JP7027740B2 - Rubber composition and pneumatic tires - Google Patents

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Description

本発明は、ゴム組成物及び空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to rubber compositions and pneumatic tires.

近年、車両走行時の低燃費性の面から、タイヤの発熱性(ヒステリシスロス)を低減することが求められている。これに対し、タイヤのトレッド部を構成するゴム成分に、シリカを配合して、タイヤの発熱性を低減する方法が知られている。
しかし、シリカはゴム成分との親和性が低く、また、シリカ同士の凝集性が高いため、ゴム成分に単にシリカを配合してもシリカが分散せず、発熱性を低減する効果が十分に得られないという問題があった。
In recent years, it has been required to reduce the heat generation (hysteresis loss) of a tire from the viewpoint of low fuel consumption when the vehicle is running. On the other hand, a method of blending silica with a rubber component constituting a tread portion of a tire to reduce heat generation of the tire is known.
However, since silica has a low affinity with the rubber component and has high agglomeration between silicas, even if silica is simply mixed with the rubber component, the silica does not disperse and the effect of reducing heat generation is sufficiently obtained. There was a problem that it could not be done.

このようななか、例えば、特許文献1には、シリカ等のフィラーを含有するゴム組成物の配合剤として好適に用いられる有機ケイ素化合物、及び、上記有機ケイ素化合物を配合したゴム組成物が開示されている。上記特許文献1によれば、上記有機ケイ素化合物を配合したゴム組成物はヒステリシスロスが低く、低燃費タイヤを実現し得る旨が記載されている。 Under such circumstances, for example, Patent Document 1 discloses an organosilicon compound preferably used as a compounding agent for a rubber composition containing a filler such as silica, and a rubber composition containing the above-mentioned organosilicon compound. There is. According to Patent Document 1, it is described that a rubber composition containing the organosilicon compound has a low hysteresis loss and can realize a fuel-efficient tire.

特開2016-191040号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-191040

昨今、環境問題および資源問題などから、タイヤの発熱性のさらなる低減が求められ、それに伴い、シリカを含有するタイヤ用ゴム組成物にはシリカの分散性(シリカ分散性)のさらなる向上が求められている。また、タイヤの弾性率(特に、貯蔵弾性率)は温度によって変化するところ、求められる安全レベルの向上に伴って、タイヤの弾性率の温度依存性が小さいことが求められている。
このようななか、本発明者が、特許文献1の実施例を参考にゴム組成物を調製したところ、そのシリカ分散性及び加硫後の弾性率の温度依存性(以下、「加硫後の弾性率の温度依存性」を単に「弾性率温度依存性」とも言う)は昨今要求されているレベルを必ずしも満たすものではないことが明らかになった。
In recent years, due to environmental problems and resource problems, it is required to further reduce the heat generation property of the tire, and accordingly, the rubber composition for tires containing silica is required to further improve the dispersibility of silica (silica dispersibility). ing. Further, since the elastic modulus of the tire (particularly, the storage elastic modulus) changes depending on the temperature, it is required that the temperature dependence of the elastic modulus of the tire is small as the required safety level is improved.
Under these circumstances, when the present inventor prepared a rubber composition with reference to the examples of Patent Document 1, the temperature dependence of its silica dispersibility and elastic modulus after vulcanization (hereinafter, "elasticity after vulcanization"). It has become clear that "modulus temperature dependence" is also simply referred to as "elastic modulus temperature dependence"), which does not always meet the levels required these days.

そこで、本発明は、上記実情を鑑みて、シリカ分散性に優れ、且つ、弾性率温度依存性が小さいゴム組成物、及び、上記ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a rubber composition having excellent silica dispersibility and a small elastic modulus temperature dependence, and a pneumatic tire using the rubber composition. do.

本発明者は、上記課題について鋭意検討した結果、ブタジエンゴム、乳化重合スチレンブタジエンゴム、シリカ及び特定の有機ケイ素化合物を特定の量比で配合することで上記課題が解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明者は、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
As a result of diligent studies on the above-mentioned problems, the present inventor has found that the above-mentioned problems can be solved by blending butadiene rubber, emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber, silica and a specific organosilicon compound in a specific amount ratio. I arrived.
That is, the present inventor has found that the above problem can be solved by the following configuration.

(1) ブタジエンゴム及び乳化重合スチレンブタジエンゴムを含むジエン系ゴムと、シリカと、後述する式(I)で表される有機ケイ素化合物とを含有し、
上記ジエン系ゴム中、上記ブタジエンゴムの含有量が10~50質量%であり、上記乳化重合スチレンブタジエンゴムの含有量が10~80質量%であり、
上記シリカの含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、60~200質量部であり、
上記有機ケイ素化合物の含有量が、上記ブタジエンゴムの含有量に対して、2.0~50.0質量%である、ゴム組成物。
(2) 上記シリカのCTAB吸着比表面積が、150~280m/gである、上記(1)に記載のゴム組成物。
(3) 上記(1)又は(2)に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。
(1) A diene-based rubber containing butadiene rubber and an emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber, silica, and an organosilicon compound represented by the formula (I) described later are contained.
The content of the butadiene rubber in the diene rubber is 10 to 50% by mass, and the content of the emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber is 10 to 80% by mass.
The silica content is 60 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
A rubber composition in which the content of the organosilicon compound is 2.0 to 50.0% by mass with respect to the content of the butadiene rubber.
(2) The rubber composition according to (1) above, wherein the silica has a CTAB adsorption specific surface area of 150 to 280 m 2 / g.
(3) A pneumatic tire using the rubber composition according to (1) or (2) above.

以下に示すように、本発明によれば、シリカ分散性に優れ、且つ、弾性率温度依存性が小さいゴム組成物、及び、上記ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することができる。 As shown below, according to the present invention, it is possible to provide a rubber composition having excellent silica dispersibility and a small elastic modulus temperature dependence, and a pneumatic tire using the rubber composition.

本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表す部分断面概略図である。It is a partial cross-sectional schematic diagram which shows an example of embodiment of the pneumatic tire of this invention.

以下に、本発明のゴム組成物及び上記ゴム組成物を用いた空気入りタイヤについて説明する。
なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本発明のゴム組成物に含有される各成分は、1種を単独でも用いても、2種以上を併用してもよい。ここで、各成分について2種以上を併用する場合、その成分について含有量とは、特段の断りが無い限り、合計の含有量を指す。
Hereinafter, the rubber composition of the present invention and a pneumatic tire using the rubber composition will be described.
The numerical range represented by using "-" in the present specification means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.
In addition, each component contained in the rubber composition of the present invention may be used alone or in combination of two or more. Here, when two or more kinds of each component are used in combination, the content of the component means the total content unless otherwise specified.

[1]ゴム組成物
本発明のゴム組成物(以下、「本発明の組成物」とも言う)は、ブタジエンゴム及び乳化重合スチレンブタジエンゴムを含むジエン系ゴムと、シリカと、後述する式(I)で表される有機ケイ素化合物とを含有する。
ここで、上記ジエン系ゴム中、上記ブタジエンゴムの含有量は10~50質量%であり、上記乳化重合スチレンブタジエンゴムの含有量は10~80質量%である。
また、上記シリカの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、60~200質量部である。
また、上記有機ケイ素化合物の含有量は、上記ブタジエンゴムの含有量に対して、2.0~50.0質量%である。
[1] Rubber Composition The rubber composition of the present invention (hereinafter, also referred to as “the composition of the present invention”) includes a diene-based rubber containing butadiene rubber and emulsified polymerized styrene-butadiene rubber, silica, and the formula (I) described later. ) Contains an organic silicon compound.
Here, in the diene-based rubber, the content of the butadiene rubber is 10 to 50% by mass, and the content of the emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber is 10 to 80% by mass.
The silica content is 60 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the organosilicon compound is 2.0 to 50.0% by mass with respect to the content of the butadiene rubber.

本発明の組成物はこのような構成をとるため、上述した効果が得られるものと考えらえる。その理由は明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
本発明者の検討から、ブタジエンゴムとスチレンブタジエンゴムとシリカとを含有するゴム組成物において、シリカはブタジエンゴムの相(ブタジエンゴム相)よりもスチレンブタジエンゴムの相(スチレンブタジエンゴム相)に分配されやすく、このようなシリカの分配の偏りがシリカ分散性の低下の1つの要因となっていることが分かっている。
ここで、後述のとおり、本発明の組成物に含有される特定有機ケイ素化合物は、骨格部分はブタジエンゴムの構造を有し、側鎖部分はアルコキシシランの構造を有する。上記骨格部分はブタジエンゴムとの親和性が高く、側鎖部分はシリカとの親和性が高い。そのため、上記特定有機ケイ素化合物は、ブタジエンゴムとシリカとを結びつけるカップリング剤として機能し、シリカのブタジエンゴム相への分配を高め、シリカの分散性を向上させるものと考えられる。
一方で、本発明者の検討から、上記特定有機ケイ素化合物によるカップリングの効果は、ブタジエンゴムとの量比によって大幅に変化し、臨界性が見られることが分かっている。
本発明の組成物はブタジエンゴムと乳化重合スチレンブタジエンゴムとシリカと特定有機ケイ素化合物とを含有するとともに、上記特定有機ケイ素化合物の含有量がブタジエンゴムに対して特定の範囲であるため、極めて高いシリカ分散性を示すものと考えられる。
Since the composition of the present invention has such a structure, it is considered that the above-mentioned effects can be obtained. The reason is not clear, but it is presumed to be as follows.
From the study of the present inventor, in the rubber composition containing butadiene rubber, styrene butadiene rubber and silica, silica is distributed to the styrene butadiene rubber phase (styrene butadiene rubber phase) rather than the butadiene rubber phase (butadiene rubber phase). It is easy to do so, and it is known that such a bias in the distribution of silica is one of the factors for lowering the dispersibility of silica.
Here, as described later, the specific organosilicon compound contained in the composition of the present invention has a skeleton portion having a structure of butadiene rubber and a side chain portion having a structure of alkoxysilane. The skeleton portion has a high affinity with butadiene rubber, and the side chain portion has a high affinity with silica. Therefore, it is considered that the specific organosilicon compound functions as a coupling agent for binding butadiene rubber and silica, enhances the distribution of silica to the butadiene rubber phase, and improves the dispersibility of silica.
On the other hand, from the study of the present inventor, it is known that the effect of the coupling by the above-mentioned specific organosilicon compound changes significantly depending on the amount ratio with the butadiene rubber, and the criticality is observed.
The composition of the present invention is extremely high because it contains butadiene rubber, emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber, silica, and a specific organosilicon compound, and the content of the specific organosilicon compound is in a specific range with respect to butadiene rubber. It is considered to show silica dispersibility.

