JP6686314B2 - Rubber composition for tires - Google Patents

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Description

本発明は、ウェットグリップ性能と、耐久性および耐摩耗性を高いレベルで両立するようにしたタイヤ用ゴム組成物に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rubber composition for a tire, which has wet grip performance and durability and wear resistance at a high level.

サーキットのウェット路面走行向けの競技用タイヤには、ウェットグリップ性能が優れることだけでなく、高速走行時のタイヤ耐久性、耐摩耗性などに優れることが要求される。一般に優れたウェットグリップ性能を得るため、トレッド用ゴム組成物にガラス転移温度が高いスチレンブタジエンゴムを配合したり、補強性フィラーとしてシリカを多量に配合することが行われる。しかし、ガラス転移温度が高いスチレンブタジエンゴムを配合すると、高温状態になるとモジュラスやゴム強度が低下しやすくなるため、タイヤ耐久性や耐摩耗性が低下するという問題がある。   Competition tires for running on wet road surfaces are required to have not only excellent wet grip performance, but also tire durability and wear resistance at high speeds. Generally, in order to obtain excellent wet grip performance, a styrene-butadiene rubber having a high glass transition temperature is blended with a rubber composition for a tread, or a large amount of silica is blended as a reinforcing filler. However, when styrene-butadiene rubber having a high glass transition temperature is blended, the modulus and the rubber strength are likely to be lowered at a high temperature, so that there is a problem that tire durability and wear resistance are reduced.

またグリップ性能を高くするため、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムに対し、特定の2種類のカーボンブラックおよび低分子量スチレン−ブタジエン共重合体を配合したタイヤトレッド用ゴム組成物が提案されている(例えば特許文献1参照)。しかし、需要者がサーキットのウェット路面走行向けの競技用タイヤに求めるウェットグリップ性能、耐久性能および耐摩耗性能のレベルはより高く更なる改良が求められている。   In order to improve grip performance, a rubber composition for tire tread has been proposed in which two specific types of carbon black and a low molecular weight styrene-butadiene copolymer are mixed with a styrene-butadiene copolymer rubber (for example, See Patent Document 1). However, the level of wet grip performance, durability performance and wear resistance performance demanded by consumers for competition tires for running on wet road surfaces is higher and further improvement is required.

特開2007−246658号公報JP, 2007-246658, A

本発明の目的は、ウェットグリップ性能と、耐久性および耐摩耗性を従来以上に高いレベルで両立するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire, which has both wet grip performance and durability and wear resistance at higher levels than ever before.

上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス転移温度が−35℃以上である芳香族ビニル−共役ジエン系ゴム100重量%からなるジエン系ゴム100重量部に対し、芳香族ビニル−ファルネセン共重合体を1080重量部含む軟化剤成分を合計で50〜180重量部、シリカを120重量部以上配合し、下記一般式(1)で表される平均組成式を有するポリシロキサンからなるシランカップリング剤を前記シリカ重量の2〜20重量%配合すると共に、前記軟化剤成分の合計中、前記芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の重量分率が、0.20〜0.50であることを特徴とする。

Figure 0006686314
(式中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基、Cは加水分解性基、Dはメルカプト基を含有する有機基、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基であり、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただしa、bの少なくとも1つが0でない。) The rubber composition for a tire of the present invention which achieves the above-mentioned object is an aromatic vinyl based on 100 parts by weight of a diene rubber composed of 100% by weight of an aromatic vinyl-conjugated diene rubber having a glass transition temperature of -35 ° C or higher. A polysiloxane having an average composition formula represented by the following general formula (1), in which a total of 50 to 180 parts by weight of a softening agent component containing 10 to 80 parts by weight of a farnesene copolymer and 120 parts by weight or more of silica are blended. A silane coupling agent consisting of 2 to 20% by weight of the silica is blended, and the aromatic vinyl-farnesene copolymer has a weight fraction of 0.20 to 0.50 in the total amount of the softener components. Is characterized in that.
Figure 0006686314
(In the formula, A is a divalent organic group containing a sulfide group, B is a monovalent hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, C is a hydrolyzable group, D is an organic group containing a mercapto group, and R is 1 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and a to e are 0 ≦ a <1, 0 ≦ b <1, 0 <c <3, 0 <d <1, 0 ≦ e < 2. The relational expression of 0 <2a + b + c + d + e <4 is satisfied, provided that at least one of a and b is not 0.)

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス転移温度が−35℃以上の芳香族ビニル−共役ジエン系ゴム100重量%からなるジエン系ゴム100重量部に、芳香族ビニル−ファルネセン共重合体を5〜100重量部含む軟化剤成分を合計で50重量部以上、シリカおよび特定の平均組成式を有するポリシロキサンからなるシランカップリング剤を配合すると共に、軟化剤成分の合計中、芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の重量分率を、0.20〜0.50にしたので、ウェットグリップ性能と、耐久性および耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。 The rubber composition for a tire according to the present invention contains 5 parts by weight of the aromatic vinyl-farnesene copolymer in 100 parts by weight of the diene rubber comprising 100 % by weight of the aromatic vinyl-conjugated diene rubber having a glass transition temperature of -35 ° C or higher. 50 parts by weight or more in total of a softening agent component containing 100 to 100 parts by weight, and a silane coupling agent composed of silica and polysiloxane having a specific average composition formula , and aromatic vinyl-farnesene in the total amount of the softening agent component. Since the weight fraction of the copolymer is set to 0.20 to 0.50 , the wet grip performance, durability and abrasion resistance can be improved to the conventional level or higher.

前記軟化剤成分は、軟化点が130〜200℃である樹脂を含むとよく、この樹脂の配合量は、前記ジエン系ゴム100重量部に対し10〜60重量部であるとよい。また前記シリカの配合量は、前記ジエン系ゴム100重量部に対し、150重量部以上にするとよい。 The softening agent component may include a resin having a softening point of 130 to 200 ° C., and the compounding amount of the resin may be 10 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the diene rubber . The amount of or the silica to the diene rubber 100 parts by weight, may be at least 150 parts by weight.

本発明のタイヤ用ゴム組成物をトレッド部に使用した空気入りタイヤは、ウェットグリップ性能と、耐久性および耐摩耗性を従来以上に高いレベルで両立することができ、ウェット路面走行向けの競技用空気入りタイヤとして好適である。   The pneumatic tire using the rubber composition for a tire of the present invention in the tread portion can achieve both wet grip performance, durability and wear resistance at a higher level than before, and is suitable for running on wet road surfaces. Suitable as a pneumatic tire.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、そのゴム成分をジエン系ゴムで構成し、そのジエン系ゴムとして、ガラス転移温度が−35℃以上である芳香族ビニル−共役ジエン系ゴムを含む。芳香族ビニル−共役ジエン系ゴムとしては、スチレンブタジエンゴムが例示される。芳香族ビニル−共役ジエン系ゴムのガラス転移温度は−35℃以上、好ましくは−35℃〜−10℃にする。芳香族ビニル−共役ジエン系ゴムのガラス転移温度を−35℃以上にすることにより、ウェットグリップ性能を高くすることができる。芳香族ビニル−共役ジエン系ゴムのガラス転移温度は示差走査熱量測定(DSC)により20℃/分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、転移域の中点の温度とする。また芳香族ビニル−共役ジエン系ゴムがオイルを含む油展品であるときは、オイルを除いた芳香族ビニル−共役ジエン系ゴムのガラス転移温度とする。   The rubber composition for tires of the present invention comprises a diene rubber as its rubber component, and as the diene rubber, an aromatic vinyl-conjugated diene rubber having a glass transition temperature of -35 ° C or higher is included. Examples of the aromatic vinyl-conjugated diene rubber include styrene butadiene rubber. The glass transition temperature of the aromatic vinyl-conjugated diene rubber is −35 ° C. or higher, preferably −35 ° C. to −10 ° C. By setting the glass transition temperature of the aromatic vinyl-conjugated diene rubber to -35 ° C or higher, the wet grip performance can be enhanced. The glass transition temperature of the aromatic vinyl-conjugated diene rubber is measured by a differential scanning calorimetry (DSC) thermogram under a heating rate condition of 20 ° C./min, and is set to the temperature at the midpoint of the transition region. When the aromatic vinyl-conjugated diene rubber is an oil-extended product containing oil, the glass transition temperature of the aromatic vinyl-conjugated diene rubber excluding oil is used.

