JP5992772B2 - Rubber composition for tire and pneumatic tire - Google Patents

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本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for tires and a pneumatic tire using the same.

近年、省資源、省エネルギー、加えて環境保護の立場から、排出炭酸ガスの低減に対する社会的要求が強まっており、自動車に対しても軽量化、電気エネルギーの利用など、様々な対応策が検討されている。そのため、自動車用タイヤの転がり抵抗を低減し、低燃費性能を高めることが要求され、また、耐久性などの性能を改善することも望まれている。 In recent years, from the standpoints of resource and energy savings, as well as environmental protection, social demands for reducing carbon dioxide emissions have increased, and various countermeasures such as weight reduction and the use of electric energy have been considered for automobiles. ing. Therefore, it is required to reduce rolling resistance of automobile tires and improve fuel efficiency, and it is also desired to improve performance such as durability.

例えば、転がり抵抗を低下させる方法として、シリカ配合の採用、充填剤の減量、補強性の小さい充填剤の使用などの手法が知られているが、ゴムの機械的強度などが低下し、種々の性能が悪化する傾向がある。 For example, as a method for reducing rolling resistance, there are known methods such as adoption of silica blending, weight reduction of filler, use of a filler having a small reinforcing property, etc. There is a tendency for performance to deteriorate.

また特許文献1などには、低燃費性などの性能の改善を目的として、メルカプト系シランカップリング剤を使用することが提案されているが、一般にカップリング反応が加硫前に生じて加工性が悪くなるという問題があるため、現在では、加硫前に反応が起こりにくいポリスルフィド系シランカップリング剤が主に使用されている。従って、メルカプト系シランカップリング剤を用いても加工性に優れ、低燃費性及び加工性をバランス良く改善したシリカ系ゴム組成物を提供することが望まれている。 Further, Patent Document 1 proposes the use of a mercapto-based silane coupling agent for the purpose of improving performance such as low fuel consumption, but generally a coupling reaction occurs before vulcanization and processability is improved. At present, polysulfide-based silane coupling agents that are difficult to react before vulcanization are mainly used. Therefore, it is desired to provide a silica rubber composition that is excellent in processability even when a mercapto silane coupling agent is used and has improved fuel economy and processability in a balanced manner.

特開2009−126907号公報JP 2009-126907 A

本発明は、前記課題を解決し、低燃費性及び加工性をバランスよく改善したタイヤ用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a rubber composition for tires having improved fuel economy and processability in a well-balanced manner, and a pneumatic tire using the same.

本発明は、ゴム成分、シリカ、メルカプト基を有するシランカップリング剤、及び下記式(I)及び/又は(II)で示されるポリスルフィド化合物を含み、前記ゴム成分100質量%中、スチレンブタジエンゴムの含有量が10質量%以上であり、前記ゴム成分100質量部に対する前記シリカの含有量が10〜70質量部であるタイヤ用ゴム組成物に関する。

Figure 0005992772
(式中、Rは、同一又は異なって、置換基を有してもよい炭素数3〜15の1価の炭化水素基を表す。nは、2〜6の整数を表す。)
Figure 0005992772
(式中、Rは、同一又は異なって、置換基を有してもよい炭素数3〜15の2価の炭化水素基を表す。mは、2〜6の整数を表す。) The present invention includes a rubber component, silica, a silane coupling agent having a mercapto group, and a polysulfide compound represented by the following formulas (I) and / or (II). The present invention relates to a tire rubber composition having a content of 10% by mass or more and a silica content of 10 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
Figure 0005992772
(In the formula, R 1, same or different, .n representing a monovalent hydrocarbon group which may having 3 to 15 carbon atoms have a substituent, represents an integer from 2 to 6.)
Figure 0005992772
(Wherein, R 2 are the same or different, .m representing a divalent hydrocarbon group which may having 3 to 15 carbon atoms have a substituent, represents an integer from 2 to 6.)

前記タイヤ用ゴム組成物としては、加硫薬品の混練工程より前の工程において、前記ポリスルフィド化合物を混練して得られるものが好ましい。
前記タイヤ用ゴム組成物は、前記シリカ100質量部に対する前記メルカプト基を有するシランカップリング剤の含有量が1〜20質量部、前記ポリスルフィド化合物の含有量が0.5〜20質量部であることが好ましい。
The tire rubber composition is preferably obtained by kneading the polysulfide compound in a step prior to the vulcanizing chemical kneading step.
In the tire rubber composition, the content of the silane coupling agent having the mercapto group with respect to 100 parts by mass of the silica is 1 to 20 parts by mass, and the content of the polysulfide compound is 0.5 to 20 parts by mass. Is preferred.

前記メルカプト基を有するシランカップリング剤は、下記式(1)で表される化合物、及び/又は下記式(2)で示される結合単位Aと下記式(3)で示される結合単位Bとを含む化合物であることが好ましい。

Figure 0005992772
(式(1)中、R101〜R103は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルコキシ基、又は−O−(R111−O)−R112(z個のR111は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30の2価の炭化水素基を表す。z個のR111はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R112は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基、又は炭素数7〜30のアラルキル基を表す。zは1〜30の整数を表す。)で表される基を表す。R101〜R103はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R104は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜6のアルキレン基を表す。)
Figure 0005992772
Figure 0005992772
(式(2)及び(3)中、R201は水素、ハロゲン、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニル基、又は該アルキル基の末端の水素が水酸基若しくはカルボキシル基で置換されたものを表す。R202は分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基、又は分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基を表す。R201とR202とで環構造を形成してもよい。) The silane coupling agent having a mercapto group comprises a compound represented by the following formula (1) and / or a binding unit A represented by the following formula (2) and a binding unit B represented by the following formula (3). It is preferable that it is a compound containing.
Figure 0005992772
(In the formula (1), R 101 to R 103 are each a branched or unbranched C 1-12 alkyl group, a branched or unbranched C 1-12 alkoxy group, or —O— (R 111 — O) z- R 112 (z R 111 represents a branched or unbranched divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. The z R 111 s may be the same as or different from each other. 112 represents a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms. Z represents an integer of 1 to 30.) R 101 to R 103 may be the same as or different from each other, and R 104 has 1 to 6 carbon atoms which are branched or unbranched. Represents an alkylene group of
Figure 0005992772
Figure 0005992772
(In the formulas (2) and (3), R 201 is hydrogen, halogen, branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, branched or unbranched. Or an alkyl group substituted with a hydroxyl group or a carboxyl group, and R 202 represents a branched or unbranched C 1-30 alkylene group, branched or It represents an unbranched C2-C30 alkenylene group or a branched or unbranched C2-C30 alkynylene group, and R 201 and R 202 may form a ring structure.)

前記タイヤ用ゴム組成物としては、前記イソプレン系ゴムを含むゴム成分、前記シリカ、前記メルカプト基を有するシランカップリング剤及び前記ポリスルフィド化合物を混練する工程1と、該工程1で得られた混練物及び加硫薬品を混練する工程2とを含む製造方法により得られるものが好ましい。
本発明はまた、前記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。
As the rubber composition for tires, the rubber component containing the isoprene-based rubber, the silica, the silane coupling agent having a mercapto group, and the polysulfide compound are kneaded, and the kneaded product obtained in the step 1 And a method obtained by a production method including kneading vulcanized chemicals 2 is preferable.
The present invention also relates to a pneumatic tire produced using the rubber composition.

本発明によれば、特定のゴム成分、シリカ、メルカプト基を有するシランカップリング剤、及び特定のポリスルフィド化合物を所定量含むタイヤ用ゴム組成物であるので、低燃費性及び加工性をバランスよく改善できる。 According to the present invention, since it is a rubber composition for tires containing a predetermined amount of a specific rubber component, silica, a silane coupling agent having a mercapto group, and a specific polysulfide compound, fuel economy and processability are improved in a balanced manner. it can.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、特定のゴム成分、シリカ、メルカプト基を有するシランカップリング剤、及び前記式(I)及び/又は(II)で示されるポリスルフィド化合物を所定の配合で含むものである。 The rubber composition for tires of the present invention comprises a specific rubber component, silica, a silane coupling agent having a mercapto group, and a polysulfide compound represented by the formula (I) and / or (II) in a predetermined composition. .

