WO2012147912A1 - ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents

ゴム組成物及び空気入りタイヤ Download PDF

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WO2012147912A1
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amino
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carbon atoms
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馬渕 貴裕
健宏 田中
西岡 和幸
上坂 憲市
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住友ゴム工業株式会社
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016Compositions of the tread
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00Chemical modification of rubber
    • C08C19/30Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
    • C08C19/42Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups
    • C08C19/44Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups of polymers containing metal atoms exclusively at one or both ends of the skeleton
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    • C08F236/02Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/04Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • C08F236/06Butadiene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08F236/04Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire produced using the rubber composition.
  • Patent Document 1 proposes a method using a diene rubber modified with an organosilicon compound containing an amino group and an alkoxy group.
  • the performance required for rubber compositions for automobile tires includes wet grip performance and wear resistance, but these performances are generally in contradiction to low fuel consumption. It was difficult to obtain a high dimension and good balance.
  • polybutadiene rubber is generally used for improving the wear resistance, and the wear resistance is improved by increasing the molecular weight of the polybutadiene rubber.
  • kneading processability is deteriorated by increasing the molecular weight of the polybutadiene rubber.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a rubber composition that can improve fuel economy, wet grip performance, wear resistance, and kneadability in a well-balanced manner, and a pneumatic tire using the same. .
  • the present invention contains a rubber component and silica, and among 100% by mass of the rubber component, (A) Mooney viscosity (ML): 40 to 49, (B) molecular weight distribution (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) : 3.0 to 3.9 and (C) Mooney viscosity rate dependency index (n value of formula (1)): satisfying the requirements of 2.3 to 3.0 and having a cis content of 95% by mass or more
  • a compound represented by the following formula (II) having a constitutional unit based on a conjugated diene and a structural unit represented by the following formula (I):
  • a conjugated diene obtained by modifying at least one end of a polymer with at least one compound selected from the group consisting of a compound represented by the following formula (III) and a compound having a group represented by the following formula (IV):
  • the content of the polymer is 30 to 90% by mass Relates to a rubber composition, wherein the amount of the silic
  • X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a group represented by the following formula (Ia), a hydroxyl group, a hydrocarbyl group or a substituted hydrocarbyl group, and at least one of X 1 , X 2 and X 3 One is a group or a hydroxyl group represented by the following formula (Ia).
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted hydrocarbyl group having a carbon number of 1-6, a silyl group, or a substituted silyl group, R 1 and R 2 may be bonded to form a ring structure with the nitrogen atom.
  • n represents an integer of 1 to 10
  • R 11 , R 12 and R 13 each independently represents a hydrocarbyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrocarbyloxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • at least one of R 11 , R 12 and R 13 is a hydrocarbyloxy group
  • a 1 represents a functional group having a nitrogen atom.
  • m represents an integer of 1 to 10
  • R 21 represents a hydrogen atom, a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • a 2 represents Represents an oxygen atom or a —NR 22 — group (R 22 represents a hydrogen atom or a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms)
  • a 3 represents a functional group having a nitrogen atom and / or an oxygen atom.
  • p represents an integer of 1 to 11
  • a 4 represents a functional group having a nitrogen atom.
  • R 1 and R 2 in formula (Ia) are preferably hydrocarbyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
  • Two of X 1 , X 2 and X 3 in the formula (I) are preferably a group or a hydroxyl group represented by the formula (Ia).
  • a 1 in formula (II) is preferably a group represented by the following formula (IIa).
  • R 14 and R 15 each independently have 1 to 6 carbon atoms which may have at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
  • R 14 and R 15 may be bonded to form a ring structure with the nitrogen atom, and R 14 and R 15 may be the same group bonded to the nitrogen by a double bond.
  • a 3 in formula (III) is preferably a group or a hydroxyl group represented by the following formula (IIIa).
  • R 23 and R 24 each independently have 1 to 6 carbon atoms which may have at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
  • R 23 and R 24 may be bonded to form a ring structure together with a nitrogen atom, and R 23 and R 24 may be the same group bonded to nitrogen by a double bond.
  • the compound having a group represented by the formula (IV) is preferably a compound represented by the following formula (IVa).
  • R 31 represents a hydrocarbyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • R 32 , R 33 , R 34 and R 35 each independently represent a hydrogen atom
  • R 36 and R 37 are each independently at least one selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
  • R 36 and R 37 may combine to form a ring structure with a nitrogen atom
  • R 34 and R 35 in the formula (IVa) is a hydrogen atom.
  • the vinyl bond content of the conjugated diene polymer is preferably 10 mol% or more and 80 mol% or less, with the content of structural units based on the conjugated diene being 100 mol%.
  • the ratio (Tcp / ML) of the 5 mass% toluene solution viscosity (Tcp) and Mooney viscosity (ML) of the high cis polybutadiene is preferably 2.5 to 3.5.
  • the high-cis polybutadiene preferably has an Mw of 500,000 to 700,000 and an Mn of 120,000 to 250,000.
  • Silica has a nitrogen adsorption specific surface area of preferably 40 to 400 m 2 / g.
  • the rubber composition is preferably used as a tread rubber composition.
  • the present invention also relates to a pneumatic tire produced using the rubber composition.
  • a rubber composition containing a specific amount of a specific high-cis polybutadiene, a specific amount of a specific conjugated diene polymer, and a specific amount of silica is combined. Further, it is possible to provide a pneumatic tire with improved wear resistance and kneading workability in a well-balanced manner.
  • the rubber composition of the present invention comprises (A) Mooney viscosity (ML): 40 to 49, (B) molecular weight distribution (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn): 3.0 to 3.9, and (C) Mooney.
  • Viscosity rate-dependent index satisfying the requirements of 2.3 to 3.0 and having a cis content of 95% by mass or more, high cis polybutadiene, a structural unit based on conjugated diene and A structural unit represented by the formula (I), a compound represented by the following formula (II), a compound represented by the following formula (III), and a group represented by the following formula (IV): A rubber component containing a specific amount of a conjugated diene polymer obtained by modifying at least one end of a polymer with at least one compound selected from the group consisting of compounds, and a specific amount of silica.
  • X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a group represented by the following formula (Ia), a hydroxyl group, a hydrocarbyl group or a substituted hydrocarbyl group, and at least one of X 1 , X 2 and X 3 One is a group or a hydroxyl group represented by the following formula (Ia).
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted hydrocarbyl group having a carbon number of 1-6, a silyl group, or a substituted silyl group, R 1 and R 2 may be bonded to form a ring structure with the nitrogen atom.
  • n represents an integer of 1 to 10
  • R 11 , R 12 and R 13 each independently represents a hydrocarbyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrocarbyloxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • at least one of R 11 , R 12 and R 13 is a hydrocarbyloxy group
  • a 1 represents a functional group having a nitrogen atom.
  • m represents an integer of 1 to 10
  • R 21 represents a hydrogen atom, a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • a 2 represents Represents an oxygen atom or a —NR 22 — group (R 22 represents a hydrogen atom or a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms)
  • a 3 represents a functional group having a nitrogen atom and / or an oxygen atom.
  • p represents an integer of 1 to 11
  • a 4 represents a functional group having a nitrogen atom.
  • the conjugated diene polymer has a modifying group at the main chain and terminal and has a strong interaction with silica, so that the silica can be dispersed well, resulting in low fuel consumption, wet grip performance, wear resistance (particularly , Wet grip performance and low fuel consumption) can be improved, but on the other hand, kneadability may be inferior compared to rubber having no modifying group.
  • a rubber composition containing silica when the high cis polybutadiene is used in combination with unmodified styrene butadiene rubber, styrene butadiene rubber modified only at the end, styrene butadiene rubber modified only in the main chain, etc.
  • the wet grip performance improvement effect cannot be obtained sufficiently.
  • the fuel efficiency, wet grip performance, and wear resistance are synergistically improved. It is possible to obtain excellent fuel efficiency, wet grip performance, wear resistance, and kneadability in a well-balanced manner.
  • conjugated diene based on the conjugated diene examples include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-hexadiene, and the like. These may be one type or two or more types. From the viewpoint of availability, 1,3-butadiene and isoprene are preferred.
  • X 1 , X 2 and X 3 in formula (I) of the structural unit represented by formula (I) each independently represent a group represented by formula (Ia), a hydroxyl group, a hydrocarbyl group or a substituted hydrocarbyl group.
  • X 1 , X 2 and X 3 are a group represented by the formula (Ia) or a hydroxyl group.
  • R 1 and R 2 of formula (Ia) represent each independently, a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted hydrocarbyl group having a carbon number of 1-6, a silyl group, or a substituted silyl group, R 1 And R 2 may be bonded together to form a ring structure together with the nitrogen atom.
  • a hydrocarbyl group represents a monovalent hydrocarbon residue.
  • the hydrocarbon residue represents a group obtained by removing hydrogen from a hydrocarbon.
  • a substituted hydrocarbyl group represents a group in which one or more hydrogen atoms of a monovalent hydrocarbon residue are substituted with a substituent.
  • the hydrocarbyloxy group represents a group in which a hydrogen atom of a hydroxyl group is substituted with a hydrocarbyl group, and the substituted hydrocarbyloxy group represents a group in which one or more hydrogen atoms of the hydrocarbyloxy group are substituted with a substituent.
  • the hydrocarbylene group represents a divalent hydrocarbon residue.
  • the substituted hydrocarbylene group represents a group in which one or more hydrogen atoms of a divalent hydrocarbon residue are substituted with a substituent.
  • the substituted silyl group represents a group in which one or more hydrogen atoms of the silyl group are substituted with a substituent.
  • Examples of the hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 1 and R 2 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n- Examples thereof include alkyl groups such as pentyl group, neopentyl group, isopentyl group and n-hexyl group; cycloalkyl groups such as cyclohexyl group; phenyl groups and the like.
  • the substituted hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 1 and R 2 is at least one group selected from the group consisting of a group having a nitrogen atom, a group having an oxygen atom, and a group having a silicon atom.
  • the substituted hydrocarbyl group which has as a substituent can be mentioned.
  • Examples of the group having a nitrogen atom group as a substituent include dialkylaminoalkyl groups such as a dimethylaminoethyl group and a diethylaminoethyl group.
  • Examples of the group having an oxygen atom group as a substituent include methoxymethyl Group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, alkoxyalkyl group such as ethoxyethyl group, and the like.
  • a silicon atom group as a substituent a trialkylsilylalkyl group such as trimethylsilylmethyl group, etc. Can be mentioned.
  • Examples of the substituted silyl group for R 1 and R 2 include trialkylsilyl groups such as a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and a t-butyldimethylsilyl group.
  • the group to which R 1 and R 2 are bonded is a divalent group having 1 to 12 carbon atoms which may have at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
  • Groups for example, an alkylene group such as a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, or a hexamethylene group; an oxydialkylene group such as an oxydiethylene group or an oxydipropylene group; —CH 2 CH 2 —NH—CH 2 — And a nitrogen-containing group such as a group represented by —CH 2 CH 2 —N ⁇ CH—.
  • the group to which R 1 and R 2 are bonded is preferably a nitrogen-containing group, a group represented by —CH 2 CH 2 —NH—CH 2 —, a group represented by —CH 2 CH 2 —N ⁇ CH—. Is more preferable.
  • the hydrocarbyl group of R 1 and R 2 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an n-butyl group. And the group n-butyl is particularly preferred.
  • the substituted hydrocarbyl group for R 1 and R 2 is preferably an alkoxyalkyl group, more preferably an alkoxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the substituted silyl group for R 1 and R 2 is preferably a trialkylsilyl group, and more preferably a trimethylsilyl group.
  • R 1 and R 2 are preferably an alkyl group, an alkoxyalkyl group, a substituted silyl group, or a nitrogen-containing group to which R 1 and R 2 are bonded, more preferably an alkyl group, still more preferably carbon.
  • Examples of the group represented by the formula (Ia) include an acyclic amino group and a cyclic amino group.