また芳香族ビニル−共役ジエン系ゴムの含有量は、ジエン系ゴム100重量%中、好ましくは50〜100重量%、より好ましくは75〜100重量%であるとよい。   Further, the content of the aromatic vinyl-conjugated diene rubber is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 75 to 100% by weight in 100% by weight of the diene rubber.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス転移温度が−35℃以上の芳香族ビニル−共役ジエン系ゴム以外に、他のジエン系ゴムを含むことができる。ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ガラス転移温度が−35℃未満のスチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム等を例示することができる。これらは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。上述した他のジエンゴムは、ジエン系ゴム100重量%中、好ましくは0〜50重量%、より好ましくは0〜25重量%含有することができ、タイヤ耐久性および耐摩耗性を高くすることができる。   The rubber composition for a tire of the present invention can contain other diene rubber in addition to the aromatic vinyl-conjugated diene rubber having a glass transition temperature of -35 ° C or higher. Examples of the diene rubber include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber having a glass transition temperature of less than -35 ° C, acrylonitrile-butadiene rubber, butyl rubber, chloroprene rubber, and the like. These can be used alone or as an arbitrary blend. The above-mentioned other diene rubber can be contained in 100% by weight of the diene rubber, preferably 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 25% by weight, and can enhance tire durability and wear resistance. .

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、芳香族ビニル−ファルネセン共重合体を配合することにより、ウェットグリップ性能、耐久性および耐摩耗性を向上することができ、とりわけウェットグリップ性能を優れたものにすることができる。また芳香族ビニル−ファルネセン共重合体は、芳香族ビニル−共役ジエン系ゴムとの親和性が高く、かつ比較的高分子量であるとともに架橋性構造を有するため、加硫後にタイヤ用ゴム組成物の機械的特性を従来レベル以上に高くし、タイヤ耐久性や耐摩耗性を改良することができる。   The rubber composition for a tire of the present invention can be improved in wet grip performance, durability and abrasion resistance by blending an aromatic vinyl-farnesene copolymer, and in particular, has excellent wet grip performance. can do. Further, the aromatic vinyl-farnesene copolymer has a high affinity with the aromatic vinyl-conjugated diene rubber, and has a relatively high molecular weight and a crosslinkable structure, so that the rubber composition for a tire after vulcanization is It is possible to improve mechanical durability to a level higher than conventional levels and improve tire durability and wear resistance.

芳香族ビニル−ファルネセン共重合体とは、少なくとも芳香族ビニル化合物からなるモノマーおよびファルネセンからなるモノマーにより構成された共重合体である。ファルネセンからなるモノマーとしては、α−ファルネセン、β−ファルネセンが挙げられ、それぞれ単独または両者を組合せてモノマーとしてもよい。好ましくはβ−ファルネセンがよい。なおβ−ファルネセンは、芳香族ビニル化合物との共重合体にするのがよい。例えばβ−ファルネセンの単独重合体では、ガラス転移温度が低いため、ウェットグリップ性能を向上する効果が十分に得られない。   The aromatic vinyl-farnesene copolymer is a copolymer composed of at least a monomer composed of an aromatic vinyl compound and a monomer composed of farnesene. Examples of the monomer composed of farnesene include α-farnesene and β-farnesene, which may be used alone or in combination of both. Β-farnesene is preferable. Note that β-farnesene is preferably a copolymer with an aromatic vinyl compound. For example, a homopolymer of β-farnesene has a low glass transition temperature, so that the effect of improving wet grip performance cannot be sufficiently obtained.

芳香族ビニル化合物からなるモノマーとしては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−プロピルスチレン、4−tert−ブチルスチレン、4−シクロヘキシルルスチレン、4−ドデシルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,4−ジイソプロピルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、2−エチル−4−ベンジルスチレン、4−(フェニルブチル)スチレン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、N,N−ジエチル−4−アミノエチルスチレン、ビニルピリジン、4−メトキシスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、ジビニルベンゼン等が例示される。なかでもスチレン、α−メチルスチレン、4−メチルスチレンが好ましい。   Examples of the monomer composed of an aromatic vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 4-tert-butylstyrene, 4-cyclohexylstyrene. , 4-dodecylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,4-diisopropylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, 2-ethyl-4-benzylstyrene, 4- (phenylbutyl) styrene, 1-vinylnaphthalene , 2-vinylnaphthalene, vinylanthracene, N, N-diethyl-4-aminoethylstyrene, vinylpyridine, 4-methoxystyrene, monochlorostyrene, dichlorostyrene, divinylbenzene and the like. Of these, styrene, α-methylstyrene and 4-methylstyrene are preferable.

芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の重量平均分子量は、特に制限されるものではないが、好ましくは2000〜500000、より好ましくは8000〜450000、更に好ましくは15000〜300000であるとよい。芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の重量平均分子量が2000未満であると、ゴム組成物の機械的強度が低下し、さらにゴム組成物からブリードアウトしやすくなる。また芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の重量平均分子量が500000を超えると加工性が悪化する。   The weight average molecular weight of the aromatic vinyl-farnesene copolymer is not particularly limited, but it is preferably 2000 to 500000, more preferably 8000 to 450,000, and further preferably 15000 to 300000. When the weight average molecular weight of the aromatic vinyl-farnesene copolymer is less than 2000, the mechanical strength of the rubber composition is lowered, and further bleed out easily from the rubber composition. Further, if the weight average molecular weight of the aromatic vinyl-farnesene copolymer exceeds 500,000, the processability deteriorates.

芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の分子量分布(Mw/Mn;Mwは重量平均分子量、Mnは数平均分子量)は、好ましくは1.0〜4.0、より好ましくは1.0〜3.0、さらに好ましくは1.0〜2.0であるとよい。芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の分子量分布がこのような範囲内であると、粘度のばらつきが小さくなる。本明細書において芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mnは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定し標準ポリスチレン換算により求めるものとする。   The molecular weight distribution (Mw / Mn; Mw is a weight average molecular weight and Mn is a number average molecular weight) of the aromatic vinyl-farnesene copolymer is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.0 to 3.0. , And more preferably 1.0 to 2.0. When the molecular weight distribution of the aromatic vinyl-farnesene copolymer is within such a range, the variation in viscosity becomes small. In the present specification, the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the aromatic vinyl-farnesene copolymer are measured by GPC (gel permeation chromatography) and determined by standard polystyrene conversion.

芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の溶融粘度は、好ましくは0.1〜3000Pa・s、より好ましくは0.6〜2800Pa・s、さらに好ましくは1.5〜2600Pa・sであるとよい。芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の溶融粘度がこのような範囲内であると、ゴム組成物の混練が容易になりシリカの分散性が向上する。本明細書において、芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の溶融粘度は、ブルックフィールド型粘度計により測定した38℃における溶融粘度である。   The melt viscosity of the aromatic vinyl-farnesene copolymer is preferably 0.1 to 3000 Pa · s, more preferably 0.6 to 2800 Pa · s, and further preferably 1.5 to 2600 Pa · s. When the melt viscosity of the aromatic vinyl-farnesene copolymer is within such a range, the kneading of the rubber composition is facilitated and the dispersibility of silica is improved. In this specification, the melt viscosity of the aromatic vinyl-farnesene copolymer is the melt viscosity at 38 ° C. measured by a Brookfield viscometer.

芳香族ビニル−ファルネセン共重合体は、芳香族ビニル化合物およびファルネセン以外の他のモノマーを含むことができ、他のモノマーとしては例えばブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−オクタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、2−メチル−1,3−オクタジエン、1,3,7−オクタトリエン、ミルセン、クロロプレン等を例示することができる。芳香族ビニル−ファルネセン共重合体は、芳香族ビニル化合物からなるモノマーおよびファルネセンからなるモノマー、任意に他のモノマーを通常の方法で共重合することができ、例えば乳化重合法、溶液重合法を例示することができ、好ましくは溶液重合法で合成するとよい。   The aromatic vinyl-farnesene copolymer may contain a monomer other than the aromatic vinyl compound and farnesene, and examples of the other monomer include butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, and , 3-pentadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 1,3-octadiene, 1,3-cyclohexadiene, 2-methyl-1,3-octadiene, 1,3,7- Examples thereof include octatriene, myrcene, chloroprene and the like. The aromatic vinyl-farnesene copolymer can be obtained by copolymerizing a monomer composed of an aromatic vinyl compound and a monomer composed of farnesene, and optionally other monomers, by an ordinary method, for example, an emulsion polymerization method and a solution polymerization method. It is possible to synthesize it, and it is preferable to synthesize it by a solution polymerization method.

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、5〜100重量部、好ましくは10〜80重量部、より好ましくは12〜70重量部である。芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の配合量が5重量部未満であると、ウェットグリップ性能、タイヤ耐久性および耐摩耗性を改良する効果が十分に得られない。また芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の配合量が100重量部を超えると、耐久性が悪化してしまう。   In the rubber composition for a tire of the present invention, the blending amount of the aromatic vinyl-farnesene copolymer is 5 to 100 parts by weight, preferably 10 to 80 parts by weight, and more preferably 12 parts by weight based on 100 parts by weight of the diene rubber. ˜70 parts by weight. When the blending amount of the aromatic vinyl-farnesene copolymer is less than 5 parts by weight, the effect of improving wet grip performance, tire durability and wear resistance cannot be sufficiently obtained. Further, if the blending amount of the aromatic vinyl-farnesene copolymer exceeds 100 parts by weight, the durability deteriorates.

本発明においてタイヤ用ゴム組成物は、上述した芳香族ビニル−ファルネセン共重合体を含む軟化剤成分を、ジエン系ゴム100重量部に対し50重量部以上、好ましくは50〜180重量部、より好ましくは60〜160重量部含む。軟化剤成分を50重量部以上含むことにより、ウェットグリップ性能を優れたものにすることができる。   In the present invention, the rubber composition for a tire contains the above-mentioned softening agent component containing an aromatic vinyl-farnesene copolymer in an amount of 50 parts by weight or more, preferably 50 to 180 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of a diene rubber. Contains 60 to 160 parts by weight. By including the softening agent component in an amount of 50 parts by weight or more, excellent wet grip performance can be obtained.

また軟化剤成分中の芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の重量分率は、好ましくは0.20〜0.60、より好ましくは0.25〜0.55、更に好ましくは0.30〜0.50であるとよい。芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の重量分率を0.20〜0.60の範囲内にすることにより、ウェットグリップ性能と、タイヤ耐久性および耐摩耗性とのバランスをより優れたものにすることができる。   The weight fraction of the aromatic vinyl-farnesene copolymer in the softener component is preferably 0.20 to 0.60, more preferably 0.25 to 0.55, still more preferably 0.30 to 0. It is good to be 50. By setting the weight fraction of the aromatic vinyl-farnesene copolymer within the range of 0.20 to 0.60, the balance between the wet grip performance and the tire durability and wear resistance is further improved. be able to.

本明細書において、軟化剤成分は芳香族ビニル−ファルネセン共重合体に加え、オイル、可塑剤、軟化剤、加工助剤、樹脂等を含む。芳香族ビニル−ファルネセン共重合体以外の軟化剤成分は、1つであっても複数を組合わせたものでもよい。またオイルはジエン系ゴムを製造するとき添加された油展成分、およびゴム組成物の調製時に添加する各種オイルであるものとする。樹脂としては、例えば石油系樹脂、芳香族系樹脂が例示される。   In the present specification, the softening agent component includes oil, plasticizer, softening agent, processing aid, resin and the like in addition to the aromatic vinyl-farnesene copolymer. The softener component other than the aromatic vinyl-farnesene copolymer may be one or a combination of a plurality thereof. The oil is an oil-extending component added when producing a diene rubber, and various oils added when preparing a rubber composition. Examples of the resin include petroleum resins and aromatic resins.

石油系樹脂は、原油を蒸留、分解、改質などの処理をして得られた成分を重合して製造される芳香族系炭化水素樹脂あるいは飽和または不飽和脂肪族系炭化水素樹脂である。石油系樹脂として、例えばC5系石油樹脂(イソプレン、1,3−ペンタジエン、シクロペンタジエン、メチルブテン、ペンテンなどの留分を重合した脂肪族系石油樹脂)、C9系石油樹脂(α−メチルスチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエンなどの留分を重合した芳香族系石油樹脂)、C5C9共重合石油樹脂などが例示される。   The petroleum-based resin is an aromatic hydrocarbon resin or a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon resin produced by polymerizing components obtained by subjecting crude oil to treatments such as distillation, cracking and reforming. Examples of petroleum-based resins include C5-based petroleum resins (aliphatic-based petroleum resins obtained by polymerizing distillates such as isoprene, 1,3-pentadiene, cyclopentadiene, methylbutene, and pentene), C9-based petroleum resins (α-methylstyrene, o -Aromatic petroleum resin obtained by polymerizing a fraction such as vinyltoluene, m-vinyltoluene and p-vinyltoluene), and C5C9 copolymerized petroleum resin.

また芳香族系樹脂は、芳香族系炭化水素からなるセグメントを少なくとも1つ有する重合体であり、クマロン樹脂、フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、ノボラック系樹脂、レゾール系樹脂などをあげることができる。なかでも芳香族変性テルペン樹脂が好ましい。これらの樹脂は、単独又は複数のブレンドとして使用することができる。なお上述したC9系石油樹脂は、芳香族系炭化水素樹脂であるが、本明細書では石油系樹脂に分類するものとする。   The aromatic resin is a polymer having at least one segment composed of aromatic hydrocarbon, and includes coumarone resin, phenol resin, alkylphenol resin, terpene resin, rosin resin, novolac resin, resol resin, etc. Can be raised. Of these, aromatic modified terpene resins are preferred. These resins can be used alone or as a blend of two or more. The C9 petroleum resin described above is an aromatic hydrocarbon resin, but is classified as a petroleum resin in this specification.

