JP2022017836A - Tire rubber composition and tire - Google Patents

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JP2022017836A
JP2022017836A JP2020120633A JP2020120633A JP2022017836A JP 2022017836 A JP2022017836 A JP 2022017836A JP 2020120633 A JP2020120633 A JP 2020120633A JP 2020120633 A JP2020120633 A JP 2020120633A JP 2022017836 A JP2022017836 A JP 2022017836A
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rubber
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styrene
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貴浩 河地
Takahiro Kawachi
健太郎 中村
Kentaro Nakamura
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

To provide a tire rubber composition that can improve the general performances of fuel economy and chipping resistance at high speed and provide a tire.SOLUTION: A tire rubber composition contains a rubber component including isoprene rubber, butadiene rubber and styrene-butadiene rubber, silica, and a silane coupling agent. The silane coupling agent contains an organic silicon compound including alkoxysilyl groups and sulfur atoms, where, carbon atoms connecting the alkoxysilyl groups and sulfur atoms are 6 or more in number.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物及びタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a tire and a tire.

近年、主にSUV(スポーツ・ユーティリティ・ビークル(多目的スポーツ車))、ピックアップ車輛は、北米市場のみならず、中近東、南アフリカ、アジア市場で人気があるモデルである。これらの地域では、車両は、不整地(荒れた路面)を高速度で長時間走行することが多いため、低燃費性能だけではなく、高速での耐チッピング性能に優れていることもタイヤに求められつつある。 In recent years, mainly SUVs (Sport Utility Vehicles) and pickup vehicles are popular models not only in the North American market but also in the Middle East, South Africa, and Asian markets. In these areas, vehicles often travel on rough terrain (rough roads) at high speeds for long periods of time, so tires are required to have not only low fuel consumption performance but also excellent chipping resistance at high speeds. It is being done.

本発明は、前記課題を解決し、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能を向上するタイヤ用ゴム組成物及びタイヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire and a tire which solves the above-mentioned problems and improves the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed.

本発明は、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム及びスチレンブタジエンゴムを含むゴム成分と、シリカと、シランカップリング剤とを含み、前記シランカップリング剤は、アルコキシシリル基及び硫黄原子を含み、かつアルコキシシリル基及び硫黄原子を連結する炭素原子の数が6個以上である有機珪素化合物を含むタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention contains a rubber component containing isoprene-based rubber, butadiene rubber and styrene-butadiene rubber, silica, and a silane coupling agent, wherein the silane coupling agent contains an alkoxysilyl group and a sulfur atom, and is alkoxysilyl. The present invention relates to a rubber composition for a tire containing an organic silicon compound having 6 or more carbon atoms connecting a group and a sulfur atom.

ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴムの含有量が50質量%未満であることが好ましい。 The content of isoprene-based rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably less than 50% by mass.

ゴム成分100質量%中のブタジエンゴムの含有量が50質量%未満であることが好ましい。 The content of butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably less than 50% by mass.

ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴムの含有量が80質量%未満であることが好ましい。 The content of styrene-butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably less than 80% by mass.

ゴム成分100質量部に対するシリカの含有量が50質量部を超えることが好ましい。 It is preferable that the content of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component exceeds 50 parts by mass.

平均一次粒子径18nm未満のシリカを含むことが好ましい。 It is preferable to contain silica having an average primary particle diameter of less than 18 nm.

更にカーボンブラックを含み、ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムの含有量、ゴム成分100質量部に対するシリカ及びカーボンブラックの含有量が、下記式(1)~(3)を満たすことが好ましい。
(1)イソプレン系ゴムの含有量<スチレンブタジエンゴムの含有量
(2)ブタジエンゴムの含有量<スチレンブタジエンゴムの含有量
(3)|イソプレン系ゴムの含有量-ブタジエンゴムの含有量|<|シリカの含有量-カーボンブラックの含有量|
Further, the content of isoprene-based rubber, styrene-butadiene rubber and butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component containing carbon black, and the content of silica and carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component are the following formulas (1) to (3). ) Is preferably satisfied.
(1) Isoprene-based rubber content <Styrene-butadiene rubber content (2) butadiene rubber content <Styrene-butadiene rubber content (3) | Isoprene-based rubber content-butadiene rubber content | Silica content-Carbon black content |

ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴム及びイソプレン系ゴムの含有量が下記式を満たすことが好ましい。
10質量%≦スチレンブタジエンゴムの含有量-イソプレン系ゴムの含有量≦70質量%
It is preferable that the content of styrene-butadiene rubber and isoprene-based rubber in 100% by mass of the rubber component satisfies the following formula.
10% by mass ≤ content of styrene-butadiene rubber-content of isoprene-based rubber ≤ 70% by mass

ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムの含有量が下記式を満たすことが好ましい。
1質量%≦スチレンブタジエンゴムの含有量-ブタジエンゴムの含有量≦50質量%
It is preferable that the content of styrene-butadiene rubber and butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component satisfies the following formula.
1% by mass ≤ content of styrene-butadiene rubber-content of butadiene rubber ≤ 50% by mass

ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴム及びブタジエンゴムの含有量が下記式を満たすことが好ましい。
5質量%≦|イソプレン系ゴムの含有量-ブタジエンゴムの含有量|≦50質量%
It is preferable that the content of isoprene-based rubber and butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component satisfies the following formula.
5% by mass ≤ | Isoprene-based rubber content-butadiene rubber content | ≤50% by mass

ゴム成分100質量部に対するシリカ及びカーボンブラックの含有量が下記式を満たすことが好ましい。
15質量部≦|シリカの含有量-カーボンブラックの含有量|≦80質量部
It is preferable that the contents of silica and carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component satisfy the following formula.
15 parts by mass ≤ | Silica content-Carbon black content | ≤ 80 parts by mass

平均一次粒子径18nm未満のシリカと、カーボンブラックとを含むことが好ましい。 It is preferable to contain silica having an average primary particle diameter of less than 18 nm and carbon black.

本発明はまた、前記ゴム組成物からなるタイヤ部材を有するタイヤに関する。 The present invention also relates to a tire having a tire member made of the rubber composition.

本発明によれば、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム及びスチレンブタジエンゴムを含むゴム成分と、シリカと、シランカップリング剤とを含み、前記シランカップリング剤は、アルコキシシリル基及び硫黄原子を含み、かつアルコキシシリル基及び硫黄原子を連結する炭素原子の数が6個以上である有機珪素化合物を含むタイヤ用ゴム組成物であるので、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能を向上できる。 According to the present invention, a rubber component containing isoprene-based rubber, butadiene rubber and styrene-butadiene rubber, silica and a silane coupling agent are contained, and the silane coupling agent contains an alkoxysilyl group and a sulfur atom, and Since the rubber composition for a tire contains an organic silicon compound in which the number of carbon atoms connecting the alkoxysilyl group and the sulfur atom is 6 or more, it is possible to improve the overall performance of low fuel consumption performance and chipping resistance at high speed.

本発明は、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム及びスチレンブタジエンゴムを含むゴム成分と、シリカと、シランカップリング剤とを含み、前記シランカップリング剤は、アルコキシシリル基及び硫黄原子を含み、かつアルコキシシリル基及び硫黄原子を連結する炭素原子の数が6個以上である有機珪素化合物を含むタイヤ用ゴム組成物である。前記ゴム組成物は、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能を向上できる。 The present invention contains a rubber component containing isoprene-based rubber, butadiene rubber and styrene-butadiene rubber, silica, and a silane coupling agent, wherein the silane coupling agent contains an alkoxysilyl group and a sulfur atom, and is alkoxysilyl. A rubber composition for a tire containing an organic silicon compound having 6 or more carbon atoms connecting a group and a sulfur atom. The rubber composition can improve the overall performance of low fuel consumption performance and chipping resistance at high speed.

前述の作用効果が得られる理由は必ずしも明らかではないが、以下のメカニズムにより奏するものと推察される。
ゴム組成物のカットや欠けの問題に対し、フィラーを高充填(ゴム成分100質量部に対して60質量部以上など)にし、補強性を高めることが有効となるが、ゴムが発熱しやすくなるという背反する問題がある。また、ゴム成分をイソプレン系ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムの3種混合にすることで、異なる硬さの相がミクロに混在することになり、衝撃や亀裂が伝わりにくくなるため、補強性と相まって、更にカットや欠けが生じにくくなる。低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能を向上するためには、シリカやゴムの均一性が重要になると考えられ、シリカの分散が不均一になると応力の集中によって、発熱が高まり、ゴムのカット、欠けが起きやすくなると考えられる。これに対し、シランカップリング剤としてアルコキシシリル基及び硫黄原子を含み、かつアルコキシシリル基及び硫黄原子を連結する炭素原子の数が6個以上である有機珪素化合物、すなわち、長鎖シランカップリング剤を用いることで、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムの3成分中にシリカが均一に分散させることが可能となり、応力の集中を抑制し、発熱性が低減することで、高速での耐チッピング性能だけでなく、低燃費性能も改善されると考えられる。従って、前記ゴム組成物により、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が顕著に改善されると推察される。
The reason why the above-mentioned effects are obtained is not always clear, but it is presumed that the effects are achieved by the following mechanism.
For the problem of cutting or chipping of the rubber composition, it is effective to fill it with a high filler (60 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component) to improve the reinforcing property, but the rubber tends to generate heat. There is a contradictory problem. In addition, by mixing three types of rubber components, isoprene-based rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber, phases with different hardness will be mixed microscopically, making it difficult for impact and cracks to be transmitted, resulting in reinforcing properties. Coupled with this, cutting and chipping are less likely to occur. In order to improve the overall performance of low fuel consumption performance and chipping resistance at high speed, it is considered that the uniformity of silica and rubber is important, and if the dispersion of silica becomes non-uniform, heat generation increases due to stress concentration. It is thought that the rubber is likely to be cut or chipped. On the other hand, an organic silicon compound containing an alkoxysilyl group and a sulfur atom as a silane coupling agent and having 6 or more carbon atoms connecting the alkoxysilyl group and the sulfur atom, that is, a long-chain silane coupling agent. By using, silica can be uniformly dispersed in the three components of isoprene-based rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber, and stress concentration is suppressed and heat generation is reduced, resulting in high-speed resistance. It is thought that not only chipping performance but also low fuel consumption performance will be improved. Therefore, it is presumed that the rubber composition significantly improves the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed.

(ゴム成分)
ゴム組成物は、ゴム成分として、イソプレン系ゴムとスチレンブタジエンゴム(SBR)とブタジエンゴム(BR)とを含む。
(Rubber component)
The rubber composition contains isoprene-based rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), and butadiene rubber (BR) as rubber components.

イソプレン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、改質NR、変性NR、変性IR等が挙げられる。NRとしては、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20等、ゴム工業において一般的なものを使用できる。IRとしては、特に限定されず、例えば、IR2200等、ゴム工業において一般的なものを使用できる。改質NRとしては、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(UPNR)等、変性NRとしては、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素添加天然ゴム(HNR)、グラフト化天然ゴム等、変性IRとしては、エポキシ化イソプレンゴム、水素添加イソプレンゴム、グラフト化イソプレンゴム等、が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the isoprene-based rubber include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), modified NR, modified NR, modified IR and the like. As the NR, for example, SIR20, RSS # 3, TSR20 and the like, which are common in the rubber industry, can be used. The IR is not particularly limited, and for example, IR2200 or the like, which is common in the rubber industry, can be used. Modified NR includes deproteinized natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber (UPNR), etc., and modified NR includes epoxidized natural rubber (ENR), hydrogenated natural rubber (HNR), grafted natural rubber, etc. Examples of the modified IR include epoxidized isoprene rubber, hydrogenated isoprene rubber, grafted isoprene rubber, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

ゴム組成物がイソプレン系ゴムを含む場合、ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴムの含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは7質量%以上である。上限は、好ましくは50質量%未満、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下、特に好ましくは15質量%以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 When the rubber composition contains isoprene-based rubber, the content of isoprene-based rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 7% by mass or more. .. The upper limit is preferably less than 50% by mass, more preferably 30% by mass or less, still more preferably 20% by mass or less, and particularly preferably 15% by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

SBRとしては特に限定されず、例えば、乳化重合SBR(E-SBR)、溶液重合SBR(S-SBR)等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The SBR is not particularly limited, and for example, emulsion polymerization SBR (E-SBR), solution polymerization SBR (S-SBR), and the like, which are common in the tire industry, can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

SBRの重量平均分子量(Mw)は、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、好ましくは20万以上、より好ましくは60万以上、更に好ましくは70万以上、特に好ましくは75万以上である。上限は特に限定されないが、好ましくは150万以下、より好ましくは130万以下、更に好ましくは110万以下、特に好ましくは100万以下である。 The weight average molecular weight (Mw) of SBR is preferably 200,000 or more, more preferably 600,000 or more, still more preferably 700,000 or more, and particularly preferably 700,000 or more, from the viewpoint of overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed. It is over 750,000. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 1.5 million or less, more preferably 1.3 million or less, still more preferably 1.1 million or less, and particularly preferably 1 million or less.

