JP6155667B2 - Rubber composition - Google Patents

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Description

本発明はゴム組成物に関し、さらに詳しくは、低発熱性、ウェットグリップ性、および耐摩耗性に優れたタイヤを与えることのできるゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition, and more particularly, to a rubber composition capable of providing a tire excellent in low heat build-up, wet grip properties, and wear resistance.

近年、環境問題や資源問題から、自動車用のタイヤにも低発熱性が強く求められており、さらに、安全性の面からは優れたウェットグリップ性、耐久性の面からは優れた耐摩耗性が求められている。シリカを配合したゴム組成物から得られるタイヤは、通常使用されるカーボンブラックを配合したゴム組成物から得られるタイヤに比べて低発熱性に優れるため、シリカを配合したゴム組成物を用いることにより低燃費なタイヤを製造することができる。しかし、通常使用されているゴムにシリカを配合しても、シリカとの親和性が劣るため、ゴムとシリカとが分離しやすく、未架橋ゴム組成物の加工性が劣り、得られるタイヤの低発熱性や耐摩耗性が不十分となる。   In recent years, due to environmental issues and resource issues, automobile tires are also strongly required to have low heat build-up, and in terms of safety, they have excellent wet grip properties and durability in terms of wear resistance. Is required. A tire obtained from a rubber composition blended with silica is superior in low heat build-up compared to a tire obtained from a rubber composition blended with a commonly used carbon black. Therefore, by using a rubber composition blended with silica, A low fuel consumption tire can be manufactured. However, even if silica is blended with rubber that is usually used, the affinity with silica is poor, so the rubber and silica are easily separated, the processability of the uncrosslinked rubber composition is poor, and the resulting tire has low Exothermic property and wear resistance become insufficient.

そこで、重合体に変性剤を反応させることにより、ゴム自体にシリカとの親和性を持たせる技術が検討されている。例えば、特許文献1には、活性末端を有する重合体鎖に、変性剤として特定のポリオルガノシロキサンを反応させることにより得られる共役ジエン系ゴムにシリカを配合してなるゴム組成物が開示されている。   Therefore, a technique has been studied in which a rubber is allowed to have an affinity for silica by reacting a polymer with a modifier. For example, Patent Document 1 discloses a rubber composition obtained by blending silica with a conjugated diene rubber obtained by reacting a polymer chain having an active end with a specific polyorganosiloxane as a modifier. Yes.

国際公開第2003/102053号International Publication No. 2003/102053

特許文献1に記載の技術では、シリカを配合したときに加工性に優れたゴム組成物となり、それを架橋してなるゴム架橋物は、低発熱性、ウェットグリップ性、および耐摩耗性に優れる。しかしながら、近年の自動車用タイヤに対する要求性能の高まりを鑑みると、より一層の性能向上が望まれている。   In the technology described in Patent Document 1, a rubber composition excellent in processability is obtained when silica is blended, and a rubber cross-linked product obtained by crosslinking the rubber composition is excellent in low heat buildup, wet grip properties, and wear resistance. . However, in view of the recent increase in performance required for automobile tires, further improvement in performance is desired.

本発明は、このような事情に鑑み、低発熱性、ウェットグリップ性、および耐摩耗性により優れたタイヤを与えることのできるゴム組成物を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a rubber composition that can provide a tire excellent in low heat generation property, wet grip property, and wear resistance.

本発明者等は、上記目的を達成するために鋭意研究した結果、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖と、前記活性末端と反応可能な官能基を有しているケイ素化合物とを反応させることにより得られる変性共役ジエン系ゴムを含むゴム成分100重量部に対し、所定のpHを示すシリカを所定量含有するゴム組成物により、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have reacted a conjugated diene polymer chain having an active end with a silicon compound having a functional group capable of reacting with the active end. The rubber composition containing a predetermined amount of silica having a predetermined pH with respect to 100 parts by weight of the rubber component containing the modified conjugated diene rubber obtained as described above has found that the above object can be achieved, and has completed the present invention. It was.

すなわち、本発明によれば、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖と、前記活性末端と反応可能な官能基を有しているケイ素化合物とを反応させることにより得られる変性共役ジエン系ゴムを含むゴム成分100重量部に対し、pHが8〜12であり且つ窒素吸着比表面積(BET法)が119〜300m/gであるシリカ10〜200重量部を含有するゴム組成物が提供される。
That is, according to the present invention, a modified conjugated diene rubber obtained by reacting a conjugated diene polymer chain having an active end with a silicon compound having a functional group capable of reacting with the active end is obtained. Provided is a rubber composition containing 10 to 200 parts by weight of silica having a pH of 8 to 12 and a nitrogen adsorption specific surface area (BET method) of 119 to 300 m 2 / g with respect to 100 parts by weight of the rubber component contained. .

好ましくは、前記ケイ素化合物が、ポリオルガノシロキサンまたはヒドロカルビルオキシシラン化合物である。
好ましくは、前記ゴム組成物は、架橋剤を更に含有してなる。
Preferably, the silicon compound is a polyorganosiloxane or a hydrocarbyloxysilane compound.
Preferably, the rubber composition further contains a crosslinking agent.

また、本発明によれば、前記ゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物が提供される。
また、本発明によれば、前記ゴム架橋物を用いてなるタイヤが提供される。
Moreover, according to this invention, the rubber crosslinked material formed by bridge | crosslinking the said rubber composition is provided.
Moreover, according to this invention, the tire which uses the said rubber crosslinked material is provided.

本発明によれば、低発熱性、ウェットグリップ性、および耐摩耗性に優れたタイヤを与えることのできるゴム組成物を提供することができる。また、このゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物、およびそのゴム架橋物を用いてなるタイヤを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rubber composition which can give the tire excellent in low heat build-up property, wet grip property, and abrasion resistance can be provided. Moreover, the rubber | gum crosslinked material formed by bridge | crosslinking this rubber composition and the tire which uses the rubber | gum crosslinked material can be provided.

本発明のゴム組成物は、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖と、前記活性末端と反応可能な官能基を有しているケイ素化合物とを反応させることにより得られる変性共役ジエン系ゴムを含むゴム成分100重量部に対し、pHが8〜12であるシリカ10〜200重量部を含有することを特徴とする。   The rubber composition of the present invention comprises a modified conjugated diene rubber obtained by reacting a conjugated diene polymer chain having an active end with a silicon compound having a functional group capable of reacting with the active end. It is characterized by containing 10 to 200 parts by weight of silica having a pH of 8 to 12 with respect to 100 parts by weight of the rubber component to be contained.

<変性共役ジエン系ゴム>
本発明で用いられる変性共役ジエン系ゴムは、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖と、前記活性末端と反応可能な官能基を有しているケイ素化合物とを反応させることにより得られる。
<Modified conjugated diene rubber>
The modified conjugated diene rubber used in the present invention is obtained by reacting a conjugated diene polymer chain having an active end with a silicon compound having a functional group capable of reacting with the active end.

(活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖)
活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を構成するために用いられる共役ジエン単量体としては、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン(2−メチル−1,3−ブタジエン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエンなどが挙げられる。これらの中でも、1,3−ブタジエン、およびイソプレンが好ましい。これらの共役ジエン単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Conjugated diene polymer chain having an active end)
Examples of the conjugated diene monomer used to form a conjugated diene polymer chain having an active end include 1,3-butadiene, isoprene (2-methyl-1,3-butadiene), 2,3- Examples include dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, and 1,3-hexadiene. Among these, 1,3-butadiene and isoprene are preferable. These conjugated diene monomers can be used alone or in combination of two or more.

活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖は、共役ジエン単量体に加えて、芳香族ビニル単量体を含有するものであってもよい。芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−エチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン、2,4−ジイソプロピルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、5−t−ブチル−2−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ジメチルアミノメチルスチレン、ジメチルアミノエチルスチレンなどを用いることができる。これらの中でも、スチレンが好ましい。これらの芳香族ビニル単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。   The conjugated diene polymer chain having an active terminus may contain an aromatic vinyl monomer in addition to the conjugated diene monomer. Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-ethylstyrene, 3-ethylstyrene, 4-ethylstyrene, 2, 4-Diisopropylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 4-t-butylstyrene, 5-t-butyl-2-methylstyrene, vinylnaphthalene, dimethylaminomethylstyrene, dimethylaminoethylstyrene, and the like can be used. Among these, styrene is preferable. These aromatic vinyl monomers can be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いられる活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖は、共役ジエン単量体の単独重合体鎖、または共役ジエン単量体と芳香族ビニル単量体との共重合体鎖であることが好ましく、最終的に得られるタイヤのウェットグリップ性および耐摩耗性がより優れるといった観点より、共役ジエン単量体と芳香族ビニル単量体との共重合体鎖であることがより好ましい。活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖は、共役ジエン単量体単位50〜100重量%を含むものが好ましく、55〜90重量%を含むものがより好ましく、55〜85重量%を含むものが特に好ましく、また、芳香族ビニル単量体単位0〜50重量%を含むものが好ましく、10〜45重量%を含むものがより好ましく、15〜45重量%を含むものが特に好ましい。   The conjugated diene polymer chain having an active terminal used in the present invention is a homopolymer chain of a conjugated diene monomer or a copolymer chain of a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer. It is more preferable that the chain is a copolymer chain of a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer, from the viewpoint of better wet grip and wear resistance of the finally obtained tire. The conjugated diene polymer chain having an active end preferably contains 50 to 100% by weight of conjugated diene monomer units, more preferably contains 55 to 90% by weight, and contains 55 to 85% by weight. Particularly preferred, those containing 0 to 50% by weight of aromatic vinyl monomer units are preferred, those containing 10 to 45% by weight are more preferred, and those containing 15 to 45% by weight are particularly preferred.

本発明で用いられる活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖は、本発明の目的を損なわない範囲において、所望により、共役ジエン単量体、および芳香族ビニル単量体以外の他の単量体を含有するものであってもよい。他の単量体としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのα,β−不飽和ニトリル;アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸または酸無水物;メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルなどの不飽和カルボン酸エステル;1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、1,7−オクタジエン、ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネンなどの非共役ジエン;などを挙げることができる。これらの単量体は、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖中に、単量体単位として、10重量%以下とするのが好ましく、5重量%以下とするのがより好ましい。   The conjugated diene polymer chain having an active terminus used in the present invention is, as long as it does not impair the object of the present invention, optionally other monomers other than the conjugated diene monomer and the aromatic vinyl monomer. May be contained. Examples of other monomers include α, β-unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; unsaturated carboxylic acids or acid anhydrides such as acrylic acid, methacrylic acid, and maleic anhydride; methyl methacrylate, acrylic Unsaturated carboxylic acid esters such as ethyl acrylate and butyl acrylate; Non-conjugated dienes such as 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene, dicyclopentadiene, 5-ethylidene-2-norbornene; etc. Can be mentioned. These monomers are preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less as monomer units in the conjugated diene polymer chain having an active end.

本発明で用いられる活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖は、不活性溶媒中、共役ジエン単量体、または共役ジエン単量体および芳香族ビニル単量体を、重合開始剤により重合することにより得られる。   The conjugated diene polymer chain having an active end used in the present invention is obtained by polymerizing a conjugated diene monomer, or a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer with an initiator in an inert solvent. Is obtained.