樹脂の軟化点は、特に制限されるものではないが、好ましくは130〜200℃、より好ましくは135〜180℃であるとよい。樹脂の軟化点をこのような範囲内にすることにより、ウェットグリップ性能を優れたものにすることができる。本明細書において、樹脂の軟化点は、JIS K6220−1(環球法)に準拠し測定したものとする。   The softening point of the resin is not particularly limited, but is preferably 130 to 200 ° C, more preferably 135 to 180 ° C. By setting the softening point of the resin within such a range, the wet grip performance can be made excellent. In the present specification, the softening point of the resin is measured according to JIS K6220-1 (ring and ball method).

また樹脂の配合量は、上述した可塑剤成分の配合量を満たす限り特に制限されるものではないが、ジエン系ゴム100重量部に対し、好ましくは10〜60重量部、より好ましくは15〜50重量部であるとよい。樹脂の配合量をこのような範囲内にすることにより、ウェットグリップ性能をより優れたものにすることができる。   The amount of the resin compounded is not particularly limited as long as it satisfies the amount of the plasticizer component described above, but is preferably 10 to 60 parts by weight, and more preferably 15 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. It is good to be a weight part. By setting the blending amount of the resin within such a range, the wet grip performance can be further improved.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、シリカを配合することにより、ウェットグリップ性能を高くする。シリカの配合量は、ジエン系ゴム100重量に対し120重量部以上、好ましくは150重量部以上、より好ましくは150〜200重量部である。シリカの配合量が120重量部未満であると、ウェットグリップ性能を十分に高くすることができない。   The rubber composition for tires of the present invention improves wet grip performance by incorporating silica. The content of silica is 120 parts by weight or more, preferably 150 parts by weight or more, and more preferably 150 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the diene rubber. If the amount of silica blended is less than 120 parts by weight, wet grip performance cannot be sufficiently enhanced.

本発明で使用するシリカは、窒素吸着比表面積N2SAが好ましくは140〜250m2/g、より好ましくは150〜230m2/gであるとよい。N2SAをこのような範囲にすることにより、ウェットグリップ性能、タイヤ耐久性、耐摩耗性をバランスさせることができる。シリカのN2SAは、JIS K6217−2に準拠して、測定するものとする。 The silica used in the present invention preferably has a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of 140 to 250 m 2 / g, more preferably 150 to 230 m 2 / g. By setting the N 2 SA in such a range, wet grip performance, tire durability, and wear resistance can be balanced. The N 2 SA of silica is measured according to JIS K6217-2.

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、下記一般式(1)で表される平均組成式を有するポリシロキサンからなるシランカップリング剤を配合することによりシリカの分散性を改良することができる。シランカップリング剤の配合量は、シリカ重量の2〜20重量%、り好ましくは3〜15重量%であるとよい。シランカップリング剤の配合量が2重量%未満では、シリカの分散性を改良することができない虞がある。シランカップリング剤の配合量が20重量%を超えると、ゴム組成物が早期加硫を起こしやすくなり成形加工性が悪化する虞がある。

Figure 0006686314
(式中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基、Cは加水分解性基、Dはメルカプト基を含有する有機基、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基であり、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただしa、bの少なくとも1つが0でない。) In the tire rubber composition of the present invention, the dispersibility of silica can be improved by incorporating a silane coupling agent composed of polysiloxane having an average composition formula represented by the following general formula (1). The compounding amount of the silane coupling agent is preferably 2 to 20% by weight, more preferably 3 to 15% by weight based on the weight of silica. If the amount of the silane coupling agent is less than 2% by weight, the dispersibility of silica may not be improved. When the compounding amount of the silane coupling agent exceeds 20% by weight, the rubber composition is likely to undergo early vulcanization, which may deteriorate the moldability.
Figure 0006686314
(In the formula, A is a divalent organic group containing a sulfide group, B is a monovalent hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, C is a hydrolyzable group, D is an organic group containing a mercapto group, and R is 1 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and a to e are 0 ≦ a <1, 0 ≦ b <1, 0 <c <3, 0 <d <1, 0 ≦ e < 2. The relational expression of 0 <2a + b + c + d + e <4 is satisfied, provided that at least one of a and b is not 0.)

上記一般式(1)で表される平均組成式を有するメルカプトシラン化合物は、その骨格として、シロキサン骨格を有する。シロキサン骨格は直鎖状、分岐状、3次元構造のいずれか又はこれらの組合わせとすることができる。   The mercaptosilane compound having the average composition formula represented by the general formula (1) has a siloxane skeleton as its skeleton. The siloxane skeleton may have a linear, branched, or three-dimensional structure, or a combination thereof.

上記一般式(1)において、a、bの少なくとも1つが0でない。すなわち、a,bの少なくとも1つが0より大であり、a及びbの両方が0より大でもよい。よって、このポリシロキサンは、スルフィド基を含有する2価の有機基A、炭素数5〜10の1価の炭化水素基Bから選ばれる少なくとも一つを必ず含む。   In the general formula (1), at least one of a and b is not 0. That is, at least one of a and b may be greater than 0, and both a and b may be greater than 0. Therefore, this polysiloxane always contains at least one selected from a divalent organic group A containing a sulfide group and a monovalent hydrocarbon group B having 5 to 10 carbon atoms.

上記一般式(1)で表される平均組成式を有するポリシロキサンからなるメルカプトシラン化合物が、炭素数5〜10の1価の炭化水素基Bを有する場合、メルカプト基を保護しムーニースコーチ時間が長くなると同時に、ゴムとの親和性に優れることで加工性をより優れたものにする。このため一般式(1)における炭化水素基Bの添え字bは、0.10≦b≦0.89であるとよい。炭化水素基Bの具体例としては、好ましくは炭素数6〜10、より好ましくは炭素数8〜10の1価の炭化水素基、例えば、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられる。これによりメルカプト基を保護しムーニースコーチ時間を長くし加工性により優れ、ウェットグリップ特性および耐摩耗性をより優れたものにすることができる。   When the mercaptosilane compound consisting of the polysiloxane having the average composition formula represented by the above general formula (1) has a monovalent hydrocarbon group B having 5 to 10 carbon atoms, the mercapto group is protected and the Mooney scorch time is increased. At the same time as it becomes longer, it has an excellent affinity with rubber to make it more processable. Therefore, the subscript b of the hydrocarbon group B in the general formula (1) is preferably 0.10 ≦ b ≦ 0.89. Specific examples of the hydrocarbon group B include monovalent hydrocarbon groups having preferably 6 to 10 carbon atoms, more preferably 8 to 10 carbon atoms, such as hexyl group, octyl group and decyl group. This makes it possible to protect the mercapto group, lengthen the Mooney scorch time, improve workability, and further improve wet grip properties and abrasion resistance.

