンが好ましい。 As the aromatic vinyl compound used to form the aromatic vinyl monomer unit contained in the polymer block (B), the same aromatic vinyl compounds as those described above can be used. Styrene is preferred because of the greater effect of the invention.

重合体ブロック(B)は、本発明の効果がより優れる理由から、1,3−ブタジエン単量体単位のみ、または1,3−ブタジエン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位からなるものであることが好ましいが、本発明における本質的な特性を損なわない範囲において、所望により、1,3−ブタジエン単量体単位、または1,3−ブタジエン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位に加えて、その他の単量体単位を含んでいてもよい。その他の単量体単位を構成するために用いられるその他の単量体としては、上述した重合体ブロック(A)において例示された化合物(ただし、1,3−ブタジエンを除く)と同じものを用いることができる。また、重合体ブロック(B)においては、その他の単量体としてイソプレンを用いることもできる。重合体ブロック(B)中における、その他の単量体単位の含有割合は、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、35質量%以下であることがさらに好ましい。 The polymer block (B) is composed of only 1,3-butadiene monomer units, or 1,3-butadiene monomer units and aromatic vinyl monomer units for the reason that the effect of the present invention is more excellent. However, as long as the essential properties in the present invention are not impaired, 1,3-butadiene monomer units, or 1,3-butadiene monomer units and aromatic vinyl monomers are optionally used. In addition to the units, other monomeric units may be included. As the other monomer used to form the other monomer unit, the same compound as the compound exemplified in the above-mentioned polymer block (A) (excluding 1,3-butadiene) is used. be able to. Further, in the polymer block (B), isoprene can be used as another monomer. The content ratio of the other monomer units in the polymer block (B) is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and further preferably 35% by mass or less. preferable.

共役ジエン系重合体鎖中の重合体ブロック(B)は、上述した活性末端を有する重合体ブロック(A)と、1,3−ブタジエン、または1,3−ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体と、を混合して重合反応を継続させることにより、重合体ブロック(A)と一続きに形成される。形成された重合体ブロック(B)は、活性末端を有するものとなる。一方、重合体ブロック(A)からは、活性末端が消失する。 The polymer block (B) in the conjugated diene-based polymer chain contains the above-mentioned polymer block (A) having an active terminal and 1,3-butadiene, or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound. By mixing the polymer and the polymer and continuing the polymerization reaction, it is formed in succession with the polymer block (A). The polymer block (B) formed has an active terminal. On the other hand, the active terminal disappears from the polymer block (A).

重合体ブロック(B)を形成するために、重合体ブロック(A)と、1,3−ブタジエン、または1,3−ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体との重合に用いられる不活性溶媒としては、特に限定されず、上述した不活性溶媒と同じものを用いることができる。 The inertness used to polymerize the polymer block (A) with a monomer containing 1,3-butadiene, or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound to form the polymer block (B). The solvent is not particularly limited, and the same solvent as the above-mentioned inert solvent can be used.

重合体ブロック(B)を形成する際における、活性末端を有する重合体ブロック(A)の使用量は、目的とする分子量に応じて決定すればよいが、本発明の効果がより優れる理由から、1,3−ブタジエン、または1,3−ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体100g当り、好ましくは0.1〜5ミリモル、より好ましくは0.15〜2ミリモル、さらに好ましくは0.2〜1.5ミリモルの範囲である。 The amount of the polymer block (A) having an active terminal used in forming the polymer block (B) may be determined according to the target molecular weight, but for the reason that the effect of the present invention is more excellent, it may be determined. Per 100 g of monomer containing 1,3-butadiene, or 1,3-butadiene and aromatic vinyl compounds, preferably 0.1 to 5 mmol, more preferably 0.15 to 2 mmol, even more preferably 0.2. It is in the range of ~ 1.5 mmol.

重合体ブロック(A)と1,3−ブタジエン、または1,3−ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体との混合方法は、特に限定されず、1,3−ブタジエン、または1,3−ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体の溶液中に活性末端を有する重合体ブロック(A)を加えてもよいし、活性末端を有する重合体ブロック(A)の溶液中に1,3−ブタジエン、または1,3−ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を加えてもよい。重合の制御の観点より、1,3−ブタジエン、または1,3−ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体の溶液中に活性末端を有する重合体ブロック(A)を加える方法が好ましい。 The method for mixing the polymer block (A) with 1,3-butadiene, or a monomer containing 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound is not particularly limited, and 1,3-butadiene, or 1,3 A polymer block (A) having an active end may be added to a solution of a monomer containing −butadiene and an aromatic vinyl compound, or 1,3 may be added to a solution of the polymer block (A) having an active end. -Butadiene, or monomers containing 1,3-butadiene and aromatic vinyl compounds may be added. From the viewpoint of controlling polymerization, a method of adding the polymer block (A) having an active terminal to a solution of 1,3-butadiene or a monomer containing 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound is preferable.

1,3−ブタジエン、または1,3−ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合する際における重合温度は、本発明の効果がより優れる理由から、好ましくは−80〜+150℃、より好ましくは0〜100℃、さらに好ましくは20〜90℃の範囲である。重合様式としては、回分式、連続式など、いずれの様式をも採用できる。重合体ブロック(B)を共重合体鎖とする場合には、結合のランダム性を制御しやすい点で、回分式が好ましい。 The polymerization temperature when polymerizing a monomer containing 1,3-butadiene or a monomer containing 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound is preferably −80 to + 150 ° C., because the effect of the present invention is more excellent. It is preferably in the range of 0 to 100 ° C, more preferably 20 to 90 ° C. As the polymerization mode, any mode such as a batch type or a continuous type can be adopted. When the polymer block (B) is a copolymer chain, the batch type is preferable because it is easy to control the randomness of the bond.

重合体ブロック(B)を共重合体鎖とする場合の各単量体の結合様式は、たとえば、ブロック状、テーパー状、およびランダム状などの種々の結合様式とすることができる。これらの中でも、本発明の効果がより優れる理由から、ランダム状が好ましい。なお、1,3−ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物の結合様式をランダム状にする場合、本発明の効果がより優れる理由から、重合系内において、1,3−ブタジエンと芳香族ビニル化合物との合計量に対する芳香族ビニル化合物の比率が高くなりすぎないように、1,3−ブタジエンまたは1,3−ブタジエンと芳香族ビニル化合物とを、連続的または断続的に重合系内に供給して重合することが好ましい。 When the polymer block (B) is a copolymer chain, the bonding mode of each monomer can be, for example, various bonding modes such as a block shape, a tapered shape, and a random shape. Among these, the random shape is preferable because the effect of the present invention is more excellent. When the bonding mode of 1,3-butadiene and the aromatic vinyl compound is randomized, the total amount of 1,3-butadiene and the aromatic vinyl compound in the polymerization system is due to the superior effect of the present invention. 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and the aromatic vinyl compound are continuously or intermittently supplied into the polymerization system for polymerization so that the ratio of the aromatic vinyl compound to the amount does not become too high. Is preferable.

また、本発明の効果がより優れる理由から、重合体ブロック(B)における1,3−ブタジエン単量体単位中のビニル結合含有量を調節するために、重合体ブロック(A)におけるイソプレン単量体単位中のビニル結合含有量の調節時と同様に、重合に際し、不活性溶媒に極性化合物を添加することが好ましい。ただし、重合体ブロック(A)の調製時に、不活性溶媒に、重合体ブロック(B)における1,3−ブタジエン単量体単位中のビニル結合含有量を調節するのに十分な量の極性化合物を添加している場合は、新たに極性化合物を添加しなくてもよい。ビニル結合含有量を調節するために用いられる極性化合物としては、上述した極性化合物と同じものを用いることができる。極性化合物の使用量は、目的とするビニル結合含有量に応じて決定すればよく、初めの重合反応(1つ目の重合体ブロック(A)を形成するための重合反応)に使用した重合開始剤1モルに対して、好ましくは0.01〜100モル、より好ましくは0.1〜30molの範囲で調節すればよい。極性化合物の使用量がこの範囲にあると、1,3−ブタジエン単量体単位中のビニル結合含有量の調節が容易であり、かつ、重合開始剤の失活による不具合も発生し難い。 Further, for the reason that the effect of the present invention is more excellent, in order to adjust the vinyl bond content in the 1,3-butadiene monomer unit in the polymer block (B), a single amount of isoprene in the polymer block (A). As in the case of adjusting the vinyl bond content in the body unit, it is preferable to add a polar compound to the inert solvent during the polymerization. However, when preparing the polymer block (A), an amount of polar compound sufficient to adjust the vinyl bond content in the 1,3-butadiene monomer unit in the polymer block (B) was added to the inert solvent. If is added, it is not necessary to add a new polar compound. As the polar compound used for adjusting the vinyl bond content, the same polar compound as described above can be used. The amount of the polar compound used may be determined according to the target vinyl bond content, and the polymerization initiation used in the initial polymerization reaction (polymerization reaction for forming the first polymer block (A)) may be started. It may be adjusted in the range of preferably 0.01 to 100 mol, more preferably 0.1 to 30 mol, with respect to 1 mol of the agent. When the amount of the polar compound used is in this range, the vinyl bond content in the 1,3-butadiene monomer unit can be easily adjusted, and problems due to deactivation of the polymerization initiator are unlikely to occur.

重合体ブロック(B)における1,3−ブタジエン単量体単位中のビニル結合含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、好ましくは1〜90質量%、より好ましくは3〜80質量%、特に好ましくは5〜70質量%である。 The vinyl bond content in the 1,3-butadiene monomer unit in the polymer block (B) is preferably 1 to 90% by mass, more preferably 3 to 80% by mass because the effect of the present invention is more excellent. , Particularly preferably 5 to 70% by mass.

このようにして、重合体ブロック(A)および重合体ブロック(B)を有する、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を得ることができる。活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖は、生産性の観点より、重合体ブロック(A)−重合体ブロック(B)で構成され、かつ、重合体ブロック(B)の末端が活性末端であることが好ましいが、重合体ブロック(A)を複数有するものであってもよいし、その他の重合体ブロックを有するものであってもよい。たとえば、重合体ブロック(A)−重合体ブロック(B)−重合体ブロック(A)などの、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖が挙げられる。この場合には、重合体ブロック(B)に続いて形成された重合体ブロック(A)の末端に、活性末端が形成されることとなる。共役ジエン系重合体鎖の活性末端側に重合体ブロック(A)を形成させる場合、本発明の効果がより優れる理由から、イソプレンの使用量は、初めの重合反応(1つ目の重合体ブロック(A)を形成するための重合反応)に使用した重合開始剤1モルに対して、10〜100モルであることが好ましく、15〜70モルであることがより好ましく、20〜35モルであることが特に好ましい。 In this way, a conjugated diene-based polymer chain having an active terminal having a polymer block (A) and a polymer block (B) can be obtained. From the viewpoint of productivity, the conjugated diene-based polymer chain having an active end is composed of a polymer block (A) and a polymer block (B), and the end of the polymer block (B) is the active end. It is preferable, but it may have a plurality of polymer blocks (A) or may have other polymer blocks. For example, a conjugated diene-based polymer chain having an active terminal such as polymer block (A) -polymer block (B) -polymer block (A) can be mentioned. In this case, an active terminal is formed at the end of the polymer block (A) formed following the polymer block (B). When the polymer block (A) is formed on the active terminal side of the conjugated diene-based polymer chain, the amount of isoprene used is determined by the initial polymerization reaction (first polymer block) because the effect of the present invention is more excellent. It is preferably 10 to 100 mol, more preferably 15 to 70 mol, and 20 to 35 mol with respect to 1 mol of the polymerization initiator used in (polymerization reaction for forming (A)). Is particularly preferred.

活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖における重合体ブロック(A)と重合体ブロック(B)との質量比(重合体ブロック(A)、重合体ブロック(B)が複数存在する場合は、それぞれの合計質量を基準とした質量比)は、本発明の効果がより優れる理由から、(重合体ブロック(A)の質量)/(重合体ブロック(B)の質量)で、0.001〜0.1であることが好ましく、0.003〜0.07であることがより好ましく、0.005〜0.05であることが特に好ましい。 Mass ratio of polymer block (A) to polymer block (B) in a conjugated diene-based polymer chain having an active terminal (when a plurality of polymer blocks (A) and polymer blocks (B) are present, each of them (Mass ratio based on the total mass of) is 0.001 to 0 in (mass of polymer block (A)) / (mass of polymer block (B)) because the effect of the present invention is more excellent. It is preferably 0.1, more preferably 0.003 to 0.07, and particularly preferably 0.005 to 0.05.

重合体ブロック(A)および重合体ブロック(B)を有する、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖における、イソプレン単量体単位および1,3−ブタジエン単量体単位の合計単量体単位と、芳香族ビニル単量体単位との含有割合は、本発明の効果がより優れる理由から、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖中、イソプレン単量体単位および1,3−ブタジエン単量体単位の合計単量体単位50〜100質量%および芳香族ビニル単量体単位0〜50質量%であることが好ましく、イソプレン単量体単位および1,3−ブタジエン単量体単位の合計単量体単位52〜95質量%、および芳香族ビニル単量体単位5〜48質量%であることがより好ましい。また、重合体ブロック(A)および重合体ブロック(B)を有する、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖における、イソプレン単量体単位中および1,3−ブタジエン単量体単位中のビニル結合含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、上述した重合体ブロック(B)における1,3−ブタジエン単量体単位中のビニル結合含有量と同じ範囲にあることが好ましい。 With the total monomer unit of the isoprene monomer unit and the 1,3-butadiene monomer unit in the conjugated diene polymer chain having the polymer block (A) and the polymer block (B) and having an active terminal. , The content ratio with the aromatic vinyl monomer unit is the isoprene monomer unit and the 1,3-butadiene monomer in the conjugated diene polymer chain having an active terminal because the effect of the present invention is more excellent. The total monomer unit is preferably 50 to 100% by mass and the aromatic vinyl monomer unit is preferably 0 to 50% by mass, and the total unit amount of the isoprene monomer unit and the 1,3-butadiene monomer unit. More preferably, the body unit is 52 to 95% by mass, and the aromatic vinyl monomer unit is 5 to 48% by mass. Further, vinyl bonds in the isoprene monomer unit and the 1,3-butadiene monomer unit in the conjugated diene-based polymer chain having the polymer block (A) and the polymer block (B) and having an active terminal. The content is preferably in the same range as the vinyl bond content in the 1,3-butadiene monomer unit in the polymer block (B) described above, for the reason that the effect of the present invention is more excellent.

〔第2工程〕
第2工程は、第1工程にて得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖に、下記一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンを、第1工程で使用した重合開始剤1モルに対して、ポリオルガノシロキサン中のシロキサン構造(−Si−O−)の繰り返し単位数換算で1モル以上の割合にて添加して反応させる工程である。
[Second step]
In the second step, the polymerization initiator 1 in which the polyorganosiloxane represented by the following general formula (1) was used in the conjugated diene polymer chain having the active terminal obtained in the first step in the first step. This is a step of adding and reacting the siloxane structure (-Si-O-) in the polyorganosiloxane at a ratio of 1 mol or more in terms of the number of repeating units to the molars.

Figure 2021075641
Figure 2021075641

一般式(1)中、R〜Rは、炭素数1〜6のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基であり、これらは互いに同一であっても相違していてもよい。XおよびXは、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数1〜5のアルコキシ基、および、エポキシ基を含有する炭素数4〜12の基からなる群より選ばれるいずれかの基であり、これらは互いに同一であっても相違していてもよい。Xは、炭素数1〜5のアルコキシ基、またはエポキシ基を含有する炭素数4〜12の基であり、複数あるXは互いに同一であっても相違していてもよい。Xは、2〜20のアルキレングリコールの繰返し単位を含有する基であり、Xが複数あるときは、それらは互いに同一であっても相違していてもよい。mは3〜200の整数、nは0〜200の整数、kは0〜200の整数であり、m+n+kは3以上である。 In the general formula (1), R 1 to R 8 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms or aryl groups having 6 to 12 carbon atoms, and these may be the same or different from each other. X 1 and X 4 are composed of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and a group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group. Any group selected from the group, which may be the same or different from each other. X 2 is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or a group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group, and a plurality of X 2 may be the same as or different from each other. X 3 is a group containing 2 to 20 repeating units of alkylene glycol, and when there are a plurality of X 3 , they may be the same or different from each other. m is an integer of 3 to 200, n is an integer of 0 to 200, k is an integer of 0 to 200, and m + n + k is 3 or more.

一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、一般式(1)中のR〜R、XおよびXを構成し得る炭素数1〜6のアルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基およびシクロへキシル基などが挙げられる。炭素数6〜12のアリール基としては、たとえば、フェニル基およびメチルフェニル基などが挙げられる。これらの中でも、ポリオルガノシロキサン自体の製造の容易性の観点から、メチル基およびエチル基が好ましい。 In the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which can constitute R 1 to R 8 , X 1 and X 4 in the general formula (1) are methyl. Examples thereof include a group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group and a cyclohexyl group. Examples of the aryl group having 6 to 12 carbon atoms include a phenyl group and a methylphenyl group. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable from the viewpoint of easiness of producing the polyorganosiloxane itself.