  • Examples of the acyclic amino group include dimethylamino group, diethylamino group, di (n-propyl) amino group, di (isopropyl) amino group, di (n-butyl) amino group, di (sec-butyl) amino group, di ( dialkylamino groups such as tert-butyl) amino group, di (neopentyl) amino group, ethylmethylamino group; di (methoxymethyl) amino group, di (methoxyethyl) amino group, di (ethoxymethyl) amino group, di ( And di (alkoxyalkyl) amino groups such as ethoxyethyl) amino group; and di (trialkylsilyl) amino groups such as di (trimethylsilyl) amino group and di (t-butyldimethylsilyl) amino group.
  • Examples of the cyclic amino group include 1-pyrrolidinyl group, 1-piperidino group, 1-hexamethyleneimino group, 1-heptamethyleneimino group, 1-octamethyleneimino group, 1-decamethyleneimino group, 1-dodecamethyleneimino group. Mention may be made of 1-polymethyleneimino groups such as groups.
  • Examples of the cyclic amino group include 1-imidazolyl group, 4,5-dihydro-1-imidazolyl group, 1-imidazolidinyl group, 1-piperazinyl group, morpholino group and the like.
  • the group represented by the formula (Ia) is preferably an acyclic amino group, more preferably a dialkylamino group, and still more preferably a carbon atom number of 1 to 1, in view of economy and availability.
  • a dialkylamino group substituted with 4 alkyl groups particularly preferably a dimethylamino group, a diethylamino group, a di (n-propyl) amino group, or a di (n-butyl) amino group.
  • Examples of the hydrocarbyl group of X 1 to X 3 in the formula (I) include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, and tert-butyl group. be able to.
  • examples of the substituted hydrocarbyl group include alkoxyalkyl groups such as a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a methoxyethyl group, and an ethoxyethyl group.
  • the hydrocarbyl group of X 1 to X 3 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • the substituted hydrocarbyl group of X 1 to X 3 is preferably an alkoxyalkyl group, more preferably an alkoxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the hydrocarbyl group and substituted hydrocarbyl group represented by X 1 to X 3 are preferably an alkyl group or an alkoxyalkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • At least one of X 1 , X 2 and X 3 in the formula (I) is a group or a hydroxyl group represented by the formula (Ia).
  • X 1 , X 2 and X 3 are a group or a hydroxyl group represented by the formula (Ia), more preferably two of X 1 , X 2 and X 3 are represented by the formula (Ia ) Or a hydroxyl group.
  • X 1 , X 2 and X 3 are more preferably a hydroxyl group, and two of X 1 , X 2 and X 3 are more preferably a hydroxyl group.
  • the structural units represented by the formula (I) are two of X 1 , X 2 and X 3 are acyclic amino groups. Or the structural unit which is a hydroxyl group is preferable.
  • X 1 , X 2 and X 3 are acyclic amino groups
  • bis (dialkylamino) alkylvinylsilane units are preferred, bis (dimethylamino) methylvinylsilane units, bis (diethylamino) methylvinylsilane units, Bis (di (n-propyl) amino) methylvinylsilane units and bis (di (n-butyl) amino) methylvinylsilane units are more preferred.
  • X 1 , X 2 and X 3 are hydroxyl groups
  • a dihydroxyalkylvinylsilane unit is preferable, and a dihydroxymethylvinylsilane unit is more preferable.
  • the content of the structural unit represented by the formula (I) in the conjugated diene polymer is from the viewpoint of improving the fuel economy, wet grip performance, wear resistance, kneading processability in a balanced manner, Preferably, it is 0.001 mmol / g polymer or more and 0.1 mmol / g polymer or less. More preferably, it is 0.002 mmol / g polymer or more and 0.07 mmol / g polymer or less. More preferably, it is 0.003 mmol / g polymer or more and 0.05 mmol / g polymer or less.
  • At least one end of the polymer is modified with a specific compound (modifiers 1 to 3).
  • a specific compound modifiers 1 to 3
  • n represents an integer of 1 to 10
  • R 11 , R 12 and R 13 each independently represents a hydrocarbyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrocarbyloxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • at least one of R 11 , R 12 and R 13 is a hydrocarbyloxy group
  • a 1 represents a functional group having a nitrogen atom.
  • R 11 , R 12 and R 13 in the formula (II) each independently represent a hydrocarbyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrocarbyloxy group having 1 to 4 carbon atoms, and R 11 , R 12 and At least one of R 13 is a hydrocarbyloxy group.
  • Examples of the hydrocarbyl group of R 11 , R 12 and R 13 include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group and tert-butyl group. Can do.
  • the hydrocarbyloxy group of R 11 , R 12 and R 13 is an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group or a t-butoxy group. Can be mentioned.
  • the hydrocarbyl group of R 11 , R 12 and R 13 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, still more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • the hydrocarbyloxy group of R 11 , R 12 and R 13 is preferably an alkoxy group, more preferably an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and still more preferably a methoxy group, ethoxy group It is a group.
  • the R 11, R 12 and R 13 fuel economy, wet grip performance, abrasion resistance, from the viewpoint of enhancing good balance kneading processability, preferably, at least two hydrocarbyloxy of R 11, R 12 and R 13 More preferably three of R 11 , R 12 and R 13 are hydrocarbyloxy groups.
  • N in the formula (II) represents an integer of 1 to 10. From the viewpoint of improving the fuel efficiency, wet grip performance, wear resistance, and kneading workability in a well-balanced manner, it is preferably 3 or more, and preferably 4 or less from the viewpoint of improving economy. Particularly preferred is 3.
  • a 1 in the formula (II) is a functional group having a nitrogen atom, and examples thereof include an amino group, an isocyano group, a cyano group, a pyridyl group, a piperidyl group, a pyrazinyl group, and a morpholino group.
  • a 1 is preferably a group represented by the following formula (IIa).
  • R 14 and R 15 each independently have 1 to 6 carbon atoms which may have at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
  • R 14 and R 15 may be bonded to form a ring structure with the nitrogen atom, and R 14 and R 15 may be the same group bonded to the nitrogen by a double bond.
  • R 14 and R 15 in the formula (IIa) include a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a substituted silyl group.
  • Examples of the hydrocarbyl group of R 14 and R 15 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, and isopentyl group.
  • alkyl groups such as n-hexyl group; cycloalkyl groups such as cyclohexyl group; phenyl groups and the like.
  • the substituted hydrocarbyl group of R 14 and R 15 is a substituted hydrocarbyl group having at least one group selected from the group consisting of a group having a nitrogen atom, a group having an oxygen atom and a group having a silicon atom as a substituent.
  • a group having a nitrogen atom group as a substituent include dialkylaminoalkyl groups such as a dimethylaminoethyl group and a diethylaminoethyl group.
  • Examples of the group having an oxygen atom group as a substituent include methoxymethyl Group, alkoxyalkyl group such as methoxyethyl group, ethoxymethyl group, ethoxyethyl group; alkylene oxide group such as epoxy group, tetrahydrofuranyl group; alkylene oxide alkyl group such as glycidyl group, tetrahydrofurfuryl group, etc.
  • Examples of the group having a group having a silicon atom as a substituent include a trialkylsilylalkyl group such as a trimethylsilylmethyl group.
  • the alkylene oxide group represents a monovalent group obtained by removing a hydrogen atom from a ring of a cyclic ether compound.
  • the alkylene oxide alkyl group represents a group in which one or more hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with an alkylene oxide group.
  • Examples of the substituted silyl group for R 14 and R 15 include trialkylsilyl groups such as trimethylsilyl group, triethylsilyl group, and t-butyldimethylsilyl group; trialkoxysilyl groups such as trimethoxysilyl group.
  • the group to which R 14 and R 15 are bonded is a divalent group having 2 to 12 carbon atoms which may have at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
  • Groups for example, an alkylene group such as a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, or a hexamethylene group; an oxydialkylene group such as an oxydiethylene group or an oxydipropylene group; —CH 2 CH 2 —NH—CH 2 — And a nitrogen-containing group such as a group represented by —CH 2 CH 2 —N ⁇ CH—.
  • the group to which R 14 and R 15 are bonded is preferably a nitrogen-containing group, a group represented by —CH 2 CH 2 —NH—CH 2 —, a group represented by —CH 2 CH 2 —N ⁇ CH—. Is more preferable.
  • the number of carbon atoms optionally having at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom 2 to 12 divalent groups.
  • examples thereof include an ethylidene group, 1-methylpropylidene group, 1,3-dimethylbutylidene group, 1-methylethylidene group, 4-N, N-dimethylaminobenzylidene group.
  • the hydrocarbyl group of R 14 and R 15 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, still more preferably a methyl group, an ethyl group, or an n-propyl group. N-butyl group, particularly preferably a methyl group or an ethyl group.
  • the substituted hydrocarbyl group for R 14 and R 15 is preferably an alkoxyalkyl group, an alkylene oxide group, or an alkylene oxide alkyl group.
  • the substituted silyl group for R 14 and R 15 is preferably a trialkylsilyl group or a trialkoxysilyl group, more preferably a trialkylsilyl group, still more preferably a trimethylsilyl group or a triethylsilyl group. .
  • R 14 and R 15 are preferably a nitrogen-containing group, an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkylene oxide group, an alkylene oxide alkyl group or a substituted silyl group to which R 14 and R 15 are bonded, and more preferably an alkyl group.
  • Examples of the group represented by the formula (IIa) include an acyclic amino group and a cyclic amino group.
  • Examples of the acyclic amino group include dimethylamino group, diethylamino group, di (n-propyl) amino group, di (isopropyl) amino group, di (n-butyl) amino group, di (sec-butyl) amino group, di ( dialkylamino groups such as tert-butyl) amino group, di (neopentyl) amino group, ethylmethylamino group; di (methoxymethyl) amino group, di (methoxyethyl) amino group, di (ethoxymethyl) amino group, di ( And di (alkoxyalkyl) amino groups such as ethoxyethyl) amino group; and di (trialkylsilyl) amino groups such as di (trimethylsilyl) amino group and di (t-butyldimethylsilyl) amino group.
  • di (alkylene oxide) amino groups such as di (epoxy) amino groups and di (tetrahydrofuranyl) amino groups
  • di (alkylene oxide alkyl) amino groups such as di (glycidyl) amino groups and di (tetrahydrofurfuryl) amino groups
  • the group can be mentioned.
  • an ethylideneamino group, a 1-methylpropylideneamino group, a 1,3-dimethylbutylideneamino group, a 1-methylethylideneamino group, a 4-N, N-dimethylaminobenzylideneamino group and the like can also be mentioned.
  • the di (alkylene oxide) amino group represents an amino group in which two hydrogen atoms bonded to a nitrogen atom are substituted with two alkylene oxide groups
  • the di (alkylene oxide alkyl) amino group Represents an amino group in which two hydrogen atoms bonded to a nitrogen atom are substituted with two alkylene oxide alkyl groups.
  • Examples of the cyclic amino group include 1-pyrrolidinyl group, 1-piperidino group, 1-hexamethyleneimino group, 1-heptamethyleneimino group, 1-octamethyleneimino group, 1-decamethyleneimino group, 1-dodecamethyleneimino group. Mention may be made of 1-polymethyleneimino groups such as groups.
  • Examples of the cyclic amino group include 1-imidazolyl group, 4,5-dihydro-1-imidazolyl group, 1-imidazolidinyl group, 1-piperazinyl group, morpholino group and the like.
  • the group represented by the formula (IIa) is preferably an acyclic amino group from the viewpoint of low fuel consumption, wet grip performance, wear resistance, kneading processability, long-term stability and availability of the compound, and more A dialkylamino group, a di (alkylene oxide) amino group, a di (alkylene oxide alkyl) amino group, and a di (trialkylsilyl) amino group are preferable.
  • the formula (IIa) is a dialkylamino group, a di (alkoxyalkyl) amino group, a di (alkyleneoxide) amino group, a di (alkyleneoxidealkyl) amino group, a trialkylsilyl group. And a compound that is an acyclic amino group such as a group.
  • [3- (dialkylamino) propyl] trialkoxysilane is preferred, [3- (dimethylamino) propyl] trimethoxysilane, [3- (diethylamino) propyl] trimethoxysilane, [3- (dimethylamino) propyl] triethoxysilane, [3- (Diethylamino) propyl] triethoxysilane is more preferred.