上記一般式(1)で表される平均組成式を有するポリシロキサンからなるシラン化合物が、スルフィド基を含有する2価の有機基Aを有する場合、ウェット性能、耐摩耗性、加工性(特にムーニースコーチ時間の維持・長期化)をより優れたものにする。このため一般式(1)におけるスルフィド基を含有する2価の有機基Aの添え字aは、0<a≦0.50であるとよい。   When the silane compound composed of polysiloxane having the average composition formula represented by the above general formula (1) has a divalent organic group A containing a sulfide group, wet performance, abrasion resistance, workability (especially Mooney) Maintaining and prolonging scorch time). Therefore, the subscript a of the divalent organic group A containing a sulfide group in the general formula (1) is preferably 0 <a ≦ 0.50.

スルフィド基を含有する2価の有機基Aは、例えば酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有してもよい炭化水素基とすることができる。   The divalent organic group A containing a sulfide group can be a hydrocarbon group which may have a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom.

スルフィド基含有有機基Aとしては、シリカの分散性を良好にし、また加工性をより優れたものにする観点から、下記一般式(2)で表される基であることが好ましい。

Figure 0006686314
The sulfide group-containing organic group A is preferably a group represented by the following general formula (2) from the viewpoint of improving the dispersibility of silica and further improving the processability.
Figure 0006686314

上記一般式(2)中、nは1〜10の整数を表し、なかでも、2〜4の整数であることが好ましい。また、xは1〜6の整数を表し、なかでも、2〜4の整数であることが好ましい。なお、*は結合位置を示す。   In the general formula (2), n represents an integer of 1 to 10, and preferably an integer of 2 to 4. Further, x represents an integer of 1 to 6, and preferably an integer of 2 to 4 among them. In addition, * indicates a binding position.

上記一般式(2)で表される基の具体例としては、例えば、*−CH2−S2−CH2−*、*−C24−S2−C24−*、*−C36−S2−C36−*、*−C48−S2−C48−*、*−CH2−S4−CH2−*、*−C24−S4−C24−*、*−C36−S4−C36−*、*−C48−S4−C48−*などが挙げられる。 Specific examples of the group represented by the general formula (2), for example, * - CH 2 -S 2 -CH 2 - *, * - C 2 H 4 -S 2 -C 2 H 4 - *, * -C 3 H 6 -S 2 -C 3 H 6 - *, * - C 4 H 8 -S 2 -C 4 H 8 - *, * - CH 2 -S 4 -CH 2 - *, * - C 2 H 4 -S 4 -C 2 H 4 - *, * - C 3 H 6 -S 4 -C 3 H 6 - *, * - C 4 H 8 -S 4 -C 4 H 8 - * , and the like .

上記一般式(1)で表される平均組成式を有するポリシロキサンからなるシラン化合物は、加水分解性基Cを有することによって、シリカとの親和性及び/又は反応性を優れたものにする。一般式(1)における加水分解性基Cの添え字cは、ウェット特性、加工性がより優れ、シリカの分散性がより優れるというる理由から、1.2≦c≦2.0であるとよい。加水分解性基Cの具体例としては、例えば、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。加水分解性基Cとしては、シリカの分散性を良好にし、また加工性をより優れたものにする観点から、下記一般式(3)で表される基であることが好ましい。

Figure 0006686314
The silane compound composed of the polysiloxane having the average composition formula represented by the general formula (1) has the hydrolyzable group C, and thereby has excellent affinity and / or reactivity with silica. The subscript c of the hydrolyzable group C in the general formula (1) is 1.2 ≦ c ≦ 2.0 for the reason that the wet characteristic and the processability are more excellent and the dispersibility of silica is more excellent. Good. Specific examples of the hydrolyzable group C include, for example, an alkoxy group, a phenoxy group, a carboxyl group, an alkenyloxy group and the like. The hydrolyzable group C is preferably a group represented by the following general formula (3) from the viewpoint of improving the dispersibility of silica and further improving the processability.
Figure 0006686314

上記一般式(3)中、*は、結合位置を示す。またR2は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数6〜10のアラルキル基(アリールアルキル基)または炭素数2〜10のアルケニル基を表し、なかでも、炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましい。 In the general formula (3), * indicates a bonding position. R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 6 to 10 carbon atoms (arylalkyl group) or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and among them, It is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

上記炭素数1〜20のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、オクタデシル基などが挙げられる。上記炭素数6〜10のアリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、トリル基などが挙げられる。上記炭素数6〜10のアラルキル基の具体例としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基などが挙げられる。上記炭素数2〜10のアルケニル基の具体例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、ペンテニル基などが挙げられる。   Specific examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group and an octadecyl group. Specific examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms include a phenyl group and a tolyl group. Specific examples of the aralkyl group having 6 to 10 carbon atoms include benzyl group and phenylethyl group. Specific examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms include vinyl group, propenyl group, pentenyl group and the like.

上記一般式(1)で表される平均組成式を有するポリシロキサンからなるシラン化合物は、メルカプト基を含有する有機基Dを有することによって、ジエン系ゴムと相互作用及び/又は反応することができ、ウェット性能、耐摩耗性を優れたものにする。メルカプト基を含有する有機基Dの添え字dは、0.1≦d≦0.8であるとよい。メルカプト基を含有する有機基Dとしては、シリカの分散性を良好にし、また加工性をより優れたものにする観点から、下記一般式(4)で表される基であることが好ましい。

Figure 0006686314
The silane compound composed of the polysiloxane having the average composition formula represented by the general formula (1) can interact and / or react with the diene rubber by having the organic group D containing a mercapto group. Excellent in wet performance and wear resistance. The subscript d of the organic group D containing a mercapto group is preferably 0.1 ≦ d ≦ 0.8. The organic group D containing a mercapto group is preferably a group represented by the following general formula (4) from the viewpoint of improving the dispersibility of silica and further improving the processability.
Figure 0006686314

上記一般式(4)中、mは1〜10の整数を表し、なかでも、1〜5の整数であることが好ましい。また式中、*は、結合位置を示す。   In the general formula (4), m represents an integer of 1 to 10, and preferably an integer of 1 to 5. Further, in the formula, * indicates a bonding position.

上記一般式(4)で表される基の具体例としては、*−CH2SH、*−C24SH、*−C36SH、*−C48SH、*−C510SH、*−C612SH、*−C714SH、*−C816SH、*−C918SH、*−C1020SHが挙げられる。 Specific examples of the group represented by the general formula (4), * - CH 2 SH, * - C 2 H 4 SH, * - C 3 H 6 SH, * - C 4 H 8 SH, * - C 5 H 10 SH, * - C 6 H 12 SH, * - C 7 H 14 SH, * - C 8 H 16 SH, * - C 9 H 18 SH, * - C 10 H 20 SH and the like.

上記一般式(1)において、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表す。炭化水素基R1としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられる。 In the above general formula (1), R 1 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group.

上記一般式(1)中、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただしa、bのいずれか一方は0ではない。ここで、a、bのいずれか一方は0ではないことは、a=0の場合0<bとなり、b=0の場合0<aとなることを意味する。なお、0<aかつ0<bであってもよい。   In the general formula (1), a to e are in the relation of 0 ≦ a <1, 0 ≦ b <1, 0 <c <3, 0 <d <1, 0 ≦ e <2, 0 <2a + b + c + d + e <4. Satisfy the formula. However, either one of a and b is not 0. Here, the fact that either one of a and b is not 0 means that 0 <b when a = 0 and 0 <a when b = 0. Note that 0 <a and 0 <b may be satisfied.