重合に用いられる不活性溶媒としては、溶液重合において通常使用されるものであって、重合反応を阻害しないものであれば、特に限定されない。その具体例としては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、2−ブテンなどの鎖状脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロへキサン、シクロヘキセンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;などが挙げられる。不活性溶媒の使用量は、単量体濃度が、通常、1〜50重量%であり、好ましくは10〜40重量%である。   The inert solvent used for the polymerization is not particularly limited as long as it is one that is usually used in solution polymerization and does not inhibit the polymerization reaction. Specific examples include chain aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, and 2-butene; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, and cyclohexene; aromatic carbonization such as benzene, toluene, and xylene. Hydrogen; and the like. The amount of the inert solvent used is such that the monomer concentration is usually 1 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight.

重合に用いられる重合開始剤としては、これらの各単量体を重合させて、活性末端を有する重合体鎖を与えることができるものであれば、特に限定されない。その具体例としては、有機アルカリ金属化合物、有機アルカリ土類金属化合物、およびランタン系列金属化合物などを主触媒とする重合開始剤が好ましく使用される。有機アルカリ金属化合物としては、例えば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウムなどの有機モノリチウム化合物;ジリチオメタン、1,4−ジリチオブタン、1,4−ジリチオ−2−エチルシクロヘキサン、1,3,5−トリリチオベンゼン、1,3,5−トリス(リチオメチル)ベンゼンなどの有機多価リチウム化合物;ナトリウムナフタレンなどの有機ナトリウム化合物;カリウムナフタレンなどの有機カリウム化合物;などが挙げられる。また、有機アルカリ土類金属化合物としては、例えば、ジ−n−ブチルマグネシウム、ジ−n−ヘキシルマグネシウム、ジエトキシカルシウム、ジステアリン酸カルシウム、ジ−t−ブトキシストロンチウム、ジエトキシバリウム、ジイソプロポキシバリウム、ジエチルメルカプトバリウム、ジ−t−ブトキシバリウム、ジフェノキシバリウム、ジエチルアミノバリウム、ジステアリン酸バリウム、ジケチルバリウムなどが挙げられる。ランタン系列金属化合物を主触媒とする重合開始剤としては、例えば、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ガドリニウムなどのランタン系列金属と、カルボン酸、およびリン含有有機酸などとからなるランタン系列金属の塩を主触媒とし、これと、アルキルアルミニウム化合物、有機アルミニウムハイドライド化合物、有機アルミニウムハライド化合物などの助触媒とからなる重合開始剤などが挙げられる。これらの重合開始剤の中でも、有機モノリチウム化合物、および有機多価リチウム化合物が好ましく、有機モノリチウム化合物がより好ましく、n−ブチルリチウムが特に好ましい。なお、有機アルカリ金属化合物は、予め、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジベンジルアミン、ピロリジン、ヘキサメチレンイミン、およびヘプタメチレンイミンなどの第2級アミンと反応させて、有機アルカリ金属アミド化合物として使用してもよい。これらの重合開始剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。   The polymerization initiator used for the polymerization is not particularly limited as long as each of these monomers can be polymerized to give a polymer chain having an active end. As a specific example thereof, a polymerization initiator mainly containing an organic alkali metal compound, an organic alkaline earth metal compound, a lanthanum series metal compound, or the like is preferably used. Examples of the organic alkali metal compound include organic monolithium compounds such as n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, phenyllithium and stilbenelithium; dilithiomethane, 1,4-dilithiobutane, 1,4 -Organic polyvalent lithium compounds such as dilithio-2-ethylcyclohexane, 1,3,5-trilithiobenzene, 1,3,5-tris (lithiomethyl) benzene; organic sodium compounds such as sodium naphthalene; organic such as potassium naphthalene Potassium compounds; and the like. Examples of the organic alkaline earth metal compound include di-n-butylmagnesium, di-n-hexylmagnesium, diethoxycalcium, calcium distearate, di-t-butoxystrontium, diethoxybarium, and diisopropoxybarium. , Diethyl mercaptobarium, di-t-butoxybarium, diphenoxybarium, diethylaminobarium, barium distearate, diketylbarium and the like. As a polymerization initiator having a lanthanum series metal compound as a main catalyst, for example, a lanthanum series metal comprising a lanthanum series metal such as lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, a carboxylic acid, and a phosphorus-containing organic acid And a polymerization initiator composed of this salt and a cocatalyst such as an alkylaluminum compound, an organoaluminum hydride compound, and an organoaluminum halide compound. Among these polymerization initiators, an organic monolithium compound and an organic polyvalent lithium compound are preferable, an organic monolithium compound is more preferable, and n-butyllithium is particularly preferable. The organic alkali metal compound is used as an organic alkali metal amide compound by previously reacting with a secondary amine such as dibutylamine, dihexylamine, dibenzylamine, pyrrolidine, hexamethyleneimine, and heptamethyleneimine. Also good. These polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.

重合開始剤の使用量は、目的とする分子量に応じて決定すればよいが、単量体1000g当り、通常、1〜50mmol、好ましくは2〜20mmol、より好ましくは4〜15mmolの範囲である。   Although the usage-amount of a polymerization initiator should just be determined according to the target molecular weight, it is 1-50 mmol normally per 1000g of monomers, Preferably it is the range of 2-20 mmol, More preferably, it is the range of 4-15 mmol.

重合温度は、通常、−80〜+150℃、好ましくは0〜100℃、より好ましくは30〜90℃の範囲である。重合様式としては、回分式、連続式などのいずれの様式をも採用できるが、共役ジエン単量体と芳香族ビニル単量体とを共重合させる場合は、共役ジエン単量体単位と芳香族ビニル単量体単位との結合のランダム性を制御しやすい点で、回分式が好ましい。   The polymerization temperature is usually in the range of −80 to + 150 ° C., preferably 0 to 100 ° C., more preferably 30 to 90 ° C. As the polymerization mode, any of batch mode, continuous mode and the like can be adopted. However, when copolymerizing a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer, a conjugated diene monomer unit and an aromatic are used. The batch method is preferable because the randomness of the bond with the vinyl monomer unit can be easily controlled.

活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖が、二種以上の単量体単位から構成されている場合、その結合様式は、例えば、ブロック状、テーパー状、ランダム状など種々の結合様式とすることができるが、ランダム状の結合様式であることが好ましい。ランダム状にすることにより、最終的に得られるタイヤは低発熱性に優れたものとなる。   When the conjugated diene polymer chain having an active end is composed of two or more types of monomer units, the bonding mode is, for example, various bonding modes such as block, taper, and random. However, a random binding mode is preferred. By making it random, the tire finally obtained is excellent in low heat build-up.

活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖は、重合体鎖の両末端または片側の末端のみがイソプレン単位ブロックによって構成されていてもよい。末端がイソプレン単位ブロックにより構成されることにより、ゴム組成物中のゴムとシリカとの親和性が良好となり、最終的に得られるタイヤは低発熱性および耐摩耗性に優れたものとなる。重合体鎖の末端イソプレンブロックを構成するためのイソプレンの使用量は、重合開始剤1molに対して、10〜200molであることが好ましく、15〜150molであることがより好ましく、20〜100molであることが特に好ましい。   In the conjugated diene polymer chain having an active end, only both ends or one end of the polymer chain may be constituted by isoprene unit blocks. When the terminal is constituted by an isoprene unit block, the affinity between the rubber and the silica in the rubber composition is improved, and the finally obtained tire is excellent in low heat buildup and wear resistance. The amount of isoprene used for constituting the terminal isoprene block of the polymer chain is preferably 10 to 200 mol, more preferably 15 to 150 mol, and more preferably 20 to 100 mol with respect to 1 mol of the polymerization initiator. It is particularly preferred.

活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖における共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量を調節するために、重合に際し、不活性有機溶媒に極性化合物を添加することが好ましい。極性化合物としては、例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル化合物;テトラメチルエチレンジアミンなどの第三級アミン;アルカリ金属アルコキシド;ホスフィン化合物;などが挙げられる。これらの中でも、エーテル化合物、および第三級アミンが好ましく、第三級アミンがより好ましく、テトラメチルエチレンジアミンが特に好ましい。これらの極性化合物は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。極性化合物の使用量は、目的とするビニル結合含有量に応じて決定すればよく、重合開始剤1molに対して、通常、0.001〜10mol、好ましくは0.005〜8mol、より好ましくは0.01〜5molの範囲である。極性化合物の使用量が上記範囲にあると、共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量の調節が容易であり、かつ重合開始剤の失活による不具合も発生し難い。   In order to adjust the vinyl bond content in the conjugated diene monomer unit in the conjugated diene polymer chain having an active end, it is preferable to add a polar compound to the inert organic solvent during the polymerization. Examples of the polar compound include ether compounds such as dibutyl ether and tetrahydrofuran; tertiary amines such as tetramethylethylenediamine; alkali metal alkoxides; phosphine compounds. Among these, ether compounds and tertiary amines are preferable, tertiary amines are more preferable, and tetramethylethylenediamine is particularly preferable. These polar compounds can be used alone or in combination of two or more. The amount of the polar compound used may be determined according to the target vinyl bond content, and is usually 0.001 to 10 mol, preferably 0.005 to 8 mol, more preferably 0 to 1 mol of the polymerization initiator. The range is from 0.01 to 5 mol. When the amount of the polar compound used is in the above range, the vinyl bond content in the conjugated diene monomer unit can be easily adjusted, and problems due to deactivation of the polymerization initiator hardly occur.

本発明で用いられる活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖における共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量は、好ましくは0〜80重量%であり、より好ましくは5〜70重量%であり、特に好ましくは10〜65重量%である。ビニル結合量が上記範囲にあると、最終的に得られるタイヤは低発熱性に優れたものとなる。   The vinyl bond content in the conjugated diene monomer unit in the conjugated diene polymer chain having an active terminal used in the present invention is preferably 0 to 80% by weight, more preferably 5 to 70% by weight. Particularly preferably, it is 10 to 65% by weight. When the vinyl bond amount is in the above range, the tire finally obtained is excellent in low heat buildup.

本発明で用いられる活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより検出されるピークトップ分子量は、ポリスチレン換算の値として、100,000〜1,000,000であることが好ましく、150,000〜850,000であることがより好ましく、200,000〜700,000であることが特に好ましい。なお、共役ジエン系重合体鎖のピークが複数認められる場合は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより検出される共役ジエン系重合体鎖に由来する、分子量の最も小さいピークのピークトップ分子量を、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖のピークトップ分子量とする。活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖のピークトップ分子量が上記範囲にあると、最終的に得られるタイヤは低発熱性に優れたものとなる。   The peak top molecular weight detected by gel permeation chromatography of the conjugated diene polymer chain having an active end used in the present invention is preferably 100,000 to 1,000,000 as a value in terms of polystyrene. 150,000 to 850,000, more preferably 200,000 to 700,000. In addition, when multiple peaks of the conjugated diene polymer chain are observed, the peak top molecular weight of the peak having the smallest molecular weight derived from the conjugated diene polymer chain detected by gel permeation chromatography has an active end. The peak top molecular weight of the conjugated diene polymer chain is taken. When the peak top molecular weight of the conjugated diene polymer chain having an active end is in the above range, the finally obtained tire is excellent in low heat buildup.

本発明で用いられる活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で表わされる分子量分布は、好ましくは1.0〜1.5、より好ましくは1.0〜1.4、特に好ましくは1.0〜1.3である。この分子量分布の値(Mw/Mn)が上記範囲にあると、最終的に得られるタイヤの低発熱性が優れたものとなる。   The molecular weight distribution represented by the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the conjugated diene polymer chain having an active end used in the present invention is preferably 1.0 to 1.5, more preferably 1.0 to 1.4, particularly preferably 1.0 to 1.3. When the molecular weight distribution value (Mw / Mn) is in the above range, the low heat buildup of the finally obtained tire is excellent.