以下、本発明の組成物に含有される各成分について説明する。 Hereinafter, each component contained in the composition of the present invention will be described.

[ジエン系ゴム]
本発明の組成物に含有されるジエン系ゴムは、ブタジエンゴム及び乳化重合スチレンブタジエンゴムを含む。
ここで、上記ジエン系ゴム中、上記ブタジエンゴムの含有量は10~50質量%であり、上記乳化重合スチレンブタジエンゴムの含有量は10~80質量%である。
[Diene rubber]
The diene-based rubber contained in the composition of the present invention includes a butadiene rubber and an emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber.
Here, in the diene-based rubber, the content of the butadiene rubber is 10 to 50% by mass, and the content of the emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber is 10 to 80% by mass.

〔ブタジエンゴム〕
上述のとおり、ジエン系ゴムにはブタジエンゴム(以下、「BR」とも言う)が含まれる。
[Butadiene rubber]
As described above, the diene-based rubber includes butadiene rubber (hereinafter, also referred to as “BR”).

<変性共役ジエン系重合体>
上記BRは、本発明の効果がより優れる理由から、シス-1,4-結合(1,4-シス構造)の含有量(シス-1,4-結合含有量)が75モル%以上であるブタジエンゴムの活性末端を少なくともヒドロカルビルオキシシラン化合物により変性してなる変性共役ジエン系重合体であることが好ましい。
ここで、ヒドロカルビルオキシシラン化合物とは、ヒドロカルビルオキシ基(-OR:ここでRは炭化水素基またはアリール基)を有するシラン化合物である。
<Modified conjugated diene polymer>
The BR has a cis-1,4-bond (1,4-cis structure) content (cis-1,4-bond content) of 75 mol% or more because the effect of the present invention is more excellent. It is preferably a modified conjugated diene-based polymer obtained by modifying the active end of the butadiene rubber with at least a hydrocarbyloxysilane compound.
Here, the hydrocarbyloxysilane compound is a silane compound having a hydrocarbyloxy group (—OR: where R is a hydrocarbon group or an aryl group).

<含有量>
上述のとおり、ジエン系ゴム中、ブタジエンゴムの含有量は10~50質量%である。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、20~40質量%であることが好ましい。
<Contents>
As described above, the content of butadiene rubber in the diene rubber is 10 to 50% by mass. Among them, 20 to 40% by mass is preferable because the effect of the present invention is more excellent.

〔乳化重合スチレンブタジエンゴム〕
上述のとおり、ジエン系ゴムには乳化重合スチレンブタジエンゴム(以下、「乳化重合SBR」、又は、単に「SBR」とも言う)が含まれる。
上記SBRは、スチレン(又はその誘導体)及びブタジエンを乳化重合により重合することで得られたスチレンブタジエンゴムであれば特に制限されず、スチレン(又はその誘導体)及びブタジエンに加えて、さらに、別のモノマー(例えば、イソプレン、アクリロニトリル)を重合したものであってもよい。
[Emulsion Polymerized Styrene-butadiene Rubber]
As described above, the diene-based rubber includes emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber (hereinafter, also referred to as “emulsion-polymerized SBR” or simply “SBR”).
The SBR is not particularly limited as long as it is a styrene-butadiene rubber obtained by polymerizing styrene (or a derivative thereof) and butadiene by emulsion polymerization, and in addition to styrene (or a derivative thereof) and butadiene, yet another It may be a polymer of a monomer (for example, isoprene or acrylonitrile).

<スチレン単位含有量>
上記SBRにおいて、スチレン単位含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、25~50質量%であることが好ましく、30~45質量%であることがより好ましい。
なお、スチレン単位含有量とは、SBRに対する、スチレン単位(スチレン(又はその誘導体)に由来する繰り返し単位)の含有量を意図する。
<Styrene unit content>
In the above SBR, the styrene unit content is not particularly limited, but is preferably 25 to 50% by mass, more preferably 30 to 45% by mass, for the reason that the effect of the present invention is more excellent.
The styrene unit content is intended to be the content of styrene units (repeating units derived from styrene (or a derivative thereof)) with respect to SBR.

<ミクロ構造> <Micro structure>

(ビニル構造)
上記SBRにおいて、ビニル構造の割合は特に制限されない。
なお、ビニル構造の割合とは、ブタジエンに由来する全繰り返し単位のうち、ビニル構造(例えば、ブタジエンが1,3-ブタジエンである場合は1,2-ビニル構造)を有する繰り返し単位が占める割合(モル%)を言う。
(Vinyl structure)
In the above SBR, the proportion of the vinyl structure is not particularly limited.
The ratio of the vinyl structure is the ratio of the repeating units having a vinyl structure (for example, 1,2-vinyl structure when butadiene is 1,3-butadiene) among all the repeating units derived from butadiene (for example). Mol%) says.

(1,4-トランス構造)
上記SBRにおいて、1,4-トランス構造の割合は特に制限されない。
なお、1,4-トランス構造の割合とは、ブタジエンに由来する全繰り返し単位のうち、1,4-トランス構造を有する繰り返し単位が占める割合(モル%)を言う。
(1,4-Transformer structure)
In the above SBR, the ratio of the 1,4-transformer structure is not particularly limited.
The ratio of the 1,4-trans structure means the ratio (mol%) of the repeating units having the 1,4-trans structure among all the repeating units derived from butadiene.

(1,4-シス構造)
上記SBRにおいて、1,4-シス構造の割合は特に制限されない。
なお、1,4-シス構造の割合とは、ブタジエンに由来する全繰り返し単位のうち、1,4-シス構造を有する繰り返し単位が占める割合(モル%)を言う。
(1,4-cis structure)
In the above SBR, the ratio of the 1,4-cis structure is not particularly limited.
The ratio of the 1,4-cis structure is the ratio (mol%) of the repeating units having the 1,4-cis structure to all the repeating units derived from butadiene.

<ガラス転移温度>
上記SBRのガラス転移温度(Tg)は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、-55~-20℃であることが好ましく、-50~-25℃であることがより好ましい。
なお、本明細書において、ガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(DSC)を用いて10℃/分の昇温速度で測定し、中点法にて算出したものとする。
<Glass transition temperature>
The glass transition temperature (Tg) of the SBR is not particularly limited, but is preferably −55 to −20 ° C., more preferably −50 to −25 ° C. for the reason that the effect of the present invention is more excellent.
In the present specification, the glass transition temperature (Tg) is measured at a heating rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC) and calculated by the midpoint method.

<ムーニー粘度>
上記SBRのムーニー粘度は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、50以上であることが好ましい。
なお、本明細書において、ムーニー粘度は、ゴム100質量部に対して油展オイルを37.5質量部配合したときの値とする。また、本明細書において、ムーニー粘度は、JIS K6300-1-2013に準じて、L形ロータを使用し、予熱時間1分、ロータの回転時間4分、試験温度100℃の条件で測定した粘度(ML1+4、100℃)とする。
<Moony viscosity>
The Mooney viscosity of the SBR is not particularly limited, but is preferably 50 or more for the reason that the effect of the present invention is more excellent.
In the present specification, the Mooney viscosity is a value when 37.5 parts by mass of oil spread oil is mixed with 100 parts by mass of rubber. Further, in the present specification, the Mooney viscosity is the viscosity measured by using an L-shaped rotor according to JIS K6300-1-2013 under the conditions of preheating time of 1 minute, rotor rotation time of 4 minutes, and test temperature of 100 ° C. (ML1 + 4, 100 ° C.).

<分子量>
上記SBRの重量平均分子量(Mw)は特に制限されないが、ゴム分子の末端部の濃度が低くなって発熱性が小さくなりタイヤにしたときの転がり抵抗が小さくなる理由から、50万以上であることが好ましく、60万以上であることがより好ましい。また、上記SBRの重量平均分子量(Mw)は、粘度が小さくなり加工性が向上する理由から、130万以下であることが好ましく、120万以下であることがより好ましい。
<Molecular weight>
The weight average molecular weight (Mw) of the SBR is not particularly limited, but it should be 500,000 or more because the concentration at the end of the rubber molecule becomes low, the heat generation becomes small, and the rolling resistance when the tire is made becomes small. Is preferable, and more preferably 600,000 or more. Further, the weight average molecular weight (Mw) of the SBR is preferably 1.3 million or less, and more preferably 1.2 million or less, for the reason that the viscosity becomes small and the workability is improved.