  • the formula (IIa) is a 1-piperidino group, 1-hexamethyleneimino group, 1-imidazolyl group, 4,5-dihydro-1-imidazolyl group, 1-piperidino group, 1-hexamethyleneimino group, 1-imidazolyl group, 4,5-dihydro-1-imidazolyl group, Examples thereof include compounds that are cyclic amino groups such as piperazinyl group and morpholino group.
  • Examples of the compound in which the formula (IIa) is a 1-piperidino group include 3- (1-piperidino) propyltrimethoxysilane, 3- (1-piperidino) propyltriethoxysilane, 3- (1-piperidino) propylmethyldimethoxysilane 3- (1-piperidino) propylethyldimethoxysilane, 3- (1-piperidino) propylmethyldiethoxysilane, 3- (1-piperidino) propylethyldiethoxysilane, and the like.
  • Examples of the compound in which the formula (IIa) is a 1-hexamethyleneimino group include 3- (1-hexamethyleneimino) propyltrimethoxysilane, 3- (1-hexamethyleneimino) propyltriethoxysilane, 3- (1-hexamethyleneimino) propylmethyldimethoxysilane, 3- (1-hexamethyleneimino) propylethyldimethoxysilane, 3- (1-hexamethyleneimino) propylmethyldiethoxysilane, Examples include 3- (1-hexamethyleneimino) propylethyldiethoxysilane.
  • N- (3-trimethoxysilylpropyl) imidazole examples thereof include N- (3-triethoxysilylpropyl) imidazole.
  • m represents an integer of 1 to 10
  • R 21 represents a hydrogen atom, a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • a 2 represents Represents an oxygen atom or a —NR 22 — group
  • R 22 represents a hydrogen atom or a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms
  • a 3 represents a functional group having a nitrogen atom and / or an oxygen atom.
  • n represents an integer of 1 to 10. From the viewpoint of improving the fuel efficiency, wet grip performance, wear resistance, and kneading workability in a well-balanced manner, it is preferably 2 or more, and more preferably 4 or less from the viewpoint of improving economy during production. More preferably, it is 3.
  • R 21 in formula (III) represents a hydrogen atom, a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • hydrocarbyl group of R 21 examples include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, and t-butyl group.
  • Examples of the substituted hydrocarbyl group of R 21 include a substituted hydrocarbyl group having as a substituent at least one group selected from the group consisting of a group having a nitrogen atom, a group having an oxygen atom, and a group having a silicon atom. it can.
  • Examples of the group having a nitrogen atom group as a substituent include dialkylaminoalkyl groups such as a dimethylaminoethyl group and a diethylaminoethyl group.
  • Examples of the group having an oxygen atom group as a substituent include methoxymethyl
  • An alkoxyalkyl group such as a methoxyethyl group, an ethoxymethyl group and an ethoxyethyl group, and a group having a silicon atom group as a substituent includes a trialkylsilylalkyl group such as a trimethylsilylmethyl group; -Trialkylsilyloxyalkyl groups such as butyldimethylsiloxymethyl group; trialkoxysilylalkyl groups such as trimethoxysilylpropyl group.
  • the hydrocarbyl group for R 21 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, still more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group. It is a group.
  • the substituted hydrocarbyl group for R 21 is preferably an alkoxyalkyl group, more preferably an alkoxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, still more preferably a methoxymethyl group or an ethoxyethyl group. And particularly preferred is a methoxymethyl group.
  • R 21 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, or an alkoxyalkyl group from the viewpoint of improving fuel economy, wet grip performance, wear resistance, kneading workability in a balanced manner and economical efficiency, and more preferably hydrogen.
  • a 2 in the formula (III) represents an oxygen atom or a —NR 22 — group
  • R 22 represents a hydrogen atom or a hydrocarbyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • hydrocarbyl group of R 22 examples include methyl groups, ethyl groups, n-propyl groups, isopropyl groups, n-butyl groups, sec-butyl groups, t-butyl groups and the like; phenyl groups, methylphenyl groups, ethylphenyl groups An aryl group such as a naphthyl group; and an aralkyl group such as a benzyl group.
  • the hydrocarbyl group for R 22 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • R 22 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, still more preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group. Particularly preferred are a hydrogen atom and a methyl group.
  • a 3 in formula (III) represents a functional group having a nitrogen atom and / or an oxygen atom.
  • the functional group having a nitrogen atom include an amino group, an isocyano group, a cyano group, a pyridyl group, a piperidyl group, a piperazinyl group, and a morpholino group.
  • Examples of the functional group having an oxygen atom include an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, and a t-butoxy group; a methoxymethyl group, a methoxyethyl group And alkoxyalkyl groups such as ethoxymethyl group and ethoxyethyl group; alkoxyaryl groups such as methoxyphenyl group and ethoxyphenyl group; and alkylene oxide groups such as epoxy group and tetrahydrofuranyl group.
  • trialkylsilyloxy groups such as trimethylsilyloxy group, triethylsilyloxy group, and t-butyldimethylsilyloxy group can be given.
  • a hydroxyl group can be mentioned.
  • a 3 is preferably a group or a hydroxyl group represented by the following formula (IIIa), more preferably a group represented by the following formula (IIIa).
  • R 23 and R 24 each independently have 1 to 6 carbon atoms which may have at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
  • R 23 and R 24 may be bonded to form a ring structure together with a nitrogen atom, and R 23 and R 24 may be the same group bonded to nitrogen by a double bond.
  • R 23 and R 24 in the formula (IIIa) include a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a substituted silyl group.
  • Examples of the hydrocarbyl group of R 23 and R 24 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, and isopentyl group.
  • alkyl groups such as n-hexyl group; cycloalkyl groups such as cyclohexyl group; phenyl groups and the like.
  • the substituted hydrocarbyl group of R 23 and R 24 includes a substituted hydrocarbyl group having as a substituent at least one group selected from the group consisting of a group having a nitrogen atom, a group having an oxygen atom, and a group having a silicon atom.
  • a group having a nitrogen atom group as a substituent include dialkylaminoalkyl groups such as a dimethylaminoethyl group and a diethylaminoethyl group.
  • Examples of the group having an oxygen atom group as a substituent include methoxymethyl Group, alkoxyalkyl group such as methoxyethyl group, ethoxymethyl group, ethoxyethyl group; alkylene oxide group such as epoxy group, tetrahydrofuranyl group; alkylene oxide alkyl group such as glycidyl group, tetrahydrofurfuryl group, etc.
  • Examples of the group having a group having a silicon atom as a substituent include a trialkylsilylalkyl group such as a trimethylsilylmethyl group.
  • the alkylene oxide group represents a monovalent group obtained by removing a hydrogen atom from a ring of a cyclic ether compound.
  • the alkylene oxide alkyl group represents a group in which one or more hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with an alkylene oxide group.
  • Examples of the substituted silyl group for R 23 and R 24 include trialkylsilyl groups such as trimethylsilyl group, triethylsilyl group and t-butyldimethylsilyl group; trialkoxysilyl groups such as trimethoxysilyl group.
  • the group to which R 23 and R 24 are bonded is a divalent group having 2 to 12 carbon atoms, which may have at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
  • Groups for example, an alkylene group such as a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, or a hexamethylene group; an oxydialkylene group such as an oxydiethylene group or an oxydipropylene group; —CH 2 CH 2 —NH—CH 2 — And a nitrogen-containing group such as a group represented by —CH 2 CH 2 —N ⁇ CH—.
  • the group to which R 23 and R 24 are bonded is preferably a nitrogen-containing group, a group represented by —CH 2 CH 2 —NH—CH 2 —, a group represented by —CH 2 CH 2 —N ⁇ CH—. Is more preferable.
  • the same group bonded to the nitrogen of R 23 and R 24 with a double bond is the number of carbon atoms optionally having at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom 2 to 12 divalent groups.
  • Examples thereof include an ethylidene group, 1-methylpropylidene group, 1,3-dimethylbutylidene group, 1-methylethylidene group, 4-N, N-dimethylaminobenzylidene group.
  • the hydrocarbyl group of R 23 and R 24 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, still more preferably a methyl group, an ethyl group, or an n-propyl group. N-butyl group, particularly preferably a methyl group or an ethyl group.
  • the substituted hydrocarbyl group for R 23 and R 24 is preferably an alkoxyalkyl group, an alkylene oxide group, or an alkylene oxide alkyl group.
  • the substituted silyl group for R 23 and R 24 is preferably a trialkylsilyl group or a trialkoxysilyl group, more preferably a trialkylsilyl group, still more preferably a trimethylsilyl group or a triethylsilyl group. .
  • R 23 and R 24 are preferably a nitrogen-containing group to which R 23 and R 24 are bonded, an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkylene oxide group, an alkylene oxide alkyl group, or a substituted silyl group, and more preferably an alkyl group.
  • Examples of the group represented by the formula (IIIa) include an acyclic amino group and a cyclic amino group.
  • acyclic amino group include dimethylamino group, diethylamino group, di (n-propyl) amino group, di (isopropyl) amino group, di (n-butyl) amino group, di (sec-butyl) amino group, di ( dialkylamino groups such as tert-butyl) amino group, di (neopentyl) amino group, ethylmethylamino group; di (methoxymethyl) amino group, di (methoxyethyl) amino group, di (ethoxymethyl) amino group, di ( And di (alkoxyalkyl) amino groups such as ethoxyethyl) amino group; and di (trialkylsilyl) amino groups such as di (trimethylsilyl) amino group and di (t-butyldimethylsilyl) amino group.
  • di (alkylene oxide) amino groups such as di (epoxy) amino groups and di (tetrahydrofuranyl) amino groups
  • di (alkylene oxide alkyl) amino groups such as di (glycidyl) amino groups and di (tetrahydrofurfuryl) amino groups
  • the group can be mentioned.
  • an ethylideneamino group, a 1-methylpropylideneamino group, a 1,3-dimethylbutylideneamino group, a 1-methylethylideneamino group, a 4-N, N-dimethylaminobenzylideneamino group and the like can also be mentioned.
  • the di (alkylene oxide) amino group represents an amino group in which two hydrogen atoms bonded to a nitrogen atom are substituted with two alkylene oxide groups
  • the di (alkylene oxide alkyl) amino group Represents an amino group in which two hydrogen atoms bonded to a nitrogen atom are substituted with two alkylene oxide alkyl groups.
  • Examples of the cyclic amino group include 1-pyrrolidinyl group, 1-piperidino group, 1-hexamethyleneimino group, 1-heptamethyleneimino group, 1-octamethyleneimino group, 1-decamethyleneimino group, 1-dodecamethyleneimino group. Mention may be made of 1-polymethyleneimino groups such as groups.
  • Examples of the cyclic amino group include 1-imidazolyl group, 4,5-dihydro-1-imidazolyl group, 1-imidazolidinyl group, 1-piperazinyl group, morpholino group and the like.
  • the group represented by the formula (IIIa) is preferably an acyclic amino group, more preferably a dialkyl group, from the viewpoint of low fuel consumption, wet grip performance, abrasion resistance, long-term stability and availability of the compound.
  • Examples of the compound represented by the formula (III) include acrylamide compounds and methacrylamide compounds as compounds in which A 2 is a secondary amino group.
  • N- (3-methoxypropyl) acrylamide N- (3-ethoxypropyl) acrylamide, N- (propoxymethyl) acrylamide, N- (butoxymethyl) acrylamide, N-glycidyl acrylamide, Examples thereof include N-tetrahydrofurfuryl acrylamide.
  • methacrylamide compound in which A 3 is an oxygen atom-containing group N- (3-methoxypropyl) methacrylamide, N- (3-ethoxypropyl) methacrylamide, N- (propoxymethyl) methacrylamide, N- (butoxymethyl) methacrylamide, N-glycidyl methacrylamide, Examples thereof include N-tetrahydrofurfuryl methacrylamide.
  • a 3 is a group containing a nitrogen atom and an oxygen atom
  • a 3 is a group containing a nitrogen atom and an oxygen atom
  • N- (3-di (glycidyl) aminopropyl) methacrylamide N- (3-di (tetrahydrohydrofurfuryl) aminopropyl) methacrylamide and the like.
  • Examples of the compound represented by the formula (III), a compound A 2 is an oxygen atom include acrylate compounds, methacrylate compounds, and the like.