SBRのスチレン含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは33質量%以上、特に好ましくは35質量%以上である。該スチレン含有量は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下、特に好ましくは43質量%以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 The styrene content of SBR is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 33% by mass or more, and particularly preferably 35% by mass or more. The styrene content is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, still more preferably 45% by mass or less, and particularly preferably 43% by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

SBRのビニル結合量は、好ましくは20モル%以上、より好ましくは30モル%以上、更に好ましくは33モル%以上、特に好ましくは35モル%以上である。該ビニル結合量は、好ましくは60モル%以下、より好ましくは50モル%以下、更に好ましくは45モル%以下、特に好ましくは43モル%以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 The vinyl bond amount of SBR is preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, still more preferably 33 mol% or more, and particularly preferably 35 mol% or more. The vinyl bond amount is preferably 60 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, still more preferably 45 mol% or less, and particularly preferably 43 mol% or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

なお、本明細書において、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)(東ソー(株)製GPC-8000シリーズ、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M)による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めることができる。スチレン含有量は、H-NMR測定によって測定できる。ビニル結合量(1,2-結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。 In the present specification, the weight average molecular weight (Mw) is a gel permeation chromatograph (GPC) (GPC-8000 series manufactured by Tosoh Corporation, detector: differential refractometer, column: TSKGEL manufactured by Tosoh Corporation. It can be obtained by standard polystyrene conversion based on the measured value by SUPERMULTIPORE HZ-M). The styrene content can be measured by 1 1 H-NMR measurement. The vinyl bond amount (1,2-bonded butadiene unit amount) can be measured by infrared absorption spectrum analysis.

SBRとしては、油展スチレン-ブタジエン共重合体、非油展スチレン-ブタジエン共重合体のいずれも使用可能であるが、なかでも、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、油展スチレン-ブタジエン共重合体を好適に使用できる。 As the SBR, either an oil-extended styrene-butadiene copolymer or a non-oil-extended styrene-butadiene copolymer can be used, but among them, from the viewpoint of overall performance of low fuel consumption performance and chipping resistance at high speed. , Oil-extended styrene-butadiene copolymer can be preferably used.

油展スチレン-ブタジエン共重合体は、スチレン-ブタジエン共重合体に対して伸展油を用いて油展したものである。このように、予め伸展油によって油展した油展スチレン-ブタジエン共重合体を含有することにより、ゴム組成物の配合時に油を混練した配合ゴムと比較して、ゴム成分中の伸展油及びフィラーの分散性を向上できる。 The oil-extended styrene-butadiene copolymer is obtained by oil-expanding a styrene-butadiene copolymer using a stretched oil. As described above, by containing the oil-expanded styrene-butadiene copolymer previously oil-expanded with the stretched oil, the stretched oil and the filler in the rubber component are compared with the compounded rubber in which the oil is kneaded at the time of compounding the rubber composition. Dispersibility can be improved.

油展スチレン-ブタジエン共重合体は、分岐構造を導入したものが好ましい。分岐構造が導入されたスチレン-ブタジエン共重合体としては、例えば、その重合体末端がエポキシ化合物、ハロゲン含有ケイ素化合物、及びアルコキシシラン化合物からなる群より選択される少なくとも1種の多官能性カップリング剤で変性されているものや、少量の分岐剤の存在下で重合したものを挙げることができる。これらの中でも、その重合体末端が多官能性カップリング剤で変性されているものが好ましい。 The oil-extended styrene-butadiene copolymer preferably has a branched structure introduced therein. The styrene-butadiene copolymer into which the branched structure is introduced is, for example, at least one polyfunctional coupling selected from the group consisting of an epoxy compound, a halogen-containing silicon compound, and an alkoxysilane compound at the polymer terminal. Examples thereof include those modified with an agent and those polymerized in the presence of a small amount of branching agent. Among these, those in which the polymer terminal is modified with a polyfunctional coupling agent are preferable.

スチレン-ブタジエン共重合体は、例えば、重合開始剤を用いて、スチレンとブタジエンを共重合させて調製できる。重合開始剤としては、リチウム系開始剤が好ましい。リチウム系開始剤としては、有機リチウム化合物が好ましい。有機リチウム化合物としては、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム等のアルキルリチウム;1,4-ジリチウムブタン等のアルキレンジリチウム;フェニルリチウム、スチルベンリチウム、ジイソプロペニルベンゼンリチウム、ブチルリチウム等のアルキルリチウムとジビニルベンゼン等の反応物等の芳香族炭化水素リチウム;リチウムナフタレン等の多核炭化水素リチウム;アミノリチウム、トリブチルスズリチウム等を挙げることができる。 The styrene-butadiene copolymer can be prepared by copolymerizing styrene and butadiene using, for example, a polymerization initiator. As the polymerization initiator, a lithium-based initiator is preferable. As the lithium-based initiator, an organic lithium compound is preferable. Examples of the organic lithium compound include alkyllithiums such as n-butyllithium, sec-butyllithium and t-butyllithium; alkylenedithiums such as 1,4-dilithiumbutane; phenyllithium, stillbenlithium and diisopropenylbenzenelithium. Examples thereof include alkyllithium such as butyllithium and aromatic hydrocarbon lithium such as a reactant such as divinylbenzene; lithium polynuclear hydrocarbon such as lithium naphthalene; aminolithium, tributyltin lithium and the like.

重合の際には、必要に応じて、共重合時のスチレンランダム化剤として、またビニル結合量の調節剤として、エーテル化合物又はアミン等を用いることができる。エーテル化合物又はアミン等としては、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチルアミン、ピリジン、N-メチルモルホリン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン等が挙げられる。また、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、リノレイン酸カリウム、安息香酸カリウム、フタール酸カリウム、テトラデシルベンゼンスルホン酸カリウム等の活性剤も同様の目的で使用できる。 At the time of polymerization, if necessary, an ether compound, an amine or the like can be used as a styrene randomizing agent at the time of copolymerization and as an agent for adjusting the vinyl bond amount. Examples of the ether compound or amine include dimethoxybenzene, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylamine, pyridine, N-methylmorpholine, N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine and dipiperidino. Etan and the like can be mentioned. Further, activators such as potassium dodecylbenzenesulfonate, potassium linoleate, potassium benzoate, potassium futalate, and potassium tetradecylbenzenesulfonate can also be used for the same purpose.

重合溶媒としては、n-ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、ベンゼン等を用いることができる。重合方式は、バッチ重合方式、連続重合方式のいずれでもよいが、前述の各種特性を有するスチレン-ブタジエン共重合体が好適に得られるという観点から、連続重合方式を用いることが好ましい。重合条件として、重合温度は、通常、0~130℃であり、好ましくは10~100℃である。重合時間は、通常、5分~24時間であり、好ましくは10分~10時間である。重合溶媒中の単量体濃度(単量体の合計/(単量体の合計+重合溶媒))は、通常、5~50質量%であり、好ましくは10~35質量%である。 As the polymerization solvent, n-hexane, cyclohexane, heptane, benzene and the like can be used. The polymerization method may be either a batch polymerization method or a continuous polymerization method, but it is preferable to use the continuous polymerization method from the viewpoint that a styrene-butadiene copolymer having the above-mentioned various characteristics can be preferably obtained. As the polymerization condition, the polymerization temperature is usually 0 to 130 ° C., preferably 10 to 100 ° C. The polymerization time is usually 5 minutes to 24 hours, preferably 10 minutes to 10 hours. The monomer concentration in the polymerization solvent (total of monomers / (total of monomers + polymerization solvent)) is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 35% by mass.

なお、一般にリチウム系開始剤を用いた場合、スチレンの重合反応速度とブタジエンの重合反応速度は異なる。また、それぞれの重合反応速度は重合温度や単量体濃度の影響を受ける。そのため、単純な反応を行うと、重合温度が高まる反応後半において、重合温度の影響及びスチレン単量体の濃度が高いことにより、スチレンが多く反応して、スチレン長連鎖が多く発生し、スチレン長連鎖の含有割合が増加してしまう場合がある。そこで、スチレン単連鎖及びスチレン長連鎖の含有割合を適切な値とするための方法として、重合温度を、スチレン及びブタジエンの反応速度が同値となるところで制御する方法や、反応前のブタジエン仕込み量を減らした状態で反応を開始することにより、重合初期のスチレン取り込み量を上げ、次に減らした量のブタジエンを連続的に導入する方法等がある。 Generally, when a lithium-based initiator is used, the polymerization reaction rate of styrene and the polymerization reaction rate of butadiene are different. In addition, each polymerization reaction rate is affected by the polymerization temperature and the monomer concentration. Therefore, when a simple reaction is carried out, in the latter half of the reaction in which the polymerization temperature rises, a large amount of styrene reacts due to the influence of the polymerization temperature and the high concentration of the styrene monomer, and many styrene long chains are generated, resulting in a large number of styrene long chains. The content ratio of the chain may increase. Therefore, as a method for adjusting the content ratios of the styrene single chain and the styrene long chain to appropriate values, a method of controlling the polymerization temperature at a place where the reaction rates of styrene and butadiene become the same value, and a method of charging butadiene before the reaction are used. There is a method of increasing the amount of styrene taken up at the initial stage of polymerization by starting the reaction in a reduced state, and then continuously introducing the reduced amount of butadiene.

スチレン-ブタジエン共重合体に分岐構造を導入する具体的な方法として、多官能性カップリング剤によって変性する場合、回分重合法や連続重合法によって得られるリチウム活性末端を有する活性重合体を、四塩化ケイ素等のハロゲン含有ケイ素化合物、アルコキシシラン化合物、アルコキシシランサルファイド化合物、(ポリ)エポキシ化合物、尿素化合物、アミド化合物、イミド化合物、チオカルボニル化合物、ラクタム化合物、エステル化合物、及びケトン化合物からなる群より選択される少なくとも1種の多官能性カップリング剤と反応させる方法を挙げることができる。これらの中でも、四塩化ケイ素等のハロゲン含有ケイ素化合物、アルコキシシラン化合物、アルコキシシランサルファイド化合物、(ポリ)エポキシ化合物が好ましく、ハロゲン含有ケイ素化合物、アルコキシシラン化合物、(ポリ)エポキシ化合物が更に好ましい。また、少量の分岐剤の存在下で重合する場合、分岐剤の具体例としては、ジビニルベンゼンを挙げることができる。導入量は、スチレン-ブタジエン共重合体100質量%に対し、10質量%以下とすることが好ましい。 As a specific method for introducing a branched structure into the styrene-butadiene copolymer, when modified with a polyfunctional coupling agent, an active polymer having a lithium active terminal obtained by a batch polymerization method or a continuous polymerization method can be used. From the group consisting of halogen-containing silicon compounds such as silicon chloride, alkoxysilane compounds, alkoxysilane sulfide compounds, (poly) epoxy compounds, urea compounds, amide compounds, imide compounds, thiocarbonyl compounds, lactam compounds, ester compounds, and ketone compounds. A method of reacting with at least one selected polyfunctional coupling agent can be mentioned. Among these, halogen-containing silicon compounds such as silicon tetrachloride, alkoxysilane compounds, alkoxysilane sulfide compounds, and (poly) epoxy compounds are preferable, and halogen-containing silicon compounds, alkoxysilane compounds, and (poly) epoxy compounds are even more preferable. Further, in the case of polymerization in the presence of a small amount of branching agent, specific examples of the branching agent include divinylbenzene. The introduction amount is preferably 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the styrene-butadiene copolymer.

スチレン-ブタジエン共重合体の油展に用いる伸展油としては、例えば、ナフテン系、パラフィン系、芳香族油展系等が挙げられる。油展の方法としては、例えば、重合終了後、伸展油を加え、従来公知の方法により脱溶媒及び乾燥する方法等が挙げられる。 Examples of the spreading oil used for oil spreading of the styrene-butadiene copolymer include naphthenic, paraffinic, aromatic oil spreading and the like. Examples of the oil spreading method include a method in which spreading oil is added after the completion of polymerization, and the solvent is removed and dried by a conventionally known method.

伸展油の使用量は、スチレン-ブタジエン共重合体100質量部に対し、5~50質量部が好ましく、10~40質量部がより好ましい。 The amount of the spreading oil used is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the styrene-butadiene copolymer.

SBRは、非変性SBRでもよいし、変性SBRでもよい。また、SBRは、水素添加スチレンブタジエン共重合体(水添SBR)も使用可能である。 The SBR may be a non-modified SBR or a modified SBR. Further, as the SBR, a hydrogenated styrene-butadiene copolymer (hydrogenated SBR) can also be used.

変性SBRとしては、シリカ等の充填剤と相互作用する官能基を有するSBRであればよく、例えば、SBRの少なくとも一方の末端を、上記官能基を有する化合物(変性剤)で変性された末端変性SBR(末端に上記官能基を有する末端変性SBR)や、主鎖に上記官能基を有する主鎖変性SBRや、主鎖及び末端に上記官能基を有する主鎖末端変性SBR(例えば、主鎖に上記官能基を有し、少なくとも一方の末端を上記変性剤で変性された主鎖末端変性SBR)や、分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性(カップリング)され、水酸基やエポキシ基が導入された末端変性SBR等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The modified SBR may be any SBR having a functional group that interacts with a filler such as silica. For example, at least one end of the SBR is modified with a compound having the above functional group (modifying agent). SBR (end-modified SBR having the above functional group at the end), main chain-modified SBR having the above-mentioned functional group in the main chain, and main chain-end-modified SBR having the above-mentioned functional group at the main chain and the end (for example, to the main chain) Main chain terminal modified SBR having the above functional group and having at least one end modified with the above modifying agent) or a polyfunctional compound having two or more epoxy groups in the molecule, which is modified (coupled) and has a hydroxyl group. And end-modified SBR into which an epoxy group has been introduced. These may be used alone or in combination of two or more.