本発明において、上記以外の他の配合剤を添加することができる。他の配合剤としては、シリカ以外の他の補強性充填剤、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、液状ポリマー、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂など、一般的に空気入りタイヤに使用される各種配合剤を例示することができる。これら配合剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量にすることができる。また混練機としは、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用することができる。   In the present invention, other compounding agents other than the above may be added. Other compounding agents include reinforcing fillers other than silica, vulcanizing or crosslinking agents, vulcanization accelerators, antioxidants, liquid polymers, thermosetting resins, thermoplastic resins, etc. Various compounding agents used for tires can be exemplified. The compounding amount of these compounding agents can be a conventional general compounding amount as long as the object of the present invention is not violated. As the kneading machine, a usual kneading machine for rubber, for example, Banbury mixer, kneader, roll or the like can be used.

他の補強性充填剤としては、例えばカーボンブラック、クレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等を例示することができる。なかでもカーボンブラックが好ましい。   Examples of other reinforcing fillers include carbon black, clay, mica, talc, calcium carbonate, aluminum hydroxide, aluminum oxide, titanium oxide and the like. Of these, carbon black is preferred.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ウェット路面を走行する競技用空気入りタイヤに使用するのが好適であり、ウェットグリップ性能と、耐久性および耐摩耗性を従来以上に高いレベルで両立することができる。   The rubber composition for a tire of the present invention is suitable for use in a pneumatic pneumatic tire for competition running on a wet road surface, and has both wet grip performance and durability and abrasion resistance at a higher level than ever. You can

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples.

表2に示す配合剤を共通配合とし、表1に示す配合からなる12種類のタイヤ用ゴム組成物(実施例1〜5、比較例1〜7)を、硫黄及び加硫促進剤を除く成分を、1.7Lの密閉式バンバリーミキサーで混練りし、所定時間の経過後、ミキサーから放出して室温冷却させた。これを1.7Lの密閉式バンバリーミキサーに投入し硫黄及び加硫促進剤を加えて混合することにより、タイヤ用ゴム組成物を調製した。なお表1のスチレンブタジエンゴム(SBR1,SBR2)の欄に、製品の配合量に加え、括弧内に油展成分を除く正味のSBRの配合量を記載した。また表1に記載の「軟化剤成分の合計」は、SBR1およびSBR2の油展成分、芳香族ビニル−ファルネセン共重合体、テルペン樹脂、低分子量SBR並びにオイルの配合量の合計である。なお表2に記載した配合剤の配合量は、表1に記載したジエン系ゴム100重量部に対する重量部で示した。   A component excluding sulfur and a vulcanization accelerator was prepared from 12 types of rubber compositions for tires (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 7) having the compounding agent shown in Table 2 as a common compounding and having the composition shown in Table 1. Was kneaded with a 1.7 L closed Banbury mixer, and after a predetermined time elapsed, it was discharged from the mixer and cooled to room temperature. This was put into a 1.7 L closed Banbury mixer, and sulfur and a vulcanization accelerator were added and mixed to prepare a rubber composition for a tire. In addition, in the column of styrene-butadiene rubber (SBR1, SBR2) in Table 1, in addition to the blending amount of the product, the net blending amount of SBR excluding the oil-extended component is described in parentheses. The "total of softening agent components" shown in Table 1 is the total of the blended amounts of the oil-extended components of SBR1 and SBR2, the aromatic vinyl-farnesene copolymer, the terpene resin, the low molecular weight SBR, and the oil. The blending amounts of the compounding agents shown in Table 2 are shown in parts by weight based on 100 parts by weight of the diene rubber shown in Table 1.

得られた12種類のゴム組成物を所定の金型中で、160℃で30分間プレス加硫してタイヤ用ゴム組成物からなる試験片を作製した。得られた試験片の0℃のtanδ(ウェットグリップ性能)、300%引張り応力(タイヤ耐久性)、および引張り破断強度(耐摩耗性)を以下の方法で評価した。   The obtained 12 kinds of rubber compositions were press-vulcanized in a predetermined mold at 160 ° C. for 30 minutes to prepare test pieces made of the rubber composition for tires. The obtained test pieces were evaluated for tan δ (wet grip performance) at 0 ° C., 300% tensile stress (tire durability), and tensile breaking strength (wear resistance) by the following methods.

0℃のtanδ(ウェットグリップ性能)
得られた試験片の動的粘弾性を、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み10%、振幅±2%、周波数20Hzの条件で、雰囲気温度0℃におけるtanδを測定した。得られた結果は、比較例1の値を100とする指数で表わし表1の「ウェットグリップ性能」の欄に示した。この指数が大きいほど0℃のtanδが大きく、タイヤにしたときウェットグリップ性能が優れることを意味する。
Tan δ at 0 ℃ (wet grip performance)
The dynamic viscoelasticity of the obtained test piece was measured by using a viscoelasticity spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho under conditions of initial strain of 10%, amplitude of ± 2%, and frequency of 20 Hz, and tan δ at an atmospheric temperature of 0 ° C. . The obtained results are represented by an index with the value of Comparative Example 1 being 100, and are shown in the column of "wet grip performance" in Table 1. The larger this index, the larger the tan δ at 0 ° C., which means that the wet grip performance when used as a tire is excellent.

300%引張り応力(タイヤ耐久性)および引張り破断強度(耐摩耗性)
得られた試験片から、JIS K6251に準拠してJIS3号ダンベル型試験片を切り出した。JIS K6251に準拠し500mm/分の引張り速度、雰囲気温度23℃の条件で、300%伸長時の引張り応力および引張り破断応力を測定した。得られた結果は、比較例1の値をそれぞれ100とする指数として表1の「タイヤ耐久性」および「耐摩耗性」の欄にそれぞれ示した。タイヤ耐久性の指数が大きいほど300%伸長時の引張り応力が大きく、タイヤ耐久性が優れることを意味する。耐摩耗性の指数が大きいほど引張り破断応力が大きく、耐摩耗性が優れることを意味する。
300% tensile stress (tire durability) and tensile breaking strength (wear resistance)
From the obtained test piece, a JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece was cut out in accordance with JIS K6251. Based on JIS K6251, the tensile stress at 300% elongation and the tensile breaking stress were measured under the conditions of a tensile speed of 500 mm / min and an atmospheric temperature of 23 ° C. The obtained results are shown in the columns of "tire durability" and "wear resistance" in Table 1 as indexes with the value of Comparative Example 1 being 100, respectively. The larger the tire durability index, the greater the tensile stress at 300% elongation, which means that the tire durability is excellent. The larger the index of wear resistance, the larger the tensile rupture stress and the better the wear resistance.