なお、本明細書において、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、以下の条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定により得られる標準ポリスチレン換算値とする。
・溶媒:テトラヒドロフラン
・検出器:RI検出器
In the present specification, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are standard polystyrene-equivalent values obtained by gel permeation chromatography (GPC) measurement under the following conditions.
・ Solvent: Tetrahydrofuran ・ Detector: RI detector

<含有量>
上述のとおり、ジエン系ゴム中、上記SBRの含有量は10~80質量%である。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、20質量%以上であることが好ましく、40質量%であることがより好ましく、60質量%であることがさらに好ましい。
<Contents>
As described above, the content of the SBR in the diene rubber is 10 to 80% by mass. Among them, for the reason that the effect of the present invention is more excellent, it is preferably 20% by mass or more, more preferably 40% by mass, and further preferably 60% by mass.

〔BRとSBRの合計の含有量〕
ジエン系ゴム中、BRとSBRの合計の含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、50~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましく、90~100質量%であることがさらに好ましい。
[Total content of BR and SBR]
The total content of BR and SBR in the diene rubber is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, and 90 to 90 to 100% by mass, because the effect of the present invention is more excellent. It is more preferably 100% by mass.

〔その他のジエン系ゴム〕
本発明の組成物に含有されるジエン系ゴムは、上述したBR及びSBRいずれにも該当しないジエン系ゴム(その他のジエン系ゴム)をさらに含有していてもよい。そのようなジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、溶液重合スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(Br-IIR、Cl-IIR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。
ジエン系ゴム中のその他のジエン系ゴムの含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、0~30質量%であることが好ましい。
[Other diene rubber]
The diene-based rubber contained in the composition of the present invention may further contain a diene-based rubber (other diene-based rubber) that does not fall under any of the above-mentioned BR and SBR. Examples of such diene-based rubbers include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), solution-polymerized styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), butyl rubber (IIR), and halogenated butyl rubber (Br-). IIR, Cl-IIR), chloroprene rubber (CR) and the like.
The content of the other diene-based rubber in the diene-based rubber is not particularly limited, but is preferably 0 to 30% by mass for the reason that the effect of the present invention is more excellent.

〔分子量〕
本発明の組成物に含有されるジエン系ゴムの重量平均分子量(Mw)は、本発明の効果がより優れる理由から、100,000~10,000,000であることが好ましく、300,000~3,000,000であることがより好ましい。
また、本発明の組成物に含有されるジエン系ゴムの数平均分子量(Mn)は、50,000以上である。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、5,000,000以下であることが好ましく、150,000~1,500,000であることがより好ましい。
なお、ジエン系ゴムに含まれる少なくとも1種のジエン系ゴムのMw及び/又はMnが上記範囲に含まれることが好ましく、ジエン系ゴムに含まれるすべてのジエン系ゴムのMw及び/又はMnが上記範囲に含まれることがより好ましい。
重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の測定方法は上述のとおりである。
[Molecular weight]
The weight average molecular weight (Mw) of the diene-based rubber contained in the composition of the present invention is preferably 100,000 to 10,000,000, preferably 300,000 to 10,000, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. More preferably, it is 3,000,000.
The number average molecular weight (Mn) of the diene-based rubber contained in the composition of the present invention is 50,000 or more. Among them, for the reason that the effect of the present invention is more excellent, it is preferably 5,000,000 or less, and more preferably 150,000 to 1,500,000.
It is preferable that the Mw and / or Mn of at least one diene rubber contained in the diene rubber is included in the above range, and the Mw and / or Mn of all the diene rubbers contained in the diene rubber is described above. It is more preferable to be included in the range.
The method for measuring the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) is as described above.

[シリカ]
本発明の組成物に含有されるシリカは特に制限されず、従来公知の任意のシリカを用いることができる。
上記シリカとしては、例えば、湿式シリカ、乾式シリカ、ヒュームドシリカ、珪藻土などが挙げられる。上記シリカは、1種のシリカを単独で用いても、2種以上のシリカを併用してもよい。
[silica]
The silica contained in the composition of the present invention is not particularly limited, and any conventionally known silica can be used.
Examples of the silica include wet silica, dry silica, fumed silica, and diatomaceous earth. As the silica, one kind of silica may be used alone, or two or more kinds of silica may be used in combination.

上記シリカのセチルトリメチルアンモニウムブロマイド(CTAB)吸着比表面積(以下、「CTAB吸着比表面積」を単に「CTAB」とも言う)は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、100~300m/gであることが好ましく、150~280m/gであることがより好ましく、180~250m/gであることがさらに好ましい。
ここで、CTAB吸着比表面積は、シリカ表面へのCTAB吸着量をJIS K6217-3:2001「第3部:比表面積の求め方-CTAB吸着法」にしたがって測定した値である。
The cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) adsorption specific surface area (hereinafter, “CTAB adsorption specific surface area” is also simply referred to as “CTAB”) of the silica is not particularly limited, but 100 to 300 m 2 for the reason that the effect of the present invention is more excellent. It is preferably / g, more preferably 150 to 280 m 2 / g, and even more preferably 180 to 250 m 2 / g.
Here, the CTAB adsorption specific surface area is a value obtained by measuring the amount of CTAB adsorbed on the silica surface according to JIS K6217-3: 2001 "Part 3: How to obtain the specific surface area-CTAB adsorption method".

本発明の組成物において、シリカの含有量は、上述したジエン系ゴム100質量部に対して、60~200質量部である。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、60~130質量部であることが好ましく、70~110質量部であることがより好ましい。 In the composition of the present invention, the content of silica is 60 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned diene rubber. Among them, 60 to 130 parts by mass is preferable, and 70 to 110 parts by mass is more preferable, for the reason that the effect of the present invention is more excellent.

[特定有機ケイ素化合物]
本発明の組成物に含有される特定有機ケイ素化合物は、下記式(I)で表される。
上述のとおり、特定有機ケイ素化合物は、ブタジエンとシリカとを結びつけるカップリング剤として機能し、シリカのブタジエンゴム相への分配を高め、シリカの分散性を向上させるものと考えられる。
[Specific organosilicon compound]
The specific organosilicon compound contained in the composition of the present invention is represented by the following formula (I).
As described above, it is considered that the specific organosilicon compound functions as a coupling agent for binding butadiene and silica, enhances the distribution of silica to the butadiene rubber phase, and improves the dispersibility of silica.

Figure 0007027740000001
上記式(I)中、Rは、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~10のアリール基を表し、Rは、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~10のアリール基を表し、fは、0以上の数を表し、e及びgは、それぞれ独立して、0より大きい数を表し、mは、1~3の整数を表す。ただし、各繰り返し単位の順序は任意である。
が複数存在する場合、複数存在するRは同一であっても異なっていてもよい。Rが複数存在する場合、複数存在するRは同一であっても異なっていてもよい。
Figure 0007027740000001
In the above formula (I), R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or 6 to 10 carbon atoms. Represents an aryl group, f represents a number greater than or equal to 0, e and g each independently represent a number greater than 0, and m represents an integer of 1 to 3. However, the order of each repeating unit is arbitrary.
When there are a plurality of R 1s , the plurality of R 1s may be the same or different. When there are a plurality of R 2s , the plurality of R 2s may be the same or different.

上記炭素数1~10のアルキル基としては、直鎖状、環状、分枝状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、直鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
上記炭素数6~10のアリール基の具体例としては、フェニル基、α-ナフチル基、β-ナフチル基等が挙げられる。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、直鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, cyclic or branched, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group and an n-. Butyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, Cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group and the like can be mentioned. Among them, a linear alkyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable, because the effect of the present invention is more excellent.
Specific examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms include a phenyl group, an α-naphthyl group, a β-naphthyl group and the like. Among them, a linear alkyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable, because the effect of the present invention is more excellent.

上述のとおり、式(I)中、eは0より大きい数(好ましくは、0より大きい整数)を表す。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、10以上であることが好ましく、20以上であることがより好ましく、30以上であることがさらに好ましい。上限は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、100以下であることが好ましく、50以下であることがより好ましく、40以下であることがさらに好ましい。 As described above, in formula (I), e represents a number greater than 0 (preferably an integer greater than 0). Among them, for the reason that the effect of the present invention is more excellent, it is preferably 10 or more, more preferably 20 or more, and even more preferably 30 or more. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 100 or less, more preferably 50 or less, still more preferably 40 or less, for the reason that the effect of the present invention is more excellent.

上述のとおり、式(I)中、fは、0以上の数(好ましくは、0以上の整数)を表す。上限は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、20以下であることが好ましく、10以下であることがより好ましく、5以下であることがさらに好ましく、1以下であることが特に好ましい。 As described above, in the formula (I), f represents a number of 0 or more (preferably an integer of 0 or more). The upper limit is not particularly limited, but for the reason that the effect of the present invention is more excellent, it is preferably 20 or less, more preferably 10 or less, further preferably 5 or less, and particularly preferably 1 or less. preferable.

上述のとおり、式(I)中、gは0より大きい数(好ましくは、0より大きい整数)を表す。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、5以上であることが好ましく、10以上であることがより好ましい。上限は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、50以下であることが好ましく、30以下であることがより好ましく、20以下であることがさらに好ましい。 As described above, in formula (I), g represents a number greater than 0 (preferably an integer greater than 0). Among them, 5 or more is preferable, and 10 or more is more preferable, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 50 or less, more preferably 30 or less, still more preferably 20 or less, for the reason that the effect of the present invention is more excellent.

