JP2023025857A - Tire rubber composition and tire - Google Patents

Tire rubber composition and tire Download PDF

Info

Publication number
JP2023025857A
JP2023025857A JP2021131263A JP2021131263A JP2023025857A JP 2023025857 A JP2023025857 A JP 2023025857A JP 2021131263 A JP2021131263 A JP 2021131263A JP 2021131263 A JP2021131263 A JP 2021131263A JP 2023025857 A JP2023025857 A JP 2023025857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
content
rubber
less
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021131263A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
晴子 澤木
Haruko Sawaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority to JP2021131263A priority Critical patent/JP2023025857A/en
Publication of JP2023025857A publication Critical patent/JP2023025857A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Abstract

To provide a rubber composition for tires that can reversibly change tire performance in response to temperature changes, and can improve on-ice performance, and provide a tire.SOLUTION: A tire rubber composition comprises a mixture of a rubber component and silica surface-treated for pre-bonding to a temperature-responsive compound.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、タイヤ用ゴム組成物及びタイヤに関する。 The present disclosure relates to rubber compositions for tires and tires.

従来からタイヤには種々の性能が求められている。特にオールシーズンタイヤでは、大きな外気温の変化や路面の状況変化によって、タイヤ性能の変化が可能であることが望ましいと考えられるが、このような変化に応答してタイヤ性能を変化させる点について、これまであまり着目されていなかった。 Conventionally, tires have been required to have various performances. Especially for all-season tires, it is desirable to be able to change tire performance in response to large changes in outside temperature and road surface conditions. It has received little attention so far.

タイヤの表面特性として、例えば、温度や環境に応じ、低温時の氷上では親水性表面でアイスグリップ性能を上げ、高温時には疎水性表面でドライグリップ性能を上げることが考えられるが、従来のゴム組成物は、表面特性(水による接触角)は配合に依存するため、配合により表面特性の温度変化を付与するためには、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)などの温度応答性材料を配合する手法などが想定される。しかしながら、本開示者が鋭意検討した結果、このような材料はタイヤ用ポリマーとの相溶性が悪く、また、低温時に水に対して溶解性を有し、雨天時や氷上の水で溶解して組成物から消失するため、可逆的な表面特性の変化を付与できないという課題が新たに生じることが判明した。 As surface characteristics of tires, for example, depending on the temperature and environment, it is conceivable to increase the ice grip performance with a hydrophilic surface on ice at low temperatures, and increase the dry grip performance with a hydrophobic surface at high temperatures. Since the surface characteristics (contact angle with water) of materials depend on the formulation, temperature-responsive materials such as poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) are blended in order to impart temperature changes to the surface characteristics through formulation. It is envisioned that a method to However, as a result of intensive studies by the present inventors, such materials have poor compatibility with polymers for tires, have solubility in water at low temperatures, and dissolve in water in rainy weather or on ice. Since it disappears from the composition, it has been found that a new problem arises that reversible changes in surface properties cannot be imparted.

本開示は、前記課題を解決し、温度変化に応答してタイヤ性能を可逆的に変化させることができ、氷上性能の向上が可能な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 disclosure is to solve the above problems and to provide a tire rubber composition that can reversibly change tire performance in response to temperature changes and improve on-ice performance, and a tire. do.

本開示は、ゴム成分と、温度応答性化合物と予め結合させる表面処理を行ったシリカとを混合して得られるタイヤ用ゴム組成物に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a rubber composition for a tire obtained by mixing a rubber component and surface-treated silica for pre-bonding with a temperature-responsive compound.

本開示によれば、ゴム成分と、温度応答性化合物と予め結合させる表面処理を行ったシリカとを混合して得られるタイヤ用ゴム組成物であるので、温度変化に応答してタイヤ性能を可逆的に変化させることができ、氷上性能の向上が可能である。 According to the present disclosure, the tire rubber composition is obtained by mixing the rubber component and the surface-treated silica for bonding with the temperature-responsive compound in advance, so that the tire performance is reversible in response to temperature changes. It is possible to change it dynamically, and it is possible to improve the performance on ice.

本開示は、ゴム成分と、温度応答性化合物と予め結合させる表面処理を行ったシリカ(以下、「表面処理シリカ」とも称する)とを混合して得られるタイヤ用ゴム組成物である。前記ゴム組成物は、温度変化に応答してタイヤ性能を可逆的に変化させることができ、氷上性能の向上が可能である。また、良好な耐摩耗性を維持しつつ、氷上性能の向上が可能であり、氷上性能及び耐摩耗性の総合性能も向上できる。 The present disclosure is a rubber composition for a tire obtained by mixing a rubber component and surface-treated silica (hereinafter also referred to as "surface-treated silica") for bonding with a temperature-responsive compound in advance. The rubber composition can reversibly change tire performance in response to temperature changes, and can improve on-ice performance. In addition, the performance on ice can be improved while maintaining good wear resistance, and the overall performance of performance on ice and wear resistance can also be improved.

(ゴム成分)
ゴム組成物に使用可能なゴム成分としては特に限定されず、タイヤ分野で使用されているゴム等を使用できる。例えば、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、スチレン-イソプレン-ブタジエン共重合ゴム(SIBR)等のジエン系ゴム等が挙げられる。なかでも、効果がより得られる観点から、イソプレン系ゴム、BR、SBRが好ましい。
(rubber component)
The rubber component that can be used in the rubber composition is not particularly limited, and rubbers used in the tire field can be used. For example, isoprene rubber, butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber (SIBR), etc. A diene-based rubber and the like can be mentioned. Among them, isoprene-based rubber, BR, and SBR are preferable from the viewpoint of obtaining more effects.

ジエン系ゴムは、非変性ジエン系ゴムでもよいし、変性ジエン系ゴムでもよい。
変性ジエン系ゴムとしては、シリカ、カーボンブラック等の充填剤と相互作用する官能基を有するジエン系ゴムなどが挙げられる。具体的には、ジエン系ゴム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ジエン系ゴム(末端に上記官能基を有する末端変性ジエン系ゴム)や、主鎖に上記官能基を有する主鎖変性ジエン系ゴムや、主鎖及び末端に上記官能基を有する主鎖末端変性ジエン系ゴム(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ジエン系ゴム)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ジエン系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。
The diene rubber may be non-modified diene rubber or modified diene rubber.
Modified diene rubbers include diene rubbers having functional groups that interact with fillers such as silica and carbon black. Specifically, terminal-modified diene-based rubber (terminal-modified diene-based rubber having the above-described functional group at the terminal) obtained by modifying at least one end of diene-based rubber with a compound (modifying agent) having the above-described functional group, A main chain modified diene rubber having the above functional group on the main chain, or a main chain terminal modified diene rubber having the above functional group on the main chain and terminal (for example, a main chain having the above functional group on at least one end) Main chain terminal modified diene rubber modified with the above modifier), modified (coupled) with a polyfunctional compound having two or more epoxy groups in the molecule, and hydroxyl group or epoxy group introduced Terminal modified A diene-based rubber and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

上記官能基としては、例えば、窒素原子、酸素原子、及び珪素原子からなる群より選択される少なくとも1種の原子を含む官能基等が挙げられる。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 functional group include functional groups containing at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom, and a silicon atom. 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、効果がより好適に得られるという理由から、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)が好ましい。 Examples of the functional groups include amino group, amido group, silyl group, alkoxysilyl group, isocyanate group, imino group, imidazole group, urea group, ether group, carbonyl group, oxycarbonyl group, mercapto group, sulfide group, disulfide group, sulfonyl group, sulfinyl group, thiocarbonyl group, ammonium group, imide group, hydrazo group, azo group, diazo group, carboxyl group, nitrile group, pyridyl group, alkoxy group, hydroxyl group, oxy group, epoxy group and the like. . In addition, these functional groups may have a substituent. Among them, amino group (preferably an amino group in which the hydrogen atom of the amino group is substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), alkoxy group (preferably 1 carbon atom 6 alkoxy groups) and alkoxysilyl groups (preferably alkoxysilyl groups having 1 to 6 carbon atoms) are preferred.

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は、SIR20、RSS♯3、TSR20等、IRは、IR2200等、タイヤ工業で一般的なものを使用できる。改質NRは、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(UPNR)等、変性NR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。 The isoprene rubber includes natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), modified NR, modified NR, modified IR, and the like. NR may be SIR20, RSS#3, TSR20, etc., and IR may be IR2200, etc., which are commonly used in the tire industry. Modified NR includes deproteinized natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber (UPNR), etc. Modified NR includes epoxidized natural rubber (ENR), hydrogenated natural rubber (HNR), grafted natural rubber, etc., modified IR Examples 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20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上である。該含有量の上限は特に限定されないが、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 When the rubber composition contains an isoprene-based rubber, the content of the isoprene-based rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and still more preferably 40% by mass or more. . Although the upper limit of the content is not particularly limited, it is preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 60% by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

BRとしては特に限定されず、例えば、高シス含量のBR、1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR(SPB含有BR)、希土類元素系触媒を用いて合成されたブタジエンゴム(希土類系BR)、スズ化合物により変性されたスズ変性ブタジエンゴム(スズ変性BR)等、タイヤ工業において一般的なものが挙げられる。BRは、市販品としては、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。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 BR is not particularly limited. BR), tin-modified butadiene rubber modified with a tin compound (tin-modified BR), and the like, which are commonly used in the tire industry. Commercially available BR products of Ube Industries, Ltd., JSR Corporation, Asahi Kasei Corporation, Zeon Corporation, etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

BRは、非変性BR、変性BRのいずれも使用可能である。
変性BRとしては、上記官能基を有するBRなどが挙げられる。
Both non-denatured BR and denatured BR can be used as BR.
Examples of modified BR include BR having the above functional groups.

BRのシス含量は、氷上性能の観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは85質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、特に好ましくは95質量%以上である。なお、本明細書において、シス含量(シス-1,4-結合量)は、赤外吸収スペクトル分析や、NMR分析により測定されるシグナル強度から算出される値である。 From the viewpoint of performance on ice, the cis content of BR is preferably 80% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more. In this specification, the cis content (cis-1,4-bond amount) is a value calculated from signal intensity measured by infrared absorption spectroscopy or NMR analysis.

ゴム組成物がBRを含む場合、ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上である。また、該含有量の上限は特に限定されないが、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 When the rubber composition contains BR, the content of BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and still more preferably 40% by mass or more. The upper limit of the content is not particularly limited, but is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

SBRとしては特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E-SBR)、溶液重合スチレンブタジエンゴム(S-SBR)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。 The SBR is not particularly limited, and for example, emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber (E-SBR), solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR), etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

SBRのスチレン含有量は、好ましくは5.0質量%以上、より好ましくは10.0質量%以上、更に好ましくは15.0質量%以上、特に好ましくは20.0質量%以上である。また、該スチレン含有量の上限は、好ましくは60.0質量%以下、より好ましくは50.0質量%以下、更に好ましくは40.0質量%以下、特に好ましくは30.0質量%以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、本明細書において、SBRのスチレン含有量は、H-NMR測定により算出される。
The styrene content of SBR is preferably 5.0% by mass or more, more preferably 10.0% by mass or more, still more preferably 15.0% by mass or more, and particularly preferably 20.0% by mass or more. The upper limit of the styrene content is preferably 60.0% by mass or less, more preferably 50.0% by mass or less, still more preferably 40.0% by mass or less, and particularly preferably 30.0% by mass or less. . Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
In this specification, the styrene content of SBR is calculated by 1 H-NMR measurement.

SBRのビニル含有量は、好ましくは5.0質量%以上、より好ましくは10.0質量%以上、更に好ましくは12.0質量%以上、特に好ましくは14.0質量%以上である。上記ビニル含有量は、好ましくは50.0質量%以下、より好ましくは30.0質量%以下、更に好ましくは20.0質量%以下、特に好ましくは18.0質量%以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、ビニル含有量(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。
The vinyl content of SBR is preferably 5.0% by mass or more, more preferably 10.0% by mass or more, still more preferably 12.0% by mass or more, and particularly preferably 14.0% by mass or more. The vinyl content is preferably 50.0% by mass or less, more preferably 30.0% by mass or less, still more preferably 20.0% by mass or less, and particularly preferably 18.0% by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
The vinyl content (1,2-bonded butadiene unit amount) can be measured by infrared absorption spectrometry.

SBRは、効果がより良好に得られる観点から、スチレン含有量(質量%)及びビニル含有量(質量%)が下記式を満たすものであることが望ましい。
スチレン含有量+ビニル含有量<50.0質量%
スチレン含有量+ビニル含有量は、好ましくは45.0質量%以下、より好ましくは43.0質量%以下、更に好ましくは41.0質量%以下、特に好ましくは40.0質量%以下である。下限は、好ましくは30.0質量%以上、より好ましくは33.0質量%以上、更に好ましくは35.0質量%以上、特に好ましくは36.0質量%以上である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
From the viewpoint of obtaining better effects, the SBR desirably has a styrene content (% by mass) and a vinyl content (% by mass) that satisfy the following formulas.
Styrene content + vinyl content <50.0 wt%
The styrene content+vinyl content is preferably 45.0% by mass or less, more preferably 43.0% by mass or less, even more preferably 41.0% by mass or less, and particularly preferably 40.0% by mass or less. The lower limit is preferably 30.0% by mass or more, more preferably 33.0% by mass or more, still more preferably 35.0% by mass or more, and particularly preferably 36.0% by mass or more. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

このような作用効果が得られるメカニズムは必ずしも明らかではないが、以下のように推察される。
前記表面処理シリカの温度応答性化合物より、低温時にゴム表面が親水性となるため、氷上での摩擦が向上すると共に、ゴムとの相溶性が下がってゴムが柔らかくなることによっても氷上での摩擦が向上すると考えられる。更に、スチレン含有量とビニル含有量の合計量が所定未満のSBRを使用することで、操縦安定性などに必要な強度も十分に付与される。従って、温度変化に応答してタイヤ性能を可逆的に変化させることができ、また、氷上性能が顕著に向上すると推察される。
Although the mechanism by which such effects are obtained is not necessarily clear, it is speculated as follows.
Since the temperature-responsive compound of the surface-treated silica makes the rubber surface hydrophilic at low temperatures, the friction on ice improves, and the compatibility with rubber decreases and the rubber softens, which also reduces the friction on ice. is expected to improve. Furthermore, by using SBR with a total amount of styrene content and vinyl content of less than a predetermined amount, sufficient strength required for handling stability and the like is imparted. Therefore, it is presumed that the tire performance can be reversibly changed in response to temperature changes, and that the performance on ice is significantly improved.

