JP6645839B2 - Method for producing rubber composition, rubber composition and tire - Google Patents

Method for producing rubber composition, rubber composition and tire Download PDF

Info

Publication number
JP6645839B2
JP6645839B2 JP2016008207A JP2016008207A JP6645839B2 JP 6645839 B2 JP6645839 B2 JP 6645839B2 JP 2016008207 A JP2016008207 A JP 2016008207A JP 2016008207 A JP2016008207 A JP 2016008207A JP 6645839 B2 JP6645839 B2 JP 6645839B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diene
rubber composition
polymer
mass
producing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016008207A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017128650A (en
Inventor
英幸 額賀
英幸 額賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP2016008207A priority Critical patent/JP6645839B2/en
Publication of JP2017128650A publication Critical patent/JP2017128650A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6645839B2 publication Critical patent/JP6645839B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、ゴム組成物の製造方法、ゴム組成物及びタイヤに関する。   The present invention relates to a method for producing a rubber composition, a rubber composition, and a tire.

従来、通常の路面上に加え、氷上でも安全に走行するためのタイヤとして、トレッドゴムを柔らかくしたスタッドレスタイヤが使用されており、トレッドゴムを柔らかくすることで、タイヤの氷上性能が向上することが知られている。しかしながら、一般に柔らかいトレッドゴムを具えるタイヤは、通常の路面における耐摩耗性が悪いという問題があり、タイヤの氷上性能と耐摩耗性は二律背反の関係にある。
また、タイヤの氷上性能を向上させる手法として、例えば、トレッドに用いるゴム組成物に有機繊維やグラスファイバー等を配合し、これらが氷路面を引っ掻くことで、タイヤの氷上性能を向上させる手法が知られている。しかしながら、有機繊維やグラスファイバー等は、ゴムとの相互作用が無いため破壊核として作用し、トレッドゴムの耐破壊性(耐摩耗性)を低下させる要因となる。
Conventionally, studless tires with soft tread rubber have been used as tires for running safely on ice in addition to normal road surfaces, and by improving the tread rubber, tire performance on ice can be improved. Are known. However, a tire having a soft tread rubber generally has a problem of poor abrasion resistance on a normal road surface, and the performance on ice and the abrasion resistance have a trade-off relationship.
Further, as a technique for improving the performance on ice of a tire, for example, a technique for improving the performance on ice of a tire by blending organic fibers, glass fibers, and the like with a rubber composition used for a tread and scratching the icy road surface is known. Have been. However, organic fibers, glass fibers, and the like have no interaction with rubber and thus act as breaking nuclei, which is a factor that reduces the breaking resistance (wear resistance) of tread rubber.

かかる問題を解決するタイヤとして、特開2008−303334号公報(特許文献1)には、天然ゴムおよびブタジエンゴムからなるゴム成分100重量部に対して、チタン酸カリウム繊維を0.5〜20重量部、ならびにヨウ素吸着量が100〜300mg/gであるカーボンブラックを5〜200重量部配合したゴム組成物が提案されており、該ゴム組成物を、キャップトレッド及びベーストレッドからなる2層構造のトレッドのキャップトレッドに使用することで、耐摩耗性の低下を抑制しつつ、氷上性能(氷雪上性能)が向上することが報告されている。   As a tire for solving such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-303334 (Patent Document 1) discloses that a potassium titanate fiber is 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of a rubber component composed of natural rubber and butadiene rubber. And a rubber composition containing 5-200 parts by weight of carbon black having an iodine adsorption amount of 100-300 mg / g, and a rubber composition having a two-layer structure comprising a cap tread and a base tread. It has been reported that by using a tread cap tread, performance on ice (performance on ice and snow) is improved while suppressing a decrease in wear resistance.

特開2008−303334号公報JP 2008-303334 A

しかしながら、特開2008−303334号公報(特許文献1)の表1に開示のように、チタン酸カリウム繊維を特定量配合したゴム組成物をキャップトレッドに使用することで、タイヤの氷上性能(氷上摩擦係数)は向上するものの、耐摩耗性は若干低下してしまい、氷上性能と耐摩耗性との両方を向上させることまではできない。   However, as disclosed in Table 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-303334 (Patent Document 1), by using a rubber composition containing a specific amount of potassium titanate fiber in a cap tread, the performance on ice of a tire (on ice) Although the coefficient of friction is improved, the wear resistance is slightly reduced, and it is not possible to improve both the performance on ice and the wear resistance.

そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決し、タイヤの氷上性能と耐摩耗性との両方を向上させることが可能なゴム組成物とその製造方法を提供することを課題とする。
また、本発明は、氷上性能と耐摩耗性との両方に優れるタイヤを提供することを更なる課題とする。
Then, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a rubber composition capable of improving both on-ice performance and abrasion resistance of a tire and a method for producing the same.
Another object of the present invention is to provide a tire having both excellent on-ice performance and wear resistance.

上記課題を解決する本発明の要旨構成は、以下の通りである。   The gist configuration of the present invention for solving the above problems is as follows.

本発明のゴム組成物の製造方法は、
互いに非相溶な複数のポリマー相を形成する少なくとも二種のジエン系重合体と、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカと、カーボンブラックと、を含み、
前記ジエン系重合体の少なくとも二種は、配合量が前記ジエン系重合体の総量の20質量%以上であり、前記配合量が前記ジエン系重合体の総量の20質量%以上であるジエン系重合体の中でガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)の配合量は、該ジエン系重合体(A)以外の前記ジエン系重合体の中で、配合量が最も多いジエン系重合体の配合量の85質量%以上であり、
前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカの配合量が、前記ジエン系重合体の合計100質量部に対して25質量部以上である、ゴム組成物の製造方法であって、
・ 前記ジエン系重合体の内の、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)に対して非相溶なジエン系重合体(B)と、前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカと、を混合してマスターバッチを調製する工程(a)と、
・ 調製された該マスターバッチに、前記ジエン系重合体の内の前記ジエン系重合体(B)以外の残部と、前記カーボンブラックと、を混合する工程(b)と、
を含むことを特徴とする。
かかる本発明のゴム組成物の製造方法によれば、タイヤの氷上性能と耐摩耗性との両方を向上させることが可能なゴム組成物を製造することができる。
The method for producing the rubber composition of the present invention comprises:
At least two diene-based polymers that form a plurality of polymer phases incompatible with each other, silica surface-treated with a sulfur-containing silane coupling agent, and carbon black,
At least two of the diene polymers have a blending amount of at least 20% by mass of the total amount of the diene polymers, and the blending amount is at least 20% by mass of the total amount of the diene polymers. The blending amount of the diene-based polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) in the coalesce is the diene-based polymer having the largest blending amount among the diene-based polymers other than the diene-based polymer (A). 85% by mass or more of the blending amount of the polymer,
A method for producing a rubber composition, wherein the compounding amount of the silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent is 25 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the total of the diene-based polymer,
A diene polymer (B) which is incompatible with the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) among the diene polymers, and the sulfur-containing silane coupling agent (A) preparing a master batch by mixing silica surface-treated with
(B) mixing, with the prepared masterbatch, the remainder of the diene-based polymer other than the diene-based polymer (B), and the carbon black;
It is characterized by including.
According to the method for producing a rubber composition of the present invention, it is possible to produce a rubber composition capable of improving both on-ice performance and wear resistance of a tire.

なお、本発明において、ポリマー相の非相溶性は、試験用ロールを用いて対象とするゴム組成物をシート状に加工し、15cm×15cm×1cmの試験用モールドにて150℃×30分間のプレス加硫を行い加硫シートを作製し、得られた加硫シートをミクロトームにより超薄切片として、走査型プローブ顕微鏡を用いて観察することによって評価され、相分離構造が確認された場合、ポリマー相は互いに非相溶である。   In the present invention, the incompatibility of the polymer phase is determined by processing the target rubber composition into a sheet shape using a test roll, and using a 15 cm × 15 cm × 1 cm test mold at 150 ° C. for 30 minutes. Press vulcanization is performed to produce a vulcanized sheet, and the resulting vulcanized sheet is evaluated as an ultrathin section by a microtome using a scanning probe microscope and evaluated. The phases are incompatible with each other.

また、本発明において、ジエン系重合体のガラス転移温度(Tg)は、ASTM D3418−82に準拠し、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定した外挿開始温度(extrapolated onset temperature):Tfとする。   Further, in the present invention, the glass transition temperature (Tg) of the diene-based polymer is determined by using a differential scanning calorimeter (DSC) in accordance with ASTM D3418-82, and an extrapolated onset temperature: Tf And

本発明のゴム組成物の製造方法において、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)は、前記ジエン系重合体の中で配合量が最も多いか、該ジエン系重合体(A)以外の前記ジエン系重合体の中で、配合量が最も多いジエン系重合体と配合量が等しいことが好ましい。この場合、ゴム組成物をタイヤに適用することで、タイヤの耐摩耗性を更に向上させることができる。   In the method for producing a rubber composition according to the present invention, the diene-based polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) is the largest in the diene-based polymer in the amount of the diene-based polymer, or is the diene-based polymer. Among the diene polymers other than (A), it is preferable that the blending amount is equal to the diene polymer having the largest blending amount. In this case, the wear resistance of the tire can be further improved by applying the rubber composition to the tire.

本発明のゴム組成物の製造方法の好適例においては、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)が、ブタジエン骨格を有する。この場合、ゴム組成物が柔らかくなり、ゴム組成物をトレッドに使用した場合、トレッドの接地面積が大きくなり、氷上性能がより向上する。
ここで、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)は、ポリブタジエンゴムであることが好ましい。この場合、ゴム組成物が更に柔らかくなることで、接地面積が更に大きくなり、氷上性能が更に向上する。
In a preferred example of the method for producing a rubber composition of the present invention, the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) has a butadiene skeleton. In this case, the rubber composition is softened, and when the rubber composition is used for the tread, the contact area of the tread is increased, and the performance on ice is further improved.
Here, the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) is preferably a polybutadiene rubber. In this case, when the rubber composition is further softened, the ground contact area is further increased, and the performance on ice is further improved.

本発明のゴム組成物の製造方法の他の好適例においては、前記配合量が前記ジエン系重合体の総量の20質量%以上であるジエン系重合体の中でガラス転移温度(Tg)が最も高いジエン系重合体(C)が、イソプレン骨格を有する。この場合、ゴム組成物の補強性が高くなり、耐摩耗性がより向上する。
ここで、前記ガラス転移温度(Tg)が最も高いジエン系重合体(C)は、天然ゴムであることが好ましい。この場合、ゴム組成物の補強性が更に高くなり、耐摩耗性が更に向上する。
In another preferred embodiment of the method for producing a rubber composition according to the present invention, the glass transition temperature (Tg) of the diene-based polymer whose blending amount is 20% by mass or more of the total amount of the diene-based polymer is the most. The high diene polymer (C) has an isoprene skeleton. In this case, the reinforcing property of the rubber composition is increased, and the wear resistance is further improved.
Here, the diene polymer (C) having the highest glass transition temperature (Tg) is preferably a natural rubber. In this case, the reinforcing property of the rubber composition is further increased, and the wear resistance is further improved.

本発明のゴム組成物の製造方法において、前記ゴム組成物は、前記カーボンブラックの配合量が前記ジエン系重合体の合計100質量部に対して25質量部以上であることが好ましい。この場合、ゴム組成物を適用したタイヤの耐摩耗性を更に向上させることができる。   In the method for producing a rubber composition of the present invention, the rubber composition preferably has a compounding amount of the carbon black of 25 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the diene polymer in total. In this case, the wear resistance of the tire to which the rubber composition has been applied can be further improved.

本発明のゴム組成物の製造方法の好適例においては、前記ゴム組成物が、更に加硫促進剤を含み、前記工程(a)において、該加硫促進剤から選択される少なくとも一種の化合物を混合して前記マスターバッチを調製する。この場合、製造されたゴム組成物を用いたタイヤの氷上性能が更に向上する。   In a preferred example of the method for producing a rubber composition of the present invention, the rubber composition further contains a vulcanization accelerator, and in the step (a), at least one compound selected from the vulcanization accelerator is used. Mix to prepare the masterbatch. In this case, the performance on ice of the tire using the manufactured rubber composition is further improved.

本発明のゴム組成物の製造方法の他の好適例においては、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)が、スズ原子及び窒素原子の少なくとも一方を含む化合物により変性されている。この場合、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)とカーボンブラックとの相互作用が大きくなり、ゴム組成物の耐摩耗性が更に向上する。
ここで、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)は、スズ原子及び窒素原子の両方を含むことが好ましい。この場合、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)とカーボンブラックとの相互作用が更に大きくなり、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)から形成されるポリマー相の補強性が高くなって、ゴム組成物の耐摩耗性が更に向上する。
In another preferred embodiment of the method for producing a rubber composition of the present invention, the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) is modified with a compound containing at least one of a tin atom and a nitrogen atom. ing. In this case, the interaction between the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) and carbon black is increased, and the wear resistance of the rubber composition is further improved.
Here, the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) preferably contains both tin atoms and nitrogen atoms. In this case, the interaction between the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) and carbon black is further increased, and the interaction between the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) and The reinforcing property of the formed polymer phase is increased, and the wear resistance of the rubber composition is further improved.

また、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)は、前記スズ原子及び窒素原子の少なくとも一方を含む化合物による変性率が1.1以上2.5以下であることが好ましい。この場合、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)とカーボンブラックとの相互作用が大きく、補強性ひいては耐摩耗性が更に向上する。
ここで、前記ジエン系重合体(A)の変性率とは、ジエン系重合体(A)のゴム分100g当たりの、変性反応に使用するスズ原子(Sn)及び窒素原子(N)の少なくとも一方を含む化合物のミリモル数である。
Further, the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) preferably has a modification ratio of 1.1 to 2.5 by a compound containing at least one of the tin atom and the nitrogen atom. . In this case, the interaction between the diene-based polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) and the carbon black is large, and the reinforcing property and the wear resistance are further improved.
Here, the modification rate of the diene polymer (A) refers to at least one of a tin atom (Sn) and a nitrogen atom (N) used for the modification reaction per 100 g of the rubber component of the diene polymer (A). Is the number of millimoles of the compound containing.

本発明のゴム組成物の製造方法においては、前記ゴム組成物が、更に発泡剤を含むことが好ましい。発泡剤を含むゴム組成物をトレッドゴムに使用してタイヤを製造すると、生タイヤを加硫する際に、発泡剤由来の気泡がトレッドゴム中に形成され、トレッドの気泡による引っ掻き効果及び排水効果で、タイヤの氷上性能を更に向上させることができる。   In the method for producing a rubber composition of the present invention, the rubber composition preferably further contains a foaming agent. When a tire is manufactured by using a rubber composition containing a foaming agent for a tread rubber, when the raw tire is vulcanized, bubbles derived from the foaming agent are formed in the tread rubber, and a scratching effect and a drainage effect of the tread bubbles are generated. Thus, the on-ice performance of the tire can be further improved.

また、本発明のゴム組成物の製造方法においては、前記ゴム組成物が、更にC系樹脂を含むことが好ましい。この場合、タイヤの氷上性能を更に向上させることができる。 In the method of manufacturing the rubber composition of the present invention, the rubber composition preferably further comprises a C 5 resin. In this case, the on-ice performance of the tire can be further improved.

また、本発明のゴム組成物の製造方法においては、前記ゴム組成物が、更に親水性短繊維を含むことが好ましい。この場合、タイヤの氷上性能を大幅に向上させることができる。   In the method for producing a rubber composition of the present invention, it is preferable that the rubber composition further contains a hydrophilic short fiber. In this case, the on-ice performance of the tire can be significantly improved.

また、本発明のゴム組成物は、上記のゴム組成物の製造方法で製造されたことを特徴とする。本発明のゴム組成物によれば、タイヤに適用することで、タイヤの氷上性能と耐摩耗性との両方を向上させることができる。   Further, a rubber composition of the present invention is characterized by being produced by the above-mentioned method for producing a rubber composition. According to the rubber composition of the present invention, when applied to a tire, both the on-ice performance and the wear resistance of the tire can be improved.

更に、本発明のタイヤは、上記のゴム組成物を用いたことを特徴とする。本発明のタイヤは、上記のゴム組成物が用いられているので、氷上性能と耐摩耗性との両方に優れる。   Furthermore, a tire of the present invention is characterized by using the above rubber composition. Since the tire of the present invention uses the above rubber composition, it is excellent in both on-ice performance and abrasion resistance.

本発明によれば、タイヤの氷上性能と耐摩耗性との両方を向上させることが可能なゴム組成物とその製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、氷上性能と耐摩耗性との両方に優れ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 improve both the on-ice performance and abrasion resistance of a tire, and its manufacturing method can be provided.
Further, according to the present invention, it is possible to provide a tire excellent in both on-ice performance and wear resistance.

<ゴム組成物の製造方法、及びゴム組成物>
以下に、本発明のゴム組成物の製造方法、及びゴム組成物を、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。
本発明のゴム組成物の製造方法は、互いに非相溶な複数のポリマー相を形成する少なくとも二種のジエン系重合体と、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカと、カーボンブラックと、を含み、前記ジエン系重合体の少なくとも二種は、配合量が前記ジエン系重合体の総量の20質量%以上であり、前記配合量が前記ジエン系重合体の総量の20質量%以上であるジエン系重合体の中でガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)の配合量は、該ジエン系重合体(A)以外の前記ジエン系重合体の中で、配合量が最も多いジエン系重合体の配合量の85質量%以上であり、前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカの配合量が、前記ジエン系重合体の合計100質量部に対して25質量部以上である、ゴム組成物の製造方法であって、
前記ジエン系重合体の内の、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)に対して非相溶なジエン系重合体(B)と、前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカと、を混合してマスターバッチを調製する工程(a)と、
調製された該マスターバッチに、前記ジエン系重合体の内の前記ジエン系重合体(B)以外の残部と、前記カーボンブラックと、を混合する工程(b)と、
を含むことを特徴とする。
また、本発明のゴム組成物は、上記の、本発明のゴム組成物の製造方法で製造されたことを特徴とする。
<Method for producing rubber composition and rubber composition>
Hereinafter, the method for producing a rubber composition and the rubber composition of the present invention will be described in detail based on embodiments.
The method for producing a rubber composition of the present invention includes at least two kinds of diene polymers forming a plurality of mutually incompatible polymer phases, silica surface-treated with a sulfur-containing silane coupling agent, and carbon black. At least two of the diene-based polymers have a compounding amount of 20% by mass or more of the total amount of the diene-based polymers, and the compounding amount is 20% by mass or more of the total amount of the diene-based polymers. The blending amount of the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) among certain diene polymers is determined by the blending amount among the diene polymers other than the diene polymer (A). Is 85% by mass or more of the compounding amount of the diene polymer which is the largest, and the compounding amount of the silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent is 25% based on 100 parts by mass of the total of the diene polymer. Over parts by mass That a method for producing a rubber composition,
A diene polymer (B) incompatible with the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) of the diene polymer, and the sulfur-containing silane coupling agent. (A) preparing a masterbatch by mixing the surface-treated silica with
(B) mixing the carbon black with the remainder of the diene-based polymer other than the diene-based polymer (B) in the prepared masterbatch;
It is characterized by including.
Further, the rubber composition of the present invention is characterized by being produced by the above-mentioned method for producing a rubber composition of the present invention.