(ケイ素化合物)
本発明で用いられるケイ素化合物(以下、変性剤とも言う)は、共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応可能な官能基を有していることを特徴とする。
(Silicon compound)
The silicon compound used in the present invention (hereinafter also referred to as a modifier) has a functional group capable of reacting with the active terminal of the conjugated diene polymer chain.

共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応可能な官能基としては、該活性末端と反応することができるものであれば特に限定されないが、活性末端に対する反応性の観点より、ハロゲン原子、2−ピロリドニル基、ビニル基、アルコキシ基、アミノ基またはエポキシ基が好ましく、2−ピロリドニル基、エポキシ基およびアルコキシ基がより好ましく、エポキシ基が特に好ましい。   The functional group capable of reacting with the active end of the conjugated diene polymer chain is not particularly limited as long as it can react with the active end, but from the viewpoint of reactivity with the active end, a halogen atom, 2- A pyrrolidonyl group, a vinyl group, an alkoxy group, an amino group or an epoxy group is preferred, a 2-pyrrolidonyl group, an epoxy group and an alkoxy group are more preferred, and an epoxy group is particularly preferred.

本発明で用いられるケイ素化合物としては、例えば、ポリオルガノシロキサンおよびヒドロカルビルオキシシラン化合物などが挙げられる。ポリオルガノシロキサンとしては、共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応可能な官能基を有していれば特に限定されないが、その具体例としては、下記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサンなどを挙げることができる。また、ヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応可能な官能基を有していれば特に限定されないが、その具体例としては、下記一般式(2)で示されるヒドロカルビルオキシシラン化合物;テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどのテトラアルコキシシラン化合物;ビス(トリメトキシシリル)エタン、ビス(トリメトキシシリル)ヘキサンなどのヘキサアルコキシシラン化合物;メチルトリエトキシシランなどのアルキルアルコキシシラン化合物;ビニルトリメトキシシランなどのビニルアルコキシシラン化合物;フェニルトリメトキシシランなどのアリールアルコキシシラン化合物;トリエトキシクロロシランなどのハロゲノアルコキシシラン化合物;3−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシブチルプロピルトリメトキシシラン、ビス(3−グリシドキシプロピル)ジメトキシシランなどのエポキシ基含有アルコキシシラン化合物;ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィドなどの硫黄含有アルコキシシラン化合物;ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)メチルアミンなどのアミノ基含有アルコキシシラン化合物;トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートなどのイソシアネート基含有アルコキシシラン化合物;などを挙げることができる。その他、本発明で用いられるケイ素化合物としては、テトラクロロシランなどのテトラハロゲン化シラン化合物;などを挙げることができる。これらの中でも、下記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサン、および下記一般式(2)で示されるヒドロカルビルオキシシラン化合物が好ましい。特に、下記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサンを用いることにより、最終的に得られるタイヤは、低発熱性、ウェットグリップ性、および耐摩耗性に優れる。

Figure 0006155667
(上記一般式(1)中、R〜Rは、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基である。XおよびXは、それぞれ独立して、共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応可能な官能基、炭素数1〜6のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基である。Xは、共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応可能な官能基であり、複数あるXは互いに同一であっても相違していてもよい。Xは、2〜20のアルキレングリコールの繰返し単位を含有する基であり、Xが複数あるときは、それらは互いに同一であっても相違していてもよい。mは3〜200の整数、nは0〜200の整数、kは0〜200の整数である。) Examples of the silicon compound used in the present invention include polyorganosiloxane and hydrocarbyloxysilane compounds. The polyorganosiloxane is not particularly limited as long as it has a functional group capable of reacting with the active terminal of the conjugated diene polymer chain, and specific examples thereof include polyorganosiloxane represented by the following general formula (1). And so on. The hydrocarbyloxysilane compound is not particularly limited as long as it has a functional group capable of reacting with the active end of the conjugated diene polymer chain. Specific examples thereof are represented by the following general formula (2). Hydrocarbyloxysilane compounds; tetraalkoxysilane compounds such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane; hexaalkoxysilane compounds such as bis (trimethoxysilyl) ethane and bis (trimethoxysilyl) hexane; alkylalkoxysilanes such as methyltriethoxysilane Compounds; vinyl alkoxysilane compounds such as vinyltrimethoxysilane; arylalkoxysilane compounds such as phenyltrimethoxysilane; halogenoalkoxysilane compounds such as triethoxychlorosilane; 3-glycidoxyethyltri Epoxy group-containing alkoxysilane compounds such as toxisilane, 3-glycidoxybutylpropyltrimethoxysilane, bis (3-glycidoxypropyl) dimethoxysilane; sulfur-containing alkoxy such as bis (3- (triethoxysilyl) propyl) disulfide Silane compounds; amino group-containing alkoxysilane compounds such as bis (3-trimethoxysilylpropyl) methylamine; isocyanate group-containing alkoxysilane compounds such as tris (3-trimethoxysilylpropyl) isocyanurate; In addition, examples of the silicon compound used in the present invention include tetrahalogenated silane compounds such as tetrachlorosilane. Among these, a polyorganosiloxane represented by the following general formula (1) and a hydrocarbyloxysilane compound represented by the following general formula (2) are preferable. In particular, by using a polyorganosiloxane represented by the following general formula (1), the tire finally obtained is excellent in low heat build-up, wet grip and wear resistance.
Figure 0006155667
(In the general formula (1), R 1 to R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. X 1 and X 4 are respectively Independently, it is a functional group capable of reacting with the active terminal of the conjugated diene polymer chain, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, X 2 being a conjugated diene polymer A plurality of X 2 may be the same or different from each other, and X 3 is a group containing 2 to 20 alkylene glycol repeating units. , X 3 may be the same or different from each other, m is an integer of 3 to 200, n is an integer of 0 to 200, and k is an integer of 0 to 200. )

Figure 0006155667
(上記一般式(2)中、Rは、炭素数1〜12のアルキレン基であり、Rが複数あるときは、それらは互いに同一であっても相違していてもよい。R10〜R18は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基である。rは1〜10の整数である。)
Figure 0006155667
In (above Formula (2), R 9 is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, when R 9 there are multiple, they mutually identical a good .R 10 be different even ~ R 18 is each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and r is an integer of 1 to 10.)

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

一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、X、X、およびXを構成する共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応可能な官能基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基、2−ピロリドニル基を含有する炭化水素基、およびエポキシ基を含有する炭素数4〜12の基が好ましく、エポキシ基を含有する炭素数4〜12の基がより好ましい。 In the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), the functional group capable of reacting with the active terminal of the conjugated diene polymer chain constituting X 1 , X 2 , and X 4 has 1 to 5 carbon atoms. A C4-C12 group containing an alkoxy group, a hydrocarbon group containing a 2-pyrrolidonyl group, and an epoxy group is preferred, and a C4-C12 group containing an epoxy group is more preferred.

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、プロポキシ基、イソプロポキシ基、およびブトキシ基などが挙げられる。これらの中でも、共役ジエン系重合体鎖の活性末端との反応性の観点から、メトキシ基およびエトキシ基が好ましい。   Examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, and butoxy group. Among these, a methoxy group and an ethoxy group are preferable from the viewpoint of reactivity with the active terminal of the conjugated diene polymer chain.

2−ピロリドニル基を含有する炭化水素基としては、例えば、下記一般式(3)で表されるものが挙げられる。   As a hydrocarbon group containing 2-pyrrolidonyl group, what is represented by following General formula (3) is mentioned, for example.

Figure 0006155667
(上記一般式(3)中、jは2〜10の整数であり、2であることが好ましい。)
Figure 0006155667
(In the general formula (3), j is an integer of 2 to 10, and is preferably 2.)

エポキシ基を含有する炭素数4〜12の基としては、例えば、下記一般式(4)で表されるものが挙げられる。
−Z−Z−E・・・(4)
(上記一般式(4)中、Zは、炭素数1〜10のアルキレン基またはアルキルアリーレン基であり、Zはメチレン基、硫黄原子、または酸素原子であり、Eはエポキシ基を有する炭素数2〜10の炭化水素基である。これらの中でも、Zが酸素原子であるものが好ましく、Zが酸素原子であり、かつ、Eがグリシジル基であるものがより好ましく、Zが炭素数3のアルキレン基であり、Zが酸素原子であり、かつ、Eがグリシジル基であるものが特に好ましい。
As a C4-C12 group containing an epoxy group, what is represented by following General formula (4) is mentioned, for example.
-Z 1 -Z 2 -E (4)
(In the general formula (4), Z 1 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or an alkylarylene group, Z 2 is a methylene group, a sulfur atom, or an oxygen atom, and E is a carbon having an epoxy group. A hydrocarbon group having a number of 2 to 10. Among these, those in which Z 2 is an oxygen atom are preferable, those in which Z 2 is an oxygen atom and E is a glycidyl group are more preferable, and Z 1 is Particularly preferred is an alkylene group having 3 carbon atoms, Z 2 is an oxygen atom, and E is a glycidyl group.

一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、R〜Rとしては、上記の中でも、炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましく、XおよびXとしては、上記の中でも、炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましく、Xとしては、上記の中でも、エポキシ基を含有する炭素数4〜12の基であることが好ましい。 In the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), R 1 to R 8 are preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and X 1 and X 4 include among them, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and X 2, among the above-mentioned, is preferably a group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group.

一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、X、すなわち2〜20のアルキレングリコールの繰返し単位を含有する基としては、例えば、下記一般式(5)で表されるものが挙げられる。

Figure 0006155667
(上記一般式(5)中、tは2〜20の整数であり、Pは炭素数2〜10のアルキレン基またはアルキルアリーレン基であり、Rは、水素原子またはメチル基であり、複数あるRは互いに同一であっても相違していてもよい。Qは炭素数1〜10のアルコキシ基またはアリーロキシ基である。これらの中でも、tが2〜8の整数であり、Pが炭素数3のアルキレン基であり、Rが水素原子であり、かつQがメトキシ基であるものが好ましい。 In the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), examples of the group containing a repeating unit of X 3 , that is, 2 to 20 alkylene glycol, include those represented by the following general formula (5). .
Figure 0006155667
(In the general formula (5), t is an integer of 2 to 20, P is an alkylene group or alkylarylene group having 2 to 10 carbon atoms, R is a hydrogen atom or a methyl group, and a plurality of R May be the same or different from each other, Q is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms or an aryloxy group, among which t is an integer of 2 to 8 and P is 3 carbon atoms. An alkylene group, R is a hydrogen atom, and Q is a methoxy group is preferable.

一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、mは3〜200、好ましくは3〜150、より好ましくは3〜120の整数である。mの数が上記範囲内にあると、最終的に得られるタイヤは低発熱性に優れる。   In the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), m is an integer of 3 to 200, preferably 3 to 150, more preferably 3 to 120. If the number m is in the above range, the tire finally obtained is excellent in low heat buildup.

一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、nは0〜200、好ましくは0〜150、より好ましくは0〜120の整数である。kは0〜200、好ましくは0〜150、より好ましくは0〜120の整数である。m、n、およびkの合計数は、3〜400であることが好ましく、3〜300であることがより好ましく、3〜250であることが特に好ましい。m、n、およびkの合計数が多すぎると、反応中の重合溶液の粘度が高くなりすぎ、変性共役ジエン系ゴムの製造が困難となるおそれがある。   In the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), n is an integer of 0 to 200, preferably 0 to 150, more preferably 0 to 120. k is an integer of 0 to 200, preferably 0 to 150, more preferably 0 to 120. The total number of m, n, and k is preferably 3 to 400, more preferably 3 to 300, and particularly preferably 3 to 250. If the total number of m, n, and k is too large, the viscosity of the polymerization solution during the reaction may become too high, making it difficult to produce a modified conjugated diene rubber.