式(I)中のe、f及びgは、本発明の効果がより優れる理由から、e/(e+f+g)が0.50~0.90であることが好ましく、0.60~0.85であることがより好ましく、0.70~0.80であることがさらに好ましく、0.72~0.75であることが特に好ましい。 For e, f and g in the formula (I), e / (e + f + g) is preferably 0.50 to 0.90, preferably 0.60 to 0.85, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. It is more preferably 0.70 to 0.80, more preferably 0.72 to 0.75, and particularly preferably 0.72 to 0.75.

式(I)中のe、f及びgは、本発明の効果がより優れる理由から、f/(e+f+g)が0.28未満であることが好ましく、0.20以下であることがより好ましく、0.10以下であることがさらに好ましい。下限は特に制限されず、0である。 For e, f and g in the formula (I), f / (e + f + g) is preferably less than 0.28, more preferably 0.20 or less, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. It is more preferably 0.10 or less. The lower limit is not particularly limited and is 0.

式(I)中のe、f及びgは、本発明の効果がより優れる理由から、g/(e+f+g)が0.10~0.50であることが好ましく、0.15~0.40であることがより好ましく、0.20~0.30であることがさらに好ましく、0.25~0.28であることが特に好ましい。 For e, f and g in the formula (I), g / (e + f + g) is preferably 0.10 to 0.50, preferably 0.15 to 0.40, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. It is more preferably 0.20 to 0.30, more preferably 0.25 to 0.25, and particularly preferably 0.25 to 0.25.

式(I)中のf及びgは、本発明の効果がより優れる理由から、g/(f+g)が0.30以上であることが好ましく、0.70以上であることがより好ましい。上限は特に制限されず、1である。 For f and g in the formula (I), g / (f + g) is preferably 0.30 or more, and more preferably 0.70 or more, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. The upper limit is not particularly limited and is 1.

式(I)中のe、f及びgは、本発明の効果がより優れる理由から、(f+g)/(e+f+g)が0.05~0.50であることが好ましく、0.10~0.40であることがより好ましく、0.20~0.30であることがさらに好ましく、0.20超0.30未満であることが好ましく、0.25~0.28であることが特に好ましい。 For e, f and g in the formula (I), (f + g) / (e + f + g) is preferably 0.05 to 0.50, and 0.10 to 0. It is more preferably 40, further preferably 0.20 to 0.30, preferably more than 0.20 and less than 0.30, and particularly preferably 0.25 to 0.25.

特定有機ケイ素化合物の数平均分子量(Mn)は、50,000未満である。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、25,000以下であることが好ましく、10,000以下であることがより好ましい。下限は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、1,000以上であることが好ましい。 The number average molecular weight (Mn) of the specific organosilicon compound is less than 50,000. Among them, it is preferably 25,000 or less, and more preferably 10,000 or less, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 1,000 or more for the reason that the effect of the present invention is more excellent.

上記Mnは、以下の条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定により得られる標準ポリスチレン換算値とする。
・溶媒:テトラヒドロフラン
・検出器:RI検出器
The Mn is a standard polystyrene-equivalent value obtained by gel permeation chromatography (GPC) measurement under the following conditions.
・ Solvent: Tetrahydrofuran ・ Detector: RI detector

〔特定有機ケイ素化合物の製造方法〕
特定有機ケイ素化合物の製造方法は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、下記スキームに示されるように、式(II)で表されるポリブタジエンと式(III)で表される有機ケイ素化合物とを白金化合物含有触媒の存在下、好ましくは白金化合物含有触媒および助触媒の存在下でヒドロシリル化することで製造する方法が好ましい。

Figure 0007027740000002
[Manufacturing method of specific organosilicon compound]
The method for producing the specific organosilicon compound is not particularly limited, but for the reason that the effect of the present invention is more excellent, polybutadiene represented by the formula (II) and the organic represented by the formula (III) are shown in the following scheme. A method for producing a silicon compound by hydrosilylation in the presence of a platinum compound-containing catalyst, preferably in the presence of a platinum compound-containing catalyst and a co-catalyst is preferable.
Figure 0007027740000002

上記式(II)及び(III)中、R、R、f、e、g及びmの定義、具体例及び好適な態様は、それぞれ上述した式(I)中のR、R、f、e、g及びmと同じである。 In the above formulas (II) and (III), the definitions, specific examples and suitable embodiments of R 1 , R 2 , f, e, g and m are described in R 1 , R 2 and R 2 in the above formula (I), respectively. Same as f, e, g and m.

式(II)中のe及びf+gは、本発明の効果がより優れる理由から、e/(e+f+g)が0.50~0.90であることが好ましく、0.60~0.85であることがより好ましく、0.70~0.80であることがさらに好ましく、0.72~0.75であることが特に好ましい。 For e and f + g in the formula (II), e / (e + f + g) is preferably 0.50 to 0.90, preferably 0.60 to 0.85, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Is more preferable, 0.70 to 0.80 is further preferable, and 0.72 to 0.75 is particularly preferable.

式(II)中のe及びf+gは、本発明の効果がより優れる理由から、(f+g)/(e+f+g)が0.05~0.50であることが好ましく、0.10~0.40であることがより好ましく、0.20~0.30であることがさらに好ましく、0.20超0.30未満であることが特に好ましく、0.25~0.28であることが最も好ましい。 For e and f + g in the formula (II), (f + g) / (e + f + g) is preferably 0.05 to 0.50, preferably 0.10 to 0.40, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. It is more preferably 0.20 to 0.30, more preferably more than 0.20 and less than 0.30, and most preferably 0.25 to 0.28.

式(II)で表されるポリブタジエンの数平均分子量(Mn)は、本発明の効果がより優れる理由から、25,000以下であることが好ましく、10,000以下であることがより好ましい。下限は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、1,000以上であることが好ましい。 The number average molecular weight (Mn) of the polybutadiene represented by the formula (II) is preferably 25,000 or less, and more preferably 10,000 or less, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 1,000 or more for the reason that the effect of the present invention is more excellent.

上記Mnは、以下の条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定により得られる標準ポリスチレン換算値とする。
・溶媒:テトラヒドロフラン
・検出器:RI検出器
The Mn is a standard polystyrene-equivalent value obtained by gel permeation chromatography (GPC) measurement under the following conditions.
・ Solvent: Tetrahydrofuran ・ Detector: RI detector

式(II)で表されるポリブタジエンは、市販品として入手することもでき、例えば、NISSO-PB B-1000、NISSO-PB B-2000、NISSO-PB B-3000(以上、日本曹達(株)製)、Ricon130、Ricon131、Ricon134、Ricon142、Ricon150、Ricon152、Ricon153、Ricon154、Ricon156、Ricon157(以上、CRAY VALLEY社製)、LBR-302、LBR-307、LBR-305、LBR-300、LBR-352、LBR-361(以上、(株)クラレ製)が上市されている。 The polybutadiene represented by the formula (II) can also be obtained as a commercially available product, for example, NISSO-PB B-1000, NISSO-PB B-2000, NISSO-PB B-3000 (above, Nippon Soda Co., Ltd.). , Ricon130, Ricon131, Ricon134, Ricon142, Ricon150, Ricon152, Ricon153, Ricon154, Ricon156, Ricon157 (above, manufactured by CRAY VALLEY), LBR-302, LBR-307, LBR-305, LBR-300 , LBR-361 (all manufactured by Kuraray Co., Ltd.) are on the market.

一方、式(III)で表される有機ケイ素化合物としては、トリメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン等が挙げられる。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、トリエトキシシランが好ましい。 On the other hand, examples of the organosilicon compound represented by the formula (III) include trimethoxysilane, methyldimethoxysilane, dimethylmethoxysilane, triethoxysilane, methyldiethoxysilane, and dimethylethoxysilane. Of these, triethoxysilane is preferable because the effect of the present invention is more excellent.

上記ヒドロシリル化反応に用いられる白金化合物含有触媒としては、特に限定されるものではなく、その具体例としては、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金-1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体のトルエンまたはキシレン溶液、テトラキストリフェニルホスフィン白金、ジクロロビストリフェニルホスフィン白金、ジクロロビスアセトニトリル白金、ジクロロビスベンゾニトリル白金、ジクロロシクロオクタジエン白金等や、白金-炭素、白金-アルミナ、白金-シリカ等の担持触媒などが挙げられる。
ヒドロシリル化の際の選択性の面から、0価の白金錯体が好ましく、白金-1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体のトルエンまたはキシレン溶液がより好ましい。
白金化合物含有触媒の使用量は特に限定されるものではないが、反応性や、生産性等の点から、式(III)で示される有機ケイ素化合物1molに対し、含有される白金原子が1×10-7~1×10-2molとなる量が好ましく、1×10-7~1×10-3molとなる量がより好ましい。
The platinum compound-containing catalyst used in the hydrosilylation reaction is not particularly limited, and specific examples thereof include platinum chloride, an alcohol solution of platinum chloride, and platinum-1,3-divinyl-1,1. , 3,3-Tetramethyldisiloxane complex in toluene or xylene, tetraxtriphenylphosphine platinum, dichlorobistriphenylphosphine platinum, dichlorobis acetonitrile platinum, dichlorobisbenzonitrile platinum, dichlorocyclooctadiene platinum, etc., platinum-carbon , Platinum-alumina, platinum-silica and other supported catalysts.
From the viewpoint of selectivity during hydrosilylation, a 0-valent platinum complex is preferable, and a toluene or xylene solution of a platinum-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex is more preferable.
The amount of the platinum compound-containing catalyst used is not particularly limited, but from the viewpoint of reactivity, productivity, etc., 1 × of platinum atoms contained in 1 mol of the organosilicon compound represented by the formula (III). An amount of 10-7 to 1 × 10 −2 mol is preferable, and an amount of 1 × 10-7 to 1 × 10 −3 mol is more preferable.