本発明の方法で製造されるゴム組成物は、少なくとも二種のジエン系重合体を含み、該二種以上のジエン系重合体からなるポリマーブレンドは、互いに非相溶な複数のポリマー相を形成する。そして、本発明のゴム組成物の製造方法では、工程(a)において、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)に対して非相溶なジエン系重合体(B)と、前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカと、を混合してマスターバッチを調製する。このように、本発明のゴム組成物の製造方法においては、前記ジエン系重合体(B)と、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカとを混合してマスターバッチを調製することで、前記ジエン系重合体(B)に、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカを化学結合させつつ、分散させることができる。ここで、硫黄含有シランカップリング剤は、表面処理においてシリカの表面と反応すると共に、前記ジエン系重合体(B)とも反応するため、該硫黄含有シランカップリング剤を介して、前記ジエン系重合体(B)とシリカとが化学結合し、該ジエン系重合体(B)を含むポリマー相には、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカが分散することとなる。このように、前記ジエン系重合体(B)を含むポリマー相は、ガラス転移温度(Tg)が高く、補強性が高いジエン系重合体(B)から形成されているため、耐摩耗性が高いことに加えて、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカを含むため、ミクロな凹凸を有しつつ柔らかい。そのため、本発明の方法で製造されたゴム組成物をタイヤのトレッドに使用した場合、トレッドの接地面積が大きくなり、タイヤの氷上性能が向上する。   The rubber composition produced by the method of the present invention contains at least two types of diene-based polymers, and a polymer blend comprising the two or more types of diene-based polymers forms a plurality of polymer phases that are incompatible with each other. I do. In the method for producing a rubber composition according to the present invention, in the step (a), the diene polymer (B) incompatible with the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg). And silica that has been surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent are mixed to prepare a master batch. As described above, in the method for producing a rubber composition of the present invention, the master batch is prepared by mixing the diene polymer (B) and the silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent. The silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent can be dispersed in the diene polymer (B) while being chemically bonded to the diene polymer (B). Here, the sulfur-containing silane coupling agent reacts with the surface of silica in the surface treatment and also reacts with the diene-based polymer (B). The coalesced (B) and the silica are chemically bonded, and the silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent is dispersed in the polymer phase containing the diene-based polymer (B). As described above, the polymer phase containing the diene-based polymer (B) has a high glass transition temperature (Tg) and is formed from the diene-based polymer (B) having a high reinforcing property, and thus has high wear resistance. In addition, since it contains silica surface-treated with a sulfur-containing silane coupling agent, it is soft while having microscopic irregularities. Therefore, when the rubber composition produced by the method of the present invention is used for a tread of a tire, the contact area of the tread is increased, and the performance of the tire on ice is improved.

また、本発明のゴム組成物の製造方法では、工程(b)において、前記マスターバッチに、前記ジエン系重合体の内の前記ジエン系重合体(B)以外の残部と、前記カーボンブラックと、を混合するが、マスターバッチ中の前記ジエン系重合体(B)には硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカが化学結合しているため、工程(b)において、カーボンブラックは、前記ジエン系重合体(B)には分散し難く、主として、ジエン系重合体の残部[即ち、ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)と、存在する場合は、該ジエン系重合体(A)に相溶な他のジエン系重合体]に分散することとなる。そして、ジエン系重合体の内の前記ジエン系重合体(B)以外の残部は、ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)を含むため、柔らかく、氷上性能が高いことに加えて、前記ジエン系重合体(B)以外の残部からなるポリマー相には、カーボンブラックが主として分散することとなる。このように、前記ジエン系重合体(B)以外の残部からなるポリマー相が補強性の高いカーボンブラックを含むことで、製造されたゴム組成物をタイヤに使用した場合、タイヤの耐摩耗性が向上する。   Further, in the method for producing a rubber composition according to the present invention, in the step (b), the masterbatch may include, in the diene-based polymer, a residue other than the diene-based polymer (B), and the carbon black; However, since silica that has been surface-treated with a sulfur-containing silane coupling agent is chemically bonded to the diene polymer (B) in the master batch, in the step (b), the carbon black is It is difficult to disperse in the diene polymer (B), and the remainder of the diene polymer [that is, the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg); Other diene-based polymer compatible with the polymer (A)]. The remainder of the diene-based polymer other than the diene-based polymer (B) contains the diene-based polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg), so that it is soft and has high performance on ice. In addition, carbon black is mainly dispersed in the polymer phase consisting of the remainder other than the diene polymer (B). As described above, when the produced rubber composition is used in a tire, the wear resistance of the tire is reduced by the fact that the polymer phase composed of the remainder other than the diene polymer (B) contains carbon black having high reinforcing properties. improves.

以上の理由から、本発明のゴム組成物の製造方法によれば、タイヤに適用することで、タイヤの氷上性能と耐摩耗性との両方を向上させることが可能なゴム組成物を製造することができる。
また、かかる方法で製造された、本発明のゴム組成物は、タイヤに適用することで、タイヤの氷上性能と耐摩耗性との両方を向上させることができる。
For the above reasons, according to the method for producing a rubber composition of the present invention, by applying to a tire, it is possible to produce a rubber composition capable of improving both on-ice performance and wear resistance of the tire. Can be.
Further, by applying the rubber composition of the present invention produced by such a method to a tire, both the on-ice performance and the wear resistance of the tire can be improved.

上述のように、本発明のゴム組成物の製造方法においては、工程(a)において、前記ジエン系重合体の内の、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)に対して非相溶なジエン系重合体(B)と、前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカと、を混合してマスターバッチを調製し、工程(b)において、調製された前記マスターバッチに、前記ジエン系重合体の内の前記ジエン系重合体(B)以外の残部と、前記カーボンブラックと、を混合するが、工程(a)及び工程(b)においては、所望により、後述するC系樹脂、親水性短繊維、軟化剤(プロセスオイル等)、ステアリン酸、亜鉛華(酸化亜鉛)、老化防止剤、ワックス等の他の配合剤を配合してもよい。 As described above, in the process for producing a rubber composition of the present invention, in the step (a), the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) among the diene polymers is used. A masterbatch is prepared by mixing a diene-based polymer (B) incompatible with the silica and the silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent, and the master batch is prepared in the step (b). In the masterbatch, the remainder of the diene-based polymer other than the diene-based polymer (B) and the carbon black are mixed. In step (a) and step (b), if desired, described below C 5 resins, hydrophilic short fibers, plasticizers (process oil), stearic acid, zinc white (zinc oxide), anti-aging agents, may be blended other compounding agents such as wax.

前記工程(a)及び工程(b)において、各原料を固体状態で混合する場合は、バンバリーミキサー、ロール、インテンシブミキサー等の混合装置を用いることができる。なお、工程(a)の後、得られたマスターバッチを混合装置から一旦取り出してから、工程(b)を行ってもよいし、マスターバッチを一旦取り出さずに、工程(b)を行ってもよいが、工程(a)の後、得られたマスターバッチを混合装置から一旦取り出すことが好ましい。
また、得られたマスターバッチを混合装置から一旦取り出す場合、工程(b)は、工程(a)と同一の混合装置を用いて行ってもよいし、工程(a)と異なる別の混合装置を用いて行ってもよい。
In the case where the raw materials are mixed in a solid state in the steps (a) and (b), a mixing device such as a Banbury mixer, a roll, and an intensive mixer can be used. After the step (a), the obtained master batch may be once taken out of the mixing apparatus and then the step (b) may be carried out, or the step (b) may be carried out without taking out the master batch once. Preferably, after the step (a), the obtained master batch is temporarily removed from the mixing device.
When the obtained master batch is once taken out of the mixing device, the step (b) may be performed using the same mixing device as the step (a), or another mixing device different from the step (a) may be used. May be used.

前記工程(a)において、混合物(マスターバッチ)の最高温度は、120〜190℃の範囲が好ましく、130〜175℃の範囲がより好ましく、140〜170℃の範囲がより一層好ましい。工程(a)の混合物の最高温度が120〜190℃であれば、前記ジエン系重合体(B)へのシリカの分散が良好に進む。
また、前記工程(a)の混合物の落下温度(即ち、混合物を混合装置から排出する際の温度)は、145℃以上であることが好ましい。工程(a)の落下温度が145℃以上であれば、前記ジエン系重合体(B)への硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカの分散が良好に進んで、製造されたゴム組成物を用いたタイヤの氷上性能が更に向上する。
In the step (a), the maximum temperature of the mixture (master batch) is preferably in the range of 120 to 190 ° C, more preferably in the range of 130 to 175 ° C, and still more preferably in the range of 140 to 170 ° C. When the maximum temperature of the mixture in the step (a) is 120 to 190 ° C., the dispersion of the silica in the diene polymer (B) proceeds favorably.
Further, the falling temperature of the mixture in step (a) (that is, the temperature at which the mixture is discharged from the mixing device) is preferably 145 ° C. or higher. If the falling temperature in the step (a) is 145 ° C. or higher, the dispersion of the silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent in the diene polymer (B) proceeds well, and the rubber composition produced The on-ice performance of the tire using the object is further improved.

また、前記工程(a)において、混合物の混合時間(混練時間)は、10〜180秒の範囲が好ましく、10〜150秒の範囲が更に好ましく、30〜150の範囲がより一層好ましく、30〜120秒の範囲が特に好ましい。混合時間が10秒以上であれば、前記ジエン系重合体(B)への硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカの分散を十分に進行させることができ、また、混合時間が180秒を超えても、更なる効果を享受しにくい。   In the step (a), the mixing time (kneading time) of the mixture is preferably in the range of 10 to 180 seconds, more preferably in the range of 10 to 150 seconds, still more preferably in the range of 30 to 150, and more preferably in the range of 30 to 150. A range of 120 seconds is particularly preferred. When the mixing time is at least 10 seconds, the dispersion of the silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent in the diene polymer (B) can be sufficiently advanced, and the mixing time is 180 seconds. , It is difficult to enjoy further effects.

また、前記工程(b)において、混合物(ゴム組成物、又は、工程(b)の後に更に別の混合工程を含む場合は、ゴム組成物の予備混合物)の最高温度は、120〜190℃の範囲が好ましく、130〜175℃の範囲がより好ましく、140〜170℃の範囲がより一層好ましい。工程(b)の混合物の最高温度が120〜190℃であれば、ジエン系重合体の内の前記ジエン系重合体(B)以外の他のジエン系重合体へのカーボンブラックの分散が良好に進む。
また、前記工程(b)の混合物の落下温度は、145℃以上であることが好ましい。工程(b)の落下温度が145℃以上であれば、ジエン系重合体の内の前記ジエン系重合体(B)以外の他のジエン系重合体へのカーボンブラックの分散が良好に進む。
In the step (b), the maximum temperature of the mixture (the rubber composition or, in the case where a further mixing step is included after the step (b), a premix of the rubber composition) is 120 to 190 ° C. The range is preferable, the range of 130 to 175 ° C is more preferable, and the range of 140 to 170 ° C is even more preferable. When the maximum temperature of the mixture in the step (b) is 120 to 190 ° C., the dispersion of carbon black in the diene-based polymer other than the diene-based polymer (B) is good. move on.
Further, the falling temperature of the mixture in the step (b) is preferably 145 ° C. or higher. If the falling temperature in the step (b) is 145 ° C. or higher, the dispersion of carbon black in other diene polymers other than the diene polymer (B) out of the diene polymers proceeds well.

また、前記工程(b)において、混合物の混合時間(混練時間)は、10〜180秒の範囲が好ましく、10〜150秒の範囲が更に好ましく、30〜150の範囲がより一層好ましく、30〜120秒の範囲が特に好ましい。混合時間が10秒以上であれば、ジエン系重合体の内の前記ジエン系重合体(B)以外の他のジエン系重合体へのカーボンブラックの分散を十分に進行させることができ、また、混合時間が180秒を超えても、更なる効果を享受しにくい。   In the step (b), the mixing time (kneading time) of the mixture is preferably in the range of 10 to 180 seconds, more preferably in the range of 10 to 150 seconds, still more preferably in the range of 30 to 150 seconds, and more preferably in the range of 30 to 150. A range of 120 seconds is particularly preferred. If the mixing time is 10 seconds or more, the dispersion of carbon black in the diene-based polymer other than the diene-based polymer (B) can be sufficiently advanced, and Even if the mixing time exceeds 180 seconds, it is difficult to enjoy a further effect.

なお、前記工程(a)においては、上述のように、固体状態のジエン系重合体(B)と、固体状態の硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカとを、バンバリーミキサー、ロール、インテンシブミキサー等の混合装置を用いて、混合してマスターバッチを調製してもよいが、前記ジエン系重合体(B)のラテックスと、前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカのスラリー溶液とを混合し、更に凝固、乾燥させてマスターバッチ(即ち、ウェットマスターバッチ)を調製してもよい。   In the step (a), as described above, the solid-state diene polymer (B) and the silica surface-treated with the solid-state sulfur-containing silane coupling agent are mixed with a Banbury mixer, a roll, A master batch may be prepared by mixing using a mixing apparatus such as an intensive mixer, but a slurry of the latex of the diene polymer (B) and silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent is used. The solution may be mixed, further coagulated and dried to prepare a masterbatch (that is, a wet masterbatch).

前記スラリー溶液は、例えば、前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカを予め水等の分散媒中に分散させて調製することができる。ここで、スラリー溶液の調製は、公知の方法で行うことができ、例えば、ローター・ステータータイプの高せん断ミキサー、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、コロイドミル等の混合装置を用いることができる。ここで、高せん断ミキサーとは、ローターとステーター部からなる高せん断ミキサーであって、高速で回転するローターと、固定されたステーターが狭いクリアランスで設置され、ローターの回転によって高いせん断速度を生み出す。なお、高せん断とは、せん断速度が2000/s以上、好ましくは4000/s以上であることを意味する。該高せん断ミキサーとしては、例えば、特殊機化工業社製ホモミクサー、独PUC社製コロイドミル、独キャビトロン社製キャビトロン、英シルバーソン社製ハイシアーミキサー等が挙げられる。   The slurry solution can be prepared, for example, by previously dispersing silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent in a dispersion medium such as water. Here, the preparation of the slurry solution can be performed by a known method, and for example, a mixing device such as a rotor-stator type high shear mixer, a high pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a colloid mill or the like can be used. Here, the high-shear mixer is a high-shear mixer including a rotor and a stator portion, in which a high-speed rotating rotor and a fixed stator are installed with a narrow clearance, and a high shear rate is generated by rotation of the rotor. In addition, high shear means that the shear rate is 2000 / s or more, preferably 4000 / s or more. Examples of the high shear mixer include a homomixer manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd., a colloid mill manufactured by PUC, Germany, a Cavitron manufactured by Cavitron, and a high shear mixer manufactured by Silverson, Inc.

上記スラリー溶液において、前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカの濃度は1〜15質量%の範囲が好ましく、2〜10質量%の範囲が更に好ましい。表面処理されたシリカの濃度が1質量%未満では、必要とするスラリーの容量が多くなりすぎ、また、15質量%を超えると、スラリー溶液の粘度が高くなりすぎて、作業上問題が生じる。なお、スラリー溶液としては、水分散溶液が好ましい。   In the slurry solution, the concentration of silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent is preferably in a range of 1 to 15% by mass, and more preferably in a range of 2 to 10% by mass. If the concentration of the surface-treated silica is less than 1% by mass, the required volume of the slurry becomes too large, and if it exceeds 15% by mass, the viscosity of the slurry solution becomes too high, causing a problem in operation. In addition, as the slurry solution, an aqueous dispersion solution is preferable.

一方、前記ジエン系重合体(B)のラテックスとしては、天然ゴムラテックスが好ましく、該天然ゴムラテックスとしては、フィールドラテックス、アンモニア処理ラテックス、遠心分離濃縮ラテックス、界面活性剤や酵素で処理した脱蛋白ラテックス等が挙げられる。   On the other hand, as the latex of the diene polymer (B), natural rubber latex is preferable. As the natural rubber latex, field latex, ammonia-treated latex, centrifugal concentrated latex, deproteinized protein treated with a surfactant or an enzyme are preferable. Latex and the like.

前記スラリー溶液と前記ラテックスとの混合は、例えば、ホモミキサー中に該スラリー溶液を入れ、撹拌しながら、ラテックスを滴下する方法や、逆にラテックスを撹拌しながら、これに該スラリー溶液を滴下する方法がある。また、一定の流量割合をもったスラリー流とラテックス流とを、激しい水力撹拌の条件下で混合する方法等を用いることもできる。   For mixing the slurry solution and the latex, for example, a method in which the slurry solution is dropped into a homomixer and the latex is dropped while stirring or the slurry solution is dropped while the latex is stirred. There is a way. Further, a method of mixing a slurry flow and a latex flow having a constant flow rate ratio under a condition of intense hydraulic stirring may be used.

上記のようにして調製したウェットマスターバッチの凝固方法としては、通常と同様、蟻酸、硫酸等の酸や、塩化ナトリウム等の塩の凝固剤を用いて行われる。また、本発明においては、凝固剤を添加せず、ラテックスとスラリー溶液とを混合することによって、凝固がなされる場合もある。   The coagulation method of the wet master batch prepared as described above is carried out using a coagulant of an acid such as formic acid or sulfuric acid or a salt such as sodium chloride in the same manner as usual. In the present invention, coagulation may be performed by mixing a latex and a slurry solution without adding a coagulant.

上記ウェットマスターバッチの乾燥においては、真空乾燥機、エアドライヤー、ドラムドライヤー、バンドドライヤー等の通常の乾燥機を用いることができるが、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカの分散性を更に向上させるためには、機械的せん断力をかけながら乾燥を行なうことが好ましい。また、該乾燥は、一般的な混練機を用いて行なうこともできるが、工業的生産性の観点から、連続混練機を用いることが好ましく、更には、同方向回転、あるいは異方向回転の多軸混練押出機を用いることがより好ましい。   In drying the wet master batch, a conventional dryer such as a vacuum dryer, an air dryer, a drum dryer, and a band dryer can be used.However, the dispersibility of the silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent may be reduced. For further improvement, it is preferable to perform drying while applying a mechanical shearing force. Further, the drying can be performed using a general kneader, but from the viewpoint of industrial productivity, it is preferable to use a continuous kneader. It is more preferable to use a shaft kneading extruder.

本発明のゴム組成物の製造方法で製造されるゴム組成物は、互いに非相溶な複数のポリマー相を形成する少なくとも二種のジエン系重合体を含む。なお、本発明において、ポリマー相を形成する前記ジエン系重合体は、室温(25℃)においてゴム弾性を示す。該ジエン系重合体としては、例えば、天然ゴム(NR)及び合成ジエン系ゴムが挙げられ、該合成ジエン系ゴムとして、具体的には、ポリブタジエンゴム(BR)、合成ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、スチレン−イソプレン共重合体ゴム(SIR)等が挙げられる。ここで、互いに非相溶な複数のポリマー相を形成するジエン系重合体の組み合わせとしては、ブタジエン骨格を有するジエン系重合体/イソプレン骨格を有するジエン系重合体が好ましく、その具体例としては、ポリブタジエンゴム(BR)/天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)/合成ポリイソプレンゴム(IR)等が挙げられ、ポリブタジエンゴム(BR)/天然ゴム(NR)が好ましい。   The rubber composition produced by the method for producing a rubber composition of the present invention contains at least two kinds of diene polymers forming a plurality of mutually incompatible polymer phases. In the present invention, the diene-based polymer forming the polymer phase exhibits rubber elasticity at room temperature (25 ° C.). Examples of the diene polymer include natural rubber (NR) and synthetic diene rubber, and specific examples of the synthetic diene rubber include polybutadiene rubber (BR), synthetic polyisoprene rubber (IR), Styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), styrene-isoprene copolymer rubber (SIR) and the like. Here, as the combination of the diene polymers forming a plurality of polymer phases that are incompatible with each other, a diene polymer having a butadiene skeleton / a diene polymer having an isoprene skeleton is preferable, and specific examples thereof include: Examples thereof include polybutadiene rubber (BR) / natural rubber (NR), polybutadiene rubber (BR) / synthetic polyisoprene rubber (IR), and polybutadiene rubber (BR) / natural rubber (NR) is preferable.