なお、一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサンにおいて、ポリオルガノシロキサン中のエポキシ基が共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応する場合、ポリオルガノシロキサン中の少なくとも一部のエポキシ基が開環することにより、エポキシ基が開環した部分の炭素原子と共役ジエン系重合体鎖の活性末端との結合が形成されると考えられる。また、ポリオルガノシロキサン中のアルコキシ基が共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応する場合、ポリオルガノシロキサン中の少なくとも一部のアルコキシ基が脱離することにより、ポリオルガノシロキサンが含有するケイ素原子と共役ジエン系重合体鎖の活性末端との結合が形成されると考えられる。また、ポリオルガノシロキサン中の2−ピロリドニル基が共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応する場合、ポリオルガノシロキサン中の少なくとも一部の2−ピロリドニル基を構成するカルボニル基の炭素―酸素結合が開裂して、その炭素原子と共役ジエン系重合体鎖との結合が形成されると考えられる。   In the polyorganosiloxane represented by the general formula (1), when the epoxy group in the polyorganosiloxane reacts with the active end of the conjugated diene polymer chain, at least a part of the epoxy group in the polyorganosiloxane is opened. By ringing, it is considered that a bond between the carbon atom of the portion where the epoxy group is opened and the active end of the conjugated diene polymer chain is formed. Further, when the alkoxy group in the polyorganosiloxane reacts with the active terminal of the conjugated diene polymer chain, the silicon atom contained in the polyorganosiloxane is removed by elimination of at least a part of the alkoxy group in the polyorganosiloxane. It is considered that a bond is formed with the active end of the conjugated diene polymer chain. When the 2-pyrrolidonyl group in the polyorganosiloxane reacts with the active end of the conjugated diene polymer chain, the carbon-oxygen bond of the carbonyl group constituting at least a part of the 2-pyrrolidonyl group in the polyorganosiloxane is present. Cleavage is considered to form a bond between the carbon atom and the conjugated diene polymer chain.

一般式(2)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物において、炭素数1〜6のアルキル基、および炭素数6〜12のアリール基は、上記一般式(1)のポリオルガノシロキサンについて説明したものと同様である。   In the hydrocarbyloxysilane compound represented by the general formula (2), the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and the aryl group having 6 to 12 carbon atoms are those described for the polyorganosiloxane of the general formula (1). It is the same.

一般式(2)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物において、炭素数1〜12のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、およびプロピレン基などが挙げられる。これらの中でも、プロピレン基が好ましい。   In the hydrocarbyloxysilane compound represented by the general formula (2), examples of the alkylene group having 1 to 12 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, and a propylene group. Among these, a propylene group is preferable.

一般式(2)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物の具体例としては、N,N−ビス(トリメチルシリル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルトリメトキシシラン、およびN,N−ビス(トリメチルシリル)アミノエチルトリエトキシシランなどが挙げられる。   Specific examples of the hydrocarbyloxysilane compound represented by the general formula (2) include N, N-bis (trimethylsilyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) -3-aminopropyltri Examples include ethoxysilane, N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethyltrimethoxysilane, and N, N-bis (trimethylsilyl) aminoethyltriethoxysilane.

変性剤の使用量は、重合反応に使用した重合開始剤1molに対し、共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応可能な官能基のモル量が、0.01〜10molとなる量であることが好ましく、0.05〜8molとなる量であることがより好ましく、0.1〜4molとなる量であることが特に好ましい。変性剤の使用量が上記範囲にあると、最終的に得られるタイヤは、低発熱性、ウェットグリップ性、および耐摩耗性に優れたものとなる。これらの変性剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。   The amount of the modifier used is such that the molar amount of the functional group capable of reacting with the active terminal of the conjugated diene polymer chain is 0.01 to 10 mol with respect to 1 mol of the polymerization initiator used in the polymerization reaction. It is more preferable that the amount is 0.05 to 8 mol, and it is particularly preferable that the amount is 0.1 to 4 mol. When the amount of the modifier used is within the above range, the tire finally obtained is excellent in low heat buildup, wet grip properties, and wear resistance. These modifiers can be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いられる変性共役ジエン系ゴムは、変性共役ジエン系ゴム中、変性剤と反応することにより得られた変性重合体を1〜100重量%含むことが好ましく、10〜100重量%含むことがより好ましく、50〜100重量%含むことが特に好ましい。変性共役ジエン系ゴム中の変性重合体の含有量が上記範囲にあると、最終的に得られるタイヤは、低発熱性、ウェットグリップ性、および耐摩耗性に優れたものとなる。   The modified conjugated diene rubber used in the present invention preferably contains 1 to 100% by weight, preferably 10 to 100% by weight, of a modified polymer obtained by reacting with a modifier in the modified conjugated diene rubber. Is more preferable, and 50 to 100% by weight is particularly preferable. When the content of the modified polymer in the modified conjugated diene rubber is within the above range, the tire finally obtained is excellent in low heat build-up, wet grip and wear resistance.

本発明で用いられる変性共役ジエン系ゴムは、上述した変性剤を用いて、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を変性する他に、上記共役ジエン系重合体鎖の活性末端の一部を、本発明の効果を阻害しない範囲で、カップリング剤を重合系内に添加することによりカップリングさせ、カップリング重合体を含んでいてもよい。   The modified conjugated diene rubber used in the present invention, in addition to modifying the conjugated diene polymer chain having an active end by using the above-described modifier, is a part of the active end of the conjugated diene polymer chain. As long as the effects of the present invention are not impaired, the coupling agent may be added to the polymerization system for coupling to contain a coupling polymer.

この時に用いられるカップリング剤としては、例えば、四塩化錫;ヘキサクロロジシラン、ビス(トリクロロシリル)メタン、1,2−ビス(トリクロロシリル)エタン、1,3−ビス(トリクロロシリル)プロパン、1,4−ビス(トリクロロシリル)ブタン、1,5−ビス(トリクロロシリル)ペンタン、および1,6−ビス(トリクロロシリル)ヘキサンなどのハロゲン化ケイ素化合物;などが挙げられる。カップリング剤を併用することにより、高分子量のカップリング重合体を生成させることができ、その結果、最終的に得られるタイヤは、操縦安定性に優れる。これらのカップリング剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the coupling agent used at this time include tin tetrachloride; hexachlorodisilane, bis (trichlorosilyl) methane, 1,2-bis (trichlorosilyl) ethane, 1,3-bis (trichlorosilyl) propane, 1, And halogenated silicon compounds such as 4-bis (trichlorosilyl) butane, 1,5-bis (trichlorosilyl) pentane, and 1,6-bis (trichlorosilyl) hexane. By using a coupling agent in combination, a high molecular weight coupling polymer can be produced, and as a result, the finally obtained tire is excellent in steering stability. These coupling agents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖と、変性剤やカップリング剤とを反応させる方法としては、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液と、変性剤やカップリング剤とを混合することができれば、特に限定されないが、変性反応やカップリング反応を良好に制御する観点より、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液に、変性剤やカップリング剤を添加する方法が好ましい。その際、変性剤やカップリング剤は、不活性溶媒に溶解して重合系内に添加することがより好ましい。その溶液濃度は、1〜50重量%の範囲とすることが好ましい。   As a method of reacting a conjugated diene polymer chain having an active end with a modifier or a coupling agent, a solution containing a conjugated diene polymer chain having an active end, a modifier or a coupling agent is used. Although it is not particularly limited as long as it can be mixed, a modifier or a coupling agent is added to a solution containing a conjugated diene polymer chain having an active end from the viewpoint of favorably controlling a modification reaction or a coupling reaction. The method is preferred. In that case, it is more preferable that the modifier or the coupling agent is dissolved in an inert solvent and added to the polymerization system. The solution concentration is preferably in the range of 1 to 50% by weight.

活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液に、変性剤などを添加する時期は特に限定されないが、重合反応が完結しておらず、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液が単量体をも含有している状態、より具体的には、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液が、100ppm以上、より好ましくは300〜50,000ppmの単量体を含有している状態で、この溶液に変性剤などを添加することが望ましい。変性剤などの添加をこのように行なうことにより、活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖と重合系中に含まれる不純物等との副反応を抑制して、反応を良好に制御することが可能となる。   There is no particular limitation on the timing of adding a modifier or the like to a solution containing a conjugated diene polymer chain having an active end, but the polymerization reaction is not completed and a conjugated diene polymer chain having an active end is contained. The solution containing the monomer, more specifically, the solution containing the conjugated diene polymer chain having an active end is 100 ppm or more, more preferably 300 to 50,000 ppm. It is desirable to add a denaturing agent or the like to this solution while containing the body. By adding modifiers in this way, side reactions between conjugated diene polymer chains having active ends and impurities contained in the polymerization system can be suppressed, and the reaction can be controlled well. It becomes.

活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖に、変性剤などを反応させるときの条件としては、反応温度が、通常、0〜100℃、好ましくは30〜90℃の範囲であり、それぞれの反応時間が、通常、1分〜120分、好ましくは2分〜60分の範囲である。   As conditions for reacting a modifier or the like with a conjugated diene polymer chain having an active end, the reaction temperature is usually in the range of 0 to 100 ° C., preferably 30 to 90 ° C., and each reaction time. Is usually in the range of 1 minute to 120 minutes, preferably 2 minutes to 60 minutes.

活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖を含有する溶液に、変性剤とカップリング剤との両方を添加する場合の添加順序は特に限定されず、どちらか一方を先に添加しても良いし、または両方を同時に添加しても良いが、カップリング剤を変性剤よりも先に添加することが好ましい。このような順序で行なうことにより、カップリング重合体を確実に生成させることが可能となる。   The order of addition in the case of adding both the modifier and the coupling agent to the solution containing the conjugated diene polymer chain having an active end is not particularly limited, and either one may be added first. However, it is preferable to add the coupling agent before the modifier. By performing in this order, the coupling polymer can be reliably generated.

共役ジエン系重合体鎖の活性末端に、上述した変性剤、および所望により添加するカップリング剤を反応させた後は、メタノール、イソプロパノールなどのアルコールまたは水などの、重合停止剤を添加して未反応の活性末端を失活させることが好ましい。   After reacting the above-mentioned modifier and the coupling agent to be added as desired with the active end of the conjugated diene polymer chain, a polymerization terminator such as methanol or alcohol such as isopropanol or water is not added. It is preferred to deactivate the active end of the reaction.

共役ジエン系重合体鎖の活性末端を失活させた後、所望により、フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤などの老化防止剤、クラム化剤、およびスケール防止剤などを重合溶液に添加し、その後、直接乾燥またはスチームストリッピングなどにより重合溶液から重合溶媒を分離して、変性共役ジエン系ゴムを回収する。なお、重合溶液から重合溶媒を分離する前に、重合溶液に伸展油を混合し、変性共役ジエン系ゴムを油展ゴムとして回収してもよい。   After deactivating the active end of the conjugated diene polymer chain, polymerize anti-aging agents such as phenol stabilizers, phosphorus stabilizers, sulfur stabilizers, crumbs, and scale inhibitors as desired. After adding to the solution, the polymerization solvent is separated from the polymerization solution by direct drying or steam stripping and the modified conjugated diene rubber is recovered. Before separating the polymerization solvent from the polymerization solution, an extending oil may be mixed into the polymerization solution, and the modified conjugated diene rubber may be recovered as an oil-extended rubber.