特定のゴム成分とシリカを含む配合において、低燃費性などの性能向上の効果が期待できるものの、加工性の低下が懸念されるメルカプト系シランカップリング剤と、特定のポリスルフィド化合物とを配合することで、加工性が改善されると同時に、低燃費性の改善効果も発揮され、これらの性能バランスを相乗的に改善できる。 A compound containing a specific rubber component and silica can be combined with a specific polysulfide compound and a mercapto-based silane coupling agent that can be expected to improve performance such as low fuel consumption, but there is a concern about deterioration of processability. Thus, the processability is improved, and at the same time, the effect of improving the fuel efficiency is exhibited, and the performance balance can be improved synergistically.

更に、通常ゴム組成物は、硫黄、スルフェンアミド系加硫促進剤などの加硫薬品(加硫剤及び加硫促進剤)以外の薬品を混練するベース練り工程と、該工程で得られた混練物に加硫薬品を添加して混練する仕上げ練り工程とをこの順に行って製造されるが、ここで、前記ポリスルフィド化合物を仕上げ練り工程より前に行われるベース練り工程で混練することで、劇的に加工性が向上するとともに、低燃費性も大きく改善されるため、前記性能バランスをより顕著に改善することが可能になる。 Furthermore, a normal rubber composition was obtained by a base kneading step of kneading chemicals other than vulcanizing chemicals (vulcanizing agent and vulcanizing accelerator) such as sulfur and sulfenamide vulcanization accelerators, and the step. The kneaded product is manufactured by performing a final kneading step in which kneaded chemicals are added and kneaded in this order, where the polysulfide compound is kneaded in a base kneading step performed before the final kneading step. Since the processability is dramatically improved and the fuel efficiency is greatly improved, the performance balance can be remarkably improved.

前記ゴム組成物において、ゴム成分は、スチレンブタジエンゴム(SBR)を所定量含む。 In the rubber composition, the rubber component includes a predetermined amount of styrene butadiene rubber (SBR).

SBRとしては特に限定されず、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E−SBR)、溶液重合スチレンブタジエンゴム(S−SBR)、これらの変性スチレンブタジエンゴムなど、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。 SBR is not particularly limited, and those commonly used in the tire industry such as emulsion-polymerized styrene butadiene rubber (E-SBR), solution-polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR), and these modified styrene butadiene rubbers can be used.

また、SBRとしては、良好な低燃費性が得られるという点から、変性剤によって変性されたもの(変性SBR)を好適に使用できる。変性SBRとしては、それぞれ、タイヤ工業において一般的に使用されるSBRを変性剤で処理したものを使用できる。上記変性剤としては、例えば、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、四塩化スズ、ブチルスズトリクロライド、N−メチルピロリドンなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Moreover, as SBR, the thing modified | denatured by the modifier (modified | denatured SBR) can be used conveniently from the point that favorable low-fuel-consumption property is acquired. As the modified SBR, those obtained by treating SBR generally used in the tire industry with a modifying agent can be used. Examples of the modifier include 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3- (2-aminoethylamino) propyl. Examples include trimethoxysilane, tin tetrachloride, butyltin trichloride, N-methylpyrrolidone and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

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

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

ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、10質量%以上、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは70質量%以上である。10質量%未満であると、低燃費性の改善効果が得られにくい傾向がある。また、該SBRの含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下である。90質量%を超えると、破壊強度が低下するとともに、高コストになる傾向がある。 The content of SBR in 100% by mass of the rubber component is 10% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and further preferably 70% by mass or more. If the amount is less than 10% by mass, the effect of improving fuel economy tends to be difficult to obtain. Further, the content of the SBR is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less. If it exceeds 90 mass%, the fracture strength tends to decrease and the cost tends to increase.

SBRと併用する他のゴム成分として、ポリイソプレン系ゴムを好適に使用できる。ポリイソプレン系ゴムを配合することで、ゴム強度が向上するとともに、混練り時のゴムの纏まりが良くなり、生産性を改善できる。 As another rubber component used in combination with SBR, polyisoprene rubber can be preferably used. By blending the polyisoprene-based rubber, the rubber strength is improved, and the rubber grouping at the time of kneading is improved, so that productivity can be improved.

ポリイソプレン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)などがあげられる。NRとしては特に限定されず、例えば、SIR20、RSS#3、TSR20、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(HPNR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)など、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。同様に、IRについても、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。 Examples of the polyisoprene rubber include natural rubber (NR) and polyisoprene rubber (IR). NR is not particularly limited. For example, SIR20, RSS # 3, TSR20, deproteinized natural rubber (DPNR), high purity natural rubber (HPNR), epoxidized natural rubber (ENR), etc., which are common in the tire industry Can be used. Similarly, IR that is common in the tire industry can be used.

本発明のゴム組成物がポリイソプレン系ゴムを含有する場合、ゴム成分100質量%中のポリイソプレン系ゴムの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上である。5質量%未満であると、破壊強度の改善効果が充分に得られないおそれがある。また、該ポリイソプレン系ゴムの含有量は、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。50質量%を超えると、加工性が悪化する傾向がある。 When the rubber composition of the present invention contains a polyisoprene rubber, the content of the polyisoprene rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more. If it is less than 5% by mass, the effect of improving the breaking strength may not be sufficiently obtained. Further, the content of the polyisoprene rubber is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less. When it exceeds 50 mass%, workability tends to deteriorate.

他のゴム成分としては、例えば、ブタジエンゴム(BR)、スチレンイソプレンム(SIR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)等が挙げられ、本発明の効果を阻害しない範囲内で適宜配合してもよい。ゴム成分は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of other rubber components include butadiene rubber (BR), styrene isoprene (SIR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile butadiene rubber (NBR). And butyl rubber (IIR), and the like, and may be appropriately blended within a range not impairing the effects of the present invention. A rubber component may be used independently and may use 2 or more types together.

シリカとしては、例えば、乾式法シリカ(無水シリカ)、湿式法シリカ(含水シリカ)などが挙げられる。なかでも、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。シリカは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the silica include dry method silica (anhydrous silica), wet method silica (hydrous silica), and the like. Of these, wet-process silica is preferred because it has many silanol groups. Silica may be used alone or in combination of two or more.

シリカのチッ素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは30m/g以上、より好ましくは100m/g以上であり、また、好ましくは300m/g以下、より好ましくは200m/g以下である。上記範囲内であれば、低燃費性及び加工性がバランス良く得られる。
なお、シリカのNSAは、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 30 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more, and preferably 300 m 2 / g or less, more preferably 200 m 2 / g. It is as follows. If it is in the said range, low-fuel-consumption property and workability will be obtained with sufficient balance.
The N 2 SA of silica is a value measured by the BET method in accordance with ASTM D3037-81.

シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは15質量部以上、更に好ましくは20質量部以上である。10質量部未満であると、補強性が小さいため、充分な耐屈曲疲労性、破壊強度が得られないおそれがある。また、該シリカの含有量は、好ましくは70質量部以下、より好ましくは65質量部以下である。70質量部を超えると、ゴム組成物中において、シリカが均一に分散することが困難となり、ゴム組成物の加工性が悪化するだけでなく、転がり抵抗も増大するおそれがある。 The content of silica is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, and still more preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 10 parts by mass, the reinforcing property is small, so that sufficient bending fatigue resistance and fracture strength may not be obtained. The silica content is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 65 parts by mass or less. If it exceeds 70 parts by mass, it will be difficult for silica to be uniformly dispersed in the rubber composition, and not only the processability of the rubber composition will deteriorate but also the rolling resistance may increase.