上記官能基としては、例えば、アミノ基、アミド基、シリル基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基、水酸基、オキシ基、エポキシ基等が挙げられる。なお、これらの官能基は、置換基を有していてもよい。なかでも、アミノ基(好ましくはアミノ基が有する水素原子が炭素数1~6のアルキル基に置換されたアミノ基)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~6のアルコキシ基)、アルコキシシリル基(好ましくは炭素数1~6のアルコキシシリル基)、アミド基が好ましい。 Examples of the functional group include an amino group, an amide group, a silyl group, an alkoxysilyl group, an isocyanate group, an imino group, an imidazole group, a urea group, an ether group, a carbonyl group, an oxycarbonyl group, a mercapto group, a sulfide group and a disulfide. Examples thereof include a group, a sulfonyl group, a sulfinyl group, a thiocarbonyl group, an ammonium group, an imide group, a hydrazo group, an azo group, a diazo group, a carboxyl group, a nitrile group, a pyridyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, an oxy group and an epoxy group. .. In addition, these functional groups may have a substituent. Among them, an amino group (preferably an amino group in which the hydrogen atom of the amino group is replaced with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), an alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms), and an alkoxysilyl group (preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms). An alkoxysilyl group) having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and an amide group is preferable.

SBRとしては、例えば、住友化学(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等により製造・販売されているSBRを使用することができる。 As the SBR, for example, SBR manufactured and sold by Sumitomo Chemical Co., Ltd., JSR Co., Ltd., Asahi Kasei Co., Ltd., Nippon Zeon Co., Ltd., etc. can be used.

ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは25質量%以上、より好ましくは35質量%以上、更に好ましくは45質量%以上、特に好ましくは50質量%以上である。上限は、好ましくは80質量%未満、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは65質量%以下、特に好ましくは60質量%以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 Regarding the content of SBR in 100% by mass of the rubber component, the content of SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 25% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, still more preferably 45% by mass or more, particularly. It is preferably 50% by mass or more. The upper limit is preferably less than 80% by mass, more preferably 70% by mass or less, still more preferably 65% by mass or less, and particularly preferably 60% by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

BRは特に限定されず、例えば、高シス含量のハイシスBR、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR、希土類系触媒を用いて合成したBR(希土類BR)等を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、BRは、シス含量が90質量%以上のハイシスBRを含むことが好ましい。該シス含量は、95質量%以上がより好ましい。なお、シス含量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。 The BR is not particularly limited, and for example, a high cis BR having a high cis content, a BR containing syndiotactic polybutadiene crystals, a BR synthesized using a rare earth catalyst, and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, the BR preferably contains a high cis BR having a cis content of 90% by mass or more. The cis content is more preferably 95% by mass or more. The cis content can be measured by infrared absorption spectrum analysis.

また、BRは、非変性BRでもよいし、変性BRでもよい。変性BRとしては、変性SBRと同様の官能基が導入された変性BRが挙げられる。また、BRは、水素添加ブタジエン重合体(水添BR)も使用可能である。 Further, the BR may be a non-modified BR or a modified BR. Examples of the modified BR include modified BR into which a functional group similar to that of modified SBR has been introduced. Further, as BR, a hydrogenated butadiene polymer (hydrogenated BR) can also be used.

BRとしては、例えば、宇部興産(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等の製品を使用できる。 As the BR, for example, products such as Ube Industries, Ltd., JSR Corporation, Asahi Kasei Corporation, and Nippon Zeon Corporation can be used.

ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上である。上限は、好ましくは50質量%未満、より好ましくは45質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 The content of BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more. The upper limit is preferably less than 50% by mass, more preferably 45% by mass or less, still more preferably 40% by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

イソプレン系ゴム、SBR、BR以外に使用可能なゴム成分としては、例えば、他のジエン系ゴムを使用できる。他のジエン系ゴムとしては、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)などが挙げられる。また、ブチル系ゴム、フッ素ゴムなども挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 As the rubber component that can be used in addition to the isoprene-based rubber, SBR, and BR, for example, other diene-based rubber can be used. Examples of other diene-based rubbers include styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile butadiene rubber (NBR). Further, butyl rubber, fluororubber and the like can also be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

(シリカ)
前記ゴム組成物には、充填材としてシリカが配合される。使用可能なシリカとしては、乾式法シリカ(無水シリカ)、湿式法シリカ(含水シリカ)などが挙げられる。なかでも、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。市販品としては、デグッサ社、ローディア社、東ソー・シリカ(株)、ソルベイジャパン(株)、(株)トクヤマ等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(silica)
Silica is blended in the rubber composition as a filler. Examples of the silica that can be used include dry silica (anhydrous silica) and wet silica (hydrous silica). Of these, wet silica is preferable because it has a large number of silanol groups. As commercially available products, products such as Degussa, Rhodia, Tosoh Silica Co., Ltd., Solvay Japan Co., Ltd., and Tokuyama Corporation can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは150m/g以上、更に好ましくは160m/g以上、特に好ましくは180m/g以上であり、210m/g以上でもよい。シリカのNSAの上限は特に限定されないが、好ましくは600m/g以下、より好ましくは350m/g以下、更に好ましくは260m/g以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。
なお、シリカのNSAは、ASTM D3037-93に準じてBET法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 150 m 2 / g or more, still more preferably 160 m 2 / g or more, and particularly preferably 180 m 2 / g or more. It may be 210 m 2 / g or more. The upper limit of N 2 SA of silica is not particularly limited, but is preferably 600 m 2 / g or less, more preferably 350 m 2 / g or less, and further preferably 260 m 2 / g or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.
The N 2 SA of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-93.

シリカの平均一次粒子径は、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、好ましくは25nm未満、より好ましくは18nm未満、更に好ましくは16nm以下、特に好ましくは15nm以下である。該平均一次粒子径の下限は特に限定されないが、好ましくは3nm以上、より好ましくは5nm以上、更に好ましくは7nm以上である。特に、平均一次粒子径18nm未満のシリカ、カーボンブラックを併用することで、顕著に効果が得られる傾向がある。なお、平均一次粒子径は、透過型又は走査型電子顕微鏡により観察し、視野内に観察されたシリカの一次粒子を400個以上測定し、その平均により求めることができる。 The average primary particle size of silica is preferably less than 25 nm, more preferably less than 18 nm, still more preferably 16 nm or less, and particularly preferably 15 nm or less, from the viewpoint of overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed. The lower limit of the average primary particle diameter is not particularly limited, but is preferably 3 nm or more, more preferably 5 nm or more, and further preferably 7 nm or more. In particular, there is a tendency that a remarkable effect can be obtained by using silica and carbon black having an average primary particle diameter of less than 18 nm in combination. The average primary particle diameter can be determined by observing with a transmission type or scanning electron microscope, measuring 400 or more primary particles of silica observed in the visual field, and averaging them.

前記ゴム組成物において、シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは50質量部を超え、更に好ましくは60質量部以上、特に好ましくは65質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは120質量部以下、更に好ましくは100質量部以下、特に好ましくは90質量部以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 In the rubber composition, the content of silica is preferably 30 parts by mass or more, more preferably more than 50 parts by mass, still more preferably 60 parts by mass or more, and particularly preferably 65 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is more than a part. The upper limit of the content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 120 parts by mass or less, still more preferably 100 parts by mass or less, and particularly preferably 90 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

(シランカップリング剤)
前記ゴム組成物に使用されるシランカップリング剤は、アルコキシシリル基及び硫黄原子を含み、かつアルコキシシリル基及び硫黄原子を連結する炭素原子の数が6個以上である有機珪素化合物を含むものである。このような有機珪素化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。前記有機珪素化合物のなかでも、下記平均組成式(I)で表される有機珪素化合物が好ましい。

Figure 2022017836000001
(式中、xは、硫黄原子の平均個数を表し、3.5以上である。mは、6以上の整数を表す。R~Rは、同一若しくは異なって炭素数1~6のアルキル基又はアルコキシ基を表し、R~Rの少なくとも1つ及びR~Rの少なくとも1つが前記アルコキシ基である。なお、R~Rは、前記アルキル基又は前記アルコキシ基が結合した環構造を形成したものでもよい。) (Silane coupling agent)
The silane coupling agent used in the rubber composition contains an organosilicon compound containing an alkoxysilyl group and a sulfur atom and having 6 or more carbon atoms connecting the alkoxysilyl group and the sulfur atom. Such an organic silicon compound may be used alone or in combination of two or more. Among the organic silicon compounds, the organic silicon compound represented by the following average composition formula (I) is preferable.
Figure 2022017836000001
(In the formula, x represents the average number of sulfur atoms and is 3.5 or more. M represents an integer of 6 or more. R 1 to R 6 are alkyl having 1 to 6 carbon atoms which are the same or different. Representing a group or an alkoxy group, at least one of R 1 to R 3 and at least one of R 4 to R 6 are the alkoxy groups. In R 1 to R 6 , the alkyl group or the alkoxy group is bonded. It may be a ring structure formed.)

xは、前記有機珪素化合物の硫黄原子の平均個数を表す。xは、3.5以上12以下が好ましい。ここで、硫黄原子の平均個数、珪素原子の個数は、蛍光X線により組成物中の硫黄量、珪素量を測定しそれぞれの分子量より換算した値である。 x represents the average number of sulfur atoms of the organic silicon compound. x is preferably 3.5 or more and 12 or less. Here, the average number of sulfur atoms and the number of silicon atoms are values obtained by measuring the amount of sulfur and the amount of silicon in the composition by fluorescent X-rays and converting them from their respective molecular weights.

mは、6以上の整数を表し、好ましくは6以上14以下である。 m represents an integer of 6 or more, preferably 6 or more and 14 or less.

アルキル基(R~R)の炭素数に関し、好ましくは炭素数1以上5以下である。アルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等が挙げられる。 The number of carbon atoms of the alkyl group (R 1 to R 6 ) is preferably 1 or more and 5 or less. The alkyl group may be linear, branched or cyclic. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group and the like.

アルコキシ基(R~R)は、好ましくは炭素数1以上5以下である。アルコキシ基中の炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基等が挙げられる。 The alkoxy group (R 1 to R 6 ) preferably has 1 or more and 5 or less carbon atoms. The hydrocarbon group in the alkoxy group may be linear, branched or cyclic. Specific examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group and the like.

~Rの少なくとも1つ及びR~Rの少なくとも1つが炭素数1~6のアルコキシ基であり、好ましくは、R~R、R~Rのそれぞれ2つ以上が炭素数1~6のアルコキシ基である。 At least one of R 1 to R 3 and at least one of R 4 to R 6 are alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, and preferably two or more of each of R 1 to R 3 and R 4 to R 6 are present. It is an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.

なお、R~Rは、炭素数1~6のアルキル基、アルコキシ基が結合した環構造を形成したものでもよい。例えば、(i)Rがエトキシ基、Rがメチル基が結合した環構造、(ii)Rがエチル基、Rがメチル基が結合した環構造、を形成する場合、それぞれ、R及びRで「-O-C-CH-」、「-C-CH-」という2価の基が形成され、Siに結合した構造が挙げられる。 In addition, R 1 to R 6 may form a ring structure in which an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkoxy group are bonded. For example, when (i) R 1 forms a ring structure in which an ethoxy group and R 2 are bonded to a methyl group, and (ii) R 1 forms a ring structure in which an ethyl group and R 2 are bonded to a methyl group, respectively. A structure in which a divalent group "-OC 2 H 4-CH 2-" and "-C 2 H 4 - CH 2- " are formed in 1 and R 2 and bonded to Si can be mentioned.

前記有機珪素化合物は、例えば、特開2018-65954号公報に記載の製造方法で調製できる。具体的には、特開2018-65954号公報に記載の式(I-1)のハロゲン基含有有機珪素化合物、及びNaSで表される無水硫化ソーダ、更に必要により硫黄を反応させることにより、前記有機珪素化合物を製造することが可能である。上記反応を行う際、スルフィド鎖の調整のため、硫黄の添加は任意であり、所望の平均組成式(I)の化合物となるように、平均組成式(I-1)の化合物と無水硫化ソーダと必要により硫黄との配合量から決定すればよい。例えば、平均組成式(I)の化合物のxを3.5にしたい場合、無水硫化ソーダ1.0molと、硫黄2.5molと、式(I-1)の化合物2.0molとを反応させればよい。 The organic silicon compound can be prepared, for example, by the production method described in JP-A-2018-65954. Specifically, by reacting the halogen group-containing organic silicon compound of the formula (I-1) described in JP-A - 2018-65954, anhydrous sodium sulfide represented by Na 2S, and if necessary, sulfur. , The organic silicon compound can be produced. When performing the above reaction, the addition of sulfur is optional for the adjustment of the sulfide chain, and the compound of the average composition formula (I-1) and the anhydrous sodium sulfide are obtained so as to obtain the desired compound of the average composition formula (I). And if necessary, it may be determined from the blending amount with sulfur. For example, when it is desired to set x of the compound of the average composition formula (I) to 3.5, react 1.0 mol of anhydrous sodium sulfide, 2.5 mol of sulfur, and 2.0 mol of the compound of the formula (I-1). Just do it.