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

本発明で用いられる変性共役ジエン系ゴムの重量平均分子量は、ポリスチレン換算のゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定される値として、100,000〜3,000,000が好ましく、150,000〜2,500,000がより好ましく、200,000〜2,000,000が特に好ましい。変性共役ジエン系ゴムの重量平均分子量が上記範囲内にあると、変性共役ジエン系ゴムへのシリカの配合が容易となり、ゴム組成物の加工性が優れたものとなり、得られるタイヤは低発熱性に優れたものとなる。   The weight average molecular weight of the modified conjugated diene rubber used in the present invention is preferably 100,000 to 3,000,000, preferably 150,000 to 2,500,000 as a value measured by gel permeation chromatography in terms of polystyrene. 000 is more preferable, and 200,000 to 2,000,000 is particularly preferable. When the weight average molecular weight of the modified conjugated diene rubber is within the above range, the silica can be easily blended into the modified conjugated diene rubber, the rubber composition has excellent processability, and the resulting tire has low heat build-up. It will be excellent.

本発明で用いられる変性共役ジエン系ゴムの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で表わされる分子量分布は、1.1〜3.0であることが好ましく、1.2〜2.5であることがより好ましく、1.2〜2.2であることが特に好ましい。変性共役ジエン系ゴムの分子量分布の値(Mw/Mn)が上記範囲内にあると、得られるタイヤは低発熱性に優れたものとなる。   The molecular weight distribution represented by the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the modified conjugated diene rubber used in the present invention is 1.1 to 3.0. Preferably, it is 1.2 to 2.5, more preferably 1.2 to 2.2. If the molecular weight distribution value (Mw / Mn) of the modified conjugated diene rubber is within the above range, the resulting tire will be excellent in low heat buildup.

本発明で用いられる変性共役ジエン系ゴムのムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、20〜100であることが好ましく、30〜90であることがより好ましく、35〜80であることが特に好ましい。なお、変性共役ジエン系ゴムを油展ゴムとする場合は、その油展ゴムのムーニー粘度を上記の範囲とすることが好ましい。 The Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the modified conjugated diene rubber used in the present invention is preferably 20 to 100, more preferably 30 to 90, and particularly preferably 35 to 80. . When the modified conjugated diene rubber is an oil-extended rubber, the Mooney viscosity of the oil-extended rubber is preferably in the above range.

このようにして得られた変性共役ジエン系ゴムは、充填剤および架橋剤などの配合剤を添加した上で、種々の用途に好適に用いることができる。特に、充填剤としてpHが8〜12であるシリカを配合した場合に、低発熱性、ウェットグリップ性、および耐摩耗性に優れたタイヤを得るために好適に用いられるゴム組成物を与える。   The modified conjugated diene rubber thus obtained can be suitably used for various applications after adding compounding agents such as a filler and a crosslinking agent. In particular, when silica having a pH of 8 to 12 is blended as a filler, a rubber composition that is suitably used for obtaining a tire excellent in low heat generation, wet grip properties, and wear resistance is provided.

<ゴム組成物>
本発明のゴム組成物は、上述した変性共役ジエン系ゴムを含むゴム成分100重量部に対し、pHが8〜12であるシリカ10〜200重量部を配合することにより得られる。
<Rubber composition>
The rubber composition of the present invention can be obtained by blending 10 to 200 parts by weight of silica having a pH of 8 to 12 with respect to 100 parts by weight of the rubber component containing the modified conjugated diene rubber described above.

本発明のゴム組成物は、上述した変性共役ジエン系ゴム以外のその他のゴムを配合してもよい。その他のゴムとしては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリブタジエンゴム(高シス−BR、低シスBRであってもよい。また、1,2−ポリブタジエン重合体からなる結晶繊維を含むポリブタジエンゴムであってもよい)、スチレン−イソプレン共重合ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、およびアクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合ゴムなどのうち、上述した変性共役ジエン系ゴム以外のものをいう。これらの中でも、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、および溶液重合スチレン−ブタジエン共重合ゴムが好ましい。上記その他のゴムは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。   The rubber composition of the present invention may contain other rubbers other than the above-described modified conjugated diene rubber. Other rubbers are not particularly limited. For example, natural rubber, polyisoprene rubber, emulsion polymerization styrene-butadiene copolymer rubber, solution polymerization styrene-butadiene copolymer rubber, polybutadiene rubber (high cis-BR, low cis BR) It may also be a polybutadiene rubber containing crystal fibers made of 1,2-polybutadiene polymer), styrene-isoprene copolymer rubber, butadiene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer. Of the rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer rubber, etc., those other than the above-mentioned modified conjugated diene rubbers. Among these, natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, and solution-polymerized styrene-butadiene copolymer rubber are preferable. The other rubbers can be used alone or in combination of two or more.

本発明のゴム組成物において、上述した変性共役ジエン系ゴムは、ゴム成分中、10〜100重量%を占めることが好ましく、20〜100重量%を占めることがより好ましく、50〜100重量%を占めることが特に好ましい。このような割合で、変性共役ジエン系ゴムをゴム成分に含めることにより、低発熱性、ウェットグリップ性、および耐摩耗性に優れたタイヤを得るために好適に用いられるゴム組成物を得ることができる。   In the rubber composition of the present invention, the modified conjugated diene rubber described above preferably occupies 10 to 100% by weight, more preferably 20 to 100% by weight, and 50 to 100% by weight in the rubber component. It is particularly preferred to occupy. By including the modified conjugated diene rubber in the rubber component at such a ratio, it is possible to obtain a rubber composition suitably used for obtaining a tire excellent in low heat buildup, wet grip properties, and wear resistance. it can.

本発明のゴム組成物は、ゴム成分100重量部に対し、pHが8〜12であるシリカ10〜200重量部を含有するものであり、20〜120重量部を含有することが好ましく、30〜100重量部を含有することがより好ましい。また、シリカのpHは、8〜11.5であることがより好ましく、9〜11であることが特に好ましい。シリカのpHとシリカの含有量とが上記範囲にあると、低発熱性、ウェットグリップ性、および耐摩耗性に優れたタイヤを得るために好適に用いられるゴム組成物を得ることができる。なお、シリカのpHは、シリカを水に分散させて4%水性分散液にしたときのpH(4%pH)の値である。   The rubber composition of the present invention contains 10 to 200 parts by weight of silica having a pH of 8 to 12 with respect to 100 parts by weight of the rubber component, preferably 20 to 120 parts by weight, More preferably, it contains 100 parts by weight. Further, the pH of silica is more preferably 8 to 11.5, and particularly preferably 9 to 11. When the silica pH and the silica content are in the above ranges, a rubber composition suitably used for obtaining a tire excellent in low heat build-up, wet grip properties and wear resistance can be obtained. The pH of silica is the value of pH (4% pH) when silica is dispersed in water to make a 4% aqueous dispersion.

シリカの具体例としては、乾式法ホワイトカーボン、湿式法ホワイトカーボン、コロイダルシリカ、および沈降シリカなどが挙げられる。これらの中でも、含水ケイ酸を主成分とする湿式法ホワイトカーボンが好ましい。また、カーボンブラック表面にシリカを担持させたカーボン−シリカデュアル・フェイズ・フィラーを用いてもよい。これらのシリカは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。   Specific examples of silica include dry process white carbon, wet process white carbon, colloidal silica, and precipitated silica. Among these, wet method white carbon mainly containing hydrous silicic acid is preferable. Alternatively, a carbon-silica dual phase filler in which silica is supported on the carbon black surface may be used. These silicas can be used alone or in combination of two or more.

用いるシリカの窒素吸着比表面積(ASTM D3037−81に準じBET法で測定される)は、好ましくは50〜300m/g、より好ましくは80〜250m/g、特に好ましくは100〜220m/gである。シリカの窒素吸着比表面積がこの範囲にあると、最終的に得られるタイヤは、低発熱性に特に優れる。 Is (measured by the BET method according to ASTM D3037-81) nitrogen adsorption specific surface area of silica used is preferably 50 to 300 m 2 / g, more preferably 80~250m 2 / g, particularly preferably 100~220m 2 / g. When the nitrogen adsorption specific surface area of silica is in this range, the tire finally obtained is particularly excellent in low heat buildup.

タイヤの低発熱性をさらに改良する観点より、本発明のゴム組成物には、さらにシランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−オクタチオ−1−プロピル−トリエトキシシラン、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、およびγ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィドなどを挙げることができる。これらの中でも、混練時のスコーチを避ける観点より、1分子中に含有される硫黄が4個以下のものが好ましい。これらのシランカップリング剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。シランカップリング剤の配合量は、シリカ100重量部に対し、好ましくは0.1〜30重量部、より好ましくは1〜15重量部である。   From the viewpoint of further improving the low heat buildup of the tire, it is preferable to further add a silane coupling agent to the rubber composition of the present invention. Examples of the silane coupling agent include vinyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3-octathio- 1-propyl-triethoxysilane, bis (3- (triethoxysilyl) propyl) disulfide, bis (3- (triethoxysilyl) propyl) tetrasulfide, γ-trimethoxysilylpropyldimethylthiocarbamyl tetrasulfide, and γ -Trimethoxysilylpropyl benzothiazyl tetrasulfide etc. can be mentioned. Among these, from the viewpoint of avoiding scorch during kneading, those having 4 or less sulfur in one molecule are preferable. These silane coupling agents can be used alone or in combination of two or more. The amount of the silane coupling agent is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of silica.

本発明のゴム組成物には、さらに、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイトなどのカーボンブラックを配合してもよい。カーボンブラックを用いる場合、ファーネスブラックを用いることが好ましく、その具体例としては、SAF、ISAF、ISAF−HS、ISAF−LS、IISAF−HS、HAF、HAF−HS、HAF−LS、T−HS、T−NS、MAF、N234、およびFEFなどが挙げられる。これらのカーボンブラックは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。カーボンブラックの配合量は、ゴム成分100重量部に対し、120重量部以下であることが好ましく、シリカとカーボンブラックとの合計量は、ゴム成分100重量部に対し、10〜200重量部が好ましく、20〜120重量部がより好ましく、30〜100重量部が特に好ましい。   The rubber composition of the present invention may further contain carbon black such as furnace black, acetylene black, thermal black, channel black and graphite. When carbon black is used, it is preferable to use furnace black. Specific examples thereof include SAF, ISAF, ISAF-HS, ISAF-LS, IISAF-HS, HAF, HAF-HS, HAF-LS, T-HS, Examples include T-NS, MAF, N234, and FEF. These carbon blacks can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of carbon black is preferably 120 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the rubber component, and the total amount of silica and carbon black is preferably 10 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. 20-120 weight part is more preferable, and 30-100 weight part is especially preferable.

カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは5〜200m/g、より好ましくは20〜150m/g、特に好ましくは40〜130m/gであり、ジブチルフタレート(DBP)吸着量は、好ましくは5〜200ml/100g、より好ましくは50〜160ml/100g、特に好ましくは70〜130ml/100gである。カーボンブラックの窒素吸着比表面積が上記範囲にあると、低発熱性に優れたタイヤを与える、成形性が良好なゴム組成物を得ることができる。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 5 to 200 m 2 / g, more preferably 20 to 150 m 2 / g, particularly preferably 40 to 130 m 2 / g, and dibutyl phthalate (DBP). The amount of adsorption is preferably 5 to 200 ml / 100 g, more preferably 50 to 160 ml / 100 g, and particularly preferably 70 to 130 ml / 100 g. When the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is in the above range, a rubber composition having good moldability and a tire excellent in low heat build-up can be obtained.

