JP5567400B2 - Rubber composition for tire, method for producing the same, and tire for heavy load - Google Patents

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本発明は、タイヤ用ゴム組成物、その製造方法及び該ゴム組成物を用いた重荷重用タイヤに関する。 The present invention relates to a tire rubber composition, a method for producing the same, and a heavy duty tire using the rubber composition.

従来から、タイヤの転がり抵抗を低減して発熱を抑えることにより、車両を低燃費化することが行われている。近年、タイヤによる車両の低燃費化への要請は大きくなっており、乗用車用タイヤだけでなくトラック、バス用の重荷重用タイヤにおいても低燃費化が要求されている。 Conventionally, the fuel consumption of a vehicle has been reduced by reducing tire rolling resistance and suppressing heat generation. In recent years, there has been an increasing demand for lower fuel consumption of vehicles by using tires, and not only passenger tires but also heavy duty tires for trucks and buses are required to have lower fuel consumption.

重荷重用タイヤにおける低燃費性(低発熱性とも言う)の改善については、カーボンブラックの高ストラクチャー化、表面活性化などの技術が主に用いられている。また、近年では、低燃費性を更に改善する方法として、カーボンブラックをシリカで置換するなどの技術も試みられている。しかし、シリカはカーボンブラックに比べて補強性が低いため、上記置換を行った場合、破壊特性(ゴム強度)や耐摩耗性が悪化する傾向がある。したがって、乗用車よりもはるかに荷重の高いトラック、バスなどに使用される重荷重用タイヤにおいては、シリカを用いて低燃費性を改善することは困難であった。 For improving fuel efficiency (also referred to as low heat generation) in heavy-duty tires, techniques such as carbon black having a high structure and surface activation are mainly used. In recent years, as a method for further improving fuel economy, a technique of replacing carbon black with silica has been tried. However, since silica has lower reinforcement than carbon black, when the above substitution is performed, the fracture characteristics (rubber strength) and wear resistance tend to deteriorate. Therefore, in heavy duty tires used for trucks, buses and the like, which are much heavier than passenger cars, it has been difficult to improve fuel efficiency using silica.

また、タイヤ用ゴム組成物に広く使用されている天然ゴムは、他の合成ゴムに比べてムーニー粘度が高く加工性が悪いため、通常しゃっ解剤を添加して素練りを行い、ムーニー粘度を低下させてから使用される。そのため、天然ゴムを使用する場合、このようなプロセスが必要となるため生産性が低下してしまう。また素練りによって天然ゴムの分子鎖を切断してしまうため、天然ゴムが本来有する高分子量ポリマーの特性(例えば、高い耐摩耗性、低燃費性、ゴム強度)が失われてしまうという問題があった。 In addition, natural rubber, which is widely used in tire rubber compositions, has a higher Mooney viscosity and lower processability than other synthetic rubbers. It is used after lowering. Therefore, when natural rubber is used, such a process is required, so that productivity is lowered. Further, since the molecular chain of natural rubber is cut by mastication, there is a problem that the properties (for example, high wear resistance, low fuel consumption, rubber strength) of the high molecular weight polymer inherent to natural rubber are lost. It was.

特許文献1〜4には、変性ブタジエンゴム、変性スチレンブタジエンゴムなどの変性ジエン系ゴムを用いて転がり抵抗を低減することが提案されている。また、特許文献5及び6には、蛋白質の除去処理を施した天然ゴムを用いてゴム強度を改善することが提案されている。しかし、低燃費性、耐摩耗性、破壊特性及び加工性をバランス良く改善するという点については、未だ改善の余地を残している。 Patent Documents 1 to 4 propose to reduce rolling resistance using modified diene rubbers such as modified butadiene rubber and modified styrene butadiene rubber. Patent Documents 5 and 6 propose improving rubber strength by using natural rubber subjected to protein removal treatment. However, there is still room for improvement in terms of improving the fuel efficiency, wear resistance, fracture characteristics and workability in a well-balanced manner.

特開2001−114939号公報JP 2001-114939 A 特開2005−126604号公報JP 2005-126604 A 特開2005−325206号公報JP 2005-325206 A 特開2000−344955号公報JP 2000-344955 A 特開平8−12814号公報JP-A-8-12814 特開平11−12306号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-12306

本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、耐摩耗性、破壊特性及び加工性をバランス良く改善できるタイヤ用ゴム組成物、その製造方法及び該ゴム組成物を用いて作製した重荷重用タイヤを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems and provides a tire rubber composition that can improve fuel economy, wear resistance, fracture characteristics and processability in a well-balanced manner, a method for producing the same, and a heavy duty tire produced using the rubber composition. The purpose is to provide.

本発明は、共役ジエン化合物及び極性基含有ビニル化合物を共重合して得られる極性基含有共重合体と、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴムとを含むゴム成分を含有し、上記極性基含有ビニル化合物は、重合性不飽和結合と極性基とを有し、かつ該重合性不飽和結合を形成するいずれかの炭素原子と該極性基が結合する炭素原子とが少なくとも1個の炭素原子を介して結合する化合物であり、上記共役ジエン化合物の二重結合部分のシス含量は、80モル%以上であるタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention contains a rubber component comprising a polar group-containing copolymer obtained by copolymerizing a conjugated diene compound and a polar group-containing vinyl compound, and a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less, and the above polar The group-containing vinyl compound has a polymerizable unsaturated bond and a polar group, and any carbon atom that forms the polymerizable unsaturated bond and at least one carbon atom to which the polar group is bonded. The present invention relates to a rubber composition for tires, which is a compound bonded through atoms, and has a cis content of a double bond portion of the conjugated diene compound of 80 mol% or more.

上記極性基は、水酸基、−NR、又は−Si(OR)(R)3−kで表される基であることが好ましい。
(但し、Rは、水素又は炭素数1〜8の炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。kは、1、2又は3の整数を表す。)
The polar group is preferably a group represented by a hydroxyl group, —NR 2 , or —Si (OR) k (R) 3-k .
(However, R represents hydrogen or a C1-C8 hydrocarbon group, which may be the same or different. K represents an integer of 1, 2 or 3.)

上記極性基含有ビニル化合物は、下記一般式(I);

Figure 0005567400
(式(I)中、Rは、水素、ビニル基又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Rは、水素又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Rは、水素、又は炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族炭化水素基を表す。Xは、水酸基、前記−NR、又は前記−Si(OR)(R)3−kで表される基を表す。nは、1〜10の整数を表す。前記R、R、R、該Rが結合する炭素原子、該Rが結合する炭素原子は、それぞれ互いに結合して環構造を形成してもよい。)
で表される化合物であることが好ましい。 The polar group-containing vinyl compound has the following general formula (I):
Figure 0005567400
(In Formula (I), R 1 represents hydrogen, a vinyl group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and may be the same or different. R 2 represents hydrogen or one carbon atom. Represents an aliphatic hydrocarbon group having ˜3, which may be the same or different, R 3 represents hydrogen or an aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, X is Represents a group represented by a hydroxyl group, the —NR 2 , or the —Si (OR) k (R) 3 —k , and n represents an integer of 1 to 10. The R 1 , R 2 , R 3 , The carbon atom to which R 2 is bonded and the carbon atom to which R 3 is bonded may be bonded to each other to form a ring structure.)
It is preferable that it is a compound represented by these.

上記極性基含有共重合体は、重量平均分子量が1.0×10〜2.0×10であり、かつ上記極性基含有ビニル化合物の含有量が0.03〜40質量%であることが好ましい。 The polar group-containing copolymer has a weight average molecular weight of 1.0 × 10 3 to 2.0 × 10 6 and a content of the polar group-containing vinyl compound of 0.03 to 40% by mass. Is preferred.

上記共役ジエン化合物が1,3−ブタジエン及び/又はイソプレンであることが好ましい。 The conjugated diene compound is preferably 1,3-butadiene and / or isoprene.

上記極性基含有共重合体が、共重合を行う前に、前記極性基含有ビニル化合物と下記一般式(II);
M(R (II)
(式(II)中、Mは、アルミニウム、ホウ素、ケイ素又はチタンを表す。Rは、炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族炭化水素基、炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族アルコキシ基、又はハロゲン類を表し、同一であっても異なっていてもよい。mは、3又は4の整数を表す。)
で表される化合物とを反応させ、次いで、得られた反応生成物と上記共役ジエン化合物とを共重合することにより得られるものであることが好ましい。
Before the polar group-containing copolymer is copolymerized, the polar group-containing vinyl compound and the following general formula (II);
M (R 4 ) m (II)
(In formula (II), M represents aluminum, boron, silicon, or titanium. R 4 represents an aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, an aliphatic or aliphatic group having 1 to 8 carbon atoms. A cyclic alkoxy group or halogens, which may be the same or different, m represents an integer of 3 or 4)
It is preferable that it is obtained by making it react with the compound represented by these, and then copolymerizing the obtained reaction product and the said conjugated diene compound.

上記改質天然ゴムの窒素合有量が0.3質量%以下であることが好ましい。 The nitrogen content in the modified natural rubber is preferably 0.3% by mass or less.

上記改質天然ゴムのトルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下であることが好ましい。 The gel content measured as the toluene insoluble content of the modified natural rubber is preferably 20% by mass or less.

上記改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理して得られたものであることが好ましい。 The modified natural rubber is preferably obtained by saponifying natural rubber latex.

上記ゴム組成物は、全ゴム成分100質量%中、前記極性基含有共重合体の含有量が5〜60質量%であり、前記改質天然ゴムの合有量が40〜95質量%であることが好ましい。 In the rubber composition, the content of the polar group-containing copolymer is 5 to 60% by mass, and the total content of the modified natural rubber is 40 to 95% by mass in 100% by mass of all rubber components. It is preferable.

上記ゴム組成物は全ゴム成分100質量部に対してカーボンブラックを5〜150質量部含むことが好ましい。 The rubber composition preferably contains 5 to 150 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of all rubber components.

上記ゴム組成物は重荷重用タイヤのトレッドに使用されることが好ましい。 The rubber composition is preferably used for a tread of a heavy duty tire.

本発明はまた、天然ゴムを素練りする工程を含まない上記ゴム組成物の製造方法に関する。 The present invention also relates to a method for producing the rubber composition which does not include a step of masticating natural rubber.

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製した重荷重用タイヤに関する。 The present invention also relates to a heavy duty tire produced using the rubber composition.

本発明によれば、特定の極性基含有ビニル化合物を共役ジエン化合物とともに共重合して得られた高シス含量の極性基含有共重合体と、リン含有量が200ppm以下である改質天然ゴム(以下、HPNRともいう)とが配合されたゴム組成物であるので、該ゴム組成物を重荷重用タイヤのトレッドに使用することにより、低燃費性、耐摩耗性及び破壊特性をバランス良く改善した重荷重用タイヤを提供できる。また、該ゴム組成物は、素練り工程を特段必要としないような優れた加工性も有している。 According to the present invention, a polar group-containing copolymer having a high cis content obtained by copolymerizing a specific polar group-containing vinyl compound together with a conjugated diene compound, and a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less ( (Hereinafter, also referred to as HPNR), and therefore, by using the rubber composition in a tread of a heavy duty tire, a heavy load having improved fuel economy, wear resistance and fracture characteristics in a well-balanced manner. Heavy duty tires can be provided. The rubber composition also has excellent processability that does not require a mastication step.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、特定の極性基含有ビニル化合物を共役ジエン化合物とともに共重合して得られた極性基含有共重合体と、リン含有量が200ppm以下である改質天然ゴム(HPNR)とが配合されている。天然ゴム(NR)中に含まれるリン脂質を低減、除去したHPNR(好ましくはタンパク質やゲル分も除去したHPNR)は、発熱しにくい性質があり、また、カーボンブラック等のフィラーの取り込みが早く、フィラーの分散性を改善することができるため、NRの使用に比べて、更なる低燃費化を図ることができる。 The rubber composition for tires of the present invention comprises a polar group-containing copolymer obtained by copolymerizing a specific polar group-containing vinyl compound together with a conjugated diene compound, a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less ( HPNR). HPNR in which phospholipids contained in natural rubber (NR) have been reduced and removed (preferably HPNR from which proteins and gels have also been removed) has the property of not generating heat, and the incorporation of fillers such as carbon black is fast, Since the dispersibility of the filler can be improved, fuel consumption can be further reduced as compared with the use of NR.

しかし、ゴム成分としてHPNRを単独で使用したゴム組成物では、重荷重用タイヤに使用した場合、充分な耐摩耗性を確保できない傾向がある。ブタジエンゴムを使用することで耐摩耗性をある程度は改善できるが、その効果は充分ではない。 However, a rubber composition using HPNR alone as a rubber component tends to be unable to ensure sufficient wear resistance when used in a heavy duty tire. Although the wear resistance can be improved to some extent by using butadiene rubber, the effect is not sufficient.

これに対し、本発明では、HPNRとともに、特定の極性基含有ビニル化合物を共役ジエン化合物とともに共重合して得られた高シス含量の極性基含有共重合体をゴム成分として使用しているため、良好な耐摩耗性及び破壊特性が得られ、また、更なる低燃費化も図ることができる。 On the other hand, in the present invention, a high cis content polar group-containing copolymer obtained by copolymerizing a specific polar group-containing vinyl compound with a conjugated diene compound is used as a rubber component together with HPNR. Good abrasion resistance and fracture characteristics can be obtained, and fuel consumption can be further reduced.

また、HPNRを配合している未加硫ゴム組成物は、予め素練り工程を行わなくても、充填剤などの成分との混練り工程で良好な加工性が得られるため、生産性も優れている。 In addition, the unvulcanized rubber composition containing HPNR is excellent in productivity because good processability is obtained in a kneading step with a component such as a filler without performing a kneading step in advance. ing.

上記極性基含有共重合体は、共役ジエン化合物と極性基含有ビニル化合物とを共重合して得られるものである。また、上記極性基含有ビニル化合物は、重合性不飽和結合と極性基とを有し、かつ該重合性不飽和結合を形成するいずれかの炭素原子と該極性基が結合する炭素原子とが少なくとも1個の炭素原子を介して結合する化合物である。つまり、極性基含有ビニル化合物が下記式(I)の場合は、二重結合(重合性不飽和結合)とX(極性基)とを有し、かつ二重結合を形成する2つの炭素原子のうちのRとCが結合する炭素原子とXが結合する炭素原子とが「−(C(R−」におけるn個のC(少なくとも1個の炭素原子)を介して結合している。更に、極性基含有共重合体において、上記共役ジエン化合物の二重結合部分のシス含量は、80モル%以上である。 The polar group-containing copolymer is obtained by copolymerizing a conjugated diene compound and a polar group-containing vinyl compound. Further, the polar group-containing vinyl compound has a polymerizable unsaturated bond and a polar group, and any carbon atom forming the polymerizable unsaturated bond and at least the carbon atom to which the polar group is bonded. It is a compound that binds through one carbon atom. That is, in the case where the polar group-containing vinyl compound is represented by the following formula (I), two carbon atoms having a double bond (polymerizable unsaturated bond) and X (polar group) and forming a double bond are used. The carbon atom to which R 1 and C are bonded and the carbon atom to which X is bonded are bonded through n C (at least one carbon atom) in “— (C (R 2 ) 2 ) n —”. doing. Furthermore, in the polar group-containing copolymer, the cis content of the double bond portion of the conjugated diene compound is 80 mol% or more.