  • a 3 is a group containing a nitrogen atom
  • Examples include 4-diethylaminobutyl acrylate.
  • methacrylate compound in which A 3 is a nitrogen atom-containing group 2-dimethylaminoethyl methacrylate, 2-diethylaminoethyl methacrylate, 3-dimethylaminopropyl methacrylate, 3-diethylaminopropyl methacrylate, 4-dimethylaminobutyl methacrylate, Examples include 4-diethylaminobutyl methacrylate.
  • acrylate compound in which A 3 is an oxygen atom-containing group 2-ethoxyethyl acrylate, 2-propoxyethyl acrylate, 2-butoxyethyl acrylate, 3-methoxypropyl acrylate, 3-ethoxypropyl acrylate, Glycidyl acrylate, And tetrahydrofurfuryl acrylate.
  • methacrylate compound in which A 3 is an oxygen atom-containing group 2-ethoxyethyl methacrylate, 2-propoxyethyl methacrylate, 2-butoxyethyl methacrylate, 3-methoxypropyl methacrylate, 3-ethoxypropyl methacrylate, Glycidyl methacrylate, Examples include tetrahydrofurfuryl methacrylate.
  • Examples of the methacrylate compound in which A 3 is a group containing a nitrogen atom and an oxygen atom include 3-di (glycidyl) aminopropyl methacrylate and 3-di (tetrahydrofurfuryl) aminopropyl methacrylate.
  • a 3 is preferably a group represented by the formula (IIIa) from the viewpoint of improving fuel economy, wet grip performance, wear resistance, and kneading workability in a balanced manner.
  • a 3 is a group represented by the formula (IIIa).
  • N- (3-dialkylaminopropyl) acrylamide, N- (3-dialkylaminopropyl) methacrylamide More preferably, N- (3-dimethylaminopropyl) acrylamide, N- (3-diethylaminopropyl) acrylamide, N- (3-dimethylaminopropyl) methacrylamide, N- (3-diethylaminopropyl) methacrylamide.
  • a 4 is a functional group having a nitrogen atom, and examples thereof include an amino group, an isocyano group, a cyano group, a pyridyl group, a piperidyl group, a pyrazinyl group, and a morpholino group.
  • Examples of the compound having a group represented by the formula (IV) include a compound represented by the following formula (IVa).
  • formula (IVa) wherein q represents an integer of 0 to 10, R 31 represents a hydrocarbyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 32 , R 33 , R 34 and R 35 each independently represent a hydrogen atom, A hydrocarbyl group having 1 to 5 carbon atoms, a substituted hydrocarbyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydrocarbyloxy group having 1 to 5 carbon atoms, and a plurality of R 32 and R 33 are present.
  • R 32 and a plurality of R 33 may be the same or different, and R 36 and R 37 are each independently at least one selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom. atom represent good number of carbon atoms even if the groups 1-6 has, R 36 and R 37 may form a ring structure with a nitrogen atom bonded to, R 36 and R 37 to the nitrogen With double bond It may be the same group if. ]
  • Q in the formula (IVa) represents an integer of 0 to 10. From the viewpoint of improving economy, it is preferably 3 or less, more preferably 0.
  • R 31 in formula (IVa) represents a hydrocarbyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • Examples of the hydrocarbyl group of R 31 include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, and t-butyl group.
  • the hydrocarbyl group for R 31 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • R 32 to R 35 in formula (IVa) are each independently a hydrogen atom, a hydrocarbyl group having 1 to 5 carbon atoms, a substituted hydrocarbyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a group having 1 to 5 carbon atoms.
  • R 32 and R 33 When it represents a hydrocarbyloxy group and there are a plurality of R 32 and R 33 , the plurality of R 32 and the plurality of R 33 may be the same or different.
  • hydrocarbyl group of R 32 to R 35 examples include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, and t-butyl group.
  • Examples of the substituted hydrocarbyl group of R 32 to R 35 include a substituted hydrocarbyl group having at least one group selected from the group consisting of a group having a nitrogen atom and a group having an oxygen atom as a substituent.
  • Examples of the group having a nitrogen atom group as a substituent include dialkylaminoalkyl groups such as a dimethylaminoethyl group and a diethylaminoethyl group.
  • Examples of the group having an oxygen atom group as a substituent include methoxymethyl And alkoxyalkyl groups such as a methoxyethyl group, an ethoxymethyl group, and an ethoxyethyl group.
  • Examples of the hydrocarbyloxy group of R 32 to R 35 include alkoxy groups such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, and a t-butoxy group. .
  • the hydrocarbyl group of R 32 to R 35 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • the substituted hydrocarbyl group of R 32 to R 35 is preferably an alkoxyalkyl group, more preferably an alkoxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, still more preferably a methoxymethyl group or an ethoxyethyl group. .
  • the hydrocarbyloxy group of R 32 to R 35 is preferably an alkoxy group, more preferably an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and still more preferably a methoxy group or an ethoxy group.
  • one of R 34 and R 35 is a hydrogen atom. More preferably, one of R 34 and R 35 is a hydrogen atom, and the other is an alkyl group or an alkoxy group. More preferably, one of R 34 and R 35 is a hydrogen atom, and the other is an alkoxy group. Particularly preferred are a methoxy group and an ethoxy group.
  • R 36 and R 37 in formula (IVa) each independently have 1 to 6 carbon atoms which may have at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
  • R 36 and R 37 may be bonded to form a ring structure together with the nitrogen atom, and R 36 and R 37 may be the same group bonded to nitrogen by a double bond.
  • R 36 and R 37 in formula (IVa) include a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a substituted silyl group.
  • Examples of the hydrocarbyl group of R 36 and R 37 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, a neopentyl group, and an isopentyl group.
  • alkyl groups such as n-hexyl group; cycloalkyl groups such as cyclohexyl group; phenyl groups and the like.
  • the substituted hydrocarbyl group of R 36 and R 37 is a substituted hydrocarbyl group having as a substituent at least one group selected from the group consisting of a group having a nitrogen atom, a group having an oxygen atom, and a group having a silicon atom.
  • a group having a nitrogen atom group as a substituent include dialkylaminoalkyl groups such as a dimethylaminoethyl group and a diethylaminoethyl group.
  • Examples of the group having an oxygen atom group as a substituent include methoxymethyl Group, alkoxyalkyl group such as methoxyethyl group, ethoxymethyl group, ethoxyethyl group; alkylene oxide group such as epoxy group, tetrahydrofuranyl group; alkylene oxide alkyl group such as glycidyl group, tetrahydrofurfuryl group, etc.
  • Examples of the group having a group having a silicon atom as a substituent include a trialkylsilylalkyl group such as a trimethylsilylmethyl group.
  • the alkylene oxide group represents a monovalent group obtained by removing a hydrogen atom from a ring of a cyclic ether compound.
  • the alkylene oxide alkyl group represents a group in which one or more hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with an alkylene oxide group.
  • Examples of the substituted silyl group of R 36 and R 37 include trialkylsilyl groups such as trimethylsilyl group, triethylsilyl group and t-butyldimethylsilyl group; trialkoxysilyl groups such as trimethoxysilyl group.
  • the group to which R 36 and R 37 are bonded is a divalent group having 2 to 12 carbon atoms which may have at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
  • Groups for example, an alkylene group such as a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, or a hexamethylene group; an oxydialkylene group such as an oxydiethylene group or an oxydipropylene group; —CH 2 CH 2 —NH—CH 2 — And a nitrogen-containing group such as a group represented by —CH 2 CH 2 —N ⁇ CH—.
  • the group to which R 36 and R 37 are bonded is preferably a nitrogen-containing group, a group represented by —CH 2 CH 2 —NH—CH 2 —, a group represented by —CH 2 CH 2 —N ⁇ CH—. Is more preferable.
  • the number of carbon atoms optionally having at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom 2 to 12 divalent groups.
  • examples thereof include an ethylidene group, 1-methylpropylidene group, 1,3-dimethylbutylidene group, 1-methylethylidene group, 4-N, N-dimethylaminobenzylidene group.
  • the hydrocarbyl group of R 36 and R 37 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, still more preferably a methyl group, an ethyl group, or an n-propyl group. N-butyl group, particularly preferably a methyl group or an ethyl group.
  • the substituted hydrocarbyl group for R 36 and R 37 is preferably an alkoxyalkyl group, an alkylene oxide group, or an alkylene oxide alkyl group.
  • the substituted silyl group for R 36 and R 37 is preferably a trialkylsilyl group or a trialkoxysilyl group, more preferably a trialkylsilyl group, still more preferably a trimethylsilyl group or a triethylsilyl group. .
  • R 36 and R 37 are preferably an alkyl group, an alkoxyalkyl group, a substituted silyl group, or a nitrogen-containing group to which R 36 and R 37 are bonded, and more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. More preferred are a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group, and particularly preferred are a methyl group and an ethyl group.
  • Examples of the amino group in which R 36 and R 37 are bonded to a nitrogen atom include an acyclic amino group and a cyclic amino group.
  • Examples of the acyclic amino group include dimethylamino group, diethylamino group, di (n-propyl) amino group, di (isopropyl) amino group, di (n-butyl) amino group, di (sec-butyl) amino group, di ( dialkylamino groups such as tert-butyl) amino group, di (neopentyl) amino group, ethylmethylamino group; di (methoxymethyl) amino group, di (methoxyethyl) amino group, di (ethoxymethyl) amino group, di ( And di (alkoxyalkyl) amino groups such as ethoxyethyl) amino group; and di (trialkylsilyl) amino groups such as di (trimethylsilyl) amino group and di (t-butyldimethylsilyl) amino group.
  • di (alkylene oxide) amino groups such as di (epoxy) amino groups and di (tetrahydrofuranyl) amino groups
  • di (alkylene oxide alkyl) amino groups such as di (glycidyl) amino groups and di (tetrahydrofurfuryl) amino groups
  • the group can be mentioned.
  • an ethylideneamino group, a 1-methylpropylideneamino group, a 1,3-dimethylbutylideneamino group, a 1-methylethylideneamino group, a 4-N, N-dimethylaminobenzylideneamino group and the like can also be mentioned.
  • Examples of the cyclic amino group include 1-pyrrolidinyl group, 1-piperidino group, 1-hexamethyleneimino group, 1-heptamethyleneimino group, 1-octamethyleneimino group, 1-decamethyleneimino group, 1-dodecamethyleneimino group. Mention may be made of 1-polymethyleneimino groups such as groups.
  • Examples of the cyclic amino group include 1-imidazolyl group, 4,5-dihydro-1-imidazolyl group, 1-imidazolidinyl group, 1-piperazinyl group, morpholino group and the like.
  • the amino group in which R 36 and R 37 are bonded to the nitrogen atom is preferably an acyclic amino group from the viewpoint of low fuel consumption, wet grip performance, wear resistance, kneading processability, long-term stability and availability of the compound. More preferably a dialkylamino group, and still more preferably a dimethylamino group or a diethylamino group.
  • Examples of the compound represented by the formula (IVa) include N, N-dialkyl-substituted carboxylic acid amide dialkyl acetal compounds.
  • N, N-dialkyl-substituted carboxylic acid amide dialkyl acetal compound N, N-dimethylformamide dimethyl acetal, N, N-diethylformamide dimethyl acetal, N, N-di (n-propyl) formamide dimethyl acetal, N, N-dimethylformamide diethyl acetal, N, N-diethylformamide diethyl acetal, N, N-di (n-propyl) formamide diethyl acetal, N, N-dialkylformamide dialkyl acetals such as N, N-dimethylformamide ethyl methyl acetal, N, N-diethylformamide ethyl methyl acetal, N, N-di (n-propyl) formamide ethyl methyl acetal;
  • N, N-dialkylformamide dialkyl acetal More preferably, N, N-dimethylformamide dimethyl acetal, N, N-diethylformamide dimethyl acetal, N, N-dimethylformamide diethyl acetal, N, N-diethylformamide diethyl acetal.
  • the conjugated diene polymer may have a constituent unit based on another monomer in addition to the constituent unit based on the conjugated diene (conjugated diene unit).
  • the other monomer include aromatic vinyl, vinyl nitrile, and unsaturated carboxylic acid ester.