上記反応における助触媒としては、無機酸のアンモニム塩、酸アミド化合物及びカルボン酸から選ばれる1種以上を用いることが好ましい。
無機酸のアンモニウム塩の具体例としては、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、アミド硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸二水素一アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ジ亜リン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、硫化アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、ホウフッ化アンモニウム等が挙げられるが、なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、pKaが2以上の無機酸のアンモニウム塩が好ましく、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムがより好ましい。
As the co-catalyst in the above reaction, it is preferable to use one or more selected from an ammonium salt of an inorganic acid, an acid amide compound and a carboxylic acid.
Specific examples of ammonium salts of inorganic acids include ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium ammonium sulfate, ammonium nitrate, monoammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, triammonium phosphate, ammonium diaphosphate, ammonium carbonate, and hydrogen carbonate. Ammonium, ammonium sulfide, ammonium borate, ammonium borofluoride and the like can be mentioned. Among them, ammonium salts of inorganic acids having a pKa of 2 or more are preferable, and ammonium carbonate and ammonium hydrogencarbonate are preferable because the effect of the present invention is more excellent. Is more preferable.

酸アミド化合物の具体例としては、ホルムアミド、アセトアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、アクリルアミド、マロンアミド、スクシンアミド、マレアミド、フマルアミド、ベンズアミド、フタルアミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド等が挙げられる。 Specific examples of the acid amide compound include formamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, acrylamide, malonamide, succinamide, maleamide, fumalamide, benzamide, phthalamide, palmitate amide, stearate amide and the like. Can be mentioned.

カルボン酸の具体例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、メトキシ酢酸、ペンタン酸、カプロン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、乳酸、グリコール酸等が挙げられ、これらの中でも、ギ酸、酢酸、乳酸が好ましく、酢酸がより好ましい。 Specific examples of the carboxylic acid include acetic acid, propionic acid, butyric acid, methoxyacetic acid, pentanoic acid, caproic acid, heptonic acid, octanoic acid, lactic acid, glycolic acid and the like, and among these, acetic acid, acetic acid and lactic acid are preferable. , Acetic acid is more preferred.

助触媒の使用量は特に限定されるものではないが、反応性、選択性、コスト等の観点から式(III)で示される有機ケイ素化合物1molに対して1×10-5~1×10-1molが好ましく、1×10-4~5×10-1molがより好ましい。 The amount of the co-catalyst used is not particularly limited, but 1 × 10 -5 to 1 × 10 per 1 mol of the organosilicon compound represented by the formula (III) from the viewpoint of reactivity, selectivity, cost and the like. 1 mol is preferable, and 1 × 10 -4 to 5 × 10 -1 mol is more preferable.

なお、上記反応は無溶媒でも進行するが、溶媒を用いることもできる。
使用可能な溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素系溶媒などが挙げられ、これらの溶媒は、1種を単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
Although the above reaction proceeds without a solvent, a solvent can also be used.
Specific examples of the solvent that can be used include hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, cyclohexane, heptane, isooctane, benzene, toluene and xylene; ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ethyl acetate, butyl acetate and the like. Ester-based solvents; aprotonic polar solvents such as N, N-dimethylformamide; chlorinated hydrocarbon-based solvents such as dichloromethane and chloroform, and the like, even if one of these solvents is used alone, 2 A mixture of seeds or more may be used.

上記ヒドロシリル化反応における反応温度は特に限定されるものではなく、本発明の効果がより優れる理由から、0~200℃が好ましい。
適度な反応速度を得るためには加熱下で反応させることが好ましく、このような観点から、反応温度は40~110℃がより好ましく、40~90℃がより一層好ましい。
また、反応時間も特に限定されるものではなく、通常、1~60時間程度であるが、本発明の効果がより優れる理由から、1~30時間が好ましく、1~20時間がより好ましい。
The reaction temperature in the hydrosilylation reaction is not particularly limited, and is preferably 0 to 200 ° C. for the reason that the effect of the present invention is more excellent.
In order to obtain an appropriate reaction rate, it is preferable to carry out the reaction under heating, and from such a viewpoint, the reaction temperature is more preferably 40 to 110 ° C., and even more preferably 40 to 90 ° C.
The reaction time is also not particularly limited and is usually about 1 to 60 hours, but 1 to 30 hours is preferable and 1 to 20 hours is more preferable because the effect of the present invention is more excellent.

〔含有量〕
本発明の組成物において、特定有機ケイ素化合物の含有量は、上述したブタジエンゴムの含有量に対して、2.0~50.0質量%である。以下、ブタジエンゴムの含有量に対する特定有機ケイ素化合物の含有量を「特定Si/BR」とも言う。
特定Si/BRは、本発明の効果がより優れる理由から、5.0~40.0質量%であることが好ましく、8.0~30.0質量%であることがより好ましく、10.0~20.0質量%であることがさらに好ましい。
〔Content〕
In the composition of the present invention, the content of the specific organosilicon compound is 2.0 to 50.0% by mass with respect to the content of the above-mentioned butadiene rubber. Hereinafter, the content of the specific organosilicon compound with respect to the content of the butadiene rubber is also referred to as "specific Si / BR".
The specific Si / BR is preferably 5.0 to 40.0% by mass, more preferably 8.0 to 30.0% by mass, and 10.0 to 10.0, because the effect of the present invention is more excellent. It is more preferably to 20.0% by mass.

本発明の組成物において、特定有機ケイ素化合物の含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、上述したシリカの含有量に対して、1.0~20.0質量%であることが好ましく、2.0~15.0質量%であることがより好ましく、5.0~10.0質量%であることがさらに好ましい。 In the composition of the present invention, the content of the specific organic silicon compound is preferably 1.0 to 20.0% by mass with respect to the above-mentioned content of silica for the reason that the effect of the present invention is more excellent. , 2.0 to 15.0% by mass, more preferably 5.0 to 10.0% by mass.

本発明の組成物において、特定有機ケイ素化合物の含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、上述したジエン系ゴム100質量部に対して、1~20質量部であることが好ましい。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、10質量部以上であることが好ましい。 In the composition of the present invention, the content of the specific organosilicon compound is preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned diene-based rubber, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Above all, it is preferable that the amount is 10 parts by mass or more because the effect of the present invention is more excellent.

[任意成分]
本発明の組成物は、必要に応じて、その効果や目的を損なわない範囲で上述した成分以外の成分(任意成分)を含有することができる。
そのような成分としては、例えば、シリカ以外の充填剤(例えば、カーボンブラック)、シランカップリング剤、テルペン樹脂(好ましくは、芳香族変性テルペン樹脂)、熱膨張性マイクロカプセル、酸化亜鉛(亜鉛華)、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、加工助剤、プロセスオイル、液状ポリマー、熱硬化性樹脂、加硫剤(例えば、硫黄)、加硫促進剤などのゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤などが挙げられる。
[Arbitrary ingredient]
The composition of the present invention may contain components (arbitrary components) other than the above-mentioned components, if necessary, as long as the effects and purposes are not impaired.
Such components include, for example, fillers other than silica (eg, carbon black), silane coupling agents, turpen resins (preferably aromatic modified terpen resins), thermosetting microcapsules, zinc oxide (zinc oxide). ), Stealic acid, anti-aging agents, waxes, processing aids, process oils, liquid polymers, thermosetting resins, vulcanizing agents (eg sulfur), commonly used in rubber compositions such as vulcanization accelerators. Various additives and the like can be mentioned.

〔カーボンブラック〕
本発明の組成物は、本発明の効果がより優れる理由から、カーボンブラックを含有するのが好ましい。上記カーボンブラックは、1種のカーボンブラックを単独で用いても、2種以上のカーボンブラックを併用してもよい。
上記カーボンブラックは特に限定されず、例えば、SAF-HS、SAF、ISAF-HS、ISAF、ISAF-LS、IISAF-HS、HAF-HS、HAF、HAF-LS、FEF、GPF、SRF等の各種グレードのものを使用することができる。
上記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、50~200m/gであることが好ましく、70~150m/gであることがより好ましい。
ここで、窒素吸着比表面積(N2SA)は、カーボンブラック表面への窒素吸着量をJIS K6217-2:2001「第2部:比表面積の求め方-窒素吸着法-単点法」にしたがって測定した値である。
〔Carbon black〕
The composition of the present invention preferably contains carbon black because the effect of the present invention is more excellent. As the carbon black, one kind of carbon black may be used alone, or two or more kinds of carbon black may be used in combination.
The carbon black is not particularly limited, and for example, various grades such as SAF-HS, SAF, ISAF-HS, ISAF, ISAF-LS, IISAF-HS, HAF-HS, HAF, HAF-LS, FEF, GPF, SRF and the like. Can be used.
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the carbon black is not particularly limited, but is preferably 50 to 200 m 2 / g, preferably 70 to 150 m 2 / g, for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Is more preferable.
Here, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is the amount of nitrogen adsorbed on the carbon black surface according to JIS K6217-2: 2001 "Part 2: How to obtain the specific surface area-Nitrogen adsorption method-Single point method". It is a measured value.

本発明の組成物において、カーボンブラックの含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、上述したジエン系ゴム100質量部に対して、1~100質量部であることが好ましく、2~10質量部であることがより好ましい。 In the composition of the present invention, the content of carbon black is not particularly limited, but for the reason that the effect of the present invention is more excellent, it is preferably 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned diene-based rubber. More preferably, it is 2 to 10 parts by mass.