本発明においては、配合量が前記ジエン系重合体の総量の20質量%以上であるジエン系重合体の中でガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)は、配合量が、該ジエン系重合体(A)以外の前記ジエン系重合体の中で、配合量が最も多いジエン系重合体の配合量の85質量%以上である。前記配合量が前記ジエン系重合体の総量の20質量%未満のジエン系重合体は、ゴム組成物の性能に及ぼす影響が小さい。そして、本発明のゴム組成物においては、前記ジエン系重合体(A)の配合量が、該ジエン系重合体(A)以外の前記ジエン系重合体の中で、配合量が最も多いジエン系重合体の配合量の85質量%以上であることで、該ジエン系重合体(A)から形成されるポリマー相の影響が十分に発揮され、耐摩耗性が向上する。
前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)は、スズ原子(Sn)及び窒素原子(N)の少なくとも一方を含む化合物により変性されていることが好ましく、また、1.1以上2.5以下の変性率で当該変性がされていることが更に好ましい。なお、該変性率は、上述の通り、ジエン系重合体(A)のゴム分100g当たりの、変性反応に使用するスズ原子及び窒素原子の少なくとも一方を含む化合物のミリモル数である。
前記ジエン系重合体(A)がスズ原子及び窒素原子の少なくとも一方を含む化合物により変性されていることで、該ジエン系重合体(A)とカーボンブラックとの相互作用が向上し、該ジエン系重合体(A)を含むポリマー相中でのカーボンブラックの分散性が向上して、ゴム組成物の耐摩耗性が向上する。
また、前記ジエン系重合体(A)が1.1以上の変性率で前記スズ原子及び窒素原子の少なくとも一方を含む化合物により変性されていることで、該ジエン系重合体(A)とカーボンブラックとの相互作用がより向上し、該ジエン系重合体(A)を含むポリマー相中でのカーボンブラックの分散性が更に向上して、ゴム組成物の耐摩耗性がより向上する。
In the present invention, the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) among the diene polymers having a blending amount of 20% by mass or more of the total amount of the diene polymer has a blending amount of Among the diene-based polymers other than the diene-based polymer (A), the blending amount is at least 85% by mass of the blending amount of the diene-based polymer which is the largest. A diene-based polymer having a compounding amount of less than 20% by mass of the total amount of the diene-based polymer has a small effect on the performance of the rubber composition. In the rubber composition of the present invention, the compounding amount of the diene polymer (A) is the largest among the diene polymers other than the diene polymer (A). When the amount is 85% by mass or more of the blending amount of the polymer, the effect of the polymer phase formed from the diene polymer (A) is sufficiently exerted, and the wear resistance is improved.
The diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) is preferably modified with a compound containing at least one of a tin atom (Sn) and a nitrogen atom (N). More preferably, the modification is performed at a modification ratio of 2.5 or more. As described above, the modification ratio is the number of millimoles of a compound containing at least one of a tin atom and a nitrogen atom used in the modification reaction per 100 g of the rubber component of the diene polymer (A).
Since the diene polymer (A) is modified with a compound containing at least one of a tin atom and a nitrogen atom, the interaction between the diene polymer (A) and carbon black is improved, and the diene polymer (A) is improved. The dispersibility of carbon black in the polymer phase containing the polymer (A) is improved, and the wear resistance of the rubber composition is improved.
Further, the diene polymer (A) is modified with a compound containing at least one of the tin atom and the nitrogen atom at a modification ratio of 1.1 or more, so that the diene polymer (A) and carbon black are modified. And the dispersibility of carbon black in the polymer phase containing the diene polymer (A) is further improved, and the abrasion resistance of the rubber composition is further improved.

前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)[以下、「低Tgジエン系重合体(A)」と略記することがある]としては、単量体として共役ジエン化合物、或いは、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物を使用して得た、該共役ジエン化合物の重合体又は共重合体、或いは、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体を使用することができ、また、これら(共)重合体の分子末端及び/又は主鎖を変性したものを使用することもできる。具体的に、分子末端を変性した公知の変性ジエン系重合体としては、国際公開第2003/046020号、特表2004−513987号公報、特開平11−29603号公報、特開2003−113202号公報、及び特公平6−29338号公報に開示の変性ジエン系重合体を例示することができ、主鎖を変性した公知の変性ジエン系重合体としては、特表2003−534426号公報、及び特開2002−201310号公報に開示の変性ジエン系重合体を例示することができる。   As the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) [hereinafter sometimes abbreviated as “low Tg diene polymer (A)”], a conjugated diene compound as a monomer, or Obtained using a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, a polymer or copolymer of the conjugated diene compound, or a copolymer of a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound, Further, those obtained by modifying the molecular terminals and / or main chains of these (co) polymers can also be used. Specific examples of known modified diene polymers having modified molecular terminals include WO 2003/046020, JP-T-2004-513987, JP-A-11-29603, and JP-A-2003-113202. And the modified diene polymer disclosed in JP-B-6-29338. Examples of the known modified diene polymer having a modified main chain include JP-A-2003-534426 and JP-A-2003-534426. The modified diene polymer disclosed in JP-A-2002-201310 can be exemplified.

上記低Tgジエン系重合体(A)の合成に用いる単量体に関し、共役ジエン化合物としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられ、また、芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、4−シクロヘキシルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン等が挙げられる。   Concerning the monomers used for the synthesis of the low Tg diene polymer (A), conjugated diene compounds include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, and 2-phenyl- Examples thereof include 1,3-butadiene and 1,3-hexadiene, and examples of the aromatic vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 3-vinyltoluene, ethylvinylbenzene, divinylbenzene, -Cyclohexylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene and the like.

分子末端が変性された低Tgジエン系重合体(A)は、例えば、上記単量体をスズ原子及び/又は窒素原子を含む重合開始剤を用いてリビング重合させた後、重合活性末端をスズ原子及び/又は窒素原子を含む変性剤で変性させる方法で製造することができる。なお、上記リビング重合は、アニオン重合で行うことが好ましい。   The low-Tg diene-based polymer (A) having a modified molecular terminal is obtained, for example, by subjecting the above monomer to living polymerization using a polymerization initiator containing a tin atom and / or a nitrogen atom, and then changing the polymerization active terminal to tin. It can be produced by a method of modifying with a modifying agent containing atoms and / or nitrogen atoms. The living polymerization is preferably performed by anionic polymerization.

アニオン重合で活性末端を有する(共)重合体を製造する場合、重合開始剤としては、リチウムアミド化合物が好ましい。該リチウムアミド化合物としては、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミド、リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジプロピルアミド、リチウムジブチルアミド、リチウムジヘキシルアミド、リチウムジヘプチルアミド、リチウムジオクチルアミド、リチムジ−2−エチルヘキシルアミド、リチウムジデシルアミド、リチウム−N−メチルピペラジド、リチウムエチルプロピルアミド、リチウムエチルブチルアミド、リチウムメチルブチルアミド、リチウムエチルベンジルアミド、リチウムメチルフェネチルアミド等が挙げられる。   In the case of producing a (co) polymer having an active terminal by anionic polymerization, a lithium amide compound is preferable as the polymerization initiator. Examples of the lithium amide compound include lithium hexamethylene imide, lithium pyrrolidide, lithium piperidide, lithium heptamethylene imide, lithium dodecamethylene imide, lithium dimethyl amide, lithium diethyl amide, lithium dipropyl amide, lithium dibutyl amide, and lithium dihexyl amide. , Lithium diheptylamide, lithium dioctylamide, lithimdi-2-ethylhexylamide, lithium didecylamide, lithium-N-methylpiperazide, lithium ethylpropylamide, lithium ethylbutylamide, lithium methylbutylamide, lithium ethylbenzylamide, lithium methyl Phenethylamide and the like.

また、上記リチウムアミド化合物として、式:Li−AM[式中、AMは、下記式(I):

Figure 0006645839
(式中、Rは、それぞれ独立して炭素数1〜12の、アルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基である)で表される置換アミノ基又は下記式(II):
Figure 0006645839
(式中、Rは、3〜16のメチレン基を有する、アルキレン基、置換アルキレン基、オキシアルキレン基又はN−アルキルアミノ−アルキレン基を示す)で表される環状アミノ基である]で表されるリチウムアミド化合物を用いることで、式(I)で表される置換アミノ基及び式(II)で表される環状アミノ基からなる群から選択される少なくとも一種の窒素含有官能基が導入された低Tgジエン系重合体(A)が得られる。 Further, as the lithium amide compound, a compound represented by the following formula:
Figure 0006645839
(Wherein R 1 is each independently an alkyl group, a cycloalkyl group or an aralkyl group having 1 to 12 carbon atoms) or a substituted amino group represented by the following formula (II):
Figure 0006645839
(Wherein, R 2 is a cyclic amino group represented by an alkylene group, a substituted alkylene group, an oxyalkylene group or an N-alkylamino-alkylene group having 3 to 16 methylene groups). At least one nitrogen-containing functional group selected from the group consisting of a substituted amino group represented by the formula (I) and a cyclic amino group represented by the formula (II) is introduced by using the lithium amide compound represented by the formula (I). Thus, a low Tg diene polymer (A) is obtained.

上記式(I)において、Rは、炭素数1〜12の、アルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、ブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、3−フェニル−1−プロピル基及びイソブチル基等が好適に挙げられる。なお、Rは、それぞれ同じでも異なってもよい。
また、上記式(II)において、Rは、3〜16個のメチレン基を有する、アルキレン基、置換アルキレン基、オキシアルキレン基又はN−アルキルアミノ−アルキレン基である。ここで、置換アルキレン基には、一置換から八置換のアルキレン基が含まれ、置換基としては、炭素数1〜12の、鎖状若しくは分枝状アルキル基、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基が挙げられる。また、Rとして、具体的には、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オキシジエチレン基、N−アルキルアザジエチレン基、ドデカメチレン基及びヘキサデカメチレン基等が好ましい。
In the above formula (I), R 1 is an alkyl group, a cycloalkyl group or an aralkyl group having 1 to 12 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a butyl group, an octyl group, a cyclohexyl group, Preferable examples include a 3-phenyl-1-propyl group and an isobutyl group. R 1 may be the same or different.
In the above formula (II), R 2 is an alkylene group, a substituted alkylene group, an oxyalkylene group or an N-alkylamino-alkylene group having 3 to 16 methylene groups. Here, the substituted alkylene group includes a mono- to octa-substituted alkylene group, and as the substituent, a chain or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group, Aryl and aralkyl groups. Further, as R 2 , specifically, a trimethylene group, a tetramethylene group, a hexamethylene group, an oxydiethylene group, an N-alkylazadiethylene group, a dodecamethylene group, a hexadecamethylene group, and the like are preferable.

上記リチウムアミド化合物は、二級アミンとリチウム化合物から予備調製して重合反応に用いてもよいが、重合系中で生成させてもよい。
ここで、二級アミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジイソブチルアミン等の他、アザシクロヘプタン(即ち、ヘキサメチレンイミン)、2−(2−エチルヘキシル)ピロリジン、3−(2−プロピル)ピロリジン、3,5−ビス(2−エチルヘキシル)ピペリジン、4−フェニルピペリジン、7−デシル−1−アザシクロトリデカン、3,3−ジメチル−1−アザシクロテトラデカン、4−ドデシル−1−アザシクロオクタン、4−(2−フェニルブチル)−1−アザシクロオクタン、3−エチル−5−シクロヘキシル−1−アザシクロヘプタン、4−ヘキシル−1−アザシクロヘプタン、9−イソアミル−1−アザシクロヘプタデカン、2−メチル−1−アザシクロヘプタデセ−9−エン、3−イソブチル−1−アザシクロドデカン、2−メチル−7−tert−ブチル−1−アザシクロドデカン、5−ノニル−1−アザシクロドデカン、8−(4’−メチルフェニル)−5−ペンチル−3−アザビシクロ[5.4.0]ウンデカン、1−ブチル−6−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、8−エチル−3−アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1−プロピル−3−アザビシクロ[3.2.2]ノナン、3−(tert−ブチル)−7−アザビシクロ[4.3.0]ノナン、1,5,5−トリメチル−3−アザビシクロ[4.4.0]デカン等の環状アミンが挙げられる。
また、リチウム化合物としては、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−オクチルリチウム、n−デシルリチウム、フェニルリチウム、2−ナフチルリチウム、2−ブチル−フェニルリチウム、4−フェニル−ブチルリチウム、シクロヘキシルリチウム、シクロペンチルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとブチルリチウムとの反応生成物等のヒドロカルビルリチウムを用いることができる。
The lithium amide compound may be prepared in advance from a secondary amine and a lithium compound and used for the polymerization reaction, or may be formed in a polymerization system.
Here, as the secondary amine, dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, dioctylamine, dicyclohexylamine, diisobutylamine, etc., azacycloheptane (that is, hexamethyleneimine), 2- (2-ethylhexyl) pyrrolidine, -(2-propyl) pyrrolidine, 3,5-bis (2-ethylhexyl) piperidine, 4-phenylpiperidine, 7-decyl-1-azacyclotridecane, 3,3-dimethyl-1-azacyclotetradecane, 4- Dodecyl-1-azacyclooctane, 4- (2-phenylbutyl) -1-azacyclooctane, 3-ethyl-5-cyclohexyl-1-azacycloheptane, 4-hexyl-1-azacycloheptane, 9-isoamyl -1-azacycloheptadecane, 2-methyl-1-aza Cloheptadec-9-ene, 3-isobutyl-1-azacyclododecane, 2-methyl-7-tert-butyl-1-azacyclododecane, 5-nonyl-1-azacyclododecane, 8- (4′-methylphenyl ) -5-pentyl-3-azabicyclo [5.4.0] undecane, 1-butyl-6-azabicyclo [3.2.1] octane, 8-ethyl-3-azabicyclo [3.2.1] octane, 1-propyl-3-azabicyclo [3.2.2] nonane, 3- (tert-butyl) -7-azabicyclo [4.3.0] nonane, 1,5,5-trimethyl-3-azabicyclo [4. 4.0] decane and the like.
Examples of the lithium compound include ethyl lithium, n-propyl lithium, isopropyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-octyl lithium, n-decyl lithium, phenyl lithium, 2-naphthyl lithium, and 2-butyl- Hydrocarbyl lithium such as phenyllithium, 4-phenyl-butyllithium, cyclohexyllithium, cyclopentyllithium, or the reaction product of diisopropenylbenzene with butyllithium can be used.

上記活性末端を有する(共)重合体の活性末端を変性剤で変性するにあたって、変性剤としては、スズ原子及び窒素原子の少なくとも一方を含む変性剤を使用することができる。   In modifying the active terminal of the (co) polymer having an active terminal with a modifier, a modifier containing at least one of a tin atom and a nitrogen atom can be used as the modifier.

上記スズ原子を含む変性剤(即ち、スズ含有化合物)としては、下記式(III):
SnX ・・・ (III)
[式中、Rは、それぞれ独立して炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数7〜20のアラルキル基からなる群から選択され;Xは、それぞれ独立して塩素又は臭素であり;aは0〜3で、bは1〜4で、但し、a+b=4である]で表されるスズ含有カップリング剤が好ましい。式(III)のスズ含有カップリング剤で変性した低Tgジエン系重合体(A)は、少なくとも一種のスズ−炭素結合を有する。
ここで、Rとして、具体的には、メチル基、エチル基、n−ブチル基、ネオフィル基、シクロヘキシル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。また、式(III)のカップリング剤としては、四塩化スズ、RSnCl、R SnCl、R SnCl等が好ましく、四塩化スズが特に好ましい。
The modifying agent containing a tin atom (that is, a tin-containing compound) includes the following formula (III):
R 3 a SnX b (III)
[Wherein, R 3 independently comprises an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms. X is each independently chlorine or bromine; a is 0 to 3, b is 1 to 4, where a + b = 4. preferable. The low Tg diene polymer (A) modified with the tin-containing coupling agent of the formula (III) has at least one tin-carbon bond.
Here, specific examples of R 3 include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a neophyl group, a cyclohexyl group, an n-octyl group, and a 2-ethylhexyl group. As the coupling agent of formula (III), tin tetrachloride, R 3 SnCl 3, R 3 2 SnCl 2, R 3 3 SnCl , and the like are preferable, and tin tetrachloride is particularly preferred.

また、上記窒素原子を含む変性剤(即ち、窒素含有化合物)としては、置換又は非置換のアミノ基、アミド基、イミノ基、イミダゾール基、ニトリル基、ピリジル基等を有する窒素含有化合物が挙げられ、より具体的には、N,N’−ジメチルイミダゾリジノン(即ち、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン)、N−メチルピロリドン、4−ジメチルアミノベンジリデンアニリン、4,4’−ビス(N,N−ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(N,N−ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−(N,N−ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4−(N,N−ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、[4−(N,N−ジメチルアミノ)フェニル]メチルエチルケトン、4,4’−ビス(1−ヘキサメチレンイミノメチル)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(1−ピロリジノメチル)ベンゾフェノン、4−(1−ヘキサメチレンイミノメチル)ベンゾフェノン、4−(1−ピロリジノメチル)ベンゾフェノン、[4−(1−ヘキサメチレンイミノ)フェニル]メチルエチルケトン、3−[N,N−メチル(トリメチルシリル)アミノ]プロピルジメチルエトキシシラン等が挙げられる。
また、前記窒素原子を含む変性剤は、更にクロロスルフェニル基又はクロロスルフォニル基を有していてもよく、窒素原子に加えてクロロスルフェニル基又はクロロスルフォニル基を有する変性剤としては、特開平11−29603号公報に開示の、2,4−ジニトロベンゼンスルフェニルクロライド、4−ニトロベンゼンスルフェニルクロライド、4−ニトロベンゼンスルフォニルクロライド、2−アセタミドベンゼンスルフォニルクロライド、1−アミノナフチル−5−スルフォニルクロライド、キノリンスルフォニルクロライド、ジメチルスルファモイルクロライド、ジメチルスルフォニルクロライド、2,4−ジニトロベンゼンスルフォニルクロライド等を使用することができる。
なお、上記窒素原子を含む変性剤による変性に先立って、活性末端を有する(共)重合体に、特開2003−113202号公報に開示の、極性基を有する1,1−ジフェニルエチレン化合物を反応させておいてもよく、該1,1−ジフェニルエチレン化合物として、具体的には、1−(4−N,N−ジメチルアミノフェニル)−1−フェニルエチレン等を使用することができる。
Further, examples of the modifying agent containing a nitrogen atom (that is, a nitrogen-containing compound) include a nitrogen-containing compound having a substituted or unsubstituted amino group, amide group, imino group, imidazole group, nitrile group, pyridyl group, or the like. More specifically, N, N′-dimethylimidazolidinone (ie, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone), N-methylpyrrolidone, 4-dimethylaminobenzylideneaniline, 4,4′-bis (N, N-dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (N, N-diethylamino) benzophenone, 4- (N, N-dimethylamino) benzophenone, 4- (N, N-diethylamino) benzophenone, [4 -(N, N-dimethylamino) phenyl] methyl ethyl ketone, 4,4'-bis (1-hexamethyleneiminomethyl) benzopheno , 4,4'-bis (1-pyrrolidinomethyl) benzophenone, 4- (1-hexamethyleneiminomethyl) benzophenone, 4- (1-pyrrolidinomethyl) benzophenone, [4- (1-hexamethyleneimino) Phenyl] methylethylketone, 3- [N, N-methyl (trimethylsilyl) amino] propyldimethylethoxysilane, and the like.
Further, the modifying agent containing a nitrogen atom may further have a chlorosulfenyl group or a chlorosulfonyl group. Examples of the modifying agent having a chlorosulfenyl group or a chlorosulfonyl group in addition to the nitrogen atom include those described in 2,4-Dinitrobenzenesulfenyl chloride, 4-nitrobenzenesulfenyl chloride, 4-nitrobenzenesulfonyl chloride, 2-acetamidobenzenesulfonyl chloride, 1-aminonaphthyl-5-sulfonyl chloride disclosed in JP-A-11-29603. , Quinoline sulfonyl chloride, dimethyl sulfamoyl chloride, dimethyl sulfonyl chloride, 2,4-dinitrobenzene sulfonyl chloride and the like can be used.
Prior to the modification with the nitrogen atom-containing modifier, a 1,1-diphenylethylene compound having a polar group, which is disclosed in JP-A-2003-113202, is reacted with the (co) polymer having an active terminal. The 1,1-diphenylethylene compound may be, for example, 1- (4-N, N-dimethylaminophenyl) -1-phenylethylene.

一方、主鎖が変性された低Tgジエン系重合体(A)は、例えば、(1)上記単量体の(共)重合体に極性基含有単量体をグラフト重合させる方法、(2)上記単量体と極性基含有単量体を共重合させる方法、(3)上記単量体の(共)重合体に極性基含有化合物を付加させる方法等で製造することができる。なお、極性基含有単量体を用いた共重合は、乳化重合で行ってもよいし、リビングアニオン重合やリビングラジカル重合で行ってもよく、上記単量体と極性基含有単量体の共重合体は、共役ジエン化合物及び芳香族ビニル化合物から選択される単量体と極性基含有単量体とがブロック重合したものであってもよい。
また、上記(1)共役ジエン化合物や芳香族ビニル化合物等の(共)重合体に極性基含有単量体をグラフト重合させる方法、並びに、上記(2)共役ジエン化合物や芳香族ビニル化合物等と極性基含有単量体を共重合させる方法において、使用する極性基含有単量体としては、極性基含有ビニル系単量体が好ましい。また、上記(3)共役ジエン化合物や芳香族ビニル化合物等の(共)重合体に極性基含有化合物を付加させる方法において、使用する極性基含有化合物としては、極性基含有メルカプト化合物が好ましい。なお、上記極性基の具体例としては、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イミド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、含窒素複素環基等の窒素含有基や、スズ含有基等を好適に挙げることができる。
On the other hand, the low-Tg diene-based polymer (A) having a modified main chain can be obtained by, for example, (1) a method in which a polar group-containing monomer is graft-polymerized to a (co) polymer of the above monomer, (2) It can be produced by a method of copolymerizing the above monomer and a polar group-containing monomer, or (3) a method of adding a polar group-containing compound to a (co) polymer of the above monomer. The copolymerization using the polar group-containing monomer may be performed by emulsion polymerization, living anion polymerization or living radical polymerization. The polymer may be a block polymer of a monomer selected from a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound and a polar group-containing monomer.
Further, the above (1) a method in which a polar group-containing monomer is graft-polymerized to a (co) polymer such as a conjugated diene compound or an aromatic vinyl compound; In the method of copolymerizing a polar group-containing monomer, the polar group-containing monomer to be used is preferably a polar group-containing vinyl monomer. In the method (3) of adding a polar group-containing compound to a (co) polymer such as a conjugated diene compound or an aromatic vinyl compound, the polar group-containing compound used is preferably a polar group-containing mercapto compound. In addition, specific examples of the polar group include amino groups, imino groups, nitrile groups, ammonium groups, imide groups, amide groups, hydrazo groups, azo groups, diazo groups, nitrogen-containing groups such as nitrogen-containing heterocyclic groups, Tin-containing groups and the like can be suitably mentioned.