  • the aromatic vinyl include styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyl toluene, vinyl naphthalene, divinyl benzene, trivinyl benzene, and divinyl naphthalene.
  • Examples of the vinyl nitrile include acrylonitrile, and examples of the unsaturated carboxylic acid ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, and ethyl methacrylate. Among these, aromatic vinyl is preferable, and styrene is more preferable.
  • the conjugated diene polymer preferably has a structural unit based on aromatic vinyl (aromatic vinyl unit) from the viewpoint of wear resistance.
  • the content of the aromatic vinyl unit is preferably a conjugated diene unit.
  • the total amount of aromatic vinyl units is 100% by mass, preferably 10% by mass or more (conjugated diene unit content is 90% by mass or less), more preferably 15% by mass or more (conjugate diene unit content) Is 85% by mass or less).
  • the content of the aromatic vinyl unit is preferably 50% by mass or less (the content of the conjugated diene unit is 50% by mass or more), more preferably 45% by mass or less (conjugated diene).
  • the unit content is 55% by mass or more).
  • the vinyl bond content of the conjugated diene polymer is preferably 80 mol% or less, more preferably 70 mol% or less from the viewpoint of fuel efficiency, with the content of the conjugated diene unit being 100 mol%. Moreover, from a viewpoint of wet grip performance, Preferably it is 10 mol% or more, More preferably, it is 15 mol% or more, More preferably, it is 20 mol% or more, Most preferably, it is 40 mol% or more.
  • the vinyl bond amount is determined from the absorption intensity in the vicinity of 910 cm ⁇ 1, which is the absorption peak of the vinyl group, by infrared spectroscopy.
  • the molecular weight distribution of the conjugated diene polymer is preferably 1 to 5 and more preferably 1 to 2 from the viewpoint of low fuel consumption.
  • the molecular weight distribution is obtained by measuring the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) by gel permeation chromatography (GPC) method and dividing Mw by Mn.
  • Step A A monomer containing a conjugated diene and a vinyl compound represented by the following formula (V) is polymerized with an alkali metal catalyst in a hydrocarbon solvent, and a monomer unit based on the conjugated diene and A step of obtaining a polymer having an alkali metal derived from the catalyst at at least one end of a polymer chain having a monomer unit based on the vinyl compound represented by the formula (V).
  • X 4 , X 5 and X 6 each independently represent a group represented by the following formula (Va), a hydrocarbyl group or a substituted hydrocarbyl group, wherein at least one of X 4 , X 5 and X 6 is And a group represented by the following formula (Va).
  • R 41 and R 42 each independently represent a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted hydrocarbyl group having a carbon number of 1-6, a silyl group, or a substituted silyl group, R 41 and R 42 may be bonded to form a ring structure with the nitrogen atom.
  • Step B A step of reacting the polymer obtained in Step A with at least one of modifiers 1 to 3.
  • Examples of the alkali metal catalyst used in (Step A) include an alkali metal, an organic alkali metal compound, a complex of an alkali metal and a polar compound, an oligomer having an alkali metal, and the like.
  • Examples of the alkali metal include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and the like.
  • organic alkali metal compound examples include ethyl lithium, n-propyl lithium, iso-propyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, t-octyl lithium, n-decyl lithium, phenyl lithium, 2-naphthyl lithium, 2 -Butylphenyllithium, 4-phenylbutyllithium, cyclohexyllithium, 4-cyclopentyllithium, dimethylaminopropyllithium, diethylaminopropyllithium, t-butyldimethylsiloxypropyllithium, N-morpholinopropyllithium, lithium hexamethyleneimide, lithium pyrrole Zido, lithium piperidide, lithium heptamethylene imide, lithium dodecamethylene imide, 1,4-dilithio-2-butene, sodium naphthalenide, sodium Bifenirido, such as potassium napthalenide can be
  • Examples of the complex of alkali metal and polar compound include potassium-tetrahydrofuran complex and potassium-diethoxyethane complex.
  • Examples of the oligomer having alkali metal include sodium salt of ⁇ -methylstyrene tetramer. Can do. Among these, an organic lithium compound or an organic sodium compound is preferable, and an organic lithium compound or an organic sodium compound having 2 to 20 carbon atoms is more preferable.
  • the hydrocarbon solvent used in (Step A) is a solvent that does not deactivate the organic alkali metal compound catalyst, and examples thereof include aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and alicyclic hydrocarbons.
  • examples of the aliphatic hydrocarbon include propane, n-butane, iso-butane, n-pentane, iso-pentane, n-hexane, propene, 1-butene, iso-butene, trans-2-butene, cis-2- Examples include butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, and 2-hexene.
  • examples of the aromatic hydrocarbon include benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene
  • examples of the alicyclic hydrocarbon include cyclopentane and cyclohexane. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, hydrocarbons having 2 to 12 carbon atoms are preferable.
  • a monomer containing a conjugated diene and a vinyl compound represented by the formula (V) is polymerized, and a conjugated diene polymer having an alkali metal derived from the above-mentioned alkali metal catalyst at the end of the polymer chain.
  • the conjugated diene include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, and 1,3-hexadiene. Used in combination of more than one species. Of these, 1,3-butadiene and isoprene are preferred from the viewpoint of availability.
  • X 4 , X 5 and X 6 in the formula (V) each independently represent a group represented by the formula (Va), a hydrocarbyl group or a substituted hydrocarbyl group, and at least one of X 4 , X 5 and X 6 Is a group represented by the formula (Va).
  • R 41 and R 42 of formula (Va) represent each independently, a hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted hydrocarbyl group having a carbon number of 1-6, a silyl group, or a substituted silyl group, R 41 And R 42 may be bonded together to form a ring structure together with the nitrogen atom.
  • Examples of the hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 41 and R 42 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n- Examples thereof include alkyl groups such as pentyl group, neopentyl group, isopentyl group and n-hexyl group; cycloalkyl groups such as cyclohexyl group; phenyl groups and the like.
  • the substituted hydrocarbyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 41 and R 42 is at least one group selected from the group consisting of a group having a nitrogen atom, a group having an oxygen atom, and a group having a silicon atom.
  • the substituted hydrocarbyl group which has as a substituent can be mentioned.
  • Examples of the group having a nitrogen atom group as a substituent include dialkylaminoalkyl groups such as a dimethylaminoethyl group and a diethylaminoethyl group.
  • Examples of the group having an oxygen atom group as a substituent include methoxymethyl Group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, alkoxyalkyl group such as ethoxyethyl group, and the like.
  • a silicon atom group as a substituent a trialkylsilylalkyl group such as trimethylsilylmethyl group, etc. Can be mentioned.
  • Examples of the substituted silyl group for R 41 and R 42 include a trialkylsilyl group such as a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and a t-butyldimethylsilyl group.
  • the group to which R 41 and R 42 are bonded is a divalent group having 1 to 12 carbon atoms which may have at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
  • Groups for example, an alkylene group such as a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, or a hexamethylene group; an oxydialkylene group such as an oxydiethylene group or an oxydipropylene group; —CH 2 CH 2 —NH—CH 2 — And a nitrogen-containing group such as a group represented by —CH 2 CH 2 —N ⁇ CH—.
  • the group to which R 41 and R 42 are bonded is preferably a nitrogen-containing group, a group represented by —CH 2 CH 2 —NH—CH 2 —, a group represented by —CH 2 CH 2 —N ⁇ CH—. Is more preferable.
  • the hydrocarbyl group of R 41 and R 42 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an n-butyl group. And the group n-butyl is particularly preferred.
  • the substituted hydrocarbyl group for R 41 and R 42 is preferably an alkoxyalkyl group, more preferably an alkoxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the substituted silyl group for R 41 and R 42 is preferably a trialkylsilyl group, more preferably a trimethylsilyl group.
  • R 41 and R 42 are preferably an alkyl group, an alkoxyalkyl group, a substituted silyl group, or a nitrogen-containing group to which R 41 and R 42 are bonded, more preferably an alkyl group, still more preferably carbon.
  • Examples of the group represented by the formula (Va) include an acyclic amino group and a cyclic amino group.
  • Examples of the acyclic amino group include dimethylamino group, diethylamino group, di (n-propyl) amino group, di (isopropyl) amino group, di (n-butyl) amino group, di (sec-butyl) amino group, di ( dialkylamino groups such as tert-butyl) amino group, di (neopentyl) amino group, ethylmethylamino group; di (methoxymethyl) amino group, di (methoxyethyl) amino group, di (ethoxymethyl) amino group, di ( And di (alkoxyalkyl) amino groups such as ethoxyethyl) amino group; and di (trialkylsilyl) amino groups such as di (trimethylsilyl) amino group and di (t-butyldimethylsilyl) amino group.
  • Examples of the cyclic amino group include 1-pyrrolidinyl group, 1-piperidino group, 1-hexamethyleneimino group, 1-heptamethyleneimino group, 1-octamethyleneimino group, 1-decamethyleneimino group, 1-dodecamethyleneimino group. Mention may be made of 1-polymethyleneimino groups such as groups.
  • Examples of the cyclic amino group include 1-imidazolyl group, 4,5-dihydro-1-imidazolyl group, 1-imidazolidinyl group, 1-piperazinyl group, morpholino group and the like.
  • the group represented by the formula (Va) is preferably an acyclic amino group, more preferably a dialkylamino group, and still more preferably a carbon atom number of 1 to 1, in view of economy and availability.
  • a dialkylamino group substituted with 4 alkyl groups particularly preferably a dimethylamino group, a diethylamino group, a di (n-propyl) amino group, or a di (n-butyl) amino group.
  • Examples of the hydrocarbyl group of X 4 to X 6 in the formula (V) include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, and tert-butyl group. be able to. Further, examples of the substituted hydrocarbyl group of X 4 to X 6 include alkoxyalkyl groups such as a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a methoxyethyl group, and an ethoxyethyl group.
  • the hydrocarbyl group of X 4 to X 6 is preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • the substituted hydrocarbyl group of X 4 to X 6 is preferably an alkoxyalkyl group, more preferably an alkoxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the hydrocarbyl group and substituted hydrocarbyl group of X 4 to X 6 are preferably an alkyl group or an alkoxyalkyl group, and more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • At least one of X 4 , X 5 and X 6 in the formula (V) is a group represented by the formula (Va).
  • X 4 , X 5 and X 6 are groups represented by the formula (Va), more preferably two of X 4 , X 5 and X 6 are represented by the formula (Va). It is a group represented.
  • one of X 4 to X 6 is an acyclic amino group represented by the formula (Va), and two are hydrocarbyl groups or substituted hydrocarbyls.
  • the group-containing compound include (dialkylamino) dialkylvinylsilane, ⁇ di (trialkylsilyl) amino ⁇ dialkylvinylsilane, (dialkylamino) dialkoxyalkylvinylsilane, and the like.
  • (Dialkylamino) dialkylvinylsilanes include (dimethylamino) dimethylvinylsilane, (ethylmethylamino) dimethylvinylsilane, (diethylamino) dimethylvinylsilane, (ethyl-n-propylamino) dimethylvinylsilane, (ethylisopropylamino) dimethylvinylsilane, ( Di (n-propyl) amino) dimethylvinylsilane, (diisopropylamino) dimethylvinylsilane, (n-butyl-n-propylamino) dimethylvinylsilane, (di (n-butyl) amino) dimethylvinylsilane, (dimethylamino) diethylvinylsilane, (Ethylmethylamino) diethylvinylsilane, (diethylamino) diethyl
  • ⁇ Di (trialkylsilyl) amino ⁇ dialkylvinylsilane includes ⁇ di (trimethylsilyl) amino ⁇ dimethylvinylsilane, ⁇ di (t-butyldimethylsilyl) amino ⁇ dimethylvinylsilane, ⁇ di (trimethylsilyl) amino ⁇ diethylvinylsilane, ⁇ di And (t-butyldimethylsilyl) amino ⁇ diethylvinylsilane.