上記極性基含有ビニル化合物における重合性不飽和結合、極性基は、それぞれ1個でもよく、2個以上であってもよい。 The number of polymerizable unsaturated bonds and polar groups in the polar group-containing vinyl compound may be one each, or two or more.

重合性不飽和結合としては特に限定されないが、重合性二重結合が好適である。極性基としては特に限定されず、例えば、−NR(Rは、水素又は炭素数1〜8の炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。例えば、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基)、イミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イミド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルフィド基、スルホニル基、チオカルボニル基、−Si(OR)(R)3−kで表される基(Rは、水素又は炭素数1〜8の炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。kは、1、2又は3の整数を表す。)等が挙げられるが、なかでも、水酸基(−OH)、−NR、−Si(OR)(R)3−kで表される基(トリアルコキシシリル基など)が好ましい。この場合、耐摩耗性、低発熱性、破壊特性、加工性のすべての性能がバランス良く得られる。 Although it does not specifically limit as a polymerizable unsaturated bond, A polymerizable double bond is suitable. It does not specifically limit as a polar group, For example, -NR < 2 > (R represents hydrogen or a C1-C8 hydrocarbon group, and may be same or different. For example, an amino group, a monoalkyl, Amino group, dialkylamino group), imino group, nitrile group, ammonium group, imide group, amide group, hydrazo group, azo group, diazo group, hydroxyl group, carboxyl group, carbonyl group, oxycarbonyl group, sulfide group, sulfonyl group, A thiocarbonyl group, a group represented by —Si (OR) k (R) 3 —k (R represents hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and may be the same or different. k represents an integer of 1, 2 or 3.) Among them, a group represented by hydroxyl group (—OH), —NR 2 , —Si (OR) k (R) 3-k (Trialkoxysilyl group Are preferred. In this case, all the performances of wear resistance, low heat build-up, fracture characteristics, and workability can be obtained with a good balance.

−NR、−Si(OR)(R)3−kで表される基において、Rの炭素数1〜8の炭化水素基としては特に限定されず、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などのアルキル基などが挙げられる。−Si(OR)(R)3−kで表される基の具体例としては、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリイソプロポキシシリル基、メチルジメトキシシリル基、メチルジエトキシシリル基、ジメチルエトキシシリル基などが挙げられる。 In the group represented by —NR 2 , —Si (OR) k (R) 3-k , the hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in R is not particularly limited, and includes a methyl group, an ethyl group, and n-propyl. Group, isopropyl group, n-butyl group, iso-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group and other alkyl groups. Specific examples of the group represented by —Si (OR) k (R) 3-k include, for example, a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, a triisopropoxysilyl group, a methyldimethoxysilyl group, and a methyldiethoxysilyl group. Group, dimethylethoxysilyl group and the like.

上記極性基含有ビニル化合物としては、例えば、下記式(I)で表される化合物が好ましく、なかでも、下記一般式(I−1)及び/又は(I−2)で表される化合物を好適に使用できる。これらの化合物は、極性基が、二重結合を形成する炭素原子と少なくとも1個の炭素を介して結合された構造を有するため、該化合物と共役ジエン化合物とを共重合する際、極性基によって重合反応が阻害されにくい。また、これらの化合物と共役ジエン化合物とを共重合して得られる極性基含有共重合体は、フィラーとの相互作用が大きく、混練時にフィラーが分散しやすいため、耐摩耗性、低発熱性、破壊特性、加工性のすべての性能がバランス良く得られる。

Figure 0005567400
(式(I)中、Rは、水素、ビニル基又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Rは、水素又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Rは、水素、又は炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族炭化水素基を表す。Xは、水酸基、上記−NR、又は上記−Si(OR)(R)3−kで表される基を表す。nは、1〜10の整数を表す。上記R、R、R、該Rが結合する炭素原子、該Rが結合する炭素原子は、それぞれ互いに結合して環構造を形成してもよい。)
Figure 0005567400
(式(I−1)、(I−2)中、R、R、R、X、nは、前記と同様である。)
なお、式(I−1)、(I−2)においても、式(I)と同様、環構造を形成してもよい。 As the polar group-containing vinyl compound, for example, a compound represented by the following formula (I) is preferable, and a compound represented by the following general formula (I-1) and / or (I-2) is particularly preferable. Can be used for Since these compounds have a structure in which a polar group is bonded to a carbon atom forming a double bond via at least one carbon, when the compound and a conjugated diene compound are copolymerized, The polymerization reaction is difficult to be inhibited. In addition, the polar group-containing copolymer obtained by copolymerizing these compounds with a conjugated diene compound has a large interaction with the filler, and the filler is easily dispersed during kneading. All the properties of fracture characteristics and workability can be obtained in a well-balanced manner.
Figure 0005567400
(In Formula (I), R 1 represents hydrogen, a vinyl group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and may be the same or different. R 2 represents hydrogen or one carbon atom. Represents an aliphatic hydrocarbon group having ˜3, which may be the same or different, R 3 represents hydrogen or an aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, X is Represents a hydroxyl group, a group represented by —NR 2 or the above —Si (OR) k (R) 3 —k , n represents an integer of 1 to 10. The above R 1 , R 2 , R 3 , The carbon atom to which R 2 is bonded and the carbon atom to which R 3 is bonded may be bonded to each other to form a ring structure.)
Figure 0005567400
(In formulas (I-1) and (I-2), R 1 , R 2 , R 3 , X, and n are the same as described above.)
In formulas (I-1) and (I-2), a ring structure may be formed as in formula (I).

式(I)で表される極性基含有ビニル化合物において、共重合の容易さの点から、Rは水素、ビニル基又は炭素数1〜2の脂肪族炭化水素基が好ましく、Rは水素又は炭素数1〜2の脂肪族炭化水素基が好ましい。良好な耐摩耗性、低発熱性、破壊特性、加工性の点から、Rは水素、炭素数1〜4の脂肪族若しくは脂環族炭化水素基が好ましい。R、Rの脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基等のアルキル基が挙げられる。Rの脂肪族炭化水素基としては、R、Rで挙げた脂肪族炭化水素基の他に、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基等が挙げられる。またRの脂環族炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。なお、Rは、置換基を有していてもよい。 In the polar group-containing vinyl compound represented by the formula (I), R 1 is preferably hydrogen, a vinyl group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms, and R 2 is hydrogen from the viewpoint of ease of copolymerization. Or a C1-C2 aliphatic hydrocarbon group is preferable. R 3 is preferably hydrogen, an aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms from the viewpoint of good wear resistance, low heat build-up, fracture characteristics, and workability. Examples of the aliphatic hydrocarbon group for R 1 and R 2 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group. Examples of the aliphatic hydrocarbon group for R 3 include an n-butyl group, an iso-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, and a pentyl group, in addition to the aliphatic hydrocarbon groups listed for R 1 and R 2. Hexyl group, heptyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group and the like. Examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by R 3 include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentenyl group, and a cyclohexenyl group. R 3 may have a substituent.

共重合の容易さの点から、nは2〜10が好ましく、4〜10がより好ましい。nが10を超えると、コストが高くなる傾向がある。なお、nが2以上の整数である場合、式(I)の化合物は、−(C(R)−で表されるユニットを2個以上有しているが、同一ユニット内のR、異なるユニットのRは、それぞれが同一の基であっても、異なる基であってもよい。 From the viewpoint of ease of copolymerization, n is preferably 2 to 10, and more preferably 4 to 10. If n exceeds 10, the cost tends to increase. Incidentally, when n is an integer of 2 or more, the compounds of formula (I), - (C (R 2) 2) - may have been a unit having two or more represented, R in the same unit 2 and R 2 of different units may be the same group or different groups.

式(I)で表される極性基含有ビニル化合物としては、例えば、3−ブテン−1−オール、3−メチル−3−ブテン−1−オール、3−メチリデン−ヘキサン−1−オール、5−ヘキセン−1−オール、2−メチル−5−ヘキセン−1−オール、4−メチリデンヘキサン−2−オール、4−ペンテン−1−オール、4−メチル−4−ペンテン−1−オール、4−メチリデンヘキサン−1−オール、5−メチル−5−ヘキセン−1−オール、5−メチリデンヘプタン−1−オール、5−ヘキセン−4−メチル−1−オール、4,5−ジメチル−5−ヘキセン−1−オール、4−メチル−5−メチリデンヘプタン−1−オール、3,4−ジメチル−5−ヘキセン−1−オール、3,4,5−トリメチル−5−ヘキセン−1−オール、3,4−ジメチル−5−メチリデンヘプタン−1−オール、2−エチル−5−メチル−5−ヘキセン−1−オール、3−ヒドロキシ−6−メチル−7−オクテン、6−ヘプテン−1−オール、6−メチル−6−ヘプテン−1−オール、6−メチリデンオクタン−1−オール、7−オクテン−1−オール、7−メチル−7−オクテン−1−オール、7−メチリデンノナン−1−オール、8−ノネン−1−オール、8−メチル−8−ノネン−1−オール、8−メチリデンデカン−1−オール、9−デセン−1−オール、9−メチル−9−デセン−1−オール、9−メチリデンウンデカン−1−オール、10−ウンデセン−1−オール、10−メチル−10−ウンデセン−1−オール、10−メチリデンドデカン−1−オール、7,9,10−トリメチル−10−ウンデセン−1−オール、2−シクロヘキシル−5−ヘキセン−1−オール、3−シクロヘキシル−6−ヘプテン−2−オール、4−ヘキセン−1−オール、5−ヘプテン−1−オール、6−オクテン−1−オール、7−ノネン−1−オール、8−デセン−1−オール、4−メチル−5−ヘプテン−2−オール、5−メチル−6−オクテン−2−オール、6−メチル−7−ノネン−2−オール、3−メチル−4−ヘキセン−1−オール、4−メチル−5−ヘプテン−1−オール、5−メチル−6−オクテン−1−オール、6−メチル−7−ノネン−1−オール、7−メチル−8−デセン−1−オール、3−メチル−4−ヘプテン−1−オール、4−メチル−5−オクテン−1−オール、5−メチル−6−ノネン−1−オール、4−ヘプテン−1−オール、5−オクテン−1−オール、6−ノネン−1−オール、5,6−ジメチル−5−ヘプテン−1−オール、(Z)−5−メチル−5−ヘプテン−1−オール、(E)−7−メチル−7−ノネン−2−オールなどが挙げられる。これらの中では、入手の容易性、共重合の容易性又は性能改善などから、3−メチル−3−ブテン−1−オール、4−ペンテン−1−オール、5−ヘキセン−1−オール、6−ヘプテン−1−オール、9−デセン−1−オール、10−ウンデセン−1−オール、4−ヘキセン−1−オール、4−ヘプテン−1−オール、5−オクテン−1−オールが好ましい。 Examples of the polar group-containing vinyl compound represented by the formula (I) include 3-buten-1-ol, 3-methyl-3-buten-1-ol, 3-methylidene-hexane-1-ol, 5- Hexen-1-ol, 2-methyl-5-hexen-1-ol, 4-methylidenehexane-2-ol, 4-penten-1-ol, 4-methyl-4-penten-1-ol, 4- Methylidenehexane-1-ol, 5-methyl-5-hexen-1-ol, 5-methylideneheptan-1-ol, 5-hexen-4-methyl-1-ol, 4,5-dimethyl-5 Hexen-1-ol, 4-methyl-5-methylideneheptan-1-ol, 3,4-dimethyl-5-hexen-1-ol, 3,4,5-trimethyl-5-hexen-1-ol, 3,4-dimension Ru-5-methylideneheptan-1-ol, 2-ethyl-5-methyl-5-hexen-1-ol, 3-hydroxy-6-methyl-7-octene, 6-hepten-1-ol, 6- Methyl-6-hepten-1-ol, 6-methylideneoctane-1-ol, 7-octen-1-ol, 7-methyl-7-octen-1-ol, 7-methylidenonan-1-ol, 8- Nonen-1-ol, 8-methyl-8-nonen-1-ol, 8-methylidenedecan-1-ol, 9-decen-1-ol, 9-methyl-9-decen-1-ol, 9-methylidene Undecan-1-ol, 10-undecen-1-ol, 10-methyl-10-undecen-1-ol, 10-methylidenedecan-1-ol, 7,9,10-trimethyl-10 Undecen-1-ol, 2-cyclohexyl-5-hexen-1-ol, 3-cyclohexyl-6-hepten-2-ol, 4-hexen-1-ol, 5-hepten-1-ol, 6-octene- 1-ol, 7-nonen-1-ol, 8-decene-1-ol, 4-methyl-5-hepten-2-ol, 5-methyl-6-octen-2-ol, 6-methyl-7- Nonen-2-ol, 3-methyl-4-hexen-1-ol, 4-methyl-5-hepten-1-ol, 5-methyl-6-octen-1-ol, 6-methyl-7-nonen 1-ol, 7-methyl-8-decen-1-ol, 3-methyl-4-hepten-1-ol, 4-methyl-5-octen-1-ol, 5-methyl-6-nonen-1- All, 4-heptene- 1-ol, 5-octen-1-ol, 6-nonen-1-ol, 5,6-dimethyl-5-hepten-1-ol, (Z) -5-methyl-5-hepten-1-ol, (E) -7-methyl-7-nonen-2-ol and the like. Among these, 3-methyl-3-buten-1-ol, 4-penten-1-ol, 5-hexen-1-ol, 6 and the like are obtained from the viewpoint of easy availability, ease of copolymerization or performance improvement. -Hepten-1-ol, 9-decen-1-ol, 10-undecen-1-ol, 4-hexen-1-ol, 4-hepten-1-ol and 5-octen-1-ol are preferred.