前記極性基含有ビニル系単量体として、具体的には、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート[ここで、「(メタ)アクリレート」はアクリレート及び/又はメタクリレートを指す。以下同じ。]、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジオクチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−メチル−N−エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド[ここで、「(メタ)アクリルアミド」はアクリルアミド及び/又はメタクリルアミドを指す。以下同じ。]、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジオクチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、アリルトリ−n−ブチルスズ、アリルトリメチルスズ、アリルトリフェニルスズ、アリルトリ−n−オクチルスズ、(メタ)アクリルオキシ−n−ブチルスズ[ここで、「(メタ)アクリルオキシ」はアクリルオキシ及び/又はメタクリルオキシを指す。以下同じ。]、(メタ)アクリルオキシトリメチルスズ、(メタ)アクリルオキシトリフェニルスズ、(メタ)アクリルオキシ−n−オクチルスズ、ビニルトリ−n−ブチルスズ、ビニルトリメチルスズ、ビニルトリフェニルスズ、ビニルトリ−n−オクチルスズ等が挙げられる。これら単量体は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合せて用いてもよい。   As the polar group-containing vinyl monomer, specifically, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate [here, “(meth) acrylate” refers to acrylate and / or methacrylate. same as below. ], N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dipropylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dioctylaminoethyl (meth) acrylate, N-methyl-N-ethylaminoethyl (meth) Acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide [where "(meth) acrylamide" refers to acrylamide and / or methacrylamide. same as below. ], N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-dioctylaminopropyl (meth) acrylamide, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, allyltri-n-butyltin, allyltrimethyltin, allyltriphenyltin, Allyltri-n-octyltin, (meth) acryloxy-n-butyltin [where "(meth) acryloxy" refers to acryloxy and / or methacryloxy. same as below. ], (Meth) acryloxytrimethyltin, (meth) acryloxytriphenyltin, (meth) acryloxy-n-octyltin, vinyltri-n-butyltin, vinyltrimethyltin, vinyltriphenyltin, vinyltri-n-octyltin, etc. Is mentioned. These monomers may be used alone or in a combination of two or more.

また、前記極性基含有メルカプト化合物として、具体的には、2−メルカプトエチルアミン、N,N−ジメチルアミノエタンチオール、2−メルカプトピリジン、4−メルカプトピリジン、2−メルカプトエチルトリ−n−ブチルスズ、2−メルカプトエチルトリメチルスズ、2−メルカプトエチルトリフェニルスズ、3−メルカプトプロピルトリ−n−ブチルスズ、3−メルカプトプロピルトリメチルスズ、3−メルカプトプロピルトリフェニルスズ等が挙げられる。これら化合物は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合せて用いてもよい。   Specific examples of the polar group-containing mercapto compound include 2-mercaptoethylamine, N, N-dimethylaminoethanethiol, 2-mercaptopyridine, 4-mercaptopyridine, 2-mercaptoethyltri-n-butyltin, -Mercaptoethyltrimethyltin, 2-mercaptoethyltriphenyltin, 3-mercaptopropyltri-n-butyltin, 3-mercaptopropyltrimethyltin, 3-mercaptopropyltriphenyltin and the like. These compounds may be used alone or in a combination of two or more.

前記低Tgジエン系重合体(A)は、スズ原子及び窒素原子の両方を含むことが好ましい。ここで、スズ原子及び窒素原子の両方を含む変性ジエン系重合体は、例えば、重合開始剤として、上記リチウムアミド化合物を用いて、重合開始末端に窒素含有官能基を導入し、変性剤として、前記スズ含有カップリング剤を使用して、重合活性末端(重合終結末端)にスズ含有官能基を導入したり、或いは、窒素含有単量体とスズ含有単量体の両方をグラフト重合させたり、窒素含有化合物とスズ含有化合物の両方を付加させたりして得ることができる。
前記低Tgジエン系重合体(A)がスズ原子及び窒素原子の両方を含む場合、低Tgジエン系重合体(A)とカーボンブラックとの相互作用が特に大きくなり、低Tgジエン系重合体(A)から形成されるポリマー相中でのカーボンブラックの分散性が特に良好となり、該ポリマー相に対する補強効果が更に向上して、耐摩耗性が特に高くなる。
The low Tg diene polymer (A) preferably contains both a tin atom and a nitrogen atom. Here, the modified diene polymer containing both a tin atom and a nitrogen atom is, for example, using the above-mentioned lithium amide compound as a polymerization initiator, introducing a nitrogen-containing functional group at a polymerization initiation terminal, and as a modifier, Using the tin-containing coupling agent, a tin-containing functional group is introduced into a polymerization active terminal (polymerization termination terminal), or both a nitrogen-containing monomer and a tin-containing monomer are graft-polymerized, It can be obtained by adding both a nitrogen-containing compound and a tin-containing compound.
When the low Tg diene polymer (A) contains both a tin atom and a nitrogen atom, the interaction between the low Tg diene polymer (A) and carbon black is particularly large, and the low Tg diene polymer ( The dispersibility of carbon black in the polymer phase formed from A) is particularly good, the reinforcing effect on the polymer phase is further improved, and the abrasion resistance is particularly high.

本発明において、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)は、ブタジエン骨格を有することが好ましい。低Tgジエン系重合体(A)がブタジエン骨格を有する場合、ゴム組成物が柔らかくなり、ゴム組成物をトレッドに使用した場合、トレッドの接地面積が大きくなり、氷上性能がより向上する。ここで、ブタジエン骨格を有するジエン系重合体としては、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)等が挙げられる。なお、前記低Tgジエン系重合体(A)は、氷上性能の観点から、ポリブタジエンゴム(BR)であることが特に好ましい。   In the present invention, the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) preferably has a butadiene skeleton. When the low Tg diene-based polymer (A) has a butadiene skeleton, the rubber composition becomes soft, and when the rubber composition is used for a tread, the contact area of the tread increases, and the performance on ice is further improved. Here, examples of the diene-based polymer having a butadiene skeleton include polybutadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), and the like. The low Tg diene polymer (A) is particularly preferably a polybutadiene rubber (BR) from the viewpoint of performance on ice.

上述したガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)の配合量は、該ジエン系重合体(A)以外の前記ジエン系重合体の中で、配合量が最も多いジエン系重合体の配合量の85質量%以上である限り特に限定されるものではないが、好ましくはジエン系重合体の総量の50質量%以上、より好ましくはジエン系重合体の総量の55質量%以上、より一層好ましくはジエン系重合体の総量の60質量%以上であり、また、好ましくはジエン系重合体の総量の75質量%以下、より好ましくはジエン系重合体の総量の70質量%以下、特に好ましくはジエン系重合体の総量の65質量%以下である。ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)の配合量がこの範囲であれば、氷上性能と耐摩耗性を十分に向上させることができる。 The amount of the diene-based polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) is determined to be the largest among the diene-based polymers other than the diene-based polymer (A). The amount is not particularly limited as long as it is at least 85% by mass of the blending amount of the coalesce, but is preferably at least 50% by mass of the total amount of the diene-based polymer, more preferably at least 55% by mass of the total amount of the diene-based polymer, It is still more preferably 60% by mass or more of the total amount of the diene-based polymer, preferably 75% by mass or less of the total amount of the diene-based polymer, more preferably 70% by mass or less of the total amount of the diene-based polymer, particularly Preferably, it is 65% by mass or less of the total amount of the diene polymer. When the compounding amount of the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) is within this range, the performance on ice and the abrasion resistance can be sufficiently improved.

また、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)は、前記ジエン系重合体の中で配合量が最も多いか、該ジエン系重合体(A)以外の前記ジエン系重合体の中で、配合量が最も多いジエン系重合体と配合量が等しいことが好ましい。この場合、前記低Tgジエン系重合体(A)から形成されるポリマー相による効果が大きくなり、ゴム組成物をタイヤに適用することで、タイヤの耐摩耗性を更に向上させることができる。   The diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) has the largest blending amount among the diene polymers or the diene polymer other than the diene polymer (A). It is preferable that the blending amount is equal to the diene polymer having the largest blending amount in the coalescing. In this case, the effect of the polymer phase formed from the low Tg diene-based polymer (A) increases, and the wear resistance of the tire can be further improved by applying the rubber composition to the tire.

本発明において、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)に対して非相溶なジエン系重合体(B)[以下、「非相溶ジエン系重合体(B)」と略記することがある]は、前述の低Tgジエン系重合体(A)に対して非相溶である限り特に限定されない。かかる非相溶ジエン系重合体(B)は、配合量がジエン系重合体の総量の20質量%以上であるジエン系重合体の中でガラス転移温度(Tg)が最も高いジエン系重合体(C)を含むことが好ましい。   In the present invention, a diene-based polymer (B) incompatible with the diene-based polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) [hereinafter referred to as an “incompatible diene-based polymer (B)” May be abbreviated as above] is not particularly limited as long as it is incompatible with the aforementioned low Tg diene polymer (A). Such an incompatible diene polymer (B) has the highest glass transition temperature (Tg) among diene polymers having a blending amount of 20% by mass or more based on the total amount of the diene polymer (B). It is preferable to include C).

本発明において、前記配合量が前記ジエン系重合体の総量の20質量%以上であるジエン系重合体の中でガラス転移温度(Tg)が最も高いジエン系重合体(C)[以下、「高Tgジエン系重合体(C)」と略記することがある]は、イソプレン骨格を有することが好ましい。高Tgジエン系重合体(C)がイソプレン骨格を有する場合、ゴム組成物の補強性が高くなり、耐摩耗性がより向上する。ここで、イソプレン骨格を有するジエン系重合体としては、天然ゴム(NR)、合成ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン−イソプレン共重合体ゴム(SIR)等が挙げられる。なお、前記高Tgジエン系重合体(C)は、耐摩耗性の観点から、天然ゴム(NR)であることが特に好ましい。また、前記非相溶ジエン系重合体(B)中の高Tgジエン系重合体(C)の割合は、60質量%以上が好ましく、80質量%以上が更に好ましく、また、非相溶ジエン系重合体(B)が高Tgジエン系重合体(C)のみからなることも好ましい。   In the present invention, the diene polymer (C) having the highest glass transition temperature (Tg) among the diene polymers having the blending amount of 20% by mass or more of the total amount of the diene polymer (hereinafter, referred to as “high May be abbreviated as “Tg diene polymer (C)”] preferably has an isoprene skeleton. When the high Tg diene polymer (C) has an isoprene skeleton, the reinforcing property of the rubber composition is increased, and the wear resistance is further improved. Here, examples of the diene polymer having an isoprene skeleton include natural rubber (NR), synthetic polyisoprene rubber (IR), and styrene-isoprene copolymer rubber (SIR). The high Tg diene polymer (C) is particularly preferably natural rubber (NR) from the viewpoint of abrasion resistance. Further, the proportion of the high Tg diene polymer (C) in the incompatible diene polymer (B) is preferably at least 60% by mass, more preferably at least 80% by mass. It is also preferred that the polymer (B) comprises only the high Tg diene polymer (C).

上述したガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)に対して非相溶なジエン系重合体(B)の配合量は、前記低Tgジエン系重合体(A)の配合量より少ないか、前記低Tgジエン系重合体(A)の配合量と等しいことが好ましく、また、更に好ましくはジエン系重合体の総量の25質量%以上、より一層好ましくはジエン系重合体の総量の30質量%以上、特に好ましくはジエン系重合体の総量の35質量%以上であり、また、更に好ましくはジエン系重合体の総量の45質量%以下、より一層好ましくはジエン系重合体の総量の40質量%以下である。前記非相溶ジエン系重合体(B)の配合量がこの範囲であれば、氷上性能と耐摩耗性を十分に向上させることができる。   The amount of the diene polymer (B) incompatible with the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) is determined by the amount of the low Tg diene polymer (A). It is preferably smaller or equal to the blending amount of the low Tg diene polymer (A), more preferably 25% by mass or more of the total amount of the diene polymer, and still more preferably the total amount of the diene polymer. 30% by mass or more, particularly preferably 35% by mass or more of the total amount of the diene-based polymer, more preferably 45% by mass or less of the total amount of the diene-based polymer, and still more preferably the total amount of the diene-based polymer. 40% by mass or less. When the amount of the incompatible diene polymer (B) is within this range, the performance on ice and the abrasion resistance can be sufficiently improved.

本発明の方法で製造されるゴム組成物は、上述したガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)、ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)に対して非相溶なジエン系重合体(B)、ガラス転移温度(Tg)が最も高いジエン系重合体(C)の他に、更に他のジエン系重合体(D)を含んでもよい。かかるジエン系重合体(D)としては、前記低Tgジエン系重合体(A)に相溶な他のジエン系重合体が挙げられる。   The rubber composition produced by the method of the present invention is different from the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) and the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg). In addition to the diene-based polymer (B) and the diene-based polymer (C) having the highest glass transition temperature (Tg), it may further contain another diene-based polymer (D). Examples of the diene polymer (D) include other diene polymers compatible with the low Tg diene polymer (A).

本発明の方法で製造されるゴム組成物は、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカ[以下、「表面処理シリカ」と略記することがある]を含む。該表面処理シリカは、前記非相溶ジエン系重合体(B)から形成されるポリマー相に相対的に多く分配され、該ポリマー相にミクロな凹凸を付与しつつ、該ポリマー相を柔らかくして、氷上性能を向上させる。   The rubber composition produced by the method of the present invention contains silica surface-treated with a sulfur-containing silane coupling agent [hereinafter sometimes abbreviated as “surface-treated silica”]. The surface-treated silica is relatively distributed to the polymer phase formed from the incompatible diene-based polymer (B) and softens the polymer phase while imparting micro unevenness to the polymer phase. Improve performance on ice.

前記表面処理シリカは、例えば、ミキサーやブレンダー中で、シリカを撹拌しておき、該シリカに、硫黄含有シランカップリング剤を含む溶液を添加した後、乾燥する等して調製することができる。ここで、硫黄含有シランカップリング剤を含む溶液は、例えば、硫黄含有シランカップリング剤を、水、アルコール等の溶媒に溶解又は分散させることで調製できる。なお、溶媒として使用するアルコールとしては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール等が挙げられるが、エタノールが好ましい。また、使用する硫黄含有シランカップリング剤の種類にもよるが、硫黄含有シランカップリング剤を含む溶液の溶媒は、水とアルコールの混合溶媒、特には、水とエタノールとの混合溶媒であることが好ましい。また、溶液の添加方法としては、噴霧が好ましい。   The surface-treated silica can be prepared, for example, by stirring silica in a mixer or blender, adding a solution containing a sulfur-containing silane coupling agent to the silica, and then drying the solution. Here, the solution containing the sulfur-containing silane coupling agent can be prepared, for example, by dissolving or dispersing the sulfur-containing silane coupling agent in a solvent such as water or alcohol. In addition, as an alcohol used as a solvent, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, etc. are mentioned, and ethanol is preferable. In addition, depending on the type of the sulfur-containing silane coupling agent used, the solvent of the solution containing the sulfur-containing silane coupling agent is a mixed solvent of water and alcohol, particularly, a mixed solvent of water and ethanol. Is preferred. As a method for adding the solution, spraying is preferable.

前記表面処理シリカの原料となるシリカとしては、特に制限はなく、例えば、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらの中でも、湿式シリカが好ましい。これらシリカは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。   The silica used as a raw material of the surface-treated silica is not particularly limited, and examples thereof include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (silicic anhydride), calcium silicate, and aluminum silicate. And wet silica are preferred. These silicas may be used alone or in combination of two or more.

また、前記表面処理シリカの原料となる硫黄含有シランカップリング剤としては、下記一般式(IV):
(R41O)3−p(R42Si−R43−S−R43−Si(OR413−r(R42 ・・・ (IV)
で表わされる化合物が好ましい。
式(IV)中、R41は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1〜8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、炭素数2〜8の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基又は水素原子であり、R42は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1〜8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基であり、R43は同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1〜8の直鎖もしくは分枝のアルキレン基である。また、cは平均値として2〜6であり、p及びrは同一でも異なっていてもよく、各々平均値として0〜3である。但し、p及びrの双方が3であることはない。
Further, as the sulfur-containing silane coupling agent as a raw material of the surface-treated silica, the following general formula (IV):
(R 41 O) 3-p (R 42) p Si-R 43 -S c -R 43 -Si (OR 41) 3-r (R 42) r ··· (IV)
The compound represented by is preferred.
In the formula (IV), when there are a plurality of R 41 s , they may be the same or different, and each may be a straight-chain, cyclic or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a straight-chain or branched alkyl group having 2 to 8 carbon atoms. A branched alkoxyalkyl group or a hydrogen atom, R 42 may be the same or different when there are a plurality of R 42 , and each is a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 43 is They may be the same or different and each is a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms. Further, c is 2 to 6 as an average value, and p and r may be the same or different, and each is 0 to 3 as an average value. However, p and r are not both 3.

上記式(IV)の化合物として、具体的には、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−メチルジメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−メチルジメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−メチルジメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(3−モノエトキシジメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−モノエトキシジメチルシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−モノエトキシジメチルシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−モノメトキシジメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−モノメトキシジメチルシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−モノメトキシジメチルシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−モノエトキシジメチルシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(2−モノエトキシジメチルシリルエチル)トリスルフィド、ビス(2−モノエトキシジメチルシリルエチル)ジスルフィド等が挙げられる。   As the compound of the above formula (IV), specifically, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-methyldimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, Bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (3-methyldimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-tri Ethoxysilylethyl) disulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-methyldimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-triethoxysil) (Triethyl) trisulfide, bis (3-monoethoxydimethylsilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-monoethoxydimethylsilylpropyl) trisulfide, bis (3-monoethoxydimethylsilylpropyl) disulfide, bis (3-monomethoxydimethyl) (Silylpropyl) tetrasulfide, bis (3-monomethoxydimethylsilylpropyl) trisulfide, bis (3-monomethoxydimethylsilylpropyl) disulfide, bis (2-monoethoxydimethylsilylethyl) tetrasulfide, bis (2-monoethoxy) Dimethylsilylethyl) trisulfide, bis (2-monoethoxydimethylsilylethyl) disulfide and the like.

また、前記硫黄含有シランカップリング剤としては、下記一般式(V):
(R51O)3−s(R52Si−R53−S−R54−S−R53−Si(OR513−t(R52 ・・・ (V)
で表わされる化合物も好ましい。
式(V)中、R51は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1〜8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、炭素数2〜8の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基又は水素原子であり、R52は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1〜8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基であり、R53は同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1〜8の直鎖もしくは分枝のアルキレン基である。また、R54は一般式:(−S−R55−S−)、(−R56−Sm1−R57−)及び(−R58−Sm2−R59−Sm3−R60−)のいずれかの二価の基(R55〜R60は各々炭素数1〜20の二価の炭化水素基、二価の芳香族基、又は硫黄及び酸素以外のヘテロ元素を含む二価の有機基であり、m1、m2及びm3は同一でも異なっていてもよく、各々平均値として1以上4未満である)であり、複数あるkは同一でも異なっていてもよく、各々平均値として1〜6であり、s及びtは各々平均値として0〜3である。但し、s及びtの双方が3であることはない。
Further, as the sulfur-containing silane coupling agent, the following general formula (V):
(R 51 O) 3-s (R 52) s Si-R 53 -S k -R 54 -S k -R 53 -Si (OR 51) 3-t (R 52) t ··· (V)
The compound represented by is also preferred.
In the formula (V), when there are a plurality of R 51 s , they may be the same or different and each may be a straight-chain or cyclic or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a straight-chain or branched alkyl group having 2 to 8 carbon atoms. alkoxyalkyl group or a hydrogen atom branch, R 52 is when there are a plurality may be the same or different, are each a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R 53 is They may be the same or different and each is a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms. Further, R 54 is formula: (- S-R 55 -S -), (- R 56 -S m1 -R 57 -) and (-R 58 -S m2 -R 59 -S m3 -R 60 -) Wherein R 55 to R 60 are each a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a divalent aromatic group, or a divalent organic group containing a hetero element other than sulfur and oxygen. M1, m2, and m3 may be the same or different, and each has an average value of 1 or more and less than 4), and a plurality of k's may be the same or different, and each has an average value of 1 to 1. 6, and s and t are each 0 to 3 as an average value. However, s and t are not both 3.