また、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、X、XおよびXを構成し得る炭素数1〜5のアルコキシ基としては、たとえば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基およびブトキシ基などが挙げられる。これらの中でも、ポリオルガノシロキサン自体の製造の容易性の観点から、メトキシ基およびエトキシ基が好ましい。 Further, in the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms that can constitute X 1 , X 2 and X 4 include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group. Examples thereof include an isopropoxy group and a butoxy group. Among these, a methoxy group and an ethoxy group are preferable from the viewpoint of easiness of producing the polyorganosiloxane itself.

さらに、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、X、XおよびXを構成し得るエポキシ基を含有する炭素数4〜12の基としては、たとえば、下記一般式(6)で表される基が挙げられる。
−Z−Z−E (6)
一般式(6)中、Zは、炭素数1〜10のアルキレン基、またはアルキルアリーレン基であり、Zはメチレン基、硫黄原子、または酸素原子であり、Eはエポキシ基を有する炭素数2〜10の炭化水素基である。
Further, in the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), examples of the group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group capable of forming X 1 , X 2 and X 4 include the following general formula (6). ) Can be mentioned.
-Z 3- Z 4- E 2 (6)
In the general formula (6), Z 3 is an alkylene group or an alkylarylene group having 1 to 10 carbon atoms, Z 4 is a methylene group, a sulfur atom or an oxygen atom, and E 2 is a carbon having an epoxy group. It is a hydrocarbon group of several 2 to 10.

一般式(6)で表される基としては、本発明の効果がより優れる理由から、Zが酸素原子であるものが好ましく、Zが酸素原子であり、かつ、Eがグリシジル基であるものがより好ましく、Zが炭素数1〜3のアルキレン基であり、Zが酸素原子であり、かつ、Eがグリシジル基であるものが特に好ましい。 The group represented by the general formula (6), because the effects of the present invention is more excellent, it is preferable that Z 4 is an oxygen atom, Z 4 is an oxygen atom, and, E 2 is glycidyl group Some are more preferable, and Z 3 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, Z 4 is an oxygen atom, and E 2 is a glycidyl group.

また、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、XおよびXとしては、上記の中でも、本発明の効果がより優れる理由から、エポキシ基を含有する炭素数4〜12の基、または、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。また、Xとしては、上記の中でも、本発明の効果がより優れる理由から、エポキシ基を含有する炭素数4〜12の基が好ましい。さらに、本発明の効果がより優れる理由から、XおよびXが炭素数1〜6のアルキル基であり、Xがエポキシ基を含有する炭素数4〜12の基であることがより好ましい。 Further, in the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), X 1 and X 4 are groups having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group for the reason that the effect of the present invention is more excellent than the above. , Or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable. As the X 2, among the above, because the effect of the present invention is more excellent group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group is preferable. Further, for the reason that the effect of the present invention is more excellent , it is more preferable that X 1 and X 4 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and X 2 is a group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group. ..

また、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、X、すなわち2〜20のアルキレングリコールの繰返し単位を含有する基としては、本発明の効果がより優れる理由から、下記一般式(7)で表される基が好ましい。 Further, in the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), as a group containing a repeating unit of X 3 , that is, 2 to 20 alkylene glycols, the following general formula ( The group represented by 7) is preferable.

Figure 2021075641
Figure 2021075641

一般式(7)中、tは2〜20の整数であり、Xは炭素数2〜10のアルキレン基またはアルキルアリーレン基であり、R15は水素原子またはメチル基であり、Xは炭素数1〜10のアルコキシ基またはアリールオキシ基である。これらの中でも、tが2〜8の整数であり、Xが炭素数3のアルキレン基であり、R15が水素原子であり、かつ、Xがメトキシ基であるものが好ましい。なお、一般式(7)中、*は結合位置である。 In the general formula (7), t is an integer of 2 to 20, X 5 is an alkylene group or an alkylarylene group having 2 to 10 carbon atoms, R 15 is a hydrogen atom or a methyl group, and X 6 is a carbon. It is an alkoxy group or an aryloxy group having a number of 1 to 10. Among these, it is preferable that t is an integer of 2 to 8, X 5 is an alkylene group having 3 carbon atoms, R 15 is a hydrogen atom, and X 6 is a methoxy group. In the general formula (7), * is a coupling position.

一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、mは3〜200の整数、好ましくは20〜150の整数、より好ましくは30〜120の整数である。mが3以上であると、得られる共役ジエン系ゴムのカップリング率が高くなり、その結果、本発明の効果がより優れる。また、mが200以下であると、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサン自体の製造がより容易になると共に、その粘度が高くなりすぎず、取り扱いもより容易となる。 In the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), m is an integer of 3 to 200, preferably an integer of 20 to 150, and more preferably an integer of 30 to 120. When m is 3 or more, the coupling rate of the obtained conjugated diene rubber is high, and as a result, the effect of the present invention is more excellent. Further, when m is 200 or less, the polyorganosiloxane itself represented by the general formula (1) can be more easily produced, its viscosity does not become too high, and it becomes easier to handle.

また、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、nは0〜200の整数、好ましくは0〜150の整数、より好ましくは0〜120の整数である。kは0〜200の整数、好ましくは0〜150の整数、より好ましくは0〜130の整数である。
m、nおよびkの合計数は3以上であり、3〜400であることが好ましく、20〜300であることがより好ましく、30〜250であることが特に好ましい。m、nおよびkの合計数が3以上であると、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンと活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖との反応が進行し易く、さらに、m、nおよびkの合計数が400以下であると、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサン自体の製造が容易になると共に、その粘度が高くなりすぎず、取り扱いも容易となる。
Further, in the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), n is an integer of 0 to 200, preferably an integer of 0 to 150, and more preferably an integer of 0 to 120. k is an integer from 0 to 200, preferably an integer from 0 to 150, and more preferably an integer from 0 to 130.
The total number of m, n and k is 3 or more, preferably 3 to 400, more preferably 20 to 300, and particularly preferably 30 to 250. When the total number of m, n and k is 3 or more, the reaction between the polyorganosiloxane represented by the general formula (1) and the conjugated diene polymer chain having an active terminal is likely to proceed, and further, m, When the total number of n and k is 400 or less, the polyorganosiloxane itself represented by the general formula (1) can be easily produced, its viscosity does not become too high, and it is easy to handle.

第2工程における、ポリオルガノシロキサンの使用量は、上述した第1工程において重合に使用した重合開始剤1モルに対して、ポリオルガノシロキサン中のシロキサン構造(−Si−O−)の繰り返し単位数に換算して、1モル以上であり、本発明の効果がより優れる理由から、好ましくは1〜2.5モルであり、より好ましくは1.1〜2モルである。 The amount of polyorganosiloxane used in the second step is the number of repeating units of the siloxane structure (-Si-O-) in the polyorganosiloxane with respect to 1 mol of the polymerization initiator used for polymerization in the first step described above. It is preferably 1 to 2.5 mol, more preferably 1.1 to 2 mol, for the reason that the effect of the present invention is more excellent.

ポリオルガノシロキサンの使用量を、重合開始剤1モルに対して、シロキサン構造(−Si−O−)の繰り返し単位数換算で1モル以上とすることにより、第1工程により得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の活性末端のうち、実質的に全ての活性末端を、ポリオルガノシロキサンと反応させることができるため、好ましい。すなわち、第1工程により得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の、活性末端としてのアルキル金属基、すなわち、−R(Rは、重合体鎖末端を形成する炭化水素基、Mは、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、または、ランタン系列金属原子)で表される基が実質的に残存しないような状態とすることができる。 By setting the amount of polyorganosiloxane used to 1 mol or more in terms of the number of repeating units of the siloxane structure (-Si-O-) with respect to 1 mol of the polymerization initiator, the active terminal obtained in the first step can be obtained. Of the active ends of the conjugated diene-based polymer chain having, substantially all the active ends can be reacted with polyorganosiloxane, which is preferable. That is, the alkyl metal group as the active terminal of the conjugated diene polymer chain having the active terminal obtained in the first step, that is, −R M + (R is a hydrocarbon group forming the polymer chain terminal). , M can be in a state in which a group represented by an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, or a lanthanum series metal atom) does not substantially remain.

そして、これにより、後述する第3工程において、一般式(2)で表される化合物を反応させた際に、一般式(2)で表される化合物が、第1工程により得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の活性末端と直接反応してしまうことを実質的に抑制することができる。その結果、一般式(2)で表される化合物を、共役ジエン系重合体鎖と、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンとが反応することにより生じた反応残基に対して、適切に反応させることができる。そして、これにより、共役ジエン系重合体鎖に、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンに由来する構造を介した、一般式(2)で表される化合物による変性構造を適切に導入することができ、このような変性構造を導入することによる効果、すなわち、優れた引張破断強度および転がり性能を実現できるものである。また、加工性も良好になるものと考えられる。ウェット性能も良好になるものと考えられる。 As a result, when the compound represented by the general formula (2) is reacted in the third step described later, the compound represented by the general formula (2) is the active terminal obtained by the first step. It is possible to substantially suppress the direct reaction with the active end of the conjugated diene-based polymer chain having. As a result, with respect to the reaction residue generated by reacting the compound represented by the general formula (2) with the conjugated diene polymer chain and the polyorganosiloxane represented by the general formula (1). It can be reacted appropriately. As a result, a modified structure of the compound represented by the general formula (2) is appropriately introduced into the conjugated diene-based polymer chain via the structure derived from the polyorganosiloxane represented by the general formula (1). It is possible to realize the effect of introducing such a modified structure, that is, excellent tensile breaking strength and rolling performance. In addition, it is considered that the workability will be improved. Wet performance is also expected to improve.

ポリオルガノシロキサンと活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖とを反応させる方法は、特に限定されないが、これらを、それぞれが溶解可能な溶媒中で、混合する方法などが挙げられる。この際に用いる溶媒としては、上述した第1工程において用いる不活性溶媒として例示したものなどを用いることができる。また、この際においては、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を得るための重合に用いた重合溶液に、ポリオルガノシロキサンを添加する方法が簡便であり好ましい。また、この際においては、ポリオルガノシロキサンは、不活性溶媒に溶解して重合系内に添加することが好ましく、その溶液濃度は、1〜50質量%の範囲とすることが好ましい。反応温度は、特に限定されないが、通常0〜120℃であり、反応時間も特に限定されないが、通常1分〜1時間である。 The method for reacting the polyorganosiloxane with the conjugated diene polymer chain having an active terminal is not particularly limited, and examples thereof include a method of mixing these in a solvent in which each of them can be dissolved. As the solvent used at this time, those exemplified as the inert solvent used in the first step described above can be used. Further, in this case, a method of adding polyorganosiloxane to the polymerization solution used for the polymerization for obtaining the conjugated diene-based polymer chain having an active terminal is convenient and preferable. In this case, the polyorganosiloxane is preferably dissolved in an inert solvent and added to the polymerization system, and the solution concentration is preferably in the range of 1 to 50% by mass. The reaction temperature is not particularly limited, but is usually 0 to 120 ° C., and the reaction time is also not particularly limited, but is usually 1 minute to 1 hour.

活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液に、ポリオルガノシロキサンを添加する時期は特に限定されないが、重合反応が完結しておらず、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液が単量体をも含有している状態、より具体的には、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液が、100ppm以上、より好ましくは300〜50,000ppmの単量体を含有している状態で、この溶液にポリオルガノシロキサンを添加することが望ましい。ポリオルガノシロキサンの添加をこのように行なうことにより、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖と重合系中に含まれる不純物などとの副反応を抑制して、反応を良好に制御することが可能となる。 The timing of adding the polyorganosiloxane to the solution containing the conjugated diene polymer chain having an active end is not particularly limited, but the polymerization reaction is not completed and the conjugated diene polymer chain having an active end is contained. The state in which the solution to be prepared also contains a monomer, more specifically, the solution containing a conjugated diene-based polymer chain having an active terminal is a single amount of 100 ppm or more, more preferably 300 to 50,000 ppm. It is desirable to add the polyorganosiloxane to this solution with the body contained. By adding the polyorganosiloxane in this way, it is possible to suppress side reactions between the conjugated diene polymer chain having an active terminal and impurities contained in the polymerization system, and to control the reaction satisfactorily. It becomes.

第2工程においては、上述した第1工程にて得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の活性末端に、変性剤としてのポリオルガノシロキサンを反応させるものであるが、共役ジエン系重合体鎖の活性末端は、シロキサン構造中のケイ素原子と反応することとなる。あるいは、共役ジエン系重合体鎖の活性末端のうち一部は、ポリオルガノシロキサンの側鎖のアルコキシ基またはエポキシ基(一般式(1)中、必須として含まれるXを形成するアルコキシ基またはエポキシ基等)と反応することとなる。そして、第2工程によれば、このような反応により、共役ジエン系重合体鎖に、シロキサンによる変性構造を導入するものである。 In the second step, polyorganosiloxane as a modifier is reacted with the active terminal of the conjugated diene-based polymer chain having the active terminal obtained in the first step described above, but the conjugated diene-based weight The active end of the coalesced chain will react with the silicon atom in the siloxane structure. Alternatively, a portion of the active end of the conjugated diene polymer chain, in alkoxy group, or epoxy group in the side chain of the polyorganosiloxane (general formula (1), an alkoxy group or an epoxy to form an X 2 contained as an essential It will react with the group etc.). Then, according to the second step, a modified structure with siloxane is introduced into the conjugated diene-based polymer chain by such a reaction.

具体的には、共役ジエン系重合体鎖の活性末端が、シロキサン構造中のケイ素原子と反応することで、共役ジエン系重合体鎖は、シロキサン構造中のケイ素原子と共役ジエン系重合体鎖の活性末端との間に新たな結合を形成し、共役ジエン系重合体鎖の末端に、シロキサンによる変性構造が導入されるとともに、シロキサン構造中の酸素原子と、共役ジエン系重合体鎖の活性末端を形成していた金属原子との間で、これらの反応残基として、−O(Mは、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、または、ランタン系列金属原子)で表される基が形成されると考えられる。 Specifically, the active end of the conjugated diene polymer chain reacts with the silicon atom in the siloxane structure, so that the conjugated diene polymer chain is formed by the silicon atom in the siloxane structure and the conjugated diene polymer chain. A new bond is formed between the active end and the modified structure by siloxane is introduced at the end of the conjugated diene polymer chain, and the oxygen atom in the siloxane structure and the active end of the conjugated diene polymer chain are introduced. A group represented by −O− M + (M is an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, or a lanthanum series metal atom) as these reaction residues with the metal atom forming the above. Is considered to be formed.

あるいは、共役ジエン系重合体鎖の活性末端が、ポリオルガノシロキサンの側鎖のエポキシ基と反応することで、エポキシ基が開環し、エポキシ基が開環した部分の炭素原子と共役ジエン系重合体鎖の活性末端との間に新たな結合を形成し、共役ジエン系重合体鎖の末端に、シロキサン構造が導入されるとともに、エポキシ基中の酸素原子と、共役ジエン系重合体鎖の活性末端を形成していた金属原子との間で、これらの反応残基として、−Oで表される基が形成されると考えられる。または、共役ジエン系重合体鎖の活性末端が、ポリオルガノシロキサンの側鎖のアルコキシ基と反応することで、アルコキシ基が脱離し、共役ジエン系重合体鎖は、シロキサン構造中のケイ素原子と共役ジエン系重合体鎖の活性末端との間に新たな結合を形成し、共役ジエン系重合体鎖の末端に、シロキサン構造が導入される。 Alternatively, the active end of the conjugated diene polymer chain reacts with the epoxy group of the side chain of the polyorganosiloxane to open the epoxy group, and the carbon atom of the portion where the epoxy group is opened and the conjugated diene weight. A new bond is formed with the active end of the coalesced chain, a siloxane structure is introduced at the end of the conjugated diene polymer chain, and the oxygen atom in the epoxy group and the activity of the conjugated diene polymer chain are active. It is considered that a group represented by −O− M + is formed as these reaction residues with the metal atom forming the terminal. Alternatively, the active end of the conjugated diene polymer chain reacts with the alkoxy group of the side chain of the polyorganosiloxane to eliminate the alkoxy group, and the conjugated diene polymer chain is conjugated with the silicon atom in the siloxane structure. A new bond is formed with the active end of the diene-based polymer chain, and a siloxane structure is introduced at the end of the conjugated diene-based polymer chain.