ゴム組成物に、シリカおよびカーボンブラックなどの充填剤を添加する方法は特に限定されず、固形ゴムに添加して混練する方法(乾式混練法)、およびゴムの溶液に添加して凝固・乾燥させる方法(湿式混練法)などを適用することができるが、固形ゴムにシリカなどの充填剤を配合する方法が好ましい。   The method of adding a filler such as silica and carbon black to the rubber composition is not particularly limited, and a method of adding to a solid rubber and kneading (dry kneading method), and a method of adding to a rubber solution and solidifying and drying. Although a method (wet kneading method) can be applied, a method of blending a filler such as silica with a solid rubber is preferable.

本発明のゴム組成物は、さらに、架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤としては、例えば、硫黄、ハロゲン化硫黄などの含硫黄化合物、有機過酸化物、キノンジオキシム類、有機多価アミン化合物、およびメチロール基を有するアルキルフェノール樹脂などが挙げられる。これらの中でも、硫黄が好ましく使用される。架橋剤の配合量は、ゴム成分100重量部に対し、好ましくは0.1〜15重量部、より好ましくは0.5〜5重量部、特に好ましくは1〜4重量部である。架橋剤の配合量が上記範囲にあると、架橋が十分に行われ、得られるゴム架橋物の機械的特性が優れたものとなる。   The rubber composition of the present invention preferably further contains a crosslinking agent. Examples of the crosslinking agent include sulfur-containing compounds such as sulfur and sulfur halides, organic peroxides, quinonedioximes, organic polyvalent amine compounds, and alkylphenol resins having a methylol group. Among these, sulfur is preferably used. The amount of the crosslinking agent is preferably 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight, and particularly preferably 1 to 4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the blending amount of the cross-linking agent is within the above range, the cross-linking is sufficiently performed and the resulting rubber cross-linked product has excellent mechanical properties.

架橋剤として、硫黄、または含硫黄化合物を用いる場合には、架橋促進剤、および架橋活性化剤を併用することが好ましい。架橋促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系化合物;グアニジン系化合物;チオウレア系化合物;チアゾール系化合物;チウラム系化合物;ジチオカルバミン酸塩系化合物;キサントゲン酸系化合物;などの各架橋促進剤を挙げることができる。これらの中でも、スルフェンアミド系架橋促進剤を含むものが好ましい。これらの架橋促進剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。架橋促進剤の配合量は、ゴム成分100重量部に対し、好ましくは0.05〜15重量部、より好ましくは0.5〜10重量部、特に好ましくは1〜5重量部である。   When sulfur or a sulfur-containing compound is used as the crosslinking agent, it is preferable to use a crosslinking accelerator and a crosslinking activator in combination. Examples of crosslinking accelerators include sulfenamide compounds; guanidine compounds; thiourea compounds; thiazole compounds; thiuram compounds; dithiocarbamate compounds; xanthogenic compounds; Can do. Among these, those containing a sulfenamide-based crosslinking accelerator are preferable. These crosslinking accelerators are used alone or in combination of two or more. The blending amount of the crosslinking accelerator is preferably 0.05 to 15 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, and particularly preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.

架橋活性化剤としては、例えば、酸化亜鉛;ステアリン酸などの高級脂肪酸;などが挙げられる。これらの架橋活性化剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。架橋活性化剤の配合量は、ゴム成分100重量部に対し、好ましくは0.05〜20重量部、より好ましくは0.5〜15重量部である。架橋促進剤、および架橋活性化剤の配合量が上記範囲にあると、架橋が十分に行われ、得られるゴム架橋物の機械的特性が優れたものとなる。   Examples of the crosslinking activator include zinc oxide; higher fatty acids such as stearic acid; and the like. These crosslinking activators are used alone or in combination of two or more. The amount of the crosslinking activator is preferably 0.05 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the blending amount of the crosslinking accelerator and the crosslinking activator is within the above range, the crosslinking is sufficiently performed, and the resulting rubber cross-linked product has excellent mechanical properties.

本発明のゴム組成物には、上述の成分以外に、老化防止剤;スコーチ防止剤;活性剤;プロセス油;可塑剤;滑剤;充填剤(上述した、シリカおよびカーボンブラックを除く);粘着付与剤;などの、ゴム加工分野において通常使用される配合剤を、配合目的に応じて、適宜配合できる。   In addition to the components described above, the rubber composition of the present invention includes an anti-aging agent, an anti-scorch agent, an activator, a process oil, a plasticizer, a lubricant, a filler (excluding silica and carbon black described above), and tackifying. A compounding agent usually used in the rubber processing field, such as an agent;

本発明のゴム組成物を得るためには、常法に従って各成分を混練すればよい。例えば、架橋剤および架橋促進剤を除く配合剤と、ゴム成分とを混練後、その混練物に、架橋剤および架橋促進剤を混合して目的のゴム組成物を得ることができる。架橋剤および架橋促進剤を除く配合剤と、ゴム成分との混練温度は、好ましくは80〜200℃、より好ましくは100〜180℃であり、その混練時間は、好ましくは30秒〜30分である。その混練物と架橋剤、および架橋促進剤との混合は、通常、100℃以下、好ましくは80℃以下まで冷却後に行われる。   In order to obtain the rubber composition of the present invention, each component may be kneaded according to a conventional method. For example, a compounding agent excluding a crosslinking agent and a crosslinking accelerator and a rubber component are kneaded, and then the kneaded product is mixed with a crosslinking agent and a crosslinking accelerator to obtain a desired rubber composition. The kneading temperature of the compounding agent excluding the crosslinking agent and the crosslinking accelerator and the rubber component is preferably 80 to 200 ° C., more preferably 100 to 180 ° C., and the kneading time is preferably 30 seconds to 30 minutes. is there. The kneaded product, the crosslinking agent, and the crosslinking accelerator are usually mixed after cooling to 100 ° C. or lower, preferably 80 ° C. or lower.

このようにして得られたゴム組成物は、例えば、架橋することによりタイヤに用いることができる。   The rubber composition thus obtained can be used for a tire by crosslinking, for example.

<ゴム架橋物>
本発明のゴム架橋物は、架橋剤を含有した本発明のゴム組成物を架橋してなる。本発明のゴム組成物を架橋および成形する方法は、特に限定されず、架橋物の形状、大きさなどに応じて選択すればよい。金型中に、架橋剤を配合したゴム組成物を充填して加熱することにより成形と同時に架橋してもよく、架橋剤を配合したゴム組成物を予め成形した後、それを加熱して架橋してもよい。成形時の温度は、好ましくは20〜140℃、より好ましくは40〜130℃である。架橋温度は、好ましくは120〜200℃、より好ましくは140〜180℃であり、架橋時間は、通常、1〜120分である。
<Rubber cross-linked product>
The rubber cross-linked product of the present invention is formed by cross-linking the rubber composition of the present invention containing a cross-linking agent. The method for crosslinking and molding the rubber composition of the present invention is not particularly limited, and may be selected according to the shape and size of the crosslinked product. The mold may be filled with a rubber composition containing a crosslinking agent and heated to be crosslinked at the same time as the molding. The rubber composition containing the crosslinking agent may be preliminarily molded and then heated to be crosslinked. May be. The temperature during molding is preferably 20 to 140 ° C, more preferably 40 to 130 ° C. The crosslinking temperature is preferably 120 to 200 ° C, more preferably 140 to 180 ° C, and the crosslinking time is usually 1 to 120 minutes.

本発明のゴム架橋物は、例えば、タイヤ、ホース、窓枠、ベルト、靴底、防振ゴム、自動車部品、および免震ゴムなどのゴム製品に用いられる。これらの中でも、本発明のゴム架橋物は、特に低発熱性、ウェットグリップ性、および耐摩耗性に優れるので、タイヤ用途に好適に用いられる。本発明のゴム架橋物は、例えば、オールシーズンタイヤ、高性能タイヤ、およびスタッドレスタイヤなどの各種タイヤにおいて、トレッド、カーカス、サイドウォール、およびビード部などのタイヤ各部位への利用が可能であるが、特に低発熱性に優れるので、低燃費タイヤのトレッド用として、特に好適に用いられる。   The rubber cross-linked product of the present invention is used for rubber products such as tires, hoses, window frames, belts, shoe soles, anti-vibration rubbers, automobile parts, and seismic isolation rubbers. Among these, the rubber cross-linked product of the present invention is excellent in low exothermic property, wet grip property, and wear resistance, and is therefore suitably used for tire applications. The rubber cross-linked product of the present invention can be used in various parts of a tire such as a tread, a carcass, a sidewall, and a bead part in various tires such as an all-season tire, a high-performance tire, and a studless tire. Particularly, since it is excellent in low heat generation property, it is particularly suitably used as a tread for a low fuel consumption tire.

以下に、実施例、および比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、各例中の「部」、および「%」は、特に断りのない限り、重量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples. In the examples, “parts” and “%” are based on weight unless otherwise specified.

実施例、比較例における各種の物性の試験は、以下の方法に従って行った。 Various physical property tests in Examples and Comparative Examples were performed according to the following methods.

(重量平均分子量、および分子量分布)
重量平均分子量、および分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより、ポリスチレン換算の分子量に基づくチャートを得て、そのチャートに基づいて求めた。なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィの具体的な測定条件は、以下の通りである。
(Weight average molecular weight and molecular weight distribution)
The weight average molecular weight and the molecular weight distribution were obtained based on the chart obtained by gel permeation chromatography based on a polystyrene-based molecular weight. The specific measurement conditions for gel permeation chromatography are as follows.

測定器 :HLC−8020(東ソー社製)
カラム :GMH−HR−H(東ソー社製)2本を直列に連結した
検出器 :示差屈折計RI−8020(東ソー社製)
溶離液 :テトラヒドロフラン
カラム温度:40℃
Measuring instrument: HLC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: GMH-HR-H (manufactured by Tosoh Corporation) connected in series Detector: Differential refractometer RI-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Column temperature: 40 ° C

(スチレン含有量およびビニル結合含有量)
スチレン含有量、およびビニル結合含有量は、H−NMRにより測定した。
(Styrene content and vinyl bond content)
Styrene content and vinyl bond content were measured by 1 H-NMR.

(ムーニー粘度(ML1+4,100℃))
ムーニー粘度は、JIS K6300に従い、ムーニー粘度計(島津製作所社製)を用いて測定した。
(Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C))
The Mooney viscosity was measured using a Mooney viscometer (manufactured by Shimadzu Corporation) in accordance with JIS K6300.