上記式(V)の化合物として、具体的には、
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S2−(CH26−S2−(CH23−Si(OCH2CH33
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S2−(CH210−S2−(CH23−Si(OCH2CH33
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S3−(CH26−S3−(CH23−Si(OCH2CH33
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S4−(CH26−S4−(CH23−Si(OCH2CH33
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S−(CH26−S2−(CH26−S−(CH23−Si(OCH2CH33
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S−(CH26−S2.5−(CH26−S−(CH23−Si(OCH2CH33
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S−(CH26−S3−(CH26−S−(CH23−Si(OCH2CH33
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S−(CH26−S4−(CH26−S−(CH23−Si(OCH2CH33
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S−(CH210−S2−(CH210−S−(CH23−Si(OCH2CH33
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S4−(CH26−S4−(CH26−S4−(CH23−Si(OCH2CH33
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S2−(CH26−S2−(CH26−S2−(CH23−Si(OCH2CH33
平均組成式:(CH3CH2O)3Si−(CH23−S−(CH26−S2−(CH26−S2−(CH26−S−(CH23−Si(OCH2CH33
で表される化合物等が挙げられる。
As the compound of the above formula (V), specifically,
Average compositional formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si- (CH 2) 3 -S 2 - (CH 2) 6 -S 2 - (CH 2) 3 -Si (OCH 2 CH 3) 3,
Average compositional formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si- (CH 2) 3 -S 2 - (CH 2) 10 -S 2 - (CH 2) 3 -Si (OCH 2 CH 3) 3,
Average compositional formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si- (CH 2) 3 -S 3 - (CH 2) 6 -S 3 - (CH 2) 3 -Si (OCH 2 CH 3) 3,
Average compositional formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si- (CH 2) 3 -S 4 - (CH 2) 6 -S 4 - (CH 2) 3 -Si (OCH 2 CH 3) 3,
Average composition formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S— (CH 2 ) 6 —S 2 — (CH 2 ) 6 —S— (CH 2 ) 3 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
Average compositional formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si- (CH 2) 3 -S- (CH 2) 6 -S 2.5 - (CH 2) 6 -S- (CH 2) 3 -Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
Average composition formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S— (CH 2 ) 6 —S 3 — (CH 2 ) 6 —S— (CH 2 ) 3 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
Average compositional formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si- (CH 2) 3 -S- (CH 2) 6 -S 4 - (CH 2) 6 -S- (CH 2) 3 -Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
Average composition formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S— (CH 2 ) 10 —S 2 — (CH 2 ) 10 —S— (CH 2 ) 3 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
Average compositional formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si- (CH 2) 3 -S 4 - (CH 2) 6 -S 4 - (CH 2) 6 -S 4 - (CH 2) 3 -Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
Average composition formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S 2 — (CH 2 ) 6 —S 2 — (CH 2 ) 6 —S 2 — (CH 2 ) 3 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
Average compositional formula: (CH 3 CH 2 O) 3 Si- (CH 2) 3 -S- (CH 2) 6 -S 2 - (CH 2) 6 -S 2 - (CH 2) 6 -S- (CH 2 ) 3 -Si (OCH 2 CH 3 ) 3
And the like.

前記硫黄含有シランカップリング剤としては、上記一般式(IV)で表わされる化合物が特に好ましい。なお、上述した硫黄含有シランカップリング剤は、1種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。   As the sulfur-containing silane coupling agent, a compound represented by the above general formula (IV) is particularly preferred. The above-mentioned sulfur-containing silane coupling agent may be used alone or in combination of two or more.

また、前記表面処理シリカにおいて、前記硫黄含有シランカップリング剤の添加量は、前記シリカ100質量部に対して2〜20質量部の範囲が好ましく、4〜15質量部の範囲が更に好ましい。硫黄含有シランカップリング剤の添加量がシリカ100質量部に対して2質量部以上であれば、表面処理シリカの前記非相溶ジエン系重合体(B)への分散性が十分に向上して、氷上性能を十分に向上させることができ、また、硫黄含有シランカップリング剤の添加量がシリカ100質量部に対して20質量部以下であれば、ゴム組成物の原料コストの上昇を抑制できる。   In the surface-treated silica, the amount of the sulfur-containing silane coupling agent to be added is preferably in the range of 2 to 20 parts by mass, more preferably in the range of 4 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of the silica. When the addition amount of the sulfur-containing silane coupling agent is 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica, the dispersibility of the surface-treated silica in the incompatible diene polymer (B) is sufficiently improved. In addition, it is possible to sufficiently improve the performance on ice, and if the addition amount of the sulfur-containing silane coupling agent is 20 parts by mass or less based on 100 parts by mass of silica, it is possible to suppress an increase in the raw material cost of the rubber composition. .

また、前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカには、更に、脂肪酸、アミノシランカップリング剤、硫黄非含有有機ケイ素化合物で表面処理を行ってもよい。これらの化合物で更に表面処理することで、表面処理シリカの前記非相溶ジエン系重合体(B)への分散性を向上させることができる。   The silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent may be further subjected to a surface treatment with a fatty acid, an aminosilane coupling agent, and a sulfur-free organosilicon compound. By further surface-treating with these compounds, the dispersibility of the surface-treated silica in the incompatible diene-based polymer (B) can be improved.

前記脂肪酸としては、例えば、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、イソパルミチン酸、ミリスチン酸、イソミリスチン酸、ラウリン酸等が挙げられる。
前記脂肪酸の使用量は、前記シリカ100質量部に対して1〜20質量部の範囲が好ましく、2〜10質量部の範囲が好ましい。脂肪酸の使用量が1〜20質量部の範囲であれば、表面処理シリカの前記非相溶ジエン系重合体(B)への分散性を十分に向上させることができる。
Examples of the fatty acid include stearic acid, isostearic acid, oleic acid, palmitic acid, isopalmitic acid, myristic acid, isomyristic acid, lauric acid and the like.
The amount of the fatty acid used is preferably in the range of 1 to 20 parts by mass, and more preferably in the range of 2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silica. When the amount of the fatty acid is in the range of 1 to 20 parts by mass, the dispersibility of the surface-treated silica in the incompatible diene polymer (B) can be sufficiently improved.

前記アミノシランカップリング剤としては、例えば、3−(2−アミノエチル)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エトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノエチルトリメトキシシラン、2−アミノエチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
前記アミノシランカップリング剤の使用量は、前記シリカ100質量部に対して0.5〜10質量部の範囲が好ましく、0.8〜4質量部の範囲が更に好ましい。アミノシランカップリング剤の使用量が0.5〜10質量部の範囲であれば、表面処理シリカの前記非相溶ジエン系重合体(B)への分散性を十分に向上させることができる。
Examples of the aminosilane coupling agent include 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-aminopropyl Examples include triethoxysilane, 2-aminoethyltrimethoxysilane, 2-aminoethyltriethoxysilane, and the like.
The amount of the aminosilane coupling agent to be used is preferably in the range of 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 0.8 to 4 parts by mass, based on 100 parts by mass of the silica. When the amount of the aminosilane coupling agent is in the range of 0.5 to 10 parts by mass, the dispersibility of the surface-treated silica in the incompatible diene polymer (B) can be sufficiently improved.

前記硫黄非含有有機ケイ素化合物として、具体的には、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
前記硫黄非含有有機ケイ素化合物の使用量は、前記シリカ100質量部に対して2〜20質量部の範囲が好ましく、3〜12質量部の範囲が更に好ましい。硫黄非含有有機ケイ素化合物の使用量が2〜20質量部の範囲であれば、表面処理シリカの前記非相溶ジエン系重合体(B)への分散性を十分に向上させることができる。
As the sulfur-free organic silicon compound, specifically, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, diisopropyl Dimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, diisobutyldimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, n-octyltriethoxy Examples include silane and n-decyltrimethoxysilane.
The amount of the sulfur-free organosilicon compound to be used is preferably in the range of 2 to 20 parts by mass, more preferably in the range of 3 to 12 parts by mass, based on 100 parts by mass of the silica. When the amount of the sulfur-free organic silicon compound used is in the range of 2 to 20 parts by mass, the dispersibility of the surface-treated silica in the incompatible diene polymer (B) can be sufficiently improved.

前記表面処理シリカの配合量は、前記ジエン系重合体の合計100質量部に対して25質量部以上であり、好ましくは27質量部以上、より好ましくは29質量部以上であり、また、好ましくは50質量部以下、より好ましくは40質量部以下である。表面処理シリカの配合量をジエン系重合体の合計100質量部に対して25質量部以上とすることで、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)に対して非相溶なジエン系重合体(B)からなるポリマー相にミクロな凹凸を付与しつつ、該ポリマー相を柔らかくして、氷上性能を向上させることができる。また、表面処理シリカの配合量をジエン系重合体の合計100質量部に対して50質量部以下とすることで、工程(a)及び工程(b)の作業性を良好にすることができる。   The amount of the surface-treated silica is at least 25 parts by mass, preferably at least 27 parts by mass, more preferably at least 29 parts by mass, and preferably at least 29 parts by mass, based on 100 parts by mass of the diene polymer in total. It is 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less. By adjusting the blending amount of the surface-treated silica to 25 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the total of the diene-based polymer, a non-phase with the diene-based polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) is obtained. While imparting microscopic irregularities to the polymer phase comprising the soluble diene polymer (B), the polymer phase can be softened to improve the performance on ice. Further, by setting the amount of the surface-treated silica to 50 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the total of the diene-based polymer, the workability of the steps (a) and (b) can be improved.

本発明の方法で製造されるゴム組成物は、カーボンブラックを含む。該カーボンブラックは、前記低Tgジエン系重合体(A)を含むポリマー相に相対的に多く分配され、該ポリマー相が補強性の高いカーボンブラックを多く含むことで、補強されるため、耐摩耗性が向上する。
前記カーボンブラックとしては、特に限定されるものではなく、例えば、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFグレードのカーボンブラックが挙げられる。これらカーボンブラックは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
The rubber composition produced by the method of the present invention contains carbon black. The carbon black is relatively distributed to the polymer phase containing the low Tg diene polymer (A), and the polymer phase is reinforced by containing a large amount of carbon black having a high reinforcing property. The performance is improved.
The carbon black is not particularly limited, and examples thereof include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF grade carbon black. These carbon blacks may be used alone or in combination of two or more.

前記カーボンブラックの配合量は、前記ジエン系重合体の合計100質量部に対して25質量部以上であることが好ましく、より好ましくは27質量部以上、より一層好ましくは29質量部以上であり、また、好ましくは50質量部以下、より好ましくは40質量部以下である。カーボンブラックの配合量をジエン系重合体の合計100質量部に対して25質量部以上とすることで、前記低Tgジエン系重合体(A)を含むポリマー相を補強して、耐摩耗性を更に向上させることができる。また、カーボンブラックの配合量をジエン系重合体の合計100質量部に対して50質量部以下とすることで、工程(b)の作業性を良好にすることができる。   The compounding amount of the carbon black is preferably 25 parts by mass or more, more preferably 27 parts by mass or more, even more preferably 29 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the diene polymer in total. Further, it is preferably at most 50 parts by mass, more preferably at most 40 parts by mass. By setting the blending amount of carbon black to 25 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the total of the diene polymer, the polymer phase containing the low Tg diene polymer (A) is reinforced, and the abrasion resistance is improved. It can be further improved. Further, by setting the blending amount of carbon black to 50 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the total of the diene polymer, the workability in the step (b) can be improved.

本発明の方法で製造されるゴム組成物は、更に加硫促進剤を含むことが好ましく、前記工程(a)において、該加硫促進剤から選択される少なくとも一種の化合物を混合して、前記マスターバッチを調製してもよい。前記工程(a)で、加硫促進剤を配合して混合することで、前記表面処理シリカの前記非相溶ジエン系重合体(B)との反応が活性化され、前記非相溶ジエン系重合体(B)への表面処理シリカの分散が良好に進んで、製造されたゴム組成物を用いたタイヤの氷上性能が更に向上する。   The rubber composition produced by the method of the present invention preferably further contains a vulcanization accelerator. In the step (a), at least one compound selected from the vulcanization accelerator is mixed, and A masterbatch may be prepared. In the step (a), the reaction of the surface-treated silica with the incompatible diene-based polymer (B) is activated by mixing and mixing the vulcanization accelerator, and the incompatible diene-based polymer is activated. The dispersion of the surface-treated silica in the polymer (B) proceeds well, and the on-ice performance of the tire using the produced rubber composition is further improved.

なお、前記工程(a)は、加硫剤を配合せずに原料を混合する工程であり、加硫剤を配合していないため、加硫促進剤を配合しても、ゴム組成物の早期加硫を引き起こすことが無い。   The step (a) is a step of mixing the raw materials without blending the vulcanizing agent. Since the vulcanizing agent is not blended, even if the vulcanization accelerator is blended, the rubber composition can be prepared quickly. Does not cause vulcanization.

前記加硫促進剤としては、グアニジン類、スルフェンアミド類、チアゾール類が好ましい。
前記グアニジン類としては、1,3−ジフェニルグアニジン(DPG)、1,3−ジ−o−トリルグアニジン、1−o−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−o−トリルグアニジン塩、1,3−ジ−o−クメニルグアニジン、1,3−ジ−o−ビフェニルグアニジン、1,3−ジ−o−クメニル−2−プロピオニルグアニジン等が挙げられる。
前記スルフェンアミド類としては、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(CBS、CZ)、N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(NS)、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−メチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−エチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−プロピル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−ペンチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−ヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−オクチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−2−エチルヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−デシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−ドデシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−ステアリル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジメチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジエチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジプロピル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジペンチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジオクチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジ−2−エチルヘキシルベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジドデシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジステアリル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド等が挙げられる。
前記チアゾール類としては、2−メルカプトベンゾチアゾール(M)、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(MBTS、DM)、2−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、2−メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、2−(N,N−ジエチルチオカルバモイルチオ)ベンゾチアゾール、2−(4’−モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール、4−メチル−2−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−(4−メチル−2−ベンゾチアゾリル)ジスルフィド、5−クロロ−2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾールナトリウム、2−メルカプト−6−ニトロベンゾチアゾール、2−メルカプト-ナフト[1,2−d]チアゾール、2−メルカプト−5−メトキシベンゾチアゾール、6−アミノ−2−メルカプトベンゾチアゾール等が挙げられる。
As the vulcanization accelerator, guanidines, sulfenamides, and thiazoles are preferable.
Examples of the guanidines include 1,3-diphenylguanidine (DPG), 1,3-di-o-tolyl guanidine, 1-o-tolyl biguanide, di-o-tolyl guanidine salt of dicatechol borate, 1,3- Di-o-cumenylguanidine, 1,3-di-o-biphenylguanidine, 1,3-di-o-cumenyl-2-propionylguanidine and the like can be mentioned.
Examples of the sulfenamides include N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS, CZ), N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-tert-butyl-2-benzo. Thiazolyl sulfenamide (NS), N-oxydiethylene-2-benzothiazolylsulfenamide, N-methyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-ethyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N -Propyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-pentyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-hexyl-2-benzothiazolylsulfenamide , N-octyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-2-e Lehexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-decyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-dodecyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-stearyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N, N-dimethyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N, N-diethyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N, N-dipropyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N, N-dibutyl -2-benzothiazolylsulfenamide, N, N-dipentyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N, N-dihexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N, N-dioctyl-2-benzothia Zolylsulfenamide, N, N-di-2-ethylhexylbenzothiazolylsulfena De, N, N-didodecyl-2-benzothiazolyl sulfenamide, N, N-distearyl-2-benzothiazolyl sulfenamide and the like.
Examples of the thiazoles include 2-mercaptobenzothiazole (M), di-2-benzothiazolyl disulfide (MBTS, DM), zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, -(N, N-diethylthiocarbamoylthio) benzothiazole, 2- (4'-morpholinodithio) benzothiazole, 4-methyl-2-mercaptobenzothiazole, di- (4-methyl-2-benzothiazolyl) disulfide, 5 -Chloro-2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole sodium, 2-mercapto-6-nitrobenzothiazole, 2-mercapto-naphtho [1,2-d] thiazole, 2-mercapto-5-methoxybenzothiazole, 6-amino-2-mer Hept benzothiazole and the like.

本発明のゴム組成物の製造方法においては、上述した加硫促進剤の中でも、1,3−ジフェニルグアニジン(DPG)が特に好ましい。前記加硫促進剤として、1,3−ジフェニルグアニジンを配合することで、製造されたゴム組成物を用いたタイヤの氷上性能が大幅に向上する。   In the method for producing a rubber composition of the present invention, among the above-mentioned vulcanization accelerators, 1,3-diphenylguanidine (DPG) is particularly preferred. By blending 1,3-diphenylguanidine as the vulcanization accelerator, the on-ice performance of a tire using the produced rubber composition is significantly improved.

また、前記加硫促進剤の配合量は、前記表面処理シリカ中の硫黄含有シランカップリング剤100質量部に対して2〜100質量部の範囲が好ましく、4〜80質量部の範囲が更に好ましく、4〜50質量部の範囲がより一層好ましい。加硫促進剤の配合量が表面処理シリカ中の硫黄含有シランカップリング剤100質量部に対して2質量部以上であれば、表面処理シリカの活性化が十分に起こり、また、加硫促進剤の配合量が表面処理シリカ中の硫黄含有シランカップリング剤100質量部に対して100質量部以下であれば、ゴム組成物の加硫速度に大きな影響を及ぼさない。   The amount of the vulcanization accelerator is preferably in the range of 2 to 100 parts by mass, more preferably in the range of 4 to 80 parts by mass, based on 100 parts by mass of the sulfur-containing silane coupling agent in the surface-treated silica. And the range of 4 to 50 parts by mass is even more preferred. If the compounding amount of the vulcanization accelerator is 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the sulfur-containing silane coupling agent in the surface-treated silica, the activation of the surface-treated silica sufficiently occurs, and the vulcanization accelerator Is less than 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sulfur-containing silane coupling agent in the surface-treated silica, does not significantly affect the vulcanization rate of the rubber composition.

また、本発明において、前記加硫促進剤の分子数(モル数)は、前記表面処理シリカ中の硫黄含有シランカップリング剤の分子数(モル数)の0.1〜1.0倍の範囲が好ましく、0.3〜1.0倍の範囲が更に好ましく、0.4〜1.0倍の範囲がより一層好ましい。前記加硫促進剤の分子数(モル数)が前記表面処理シリカ中の硫黄含有シランカップリング剤の分子数(モル数)の0.1倍以上であれば、表面処理シリカの活性化が十分に起こり、また、1.0倍以下であれば、ゴム組成物の加硫速度に大きな影響を及ぼさない。   In the present invention, the number of molecules (mole number) of the vulcanization accelerator ranges from 0.1 to 1.0 times the number of molecules (mole number) of the sulfur-containing silane coupling agent in the surface-treated silica. Is preferably 0.3 to 1.0 times, and more preferably 0.4 to 1.0 times. If the molecular number (mol number) of the vulcanization accelerator is 0.1 times or more the molecular number (mol number) of the sulfur-containing silane coupling agent in the surface-treated silica, the activation of the surface-treated silica is sufficient. If it is 1.0 times or less, there is no significant effect on the vulcanization rate of the rubber composition.

なお、前記加硫促進剤は、硫黄加硫の促進剤としても用いられるので、工程(a)で全部を配合しなくてもよく、工程(b)においても所望により適量(一部)を配合してもよい。また、工程(a)と工程(b)の間や、工程(b)の後に、更に混合工程がある場合は、かかる混合工程で加硫促進剤の一部を配合してもよい。   Since the vulcanization accelerator is also used as a sulfur vulcanization accelerator, it is not necessary to mix all of it in the step (a), and in the step (b), an appropriate amount (part) may be added as desired. May be. When there is a mixing step between the step (a) and the step (b) or after the step (b), a part of the vulcanization accelerator may be blended in the mixing step.