そして、前記のとおり、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能を向上するためには、シリカやゴムの均一性が重要になるが、シランカップリング剤としてアルコキシシリル基及び硫黄原子を含み、かつアルコキシシリル基及び硫黄原子を連結する炭素原子の数が6個以上である有機珪素化合物、すなわち、長鎖シランカップリング剤を用いると、化合物中のアルコキシ基がシリカ表面の水酸基と反応することで、シリカ表面を疎水化し、かつ該化合物の炭素鎖が長いことに起因して従来のシランカップリング剤よりも疎水化の影響が大きくなるため、シリカの分散性が顕著に向上する。そのため、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムの3成分中にシリカが均一に分散し、応力の集中を抑制し、発熱性が低減することで、高速での耐チッピング性能だけでなく、低燃費性能も改善される。従って、このような長鎖シランカップリング剤を用いることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能を顕著に改善できる。 As described above, the uniformity of silica and rubber is important for improving the overall performance of low fuel consumption performance and chipping resistance at high speed, but alkoxysilyl groups and sulfur atoms are used as silane coupling agents. When an organic silicon compound containing an alkoxysilyl group and a sulfur atom having 6 or more carbon atoms, that is, a long-chain silane coupling agent is used, the alkoxy group in the compound reacts with the hydroxyl group on the silica surface. By doing so, the surface of the silica is made hydrophobic, and the influence of the hydrophobicity becomes larger than that of the conventional silane coupling agent due to the long carbon chain of the compound, so that the dispersibility of the silica is remarkably improved. Therefore, silica is uniformly dispersed in the three components of isoprene-based rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber, suppressing stress concentration and reducing heat generation, resulting in not only high-speed chipping resistance but also low chipping resistance. Fuel performance is also improved. Therefore, by using such a long-chain silane coupling agent, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed can be remarkably improved.

前記ゴム組成物において、前記有機珪素化合物の含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上、特に好ましくは7質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは50質量部、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下、特に好ましくは10質量部以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。なお、前記平均組成式(I)で表される有機珪素化合物の含有量も同様の範囲が望ましい。 In the rubber composition, the content of the organic silicon compound is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, still more preferably 5 parts by mass or more, particularly preferably 5 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of silica. Is 7 parts by mass or more. The upper limit of the content is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, still more preferably 15 parts by mass or less, and particularly preferably 10 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved. It is desirable that the content of the organic silicon compound represented by the average composition formula (I) is in the same range.

前記ゴム組成物は、アルコキシシリル基及び硫黄原子を含み、かつアルコキシシリル基及び硫黄原子を連結する炭素原子の数が6個以上である有機珪素化合物以外の他のシランカップリング剤を含んでもよい。
他のシランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)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、2-トリエトキシシリルエチル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3-トリ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、などのスルフィド系、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン、Momentive社製のNXT、NXT-Zなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、などのグリシドキシ系、3-ニトロプロピルトリメトキシシラン、3-ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられる。市販品としては、デグッサ社、Momentive社、信越シリコーン(株)、東京化成工業(株)、アヅマックス(株)、東レ・ダウコーニング(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The rubber composition may contain a silane coupling agent other than an organic silicon compound containing an alkoxysilyl group and a sulfur atom and having 6 or more carbon atoms connecting the alkoxysilyl group and the sulfur atom. ..
The other silane coupling agent is not particularly limited, and is, for example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, and bis (4-triethoxysilylbutyl) tetra. Sulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, Bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxy) Cyrilethyl) disulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, Sulfides such as 3-triethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, Momentive's NXT, mercaptos such as NXT-Z, vinyltriethoxysilane, Vinyl type such as vinyltrimethoxysilane, amino type such as 3-aminopropyltriethoxysilane and 3-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, etc. Examples thereof include glycidoxy-based, nitro-based such as 3-nitropropyltrimethoxysilane and 3-nitropropyltriethoxysilane, and chloro-based such as 3-chloropropyltrimethoxysilane and 3-chloropropyltriethoxysilane. As commercially available products, products such as Degussa, Momentive, Shinetsu Silicone Co., Ltd., Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Azumax Co., Ltd., Toray Dow Corning Co., Ltd. and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

前記ゴム組成物において、シランカップリング剤の含有量(前記有機珪素化合物、他のシランカップリング剤の総量)は、シリカ100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上、特に好ましくは7質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは50質量部、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下、特に好ましくは10質量部以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 In the rubber composition, the content of the silane coupling agent (total amount of the organic silicon compound and other silane coupling agents) is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.1 part by mass with respect to 100 parts by mass of silica. It is 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and particularly preferably 7 parts by mass or more. The upper limit of the content is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, still more preferably 15 parts by mass or less, and particularly preferably 10 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

(他の充填材)
シリカ以外の他の充填材としては特に限定されず、ゴム分野で公知の材料を使用でき、例えば、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレイ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、マイカなどの無機フィラー等が挙げられる。なかでも、カーボンブラックが好ましい。
(Other fillers)
The filler other than silica is not particularly limited, and materials known in the rubber field can be used, and inorganic fillers such as carbon black, calcium carbonate, talc, alumina, clay, aluminum hydroxide, aluminum oxide, and mica can be used. And so on. Of these, carbon black is preferable.

前記ゴム組成物において、充填材の含有量(充填材の合計含有量)は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは50質量部以上、より好ましくは70質量部以上、更に好ましくは80質量部以上、特に好ましくは90質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは200質量部以下、より好ましくは150質量部以下、更に好ましくは130質量部以下、特に好ましくは110質量部以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 In the rubber composition, the content of the filler (total content of the filler) is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 70 parts by mass or more, still more preferably 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The amount is 90 parts or more, particularly preferably 90 parts by mass or more. The upper limit of the content is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less, still more preferably 130 parts by mass or less, and particularly preferably 110 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

ゴム組成物において、充填材100質量%中のシリカ含有率は、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、50質量%以上が好ましく、65質量%以上が好ましく、70質量%以上が更に好ましく、75質量%以上が特に好ましい。上限は特に限定されないが、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、85質量%以下が更に好ましい。 In the rubber composition, the silica content in 100% by mass of the filler is preferably 50% by mass or more, preferably 65% by mass or more, and 70% by mass from the viewpoint of overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed. % Or more is more preferable, and 75% by mass or more is particularly preferable. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and further preferably 85% by mass or less.

前記ゴム組成物に使用可能なカーボンブラックとしては、特に限定されないが、N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550、N762等が挙げられる。市販品としては、旭カーボン(株)、キャボットジャパン(株)、東海カーボン(株)、三菱ケミカル(株)、ライオン(株)、新日化カーボン(株)、コロンビアカーボン社等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The carbon black that can be used in the rubber composition is not particularly limited, and examples thereof include N134, N110, N220, N234, N219, N339, N330, N326, N351, N550, and N762. As commercial products, products such as Asahi Carbon Co., Ltd., Cabot Japan Co., Ltd., Tokai Carbon Co., Ltd., Mitsubishi Chemical Corporation, Lion Corporation, Shin Nikka Carbon Co., Ltd., Columbia Carbon Co., Ltd. are used. can. These may be used alone or in combination of two or more.

カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、50m/g以上が好ましく、100m/g以上がより好ましく、120m/g以上が更に好ましく、135m/g以上が特に好ましくい。また、上記NSAは、250m/g以下が好ましく、200m/g以下がより好ましく、160m/g以下が更に好ましく、150m/g以下が特に好ましい。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。
なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K6217-2:2001によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more, further preferably 120 m 2 / g or more, and particularly preferably 135 m 2 / g or more. The N 2 SA is preferably 250 m 2 / g or less, more preferably 200 m 2 / g or less, further preferably 160 m 2 / g or less, and particularly preferably 150 m 2 / g or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.
The nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is determined by JIS K6217-2: 2001.

前記ゴム組成物において、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは15質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは80質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは35質量部以下、特に好ましくは25質量部以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 In the rubber composition, the content of carbon black is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and further preferably 15 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The upper limit of the content is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, still more preferably 35 parts by mass or less, and particularly preferably 25 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

ゴム組成物は、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴムの含有量(質量%)、スチレンブタジエンゴムの含有量(質量%)、ブタジエンゴムの含有量(質量%)が、下記式(1)、(2)を満たすことが望ましい。
(1)イソプレン系ゴムの含有量<スチレンブタジエンゴムの含有量
(2)ブタジエンゴムの含有量<スチレンブタジエンゴムの含有量
The rubber composition contains isoprene-based rubber (% by mass) and styrene-butadiene rubber (% by mass) in 100% by mass of the rubber component from the viewpoint of overall performance of low fuel consumption and chipping resistance at high speed. It is desirable that the content (% by mass) of the butadiene rubber satisfies the following formulas (1) and (2).
(1) Content of isoprene-based rubber <Content of styrene-butadiene rubber (2) Content of butadiene rubber <Content of styrene-butadiene rubber

ゴム組成物は、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴムの含有量(質量%)、イソプレン系ゴムの含有量(質量%)が、下記式を満たすことが望ましい。
10質量%≦スチレンブタジエンゴムの含有量-イソプレン系ゴムの含有量≦70質量%
スチレンブタジエンゴムの含有量-イソプレン系ゴムの含有量は、15質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、40質量%以上が更に好ましい。上限は、60質量%以下が好ましく、55質量%以下がより好ましく、50質量%以下が更に好ましい。
The rubber composition contains styrene-butadiene rubber (mass%) and isoprene-based rubber (% by mass) in 100% by mass of the rubber component from the viewpoint of overall performance of low fuel consumption and chipping resistance at high speed. However, it is desirable to satisfy the following formula.
10% by mass ≤ content of styrene-butadiene rubber-content of isoprene-based rubber ≤ 70% by mass
Content of styrene-butadiene rubber-The content of isoprene-based rubber is preferably 15% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more. The upper limit is preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less.

ゴム組成物は、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴムの含有量(質量%)、ブタジエンゴムの含有量(質量%)が、下記式を満たすことが望ましい。
1質量%≦スチレンブタジエンゴムの含有量-ブタジエンゴムの含有量≦50質量%
スチレンブタジエンゴムの含有量-ブタジエンゴムの含有量は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上が更に好ましい。上限は、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下が更に好ましい。
The rubber composition has a styrene-butadiene rubber content (mass%) and a butadiene rubber content (mass%) in 100% by mass of the rubber component from the viewpoint of overall performance of low fuel consumption performance and high-speed chipping resistance. , It is desirable to satisfy the following formula.
1% by mass ≤ content of styrene-butadiene rubber-content of butadiene rubber ≤ 50% by mass
Content of styrene-butadiene rubber-The content of butadiene rubber is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more. The upper limit is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, still more preferably 25% by mass or less.

ゴム組成物は、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴムの含有量(質量%)及びブタジエンゴムの含有量(質量%)、ゴム成分100質量部に対するシリカの含有量(質量部)及びカーボンブラックの含有量(質量部)が、下記式(3)を満たすことが望ましい。
(3)|イソプレン系ゴムの含有量-ブタジエンゴムの含有量|<|シリカの含有量-カーボンブラックの含有量|
From the viewpoint of overall performance of low fuel consumption performance and chipping resistance at high speed, the rubber composition has an isoprene-based rubber content (mass%) and a butadiene rubber content (mass%) in 100% by mass of the rubber component. It is desirable that the content of silica (parts by mass) and the content of carbon black (parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the rubber component satisfy the following formula (3).
(3) | Isoprene-based rubber content-butadiene rubber content | << | Silica content-Carbon black content |

ゴム組成物は、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴムの含有量(質量%)及びブタジエンゴムの含有量(質量%)が、下記式を満たすことが望ましい。
5質量%≦|イソプレン系ゴムの含有量-ブタジエンゴムの含有量|≦50質量%
|イソプレン系ゴムの含有量-ブタジエンゴムの含有量|は、15質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、22質量%以上が更に好ましい。上限は、40質量%以下が好ましく、35質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましい。なお、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、イソプレン系ゴムの含有量<ブタジエンゴムの含有量が望ましい。
The rubber composition has an isoprene-based rubber content (mass%) and a butadiene rubber content (mass%) in 100% by mass of the rubber component from the viewpoint of overall performance of low fuel consumption performance and high-speed chipping resistance. , It is desirable to satisfy the following formula.
5% by mass ≤ | Isoprene-based rubber content-butadiene rubber content | ≤50% by mass
| Content of isoprene-based rubber-Content of butadiene rubber | is preferably 15% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 22% by mass or more. The upper limit is preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less. From the viewpoint of overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed, it is desirable that the content of isoprene-based rubber <the content of butadiene rubber.