メルカプト基(−SH)を有するシランカップリング剤としては、下記式(1)で表される化合物、及び/又は下記式(2)で示される結合単位Aと下記式(3)で示される結合単位Bとを含む化合物を好適に使用できる。

Figure 0005992772
(式(1)中、R101〜R103は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルコキシ基、又は−O−(R111−O)−R112(z個のR111は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30の2価の炭化水素基を表す。z個のR111はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R112は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基、又は炭素数7〜30のアラルキル基を表す。zは1〜30の整数を表す。)で表される基を表す。R101〜R103はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R104は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜6のアルキレン基を表す。)
Figure 0005992772
Figure 0005992772
(式(2)及び(3)中、R201は水素、ハロゲン、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニル基、又は該アルキル基の末端の水素が水酸基若しくはカルボキシル基で置換されたものを表す。R202は分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基、又は分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基を表す。R201とR202とで環構造を形成してもよい。) As a silane coupling agent having a mercapto group (-SH), a compound represented by the following formula (1) and / or a bond unit A represented by the following formula (2) and a bond represented by the following formula (3): A compound containing unit B can be preferably used.
Figure 0005992772
(In the formula (1), R 101 to R 103 are each a branched or unbranched C 1-12 alkyl group, a branched or unbranched C 1-12 alkoxy group, or —O— (R 111 — O) z- R 112 (z R 111 represents a branched or unbranched divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. The z R 111 s may be the same as or different from each other. 112 represents a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms. Z represents an integer of 1 to 30.) R 101 to R 103 may be the same as or different from each other, and R 104 has 1 to 6 carbon atoms which are branched or unbranched. Represents an alkylene group of
Figure 0005992772
Figure 0005992772
(In the formulas (2) and (3), R 201 is hydrogen, halogen, branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, branched or unbranched. Or an alkyl group substituted with a hydroxyl group or a carboxyl group, and R 202 represents a branched or unbranched C 1-30 alkylene group, branched or It represents an unbranched C2-C30 alkenylene group or a branched or unbranched C2-C30 alkynylene group, and R 201 and R 202 may form a ring structure.)

以下、式(1)で表される化合物について説明する。 Hereinafter, the compound represented by Formula (1) is demonstrated.

式(1)で表される化合物を使用することで、シリカが良好に分散し、本発明の効果が良好に得られ、低燃費性を顕著に改善できる。 By using the compound represented by the formula (1), silica is dispersed well, the effects of the present invention can be obtained well, and the fuel economy can be remarkably improved.

101〜R103は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルコキシ基、又は−O−(R111−O)−R112で表される基を表す。本発明の効果が良好に得られるという点から、R101〜R103は、少なくとも1つが−O−(R111−O)−R112で表される基であることが好ましく、2つが−O−(R111−O)−R112で表される基であり、かつ、1つが分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルコキシ基であることがより好ましい。 R 101 to R 103 are each a branched or unbranched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a branched or unbranched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or —O— (R 111 —O) z —R 112 . Represents the group represented. From the viewpoint that the effect of the present invention can be obtained satisfactorily, at least one of R 101 to R 103 is preferably a group represented by —O— (R 111 —O) z —R 112 , and two of them are — More preferably, it is a group represented by O— (R 111 —O) z —R 112 , and one is a branched or unbranched C 1-12 alkoxy group.

101〜R103の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12(好ましくは炭素数1〜5)のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基などがあげられる。 Examples of the branched or unbranched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (preferably 1 to 5 carbon atoms) represented by R 101 to R 103 include, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and n-butyl. Group, iso-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, nonyl group and the like.

101〜R103の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12(好ましくは炭素数1〜5)のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、iso−ブトキシ基、sec−ブトシキ基、tert−ブトシキ基、ペンチルオキシ基、へキシルオキシ基、へプチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基などがあげられる。 Examples of the branched or unbranched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms (preferably 1 to 5 carbon atoms) of R 101 to R 103 include, for example, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n- Examples include butoxy, iso-butoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, 2-ethylhexyloxy, octyloxy, nonyloxy and the like.

101〜R103の−O−(R111−O)−R112において、R111は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30(好ましくは炭素数1〜15、より好ましくは炭素数1〜3)の2価の炭化水素基を表す。
該炭化水素基としては、例えば、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基、炭素数6〜30のアリーレン基などがあげられる。中でも、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基が好ましい。
In —O— (R 111 —O) z —R 112 of R 101 to R 103 , R 111 represents a branched or unbranched carbon number of 1 to 30 (preferably having 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 carbon number). To 3) a divalent hydrocarbon group.
Examples of the hydrocarbon group include a branched or unbranched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, and a branched or unbranched alkynylene group having 2 to 30 carbon atoms. And an arylene group having 6 to 30 carbon atoms. Of these, a branched or unbranched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms is preferable.

111の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30(好ましくは炭素数1〜15、より好ましくは炭素数1〜3)のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基などがあげられる。 Examples of the branched or unbranched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms (preferably 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms) of R 111 include, for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. Pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, nonylene group, decylene group, undecylene group, dodecylene group, tridecylene group, tetradecylene group, pentadecylene group, hexadecylene group, heptadecylene group, octadecylene group and the like.

111の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30(好ましくは炭素数2〜15、より好ましくは炭素数2〜3)のアルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、1−プロペニレン基、2−プロペニレン基、1−ブテニレン基、2−ブテニレン基、1−ペンテニレン基、2−ペンテニレン基、1−ヘキセニレン基、2−ヘキセニレン基、1−オクテニレン基などがあげられる。 Examples of the branched or unbranched carbon atoms 2-30 alkenylene group (preferably 2 to 15 carbon atoms, more preferably 2 to 3 carbon atoms) of R 111, for example, vinylene group, propenylene group, 2-propenylene Group, 1-butenylene group, 2-butenylene group, 1-pentenylene group, 2-pentenylene group, 1-hexenylene group, 2-hexenylene group, 1-octenylene group and the like.

111の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30(好ましくは炭素数2〜15、より好ましくは炭素数2〜3)のアルキニレン基としては、例えば、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基、へプチニレン基、オクチニレン基、ノニニレン基、デシニレン基、ウンデシニレン基、ドデシニレン基などがあげられる。 Examples of the branched or unbranched carbon atoms 2-30 alkynylene group (preferably 2 to 15 carbon atoms, more preferably 2 to 3 carbon atoms) of R 111, for example, ethynylene group, propynylene group, butynylene group, pentynylene group Hexynylene group, heptynylene group, octynylene group, noninylene group, decynylene group, undecynylene group, dodecynylene group and the like.

111の炭素数6〜30(好ましくは炭素数6〜15)のアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、ナフチレン基などがあげられる。 Examples of the arylene group having 6 to 30 carbon atoms (preferably 6 to 15 carbon atoms) of R 111 include a phenylene group, a tolylene group, a xylylene group, and a naphthylene group.

zは1〜30(好ましくは2〜20、より好ましくは3〜7、さらに好ましくは5〜6)の整数を表す。 z represents an integer of 1 to 30 (preferably 2 to 20, more preferably 3 to 7, further preferably 5 to 6).

112は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基又は炭素数7〜30のアラルキル基を表す。中でも、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基が好ましい。 R 112 represents a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms. Represent. Of these, a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is preferable.

112の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30(好ましくは炭素数3〜25、より好ましくは炭素数10〜15)のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基などがあげられる。 Examples of the branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (preferably 3 to 25 carbon atoms, more preferably 10 to 15 carbon atoms) of R 112 include, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, Isopropyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, 2-ethylhexyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl , Dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, octadecyl group and the like.

112の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30(好ましくは炭素数3〜25、より好ましくは炭素数10〜15)のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、1−オクテニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、オクタデセニル基などがあげられる。 Examples of the branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms (preferably 3 to 25 carbon atoms, more preferably 10 to 15 carbon atoms) for R 112 include, for example, a vinyl group, a 1-propenyl group, and 2-propenyl. Group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 1-octenyl group, decenyl group, undecenyl group, dodecenyl group, tridecenyl group, tetradecenyl group Group, pentadecenyl group, octadecenyl group and the like.

112の炭素数6〜30(好ましくは炭素数10〜20)のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基などがあげられる。 Examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms (preferably 10 to 20 carbon atoms) of R 112 include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group.

112の炭素数7〜30(好ましくは炭素数10〜20)のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基などがあげられる。 Examples of the aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms (preferably 10 to 20 carbon atoms) of R 112 include a benzyl group and a phenethyl group.