また、本発明の方法で製造されるゴム組成物は、更に発泡剤を含むことが好ましい。ゴム組成物が発泡剤を含む場合、ゴム組成物を加硫させて加硫ゴムを製造する際に、発泡剤由来の気泡が加硫ゴム中に形成される。従って、発泡剤を含むゴム組成物をトレッドに使用してタイヤを製造すると、トレッドの気泡による引っ掻き効果及び排水効果で、タイヤの氷上性能を更に向上させることができる。
前記発泡剤としては、アゾジカルボンアミド(ADCA)、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DNPT)、ジニトロソペンタスチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジド誘導体、p,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)、重炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、ニトロソスルホニルアゾ化合物、N,N’−ジメチル−N,N’−ジニトロソフタルアミド、トルエンスルホニルヒドラジド、p−トルエンスルホニルセミカルバジド、p,p’−オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジド等が挙げられる。これら発泡剤の中でも、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DNPT)が好ましい。これら発泡剤は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
また、該発泡剤の配合量は、特に限定されるものではないが、前記ジエン系重合体の合計100質量部に対して0.1〜30質量部の範囲が好ましく、1〜20質量部の範囲が更に好ましい。
Further, the rubber composition produced by the method of the present invention preferably further contains a foaming agent. When the rubber composition contains a foaming agent, when the rubber composition is vulcanized to produce a vulcanized rubber, bubbles derived from the foaming agent are formed in the vulcanized rubber. Therefore, when a tire is manufactured by using a rubber composition containing a foaming agent for a tread, the performance of the tire on ice can be further improved by a scratching effect and a drainage effect by bubbles of the tread.
Examples of the foaming agent include azodicarbonamide (ADCA), dinitrosopentamethylenetetramine (DNPT), dinitrosopentastyrenetetramine, a benzenesulfonylhydrazide derivative, p, p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide (OBSH), and ammonium bicarbonate. , Sodium bicarbonate, ammonium carbonate, nitrososulfonylazo compound, N, N'-dimethyl-N, N'-dinitrosophthalamide, toluenesulfonylhydrazide, p-toluenesulfonylsemicarbazide, p, p'-oxybisbenzenesulfonylsemicarbazide And the like. Among these blowing agents, dinitrosopentamethylenetetramine (DNPT) is preferred. These foaming agents may be used alone or in a combination of two or more.
The amount of the foaming agent is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 30 parts by mass, and more preferably in the range of 1 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of the diene polymer. The range is more preferred.

また、上記発泡剤には、発泡助剤として尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛、亜鉛華等を併用することが好ましい。これら発泡助剤は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。発泡助剤を併用することにより、発泡反応を促進して反応の完結度を高め、経時的に不要な劣化を抑制することができる。
また、該発泡助剤の配合量は、特に限定されるものではないが、前記ジエン系重合体の合計100質量部に対して1〜30質量部の範囲が好ましい。
It is preferable that urea, zinc stearate, zinc benzenesulfinate, zinc white, and the like are used in combination as the foaming aid with the foaming agent. These foaming assistants may be used alone or in a combination of two or more. By using a foaming aid together, the foaming reaction can be promoted, the degree of completion of the reaction can be increased, and unnecessary deterioration with time can be suppressed.
The amount of the foaming aid is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene polymer in total.

なお、上記発泡剤を含有するゴム組成物を加硫した後に得られる加硫ゴムにおいて、その発泡率は、通常1〜50%、好ましくは5〜40%である。発泡剤を配合した場合、発泡率が大き過ぎるとゴム表面の空隙も大きくなり、充分な接地面積を確保できなくなるおそれがあるが、上記範囲内の発泡率であれば、排水溝として有効に機能する気泡の形成を確保しつつ、気泡の量を適度に保持できるので、耐久性を損なう恐れもない。ここで、上記加硫ゴムの発泡率とは、平均発泡率Vsを意味し、具体的には次式(VI)により算出される値を意味する。
Vs=(ρ/ρ−1)×100(%) ・・・ (VI)
式(VI)中、ρは加硫ゴム(発泡ゴム)の密度(g/cm)を示し、ρは加硫ゴム(発泡ゴム)における固相部の密度(g/cm)を示す。なお、加硫ゴムの密度及び加硫ゴムの固相部の密度は、エタノール中の質量と空気中の質量を測定し、これから算出される。また、発泡率は、発泡剤や発泡助剤の種類、量等により適宜変化させることができる。
In addition, in the vulcanized rubber obtained after vulcanizing the rubber composition containing the foaming agent, the foaming rate is usually 1 to 50%, preferably 5 to 40%. When a foaming agent is blended, if the foaming rate is too large, the voids on the rubber surface also become large, and it may not be possible to secure a sufficient contact area, but if the foaming rate is within the above range, it effectively functions as a drainage ditch. Since the amount of air bubbles can be maintained at an appropriate level while ensuring the formation of air bubbles, the durability is not impaired. Here, the foaming rate of the vulcanized rubber means an average foaming rate Vs, specifically, a value calculated by the following formula (VI).
Vs = (ρ 0 / ρ 1 −1) × 100 (%) (VI)
In the formula (VI), ρ 1 represents the density (g / cm 3 ) of the vulcanized rubber (foamed rubber), and ρ 0 represents the density (g / cm 3 ) of the solid phase portion in the vulcanized rubber (foamed rubber). Show. The density of the vulcanized rubber and the density of the solid phase portion of the vulcanized rubber are calculated from the mass in ethanol and the mass in air. Further, the foaming ratio can be appropriately changed depending on the type and amount of the foaming agent and the foaming auxiliary.

また、本発明の方法で製造されるゴム組成物は、更にC系樹脂を含むことが好ましい。C系樹脂を含むゴム組成物をタイヤに使用すると、タイヤの氷上性能を更に向上させることができる。
前記C系樹脂としては、石油化学工業のナフサの熱分解によって得られるC留分を(共)重合して得られる脂肪族系石油樹脂が挙げられる。上記C留分には、通常1−ペンテン、2−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン、3−メチル−1−ブテン等のオレフィン系炭化水素、2−メチル−1,3−ブタジエン、1,2−ペンタジエン、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,2−ブタジエン等のジオレフィン系炭化水素等が含まれる。なお、上記C系樹脂としては、市販品を利用することができる。
また、該C系樹脂の配合量は、特に限定されるものではないが、前記ジエン系重合体の合計100質量部に対して5〜50質量部の範囲が好ましく、10〜20質量部の範囲が更に好ましい。C系樹脂の配合量が5質量部以上であれば、氷上性能が十分に向上し、また、50質量部以下であれば、耐摩耗性を十分に確保することができる。
Further, the rubber composition produced by the method of the present invention preferably further comprises a C 5 resin. When a rubber composition containing a C 5 resin used in the tire, it is possible to further improve the on-ice performance of the tire.
Examples of the C 5 resin, and a petroleum chemical industry the C 5 fraction obtained by thermal cracking of naphtha (co) polymer obtained by aliphatic petroleum resin. The aforementioned C 5 fraction, typically 1-pentene, 2-pentene, 2-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene, 3-methyl-1-olefin hydrocarbons butene, 2-methyl And diolefin hydrocarbons such as -1,3-butadiene, 1,2-pentadiene, 1,3-pentadiene, and 3-methyl-1,2-butadiene. As the above-mentioned C 5 resins, it can be utilized commercially.
The amount of the C 5 resin is not particularly limited, preferably in the range of 5 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the diene polymer, 10 to 20 parts by weight The range is more preferred. If the amount of C 5 resin is 5 parts by mass or more, the performance on ice is sufficiently improved, and if more than 50 parts by mass, it is possible to sufficiently ensure wear resistance.

また、本発明の方法で製造されるゴム組成物は、更に親水性短繊維を含むことが好ましい。特には、ゴム組成物が親水性短繊維と前述の発泡剤を含む場合、加硫時に発泡剤から発生したガスが親水性短繊維の内部に浸入して、親水性短繊維の形状に対応した形状を有する気泡を形成することができ、また、該気泡は、壁面が親水性短繊維由来の樹脂で覆われ、親水化されている。そのため、親水性短繊維と発泡剤を含むゴム組成物をトレッドに使用してタイヤを製造すると、タイヤの使用時において、気泡の壁面がトレッド表面に露出することで、水との親和性が向上し、気泡が水を積極的に取り込むことができるようになり、タイヤに優れた排水性が付与され、タイヤの氷上性能を大幅に向上させることができる。
前記親水性短繊維の原料として用いる親水性樹脂としては、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール単独重合体、ポリ(メタ)アクリル酸或いはそのエステル、ポリエチレングリコール、カルボキシビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体、メルカプトエタノール等が挙げられ、これらの中でも、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール単独重合体、ポリ(メタ)アクリル酸が好ましく、エチレン−ビニルアルコール共重合体が特に好ましい。
The rubber composition produced by the method of the present invention preferably further contains a hydrophilic short fiber. In particular, when the rubber composition contains hydrophilic short fibers and the above-mentioned foaming agent, gas generated from the foaming agent at the time of vulcanization penetrates into the inside of the hydrophilic short fibers, corresponding to the shape of the hydrophilic short fibers. Bubbles having a shape can be formed, and the walls of the bubbles are covered with a resin derived from a hydrophilic short fiber and are made hydrophilic. Therefore, when a tire is manufactured using a rubber composition containing a hydrophilic short fiber and a foaming agent for a tread, when the tire is used, the wall surfaces of the bubbles are exposed on the tread surface, thereby improving the affinity with water. However, the bubbles can actively take in water, the tire is provided with excellent drainage properties, and the on-ice performance of the tire can be significantly improved.
As the hydrophilic resin used as a raw material of the hydrophilic short fiber, ethylene-vinyl alcohol copolymer, vinyl alcohol homopolymer, poly (meth) acrylic acid or its ester, polyethylene glycol, carboxyvinyl copolymer, styrene- Maleic acid copolymer, polyvinylpyrrolidone, vinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymer, mercaptoethanol, etc., among them, ethylene-vinyl alcohol copolymer, vinyl alcohol homopolymer, poly (meth) acrylic acid Preferably, an ethylene-vinyl alcohol copolymer is particularly preferred.

上記親水性短繊維の表面には、前記ジエン系重合体に対して親和性を有し、好ましくは、ゴム組成物の加硫最高温度よりも低い融点を有する低融点樹脂からなる被覆層が形成されていてもよい。かかる被覆層を形成することで、親水性短繊維が有する水との親和性を有効に保持しつつ、被覆層とジエン系重合体との親和性が良好なため、短繊維のジエン系重合体への分散性が向上する。また、かかる低融点樹脂が加硫時に溶融することで流動性を帯びた被覆層となってジエン系重合体と親水性短繊維との接着を図ることに寄与し、良好な排水性と耐久性とが付与されたタイヤを容易に実現することができる。なお、かかる被覆層の厚みは、親水性短繊維の配合量や平均径等によって変動し得るが、通常0.001〜10μm、好ましくは0.001〜5μmである。
前記被覆層に用いる低融点樹脂の融点は、ゴム組成物の加硫の最高温度よりも低いことが好ましい。なお、加硫の最高温度とは、ゴム組成物の加硫時にゴム組成物が達する最高温度を意味する。例えば、モールド加硫の場合には、上記ゴム組成物がモールド内に入ってからモールドを出て冷却されるまでに該ゴム組成物が達する最高温度を意味し、かかる加硫最高温度は、例えば、ゴム組成物中に熱電対を埋め込むこと等により測定することができる。低融点樹脂の融点の上限としては、特に制限はないものの、以上の点を考慮して選択することが好ましく、一般的には、ゴム組成物の加硫最高温度よりも、10℃以上低いことが好ましく、20℃以上低いことがより好ましい。なお、ゴム組成物の工業的な加硫温度は、一般的には最高で約190℃程度であるが、例えば、加硫最高温度がこの190℃に設定されている場合には、低融点樹脂の融点としては、通常190℃未満の範囲で選択され、180℃以下が好ましく、170℃以下がより好ましい。
前記低融点樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリスチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、並びにこれらのアイオノマー樹脂等が挙げられる。
On the surface of the hydrophilic short fiber, a coating layer having a low melting point resin having an affinity for the diene polymer and preferably having a melting point lower than the vulcanization maximum temperature of the rubber composition is formed. It may be. By forming such a coating layer, the affinity between the coating layer and the diene-based polymer is good while effectively maintaining the affinity of the hydrophilic short fibers for water, and thus the short fiber diene-based polymer is used. Dispersibility is improved. In addition, the low-melting resin melts during vulcanization to form a fluid coating layer, which contributes to bonding between the diene polymer and the hydrophilic short fibers, and provides good drainage and durability. Can be easily realized. The thickness of the coating layer may vary depending on the amount of hydrophilic short fibers, the average diameter, and the like, but is usually 0.001 to 10 μm, and preferably 0.001 to 5 μm.
The melting point of the low melting point resin used for the coating layer is preferably lower than the maximum temperature of vulcanization of the rubber composition. The maximum temperature of vulcanization means the maximum temperature reached by the rubber composition during vulcanization of the rubber composition. For example, in the case of mold vulcanization, means the maximum temperature reached by the rubber composition after the rubber composition enters the mold and exits the mold and is cooled.The maximum vulcanization temperature is, for example, It can be measured by embedding a thermocouple in the rubber composition. The upper limit of the melting point of the low-melting resin is not particularly limited, but is preferably selected in consideration of the above points. Generally, the upper limit of the vulcanization temperature of the rubber composition is 10 ° C. or lower. It is more preferable that the temperature is 20 ° C. or lower. The industrial vulcanization temperature of the rubber composition is generally about 190 ° C. at the highest. For example, when the maximum vulcanization temperature is set at 190 ° C., Is usually selected in the range of less than 190 ° C., preferably 180 ° C. or less, more preferably 170 ° C. or less.
As the low melting point resin, a polyolefin resin is preferable, and examples thereof include polyethylene, polypropylene, polybutene, polystyrene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, and ethylene- Examples include a propylene-diene terpolymer, an ethylene-vinyl acetate copolymer, and ionomer resins thereof.

前記親水性短繊維は、平均長さが好ましくは0.1〜50mm、より好ましくは1〜7mmで、平均径が好ましくは1μm〜2mm、より好ましくは5μm〜0.5mmである。平均長さ及び平均径が上記範囲内であると、短繊維同士が必要以上に絡まるおそれがなく、良好な分散性を確保することができる。
前記親水性短繊維の配合量は、前記ジエン系重合体の合計100質量部に対して0.1〜100質量部の範囲が好ましく、1〜50質量部の範囲が更に好ましい。親水性短繊維の配合量を上記範囲に収めることで、氷上性能と耐摩耗性の良好なバランスを取ることができる。
The average length of the hydrophilic short fibers is preferably 0.1 to 50 mm, more preferably 1 to 7 mm, and the average diameter is preferably 1 μm to 2 mm, more preferably 5 μm to 0.5 mm. When the average length and the average diameter are within the above ranges, there is no possibility that the short fibers are entangled more than necessary, and good dispersibility can be secured.
The blending amount of the hydrophilic short fibers is preferably in the range of 0.1 to 100 parts by mass, more preferably in the range of 1 to 50 parts by mass, based on 100 parts by mass of the diene polymer in total. By keeping the amount of the hydrophilic short fibers within the above range, a good balance between performance on ice and abrasion resistance can be achieved.

本発明の方法で製造されるゴム組成物には、前記ジエン系重合体、表面処理シリカ、カーボンブラック、加硫促進剤、発泡剤、発泡助剤、C系樹脂、親水性短繊維の他、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、軟化剤(プロセスオイル等)、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、酸化亜鉛(亜鉛華)、加硫剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合してもよい。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。 The rubber composition produced by the process of the present invention, the diene polymer, surface treated silica, carbon black, vulcanization accelerator, foaming agent, foaming aid, C 5 resins, other hydrophilic short fiber Any compounding agents commonly used in the rubber industry, such as softeners (such as process oils), stearic acid, antioxidants, waxes, zinc oxide (zinc white), vulcanizing agents, etc., may harm the objects of the present invention. You may select and mix suitably within the range which does not do. Commercially available products can be suitably used as these compounding agents.

なお、本発明のゴム組成物の製造方法においては、前記C系樹脂、親水性短繊維、軟化剤、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、酸化亜鉛(亜鉛華)は、工程(a)で配合することが好ましい。 In the manufacturing method of the rubber composition of the present invention, the C 5 resins, hydrophilic short fibers, plasticizers, stearic acid, antioxidant, wax, zinc oxide (zinc white) is a step (a) It is preferable to mix them.

また、本発明のゴム組成物の製造方法は、工程(b)よりも後の混合工程(c)を含むことが好ましく、前記発泡剤、発泡助剤、加硫剤は、工程(b)よりも後の混合工程(c)で配合することが好ましい。また、該工程(c)においては、加硫剤と共に、加硫促進剤を配合することが好ましく、該加硫促進剤は、上述した工程(a)のマスターバッチの調製で使用した加硫促進剤と同一であってもよいし、異なってもよい。
前記工程(b)の後で、別途、発泡剤、発泡助剤、加硫剤を配合して混合する工程(c)を実施することで、工程(b)と異なる温度で、発泡剤、発泡助剤、加硫剤を配合して混合することができ、また、発泡や加硫が進み難い温度で、発泡剤、発泡助剤、加硫剤を加えて混練することで、ゴム組成物の発泡や早期加硫を防止できる。なお、工程(c)は、工程(b)の直後でもよいが、工程(b)と工程(c)との間に更に他の混合工程を実施してもよい。
前記工程(c)における混合物の最高温度は60〜140℃の範囲が好ましく、80〜120℃の範囲がより好ましく、100〜120℃の範囲がより一層好ましい。また、工程(c)における混合時間は、10秒〜20分の範囲が好ましく、10秒〜10分の範囲がより好ましく、20秒〜5分の範囲がさらに好ましい。なお、工程(b)から工程(c)に進む際には、混合物の温度を工程(b)の終了後の温度より10℃以上低下させてから工程(c)へ進むことが好ましい。
In addition, the method for producing a rubber composition of the present invention preferably includes a mixing step (c) after the step (b), and the foaming agent, the foaming auxiliary, and the vulcanizing agent are mixed in the step (b). It is also preferable to mix them in the subsequent mixing step (c). In the step (c), a vulcanization accelerator is preferably blended together with the vulcanization agent, and the vulcanization accelerator is the same as the vulcanization accelerator used in the preparation of the master batch in the step (a) described above. The agent may be the same or different.
After the step (b), a step (c) of separately blending and mixing a foaming agent, a foaming aid, and a vulcanizing agent is performed, so that the foaming agent, Auxiliary agents, vulcanizing agents can be compounded and mixed, and at a temperature at which foaming and vulcanization are difficult to proceed, a foaming agent, a foaming auxiliary, and a vulcanizing agent are added and kneaded to obtain a rubber composition. Foaming and early vulcanization can be prevented. Step (c) may be performed immediately after step (b), or another mixing step may be performed between step (b) and step (c).
The maximum temperature of the mixture in the step (c) is preferably in the range of 60 to 140C, more preferably in the range of 80 to 120C, and still more preferably in the range of 100 to 120C. Further, the mixing time in step (c) is preferably in the range of 10 seconds to 20 minutes, more preferably in the range of 10 seconds to 10 minutes, and still more preferably in the range of 20 seconds to 5 minutes. When proceeding from step (b) to step (c), it is preferable to lower the temperature of the mixture by 10 ° C. or more from the temperature after completion of step (b) before proceeding to step (c).

上述のようにして、少なくとも工程(a)及び工程(b)を経て製造されたゴム組成物は、更に、熱入れ、押出し、加硫等して、加硫ゴムとすることができる。
前記熱入れの条件としては、特に制限はなく、熱入れ温度、熱入れ時間、熱入れ装置等の諸条件について目的に応じて適宜選択することができる。前記熱入れ装置としては、例えば、通常ゴム組成物の熱入れに用いるロール機等が挙げられる。
前記押出しの条件としては、特に制限はなく、押出時間、押出速度、押出装置、押出温度等の諸条件について目的に応じて適宜選択することができる。前記押出装置としては、例えば、通常タイヤ用ゴム組成物の押出しに用いる押出機等が挙げられる。前記押出温度は、適宜決定することができる。
前記加硫を行う装置、方式、条件等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記加硫を行う装置としては、例えば、通常タイヤ用ゴム組成物の加硫に用いる金型による成形加硫機等が挙げられる。
As described above, the rubber composition produced through at least the step (a) and the step (b) can be further heated, extruded, vulcanized, or the like to be a vulcanized rubber.
The heating conditions are not particularly limited, and various conditions such as a heating temperature, a heating time, and a heating device can be appropriately selected depending on the purpose. As the warming device, for example, a roll machine usually used for warming a rubber composition can be used.
The conditions for the extrusion are not particularly limited, and various conditions such as an extrusion time, an extrusion speed, an extrusion apparatus, and an extrusion temperature can be appropriately selected depending on the purpose. As the extruder, for example, an extruder or the like usually used for extruding a rubber composition for a tire can be used. The extrusion temperature can be appropriately determined.
The vulcanization apparatus, system, conditions, etc. are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. As an apparatus for performing the vulcanization, for example, a molding vulcanizer using a mold usually used for vulcanizing a rubber composition for a tire may be mentioned.