(ウェットグリップ性)
ウェットグリップ性は、ゴム架橋物からなる長さ50mm、幅12.7mm、厚さ2mmの試験片を、ティー・エイ・インスツルメント社製ARES−G2を用い、動的歪み0.5%、10Hzの条件で0℃におけるtanδを測定した。この特性については、後述する比較例1を基準サンプルとし、比較例1の測定値を100とする指数で示した。この指数が大きいものほど、ゴム架橋物をタイヤに用いた際のウェットグリップ性に優れる。また、シリカのpHによる効果を表すために、同一ゴムを用いたゴム組成物同士において、シリカのpHが6.1であるニップシールAQを用いたゴム組成物を基準サンプルとし、比較例1〜3の測定値を100とする指数も合わせて示した(比較例1に対して実施例1、2、および比較例4、比較例2に対して比較例5、比較例3に対して比較例6および7の指数を示した)。
(Wet grip)
Wet grip properties are 50 mm long, 12.7 mm wide and 2 mm thick test pieces made of a rubber cross-linked product, using ARES-G2 manufactured by TA Instruments Inc., dynamic strain 0.5%, Tanδ at 0 ° C. was measured at 10 Hz. About this characteristic, the comparative example 1 mentioned later was made into the reference | standard sample, and it showed with the index | exponent which makes the measured value of the comparative example 1 100. The larger this index, the better the wet grip property when the rubber cross-linked product is used for a tire. Moreover, in order to express the effect by the pH of silica, among rubber compositions using the same rubber, a rubber composition using a nip seal AQ having a silica pH of 6.1 was used as a reference sample, and Comparative Examples 1 to 3 were used. An index with a measured value of 100 as 100 was also shown (Examples 1 and 2 for Comparative Example 1 and Comparative Example 4, Comparative Example 5 for Comparative Example 2 and Comparative Example 6 for Comparative Example 3). And an index of 7 was shown).

(低発熱性)
低発熱性は、ゴム架橋物からなる長さ50mm、幅12.7mm、厚さ2mmの試験片を、ティー・エイ・インスツルメント社製ARES−G2を用い、動的歪み2.5%、10Hzの条件で60℃におけるtanδを測定した。この特性については、後述する比較例1を基準サンプルとし、比較例1の測定値を100とする指数で示した。この指数が小さいものほど、ゴム架橋物をタイヤに用いた際の低発熱性に優れる。また、シリカのpHによる効果を表すために、同一ゴムを用いたゴム組成物同士において、シリカのpHが6.1であるニップシールAQを用いたゴム組成物を基準サンプルとし、比較例1〜3の測定値を100とする指数も合わせて示した(比較例1に対して実施例1、2、および比較例4、比較例2に対して比較例5、比較例3に対して比較例6および7の指数を示した)。
(Low heat generation)
The low exothermic property is a test piece having a length of 50 mm, a width of 12.7 mm, and a thickness of 2 mm made of a crosslinked rubber, using ARES-G2 manufactured by TA Instruments Inc., with a dynamic strain of 2.5%, Tanδ at 60 ° C. was measured under the condition of 10 Hz. About this characteristic, the comparative example 1 mentioned later was made into the reference | standard sample, and it showed with the index | exponent which makes the measured value of the comparative example 1 100. The smaller the index, the better the low heat buildup when the rubber cross-linked product is used for a tire. Moreover, in order to express the effect by the pH of silica, among rubber compositions using the same rubber, a rubber composition using a nip seal AQ having a silica pH of 6.1 was used as a reference sample, and Comparative Examples 1 to 3 were used. An index with a measured value of 100 as 100 was also shown (Examples 1 and 2 for Comparative Example 1 and Comparative Example 4, Comparative Example 5 for Comparative Example 2 and Comparative Example 6 for Comparative Example 3). And an index of 7 was shown).

(耐摩耗性)
耐摩耗性は、ゴム架橋物からなる外径50mm、内径15mm、厚さ10mmの試験片を、上島製作所社製FPS摩耗試験機を用い、荷重1kgf、スリップ率15%で測定した。この特性については、後述する比較例1を基準サンプルとし、比較例1の測定値を100とする指数で示した。この指数が大きいものほど、ゴム架橋物をタイヤに用いた際の耐摩耗性に優れる。また、シリカのpHによる効果を表すために、同一ゴムを用いたゴム組成物同士において、シリカのpHが6.1であるニップシールAQを用いたゴム組成物を基準サンプルとし、比較例1〜3の測定値を100とする指数も合わせて示した(比較例1に対して実施例1、2、および比較例4、比較例2に対して比較例5、比較例3に対して比較例6および7の指数を示した)。
(Abrasion resistance)
Abrasion resistance was measured using a FPS abrasion tester manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd. with a test piece having an outer diameter of 50 mm, an inner diameter of 15 mm, and a thickness of 10 mm made of a rubber cross-linked product at a load of 1 kgf and a slip ratio of 15%. About this characteristic, the comparative example 1 mentioned later was made into the reference | standard sample, and it showed with the index | exponent which makes the measured value of the comparative example 1 100. The larger this index is, the better the abrasion resistance is when a rubber cross-linked product is used in a tire. Moreover, in order to express the effect by the pH of silica, among rubber compositions using the same rubber, a rubber composition using a nip seal AQ having a silica pH of 6.1 was used as a reference sample, and Comparative Examples 1 to 3 were used. An index with a measured value of 100 as 100 was also shown (Examples 1 and 2 for Comparative Example 1 and Comparative Example 4, Comparative Example 5 for Comparative Example 2 and Comparative Example 6 for Comparative Example 3). And an index of 7 was shown).

〔製造例1:変性共役ジエン系ゴムIの調整〕
攪拌機付きオートクレーブに、窒素雰囲気下、シクロヘキサン800g、テトラメチルエチレンジアミン0.85mmol、1,3−ブタジエン94.8g、およびスチレン25.2gを仕込んだ後、n−ブチルリチウム0.71mmolを加え、60℃で重合を開始した。続いて、重合転化率が95%から100%の範囲になったことを確認してから、四塩化錫を0.08mmol添加し、30分間反応させた。次いで、下記式(6)で表されるポリオルガノシロキサンAを、使用したn−ブチルリチウムの0.33倍モルに相当するエポキシ基の含有量となるように、20重量パーセント濃度のキシレン溶液の状態で添加し、30分間反応させた。その後、重合停止剤として、使用したn−ブチルリチウムの2倍モルに相当する量のメタノールを添加して、変性共役ジエン系ゴムIを含有する溶液を得た。この溶液に、老化防止剤として、イルガノックス1520L(チバスペシャリティーケミカルズ社製)を、変性共役ジエン系ゴムI 100部に対して0.15部添加した後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、60℃で24時間真空乾燥して、固形状の変性共役ジエン系ゴムIを得た。
[Production Example 1: Preparation of Modified Conjugated Diene Rubber I]
In an autoclave equipped with a stirrer, 800 g of cyclohexane, 0.85 mmol of tetramethylethylenediamine, 94.8 g of 1,3-butadiene, and 25.2 g of styrene were charged in a nitrogen atmosphere, and then 0.71 mmol of n-butyllithium was added, and 60 ° C. The polymerization was started. Subsequently, after confirming that the polymerization conversion rate was in the range of 95% to 100%, 0.08 mmol of tin tetrachloride was added and reacted for 30 minutes. Next, the polyorganosiloxane A represented by the following formula (6) was added to a 20 weight percent concentration xylene solution so as to have an epoxy group content corresponding to 0.33 moles of n-butyllithium used. It was added in the state and allowed to react for 30 minutes. Thereafter, as a polymerization terminator, an amount of methanol corresponding to twice the mole of n-butyllithium used was added to obtain a solution containing the modified conjugated diene rubber I. Irganox 1520L (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as an anti-aging agent was added to this solution in an amount of 0.15 parts per 100 parts of the modified conjugated diene rubber I, and the solvent was removed by steam stripping. Vacuum-dried at 60 ° C. for 24 hours to obtain a solid modified conjugated diene rubber I.

Figure 0006155667
Figure 0006155667

得られた変性共役ジエン系ゴムIは、GPC測定において、全体としてMnが336,000、Mwが481,000、分子量分布(Mw/Mn)が1.43のものであった。また、この変性共役ジエン系ゴムIのスチレン含有量は21.2重量%、ブタジエン単量体単位中のビニル結合含有量は62.6重量%であった。   The resulting modified conjugated diene rubber I had an overall Mn of 336,000, Mw of 481,000, and molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.43 in GPC measurement. The modified conjugated diene rubber I had a styrene content of 21.2% by weight and a vinyl bond content in the butadiene monomer unit of 62.6% by weight.

〔製造例2:変性共役ジエン系ゴムIIの調整〕
攪拌機付きオートクレーブに、窒素雰囲気下、シクロヘキサン800g、テトラメチルエチレンジアミン0.96mmol、1,3−ブタジエン94.8g、およびスチレン25.2gを仕込んだ後、n−ブチルリチウム0.80mmolを加え、60℃で重合を開始した。続いて、重合転化率が95%から100%の範囲になったことを確認してから、四塩化錫を0.04mmol添加し、30分間反応させた。次いで、N−フェニルピロリドン0.692mmolを添加し、30分間反応させた。その後、重合停止剤として、使用したn−ブチルリチウムの2倍モルに相当する量のメタノールを添加して、変性共役ジエン系ゴムIIを含有する溶液を得た。この溶液に、老化防止剤として、イルガノックス1520L(チバスペシャリティーケミカルズ社製)を、変性共役ジエン系ゴムII 100部に対して0.15部添加した後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、60℃で24時間真空乾燥して、固形状の変性共役ジエン系ゴムIIを得た。
[Production Example 2: Preparation of modified conjugated diene rubber II]
An autoclave equipped with a stirrer was charged with 800 g of cyclohexane, 0.96 mmol of tetramethylethylenediamine, 94.8 g of 1,3-butadiene, and 25.2 g of styrene under a nitrogen atmosphere, and then 0.80 mmol of n-butyllithium was added, The polymerization was started. Subsequently, after confirming that the polymerization conversion rate was in the range of 95% to 100%, 0.04 mmol of tin tetrachloride was added and reacted for 30 minutes. Next, 0.692 mmol of N-phenylpyrrolidone was added and reacted for 30 minutes. Thereafter, as a polymerization terminator, an amount of methanol corresponding to twice the mole of n-butyllithium used was added to obtain a solution containing the modified conjugated diene rubber II. Irganox 1520L (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as an anti-aging agent was added to this solution in an amount of 0.15 parts per 100 parts of the modified conjugated diene rubber II, and the solvent was removed by steam stripping. Vacuum-dried at 60 ° C. for 24 hours to obtain a solid modified conjugated diene rubber II.

得られた変性共役ジエン系ゴムIIは、GPC測定において、全体としてMnが287,000、Mwが400,000、分子量分布(Mw/Mn)が1.4のものであった。また、この変性共役ジエン系ゴムIIのスチレン含有量は20・8重量%、ブタジエン単量体単位中のビニル結合含有量は62.3重量%であった。   The resulting modified conjugated diene rubber II had an overall Mn of 287,000, Mw of 400,000, and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.4 in GPC measurement. The modified conjugated diene rubber II had a styrene content of 20.8% by weight and a vinyl bond content in the butadiene monomer unit of 62.3% by weight.