〔シランカップリング剤〕
本発明の組成物は、本発明の効果がより優れる理由から、シランカップリング剤を含有するのが好ましい。シランカップリング剤は、加水分解性基および有機官能基を有するシラン化合物であれば特に制限されない。
上記加水分解性基は特に制限されないが、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。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、アルコキシ基であることが好ましい。加水分解性基がアルコキシ基である場合、アルコキシ基の炭素数は、本発明の効果がより優れる理由から、1~16であることが好ましく、1~4であることがより好ましい。炭素数1~4のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などが挙げられる。
〔Silane coupling agent〕
The composition of the present invention preferably contains a silane coupling agent because the effect of the present invention is more excellent. The silane coupling agent is not particularly limited as long as it is a silane compound having a hydrolyzable group and an organic functional group.
The hydrolyzable group is not particularly limited, and examples thereof include an alkoxy group, a phenoxy group, a carboxyl group, and an alkenyloxy group. Of these, an alkoxy group is preferable because the effect of the present invention is more excellent. When the hydrolyzable group is an alkoxy group, the number of carbon atoms of the alkoxy group is preferably 1 to 16 and more preferably 1 to 4 for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Examples of the alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and the like.

上記有機官能基は特に制限されないが、有機化合物と化学結合を形成し得る基であることが好ましく、例えば、エポキシ基、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アミノ基、スルフィド基、メルカプト基、ブロックメルカプト基(保護メルカプト基)(例えば、オクタノイルチオ基)などが挙げられ、なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、スルフィド基(特に、ジスルフィド基、テトラスルフィド基)、メルカプト基、ブロックメルカプト基が好ましい。
シランカップリング剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The above organic functional group is not particularly limited, but is preferably a group capable of forming a chemical bond with an organic compound, for example, an epoxy group, a vinyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, an amino group, a sulfide group, a mercapto group, or a block. Examples thereof include a mercapto group (protected mercapto group) (for example, an octanoylthio group), and among them, a sulfide group (particularly, a disulfide group and a tetrasulfide group), a mercapto group, and a block mercapto group for the reason that the effect of the present invention is more excellent. Is preferable.
One type of silane coupling agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.

上記シランカップリング剤は、本発明の効果がより優れる理由から、硫黄含有シランカップリング剤であることが好ましい。 The silane coupling agent is preferably a sulfur-containing silane coupling agent because the effect of the present invention is more excellent.

上記シランカップリング剤の具体例としては、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-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-トリメトキシシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカルバモイル-テトラスルフィド、トリメトキシシリルプロピル-メルカプトベンゾチアゾールテトラスルフィド、トリエトキシシリルプロピル-メタクリレート-モノスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカルバモイル-テトラスルフィド、3-オクタノイルチオ-1-プロピルトリエトキシシラン等が挙げられ、これらのうち1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the above silane coupling agent include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, and mercaptopropyltrimethoxy. Silane, mercaptopropyl triethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide, trimethoxysilylpropyl-mercaptobenzothiazole tetrasulfide, triethoxysilylpropyl-methacrylate-monosulfide, dimethoxymethylsilyl Examples thereof include propyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide, 3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane, etc., and one of them may be used alone or two or more thereof may be used in combination. ..

上記シランカップリング剤は、本発明の効果がより優れる理由から、下記式(S)で表される化合物が好ましい。
(C2n+1O)-Si-C2m-S-CO-C2k+1 式(S)
式(S)中、nは1~3の整数を表し、mは1~5の整数(好ましくは、2~4の整数)を表し、kは1~15の整数(好ましくは、5~10の整数)を表す。
The silane coupling agent is preferably a compound represented by the following formula (S) because the effect of the present invention is more excellent.
(C n H 2n + 1 O) 3 -Si-C m H 2m -S-CO-C k H 2k + 1 formula (S)
In the formula (S), n represents an integer of 1 to 3, m represents an integer of 1 to 5 (preferably an integer of 2 to 4), and k represents an integer of 1 to 15 (preferably 5 to 10). Integer).

本発明の組成物において、シランカップリング剤の含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、上述したシリカの含有量に対して2~20質量%であることが好ましく、5~15質量%であることがより好ましい。 In the composition of the present invention, the content of the silane coupling agent is not particularly limited, but for the reason that the effect of the present invention is more excellent, it is preferably 2 to 20% by mass with respect to the above-mentioned silica content. More preferably, it is 5 to 15% by mass.

[2]空気入りタイヤ
本発明の空気入りタイヤは、上述した本発明の組成物を用いて製造された空気入りタイヤである。なかでも、本発明の組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤであることが好ましい。
図1に、本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表す空気入りタイヤの部分断面概略図を示すが、本発明の空気入りタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
[2] Pneumatic tire The pneumatic tire of the present invention is a pneumatic tire manufactured by using the composition of the present invention described above. Above all, it is preferable that the tire is a pneumatic tire using the composition of the present invention for the tire tread.
FIG. 1 shows a schematic partial cross-sectional view of a pneumatic tire showing an example of an embodiment of the pneumatic tire of the present invention, but the pneumatic tire of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG.

図1において、符号1はビード部を表し、符号2はサイドウォール部を表し、符号3はタイヤトレッド部を表す。
また、左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド部3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
また、ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
なお、タイヤトレッド部3は上述した本発明の組成物により形成されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 represents a bead portion, reference numeral 2 represents a sidewall portion, and reference numeral 3 represents a tire tread portion.
Further, a carcass layer 4 in which a fiber cord is embedded is mounted between the pair of left and right bead portions 1, and the end portion of the carcass layer 4 is located around the bead core 5 and the bead filler 6 from the inside to the outside of the tire. It is folded back and rolled up.
Further, in the tire tread portion 3, the belt layer 7 is arranged on the outside of the carcass layer 4 over one circumference of the tire.
Further, in the bead portion 1, the rim cushion 8 is arranged at a portion in contact with the rim.
The tire tread portion 3 is formed by the composition of the present invention described above.

本発明の空気入りタイヤは、例えば、従来公知の方法に従って製造することができる。また、空気入りタイヤに充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることができる。 The pneumatic tire of the present invention can be manufactured, for example, according to a conventionally known method. Further, as the gas to be filled in the pneumatic tire, an inert gas such as nitrogen, argon or helium can be used in addition to normal air or air adjusted for oxygen partial pressure.

以下、実施例により、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

〔変性共役ジエン系重合体の製造〕
(1)触媒の調製
乾燥・窒素置換された、ゴム栓付き容積約100mlのガラス瓶に、以下の順番に、ブタジエンのシクロヘキサン溶液(15.2質量%)7.11g、ネオジムネオデカノエートのシクロヘキサン溶液(0.56M)0.59ml、メチルアルミノキサンMAO(東ソーアクゾ製PMAO)のトルエン溶液(アルミニウム濃度として3.23M)10.32ml、水素化ジイソブチルアルミ(関東化学製)のヘキサン溶液(0.90M)7.77mlを投入し、室温で2分間熟成した後、塩素化ジエチルアルミ(関東化学製)のヘキサン溶液(0.95M)1.45mlを加えて、室温で時折撹拌しながら15分間熟成した。こうして得られた触媒溶液中のネオジムの濃度は、0.011M(モル/リットル)であった。
[Manufacturing of modified conjugated diene polymer]
(1) Preparation of catalyst In a glass bottle with a rubber stopper and a volume of about 100 ml, which has been dried and replaced with nitrogen, in the following order, 7.11 g of a cyclohexane solution of butadiene (15.2% by mass) and cyclohexane of neodymneodecanoate. Solution (0.56M) 0.59ml, toluene solution of methylaluminoxane MAO (PMAO manufactured by Toso Axo) 10.32ml (aluminum concentration 3.23M), hexane solution of hydride diisobutylaluminum (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) (0.90M) ) 7.77 ml was added and aged at room temperature for 2 minutes, then 1.45 ml of a hexane solution (0.95M) of chlorinated diethyl aluminum (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) was added, and the mixture was aged at room temperature for 15 minutes with occasional stirring. .. The concentration of neodymium in the catalyst solution thus obtained was 0.011 M (mol / liter).

(2)中間重合体の製造
乾燥・窒素置換された、ゴム栓付き容積約900mlのガラス瓶に、乾燥精製された1,3-ブタジエンのシクロヘキサン溶液及び乾燥シクロヘキサンを各々装入し、1,3-ブタジエン12.5質量%のシクロヘキサン溶液が400g投入された状態とした。次に、上記(1)において調製した触媒溶液2.28ml(ネオジム換算0.025mmol)を投入し、50℃温水浴中で1.0時間重合を行い、中間重合体を製造した。得られた重合体のミクロ構造は、シス-1,4-結合含有量95.5モル%、トランス-1,4-結合含有量3.9モル%、ビニル結合含有量0.6モル%であつた。これらのミクロ構造(シス-1,4-結合含有量、トランス-1,4-結合含有量、ビニル結合含有量)は、フーリエ変換赤外分光法(FT-IR)によって求めた。
(2) Production of Intermediate Polymer A dry and nitrogen-substituted glass bottle with a rubber stopper and a volume of about 900 ml is charged with a dry and purified cyclohexane solution of 1,3-butadiene and dry cyclohexane, respectively, and 1,3-. 400 g of a cyclohexane solution containing 12.5% by mass of butadiene was charged. Next, 2.28 ml (0.025 mmol in terms of neodymium) of the catalyst solution prepared in (1) above was added, and polymerization was carried out in a warm water bath at 50 ° C. for 1.0 hour to produce an intermediate polymer. The microstructure of the obtained polymer had a cis-1,4-bond content of 95.5 mol%, a trans-1,4-bond content of 3.9 mol%, and a vinyl bond content of 0.6 mol%. It was hot. These microstructures (cis-1,4-bond content, trans-1,4-bond content, vinyl bond content) were determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR).