<タイヤ>
本発明のタイヤは、上記のゴム組成物を用いたことを特徴とし、前述のゴム組成物がトレッドに使用されていることが好ましい。前記ゴム組成物をトレッドに使用したタイヤは、氷上性能と耐摩耗性との両方に優れ、スタッドレスタイヤ等の冬用タイヤとして有用である。
本発明のタイヤは、適用するタイヤの種類や部材に応じ、未加硫のゴム組成物を用いて成形後に加硫して得てもよく、又は予備加硫工程等を経た半加硫ゴムを用いて成形後、さらに本加硫して得てもよい。なお、タイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
<Tire>
The tire of the present invention is characterized by using the above rubber composition, and it is preferable that the aforementioned rubber composition is used for a tread. A tire using the rubber composition for a tread is excellent in both on-ice performance and abrasion resistance, and is useful as a winter tire such as a studless tire.
The tire of the present invention may be obtained by vulcanizing after molding using an unvulcanized rubber composition, or a semi-vulcanized rubber that has undergone a preliminary vulcanization step, depending on the type and member of the tire to be applied. After use and molding, the composition may be further subjected to main vulcanization. In addition, as a gas to be filled into the tire, an inert gas such as nitrogen, argon, helium, or the like can be used in addition to normal or air having a regulated oxygen partial pressure.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

(実施例1)
<表面処理シリカの調製>
80gの3−メルカプトプロピルトリエトキシシランと、50gの蒸留水と、50gのエタノールをビーカーに入れて撹拌して、硫黄含有シランカップリング剤処理液を作製した。1000gのシリカ1(*7、商品名「ニップシールHQ」、東ソーシリカ製、CTAB比表面積=200m/g)をオーブンにて120℃で2時間乾燥し、110℃に予熱した容量20Lのヘンシェルミキサーに、上記の乾燥させたシリカ1を入れて撹拌し、硫黄含有シランカップリング剤処理液を噴霧した。更に15分間撹拌を続け、処理されたシリカを取り出した。得られた処理シリカをオーブンにて120℃で2時間熱処理を行い、表面処理シリカ1’を得た。
なお、得られた表面処理シリカ1’の質量から、100質量部のシリカ1に対して、3−メルカプトプロピルトリエトキシシランが2.0質量部付着していることが分かった。
(Example 1)
<Preparation of surface-treated silica>
80 g of 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 50 g of distilled water, and 50 g of ethanol were put in a beaker and stirred to prepare a sulfur-containing silane coupling agent treatment liquid. 1000 g of silica 1 (* 7, trade name “Nip Seal HQ”, manufactured by Tosoh Silica, CTAB specific surface area = 200 m 2 / g) was dried in an oven at 120 ° C. for 2 hours, and was heated to 110 ° C. for 20 L in a Henschel mixer having a capacity of 20 L. Then, the dried silica 1 was added thereto, stirred, and the sulfur-containing silane coupling agent treatment liquid was sprayed. Stirring was continued for another 15 minutes and the treated silica was removed. The resulting treated silica was heat-treated in an oven at 120 ° C. for 2 hours to obtain surface-treated silica 1 ′.
From the mass of the obtained surface-treated silica 1 ′, it was found that 2.0 parts by mass of 3-mercaptopropyltriethoxysilane was adhered to 100 parts by mass of silica 1.

<ゴム組成物の調製>
通常のバンバリーミキサーを用いて、第1混合工程において、天然ゴム(*1)35質量部に、上記表面処理シリカ1’を30質量部、プロセスオイル(*15)を15質量部、ステアリン酸を1.5質量部、亜鉛華を1.5質量部、老化防止剤IPPD(*16)を3質量部混合して、第1の混合物を調製した。
得られた第1の混合物をバンバリーミキサーから一旦取り出し、その後、該第1の混合物を再度バンバリーミキサーに投入し、更に、ポリブタジエンゴム(*4)を65質量部、カーボンブラック(*14)を30質量部配合して、第2混合工程を実施し、第2の混合物を調製した。
更に、得られた第2の混合物をバンバリーミキサーから一旦取り出し、その後、第2の混合物を再度バンバリーミキサーに投入し、更に、硫黄を1.5質量部、加硫促進剤MBTS(*20)を0.5質量部、加硫促進剤CBS(*21)を1.5質量部、発泡剤(*22)を4質量部配合して、最終混合工程を実施し、ゴム組成物を調製した。
なお、第1混合工程及び第2混合工程における混合物の最高温度は170℃、第1混合工程及び第2混合工程における混合物の落下温度は170℃とし、最終混合工程におけるゴム組成物の最高温度は110℃とした。ここで、第1混合工程は前記工程(a)に相当し、第2混合工程は前記工程(b)に相当する。
また、段落[0009]に記載の方法に従い走査型プローブ顕微鏡を用いて観察したところ、得られたゴム組成物には相分離構造が確認され、互いに非相溶な複数のポリマー相が形成されていた。
<Preparation of rubber composition>
Using a normal Banbury mixer, in the first mixing step, 30 parts by mass of the surface-treated silica 1 ′, 15 parts by mass of process oil (* 15), and 15 parts by mass of stearic acid were added to 35 parts by mass of natural rubber (* 1). A first mixture was prepared by mixing 1.5 parts by mass, 1.5 parts by mass of zinc white, and 3 parts by mass of the antioxidant IPPD (* 16).
The obtained first mixture was once taken out of the Banbury mixer, and then the first mixture was again put into the Banbury mixer. Further, 65 parts by mass of polybutadiene rubber (* 4) and 30 parts of carbon black (* 14) were added. The second mixing step was carried out by blending parts by mass to prepare a second mixture.
Further, the obtained second mixture was once taken out of the Banbury mixer, and then the second mixture was again put into the Banbury mixer. Further, 1.5 parts by mass of sulfur and the vulcanization accelerator MBTS (* 20) were added. 0.5 parts by mass, 1.5 parts by mass of the vulcanization accelerator CBS (* 21) and 4 parts by mass of the foaming agent (* 22) were blended, and a final mixing step was carried out to prepare a rubber composition.
The maximum temperature of the mixture in the first mixing step and the second mixing step is 170 ° C., the falling temperature of the mixture in the first mixing step and the second mixing step is 170 ° C., and the maximum temperature of the rubber composition in the final mixing step is 110 ° C. Here, the first mixing step corresponds to the step (a), and the second mixing step corresponds to the step (b).
Observation with a scanning probe microscope according to the method described in paragraph [0009] revealed that the obtained rubber composition had a phase-separated structure, and a plurality of mutually incompatible polymer phases were formed. Was.

(実施例2)
<ウェットマスターバッチの調製>
水中に上記表面処理シリカ1’を6質量%の割合で入れ、シルバーソン社製ハイシアーミキサーにて微分散させて、スラリー溶液を調製した。
次に、上記スラリー溶液3kgと7質量%に希釈した天然ゴム濃縮ラテックス3kgとを撹拌しながら混合し、蟻酸にてpH4.5にコントロールして凝固し、洗浄後、2軸押出機[(株)神戸製鋼所製KTX30)]で乾燥して、ウェットマスターバッチAを得た。
上記ウェットマスターバッチA中、天然ゴム35質量部当たりの表面処理シリカ1’の量は30質量部であった。
(Example 2)
<Preparation of wet master batch>
The surface-treated silica 1 ′ was placed in water at a ratio of 6% by mass, and finely dispersed by a high shear mixer manufactured by Silverson Corporation to prepare a slurry solution.
Next, 3 kg of the above slurry solution and 3 kg of a natural rubber concentrated latex diluted to 7% by mass were mixed with stirring, coagulated by controlling the pH to 4.5 with formic acid, washed, and washed, followed by a twin screw extruder [ ) KTX30) manufactured by Kobe Steel Ltd.] to obtain wet master batch A.
In the wet master batch A, the amount of the surface-treated silica 1 ′ per 35 parts by mass of the natural rubber was 30 parts by mass.

<ゴム組成物の調製>
通常のバンバリーミキサーを用いて、第1混合工程において、上記ウェットマスターバッチA65質量部と、プロセスオイル(*15)15質量部と、ステアリン酸1.5質量部と、亜鉛華1.5質量部と、老化防止剤IPPD(*16)3質量部と、を混合して、第1の混合物を調製した。
得られた第1の混合物をバンバリーミキサーから一旦取り出し、その後、該第1の混合物を再度バンバリーミキサーに投入し、更に、ポリブタジエンゴム(*4)65質量部と、カーボンブラック(*14)30質量部とを配合して、第2混合工程を実施し、第2の混合物を調製した。
更に、得られた第2の混合物をバンバリーミキサーから一旦取り出し、その後、第2の混合物を再度バンバリーミキサーに投入し、更に、硫黄1.5質量部と、加硫促進剤MBTS(*20)0.5質量部と、加硫促進剤CBS(*21)1.5質量部と、発泡剤(*22)4質量部とを配合して、最終混合工程を実施し、ゴム組成物を調製した。
なお、第1混合工程及び第2混合工程における混合物の最高温度、第1混合工程及び第2混合工程における混合物の落下温度、最終混合工程におけるゴム組成物の最高温度は実施例1と同じとした。ここで、ウェットマスターバッチの調製工程が前記工程(a)に相当し、第1混合工程は前記工程(a)と工程(b)との間の中間工程に相当し、第2混合工程が前記工程(b)に相当する。
また、段落[0009]に記載の方法に従い走査型プローブ顕微鏡を用いて観察したところ、得られたゴム組成物には相分離構造が確認され、互いに非相溶な複数のポリマー相が形成されていた。
<Preparation of rubber composition>
Using a conventional Banbury mixer, in the first mixing step, 65 parts by mass of the wet master batch A, 15 parts by mass of process oil (* 15), 1.5 parts by mass of stearic acid, and 1.5 parts by mass of zinc white And 3 parts by mass of an antioxidant IPPD (* 16) were mixed to prepare a first mixture.
The obtained first mixture is once taken out of the Banbury mixer, and then the first mixture is again put into the Banbury mixer. Further, 65 parts by mass of polybutadiene rubber (* 4) and 30 parts by mass of carbon black (* 14) , And the second mixing step was performed to prepare a second mixture.
Furthermore, the obtained second mixture was once taken out of the Banbury mixer, and then the second mixture was again charged into the Banbury mixer. Further, 1.5 parts by mass of sulfur and the vulcanization accelerator MBTS (* 20) 0 0.5 part by mass, 1.5 parts by mass of a vulcanization accelerator CBS (* 21), and 4 parts by mass of a foaming agent (* 22), and a final mixing step was carried out to prepare a rubber composition. .
The maximum temperature of the mixture in the first mixing step and the second mixing step, the falling temperature of the mixture in the first mixing step and the second mixing step, and the maximum temperature of the rubber composition in the final mixing step were the same as those in Example 1. . Here, the step of preparing the wet master batch corresponds to the step (a), the first mixing step corresponds to an intermediate step between the steps (a) and (b), and the second mixing step corresponds to the step (a). This corresponds to step (b).
Observation using a scanning probe microscope according to the method described in paragraph [0009] revealed that the obtained rubber composition had a phase-separated structure, and a plurality of mutually incompatible polymer phases were formed. Was.

(比較例1)
通常のバンバリーミキサーを用いて、第1混合工程において、天然ゴム(*1)35質量部及びポリブタジエンゴム(*4)65質量部に対して、上記表面処理シリカ1’を30質量部、カーボンブラック(*14)を30質量部、プロセスオイル(*15)を15質量部、ステアリン酸を1.5質量部、亜鉛華を1.5質量部、老化防止剤IPPD(*16)を3質量部混合して、第1の混合物を調製した。
得られた第1の混合物をバンバリーミキサーから一旦取り出し、その後、第1の混合物を再度バンバリーミキサーに投入し、更に、硫黄を1.5質量部、加硫促進剤MBTS(*20)を0.5質量部、加硫促進剤CBS(*21)を1.5質量部、発泡剤(*22)を4質量部配合して、最終混合工程を実施し、ゴム組成物を調製した。
段落[0009]に記載の方法に従い走査型プローブ顕微鏡を用いて観察したところ、得られたゴム組成物には相分離構造が確認され、互いに非相溶な複数のポリマー相が形成されていた。
(Comparative Example 1)
Using a conventional Banbury mixer, in the first mixing step, 30 parts by mass of the surface-treated silica 1 ′, 30 parts by mass of carbon black, and 35 parts by mass of natural rubber (* 1) and 65 parts by mass of polybutadiene rubber (* 4). (* 14) 30 parts by mass, process oil (* 15) 15 parts by mass, stearic acid 1.5 parts by mass, zinc white 1.5 parts by mass, antioxidant IPPD (* 16) 3 parts by mass By mixing, a first mixture was prepared.
The obtained first mixture is once taken out of the Banbury mixer, and then the first mixture is again put into the Banbury mixer. Further, 1.5 parts by mass of sulfur, and 0.1% of the vulcanization accelerator MBTS (* 20) are added. 5 parts by mass, 1.5 parts by mass of the vulcanization accelerator CBS (* 21) and 4 parts by mass of the foaming agent (* 22) were blended, and a final mixing step was performed to prepare a rubber composition.
Observation using a scanning probe microscope according to the method described in paragraph [0009] revealed that the obtained rubber composition had a phase-separated structure, and a plurality of mutually incompatible polymer phases were formed.

(実施例3〜18、比較例2〜10)
第1混合工程における配合処方、第2混合工程における配合処方を、表1〜2に示すように変更する以外は、実施例1と同様に、第1混合工程、第2混合工程、最終混合工程の順に混合を行って、ゴム組成物を製造した。
なお、段落[0009]に記載の方法に従い走査型プローブ顕微鏡を用いて観察したところ、いずれのゴム組成物も相分離構造が確認され、互いに非相溶な複数のポリマー相が形成されていた。
(Examples 3 to 18, Comparative Examples 2 to 10)
A first mixing step, a second mixing step, and a final mixing step in the same manner as in Example 1 except that the mixing recipe in the first mixing step and the mixing recipe in the second mixing step are changed as shown in Tables 1 and 2. Was performed in this order to produce a rubber composition.
Observation using a scanning probe microscope according to the method described in paragraph [0009] revealed that each of the rubber compositions had a phase-separated structure, and a plurality of mutually incompatible polymer phases were formed.

<タイヤの作製>
上記のようにして得られたゴム組成物をトレッドに用いて、常法によって試験用のタイヤ(タイヤサイズ195/65R15)を作製し、トレッドの発泡率を上記式(VI)に従って算出した。次に、該タイヤに対して、下記の方法で、耐摩耗性及び氷上性能を評価した。結果を表1〜2に示す。
<Production of tire>
A test tire (tire size 195 / 65R15) was prepared by a conventional method using the rubber composition obtained as described above for a tread, and the foaming ratio of the tread was calculated according to the above formula (VI). Next, the tires were evaluated for abrasion resistance and performance on ice by the following methods. The results are shown in Tables 1 and 2.

(1)耐摩耗性
前記試験用のタイヤを用いた実車にて舗装路面を1万km走行後、残溝を測定し、トレッドが1mm摩耗するのに要する走行距離を相対比較し、比較例1のタイヤを100として指数表示した。指数値が大きい程、耐摩耗性が良好なことを示す。
(1) Abrasion resistance After running 10,000 km on a pavement road surface with an actual vehicle using the test tire, the remaining groove was measured, and the running distance required for the tread to be worn by 1 mm was relatively compared. The index is indicated with the tire of No. 100 as 100. The larger the index value, the better the wear resistance.

(2)氷上性能
前記試験用のタイヤを排気量1600ccクラスの国産乗用車に4本を装着し、氷温−1℃の氷上制動性能を確認した。比較例1のタイヤをコントロールとし、氷上性能=(比較例1の制動距離/その他の例の制動距離)×100として、指数表示した。指数値が大きい程、氷上性能が優れていることを示す。
(2) Performance on Ice Four of the above test tires were mounted on a 1600 cc class domestic passenger car, and braking performance on ice at an ice temperature of -1 ° C was confirmed. The tire of Comparative Example 1 was used as a control, and the performance on ice was calculated as (index of braking in Comparative Example 1 / braking distance of other examples) × 100. The larger the index value, the better the performance on ice.

Figure 0006645839
Figure 0006645839

Figure 0006645839
Figure 0006645839

*1 天然ゴム: Tg=−60℃
*2 変性天然ゴム: 下記の方法で合成した変性天然ゴム、Tg=−60℃
*3 改質天然ゴム: 下記の方法で合成した改質天然ゴム、Tg=−60℃
*4 ポリブタジエンゴム: シス−1,4−ポリブタジエンゴム、商品名「UBEPOL 150L」、宇部興産製、Tg=−110℃
*5 変性ポリブタジエンゴム1: 下記の方法で合成した変性ポリブタジエンゴム、Tg=−95℃
*6 変性ポリブタジエンゴム2: 下記の方法で合成した変性ポリブタジエンゴム、Tg=−95℃
*7 シリカ1: 商品名「ニップシールHQ」、東ソー・シリカ製、CTAB比表面積=200m/g
*8 シリカ2: 商品名「Nipsil EQ」、東ソー・シリカ製、CTAB比表面積=100m/g
*9 シリカ3: 商品名「Nipsil AQ」、東ソー・シリカ製、CTAB比表面積=150m/g
*10 表面処理シリカ1’: 上記の方法で調製した、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカ
*11 表面処理シリカ2’: 原料のシリカ1(*7)を上記シリカ2(*8)に代える以外は、表面処理シリカ1’と同様にして調製した、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカ
*12 表面処理シリカ3’: 原料のシリカ1(*7)を上記シリカ3(*9)に代える以外は、表面処理シリカ1’と同様にして調製した、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカ
*13 シランカップリング剤: 「Si69」、Evonic製、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド
*14 カーボンブラック: N134、旭カーボン製、NSA=146m/g
*15 プロセスオイル: ナフテン系プロセスオイル、商品名「ダイアナプロセスオイルNS−24」、出光興産製、流動点=−30℃
*16 老化防止剤IPPD: N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン
*17 C系樹脂: 商品名「Escorez 1102」、東燃化学製
*18 親水性短繊維: 下記の方法で作製した親水性短繊維
*19 加硫促進剤1: 1,3−ジフェニルグアニジン(DPG)
*20 加硫促進剤2: ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(MBTS)
*21 加硫促進剤3: 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(CBS)
*22 発泡剤: ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DNPT)
* 1 Natural rubber: Tg = -60 ° C
* 2 Modified natural rubber: Modified natural rubber synthesized by the following method, Tg = -60 ° C
* 3 Modified natural rubber: Modified natural rubber synthesized by the following method, Tg = -60 ° C
* 4 Polybutadiene rubber: cis-1,4-polybutadiene rubber, trade name “UBEPOL 150L”, manufactured by Ube Industries, Tg = −110 ° C.
* 5 Modified polybutadiene rubber 1: Modified polybutadiene rubber synthesized by the following method, Tg = −95 ° C.
* 6 Modified polybutadiene rubber 2: Modified polybutadiene rubber synthesized by the following method, Tg = -95 ° C
* 7 Silica 1: Trade name “Nip Seal HQ”, manufactured by Tosoh Silica, CTAB specific surface area = 200 m 2 / g
* 8 Silica 2: trade name “Nipsil EQ”, manufactured by Tosoh Silica, CTAB specific surface area = 100 m 2 / g
* 9 Silica 3: Trade name “Nipsil AQ”, manufactured by Tosoh Silica, CTAB specific surface area = 150 m 2 / g
* 10 Surface-treated silica 1 ′: silica prepared by the above method and surface-treated with a sulfur-containing silane coupling agent * 11 Surface-treated silica 2 ′: raw material silica 1 (* 7) was converted to silica 2 (* 8) ) Silica surface-treated with a sulfur-containing silane coupling agent * 12 Surface-treated silica 3 ′ prepared in the same manner as surface-treated silica 1 ′ except that Silica surface-treated with a sulfur-containing silane coupling agent prepared in the same manner as surface-treated silica 1 ', except that (* 9) was replaced with * 1. Silane coupling agent: "Si69", Evonic, bis (3 - triethoxysilylpropyl) tetrasulfide * 14 carbon black: N134, manufactured by Asahi carbon Co., N 2 SA = 146m 2 / g
* 15 Process oil: Naphthenic process oil, trade name "Diana Process Oil NS-24", manufactured by Idemitsu Kosan, pour point = -30 ° C
* 16 Antioxidant IPPD: N-isopropyl -N'- phenyl -p- phenylene diamine * 17 C 5 resin: trade name "Escorez 1102", Tonen manufactured * 18 hydrophilic short fiber: were prepared by the following method Hydrophilic short fiber * 19 Vulcanization accelerator 1: 1,3-diphenylguanidine (DPG)
* 20 Vulcanization accelerator 2: di-2-benzothiazolyl disulfide (MBTS)
* 21 Vulcanization accelerator 3: N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS)
* 22 Foaming agent: dinitrosopentamethylenetetramine (DNPT)