また、以上で列挙した水酸基含有ビニル化合物の水酸基を−NHに置換した化合物も挙げられ、例えば、1−アミノ−3−ブテン、1−アミノ−3−メチル−3−ブテン、1−アミノ−(3−メチリデン)ヘキサン、2−アミノ−4−ヘキセン、2−アミノ−4−メチル−4−ヘキセン、2−アミノ−(4−メチリデン)ヘキサン、1−アミノ−4−ペンテン、1−アミノ−4−メチル−4−ペンテン−1−オール、1−アミノ−(4−メチリデン)ヘキサン、1−アミノ−5−メチル−5−ヘキセン、1−アミノ−(5−メチリデン)へプタン、1−アミノ−4−メチル−5−ヘキセン、1−アミノ−4,5−ジメチル−5−ヘキセン、1−アミノ−4−メチル−(5−メチリデン)へプタン、1−アミノ−3,4−ジメチル−5−ヘキセン、1−アミノ−3,4,5−トリメチル−5−ヘキセン、1−アミノ−3,4−ジメチル−(5−メチリデン)へプタン、1−アミノ−2−エチル−5−メチル−5−ヘキセン、3−アミノ−6−メチル−7−オクテン、1−アミノ−6−ヘプテン、1−アミノ−6−メチル−6−ヘプテン、1−アミノ−(6−メチリデン)オクタン、1−アミノ−7−オクテン、1−アミノ−7−メチル−7−オクテン、1−アミノ−(7−メチリデン)ノナン、1−アミノ−8−ノネン、1−アミノ−8−メチル−8−ノネン、1−アミノ−(8−メチリデン)デカン、1−アミノ−9−デセン、1−アミノ−9−メチル−9−デセン、1−アミノ−(9−メチリデン)ウンデカン、1−アミノ−10−ウンデセン、1−アミノ−10−メチル−10−ウンデセン、1−アミノ−10−メチリデンドデカン、1−アミノ−7,9,10−トリメチル−10−ウンデセン、1−アミノ−2−シクロヘキシル−5−ヘキセン、2−アミノ−3−シクロヘキシル−6−ヘプテン、1−アミノ−4−ヘキセン、1−アミノ−5−ヘプテン、1−アミノ−6−オクテン、1−アミノ−7−ノネン、1−アミノ−8−デセン、1−アミノ−4−メチル−5−ヘプテン、2−アミノ−5−メチル−6−オクテン、2−アミノ−6−メチル−7−ノネン、1−アミノ−3−メチル−4−ヘキセン、1−アミノ−4−メチル−5−ヘプテン、1−アミノ−5−メチル−6−オクテン、1−アミノ−6−メチル−7−ノネン、1−アミノ−7−メチル−8−デセン、1−アミノ−3−メチル−4−ヘプテン、1−アミノ−4−メチル−5−オクテン、1−アミノ−5−メチル−6−ノネン、1−アミノ−4−ヘプテン、1−アミノ−5−オクテン、1−アミノ−6−ノネンなどが挙げられる。 Also included are compounds in which the hydroxyl groups of the hydroxyl group-containing vinyl compounds listed above are substituted with —NH 2 , for example, 1-amino-3-butene, 1-amino-3-methyl-3-butene, 1-amino- (3-methylidene) hexane, 2-amino-4-hexene, 2-amino-4-methyl-4-hexene, 2-amino- (4-methylidene) hexane, 1-amino-4-pentene, 1-amino- 4-methyl-4-penten-1-ol, 1-amino- (4-methylidene) hexane, 1-amino-5-methyl-5-hexene, 1-amino- (5-methylidene) heptane, 1-amino -4-methyl-5-hexene, 1-amino-4,5-dimethyl-5-hexene, 1-amino-4-methyl- (5-methylidene) heptane, 1-amino-3,4-dimethyl-5 -Heki Sene, 1-amino-3,4,5-trimethyl-5-hexene, 1-amino-3,4-dimethyl- (5-methylidene) heptane, 1-amino-2-ethyl-5-methyl-5- Hexene, 3-amino-6-methyl-7-octene, 1-amino-6-heptene, 1-amino-6-methyl-6-heptene, 1-amino- (6-methylidene) octane, 1-amino-7 -Octene, 1-amino-7-methyl-7-octene, 1-amino- (7-methylidene) nonane, 1-amino-8-nonene, 1-amino-8-methyl-8-nonene, 1-amino- (8-methylidene) decane, 1-amino-9-decene, 1-amino-9-methyl-9-decene, 1-amino- (9-methylidene) undecane, 1-amino-10-undecene, 1-amino- 10-methyl-1 -Undecene, 1-amino-10-methylidenedecane, 1-amino-7,9,10-trimethyl-10-undecene, 1-amino-2-cyclohexyl-5-hexene, 2-amino-3-cyclohexyl-6 -Heptene, 1-amino-4-hexene, 1-amino-5-heptene, 1-amino-6-octene, 1-amino-7-nonene, 1-amino-8-decene, 1-amino-4-methyl -5-heptene, 2-amino-5-methyl-6-octene, 2-amino-6-methyl-7-nonene, 1-amino-3-methyl-4-hexene, 1-amino-4-methyl-5 -Heptene, 1-amino-5-methyl-6-octene, 1-amino-6-methyl-7-nonene, 1-amino-7-methyl-8-decene, 1-amino-3-methyl-4-heptene 1 Amino-4-methyl-5-octene, 1-amino-5-methyl-6-nonene, 1-amino-4-heptene, 1-amino-5-octene, 1-amino-6-nonene and the like.

更に、上記で列挙した水酸基含有ビニル化合物の水酸基を−NHCHに置換した化合物(1−(N−メチルアミノ)−3−ブテン、1−(N−メチルアミノ)−3−メチル−3−ブテンなど)、−N(CHに置換した化合物(1−(N,N−ジメチルアミノ)−3−ブテン、1−(N,N−ジメチルアミノ)−3−メチル−3−ブテンなど)も挙げられる。 Further, compounds (1- (N-methylamino) -3-butene, 1- (N-methylamino) -3-methyl-3-butene, wherein the hydroxyl group of the hydroxyl group-containing vinyl compound listed above is substituted with —NHCH 3. etc.), - N (CH 3) compound substituted in the 2 (1- (N, N- dimethylamino) -3-butene, 1- (N, N- dimethylamino) -3-methyl-3-butene, etc.) Also mentioned.

また、上記で列挙した水酸基含有ビニル化合物の水酸基を上記−Si(OR)(R)3−kで表される基に置換した化合物も挙げられ、例えば、1−トリエトキシシリル−3−ブテン、1−トリエトキシシリル−3−メチル−3−ブテン、1−トリエトキシシリル−(3−メチリデン)ヘキサン、2−トリエトキシシリル−4−ヘキセン、2−トリエトキシシリル−4−メチル−4−ヘキセン、2−トリエトキシシリル−(4−メチリデン)ヘキサン、1−トリエトキシシリル−4−ペンテン、1−トリエトキシシリル−4−メチル−4−ペンテン−1−オール、1−トリエトキシシリル−(4−メチリデン)ヘキサン、1−トリエトキシシリル−5−メチル−5−ヘキセン、1−トリエトキシシリル−(5−メチリデン)へプタン、1−トリエトキシシリル−4−メチル−5−ヘキセン、1−トリエトキシシリル−4,5−ジメチル−5−ヘキセン、1−トリエトキシシリル−4−メチル−(5−メチリデン)へプタン、1−トリエトキシシリル−3,4−ジメチル−5−ヘキセン、1−トリエトキシシリル−3,4,5−トリメチル−5−ヘキセン、1−トリエトキシシリル−3,4−ジメチル−(5−メチリデン)へプタン、1−トリエトキシシリル−2−エチル−5−メチル−5−ヘキセン、3−トリエトキシシリル−6−メチル−7−オクテン、1−トリエトキシシリル−6−ヘプテン、1−トリエトキシシリル−6−メチル−6−ヘプテン、1−トリエトキシシリル−(6−メチリデン)オクタン、1−トリエトキシシリル−7−オクテン、1−トリエトキシシリル−7−メチル−7−オクテン、1−トリエトキシシリル−(7−メチリデン)ノナン、1−トリエトキシシリル−8−ノネン、1−トリエトキシシリル−8−メチル−8−ノネン、1−トリエトキシシリル−(8−メチリデン)デカン、1−トリエトキシシリル−9−デセン、1−トリエトキシシリル−9−メチル−9−デセン、1−トリエトキシシリル−(9−メチリデン)ウンデカン、1−トリエトキシシリル−10−ウンデセン、1−トリエトキシシリル−10−メチル−10−ウンデセン、1−トリエトキシシリル−10−メチリデンドデカン、1−トリエトキシシリル−7,9,10−トリメチル−10−ウンデセン、1−トリエトキシシリル−2−シクロヘキシル−5−ヘキセン、2−トリエトキシシリル−3−シクロヘキシル−6−ヘプテン、1−トリエトキシシリル−4−ヘキセン、1−トリエトキシシリル−5−ヘプテン、1−トリエトキシシリル−6−オクテン、1−トリエトキシシリル−7−ノネン、1−トリエトキシシリル−8−デセン、1−トリエトキシシリル−4−メチル−5−ヘプテン、2−トリエトキシシリル−5−メチル−6−オクテン、2−トリエトキシシリル−6−メチル−7−ノネン、1−トリエトキシシリル−3−メチル−4−ヘキセン、1−トリエトキシシリル−4−メチル−5−ヘプテン、1−トリエトキシシリル−5−メチル−6−オクテン、1−トリエトキシシリル−6−メチル−7−ノネン、1−トリエトキシシリル−7−メチル−8−デセン、1−トリエトキシシリル−3−メチル−4−ヘプテン、1−トリエトキシシリル−4−メチル−5−オクテン、1−トリエトキシシリル−5−メチル−6−ノネン、1−トリエトキシシリル−4−ヘプテン、1−トリエトキシシリル−5−オクテン、1−トリエトキシシリル−6−ノネンなどが挙げられる。 Moreover, the compound which substituted the hydroxyl group of the hydroxyl group containing vinyl compound enumerated above by the group represented by the said -Si (OR) k (R) 3-k is also mentioned, for example, 1-triethoxysilyl-3-butene 1-triethoxysilyl-3-methyl-3-butene, 1-triethoxysilyl- (3-methylidene) hexane, 2-triethoxysilyl-4-hexene, 2-triethoxysilyl-4-methyl-4- Hexene, 2-triethoxysilyl- (4-methylidene) hexane, 1-triethoxysilyl-4-pentene, 1-triethoxysilyl-4-methyl-4-penten-1-ol, 1-triethoxysilyl- ( 4-methylidene) hexane, 1-triethoxysilyl-5-methyl-5-hexene, 1-triethoxysilyl- (5-methylidene) heptane, Triethoxysilyl-4-methyl-5-hexene, 1-triethoxysilyl-4,5-dimethyl-5-hexene, 1-triethoxysilyl-4-methyl- (5-methylidene) heptane, 1-triethoxy Silyl-3,4-dimethyl-5-hexene, 1-triethoxysilyl-3,4,5-trimethyl-5-hexene, 1-triethoxysilyl-3,4-dimethyl- (5-methylidene) heptane, 1-triethoxysilyl-2-ethyl-5-methyl-5-hexene, 3-triethoxysilyl-6-methyl-7-octene, 1-triethoxysilyl-6-heptene, 1-triethoxysilyl-6- Methyl-6-heptene, 1-triethoxysilyl- (6-methylidene) octane, 1-triethoxysilyl-7-octene, 1-triethoxysilyl -7-methyl-7-octene, 1-triethoxysilyl- (7-methylidene) nonane, 1-triethoxysilyl-8-nonene, 1-triethoxysilyl-8-methyl-8-nonene, 1-triethoxy Silyl- (8-methylidene) decane, 1-triethoxysilyl-9-decene, 1-triethoxysilyl-9-methyl-9-decene, 1-triethoxysilyl- (9-methylidene) undecane, 1-triethoxy Silyl-10-undecene, 1-triethoxysilyl-10-methyl-10-undecene, 1-triethoxysilyl-10-methylidenedecane, 1-triethoxysilyl-7,9,10-trimethyl-10-undecene, 1-triethoxysilyl-2-cyclohexyl-5-hexene, 2-triethoxysilyl-3-cyclohexyl -6-heptene, 1-triethoxysilyl-4-hexene, 1-triethoxysilyl-5-heptene, 1-triethoxysilyl-6-octene, 1-triethoxysilyl-7-nonene, 1-triethoxysilyl -8-decene, 1-triethoxysilyl-4-methyl-5-heptene, 2-triethoxysilyl-5-methyl-6-octene, 2-triethoxysilyl-6-methyl-7-nonene, 1-tri Ethoxysilyl-3-methyl-4-hexene, 1-triethoxysilyl-4-methyl-5-heptene, 1-triethoxysilyl-5-methyl-6-octene, 1-triethoxysilyl-6-methyl-7 -Nonene, 1-triethoxysilyl-7-methyl-8-decene, 1-triethoxysilyl-3-methyl-4-heptene, 1-triethoxysilyl -4-methyl-5-octene, 1-triethoxysilyl-5-methyl-6-nonene, 1-triethoxysilyl-4-heptene, 1-triethoxysilyl-5-octene, 1-triethoxysilyl-6 -Nonen etc. are mentioned.

更に、上記で列挙したアルコキシシリル化合物のトリエトキシシリル基を、ジエトキシメチルシリル基に置換した化合物(1−(ジエトキシメチルシリル)−3−ブテン、1−(ジエトキシメチルシリル)−(3−メチリデン)ヘキサンなど)、エトキシジメチルシリル基に置換した化合物(1−(エトキシジメチルシリル)−3−メチル−3−ブテン、2−(エトキシジメチルシリル)−4−ヘキセンなど)、メトキシジメチルシリル基に置換した化合物(2−メトキシジメチルシリル−4−メチル−4−ヘキセン、1−メトキシジメチルシリル−4−ペンテンなど)なども挙げられる。 Further, compounds (1- (diethoxymethylsilyl) -3-butene, 1- (diethoxymethylsilyl)-(3) in which the triethoxysilyl group of the alkoxysilyl compound listed above is substituted with a diethoxymethylsilyl group. -Methylidene) hexane, etc.), compounds substituted with ethoxydimethylsilyl groups (1- (ethoxydimethylsilyl) -3-methyl-3-butene, 2- (ethoxydimethylsilyl) -4-hexene, etc.), methoxydimethylsilyl groups And compounds substituted with 2-methoxydimethylsilyl-4-methyl-4-hexene, 1-methoxydimethylsilyl-4-pentene, and the like.

また、式(I)で表される極性基含有ビニル化合物としては、上述した化合物以外に、2−(1−シクロヘキセニル)エチルアミン、トリメトキシ(7−オクテン−1−イル)シラン、5−(トリエトキシシリル)−2−ノルボルネンも好適に用いることができる。これらの化合物を用いることで、本発明の効果が良好に得られる。 In addition to the compounds described above, the polar group-containing vinyl compound represented by the formula (I) includes 2- (1-cyclohexenyl) ethylamine, trimethoxy (7-octen-1-yl) silane, 5- (tri Ethoxysilyl) -2-norbornene can also be suitably used. By using these compounds, the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.

上記極性基含有ビニル化合物は単独で用いても良いし、二種以上を組み合わせて用いても良い。 The said polar group containing vinyl compound may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

本発明で使用できる共役ジエン化合物としては、例えば1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、1,3−ヘキサジエンなどが挙げられる。これらの中で、モノマーの入手容易性など実用面の観点から1,3−ブタジエン、イソプレンを用いることが好ましい。共役ジエン化合物は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the conjugated diene compound that can be used in the present invention include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, 1,3-hexadiene, and the like. Can be mentioned. Among these, 1,3-butadiene and isoprene are preferably used from the viewpoint of practical use such as availability of monomers. A conjugated diene compound may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

上記極性基含有共重合体は、上記式(I)で表される極性基含有ビニル化合物を、上記共役ジエン化合物と共重合させることにより製造できる。重合方法については特に制限はなく、溶液重合法、気相重合法、バルク重合法のいずれも用いることができるが、特に重合体の設計の自由度、加工性等の観点から溶液重合法が好ましい。 The polar group-containing copolymer can be produced by copolymerizing the polar group-containing vinyl compound represented by the formula (I) with the conjugated diene compound. The polymerization method is not particularly limited, and any of solution polymerization method, gas phase polymerization method, and bulk polymerization method can be used. In particular, the solution polymerization method is preferable from the viewpoint of the degree of freedom in polymer design, processability, and the like. .