なお、上述のSBRのスチレン含有量、ビニル含有量は、SBRが1種である場合、当該SBRのスチレン含有量、ビニル含有量を意味し、複数種である場合、平均スチレン含有量、平均ビニル含有量を意味する。
SBRの平均スチレン含有量は、{Σ(各SBRの含有量×各SBRのスチレン含有量)}/全SBRの合計含有量で算出でき、例えば、ゴム成分100質量%中、スチレン含有量40質量%のSBRが85質量%、スチレン含有量25質量%のSBRが5質量%である場合、SBRの平均スチレン含有量は、39.2質量%(=(85×40+5×25)/(85+5))である。
同様に、SBRの平均ビニル含有量は、{Σ(各SBRの含有量×各SBRのビニル含有量)}/全SBRの合計含有量で算出でき、例えば、ゴム成分100質量%中、ビニル含有量30質量%のSBRが85質量%、ビニル含有量20質量%のSBRが5質量%である場合、SBRの平均ビニル含有量は、29.4質量%(=(85×30+5×20)/(85+5))である。
The styrene content and vinyl content of the SBR described above refer to the styrene content and vinyl content of the SBR when there is one type of SBR, and when there are multiple types of SBR, the average styrene content and average vinyl content means content.
The average styrene content of SBR can be calculated by {Σ (content of each SBR × styrene content of each SBR)}/total content of all SBRs. % SBR is 85% by weight and SBR with a styrene content of 25% by weight is 5% by weight, the average styrene content of the SBR is 39.2% by weight (=(85×40+5×25)/(85+5) ).
Similarly, the average vinyl content of SBR can be calculated by {Σ (content of each SBR × vinyl content of each SBR)}/total content of all SBRs. If SBR with a volume of 30% by weight is 85% by weight and SBR with a vinyl content of 20% by weight is 5% by weight, then the average vinyl content of the SBR is 29.4% by weight (=(85 x 30 + 5 x 20)/ (85+5)).

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を使用できる。 As 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.

SBRは、非変性SBRでもよいし、変性SBRでもよい。
変性SBRとしては、上記官能基を有するSBRなどが挙げられる。
SBR may be unmodified SBR or modified SBR.
Examples of modified SBR include SBR having the above functional groups.

ゴム組成物がSBRを含む場合、ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、特に好ましくは60質量%以上であり、また、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 When the rubber composition contains SBR, the content of SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and particularly preferably 60% by mass. % or more, preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

ゴム組成物において、効果がより良好に得られる観点から、ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴム及びBRの合計含有量(質量%)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、特に好ましくは40質量%以上であり、また、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下、特に好ましくは45質量%以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the total content (% by mass) of isoprene-based rubber and BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 20% by mass, from the viewpoint of obtaining better effects. Above, more preferably 30% by mass or more, particularly preferably 40% by mass or more, preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less, particularly preferably 45% by mass % or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

ゴム組成物において、効果がより良好に得られる観点から、SBRと、イソプレン系ゴム及び/又はBRを含み、かつゴム成分100質量%中のSBRの含有量(質量%)、ゴム成分100質量%中のイソプレン系ゴム及びBRの合計含有量(質量%)は、下記式を満たすことが好ましい。
SBRの含有量>イソプレン系ゴム及びBRの合計含有量>0
In the rubber composition, from the viewpoint of obtaining better effects, SBR and isoprene rubber and/or BR are included, and the content of SBR in 100% by mass of the rubber component (% by mass), 100% by mass of the rubber component The total content (% by mass) of isoprene-based rubber and BR in the medium preferably satisfies the following formula.
Content of SBR > Total content of isoprene rubber and BR > 0

このような作用効果が得られるメカニズムは必ずしも明らかではないが、以下のように推察される。
前記表面処理シリカの温度応答性化合物より、低温時にゴム表面が親水性となるため、氷上での摩擦が向上すると共に、ゴムとの相溶性が下がってゴムが柔らかくなることによっても氷上での摩擦が向上すると考えられる。更に、SBRを多量に使用することで、操縦安定性などに必要な強度も十分に付与される。従って、温度変化に応答してタイヤ性能を可逆的に変化させることができ、また、氷上性能が顕著に向上すると推察される。
Although the mechanism by which such effects are obtained is not necessarily clear, it is speculated as follows.
Since the temperature-responsive compound of the surface-treated silica makes the rubber surface hydrophilic at low temperatures, the friction on ice improves, and the compatibility with rubber decreases and the rubber softens, which also reduces the friction on ice. is expected to improve. Furthermore, the use of a large amount of SBR provides sufficient strength necessary for steering stability and the like. Therefore, it is presumed that the tire performance can be reversibly changed in response to temperature changes, and that the performance on ice is significantly improved.

SBRの含有量/イソプレン系ゴム及びBRの合計含有量は、好ましくは1.2以上、より好ましくは1.3以上、更に好ましくは1.4以上、特に好ましくは1.5以上である。上限は、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.0以下、更に好ましくは2.5以下、特に好ましくは2.0以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The ratio of SBR content/total content of isoprene rubber and BR is preferably 1.2 or more, more preferably 1.3 or more, still more preferably 1.4 or more, and particularly preferably 1.5 or more. The upper limit is preferably 4.0 or less, more preferably 3.0 or less, even more preferably 2.5 or less, and particularly preferably 2.0 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

(表面処理シリカ)
前記表面処理シリカ(温度応答性化合物と予め結合させる表面処理を行ったシリカ)において、温度応答性化合物とは、水中で温度変化に応じて、水和と脱水和に伴うポリマー鎖のコンフォメーション変化を可逆的に生起し、温度の変化によって親水性、疎水性が可逆的に変化する材料である。この可逆変化は、一つの分子内に水素結合が可能な親水性基と、水とはなじみにくい疎水性基を有する分子構造に起因するものであることが知られている。
(surface-treated silica)
In the surface-treated silica (silica that has undergone a surface treatment to bond with a temperature-responsive compound in advance), the temperature-responsive compound is a conformational change in the polymer chain that accompanies hydration and dehydration in response to temperature changes in water. is reversibly generated, and the hydrophilicity and hydrophobicity are reversibly changed by changes in temperature. It is known that this reversible change is caused by a molecular structure having a hydrophilic group capable of forming a hydrogen bond and a hydrophobic group that is poorly compatible with water in one molecule.

温度応答性高分子としては、水中で下限臨界溶液温度(Lower Critical Solution Temperature;LCST、下限臨界共溶温度、下限臨界溶解温度とも言う)を示す高分子と、水中で上限臨界溶液温度(Upper Critical Solution Temperature;UCST、上限臨界共溶温度、上限臨界溶解温度とも言う)を示す高分子が知られている。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 temperature-responsive polymer includes a polymer exhibiting a Lower Critical Solution Temperature (LCST) in water, and a polymer exhibiting an Upper Critical Solution Temperature (LCST) in water. Polymers exhibiting Solution Temperature (UCST, also referred to as upper critical solution temperature, upper critical solution temperature) are known. These may be used alone or in combination of two or more.

LCSTを示す高分子は、LCSTを境にそれより高い温度ではその分子内、又は分子間の疎水結合が強まりポリマー鎖が凝集し、疎水性となる。一方、LCSTよりも低い温度では、ポリマー鎖が水分子を結合し水和し、親水性となる。このように、LCSTを境に可逆的な相転移挙動を示す。
逆にUCSTを示す高分子は、UCSTよりも低温で疎水性となって不溶となる一方、UCSTよりも高温で親水性となり溶解する。このように、UCSTを境に可逆的な相転移挙動を示す。これは、複数個のアミド基を側鎖に有しており、側鎖間の水素結合を駆動力として分子間力が働き、UCST型挙動を示すと考えられている。
なかでも、より効果が得られる観点から、LCSTを示す高分子が望ましい。
A polymer exhibiting LCST becomes hydrophobic at temperatures higher than the LCST as the intramolecular or intermolecular hydrophobic bond is strengthened and the polymer chains are aggregated. On the other hand, at temperatures below the LCST, the polymer chains bind water molecules and become hydrated, making them hydrophilic. In this way, reversible phase transition behavior is exhibited with the LCST as a boundary.
Conversely, a polymer exhibiting a UCST becomes hydrophobic and insoluble at a lower temperature than the UCST, and becomes hydrophilic and dissolves at a higher temperature than the UCST. Thus, reversible phase transition behavior is exhibited with the UCST as a boundary. It has a plurality of amide groups in its side chains, and is considered to exhibit UCST-type behavior due to intermolecular forces acting as a driving force of hydrogen bonds between side chains.
Among them, polymers exhibiting LCST are desirable from the viewpoint of obtaining more effects.

以下において、LCSTを示す高分子について説明する。
LCSTを示す高分子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。
LCSTを示す高分子としては、LCSTを示す高分子であれば特に限定されないが、ポリ(N-置換(メタ)アクリルアミド)が好ましく、下記式(I)で表される高分子がより好ましい。

Figure 2023025857000001
(式中、nは1~1000の整数を表し、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又はヒドロカルビル基を表し、R及びRの少なくとも1つが水素原子ではなく、RとRとで環構造を形成してもよい。) Polymers exhibiting LCST are described below.
Polymers exhibiting LCST may be used alone or in combination of two or more.
The polymer exhibiting LCST is not particularly limited as long as it exhibits LCST, but poly(N-substituted (meth)acrylamide) is preferable, and a polymer represented by the following formula (I) is more preferable.
Figure 2023025857000001
(wherein n represents an integer of 1 to 1000, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbyl group, at least one of R 1 and R 2 is not a hydrogen atom, R 1 and R 2 may form a ring structure.)

nは、好ましくは3以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上、特に好ましくは20以上であり、好ましくは500以下、より好ましくは300以下、更に好ましくは150以下、特に好ましくは80以下、最も好ましくは40以下、より最も好ましくは30以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 n is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 10 or more, particularly preferably 20 or more, preferably 500 or less, more preferably 300 or less, still more preferably 150 or less, particularly preferably 80 or less , most preferably 40 or less, more preferably 30 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

及びRのヒドロカルビル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは3以上であり、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは14以下、特に好ましくは10以下、最も好ましくは6以下、より最も好ましくは4以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The number of carbon atoms in the hydrocarbyl groups of R 1 and R 2 is not particularly limited, but is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 3 or more, preferably 20 or less, more preferably 18 or less, and still more preferably. is 14 or less, particularly preferably 10 or less, most preferably 6 or less, and most preferably 4 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

及びRのヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基などのアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;メチルフェニル基、エチルフェニル基等のアリール基等があげられる。なかでも、アルキル基、シクロアルキル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。 Hydrocarbyl groups for R 1 and R 2 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group and isopentyl group. , an n-hexyl group; a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group; and an aryl group such as a methylphenyl group and an ethylphenyl group. Among them, an alkyl group and a cycloalkyl group are preferable, and an alkyl group is more preferable.

とRとで形成する環構造の炭素数は、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、好ましくは7以下、より好ましくは5以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The number of carbon atoms in the ring structure formed by R 1 and R 2 is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and preferably 7 or less, more preferably 5 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

及びRのヒドロカルビル基は、分岐であっても非分岐であってもよいが、分岐が好ましい。 The hydrocarbyl groups for R 1 and R 2 may be branched or unbranched, although branched is preferred.

及びRとしては、水素原子、アルキル基(特に、分岐のアルキル基)、シクロアルキル基、RとRとで形成する環構造が好ましく、表1に示す組み合わせがより好ましく、水素原子、アルキル基(特に、分岐のアルキル基)の組み合わせが更に好ましく、水素原子、プロピル基(特に、イソプロピル基)の組み合わせが特に好ましい。

Figure 2023025857000002
R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom, an alkyl group (especially a branched alkyl group), a cycloalkyl group, or a ring structure formed by R 1 and R 2 , more preferably a combination shown in Table 1, hydrogen A combination of an atom and an alkyl group (especially a branched alkyl group) is more preferred, and a combination of a hydrogen atom and a propyl group (especially an isopropyl group) is particularly preferred.
Figure 2023025857000002

のヒドロカルビル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは1以上、好ましくは5以下、より好ましくは3以下、更に好ましくは2以下、特に好ましくは1である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The number of carbon atoms in the hydrocarbyl group of R 3 is not particularly limited, but is preferably 1 or more, preferably 5 or less, more preferably 3 or less, still more preferably 2 or less, and particularly preferably 1. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

のヒドロカルビル基としては、R及びRのヒドロカルビル基と同様の基があげられる。なかでも、アルキル基が好ましい。 The hydrocarbyl group for R 3 includes the same hydrocarbyl groups for R 1 and R 2 . Among them, an alkyl group is preferable.

のヒドロカルビル基は、分岐であっても非分岐であってもよい。 The hydrocarbyl group at R3 may be branched or unbranched.

としては、水素原子、アルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。 R 3 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom.

上記式(I)で表される高分子としては、例えば、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(N-エチルアクリルアミド)、ポリ(N-n-プロピルアクリルアミド)、ポリ(N-エチル,N-メチルアクリルアミド)、ポリ(N,N-ジエチルアクリルアミド)、ポリ(N-イソプロピル,N-メチルアクリルアミド)、ポリ(N-シクロプロピルアクリルアミド)、ポリ(N-アクリロイルピロリジン)、ポリ(N-アクリロイルピペリジン)等のポリ(N-アルキルアクリルアミド)ポリマー;
ポリ(N-イソプロピルメタクリルアミド)、ポリ(N-エチルメタクリルアミド)、ポリ(N-n-プロピルメタクリルアミド)、ポリ(N-エチル,N-メチルメタクリルアミド)、ポリ(N,N-ジエチルメタクリルアミド)、ポリ(N-イソプロピル,N-メチルメタクリルアミド)、ポリ(N-シクロプロピルメタクリルアミド)、ポリ(N-メタクリロイルピロリジン)、ポリ(N-メタクリロイルピペリジン)等のポリ(N-アルキルメタクリルアミド)ポリマー;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。なかでも、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(N,N-ジエチルアクリルアミド)が好ましく、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)がより好ましい。
Examples of the polymer represented by the above formula (I) include poly(N-isopropylacrylamide), poly(N-ethylacrylamide), poly(Nn-propylacrylamide), poly(N-ethyl, N- methylacrylamide), poly(N,N-diethylacrylamide), poly(N-isopropyl, N-methylacrylamide), poly(N-cyclopropylacrylamide), poly(N-acryloylpyrrolidine), poly(N-acryloylpiperidine) poly(N-alkylacrylamide) polymers such as;
Poly(N-isopropylmethacrylamide), poly(N-ethylmethacrylamide), poly(Nn-propylmethacrylamide), poly(N-ethyl, N-methylmethacrylamide), poly(N,N-diethylmethacrylamide) amide), poly(N-isopropyl, N-methylmethacrylamide), poly(N-cyclopropylmethacrylamide), poly(N-methacryloylpyrrolidine), poly(N-alkylmethacrylamide such as poly(N-methacryloylpiperidine) ) polymer; These may be used alone or in combination of two or more. Among them, poly(N-isopropylacrylamide) and poly(N,N-diethylacrylamide) are preferred, and poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) is more preferred.