−O−(R111−O)−R112で表される基の具体例としては、例えば、−O−(C−O)−C1123、−O−(C−O)−C1225、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1429、−O−(C−O)−C1531、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1327などがあげられる。中でも、−O−(C−O)−C1123、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1531、−O−(C−O)−C1327が好ましい。 Specific examples of the group represented by —O— (R 111 —O) z —R 112 include, for example, —O— (C 2 H 4 —O) 5 —C 11 H 23 , —O— (C 2 H 4 -O) 5 -C 12 H 25, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 14 H 29, -O - (C 2 H 4 -O) 5 -C 15 H 31, -O- (C 2 H 4 -O) 3 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 4 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 6 -C 13 H 27, such as -O- (C 2 H 4 -O) 7 -C 13 H 27 and the like. Among these, -O- (C 2 H 4 -O ) 5 -C 11 H 23, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 15 H 31, -O- (C 2 H 4 -O) 6 -C 13 H 27 are preferable.

104の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜5)のアルキレン基としては、例えば、R111の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基と同様の基をあげることができる。 Examples of the branched or unbranched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 5 carbon atoms) of R 104 include the same groups as the branched or unbranched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms of R 111. Can give.

上記式(1)で表される化合物としては、例えば、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシランや、下記式で表される化合物(EVONIK−DEGUSSA社製のSi363)などがあげられ、下記式で表される化合物を好適に使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。

Figure 0005992772
Examples of the compound represented by the formula (1) include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, and the following formula: The compound represented by the following formula (Si363 manufactured by EVONIK-DEGUSSA) and the like can be used, and a compound represented by the following formula can be preferably used. These may be used alone or in combination of two or more.
Figure 0005992772

次に、式(2)で示される結合単位Aと式(3)で示される結合単位Bとを含む化合物について説明する。 Next, the compound containing the bond unit A represented by the formula (2) and the bond unit B represented by the formula (3) will be described.

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

また、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプトシランに比べ、スコーチ時間の短縮が抑制される。これは、結合単位Bはメルカプトシランの構造を持っているが、結合単位Aの−C15部分が結合単位Bの−SH基を覆うため、ポリマーと反応しにくく、スコーチが発生しにくいためと考えられる。 Moreover, the shortening of the scorch time is suppressed as compared with mercaptosilane such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane. This is because the bonding unit B has a structure of mercaptosilane, but the —C 7 H 15 part of the bonding unit A covers the —SH group of the bonding unit B, so that it does not easily react with the polymer and scorch is not easily generated. This is probably because of this.

上述した加工中の粘度上昇を抑制する効果や、スコーチ時間の短縮を抑制する効果を高めることができるという点から、上記構造のシランカップリング剤において、結合単位Aの含有量は、好ましくは30モル%以上、より好ましくは50モル%以上であり、好ましくは99モル%以下、より好ましくは90モル%以下である。また、結合単位Bの含有量は、好ましくは1モル%以上、より好ましくは5モル%以上、さらに好ましくは10モル%以上であり、好ましくは70モル%以下、より好ましくは65モル%以下、さらに好ましくは55モル%以下である。また、結合単位A及びBの合計含有量は、好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上、特に好ましくは100モル%である。
なお、結合単位A、Bの含有量は、結合単位A、Bがシランカップリング剤の末端に位置する場合も含む量である。結合単位A、Bがシランカップリング剤の末端に位置する場合の形態は特に限定されず、結合単位A、Bを示す式(2)、(3)と対応するユニットを形成していればよい。
In the silane coupling agent having the above structure, the content of the bond unit A is preferably 30 from the viewpoint that the effect of suppressing the increase in viscosity during processing and the effect of suppressing the shortening of the scorch time can be enhanced. It is at least mol%, more preferably at least 50 mol%, preferably at most 99 mol%, more preferably at most 90 mol%. Further, the content of the bond unit B is preferably 1 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, further preferably 10 mol% or more, preferably 70 mol% or less, more preferably 65 mol% or less, More preferably, it is 55 mol% or less. Further, the total content of the binding units A and B is preferably 95 mol% or more, more preferably 98 mol% or more, and particularly preferably 100 mol%.
The content of the bond units A and B is an amount including the case where the bond units A and B are located at the terminal of the silane coupling agent. The form in which the bonding units A and B are located at the end of the silane coupling agent is not particularly limited, as long as the units corresponding to the formulas (2) and (3) indicating the bonding units A and B are formed. .

201のハロゲンとしては、塩素、臭素、フッ素などがあげられる。 Examples of the halogen for R 201 include chlorine, bromine, and fluorine.

201の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などがあげられる。該アルキル基の炭素数は、好ましくは1〜12である。 Examples of the branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms of R 201 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, iso-butyl group, sec-butyl group, tert- Examples thereof include a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, a 2-ethylhexyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group. The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1-12.

201の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基としては、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、1−オクテニル基などがあげられる。該アルケニル基の炭素数は、好ましくは2〜12である。 Examples of the branched or unbranched C 2-30 alkenyl group of R 201 include a vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 1-pentenyl group, and 2-pentenyl. Group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 1-octenyl group and the like. The alkenyl group preferably has 2 to 12 carbon atoms.

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

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

202の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基としては、ビニレン基、1−プロペニレン基、2−プロペニレン基、1−ブテニレン基、2−ブテニレン基、1−ペンテニレン基、2−ペンテニレン基、1−ヘキセニレン基、2−ヘキセニレン基、1−オクテニレン基などがあげられる。該アルケニレン基の炭素数は、好ましくは2〜12である。 Examples of the branched or unbranched C2-C30 alkenylene group of R202 include vinylene group, 1-propenylene group, 2-propenylene group, 1-butenylene group, 2-butenylene group, 1-pentenylene group and 2-pentenylene. Group, 1-hexenylene group, 2-hexenylene group, 1-octenylene group and the like. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms.

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

式(2)で示される結合単位Aと式(3)で示される結合単位Bとを含む化合物において、結合単位Aの繰り返し数(x)と結合単位Bの繰り返し数(y)の合計の繰り返し数(x+y)は、3〜300の範囲が好ましい。この範囲内であると、結合単位Bのメルカプトシランを、結合単位Aの−C15が覆うため、スコーチタイムが短くなることを抑制できるとともに、シリカやゴム成分との良好な反応性を確保することができる。 In the compound containing the bond unit A represented by the formula (2) and the bond unit B represented by the formula (3), the repetition of the total of the repeating number (x) of the bonding unit A and the repeating number (y) of the bonding unit B The number (x + y) is preferably in the range of 3 to 300. Within this range, since the mercaptosilane of the bond unit B is covered by —C 7 H 15 of the bond unit A, it is possible to suppress the scorch time from being shortened and to have good reactivity with silica and rubber components. Can be secured.

式(2)で示される結合単位Aと式(3)で示される結合単位Bとを含む化合物としては、例えば、Momentive社製のNXT−Z30、NXT−Z45、NXT−Z60などを使用することができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 For example, NXT-Z30, NXT-Z45, NXT-Z60, etc. manufactured by Momentive are used as the compound containing the binding unit A represented by the formula (2) and the coupling unit B represented by the formula (3). Can do. These may be used alone or in combination of two or more.

メルカプト基を有するシランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上である。1質量部未満では、低燃費性の改善効果が充分に得られないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは6質量部以下である。20質量部を超えると、ゴム強度が低下する傾向がある。 The content of the silane coupling agent having a mercapto group is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica. If it is less than 1 part by mass, there is a possibility that the effect of improving the fuel efficiency cannot be sufficiently obtained. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 20 mass parts or less, More preferably, it is 10 mass parts or less, More preferably, it is 6 mass parts or less. If it exceeds 20 parts by mass, the rubber strength tends to decrease.

本発明のゴム組成物は、補強用充填剤としてシリカの他に、カーボンブラックを含有することが好ましい。使用できるカーボンブラックとしては特に限定されず、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black as a reinforcing filler in addition to silica. Carbon black that can be used is not particularly limited, and those generally used in the tire industry such as GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは85m/g以上であり、また、好ましくは150m/g以下、より好ましくは105m/g以下である。カーボンブラックのDBP吸油量は、好ましくは80ml/100g以上、より好ましくは110ml/100g以上であり、また、好ましくは180ml/100g以下、より好ましくは140ml/100g以下である。これらの特性が下限未満であると、充分な補強性が得られないおそれがある。上限を超えると、加工性が悪化する傾向がある。なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217−2:2001に準拠して測定され、ジブチルフタレート(DBP)吸油量はJIS K6217−4:2001に準拠して測定される。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 85 m 2 / g or more, preferably 150 meters 2 / g or less, more preferably 105m 2 / g or less. The DBP oil absorption of carbon black is preferably 80 ml / 100 g or more, more preferably 110 ml / 100 g or more, and preferably 180 ml / 100 g or less, more preferably 140 ml / 100 g or less. If these properties are less than the lower limit, sufficient reinforcing properties may not be obtained. When the upper limit is exceeded, workability tends to deteriorate. The nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is measured according to JIS K6217-2: 2001, and the dibutyl phthalate (DBP) oil absorption is measured according to JIS K6217-4: 2001.