特に、第2工程においては、ポリオルガノシロキサンの使用量を、重合開始剤1モルに対して、シロキサン構造(−Si−O−)の繰り返し単位数換算で1モル以上とするものであるため、第1工程により得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖のうち、ほぼ全ての共役ジエン系重合体鎖に、シロキサンによる変性構造が導入することができる。そのため、第1工程により得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の活性末端としてのアルキル金属基、すなわち、−Rのうち、ほぼ全てを残存しないような状態とすることができ、これに代えて、反応残基としての−Oで表される基が形成されることとなる。ただし、本発明においては、ごく少量(たとえば、5質量%以下)であれば、シロキサンによる変性がされていない未変性の活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を含むものであってもよく(すなわち、ごく少量であれば、第1工程により得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の活性末端としてのアルキル金属基、すなわち、−Rが残存したものが含まれていてもよく)、このような場合を排除するものではない。 In particular, in the second step, the amount of polyorganosiloxane used is 1 mol or more in terms of the number of repeating units of the siloxane structure (-Si-O-) with respect to 1 mol of the polymerization initiator. Among the conjugated diene-based polymer chains having active terminals obtained in the first step, a modified structure with siloxane can be introduced into almost all the conjugated diene-based polymer chains. Therefore, the alkyl metal group as the active terminal of the conjugated diene-based polymer chain having the active terminal obtained in the first step, that is, -R - M + , can be brought into a state in which almost all of them do not remain. Instead, a group represented by −O− M + as a reaction residue will be formed. However, in the present invention, if it is a very small amount (for example, 5% by mass or less), it may contain a conjugated diene polymer chain having an unmodified active terminal that has not been modified with siloxane (for example, 5% by mass or less). That is, if the amount is very small, the alkyl metal group as the active terminal of the conjugated diene polymer chain having the active terminal obtained in the first step, that is, the one in which −R M + remains is contained. Often), it does not rule out such cases.

なお、第2工程において、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖に、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンを反応させる前の状態のときに、本発明の効果を阻害しない範囲で、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の活性末端の一部を、従来から通常使用されているカップリング剤や変性剤などを重合系内に添加して、カップリングや変性を行ってもよい。 In the second step, the effect of the present invention is not impaired in the state before the polyorganosiloxane represented by the general formula (1) is reacted with the conjugated diene polymer chain having an active terminal. , Even if a part of the active end of the conjugated diene polymer chain having an active end is added to the polymerization system with a coupling agent or a denaturing agent usually used conventionally to perform coupling or denaturation. Good.

〔第3工程〕
第3工程は、第2工程で得られるポリオルガノシロキサンを反応させた共役ジエン系重合体鎖に、下記一般式(2)で表される化合物を反応させる工程である。
[Third step]
The third step is a step of reacting the conjugated diene polymer chain obtained by reacting the polyorganosiloxane obtained in the second step with a compound represented by the following general formula (2).

Figure 2021075641
Figure 2021075641

一般式(2)中、Rは、ヒドロカルビル基であり、Aは、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖とポリオルガノシロキサンとの反応により生成した反応残基と反応しうる基であり、Aは、窒素原子を含有する基であり、pは0〜2の整数、qは1〜3の整数、rは1〜3の整数、p+q+r=4である。 In the general formula (2), R 9 is a hydrocarbyl group, and A 1 is a group capable of reacting with a reaction residue generated by a reaction between a conjugated diene polymer chain having an active terminal and a polyorganosiloxane. , A 2 is a group containing a nitrogen atom, p is an integer of 0 to 2, q is an integer of 1 to 3, r is an integer of 1 to 3, and p + q + r = 4.

本発明によれば、上述の第2工程において、第1工程により得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の活性末端としてのアルキル金属基、すなわち、−Rのうち、ほぼ全てを残存しないような状態とし、これに代えて、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンとの反応による、反応残基としての−Oで表される基を有するものとしているため、本発明の第3工程によれば、一般式(2)で表される化合物は、このような反応残基としての−Oで表される基(−Oで表される基が加水分解され、水酸基に変換されたものを含む)と適切に反応させることができるものである。 According to the present invention, in the above-mentioned second step, substantially of the alkyl metal group as the active terminal of the conjugated diene polymer chain having the active terminal obtained in the first step, that is, −R M +. a state so as not to remain any, instead of this, by reaction with a polyorganosiloxane represented by the general formula (1), -O as a reaction residue - as having a group represented by M + Therefore, according to the third step of the present invention, the compound represented by the general formula (2) has a group (−O M +) represented by −O− M + as such a reaction residue. It can be appropriately reacted with (including those in which the represented group is hydrolyzed and converted into a hydroxyl group).

すなわち、本発明によれば、一般式(2)で表される化合物が、−Rで表される基と反応してしまうことにより、共役ジエン系重合体鎖に、直接、一般式(2)で表される化合物による変性構造が導入されてしまうことを適切に抑制することができ、これにより、共役ジエン系重合体鎖に、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンに由来する構造を介した、一般式(2)で表される化合物による変性構造を、適切に導入することができるものである。そして、その結果として、優れた引張破断強度および転がり性能を実現できるものである。また、加工性も良好になるものと考えられる。ウェット性能も良好になるものと考えられる。 That is, according to the present invention, the compound represented by the general formula (2) reacts with the group represented by −R− M + , so that the compound represented by the general formula (2) is directly applied to the conjugated diene polymer chain by the general formula. It is possible to appropriately suppress the introduction of the modified structure by the compound represented by (2), whereby the conjugated diene-based polymer chain becomes the polyorganosiloxane represented by the general formula (1). The modified structure of the compound represented by the general formula (2) can be appropriately introduced through the derived structure. As a result, excellent tensile breaking strength and rolling performance can be realized. In addition, it is considered that the workability will be improved. Wet performance is also expected to improve.

ただし、第3工程において用いる、ポリオルガノシロキサンを反応させた共役ジエン系重合体鎖としては、上述した第2工程を経たものであればよく、シロキサンによる変性構造が導入された共役ジエン系重合体鎖に加えて、ごく少量(たとえば、5質量%以下)であれば、シロキサン変性構造が導入されていない未変性の活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖が残存したものであってもよく(すなわち、ごく少量であれば、第1工程により得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の活性末端としてのアルキル金属基、すなわち、−Rが残存したものが含まれていてもよく)、さらには、シロキサンによる変性構造が導入された結果形成された、反応残基としての−Oの一部が加水分解され、水酸基に変換されたものを含むものであってもよい。 However, the conjugated diene polymer chain obtained by reacting the polyorganosiloxane used in the third step may be one that has undergone the second step described above, and is a conjugated diene polymer having a modified structure with siloxane introduced therein. In addition to the chains, if the amount is very small (for example, 5% by mass or less), a conjugated diene polymer chain having an unmodified active terminal into which a siloxane-modified structure has not been introduced may remain (for example, 5% by mass or less). That is, if the amount is very small, the alkyl metal group as the active terminal of the conjugated diene polymer chain having the active terminal obtained in the first step, that is, the one in which −R M + remains is contained. In addition, a part of −O− M + as a reaction residue formed as a result of introducing a modified structure with siloxane was hydrolyzed and converted into a hydroxyl group. May be good.

一般式(2)で表される化合物において、一般式(2)中のRは、ヒドロカルビル基であり、たとえば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられるが、本発明の効果がより優れる理由から、炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましい。炭素数1〜6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、ブチル基、ペンチル基、へキシル基などが挙げられ、これらのなかでも、本発明の効果がより優れる理由から、メチル基、エチル基がより好ましい。 In the compound represented by the general formula (2), R 9 in the general formula (2) is a hydrocarbyl group, and examples thereof include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group and an aralkyl group. , An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable because the effect of the present invention is more excellent. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group and the like, and among these, the effect of the present invention is more effective. For excellent reasons, a methyl group and an ethyl group are more preferable.

一般式(2)で表される化合物において、一般式(2)中のAは、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖とポリオルガノシロキサンとの反応により生成した反応残基(典型的には、−Oで表される基)と反応しうる基であり、−OR10(R10は水素原子またはヒドロカルビル基)で表される基であることが好ましい。R10を構成し得るヒドロカルビル基としては、たとえば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられるが、上記反応残基との反応性の観点より、炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましい。炭素数1〜6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、ブチル基、ペンチル基、へキシル基などが挙げられ、これらのなかでも、本発明の効果がより優れる理由から、メチル基、エチル基がより好ましい。 In the compound represented by the general formula (2), A 1 in the general formula (2) is a reaction residue (typically) generated by the reaction of a conjugated diene polymer chain having an active terminal with polyorganosiloxane. is, -O - a group capable of reacting with group) represented by M +, it is preferable -OR 10 (R 10 is a group represented by hydrogen or a hydrocarbyl group). Examples of the hydrocarbyl group that can constitute R 10 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group and the like, and from the viewpoint of reactivity with the above reaction residue, the number of carbon atoms is 1 to 1. It is preferably an alkyl group of 6. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group and the like, and among these, the effect of the present invention is more effective. For excellent reasons, a methyl group and an ethyl group are more preferable.

一般式(2)で表される化合物において、一般式(2)中のAは、窒素原子を含有する基であり、窒素原子を含有する基であれば特に限定されないが、窒素原子を有する有機基であることが好ましく、たとえば、3−アミノプロピル基、4−アミノブチル基、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピル基、2−ジメチルアミノエチル基、3−ジメチルアミノプロピル基、3−ジエチルアミノプロピル基、3−ジプロピルアミノプロピル基、3−ジブチルアミノプロピル基、3−フェニルメチルアミノプロピル基、3−(4−メチルピペラジニル)プロピル基、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピル基、N,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピル基、N,N’、N’−トリス(トリメチルシリル)−N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル基などが挙げられる。これらの中でも、本発明の効果がより優れる理由から、3−アミノプロピル基、4−アミノブチル基、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピル基などの、活性水素原子を有する1級アミノ基および/または活性水素原子を有する2級アミノ基を含有する基であることが好ましい。なお、「活性水素原子」とは、炭素原子以外の原子に結合した水素原子をいい、ポリメチレン鎖の炭素−水素結合よりも結合エネルギーが低いことが好ましい。
一般式(2)中のAは、酸素原子を含有する基を含まないことが好ましい態様の1つとして挙げられる。
In the compound represented by the general formula (2), A 2 in the general formula (2) is a group containing a nitrogen atom, and is not particularly limited as long as it is a group containing a nitrogen atom, but has a nitrogen atom. It is preferably an organic group, for example, 3-aminopropyl group, 4-aminobutyl group, 3- (2-aminoethylamino) propyl group, 2-dimethylaminoethyl group, 3-dimethylaminopropyl group, 3-. Diethylaminopropyl group, 3-dipropylaminopropyl group, 3-dibutylaminopropyl group, 3-phenylmethylaminopropyl group, 3- (4-methylpiperazinyl) propyl group, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyl Examples include groups, N, N-bis (triethylsilyl) aminopropyl groups, N, N', N'-tris (trimethylsilyl) -N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyl groups and the like. Among these, for the reason that the effect of the present invention is more excellent, primary amino groups having an active hydrogen atom such as 3-aminopropyl group, 4-aminobutyl group, 3- (2-aminoethylamino) propyl group and / Or a group containing a secondary amino group having an active hydrogen atom is preferable. The "active hydrogen atom" refers to a hydrogen atom bonded to an atom other than a carbon atom, and preferably has a lower binding energy than the carbon-hydrogen bond of a polymethylene chain.
A 2 in the general formula (2) is mentioned as one of preferred embodiments in which it does not contain a group containing an oxygen atom.

一般式(2)で表される化合物において、pは0〜2の整数、qは1〜3の整数、rは1〜3の整数、p+q+r=4である。活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖とポリオルガノシロキサンとの反応により生成した反応残基との反応性の観点より、好ましくは、pは0〜1の整数、qは2〜3の整数であり、rは1〜2の整数であり、より好ましくは、p=0、q=3、r=1である。なお、pが2である場合において、一般式(2)で表される化合物1分子中に2個含まれるRで表される基は、同一のものであってもよいし、互いに異なるものであってもよい。同様に、qが2または3である場合において、一般式(2)で表される化合物1分子中に複数含まれるAで表される基は、同一のものであってもよいし、互いに異なるものであってもよく、rが2または3である場合において、一般式(2)で表される化合物1分子中に複数含まれるAで表される基は、同一のものであってもよいし、互いに異なるものであってもよい。 In the compound represented by the general formula (2), p is an integer of 0 to 2, q is an integer of 1 to 3, r is an integer of 1 to 3, and p + q + r = 4. From the viewpoint of reactivity between the conjugated diene polymer chain having an active terminal and the reaction residue generated by the reaction with polyorganosiloxane, p is preferably an integer of 0 to 1, and q is an integer of 2 to 3. Yes, r is an integer of 1-2, more preferably p = 0, q = 3, r = 1. When p is 2, the groups represented by R 9 contained in one molecule of the compound represented by the general formula (2) may be the same or different from each other. It may be. Similarly, when q is 2 or 3, a group represented by the general formula A 1 which contains multiple compounds per molecule represented by (2) may be the same, together It may be different, and when r is 2 or 3, the groups represented by A 2 contained in one molecule of the compound represented by the general formula (2) are the same. It may be different from each other.

一般式(2)で表される化合物の具体例としては、特に限定されないが、たとえば、一般式(2)中のAが、活性水素原子を有する1級アミノ基および/または活性水素原子を有する2級アミノ基を含有する基である化合物として、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−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシランなどのAとして、3−アミノプロピル基を有する化合物;4−アミノブチルジメチルメトキシシラン、4−アミノブチルメチルジメトキシシラン、4−アミノブチルトリメトキシシラン、4−アミノブチルジメチルエトキシシラン、4−アミノブチルメチルジエトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシランなどのAとして4−アミノブチル基を有する化合物;3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルジメチルメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルメチルジメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルジメチルエトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルメチルジエトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリエトキシシランなどのAとして、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピル基を有する化合物;などが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (2) are not particularly limited, but for example, A 2 in the general formula (2) is a primary amino group having an active hydrogen atom and / or an active hydrogen atom. As a compound which is a group containing a secondary amino group, 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropyl methyl diethoxy silane, as a 2, such as 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-amino compound having a propyl group; 4-aminobutyl dimethylmethoxysilane, 4-aminobutyl methyl dimethoxy silane, 4-aminobutyl trimethoxysilane 4-amino-butyldimethyl silane, 4-aminobutyl methyl diethoxy silane, 4 compounds having a 4-aminobutyl group as a 2, such as aminobutyl triethoxysilane; 3- (2-aminoethylamino) propyl dimethyl Methoxysilane, 3- (2-aminoethylamino) propylmethyldimethoxysilane, 3- (2-aminoethylamino) propyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethylamino) propyldimethylethoxysilane, 3- (2-) aminoethylamino) propyl methyl diethoxy silane, as a 2, such as 3- (2-aminoethylamino) propyltriethoxysilane, compounds having a 3- (2-aminoethylamino) propyl group; and the like.

また、一般式(2)中のAが、活性水素原子を有する1級アミノ基および/または活性水素原子を有する2級アミノ基を含有する基以外の基である化合物として、3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3−ジメチルアミノプロピル基を有する化合物;3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3−ジエチルアミノプロピル基を有する化合物;3−ジプロピルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−ジプロピルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ジプロピルアミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−ジプロピルアミノプロピルトリエトキシシラン、3−ジプロピルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−ジプロピルアミノプロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3−ジプロピルアミノプロピル基を有する化合物;3−ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−ジブチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ジブチルアミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−ジブチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3−ジブチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−ジブチルアミノプロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3−ジブチルアミノプロピル基を有する化合物;3−フェニルメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−フェニルメチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−フェニルメチルアミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−フェニルメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3−フェニルメチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−フェニルメチルアミノプロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3−フェニルメチルアミノプロピル基を有する化合物;3−(4−メチルピペラジニル)プロピルトリメトキシシラン、3−(4−メチルピペラジニル)プロピルメチルジメトキシシラン、3−(4−メチルピペラジニル)プロピルジメチルメトキシシラン、3−(4−メチルピペラジニル)プロピルトリエトキシシラン、3−(4−メチルピペラジニル)プロピルメチルジエトキシシラン、3−(4−メチルピペラジニル)プロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3−(4−メチルピペラジニル)プロピル基を有する化合物; Further, as a compound in which A 2 in the general formula (2) is a group other than a primary amino group having an active hydrogen atom and / or a group containing a secondary amino group having an active hydrogen atom, 3-dimethylamino. Propyltrimethoxysilane, 3-dimethylaminopropylmethyldimethoxysilane, 3-dimethylaminopropyldimethylmethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltriethoxysilane, 3-dimethylaminopropylmethyldiethoxysilane, 3-dimethylaminopropyldimethylethoxysilane Such as A 2 , a compound having a 3-dimethylaminopropyl group; 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane, 3-diethylaminopropylmethyldimethoxysilane, 3-diethylaminopropyldimethylmethoxysilane, 3-diethylaminopropyltriethoxysilane, 3- diethylaminopropyl methyl diethoxy silane, 3 as a 2, such as diethylaminopropyl dimethyl silane, a compound having a 3-diethylamino-propyl; 3-dipropyl-aminopropyltrimethoxysilane, 3-dipropyl-aminopropyl methyl dimethoxy silane, 3 - dipropyl aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-dipropyl-aminopropyltriethoxysilane, 3-dipropyl-aminopropyl methyl diethoxy silane, as a 2, such as 3-dipropylamino-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-dipropylamino Compounds with propyl groups; 3-dibutylaminopropyltrimethoxysilane, 3-dibutylaminopropylmethyldimethoxysilane, 3-dibutylaminopropyldimethylmethoxysilane, 3-dibutylaminopropyltriethoxysilane, 3-dibutylaminopropylmethyldiethoxy silane, 3 as a 2, such as dibutyl-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-compound having dibutyl aminopropyl group; 3-phenyl-methyl aminopropyl trimethoxy silane, 3-phenylmethyl-aminopropyl methyl dimethoxysilane, 3-phenylmethyl aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-phenylmethyl-aminopropyltriethoxysilane, 3-phenylmethyl-aminopropyl methyl diethoxy silane, as a 2, such as 3-phenylmethyl-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-phenylmethyl-aminopropyl group Compounds; 3- (4-Methylpiperadi) Nyl) propyltrimethoxysilane, 3- (4-methylpiperazinyl) propylmethyldimethoxysilane, 3- (4-methylpiperazinyl) propyldimethylmethoxysilane, 3- (4-methylpiperazinyl) propyltriethoxy silane, 3- (4-methylpiperazinyl) propyl methyl diethoxy silane, 3- (4-methylpiperazinyl) as a 2, such as dimethyl silane, 3- (4-methylpiperazinyl) propyl Compounds with;