Figure 0006686314
Figure 0006686314

なお、表1において使用した原材料の種類を下記に示す。
・SBR1:スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 1739、スチレンブタジエンゴム100重量部にオイル成分37.5重量部を配合した油展製品、ガラス転移温度が−31℃、スチレン量が40重量%、ビニル単位量が14重量%
・SBR2:スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 9548、スチレンブタジエンゴム100重量部にオイル成分37.5重量部を配合した油展製品、ガラス転移温度が−37℃、スチレン量が36重量%、ビニル単位量が14重量%
・カーボンブラック:東海カーボン社製シースト9、窒素吸着比表面積が142m2/g、DBP吸収量が114cm3/100g
・シリカ:ローディア社製Zeosil 1165MP、窒素吸着比表面積が165m2/g、CTAB比表面積が159m2/g
・カップリング剤1:硫黄含有シランカップリング剤、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、エボニック社製Si69
・カップリング剤2:メルカプト基含有シランカップリング剤、エボニック社製Si363
・カップリング剤3:下記の製造方法で合成したポリシロキサン
・ファルネセン共重合体:下記の合成例1により重合されたスチレンとβ−ファルネセンの共重合体、重量平均分子量が10000、分子量分布が1.06、溶融粘度が5.6Pa・s
・ファルネセン重合体:下記の合成例2により重合されたβ−ファルネセンの重合体、重量平均分子量が140000、分子量分布が1.2、溶融粘度が69Pa・s
・低分子量SBR:Cray Valley社製RICON 100
・テルペン樹脂:芳香族変性テルペン樹脂、ヤスハラケミカル社製YSポリスターT145、軟化点が145℃
・オイル:昭和シェル石油社製エキストラクト4号S、
The types of raw materials used in Table 1 are shown below.
SBR1: Styrene-butadiene rubber, Nipol 1739 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., an oil-extended product in which 100 parts by weight of styrene-butadiene rubber is mixed with 37.5 parts by weight of an oil component, a glass transition temperature is −31 ° C., and a styrene content is 40% by weight. Vinyl unit amount is 14% by weight
SBR2: styrene-butadiene rubber, Nipol 9548 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., an oil-extended product in which 100 parts by weight of styrene-butadiene rubber is mixed with 37.5 parts by weight of an oil component, a glass transition temperature is -37 ° C., and a styrene content is 36% by weight. Vinyl unit amount is 14% by weight
Carbon black: Tokai Carbon Co. SEAST 9, nitrogen adsorption specific surface area of 142m 2 / g, DBP absorption amount of 114cm 3 / 100g
Silica: Zeosil 1165MP manufactured by Rhodia, nitrogen adsorption specific surface area of 165 m 2 / g, CTAB specific surface area of 159 m 2 / g
Coupling agent 1: Sulfur-containing silane coupling agent, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, Evonik Si69
-Coupling agent 2: Silane coupling agent containing mercapto group, Si363 manufactured by Evonik
Coupling agent 3: Polysiloxane / farnesene copolymer synthesized by the following production method: Copolymer of styrene and β-farnesene polymerized by the following Synthesis Example 1, weight average molecular weight of 10,000, molecular weight distribution of 1 0.06, melt viscosity 5.6 Pa · s
Farnesene polymer: a polymer of β-farnesene polymerized by the following synthesis example 2, weight average molecular weight of 140,000, molecular weight distribution of 1.2, melt viscosity of 69 Pa · s.
-Low molecular weight SBR: RICON 100 manufactured by Cray Valley
-Terpene resin: aromatic modified terpene resin, YS Polystar T145 manufactured by Yasuhara Chemical Co., softening point 145 ° C.
・ Oil: Extract No. 4S manufactured by Showa Shell Sekiyu KK

<カップリング剤3の製造方法>
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えた2Lセパラブルフラスコにビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(信越化学工業製 KBE−846)107.8g(0.2mol)、γ―メルカプトプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業製 KBE−803)190.8g(0.8mol)、オクチルトリエトキシシラン(信越化学工業製 KBE−3083)442.4g(1.6mol)、エタノール190.0gを納めた後、室温にて0.5N塩酸37.8g(2.1mol)とエタノール75.6gの混合溶液を滴下した。その後、80℃にて2時間攪拌した。その後、濾過、5%KOH/EtOH溶液17.0gを滴下し80℃で2時間攪拌した。その後、減圧濃縮、濾過することで褐色透明液体のポリシロキサン480.1gを得た。GPCにより測定した結果、平均分子量は840であり、平均重合度は4.0(設定重合度4.0)であった。また、酢酸/ヨウ化カリウム/ヨウ素酸カリウム添加−チオ硫酸ナトリウム溶液滴定法によりメルカプト当量を測定した結果、730g/molであり、設定通りのメルカプト基含有量であることが確認された。以上より、下記平均組成式で示される。
(−C36−S4−C36−)0.071(−C8170.571(−OC251.50(−C36SH)0.286SiO0.75
得られたポリシロキサンをカップリング剤3とする。
<Method for producing coupling agent 3>
In a 2 L separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, and a thermometer, 107.8 g (0.2 mol) of bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (KBE-846 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and γ-mercapto were placed. 190.8 g (0.8 mol) of propyltriethoxysilane (KBE-803 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 442.4 g (1.6 mol) of octyltriethoxysilane (KBE-3083 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and 190.0 g of ethanol were stored. After that, a mixed solution of 0.5N hydrochloric acid 37.8 g (2.1 mol) and ethanol 75.6 g was added dropwise at room temperature. Then, it stirred at 80 degreeC for 2 hours. Then, filtration, 17.0 g of 5% KOH / EtOH solution was added dropwise, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours. Then, it was concentrated under reduced pressure and filtered to obtain 480.1 g of a brown transparent liquid polysiloxane. As a result of measurement by GPC, the average molecular weight was 840 and the average degree of polymerization was 4.0 (set degree of polymerization 4.0). In addition, the mercapto equivalent was measured by the acetic acid / potassium iodide / potassium iodate addition-sodium thiosulfate solution titration method, and as a result, it was confirmed to be 730 g / mol, which was the mercapto group content as set. From the above, it is represented by the following average composition formula.
(-C 3 H 6 -S 4 -C 3 H 6 -) 0.071 (-C 8 H 17) 0.571 (-OC 2 H 5) 1.50 (-C 3 H 6 SH) 0.286 SiO 0.75
The obtained polysiloxane is used as the coupling agent 3.

合成例1(ファルネセン共重合体の重合)
窒素置換し乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン1500g、開始剤としてsec−ブチルリチウム(10.5質量%シクロヘキサン溶液)112.6gを仕込み、50℃に昇温した後、テトラヒドロフラン3gを添加し、予め調製したスチレンとβ−ファルネセンとの混合物(スチレン345gとβ−ファルネセン1155gとをボンベ内で混合)1500gを10ml/分で加えて1時間重合した。得られた重合反応液をメタノールで処理し、水を用いて重合反応液を洗浄した。洗浄後の重合反応液と水とを分離して、70℃で12時間乾燥することにより、スチレンとβ−ファルネセンのランダム共重合体(ファルネセン共重合体)を得た。
Synthesis example 1 (polymerization of farnesene copolymer)
In a pressure-resistant container that had been purged with nitrogen and dried, 1500 g of cyclohexane as a solvent and 112.6 g of sec-butyllithium (10.5 mass% cyclohexane solution) as an initiator were charged, and the temperature was raised to 50 ° C., and then 3 g of tetrahydrofuran was added. 1,500 g of a previously prepared mixture of styrene and β-farnesene (345 g of styrene and 1155 g of β-farnesene were mixed in a cylinder) was added at 10 ml / min and polymerization was carried out for 1 hour. The obtained polymerization reaction liquid was treated with methanol, and the polymerization reaction liquid was washed with water. The polymerization reaction liquid after washing and water were separated and dried at 70 ° C. for 12 hours to obtain a random copolymer of styrene and β-farnesene (farnesene copolymer).