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。1質量部未満では、充分な補強性が得られないおそれがある。該カーボンブラックの含有量は、好ましくは90質量部以下、より好ましくは85質量部以下である。90質量部を超えると、低燃費性が悪化する傾向がある。 The content of carbon black is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 1 part by mass, sufficient reinforcement may not be obtained. The carbon black content is preferably 90 parts by mass or less, more preferably 85 parts by mass or less. If it exceeds 90 parts by mass, the fuel efficiency tends to deteriorate.

本発明のゴム組成物において、シリカ及びカーボンブラックの合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは40質量部以上、より好ましくは55質量部以上である。40質量部未満であると、充分な補強性が得られないおそれがある。該合計含有量は、好ましくは200質量部以下、より好ましくは150質量部以下である。200質量部を超えると、充分な低燃費性、加工性が得られないおそれがある。 In the rubber composition of the present invention, the total content of silica and carbon black is preferably 40 parts by mass or more, more preferably 55 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 40 parts by mass, sufficient reinforcement may not be obtained. The total content is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less. If the amount exceeds 200 parts by mass, sufficient fuel economy and processability may not be obtained.

本発明のゴム組成物がシリカ及びカーボンブラックの両成分を含む場合、前記性能バランスの観点から、該両成分の合計100質量%中のシリカの含有率は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上であり、また、好ましくは95質量%以下、より好ましくは85質量%以下である。 When the rubber composition of the present invention contains both components of silica and carbon black, from the viewpoint of the performance balance, the content of silica in 100% by mass of both components is preferably 50% by mass or more, more preferably Is 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and preferably 95% by mass or less, more preferably 85% by mass or less.

本発明では、下記式(I)及び/又は(II)で示されるポリスルフィド化合物が使用される。

Figure 0005992772
(式中、Rは、同一又は異なって、置換基を有してもよい炭素数3〜15の1価の炭化水素基を表す。nは、2〜6の整数を表す。)
Figure 0005992772
(式中、Rは、同一又は異なって、置換基を有してもよい炭素数3〜15の2価の炭化水素基を表す。mは、2〜6の整数を表す。) In the present invention, a polysulfide compound represented by the following formula (I) and / or (II) is used.
Figure 0005992772
(In the formula, R 1, same or different, .n representing a monovalent hydrocarbon group which may having 3 to 15 carbon atoms have a substituent, represents an integer from 2 to 6.)
Figure 0005992772
(Wherein, R 2 are the same or different, .m representing a divalent hydrocarbon group which may having 3 to 15 carbon atoms have a substituent, represents an integer from 2 to 6.)

上記式(I)において、Rは、置換基を有してもよい炭素数3〜15の1価の炭化水素基であるが、該炭素数は、好ましくは5〜12、より好ましくは6〜10である。Rの1価の炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、また、飽和、不飽和炭化水素基(脂肪族、脂環式、芳香族炭化水素基など)のいずれでもよい。なかでも、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基が好ましい。 In the above formula (I), R 1 is a monovalent hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms which may have a substituent, and the carbon number is preferably 5 to 12, more preferably 6 -10. The monovalent hydrocarbon group for R 1 may be linear, branched or cyclic, and any of saturated and unsaturated hydrocarbon groups (aliphatic, alicyclic, aromatic hydrocarbon groups, etc.) But you can. Of these, an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent is preferable.

としては、例えば、炭素数3〜15のアルキル基、置換アルキル基、シクロアルキル基、置換シクロアルキル基、アラルキル基、置換アラルキル基などが挙げられ、なかでも、アラルキル基、置換アラルキル基が好ましい。ここで、アルキル基としては、ブチル基、オクチル基;シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基;アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基;などが挙げられ、置換基としては、オキソ基(=O)、ヒドロキシ基、カルボキシル基、カルボニル基、アミノ基、アセチル基、アミド基、イミド基などの極性基などが挙げられる。 Examples of R 1 include an alkyl group having 3 to 15 carbon atoms, a substituted alkyl group, a cycloalkyl group, a substituted cycloalkyl group, an aralkyl group, and a substituted aralkyl group. Among these, an aralkyl group and a substituted aralkyl group are exemplified. preferable. Here, examples of the alkyl group include a butyl group and an octyl group; examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group; examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group; and examples of the substituent include an oxo group (═O). And polar groups such as hydroxy group, carboxyl group, carbonyl group, amino group, acetyl group, amide group and imide group.

上記式(I)において、nは、2〜6の整数であるが、好ましくは2〜3、より好ましくは2である。 In the above formula (I), n is an integer of 2 to 6, preferably 2 to 3, and more preferably 2.

上記式(II)において、Rは、置換基を有してもよい炭素数3〜15の2価の炭化水素基であるが、該炭素数は、好ましくは3〜10、より好ましくは4〜8である。Rの2価の炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、また、飽和、不飽和炭化水素基(脂肪族、脂環式、芳香族炭化水素基など)のいずれでもよい。なかでも、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状脂肪族炭化水素基がより好ましい。 In the formula (II), R 2 is a divalent hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms which may have a substituent, and the carbon number is preferably 3 to 10, more preferably 4 ~ 8. The divalent hydrocarbon group for R 2 may be linear, branched, or cyclic, and any of saturated and unsaturated hydrocarbon groups (aliphatic, alicyclic, aromatic hydrocarbon groups, etc.) But you can. Especially, the aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent is preferable, and a linear aliphatic hydrocarbon group is more preferable.

としては、例えば、炭素数3〜15のアルキレン基、置換アルキレン基などが挙げられる。ここで、アルキレン基としては、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基などが挙げられ、置換基としては、Rの置換基と同様のものなどが挙げられる。 Examples of R 2 include an alkylene group having 3 to 15 carbon atoms and a substituted alkylene group. Here, examples of the alkylene group include a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, and a nonylene group, and examples of the substituent include those similar to the substituent for R 1 .

上記式(I)において、mは、2〜6の整数であるが、好ましくは2〜3、より好ましくは2である。 In the above formula (I), m is an integer of 2 to 6, preferably 2 to 3, and more preferably 2.