N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシランなどのAとして、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピル基を有する化合物;N,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシランなどのAとして、N,N−ビス(トリエチルシリル)アミノプロピル基を有する化合物;N,N’,N’−トリス(トリメチルシリル)−N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N’,N’−トリス(トリメチルシリル)−N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N’,N’−トリス(トリメチルシリル)−N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N’,N’−トリス(トリメチルシリル)−N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどのAとして、N,N’,N’−トリス(トリメチルシリル)−N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル基を有する化合物;などが挙げられる。
なかでも、一般式(2)で表される化合物は、本発明の効果(特に低転がり抵抗性)により優れるという観点から、Aとして活性水素原子を有する2級アミノ基を含有する基を有する化合物であることが好ましく、Aとして活性水素原子を有する1級アミノ基および活性水素原子を有する2級アミノ基を含有する基を有する化合物であることがより好ましく、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピル基を有する化合物がさらに好ましい。
N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyltrimethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) as a 2, such as amino propyl methyl diethoxy silane, N, compounds with N- bis (trimethylsilyl) aminopropyl groups; N, N- bis (triethylsilyl) aminopropyltrimethoxysilane, N, N- bis (trimethylsilyl) aminopropyltriethoxysilane, N, N- bis (triethylsilyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, N, as a 2, such as N- bis (triethylsilyl) aminopropyl methyl diethoxy silane, N, N- bis (triethylsilyl ) Compounds with aminopropyl groups; N, N', N'-tris (trimethylsilyl) -N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N, N', N'-tris (trimethylsilyl) -N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N, N', N'-tris (trimethylsilyl) -N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N, N ', as a 2, such as N'- tris (trimethylsilyl) -N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyl methyl diethoxy silane, N, N', N'- tris (trimethylsilyl) -N- ( 2-Aminoethyl) -3-aminopropyl group-bearing compounds; and the like.
Of these, compounds represented by the general formula (2), from the viewpoint of obtaining superior effects of the present invention (especially low rolling resistance), having a group containing a secondary amino group having an active hydrogen atom as A 2 preferably compound is, more preferably a compound having a group containing a secondary amino group having a primary amino group and an active hydrogen atom having an active hydrogen atom as a 2, 3- (2-aminoethyl Compounds having an amino) propyl group are more preferred.

一般式(2)で表される化合物の使用量は、特に限定されないが、本発明の効果がより優れる理由から、第1工程で使用した重合開始剤1モルに対して、好ましくは0.1〜5モルであり、より好ましくは0.2〜2モル、さらに好ましくは0.4〜1.5モルである。 The amount of the compound represented by the general formula (2) is not particularly limited, but is preferably 0.1 with respect to 1 mol of the polymerization initiator used in the first step because the effect of the present invention is more excellent. It is ~ 5 mol, more preferably 0.2-2 mol, still more preferably 0.4 ~ 1.5 mol.

共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液に、一般式(2)で表される化合物を添加する時期は、上述した第2工程において一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンを添加した後であれば、特に限定されない。たとえば、上述した第2工程と同様に、重合反応が完結しておらず、共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液が単量体をも含有している状態、より具体的には、共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液が、100ppm以上、より好ましくは300〜50,000ppmの単量体を含有している状態で、この溶液に一般式(2)で表される化合物を添加することができる。一般式(2)で表される化合物の添加をこのように行なうことにより、共役ジエン系重合体鎖と重合系中に含まれる不純物などとの副反応を抑制して、反応を良好に制御することが可能となる。あるいは、共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液に、一般式(2)で表される化合物を添加する前、あるいは添加した後に、この溶液に、水やメタノールなどのアルコールを添加することで、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンとの反応により形成された、反応残基としての−Oで表される基を加水分解し、水酸基に変換した状態にて、変性反応を行ってもよい。一般式(2)で表される化合物を共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液に添加する際、一般式(2)で表される化合物は不活性溶媒に溶解してから添加してもよいし、不活性溶媒に溶解せずに直接添加してもよい。反応温度、反応時間は、第1工程と同様である。 The timing for adding the compound represented by the general formula (2) to the solution containing the conjugated diene polymer chain is after the addition of the polyorganosiloxane represented by the general formula (1) in the second step described above. If so, there is no particular limitation. For example, as in the second step described above, the polymerization reaction is not completed, and the solution containing the conjugated diene-based polymer chain also contains the monomer, more specifically, the conjugated diene. The compound represented by the general formula (2) is added to this solution in a state where the solution containing the system polymer chain contains 100 ppm or more, more preferably 300 to 50,000 ppm of monomer. Can be done. By adding the compound represented by the general formula (2) in this way, side reactions between the conjugated diene polymer chain and impurities contained in the polymerization system are suppressed, and the reaction is satisfactorily controlled. It becomes possible. Alternatively, by adding an alcohol such as water or methanol to the solution containing the conjugated diene polymer chain before or after adding the compound represented by the general formula (2), the solution can be used. A modification reaction in a state where the group represented by −O− M + as a reaction residue formed by the reaction with the polyorganosiloxane represented by the general formula (1) is hydrolyzed and converted into a hydroxyl group. May be done. When the compound represented by the general formula (2) is added to the solution containing the conjugated diene polymer chain, the compound represented by the general formula (2) may be added after being dissolved in the inert solvent. However, it may be added directly without being dissolved in the inert solvent. The reaction temperature and reaction time are the same as in the first step.

そして、一般式(2)で表される化合物を反応させた後、必要に応じて、公知の重合停止剤などを添加して、反応系を失活させた後、所望により、フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤などの老化防止剤、クラム化剤、およびスケール防止剤などを反応溶液に添加し、その後、直接乾燥またはスチームストリッピングなどにより反応溶液から重合溶媒を分離して、共役ジエン系ゴムを回収する。なお、反応溶液から重合溶媒を分離する前に、重合溶液に伸展油を混合し、共役ジエン系ゴムを油展ゴムとして回収してもよい。 Then, after reacting the compound represented by the general formula (2), if necessary, a known polymerization inhibitor or the like is added to inactivate the reaction system, and then, if desired, a phenol-based stabilizer. , Anti-aging agents such as phosphorus-based stabilizers and sulfur-based stabilizers, crumbing agents, and anti-scale agents are added to the reaction solution, and then the polymerization solvent is separated from the reaction solution by direct drying or steam stripping. Then, the conjugated diene-based rubber is collected. Before separating the polymerization solvent from the reaction solution, a spreading oil may be mixed with the polymerization solution and the conjugated diene rubber may be recovered as the oil spreading rubber.

共役ジエン系ゴムを油展ゴムとして回収する場合に用いる伸展油としては、たとえば、パラフィン系、芳香族系およびナフテン系の石油系軟化剤、植物系軟化剤、ならびに脂肪酸などが挙げられる。石油系軟化剤を用いる場合には、IP346の方法(英国のTHE INSTITUTE PETROLEUMの検査方法)により抽出される多環芳香族の含有量が3%未満であることが好ましい。伸展油を使用する場合、その使用量は、共役ジエン系ゴム100質量部に対して、好ましくは5〜100質量部、より好ましくは10〜60質量部、さらに好ましくは20〜50質量部である。 Examples of the spreading oil used when recovering the conjugated diene-based rubber as an oil-extended rubber include paraffin-based, aromatic-based and naphthen-based petroleum-based softeners, plant-based softeners, and fatty acids. When a petroleum-based softener is used, the content of polycyclic aromatics extracted by the method of IP346 (inspection method of THE INSTITUTE PETROLEUM in the United Kingdom) is preferably less than 3%. When the spreading oil is used, the amount used is preferably 5 to 100 parts by mass, more preferably 10 to 60 parts by mass, and further preferably 20 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene rubber. ..

上述のとおり、特定共役ジエン系ゴムは、上述した第2工程において、変性剤としての、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンを、第1工程で使用した重合開始剤1モルに対して、ポリオルガノシロキサン中のシロキサン構造(−Si−O−)の繰り返し単位数換算で1モル以上の割合にて添加して反応を行い、次いで、上述した第3工程において、変性剤として、一般式(2)で表される化合物を用いて反応を行うことにより、得られるものである。そのため、特定共役ジエン系ゴムは、重合体鎖末端に、シロキサンによる変性構造および一般式(2)で表される化合物による変性構造が導入されたものを含むものであるが、このようなもの以外にも、重合体鎖末端に、シロキサンによる変性構造のみが導入されたものを含むものであってもよい。さらには、本発明の効果を阻害しない範囲で、たとえば、重合体鎖末端に、一般式(2)で表される化合物による変性構造のみが導入されたものや、いずれの変性構造も導入されていないものなどを含有するものであってもよい。特に、本発明においては、本発明の効果をより適切に実現するという観点より、重合体鎖末端に、シロキサンによる変性構造および一般式(2)で表される化合物による変性構造が導入されたものの割合が、10質量%以上であるものが好ましく、20質量%以上であるものがより好ましい。なお、上限は、特に限定されない。 As described above, in the specific conjugated diene-based rubber, the polyorganosiloxane represented by the general formula (1) as a modifier in the above-mentioned second step is used with respect to 1 mol of the polymerization initiator used in the first step. Then, the siloxane structure (-Si-O-) in the polyorganosiloxane is added at a ratio of 1 mol or more in terms of the number of repeating units to carry out the reaction, and then, in the above-mentioned third step, it is generally used as a modifier. It is obtained by carrying out the reaction using the compound represented by the formula (2). Therefore, the specific conjugated diene rubber includes one in which a modified structure by siloxane and a modified structure by a compound represented by the general formula (2) are introduced at the end of the polymer chain. , The polymer chain terminal may include one in which only a modified structure with siloxane is introduced. Further, as long as the effect of the present invention is not impaired, for example, only a modified structure by a compound represented by the general formula (2) is introduced at the end of the polymer chain, or any modified structure is introduced. It may contain something that does not exist. In particular, in the present invention, from the viewpoint of more appropriately realizing the effects of the present invention, a modified structure with siloxane and a modified structure with a compound represented by the general formula (2) are introduced at the end of the polymer chain. The ratio is preferably 10% by mass or more, and more preferably 20% by mass or more. The upper limit is not particularly limited.

<単量体単位含有量>
特定共役ジエン系ゴムは、本発明の効果がより優れる理由から、特定共役ジエン系ゴムを構成する共役ジエン単量体単位、および必要に応じて使用することができる芳香族ビニル単量体単位の合計中、共役ジエン単量体単位50〜100質量%を含むものが好ましく、52〜95質量%を含むものがより好ましく、また、芳香族ビニル単量体単位0〜50質量%を含むものが好ましい。
<Monomer unit content>
The specific conjugated diene-based rubber is a conjugated diene monomer unit constituting the specific conjugated diene-based rubber and an aromatic vinyl monomer unit that can be used as needed because the effect of the present invention is more excellent. Of the total, those containing 50 to 100% by mass of the conjugated diene monomer unit are preferable, those containing 52 to 95% by mass are more preferable, and those containing 0 to 50% by mass of the aromatic vinyl monomer unit are preferable. preferable.

<ビニル結合含有量>
特定共役ジエン系ゴムにおける共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、好ましくは1〜90質量%、より好ましくは3〜80質量%、特に好ましくは5〜70質量%である。
<Vinyl bond content>
The vinyl bond content in the conjugated diene monomer unit in the specific conjugated diene rubber is preferably 1 to 90% by mass, more preferably 3 to 80% by mass, and particularly preferably 3 to 80% by mass because the effect of the present invention is more excellent. It is 5 to 70% by mass.

〔カップリング率〕
また、特定共役ジエン系ゴムのカップリング率は、特に限定されないが、本発明の効果がより優れる理由から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、特に好ましくは40質量%以上であり、また、好ましくは80質量%以下、より好ましくは75質量%以下、特に好ましくは70質量%以下である。なお、カップリング率は、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンおよび一般式(2)で表される化合物、ならびに、必要に応じて用いられるカップリング剤やその他の変性剤と反応させる前の活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖のピークトップ分子量の1.8倍以上の分子量を有する重合体分子の、最終的に得られた共役ジエン系ゴムの全量に対する質量分率であり、このときの分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィによりポリスチレン換算分子量として求めるものとする。
[Coupling rate]
The coupling ratio of the specific conjugated diene rubber is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and particularly preferably 40% by mass or more because the effect of the present invention is more excellent. It is preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, and particularly preferably 70% by mass or less. The coupling ratio is determined by reacting with a polyorganosiloxane represented by the general formula (1), a compound represented by the general formula (2), and a coupling agent or other modifier used as necessary. It is the mass fraction of the polymer molecule having a molecular weight of 1.8 times or more the peak top molecular weight of the conjugated diene polymer chain having the previous active end with respect to the total amount of the finally obtained conjugated diene rubber. The molecular weight at this time shall be determined as a polystyrene-equivalent molecular weight by gel permeation chromatography.

〔分子量〕
また、特定共役ジエン系ゴムの重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレン換算のゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定される値で、好ましくは100,000〜3,000,000、より好ましくは150,000〜2,000,000、特に好ましくは200,000〜1,500,000である。共役ジエン系ゴムの重量平均分子量を上記範囲内とすることにより、共役ジエン系ゴムへのシリカの配合が容易となり、ゴム組成物の加工性をより高めることができ、さらには、本発明の効果がより優れるものとなる。
[Molecular weight]
The weight average molecular weight (Mw) of the specific conjugated diene rubber is a value measured by gel permeation chromatography in terms of polystyrene, preferably 100,000 to 3,000,000, and more preferably 150,000 to 2. 000,000, particularly preferably 200,000 to 1,500,000. By setting the weight average molecular weight of the conjugated diene rubber within the above range, silica can be easily blended into the conjugated diene rubber, the processability of the rubber composition can be further improved, and the effects of the present invention can be further improved. Will be better.

特定共役ジエン系ゴムの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で表わされる分子量分布は、本発明の効果がより優れる理由から、1.1〜3.0であることが好ましく、1.2〜2.5であることがより好ましく、1.2〜2.2であることが特に好ましい。 The molecular weight distribution represented by the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the specific conjugated diene rubber is 1.1 to 1 and 3 because the effect of the present invention is more excellent. It is preferably 0, more preferably 1.2 to 2.5, and particularly preferably 1.2 to 2.2.

〔粘度〕
また、特定共役ジエン系ゴムのムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、本発明の効果がより優れる理由から、好ましくは20〜100、より好ましくは30〜90、特に好ましくは35〜80である。なお、共役ジエン系ゴムを油展ゴムとする場合は、その油展ゴムのムーニー粘度を上記の範囲とすることが好ましい。
〔viscosity〕
The Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the specific conjugated diene rubber is preferably 20 to 100, more preferably 30 to 90, and particularly preferably 35 to 80, because the effect of the present invention is more excellent. .. When the conjugated diene rubber is an oil-extended rubber, it is preferable that the Mooney viscosity of the oil-extended rubber is in the above range.

〔含有量〕
上述のとおり、(特定共役ジエン系ゴムを含む)共役ジエン系ゴム(全体)中の特定共役ジエン系ゴムの含有量は30質量%以上である。
上記共役ジエン系ゴム中の特定共役ジエン系ゴムの含有量の上限は特に制限されず、100質量%である。上記共役ジエン系ゴム中の特定共役ジエン系ゴムの含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、50質量%以上であることが好ましく、60〜90質量%であることがより好ましく、60〜85質量%であることが更に好ましい。
〔Content〕
As described above, the content of the specific conjugated diene rubber in the conjugated diene rubber (including the specific conjugated diene rubber) (including the specific conjugated diene rubber) is 30% by mass or more.
The upper limit of the content of the specific conjugated diene rubber in the conjugated diene rubber is not particularly limited and is 100% by mass. The content of the specific conjugated diene rubber in the conjugated diene rubber is preferably 50% by mass or more, more preferably 60 to 90% by mass, and 60 by mass, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. It is more preferably ~ 85% by mass.