PNIPAMは、小さな温度変化に応答して、大きな表面エネルギーの変化を示す熱感受性材料である。例えば、N.Moriら、Temperature Induced Changes in the Surface Wettability of SBR+PNIPA Films、292、Macromol.Mater.Eng.917、917-22(2007)を参照。
PNIPAMは、側鎖に疎水性のイソプロピル基と、イソプロピル基の根元部分に親水性のアミド結合を有する。
32℃より低い温度では、親水性部分であるアミド結合と水分子が水素結合を形成し、水に溶解する一方、32℃以上の温度では、分子の熱運動が激しくなり、水素結合が切断され、側鎖の疎水性部分であるイソプロピル基によって、分子内、分子間において疎水結合が強まりポリマー鎖が凝集し、水に不溶となる。
このように、PNIPAMの親水性状態と疎水性状態のスイッチング温度であるLCSTは約32℃である。
PNIPAMポリマー膜の上に置かれた水滴の接触角は、温度がLSCTより上および下で劇的に変化する。例えば、PNIPAM膜の上に置かれた水滴の接触角は、32℃未満で約60°(親水性)から、32℃を超える温度まで加熱すると、約93°を超える(疎水性)。
PNIPAM is a heat sensitive material that exhibits large surface energy changes in response to small temperature changes. For example, N. Mori et al., Temperature Induced Changes in the Surface Wetability of SBR+PNIPA Films, 292, Macromol. Mater. Eng. 917, 917-22 (2007).
PNIPAM has a hydrophobic isopropyl group in the side chain and a hydrophilic amide bond at the base of the isopropyl group.
At temperatures lower than 32°C, amide bonds, which are hydrophilic moieties, and water molecules form hydrogen bonds and dissolve in water. , the isopropyl group, which is the hydrophobic portion of the side chain, strengthens the hydrophobic bond within and between the molecules, causing the polymer chains to aggregate and become insoluble in water.
Thus, the LCST, the switching temperature between the hydrophilic and hydrophobic states of PNIPAM, is about 32°C.
The contact angle of a water droplet placed on a PNIPAM polymer film changes dramatically with temperature above and below the LSCT. For example, the contact angle of a water droplet placed on a PNIPAM membrane ranges from approximately 60° (hydrophilic) below 32°C to greater than approximately 93° (hydrophobic) upon heating above 32°C.

LCSTを示す高分子としては、ポリ(アルキルビニルエーテル)も好適に使用でき、例えば、下記式(A)で表される高分子が好ましい。これにより、効果がより好適に得られる傾向がある。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。

Figure 2023025857000003
(式中、mは1~1000の整数を表し、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又はヒドロカルビル基を表す。) Poly(alkyl vinyl ether) can also be suitably used as the polymer exhibiting LCST, and for example, polymers represented by the following formula (A) are preferred. As a result, the effect tends to be obtained more favorably. These may be used alone or in combination of two or more.
Figure 2023025857000003
(In the formula, m represents an integer of 1 to 1000, and R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbyl group.)

mは、好ましくは3以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上、特に好ましくは20以上であり、好ましくは500以下、より好ましくは300以下、更に好ましくは150以下、特に好ましくは80以下、最も好ましくは40以下、より最も好ましくは30以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 m is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 10 or more, particularly preferably 20 or more, preferably 500 or less, more preferably 300 or less, still more preferably 150 or less, particularly preferably 80 or less , most preferably 40 or less, more preferably 30 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

のヒドロカルビル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは14以下、特に好ましくは10以下、最も好ましくは6以下、より最も好ましくは4以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The number of carbon atoms in the hydrocarbyl group of R 4 is not particularly limited, but is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, preferably 20 or less, more preferably 18 or less, still more preferably 14 or less, and particularly preferably 10 or less. , most preferably 6 or less, and most preferably 4 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

及びRのヒドロカルビル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは1以上であり、好ましくは5以下、より好ましくは3以下、更に好ましくは2以下、特に好ましくは1である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The number of carbon atoms in the hydrocarbyl groups of R 5 and R 6 is not particularly limited, but is preferably 1 or more, preferably 5 or less, more preferably 3 or less, still more preferably 2 or less, and particularly preferably 1. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

、R及びRのヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基などのアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;メチルフェニル基、エチルフェニル基等のアリール基等があげられる。なかでも、アルキル基、シクロアルキル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。 Hydrocarbyl groups for R 4 , R 5 and R 6 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group and neopentyl group. , isopentyl group and n-hexyl group; cycloalkyl groups such as cyclohexyl group; and aryl groups such as methylphenyl group and ethylphenyl group. Among them, an alkyl group and a cycloalkyl group are preferable, and an alkyl group is more preferable.

がアルキル基、R及びRが、水素原子であることが好ましく、Rがエチル基、R及びRが、水素原子であることがより好ましい。 R 4 is preferably an alkyl group, R 5 and R 6 are preferably hydrogen atoms, more preferably R 4 is an ethyl group, and R 5 and R 6 are hydrogen atoms.

上記式(A)で表される高分子としては、例えば、ポリ(メチルビニルエーテル)、ポリ(エチルビニルエーテル)、ポリ(プロピルビニルエーテル)、ポリ(ブチルビニルエーテル)、ポリ(ペンテニルエーテル)、ポリ(ヘキシルビニルエーテル)、ポリ(ヘプチルビニルエーテル)、ポリ(オクチルエーテル)などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、ポリ(エチルビニルエーテル)(PEVE)が好ましい。 Examples of the polymer represented by the above formula (A) include poly(methyl vinyl ether), poly(ethyl vinyl ether), poly(propyl vinyl ether), poly(butyl vinyl ether), poly(pentenyl ether), poly(hexyl vinyl ether) ), poly(heptyl vinyl ether), poly(octyl ether), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, poly(ethyl vinyl ether) (PEVE) is preferred.

LCSTを示す高分子としては、下記式(B)で表される高分子も好適である。これにより、効果がより好適に得られる傾向がある。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。

Figure 2023025857000004
(式中、mは1~1000の整数を表し、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又はヒドロカルビル基を表す。) As the polymer exhibiting LCST, a polymer represented by the following formula (B) is also suitable. As a result, the effect tends to be obtained more favorably. These may be used alone or in combination of two or more.
Figure 2023025857000004
(In the formula, m represents an integer of 1 to 1000, and R 7 , R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbyl group.)

mは、好ましくは3以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上、特に好ましくは20以上であり、好ましくは500以下、より好ましくは300以下、更に好ましくは150以下、特に好ましくは80以下、最も好ましくは40以下、より最も好ましくは30以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 m is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 10 or more, particularly preferably 20 or more, preferably 500 or less, more preferably 300 or less, still more preferably 150 or less, particularly preferably 80 or less , most preferably 40 or less, more preferably 30 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

のヒドロカルビル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは14以下、特に好ましくは10以下、最も好ましくは6以下、より最も好ましくは4以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The number of carbon atoms in the hydrocarbyl group of R7 is not particularly limited, but is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, preferably 20 or less, more preferably 18 or less, still more preferably 14 or less, and particularly preferably 10 or less. , most preferably 6 or less, and most preferably 4 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

及びRのヒドロカルビル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは1以上であり、好ましくは5以下、より好ましくは3以下、更に好ましくは2以下、特に好ましくは1である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The number of carbon atoms in the hydrocarbyl groups of R 8 and R 9 is not particularly limited, but is preferably 1 or more, preferably 5 or less, more preferably 3 or less, still more preferably 2 or less, and particularly preferably 1. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

、R及びRのヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基などのアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;メチルフェニル基、エチルフェニル基等のアリール基等があげられる。なかでも、アルキル基、シクロアルキル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。 Hydrocarbyl groups for R 7 , R 8 and R 9 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group and neopentyl group. , isopentyl group and n-hexyl group; cycloalkyl groups such as cyclohexyl group; and aryl groups such as methylphenyl group and ethylphenyl group. Among them, an alkyl group and a cycloalkyl group are preferable, and an alkyl group is more preferable.

がアルキル基、R及びRが、水素原子であることが好ましく、Rがn-プロピル基又はイソプロピル基、R及びRが、水素原子であることがより好ましい。 R 7 is preferably an alkyl group, R 8 and R 9 are preferably hydrogen atoms, more preferably R 7 is an n-propyl group or isopropyl group, and R 8 and R 9 are hydrogen atoms.

上記式(B)で表される高分子としては、例えば、ポリ(イソプロピルビニルアクリルアミド)(PNIPVM、Rがイソプロピル基、R及びRが、水素原子)、ポリ(n-プロピルビニルアクリルアミド)(PNNPAM、Rがn-プロピル基、R及びRが、水素原子)、ポリ(n-ブチルビニルアクリルアミド)(Rがn-ブチル基、R及びRが、水素原子)、ポリ(tert-ブチルビニルアクリルアミド)(Rがtert-ブチル基、R及びRが、水素原子)、ポリ(sec-ブチルビニルアクリルアミド)(Rがsec-ブチル基、R及びRが、水素原子)、ポリ(メチルビニルアクリルアミド)(Rがメチル基、R及びRが、水素原子)、ポリ(エチルビニルアクリルアミド)(Rがエチル基、R及びRが、水素原子)、ポリ(n-ペンチルビニルアクリルアミド)(Rがn-ペンチル基、R及びRが、水素原子)、ポリ(イソペンチルビニルアクリルアミド)(Rがイソペンチル基、R及びRが、水素原子)などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、PNIPVM、PNNPAM、ポリ(n-ブチルビニルアクリルアミド)、ポリ(tert-ブチルビニルアクリルアミド)が好ましく、PNIPVM、PNNPAMがより好ましい。 Examples of the polymer represented by the above formula (B) include poly(isopropylvinylacrylamide) (PNIPVM, R7 is an isopropyl group, R8 and R9 are hydrogen atoms), poly(n-propylvinylacrylamide). (PNNPAM, R 7 is n-propyl group, R 8 and R 9 are hydrogen atoms), poly(n-butylvinylacrylamide) (R 7 is n-butyl group, R 8 and R 9 are hydrogen atoms), Poly(tert-butylvinylacrylamide) (R 7 is a tert-butyl group, R 8 and R 9 are hydrogen atoms), Poly(sec-butylvinylacrylamide) (R 7 is a sec-butyl group, R 8 and R 9 is a hydrogen atom), poly (methyl vinyl acrylamide) (R 7 is a methyl group, R 8 and R 9 are a hydrogen atom), poly (ethyl vinyl acrylamide) (R 7 is an ethyl group, R 8 and R 9 are hydrogen atom), poly(n-pentylvinylacrylamide) (R 7 is an n-pentyl group, R 8 and R 9 are hydrogen atoms), poly(isopentylvinylacrylamide) (R 7 is an isopentyl group, R 8 and R 9 is a hydrogen atom). These may be used alone or in combination of two or more. Among them, PNIPVM, PNNPAM, poly(n-butylvinylacrylamide) and poly(tert-butylvinylacrylamide) are preferable, and PNIPVM and PNNPAM are more preferable.

上記式(I)、(A)、(B)で表される高分子以外のLCSTを示す高分子としては、例えば、下記式(II)で表されるポリ(N-ビニル-カプロラクタム)(LSCT:約31℃)、下記式(III)で表されるポリ(2-アルキル-2-オキサゾリン)(LSCTは、Rがエチル基の場合には約62℃、Rがイソプロピル基の場合には約36℃であり、Rがn-プロピル基の場合には約25℃)、アルキル置換セルロース(例えば、下記式(IV)で表されるメチルセルロース(LSCT:約50℃)、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース)、ポリ(N-エトキシエチルアクリルアミド)(LSCT:約35℃)、ポリ(N-エトキシエチルメタクリルアミド)(LSCT:約45℃)、ポリ(N-テトラヒドロフルフリルアクリルアミド)(LSCT:約28℃)、ポリ(N-テトラヒドロフルフリルメタクリルアミド)(LSCT:約35℃)、ポリビニルメチルエーテル、ポリ[2-(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート]、ポリ(3-エチル-N-ビニル-2-ピロリドン)、ヒドロキシルブチルキトサン、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、2~6個のエチレングリコール単位を有するポリ(エチレングリコール)メタクリレート、ポリエチレングリコール-co-ポリプロピレングリコール(好ましくは2~8個のエチレングリコール単位と2~8個のポリプロピレン単位とを有するもの、より好ましくは式(A)の化合物)、エトキシル化イソ-C1327-アルコール(好ましくは4~8のエトキシル化度を有するもの)、4~50個、好ましくは4~20個のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコール、4~30個、好ましくは4~15個のプロピレングリコール単位を有するポリプロピレングリコール、4~50個、好ましくは4~20個のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールのモノメチル、ジメチル、モノエチル、およびジエチルエーテル、4~50個、好ましくは4~20個のプロピレングリコール単位を有するポリプロピレングリコールのモノメチル、ジメチル、モノエチル、およびジエチルエーテル等が挙げられる。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。
(A)HO-[-CH-CH-O]-[-CH(CH)-CH-O]-[-CH-CH-O]-H
(式中、y=3~10かつxおよびz=1~8であり、ここでy+x+zは5~18である)

Figure 2023025857000005
(式(II)~(IV)中、nは上記式(I)のnと同様である。式(III)中、Rは、n-プロピル基、イソプロピル基又はエチル基から選択されるアルキル基である。) Examples of polymers exhibiting LCST other than the polymers represented by formulas (I), (A), and (B) include poly(N-vinyl-caprolactam) (LSCT) represented by formula (II) below. : about 31° C.), poly(2-alkyl-2-oxazoline) represented by the following formula (III) (LSCT is about 62° C. when R is an ethyl group, and about 62° C. when R is an isopropyl group. 36 ° C., about 25 ° C. when R is an n-propyl group), alkyl-substituted cellulose (for example, methyl cellulose represented by the following formula (IV) (LSCT: about 50 ° C.), hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose), poly (N-ethoxyethyl acrylamide) (LSCT: about 35 ° C.), poly (N-ethoxyethyl methacrylamide) (LSCT: about 45 ° C.), poly (N-tetrahydrofurfuryl acrylamide) ( LSCT: about 28° C.), poly(N-tetrahydrofurfuryl methacrylamide) (LSCT: about 35° C.), polyvinyl methyl ether, poly[2-(dimethylamino)ethyl methacrylate], poly(3-ethyl-N-vinyl -2-pyrrolidone), hydroxyl butyl chitosan, polyoxyethylene (20) sorbitan monostearate, polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate, polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate, 2-6 ethylene glycols poly(ethylene glycol) methacrylate, polyethylene glycol-co-polypropylene glycol (preferably having 2 to 8 ethylene glycol units and 2 to 8 polypropylene units, more preferably compounds of formula (A) ), ethoxylated iso-C 13 H 27 -alcohols (preferably with a degree of ethoxylation of 4 to 8), polyethylene glycols with 4 to 50, preferably 4 to 20 ethylene glycol units, 4 to 30 Polypropylene glycol having 1, preferably 4 to 15 propylene glycol units, monomethyl, dimethyl, monoethyl and diethyl ethers of polyethylene glycol having 4 to 50, preferably 4 to 20 ethylene glycol units, 4 to 50 and monomethyl, dimethyl, monoethyl and diethyl ethers of polypropylene glycol having 1, preferably 4 to 20 propylene glycol units. These may be used alone or in combination of two or more.
(A) HO-[-CH 2 -CH 2 -O] x -[-CH(CH 3 )-CH 2 -O] y -[-CH 2 -CH 2 -O] z -H
(Where y=3-10 and x and z=1-8, where y+x+z is 5-18)
Figure 2023025857000005
(In formulas (II) to (IV), n is the same as n in formula (I) above. In formula (III), R is an alkyl group selected from an n-propyl group, an isopropyl group, or an ethyl group. is.)