上記式(I)、(II)で示されるポリスルフィド化合物の具体例としては、N,N′−ジ(γ−ブチロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(5−メチル−γ−ブチロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(5−エチル−γ−ブチロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(5−イソプロピル−γ−ブチロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(5−メトキシ−γ−ブチロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(5−エトキシ−γ−ブチロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(5−クロル−γ−ブチロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(5−ニトロ−γ−ブチロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(5−アミノ−γ−ブチロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(δ−バレロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(δ−カプロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(ε−カプロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(3−メチル−δ−カプロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(3−エチル−ε−カプロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(3−イソプロピル−ε−カプロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(δ−メトキシ−ε−カプロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(3−エトキシ−ε−カプロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(3−クロル−ε−カプロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(δ−ニトロ−ε−カプロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(3−アミノ−ε−カプロラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(ω−ヘプタラクタム)ジスルフィド、N,N′−ジ(ω−オクタラクタム)ジスルフィド、ジチオジカプロラクタム、モルホリン・ジスルフィド、N−benzyl−N−[(dibenzylamino)disulfanyl]phenylmethanamine(N,N′−ジチオビス(ジベンジルアミン))などが挙げられる。これらのポリスルフィド化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the polysulfide compound represented by the above formulas (I) and (II) include N, N′-di (γ-butyrolactam) disulfide, N, N′-di (5-methyl-γ-butyrolactam) disulfide, N, N′-di (5-ethyl-γ-butyrolactam) disulfide, N, N′-di (5-isopropyl-γ-butyrolactam) disulfide, N, N′-di (5-methoxy-γ-butyrolactam) disulfide N, N′-di (5-ethoxy-γ-butyrolactam) disulfide, N, N′-di (5-chloro-γ-butyrolactam) disulfide, N, N′-di (5-nitro-γ-butyrolactam) Disulfide, N, N'-di (5-amino-γ-butyrolactam) disulfide, N, N'-di (δ-valerolactam) disulfide, N, N'-di (δ- Caprolactam) disulfide, N, N'-di (ε-caprolactam) disulfide, N, N'-di (3-methyl-δ-caprolactam) disulfide, N, N'-di (3-ethyl-ε-caprolactam) disulfide N, N′-di (3-isopropyl-ε-caprolactam) disulfide, N, N′-di (δ-methoxy-ε-caprolactam) disulfide, N, N′-di (3-ethoxy-ε-caprolactam) Disulfide, N, N′-di (3-chloro-ε-caprolactam) disulfide, N, N′-di (δ-nitro-ε-caprolactam) disulfide, N, N′-di (3-amino-ε-caprolactam ) Disulfide, N, N′-di (ω-heptalactam) disulfide, N, N′-di (ω-octalactam) disulfide, dithiodica Rorakutamu, morpholine disulfide, N-benzyl-N - [(dibenzylamino) disulfanyl] phenylmethanamine (N, N'- dithiobis (dibenzyl amine)), and the like. These polysulfide compounds may be used alone or in combination of two or more.

前記ポリスルフィド化合物の含有量は、前記シリカ100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.5質量部以上である。0.5質量部未満では、良好な加工性を確保できず、前記性能バランスを充分に改善できないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは13質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。20質量部を超えると、加工性が低下するおそれがある。 The content of the polysulfide compound is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the silica. If it is less than 0.5 parts by mass, good workability cannot be ensured, and the performance balance may not be sufficiently improved. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 20 mass parts or less, More preferably, it is 13 mass parts or less, More preferably, it is 10 mass parts or less. If it exceeds 20 parts by mass, the workability may be reduced.

また、前記ポリスルフィド化合物の含有量は、メルカプト基を有するシランカップリング剤100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは30質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは250質量部以下、より好ましくは150質量部以下である。下限未満である場合、上限を超える場合、前記と同様の傾向がある。 Further, the content of the polysulfide compound is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the silane coupling agent having a mercapto group. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 250 mass parts or less, More preferably, it is 150 mass parts or less. When it is less than the lower limit, when it exceeds the upper limit, there is a tendency similar to the above.

本発明のゴム組成物は、通常、仕上げ練り工程で添加、混練される加硫薬品を含む。加硫薬品としては、加硫剤、加硫促進剤が挙げられる。 The rubber composition of the present invention usually contains a vulcanized chemical that is added and kneaded in the final kneading step. Examples of vulcanizing chemicals include vulcanizing agents and vulcanization accelerators.

加硫剤としては、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄などの硫黄が挙げられる。 Examples of the vulcanizing agent include sulfur such as powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, surface-treated sulfur, and insoluble sulfur.

本発明のゴム組成物が硫黄を含有する場合、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.5質量部以上である。0.5質量部未満では、架橋が少なく、各種ゴム物性が悪化するおそれがある。また、該含有量は、好ましくは6.0質量部以下、より好ましくは4.0質量部以下である。6.0質量部を超えると、ゴム強度が低下する傾向がある。 When the rubber composition of the present invention contains sulfur, the content thereof is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 0.5 mass part, there is little bridge | crosslinking and there exists a possibility that various rubber physical properties may deteriorate. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 6.0 mass parts or less, More preferably, it is 4.0 mass parts or less. If it exceeds 6.0 parts by mass, the rubber strength tends to decrease.

加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系若しくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、キサンテート系加硫促進剤が挙げられ、なかでも、加硫特性に優れる点から、スルフェンアミド系、グアニジン系加硫促進剤が好ましい。 Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine or aldehyde-ammonia, imidazoline, and xanthate vulcanization accelerators. Among them, sulfenamide-based and guanidine-based vulcanization accelerators are preferable from the viewpoint of excellent vulcanization characteristics.

スルフェンアミド系加硫促進剤としては、CBS(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)、TBBS(N−t−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)、N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド等が挙げられ、グアニジン系加硫促進剤としては、ジフェニルグアニジン(DPG)等が挙げられる。 Examples of the sulfenamide vulcanization accelerator include CBS (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide), TBBS (Nt-butyl-2-benzothiazylsulfenamide), N, N-dicyclohexyl. -2-benzothiazylsulfenamide and the like, and examples of the guanidine vulcanization accelerator include diphenylguanidine (DPG).

本発明のゴム組成物が加硫促進剤を含有する場合、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.7質量部以上、より好ましくは1.2質量部以上である。0.7質量部未満では、加硫開始時間が遅くなる傾向がある。また、該含有量は、好ましくは5.0質量部以下、より好ましくは3.5質量部以下である。5.0質量部を超えると、加硫速度が早く、加工中に焼け(スコーチ)が発生するおそれがある。 When the rubber composition of the present invention contains a vulcanization accelerator, the content thereof is preferably 0.7 parts by mass or more, more preferably 1.2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. . If it is less than 0.7 parts by mass, the vulcanization start time tends to be delayed. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 5.0 mass parts or less, More preferably, it is 3.5 mass parts or less. If it exceeds 5.0 parts by mass, the vulcanization speed is high, and there is a possibility that scorch occurs during processing.

本発明のゴム組成物には、前記成分の他、オイル、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、可塑剤、滑剤、ワックスなど、タイヤ工業において一般的に用いられている各種材料が適宜配合されていてもよい。 In the rubber composition of the present invention, various materials generally used in the tire industry such as oil, stearic acid, zinc oxide, anti-aging agent, plasticizer, lubricant, wax and the like are appropriately blended in addition to the above components. It may be.

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。 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.

なかでも、加硫薬品の混練工程より前の工程において、前記ポリスルフィド化合物を混練して作製することが好ましく、例えば、ゴム成分、シリカ、メルカプト基を有するシランカップリング剤及び前記ポリスルフィド化合物を混練する工程1と、該工程1で得られた混練物及び加硫薬品を混練する工程2とを含む製造方法により好適に製造できる。この場合、加工性が劇的に改善されるとともに、低燃費性も顕著に改善される。 Among them, it is preferable to prepare the polysulfide compound by kneading in the step before the vulcanizing chemical kneading step. For example, the rubber component, silica, a silane coupling agent having a mercapto group, and the polysulfide compound are kneaded. It can be suitably produced by a production method comprising Step 1 and Step 2 of kneading the kneaded product and vulcanized chemical obtained in Step 1. In this case, the processability is dramatically improved and the fuel efficiency is remarkably improved.

(工程1(ベース練り工程1))
工程1では、前記ゴム成分、シリカ、メルカプト基を有するシランカップリング剤及びポリスルフィド化合物を混練する。混練方法としては特に限定されず、バンバリーミキサー、オープンロールなどの一般的なゴム工業で使用される混練機を使用できる。なお、ベース練り工程は1回でもよいが、添加剤を分割したり、練り増しするなど、練り回数は特に限定されない。
(Process 1 (base kneading process 1))
In step 1, the rubber component, silica, a silane coupling agent having a mercapto group, and a polysulfide compound are kneaded. The kneading method is not particularly limited, and a kneader used in a general rubber industry such as a Banbury mixer or an open roll can be used. The base kneading step may be performed once, but the number of kneading is not particularly limited, such as dividing the additive or increasing the kneading.

工程1の混練温度は、好ましくは50℃以上、より好ましくは80℃以上であり、また、好ましくは200℃以下、より好ましくは190℃以下である。また、混練時間は特に限定されないが、通常30秒〜30分であり、好ましくは1〜30分間である。下限未満であると、シランカップリング剤とシリカの反応が十分に進まず、シリカを良好に分散させることができなくなり、ゴム物性の改善効果が小さくなる傾向がある。一方、上限を超えると、ムーニー粘度が上昇し、加工性が悪化する傾向がある。 The kneading temperature in step 1 is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, and preferably 200 ° C. or lower, more preferably 190 ° C. or lower. The kneading time is not particularly limited, but is usually 30 seconds to 30 minutes, preferably 1 to 30 minutes. If it is less than the lower limit, the reaction between the silane coupling agent and silica does not proceed sufficiently, silica cannot be dispersed well, and the effect of improving rubber properties tends to be small. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the Mooney viscosity increases and the processability tends to deteriorate.