ゴム組成物は、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、ゴム成分100質量部に対するシリカの含有量(質量部)及びカーボンブラックの含有量(質量部)が、下記式を満たすことが望ましい。
15質量部≦|シリカの含有量-カーボンブラックの含有量|≦80質量部
|シリカの含有量-カーボンブラックの含有量|は、25質量部以上が好ましく、35質量部以上がより好ましく、40質量部以上が更に好ましい。上限は、70質量部以下が好ましく、60質量部以下がより好ましく、55質量部以下が更に好ましい。なお、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の観点から、カーボンブラックの含有量<シリカの含有量が望ましい。
From the viewpoint of overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed, the rubber composition has the following formulas for the silica content (mass part) and carbon black content (mass part) with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is desirable to meet.
15 parts by mass ≤ | silica content-carbon black content | ≤80 parts by mass | silica content-carbon black content | is preferably 25 parts by mass or more, more preferably 35 parts by mass or more, and 40. More than parts by mass is more preferable. The upper limit is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, and further preferably 55 parts by mass or less. From the viewpoint of overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed, carbon black content <silica content is desirable.

(可塑剤)
前記ゴム組成物には、可塑剤を配合してもよい。可塑剤とは、ゴム成分に可塑性を付与する材料であり、例えば、液体可塑剤(常温(25℃)で液体状態の可塑剤)、樹脂(常温(常温(25℃)で固体状態の樹脂)等が挙げられる。
(Plasticizer)
A plasticizer may be added to the rubber composition. A plasticizer is a material that imparts plasticity to a rubber component, and is, for example, a liquid plasticizer (a plasticizer in a liquid state at room temperature (25 ° C.)) or a resin (a resin in a solid state at room temperature (normal temperature (25 ° C.))). And so on.

前記ゴム組成物において、可塑剤の含有量(可塑剤の総量)は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは12質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、特に好ましくは20質量部以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 In the rubber composition, the content of the plasticizer (total amount of the plasticizer) is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, still more preferably 12 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Is. The upper limit of the content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

前記ゴム組成物に使用可能な液体可塑剤(常温(25℃)で液体状態の可塑剤)としては特に限定されず、オイル、液状ポリマー(液状樹脂、液状ジエン系ポリマー、液状ファルネセン系ポリマーなど)などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The liquid plasticizer (plasticizer in a liquid state at room temperature (25 ° C.)) that can be used in the rubber composition is not particularly limited, and is an oil or a liquid polymer (liquid resin, liquid diene polymer, liquid farnesene polymer, etc.). And so on. These may be used alone or in combination of two or more.

ゴム組成物において、液体可塑剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは12質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、特に好ましくは20質量部以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 In the rubber composition, the content of the liquid plasticizer is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and further preferably 12 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The upper limit of the content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油、又はその混合物が挙げられる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。植物油としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。市販品としては、出光興産(株)、三共油化工業(株)、(株)ジャパンエナジー、オリソイ社、H&R社、豊国製油(株)、昭和シェル石油(株)、富士興産(株)、日清オイリオグループ(株)等の製品を使用できる。なかでも、プロセスオイル(パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル等)、植物油が好ましい。 Examples of the oil include process oils, vegetable oils, or mixtures thereof. As the process oil, for example, a paraffin-based process oil, an aroma-based process oil, a naphthenic process oil, or the like can be used. Vegetable oils include castor oil, cottonseed oil, linseed oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, rosin, pine oil, pineapple, tall oil, corn oil, rice oil, beni flower oil, sesame oil, and olive oil. , Sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, jojoba oil, macadamia nut oil, tung oil and the like. Commercial products include Idemitsu Kosan Co., Ltd., Sankyo Yuka Kogyo Co., Ltd., Japan Energy Co., Ltd., Orisoi Co., Ltd., H & R Co., Ltd., Toyokuni Seiyu Co., Ltd., Showa Shell Sekiyu Co., Ltd., Fuji Kosan Co., Ltd., Products such as Nisshin Oillio Group Co., Ltd. can be used. Of these, process oils (paraffin-based process oils, aroma-based process oils, naphthen-based process oils, etc.) and vegetable oils are preferable.

ゴム組成物において、オイルの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは12質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、特に好ましくは20質量部以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。
なお、オイルの含有量には、油展オイルに含まれるオイルも含まれる。
In the rubber composition, the oil content is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and further preferably 12 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The upper limit of the content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.
The oil content also includes the oil contained in the oil spread oil.

液状樹脂としては、25℃で液体状態のテルペン系樹脂(テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂を含む)、ロジン樹脂、スチレン系樹脂、C5系樹脂、C9系樹脂、C5/C9系樹脂、ジシクロペンタジエン(DCPD)樹脂、クマロンインデン系樹脂(クマロン、インデン単体樹脂を含む)、フェノール樹脂、オレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。また、これらの水素添加物も使用可能である。 The liquid resin includes terpene resin (including terpene phenol resin and aromatic modified terpene resin), rosin resin, styrene resin, C5 resin, C9 resin, C5 / C9 resin, and di, which are in a liquid state at 25 ° C. Cyclopentadiene (DCPD) resin, kumaron inden resin (including kumaron and inden simple resin), phenol resin, olefin resin, polyurethane resin, acrylic resin and the like can be mentioned. In addition, these hydrogenated additives can also be used.

ゴム組成物において、液状樹脂の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは12質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、特に好ましくは20質量部以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 In the rubber composition, the content of the liquid resin is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and further preferably 12 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The upper limit of the content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

液状ジエン系ポリマーとしては、25℃で液体状態の液状スチレンブタジエン共重合体(液状SBR)、液状ブタジエン重合体(液状BR)、液状イソプレン重合体(液状IR)、液状スチレンイソプレン共重合体(液状SIR)、液状スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体(液状SBSブロックポリマー)、液状スチレンイソプレンスチレンブロック共重合体(液状SISブロックポリマー)、液状ファルネセン重合体、液状ファルネセンブタジエン共重合体等が挙げられる。これらは、末端や主鎖が極性基で変性されていても構わない。また、これらの水素添加物も使用可能である。 Examples of the liquid diene polymer include a liquid styrene butadiene copolymer (liquid SBR), a liquid butadiene polymer (liquid BR), a liquid isoprene polymer (liquid IR), and a liquid styrene isoprene copolymer (liquid) in a liquid state at 25 ° C. SIR), liquid styrene butadiene styrene block copolymer (liquid SBS block polymer), liquid styrene isoprene styrene block copolymer (liquid SIS block polymer), liquid farnesene polymer, liquid farnesene butadiene copolymer and the like. .. These may have the terminal or main chain denatured with a polar group. In addition, these hydrogenated additives can also be used.

ゴム組成物において、液状ジエン系ポリマーの含有量は、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは12質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、特に好ましくは20質量部以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 In the rubber composition, the content of the liquid diene polymer is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and further preferably 12 parts by mass or more. The upper limit of the content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

液状ファルネセン系ポリマーとは、ファルネセンを重合することで得られる重合体であり、ファルネセンに基づく構成単位を有する。ファルネセンには、α-ファルネセン((3E,7E)-3,7,11-トリメチル-1,3,6,10-ドデカテトラエン)やβ-ファルネセン(7,11-ジメチル-3-メチレン-1,6,10-ドデカトリエン)などの異性体が存在するが、以下の構造を有する(E)-β-ファルネセンが好ましい。

Figure 2022017836000002
The liquid farnesene-based polymer is a polymer obtained by polymerizing farnesene, and has a structural unit based on farnesene. Farnesene includes α-farnesene ((3E, 7E) -3,7,11-trimethyl-1,3,6,10-dodecatetraene) and β-farnesene (7,11-dimethyl-3-methylene-1). , 6,10-Dodecatorien) and the like are present, but (E) -β-farnesene having the following structure is preferable.
Figure 2022017836000002

液状ファルネセン系ポリマーは、ファルネセンの単独重合体(ファルネセン単独重合体)でも、ファルネセンとビニルモノマーとの共重合体(ファルネセン-ビニルモノマー共重合体)でもよい。 The liquid farnesene-based polymer may be a homopolymer of farnesene (farnesene homopolymer) or a copolymer of farnesene and a vinyl monomer (farnesene-vinyl monomer copolymer).

ビニルモノマーとしては、スチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、α-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、2,4-ジイソプロピルスチレン、4-tert-ブチルスチレン、5-t-ブチル-2-メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、tert-ブトキシスチレン、ビニルベンジルジメチルアミン、(4-ビニルベンジル)ジメチルアミノエチルエーテル、N,N-ジメチルアミノエチルスチレン、N,N-ジメチルアミノメチルスチレン、2-エチルスチレン、3-エチルスチレン、4-エチルスチレン、2-t-ブチルスチレン、3-t-ブチルスチレン、4-t-ブチルスチレン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、ビニルトルエン、ビニルピリジン、ジフェニルエチレン、3級アミノ基含有ジフェニルエチレンなどの芳香族ビニル化合物や、ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエン化合物などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。なかでも、ブタジエンが好ましい。すなわち、ファルネセン-ビニルモノマー共重合体としては、ファルネセンとブタジエンとの共重合体(ファルネセン-ブタジエン共重合体)が好ましい。 Examples of vinyl monomers include styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, α-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,4-diisopropylstyrene, 4-tert-butylstyrene, 5-. t-butyl-2-methylstyrene, vinylethylbenzene, divinylbenzene, trivinylbenzene, divinylnaphthalene, tert-butoxystyrene, vinylbenzyldimethylamine, (4-vinylbenzyl) dimethylaminoethyl ether, N, N-dimethylaminoethyl Styrene, N, N-dimethylaminomethyl styrene, 2-ethyl styrene, 3-ethyl styrene, 4-ethyl styrene, 2-t-butyl styrene, 3-t-butyl styrene, 4-t-butyl styrene, vinyl xylene, Examples thereof include aromatic vinyl compounds such as vinylnaphthalene, vinyltoluene, vinylpyridine, diphenylethylene, tertiary amino group-containing diphenylethylene, and conjugated diene compounds such as butadiene and isoprene. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, butadiene is preferable. That is, as the farnesene-vinyl monomer copolymer, a copolymer of farnesene and butadiene (farnesene-butadiene copolymer) is preferable.

ファルネセン-ビニルモノマー共重合体において、ファルネセンとビニルモノマーとの質量基準の共重合比(ファルネセン/ビニルモノマー)は、40/60~90/10が好ましい。 In the farnesene-vinyl monomer copolymer, the mass-based copolymerization ratio (farnesene / vinyl monomer) of farnesene and the vinyl monomer is preferably 40/60 to 90/10.

液状ファルネセン系ポリマーは、重量平均分子量(Mw)が3000~30万のものを好適に使用できる。液状ファルネセン系ポリマーのMwは、好ましくは8000以上、より好ましくは10000以上であり、また、好ましくは10万以下、より好ましくは6万以下、更に好ましくは5万以下である。 As the liquid farnesene-based polymer, one having a weight average molecular weight (Mw) of 3,000 to 300,000 can be preferably used. The Mw of the liquid farnesene polymer is preferably 8,000 or more, more preferably 10,000 or more, and preferably 100,000 or less, more preferably 60,000 or less, still more preferably 50,000 or less.

ゴム組成物において、液状ファルネセン系ポリマーの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは12質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、特に好ましくは20質量部以下である。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。 In the rubber composition, the content of the liquid farnesene polymer is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and further preferably 12 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The upper limit of the content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved.

前記ゴム組成物に使用可能な上記樹脂(常温(25℃)で固体状態の樹脂)としては、例えば、常温(25℃)で固体状態の芳香族ビニル重合体、クマロンインデン樹脂、クマロン樹脂、インデン樹脂、フェノール樹脂、ロジン樹脂、石油樹脂、テルペン系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。また、樹脂は、水添されていてもよい。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能の耐久性の観点から、芳香族ビニル重合体、石油樹脂、テルペン系樹脂が好ましい。 Examples of the resin (resin in a solid state at room temperature (25 ° C.)) that can be used in the rubber composition include aromatic vinyl polymers in a solid state at room temperature (25 ° C.), kumaron inden resin, and kumaron resin. Examples thereof include inden resin, phenol resin, rosin resin, petroleum resin, terpene resin, and acrylic resin. Further, the resin may be hydrogenated. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, aromatic vinyl polymers, petroleum resins, and terpene-based resins are preferable from the viewpoint of durability of the total performance of low fuel consumption performance and high-speed chipping resistance.

前記ゴム組成物が上記樹脂(常温(25℃)で固体状態の樹脂)を含有する場合、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、特に好ましくは20質量部以下であり、10質量部以下でもよい。上記範囲内にすることで、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が向上する傾向がある。なお、芳香族ビニル重合体、石油樹脂、テルペン系樹脂の含有量も同様の範囲が好ましい。 When the rubber composition contains the resin (resin in a solid state at room temperature (25 ° C.)), the content thereof is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More than parts, more preferably 5 parts by mass or more. The upper limit of the content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, further preferably 30 parts by mass or less, particularly preferably 20 parts by mass or less, and may be 10 parts by mass or less. Within the above range, the overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed tends to be improved. The contents of the aromatic vinyl polymer, petroleum resin, and terpene resin are preferably in the same range.