  • (Dialkylamino) dialkoxyalkylvinylsilane includes (dimethylamino) dimethoxymethylvinylsilane, (dimethylamino) dimethoxyethylvinylsilane, (dimethylamino) diethoxymethylvinylsilane, (dimethylamino) diethoxyethylvinylsilane, (diethylamino) dimethoxymethyl Examples include vinylsilane, (diethylamino) dimethoxyethylvinylsilane, (diethylamino) diethoxymethylvinylsilane, (diethylamino) diethoxyethylvinylsilane, and the like.
  • Compounds in which two of X 4 to X 6 are acyclic amino groups represented by the formula (Va) and one is a hydrocarbyl group or a substituted hydrocarbyl group include bis (dialkylamino) alkylvinylsilane, bis ⁇ di (tri Alkylsilyl) amino ⁇ alkylvinylsilane, bis (dialkylamino) alkoxyalkylvinylsilane, and the like.
  • Bis (dialkylamino) alkylvinylsilanes include bis (dimethylamino) methylvinylsilane, bis (ethylmethylamino) methylvinylsilane, bis (diethylamino) methylvinylsilane, bis (ethyl-n-propylamino) methylvinylsilane, and bis (ethylisopropyl).
  • bis ⁇ di (trialkylsilyl) amino ⁇ alkylvinylsilane examples include bis ⁇ di (trimethylsilyl) amino ⁇ methylvinylsilane, bis ⁇ di (t-butyldimethylsilyl) amino ⁇ methylvinylsilane, bis ⁇ di (trimethylsilyl) amino ⁇ ethyl
  • examples thereof include vinyl silane and bis ⁇ di (t-butyldimethylsilyl) amino ⁇ ethyl vinyl silane.
  • Bis (dialkylamino) alkoxyalkylvinylsilanes include bis (dimethylamino) methoxymethylvinylsilane, bis (dimethylamino) methoxyethylvinylsilane, bis (dimethylamino) ethoxymethylvinylsilane, bis (dimethylamino) ethoxyethylvinylsilane, and bis (diethylamino).
  • Methoxymethylvinylsilane bis (diethylamino) methoxyethylvinylsilane, bis (diethylamino) ethoxymethylvinylsilane, bis (diethylamino) ethoxyethylvinylsilane, and the like.
  • Examples of the compound in which three of X 4 to X 6 are acyclic amino groups represented by the formula (Va) include tri (dialkylamino) vinylsilane.
  • tri (dimethylamino) vinylsilane, tri (ethylmethylamino) vinylsilane, tri (diethylamino) vinylsilane, tri (ethylpropylamino) vinylsilane, tri (dipropylamino) vinylsilane, tri (butylpropylamino) vinylsilane Can do.
  • Compounds in which two of X 4 to X 6 are cyclic amino groups represented by the formula (Va) and one is a hydrocarbyl group or a substituted hydrocarbyl group include bis (morpholino) methylvinylsilane, bis (piperidino) methylvinylsilane, bis (4,5-dihydroimidazolyl) methylvinylsilane, bis (hexamethyleneimino) methylvinylsilane and the like can be mentioned.
  • Methyl vinyl silane bis (diethylamino) methyl vinyl silane, bis (di (n-propyl) amino) methyl vinyl silane, bis (di (n-butyl) amino) methyl vinyl silane.
  • bis (diethylamino) methylvinylsilane and bis (di (n-butyl) amino) methylvinylsilane are preferable from the viewpoint of availability of the compound.
  • polymerization may be performed by combining the conjugated diene and the vinyl compound represented by the formula (V) with another monomer.
  • Other monomers include aromatic vinyl, vinyl nitrile, unsaturated carboxylic acid ester, and the like.
  • aromatic vinyl include styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyl toluene, vinyl naphthalene, divinyl benzene, trivinyl benzene, and divinyl naphthalene.
  • vinyl nitrile include acrylonitrile
  • examples of the unsaturated carboxylic acid ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, and ethyl methacrylate.
  • aromatic vinyl is preferable, and styrene is more preferable.
  • Polymerization in (Step A) is an agent that adjusts the vinyl bond amount of the conjugated diene unit, and an agent that adjusts the distribution of constituent units based on monomers other than the conjugated diene unit and the conjugated diene in the conjugated diene polymer chain. (Hereinafter collectively referred to as “regulator”) or the like.
  • regulatory include ether compounds, tertiary amines, and phosphine compounds.
  • the ether compound examples include cyclic ethers such as tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and 1,4-dioxane; aliphatic monoethers such as diethyl ether and dibutyl ether; ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, and diethylene glycol diethyl ether. And aliphatic diethers such as diethylene glycol dibutyl ether; aromatic ethers such as diphenyl ether and anisole.
  • cyclic ethers such as tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and 1,4-dioxane
  • aliphatic monoethers such as diethyl ether and dibutyl ether
  • ethylene glycol dimethyl ether ethylene glycol diethyl ether
  • ethylene glycol dibutyl ether ethylene glycol dibutyl ether
  • Examples of the tertiary amine include triethylamine, tripropylamine, tributylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N-diethylaniline, pyridine, quinoline and the like.
  • Examples of the phosphine compound include trimethylphosphine, triethylphosphine, triphenylphosphine, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the polymerization temperature in (Step A) is usually 25 to 100 ° C., preferably 35 to 90 ° C. More preferably, it is 50 to 80 ° C.
  • the polymerization time is usually 10 minutes to 5 hours.
  • the amount of the modifiers 1 to 3 to be brought into contact with the polymer prepared in Step A is usually 0.1 to 3 moles per mole of alkali metal derived from the organic alkali metal catalyst, preferably Is 0.5 to 2 moles, more preferably 0.7 to 1.5 moles, and still more preferably 1 to 1.5 moles.
  • the temperature at which the polymer prepared in Step A is brought into contact with at least one of the modifiers 1 to 3 is usually 25 to 100 ° C., preferably 35 to 90 ° C. More preferably, it is 50 to 80 ° C.
  • the contact time is usually 60 seconds to 5 hours, preferably 5 minutes to 1 hour, more preferably 15 minutes to 1 hour.
  • a coupling agent may be added to the hydrocarbon solution of the conjugated diene polymer in the polymerization termination from the start of polymerization of the monomer using an alkali metal catalyst, if necessary.
  • the coupling agent include compounds represented by the following formula (VI).
  • R 10 a ML 4-a (VI) (Wherein R 10 represents an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group or an aromatic residue, M represents a silicon atom or a tin atom, L represents a halogen atom or a hydrocarbyloxy group, and a represents 0-2. Represents an integer.)
  • the aromatic residue represents a monovalent group obtained by removing hydrogen bonded to an aromatic ring from an aromatic hydrocarbon.
  • silicon tetrachloride methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, tin tetrachloride, methyltrichlorotin, dimethyldichlorotin, trimethylchlorotin, tetramethoxysilane, methyl
  • Examples include trimethoxysilane, dimethoxydimethylsilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, dimethoxydiethylsilane, diethoxydimethylsilane, tetraethoxysilane, ethyltriethoxysilane, and diethoxydiethylsilane.
  • the addition amount of the coupling agent is preferably 0.03 mol or more, more preferably 0.05 mol or more from the viewpoint of kneading processability of the conjugated diene polymer per mol of the alkali metal derived from the alkali metal catalyst. It is. Moreover, from a viewpoint of low fuel consumption, Preferably it is 0.4 mol or less, More preferably, it is 0.3 mol or less.
  • Conjugated diene polymers can be collected by known recovery methods, for example, (1) a method of adding a coagulant to a hydrocarbon solution of a conjugated diene polymer, and (2) adding steam to a hydrocarbon solution of a conjugated diene polymer.
  • the conjugated diene polymer can be recovered from the hydrocarbon solution.
  • the recovered conjugated diene polymer may be dried by a known dryer such as a band dryer or an extrusion dryer.
  • the treatment may be performed in the state of the polymer alone or in the state of the composition as described below.
  • Examples of the hydrolysis method include known methods such as a method by steam stripping.
  • the conjugated diene polymer can be used in the rubber composition of the present invention as a rubber component, and is preferably used in combination with other rubber components and additives.
  • the content of the conjugated diene polymer in 100% by mass of the rubber component is 30% by mass or more, preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more. When the content of the conjugated diene polymer is less than 30% by mass, sufficient wet grip performance cannot be obtained.
  • the content of the conjugated diene polymer is 90% by mass or less, preferably 80% by mass or less. If the content of the conjugated diene polymer exceeds 90% by mass, sufficient fuel economy and wear resistance cannot be obtained.
  • the high cis polybutadiene (high cis polybutadiene rubber) is used as the rubber component together with the conjugated diene polymer.
  • the Mooney viscosity (ML (ML 1 + 4 )) of the high cis polybutadiene is 40 to 49, preferably 40 to 47.
  • the Mooney viscosity (ML) of high-cis polybutadiene is a value measured at 100 ° C. in accordance with JIS K6300-1: 2001.
  • the high-cis polybutadiene has a molecular weight distribution (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of 3.0 to 3.9, preferably 3.0 to 3.6.
  • weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the high-cis polybutadiene are values measured by the methods described in the examples described later.
  • the weight average molecular weight Mw of the high cis polybutadiene is preferably 500,000 to 700,000, more preferably 550,000 to 650,000.
  • the molecular weight is larger than the above range, the kneading processability is lowered, and when it is smaller than the above range, the wear resistance may be lowered.
  • the number average molecular weight Mn of the high cis polybutadiene is preferably 120,000 to 250,000, more preferably 150,000 to 220,000.
  • the molecular weight is larger than the above range, the kneading processability is lowered, and when it is smaller than the above range, the wear resistance may be lowered.
  • the rate dependency index (the n value in the formula (1)) of Mooney viscosity of the high cis polybutadiene is 2.3 to 3.0, preferably 2.4 to 2.9, more preferably 2.4 to 2.8.
  • the n value is less than 2.3, the kneading property (dispersibility) of silica is deteriorated and the kneading processability is deteriorated, and when it is more than 3.0, the fuel efficiency is deteriorated.
  • n value is measured in accordance with JIS K6300-1: 2001 by measuring the Mooney viscosity (ML) by changing the rotational speed of the rotor (1 / min).
  • Mooney viscosity (ML) and the rotor rotational speed (RS) are shown below. It is the reciprocal of the slope of the straight line obtained by equation (1).
  • log (K) is an arbitrary number that means a straight intercept.
  • the n value is determined by the degree of branching and molecular weight distribution of polybutadiene and has no correlation with Mooney viscosity.
  • the n value increases as the degree of branching and molecular weight distribution of polybutadiene increases, and the value n decreases as the degree of branching and molecular weight distribution of polybutadiene decreases.
  • the manipulation of the range of the n value needs to optimize the molecular weight distribution, it can be performed in two steps as follows, for example. First, several types of polybutadiene having a small n value and different molecular weight are polymerized in the butadiene polymerization stage. Next, the n value is adjusted to an optimum range by blending several kinds of polybutadienes having different molecular weights to broaden the molecular weight distribution. The n value in the polymerization stage can be adjusted by the mixing molar ratio of the organoaluminum compound as a promoter and water.
  • the mixing molar ratio of the organoaluminum compound which is a co-catalyst in the polymerization stage and water is preferably 2.0 or less, particularly preferably 1.0 to 1.5.
  • the mixing molar ratio exceeds 2.0 the n value becomes too large, and when it is less than 1.0, the polymerization activity may be remarkably lowered.
  • the ratio (Tcp / ML) of 5 mass% toluene solution viscosity (Tcp) and Mooney viscosity (ML) of the high cis polybutadiene is preferably 2.5 to 3.5, more preferably 2.5 to 3. 0.
  • Tcp / ML is larger than the above range, the cold flow property of the base rubber (high cis polybutadiene) becomes large, and when Tcp / ML is smaller than the above range, the wear resistance may be lowered.
  • the viscosity of 5 mass% toluene solution was obtained by dissolving 2.28 g of high-cis polybutadiene in 50 ml of toluene, and then using a standard solution for calibrating viscometer (JIS Z8809) as a standard solution. 400 was used and measured at 25 ° C.
  • the high-cis polybutadiene has a cis content of 95% by mass or more, preferably 97% by mass or more, and more preferably 98% by mass or more.
  • a cis content is calculated by infrared absorption spectrum analysis.
  • the high cis polybutadiene can be produced, for example, with a cobalt catalyst.