本発明の効果が良好に得られるという点から、工程1で混練するゴム成分は、全量を100質量%としたとき、好ましくは60質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは100質量%である。 The rubber component kneaded in step 1 is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and still more preferably 100% when the total amount is 100% by mass from the viewpoint that the effects of the present invention can be obtained satisfactorily. % By mass.

(工程2(仕上げ練り工程))
工程1を行った後、工程1で得られた混練物を冷却した後、更に加硫剤、加硫促進剤の加硫薬品を添加して混練し、未加硫ゴム組成物を得る。
(Process 2 (finishing process))
After performing Step 1, the kneaded product obtained in Step 1 is cooled, and further vulcanized chemicals such as a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator are added and kneaded to obtain an unvulcanized rubber composition.

工程2の混練温度は、通常100℃以下であり、室温(20℃)〜80℃が好ましい。100℃を超えると、ゴム焼け(スコーチ)が生じるおそれがある。工程2の混練時間は特に限定されないが、通常30秒以上であり、好ましくは1〜30分間である。 The kneading temperature in step 2 is usually 100 ° C. or lower, and preferably room temperature (20 ° C.) to 80 ° C. If the temperature exceeds 100 ° C., rubber scorch may occur. The kneading time in step 2 is not particularly limited, but is usually 30 seconds or longer, preferably 1 to 30 minutes.

(工程3(加硫工程))
工程3で得られた未加硫ゴム組成物を公知の方法で加硫することにより、本発明のゴム組成物が得られる。工程3の加硫温度は、本発明の効果が良好に得られるという点から、好ましくは120℃以上、より好ましくは140℃以上であり、また、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。
(Process 3 (vulcanization process))
The rubber composition of the present invention is obtained by vulcanizing the unvulcanized rubber composition obtained in step 3 by a known method. The vulcanization temperature in step 3 is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 140 ° C. or higher, and preferably 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower, from the viewpoint that the effects of the present invention can be obtained satisfactorily. It is.

なお、適宜添加される配合材料(カーボンブラック、酸化亜鉛、可塑剤、滑剤、ワックス、オイル、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤など)を混練する時期は特に限定されないが、工程1で混練することが好ましい。 The timing of kneading the appropriately added compounding materials (carbon black, zinc oxide, plasticizer, lubricant, wax, oil, stearic acid, zinc oxide, anti-aging agent, etc.) is not particularly limited. It is preferable.

本発明のゴム組成物は、タイヤの各部材に用いることができ、ベーストレッドに好適に用いることができる。 The rubber composition of the present invention can be used for each member of a tire and can be suitably used for a base tread.

本発明の空気入りタイヤは、通常の方法により製造される。すなわち、上記ゴム組成物を通常の加工方法を用いて混練りし、得られた未加硫ゴム組成物を、ベーストレッド及びキャップトレッドからなる2層のトレッドの形状に押し出し加工し、タイヤ成型機上で他の部材とともに通常の方法により貼り合わせて未加硫タイヤを成形する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧して、本発明の空気入りタイヤを得ることができる。 The pneumatic tire of the present invention is manufactured by a usual method. That is, the rubber composition is kneaded using a normal processing method, and the resulting unvulcanized rubber composition is extruded into the shape of a two-layer tread composed of a base tread and a cap tread. The unvulcanized tire is formed by pasting together with other members by a usual method. The unvulcanized tire can be heated and pressurized in a vulcanizer to obtain the pneumatic tire of the present invention.

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤとして好適に用いることができる。 The pneumatic tire of the present invention can be suitably used as a tire for passenger cars.

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、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
NR:RSS#3
SBR:日本ゼオン(株)製のNS116R(N−メチルピロリドンにより片末端を変性したS−SBR、スチレン含有率:22質量%、ビニル結合量:65質量%)
シリカ:デグッサ社製のウルトラジルVN3(NSA:175m/g)
シランカップリング剤1:EVONIK−DEGUSSA社製のSi69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
シランカップリング剤2:Momentive社製のNXT−Z45(結合単位A及び結合単位Bを含む化合物(結合単位A:55モル%、結合単位B:45モル%))
シランカップリング剤3:EVONIK−DEGUSSA社製のSi363
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラックN339(NSA:96m/g、DBP吸収量:124ml/100g)
オイル:(株)ジャパンエナジー製のX−140
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
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N
ポリスルフィド化合物1:ジチオジカプロラクタム(三新化学社製)
ポリスルフィド化合物2:N−benzyl−N−[(dibenzylamino)disulfanyl]phenylmethanamine(Aldrich社製)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:住友化学(株)製のソクシノールCZ
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
NR: RSS # 3
SBR: NS116R manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (S-SBR modified at one end with N-methylpyrrolidone, styrene content: 22% by mass, vinyl bond content: 65% by mass)
Silica: Ultrazil VN3 manufactured by Degussa (N 2 SA: 175 m 2 / g)
Silane coupling agent 1: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by EVONIK-DEGUSSA
Silane coupling agent 2: NXT-Z45 manufactured by Momentive (compound containing bonding unit A and bonding unit B (bonding unit A: 55 mol%, bonding unit B: 45 mol%))
Silane coupling agent 3: Si363 manufactured by EVONIK-DEGUSSA
Carbon black: Dia Black N339 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (N 2 SA: 96 m 2 / g, DBP absorption: 124 ml / 100 g)
Oil: X-140 manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Anti-aging agent: Antigen 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Stearic acid: Stearic acid “椿” manufactured by NOF Corporation
Zinc oxide: Zinc Hua 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Wax: Sunnock N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Polysulfide compound 1: dithiodicaprolactam (manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.)
Polysulfide compound 2: N-benzyl-N-[(dibenzylamino) disulfanyl] phenylmethanamine (manufactured by Aldrich)
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd .: Soxinol CZ manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.

<実施例及び比較例>
(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、表1中のベース練りの項目に記載の材料を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た(ベース練り工程)。次に、得られた混練り物に、表1中の仕上げ練りの項目に記載の材料を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で3分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た(仕上げ練り工程)。
得られた未加硫ゴム組成物を170℃で20分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
<Examples and Comparative Examples>
Using a 1.7 L Banbury mixer manufactured by Kobe Steel Co., Ltd., the materials described in the item of base kneading in Table 1 were kneaded for 5 minutes at 150 ° C. to obtain a kneaded material (base kneading Process). Next, the materials described in the item of finish kneading in Table 1 are added to the kneaded material obtained, and kneaded for 3 minutes under the condition of 80 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. Obtained (finishing and kneading step).
The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 170 ° C. for 20 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.

また、得られた未加硫ゴム組成物をベーストレッドの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成した後、170℃で12分間プレス加硫し、試験用タイヤ(サイズ:195/65R15)を製造した。 Further, the obtained unvulcanized rubber composition is molded into a base tread shape and bonded together with other tire members on a tire molding machine to form an unvulcanized tire, and then press vulcanized at 170 ° C. for 12 minutes. Thus, a test tire (size: 195 / 65R15) was manufactured.

得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物、試験用タイヤについて下記の評価を行った。結果を表1に示す。 The following evaluation was performed about the obtained unvulcanized rubber composition, the vulcanized rubber composition, and the test tire. The results are shown in Table 1.