溶液重合法を用いた場合には、溶媒中のモノマー濃度は、3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましい。溶液中のモノマー濃度が3質量%未満では、得られる重合体の量が少なく、コストが高くなる傾向がある。また、溶媒中のモノマー濃度は20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましい。溶媒中のモノマー濃度が20質量%を超えると、溶液粘度が高くなりすぎて撹拌が困難となり、重合しにくくなる傾向がある。また、重合形式は、回分式及び連続式のいずれであってもよい。 When the solution polymerization method is used, the monomer concentration in the solvent is preferably 3% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more. When the monomer concentration in the solution is less than 3% by mass, the amount of the obtained polymer is small and the cost tends to increase. The monomer concentration in the solvent is preferably 20% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less. When the monomer concentration in the solvent exceeds 20% by mass, the solution viscosity becomes too high, stirring becomes difficult, and polymerization tends to be difficult. Moreover, any of a batch type and a continuous type may be sufficient as the superposition | polymerization form.

溶液重合法において、触媒の種類は特に規定しないが、ランタニド(Nd等)、Ti、Co、Ni含有化合物等の遷移金属含有化合物を触媒として使用できる。また、Al、B含有化合物を助触媒として使用できる。 In the solution polymerization method, the type of catalyst is not particularly limited, but transition metal-containing compounds such as lanthanides (Nd, etc.), Ti, Co, Ni-containing compounds can be used as the catalyst. Further, Al and B-containing compounds can be used as a promoter.

ランタニド含有化合物(Nd含有化合物など)としては、原子番号57〜71の元素を含むものであれば特に限定されず、例えば、カルボン酸塩、β−ジケトン錯体、アルコキサイド、リン酸塩又は亜リン酸塩、ハロゲン化物などが挙げられるが、取り扱いの容易性、タイヤ性能の改善の点から、カルボン酸塩、アルコキサイド、β−ジケトン錯体が好ましい。Ti含有化合物としては、例えば、シクロペンタジエニル基、インデニル基、置換シクロペンタジエニル基又は置換インデニル基を1つ含み、かつハロゲン、アルコキシル基、アルキル基の中から選ばれる置換基を3つ有する化合物などが挙げられ、触媒性能やタイヤ性能の改善の点から、アルコキシシリル基を1つ有する化合物が好ましい。Co含有化合物としては、例えば、ハロゲン化物、カルボン酸塩、β−ジケトン錯体、有機塩基錯体、有機ホスフィン錯体などが挙げられる。Ni含有化合物としては、例えば、ハロゲン化物、カルボン酸塩、β−ジケトン錯体、有機塩基錯体などが挙げられるが、特に限定しない。 The lanthanide-containing compound (such as an Nd-containing compound) is not particularly limited as long as it contains an element having an atomic number of 57 to 71. For example, carboxylate, β-diketone complex, alkoxide, phosphate, or phosphorous acid Examples thereof include salts and halides, and carboxylates, alkoxides, and β-diketone complexes are preferable from the viewpoint of ease of handling and improvement of tire performance. Examples of the Ti-containing compound include three substituents selected from halogen, alkoxyl groups, and alkyl groups, including one cyclopentadienyl group, indenyl group, substituted cyclopentadienyl group, or substituted indenyl group. A compound having one alkoxysilyl group is preferable from the viewpoint of improving catalyst performance and tire performance. Examples of the Co-containing compound include halides, carboxylates, β-diketone complexes, organic base complexes, and organic phosphine complexes. Examples of Ni-containing compounds include, but are not limited to, halides, carboxylates, β-diketone complexes, organic base complexes, and the like.

助触媒として用いるAl含有化合物としては、例えば、有機アルミノキサン類、ハロゲン化有機アルミニウム化合物、有機アルミニウム化合物、水素化有機アルミニウム化合物などであれば特に限定されないが、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、プロピルアルミノキサン、ブチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、オクチルアルミノキサン、ヘキシルアルミノキサン、クロロアルミノキサン、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、メチルアルミニウムジクロライド、エチルアルミニウムジクロライドが好ましく、これらは混合物で用いても良い。また、B含有化合物としては、例えば、テトラフェニルボレート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレート等のアニオン種を含む化合物が挙げられる。 The Al-containing compound used as a co-catalyst is not particularly limited as long as it is an organic aluminoxane, a halogenated organoaluminum compound, an organoaluminum compound, a hydrogenated organoaluminum compound, etc., but methylaluminoxane, ethylaluminoxane, propylaluminoxane, butyl Aluminoxane, isobutylaluminoxane, octylaluminoxane, hexylaluminoxane, chloroaluminoxane, trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, diethylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride, dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, methylaluminum dichloride, ethylaluminium Dichloride are preferred, they may be used in mixture. Examples of the B-containing compound include compounds containing anion species such as tetraphenylborate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, and (3,5-bistrifluoromethylphenyl) borate.

上記極性基含有共重合体の調製では、上記極性基含有ビニル化合物の中でプロトン性を有する化合物を用いる場合は、重合反応の阻害を防ぐため、該化合物を予め不活性化させた後に共重合させることが好ましい。不活性化の方法は特に限定されないが、例えば、式(I)で表される極性基含有ビニル化合物と共役ジエン系化合物との共重合反応を行う前に予め、式(I)で表される極性基含有ビニル化合物と下記一般式(II);
M(R(II)
(式(II)中、Mは、アルミニウム、ホウ素、ケイ素又はチタンを表す。Rは、炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族炭化水素基、炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族アルコキシ基、又はハロゲン類を表し、同一であっても異なっていてもよい。mは、3又は4の整数を表す。)
で表される化合物とを反応させることが挙げられる。これにより、重合反応の阻害要因の1つである極性基含有ビニル化合物の水酸基等の極性基が不活性化され、該反応により得られた反応生成物と上記共役ジエン化合物とを共重合することで、目的とする極性基含有共重合体を良好に製造できる。上記不活性化処理を行わない場合、つまり上記極性基含有ビニル化合物を一般式(II)の化合物と反応させない場合、重合反応が著しく遅くなる、または、重合反応が進行しない事が多い。
In the preparation of the polar group-containing copolymer, when a compound having a protonic property is used among the polar group-containing vinyl compounds, the copolymer is first deactivated in order to prevent inhibition of the polymerization reaction. It is preferable to make it. The inactivation method is not particularly limited. For example, before the copolymerization reaction of the polar group-containing vinyl compound represented by the formula (I) and the conjugated diene compound, the deactivation method is represented by the formula (I). A polar group-containing vinyl compound and the following general formula (II);
M (R 4 ) m (II)
(In formula (II), M represents aluminum, boron, silicon, or titanium. R 4 represents an aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, an aliphatic or aliphatic group having 1 to 8 carbon atoms. A cyclic alkoxy group or halogens, which may be the same or different, m represents an integer of 3 or 4)
The compound represented by these is made to react. Thereby, polar groups such as hydroxyl groups of the polar group-containing vinyl compound which is one of the inhibition factors of the polymerization reaction are inactivated, and the reaction product obtained by the reaction is copolymerized with the conjugated diene compound. Thus, the desired polar group-containing copolymer can be produced satisfactorily. When the inactivation treatment is not performed, that is, when the polar group-containing vinyl compound is not reacted with the compound of the general formula (II), the polymerization reaction is remarkably slow or the polymerization reaction does not proceed in many cases.

の炭素数は1〜6が好ましい。Rの脂肪族若しくは脂環族炭化水素基としては、例えば、上記Rと同様の基を挙げることができ、脂肪族若しくは脂環族アルコキシ基としては、該脂肪族若しくは脂環族炭化水素基に対応するアルコキシ基が挙げられる。また、Rのハロゲン類としては、塩素、臭素、フッ素等が挙げられる。 The number of carbon atoms of R 4 is from 1 to 6 are preferred. Examples of the aliphatic or alicyclic hydrocarbon group for R 4 include the same groups as those described above for R 3. Examples of the aliphatic or alicyclic alkoxy group include the aliphatic or alicyclic hydrocarbon group. An alkoxy group corresponding to the group can be mentioned. In addition, examples of halogens for R 4 include chlorine, bromine, fluorine, and the like.

上記一般式(II)で表される化合物としては、下記一般式(III)、(IV)で表される有機金属化合物を好適に使用できる。

Figure 0005567400
(式(III)、(IV)中、Rは、炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Rは、炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族炭化水素基、又は炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族アルコキシ基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Mは、ケイ素又はチタンを表す。)
、Rの炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族炭化水素基としては、例えば、上記Rと同様の基を挙げることができる。Rの炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族アルコキシ基としては、該脂肪族若しくは脂環族炭化水素基に対応するアルコキシ基が挙げられる。 As the compound represented by the general formula (II), organometallic compounds represented by the following general formulas (III) and (IV) can be suitably used.
Figure 0005567400
(In the formulas (III) and (IV), R 5 represents an aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and may be the same or different. R 6 represents the number of carbon atoms. Represents an aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 8 or an aliphatic or alicyclic alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, which may be the same or different, and M 1 is silicon or titanium Represents.)
Examples of the aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms of R 5, R 6, for example, include the same groups as the above R 4. Examples of the aliphatic or alicyclic alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms of R 6 include an alkoxy group corresponding to the aliphatic or alicyclic hydrocarbon group.

式(III)で表される化合物としては特に限定されず、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ジイソプロピルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリドなどが挙げられる。式(IV)で表される化合物としては特に限定されず、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、ジエトキシジメチルシラン、エトキシトリメチルシラン、ジエトキシジエチルシラン、エトキシトリエチルシラン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトライソブトキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラ−t−ブトキシチタン、テトラ−sec−ブトキシチタンなどが挙げられる。 The compound represented by the formula (III) is not particularly limited, and examples thereof include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, dimethylaluminum chloride, diisopropylaluminum chloride, diisobutylaluminum chloride, and ethylaluminum dichloride. It is done. It does not specifically limit as a compound represented by Formula (IV), For example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraisobutoxysilane, tetra-n-butoxysilane, Diethoxydimethylsilane, ethoxytrimethylsilane, diethoxydiethylsilane, ethoxytriethylsilane, tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetra-n-propoxytitanium, tetraisobutoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, Examples include tetra-t-butoxy titanium and tetra-sec-butoxy titanium.

上記極性基含有ビニル化合物と上記一般式(II)で表される化合物との反応に使用する容器は特に限定されないが、少なくとも、窒素ガスやアルゴンなどの不活性ガス中で行うことが好ましい。 Although the container used for reaction of the said polar group containing vinyl compound and the compound represented by the said general formula (II) is not specifically limited, It is preferable to carry out at least in inert gas, such as nitrogen gas and argon.

前記触媒を重合開始剤として用い、極性基含有共重合体を製造する方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。
具体的には、反応に不活性な有機溶剤、例えば、脂肪族、脂環族、芳香族炭化水素化合物などの炭化水素系溶剤中において、式(I)及び式(II)の反応生成物と、共役ジエン化合物とを、前記ランタニド、Ti、Co、Ni含有化合物を触媒、前記Al、B含有化合物を助触媒として用いて共重合することにより、目的の極性基含有共重合体を得ることができる。
There is no restriction | limiting in particular as a method of manufacturing a polar group containing copolymer using the said catalyst as a polymerization initiator, A conventionally well-known method can be used.
Specifically, in an organic solvent inert to the reaction, for example, a hydrocarbon solvent such as an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon compound, the reaction product of formula (I) and formula (II) The desired polar group-containing copolymer can be obtained by copolymerizing the conjugated diene compound with the lanthanide, Ti, Co, Ni-containing compound as a catalyst and the Al, B-containing compound as a co-catalyst. it can.

前記炭化水素系溶剤としては、炭素数3〜8のものが好ましく、例えば、プロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、1−ブテン、イソブテン、トランス−2−ブテン、シス−2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼンなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The hydrocarbon solvent is preferably one having 3 to 8 carbon atoms, for example, propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, n-hexane, cyclohexane, propene, 1-butene, isobutene, trans- Examples include 2-butene, cis-2-butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, dichloromethane, chloroform, chlorobenzene, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記極性基含有共重合体は、上記共役ジエン化合物に由来するユニットを50質量%以下及び上記極性基含有ビニル化合物に由来するユニットを50質量%以上有する構成単位Aを0.1〜20質量%含み、上記共役ジエン化合物に由来するユニットを60質量%以上及び上記極性基含有ビニル化合物に由来するユニットを40質量%以下有する構成単位Bを80〜99.9質量%含むもので、かつ該極性基含有共重合体の末端部に該構成単位Aを有するものが好ましい。即ち、極性基含有共重合体の少なくとも末端部に極性基含有ビニル化合物に由来するユニットを50質量%以上有する構成単位Aが存在するとともに、該ユニットを40質量%以下しか有さない構成単位Bも共重合体中に存在している。これにより、フィラーの分散性が高められる。このような共重合体としては、例えば、上記共役ジエン化合物に由来するユニット60質量%以上及び上記極性基含有ビニル化合物に由来するユニット40質量%以下をランダム構造に有するポリマー部分Iの末端に、上記共役ジエン化合物に由来するユニット50質量%以下(好ましくは5質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは0質量%)及び上記極性基含有ビニル化合物に由来するユニット50質量%以上(好ましくは95質量%以上、より好ましくは98質量%以上、更に好ましくは100質量%)有するポリマー部分IIを結合させたものが挙げられる。ここで、ポリマー部分IIが極性基含有ビニル化合物に由来するユニットを100質量%有している場合は、上記の共重合体は、ランダム構造のポリマー部分Iの末端に上記極性基含有ビニル化合物からなるブロック構造を有している。 The polar group-containing copolymer contains 0.1 to 20% by mass of a structural unit A having 50% by mass or less of units derived from the conjugated diene compound and 50% by mass or more of units derived from the polar group-containing vinyl compound. Including 80 to 99.9% by mass of structural unit B having 60% by mass or more of units derived from the conjugated diene compound and 40% by mass or less of units derived from the polar group-containing vinyl compound, and having the polarity What has this structural unit A in the terminal part of a group containing copolymer is preferable. That is, at least the terminal part of the polar group-containing copolymer includes a structural unit A having 50% by mass or more of units derived from the polar group-containing vinyl compound, and the structural unit B having only 40% by mass or less of the unit. Is also present in the copolymer. Thereby, the dispersibility of a filler is improved. As such a copolymer, for example, at the end of the polymer portion I having 60% by mass or more of units derived from the conjugated diene compound and 40% by mass or less of units derived from the polar group-containing vinyl compound in a random structure, 50% by mass or less of units derived from the conjugated diene compound (preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, still more preferably 0% by mass) and 50% by mass or more of units derived from the polar group-containing vinyl compound. (Preferably 95% by mass or more, more preferably 98% by mass or more, and still more preferably 100% by mass). Here, when the polymer part II has 100% by mass of units derived from the polar group-containing vinyl compound, the copolymer is formed from the polar group-containing vinyl compound at the terminal of the polymer part I having a random structure. It has the block structure which becomes.