(実施例1)
容量250mlのバンバリーミキサーを用いて、製造例1で得た変性共役ジエン系ゴムI 100部を素練りした。次いで、シリカ1(商品名「ニップシールNA」、東ソー・シリカ社製、4%水性分散液のpH=11、窒素吸着比表面積(BET法):160m/g)43部、シランカップリング剤(ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド、商品名「Si69」、デグッサ社製)4.6部、及びプロセスオイル(商品名「フッコール エラミック30」、新日本石油社製)15部を添加して、110℃を開始温度として1.5分間混練した。この混練物に、シリカ1(商品名「ニップシールNA」、東ソー・シリカ社製、4%水性分散液のpH=11、窒素吸着比表面積(BET法):160m/g)22部、酸化亜鉛(亜鉛華1号)2.5部、ステアリン酸(商品名「ビーズステアリン酸つばき」、日油社製)2部、及び老化防止剤(N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン、商品名「ノクラック6C」、大内新興化学工業社製)2部を添加し、2.5分間混練して、バンバリーミキサーからゴム組成物を排出させた。混練終了時のゴム組成物の温度は145℃であった。このゴム組成物を、室温まで冷却した後、再度バンバリーミキサー中で、3分間混練し、その後、バンバリーミキサーからゴム組成物を排出させた。次いで、50℃のオープンロールを用いて、得られたゴム組成物と、硫黄1.6部および架橋促進剤(N−シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(商品名「ノクセラーCZ−G」、大内新興化学工業社製)1.4部と、ジフェニルグアニジン(商品名「ノクセラーD」、大内新興化学工業社製)1.4部との混合物)とを混練した後、シート状のゴム組成物を取り出した。
Example 1
100 parts of the modified conjugated diene rubber I obtained in Production Example 1 was masticated using a Banbury mixer with a capacity of 250 ml. Next, 43 parts of silica 1 (trade name “Nip Seal NA”, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd., pH = 11 of 4% aqueous dispersion, nitrogen adsorption specific surface area (BET method): 160 m 2 / g), silane coupling agent ( 4.6 parts of bis (3- (triethoxysilyl) propyl) tetrasulfide, trade name “Si69” (manufactured by Degussa), and 15 parts of process oil (trade name “Fukor Eramic 30”, manufactured by Nippon Oil Corporation) The mixture was added and kneaded for 1.5 minutes starting at 110 ° C. To this kneaded product, 22 parts of silica 1 (trade name “Nip Seal NA”, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd., pH = 11 of 4% aqueous dispersion, nitrogen adsorption specific surface area (BET method): 160 m 2 / g), zinc oxide (Zinc flower No. 1) 2.5 parts, stearic acid (trade name “Tubeki bead stearate”, manufactured by NOF Corporation), and anti-aging agent (N-phenyl-N ′-(1,3-dimethylbutyl) ) -P-phenylenediamine, trade name “NOCRACK 6C”, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) was added and kneaded for 2.5 minutes, and the rubber composition was discharged from the Banbury mixer. The temperature of the rubber composition at the end of kneading was 145 ° C. The rubber composition was cooled to room temperature and then kneaded again in a Banbury mixer for 3 minutes, and then the rubber composition was discharged from the Banbury mixer. Subsequently, using an open roll at 50 ° C., the obtained rubber composition, 1.6 parts of sulfur and a crosslinking accelerator (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (trade name “Noxeller CZ-G”) In addition, 1.4 parts of Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) and 1.4 parts of diphenylguanidine (trade name “Noxeller D”, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) 1.4 kneaded, The rubber composition was taken out.

得られたゴム組成物について、ムーニー粘度の測定を行った。また、上記ゴム組成物を、160℃で20分間プレス架橋して各試験片を作製し、この各試験片について、ウェットグリップ性、低発熱性、および耐摩耗性の評価を行った。表1にその結果を示す。   About the obtained rubber composition, the Mooney viscosity was measured. The rubber composition was press-crosslinked at 160 ° C. for 20 minutes to prepare each test piece, and each of the test pieces was evaluated for wet grip property, low heat generation property, and wear resistance. Table 1 shows the results.

(実施例2)
シリカ1の代わりに、シリカ2(商品名「ニップシールER」、東ソー・シリカ社製、4%水性分散液のpH=8.2、窒素吸着比表面積(BET法):119m/g)を用いたこと、シランカップリング剤の配合量を4.6部から3.3部に変更したこと以外は実施例1と同様にして、ゴム組成物を得て、各試験片を作製し、各測定および各評価を行った。表1にその結果を示す。
(Example 2)
Instead of silica 1, silica 2 (trade name “Nip Seal ER”, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd., pH of 4% aqueous dispersion = 8.2, nitrogen adsorption specific surface area (BET method): 119 m 2 / g) is used. The rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compounding amount of the silane coupling agent was changed from 4.6 parts to 3.3 parts. And each evaluation was performed. Table 1 shows the results.

(比較例1)
シリカ1の代わりに、シリカ3(商品名「ニップシールAQ」、東ソー・シリカ社製、4%水性分散液のpH=6.1、窒素吸着比表面積(BET法):200m/g)を用いたこと、シランカップリング剤の配合量を4.6部から5.7部に変更したこと以外は実施例1と同様にして、ゴム組成物を得て、各試験片を作製し、各測定および各評価を行った。表1にその結果を示す。
(Comparative Example 1)
Instead of silica 1, silica 3 (trade name “Nip Seal AQ”, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd., pH of 4% aqueous dispersion = 6.1, nitrogen adsorption specific surface area (BET method): 200 m 2 / g) is used. The rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the silane coupling agent was changed from 4.6 parts to 5.7 parts. And each evaluation was performed. Table 1 shows the results.

(比較例2)
変性共役ジエン系ゴムIの代わりに、変性共役ジエン系ゴムIIを用いたこと以外は比較例1と同様にして、ゴム組成物を得て、各試験片を作製し、各測定および各評価を行った。表1にその結果を示す。
(Comparative Example 2)
A rubber composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the modified conjugated diene rubber II was used instead of the modified conjugated diene rubber II, and each test piece was prepared. went. Table 1 shows the results.

(比較例3)
変性共役ジエン系ゴムIの代わりに、未変性共役ジエン系ゴムIII(商品名「Nipol 1502」、日本ゼオン社製、スチレン含有量:23.8重量%)を用いたこと以外は比較例1と同様にして、ゴム組成物を得て、各試験片を作製し、各測定および各評価を行った。表1にその結果を示す。
(Comparative Example 3)
Comparative Example 1 except that unmodified conjugated diene rubber III (trade name “Nipol 1502”, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., styrene content: 23.8% by weight) was used in place of the modified conjugated diene rubber I. Similarly, a rubber composition was obtained, each test piece was produced, and each measurement and each evaluation were performed. Table 1 shows the results.

(比較例4)
シリカ3の代わりに、シリカ4(商品名「Zeosil 1165MP」、ローディア社製、5%水性分散液のpH=6.2、窒素吸着比表面積(BET法):163m/g)を用いたこと以外は比較例1と同様にして、ゴム組成物を得て、各試験片を作製し、各測定および各評価を行った。表1にその結果を示す。
(Comparative Example 4)
Instead of silica 3, silica 4 (trade name “Zeosil 1165MP”, manufactured by Rhodia, pH of 5% aqueous dispersion = 6.2, nitrogen adsorption specific surface area (BET method): 163 m 2 / g) was used. Except for the above, a rubber composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, each test piece was prepared, and each measurement and each evaluation were performed. Table 1 shows the results.

(比較例5)
変性共役ジエン系ゴムIの代わりに、変性共役ジエン系ゴムIIを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ゴム組成物を得て、各試験片を作製し、各測定および各評価を行った。表1にその結果を示す。
(Comparative Example 5)
A rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the modified conjugated diene rubber II was used instead of the modified conjugated diene rubber II, and each test piece was prepared. went. Table 1 shows the results.

(比較例6)
変性共役ジエン系ゴムIの代わりに、未変性共役ジエン系ゴムIIIを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ゴム組成物を得て、各試験片を作製し、各測定および各評価を行った。表1にその結果を示す。
(Comparative Example 6)
A rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the unmodified conjugated diene rubber III was used in place of the modified conjugated diene rubber I, and each test piece was prepared. Went. Table 1 shows the results.

(比較例7)
変性共役ジエン系ゴムIの代わりに、未変性共役ジエン系ゴムIIIを用いたこと以外は実施例2と同様にして、ゴム組成物を得て、各試験片を作製し、各測定および各評価を行った。表1にその結果を示す。
(Comparative Example 7)
A rubber composition was obtained in the same manner as in Example 2 except that the unmodified conjugated diene rubber III was used in place of the modified conjugated diene rubber I, and each test piece was prepared. Went. Table 1 shows the results.

Figure 0006155667
Figure 0006155667

表1の結果から、本発明のゴム組成物(実施例1、2)は、pHが8未満のシリカを配合してなるゴム組成物(比較例1、4)に比して、そのゴム架橋物の低発熱性、およびウェットグリップ性が著しく優れており、耐摩耗性も優れていた。また、その他のゴム組成物(比較例2、3、5、6、7)に比しても、そのゴム架橋物の低発熱性、およびウェットグリップ性が著しく優れていた。
これに対し、本発明で規定する変性共役ジエン系ゴムを含有せず、本発明で規定していない変性共役ジエン系ゴムを含有するゴム組成物(比較例5)は、pHが8未満のシリカを配合してなるゴム組成物(比較例2)に比して、そのゴム架橋物の低発熱性および対摩耗性の改善効果が小さかった。また、本発明で規定する変性共役ジエン系ゴムを含有せず、未変性共役ジエン系ゴムを含有するゴム組成物(比較例6、7)は、pHが8未満のシリカを配合してなるゴム組成物(比較例3)に比して、そのゴム架橋物の低発熱性の改善効果が小さく、耐摩耗性は劣っていた。
From the results shown in Table 1, the rubber compositions of the present invention (Examples 1 and 2) were compared with rubber compositions (Comparative Examples 1 and 4) in which silica having a pH of less than 8 was blended. The low exothermic property and wet grip property of the product were remarkably excellent, and the wear resistance was also excellent. Further, even when compared with other rubber compositions (Comparative Examples 2, 3, 5, 6, and 7), the low heat build-up property and wet grip property of the rubber cross-linked product were remarkably excellent.
On the other hand, the rubber composition containing no modified conjugated diene rubber specified in the present invention and containing a modified conjugated diene rubber not specified in the present invention (Comparative Example 5) has a pH of less than 8. Compared with the rubber composition (Comparative Example 2) formed by blending, the effect of improving the low heat build-up and wear resistance of the rubber cross-linked product was small. In addition, the rubber composition (Comparative Examples 6 and 7) which does not contain the modified conjugated diene rubber specified in the present invention and contains an unmodified conjugated diene rubber is a rubber formed by blending silica having a pH of less than 8. Compared to the composition (Comparative Example 3), the effect of improving the low heat build-up of the crosslinked rubber was small and the wear resistance was inferior.

Claims (4)

活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖と、前記活性末端と反応可能な官能基を有しているケイ素化合物とを反応させることにより得られる変性共役ジエン系ゴムを含むゴム成分100重量部に対し、pHが8〜12であり且つ窒素吸着比表面積(BET法)が119〜300m/gであるシリカ10〜200重量部を含有し、
前記ケイ素化合物が、ポリオルガノシロキサンまたはヒドロカルビルオキシシラン化合物であるゴム組成物。
100 parts by weight of a rubber component containing a modified conjugated diene rubber obtained by reacting a conjugated diene polymer chain having an active end with a silicon compound having a functional group capable of reacting with the active end 10 to 200 parts by weight of silica having a pH of 8 to 12 and a nitrogen adsorption specific surface area (BET method) of 119 to 300 m 2 / g ,
A rubber composition in which the silicon compound is a polyorganosiloxane or a hydrocarbyloxysilane compound .
橋剤を更に含有してなる請求項に記載のゴム組成物。 A rubber composition according to the cross-linking agent further comprising Claim 1. 請求項に記載のゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物。 A crosslinked rubber product obtained by crosslinking the rubber composition according to claim 2 . 請求項に記載のゴム架橋物を用いてなるタイヤ。 A tire using the rubber cross-linked product according to claim 3 .
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