[その他のゴム成分]
上記共役ジエン系ゴムは上記特定共役ジエン系ゴム以外のゴム成分(その他のゴム成分)を更に含有していてもよい。
そのようなその他のゴム成分としては、例えば、上記特定共役ジエン系ゴム以外の共役ジエン系ゴム(y)が挙げられる。
上記共役ジエン系ゴム(y)としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、芳香族ビニルと共役ジエンとの共重合体、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。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、芳香族ビニルと共役ジエンとの共重合体、ブタジエンゴム(BR)であることが好ましい。
[Other rubber components]
The conjugated diene-based rubber may further contain a rubber component (other rubber component) other than the specific conjugated diene-based rubber.
Examples of such other rubber components include conjugated diene rubbers (y) other than the specific conjugated diene rubbers.
Examples of the conjugated diene rubber (y) include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), a copolymer of aromatic vinyl and conjugated diene, and acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (Acrylonitrile-butadiene copolymer rubber). NBR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), chloroprene rubber (CR) and the like. Among them, butadiene rubber (BR), which is a copolymer of aromatic vinyl and conjugated diene, is preferable because the effect of the present invention is more excellent.

上記共役ジエン系ゴム中のその他のゴム成分(共役ジエン系ゴム(y))の含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、0〜50質量%であることが好ましく、10〜40質量%であることがより好ましく、15〜40質量%であることがさらに好ましい。 The content of the other rubber component (conjugated diene rubber (y)) in the conjugated diene rubber is not particularly limited, but is preferably 0 to 50% by mass for the reason that the effect of the present invention is more excellent. It is more preferably 10 to 40% by mass, further preferably 15 to 40% by mass.

(共役ジエン系ゴム(y)の重量平均分子量)
上記共役ジエン系ゴム(y)の重量平均分子量は特に制限されないが、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。なお、上記共役ジエン系ゴム(y)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。
(Weight average molecular weight of conjugated diene rubber (y))
The weight average molecular weight of the conjugated diene rubber (y) is not particularly limited, but is preferably 100,000 to 1,500,000, preferably 600,000 to 1,300,000 from the viewpoint of handling. Is more preferable. The weight average molecular weight (Mw) of the conjugated diene rubber (y) shall be measured by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as a solvent in terms of standard polystyrene.

(共役ジエン系ゴム(y)のガラス転移温度)
上記共役ジエン系ゴム(y)のTg(ガラス転移温度)は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、−10℃以下であることが好ましい。
各共役ジエン系ゴム(y)のガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)を用いて10℃/分の昇温速度で測定し、中点法にて算出したものである。
(Glass transition temperature of conjugated diene rubber (y))
The Tg (glass transition temperature) of the conjugated diene rubber (y) is not particularly limited, but is preferably −10 ° C. or lower for the reason that the effect of the present invention is more excellent.
The glass transition temperature of each conjugated diene rubber (y) was measured at a heating rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC) and calculated by the midpoint method.

[2]シリカ
本発明の組成物に含有されるシリカは特に制限されない。上記シリカとして、例えば、タイヤ等の用途でゴム組成物に配合されている従来公知の任意のシリカを用いることができる。
上記シリカとしては、例えば、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。
[2] Silica The silica contained in the composition of the present invention is not particularly limited. As the silica, for example, any conventionally known silica blended in a rubber composition for applications such as tires can be used.
Examples of the silica include wet silica, dry silica, fumed silica, and diatomaceous earth.

(シリカのCTAB吸着比表面積)
上記シリカのCTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロマイド)吸着比表面積は、本発明の効果がより優れる理由から、115〜300m2/gであることが好ましく、140〜250m2/gであることがより好ましく、180〜230m2/gであることがさらに好ましい。
(CTAB adsorption specific surface area of silica)
The CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) adsorption specific surface area of the silica is preferably 115 to 300 m 2 / g, more preferably 140 to 250 m 2 / g, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. It is more preferably 180 to 230 m 2 / g.

なお、本明細書において、シリカのCTAB吸着比表面積は、シリカ表面へのCTAB吸着量をJIS K6217−3:2001「第3部:比表面積の求め方−CTAB吸着法」にしたがって測定した値である。 In the present specification, the CTAB adsorption specific surface area of silica is a value obtained by measuring the amount of CTAB adsorbed on the silica surface according to JIS K6217-3: 2001 "Part 3: How to obtain the specific surface area-CTAB adsorption method". is there.

<シリカの含有量>
本発明において、上記シリカの含有量は、上記共役ジエン系ゴム100質量部に対して、30質量部以上である。
なお、上記シリカの含有量の基準である「上記共役ジエン系ゴム100質量部」は「上記特定共役ジエン系ゴムを30質量%以上含む共役ジエン系ゴム100質量部」を指す。
上記シリカの含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、上記共役ジエン系ゴム100質量部に対して、50〜200質量部であることが好ましく、70〜150質量部であることがより好ましい。
<Silica content>
In the present invention, the content of the silica is 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene rubber.
The "100 parts by mass of the conjugated diene rubber" which is the standard of the content of the silica means "100 parts by mass of the conjugated diene rubber containing 30% by mass or more of the specific conjugated diene rubber".
The content of the silica is preferably 50 to 200 parts by mass and more preferably 70 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene rubber because the effect of the present invention is more excellent. preferable.

[3]シランカップリング剤
本発明の組成物に含有されるシランカップリング剤は、加水分解性基および有機官能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、本発明の効果がより優れる理由から、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、本発明の効果がより優れる理由から、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。
[3] Silane Coupling Agent The 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 hydrolyzable group and an organic functional 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 because the effect of the present invention is more excellent. When the hydrolyzable group is an alkoxy group, the number of carbon atoms of the alkoxy group is preferably 1 to 16 and more preferably 1 to 4 for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Examples of the alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and the like.

上記有機官能基は特に制限されないが、有機化合物と化学結合を形成し得る基であることが好ましく、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、スルフィド基、メルカプト基、ブロックメルカプト基(保護メルカプト基)(例えば、オクタノイルチオ基)などが挙げられ、なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、スルフィド基(特に、ジスルフィド基、テトラスルフィド基)、メルカプト基、ブロックメルカプト基が好ましい。 The organic functional group is not particularly limited, but is preferably a group capable of forming a chemical bond with an organic compound, for example, an epoxy group, a vinyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, an amino group, a sulfide group, a mercapto group, or a block. Examples thereof include a mercapto group (protected mercapto group) (for example, an octanoylthio group), and among them, a sulfide group (particularly, a disulfide group and a tetrasulfide group), a mercapto group, and a blocked mercapto group for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Is preferable.

上記シランカップリング剤の具体例としては、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、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(3−トリエ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、トリメトキシシリルプロピル−メルカプトベンゾチアゾールテトラスルフィド、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、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィドのようなスルフィド基を有するシランカップリング剤;
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のようなメルカプトシラン;
3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシランのような下記一般式(S)で表される化合物等が挙げられる。
(C2n+1O)−Si−C2m−S−CO−C2k+1 一般式(S)
一般式(S)中、nは1〜3の整数を表し、mは1〜5の整数(好ましくは、2〜4の整数)を表し、kは1〜15の整数(好ましくは、5〜10の整数)を表す。
シランカップリング剤は、これらのうち1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Specific examples of the above silane coupling agent include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, and 3-trimethoxy. Cyrilpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide, trimethoxysilylpropyl-mercaptobenzothiazole tetrasulfide, triethoxysilylpropyl-methacrylate-monosulfide, dimethoxymethylsilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide Silane coupling agent having a sulfide group such as;
Mercaptosilanes such as mercaptopropyltrimethoxysilane, mercaptopropyltriethoxysilane;
Examples thereof include compounds represented by the following general formula (S) such as 3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane.
(C n H 2n + 1 O) 3- Si-C m H 2m- S-CO-C k H 2k + 1 General formula (S)
In the general formula (S), n represents an integer of 1 to 3, m represents an integer of 1 to 5 (preferably an integer of 2 to 4), and k represents an integer of 1 to 15 (preferably 5 to 5). (An integer of 10).
As the silane coupling agent, one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

上記シランカップリング剤は、本発明の効果がより優れる理由から、スルフィド基を有するシランカップリング剤、または、上記一般式(S)で表される化合物であることが好ましい。 The silane coupling agent is preferably a silane coupling agent having a sulfide group or a compound represented by the above general formula (S) because the effect of the present invention is more excellent.

<シランカップリング剤の含有量>
本発明の組成物において、シランカップリング剤の含有量は、上述したシリカの含有量に対して、3〜30質量%である。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、5〜20質量%であることが好ましい。
<Content of silane coupling agent>
In the composition of the present invention, the content of the silane coupling agent is 3 to 30% by mass with respect to the content of silica described above. Among them, 5 to 20% by mass is preferable for the reason that the effect of the present invention is more excellent.

また、本発明の組成物において、シランカップリング剤の含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、上述した共役ジエン系ゴム100質量部に対して、1〜30質量部であることが好ましく、2〜20質量部であることがより好ましく、4〜9質量部であることがさらに好ましい。 Further, in the composition of the present invention, the content of the silane coupling agent is 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned conjugated diene rubber because the effect of the present invention is more excellent. It is preferably 2 to 20 parts by mass, more preferably 4 to 9 parts by mass.

[4]非イオン性界面活性剤
本発明の組成物に含有される非イオン性界面活性剤は、ポリプロピレンオキシブロック(PPOB)およびポリエチレンオキシブロック(PEOB)を含む化合物である。
上記非イオン性界面活性剤においては、ポリプロピレンオキシブロック(PPOB)が相対的に疎水性基として機能し、ポリエチレンオキシブロック(PEOB)が相対的に親水性基として機能しうると考えられる。
本発明の組成物は上記非イオン性界面活性剤を含有することによって、加工性、引張破断強度、転がり性能に優れる。
本発明において、ポリプロピレンオキシブロック(PPOB)は、繰り返し単位がプロピレンオキシ基であるブロック重合体を指す。
ポリエチレンオキシブロック(PEOB)は、繰り返し単位がエチレンオキシ基であるブロック重合体を指す。
上記非イオン性界面活性剤は、上記PPOBおよび上記PEOBを、1分子中にそれぞれ1個以上有するブロック共重合体であればよい。
[4] Nonionic Surfactant The nonionic surfactant contained in the composition of the present invention is a compound containing polypropylene oxyblock (PPOB) and polyethylene oxyblock (PEOB).
In the nonionic surfactant, it is considered that polypropylene oxyblock (PPOB) can function as a relatively hydrophobic group and polyethylene oxyblock (PEOB) can function as a relatively hydrophilic group.
The composition of the present invention is excellent in processability, tensile breaking strength, and rolling performance by containing the above nonionic surfactant.
In the present invention, polypropylene oxyblock (PPOB) refers to a block polymer whose repeating unit is a propylene oxy group.
Polyethylene oxyblock (PEOB) refers to a block polymer whose repeating unit is an ethyleneoxy group.
The nonionic surfactant may be a block copolymer having at least one PPOB and one PEOB in one molecule.

上記非イオン性界面活性剤において、上記PPOBおよび上記PEOBの配列は特に制限されない。例えば、PPOB−PEOBのジブロック;PPOB−PEOB−PPOB、PEOB−PPOB−PEOBのようなトリブロックが挙げられる。
上記PPOBおよび上記PEOBの配列は、本発明の効果がより優れるという観点から、トリブロックが好ましく、PPOB−PEOB−PPOBのトリブロックがより好ましい。
In the nonionic surfactant, the sequences of PPOB and PEOB are not particularly limited. For example, the diblock of PPOB-PEOB; triblocks such as PPOB-PEOB-PPOB, PEOB-PPOB-PEOB can be mentioned.
The PPOB and PEOB sequences are preferably triblock, and more preferably PPOB-PEOB-PPOB, from the viewpoint that the effects of the present invention are more excellent.

上記非イオン性界面活性剤は、直鎖状であることが好ましい態様の1つとして挙げられる。 The nonionic surfactant is preferably linear as one of the preferred embodiments.

上記非イオン性界面活性剤が有する1つのPPOBの重合度は(プロピレンオキシ基の繰り返し単位数が2以上であれば)特に限定されない。PEOBも同様である。
上記非イオン性界面活性剤におけるPPOBの割合が高くなる程、ジエン系ゴムとの親和性が高くなる傾向がある。
The degree of polymerization of one PPPOB contained in the nonionic surfactant is not particularly limited (as long as the number of repeating units of the propyleneoxy group is 2 or more). The same applies to PEOB.
The higher the proportion of PPOB in the nonionic surfactant, the higher the affinity with the diene rubber tends to be.

上記非イオン性界面活性剤は、本発明の効果がより優れるという観点から、さらにヒドロキシ基を有することが好ましく、1分子当たり複数のヒドロキシ基を有することがより好ましく、1分子当たり2個のヒドロキシ基を有することが更に好ましい。 The nonionic surfactant preferably has a hydroxy group, more preferably a plurality of hydroxy groups per molecule, and two hydroxy groups per molecule, from the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent. It is more preferable to have a group.

上記非イオン性界面活性剤は、本発明の効果がより優れるという観点から、上記非イオン性界面活性剤の末端にヒドロキシ基を有することが好ましく、上記非イオン性界面活性剤の全ての末端にヒドロキシ基を有することがより好ましい。
上記非イオン性界面活性剤は、直鎖状であり、かつその両末端にそれぞれ1個のヒドロキシ基を有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
From the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent, the nonionic surfactant preferably has a hydroxy group at the end of the nonionic surfactant, and has all the terminals of the nonionic surfactant. It is more preferable to have a hydroxy group.
One of the preferred embodiments of the nonionic surfactant is that it is linear and has one hydroxy group at each end thereof.

上記非イオン性界面活性剤としては、例えば、下記式(X)で表される化合物、または下記式(I)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2021075641
式(X)中、a、b、cはそれぞれ独立に2以上である。 Examples of the nonionic surfactant include a compound represented by the following formula (X) or a compound represented by the following formula (I).
Figure 2021075641
In formula (X), a, b, and c are 2 or more independently.

Figure 2021075641
式(I)中、a、b、cはそれぞれ独立に2以上である。
Figure 2021075641
In formula (I), a, b, and c are 2 or more independently.

<a、b、c>
本発明において、式(X)または式(I)中の、b、a+cは、NMR(核磁気共鳴)(例えば、1H−NMR)によって分析できる。上記分析において溶媒として、例えば、重クロロホルムまたは重DMSOを使用できる。
<A, b, c>
In the present invention, b and a + c in the formula (X) or the formula (I) can be analyzed by NMR (nuclear magnetic resonance) (for example, 1 H-NMR). For example, deuterated chloroform or heavy DMSO can be used as the solvent in the above analysis.

なお、式(X)中、上記bはエチレンオキシ基の繰り返し単位数の平均値を意味する。また、上記a+cはプロピレンオキシ基の繰り返し単位数の合計の平均値を意味する。上記a、cは、プロピレンオキシ基の繰り返し単位数の合計の平均値の1/2であってもよい。
なお、式(X)中、上記a〜cは、それぞれ独立に、2以上とできる。
In the formula (X), the above b means the average value of the number of repeating units of the ethyleneoxy group. Further, a + c means the average value of the total number of repeating units of the propyleneoxy group. The above a and c may be 1/2 of the average value of the total number of repeating units of the propyleneoxy group.
In the formula (X), the above a to c can be independently set to 2 or more.

式(I)中、上記bはプロピレンオキシ基の繰り返し単位数の平均値を意味する。また、上記a+cはエチレンオキシ基の繰り返し単位数の合計の平均値を意味する。上記a、cは、エチレンオキシ基の繰り返し単位数の合計の平均値の1/2であってもよい。
なお、式(I)中、上記a〜cは、それぞれ独立に、2以上とできる。
In the formula (I), the above b means the average value of the number of repeating units of the propyleneoxy group. Further, a + c means the average value of the total number of repeating units of ethyleneoxy groups. The above a and c may be 1/2 of the average value of the total number of repeating units of ethyleneoxy groups.
In the formula (I), the above a to c can be independently set to 2 or more.

式(I)中、bは、本発明の効果により優れるという観点から、好ましくは100以下であり、より好ましくは10〜90、更に好ましくは50〜85である。
式(I)中、a+cは、本発明の効果により優れるという観点から、好ましくは100以下であり、より好ましくは4〜65、更に好ましくは5〜55、特に好ましくは5〜40、最も好ましくは10〜40である。
In the formula (I), b is preferably 100 or less, more preferably 10 to 90, still more preferably 50 to 85, from the viewpoint of being superior to the effect of the present invention.
In the formula (I), a + c is preferably 100 or less, more preferably 4 to 65, still more preferably 5 to 55, particularly preferably 5 to 40, and most preferably 5 to 40, from the viewpoint of being superior to the effect of the present invention. It is 10 to 40.

上記非イオン性界面活性剤は、本発明の効果がより優れるという観点から、上記式(X)で表される化合物を含むことが好ましい。 The nonionic surfactant preferably contains a compound represented by the above formula (X) from the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent.