上記構成単位A及びBを有する極性基含有共重合体は、例えば、触媒として上記遷移金属含有化合物を使用し、上記共役ジエン化合物と上記極性基含有ビニル化合物とを共重合して得られる活性末端を有する共重合体に、更に上記極性基含有ビニル化合物を該活性末端に反応させて得ることができる。具体的には、上記不活性な有機溶剤中において、式(I)及び式(II)の反応生成物と共役ジエン化合物とを、上記触媒、助触媒を用いて共重合することによって活性末端を有する共重合体溶液が得られ、次いで、得られた共重合体溶液と、式(I)及び式(II)の反応生成物とを更に反応させることにより、目的の極性基含有共重合体を得ることができる。 The polar group-containing copolymer having the structural units A and B is, for example, an active terminal obtained by using the transition metal-containing compound as a catalyst and copolymerizing the conjugated diene compound and the polar group-containing vinyl compound. It can be obtained by further reacting the above-mentioned polar group-containing vinyl compound with the active terminal. Specifically, in the inert organic solvent, the reaction product of the formula (I) and the formula (II) and the conjugated diene compound are copolymerized using the catalyst and the cocatalyst, thereby changing the active terminal. A copolymer solution having the following polar group-containing copolymer is obtained by further reacting the obtained copolymer solution with the reaction products of the formulas (I) and (II). Can be obtained.

本発明においては、この反応後に、必要に応じて、公知の老化防止剤や重合反応を停止する目的でアルコールなどを加えることができる。重合反応後にアルコールを加えることで、上記極性基含有ビニル化合物の水酸基などの極性基に結合していた式(II)で表される化合物が脱離するため、極性基とフィラーとが結合し易くなり、フィラーの分散性がより高まる。 In this invention, after this reaction, alcohol etc. can be added as needed for the purpose of stopping a known anti-aging agent or polymerization reaction. By adding an alcohol after the polymerization reaction, the compound represented by the formula (II) bonded to the polar group such as a hydroxyl group of the polar group-containing vinyl compound is eliminated, so that the polar group and the filler are easily bonded. Thus, the dispersibility of the filler is further increased.

上記極性基含有共重合体における極性基含有ビニル化合物の含有量は、好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上である。また、該含有量は、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下、特に好ましくは10質量%以下である。0.03質量%未満では、耐摩耗性の改善効果が得られにくく、一方、40質量%を超えると、高コストになる傾向がある。なお、本発明において、極性基含有ビニル化合物の含有量は、後述の実施例の方法により測定される。 The content of the polar group-containing vinyl compound in the polar group-containing copolymer is preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and still more preferably 0.1% by mass or more. The content is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, still more preferably 20% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less. If it is less than 0.03% by mass, the effect of improving wear resistance is difficult to obtain, whereas if it exceeds 40% by mass, the cost tends to be high. In addition, in this invention, content of a polar group containing vinyl compound is measured by the method of the below-mentioned Example.

良好な耐摩耗性が得られるという点から、前記共役ジエン化合物としては、1,3−ブタジエンを用いることが好ましい。前記極性基含有共重合体における共役ジエン化合物100質量%中の1,3−ブタジエンの含有量は、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100質量%である。すなわち、前記極性基含有共重合体は、変性ブタジエンゴムであることが好ましい。 In view of obtaining good abrasion resistance, 1,3-butadiene is preferably used as the conjugated diene compound. The content of 1,3-butadiene in 100% by mass of the conjugated diene compound in the polar group-containing copolymer is preferably 80% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, particularly Preferably it is 100 mass%. That is, the polar group-containing copolymer is preferably a modified butadiene rubber.

上記極性基含有共重合体は、該共重合体における上記共役ジエン化合物の二重結合部分のシス含量(極性基含有共重合体における共役ジエン化合物ユニット中の二重結合のシス含量)が80モル%以上であり、好ましくは90モル%以上である。80モル%未満であると、柔軟性や耐摩耗性が悪くなる傾向がある。なお、本発明において、シス成分量(シス含量)は、後述の実施例の測定方法により得られる値である。 The polar group-containing copolymer has a cis content of the double bond portion of the conjugated diene compound in the copolymer (the cis content of the double bond in the conjugated diene compound unit in the polar group-containing copolymer) is 80 mol. % Or more, preferably 90 mol% or more. If it is less than 80 mol%, flexibility and wear resistance tend to deteriorate. In the present invention, the amount of cis component (cis content) is a value obtained by the measurement method of Examples described later.

前記極性基含有共重合体の重量平均分子量Mwは、1.0×10〜2.0×10であることが好ましく、下限は1.0×10がより好ましく、2.0×10が更に好ましい。上限は1.0×10がより好ましい。重量平均分子量が1.0×10未満ではヒステリシスロスが大きく十分な低燃費性が得られにくいだけでなく、耐摩耗性も低下する傾向がある。一方、2.0×10を超えると、加工性が著しく低下する傾向がある。 The weight average molecular weight Mw of the polar group-containing copolymer is preferably 1.0 × 10 3 to 2.0 × 10 6 , and the lower limit is more preferably 1.0 × 10 4 , and 2.0 × 10 6. 4 is more preferable. The upper limit is more preferably 1.0 × 10 6 . If the weight average molecular weight is less than 1.0 × 10 3 , the hysteresis loss is large and it is difficult to obtain sufficient fuel efficiency, and the wear resistance tends to be lowered. On the other hand, when it exceeds 2.0 × 10 6 , workability tends to be remarkably lowered.

また、前記極性基含有共重合体のMw/Mnは、好ましくは4.5以下、より好ましくは4.0以下である。4.5を超えると、低分子量成分の量が増えるため、耐摩耗性が悪化する傾向がある。
なお、本発明において、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、後述の実施例の方法により測定される。
Moreover, Mw / Mn of the said polar group containing copolymer becomes like this. Preferably it is 4.5 or less, More preferably, it is 4.0 or less. If it exceeds 4.5, the amount of the low molecular weight component increases, so that the wear resistance tends to deteriorate.
In addition, in this invention, a weight average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight (Mn) are measured by the method of the below-mentioned Example.

本発明のゴム組成物において、上記極性基含有共重合体の含有量は、全ゴム成分(極性基含有共重合体、改質天然ゴム、後述する他のジエン系ゴム成分を含むゴム成分の全量)100質量%中、好ましくは5質量%以上、より好ましくは7質量%以上である。5質量%未満であると、耐摩耗性の改善効果が得られにくくなる傾向がある。該含有量は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。60質量%を超えると、破壊特性が悪化する傾向がある。 In the rubber composition of the present invention, the content of the polar group-containing copolymer is the total amount of rubber components (including the polar group-containing copolymer, modified natural rubber, and other diene rubber components described later). ) In 100% by mass, preferably 5% by mass or more, more preferably 7% by mass or more. If it is less than 5% by mass, the effect of improving wear resistance tends to be difficult to obtain. The content is preferably 60% by mass or less, more preferably 30% by mass or less. If it exceeds 60% by mass, the fracture characteristics tend to deteriorate.

本発明のゴム組成物では、上記極性基含有共重合体とともに、改質天然ゴムが使用される。主鎖部に極性基を有する高シス含量ジエン系ゴム(極性基含有共重合体)と改質天然ゴムを併用することで、耐摩耗性、低燃費性、破壊特性、加工性のすべての性能をバランス良く得ることができる。 In the rubber composition of the present invention, modified natural rubber is used together with the polar group-containing copolymer. High performance cis-content diene rubber (polar group-containing copolymer) with a polar group in the main chain and modified natural rubber are used together to provide all the performances of wear resistance, fuel efficiency, fracture characteristics, and processability. Can be obtained in a well-balanced manner.

上記改質天然ゴム(HPNR)は、リン含有量が200ppm以下である。200ppmを超えると、貯蔵中にゲル量が増加し、加硫ゴムのtanδが上昇して低燃費性が悪化したり、未加硫ゴムのムーニー粘度が上昇して加工性が悪化する傾向があり、低燃費性、耐摩耗性、破壊特性及び加工性をバランス良く改善できないおそれがある。該リン含有量は、150ppm以下が好ましく、100ppm以下がより好ましい。ここで、リン含有量は、たとえばICP発光分析等、従来の方法で測定することができる。リンは、リン脂質(リン化合物)に由来するものである。 The modified natural rubber (HPNR) has a phosphorus content of 200 ppm or less. If it exceeds 200 ppm, the gel amount will increase during storage, and the tan δ of the vulcanized rubber will increase and the fuel efficiency will deteriorate, or the Mooney viscosity of the unvulcanized rubber will increase and the processability will tend to deteriorate. In addition, there is a possibility that low fuel consumption, wear resistance, fracture characteristics and workability cannot be improved in a well-balanced manner. The phosphorus content is preferably 150 ppm or less, and more preferably 100 ppm or less. Here, the phosphorus content can be measured by a conventional method such as ICP emission analysis. Phosphorus is derived from phospholipids (phosphorus compounds).

改質天然ゴムにおいて、窒素含有量は0.3質量%以下が好ましく、0.15質量%以下がより好ましい。窒素含有量が0.3質量%を超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなる傾向があり、また、上記バランスを改善できないおそれもある。窒素含有量は、例えばケルダール法等、従来の方法で測定することができる。窒素は、蛋白質に由来するものである。 In the modified natural rubber, the nitrogen content is preferably 0.3% by mass or less, and more preferably 0.15% by mass or less. If the nitrogen content exceeds 0.3% by mass, the Mooney viscosity tends to increase during storage and the processability tends to deteriorate, and the balance may not be improved. The nitrogen content can be measured by a conventional method such as Kjeldahl method. Nitrogen is derived from protein.

改質天然ゴム中のゲル含有率は、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、7質量%以下が更に好ましい。20質量%を超えると、ムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなる傾向があり、また、上記バランスを改善できないおそれもある。ゲル含有率とは、非極性溶媒であるトルエンに対する不溶分として測定した値を意味し、以下においては単に「ゲル含有率」または「ゲル分」と称することがある。ゲル分の含有率の測定方法は次のとおりである。まず、天然ゴム試料を脱水トルエンに浸し、暗所に遮光して1週間放置後、トルエン溶液を1.3×10rpmで30分間遠心分離して、不溶のゲル分とトルエン可溶分とを分離する。不溶のゲル分にメタノールを加えて固形化した後、乾燥し、ゲル分の質量と試料の元の質量との比からゲル含有率が求められる。 The gel content in the modified natural rubber is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 7% by mass or less. If it exceeds 20% by mass, the Mooney viscosity tends to increase and the processability tends to deteriorate, and the balance may not be improved. The gel content means a value measured as an insoluble content with respect to toluene which is a nonpolar solvent, and may be simply referred to as “gel content” or “gel content” below. The measuring method of the content rate of a gel part is as follows. First, a natural rubber sample is soaked in dehydrated toluene, light-shielded in the dark and left for 1 week, and then the toluene solution is centrifuged at 1.3 × 10 5 rpm for 30 minutes to obtain an insoluble gel content and a toluene soluble content. Isolate. Methanol is added to the insoluble gel and solidified, and then dried, and the gel content is determined from the ratio between the mass of the gel and the original mass of the sample.

改質天然ゴムは、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。「実質的にリン脂質が存在しない」とは、天然ゴム試料をクロロホルムで抽出し、抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在しない状態を表す。−3ppm〜1ppmに存在するリンのピークとは、リン脂質におけるリンのリン酸エステル構造に由来するピークである。 The modified natural rubber is preferably substantially free of phospholipids. “Substantially no phospholipid is present” represents a state in which a natural rubber sample is extracted with chloroform and a peak due to phospholipid does not exist at −3 ppm to 1 ppm in 31 P NMR measurement of the extract. The peak of phosphorus present at -3 ppm to 1 ppm is a peak derived from the phosphate structure of phosphorus in the phospholipid.

改質天然ゴムの製造方法としては、天然ゴムラテックスをケン化処理し、ケン化天然ゴムラテックスを得る工程(A)、及び得られたケン化天然ゴムラテックスをゴム中に含まれるリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄する工程(B)を含む製法などが挙げられる。具体的には、先ず天然ゴムラテックスをアルカリでケン化処理してケン化天然ゴムラテックスを調製し、次いで、該ケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムを、ゴム中に含まれるリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄し、乾燥する方法などにより改質天然ゴム(ケン化天然ゴム)を製造できる。 As a method for producing the modified natural rubber, a process (A) for obtaining a saponified natural rubber latex by saponifying a natural rubber latex, and a phosphorus content contained in the obtained saponified natural rubber latex The manufacturing method including the process (B) wash | cleaned until it becomes 200 ppm or less is mentioned. Specifically, first, a natural rubber latex is saponified with an alkali to prepare a saponified natural rubber latex, and then the agglomerated rubber obtained by agglomerating the saponified natural rubber latex is contained in the rubber. A modified natural rubber (saponified natural rubber) can be produced by a method such as washing and drying until the phosphorus content is 200 ppm or less.

上記製造方法において、ケン化処理は、天然ゴムラテックスに、アルカリと、必要に応じて界面活性剤を添加して所定温度で一定時間、静置することにより行うことができる。なお、必要に応じて撹拌等を行っても良い。上記製造方法によれば、ケン化により分離したリン化合物が洗浄除去されるので、天然ゴムのリン含有量を抑えることができる。また、ケン化処理により、天然ゴム中の蛋白質が分解されるので、天然ゴムの窒素含有量を抑えることができる。本発明では、天然ゴムラテックスにアルカリを添加してケン化できるが、天然ゴムラテックスに添加することにより、効率的にケン化処理を行えるという効果がある。 In the production method described above, the saponification treatment can be performed by adding an alkali and, if necessary, a surfactant to natural rubber latex and allowing to stand at a predetermined temperature for a certain time. In addition, you may perform stirring etc. as needed. According to the above production method, the phosphorus compound separated by saponification is washed away, so that the phosphorus content of the natural rubber can be suppressed. Moreover, since the protein in natural rubber is decomposed by the saponification treatment, the nitrogen content of the natural rubber can be suppressed. In the present invention, alkali can be added to natural rubber latex for saponification, but by adding it to natural rubber latex, there is an effect that saponification can be efficiently performed.

天然ゴムラテックスはヘビア樹の樹液として採取され、ゴム分のほか水、蛋白質、脂質、無機塩類などを含み、ゴム中のゲル分は種々の不純物の複合的な存在に基づくものと考えられている。本発明では、ヘビア樹をタッピングして出てくる生ラテックス、あるいは遠心分離法によって濃縮した精製ラテックスが用いられる。さらに、生ゴムラテックス中に存在するバクテリアによる腐敗の進行を防止し、ラテックスの凝固を避けるために、常法によりアンモニアを添加したハイアンモニアラテックスであってもよい。 Natural rubber latex is collected as sap of heavy trees and contains rubber, water, proteins, lipids, inorganic salts, etc., and the gel content in rubber is thought to be based on the complex presence of various impurities. . In the present invention, raw latex produced by tapping a heavy tree or purified latex concentrated by centrifugation is used. Furthermore, high ammonia latex to which ammonia is added by a conventional method may be used in order to prevent the progress of decay due to bacteria present in the raw rubber latex and to avoid coagulation of the latex.

ケン化処理に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化ガリウム、水酸化カルシウム、アミン化合物等が挙げられ、ケン化処理の効果や天然ゴムラテックスの安定性への影響の観点から、特に水酸化ナトリウム又は水酸化ガリウムを用いることが好ましい。 Examples of the alkali used for the saponification treatment include sodium hydroxide, gallium hydroxide, calcium hydroxide, and amine compounds. From the viewpoint of the effect of the saponification treatment and the influence on the stability of the natural rubber latex, the hydroxide is particularly preferred. Sodium or gallium hydroxide is preferably used.