上記以外のLCSTを示す高分子としては、例えば、N-イソプロピルアクリルアミドとブチルアクリレートとの共重合体、N-イソプロピルアクリルアミドとポリエチレンオキサイドとのブロック共重合体、N-イソプロピルアクリルアミドとフッ素モノマーとの共重合体、ポリ-N-アセチルアクリルアミドとポリエチレンオキサイドとの高分子複合体、ポリ-N-アセチルアクリルアミドとポリアクリルアミドとの高分子複合体、N-アセチルアクリルアミドとアクリルアミドとの共重合体とポリアクリルアミドとの高分子複合体、N-アクリロイルグリシンアミドとN-アセチルアクリルアミドとの共重合体、アクリル酸2メトキシエチルとN,N-ジメチルアクリルアミドとの共重合体、下記式1で表す化合物とN,N-ジメチルアクリルアミドとの共重合体、ポリ(N,N-ジメチル(アクリルアミドプロピル)アンモニウムプロパンサルフェイト)、N,N-ジエチルアクリルアミドと無水マレイン酸との共重合体、N,N-ジエチルアクリルアミドとフマル酸ジメチルとの共重合体、N,N-ジエチルアクリルアミドとヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合体、N,N-ジエチルアクリルアミドとブタジエンとの共重合体、ポリビニルアルコール及びポリビニルアルコールの加水分解物とポリアクリルアミドとの高分子複合体、N-アクリロイルアスパラギンアミド重合体、N-アクリロイルグルタミンアミド重合体、N-メタクリロイルアスパラギンアミド重合体、N-アクリロイルグリシンアミドとビオチンメタクリアミド誘導体との共重合体、N-アクリロイルグリシンアミドとN-アクリロイルアスパラギンアミドとの共重合体、ビオチン固定化温度応答性磁性微粒子(N-アクリロイルグリシンアミド、メタクリル化磁性微粒子及びビオチンモノマーを反応させることにより得られる微粒子)、ポリ(スルホベタインメタクリルアミド)、N-ビニル-n-ブチルアミドと無水マレイン酸との共重合体、N-ビニル-n-ブチルアミドとフマル酸ジメチルとの共重合体、N-ビニル-n-ブチルアミドとヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合体、N-ビニル-n-ブチルアミドとブタジエンとの共重合体、ポリエステルアミド、ポリエーテルアミド、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体のモノアミン化物、ポリエチレンオキサイド-ポリプロピレンオキサイド-ポリエチレンオキサイドブロック共重合体、ポリエチレンオキサイドとポリビニルアルコールとの高分子複合体、マルトペンタオース修飾ポリプロピレンオキサイド、ポリ(ラクチド-コ-グリコライド)-ポリエチレンオキサイド-ポリラクチド トリブロック共重合体、アクリル酸2メトキシエチルとアクリロイルモルホリンとの共重合体、アクリル酸2メトキシエチルとN-ビニルピロリドンとの共重合体、アクリル酸2メトキシエチルと2-ヒドロキシエチルアクリレートとの共重合体、アクリル酸2メトキシエチルとメトキシトリエチレングリコールアクリレートとの共重合体、ポリ[2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート]、ポリ(2-(2-エトキシエトキシ)エチルアクリレート-コ-2-(メトキシエトキシ)エチルメタクリレート、ポリ(2-(N,N-ジメチルアミノエチル)メタクリレート)、N-ビニルカプロラクタムとヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合体、メチルビニルエーテルとヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合体、N-ビニルカプロラクタム重合体、N-ビニルカプロラクタムと無水マレイン酸との共重合体、N-ビニルカプロラクタムとフマル酸ジメチルとの共重合体、N-ビニルカプロラクタムとブタジエンとの共重合体、N-ビニルカプロラクタムとビニルピロリジンとメタクリル酸グリシジルとの共重合体、N-ビニルカプロラクタムとビニルピロリジンとメタクリル酸との共重合体、N-ビニルカプロラクタムとビニルピロリドンとα,α-ジメチル-メタ-イソプロペニルベンジルイソシアネートとの共重合体、N-ビニルカプロラクタムとビニルピロリドンとヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合体、ポリ(1-エチル-3-ビニル-2-イミダゾリドン)、ポリ(1-メチル-3-ビニル-2-イミダゾリドン)、ポリ(1-n-プロピル-3-ビニル-2-イミダゾリドン)、ポリ(1-イソプロピル-3-ビニル-2-イミダゾリドン)、ポリ(1-アセチル-3-ビニル-2-イミダゾリドン)、ポリ(1-プロピオニル-3-ビニル-2-イミダゾリドン)、下記式2で示す共重合体、ポリ(N-ビニル-2-イミダゾリドン化合物)、2-ヒドロキシエチルビニルエーテルと酢酸ビニルとの共重合体、ジエチレングリコールモノビニルエーテルと酢酸ビニルとの共重合体、メチルビニルエーテルと無水マレイン酸との共重合体、メチルビニルエーテルとフマル酸ジメチルとの共重合体、カルバモイル化したポリアミノ酸、下記式3で表す化合物の重合体、下記式4で表す化合物の重合体、ペンダント[N-(2-ヒドロキシエチル)-L-グルタミン]基を有するポリ(オルトエステル)、ポリアセタール-ポリ[N-(2-ヒドロキシエチル)-L-グルタミン]-ポリアセタールトリブロック共重合体、ポリ[N-(2-ヒドロキシエチル)-L-グルタミン]-ポリ(オルトエステル)-ポリ[N-(2-ヒドロキシエチル)-L-グルタミン]トリブロック共重合体、ポリ[N-(2-ヒドロキシエチル)-L-グルタミン]-ポリアセタールジブロック共重合体、アミノ末端ポリ[N-(2-ヒドロキシエチル)-L-グルタミン]、アミノ末端ポリ(オルトエステル)、アミノ末端ポリアセタール、セルローストリアセテート、磁性ナノ粒子、アミノ基を有するポリスチレン、グリコルリル重合体等が挙げられる。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。

Figure 2023025857000006
Polymers exhibiting LCST other than the above include, for example, a copolymer of N-isopropylacrylamide and butyl acrylate, a block copolymer of N-isopropylacrylamide and polyethylene oxide, a copolymer of N-isopropylacrylamide and a fluorine monomer. Polymer, polymer composite of poly-N-acetylacrylamide and polyethylene oxide, polymer composite of poly-N-acetylacrylamide and polyacrylamide, copolymer of N-acetylacrylamide and acrylamide and polyacrylamide a polymer complex of N-acryloylglycinamide and N-acetylacrylamide, a copolymer of 2-methoxyethyl acrylate and N,N-dimethylacrylamide, a compound represented by the following formula 1 and N,N - copolymers with dimethylacrylamide, poly(N,N-dimethyl(acrylamidopropyl)ammonium propane sulfate), copolymers of N,N-diethylacrylamide and maleic anhydride, N,N-diethylacrylamide and fumaric Copolymer with dimethyl acid, copolymer of N,N-diethylacrylamide and hydroxyethyl methacrylate, copolymer of N,N-diethylacrylamide and butadiene, polyvinyl alcohol, hydrolyzate of polyvinyl alcohol and polyacrylamide polymer complex with, N-acryloyl asparagineamide polymer, N-acryloyl glutamine amide polymer, N-methacryloyl asparagine amide polymer, copolymer of N-acryloylglycinamide and biotin methacrylamide derivative, N-acryloyl Copolymer of glycinamide and N-acryloyl asparaginamide, biotin-immobilized temperature-responsive magnetic microparticles (N-acryloylglycinamide, methacrylated magnetic microparticles and microparticles obtained by reacting biotin monomers), poly(sulfobetaine methacrylamide), copolymer of N-vinyl-n-butylamide and maleic anhydride, copolymer of N-vinyl-n-butylamide and dimethyl fumarate, N-vinyl-n-butylamide and hydroxyethyl methacrylate copolymers, copolymers of N-vinyl-n-butylamide and butadiene, polyesteramides, polyetheramides, copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, monoamines of copolymers of ethylene oxide and propylene oxide poly(lactide-co-glycolide)-polyethylene oxide-polylactide triblock Copolymers, copolymers of 2-methoxyethyl acrylate and acryloylmorpholine, copolymers of 2-methoxyethyl acrylate and N-vinylpyrrolidone, copolymers of 2-methoxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl acrylate , a copolymer of 2-methoxyethyl acrylate and methoxytriethylene glycol acrylate, poly[2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate], poly(2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate-co-2-( methoxyethoxy)ethyl methacrylate, poly(2-(N,N-dimethylaminoethyl) methacrylate), copolymer of N-vinylcaprolactam and hydroxyethyl methacrylate, copolymer of methyl vinyl ether and hydroxyethyl methacrylate, N- Vinylcaprolactam polymer, copolymer of N-vinylcaprolactam and maleic anhydride, copolymer of N-vinylcaprolactam and dimethyl fumarate, copolymer of N-vinylcaprolactam and butadiene, N-vinylcaprolactam and Copolymers of vinylpyrrolidine and glycidyl methacrylate, copolymers of N-vinylcaprolactam, vinylpyrrolidine and methacrylic acid, copolymers of N-vinylcaprolactam, vinylpyrrolidone and α,α-dimethyl-meta-isopropenylbenzyl isocyanate Copolymers, copolymers of N-vinylcaprolactam, vinylpyrrolidone and hydroxyethyl methacrylate, poly(1-ethyl-3-vinyl-2-imidazolidone), poly(1-methyl-3-vinyl-2-imidazolidone) , poly(1-n-propyl-3-vinyl-2-imidazolidone), poly(1-isopropyl-3-vinyl-2-imidazolidone), poly(1-acetyl-3-vinyl-2-imidazolidone), poly( 1-propionyl-3-vinyl-2-imidazolidone), a copolymer represented by the following formula 2, poly(N-vinyl-2-imidazolidone compound), a copolymer of 2-hydroxyethyl vinyl ether and vinyl acetate, diethylene glycol mono vinyl ether and vinyl acetate a copolymer of methyl vinyl ether and maleic anhydride, a copolymer of methyl vinyl ether and dimethyl fumarate, a carbamoylated polyamino acid, a polymer of a compound represented by the following formula 3, a polymer of the following formula 4 Polymers of the compound represented by, poly(orthoester) with pendant [N-(2-hydroxyethyl)-L-glutamine] groups, polyacetal-poly[N-(2-hydroxyethyl)-L-glutamine]-polyacetal Triblock copolymer, poly[N-(2-hydroxyethyl)-L-glutamine]-poly(orthoester)-poly[N-(2-hydroxyethyl)-L-glutamine] triblock copolymer, poly [N-(2-hydroxyethyl)-L-glutamine]-polyacetal diblock copolymer, amino-terminated poly[N-(2-hydroxyethyl)-L-glutamine], amino-terminated poly(orthoester), amino-terminated Examples include polyacetal, cellulose triacetate, magnetic nanoparticles, polystyrene having amino groups, and glycoluril polymers. These may be used alone or in combination of two or more.
Figure 2023025857000006

温度応答性高分子の重量平均分子量は、好ましくは330以上、より好ましくは560以上、更に好ましくは1130以上であり、好ましくは57000以下、より好ましくは34000以下、更に好ましくは17000以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The weight average molecular weight of the temperature-responsive polymer is preferably 330 or more, more preferably 560 or more, still more preferably 1130 or more, and preferably 57000 or less, more preferably 34000 or less, still more preferably 17000 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

温度応答性高分子の相転移温度(下限臨界溶液温度(LCST)又は上限臨界溶液温度(UCST))は、好ましくは-50℃以上、より好ましくは-40℃以上、更に好ましくは-30℃以上、特に好ましくは-20℃以上、最も好ましくは-10℃以上、より最も好ましくは0℃以上、更に最も好ましくは5℃以上であり、好ましくは60℃以下、より好ましくは50℃以下、更に好ましくは40℃以下、特に好ましくは35℃以下、最も好ましくは30℃以下、より最も好ましくは25℃以下、更に最も好ましくは20℃以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
本明細書において、温度応答性高分子の相転移温度の測定は、温調機能付き分光光度計を用いて行う。10質量%に調整した温度応答性高分子水溶液をセルに入れ、蒸発を防ぐためにパラフィルムでふたをし、セル内温度センサをとりつけ、測定波長600nm、取り込み温度0.1℃、昇温速度0.1℃として、実験を行い、相転移温度は透過率が90%に達したときの温度とした。
The phase transition temperature (lower critical solution temperature (LCST) or upper critical solution temperature (UCST)) of the temperature-responsive polymer is preferably −50° C. or higher, more preferably −40° C. or higher, and still more preferably −30° C. or higher. , particularly preferably -20 ° C. or higher, most preferably -10 ° C. or higher, most preferably 0 ° C. or higher, still most preferably 5 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower, further preferably is 40° C. or lower, particularly preferably 35° C. or lower, most preferably 30° C. or lower, most preferably 25° C. or lower, and most preferably 20° C. or lower. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
In this specification, the phase transition temperature of the temperature-responsive polymer is measured using a spectrophotometer with a temperature control function. A temperature-responsive polymer aqueous solution adjusted to 10% by mass was placed in a cell, covered with a parafilm to prevent evaporation, and a temperature sensor was attached in the cell. The experiment was conducted at .1° C., and the phase transition temperature was taken as the temperature at which the transmittance reached 90%.

温度応答性化合物は、公知の方法で合成でき、例えば、モノマーを放射線照射によって重合する方法、溶液重合による方法などにより合成できる。また、『Anal. Chem., 68, 100-105(1996)』に記載の方法により合成することも可能である。更に市販品も使用できる。 The temperature-responsive compound can be synthesized by a known method, for example, a method of polymerizing a monomer by exposure to radiation, a method of solution polymerization, or the like. Also, "Anal. Chem. , 68, 100-105 (1996)”. Furthermore, a commercial item can also be used.

前記表面処理シリカ(温度応答性化合物と予め結合させる表面処理を行ったシリカ)において、シリカ(表面処理が施される原料シリカ)としては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ(無水ケイ酸)、湿式法シリカ(含水ケイ酸)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。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。 In the surface-treated silica (silica that has been surface-treated to bond with a temperature-responsive compound in advance), the silica (raw material silica that is subjected to surface treatment) is not particularly limited, and for example, dry silica (silicic anhydride) , wet silica (hydrous silicic acid), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, wet-process silica is preferable because it has many silanol groups.

シリカとしては、例えば、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。 As silica, for example, products of Degussa, Rhodia, Tosoh Silica, Solvay Japan, Tokuyama, etc. can be used.

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100m/g以上、更に好ましくは150m/g以上である。また、該NSAは、好ましくは300m/g以下、より好ましくは250m/g以下、更に好ましくは230m/g以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、シリカのNSAは、ASTM D3037-81に準拠して測定できる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 50 m 2 /g or more, more preferably 100 m 2 /g or more, still more preferably 150 m 2 /g or more. Also, the N 2 SA is preferably 300 m 2 /g or less, more preferably 250 m 2 /g or less, still more preferably 230 m 2 /g or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
The N 2 SA of silica can be measured according to ASTM D3037-81.

表面処理シリカにおいて、温度応答性化合物とシリカとを結合させる方法は、公知の方法を採用可能である。例えば、温度応答性化合物とシリカ分散液(シリカを水などの溶媒に分散した分散液)とを接触させ、結合、反応などをさせる方法が挙げられる。 In the surface-treated silica, a known method can be employed for bonding the temperature-responsive compound and silica. For example, a method of contacting a temperature-responsive compound and a silica dispersion (a dispersion of silica dispersed in a solvent such as water) to bond and react can be used.