上記樹脂の軟化点は、60℃以上が好ましく、70℃以上がより好ましく、80℃以上が更に好ましい。上限は、160℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましく、115℃以下が更に好ましい。上記範囲内にすることで、良好な低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能が得られる傾向がある。
なお、上記樹脂の軟化点は、JIS K6220-1:2001に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
The softening point of the resin is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and even more preferably 80 ° C. or higher. The upper limit is preferably 160 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower, and even more preferably 115 ° C. or lower. By keeping it within the above range, there is a tendency that good overall performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed can be obtained.
The softening point of the resin is the temperature at which the ball drops when the softening point defined in JIS K6220-1: 2001 is measured by a ring-ball type softening point measuring device.

上記芳香族ビニル重合体は、芳香族ビニルモノマーを構成単位として含むポリマーである。例えば、α-メチルスチレン及び/又はスチレンを重合して得られる樹脂が挙げられ、具体的には、スチレンの単独重合体(スチレン樹脂)、α-メチルスチレンの単独重合体(α-メチルスチレン樹脂)、α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体、スチレンと他のモノマーの共重合体などが挙げられる。 The aromatic vinyl polymer is a polymer containing an aromatic vinyl monomer as a constituent unit. For example, a resin obtained by polymerizing α-methylstyrene and / or styrene can be mentioned. Specifically, a homopolymer of styrene (styrene resin) and a homopolymer of α-methylstyrene (α-methylstyrene resin) can be mentioned. ), Polymers of α-methylstyrene and styrene, copolymers of styrene and other monomers, and the like.

上記クマロンインデン樹脂は、樹脂の骨格(主鎖)を構成する主なモノマー成分として、クマロン及びインデンを含む樹脂である。クマロン、インデン以外に骨格に含まれるモノマー成分としては、スチレン、α-メチルスチレン、メチルインデン、ビニルトルエンなどが挙げられる。 The kumaron indene resin is a resin containing kumaron and indene as main monomer components constituting the skeleton (main chain) of the resin. Examples of the monomer component contained in the skeleton other than kumaron and indene include styrene, α-methylstyrene, methylindene, vinyltoluene and the like.

上記クマロン樹脂は、樹脂の骨格(主鎖)を構成する主なモノマー成分として、クマロンを含む樹脂である。 The kumaron resin is a resin containing kumaron as a main monomer component constituting the skeleton (main chain) of the resin.

上記インデン樹脂は、樹脂の骨格(主鎖)を構成する主なモノマー成分として、インデンを含む樹脂である。 The indene resin is a resin containing indene as a main monomer component constituting the skeleton (main chain) of the resin.

上記フェノール樹脂としては、例えば、フェノールと、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラールなどのアルデヒド類とを酸又はアルカリ触媒で反応させることにより得られるポリマー等の公知のものを使用できる。なかでも、酸触媒で反応させることにより得られるもの(ノボラック型フェノール樹脂など)が好ましい。 As the phenol resin, for example, a known polymer such as a polymer obtained by reacting phenol with aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, and furfural with an acid or an alkali catalyst can be used. Among them, those obtained by reacting with an acid catalyst (novolak type phenol resin or the like) are preferable.

上記ロジン樹脂としては、天然ロジン、重合ロジン、変性ロジン、これらのエステル化合物、これらの水素添加物に代表されるロジン系樹脂等が挙げられる。 Examples of the rosin resin include natural rosins, polymerized rosins, modified rosins, ester compounds thereof, and rosin-based resins typified by hydrogen additives thereof.

上記石油樹脂としては、C5系樹脂、C9系樹脂、C5/C9系樹脂、ジシクロペンタジエン(DCPD)樹脂、これらの水素添加物などが挙げられる。 Examples of the petroleum resin include C5 resin, C9 resin, C5 / C9 resin, dicyclopentadiene (DCPD) resin, hydrogenated substances thereof and the like.

上記テルペン系樹脂は、テルペンを構成単位として含むポリマーであり、例えば、テルペン化合物を重合して得られるポリテルペン樹脂、テルペン化合物と芳香族化合物とを重合して得られる芳香族変性テルペン樹脂などが挙げられる。また、これらの水素添加物も使用できる。 The terpene-based resin is a polymer containing terpene as a constituent unit, and examples thereof include a polyterpene resin obtained by polymerizing a terpene compound, an aromatic-modified terpene resin obtained by polymerizing a terpene compound and an aromatic compound, and the like. Be done. In addition, these hydrogenated additives can also be used.

上記ポリテルペン樹脂は、テルペン化合物を重合して得られる樹脂である。該テルペン化合物は、(Cの組成で表される炭化水素及びその含酸素誘導体で、モノテルペン(C1016)、セスキテルペン(C1524)、ジテルペン(C2032)などに分類されるテルペンを基本骨格とする化合物であり、例えば、α-ピネン、β-ピネン、ジペンテン、リモネン、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α-フェランドレン、α-テルピネン、γ-テルピネン、テルピノレン、1,8-シネオール、1,4-シネオール、α-テルピネオール、β-テルピネオール、γ-テルピネオールなどが挙げられる。 The polyterpene resin is a resin obtained by polymerizing a terpene compound. The terpene compound is a hydrocarbon having a composition of (C 5 H 8 ) n and an oxygen-containing derivative thereof, and is a mono terpene (C 10 H 16 ), a sesqui terpene (C 15 H 24 ), and a diterpene (C 20 H). It is a compound having a terpene as a basic skeleton classified into 32 ) and the like. Examples thereof include terpinene, 1,8-cineole, 1,4-cineole, α-terpineol, β-terpineol, γ-terpineol and the like.

上記ポリテルペン樹脂としては、上述したテルペン化合物を原料とするピネン樹脂、リモネン樹脂、ジペンテン樹脂、ピネン/リモネン樹脂などが挙げられる。なかでも、ピネン樹脂が好ましい。ピネン樹脂は、通常、異性体の関係にあるα-ピネン及びβ-ピネンの両方を含んでいるが、含有する成分の違いにより、β-ピネンを主成分とするβ-ピネン樹脂と、α-ピネンを主成分とするα-ピネン樹脂とに分類される。 Examples of the polyterpene resin include pinene resin, limonene resin, dipentene resin, pinene / limonene resin and the like made from the above-mentioned terpene compound. Of these, pinene resin is preferable. The pinene resin usually contains both α-pinene and β-pinene having an isomer relationship, but due to the difference in the contained components, β-pinene resin containing β-pinene as a main component and α- It is classified as α-pinene resin containing pinene as the main component.

上記芳香族変性テルペン樹脂としては、上記テルペン化合物及びフェノール系化合物を原料とするテルペンフェノール樹脂や、上記テルペン化合物及びスチレン系化合物を原料とするテルペンスチレン樹脂などが挙げられる。また、上記テルペン化合物、フェノール系化合物及びスチレン系化合物を原料とするテルペンフェノールスチレン樹脂も使用できる。なお、フェノール系化合物としては、例えば、フェノール、ビスフェノールA、クレゾール、キシレノールなどが挙げられる。また、スチレン系化合物としては、スチレン、α-メチルスチレンなどが挙げられる。 Examples of the aromatic-modified terpene resin include terpene phenol resins made from the terpene compounds and phenolic compounds, and terpene styrene resins made from the terpene compounds and styrene compounds. Further, a terpene phenol styrene resin made from the above-mentioned terpene compound, phenol-based compound and styrene-based compound can also be used. Examples of the phenolic compound include phenol, bisphenol A, cresol, xylenol and the like. Moreover, styrene, α-methylstyrene and the like can be mentioned as a styrene compound.

上記アクリル系樹脂は、アクリル系モノマーを構成単位として含むポリマーである。例えば、カルボキシル基を有し、芳香族ビニルモノマー成分とアクリル系モノマー成分とを共重合して得られる、スチレンアクリル樹脂等のスチレンアクリル系樹脂などが挙げられる。なかでも、無溶剤型カルボキシル基含有スチレンアクリル系樹脂を好適に使用できる。 The acrylic resin is a polymer containing an acrylic monomer as a constituent unit. For example, a styrene acrylic resin such as a styrene acrylic resin which has a carboxyl group and is obtained by copolymerizing an aromatic vinyl monomer component and an acrylic monomer component can be mentioned. Among them, a solvent-free carboxyl group-containing styrene acrylic resin can be preferably used.

上記無溶剤型カルボキシル基含有スチレンアクリル系樹脂とは、副原料となる重合開始剤、連鎖移動剤、有機溶媒などを極力使用せずに、高温連続重合法(高温連続塊重合法)(米国特許第4,414,370号明細書、特開昭59-6207号公報、特公平5-58005号公報、特開平1-313522号公報、米国特許第5,010,166号明細書、東亜合成研究年報TREND2000第3号p42-45等に記載の方法)により合成された(メタ)アクリル系樹脂(重合体)である。なお、本明細書において、(メタ)アクリルは、メタクリル及びアクリルを意味する。 The solvent-free carboxyl group-containing styrene acrylic resin is a high-temperature continuous polymerization method (high-temperature continuous lump polymerization method) (US patent) without using polymerization initiators, chain transfer agents, organic solvents, etc. as auxiliary raw materials as much as possible. 4,414,370, JP-A-59-6207, JP-A-5-58805, JP-A 1-313522, US Pat. No. 5,010,166, Toa Synthetic Research It is a (meth) acrylic resin (polymer) synthesized by the method described in the annual report TREND2000 No. 3, p42-45 and the like. In addition, in this specification, (meth) acrylic means methacrylic and acrylic.

上記アクリル系樹脂を構成するアクリル系モノマー成分としては、例えば、(メタ)アクリル酸や、(メタ)アクリル酸エステル(2エチルヘキシルアクリレート等のアルキルエステル、アリールエステル、アラルキルエステルなど)、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド誘導体などの(メタ)アクリル酸誘導体が挙げられる。なお、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸の総称である。 Examples of the acrylic monomer component constituting the acrylic resin include (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester (alkyl ester such as 2 ethylhexyl acrylate, aryl ester, aralkyl ester, etc.), and (meth) acrylamide. , (Meta) acrylic acid derivatives such as (meth) acrylamide derivatives. In addition, (meth) acrylic acid is a general term for acrylic acid and methacrylic acid.

上記アクリル系樹脂を構成する芳香族ビニルモノマー成分としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ビニルが挙げられる。 Examples of the aromatic vinyl monomer component constituting the acrylic resin include aromatic vinyls such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, vinylnaphthalene, divinylbenzene, trivinylbenzene, and divinylnaphthalene.

また、上記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分として、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸誘導体、芳香族ビニルと共に、他のモノマー成分を使用してもよい。 Further, as the monomer component constituting the acrylic resin, other monomer components may be used together with (meth) acrylic acid, a (meth) acrylic acid derivative, and aromatic vinyl.

上記可塑剤としては、例えば、丸善石油化学(株)、住友ベークライト(株)、ヤスハラケミカル(株)、東ソー(株)、Rutgers Chemicals社、BASF社、アリゾナケミカル社、日塗化学(株)、(株)日本触媒、ENEOS(株)、荒川化学工業(株)、田岡化学工業等の製品を使用できる。 Examples of the plasticizer include Maruzen Petrochemical Co., Ltd., Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Yasuhara Chemical Co., Ltd., Toso Co., Ltd., Rutgers Chemicals Co., Ltd., BASF Co., Ltd., Arizona Chemical Co., Ltd., Nikko Chemical Co., Ltd., ( Products such as Nippon Shokubai Co., Ltd., ENEOS Co., Ltd., Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., and Taoka Chemical Industry Co., Ltd. can be used.

(他の材料)
前記ゴム組成物は、耐クラック性、耐オゾン性等の観点から、老化防止剤を含有することが好ましい。
(Other materials)
The rubber composition preferably contains an antiaging agent from the viewpoint of crack resistance, ozone resistance and the like.

老化防止剤としては特に限定されないが、フェニル-α-ナフチルアミン等のナフチルアミン系老化防止剤;オクチル化ジフェニルアミン、4,4’-ビス(α,α’-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系老化防止剤;N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジ-2-ナフチル-p-フェニレンジアミン等のp-フェニレンジアミン系老化防止剤;2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系老化防止剤;2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、スチレン化フェノール等のモノフェノール系老化防止剤;テトラキス-[メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等のビス、トリス、ポリフェノール系老化防止剤などが挙げられる。なかでも、p-フェニレンジアミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤が好ましく、N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリンの重合物がより好ましい。市販品としては、例えば、精工化学(株)、住友化学(株)、大内新興化学工業(株)、フレクシス社等の製品を使用できる。 The antiaging agent is not particularly limited, but is a naphthylamine-based antiaging agent such as phenyl-α-naphthylamine; a diphenylamine-based antiaging agent such as octylated diphenylamine and 4,4'-bis (α, α'-dimethylbenzyl) diphenylamine. N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine, N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylene P-phenylenediamine-based antioxidants such as diamine; quinoline-based antioxidants such as polymers of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinolin; 2,6-di-t-butyl-4-methyl Monophenolic anti-aging agents such as phenol and styrenated phenol; tetrakis- [methylene-3- (3', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] bis, tris, polyphenols such as methane Examples include anti-aging agents. Of these, p-phenylenediamine-based antioxidants and quinoline-based antioxidants are preferable, and N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine and 2,2,4-trimethyl-1 are preferable. , 2-Dihydroquinoline polymers are more preferred. As commercially available products, for example, products of Seiko Chemical Co., Ltd., Sumitomo Chemical Co., Ltd., Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd., Flexis Co., Ltd. and the like can be used.