アルカリの添加量は特に限定されないが、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましい。該添加量の上限は12質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、7質量部以下が更に好ましく、5質量部以下が特に好ましい。アルカリの添加量が0.1質量部未満では、ケン化処理に時間がかかってしまうおそれがある。また逆にアルカリの添加量が12質量部を超えると天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。 The amount of alkali added is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 parts by mass or more and more preferably 0.3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. The upper limit of the addition amount is preferably 12 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, further preferably 7 parts by mass or less, and particularly preferably 5 parts by mass or less. If the amount of alkali added is less than 0.1 parts by mass, saponification may take time. Conversely, if the amount of alkali added exceeds 12 parts by mass, the natural rubber latex may be destabilized.

界面活性剤としては、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤および両性界面活性剤のうちの少なくとも1種が使用可能である。このうち陰イオン性界面活性剤としては、例えばカルボン酸系、スルホン酸系、硫酸エステル系、リン酸エステル系等の陰イオン性界面活性剤があげられる。非イオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシアルキレンエステル系、ポリオキシアルキレンエステル系、多価アルコール脂肪酸エステル系、糖脂質エステル系、アルキルポリグリコシド系等の非イオン性界面活性剤があげられる。両性界面活性剤としては、例えばアミノ酸型、ベタイン型、アミンオキサイド型等の両性界面活性剤があげられる。なかでも、陰イオン性界面活性剤が好ましく、スルホン酸系の陰イオン性界面活性剤がより好ましい。 As the surfactant, at least one of an anionic surfactant, a nonionic surfactant and an amphoteric surfactant can be used. Among these, examples of the anionic surfactant include carboxylic acid-based, sulfonic acid-based, sulfate ester-based and phosphate ester-based anionic surfactants. Examples of the nonionic surfactant include nonionic surfactants such as polyoxyalkylene ester, polyoxyalkylene ester, polyhydric alcohol fatty acid ester, glycolipid ester, and alkylpolyglycoside. Examples of the amphoteric surfactant include amphoteric surfactants such as amino acid type, betaine type, and amine oxide type. Among these, an anionic surfactant is preferable, and a sulfonic acid anionic surfactant is more preferable.

界面活性剤の添加量は、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、1.1質量部以上が更に好ましく、2.0質量部以上が特に好ましい。該添加量の上限は6.0質量部以下が好ましく、5.0質量部以下がより好ましく、3.5質量部以下が更に好ましい。界面活性剤の添加量が0.01質量部未満では、ケン化処理時に天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。また逆に添加量が6.0質量部を超えると天然ゴムラテックスが安定化しすぎて凝固が困難になるおそれがある。また、1.1質量部以上である場合には、天然ゴム中のリン含有量、窒素含有量、ゲル含有率をより低減することができる。 The addition amount of the surfactant is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and even more preferably 1.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. Preferably, 2.0 parts by mass or more is particularly preferable. The upper limit of the addition amount is preferably 6.0 parts by mass or less, more preferably 5.0 parts by mass or less, and further preferably 3.5 parts by mass or less. If the addition amount of the surfactant is less than 0.01 parts by mass, the natural rubber latex may become unstable during the saponification treatment. On the other hand, if the amount added exceeds 6.0 parts by mass, the natural rubber latex may become too stable and coagulation may become difficult. Moreover, when it is 1.1 mass parts or more, the phosphorus content, the nitrogen content, and the gel content in the natural rubber can be further reduced.

ケン化処理の温度は、アルカリによるケン化反応が十分な反応速度で進行しうる範囲、および天然ゴムラテックスが凝固等の変質を起こさない範囲で適宜、設定できるが、通常は20〜70℃であるのが好ましく、30〜70℃がより好ましい。また処理の時間は、天然ゴムラテックスを静置して処理を行う場合、処理の温度にもよるが、十分な処理を行うことと、生産性を向上することとを併せ考慮すると3〜48時間であるのが好ましく、3〜24時間がより好ましい。 The temperature of the saponification treatment can be appropriately set within the range where the saponification reaction with alkali can proceed at a sufficient reaction rate and the natural rubber latex does not cause alteration such as coagulation, but is usually 20 to 70 ° C. It is preferable that 30 to 70 ° C is more preferable. Further, the treatment time is 3 to 48 hours in consideration of both sufficient treatment and productivity improvement, depending on the treatment temperature when the treatment is performed with natural rubber latex standing. It is preferable that 3 to 24 hours is more preferable.

ケン化反応終了後、凝集させたゴムを破砕し、洗浄処理を行うことにより、リン含有量を低減できる。凝集方法としては、例えば、ギ酸等の酸を添加し、pHを調整する方法が挙げられる。また、洗浄処理としては、例えばゴム分を水で希釈して洗浄後、遠心分離処理を行い、ゴム分を取り出す方法が挙げられる。遠心分離する際は、まず天然ゴムラテックスのゴム分が5〜40質量%、好ましくは10〜30質量%となるように水で希釈する。次いで、5000〜10000rpmで1〜60分間遠心分離すればよく、所望のリン含有量になるまで洗浄を繰り返せばよい。洗浄処理終了後、乾燥することにより、本発明における改質天然ゴムが得られる。 After completion of the saponification reaction, the agglomerated rubber is crushed and washed to reduce the phosphorus content. Examples of the aggregation method include a method of adjusting pH by adding an acid such as formic acid. Examples of the washing treatment include a method of diluting the rubber with water and washing it, and then performing a centrifugal separation treatment to take out the rubber. When centrifuging, it is first diluted with water so that the rubber content of the natural rubber latex is 5 to 40% by mass, preferably 10 to 30% by mass. Then, it may be centrifuged at 5000 to 10000 rpm for 1 to 60 minutes, and washing may be repeated until a desired phosphorus content is obtained. The modified natural rubber in the present invention is obtained by drying after completion of the washing treatment.

上記製造方法では、天然ゴムラテックス採取後15日以内にケン化、洗浄及び乾燥の工程を終了することが好ましい。より好ましくは10日以内、更に好ましくは5日以内である。採取後固形化せずに15日を超えて放置しておくとゲル分が増大していくためである。 In the above production method, the saponification, washing and drying steps are preferably completed within 15 days after collecting the natural rubber latex. More preferably, it is within 10 days, and more preferably within 5 days. This is because the gel content increases if the sample is left for more than 15 days without solidification after collection.

本発明のゴム組成物において、ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量は、好ましくは40質量%以上である。40質量%未満であると、優れた低燃費性が得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下である。95質量%を超えると、耐摩耗性が悪化するおそれがある。 In the rubber composition of the present invention, the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 40% by mass or more. If it is less than 40% by mass, excellent fuel efficiency may not be obtained. The content is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less. If it exceeds 95% by mass, the wear resistance may deteriorate.

本発明のゴム組成物は極性基含有共重合体及び改質天然ゴム以外に、他のジエン系ゴム成分を含んでもよい。他のジエン系ゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)などが挙げられる。なかでも、耐摩耗性、低燃費性をバランスよく示すことから、NR、BR、SBRが好ましい。これらのゴムは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 The rubber composition of the present invention may contain other diene rubber components in addition to the polar group-containing copolymer and the modified natural rubber. Examples of other diene rubber components include natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), Examples include acrylonitrile butadiene rubber (NBR), butyl rubber (IIR), and halogenated butyl rubber (X-IIR). Of these, NR, BR, and SBR are preferable because they exhibit a good balance of wear resistance and low fuel consumption. These rubbers may be used alone or in combination of two or more.

本発明のゴム組成物は、補強剤としてカーボンブラックを含有することが好ましい。カーボンブラックを配合することにより、補強性を高めることができ、本発明の効果が良好に得られる。 The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black as a reinforcing agent. By compounding carbon black, the reinforcing property can be enhanced, and the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は、30m/g〜280m/gが好ましく、下限は100m/g以上、上限は250m/g以下であることがより好ましい。カーボンブラックのNSAが30m/g未満では十分な補強性が得られず、耐摩耗性が低下する傾向がある。一方、280m/gを超えると、分散性に劣り、耐摩耗性が低下する傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 30m 2 / g~280m 2 / g, the lower limit is 100 m 2 / g or more, and more preferable upper limit is not more than 250m 2 / g. If the N 2 SA of the carbon black is less than 30 m 2 / g, sufficient reinforcement cannot be obtained, and the wear resistance tends to decrease. On the other hand, when it exceeds 280 m 2 / g, the dispersibility is inferior and the wear resistance tends to be lowered.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

カーボンブラックの含有量は、全ゴム成分100質量部に対して5〜150質量部が好ましい。下限は10質量部以上がより好ましく、20質量部以上が更に好ましい。上限は100質量部以下がより好ましい。カーボンブラックの含有量が5質量部未満では、耐摩耗性が低下する傾向がある。一方、150質量部を超えると、加工性が悪化する傾向がある。カーボンブラック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。 As for content of carbon black, 5-150 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of all the rubber components. The lower limit is more preferably 10 parts by mass or more, and still more preferably 20 parts by mass or more. The upper limit is more preferably 100 parts by mass or less. When the content of carbon black is less than 5 parts by mass, the wear resistance tends to decrease. On the other hand, when it exceeds 150 mass parts, there exists a tendency for workability to deteriorate. Carbon black may be used alone or in combination of two or more.

本発明では、通常老化防止剤が使用され、耐摩耗性、破壊特性に優れる点から、アミン系老化防止剤が好適に使用される。アミン系老化防止剤としては、例えば、ジフェニルアミン系、p−フェニレンジアミン系などのアミン誘導体が挙げられる。ジフェニルアミン系誘導体としては、例えば、p−(p−トルエンスルホニルアミド)−ジフェニルアミンなどが挙げられる。p−フェニレンジアミン系誘導体としては、例えば、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(6PPD)、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン(IPPD)などが挙げられる。 In the present invention, an anti-aging agent is usually used, and an amine-based anti-aging agent is preferably used from the viewpoint of excellent wear resistance and fracture characteristics. Examples of amine-based antioxidants include diphenylamine-based and p-phenylenediamine-based amine derivatives. Examples of the diphenylamine derivative include p- (p-toluenesulfonylamide) -diphenylamine. Examples of p-phenylenediamine derivatives include N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD), N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine (IPPD). ) And the like.

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1.2質量部以上、より好ましくは1.4質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは6質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。HPNRを製造する際、NRのケン化処理時に劣化防止成分が除去される傾向があるが、上記範囲内の老化防止剤の配合により、劣化防止成分の除去に起因する性能の低下を抑制できる。 The content of the anti-aging agent is preferably 1.2 parts by mass or more, more preferably 1.4 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 6 mass parts or less, More preferably, it is 4 mass parts or less, More preferably, it is 3 mass parts or less. When HPNR is produced, there is a tendency for the deterioration preventing component to be removed during the saponification treatment of NR, but the deterioration of the performance due to the removal of the deterioration preventing component can be suppressed by blending the anti-aging agent within the above range.

本発明のゴム組成物において、オイルの含有量は、全ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。本発明では、HPNRにより良好な加工性が得られ、オイル量を減量できるため、オイルの配合に伴う耐摩耗性や破壊特性の低下を防止できる。 In the rubber composition of the present invention, the oil content is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, and still more preferably 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total rubber components. In the present invention, good processability can be obtained by HPNR, and the amount of oil can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the wear resistance and the degradation characteristics from deteriorating due to the blending of oil.

本発明のゴム組成物には、その他の補強剤、加硫剤、加硫促進剤などのタイヤ用又は一般のゴム組成物用に配合される各種配合剤及び添加剤を配合できる。また、これらの配合剤、添加剤の含有量も一般的な量とすることができる。 The rubber composition of the present invention may contain various compounding agents and additives blended for tires such as other reinforcing agents, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, and general rubber compositions. Moreover, the content of these compounding agents and additives can also be set to general amounts.

本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫(架橋)する方法等により製造できる。本発明では、改質天然ゴムが使用されているため、該素練り工程を行わなくても良好に混練り工程を実施でき、所望のゴム組成物を作製できる。 As a method for producing the rubber composition of the present invention, known methods can be used. For example, the above components are kneaded using a rubber kneading device such as an open roll or a Banbury mixer, and then vulcanized (crosslinked). It can be manufactured by a method or the like. In the present invention, since the modified natural rubber is used, the kneading step can be carried out satisfactorily without performing the kneading step, and a desired rubber composition can be produced.

本発明のゴム組成物は、タイヤの各部材に使用でき、なかでも、重荷重用タイヤ(特にトラック・バス用)のトレッド(キャップトレッド)に好適に使用できる。 The rubber composition of the present invention can be used for each member of a tire, and in particular, can be suitably used for a tread (cap tread) of a heavy duty tire (particularly for trucks and buses).

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

以下、製造例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。なお、薬品は必要に応じて定法に従い精製を行った。
天然ゴムラテックス:タイテックス社から入手したフィールドラテックスを使用
界面活性剤:花王(株)製のEmal−E(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム)
NaOH:和光純薬工業(株)製のNaOH
シクロヘキサン:関東化学(株)製の無水シクロヘキサン
イソプロパノール:関東化学(株)製のイソプロパノール
アミンモノマー:東京化成工業(株)製の2−(1−シクロヘキセニル)エチルアミン
シランモノマ−(1):シグマアルドリッチ(株)製のトリメトキシ(7−オクテン−1−イル)シラン(80質量%)
シランモノマ−(2):東京化成工業(株)製の5−(トリエトキシシリル)−2−ノルボルネン(97質量%)
5−へキセン−1−オール:東京化成工業(株)製の5−へキセン−1−オール
エチルヘキサン酸ネオジム:和光純薬工業(株)製のエチルヘキサン酸ネオジム(エチルヘキサン酸ネオジム/トルエン溶液:0.2mol/L)
TIBA溶液:東ソー・ファインケム(株)製の1M−トリイソブチルアルミ/ヘキサン溶液
DEAC溶液:束ソー・ファインケム(株)製の1M−塩化ジエチルアルミニウム/ヘキサン溶液
DIBAH溶液:東ソー・ファインケム(株)製の1M−水素化イソジブチルアルミニウム/トルエン溶液
ブタジエン:高千穂化学工業(株)製の1,3−ブタジエン
PMAO(ポリメチルアルミノシロキサン):東ソー・ファインケム(株)製のPMAO(Al:6.8質量%)
メタノール:関東化学(株)製のメタノール
BHT:関東化学(株)製の2,6−tert−ブチル−p−クレゾール
Hereinafter, various chemicals used in the production examples will be described together. In addition, the chemical | medical agent refine | purified according to the usual method as needed.
Natural rubber latex: Field latex obtained from Taitex Co., Ltd. Surfactant: Emal-E (Polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate) manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Cyclohexane: anhydrous cyclohexane isopropanol manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: isopropanolamine monomer manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 2- (1-cyclohexenyl) ethylamine silane monomer manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (1): Sigma-Aldrich Trimethoxy (7-octen-1-yl) silane (80% by mass) manufactured by
Silane monomer (2): 5- (triethoxysilyl) -2-norbornene (97% by mass) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
5-hexen-1-ol: Neodymium 5-hexen-1-ol ethylhexanoate manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: Neodymium ethylhexanoate (neodymium ethylhexanoate / toluene manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (Solution: 0.2 mol / L)
TIBA solution: 1M-triisobutylaluminum / hexane solution manufactured by Tosoh Finechem Corp. DEAC solution: 1M-diethylaluminum chloride / hexane solution DIBAH solution manufactured by Bundleso Finechem Corp .: manufactured by Tosoh Finechem Corp. 1M-isodibutylaluminum hydride / toluene solution butadiene: 1,3-butadiene PMAO (polymethylaluminosiloxane) manufactured by Takachiho Chemical Co., Ltd .: PMAO manufactured by Tosoh Finechem Corporation (Al: 6.8% by mass) )
Methanol: Methanol BHT manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: 2,6-tert-butyl-p-cresol manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.