合成例2(ファルネセン重合体の重合)
窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、ヘキサン274g、n−ブチルリチウム(17重量%ヘキサン溶液)1.2gを仕込み、50℃に昇温した後、β−ファルネセン272gを加えて1時間重合した。得られた重合反応液にメタノールを添加後、重合反応液を水で洗浄した。水を分離して、重合反応液を70℃で12時間乾燥することにより、β−ファルネセンの重合体(ファルネセン重合体)を得た。
Synthesis example 2 (polymerization of farnesene polymer)
To a pressure-resistant container which had been purged with nitrogen and dried, 274 g of hexane and 1.2 g of n-butyllithium (17% by weight hexane solution) were charged, and after heating to 50 ° C., 272 g of β-farnesene was added and polymerization was carried out for 1 hour. . After adding methanol to the obtained polymerization reaction liquid, the polymerization reaction liquid was washed with water. Water was separated, and the polymerization reaction solution was dried at 70 ° C. for 12 hours to obtain a β-farnesene polymer (farnesene polymer).

Figure 0006686314
Figure 0006686314

表2において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ステアリン酸:日油社製ビーズステアリン酸YR
・酸化亜鉛:正同化学社製酸化亜鉛3種
・老化防止剤:フレキシス社製サントフレックス 6PPD
・硫黄:鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
・加硫促進剤1:DPG、大内新興化学社製ノクセラーD
・加硫促進剤2:CBS、大内新興化学社製ノクセラーCZ−G
The types of raw materials used in Table 2 are shown below.
・ Stearic acid: NOF bead stearic acid YR
・ Zinc oxide: 3 types of zinc oxide manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd. ・ Anti-aging agent: Santoflex 6PPD manufactured by Flexis
・ Sulfur: Fine powdered sulfur with Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. oil and vulcanization accelerator 1: DPG, Nouchira D from Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
・ Vulcanization accelerator 2: CBS, Nox Cellar CZ-G manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.

表1から明らかなように実施例1〜5により製造されたタイヤ用ゴム組成物は、ウェットグリップ性能、タイヤ耐久性および耐摩耗性に優れることが確認された。   As is clear from Table 1, the rubber compositions for tires manufactured in Examples 1 to 5 were confirmed to have excellent wet grip performance, tire durability and wear resistance.

比較例2のゴム組成物は、比較例1のゴム組成物に対して、ガラス転移温度が−35℃未満であるSBR2に変更したので、タイヤ耐久性および耐摩耗性が高くなるがウェットグリップ性能が悪化する。   The rubber composition of Comparative Example 2 is different from the rubber composition of Comparative Example 1 in SBR2 having a glass transition temperature of lower than −35 ° C., so that tire durability and wear resistance are increased, but wet grip performance is improved. Becomes worse.

比較例3のゴム組成物は、比較例1のゴム組成物に対して、カップリング剤1をカップリング剤2に変更したので、ウェットグリップ性能が高くなるがタイヤ耐久性および耐摩耗性が悪化する。   The rubber composition of Comparative Example 3 was different from the rubber composition of Comparative Example 1 in that the coupling agent 1 was changed to the coupling agent 2, so that the wet grip performance was improved, but the tire durability and wear resistance were deteriorated. To do.

比較例4のゴム組成物は、比較例1のゴム組成物に対して、カップリング剤1をカップリング剤3に変更したので、ウェットグリップ性能および耐摩耗性が高くなるが、実施例1〜5のゴム組成物に比べて改良効果が小さい。しかもタイヤ耐久性を改良することができない。   The rubber composition of Comparative Example 4 was different from the rubber composition of Comparative Example 1 in that the coupling agent 1 was changed to the coupling agent 3, so that the wet grip performance and the abrasion resistance were high, but Examples 1 to 1 The improvement effect is smaller than that of the rubber composition of No. 5. Moreover, tire durability cannot be improved.

比較例5のゴム組成物は、実施例1のゴム組成物に対して、カップリング剤3をカップリング剤2に変更したので、タイヤ耐久性および耐摩耗性が劣る。   The rubber composition of Comparative Example 5 is different from the rubber composition of Example 1 in that the coupling agent 3 is changed to the coupling agent 2, and thus the tire durability and wear resistance are inferior.

比較例6のゴム組成物は、軟化剤成分の合計が50重量部未満であるので、ウェットグリップ性能が悪化する。   In the rubber composition of Comparative Example 6, since the total amount of the softening agent components is less than 50 parts by weight, the wet grip performance is deteriorated.

比較例7のゴム組成物は、芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の代わりに、ファルネセン重合体を配合したので、ウェットグリップ性能が悪化する。   Since the rubber composition of Comparative Example 7 contains the farnesene polymer instead of the aromatic vinyl-farnesene copolymer, the wet grip performance is deteriorated.

Claims (4)

ガラス転移温度が−35℃以上である芳香族ビニル−共役ジエン系ゴム100重量%からなるジエン系ゴム100重量部に対し、芳香族ビニル−ファルネセン共重合体を1080重量部含む軟化剤成分を合計で50〜180重量部、シリカを120重量部以上配合し、下記一般式(1)で表される平均組成式を有するポリシロキサンからなるシランカップリング剤を前記シリカ重量の2〜20重量%配合すると共に、前記軟化剤成分の合計中、前記芳香族ビニル−ファルネセン共重合体の重量分率が、0.20〜0.50であることを特徴するタイヤ用ゴム組成物。
Figure 0006686314
(式中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基、Cは加水分解性基、Dはメルカプト基を含有する有機基、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基であり、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。ただしa、bの少なくとも1つが0でない。)
A softener component containing 10 to 80 parts by weight of an aromatic vinyl-farnesene copolymer based on 100 parts by weight of a diene rubber composed of 100% by weight of an aromatic vinyl-conjugated diene rubber having a glass transition temperature of -35 ° C or higher. In a total amount of 50 to 180 parts by weight and 120 parts by weight or more of silica, and a silane coupling agent composed of polysiloxane having an average composition formula represented by the following general formula (1) is contained in an amount of 2 to 20 parts by weight of the silica. %, And the weight fraction of the aromatic vinyl-farnesene copolymer in the total amount of the softening agent components is 0.20 to 0.50.
Figure 0006686314
(In the formula, A is a divalent organic group containing a sulfide group, B is a monovalent hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, C is a hydrolyzable group, D is an organic group containing a mercapto group, and R is 1 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and a to e are 0 ≦ a <1, 0 ≦ b <1, 0 <c <3, 0 <d <1, 0 ≦ e < 2. The relational expression of 0 <2a + b + c + d + e <4 is satisfied, provided that at least one of a and b is not 0.)
前記軟化剤成分が、軟化点が130〜200℃である樹脂を含み、前記ジエン系ゴム100重量部に対し前記樹脂を10〜60重量部配合したことを特徴する請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。   The tire according to claim 1, wherein the softening agent component includes a resin having a softening point of 130 to 200 ° C., and 10 to 60 parts by weight of the resin is mixed with 100 parts by weight of the diene rubber. Rubber composition. 前記シリカを、前記ジエン系ゴム100重量部に対し、150重量部以上配合したことを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。 Said silica, with respect to the diene rubber 100 parts by weight, tire rubber composition according to claim 1 or 2, characterized in that blended 150 parts by weight or more. 請求項1〜のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物でトレッド部を構成した空気入りタイヤ。 Pneumatic tire constituting the tread portion in a tire rubber composition according to any one of claims 1-3.
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