  • the cobalt catalyst include a catalyst system comprising (a) a cobalt compound, (b) an organoaluminum compound (preferably a halogen-containing organoaluminum compound), and (c) water.
  • cobalt compound a cobalt salt or complex is preferably used.
  • cobalt salts such as cobalt chloride, cobalt bromide, cobalt nitrate, cobalt octylate (ethylhexanoate), cobalt naphthenate, cobalt acetate, cobalt malonate, cobalt bisacetylacetonate and trisacetylacetate.
  • organic base complexes such as nate, ethyl acetoacetate cobalt, pyridine complexes and picoline complexes of cobalt salts, or ethyl alcohol complexes.
  • organoaluminum compound examples include trialkylaluminum, dialkylaluminum chloride, dialkylaluminum bromide, alkylaluminum sesquibromide, alkylaluminum sesquibromide, and alkylaluminum dichloride.
  • the compound include trialkylaluminum such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, and tridecylaluminum.
  • trialkylaluminum such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, and tridecylaluminum.
  • dialkylaluminum chlorides such as dimethylaluminum chloride and diethylaluminum chloride
  • organoaluminum halogen compounds such as sesquiethylaluminum chloride and ethylaluminum dichloride
  • hydrogenated organics such as diethylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride and sesquiethylaluminum hydride Aluminum compounds are also included. Two or more of these organoaluminum compounds can be used in combination.
  • the molar ratio (b) / (a) between the component (a) and the component (b) is preferably 0.1 to 5000, more preferably 1 to 2000.
  • the molar ratio (b) / (c) between the component (b) and the component (c) is preferably 0.7 to 5, more preferably 0.8 to 4, particularly preferably 1 to 3. is there.
  • isoprene 1,3-pentadiene, 2-ethyl-1,3- butadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2-methylpentadiene, 4-methylpentadiene, conjugated dienes such as 2,4-hexadiene, ethylene
  • Acyclic monoolefins such as propylene, butene-1, butene-2, isobutene, pentene-1, 4-methylpentene-1, hexene-1 and octene-1, cyclic monoolefins such as cyclopentene, cyclohexene and norbornene, and It may also contain a small amount of aromatic vinyl compounds such as styrene and ⁇ -methylstyrene, non-conjugated diolefins such as dicyclopentadiene, 5-ethylidene-2-norbornene and 1,5-hexadiene.
  • the polymerization method is not particularly limited, and bulk polymerization (bulk polymerization) using a conjugated diene compound monomer such as 1,3-butadiene itself as a polymerization solvent, or solution polymerization can be applied.
  • Solvents used in the solution polymerization include aromatic hydrocarbons such as toluene, benzene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, butane, heptane and pentane, alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane, And olefinic hydrocarbons such as cis-2-butene and trans-2-butene, hydrocarbon solvents such as mineral spirit, solvent naphtha and kerosene, and halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride. .
  • toluene, cyclohexane, or a mixture of cis-2-butene and trans-2-butene is preferably used.
  • the polymerization temperature is preferably in the range of ⁇ 30 to 150 ° C., particularly preferably in the range of 30 to 100 ° C.
  • the polymerization time is preferably in the range of 1 minute to 12 hours, particularly preferably 5 minutes to 5 hours.
  • the inside of the polymerization tank is released as necessary, and post-treatment such as washing and drying steps is performed to obtain the high-cis polybutadiene.
  • post-treatment such as washing and drying steps is performed to obtain the high-cis polybutadiene.
  • BR710 made from Ube Industries, Ltd. is mentioned.
  • Content of the said high cis polybutadiene in 100 mass% of rubber components is 10 mass% or more, Preferably it is 20 mass% or more. If it is less than 10% by mass, sufficient kneadability, low fuel consumption and wear resistance cannot be obtained.
  • the content of the high cis polybutadiene is 70% by mass or less, preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less, and still more preferably 50% by mass or less. When it exceeds 70 mass%, sufficient wet grip performance and kneading workability cannot be obtained.
  • the total content of the conjugated diene polymer and the high-cis polybutadiene in 100% by mass of the rubber component is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and still more preferably 90% by mass or more. It may be mass%. If it is less than 60% by mass, the fuel economy, wet grip performance, wear resistance, and kneadability may not be obtained in a well-balanced manner.
  • Examples of other rubber components include conventional styrene-butadiene copolymer rubber, polybutadiene rubber (BR) other than the above high-cis polybutadiene, butadiene-isoprene copolymer rubber, and butyl rubber.
  • BR polybutadiene rubber
  • NR natural rubber
  • ethylene-propylene copolymer ethylene-octene copolymer and the like can also be mentioned. Two or more of these rubber components may be used in combination.
  • the rubber composition of the present invention contains silica.
  • silica By blending silica together with the conjugated diene polymer and the high cis polybutadiene, the silica can be dispersed well, and the fuel economy, wet grip performance, wear resistance, and kneadability can be improved in a well-balanced manner.
  • the silica include, but are not limited to, dry method silica (anhydrous silica), wet method silica (hydrous silica), and the like, and wet method silica is preferable because it has many silanol groups.
  • Silica may be used alone or in combination of two or more.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 40 m 2 / g or more, more preferably 60 m 2 / g or more, and further preferably 150 m 2 / g or more. If it is less than 40 m 2 / g, the reinforcing effect is small, and the wear resistance and fracture strength tend to be lowered.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 400 m 2 / g or less, more preferably 360 m 2 / g or less, and still more preferably 200 m 2 / g or less.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.
  • the content of silica is 5 parts by mass or more, preferably 10 parts by mass or more, more preferably 45 parts by mass or more, and still more preferably 60 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • content of a silica is 150 mass parts or less, Preferably it is 120 mass parts or less, More preferably, it is 100 mass parts or less, More preferably, it is 90 mass parts or less. When it exceeds 150 parts by mass, kneadability tends to deteriorate.
  • the content of silica in a total of 100% by mass of silica and carbon black is preferably 60% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, preferably 98% by mass or less, more preferably 95% by mass or less. . If it is in the said range, low-fuel-consumption property, wet-grip performance, abrasion resistance, and kneading
  • mixing workability can be improved with a high dimension and sufficient balance.
  • a silane coupling agent may be used in combination with the silica.
  • any silane coupling agent conventionally used in combination with silica can be used in the rubber industry.
  • a sulfide system such as bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3 -Mercapto type such as mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyl type such as vinyltriethoxysilane, amino type such as 3-aminopropyltriethoxysilane, glycidoxy type of ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-nitropropyltri Examples thereof include nitro compounds such as methoxysilane and chloro compounds such as 3-chloropropyltrimethoxysilane.
  • sulfide type is preferable, and bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide is more preferable.
  • the content of the silane coupling agent is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and further preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica. If it is less than 1 part by mass, the viscosity of the unvulcanized rubber composition tends to be high and the kneading processability tends to deteriorate.
  • the content of the silane coupling agent is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less. When it exceeds 20 parts by mass, there is a tendency that an effect commensurate with the increase in cost cannot be obtained.
  • known additives can be used in addition to the above components, such as sulfur vulcanizing agents; thiazole vulcanization accelerators, thiuram vulcanization accelerators, sulfenamide vulcanization accelerators, Vulcanization accelerators such as guanidine vulcanization accelerators; vulcanization activators such as stearic acid and zinc oxide; organic peroxides; carbon black, calcium carbonate, talc, alumina, clay, aluminum hydroxide, mica, etc. Examples include fillers; processing aids such as extender oils and lubricants; and anti-aging agents.
  • the carbon black examples include furnace black (furness carbon black) such as SAF, ISAF, HAF, MAF, FEF, SRF, GPF, APF, FF, CF, SCF and ECF; acetylene black (acetylene carbon black); FT and Examples thereof include thermal black (thermal carbon black) such as MT; channel black (channel carbon black) such as EPC, MPC and CC; graphite. These can be used alone or in combination of two or more.
  • Nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is usually 5 ⁇ 200m 2 / g, the lower limit is preferably 50 m 2 / g, the upper limit is 150 meters 2 / g.
  • Carbon black has a dibutyl phthalate (DBP) absorption of usually 5 to 300 ml / 100 g, preferably a lower limit of 80 ml / 100 g and an upper limit of 180 ml / 100 g. If the N 2 SA or DBP absorption amount of the carbon black is less than the lower limit of the above range, the reinforcing effect tends to be small and the wear resistance tends to decrease.
  • DBP dibutyl phthalate
  • the content of carbon black is preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 2 parts by mass, the effect of blending carbon black may not be sufficiently obtained.
  • the carbon black content is preferably 60 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and still more preferably 10 parts by mass or less. If it exceeds 60 parts by mass, the fuel efficiency tends to deteriorate.
  • the extending oil examples include aromatic mineral oil (viscosity specific gravity constant (VGC value) 0.900 to 1.049), naphthenic mineral oil (VGC value 0.850 to 0.899), paraffinic mineral oil (VGC value 0.790 to 0.849), and the like.
  • the polycyclic aromatic content of the extender oil is preferably less than 3% by mass, more preferably less than 1% by mass.
  • the polycyclic aromatic content is measured according to the British Petroleum Institute 346/92 method.
  • the aromatic compound content (CA) of the extending oil is preferably 20% by mass or more. These extending oils may be used in combination of two or more.
  • vulcanization accelerator examples include thiazole vulcanization accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole, dibenzothiazyl disulfide, and N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide; tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram Thiuram vulcanization accelerators such as disulfides; N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazole sulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazole sulfenamide, N -Sulfenamide vulcanization accelerators such as oxyethylene-2-benzothiazole sulfenamide and N, N'-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide; diphenylguanidine, diortolylguanidine, orthotolylbiguanidine What guanidine-based
  • a known method for example, using a known mixer such as a roll or a banbury for each component.
  • a kneading method can be used.
  • the kneading temperature is usually 50 to 200 ° C., preferably 80 to 190 ° C., and the kneading time is usually 30 seconds. -30 minutes, and preferably 1-30 minutes.
  • the kneading temperature is usually 100 ° C. or lower, preferably room temperature to 80 ° C.
  • a composition containing a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator is usually used after vulcanization treatment such as press vulcanization.
  • the vulcanization temperature is usually 120 to 200 ° C, preferably 140 to 180 ° C.
  • the rubber composition of the present invention is excellent in balance between low fuel consumption, wet grip performance, wear resistance, and kneading processability, and can provide a remarkable improvement effect of these performances.
  • the rubber composition of the present invention can be suitably used for each member of a tire, and can be particularly suitably used for a tread.
  • the pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition. That is, a rubber composition containing various additives as necessary is extruded in accordance with the shape of the tread of the tire at an unvulcanized stage, molded by a normal method on a tire molding machine, etc. The tire members are bonded together to form an unvulcanized tire. This unvulcanized tire can be heated and pressurized in a vulcanizer to produce the pneumatic tire of the present invention.
  • the pneumatic tire of the present invention can be suitably used as a tire for passenger cars and a tire for trucks and buses (heavy load tire).
  • Vinyl bond amount (unit: mol%) The amount of vinyl bonds in the polymer was determined from the absorption intensity near 910 cm ⁇ 1, which is the absorption peak of the vinyl group, by infrared spectroscopy.
  • Styrene unit content (unit: mass%) According to JIS K6383 (1995), the content of styrene units in the polymer was determined from the refractive index.
  • tan ⁇ A strip-shaped test piece having a width of 1 mm or 2 mm and a length of 40 mm was punched out of the sheet-like vulcanized rubber composition and subjected to the test. Using a spectrometer manufactured by Ueshima Seisakusho, tan ⁇ was measured at a dynamic strain amplitude of 1%, a frequency of 10 Hz, and a temperature of 50 ° C. The reciprocal value of tan ⁇ was expressed as an index with the reference comparative example being 100. Larger values indicate lower rolling resistance and better fuel efficiency.
  • rolling resistance was measured when the test tire was run at a rim (15 ⁇ 6 JJ), internal pressure (230 kPa), load (3.43 kN), and speed (80 km / h). .
  • the rolling resistance index of the reference comparative example was taken as 100 and displayed as an index. Larger values indicate lower rolling resistance and better fuel efficiency.