製造例1(ケン化天然ゴムAの合成)
天然ゴムラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000gに対し、Emal−E10gとNaOH20gを加え、室温で48時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。このラテックスに水を添加してDRC15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり撹拌しながらギ酸を添加しpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後110℃で2時間乾燥して固形ゴム(ケン化天然ゴムA)を得た。
Production Example 1 (Synthesis of saponified natural rubber A)
After adjusting the solid rubber latex solids concentration (DRC) to 30% (w / v), 1000 g of natural rubber latex was added with 10 g of Emal-E and 20 g of NaOH, followed by saponification at room temperature for 48 hours. Natural rubber latex was obtained. Water was added to the latex to dilute to DRC 15% (w / v), and then formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 to 4.5 to cause aggregation. The agglomerated rubber was pulverized, washed repeatedly with 1000 ml of water, and then dried at 110 ° C. for 2 hours to obtain a solid rubber (saponified natural rubber A).

製造例2(ケン化天然ゴムBの合成)
NaOHの添加量を15gに変更した以外は製造例1と同様に、固形ゴム(ケン化天然ゴムB)を得た。
Production Example 2 (Synthesis of saponified natural rubber B)
A solid rubber (saponified natural rubber B) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of NaOH added was changed to 15 g.

製造例1及び2により得られた固形ゴムと、後述するゴム組成物の評価で使用したTSRとについて、以下に示す方法により、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率を測定した。結果を表1に示す。 With respect to the solid rubber obtained in Production Examples 1 and 2 and the TSR used in the evaluation of the rubber composition described later, the nitrogen content, phosphorus content, and gel content were measured by the methods described below. The results are shown in Table 1.

(窒素含有量の測定)
窒素含有量は、CHN CORDER MT−5(ヤナコ分析工業社製)を用いて測定した。測定には、まずアンチピリンを標準物質として、窒素含有量を求めるための検量線を作製した。次いで、各製造例で得られた天然ゴム約10mgを秤量し、3回の測定結果から平均値を求めて、試料の窒素含有量とした。
(Measurement of nitrogen content)
The nitrogen content was measured using CHN CORDER MT-5 (manufactured by Yanaco Analytical Industries). For the measurement, first, a calibration curve for determining the nitrogen content was prepared using antipyrine as a standard substance. Next, about 10 mg of natural rubber obtained in each production example was weighed, and an average value was obtained from the measurement results of three times to obtain the nitrogen content of the sample.

(リン含有量の測定)
ICP発光分析装置(ICPS−8100、島津製作所(株)製)を使用してリン含有量を求めた。
また、リンの31P−NMR測定は、NMR分析装置(400MHz、AV400M、日本ブルカー社製)を使用し、80%リン酸水溶液のP原子の測定ピークを基準点(0ppm)として、クロロホルムにより生ゴムより抽出した成分を精製し、CDClに溶解して測定した。
(Measurement of phosphorus content)
The phosphorus content was determined using an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation).
In addition, 31 P-NMR measurement of phosphorus uses an NMR analyzer (400 MHz, AV400M, manufactured by Nippon Bruker Co., Ltd.), and uses a measurement peak of P atom in an 80% aqueous phosphoric acid solution as a reference point (0 ppm), and raw rubber with chloroform. More extracted components were purified, dissolved in CDCl 3 and measured.

(ゲル含有率の測定)
1mm×1mmに切断した生ゴムのサンプル70.00mgを計り取り、これに35mLのトルエンを加え1週間冷暗所に静置した。次いで、遠心分離に付してトルエンに不溶のゲル分を沈殿させ上澄みの可溶分を除去し、ゲル分のみをメタノールで固めた後、乾燥し質量を測定した。次の式によりゲル含有率(%)を求めた。
ゲル含有率(質量%)=[乾燥後の質量mg/最初のサンプル質量mg]×100
(Measurement of gel content)
A raw rubber sample 70.00 mg cut to 1 mm × 1 mm was weighed, 35 mL of toluene was added thereto, and the mixture was allowed to stand in a cool dark place for 1 week. Subsequently, centrifugation was performed to precipitate a gel component insoluble in toluene, the soluble component of the supernatant was removed, and only the gel component was solidified with methanol, and then dried and the mass was measured. The gel content (%) was determined by the following formula.
Gel content (mass%) = [mass mg after drying / mg of initial sample] × 100

Figure 0005567400
Figure 0005567400

表1に示すように、ケン化天然ゴム(HPNR)は、TSRに比べて、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率が低減していた。また、製造例1及び2において得られた改質天然ゴムから抽出した抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークを検出しなかった。 As shown in Table 1, the saponified natural rubber (HPNR) had a reduced nitrogen content, phosphorus content, and gel content as compared to TSR. Further, in the 31 P NMR measurement of the extract extracted from the modified natural rubber obtained in Production Examples 1 and 2, no peak due to phospholipid was detected at -3 ppm to 1 ppm.

下記により得られたモノマー及びポリマーの分析は以下の方法で行った。
(重量平均分子量Mw、数平均分子量Mnの測定)
Mw、Mnは、東ソ−(株)製GPC−8000シリーズの装置を用い、検知器として示差屈折計を用い、分子量は標準ポリスチレンにより校正した。
The analysis of the monomer and polymer obtained by the following was performed by the following method.
(Measurement of weight average molecular weight Mw, number average molecular weight Mn)
For Mw and Mn, a GPC-8000 series apparatus manufactured by Tosoh Corporation was used, a differential refractometer was used as a detector, and the molecular weight was calibrated with standard polystyrene.

(重合体中の水酸基含有ビニル化合物量及び重合体に含まれるブタジエンユニット中のシス含量の測定)
合成した重合体を1g当り15mlのトルエンに溶解させ、それぞれ30mlのメタノール中にゆっくり注ぎ込んで精製後、乾燥させたものを重クロロホルム溶液として使用した。測定は日本電子(株)製JNM−ECAシリーズのNMR装置を用いて行いた。H−NMR測定による1,4−結合(5.30−5.50ppm)と1,2−結合(4.94−5.03ppm)のシグナル強度比、および、13C−NMR測定によるシス結合(25.5ppm)とトランス結合(32.8ppm)のシグナル強度比から計算を行った。
(Measurement of hydroxyl group-containing vinyl compound content in polymer and cis content in butadiene unit contained in polymer)
The synthesized polymer was dissolved in 15 ml of toluene per gram, slowly poured into 30 ml of methanol, purified and dried, and used as a deuterated chloroform solution. The measurement was performed using a JNM-ECA series NMR apparatus manufactured by JEOL Ltd. Signal intensity ratio of 1,4-bond (5.30-5.50 ppm) and 1,2-bond (4.94-5.03 ppm) by 1 H-NMR measurement, and cis bond by 13 C-NMR measurement Calculation was performed from the signal intensity ratio of (25.5 ppm) and trans bond (32.8 ppm).

(重合体中のアミノ基導入率の測定)
アミンモノマーの導入量は、上記NMR装置を用いて測定を行い、アミンモノマーに基づく2.73−2.80ppm(2H)のシグナル強度比と前述のブタジエンユニットに基づくシグナル強度比から計算した。
(Measurement of amino group introduction rate in polymer)
The introduction amount of the amine monomer was measured using the NMR apparatus, and was calculated from the signal intensity ratio of 2.73-2.80 ppm (2H) based on the amine monomer and the signal intensity ratio based on the butadiene unit described above.

(重合体中のシラン導入率の測定)
島津製作所(株)製ガスクロマトグラフィーGC2010を用い、反応前後におけるシランモノマーのそれぞれの面積比および仕込み量から推定した。
(Measurement of silane introduction rate in polymer)
It estimated from each area ratio and preparation amount of the silane monomer before and behind reaction using Shimadzu Corporation gas chromatography GC2010.

製造例3(アミンモノマー溶液の合成)
200ccガラス製容器を窒素置換し、シクロヘキサン40mlとアミンモノマーを30mmol入れ撹拌した。更にTIBA溶液80mlを滴下し、滴下終了後室温で30分間撹拌した。得られた溶液は、遮光下窒素雰囲気を保ったまま冷蔵庫に保管した。
Production Example 3 (Synthesis of amine monomer solution)
A 200 cc glass container was purged with nitrogen, and 40 ml of cyclohexane and 30 mmol of amine monomer were added and stirred. Further, 80 ml of TIBA solution was added dropwise, and the mixture was stirred for 30 minutes at room temperature after completion of the addition. The obtained solution was stored in a refrigerator while keeping a nitrogen atmosphere under light shielding.

製造例4(水酸基含有モノマー溶液の合成)
200ccガラス製容器を窒素置換し、シクロへキサン50mlと5−ヘキセン−1−オールを150mmol入れ、攪拌した。更にTIBA溶液170mlを滴下し、滴下終了後室温で30分間攪拌した。得られた溶液は、遮光下窒素雰囲気を保ったまま冷蔵庫に保管した。
Production Example 4 (Synthesis of hydroxyl group-containing monomer solution)
A 200 cc glass container was purged with nitrogen, and 50 ml of cyclohexane and 150 mmol of 5-hexen-1-ol were added and stirred. Further, 170 ml of TIBA solution was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes after completion of the addition. The obtained solution was stored in a refrigerator while keeping a nitrogen atmosphere under light shielding.

製造例5(触媒溶液(1)の合成)
50mlガラス容器を窒素置換し、ブタジエンのシクロヘキサン溶液(2.0mol/L)8ml、エチルヘキサン酸ネオジム/トルエン溶液(0.2mol/L)1ml、PMAO8ml加え撹拌を行った。5分後DIBAH溶液を5ml加え、更に5分後DEAC溶液を2ml加え、触媒溶液(1)を得た。
Production Example 5 (Synthesis of catalyst solution (1))
A 50 ml glass container was purged with nitrogen, 8 ml of a cyclohexane solution of butadiene (2.0 mol / L), 1 ml of a neodymium ethylhexanoate / toluene solution (0.2 mol / L) and 8 ml of PMAO were added and stirred. After 5 minutes, 5 ml of DIBAH solution was added, and after 5 minutes, 2 ml of DEAC solution was added to obtain catalyst solution (1).

製造例6(重合体(1)の合成)
反応釜(3Lの耐圧ステンレス容器)を窒素置換し、窒素雰囲気を保持しながらシクロヘキサンを1800ml、ブタジエンを75g、TIBA溶液を1ml、アミンモノマー溶液22.8mlを入れ密閉し、5分撹拌後、触媒溶液(1)を1.5ml添加し、30℃を保ったまま撹拌を行った。3時間後、反応釜に0.01M−BHT/イソプロパノール溶液を10ml滴下し反応を終了させた。反応溶液は冷却後、別途用意しておいたメタノール3L中に加え、得られた沈殿物を1晩風乾し、更に2日間減圧乾燥を行い、重合体(1)を得た。収量は約74.2gであった。分析の結果、得られた重合体(1)の数平均分子量は22.9×10、Mw/Mnは2.6、ブタジエンユニット中のシス含量は99.0モル%、アミンモノマーの含有量は0.28モル%(0.6質量%)であった。
Production Example 6 (Synthesis of polymer (1))
The reaction kettle (3L pressure-resistant stainless steel container) was purged with nitrogen, and 1800 ml of cyclohexane, 75 g of butadiene, 1 ml of TIBA solution, and 22.8 ml of amine monomer solution were placed in a sealed atmosphere while maintaining a nitrogen atmosphere. 1.5 ml of the solution (1) was added and stirred while maintaining 30 ° C. After 3 hours, 10 ml of 0.01M-BHT / isopropanol solution was dropped into the reaction kettle to complete the reaction. The reaction solution was cooled and then added to 3 L of methanol separately prepared, and the resulting precipitate was air-dried overnight and further dried under reduced pressure for 2 days to obtain a polymer (1). The yield was about 74.2 g. As a result of analysis, the polymer (1) obtained has a number average molecular weight of 22.9 × 10 4 , Mw / Mn of 2.6, a cis content in the butadiene unit of 99.0 mol%, and an amine monomer content. Was 0.28 mol% (0.6 mass%).

製造例7(重合体(2)の合成)
製造例6において、アミンモノマー溶液をシランモノマ−(1)0.80mlに変えた以外は、製造例6と同様の操作を行い、重合体(2)を得た。収量は約71.4gであった。分析の結果、得られた重合体(2)の数平均分子量は19.1×10、Mw/Mnは2.9、ブタジエンユニット中のシス含量は98.7モル%、シランモノマー(1)の含有量は0.18モル%(0.8質量%)であった。
Production Example 7 (Synthesis of polymer (2))
A polymer (2) was obtained in the same manner as in Production Example 6 except that the amine monomer solution was changed to 0.80 ml of the silane monomer (1) in Production Example 6. The yield was about 71.4g. As a result of analysis, the polymer (2) obtained has a number average molecular weight of 19.1 × 10 4 , Mw / Mn of 2.9, a cis content in the butadiene unit of 98.7 mol%, and a silane monomer (1). The content of was 0.18 mol% (0.8 mass%).

製造例8(重合体(3)の合成)
製造例6において、アミンモノマー溶液をシランモノマ−(2)0.73mlに変えた以外は、製造例6と同様の操作を行い、重合体(3)を得た。収量は約71.4gであった。分析の結果、得られた重合体(3)の数平均分子量は19.3×10、Mw/Mnは3.1、ブタジエンユニット中のシス含量は98.7モル%、シランモノマー(2)の含有量は0.18モル%(0.7質量%)であった。
Production Example 8 (Synthesis of polymer (3))
A polymer (3) was obtained in the same manner as in Production Example 6 except that the amine monomer solution in Production Example 6 was changed to 0.73 ml of the silane monomer (2). The yield was about 71.4g. As a result of analysis, the polymer (3) obtained has a number average molecular weight of 19.3 × 10 4 , Mw / Mn of 3.1, a cis content in the butadiene unit of 98.7 mol%, and a silane monomer (2). The content of was 0.18 mol% (0.7 mass%).

製造例9(重合体(4)の合成)
製造例6において、アミンモノマー溶液を用いなかった以外は、製造例6と同様の操作を行い、重合体(4)を得た。収量は約73.5gであった。分析の結果、得られた重合体(4)の数平均分子量は21.1×10、Mw/Mnは2.5、ブタジエンユニット中のシス含量は99.2モル%であった。
Production Example 9 (Synthesis of polymer (4))
In Production Example 6, the same procedure as in Production Example 6 was performed, except that the amine monomer solution was not used, to obtain a polymer (4). The yield was about 73.5g. As a result of analysis, the number average molecular weight of the obtained polymer (4) was 21.1 × 10 4 , Mw / Mn was 2.5, and the cis content in the butadiene unit was 99.2 mol%.