上記非イオン性界面活性剤としての上記式(X)で表される化合物は、主鎖として、中央に繰り返し単位がエチレンオキシ基であり繰り返し単位数がbであるブロックBと、上記ブロックBの両側にそれぞれ、繰り返し単位がプロピレンオキシ基であり繰り返し単位数がaであるブロックAと、繰り返し単位がプロピレンオキシ基であり繰り返し単位数がcであるブロックCとを有する、直鎖状のブロック共重合体であり、両端にそれぞれヒドロキシ基を有する。 The compound represented by the above formula (X) as the nonionic surfactant has block B in which the repeating unit is an ethyleneoxy group and the number of repeating units is b in the center as the main chain, and block B of the above block B. Both linear blocks having a block A having a repeating unit of a propyleneoxy group and a repeating unit number of a and a block C having a repeating unit of a propyleneoxy group and a repeating unit number of c on both sides. It is a polymer and has hydroxy groups at both ends.

<a+c>
式(X)中に示される、aとcの合計(a+c)は、例えば100以下とすることができ、本発明の効果(特に加工性および/または転がり性能)がより優れ、共役ジエン系ゴムとの親和性に優れ、シリカの分散性に優れるという観点から、55〜95であることが好ましく、65〜85がより好ましく、70〜85が更に好ましい。
<A + c>
The total (a + c) of a and c shown in the formula (X) can be, for example, 100 or less, the effect of the present invention (particularly workability and / or rolling performance) is more excellent, and the conjugated diene rubber From the viewpoint of excellent affinity with and dispersibility of silica, it is preferably 55 to 95, more preferably 65 to 85, and even more preferably 70 to 85.

<b>
式(X)に示されるbは、例えば100以下とすることができ、本発明の効果(特に加工性および/または転がり性能)がより優れ、シリカの分散性に優れ、共役ジエン系ゴムとの親和性とシリカの分散性とのバランスに優れるという観点から、5〜45であることが好ましく、15〜35がより好ましく、15〜30が更に好ましい。
<B>
The b represented by the formula (X) can be, for example, 100 or less, the effect of the present invention (particularly workability and / or rolling performance) is more excellent, the dispersibility of silica is excellent, and the compound with the conjugated diene rubber From the viewpoint of excellent balance between affinity and dispersibility of silica, it is preferably 5 to 45, more preferably 15 to 35, and even more preferably 15 to 30.

上記非イオン性界面活性剤としての上記式(X)で表される化合物は、本発明の効果がより優れるという観点から、bが5〜45であり、a+cが55〜95であることが好ましく、bが15〜35であり、a+cが65〜85であることがより好ましく、bが15〜30であり、a+cが70〜85であることが更に好ましい。 The compound represented by the above formula (X) as the nonionic surfactant preferably has b of 5 to 45 and a + c of 55 to 95 from the viewpoint of more excellent effect of the present invention. , B is 15 to 35, a + c is more preferably 65 to 85, b is 15 to 30, and a + c is more preferably 70 to 85.

上記非イオン性界面活性剤の製造方法としては、例えば、従来公知の方法を使用することができる。具体的には例えば、水1モルに、水酸化ナトリウム等のアルカリ触媒を用いて、プロピレンオキシドまたはエチレンオキシドを、順次、適切な量で反応させることによって、上記非イオン性界面活性剤を得ることができる。 As a method for producing the nonionic surfactant, for example, a conventionally known method can be used. Specifically, for example, the nonionic surfactant can be obtained by sequentially reacting 1 mol of water with propylene oxide or ethylene oxide in an appropriate amount using an alkaline catalyst such as sodium hydroxide. it can.

<非イオン性界面活性剤の含有量>
本発明において、上記非イオン性界面活性剤の含有量は、上記シリカの含有量に対して、0.1〜15質量%である。
上記非イオン性界面活性剤の含有量が上記範囲であることによって、本発明の組成物は加工性、転がり性能、引張破断強度に優れる。
<Content of nonionic surfactant>
In the present invention, the content of the nonionic surfactant is 0.1 to 15% by mass with respect to the content of the silica.
When the content of the nonionic surfactant is in the above range, the composition of the present invention is excellent in processability, rolling performance, and tensile strength at break.

上記非イオン性界面活性剤の含有量は、本発明の効果がより優れ、上記特定共役ジエン系ゴムを所定の量で含む上記共役ジエン系ゴムとの親和性に優れ、シリカの分散性に優れるという観点から、上記シリカの含有量に対して、0.5〜15質量%であることが好ましく、1〜15質量%であることがより好ましく、3〜15質量%であることが更に好ましい。 The content of the nonionic surfactant is more excellent in the effect of the present invention, is excellent in affinity with the conjugated diene rubber containing the specific conjugated diene rubber in a predetermined amount, and is excellent in silica dispersibility. From this viewpoint, it is preferably 0.5 to 15% by mass, more preferably 1 to 15% by mass, and further preferably 3 to 15% by mass with respect to the content of the silica.

[5]任意成分
(グリセリン部分脂肪酸エステル)
本発明の組成物は、上述した非イオン性界面活性剤とともに、グリセリン部分脂肪酸エステルを含有するのが好ましい。グリセリン部分脂肪酸エステルは上記非イオン性界面活性剤の分散性を向上させるため、結果として、シリカの分散性がさらに高まり、上述した本発明の効果がより優れたものとなる。なお、本発明において、部分脂肪酸エステルとは、多価アルコールの一部の水酸基が脂肪酸でエステル化された化合物をいう。グリセリン部分脂肪酸エステルには、グリセリンモノ脂肪酸エステルおよび/またはグリセリンジ脂肪酸エステルが含まれる。
[5] Optional component (glycerin partial fatty acid ester)
The composition of the present invention preferably contains a glycerin partial fatty acid ester together with the nonionic surfactant described above. Since the glycerin partial fatty acid ester improves the dispersibility of the nonionic surfactant, as a result, the dispersibility of silica is further enhanced, and the above-mentioned effect of the present invention becomes more excellent. In the present invention, the partial fatty acid ester refers to a compound in which some hydroxyl groups of a polyhydric alcohol are esterified with a fatty acid. Glycerin partial fatty acid esters include glycerin monofatty acid esters and / or glycerin difatty acid esters.

・脂肪酸
上記グリセリン部分脂肪酸エステルの脂肪酸としては、例えば、一価カルボン酸が挙げられる。
具体的には例えば、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、イソペンタン酸、カプロン酸(ヘキサン酸)、ヘプタン酸、カプリル酸(オクタン酸)、ノナン酸、カプリン酸(デカン酸)、ラウリン酸(ウンデカン酸)、ミリスチン酸(テトラデカン酸)、パルミチン酸(ヘキサデカン酸)、ステアリン酸(オクタデカン酸)、アラキジン酸(エイコサン酸)、ベヘン酸(ドコサン酸)、テトラコサン酸、ヘキサコサン酸等の飽和脂肪酸;オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン酸、エルカ酸等の不飽和脂肪酸;リシノレイン酸、ヒドロキシステアリン酸のヒドロキシ脂肪酸等が挙げられる。
-Fatty acid Examples of the fatty acid of the glycerin partial fatty acid ester include monovalent carboxylic acid.
Specifically, for example, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, isopentanoic acid, caproic acid (hexanoic acid), heptanic acid, caproic acid (octanoic acid), nonanoic acid, capric acid (decanoic acid), lauric acid ( Saturated fatty acids such as undecanoic acid), myristic acid (tetradecanoic acid), palmitic acid (hexadecanoic acid), stearic acid (octadecanoic acid), arachidic acid (eicosanoic acid), behenic acid (docosic acid), tetracosanoic acid, hexacosanoic acid; olein Unsaturated fatty acids such as acids, linoleic acid, linolenic acid, ellaidic acid and erucic acid; hydroxy fatty acids such as ricinoleic acid and hydroxystearic acid can be mentioned.

・炭素数
上記脂肪酸は、シリカの分散性の点から、炭素数14〜24の飽和脂肪酸が好ましく、16〜22の飽和脂肪酸が更に好ましく、ステアリン酸が最も好ましい。脂肪酸は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよいが、脂肪酸が2種以上の場合は、そのうちの1種はステアリン酸であることが好ましい。なお、上記炭素数は、上記飽和脂肪酸が1分子当たりに有する全ての炭素の数を意味する。
-Carbon number The fatty acid is preferably a saturated fatty acid having 14 to 24 carbon atoms, more preferably 16 to 22 carbon atoms, and most preferably stearic acid from the viewpoint of silica dispersibility. One type of fatty acid may be used alone or two or more types may be used in combination, but when there are two or more types of fatty acids, one of them is preferably stearic acid. The number of carbon atoms means the number of all carbon atoms that the saturated fatty acid has per molecule.

グリセリン部分脂肪酸エステルは、シリカの分散性の点から、グリセリンモノ脂肪酸エステルを含むことが好ましい。
グリセリン部分脂肪酸エステルがグリセリンモノ脂肪酸エステルとグリセリンジ脂肪酸エステルとの混合物である場合には、グリセリン部分脂肪酸エステル全量中のグリセリンモノ脂肪酸エステルの含有量が少なくとも50質量%であることが好ましい。
The glycerin partial fatty acid ester preferably contains a glycerin monofatty acid ester from the viewpoint of silica dispersibility.
When the glycerin partial fatty acid ester is a mixture of the glycerin monofatty acid ester and the glycerin difatty acid ester, the content of the glycerin monofatty acid ester in the total amount of the glycerin partial fatty acid ester is preferably at least 50% by mass.

・上記非イオン性界面活性剤/グリセリン部分脂肪酸エステル
本発明の組成物がグリセリン部分脂肪酸エステルを更に含有する場合、本発明の効果がより優れ、上記特定共役ジエン系ゴムを所定の量で含む上記共役ジエン系ゴムとの親和性に優れ、シリカの分散性に優れるという観点から、グリセリン部分脂肪酸エステルの含有量に対する、上述した非イオン性界面活性剤の含有量の割合(上記非イオン性界面活性剤/グリセリン部分脂肪酸エステル)が、質量比で、0.01〜10であることが好ましく、0.1〜1.0であることがより好ましく、0.2〜0.5であることがさらに好ましい。
-The nonionic surfactant / glycerin partial fatty acid ester When the composition of the present invention further contains the glycerin partial fatty acid ester, the effect of the present invention is more excellent, and the specific conjugated diene rubber is contained in a predetermined amount. From the viewpoint of excellent affinity with conjugated diene rubber and excellent dispersibility of silica, the ratio of the content of the above-mentioned nonionic surfactant to the content of the glycerin partial fatty acid ester (the above-mentioned nonionic surfactant). The agent / glycerin partial fatty acid ester) is preferably 0.01 to 10 in mass ratio, more preferably 0.1 to 1.0, and further preferably 0.2 to 0.5. preferable.

・グリセリン部分脂肪酸エステルの含有量
また、本発明の組成物がグリセリン部分脂肪酸エステルを更に含有する場合、グリセリン部分脂肪酸エステルの含有量は、上記と同様の理由で、上記特定共役ジエン系ゴムを所定の量で含む上記共役ジエン系ゴム100質量部に対して、0.1〜10質量部であることが好ましく、1〜5質量部であることがより好ましい。
-Content of glycerin partial fatty acid ester Further, when the composition of the present invention further contains glycerin partial fatty acid ester, the content of glycerin partial fatty acid ester is determined by the above-mentioned specific conjugated diene rubber for the same reason as above. It is preferably 0.1 to 10 parts by mass, and more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene rubber contained in the above amount.

・上記非イオン性界面活性剤とグリセリン部分脂肪酸エステルの合計の含有量
また、本発明の組成物がグリセリン部分脂肪酸エステルを更に含有する場合、上述した上記非イオン性界面活性剤とグリセリン部分脂肪酸エステルの合計の含有量は、上記と同様の理由で、上記特定共役ジエン系ゴムを所定の量で含む上記共役ジエン系ゴム100質量部に対して、0.2〜10質量部であることが好ましい。
グリセリン部分脂肪酸エステルは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
-Total content of the nonionic surfactant and the glycerin partial fatty acid ester When the composition of the present invention further contains the glycerin partial fatty acid ester, the nonionic surfactant and the glycerin partial fatty acid ester described above are further contained. For the same reason as described above, the total content of the above is preferably 0.2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene rubber containing the specific conjugated diene rubber in a predetermined amount. ..
One type of glycerin partial fatty acid ester may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(脂肪酸金属塩)
本発明の組成物は、上述した非イオン性界面活性剤とともに、脂肪酸金属塩を含有するのが好ましい。脂肪酸金属塩は上記非イオン性界面活性剤の分散性を向上させるため、結果として、シリカの分散性がさらに高まり、上述した本発明の効果がより優れたものとなる。
(Fatty acid metal salt)
The composition of the present invention preferably contains a fatty acid metal salt together with the above-mentioned nonionic surfactant. Since the fatty acid metal salt improves the dispersibility of the nonionic surfactant, as a result, the dispersibility of silica is further enhanced, and the above-mentioned effect of the present invention becomes more excellent.

上記脂肪酸金属塩は、脂肪酸と金属との塩である。
上記脂肪酸金属塩の脂肪酸としては、上記グリセリン部分脂肪酸エステルの脂肪酸と同様のものが挙げられる。
上記脂肪酸は、シリカの分散性の点から、炭素数8〜24の飽和脂肪酸が好ましく、炭素数10〜22の飽和脂肪酸がより好ましく、炭素数16〜22の飽和脂肪酸が更に好ましく、ステアリン酸が最も好ましい。脂肪酸は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、上記炭素数は、上記飽和脂肪酸が1分子当たりに有する全ての炭素の数を意味する。
The fatty acid metal salt is a salt of a fatty acid and a metal.
Examples of the fatty acid of the fatty acid metal salt include the same fatty acids as those of the glycerin partial fatty acid ester.
From the viewpoint of silica dispersibility, the fatty acid is preferably a saturated fatty acid having 8 to 24 carbon atoms, more preferably a saturated fatty acid having 10 to 22 carbon atoms, further preferably a saturated fatty acid having 16 to 22 carbon atoms, and stearic acid. Most preferred. One type of fatty acid may be used alone, or two or more types may be used in combination. The number of carbon atoms means the number of all carbon atoms that the saturated fatty acid has per molecule.

・脂肪酸金属塩の金属
上記脂肪酸金属塩の金属としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属(3〜11族の金属)、アルミニウム、ゲルマニウム、スズ、アンチモンなどが挙げられる。
なかでも、上記脂肪酸金属塩の金属は、シリカの分散性の点から、アルカリ金属(リチウム、カリウム、ナトリウムなど)、アルカリ土類金属(ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなど)が好ましく、アルカリ土類金属がより好ましく、マグネシウムが更に好ましい。
-Metal of fatty acid metal salt Examples of the metal of the fatty acid metal salt include alkali metals, alkaline earth metals, transition metals (metals of groups 3 to 11), aluminum, germanium, tin, antimony and the like.
Among them, the metal of the fatty acid metal salt is preferably an alkali metal (lithium, potassium, sodium, etc.) or an alkaline earth metal (berylium, magnesium, calcium, strontium, barium, etc.) from the viewpoint of silica dispersibility, and is alkaline. Earth metals are more preferred, magnesium is even more preferred.

好ましい脂肪酸金属塩の具体例としては、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸マグネシウム、パルミチン酸マグネシウム、ミリスチン酸マグネシウム、ラウリル酸マグネシウム、リノール酸マグネシウム、ベヘン酸マグネシウムなどが挙げられる。 Specific examples of preferable fatty acid metal salts include potassium stearate, zinc stearate, magnesium stearate, magnesium oleate, magnesium palmitate, magnesium myristate, magnesium laurate, magnesium linoleate, magnesium behenate and the like.

・上記非イオン性界面活性剤/脂肪酸金属塩
本発明の組成物が脂肪酸金属塩を更に含有する場合、本発明の効果がより優れ、上記特定共役ジエン系ゴムを所定の量で含む上記共役ジエン系ゴムとの親和性に優れ、シリカの分散性に優れるという観点から、脂肪酸金属塩の含有量に対する、上述した上記非イオン性界面活性剤の含有量の割合(上記非イオン性界面活性剤/脂肪酸金属塩)が、質量比で、0.01〜10であることが好ましく、0.1〜1.0であることがより好ましく、0.2〜0.5であることがさらに好ましい。
-Nonionic Surfactant / Fatty Acid Metal Salt When the composition of the present invention further contains a fatty acid metal salt, the effect of the present invention is more excellent, and the conjugated diene containing the specific conjugated diene rubber in a predetermined amount. From the viewpoint of excellent affinity with system rubber and excellent dispersibility of silica, the ratio of the content of the above-mentioned nonionic surfactant to the content of the fatty acid metal salt (the above-mentioned nonionic surfactant / The fatty acid metal salt) is preferably 0.01 to 10 by mass, more preferably 0.1 to 1.0, and even more preferably 0.2 to 0.5.