温度応答性化合物とシリカとの結合、反応時において、シリカ100質量部に対する温度応答性化合物の添加量は、より効果が得られる観点から、好ましくは40質量部以上、より好ましくは60質量部以上、更に好ましくは80質量部以上であり、また、好ましくは200質量部以下、より好ましくは180質量部以下、更に好ましくは160質量部以下である。 During the bonding and reaction between the temperature responsive compound and silica, the amount of the temperature responsive compound added to 100 parts by mass of silica is preferably 40 parts by mass or more, more preferably 60 parts by mass or more, from the viewpoint of obtaining a greater effect. , more preferably 80 parts by mass or more, preferably 200 parts by mass or less, more preferably 180 parts by mass or less, and even more preferably 160 parts by mass or less.

温度応答性化合物とシリカとの結合、反応を進行させる観点から、例えば、所定のpHの条件下で、温度応答性化合物とシリカ分散液とを接触させることが好ましい。pHは、好ましくは10.0以下、より好ましくは9.5以下、更に好ましくは9.0以下であり、また、好ましくは6.5以上、より好ましくは7.0以上、更に好ましくは7.5以上である。なお、pHの調整は、酸、アルカリの添加など、公知の方法で実施できる。 From the viewpoint of bonding and reaction between the temperature responsive compound and silica, it is preferable to bring the temperature responsive compound and the silica dispersion into contact under predetermined pH conditions, for example. The pH is preferably 10.0 or less, more preferably 9.5 or less, still more preferably 9.0 or less, and preferably 6.5 or more, more preferably 7.0 or more, still more preferably 7.0 or more. 5 or more. In addition, adjustment of pH can be implemented by well-known methods, such as addition of an acid and an alkali.

温度応答性化合物とシリカとの結合、反応時の温度は、好ましくは10℃以上、より好ましくは15℃以上であり、また、好ましくは50℃以下、より好ましくは40℃以下、更に好ましくは30℃以下である。反応時間は、好ましくは60分以上、より好ましくは120分以上、更に好ましくは150分以上であり、また、好ましくは24時間以下、より好ましくは18時間以下、更に好ましくは12時間以下である。 The temperature during the bonding and reaction between the temperature-responsive compound and silica is preferably 10°C or higher, more preferably 15°C or higher, and is preferably 50°C or lower, more preferably 40°C or lower, and still more preferably 30°C. ℃ or less. The reaction time is preferably 60 minutes or longer, more preferably 120 minutes or longer, still more preferably 150 minutes or longer, and is preferably 24 hours or shorter, more preferably 18 hours or shorter, still more preferably 12 hours or shorter.

前記結合、反応などにより作製される前記表面処理シリカは、シリカ100質量部に対する温度応答性化合物の付着量は、より効果が得られる観点から、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20質量部以上であり、また、好ましくは50質量部以下、より好ましくは40質量部以下である。 In the surface-treated silica produced by the bonding, reaction, etc., the amount of the temperature-responsive compound adhered to 100 parts by mass of silica is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass, from the viewpoint of obtaining a greater effect. Above, more preferably 20 parts by mass or more, preferably 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less.

ゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対する前記表面処理シリカの含有量は、好ましくは5質量部以上、より好ましくは8質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、また、好ましくは50質量部以下、より好ましくは40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。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the content of the surface-treated silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 8 parts by mass or more, still more preferably 10 parts by mass or more, and preferably 50 parts by mass. It is not more than 40 parts by mass, more preferably not more than 30 parts by mass, and particularly preferably not more than 20 parts by mass. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

(他のシリカ材料)
ゴム組成物は、シリカ材料として、前記表面処理シリカを用いるものであるが、より効果が得られる観点から、他のシリカ材料として、温度応答性化合物と予め結合させる表面処理を行っていないシリカ(以下、「未処理シリカ」とも称する)を含むことが好ましい。ここで、本明細書において、シリカ材料とは、シリカを含有する材料であり、前記表面処理シリカの他、これ以外のシリカ含有材料が挙げられる。
(other silica materials)
The rubber composition uses the surface-treated silica as a silica material, but from the viewpoint of obtaining a greater effect, as another silica material, silica that has not been subjected to surface treatment for bonding with a temperature-responsive compound in advance ( hereinafter also referred to as “untreated silica”). Here, in this specification, the silica material is a material containing silica, and includes other silica-containing materials in addition to the surface-treated silica.

未処理シリカとしては、例えば、表面処理を施していないシリカなどが挙げられる。表面処理を施していないシリカとしては、前記表面処理シリカの作製の原料として使用される前記シリカ(乾式法シリカ、湿式法シリカなど)などが挙げられる。また、未処理シリカとしては、例えば、前記温度応答性化合物以外の化合物と予め結合させる表面処理を行ったシリカも挙げられる。なかでも、前記乾式法シリカ、湿式法シリカなどの表面処理を施していないシリカが好ましい。未処理シリカのNSAは、前記シリカ(表面処理が施される原料シリカ)と同様の範囲が好適である。 Examples of untreated silica include silica that has not been surface-treated. Examples of silica not subjected to surface treatment include the silica (dry process silica, wet process silica, etc.) used as a raw material for producing the surface-treated silica. Examples of untreated silica include silica that has undergone a surface treatment for bonding with a compound other than the temperature-responsive compound in advance. Among them, silica not surface-treated, such as the dry-process silica and the wet-process silica, is preferable. The N 2 SA of untreated silica is preferably in the same range as the silica (raw material silica to be surface-treated).

このような作用効果が得られるメカニズムは必ずしも明らかではないが、以下のように推察される。
前記表面処理シリカ及び前記未処理シリカの両方をゴム成分中に配合すると、前記表面処理シリカが温度応答性化合物により親水性が変化することで、低温時にゴム表面が親水性となるため、除水の効果が高まり、氷上での摩擦が向上すると考えられる。また、親水性となることで、ゴムとの相溶性が下がり、フィラーとしての補強性が低下するため、ゴムが柔らかくなり、それによっても氷上での摩擦が向上すると考えられる。更に未処理シリカを併用することで、操縦安定性などに必要な強度も十分に付与される。加えて、前記表面処理シリカが温度応答性化合物とシリカとが結合した材料であるため、水中に溶出することが防止され、可逆的に氷上グリップ性能を向上できる。従って、前記表面処理シリカと前記未処理シリカとを混合して得られるゴム組成物では、温度変化に応答してタイヤ性能を可逆的に変化させることができ、また、氷上性能が顕著に向上すると推察される。
Although the mechanism by which such effects are obtained is not necessarily clear, it is speculated as follows.
When both the surface-treated silica and the untreated silica are blended in the rubber component, the hydrophilicity of the surface-treated silica changes due to the temperature-responsive compound, and the rubber surface becomes hydrophilic at low temperatures. It is thought that the effect of the friction will increase and the friction on ice will improve. In addition, by becoming hydrophilic, the compatibility with rubber decreases, and the reinforcing property as a filler decreases, so the rubber softens, which is also considered to improve the friction on ice. Furthermore, by using untreated silica together, the strength required for steering stability and the like is sufficiently imparted. In addition, since the surface-treated silica is a material in which a temperature-responsive compound and silica are bonded together, elution in water is prevented, and grip performance on ice can be reversibly improved. Therefore, in the rubber composition obtained by mixing the surface-treated silica and the untreated silica, the tire performance can be reversibly changed in response to temperature changes, and the ice performance is significantly improved. guessed.

ゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対する前記未処理シリカの含有量は、好ましくは30質量部以上、より好ましくは50質量部以上、更に好ましくは60質量部以上であり、また、好ましくは100質量部以下、より好ましくは90質量部以下、更に好ましくは80質量部以下、特に好ましくは70質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the content of the untreated silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, still more preferably 60 parts by mass or more, and preferably 100 parts by mass. It is not more than 90 parts by mass, more preferably not more than 80 parts by mass, and particularly preferably not more than 70 parts by mass. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

ゴム組成物において、前記表面処理シリカと前記未処理シリカとの配合比率(前記表面処理シリカの含有量(質量部)/前記未処理シリカの含有量(質量部))は、効果がより良好に得られる観点から、95/5~50/50が好ましく、90/10~60/40がより好ましく、88/12~70/30が更に好ましい。 In the rubber composition, the blending ratio of the surface-treated silica and the untreated silica (the content of the surface-treated silica (parts by mass)/the content of the untreated silica (parts by mass)) improves the effect. From the viewpoint of obtaining, 95/5 to 50/50 is preferable, 90/10 to 60/40 is more preferable, and 88/12 to 70/30 is still more preferable.

前記ゴム組成物において、前記シリカ材料の総量(前記表面処理シリカ及び前記未処理シリカの合計含有量)は、ゴム成分100質量部に対して、40質量部を超えることが好ましく、50質量部を超えることがより好ましく、70質量部以上を超えることが更に好ましく、75質量部を超えることが特に好ましい。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120質量部以下、特に好ましくは100質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the total amount of the silica material (the total content of the surface-treated silica and the untreated silica) is preferably more than 40 parts by mass, more than 50 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it exceeds 70 parts by mass or more, and particularly preferably more than 75 parts by mass. The upper limit of the content is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less, even more preferably 120 parts by mass or less, and particularly preferably 100 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

(シランカップリング剤)
前記ゴム組成物は、シランカップリング剤を含むことが好ましい。
シランカップリング剤としては、特に限定されず、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。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、効果がより良好に得られるという理由から、スルフィド系、メルカプト系が好ましい。
(Silane coupling agent)
The rubber composition preferably contains a silane coupling agent.
The silane coupling agent is not particularly limited, and examples thereof include bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, bis(2-triethoxysilylethyl)tetrasulfide, bis(4-triethoxysilylbutyl)tetrasulfide, 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-trimethoxysilylethyl) ) disulfide, bis(4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3- sulfides such as triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide; 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane; vinyl-based such as methoxysilane; amino-based such as 3-aminopropyltriethoxysilane and 3-aminopropyltrimethoxysilane; glycidoxy-based such as γ-glycidoxypropyltriethoxysilane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane; nitro-based such as 3-nitropropyltrimethoxysilane and 3-nitropropyltriethoxysilane; and chloro-based such as 3-chloropropyltrimethoxysilane and 3-chloropropyltriethoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, sulfide-based and mercapto-based are preferable because they are more effective.

シランカップリング剤としては、例えば、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。 Examples of silane coupling agents that can be used include products of Degussa, Momentive, Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Azmax Co., Ltd., Dow Corning Toray Co., Ltd., and the like.

シランカップリング剤の含有量は、前記シリカ材料の総量(前記表面処理シリカ及び前記未処理シリカの合計含有量)100質量部に対して、3質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましく、また、25質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましく、15質量部以下が更に好ましい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of the silane coupling agent is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the total amount of the silica material (the total content of the surface-treated silica and the untreated silica). Also, it is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and even more preferably 15 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

(他の充填材)
ゴム組成物は、前記表面処理シリカ、未処理シリカ以外の他の充填材を含んでもよい。
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 rubber composition may contain fillers other than the surface-treated silica and untreated silica.
Other fillers are not particularly limited, and materials known in the rubber field can be used. Examples include inorganic fillers such as carbon black, calcium carbonate, talc, alumina, clay, aluminum hydroxide, aluminum oxide, and mica. be done. Among them, carbon black is preferred.

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120質量部以下、特に好ましくは110質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the content of fillers (total content of fillers) is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 70 parts by mass or more, and still more preferably 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. 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, even more preferably 120 parts by mass or less, and particularly preferably 110 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

前記ゴム組成物において、充填材100質量%中の前記シリカ材料の総量(前記表面処理シリカ及び前記未処理シリカの合計含有量)は、50質量%以上が好ましく、80質量%以上が好ましく、85質量%以上が更に好ましい。上限は特に限定されないが、95質量%以下が好ましく、93質量%以下がより好ましい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the total amount of the silica material (the total content of the surface-treated silica and the untreated silica) in 100% by mass of the filler is preferably 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, and 85% by mass. % or more by mass is more preferable. Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 95% by mass or less, more preferably 93% by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

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。 Examples of carbon black that can be used in the rubber composition include, but are not limited to, N134, N110, N220, N234, N219, N339, N330, N326, N351, N550 and N762. Commercially available products include Asahi Carbon Co., Ltd., Cabot Japan Co., Ltd., Tokai Carbon Co., Ltd., Mitsubishi Chemical Co., Ltd., Lion Corporation, Shin Nikka Carbon Co., Ltd., and Columbia Carbon Co., Ltd. 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、70m/g以上がより好ましく、90m/g以上が更に好ましい。また、上記NSAは、200m/g以下が好ましく、150m/g以下がより好ましく、130m/g以下が更に好ましい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
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 70 m 2 /g or more, and even more preferably 90 m 2 /g or more. The N 2 SA is preferably 200 m 2 /g or less, more preferably 150 m 2 /g or less, and even more preferably 130 m 2 /g or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
The nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is determined according to 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3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは8質量部以上、特に好ましくは10質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは30質量部以下、より好ましくは25質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the content of carbon black is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, still more preferably 8 parts by mass or more, and particularly preferably 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Department or above. The upper limit of the content is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass or less, and even more preferably 20 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

(可塑剤)
上記ゴム組成物は、可塑剤を含有してもよい。
本明細書において、可塑剤とは、ゴム成分に可塑性を付与する材料であり、液体可塑剤(25℃で液体(液状)の可塑剤)、固体可塑剤(25℃で固体の可塑剤)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。
(Plasticizer)
The rubber composition may contain a plasticizer.
As used herein, a plasticizer is a material that imparts plasticity to a rubber component, and liquid plasticizers (plasticizers that are liquid (liquid) at 25°C) and solid plasticizers (plasticizers that are solid at 25°C) are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

可塑剤の含有量(液体可塑剤及び固体可塑剤の合計含有量)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、特に好ましくは20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40質量部以下、更に好ましくは30質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、可塑剤の含有量には、ゴム(油展ゴム)、硫黄(オイル含有硫黄)に含まれるオイルの量も含まれる。
The content of the plasticizer (the total content of the liquid plasticizer and the solid plasticizer) is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and still more preferably 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is 20 parts by mass or more. The upper limit of the content is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, even more preferably 40 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
The plasticizer content also includes the amount of oil contained in rubber (oil-extended rubber) and sulfur (oil-containing sulfur).

液体可塑剤としては、オイル、液状ポリマー(液状樹脂、液状ジエン系ポリマー等)、テレビン油等の天然物由来の精油、エステル系可塑剤、等が挙げられる。固形可塑剤としては、25℃で固形(固体)のタイヤ業界で通常用いられるような固体樹脂類、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。なかでも、液体可塑剤としては、オイル、液状ポリマー、及び液状樹脂からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、オイルがより好ましく、プロセスオイルが更に好ましい。 Examples of liquid plasticizers include oils, liquid polymers (liquid resins, liquid diene polymers, etc.), essential oils derived from natural products such as turpentine, and ester plasticizers. Solid plasticizers include solid resins such as those commonly used in the tire industry that are solid (solid) at 25°C. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, the liquid plasticizer is preferably at least one selected from the group consisting of oils, liquid polymers, and liquid resins, more preferably oils, and still more preferably process oils.

上記オイルとしては、特に限定されず、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のプロセスオイル、TDAE、MES等の低PCA(多環式芳香族)プロセスオイル、植物油脂、及びこれらの混合物等、従来公知のオイルを使用できる。これらは、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、パラフィン系プロセスオイルが好ましい。 The above oils are not particularly limited, and process oils such as paraffinic process oils, aromatic process oils, and naphthenic process oils, low PCA (polycyclic aromatic) process oils such as TDAE and MES, vegetable oils and fats, and Conventionally known oils such as mixtures thereof can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, paraffinic process oils are preferred.