前記ゴム組成物において、老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上である。該含有量は、好ましくは7.0質量部以下、より好ましくは4.0質量部以下である。 In the rubber composition, the content of the antiaging agent is preferably 0.2 parts by mass or more, and more preferably 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The content is preferably 7.0 parts by mass or less, more preferably 4.0 parts by mass or less.

前記ゴム組成物は、ステアリン酸を含むことが好ましい。前記ゴム組成物において、ステアリン酸の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5~10質量部、より好ましくは0.5~5質量部である。 The rubber composition preferably contains stearic acid. In the rubber composition, the content of stearic acid is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

なお、ステアリン酸としては、従来公知のものを使用でき、例えば、日油(株)、NOF社、花王(株)、富士フイルム和光純薬(株)、千葉脂肪酸(株)等の製品を使用できる。 As the stearic acid, conventionally known ones can be used, for example, products such as NOF Corporation, NOF Corporation, Kao Corporation, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., and Chiba Fatty Acid Co., Ltd. are used. can.

前記ゴム組成物は、酸化亜鉛を含むことが好ましい。前記ゴム組成物において、酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5~10質量部、より好ましくは1~5質量部である。 The rubber composition preferably contains zinc oxide. In the rubber composition, the content of zinc oxide is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

なお、酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、例えば、三井金属鉱業(株)、東邦亜鉛(株)、ハクスイテック(株)、正同化学工業(株)、堺化学工業(株)等の製品を使用できる。 As the zinc oxide, conventionally known zinc oxide can be used, for example, Mitsui Metal Mining Co., Ltd., Toho Zinc Co., Ltd., HakusuiTech Co., Ltd., Shodo Chemical Industry Co., Ltd., Sakai Chemical Industry Co., Ltd., etc. Products can be used.

前記ゴム組成物には、ワックスを配合してもよい。前記ゴム組成物において、ワックスの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5~10質量部、より好ましくは1~5質量部である。 Wax may be added to the rubber composition. In the rubber composition, the content of the wax is preferably 0.5 to 10 parts by mass, and more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

ワックスとしては特に限定されず、石油系ワックス、天然系ワックスなどが挙げられ、また、複数のワックスを精製又は化学処理した合成ワックスも使用可能である。これらのワックスは、単独で使用しても、2種類以上を併用してもよい。 The wax is not particularly limited, and examples thereof include petroleum wax, natural wax, and synthetic wax obtained by purifying or chemically treating a plurality of waxes. These waxes may be used alone or in combination of two or more.

石油系ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等が挙げられる。天然系ワックスとしては、石油外資源由来のワックスであれば特に限定されず、例えば、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ライスワックス、ホホバろうなどの植物系ワックス;ミツロウ、ラノリン、鯨ろうなどの動物系ワックス;オゾケライト、セレシン、ペトロラクタムなどの鉱物系ワックス;及びこれらの精製物などが挙げられる。市販品としては、例えば、大内新興化学工業(株)、日本精蝋(株)、精工化学(株)等の製品を使用できる。 Examples of petroleum-based waxes include paraffin wax and microcrystalline wax. The natural wax is not particularly limited as long as it is a wax derived from non-petroleum resources, and is, for example, a plant wax such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, rice wax, jojoba wax; Animal waxes; mineral waxes such as ozokerite, selecin, petrolactam; and purified products thereof. As commercially available products, for example, products such as Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., Nippon Seiro Co., Ltd., and Seiko Kagaku Co., Ltd. can be used.

前記ゴム組成物には、ポリマー鎖に適度な架橋鎖を形成し、良好な性能を付与するという点で、硫黄を配合することが好ましい。 It is preferable to add sulfur to the rubber composition from the viewpoint of forming an appropriate crosslinked chain on the polymer chain and imparting good performance.

前記ゴム組成物において、硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.3質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上である。該含有量は、好ましくは4.0質量部以下、より好ましくは3.0質量部以下、更に好ましくは2.0質量部以下である。 In the rubber composition, the sulfur content is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.3 part by mass or more, still more preferably 0.5 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. be. The content is preferably 4.0 parts by mass or less, more preferably 3.0 parts by mass or less, and further preferably 2.0 parts by mass or less.

硫黄としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄などが挙げられる。市販品としては、鶴見化学工業(株)、軽井沢硫黄(株)、四国化成工業(株)、フレクシス社、日本乾溜工業(株)、細井化学工業(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of sulfur include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, and soluble sulfur commonly used in the rubber industry. As commercial products, products such as Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., Karuizawa Sulfur Co., Ltd., Shikoku Kasei Industry Co., Ltd., Flexis Co., Ltd., Nippon Inui Kogyo Co., Ltd., Hosoi Chemical Industry Co., Ltd., etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

前記ゴム組成物は、加硫促進剤を含むことが好ましい。
前記ゴム組成物において、加硫促進剤の含有量は特に制限はなく、要望する加硫速度や架橋密度に合わせて自由に決定すれば良いが、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上、更に好ましくは1.5質量部以上である。上限は、好ましくは8.0質量部以下、より好ましくは6.0質量部以下、更に好ましくは5.0質量部以下である。
The rubber composition preferably contains a vulcanization accelerator.
In the rubber composition, the content of the vulcanization accelerator is not particularly limited and may be freely determined according to the desired vulcanization rate and crosslinking density, but is preferably 0 with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is 5.5 parts by mass or more, more preferably 1.0 part by mass or more, and further preferably 1.5 parts by mass or more. The upper limit is preferably 8.0 parts by mass or less, more preferably 6.0 parts by mass or less, and further preferably 5.0 parts by mass or less.

加硫促進剤の種類は特に制限はなく、通常用いられているものを使用可能である。加硫促進剤としては、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド等のチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBzTD)、テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(TOT-N)等のチウラム系加硫促進剤;N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-t-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、スルフェンアミド系、グアニジン系、ベンゾチアゾール系加硫促進剤が好ましい。 The type of vulcanization accelerator is not particularly limited, and a commonly used one can be used. Examples of the vulcanization accelerator include thiazole-based vulcanization accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide, and N-cyclohexyl-2-benzothiadylsulfenamide; tetramethylthiuram disulfide (TMTD). ), Tetrabenzyltiuram disulfide (TBzTD), tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide (TOT-N) and other thiuram-based vulcanization accelerators; N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, Nt-butyl- 2-benzothiazolyl sulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N, N'-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide, etc. Sulfenamide-based vulcanization accelerator; guanidine-based vulcanization accelerators such as diphenylguanidine, dioltotrilguanidine, orthotrilviguanidine can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, sulfenamide-based, guanidine-based, and benzothiazole-based vulcanization accelerators are preferable.

前記ゴム組成物には、前記成分以外にも、タイヤ工業において一般的に用いられている配合剤、例えば、離型剤等の材料を適宜配合してもよい。 In addition to the components, a compounding agent generally used in the tire industry, for example, a material such as a mold release agent may be appropriately added to the rubber composition.

前記ゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法などにより製造できる。 As a method for producing the rubber composition, a known method can be used. For example, each component can be kneaded using a rubber kneading device such as an open roll or a Banbury mixer, and then vulcanized. ..

混練条件としては、加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤を混練するベース練り工程では、混練温度は、通常50~200℃、好ましくは80~190℃であり、混練時間は、通常30秒~30分、好ましくは1分~30分である。加硫剤、加硫促進剤を混練する仕上げ練り工程では、混練温度は、通常100℃以下、好ましくは室温~80℃である。また、加硫剤、加硫促進剤を混練した組成物は、通常、プレス加硫などの加硫処理が施される。加硫温度としては、通常120~200℃、好ましくは140~180℃である。 As the kneading conditions, in the base kneading step of kneading additives other than the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator, the kneading temperature is usually 50 to 200 ° C., preferably 80 to 190 ° C., and the kneading time is usually 30. Seconds to 30 minutes, preferably 1 minute to 30 minutes. In the finish kneading step of kneading the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator, the kneading temperature is usually 100 ° C. or lower, preferably room temperature to 80 ° C. Further, the composition in which the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator are kneaded is usually subjected to a vulcanization treatment such as press vulcanization. The vulcanization temperature is usually 120 to 200 ° C, preferably 140 to 180 ° C.

前記ゴム組成物を適用できる部材としては、トレッド(キャップトレッド)、サイドウォール、ベーストレッド、ビードエイペックス、クリンチエイペックス、インナーライナー、アンダートレッド、ブレーカートッピング、プライトッピング、トレッド等、空気入りタイヤの各部材に好適に使用できる。なかでも、トレッド(キャップトレッド)に好適に使用できる。 Members to which the rubber composition can be applied include treads (cap treads), sidewalls, base treads, bead apex, clinch apex, inner liners, under treads, breaker toppings, bright toppings, treads, and the like for pneumatic tires. It can be suitably used for each member. Among them, it can be suitably used for treads (cap treads).

タイヤは、ゴム組成物を用いて通常の方法により製造される。すなわち、上記成分を配合したゴム組成物を未加硫の段階でトレッド等の形状に合わせて押し出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することで、タイヤが得られる。 Tires are manufactured by conventional methods using rubber compositions. That is, the rubber composition containing the above components is extruded according to the shape of a tread or the like at the unvulcanized stage, and is molded together with other tire members on a tire molding machine by a normal method. Form a vulcanized tire. A tire can be obtained by heating and pressurizing this unvulcanized tire in a vulcanizer.

タイヤとしては、空気入りタイヤ、非空気入りタイヤなどが挙げられる。なかでも、空気入りタイヤが好ましい。タイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、SUV(多目的スポーツ車)用タイヤ、ピックアップ車両用タイヤ、トラック、バスなどの重荷重用タイヤ、ライトトラック用タイヤ、二輪車用タイヤ、冬用タイヤ(スタッドレスタイヤ、スノータイヤ、スタッドタイヤ)、オールシーズンタイヤ、ランフラットタイヤ、航空機用タイヤ、鉱山用タイヤ、競技用タイヤなどとして好適に用いられる。なかでも、乗用車用、SUV(多目的スポーツ車)用、ピックアップ車両用のタイヤが好ましい。例えば、これらの車両用のサマータイヤ、オールシーズンタイヤとして実現することができる。 Examples of the tire include a pneumatic tire and a non-pneumatic tire. Of these, pneumatic tires are preferable. Tires include passenger car tires, large passenger car tires, SUV (multipurpose sports car) tires, pickup vehicle tires, heavy load tires such as trucks and buses, light truck tires, two-wheeled vehicle tires, and winter tires (studless tires, Snow tires, stud tires), all-season tires, run-flat tires, aircraft tires, mining tires, competition tires, etc. Of these, tires for passenger cars, SUVs (sport utility vehicles), and pickup vehicles are preferable. For example, it can be realized as a summer tire or an all-season tire for these vehicles.

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

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
NR:TSR20
SBR1:JSR(株)製のJSR1502(E-SBR、スチレン含有量23.5質量%)
SBR2:下記製造例1で製造した変性溶液重合SBR(スチレン含有量38質量%、ビニル結合量39モル%、Mw80万、SBR100質量部にオイル25質量部を添加した油展品)
BR:日本ゼオン(株)製のNipol BR1220(コバルト系触媒の存在下でブタジエンを重合させて得られたBR、シス1,4結合含有率96%、Tg-105℃、Mw46万)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のVULCAN10H(N134、NSA144m/g)
シリカ1:エボニックデグサ社製のウルトラシル9100GR(NSA230m/g、平均一次粒子径15nm)
シリカ2:エボニックデグサ社製のウルトラシルVN3(NSA175m/g、平均一次粒子径18nm)
有機珪素化合物1:下記製造例2で合成したシランカップリング剤
有機珪素化合物2:エボニックデグッサ社製のSi266(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
オイル:H&R社製のVivaTec400(TDAEオイル)
ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース0355
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン6C(N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製のビーズステアリン酸つばき
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
硫黄:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤1:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤2:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’-ジフェニルグアニジン)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be collectively described.
NR: TSR20
SBR1: JSR1502 manufactured by JSR Corporation (E-SBR, styrene content 23.5% by mass)
SBR2: Modified solution polymerization SBR produced in Production Example 1 below (styrene content 38% by mass, vinyl bond amount 39 mol%, Mw 800,000, oil expanded product in which 25 parts by mass of oil is added to 100 parts by mass of SBR).
BR: Nipol BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (BR obtained by polymerizing butadiene in the presence of a cobalt-based catalyst, cis 1,4 bond content 96%, Tg-105 ° C, Mw 460,000)
Carbon black: VULCAN10H (N134, N2 SA144m 2 / g) manufactured by Cabot Japan Co., Ltd.
Silica 1: Ultrasil 9100GR manufactured by Evonik Degussa (N 2 SA230m 2 / g, average primary particle diameter 15nm)
Silica 2: Ultrasil VN3 manufactured by Evonik Degussa (N 2 SA175m 2 / g, average primary particle diameter 18nm)
Organic silicon compound 1: Silane coupling agent synthesized in Production Example 2 below Organic silicon compound 2: Si266 (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Ebony Degussa.
Oil: VivaTec400 (TDAE oil) manufactured by H & R
Wax: Ozo Ace 0355 manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.
Anti-aging agent: Antigen 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Stearic acid: Beads made by Nichiyu Co., Ltd. Tsubaki Zinc oxide: Zinc oxide manufactured by Mitsui Metal Mining Co., Ltd. Sulfur: Karuizawa Sulfur Co., Ltd. powdered sulfur vulcanization accelerator 1: Ouchi Shinko Kagaku Noxeller CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Kogyo Co., Ltd.
Vulcanization accelerator 2: Noxeller D (N, N'-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.