(3)第1次変性処理
第1次変性剤として、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPMOS)のヘキサン溶液(1.0M)として、GPMOSがネオジムに対して23.5モル当量になるよう上記(2)で得た重合液に投入し、50℃で60分間処理することにより、第1次の変性を行った。
(3) Primary denaturation treatment As the primary denaturing agent, as a hexane solution (1.0 M) of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GIMP), GAMPI has an equivalent amount of 23.5 mol with respect to neodymium. The first denaturation was carried out by putting it into the polymerization solution obtained in (2) above and treating it at 50 ° C. for 60 minutes.

(4)第2次変性以降の処理
続いて、縮合促進剤として、ビス(2-エチルヘキサノエート)スズ(BEHAS)のシクロヘキサン溶液(1.01M)を1.76ml(70.5eq/Nd相当)と、イオン交換水32μl(70.5eq/Nd相当)を投入し、50℃温水浴中で1.0時間処理した。その後、重合系に老化防止剤2,2-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)(NS-5)のイソプロパノール5%溶液2mlを加えて反応の停止を行い、更に微量のNS-5を含むイソプロパノール中で再沈殿を行い、ドラム乾燥することにより変性共役ジエン系重合体を得た。得られた変性共役ジエン系重合体は上述した変性共役ジエン系重合体に該当する。得られた変性共役ジエン系重合体のムーニー粘度ML1+4(100℃)を、(有)東洋精機製作所製のRLM-01型テスターを用いて100℃で測定したところ、93であった。変性後のミクロ構造も中間重合体のミクロ構造と同様であった。
(4) Treatment after the second denaturation Subsequently, as a condensation accelerator, 1.76 ml (70.5 eq / Nd equivalent) of a cyclohexane solution (1.01 M) of bis (2-ethylhexanoate) tin (BEHAS) was added. ) And 32 μl of ion-exchanged water (corresponding to 70.5 eq / Nd), and treated in a warm water bath at 50 ° C. for 1.0 hour. Then, 2 ml of an isopropanol 5% solution of the antiaging agent 2,2-methylene-bis (4-ethyl-6-t-butylphenol) (NS-5) was added to the polymerization system to terminate the reaction, and a trace amount of NS was further added. Reprecipitation was carried out in isopropanol containing -5, and the mixture was drum-dried to obtain a modified conjugated diene-based polymer. The obtained modified conjugated diene polymer corresponds to the above-mentioned modified conjugated diene polymer. The Mooney viscosity ML 1 + 4 (100 ° C.) of the obtained modified conjugated diene polymer was measured at 100 ° C. using an RLM-01 type tester manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. and found to be 93. The microstructure after modification was similar to that of the intermediate polymer.

〔特定有機ケイ素化合物の製造〕
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた1Lセパラブルフラスコに、Ricon130(Cray Vally社製、数平均分子量:2,500、上述した式(II)で表されるポリブタジエン、式(II)中、(f+g)/(e+f+g)=0.28)100g、トルエン200g、白金-1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液(白金原子として0.52×10-4モル)、および酢酸0.31g(0.52×10-2モル)を納めた。この中に、トリエトキシシラン85g(0.52モル)を内温75~85℃で2時間かけて滴下した後、80℃で1時間撹拌した。
撹拌終了後、減圧濃縮および濾過し、特定有機ケイ素化合物(式(I)中、e=33、f=0、g=13、粘度:2,000mPa・s、数平均分子量:4,600)を得た。
[Manufacturing of Specified Organosilicon Compounds]
In a 1 L separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a thermometer, Ricon130 (manufactured by Cray Valley, number average molecular weight: 2,500, polybutadiene represented by the above formula (II), formula ( II), (f + g) / (e + f + g) = 0.28) 100 g, toluene 200 g, toluene solution of platinum-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex (0 as platinum atom) .52 × 10 -4 mol) and 0.31 g of acetic acid (0.52 × 10-2 mol) were charged. To this, 85 g (0.52 mol) of triethoxysilane was added dropwise at an internal temperature of 75 to 85 ° C. over 2 hours, and then the mixture was stirred at 80 ° C. for 1 hour.
After the stirring is completed, the mixture is concentrated under reduced pressure and filtered to obtain a specific organosilicon compound (in formula (I), e = 33, f = 0, g = 13, viscosity: 2,000 mPa · s, number average molecular weight: 4,600). Obtained.

〔ゴム組成物の調製〕
下記表1に示される成分のうち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、ゴム組成物を調製した。
[Preparation of rubber composition]
Of the components shown in Table 1 below, the components excluding sulfur and the vulcanization accelerator were kneaded with a 1.7 L closed-type Banbury mixer, and after a lapse of a predetermined time, they were discharged from the mixer and cooled to room temperature. A rubber composition was prepared by putting this into a 1.7 L closed-type Banbury mixer, adding sulfur and a vulcanization accelerator, and mixing them.

下記表1における各成分の値は質量部である。
なお、ジエン系ゴムが油展品である場合、下記表1のジエン系ゴムの質量部は油展オイルを除いた正味のゴムの量(質量部)を表す。
The values of each component in Table 1 below are parts by mass.
When the diene-based rubber is an oil-extended product, the mass portion of the diene-based rubber in Table 1 below represents the net amount (mass portion) of the rubber excluding the oil-extended oil.

〔評価〕
得られたゴム組成物について下記のとおり評価を行った。
〔evaluation〕
The obtained rubber composition was evaluated as follows.

<未加硫ペイン効果>
得られたゴム組成物(未加硫)について、歪せん断応力測定機(RPA2000、α-テクノロジー社製)により、歪0.28%の歪せん断弾性率G′と歪30.0%の歪せん断弾性率G′とを測定し、その差G′0.28(MPa)-G′30.0(MPa)を未加硫ペイン効果として算出した。
結果を表1に示す。結果は比較例1を100とする指数で表した。指数が小さいほどシリカ分散性に優れることを意味する。
<Unvulcanized pane effect>
The obtained rubber composition (unsulfurized) was subjected to a strain shear stress measuring machine (RPA2000, manufactured by α-Technology) with a strain shear elastic modulus G'of 0.28% strain and strain shear of 30.0% strain. The elastic modulus G'was measured, and the difference G'0.28 (MPa) -G'30.0 (MPa) was calculated as the unsheared Pain effect.
The results are shown in Table 1. The results are expressed as an index with Comparative Example 1 as 100. The smaller the index, the better the silica dispersibility.

<貯蔵弾性率温度依存性>
得られたゴム組成物(未加硫)を加硫して加硫ゴム試験片を得た。そして、得られた加硫ゴム試験片について、JIS K6394:2007に準じ、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所社製)を用いて、初期歪み10%、振幅±2%、周波数20Hzの条件下で、温度0℃における貯蔵弾性率、及び、温度60℃における貯蔵弾性率を測定した。そして、温度0℃における貯蔵弾性率と温度60℃における貯蔵弾性率との差を求めた。
結果を表1に示す。結果は比較例1を100とする指数で表した。指数が小さいほど弾性率の温度依存性が小さいことを意味する。
<Storage modulus temperature dependence>
The obtained rubber composition (unvulcanized) was vulcanized to obtain a vulcanized rubber test piece. Then, the obtained vulcanized rubber test piece was subjected to the conditions of initial strain 10%, amplitude ± 2%, and frequency 20 Hz using a viscoelastic spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) in accordance with JIS K6394: 2007. , The storage elastic modulus at a temperature of 0 ° C. and the storage elastic modulus at a temperature of 60 ° C. were measured. Then, the difference between the storage elastic modulus at a temperature of 0 ° C. and the storage elastic modulus at a temperature of 60 ° C. was determined.
The results are shown in Table 1. The results are expressed as an index with Comparative Example 1 as 100. The smaller the index, the smaller the temperature dependence of the elastic modulus.