オイルとしては、例えば、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)等の製品を使用できる。 As oil, for example, Idemitsu Kosan Co., Ltd., Sankyo Yuka Kogyo Co., Ltd., Japan Energy Co., Ltd., Orisoi Co., Ltd., H & R, Toyokuni Oil Mills Co., Ltd., Showa Shell Oil Co., Ltd., Fuji Kosan Co., Ltd. etc. products can be used.

液状樹脂としては、例えば、25℃で液状のテルペン系樹脂(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、C5C9系樹脂、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)、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。 Examples of liquid resins include terpene resins that are liquid at 25°C (including terpene phenolic resins and aromatic modified terpene resins), rosin resins, styrene resins, C5 resins, C5C9 resins, coumarone-indene resins ( coumarone and indene single resins), olefin resins, polyurethane resins, acrylic resins, and the like.

上記液状樹脂としては、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)、RutgersChemicals社、BASF社、アリゾナケミカル社、日塗化学(株)、(株)日本触媒、JXTGエネルギー(株)、荒川化学工業(株)、田岡化学工業(株)等の製品を使用できる。 Examples of the liquid resin include Maruzen Petrochemical Co., Ltd., Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Yasuhara Chemical Co., Ltd., Tosoh Corporation, Rutgers Chemicals, BASF, Arizona Chemical, Nichinuri Chemical Co., Ltd. ) Nippon Shokubai Co., Ltd., JXTG Energy Co., Ltd., Arakawa Chemical Co., Ltd., Taoka Chemical Co., Ltd., and other products can be used.

液状ジエン系ポリマーとしては、例えば、25℃で液状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)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。 Examples of liquid diene-based polymers include liquid styrene-butadiene copolymer (liquid SBR), liquid butadiene polymer (liquid BR), liquid isoprene polymer (liquid IR), and liquid styrene-isoprene copolymer ( liquid SIR), liquid styrene-butadiene-styrene block copolymer (liquid SBS block polymer), liquid styrene-isoprene-styrene block copolymer (liquid SIS block polymer), and the like. These may be modified with a polar group at the terminal or main chain.

液状ジエン系ポリマーとしては、例えば、サートマー社、(株)クラレ等の製品を使用できる。 As the liquid diene-based polymer, for example, products of Sartomer Co., Ltd., Kuraray Co., Ltd., etc. can be used.

液体可塑剤(好ましくはオイル)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15質量部以上、特に好ましくは20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40質量部以下、更に好ましくは30質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、液体可塑剤の含有量には、ゴム(油展ゴム)、硫黄(オイル含有硫黄)に含まれるオイルの量も含まれる。
The content of the liquid plasticizer (preferably oil) is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, still more preferably 15 parts by mass or more, and particularly preferably 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Department or above. The upper limit of the content is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, even more preferably 40 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.
The content of the liquid plasticizer also includes the amount of oil contained in rubber (oil-extended rubber) and sulfur (oil-containing sulfur).

固体可塑剤としては、タイヤ配合物として、通常用いられる固体樹脂類(レジン)を使用できる。具体的には、テルペン系樹脂、ロジン樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、C5系樹脂、C9系樹脂、C5/C9系樹脂、クマロン系樹脂、インデン系樹脂、クマロンインデン系樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂(レジン)が挙げられる。これらは、1種でも2種以上の混合物でもよく、また、樹脂自体が複数の由来のモノマー成分を共重合したものでもよい。 As solid plasticizers, solid resins commonly used in tire compounds can be used. Specifically, terpene-based resin, rosin resin, styrene-based resin, olefin-based resin, C5-based resin, C9-based resin, C5/C9-based resin, coumarone-based resin, indene-based resin, coumarone-indene-based resin, acrylic resin and urethane resin. These may be one type or a mixture of two or more types, and the resin itself may be a copolymer of monomer components derived from a plurality of sources.

固体可塑剤としては、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)、RutgersChemicals社、BASF社、アリゾナケミカル社、日塗化学(株)、(株)日本触媒、JXTGエネルギー(株)、荒川化学工業(株)、田岡化学工業(株)等の製品を使用できる。 Solid plasticizers include, for example, Maruzen Petrochemical Co., Ltd., Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Yasuhara Chemical Co., Ltd., Tosoh Corporation, Rutgers Chemicals, BASF, Arizona Chemical, Nichinuri Chemical Co., Ltd. ) Nippon Shokubai Co., Ltd., JXTG Energy Co., Ltd., Arakawa Chemical Co., Ltd., Taoka Chemical Co., Ltd., and other products can be used.

前記樹脂(レジン)の軟化点は、好ましくは30℃以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは80℃以上であり、好ましくは200℃以下、より好ましくは160℃以下、更に好ましくは140℃以下、特に好ましくは120℃以下である。上記範囲内にすることで、前記効果がより好適に得られる傾向がある。
なお、本明細書において、前記樹脂(レジン)の軟化点は、JIS K 6220-1:2001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 30°C or higher, more preferably 50°C or higher, still more preferably 80°C or higher, preferably 200°C or lower, more preferably 160°C or lower, and still more preferably 140°C. Below, it is 120 degrees C or less especially preferably. By setting it within the above range, there is a tendency that the above effect can be obtained more preferably.
In the present specification, the softening point of the resin is the temperature at which the softening point defined in JIS K 6220-1:2001 is measured with a ring and ball type softening point measuring device, and the ball descends.

固体可塑剤(好ましくは前記樹脂)の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは30質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは2質量部以下であり、0質量部でもよい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of the solid plasticizer (preferably the resin) is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and still more preferably 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It can be a department. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

ゴム組成物において、前記表面処理シリカの含有量と、前記可塑剤の含有量との配合比(ゴム成分100質量部に対する前記表面処理シリカの含有量(質量部)/ゴム成分100質量部に対する前記可塑剤の含有量(質量部))は、好ましくは0.30以上、より好ましくは0.50以上、更に好ましくは0.70以上、特に好ましくは1.00以上である。上限は、好ましくは2.50以下、より好ましくは2.00以下、更に好ましくは1.50以下、特に好ましくは1.30以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the compounding ratio between the content of the surface-treated silica and the content of the plasticizer (content (parts by mass) of the surface-treated silica per 100 parts by mass of the rubber component/said per 100 parts by mass of the rubber component The content (parts by mass) of the plasticizer is preferably 0.30 or more, more preferably 0.50 or more, still more preferably 0.70 or more, and particularly preferably 1.00 or more. The upper limit is preferably 2.50 or less, more preferably 2.00 or less, still more preferably 1.50 or less, and particularly preferably 1.30 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

ゴム組成物において、前記シリカ材料の総量(前記表面処理シリカ及び前記未処理シリカの合計含有量)と、前記可塑剤の含有量との配合比(ゴム成分100質量部に対する前記シリカ材料の総量(質量部)/ゴム成分100質量部に対する前記可塑剤の含有量(質量部))は、好ましくは2.5以上、より好ましくは3.5以上、更に好ましくは3.7以上、特に好ましくは4.0以上である。上限は、好ましくは6.0以下、より好ましくは5.5以下、更に好ましくは5.2以下、特に好ましくは5.0以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the compounding ratio of the total amount of the silica material (total content of the surface-treated silica and the untreated silica) to the content of the plasticizer (the total amount of the silica material relative to 100 parts by mass of the rubber component ( parts by mass)/content (parts by mass) of the plasticizer with respect to 100 parts by mass of the rubber component) is preferably 2.5 or more, more preferably 3.5 or more, still more preferably 3.7 or more, and particularly preferably 4. .0 or more. The upper limit is preferably 6.0 or less, more preferably 5.5 or less, still more preferably 5.2 or less, and particularly preferably 5.0 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

ゴム組成物において、前記表面処理シリカの含有量と、前記液体可塑剤の含有量との配合比(ゴム成分100質量部に対する前記表面処理シリカの含有量(質量部)/ゴム成分100質量部に対する前記液体可塑剤の含有量(質量部))は、好ましくは0.30以上、より好ましくは0.50以上、更に好ましくは0.70以上、特に好ましくは1.00以上である。上限は、好ましくは2.50以下、より好ましくは2.00以下、更に好ましくは1.50以下、特に好ましくは1.30以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the compounding ratio between the content of the surface-treated silica and the content of the liquid plasticizer (content (parts by mass) of the surface-treated silica per 100 parts by mass of the rubber component/per 100 parts by mass of the rubber component The content (parts by mass) of the liquid plasticizer is preferably 0.30 or more, more preferably 0.50 or more, still more preferably 0.70 or more, and particularly preferably 1.00 or more. The upper limit is preferably 2.50 or less, more preferably 2.00 or less, still more preferably 1.50 or less, and particularly preferably 1.30 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

ゴム組成物において、前記シリカ材料の総量(前記表面処理シリカ及び前記未処理シリカの合計含有量)と、前記液体可塑剤の含有量との配合比(ゴム成分100質量部に対する前記シリカ材料の総量(質量部)/ゴム成分100質量部に対する前記液体可塑剤の含有量(質量部))は、好ましくは2.5以上、より好ましくは3.5以上、更に好ましくは3.7以上、特に好ましくは4.0以上である。上限は、好ましくは6.0以下、より好ましくは5.5以下、更に好ましくは5.2以下、特に好ましくは5.0以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the compounding ratio of the total amount of the silica material (the total amount of the surface-treated silica and the untreated silica) to the content of the liquid plasticizer (the total amount of the silica material relative to 100 parts by mass of the rubber component (parts by mass)/content (parts by mass) of the liquid plasticizer with respect to 100 parts by mass of the rubber component) is preferably 2.5 or more, more preferably 3.5 or more, still more preferably 3.7 or more, and particularly preferably is greater than or equal to 4.0. The upper limit is preferably 6.0 or less, more preferably 5.5 or less, still more preferably 5.2 or less, and particularly preferably 5.0 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

ゴム組成物において、前記表面処理シリカの含有量と、前記液状樹脂及び前記液状ジエン系ポリマーの合計含有量との配合比(ゴム成分100質量部に対する前記表面処理シリカの含有量(質量部)/ゴム成分100質量部に対する前記液状樹脂及び前記液状ジエン系ポリマーの合計含有量(質量部))は、好ましくは0.30以上、より好ましくは0.50以上、更に好ましくは0.70以上、特に好ましくは1.00以上である。上限は、好ましくは2.50以下、より好ましくは2.00以下、更に好ましくは1.50以下、特に好ましくは1.30以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the compounding ratio between the content of the surface-treated silica and the total content of the liquid resin and the liquid diene-based polymer (the content of the surface-treated silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component (parts by mass) / The total content (parts by mass) of the liquid resin and the liquid diene polymer with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.30 or more, more preferably 0.50 or more, still more preferably 0.70 or more, especially Preferably it is 1.00 or more. The upper limit is preferably 2.50 or less, more preferably 2.00 or less, still more preferably 1.50 or less, and particularly preferably 1.30 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

ゴム組成物において、前記シリカ材料の総量(前記表面処理シリカ及び前記未処理シリカの合計含有量)と、前記液状樹脂及び前記液状ジエン系ポリマーの合計含有量との配合比(ゴム成分100質量部に対する前記シリカ材料の総量(質量部)/ゴム成分100質量部に対する前記液状樹脂及び前記液状ジエン系ポリマーの合計含有量(質量部))は、好ましくは2.5以上、より好ましくは3.5以上、更に好ましくは3.7以上、特に好ましくは4.0以上である。上限は、好ましくは8.0以下、より好ましくは7.0以下、更に好ましくは6.0以下、特に好ましくは5.0以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the compounding ratio of the total amount of the silica material (the total content of the surface-treated silica and the untreated silica) to the total content of the liquid resin and the liquid diene polymer (100 parts by mass of the rubber component The total amount (parts by mass) of the silica material / the total content (parts by mass) of the liquid resin and the liquid diene polymer relative to 100 parts by mass of the rubber component) is preferably 2.5 or more, more preferably 3.5 above, more preferably 3.7 or more, particularly preferably 4.0 or more. The upper limit is preferably 8.0 or less, more preferably 7.0 or less, still more preferably 6.0 or less, and particularly preferably 5.0 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

ゴム組成物において、前記表面処理シリカの含有量と、前記樹脂の含有量との配合比(ゴム成分100質量部に対する前記表面処理シリカの含有量(質量部)/ゴム成分100質量部に対する前記樹脂の含有量(質量部))は、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは1.8以上、特に好ましくは2.0以上である。上限は、好ましくは5.0以下、より好ましくは4.0以下、更に好ましくは3.5以下、特に好ましくは3.0以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the compounding ratio between the content of the surface-treated silica and the content of the resin (content (parts by mass) of the surface-treated silica per 100 parts by mass of the rubber component/the resin per 100 parts by mass of the rubber component (parts by mass)) is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, still more preferably 1.8 or more, and particularly preferably 2.0 or more. The upper limit is preferably 5.0 or less, more preferably 4.0 or less, still more preferably 3.5 or less, and particularly preferably 3.0 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

ゴム組成物において、前記シリカ材料の総量(前記表面処理シリカ及び前記未処理シリカの合計含有量)と、前記樹脂の含有量との配合比(ゴム成分100質量部に対する前記シリカ材料の総量(質量部)/ゴム成分100質量部に対する前記樹脂の含有量(質量部))は、好ましくは5.0以上、より好ましくは7.0以上、更に好ましくは7.5以上、特に好ましくは8.0以上である。上限は、好ましくは20.0以下、より好ましくは16.0以下、更に好ましくは12.0以下、特に好ましくは10.0以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 In the rubber composition, the compounding ratio of the total amount of the silica material (the total amount of the surface-treated silica and the untreated silica) and the content of the resin (the total amount of the silica material (mass parts)/content (parts by mass) of the resin per 100 parts by mass of the rubber component) is preferably 5.0 or more, more preferably 7.0 or more, even more preferably 7.5 or more, and particularly preferably 8.0. That's it. The upper limit is preferably 20.0 or less, more preferably 16.0 or less, still more preferably 12.0 or less, and particularly preferably 10.0 or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

前記表面処理シリカ量、未処理シリカ量、可塑剤量、液体可塑剤量、液状樹脂量、液状ジエン系ポリマー量、樹脂量などを調整することで、前述の作用効果が得られるメカニズムは必ずしも明らかではないが、以下のように推察される。
前記表面処理シリカの温度応答性化合物により、低温時にゴム表面が親水性となるため、氷上での摩擦が向上すると共に、ゴムとの相溶性が下がってゴムが柔らかくなることによっても氷上での摩擦が向上すると考えられる。また、未処理シリカを併用することで、操縦安定性などに必要な強度も十分に付与される。更に、表面処理シリカ量、未処理シリカ量と、可塑剤量、液体可塑剤量、液状樹脂量、液状ジエン系ポリマー量、樹脂量とを、所定配合で混合することで、氷上での摩擦の向上効果がより高く得られると考えられる。従って、温度変化に応答してタイヤ性能を可逆的に変化させることができ、また、氷上性能が顕著に向上すると推察される。
The mechanism by which the above effects are obtained by adjusting the amount of surface-treated silica, the amount of untreated silica, the amount of plasticizer, the amount of liquid plasticizer, the amount of liquid resin, the amount of liquid diene-based polymer, the amount of resin, etc. is necessarily clear. not, but it is speculated as follows.
Due to the temperature-responsive compound of the surface-treated silica, the rubber surface becomes hydrophilic at low temperatures, so the friction on ice improves, and the compatibility with rubber decreases and the rubber softens, which also reduces the friction on ice. is expected to improve. In addition, the combined use of untreated silica provides sufficient strength necessary for steering stability and the like. Furthermore, by mixing the amount of surface-treated silica, the amount of untreated silica, the amount of plasticizer, the amount of liquid plasticizer, the amount of liquid resin, the amount of liquid diene-based polymer, and the amount of resin in a predetermined ratio, it is possible to reduce friction on ice. It is considered that a higher improvement effect can be obtained. Therefore, it is presumed that the tire performance can be reversibly changed in response to temperature changes, and that the performance on ice is significantly improved.