(製造例1:SBR2の合成)
底部に入口、頭部に出口を有し、攪拌機およびジャケットを付けたオートクレーブを反応器(内容積10L)として2基直列に連結し、窒素雰囲気下で、ブタジエン、スチレン、シクロヘキサンを各々所定の比率で混合した。この混合溶液を、活性アルミナを充填した脱水カラムを経由し、不純物を除去するためにn-ブチルリチウムをスタティックミキサー中で混合した後、1基目の反応器底部より連続的に供給し、さらに極性物質として2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパンを、重合開始剤としてn-ブチルリチウムを所定の速度でそれぞれ1基目の反応器底部より連続的に供給し、反応器内温を95℃に保持した。反応器頭部より重合体溶液を連続的に抜き出し、2基目の反応器へ供給した。2基目の反応器の温度を95℃に保ち、変性剤としてテトラグリシジル-1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン(単量体)とオリゴマー成分との混合物を、所定の速度でシクロヘキサン1000倍希釈液として連続的に加え、変性反応を行なった。この重合体溶液を反応器から連続的に抜き出し、スタティックミキサーで連続的に2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾールを添加した。次いで、重合体100質量部に対し伸展油(JX日鉱日石エネルギー(株)製のNC-140)を25質量部加えた後、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥し、SBR2を得た。
(Production Example 1: Synthesis of SBR2)
Two autoclaves with an inlet at the bottom and an outlet at the head, a stirrer and a jacket are connected in series as a reactor (internal volume 10 L), and butadiene, styrene, and cyclohexane are each connected in a predetermined ratio under a nitrogen atmosphere. Mixed in. This mixed solution is mixed with n-butyllithium in a static mixer to remove impurities via a dehydration column filled with active alumina, and then continuously supplied from the bottom of the first reactor, and further. 2,2-Bis (2-oxolanyl) propane as a polar substance and n-butyllithium as a polymerization initiator are continuously supplied from the bottom of the first reactor at a predetermined rate, and the temperature inside the reactor is 95. It was kept at ° C. The polymer solution was continuously withdrawn from the reactor head and supplied to the second reactor. Keep the temperature of the second reactor at 95 ° C., and use a mixture of tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane (monomer) and the oligomer component as a denaturant at a predetermined rate in a 1000-fold diluted solution of cyclohexane. Was added continuously, and a denaturing reaction was carried out. The polymer solution was continuously withdrawn from the reactor and 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was continuously added with a static mixer. Next, 25 parts by mass of extended oil (NC-140 manufactured by JX Nippon Oil Energy Co., Ltd.) was added to 100 parts by mass of the polymer, the solvent was removed by steam stripping, and the temperature was adjusted to 110 ° C. It was dried by a hot roll to obtain SBR2.

(製造例2:有機珪素化合物1の合成)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた2Lセパラブルフラスコに、無水硫化ソーダ78.0g(1.0モル)、硫黄80.3g(2.5モル)およびエタノール480gを仕込み、80℃に加熱した。その中に、6-クロロヘキシルトリエトキシシラン566g(2.0モル)を滴下投入し、80℃にて10時間加熱撹拌した。この反応液を、濾過板を用いて加圧濾過することで、反応の進行とともに生成した塩が除去された濾液を得た。得られた濾液を100℃まで加熱し、10mmHg以下の減圧下でエタノールを留去することで、反応生成物として有機珪素化合物1(シランカップリング剤)を得た。得られた有機珪素化合物1は、化合物中に含まれる硫黄量が18.5質量%であり、有機珪素化合物1分子中に含まれる平均の硫黄の原子数Xは3.5であり、mの値は6であった。
(Production Example 2: Synthesis of Organic Silicon Compound 1)
78.0 g (1.0 mol) of anhydrous soda, 80.3 g (2.5 mol) of sulfur and 480 g of ethanol were placed in a 2 L separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a thermometer. It was heated to 80 ° C. 566 g (2.0 mol) of 6-chlorohexyltriethoxysilane was added dropwise thereto, and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 10 hours. This reaction solution was pressure-filtered using a filter plate to obtain a filtrate from which the salt produced as the reaction proceeded was removed. The obtained filtrate was heated to 100 ° C. and ethanol was distilled off under a reduced pressure of 10 mmHg or less to obtain an organic silicon compound 1 (silane coupling agent) as a reaction product. The obtained organic silicon compound 1 has an amount of sulfur contained in the compound of 18.5% by mass, and the average number of sulfur atoms X contained in one molecule of the organic silicon compound is 3.5, which is m. The value was 6.

<実施例及び比較例>
表1に示す配合処方に従い、1.7Lバンバリーミキサーを用いて、配合材料のうち、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を5分間、排出温度170℃になるまで混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、二軸オープンロールを用いて、4分間、105℃になるまで練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、170℃の条件下で12分間プレス加硫し、試験用タイヤ(多目的スポーツ車用タイヤ(SUV用タイヤ)、サイズP265/65R17 110S)を製造した。
<Examples and comparative examples>
According to the formulation shown in Table 1, a 1.7 L Banbury mixer is used to knead the ingredients other than sulfur and the vulcanization accelerator for 5 minutes until the discharge temperature reaches 170 ° C. to obtain a kneaded product. rice field. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and the mixture was kneaded for 4 minutes using a twin-screw open roll until the temperature reached 105 ° C. to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition is formed into a tread shape and bonded together with other tire members to form an unvulcanized tire, which is press-vulcanized for 12 minutes under the condition of 170 ° C. for a test tire (multipurpose). Tires for sports cars (tires for SUV), size P265 / 65R17 110S) were manufactured.

得られた試験用タイヤについて、以下の評価を行った。評価結果を表に示した。なお、表1は、比較例3を基準比較例とした。 The obtained test tires were evaluated as follows. The evaluation results are shown in the table. In Table 1, Comparative Example 3 was used as a reference comparative example.

<低燃費性能>
転がり抵抗試験機を用い、各試験用タイヤを、リム15×6JJ、内圧230kPa、荷重3.43kN、速度80km/hで走行させたときの転がり抵抗を測定し、その逆数を、基準比較例を100として指数表示した。数値が大きいほど、転がり抵抗が小さく、低燃費性能に優れることを示す。
<Fuel efficiency performance>
Using a rolling resistance tester, measure the rolling resistance when each test tire is run at a rim of 15 x 6JJ, an internal pressure of 230 kPa, a load of 3.43 kN, and a speed of 80 km / h. The index was displayed as 100. The larger the value, the smaller the rolling resistance and the better the fuel efficiency.

<高速での耐チッピング性能>
各試験用タイヤをそれぞれ正規リムに組み込み、正規内圧にまで空気を充填した後、車両に装着して不整地を速度70km/時で4時間走行させた。走行後、タイヤ表面に発生した2mm以上のゴム欠けをカウントし、各タイヤについてチッピング数を求め、下記式にて、高速での耐チッピング性能指数を算出した。数値が大きいほど、ゴム欠けが少なく、高速での耐チッピング性能に優れることを示す。
(高速での耐チッピング性能指数)=(基準比較例のチッピング数)/(各試験用タイヤのチッピング数)×100
<Chiping resistance at high speed>
Each test tire was incorporated into a regular rim, filled with air to the regular internal pressure, and then mounted on a vehicle to run on rough terrain at a speed of 70 km / hour for 4 hours. After running, rubber chips of 2 mm or more generated on the tire surface were counted, the number of chippings was calculated for each tire, and the chipping resistance index at high speed was calculated by the following formula. The larger the value, the less rubber is chipped and the better the chipping resistance at high speed.
(High-speed chipping resistance index) = (Number of chipping in standard comparison example) / (Number of chipping of each test tire) x 100

Figure 2022017836000003
Figure 2022017836000003

表より、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム及びスチレンブタジエンゴムを含むゴム成分と、シリカと、アルコキシシリル基及び硫黄原子を含み、かつアルコキシシリル基及び硫黄原子を連結する炭素原子の数が6個以上である有機珪素化合物を含むシランカップリング剤とを含む実施例は、低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の総合性能(低燃費性能及び高速での耐チッピング性能の2つの指数の総和で表す)に優れていた。 From the table, the number of carbon atoms containing isoprene-based rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, silica, alkoxysilyl group and sulfur atom, and connecting the alkoxysilyl group and sulfur atom is 6 or more. An example including a silane coupling agent containing an organic silicon compound is the total performance of fuel efficiency and chipping resistance at high speed (expressed as the sum of two indices of fuel efficiency and chipping resistance at high speed). Was excellent.

Claims (13)

イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム及びスチレンブタジエンゴムを含むゴム成分と、シリカと、シランカップリング剤とを含み、
前記シランカップリング剤は、アルコキシシリル基及び硫黄原子を含み、かつアルコキシシリル基及び硫黄原子を連結する炭素原子の数が6個以上である有機珪素化合物を含むタイヤ用ゴム組成物。
It contains a rubber component containing isoprene-based rubber, butadiene rubber and styrene-butadiene rubber, silica, and a silane coupling agent.
The silane coupling agent is a rubber composition for a tire containing an organosilicon compound containing an alkoxysilyl group and a sulfur atom and having 6 or more carbon atoms connecting the alkoxysilyl group and the sulfur atom.
ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴムの含有量が50質量%未満である請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to claim 1, wherein the content of isoprene-based rubber in 100% by mass of the rubber component is less than 50% by mass. ゴム成分100質量%中のブタジエンゴムの含有量が50質量%未満である請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to claim 1 or 2, wherein the content of butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component is less than 50% by mass. ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴムの含有量が80質量%未満である請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of styrene-butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component is less than 80% by mass. ゴム成分100質量部に対するシリカの含有量が50質量部を超える請求項1~4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component exceeds 50 parts by mass. 平均一次粒子径18nm未満のシリカを含む請求項1~5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 5, which comprises silica having an average primary particle diameter of less than 18 nm. 更にカーボンブラックを含み、
ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムの含有量、ゴム成分100質量部に対するシリカ及びカーボンブラックの含有量が、下記式(1)~(3)を満たす請求項1~6のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
(1)イソプレン系ゴムの含有量<スチレンブタジエンゴムの含有量
(2)ブタジエンゴムの含有量<スチレンブタジエンゴムの含有量
(3)|イソプレン系ゴムの含有量-ブタジエンゴムの含有量|<|シリカの含有量-カーボンブラックの含有量|
Also contains carbon black,
Claim 1 in which the content of isoprene-based rubber, styrene-butadiene rubber and butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component and the content of silica and carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component satisfy the following formulas (1) to (3). The rubber composition for a tire according to any one of 6 to 6.
(1) Isoprene-based rubber content <Styrene-butadiene rubber content (2) butadiene rubber content <Styrene-butadiene rubber content (3) | Isoprene-based rubber content-butadiene rubber content | Silica content-Carbon black content |
ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴム及びイソプレン系ゴムの含有量が下記式を満たす請求項1~7のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
10質量%≦スチレンブタジエンゴムの含有量-イソプレン系ゴムの含有量≦70質量%
The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 7, wherein the content of styrene-butadiene rubber and isoprene-based rubber in 100% by mass of the rubber component satisfies the following formula.
10% by mass ≤ content of styrene-butadiene rubber-content of isoprene-based rubber ≤ 70% by mass
ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムの含有量が下記式を満たす請求項1~8のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
1質量%≦スチレンブタジエンゴムの含有量-ブタジエンゴムの含有量≦50質量%
The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 8, wherein the content of styrene-butadiene rubber and butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component satisfies the following formula.
1% by mass ≤ content of styrene-butadiene rubber-content of butadiene rubber ≤ 50% by mass
ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴム及びブタジエンゴムの含有量が下記式を満たす請求項1~9のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
5質量%≦|イソプレン系ゴムの含有量-ブタジエンゴムの含有量|≦50質量%
The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 9, wherein the content of isoprene-based rubber and butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component satisfies the following formula.
5% by mass ≤ | Isoprene-based rubber content-butadiene rubber content | ≤50% by mass
ゴム成分100質量部に対するシリカ及びカーボンブラックの含有量が下記式を満たす請求項1~10のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
15質量部≦|シリカの含有量-カーボンブラックの含有量|≦80質量部
The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 10, wherein the content of silica and carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component satisfies the following formula.
15 parts by mass ≤ | Silica content-Carbon black content | ≤ 80 parts by mass
平均一次粒子径18nm未満のシリカと、カーボンブラックとを含む請求項1~11のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 11, which comprises silica having an average primary particle diameter of less than 18 nm and carbon black. 請求項1~12のいずかに記載のゴム組成物からなるタイヤ部材を有するタイヤ。 A tire having a tire member made of the rubber composition according to any one of claims 1 to 12.
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