Figure 0007027740000003
Figure 0007027740000003

上記表1に示される各成分の詳細は以下のとおりである。なお、BR及びSBRの数平均分子量(Mn)は、50,000以上である。
・BR1:日本ゼオン社製Nipol BR1220
・BR2:上述のとおり製造された変性共役ジエン系重合体・SBR1:乳化重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 1739、重量平均分子量76万、ゴム成分100重量部に対しオイル分37.5重量部を含む油展品、ムーニー粘度54
・SBR2:乳化重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 9548、重量平均分子量78万、ゴム成分100重量部に対しオイル分37.5重量部を含む油展品、ムーニー粘度69・シリカ1:ローディア社製ZEOSIL 1165MP、CTAB=155m/g
・シリカ2:ローディア社製ZEOSIL 200MP、CTAB=200m/g
・カーボンブラック:キャボットジャパン社製ショウブラックN339、窒素吸着比比表面積(NSA)=90m/g)
・特定有機ケイ素化合物:上述のとおり製造された特定有機ケイ素化合物
・シランカップリング剤:エボニックデグッサ社製Si69、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド
・酸化亜鉛:正同化学工業社製酸化亜鉛3種
・ステアリン酸:日油社製ステアリン酸YR
・老化防止剤:Solutia Europe社製Santoflex 6PPD
・プロセスオイル:昭和シェル石油社製エキストラクト4号S
・硫黄:軽井沢精錬所社製油処理イオウ
・加硫促進剤CZ:大内新興化学工業社製ノクセラーCZ-G
・加硫促進剤DPG:Flexsys社製Perkacit DPG
The details of each component shown in Table 1 above are as follows. The number average molecular weight (Mn) of BR and SBR is 50,000 or more.
・ BR1: Nipol BR1220 manufactured by Zeon Corporation
BR2: Modified conjugated diene polymer produced as described above-SBR1: Emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber, Nipol 1739 manufactured by Nippon Zeon, weight average molecular weight 760,000, oil content 37.5 weight per 100 parts by weight of rubber component Oil extension product including part, Mooney viscosity 54
-SBR2: Emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber, Nippon Zeon's Nipol 9548, weight average molecular weight of 780,000, oil-extended product containing 37.5 parts by weight of oil for 100 parts by weight of rubber component, Mooney viscosity 69, silica 1: Rhodia Made by ZEOSIL 1165MP, CTAB = 155m 2 / g
-Silica 2: ZEOSIL 200MP manufactured by Rhodia, CTAB = 200m 2 / g
-Carbon black: Cabot Japan's show black N339, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) = 90 m 2 / g)
-Specific organic silicon compound: Specified organic silicon compound manufactured as described above-Silane coupling agent: Si69 manufactured by Ebonic Degussa, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide-Zinc oxide: manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd. Zinc oxide 3 types, stearic acid: YR stearic acid manufactured by Nichiyu Co., Ltd.
-Anti-aging agent: Santoflex 6PPD manufactured by Solutia Europe
・ Process oil: Extract No. 4 S manufactured by Showa Shell Sekiyu Co., Ltd.
・ Sulfur: Oil-treated sulfur manufactured by Karuizawa Smelter Co., Ltd. ・ Vulcanization accelerator CZ: Noxeller CZ-G manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
-Vulcanization accelerator DPG: Perkact DPG manufactured by Flexsys.

表1中、「特定Si/BR」は、上述した「特定Si/BR」を表す。 In Table 1, "specific Si / BR" represents the above-mentioned "specific Si / BR".

表1から分かるように、特定有機ケイ素化合物を含有しない比較例1と比較して、特定有機ケイ素化合物を含有する実施例1~12は、優れたシリカ分散性及び小さい弾性率温度依存性を示した。
一方、特定有機ケイ素化合物を含有するが「特定Si/BR」が2.0質量%に満たない比較例5、及び、ブタジエンゴムを含有しない比較例2は、シリカ分散性が不十分であり、また、弾性率温度依存性が大きかった。
ここで、実施例1と実施例6~10と比較例5との対比から分かるように、「特定Si/BR」を2.0質量%以上にすることでシリカ分散性が大幅に上昇し、また、弾性率温度依存性が大幅に低下した。すなわち、「特定Si/BR」とシリカ分散性及び弾性率温度依存性との間に顕著な臨界性が見られた。
As can be seen from Table 1, Examples 1 to 12 containing the specific organosilicon compound showed excellent silica dispersibility and a small elastic modulus temperature dependence as compared with Comparative Example 1 containing no specific organosilicon compound. rice field.
On the other hand, Comparative Example 5 containing a specific organosilicon compound but having a “specific Si / BR” of less than 2.0% by mass and Comparative Example 2 containing no butadiene rubber had insufficient silica dispersibility. In addition, the elastic modulus and temperature dependence were large.
Here, as can be seen from the comparison between Example 1, Examples 6 to 10, and Comparative Example 5, the silica dispersibility is significantly increased by setting the “specific Si / BR” to 2.0% by mass or more. In addition, the elastic modulus temperature dependence was significantly reduced. That is, a remarkable criticality was found between "specific Si / BR" and silica dispersibility and elastic modulus temperature dependence.

実施例1及び6~10の対比(特定有機ケイ素化合物の含有量のみが異なる態様同士の対比)から、「特定Si/BR」が5.0質量%以上である実施例1及び7~10は、より優れたシリカ分散性及びより小さい弾性率温度依存性を示した。なかでも、「特定Si/BR」が10.0質量%以上である実施例1及び8~10は、さらに優れたシリカ分散性及びさらに小さい弾性率温度依存性を示した。そのなかでも、「特定Si/BR」が20.0質量%以上である実施例8~10は、さらに優れたシリカ分散性及びさらに小さい弾性率温度依存性を示した。そのなかでも、「特定Si/BR」が30.0質量%以上である実施例9~10は、さらに優れたシリカ分散性及びさらに小さい弾性率温度依存性を示した。そのなかでも、「特定Si/BR」が40.0質量%以上である実施例10は、さらに優れたシリカ分散性及びさらに小さい弾性率温度依存性を示した。 From the comparison of Examples 1 and 6 to 10 (comparison between embodiments in which only the content of the specific organosilicon compound is different), Examples 1 and 7 to 10 in which the "specific Si / BR" is 5.0% by mass or more are Showed better silica dispersibility and smaller modulus temperature dependence. Among them, Examples 1 and 8 to 10 in which the "specific Si / BR" was 10.0% by mass or more showed further excellent silica dispersibility and a smaller elastic modulus temperature dependence. Among them, Examples 8 to 10 in which the "specific Si / BR" was 20.0% by mass or more showed further excellent silica dispersibility and a smaller elastic modulus temperature dependence. Among them, Examples 9 to 10 in which the "specific Si / BR" was 30.0% by mass or more showed further excellent silica dispersibility and a smaller elastic modulus temperature dependence. Among them, Example 10 in which the “specific Si / BR” was 40.0% by mass or more showed further excellent silica dispersibility and a smaller elastic modulus temperature dependence.

実施例1と2との対比(乳化重合SBRの種類のみが異なる態様同士の対比)から分かるように、乳化重合SBRのムーニー粘度が60以下である実施例1は、より優れたシリカ分散性及びより小さい弾性率温度依存性を示した。
また、実施例1と3との対比から、ブタジエンゴムが変性共役ジエン系重合体である実施例3は、より優れたシリカ分散性及びより小さい弾性率温度依存性を示した。
As can be seen from the comparison between Examples 1 and 2 (comparison between embodiments in which only the types of emulsion polymerization SBR are different), Example 1 in which the Mooney viscosity of the emulsion polymerization SBR is 60 or less has better silica dispersibility and better silica dispersibility. It showed a smaller modulus of elasticity and temperature dependence.
Further, from the comparison between Examples 1 and 3, Example 3 in which the butadiene rubber is a modified conjugated diene-based polymer showed better silica dispersibility and smaller elastic modulus temperature dependence.

実施例1と4と5との対比(シリカの含有量のみが異なる態様同士の対比)から、シリカの含有量がジエン系ゴム100質量部に対して140質量部以下である実施例1及び4は、より優れたシリカ分散性及びより小さい弾性率温度依存性を示した。なかでも、シリカの含有量がジエン系ゴム100質量部に対して100質量部以下である実施例1は、さらに優れたシリカ分散性及びさらに小さい弾性率温度依存性を示した。 From the comparison between Examples 1 and 4 and 5 (contrast between modes in which only the silica content is different), Examples 1 and 4 in which the silica content is 140 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the diene-based rubber. Showed better silica dispersibility and less modulus temperature dependence. Among them, Example 1 in which the silica content was 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the diene-based rubber showed further excellent silica dispersibility and a smaller elastic modulus temperature dependence.

実施例4と12との対比(シリカの種類のみが異なる態様同士の対比)から、CTABが180m/g以下である実施例4は、より優れたシリカ分散性及びより小さい弾性率温度依存性を示した。 From the comparison between Examples 4 and 12 (contrast between modes in which only the type of silica is different), Example 4 having a CTAB of 180 m 2 / g or less has better silica dispersibility and smaller modulus of elasticity and temperature dependence. showed that.

1 ビード部
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
1 Bead part 2 Side wall part 3 Tire tread part 4 Carcass layer 5 Bead core 6 Bead filler 7 Belt layer 8 Rim cushion

Claims (2)

ブタジエンゴム及び乳化重合スチレンブタジエンゴムを含むジエン系ゴムと、シリカと、下記式(I)で表される有機ケイ素化合物とを含有し、
前記ジエン系ゴム中、前記ブタジエンゴムの含有量が10~50質量%であり、前記乳化重合スチレンブタジエンゴムの含有量が10~80質量%であり、
前記シリカの含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して、60~200質量部であり、
前記有機ケイ素化合物の含有量が、前記ブタジエンゴムの含有量に対して、2.0~50.0質量%である、ゴム組成物。
Figure 0007027740000004
上記式(I)中、Rは、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~10のアリール基を表し、Rは、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~10のアリール基を表し、fは、0以上10以下の数を表し、eは、10以上100以下の数を表し、gは、5以上50以下の数を表し、f/(e+f+g)は0.10以下であり、g/(e+f+g)は0.20~0.40であり、mは、1~3の整数を表す。ただし、各繰り返し単位の順序は任意である。
It contains a diene-based rubber containing butadiene rubber and an emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber, silica, and an organosilicon compound represented by the following formula (I).
The content of the butadiene rubber in the diene rubber is 10 to 50% by mass, and the content of the emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber is 10 to 80% by mass.
The silica content is 60 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
A rubber composition in which the content of the organosilicon compound is 2.0 to 50.0% by mass with respect to the content of the butadiene rubber.
Figure 0007027740000004
In the above formula (I), R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or 6 to 10 carbon atoms. Represents an aryl group, f represents a number of 0 or more and 10 or less , e represents a number of 10 or more and 100 or less, g represents a number of 5 or more and 50 or less, and f / (e + f + g) represents 0.10. In the following, g / (e + f + g) is 0.20 to 0.40, and m represents an integer of 1 to 3. However, the order of each repeating unit is arbitrary.
請求項に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。 A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1 .
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