(他の材料)
上記ゴム組成物は、硫黄を含むことが好ましい。
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。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。
(other materials)
The rubber composition preferably contains sulfur.
Sulfur includes powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, soluble sulfur and the like commonly used in the rubber industry. These may be used alone or in combination of two or more.

硫黄としては、例えば、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。 As sulfur, for example, products of Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., Karuizawa Io Co., Ltd., Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., Flexis Co., Ltd., Nippon Kantan Kogyo Co., Ltd., Hosoi Chemical Industry Co., Ltd., etc. can be used.

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0.5質量部以上、更に好ましくは0.8質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは10質量部以下、より好ましくは7質量部以下、更に好ましくは5質量部以下、特に好ましくは3質量部以下、最も好ましくは2質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The sulfur content is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and still more preferably 0.8 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less, even more preferably 5 parts by mass or less, particularly preferably 3 parts by mass or less, and most preferably 2 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

上記ゴム組成物は、加硫促進剤を含有することが好ましい。
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-ベンゾチアゾリ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,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加硫促進剤が好ましい。
The rubber composition preferably contains a vulcanization accelerator.
Vulcanization accelerators include thiazole vulcanization accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole and di-2-benzothiazolyl disulfide; tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetrabenzylthiuram disulfide (TBzTD), tetrakis (2 -ethylhexyl) thiuram-based vulcanization accelerators such as thiuram disulfide (TOT-N); N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-oxy Sulfenamide-based vulcanization accelerators such as ethylene-2-benzothiazolesulfenamide and N,N'-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide; guanidines such as diphenylguanidine, diorthotolylguanidine and orthotolylbiguanidine system vulcanization accelerators. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, a sulfenamide-based vulcanization accelerator is preferable.

加硫促進剤としては、例えば、川口化学(株)、大内新興化学(株)、ラインケミー社製等の製品を使用できる。 As the vulcanization accelerator, for example, products manufactured by Kawaguchi Kagaku Co., Ltd., Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd., Rhein Chemie Co., etc. can be used.

加硫促進剤の含有量は、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質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of the vulcanization accelerator is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component. Part by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

上記ゴム組成物は、ステアリン酸を含むことが好ましい。
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)、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。
The rubber composition preferably contains stearic acid.
As the stearic acid, conventionally known ones can be used, for example, products of NOF Corporation, Kao Corporation, Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Chiba Fatty Acids Co., Ltd., etc. can be used.

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質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The stearic acid content is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, relative to 100 parts by mass of the rubber component. Also, the above content is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

上記ゴム組成物は、酸化亜鉛を含有してもよい。
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。
The rubber composition may contain zinc oxide.
As the zinc oxide, conventionally known ones can be used, for example, products of Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd., Toho Zinc Co., Ltd., Hakusui Tech Co., Ltd., Seido Chemical Industry Co., Ltd., Sakai Chemical Industry Co., Ltd., etc. can be used.

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質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of zinc oxide is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the rubber component. It is below. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

上記ゴム組成物は、老化防止剤を含んでもよい。
老化防止剤としては、例えば、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。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。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、p-フェニレンジアミン系老化防止剤がより好ましい。
The rubber composition may contain an antioxidant.
Examples of anti-aging agents include naphthylamine-based anti-aging agents such as phenyl-α-naphthylamine; diphenylamine-based anti-aging agents such as octylated diphenylamine and 4,4′-bis(α,α′-dimethylbenzyl)diphenylamine; -Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N,N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine, etc. p-phenylenediamine-based antioxidants; quinoline-based antioxidants such as polymers of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline; 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, monophenolic anti-aging agents such as styrenated phenol; inhibitors and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, p-phenylenediamine anti-aging agents and quinoline anti-aging agents are preferred, and p-phenylenediamine anti-aging agents are more preferred.

老化防止剤としては、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。 As the anti-aging agent, products of Seiko Chemical Co., Ltd., Sumitomo Chemical Co., Ltd., Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., Flexis, etc. can be used, for example.

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0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The content of the anti-aging agent is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the rubber component. It is below the department. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

上記ゴム組成物は、ワックスを含んでもよい。
ワックスとしては、特に限定されず、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス;植物系ワックス、動物系ワックス等の天然系ワックス;エチレン、プロピレン等の重合物等の合成ワックスなどが挙げられる。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 rubber composition may contain wax.
The wax is not particularly limited, and includes petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax; natural waxes such as plant waxes and animal waxes; synthetic waxes such as polymers of ethylene and propylene. These may be used alone or in combination of two or more.

ワックスとしては、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。 As the wax, for example, products of Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., Nippon Seiro Co., Ltd., Seiko Kagaku Co., Ltd., etc. can be used.

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質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは10質量部以下、より好ましくは7質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。 The wax content is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, relative to 100 parts by mass of the rubber component. Moreover, the content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less. Within the above range, the effect tends to be obtained more favorably.

上記ゴム組成物には、前記成分の他、タイヤ工業において一般的に用いられている添加剤を配合することができ、硫黄以外の加硫剤(例えば、有機架橋剤、有機過酸化物)等を例示できる。これら各成分の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上であり、好ましくは200質量部以下である。 In addition to the above components, the rubber composition may contain additives commonly used in the tire industry, such as vulcanizing agents other than sulfur (e.g., organic cross-linking agents, organic peroxides), etc. can be exemplified. The content of each of these components is preferably 0.1 parts by mass or more and preferably 200 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

上記ゴム組成物は、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等により製造できる。 The rubber composition can be produced, for example, by kneading the above components using a rubber kneading device such as an open roll mixer or a Banbury mixer, followed by vulcanization.

混練条件としては、架橋剤(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100~180℃、好ましくは120~170℃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120℃以下、好ましくは80~110℃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140~190℃、好ましくは150~185℃である。 As for the kneading conditions, the kneading temperature is usually 100 to 180°C, preferably 120 to 170°C in the base kneading step for kneading additives other than the cross-linking agent (vulcanizing agent) and the vulcanization accelerator. In the finishing kneading step of kneading the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator, the kneading temperature is usually 120°C or lower, preferably 80 to 110°C. A composition obtained by kneading a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator is usually subjected to vulcanization treatment such as press vulcanization. The vulcanization temperature is generally 140-190°C, preferably 150-185°C.

上記ゴム組成物は、例えば、タイヤ部材に(タイヤ用ゴム組成物として)使用でき、なかでも、トレッド(キャップトレッド)に好適に用いられる。 The rubber composition can be used, for example, in tire members (as a rubber composition for tires), and is particularly preferably used in treads (cap treads).

本開示のタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどのタイヤの各部材の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造することができる。 A tire of the present disclosure is manufactured by a conventional method using the above rubber composition. That is, a rubber composition blended with various additives as necessary is extruded in an unvulcanized stage according to the shape of each tire member such as a tread, and is put on a tire building machine by a normal method. After molding and bonding together with other tire members to form an unvulcanized tire, the tire can be manufactured by heating and pressurizing in a vulcanizer.

上記タイヤとしては、特に限定されず、例えば、空気入りタイヤ、ソリッドタイヤ、エアレスタイヤ等が挙げられる。なかでも、空気入りタイヤが好ましい。 The tire is not particularly limited, and examples thereof include a pneumatic tire, a solid tire, an airless tire, and the like. Among them, pneumatic tires are preferred.

上記タイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型SUV用タイヤ、重荷重用タイヤ(トラック・バス用タイヤなど)、二輪車用タイヤ、競技用タイヤ、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、鉱山用タイヤ等として使用できる。なかでも、氷上性能が良好である点からは、冬用タイヤ、オールシーズンタイヤに好適に使用でき、更に温度変化に応答してタイヤ性能を可逆的に変化できる点からは、オールシーズンタイヤに特に好適に使用できる。 The above tires include tires for passenger cars, tires for large passenger cars, tires for large SUVs, tires for heavy loads (tires for trucks and buses, etc.), tires for motorcycles, tires for racing, winter tires (studless tires, snow tires, stud tires). , all-season tires, run-flat tires, aircraft tires, mining tires, etc. Among them, it is suitable for winter tires and all-season tires because of its good performance on ice, and especially for all-season tires because it can reversibly change tire performance in response to temperature changes. It can be used preferably.

以下、以下の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。
SBR1:日本ゼオン(株)製のNipol 1502(E-SBR、スチレン含有量:23.5質量%、ビニル含有量:16質量%)
SBR2:JSR(株)製のSL563(スチレン含有量20質量%、ビニル含有量55.5質量%)
BR:宇部興産(株)製のBR150B(シス含量:98質量%)
NR:TSR20(天然ゴム)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のシーストN220(NSA:111m/g、DBP:115ml/100g)
シリカ(未処理シリカ):エボニックテグッサ社製のウルトラシルVN3(表面処理を施していないシリカ、NSA:175m/g)
表面処理シリカ1:下記製造例1-1~1-2
表面処理シリカ2:下記製造例2-1~2-2
シランカップリング剤:エボニックテグッサ社製のSi266(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
ワックス:日本精鑞(株)製のオゾエースワックス
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン)
オイル:出光興産(株)製のPS-32
液状ジエン系ポリマー:サートマー社製のライコン150(液状ブタジエン重合体、Mn5200)
樹脂:Arizona chemical社製のSYLVARES SA85(α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体、軟化点85℃)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
硫黄:鶴見化学(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
Various chemicals used in the following examples and comparative examples are collectively described below.
SBR1: Nipol 1502 (E-SBR, styrene content: 23.5% by mass, vinyl content: 16% by mass) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
SBR2: SL563 manufactured by JSR Corporation (styrene content 20% by mass, vinyl content 55.5% by mass)
BR: BR150B (cis content: 98% by mass) manufactured by Ube Industries, Ltd.
NR: TSR20 (natural rubber)
Carbon black: SEAST N220 (N 2 SA: 111 m 2 /g, DBP: 115 ml/100 g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Silica (untreated silica): Ultrasil VN3 from Evonik Tegussa (silica without surface treatment, N 2 SA: 175 m 2 /g)
Surface-treated silica 1: Production Examples 1-1 to 1-2 below
Surface-treated silica 2: Production Examples 2-1 and 2-2 below
Silane coupling agent: Si266 (bis(3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Evonik Tegussa
Wax: Ozoace wax manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd. Antioxidant: Nocrac 6C (N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.) )
Oil: PS-32 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Liquid diene-based polymer: Lycon 150 manufactured by Sartomer (liquid butadiene polymer, Mn5200)
Resin: SYLVARES SA85 manufactured by Arizona Chemical Co. (a copolymer of α-methylstyrene and styrene, softening point 85° C.)
Stearic acid: Zinc stearate manufactured by NOF Corporation Zinc oxide: Zinc oxide manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Type 2 Sulfur: Powdered sulfur manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. Vulcanization accelerator: Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd. ) manufactured by Noxceler NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide)

<製造例1-1 PNIPAMの合成>
窒素置換したガラス製フラスコにN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAMモノマー)11.32gを添加し、トルエン25mLを添加し室温にて30分撹拌し、均一の溶液とした後、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)1.10gを添加した後、3時間還流をして反応させた。反応液を薄層クロマトグラフィー(担体;シリカゲル)にかけ、原料のNIPAMモノマー(Rf値0.8)のスポット消失とNIPAMポリマー(PNIPAM)由来の新スポットの出現を確認した。反応液をロータリーエバポレーターによってトルエン溶媒を留去した後、残った白色粉末を減圧度0.1Pa以下、80℃で8時間減圧乾燥をして95%の収率でPNIPAMを得た。
PNIPAMを水で1質量%になるように水溶液とした後、PNIPAM水溶液を20℃から40℃に加温して、外観を確認したところ、32℃以下では無色澄明に、32℃以上では白濁することを確認した。Mwは、2000であった。
<Production Example 1-1 Synthesis of PNIPAM>
11.32 g of N-isopropylacrylamide (NIPAM monomer) was added to a nitrogen-purged glass flask, 25 mL of toluene was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes to form a uniform solution. After adding 1.10 g of butyronitrile (AIBN), the mixture was refluxed for 3 hours to react. The reaction solution was subjected to thin-layer chromatography (carrier: silica gel) to confirm the disappearance of spots of the starting NIPAM monomer (Rf value 0.8) and the appearance of new spots derived from the NIPAM polymer (PNIPAM). After distilling off the toluene solvent from the reaction solution using a rotary evaporator, the remaining white powder was dried under reduced pressure at a degree of vacuum of 0.1 Pa or less at 80° C. for 8 hours to obtain PNIPAM with a yield of 95%.
After making an aqueous solution of PNIPAM with water to a concentration of 1% by mass, the aqueous PNIPAM solution was heated from 20°C to 40°C and the appearance was checked. It was confirmed. Mw was 2000.

<製造例1-2 表面処理シリカ1の製造>
以下の反応条件で、製造例1-1で得られたPNIPAM10gと、シリカと水を混合して作製したシリカ水分散液(シリカ濃度10質量%)100gとを混合、撹拌し、PNIPAMとシリカとの結合(反応)を進行させ、表面処理シリカ1(シリカ100質量部に対する温度応答性化合物の付着量20質量部)を作製した。
(反応条件)
温度:25℃
時間:12時間
pH:7.5
<Production Example 1-2 Production of surface-treated silica 1>
Under the following reaction conditions, 10 g of PNIPAM obtained in Production Example 1-1 and 100 g of an aqueous silica dispersion (silica concentration: 10% by mass) prepared by mixing silica and water were mixed and stirred, and PNIPAM and silica were mixed. The bonding (reaction) was allowed to proceed, and surface-treated silica 1 (adhesion amount of temperature-responsive compound to 100 parts by mass of silica: 20 parts by mass) was produced.
(Reaction conditions)
Temperature: 25°C
Time: 12 hours pH: 7.5

<製造例2-1 PNNPAMの合成>
N-イソプロピルアクリルアミドに代えてN-n-プロピルアクリルアミド(NNPAMモノマー)を用いた以外は、上記製造例1-1と同様の方法により、NNPAMポリマー(PNNPAM)を合成した。
<Production Example 2-1 Synthesis of PNNPAM>
An NNPAM polymer (PNNPAM) was synthesized in the same manner as in Production Example 1-1 above, except that Nn-propylacrylamide (NNPAM monomer) was used instead of N-isopropylacrylamide.