・脂肪酸金属塩の含有量
また、本発明の組成物が脂肪酸金属塩を更に含有する場合、脂肪酸金属塩の含有量は、上記と同様の理由で、上記特定共役ジエン系ゴムを所定の量で含む上記共役ジエン系ゴム100質量部に対して、0.1〜10質量部であることが好ましく、1〜5質量部であることがより好ましい。
-Content of fatty acid metal salt Further, when the composition of the present invention further contains a fatty acid metal salt, the content of the fatty acid metal salt is the above-mentioned specific conjugated diene rubber in a predetermined amount for the same reason as described above. It is preferably 0.1 to 10 parts by mass, and more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned conjugated diene rubber containing.

・上記非イオン性界面活性剤と脂肪酸金属塩の合計の含有量
また、本発明の組成物が脂肪酸金属塩を更に含有する場合、上述した非イオン性界面活性剤と脂肪酸金属塩の合計の含有量は、上記と同様の理由で、上記特定共役ジエン系ゴムを所定の量で含む上記共役ジエン系ゴム100質量部に対して、0.2〜10質量部であることが好ましい。
脂肪酸金属塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
-Total content of the above-mentioned nonionic surfactant and fatty acid metal salt Further, when the composition of the present invention further contains the fatty acid metal salt, the total content of the above-mentioned nonionic surfactant and fatty acid metal salt is contained. For the same reason as described above, the amount is preferably 0.2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene-based rubber containing the specific conjugated diene-based rubber in a predetermined amount.
One type of fatty acid metal salt may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本発明の組成物は、上述した本発明の効果がさらに優れる理由から、上述した上記非イオン性界面活性剤とともに、グリセリン部分酸エステルと脂肪酸金属塩の両方を含有するのが好ましい。 The composition of the present invention preferably contains both a glycerin partial acid ester and a fatty acid metal salt together with the above-mentioned nonionic surfactant for the reason that the above-mentioned effect of the present invention is further excellent.

(その他の添加剤)
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)、酸化亜鉛(亜鉛華)、ステアリン酸、老化防止剤、上記シランカップリング剤以外のシラン化合物、加工助剤、オイル(例えば、プロセスオイル、アロマオイル)、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。
(Other additives)
If necessary, the composition of the present invention may further contain additives as long as the effects and purposes are not impaired.
Examples of the additive include a filler other than silica (for example, carbon black), zinc oxide (zinc oxide), stearic acid, an antiaging agent, a silane compound other than the silane coupling agent, a processing aid, and an oil ( For example, various additives commonly used in rubber compositions such as process oils, aroma oils), liquid polymers, terpene resins, thermosetting resins, vulcanizing agents (eg sulfur), vulcanization accelerators, etc. Be done.

[カーボンブラック]
本発明の組成物は、本発明の効果がより優れる理由から、カーボンブラックを更に含有するのが好ましい。
上記カーボンブラックは特に限定されず、例えば、SAF−HS、SAF、ISAF−HS、ISAF、ISAF−LS、IISAF−HS、HAF−HS、HAF、HAF−LS、FEF、GPF、SRF等の各種グレードのものを使用することができる。
上記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、50〜200m/gであることが好ましく、70〜150m/gであることがより好ましい。
ここで、窒素吸着比表面積(N2SA)は、カーボンブラック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。
[Carbon black]
The composition of the present invention preferably further contains carbon black for the reason that the effect of the present invention is more excellent.
The carbon black is not particularly limited, and for example, various grades such as SAF-HS, SAF, ISAF-HS, ISAF, ISAF-LS, IISAF-HS, HAF-HS, HAF, HAF-LS, FEF, GPF, SRF and the like. Can be used.
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the carbon black is not particularly limited, but is preferably 50 to 200 m 2 / g, preferably 70 to 150 m 2 / g, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Is more preferable.
Here, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is the amount of nitrogen adsorbed on the carbon black surface according to JIS K6217-2: 2001 "Part 2: How to obtain the specific surface area-Nitrogen adsorption method-Single point method". It is a measured value.

本発明の組成物において、カーボンブラックの含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、上記特定共役ジエン系ゴムを所定の量で含む上記共役ジエン系ゴム100質量部に対して、1〜100質量部であることが好ましく、2〜10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 carbon black is not particularly limited, but for the reason that the effect of the present invention is more excellent, the content of the specific conjugated diene rubber is contained in a predetermined amount with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene rubber. The amount is preferably 1 to 100 parts by mass, and more preferably 2 to 10 parts by mass.

[特定アルキルトリエトキシシラン]
本発明の組成物は、本発明の効果がより優れる理由から、下記一般式(I)で表されるアルキルトリエトキシシラン(以下、「特定アルキルトリエトキシシラン」とも言う)を更に含有するのが好ましい。なお、上記シランカップリング剤は特定アルキルトリエトキシシランを含まない。
[Specific alkyltriethoxysilane]
The composition of the present invention further contains alkyltriethoxysilane represented by the following general formula (I) (hereinafter, also referred to as "specific alkyltriethoxysilane") for the reason that the effect of the present invention is more excellent. preferable. The silane coupling agent does not contain the specific alkyltriethoxysilane.

Figure 2021075641
Figure 2021075641

上記一般式(I)中、Rは炭素数7〜20のアルキル基を表す。Etはエチル基を表す。
上記炭素数7〜20のアルキル基としては、具体的には、例えば、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、オクチル基、ノニル基が好ましい。
In the above general formula (I), R 1 represents an alkyl group having 7 to 20 carbon atoms. Et represents an ethyl group.
Specific examples of the alkyl group having 7 to 20 carbon atoms include a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group and a dodecyl group. Of these, an octyl group and a nonyl group are preferable because the effect of the present invention is more excellent.

本発明の組成物において、特定アルキルトリエトキシシランの含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、上述したシリカの含有量に対して、2.0〜10.0質量%であることが好ましい。 In the composition of the present invention, the content of the specific alkyltriethoxysilane is not particularly limited, but for the reason that the effect of the present invention is more excellent, 2.0 to 10.0% by mass with respect to the above-mentioned silica content. Is preferable.

(タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法)
本発明の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100〜160℃)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。
(Manufacturing method of rubber composition for tire tread)
The method for producing the composition of the present invention is not particularly limited, and as a specific example thereof, each of the above-mentioned components is kneaded using a known method or apparatus (for example, Banbury mixer, kneader, roll, etc.). The method etc. can be 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 100 to 160 ° C.), cooled, and then sulfur or It is preferable to mix the vulcanization accelerator.
In addition, 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され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(キャップトレッド)に用いた(配置した)空気入りタイヤであることが好ましい。
[Pneumatic tires]
The pneumatic tire of the present invention is a pneumatic tire manufactured by using the composition of the present invention described above. Among them, it is preferable that the tire is a pneumatic tire in which the composition of the present invention is used (arranged) for the tire tread (cap tread).

図1に、本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例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。 FIG. 1 shows a schematic partial cross-sectional view of 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、タイヤトレッド部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。
なお、タイヤトレッド部3は上述した本発明の組成物により形成されている。
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 a fiber cord is embedded is mounted between the pair of left and right bead portions 1, and the end portion of the carcass layer 4 is placed around the bead core 5 and the bead filler 6 from the inside to the outside of the tire. It is folded back and rolled up.
Further, in the tire tread portion 3, a belt layer 7 is arranged on the outside of the carcass layer 4 over one circumference of the tire.
Further, in the bead portion 1, the rim cushion 8 is arranged at a portion in contact with the rim.
The tire tread portion 3 is formed by the composition of the present invention described above.

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、空気入り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. Further, as the gas to be filled in the pneumatic tire, an inert gas such as nitrogen, argon or helium can be used in addition to normal or adjusted oxygen partial pressure.

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。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

〔特定共役ジエン系ゴムの製造〕
以下のとおり、特定共役ジエン系ゴム1を製造した。
ここで、特定共役ジエン系ゴム1は上述した第1〜3工程を備える共役ジエン系ゴムの製造方法により製造される共役ジエン系ゴムであり、上述した特定共役ジエン系ゴムに該当する。さらに、特定共役ジエン系ゴム1は第1工程が上述した工程Aと工程Bとを備えるものであり、PIブロックを有する。
[Manufacturing of specific conjugated diene rubber]
The specific conjugated diene rubber 1 was produced as follows.
Here, the specific conjugated diene rubber 1 is a conjugated diene rubber produced by the method for producing a conjugated diene rubber including the above-mentioned steps 1 to 3, and corresponds to the above-mentioned specific conjugated diene rubber. Further, the specific conjugated diene rubber 1 includes the above-mentioned steps A and B in the first step, and has a PI block.

<特定共役ジエン系ゴム1>
窒素置換された800mlアンプル瓶に、シクロヘキサン74.3g、およびテトラメチルエチレンジアミン0.48mmolを添加し、さらに、n−ブチルリチウム4.76mmol(n−ブチルリチウム1モルに対する、極性化合物としてのテトラメチルエチレンジアミンの量が0.10モルとなる量)を添加した。次いで、イソプレン17.3g、およびスチレン1.3gをゆっくりと添加し、50℃のアンプル瓶内で120分反応させることにより、活性末端を有する重合体ブロック(A)を得た。この重合体ブロック(A)の重量平均分子量(Mw)は6,500、分子量分布(Mw/Mn)は1.12、スチレン単量体単位含有量は7.0質量%、イソプレン単量体単位含有量は93.0質量%、およびビニル結合含有量は7.5質量%であった。
<Specific conjugated diene rubber 1>
To a nitrogen-substituted 800 ml ampoule bottle, 74.3 g of cyclohexane and 0.48 mmol of tetramethylethylenediamine were added, and 4.76 mmol of n-butyllithium (tetramethylethylenediamine as a polar compound with respect to 1 mol of n-butyllithium) was added. The amount of the above is 0.10 mol) was added. Then, 17.3 g of isoprene and 1.3 g of styrene were slowly added and reacted in an ampoule bottle at 50 ° C. for 120 minutes to obtain a polymer block (A) having an active terminal. The weight average molecular weight (Mw) of this polymer block (A) is 6,500, the molecular weight distribution (Mw / Mn) is 1.12, the styrene monomer unit content is 7.0% by mass, and the isoprene monomer unit. The content was 93.0% by mass, and the vinyl bond content was 7.5% by mass.

攪拌機付きオートクレーブに、窒素雰囲気下、シクロヘキサン4000g、テトラメチルエチレンジアミン3.57mmol、1,3−ブタジエン252g、およびスチレン348gを仕込んだ後、上記にて得られた活性末端を有する重合体ブロック(A)を全量加え、50℃で重合を開始した(使用したn−ブチルリチウム1モルに対する、反応系中に存在する極性化合物としてのテトラメチルエチレンジアミンの量は0.85モル)。重合を開始してから15分経過後、1,3−ブタジエン338g、およびスチレン62gを60分間かけて連続的に添加した。重合反応中の最高温度は70℃であった。連続添加終了後、さらに15分間重合反応を継続し、重合転化率が95%から100%の範囲になったことを確認してから、下記式(11)で表されるポリオルガノシロキサンを、40質量%濃度のキシレン溶液の状態にて、1.51g(ポリオルガノシロキサン中のシロキサン構造(−Si−O−)の繰り返し単位数に換算して、使用したn−ブチルリチウムの1.1倍モルに相当する量)添加し、30分間反応させた。次いで、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン4.76mmol(使用したn−ブチルリチウムの1.0倍モルに相当する量)を添加し、10分間反応させた。その後、重合停止剤として、使用したn−ブチルリチウムの2倍モルに相当する量のメタノールを添加して、共役ジエン系ゴムを含有する溶液を得た。この溶液に、老化防止剤として、イルガノックス1520L(BASF社製)を、共役ジエン系ゴム100部に対して0.15部添加した後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、60℃で24時間真空乾燥して、固形状の共役ジエン系ゴムを得た。得られた共役ジエン系ゴムを特定共役ジエン系ゴム1とする。特定共役ジエン系ゴム1の重量平均分子量(Mw)は570,000、カップリング率は45.0%、スチレン単量体単位含有量は41.1質量%、ビニル結合含有量は33.5質量%であった。 After charging 4000 g of cyclohexane, 3.57 mmol of tetramethylethylenediamine, 252 g of 1,3-butadiene, and 348 g of styrene in an autoclave with a stirrer under a nitrogen atmosphere, the polymer block (A) having the active terminal obtained above was charged. Was added and polymerization was started at 50 ° C. (the amount of tetramethylethylenediamine as a polar compound present in the reaction system was 0.85 mol with respect to 1 mol of n-butyllithium used). After 15 minutes from the start of the polymerization, 338 g of 1,3-butadiene and 62 g of styrene were continuously added over 60 minutes. The maximum temperature during the polymerization reaction was 70 ° C. After the completion of continuous addition, the polymerization reaction was continued for another 15 minutes, and after confirming that the polymerization conversion rate was in the range of 95% to 100%, 40 polyorganosiloxane represented by the following formula (11) was added. In the state of a xylene solution having a mass% concentration, 1.51 g (1.1 times the molar amount of n-butyllithium used in terms of the number of repeating units of the siloxane structure (-Si-O-) in the polyorganosiloxane) (Amount corresponding to) was added and reacted for 30 minutes. Then, 4.76 mmol of 3- (2-aminoethylamino) propyltrimethoxysilane (equivalent to 1.0 times the molar amount of n-butyllithium used) was added and reacted for 10 minutes. Then, as a polymerization inhibitor, methanol corresponding to twice the molar amount of n-butyllithium used was added to obtain a solution containing a conjugated diene rubber. To this solution, 0.15 part of Irganox 1520L (manufactured by BASF) as an anti-aging agent was added to 100 parts of conjugated diene rubber, the solvent was removed by steam stripping, and the temperature was 60 ° C. for 24 hours. Vacuum drying was performed to obtain a solid conjugated diene rubber. The obtained conjugated diene-based rubber is designated as the specific conjugated diene-based rubber 1. The weight average molecular weight (Mw) of the specific conjugated diene rubber 1 is 570,000, the coupling rate is 45.0%, the styrene monomer unit content is 41.1% by mass, and the vinyl bond content is 33.5% by mass. %Met.

Figure 2021075641
Figure 2021075641

上記式(11)中、X、X、R〜RおよびR〜Rはメチル基である。上記式(11)中、mは80、kは120である。上記式(11)中、Xは下記式(12)で表される基である(ここで、*は結合位置を表す)。 In the above formula (11), X 1 , X 4 , R 1 to R 3 and R 5 to R 8 are methyl groups. In the above formula (11), m is 80 and k is 120. In the above formula (11), X 2 is a group represented by the following formula (12) (where * represents a bonding position).

Figure 2021075641
Figure 2021075641

<タイヤトレッド用ゴム組成物の製造>
下記第1表に示される成分を、同表に示される割合(質量部)で配合した。
具体的には、まず、同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分間混合した。なお放出時の温度は152℃であり、室温まで冷却してマスターバッチを得た。さらに、得られたマスターバッチに硫黄および加硫促進剤を加え、これらを上記バンバリーミキサーを用いて、3分間混合し、110℃にて放出しタイヤトレッド用ゴム組成物を得た。
なお、ゴム成分が油展品である場合、質量部はゴムの正味の量(オイルを除いた量)を表す。
<Manufacturing of rubber composition for tire tread>
The components shown in Table 1 below were blended in the proportions (parts by mass) shown in the same table.
Specifically, first, among the components shown in the same table, the components excluding sulfur and the vulcanization accelerator were mixed for 5 minutes using a 1.7 liter sealed Banbury mixer. The temperature at the time of release was 152 ° C., and the mixture was cooled to room temperature to obtain a masterbatch. Further, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained master batch, and these were mixed for 3 minutes using the above-mentioned Banbury mixer and released at 110 ° C. to obtain a rubber composition for tire tread.
When the rubber component is an oil-extended product, the mass portion represents the net amount of rubber (the amount excluding oil).

<加硫ゴムシートの作製>
上記のとおり得られた各タイヤトレッド用ゴム組成物(未加硫)を金型中で、160℃で20分間プレス加硫して加硫ゴムシート(縦15cm×横15cm×厚さ0.2cm)を作製した。
<Making a vulcanized rubber sheet>
Each tire tread rubber composition (unvulcanized) obtained as described above is press-vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes in a mold to vulcanize a rubber sheet (length 15 cm x width 15 cm x thickness 0.2 cm). ) Was prepared.

<評価>
上記のとおり得られた各タイヤトレッド用ゴム組成物または各加硫ゴムシートについて、以下の評価を行った。
<Evaluation>
The rubber composition for each tire tread or each vulcanized rubber sheet obtained as described above was evaluated as follows.

(加工性)
・ムーニー粘度の測定
上記のとおり得られた各タイヤトレッド用ゴム組成物について、JIS K6300−1:2013に準じて、100℃におけるムーニー粘度(ML1+4)を測定した。
・ムーニー粘度の評価結果
ムーニー粘度の評価結果を標準例のムーニー粘度を100とする指数にして、第1表の「加工性」欄に示した。
・加工性の評価基準
ムーニー粘度の指数が小さいほど粘度が低く、加工性に優れることを意味する。
(Workability)
-Measurement of Mooney Viscosity The Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) at 100 ° C. was measured for each tire tread rubber composition obtained as described above according to JIS K6300-1: 2013.
-Evaluation result of Mooney viscosity The evaluation result of Mooney viscosity is shown in the "Workability" column of Table 1 as an index with the Mooney viscosity of the standard example as 100.
-Evaluation criteria for workability The smaller the index of Mooney viscosity, the lower the viscosity and the better the workability.