製造例10(重合体(5)の合成)
製造例6においてアミンモノマー溶液を水酸基含有モノマー溶液に変更した以外は製造例6と同様の操作を行い重合体(5)を得た。収率は約96%であった。分析の結果、得られた重合体の重量平均分子量は32×10、Mw/Mn=3.2、水酸基含有モノマー(5−ヘキセン−1−オール)の含有量は0.3質量%、ブタジエンユニット中のシス含量は約98モル%であった。
Production Example 10 (Synthesis of polymer (5))
A polymer (5) was obtained in the same manner as in Production Example 6 except that the amine monomer solution was changed to a hydroxyl group-containing monomer solution in Production Example 6. The yield was about 96%. As a result of analysis, the weight average molecular weight of the obtained polymer was 32 × 10 4 , Mw / Mn = 3.2, the content of the hydroxyl group-containing monomer (5-hexen-1-ol) was 0.3% by mass, butadiene The cis content in the unit was about 98 mol%.

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
重合体、ケン化天然ゴム:上記製造例で調製
BR(1):宇部興産(株)製のBR150B
BR(2):日本ゼオン(株)製のBR1250H
天然ゴム:TSR
カーボンブラック(1):三菱化学(株)製のダイアブラックI(NSA:114m/g)
カーボンブラック(2):キャボットジャパン(株)製のショウブラックN220(NSA:111m/g)
オイル:出光興産(株)製のミネラルオイルPW−380
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックワックス
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸つばき
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)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤NS: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)
加硫促進剤CZ:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤D:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’−ジフェニルグアニジン)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
Polymer, saponified natural rubber: prepared in the above production example BR (1): BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd.
BR (2): BR1250H manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
Natural rubber: TSR
Carbon black (1): Dia Black I (N 2 SA: 114 m 2 / g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Carbon Black (2): Show Black N220 (N 2 SA: 111 m 2 / g) manufactured by Cabot Japan
Oil: Mineral oil PW-380 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Zinc oxide: Zinc Hana No. 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Wax: Sunnock wax manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. Stearic acid: Stearic acid camellia anti-aging agent manufactured by NOF Corporation Nocrack 6C (N-1,3 dimethylbutyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Chemical Industry Co., Ltd.
Sulfur: powder sulfur vulcanization accelerator NS manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. NS: Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator CZ: Noxeller CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Vulcanization accelerator D: Noxeller D (N, N′-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

実施例1〜6及び比較例1〜5
表2に示す配合に従って、1.7Lバンバリーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を混練りした。次に、ロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加して練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を150℃で30分間プレス加硫して加硫ゴム組成物を得た。得られた加硫ゴム組成物を用いて以下の試験を行った。表2において、基準比較例は比較例5とした。
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-5
In accordance with the formulation shown in Table 2, 1.7 L Banbury was used to knead chemicals other than sulfur and a vulcanization accelerator. Next, using a roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product and kneaded to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a vulcanized rubber composition. The following tests were performed using the obtained vulcanized rubber composition. In Table 2, the reference comparative example was Comparative Example 5.

実施例7〜12及び比較例6〜7
表3に示す配合に従って、1.7Lバンバリーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を混練りした。次に、ロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加して練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を170℃で20分間プレス加硫して加硫ゴム組成物を得た。得られた加硫ゴム組成物を用いて以下の試験を行った。表3において、基準比較例は比較例7とした。
Examples 7-12 and Comparative Examples 6-7
In accordance with the formulation shown in Table 3, 1.7 L Banbury was used to knead chemicals other than sulfur and a vulcanization accelerator. Next, using a roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product and kneaded to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 170 ° C. for 20 minutes to obtain a vulcanized rubber composition. The following tests were performed using the obtained vulcanized rubber composition. In Table 3, the reference comparative example was Comparative Example 7.

なお、TSRについては、TSRのゴム成分100質量部に対して素練促進剤を0.2質量部添加して、1.7Lバンバリーミキサーを用いてあらかじめ素練りを行ってから使用した。一方、ケン化天然ゴム(HPNR)については素練りを行わなかった。 In addition, about TSR, 0.2 mass part of peptizer was added with respect to 100 mass parts of the rubber component of TSR, and it was used after masticating beforehand using a 1.7L Banbury mixer. On the other hand, saponified natural rubber (HPNR) was not masticated.

(ムーニー粘度指数)
JIS K 6300−1「未加硫ゴム−物理特性−第1部:ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準じて、ムーニー粘度試験機を用いて、1分間の予熱によって熱せられた130℃の温度条件にて、小ローターを回転させ、4分間経過した時点での上記未加硫ゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4/130℃)を測定した。そして、基準比較例の測定結果を100とし、下記計算式により、各配合のムーニー粘度を指数表示した。指数が大きいほどムーニー粘度が低く、加工性に優れることを示す。
(ムーニー粘度指数)=(基準比較例のムーニー粘度)/(各配合のムーニー粘度)×100
(Mooney viscosity index)
In accordance with JIS K 6300-1 “Unvulcanized rubber—physical properties—Part 1: Determination of viscosity and scorch time using Mooney viscometer”, it was heated by preheating for 1 minute using a Mooney viscosity tester. Under the temperature condition of 130 ° C., the small rotor was rotated, and the Mooney viscosity (ML 1 + 4/130 ° C.) of the unvulcanized rubber composition after 4 minutes was measured. And the measurement result of the reference | standard comparative example was set to 100, and the Mooney viscosity of each mixing | blending was shown by the index | exponent by the following formula. The larger the index, the lower the Mooney viscosity and the better the workability.
(Mooney viscosity index) = (Mooney viscosity of reference comparative example) / (Mooney viscosity of each formulation) × 100

(転がり抵抗指数)
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%、周波数10Hzの条件下で上記加硫ゴム組成物の損失正接(tanδ)を測定した。そして、基準比較例のtanδを100とし、下記計算式により、各配合のtanδを指数表示した(転がり抵抗指数)。指数が大きいほど転がり抵抗が低く、低燃費性に優れることを示す。
(転がり抵抗指数)=(基準比較例のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Rolling resistance index)
Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), the loss tangent (tan δ) of the vulcanized rubber composition was calculated under the conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, a dynamic strain of 2%, and a frequency of 10 Hz. It was measured. Then, tan δ of the reference comparative example was set to 100, and tan δ of each formulation was displayed as an index (rolling resistance index) by the following calculation formula. A larger index indicates lower rolling resistance and better fuel efficiency.
(Rolling resistance index) = (tan δ of reference comparative example) / (tan δ of each formulation) × 100

(ゴム強度指数)
上記加硫ゴム組成物を用いて3号ダンベル型ゴム試験片を作製し、JIS K 6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて引張試験をおこない、破断強度(TB)および破断時伸び(EB)を測定し、ゴム強度(TB×EB)を算出した。そして、基準比較例のゴム強度を100とし、下記計算式により、各配合のゴム強度を指数表示した。指数が大きいほどゴム強度(破壊特性)に優れることを示す。
(ゴム強度指数)=(各配合のTB×EB)/(基準比較例のTB×EB)×100
(Rubber strength index)
A No. 3 dumbbell-shaped rubber test piece was prepared using the vulcanized rubber composition, and subjected to a tensile test in accordance with JIS K 6251 “Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber-Determination of Tensile Properties”. ) And elongation at break (EB) were measured, and rubber strength (TB × EB) was calculated. Then, the rubber strength of the reference comparative example was set to 100, and the rubber strength of each compound was indicated by an index by the following calculation formula. The larger the index, the better the rubber strength (destructive property).
(Rubber Strength Index) = (TB × EB of each formulation) / (TB × EB of Reference Comparative Example) × 100

(耐摩耗性指数)
LAT試験機(Laboratory Abration and Skid Tester)を用い、荷重50N、速度20km/h、スリップアングル5°の条件にて、上記加硫ゴム組成物の容積損失量を測定した。そして、基準比較例の容積損失量を100とし、下記計算式により、各配合の容積損失量を指数表示した。指数が大きいほど耐摩耗性に優れることを示す。
(耐摩耗性指数)=(基準比較例の容積損失量)/(各配合の容積損失量)×100
(Abrasion resistance index)
Using a LAT tester (Laboratory Ablation and Skid Tester), the volume loss of the vulcanized rubber composition was measured under the conditions of a load of 50 N, a speed of 20 km / h, and a slip angle of 5 °. Then, the volume loss amount of the reference comparative example was set to 100, and the volume loss amount of each formulation was displayed as an index according to the following calculation formula. It shows that it is excellent in abrasion resistance, so that an index | exponent is large.
(Abrasion resistance index) = (volume loss amount of reference comparative example) / (volume loss amount of each formulation) × 100

Figure 0005567400
Figure 0005567400

Figure 0005567400
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表2及び3より、高シス含量の極性基含有共重合体(重合体(1)〜(3)、(5))とHPNRとを使用した実施例では、低燃費性、耐摩耗性、破壊特性及び加工性をバランス良く改善できた。 From Tables 2 and 3, in Examples using a high cis content polar group-containing copolymer (polymers (1) to (3), (5)) and HPNR, low fuel consumption, wear resistance, fracture The characteristics and workability were improved in a well-balanced manner.

Claims (14)

共役ジエン化合物及び極性基含有ビニル化合物を共重合して得られる極性基含有共重合体と、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴムとを含むゴム成分を含有し、
前記極性基含有ビニル化合物は、重合性不飽和結合と極性基とを有し、かつ該重合性不飽和結合を形成するいずれかの炭素原子と該極性基が結合する炭素原子とが少なくとも1個の炭素原子を介して結合する化合物であり、
前記極性基は、水酸基、−NR 、又は−Si(OR) (R) 3−k で表される基であり(但し、Rは、水素又は炭素数1〜8の炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。kは、1、2又は3の整数を表す。)、
前記共役ジエン化合物の二重結合部分のシス含量は、80モル%以上であるタイヤ用ゴム組成物。
Containing a rubber component comprising a polar group-containing copolymer obtained by copolymerizing a conjugated diene compound and a polar group-containing vinyl compound, and a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less,
The polar group-containing vinyl compound has a polymerizable unsaturated bond and a polar group, and has at least one carbon atom forming the polymerizable unsaturated bond and a carbon atom to which the polar group is bonded. A compound bonded through the carbon atom of
The polar group is a group represented by a hydroxyl group, —NR 2 , or —Si (OR) k (R) 3-k (where R represents hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms). They may be the same or different, k represents an integer of 1, 2 or 3.
The rubber composition for tires, wherein the cis content of the double bond portion of the conjugated diene compound is 80 mol% or more.
前記極性基含有ビニル化合物は、下記一般式(I);
Figure 0005567400
(式(I)中、Rは、水素、ビニル基又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Rは、水素又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基を表し、同一であっても異なっていてもよい。Rは、水素、又は炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族炭化水素基を表す。Xは、水酸基、前記−NR、又は前記−Si(OR)(R)3−kで表される基を表す。nは、1〜10の整数を表す。前記R、R、R、該Rが結合する炭素原子、該Rが結合する炭素原子は、それぞれ互いに結合して環構造を形成してもよい。)
で表される化合物である請求項記載のタイヤ用ゴム組成物。
The polar group-containing vinyl compound has the following general formula (I):
Figure 0005567400
(In Formula (I), R 1 represents hydrogen, a vinyl group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and may be the same or different. R 2 represents hydrogen or one carbon atom. Represents an aliphatic hydrocarbon group having ˜3, which may be the same or different, R 3 represents hydrogen or an aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, X is Represents a group represented by a hydroxyl group, the —NR 2 , or the —Si (OR) k (R) 3 —k , and n represents an integer of 1 to 10. The R 1 , R 2 , R 3 , The carbon atom to which R 2 is bonded and the carbon atom to which R 3 is bonded may be bonded to each other to form a ring structure.)
The tire rubber composition according to claim 1, wherein in a compound represented by.
前記極性基含有共重合体は、重量平均分子量が1.0×10〜2.0×10であり、かつ前記極性基含有ビニル化合物の含有量が0.03〜40質量%である請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。 The polar group-containing copolymer has a weight average molecular weight of 1.0 × 10 3 to 2.0 × 10 6 and a content of the polar group-containing vinyl compound of 0.03 to 40% by mass. Item 3. A rubber composition for tires according to item 1 or 2 . 前記共役ジエン化合物が1,3−ブタジエン及び/又はイソプレンである請求項1〜のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the conjugated diene compound is 1,3-butadiene and / or isoprene. 前記極性基含有共重合体が、共重合を行う前に、前記極性基含有ビニル化合物と下記一般式(II);
M(R (II)
(式(II)中、Mは、アルミニウム、ホウ素、ケイ素又はチタンを表す。Rは、炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族炭化水素基、炭素数1〜8の脂肪族若しくは脂環族アルコキシ基、又はハロゲン類を表し、同一であっても異なっていてもよい。mは、3又は4の整数を表す。)
で表される化合物とを反応させ、次いで、得られた反応生成物と前記共役ジエン化合物とを共重合することにより得られるものである請求項1〜のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
Before the polar group-containing copolymer is copolymerized, the polar group-containing vinyl compound and the following general formula (II);
M (R 4 ) m (II)
(In formula (II), M represents aluminum, boron, silicon, or titanium. R 4 represents an aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, an aliphatic or aliphatic group having 1 to 8 carbon atoms. A cyclic alkoxy group or halogens, which may be the same or different, m represents an integer of 3 or 4)
The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 4 , which is obtained by reacting the compound represented by formula (I) and then copolymerizing the obtained reaction product and the conjugated diene compound. object.
前記改質天然ゴムの窒素合有量が0.3質量%以下である請求項1〜のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the modified natural rubber has a nitrogen content of 0.3 mass% or less. 前記改質天然ゴムのトルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下である請求項1〜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 6 , wherein the modified natural rubber has a gel content measured as a toluene insoluble content of 20% by mass or less. 前記改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理して得られたものである請求項1〜のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 7 , wherein the modified natural rubber is obtained by saponifying natural rubber latex. 全ゴム成分100質量%中、前記極性基含有共重合体の含有量が5〜60質量%であり、前記改質天然ゴムの合有量が40〜95質量%である請求項1〜のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 Total rubber component in 100% by mass, the a 5 to 60% by weight content of the polar group-containing copolymer of claim 1-8 Goyu amount of the modified natural rubber is 40 to 95 wt% The rubber composition for tires in any one. 全ゴム成分100質量部に対してカーボンブラックを5〜150質量部含む請求項1〜のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 9 , comprising 5 to 150 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of all rubber components. 前記極性基含有共重合体における共役ジエン化合物ユニット中の二重結合のシス含量が、80モル%以上である請求項1〜10のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 10, wherein a cis content of a double bond in the conjugated diene compound unit in the polar group-containing copolymer is 80 mol% or more. 重荷重用タイヤのトレッドに使用される請求項1〜11のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 11, which is used for a tread of a heavy duty tire. 天然ゴムを素練りする工程を含まない請求項1〜12のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。 The manufacturing method of the rubber composition for tires in any one of Claims 1-12 which does not include the process of masticating natural rubber. 請求項1〜12のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製した重荷重用タイヤ。
Heavy duty tire produced using the rubber composition according to any one of claims 1 to 12.
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