<製造例2-2 表面処理シリカ2の製造>
PNIPAMに代えてPNNPAMを用いた以外は、上記製造例1-2と同様の方法により、表面処理シリカ2(シリカ100質量部に対する温度応答性化合物の付着量22質量部)を作製した。
<Production Example 2-2 Production of surface-treated silica 2>
Surface-treated silica 2 (adhesion amount of temperature-responsive compound to 100 parts by mass of silica) was prepared in the same manner as in Production Example 1-2, except that PNNPAM was used instead of PNIPAM.

<実施例及び比較例>
表2~4に示す配合処方にしたがい、(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を150℃の条件下で5分間混練りし、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、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物を170℃の条件下で12分間プレス加硫し、厚みが2mmの加硫ゴム組成物シートを得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物を用いて、キャップトレッドの形状に合わせて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを作製し、170℃で15分間加硫して試験用タイヤ(サイズ:195/65R15)を得た。
<Examples and Comparative Examples>
Chemicals other than sulfur and vulcanization accelerators were kneaded for 5 minutes at 150° C. using a 1.7 L Banbury mixer manufactured by Kobe Steel, Ltd. according to the formulations shown in Tables 2 to 4, A kneaded product was obtained. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the resulting kneaded material, and the mixture was kneaded at 80° C. for 5 minutes using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition.
The obtained unvulcanized rubber composition was press-vulcanized at 170° C. for 12 minutes to obtain a vulcanized rubber composition sheet having a thickness of 2 mm.
Further, using the obtained unvulcanized rubber composition, it is molded according to the shape of the cap tread, laminated with other tire members to produce an unvulcanized tire, and vulcanized at 170 ° C. for 15 minutes. A test tire (size: 195/65R15) was obtained.

得られた加硫ゴム組成物、試験用タイヤについて、室温暗所で三ヶ月保管した後、下記の評価を行った。結果を表2、3、4に示した。表2、3、4の基準比較例は、それぞれ比較例1-1、2-1、3-1とした。 The obtained vulcanized rubber compositions and test tires were stored at room temperature in a dark place for three months, and then evaluated as follows. The results are shown in Tables 2, 3 and 4. Comparative examples 1-1, 2-1, and 3-1 were used as reference comparative examples in Tables 2, 3, and 4, respectively.

<耐摩耗性>
加硫ゴム組成物について、(株)岩本製作所製のランボーン摩耗試験機を用い、表面回転速度50m/分、付加荷重3.0kg、落砂量15g/分でスリップ率20%にて摩耗量を測定し、それらの摩耗量の逆数をとった。そして、基準比較例の摩耗量の逆数を100とし、そのほかの摩耗量の逆数を指数で表した。指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
<Abrasion resistance>
For the vulcanized rubber composition, using a Lambourn abrasion tester manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., the wear amount was measured at a surface rotation speed of 50 m / min, an additional load of 3.0 kg, a sand fall rate of 15 g / min, and a slip rate of 20%. were measured, and the reciprocals of these wear amounts were taken. The reciprocal of the wear amount of the reference comparative example was set to 100, and the reciprocals of the other wear amounts were expressed as indices. A larger index indicates better wear resistance.

<氷上性能>
試験用タイヤを用いて、下記の条件で雪氷上での実車性能を評価した(試験条件:氷上気温-2~-6℃、雪上気温-3~-10℃)。試験用タイヤを国産2000ccのFR車に装着し、時速30km/hでロックブレーキを踏み停止させるまでに要した氷上の停止距離を測定した。そして、基準比較例を基準として、下記式により指数化した。指数が大きいほど、氷上性能に優れることを示す。
(氷上性能)=(基準比較例の制動停止距離)/(停止距離)×100
<Ice Performance>
Using the test tire, the actual vehicle performance on snow and ice was evaluated under the following conditions (test conditions: temperature on ice -2 to -6°C, temperature on snow -3 to -10°C). The test tire was mounted on a domestically produced 2000 cc FR vehicle, and the stopping distance on ice required to depress the lock brake at a speed of 30 km/h and stop was measured. Then, using the reference comparative example as a reference, it was indexed by the following formula. A larger index indicates better performance on ice.
(Performance on ice) = (braking stopping distance of reference comparative example) / (stopping distance) x 100

Figure 2023025857000007
Figure 2023025857000007

Figure 2023025857000008
Figure 2023025857000008

Figure 2023025857000009
Figure 2023025857000009

ゴム成分と、温度応答性化合物と予め結合させる表面処理を行ったシリカとを混合して得られた実施例のゴム組成物は、低温時にゴム表面が親水性となり、氷上性能が向上するものであり、温度変化に応答してタイヤ性能を可逆的に変化させることが可能であることが分かった。 The rubber compositions of the examples obtained by mixing the rubber component and the silica subjected to a surface treatment to bond with the temperature-responsive compound in advance have a hydrophilic rubber surface at low temperatures and improve performance on ice. It has been found that it is possible to reversibly change tire performance in response to temperature changes.

また、実施例では、氷上性能が向上し、更に氷上性能及び耐摩耗性の総合性能(氷上性能及び耐摩耗性の2つの指数の総和で表す)に優れていた。 Further, in the examples, the performance on ice was improved, and the overall performance of performance on ice and abrasion resistance (represented by the sum of the two indices of performance on ice and abrasion resistance) was excellent.

本開示(1)は、ゴム成分と、温度応答性化合物と予め結合させる表面処理を行ったシリカとを混合して得られるタイヤ用ゴム組成物である。 The present disclosure (1) is a rubber composition for a tire obtained by mixing a rubber component and silica subjected to a surface treatment for bonding with a temperature-responsive compound in advance.

本開示(2)は、前記表面処理を行っていないシリカを含む本開示(1)のタイヤ用ゴム組成物である。 The present disclosure (2) is the rubber composition for tires according to the present disclosure (1), which contains silica that has not been surface-treated.

本開示(3)は、スチレンブタジエンゴムを含み、かつ
前記スチレンブタジエンゴムのスチレン含有量(質量%)及びビニル含有量(質量%)が下記式を満たす本開示(1)又は(2)記載のタイヤ用ゴム組成物である。
スチレン含有量+ビニル含有量<50.0質量%
The present disclosure (3) includes styrene-butadiene rubber, and the styrene content (mass%) and vinyl content (mass%) of the styrene-butadiene rubber satisfy the following formulas (1) or (2) according to the present disclosure. A rubber composition for tires.
Styrene content + vinyl content <50.0 wt%

本開示(4)は、スチレンブタジエンゴムと、イソプレン系ゴム及び/又はブタジエンゴムとを含み、かつ
前記スチレンブタジエンゴムの含有量、前記イソプレン系ゴム及びブタジエンゴムの合計含有量が下記式を満たす本開示(1)~(3)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物である。
スチレンブタジエンゴムの含有量>イソプレン系ゴム及びブタジエンゴムの合計含有量>0
The present disclosure (4) includes a styrene-butadiene rubber and an isoprene-based rubber and/or butadiene rubber, and the content of the styrene-butadiene rubber and the total content of the isoprene-based rubber and the butadiene rubber satisfy the following formula: A tire rubber composition according to any one of disclosures (1) to (3).
Content of styrene-butadiene rubber>Total content of isoprene-based rubber and butadiene rubber>0

本開示(5)は、シリカ材料の総量と、前記可塑剤の含有量とが下記式を満たす本開示(1)~(4)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物である。
3.5≦シリカ材料の総量/可塑剤の含有量≦5.5
The present disclosure (5) is the tire rubber composition according to any one of the present disclosures (1) to (4), wherein the total amount of the silica material and the content of the plasticizer satisfy the following formula.
3.5 ≤ total amount of silica material / content of plasticizer ≤ 5.5

本開示(6)は、シリカ材料の総量と、前記液体可塑剤の含有量とが下記式を満たす本開示(1)~(5)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物である。
3.5≦シリカ材料の総量/液体可塑剤の含有量≦5.5
The present disclosure (6) is the tire rubber composition according to any one of the present disclosures (1) to (5), wherein the total amount of the silica material and the content of the liquid plasticizer satisfy the following formula.
3.5≦total amount of silica material/content of liquid plasticizer≦5.5

本開示(7)は、シリカ材料の総量と、前記液状樹脂及び前記液状ジエン系ポリマーの合計含有量とが下記式を満たす本開示(1)~(6)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物である。
3.5≦シリカ材料の総量/液状樹脂及び液状ジエン系ポリマーの合計含有量≦7.0
The present disclosure (7) is the tire rubber according to any one of the present disclosure (1) to (6), wherein the total amount of the silica material and the total content of the liquid resin and the liquid diene polymer satisfy the following formula. composition.
3.5 ≤ total amount of silica material/total content of liquid resin and liquid diene-based polymer ≤ 7.0

本開示(8)は、シリカ材料の総量と、樹脂の含有量とが下記式を満たす本開示(1)~(7)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物である。
7.0≦シリカ材料の総量/樹脂の含有量≦16.0
The present disclosure (8) is the tire rubber composition according to any one of the present disclosures (1) to (7), wherein the total amount of the silica material and the content of the resin satisfy the following formula.
7.0 ≤ total amount of silica material / content of resin ≤ 16.0

本開示(9)は、前記ゴム成分100質量部に対する前記シリカ材料の総量が50質量部を超える本開示(1)~(8)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物である。 The present disclosure (9) is the tire rubber composition according to any one of the present disclosures (1) to (8), wherein the total amount of the silica material exceeds 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

本開示(10)は、本開示(1)~(9)のいずれかに記載のゴム組成物で構成されたトレッドを有するタイヤである。 (10) of the present disclosure is a tire having a tread made of the rubber composition according to any one of (1) to (9) of the present disclosure.

本開示(11)は、オールシーズンタイヤである本開示(10)記載のタイヤである。 (11) of the present disclosure is the tire according to (10) of the present disclosure, which is an all-season tire.

Claims (11)

ゴム成分と、温度応答性化合物と予め結合させる表面処理を行ったシリカとを混合して得られるタイヤ用ゴム組成物。 A rubber composition for a tire obtained by mixing a rubber component and silica subjected to a surface treatment for bonding with a temperature-responsive compound in advance. 前記表面処理を行っていないシリカを含む請求項1のタイヤ用ゴム組成物。 2. The rubber composition for tires according to claim 1, which contains silica which has not been surface-treated. スチレンブタジエンゴムを含み、かつ
前記スチレンブタジエンゴムのスチレン含有量(質量%)及びビニル含有量(質量%)が下記式を満たす請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。
スチレン含有量+ビニル含有量<50.0質量%
The rubber composition for a tire according to claim 1 or 2, comprising a styrene-butadiene rubber, wherein the styrene content (% by mass) and the vinyl content (% by mass) of the styrene-butadiene rubber satisfy the following formulae.
Styrene content + vinyl content <50.0 wt%
スチレンブタジエンゴムと、イソプレン系ゴム及び/又はブタジエンゴムとを含み、かつ
前記スチレンブタジエンゴムの含有量、前記イソプレン系ゴム及びブタジエンゴムの合計含有量が下記式を満たす請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
スチレンブタジエンゴムの含有量>イソプレン系ゴム及びブタジエンゴムの合計含有量>0
4. Any one of claims 1 to 3, comprising styrene-butadiene rubber and isoprene-based rubber and/or butadiene rubber, wherein the content of said styrene-butadiene rubber and the total content of said isoprene-based rubber and butadiene rubber satisfy the following formula: The rubber composition for tires according to .
Content of styrene-butadiene rubber>Total content of isoprene-based rubber and butadiene rubber>0
シリカ材料の総量と、前記可塑剤の含有量とが下記式を満たす請求項1~4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
3.5≦シリカ材料の総量/可塑剤の含有量≦5.5
The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 4, wherein the total amount of the silica material and the content of the plasticizer satisfy the following formula.
3.5 ≤ total amount of silica material / content of plasticizer ≤ 5.5
シリカ材料の総量と、前記液体可塑剤の含有量とが下記式を満たす請求項1~5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
3.5≦シリカ材料の総量/液体可塑剤の含有量≦5.5
The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 5, wherein the total amount of the silica material and the content of the liquid plasticizer satisfy the following formula.
3.5≦total amount of silica material/content of liquid plasticizer≦5.5
シリカ材料の総量と、前記液状樹脂及び前記液状ジエン系ポリマーの合計含有量とが下記式を満たす請求項1~6のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
3.5≦シリカ材料の総量/液状樹脂及び液状ジエン系ポリマーの合計含有量≦7.0
The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 6, wherein the total amount of the silica material and the total amount of the liquid resin and the liquid diene-based polymer satisfy the following formula.
3.5 ≤ total amount of silica material/total content of liquid resin and liquid diene-based polymer ≤ 7.0
シリカ材料の総量と、樹脂の含有量と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。
7.0≦シリカ材料の総量/樹脂の含有量≦16.0
The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 7, wherein the total amount of the silica material and the content of the resin satisfy the following formula.
7.0 ≤ total amount of silica material / content of resin ≤ 16.0
前記ゴム成分100質量部に対する前記シリカ材料の総量が50質量部を超える請求項1~8のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 8, wherein the total amount of said silica material exceeds 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of said rubber component. 請求項1~9のいずれかに記載のゴム組成物で構成されたトレッドを有するタイヤ。 A tire having a tread made of the rubber composition according to any one of claims 1 to 9. オールシーズンタイヤである請求項10記載のタイヤ。 A tire according to claim 10, which is an all-season tire.
JP2021131263A 2021-08-11 2021-08-11 Tire rubber composition and tire Pending JP2023025857A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021131263A JP2023025857A (en) 2021-08-11 2021-08-11 Tire rubber composition and tire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021131263A JP2023025857A (en) 2021-08-11 2021-08-11 Tire rubber composition and tire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023025857A true JP2023025857A (en) 2023-02-24

Family

ID=85252070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021131263A Pending JP2023025857A (en) 2021-08-11 2021-08-11 Tire rubber composition and tire

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023025857A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6417064B1 (en) Rubber composition for tire and tire
JP7407512B2 (en) pneumatic tires
WO2018190427A1 (en) Rubber composition for tires and pneumatic tire
JP2019183101A (en) Rubber composition for tire, and tire
JP2019026712A (en) Pneumatic tire
WO2018190429A1 (en) Rubber composition for tires, and pneumatic tires
JP7020152B2 (en) Rubber composition for tires and pneumatic tires
JP6973048B2 (en) Rubber composition for tires and pneumatic tires
JP7325455B2 (en) Plasticizers, compositions and tires
JP7236943B2 (en) tire
JP7215304B2 (en) Rubber composition for tire tread and tire
JP7205131B2 (en) pneumatic tire
JP7370129B2 (en) Rubber composition for tires and pneumatic tires
JP2019131757A (en) Tire rubber composition and pneumatic tire
JP7020151B2 (en) Rubber composition for tires and pneumatic tires
JP2023025857A (en) Tire rubber composition and tire
JP2023025858A (en) Tire rubber composition and tire
JP7255581B2 (en) Elastomer composition and tire
JP2023025859A (en) Tire rubber composition and tire
JP7338209B2 (en) Rubber composition for tire tread and tire
JP7110607B2 (en) Tire rubber composition and pneumatic tire
JP7110608B2 (en) Tire rubber composition and pneumatic tire
JP7407500B2 (en) Rubber composition for tires and pneumatic tires
EP4056384A1 (en) Tire
JP2022125080A (en) Elastomer composition and tire