(引張破断強度)
・引張試験
上記のとおり作製された各加硫ゴムシートから、JIS K6251:2010に準拠して、ダンベル状3号形試験片を打ち抜いた。上記各試験片を用いて、室温(23℃)、引張速度500mm/分の条件下で引張試験を行って、各試験片の引張破断強度を測定した。
・引張破断強度の評価結果
得られた引張破断強度の結果を標準例の値を100とする指数にして、第1表の「引張破断強度」欄に示した。
・引張破断強度の評価基準
本発明において、引張破断強度の結果(指数)が100以上であれば、引張破断強度に優れるものとする。
「引張破断強度」の指数が大きいほど引張破断強度が高いことを意味する。引張破断強度が高いほど、タイヤにしたときの耐摩耗性が優れるので好ましい。
(Tensile breaking strength)
-Tensile test A dumbbell-shaped No. 3 test piece was punched out from each vulcanized rubber sheet prepared as described above in accordance with JIS K6251: 2010. Using each of the above test pieces, a tensile test was conducted under the conditions of room temperature (23 ° C.) and a tensile speed of 500 mm / min, and the tensile breaking strength of each test piece was measured.
-Evaluation result of tensile breaking strength The obtained tensile breaking strength result is shown in the "Tensile breaking strength" column of Table 1 as an index with the value of the standard example as 100.
-Evaluation Criteria for Tensile Breaking Strength In the present invention, if the result (index) of the tensile breaking strength is 100 or more, the tensile breaking strength is considered to be excellent.
The larger the index of "tensile breaking strength", the higher the tensile breaking strength. The higher the tensile breaking strength, the better the wear resistance when the tire is made, which is preferable.

(転がり性能)
・tanδ(60℃)の測定
JIS K6394:2007に準じて、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所社製)を用いて、伸張変形歪率10%±2%、振動数20Hz、温度60℃の条件で、上記のとおり作製した各加硫ゴムシートのtanδ(60℃)を測定した。
・tanδ(60℃)の評価結果
tanδ(60℃)の評価結果を標準例のtanδ(60℃)を100とする指数にして、第1表の「転がり性能」欄に示した。
・tanδ(60℃)の評価基準
tanδ(60℃)の指数が小さいほうが、転がり性能(低転がり抵抗性)に優れることを意味する。上記指数が小さいほど転がり性能により優れる。
(Rolling performance)
-Measurement of tan δ (60 ° C.) According to JIS K6394: 2007, using a viscoelastic spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), conditions of stretch deformation strain rate of 10% ± 2%, frequency of 20 Hz, and temperature of 60 ° C. Then, the tan δ (60 ° C.) of each vulcanized rubber sheet prepared as described above was measured.
-Evaluation result of tan δ (60 ° C.) The evaluation result of tan δ (60 ° C.) is shown in the “Rolling performance” column of Table 1 as an index with tan δ (60 ° C.) as 100 as an index.
-Evaluation criteria for tan δ (60 ° C) The smaller the index of tan δ (60 ° C), the better the rolling performance (low rolling resistance). The smaller the index, the better the rolling performance.

Figure 2021075641
Figure 2021075641

第1表に示した各成分の詳細は以下のとおりである。
・特定共役ジエン系ゴム1:上述のとおり製造した特定共役ジエン系ゴム1
The details of each component shown in Table 1 are as follows.
-Specific conjugated diene rubber 1: Specific conjugated diene rubber manufactured as described above 1

・共役ジエン系ゴム1:ブタジエンゴム。日本ゼオン社製 Nipol BR 1220。ガラス転移温度:−106℃。共役ジエン系ゴム1は上記共役ジエン系ゴム(y)に該当する。 -Conjugated diene rubber 1: butadiene rubber. Nippon Zeon Corporation Nipol BR 1220. Glass transition temperature: -106 ° C. The conjugated diene rubber 1 corresponds to the conjugated diene rubber (y).

・シリカ:Solvay社製 Zeosil 1165MP。CTAB吸着比表面積152m2/g -Silica: Zeosil 1165MP manufactured by Solvay. CTAB adsorption specific surface area 152 m 2 / g

・カーボンブラック:シーストKH N339(N2SA93m2/g、東海カーボン社製) -Carbon black: Seest KH N339 (N 2 SA93m 2 / g, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)

・ステアリン酸:千葉脂肪酸社製 工業ステアリン酸N
・亜鉛華:正同化学社製 酸化亜鉛3種
・老化防止剤:6PPD(フレキシス社製)
・ Stearic acid: Industrial stearic acid N manufactured by Chiba Fatty Acid Co., Ltd.
・ Zinc white: Zinc oxide 3 types manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd. ・ Anti-aging agent: 6PPD (manufactured by Flexis)

・シランカップリング剤:Si69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、エボニックデグサ社製) -Silane coupling agent: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, manufactured by Evonik Degussa)

・オイル(TDAE):エキストラクト4号S、シェルルブリカンツジャパン社製 ・ Oil (TDAE): Extract No. 4 S, manufactured by Shell Lubricants Japan

・非イオン性界面活性剤1:下記式(X)で表され、式中のbが20であり、a+cが80であり、a、cがそれぞれ2以上である化合物(非イオン性界面活性剤)。

Figure 2021075641
-Nonionic surfactant 1: A compound represented by the following formula (X), in which b is 20, a + c is 80, and a and c are 2 or more, respectively (nonionic surfactant). ).
Figure 2021075641

・非イオン性界面活性剤2:下記式(X)で表され、式中のbが40であり、a+cが60であり、a、cがそれぞれ2以上である化合物(非イオン性界面活性剤)。

Figure 2021075641
-Nonionic surfactant 2: A compound represented by the following formula (X), in which b is 40, a + c is 60, and a and c are 2 or more, respectively (nonionic surfactant). ).
Figure 2021075641

・非イオン性界面活性剤3(逆構造):下記式(I)で表される化合物。

Figure 2021075641
式(I)中、bは80であり、a+cは20であり、a、cがそれぞれ2以上である。 -Nonionic surfactant 3 (reverse structure): A compound represented by the following formula (I).
Figure 2021075641
In formula (I), b is 80, a + c is 20, and a and c are 2 or more, respectively.

・非イオン性界面活性剤4(ランダム型)(比較):商品名アデカポリエーテルPR−3007、ADEKA社製。両末端にヒドロキシ基を有する、直鎖状のポリオキシエチレンオキシプロピレンランダム共重合体。非イオン性界面活性剤4は、ポリオキシエチレンブロックおよびポリオキシプロピレンブロックを有する共重合体ではない。
・非イオン性界面活性剤5(PPOのみ)(比較):商品名アデカポリエーテルP−2000、ADEKA社製。両末端にヒドロキシ基を有する、直鎖状のポリオキシプロピレングリコール。非イオン性界面活性剤5は、ポリエチレンオキシブロックを有さない。
-Nonionic Surfactant 4 (Random Type) (Comparison): Trade Name Adeka Polyether PR-3007, manufactured by ADEKA Corporation. A linear polyoxyethylene oxypropylene random copolymer having hydroxy groups at both ends. The nonionic surfactant 4 is not a copolymer having a polyoxyethylene block and a polyoxypropylene block.
-Nonionic surfactant 5 (PPO only) (comparison): Trade name ADEKApolyether P-2000, manufactured by ADEKA. A linear polyoxypropylene glycol having hydroxy groups at both ends. The nonionic surfactant 5 does not have a polyethylene oxyblock.

・加硫促進剤1(CZ):大内新興化学工業社製 ノクセラCZ−G
・加硫促進剤2(DPG):大内新興化学工業社製 ノクセラーD
・硫黄:細井化学社製 油処理硫黄
-Vulcanization accelerator 1 (CZ): Noxera CZ-G manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
-Vulcanization accelerator 2 (DPG): Noxeller D manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
・ Sulfur: Oil-treated sulfur manufactured by Hosoi Chemical Co., Ltd.

第1表に示す結果から明らかなように、本発明の組成物は、優れた加工性、引張破断強度および転がり性能を示した。 As is clear from the results shown in Table 1, the compositions of the present invention exhibited excellent workability, tensile breaking strength and rolling performance.

一方、上記非イオン性界面活性剤を含有せず、代わりにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドのランダム型共重合体の非イオン性界面活性剤を含有する比較例1は、転がり性能の改善が不十分であり、標準例よりも引張破断強度が低かった。
上記非イオン性界面活性剤を含有せず、代わりに骨格がPPOのみである非イオン性界面活性剤を含有する比較例2は、加工性、転がり性能の改善が不十分であり、標準例よりも引張破断強度が低かった。
シランカップリング剤の含有量が所定の範囲より多い比較例3は、標準例よりも引張破断強度が低かった。
シランカップリング剤の含有量が所定の範囲より少ない比較例4は、加工性の改善が不十分であり、標準例よりも引張破断強度が低く、転がり性能が悪かった。
上記非イオン性界面活性剤を含有するがその含有量がシリカの含有量に対して15質量%を超える比較例5は、標準例よりも引張破断強度が不十分であった。
On the other hand, Comparative Example 1 which does not contain the above nonionic surfactant and instead contains a nonionic surfactant of a random copolymer of propylene oxide and ethylene oxide does not sufficiently improve the rolling performance. Yes, the tensile breaking strength was lower than that of the standard example.
Comparative Example 2 containing the nonionic surfactant which does not contain the nonionic surfactant and instead contains the nonionic surfactant whose skeleton is only PPO has insufficient improvement in processability and rolling performance, and is more than the standard example. The tensile breaking strength was also low.
Comparative Example 3 in which the content of the silane coupling agent was higher than the predetermined range had a lower tensile breaking strength than the standard example.
In Comparative Example 4 in which the content of the silane coupling agent was less than the predetermined range, the improvement in workability was insufficient, the tensile breaking strength was lower than that in the standard example, and the rolling performance was poor.
Comparative Example 5, which contained the nonionic surfactant but whose content exceeded 15% by mass with respect to the silica content, had insufficient tensile breaking strength as compared with the standard example.

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 sidewall part 3 tire tread part 4 carcass layer 5 bead core 6 bead filler 7 belt layer 8 rim cushion

Claims (6)

特定共役ジエン系ゴムを30質量%以上含む共役ジエン系ゴムと、
シリカと、
シランカップリング剤と、
ポリプロピレンオキシブロックおよびポリエチレンオキシブロックを含む非イオン性界面活性剤とを含有し、
前記シリカの含有量が、前記共役ジエン系ゴム100質量部に対して、30質量部以上であり、
前記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、3〜30質量%であり、
前記非イオン性界面活性剤の含有量が、前記シリカの含有量に対して、0.1〜15質量%であり、
前記特定共役ジエン系ゴムが、不活性溶媒中で、重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物を含む単量体を重合し、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を得る第1工程と、前記活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖に、下記一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンを、前記第1工程で使用した重合開始剤1モルに対して、前記ポリオルガノシロキサン中のシロキサン構造(−Si−O−)の繰り返し単位数換算で1モル以上の割合にて添加して反応させる第2工程と、前記第2工程で得られるポリオルガノシロキサンを反応させた共役ジエン系重合体鎖に、下記一般式(2)で表される化合物を反応させる第3工程とを備える共役ジエン系ゴムの製造方法により製造される共役ジエン系ゴムである、タイヤトレッド用ゴム組成物。
Figure 2021075641
一般式(1)中、R〜Rは、炭素数1〜6のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基であり、これらは互いに同一であっても相違していてもよい。
一般式(1)中、XおよびXは、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数1〜5のアルコキシ基、および、エポキシ基を含有する炭素数4〜12の基からなる群より選ばれるいずれかの基であり、これらは互いに同一であっても相違していてもよい。
一般式(1)中、Xは、炭素数1〜5のアルコキシ基、またはエポキシ基を含有する炭素数4〜12の基であり、複数あるXは、互いに同一であっても相違していてもよい。
一般式(1)中、Xは、2〜20のアルキレングリコールの繰返し単位を含有する基であり、Xが複数あるときは、それらは互いに同一であっても相違していてもよい。
一般式(1)中、mは3〜200の整数、nは0〜200の整数、kは0〜200の整数であり、m+n+kは3以上である。
Figure 2021075641
一般式(2)中、Rは、ヒドロカルビル基である。
一般式(2)中、Aは、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖とポリオルガノシロキサンとの反応により生成した反応残基と反応しうる基である。
一般式(2)中、Aは、窒素原子を含有する基である。
一般式(2)中、pは0〜2の整数、qは1〜3の整数、rは1〜3の整数、p+q+r=4である。
Conjugated diene rubber containing 30% by mass or more of specific conjugated diene rubber,
With silica
Silane coupling agent and
Contains polypropylene oxyblock and nonionic surfactants including polyethylene oxyblock,
The silica content is 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the conjugated diene rubber.
The content of the silane coupling agent is 3 to 30% by mass with respect to the content of the silica.
The content of the nonionic surfactant is 0.1 to 15% by mass with respect to the content of the silica.
In the first step, the specific conjugated diene-based rubber polymerizes a monomer containing a conjugated diene compound in an inert solvent using a polymerization initiator to obtain a conjugated diene-based polymer chain having an active terminal. The polyorganosiloxane represented by the following general formula (1) is added to the conjugated diene polymer chain having the active terminal with respect to 1 mol of the polymerization initiator used in the first step, in the polyorganosiloxane. The second step of adding and reacting the siloxane structure (-Si-O-) at a ratio of 1 mol or more in terms of the number of repeating units, and the conjugated diene-based weight obtained by reacting the polyorganosiloxane obtained in the second step. A rubber composition for tire tread, which is a conjugated diene-based rubber produced by a method for producing a conjugated diene-based rubber, which comprises a third step of reacting a coalesced chain with a compound represented by the following general formula (2).
Figure 2021075641
In the general formula (1), R 1 to R 8 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms or aryl groups having 6 to 12 carbon atoms, and these may be the same or different from each other.
In the general formula (1), X 1 and X 4 contain an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and an epoxy group. Any group selected from the group consisting of 4-12 groups, which may be the same or different from each other.
Formula (1), X 2 is a group having 4 to 12 carbon atoms containing alkoxy group or an epoxy group, of 1 to 5 carbon atoms, X 2 there are a plurality of even different and the same as each other May be.
In the general formula (1), X 3 is a group containing repeating units of 2 to 20 alkylene glycols, and when there are a plurality of X 3 , they may be the same or different from each other.
In the general formula (1), m is an integer of 3 to 200, n is an integer of 0 to 200, k is an integer of 0 to 200, and m + n + k is 3 or more.
Figure 2021075641
In the general formula (2), R 9 is a hydrocarbyl group.
In the general formula (2), A 1 is a group capable of reacting with a reaction residue generated by a reaction between a conjugated diene polymer chain having an active terminal and polyorganosiloxane.
In the general formula (2), A 2 is a group containing a nitrogen atom.
In the general formula (2), p is an integer of 0 to 2, q is an integer of 1 to 3, r is an integer of 1 to 3, and p + q + r = 4.
前記非イオン性界面活性剤は、前記非イオン性界面活性剤の全ての末端にヒドロキシ基有する、請求項1に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire tread according to claim 1, wherein the nonionic surfactant has a hydroxy group at all terminals of the nonionic surfactant. 前記非イオン性界面活性剤が、下記式(X)で表される化合物を含む、請求項1または2に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
Figure 2021075641
式(X)中、a、b、cはそれぞれ独立に2以上である。
The rubber composition for a tire tread according to claim 1 or 2, wherein the nonionic surfactant contains a compound represented by the following formula (X).
Figure 2021075641
In formula (X), a, b, and c are 2 or more independently.
前記シリカのCTAB吸着比表面積が、115〜300m2/gである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire tread according to any one of claims 1 to 3, wherein the silica has a CTAB adsorption specific surface area of 115 to 300 m 2 / g. 前記特定共役ジエン系ゴムが、
イソプレン単量体単位80〜100質量%および芳香族ビニル単量体単位0〜20質量%を含む重合体ブロック(A)と、
1,3−ブタジエン単量体単位50〜100質量%および芳香族ビニル単量体単位0〜50質量%を含む重合体ブロック(B)とが一続きにして形成された構造を有する、請求項1〜4のいずれか1項にタイヤトレッド用ゴム組成物。
The specific conjugated diene rubber
A polymer block (A) containing 80 to 100% by mass of an isoprene monomer unit and 0 to 20% by mass of an aromatic vinyl monomer unit, and
The claim has a structure in which a polymer block (B) containing 50 to 100% by mass of a 1,3-butadiene monomer unit and 0 to 50% by mass of an aromatic vinyl monomer unit is formed in succession. A rubber composition for a tire tread according to any one of 1 to 4.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造されたタイヤトレッド部を備える、空気入りタイヤ。 A pneumatic tire comprising a tire tread portion manufactured by using the rubber composition for tire tread according to any one of claims 1 to 5.
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