<変性天然ゴム>
フィールドラテックスを、ラテックスセパレーター(斎藤遠心工業製)を用いて回転数7500rpmで遠心分離することで、乾燥ゴム濃度60%の濃縮ラテックスを得た。この濃縮ラテックス1000gを、撹拌機及び温調ジャケットを備えたステンレス製反応容器に投入し、予め10mLの水と90mgの乳化剤「エマルゲン1108」(花王製)を4−ビニルピリジン1.7gに加えて乳化したものを990mLの水と共に添加し、窒素置換しながら30分間撹拌した。次いで、tert−ブチルハイドロパーオキサイド1.2g、テトラエチレンペンタミン1.2gを加え、40℃で1時間反応させることで、変性天然ゴムラテックスを得た。
次に、上記変性天然ゴムラテックスにギ酸を加えpHを4.7に調整し、変性天然ゴムラテックスを凝固させた。このようにして得られた固形物をクレーパーで5回処理し、シュレッダーに通してクラム化した後、熱風式乾燥機により110℃で210分間乾燥して変性天然ゴムを得た。
このようにして得られた変性天然ゴムの質量から、添加した4−ビニルピリジンの転化率が100%であることが確認された。また、該変性天然ゴムを石油エーテルで抽出し、更にアセトンとメタノールの2:1混合溶媒で抽出することで、ホモポリマーの分離を試みたが、抽出物を分析したところホモポリマーは検出されず、添加した単量体の100%が天然ゴム分子に導入されていることが確認された。
<Modified natural rubber>
The field latex was centrifuged at 7,500 rpm using a latex separator (manufactured by Saito Centrifugal Industry) to obtain a concentrated latex having a dry rubber concentration of 60%. 1000 g of the concentrated latex is put into a stainless steel reaction vessel equipped with a stirrer and a temperature control jacket, and 10 mL of water and 90 mg of an emulsifier “Emulgen 1108” (manufactured by Kao) are added to 1.7 g of 4-vinylpyridine in advance. The emulsified product was added together with 990 mL of water, and the mixture was stirred for 30 minutes while purging with nitrogen. Next, 1.2 g of tert-butyl hydroperoxide and 1.2 g of tetraethylenepentamine were added and reacted at 40 ° C. for 1 hour to obtain a modified natural rubber latex.
Next, formic acid was added to the modified natural rubber latex to adjust the pH to 4.7, and the modified natural rubber latex was coagulated. The solid thus obtained was treated five times with a craper, passed through a shredder, crumbed, and dried with a hot air drier at 110 ° C. for 210 minutes to obtain a modified natural rubber.
From the mass of the modified natural rubber thus obtained, it was confirmed that the conversion of the added 4-vinylpyridine was 100%. Further, the modified natural rubber was extracted with petroleum ether and further extracted with a 2: 1 mixed solvent of acetone and methanol to attempt to separate a homopolymer. However, when the extract was analyzed, no homopolymer was detected. It was confirmed that 100% of the added monomer was introduced into the natural rubber molecules.

<改質天然ゴム>
天然ゴムラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000gに対し、界面活性剤[花王製、「Emal−E27C」、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム]の10%水溶液25gと、40%のNaOH水溶液50gを加え、室温で48時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。
次に、このラテックスに水を添加して固形分濃度(DRC)を15%(w/v)に希釈した後、ゆっくり撹拌しながらギ酸を添加しpHを4.0に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、それを1%炭酸ナトリウム水溶液に室温で5時間浸漬した後に引き上げ、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後90℃で4時間乾燥して改質天然ゴムを得た。
<Modified natural rubber>
After adjusting the solid content concentration (DRC) of the natural rubber latex to 30% (w / v), the surfactant [Emal-E27C, Kao, sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate] was added to 1000 g of the natural rubber latex. ] And 50 g of a 40% aqueous NaOH solution were added thereto, and a saponification reaction was carried out at room temperature for 48 hours to obtain a saponified natural rubber latex.
Next, after adding water to this latex to dilute the solid content concentration (DRC) to 15% (w / v), formic acid was added while slowly stirring to adjust the pH to 4.0, thereby causing aggregation. . The agglomerated rubber was pulverized, immersed in a 1% aqueous sodium carbonate solution for 5 hours at room temperature, pulled up, washed repeatedly with 1000 ml of water, and then dried at 90 ° C. for 4 hours to obtain a modified natural rubber.

<変性ポリブタジエンゴム1>
乾燥し、窒素置換された内容積約900mLの耐圧ガラス容器に、シクロヘキサン283g、1,3−ブタジエンモノマー100g、2,2−ジテトラヒドロフリルプロパン0.015mmolをシクロヘキサン溶液として注入し、これに0.50mmolのn−ブチルリチウム(n−BuLi)を加えた後、撹拌装置を備えた50℃温水浴中で4.5時間重合を行った。重合転化率は、ほぼ100%であった。
次に、この重合系に3−[N,N−メチル(トリメチルシリル)アミノ]プロピルジメチルエトキシシラン0.50mmolをシクロヘキサン溶液として加え、50℃において30分撹拌した。その後さらに、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて反応停止を行い、さらに、常法に従い乾燥することにより、変性ポリブタジエンゴム1を得た。
得られた変性ポリブタジエンゴム1は、変性率が0.5であり、ガラス転移温度が−95℃であった。
<Modified polybutadiene rubber 1>
283 g of cyclohexane, 100 g of 1,3-butadiene monomer, and 0.015 mmol of 2,2-ditetrahydrofurylpropane were injected into a dried and nitrogen-substituted pressure-resistant glass container having an internal volume of about 900 mL as a cyclohexane solution. After adding 50 mmol of n-butyllithium (n-BuLi), polymerization was carried out in a 50 ° C warm water bath equipped with a stirrer for 4.5 hours. The polymerization conversion was almost 100%.
Next, 0.50 mmol of 3- [N, N-methyl (trimethylsilyl) amino] propyldimethylethoxysilane was added to this polymerization system as a cyclohexane solution, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the reaction was stopped by further adding 0.5 mL of an isopropanol solution of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (BHT) (BHT concentration: 5% by mass), and further dried by a conventional method. Thus, modified polybutadiene rubber 1 was obtained.
The resulting modified polybutadiene rubber 1 had a modification rate of 0.5 and a glass transition temperature of -95 ° C.

<変性ポリブタジエンゴム2>
乾燥し、窒素置換した内容積約900mLの耐圧ガラス容器に、シクロヘキサン283g、1,3−ブタジエン50g、2,2−ジテトラヒドロフリルプロパン0.0057mmol及びヘキサメチレンイミン0.513mmolをそれぞれシクロヘキサン溶液として注入し、これにn−ブチルリチウム(n−BuLi)0.57mmolを加えた後、撹拌装置を備えた50℃の温水浴中で4.5時間重合反応を行った。この際の重合転化率は、ほぼ100%であった。
次に、重合反応系に、四塩化スズ0.100mmolをシクロヘキサン溶液として加え、50℃で30分間撹拌した。その後、反応系に、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール(BHT)のイソプロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、重合反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して変性ポリブタジエンゴム2を得た。
得られた変性ポリブタジエンゴム2は、変性率が1.2であり、ガラス転移温度が−95℃であった。
<Modified polybutadiene rubber 2>
283 g of cyclohexane, 50 g of 1,3-butadiene, 0.0057 mmol of 2,2-ditetrahydrofurylpropane, and 0.513 mmol of hexamethyleneimine were poured as a cyclohexane solution into a dried, nitrogen-purged pressure-resistant glass container having an internal volume of about 900 mL. Then, 0.57 mmol of n-butyllithium (n-BuLi) was added thereto, and a polymerization reaction was performed for 4.5 hours in a 50 ° C warm water bath equipped with a stirrer. The polymerization conversion at this time was almost 100%.
Next, 0.100 mmol of tin tetrachloride was added as a cyclohexane solution to the polymerization reaction system, followed by stirring at 50 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 0.5 mL of an isopropanol solution of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (BHT) (BHT concentration: 5% by mass) was added to the reaction system to stop the polymerization reaction, and further according to a conventional method. After drying, modified polybutadiene rubber 2 was obtained.
The resulting modified polybutadiene rubber 2 had a modification ratio of 1.2 and a glass transition temperature of -95 ° C.

<親水性短繊維>
特開2012−219245号公報に開示の製造例3に従い、二軸押出機を2台用い、ホッパーにポリエチレン[日本ポリエチレン製、ノバテックHJ360(MFR5.5、融点132℃)]40質量部と、エチレン−ビニルアルコール共重合体[クラレ製、エバールF104B(MFR4.4、融点183℃)]40質量部とを投入し、ダイ出口から各々同時に押し出して、常法に従って得られた繊維を長さ2mmにカットして、ポリエチレンからなる被覆層が形成された親水性短繊維を作製した。
<Hydrophilic short fiber>
According to Production Example 3 disclosed in JP-A-2012-219245, using two twin-screw extruders, 40 parts by mass of polyethylene (made by Nippon Polyethylene, Novatec HJ360 (MFR 5.5, melting point 132 ° C.)) and ethylene -40 parts by mass of a vinyl alcohol copolymer [manufactured by Kuraray, Eval F104B (MFR4.4, melting point: 183 ° C)], and simultaneously extruded from a die outlet, the fiber obtained according to a conventional method was reduced to a length of 2 mm. By cutting, a hydrophilic short fiber having a coating layer made of polyethylene was formed.

表1〜2に示す実施例の結果から、本発明に従って製造されたゴム組成物を用いることで、タイヤの氷上性能と耐摩耗性との両方を向上させられることが分かる。   From the results of the examples shown in Tables 1 and 2, it is understood that both the on-ice performance and the wear resistance of the tire can be improved by using the rubber composition manufactured according to the present invention.

本発明のゴム組成物の製造方法で製造されるゴム組成物は、タイヤ、特にはスタッドレスタイヤのトレッドゴムに利用できる。また、本発明のタイヤは、スタッドレスタイヤとして有用である。   The rubber composition produced by the method for producing a rubber composition of the present invention can be used for a tire, particularly a tread rubber of a studless tire. Further, the tire of the present invention is useful as a studless tire.

Claims (13)

互いに非相溶な複数のポリマー相を形成する少なくとも二種のジエン系重合体と、硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカと、カーボンブラックと、加硫促進剤と、を含み、
前記ジエン系重合体の少なくとも二種は、配合量が前記ジエン系重合体の総量の20質量%以上であり、前記配合量が前記ジエン系重合体の総量の20質量%以上であるジエン系重合体の中でガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)の配合量は、該ジエン系重合体(A)以外の前記ジエン系重合体の中で、配合量が最も多いジエン系重合体の配合量の85質量%以上であり、
前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカの配合量が、前記ジエン系重合体の合計100質量部に対して25質量部以上である、ゴム組成物の製造方法であって、
前記ジエン系重合体の内の、前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)に対して非相溶なジエン系重合体(B)と、前記硫黄含有シランカップリング剤で表面処理されたシリカと、を混合してマスターバッチを調製する工程(a)と、
調製された該マスターバッチに、前記ジエン系重合体の内の前記ジエン系重合体(B)以外の残部と、前記カーボンブラックと、を混合する工程(b)と、
を含み、
前記工程(a)において、前記加硫促進剤から選択される少なくとも一種の化合物を混合して前記マスターバッチを調製することを特徴とする、ゴム組成物の製造方法。
At least two kinds of diene polymers forming a plurality of polymer phases incompatible with each other, silica surface-treated with a sulfur-containing silane coupling agent, carbon black, and a vulcanization accelerator,
At least two of the diene polymers have a blending amount of at least 20% by mass of the total amount of the diene polymers, and the blending amount is at least 20% by mass of the total amount of the diene polymers. The blending amount of the diene-based polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) in the coalesce is the diene-based polymer having the largest blending amount among the diene-based polymers other than the diene-based polymer (A). 85% by mass or more of the blending amount of the polymer,
A method for producing a rubber composition, wherein the compounding amount of the silica surface-treated with the sulfur-containing silane coupling agent is 25 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the total of the diene-based polymer,
A diene polymer (B) incompatible with the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) of the diene polymer, and the sulfur-containing silane coupling agent. (A) preparing a masterbatch by mixing the surface-treated silica with
(B) mixing the carbon black with the remainder of the diene-based polymer other than the diene-based polymer (B) in the prepared masterbatch;
Including
A method for producing a rubber composition, wherein in the step (a), at least one compound selected from the vulcanization accelerators is mixed to prepare the master batch.
前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)は、前記ジエン系重合体の中で配合量が最も多いか、該ジエン系重合体(A)以外の前記ジエン系重合体の中で、配合量が最も多いジエン系重合体と配合量が等しい、請求項1に記載のゴム組成物の製造方法。   The diene-based polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) has the largest blending amount among the diene-based polymers, or the diene-based polymer other than the diene-based polymer (A) has The method for producing a rubber composition according to claim 1, wherein the compounding amount is equal to the diene polymer having the largest compounding amount. 前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)が、ブタジエン骨格を有する、請求項1又は2に記載のゴム組成物の製造方法。   The method for producing a rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) has a butadiene skeleton. 前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)が、ポリブタジエンゴムである、請求項3に記載のゴム組成物の製造方法。   The method for producing a rubber composition according to claim 3, wherein the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) is a polybutadiene rubber. 前記配合量が前記ジエン系重合体の総量の20質量%以上であるジエン系重合体の中でガラス転移温度(Tg)が最も高いジエン系重合体(C)が、イソプレン骨格を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のゴム組成物の製造方法。   The diene polymer (C) having the highest glass transition temperature (Tg) among diene polymers having the compounding amount of 20% by mass or more of the total amount of the diene polymer has an isoprene skeleton. A method for producing the rubber composition according to any one of claims 1 to 4. 前記ガラス転移温度(Tg)が最も高いジエン系重合体(C)が、天然ゴムである、請求項5に記載のゴム組成物の製造方法。   The method for producing a rubber composition according to claim 5, wherein the diene polymer (C) having the highest glass transition temperature (Tg) is a natural rubber. 前記ゴム組成物は、前記カーボンブラックの配合量が前記ジエン系重合体の合計100質量部に対して25質量部以上である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のゴム組成物の製造方法。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the compounding amount of the carbon black is 25 parts by mass or more based on a total of 100 parts by mass of the diene polymer. Production method. 前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)は、スズ原子及び窒素原子の少なくとも一方を含む化合物により変性されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載のゴム組成物の製造方法。   The rubber according to any one of claims 1 to 7, wherein the diene polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) is modified with a compound containing at least one of a tin atom and a nitrogen atom. A method for producing the composition. 前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)が、スズ原子及び窒素原子の両方を含む、請求項8に記載のゴム組成物の製造方法。   The method for producing a rubber composition according to claim 8, wherein the diene-based polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) contains both tin atoms and nitrogen atoms. 前記ガラス転移温度(Tg)が最も低いジエン系重合体(A)は、前記スズ原子及び窒素原子の少なくとも一方を含む化合物による変性率が1.1以上2.5以下である、請求項8又は9に記載のゴム組成物の製造方法。   The diene-based polymer (A) having the lowest glass transition temperature (Tg) has a modification rate of a compound containing at least one of the tin atom and the nitrogen atom of 1.1 to 2.5. 10. A method for producing the rubber composition according to item 9. 前記ゴム組成物が、更に発泡剤を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のゴム組成物の製造方法。   The method for producing a rubber composition according to any one of claims 1 to 10, wherein the rubber composition further comprises a foaming agent. 前記ゴム組成物が、更にC5系樹脂を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載のゴム組成物の製造方法。 Method for producing a rubber composition, further comprising a C 5 resin, a rubber composition according to any one of claims 1 to 11. 前記ゴム組成物が、更に親水性短繊維を含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載のゴム組成物の製造方法。   The method for producing a rubber composition according to any one of claims 1 to 12, wherein the rubber composition further includes a hydrophilic short fiber.
JP2016008207A 2016-01-19 2016-01-19 Method for producing rubber composition, rubber composition and tire Active JP6645839B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016008207A JP6645839B2 (en) 2016-01-19 2016-01-19 Method for producing rubber composition, rubber composition and tire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016008207A JP6645839B2 (en) 2016-01-19 2016-01-19 Method for producing rubber composition, rubber composition and tire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017128650A JP2017128650A (en) 2017-07-27
JP6645839B2 true JP6645839B2 (en) 2020-02-14

Family

ID=59395529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016008207A Active JP6645839B2 (en) 2016-01-19 2016-01-19 Method for producing rubber composition, rubber composition and tire

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6645839B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6938857B2 (en) * 2016-05-24 2021-09-22 横浜ゴム株式会社 Rubber molded body
JP7073794B2 (en) * 2018-03-09 2022-05-24 横浜ゴム株式会社 Manufacturing method of rubber composition for tires
JP7119533B2 (en) * 2018-04-20 2022-08-17 横浜ゴム株式会社 Method for producing rubber composition for tire
WO2020218309A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 株式会社ブリヂストン Tire manufacturing method and tire
CZ309304B6 (en) * 2021-02-25 2022-08-10 Univerzita J. E. Purkyně V Ústí Nad Labem Test mould for testing micro and nano coatings on Al and Fe materials

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001011237A (en) * 1999-04-30 2001-01-16 Bridgestone Corp Rubber composition for tire, and pneumatic tire
JP4813818B2 (en) * 2005-04-26 2011-11-09 東洋ゴム工業株式会社 Tread rubber composition for studless tire and method for producing the same
JP5464781B2 (en) * 2006-06-09 2014-04-09 株式会社ブリヂストン Rubber composition and tire using the same
JP5545619B2 (en) * 2009-07-22 2014-07-09 株式会社ブリヂストン tire
JP2012092166A (en) * 2010-10-25 2012-05-17 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Rubber composition for tire, and pneumatic tire

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017128650A (en) 2017-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6920217B2 (en) Rubber composition and tires
JP6645839B2 (en) Method for producing rubber composition, rubber composition and tire
US9751992B2 (en) Elastomeric composition having a very good dispersion of the filler in the elastomeric matrix
JP6948267B2 (en) Rubber composition and tires
US9080041B2 (en) Rubber composition including a polar thermoplastic elastomer including an alkylacrylate unit
JP5926239B2 (en) Tire including a rubber composition in which a tread includes a polyvinyl ester resin
US20170204256A1 (en) Tire with low rolling resistance
JP6041155B2 (en) Manufacturing method of masterbatch in liquid phase
JP7306394B2 (en) Rubber composition for tire tread and tire
JP2013526622A (en) Tire with tread containing thermoplastic vulcanizate (TPV) elastomer
JP2014506267A (en) Elastomer composition exhibiting a very good dispersion of the filler in the elastomer matrix
CN111465645B (en) Rubber composition and pneumatic tire
US11702531B2 (en) Elastomer composition comprising a filler at least partially covered by silica
WO2009039889A1 (en) Tire and crosslinkable elastomeric composition comprising glass flakes
JP2017141325A (en) tire
JP7091716B2 (en) Rubber composition for tires
JP2012503055A (en) Tire sidewall
JP2018058420A (en) Rubber composition for base tread
US20160319112A1 (en) Elastomeric composition having an improved filler dispersion
JP2019001898A (en) Tire rubber composition, tread and tire
JP2017128649A (en) Method for producing rubber composition, rubber composition, and tire
WO2017126632A1 (en) Rubber composition and tire
US20190345314A1 (en) Tread for a tire
JP2019099747A (en) Rubber composition, vulcanizate and tire
CN110300667B (en) Rubber composition with well dispersed large amount of reinforcing inorganic filler

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191023

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191029

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6645839

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250