(加工性指数1(ムーニー粘度))
得られた未加硫ゴム組成物について、JIS K 6300に準拠したムーニー粘度を130℃で測定した。比較例1のムーニー粘度(ML1+4)を100とし、下記計算式により指数表示した(ムーニー粘度指数)。指数が大きいほどムーニー粘度が低く、加工性に優れる。
(ムーニー粘度指数)=(比較例1のML1+4)/(各配合のML1+4)×100
(Processability index 1 (Mooney viscosity))
About the obtained unvulcanized rubber composition, the Mooney viscosity based on JISK6300 was measured at 130 degreeC. The Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) of Comparative Example 1 was set to 100, and indexed by the following formula (Mooney viscosity index). The larger the index, the lower the Mooney viscosity and the better the processability.
(Mooney viscosity index) = (ML 1 + 4 of Comparative Example 1) / (ML 1 + 4 of each formulation) × 100

(加工性指数2(シートの平滑度))
ロール加工後のゴムシートの平滑度について、表面及びエッジの平滑度を基準を3として、それぞれ5段階官能評価を実施し、その平均値をゴムシートの平滑度とした。数字が大きい方が優れている。
(Processability index 2 (sheet smoothness))
As for the smoothness of the rubber sheet after the roll processing, the 5-level sensory evaluation was performed with the smoothness of the surface and the edge as 3 as a reference, and the average value was defined as the smoothness of the rubber sheet. Larger numbers are better.

(粘弾性試験(低燃費性1))
前記加硫ゴム組成物から所定サイズの試験片を切り出し、(株)上島製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪10%、動歪み2%、周波数10Hzの条件下で、30℃における加硫ゴムシートの損失正接(tanδ)を測定した。比較例1のtanδを100とし、以下の計算式により指数表示した(低燃費性指数1)。指数が大きいほど、低燃費性に優れる。
(低燃費性指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Viscoelasticity test (low fuel consumption 1))
A test piece of a predetermined size was cut out from the vulcanized rubber composition, using a viscoelastic spectrometer manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd. at 30 ° C. under conditions of an initial strain of 10%, a dynamic strain of 2%, and a frequency of 10 Hz. The loss tangent (tan δ) of the vulcanized rubber sheet was measured. The tan δ of Comparative Example 1 was set to 100, and the index was displayed by the following calculation formula (low fuel consumption index 1). The larger the index, the better the fuel efficiency.
(Low fuel consumption index) = (tan δ of Comparative Example 1) / (tan δ of each formulation) × 100

(転がり抵抗(低燃費性2))
転がり抵抗試験機を用い、試験用タイヤを、リム(15×6JJ)、内圧(230kPa)、荷重(3.43kN)、速度(80km/h)で走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例1を100とした時の指数で表示した(低燃費性指数2)。数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを示す。
(Rolling resistance (low fuel consumption 2))
Using a rolling resistance tester, the rolling resistance when a test tire is run at a rim (15 × 6JJ), internal pressure (230 kPa), load (3.43 kN), speed (80 km / h) is measured and compared. It was displayed as an index when Example 1 was set to 100 (low fuel consumption index 2). Larger values indicate lower rolling resistance and better fuel efficiency.

Figure 0005992772
Figure 0005992772

シランカップリング剤としてSi69を使用し、前記ポリスルフィド化合物を配合していない比較例1において、メルカプト系シランカップリング剤に置換した比較例2〜3では、加工性が低下し、また、前記ポリスルフィド化合物を添加した比較例5及び7では、加工性が低下し、低燃費性の改善効果も見られなかった。これに対し、メルカプト系シランカップリング剤と前記ポリスルフィド化合物を配合した実施例では、加工性の改善効果が発揮されるとともに、低燃費性も大きく改善され、これらの性能バランスを相乗的に改善できることが明らかとなった。 In Comparative Examples 1 to 3 in which Si69 is used as the silane coupling agent and the polysulfide compound is not blended and the mercapto-based silane coupling agent is substituted, the processability is reduced, and the polysulfide compound is used. In Comparative Examples 5 and 7 to which was added, the processability was lowered, and the improvement effect of the low fuel consumption was not seen. On the other hand, in the example in which the mercapto-based silane coupling agent and the polysulfide compound are blended, the improvement effect of the workability is exhibited and the fuel efficiency is greatly improved, and the balance of performance can be improved synergistically. Became clear.

Claims (4)

ゴム成分、シリカ、メルカプト基を有するシランカップリング剤、及び下記式(I)及び/又は(II)で示されるポリスルフィド化合物を混練する工程1と、該工程1で得られた混練物及び加硫薬品を混練する工程2とを含む製造方法により得られ
前記ゴム成分100質量%中、スチレンブタジエンゴムの含有量が10質量%以上であり、
前記ゴム成分100質量部に対する前記シリカの含有量が10〜70質量部であり、
前記シリカ100質量部に対する前記ポリスルフィド化合物の含有量が0.5〜20質量部であるタイヤ用ゴム組成物。
Figure 0005992772
(式中、Rは、同一又は異なって、置換基を有してもよい炭素数3〜15の1価の炭化水素基を表す。nは、2〜6の整数を表す。)
Figure 0005992772
(式中、Rは、同一又は異なって、置換基を有してもよい炭素数3〜15の2価の炭化水素基を表す。mは、2〜6の整数を表す。)
Step 1 for kneading a rubber component, silica, a silane coupling agent having a mercapto group, and a polysulfide compound represented by the following formula (I) and / or (II) , and the kneaded product and vulcanization obtained in Step 1 Obtained by a production method including the step 2 of kneading a chemical ,
In 100% by mass of the rubber component, the content of styrene butadiene rubber is 10% by mass or more,
The content of the silica to the rubber component 100 parts by mass Ri 10-70 parts by der,
The polysulfide compound content rubber composition for a tire Ru 0.5 to 20 parts by mass der of with respect to the 100 parts by mass of silica.
Figure 0005992772
(In the formula, R 1, same or different, .n representing a monovalent hydrocarbon group which may having 3 to 15 carbon atoms have a substituent, represents an integer from 2 to 6.)
Figure 0005992772
(Wherein, R 2 are the same or different, .m representing a divalent hydrocarbon group which may having 3 to 15 carbon atoms have a substituent, represents an integer from 2 to 6.)
前記シリカ100質量部に対する前記メルカプト基を有するシランカップリング剤の含有量が1〜20質量部である請求項記載のタイヤ用ゴム組成物。 Claim 1 The tire rubber composition according content is 1 to 20 parts by weight of a silane coupling agent having an mercapto group relative to the 100 parts by mass of silica. 前記メルカプト基を有するシランカップリング剤が、下記式(1)で表される化合物、及び/又は下記式(2)で示される結合単位Aと下記式(3)で示される結合単位Bとを含む化合物である請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。
Figure 0005992772
(式(1)中、R101〜R103は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルコキシ基、又は−O−(R111−O)−R112(z個のR111は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30の2価の炭化水素基を表す。z個のR111はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R112は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基、又は炭素数7〜30のアラルキル基を表す。zは1〜30の整数を表す。)で表される基を表す。R101〜R103はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R104は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜6のアルキレン基を表す。)
Figure 0005992772
Figure 0005992772
(式(2)及び(3)中、R201は水素、ハロゲン、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニル基、又は該アルキル基の末端の水素が水酸基若しくはカルボキシル基で置換されたものを表す。R202は分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基、又は分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基を表す。R201とR202とで環構造を形成してもよい。)
The silane coupling agent having the mercapto group comprises a compound represented by the following formula (1) and / or a binding unit A represented by the following formula (2) and a binding unit B represented by the following formula (3). a compound is claimed in claim 1 or 2 tire rubber composition according comprising.
Figure 0005992772
(In the formula (1), R 101 to R 103 are each a branched or unbranched C 1-12 alkyl group, a branched or unbranched C 1-12 alkoxy group, or —O— (R 111 — O) z- R 112 (z R 111 represents a branched or unbranched divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. The z R 111 s may be the same as or different from each other. 112 represents a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms. Z represents an integer of 1 to 30.) R 101 to R 103 may be the same as or different from each other, and R 104 has 1 to 6 carbon atoms which are branched or unbranched. Represents an alkylene group of
Figure 0005992772
Figure 0005992772
(In the formulas (2) and (3), R 201 is hydrogen, halogen, branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, branched or unbranched. Or an alkyl group substituted with a hydroxyl group or a carboxyl group, and R 202 represents a branched or unbranched C 1-30 alkylene group, branched or It represents an unbranched C2-C30 alkenylene group or a branched or unbranched C2-C30 alkynylene group, and R 201 and R 202 may form a ring structure.)
請求項1〜のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤ。 The pneumatic tire produced using the rubber composition in any one of Claims 1-3 .
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