  • Abrasion resistance (LAT abrasion test) Using a LAT tester (Laboratory Abbreviation and Skid Tester), the volume loss of each vulcanized rubber composition was measured under the conditions of a load of 50 N, a speed of 20 km / h, and a slip angle of 5 °.
  • the volume loss amount of the reference comparative example was set to 100, and the result of each formulation was displayed as an index. The larger the value, the better the wear resistance.
  • Production Example 1 (Synthesis of Polymer 1) 5. The inside of a stainless steel polymerization reactor having an internal volume of 20 liters was washed, dried, and replaced with dry nitrogen, and hexane (specific gravity 0.68 g / cm 3 ) 10.2 kg, 1,3-butadiene 547 g, styrene 173 g, tetrahydrofuran 6. 1 ml and ethylene glycol diethyl ether 5.0 ml were charged into the polymerization reaction vessel.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, and 11.1 mmol of 3-diethylaminopropyltriethoxysilane was added and stirred for 15 minutes.
  • 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • the stirring speed was 130 rpm
  • the temperature in the polymerization reactor was 65 ° C.
  • the monomer was continuously fed into the polymerization reaction vessel.
  • the amount of 1,3-butadiene supplied was 205 g
  • the amount of styrene supplied was 65 g.
  • 2.8 mmol of bis (diethylamino) methylvinylsilane as a cyclohexane solution was added into the polymerization reactor under a stirring speed of 130 rpm and a polymerization reactor internal temperature of 65 ° C., and stirred for 30 minutes. .
  • 20 ml of a hexane solution containing 0.14 ml of methanol was put into the polymerization reactor, and the polymer solution was stirred for 5 minutes.
  • the stirring rate was 130 rpm
  • the temperature in the polymerization reactor was 65 ° C.
  • copolymerization of 1,3-butadiene and styrene was carried out for 3 hours while continuously supplying the monomer into the polymerization reaction vessel.
  • the amount of 1,3-butadiene supplied in the entire polymerization was 821 g
  • the amount of styrene supplied was 259 g.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, and 11.1 mmol of 3-diethylaminopropyltriethoxysilane was added and stirred for 15 minutes. 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • the stirring rate was 130 rpm, the temperature in the polymerization reactor was 65 ° C., and copolymerization of 1,3-butadiene and styrene was carried out for 3 hours while continuously supplying the monomer into the polymerization reaction vessel.
  • the amount of 1,3-butadiene supplied in the entire polymerization was 821 g, and the amount of styrene supplied was 259 g.
  • 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, and 11.1 mmol of 3-diethylaminopropyltriethoxysilane was added and stirred for 15 minutes.
  • 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • the evaluation results of the polymer 6 are shown in Table 1.
  • the content of the structural unit represented by the formula (I) in the polymer calculated from the input amount and the supply amount of the raw material into the polymerization reactor is 0.006 mmol / g polymer per polymer unit mass. there were.
  • Production Example 7 (Synthesis of Polymer 7) 5. The inside of a stainless steel polymerization reactor having an internal volume of 20 liters was washed, dried, and replaced with dry nitrogen, and hexane (specific gravity 0.68 g / cm 3 ) 10.2 kg, 1,3-butadiene 547 g, styrene 173 g, tetrahydrofuran 6. 1 ml and ethylene glycol diethyl ether 5.0 ml were charged into the polymerization reactor.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, and 10.5 mmol of N- (3-dimethylaminopropyl) acrylamide was added and stirred for 15 minutes.
  • 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • Production Example 8 (Synthesis of Polymer 8) 5.
  • the inside of a stainless steel polymerization reactor having an internal volume of 20 liters was washed, dried, and replaced with dry nitrogen, and hexane (specific gravity 0.68 g / cm 3 ) 10.2 kg, 1,3-butadiene 547 g, styrene 173 g, tetrahydrofuran 6.
  • 1 ml and ethylene glycol diethyl ether 5.0 ml were charged into the polymerization reactor.
  • 12.9 mmol of n-butyllithium was added as an n-hexane solution, and 1,3-butadiene and styrene were copolymerized for 0.83 hours.
  • the stirring speed was 130 rpm
  • the temperature in the polymerization reactor was 65 ° C.
  • the monomer was continuously fed into the polymerization reactor.
  • 10.5 mmol of bis (diethylamino) methylvinylsilane was added as a cyclohexane solution, and the mixture was charged into the polymerization reactor under the conditions of a stirring speed of 130 rpm and a polymerization reactor temperature of 65 ° C.
  • the monomer was continuously supplied into the polymerization reactor, and 1,3-butadiene and styrene were copolymerized for 1.67 hours.
  • the stirring speed was 130 rpm, and the temperature in the polymerization reactor was 65 ° C.
  • the amount of 1,3-butadiene supplied in the entire polymerization was 821 g, and the amount of styrene supplied was 259 g.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, and 10.5 mmol of N- (3-dimethylaminopropyl) acrylamide was added and stirred for 15 minutes. 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • Production Example 9 (Synthesis of Polymer 9) 5. The inside of a stainless steel polymerization reactor having an internal volume of 20 liters was washed, dried, and replaced with dry nitrogen, and hexane (specific gravity 0.68 g / cm 3 ) 10.2 kg, 1,3-butadiene 547 g, styrene 173 g, tetrahydrofuran 6. 1 ml and ethylene glycol diethyl ether 5.0 ml were charged into the polymerization reactor.
  • the amount of 1,3-butadiene supplied in the entire polymerization was 821 g, and the amount of styrene supplied was 259 g.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, and 10.5 mmol of N- (3-dimethylaminopropyl) acrylamide was added and stirred for 15 minutes.
  • Production Example 10 (Synthesis of Polymer 10) 5. The inside of a stainless steel polymerization reactor having an internal volume of 20 liters was washed, dried, and replaced with dry nitrogen, and hexane (specific gravity 0.68 g / cm 3 ) 10.2 kg, 1,3-butadiene 547 g, styrene 173 g, tetrahydrofuran 6. 1 ml and ethylene glycol diethyl ether 5.0 ml were charged into the polymerization reactor.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, and 10.5 mmol of N- (3-dimethylaminopropyl) acrylamide was added and stirred for 15 minutes.
  • 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • the stirring speed was 130 rpm
  • the temperature in the polymerization reactor was 65 ° C.
  • the monomer was continuously fed into the polymerization reactor.
  • the amount of 1,3-butadiene supplied was 205 g
  • the amount of styrene supplied was 65 g.
  • 2.8 mmol of bis (diethylamino) methylvinylsilane as a cyclohexane solution was added into the polymerization reactor under a stirring speed of 130 rpm and a polymerization reactor internal temperature of 65 ° C. and stirred for 30 minutes. .
  • 20 ml of a hexane solution containing 0.14 ml of methanol was put into the polymerization reactor, and the polymer solution was stirred for 5 minutes.
  • Production Example 12 (Synthesis of Polymer 12) 5. The inside of a stainless steel polymerization reactor having an internal volume of 20 liters was washed, dried, and replaced with dry nitrogen, and hexane (specific gravity 0.68 g / cm 3 ) 10.2 kg, 1,3-butadiene 547 g, styrene 173 g, tetrahydrofuran 6. 1 ml and ethylene glycol diethyl ether 5.0 ml were charged into the polymerization reactor.
  • the stirring speed was 130 rpm
  • the temperature in the polymerization reactor was 65 ° C.
  • 1,3-butadiene and styrene were copolymerized for 3 hours while continuously supplying the monomer into the polymerization reactor.
  • the amount of 1,3-butadiene supplied in the entire polymerization was 821 g
  • the amount of styrene supplied was 259 g.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, and 10.5 mmol of N- (3-dimethylaminopropyl) acrylamide was added and stirred for 15 minutes. 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, and 10.5 mmol of N- (3-dimethylaminopropyl) acrylamide was added and stirred for 15 minutes.
  • 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • the evaluation results of the polymer 15 are shown in Table 2.
  • the content of the structural unit represented by the formula (I) in the polymer calculated from the input amount and the supply amount of the raw material into the polymerization reactor is 0.006 mmol / g polymer per polymer unit mass. there were.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, 11.5 mmol of N, N-dimethylformamide dimethyl acetal was added, and the mixture was stirred for 15 minutes.
  • 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • the stirring speed was 130 rpm
  • the temperature in the polymerization reactor was 65 ° C.
  • the monomer was continuously fed into the polymerization reactor.
  • the amount of 1,3-butadiene supplied was 205 g
  • the amount of styrene supplied was 65 g.
  • 2.8 mmol of bis (diethylamino) methylvinylsilane as a cyclohexane solution was added into the polymerization reactor under a stirring speed of 130 rpm and a polymerization reactor internal temperature of 65 ° C., and stirred for 30 minutes. .
  • 20 ml of a hexane solution containing 0.14 ml of methanol was put into the polymerization reactor, and the polymer solution was stirred for 5 minutes.
  • Production Example 18 (Synthesis of Polymer 18) 5. The inside of a stainless steel polymerization reactor having an internal volume of 20 liters was washed, dried, and replaced with dry nitrogen, and hexane (specific gravity 0.68 g / cm 3 ) 10.2 kg, 1,3-butadiene 547 g, styrene 173 g, tetrahydrofuran 6. 1 ml and ethylene glycol diethyl ether 5.0 ml were charged into the polymerization reactor.
  • the stirring speed was 130 rpm
  • the temperature in the polymerization reactor was 65 ° C.
  • 1,3-butadiene and styrene were copolymerized for 3 hours while continuously supplying the monomer into the polymerization reactor.
  • the amount of 1,3-butadiene supplied in the entire polymerization was 821 g
  • the amount of styrene supplied was 259 g.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, 11.5 mmol of N, N-dimethylformamide dimethyl acetal was added, and the mixture was stirred for 15 minutes. 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • the obtained polymer solution was stirred at a stirring speed of 130 rpm, 11.5 mmol of N, N-dimethylformamide dimethyl acetal was added, and the mixture was stirred for 15 minutes.
  • 20 ml of hexane solution containing 0.54 ml of methanol was added to the polymer solution, and the polymer solution was further stirred for 5 minutes.
  • the evaluation results of the polymer 21 are shown in Table 3.
  • the content of the structural unit represented by the formula (I) in the polymer calculated from the input amount and the supply amount of the raw material into the polymerization reactor is 0.006 mmol / g polymer per polymer unit mass. there were.
  • BR1 Ubepol BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd.
  • BR2 Ubepol BR150L manufactured by Ube Industries, Ltd.
  • BR3 Ubepol BR230 manufactured by Ube Industries, Ltd.
  • BR4 Ubepol BR710 manufactured by Ube Industries, Ltd. (high-cis polybutadiene rubber produced by the method described in Japanese Patent No.
  • Polymers 1 to 21 Polymers 1 to 21 obtained by the above Production Examples 1 to 21 Silica: Ultrasil VN3-G (N 2 SA: 175 m 2 / g) manufactured by Evonik Degussa Silane coupling agent: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by Evonik Degussa Carbon black: Dia Black N220 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (N 2 SA: 114 m 2 / g, DBP absorption: 114 ml / 100 g) Oil: X-140 manufactured by JX Nippon Oil & Energy Anti-aging agent: Antigen 3C manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • Stearic acid Beads manufactured by NOF Corporation
  • Zinc stearate Zinc oxide Zinc flower No. 1 manufactured by Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd.
  • Wax Sunnock N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
  • Sulfur Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. 1: Soxinol CZ manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • Vulcanization accelerator 2 Soxinol D manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • Table 4 summarizes the results of BR1 to BR4 analyzed by the measurement method described above. Note that BR4 corresponds to the high-cis polybutadiene.
  • the obtained unvulcanized rubber composition was molded into a tread shape and bonded together with other tire members on a tire molding machine to form an unvulcanized tire, and then vulcanized at 170 ° C. for 12 minutes, A test tire (size: 195 / 65R15) was produced.
  • the obtained vulcanized rubber composition and test tire were used for evaluation by the above test method.
  • the test results are shown in Tables 5-8.
  • Comparative Example 1 using BR other than the specific high-cis polybutadiene and unmodified SBR was generally inferior to that of the Examples.
  • Comparative Example 2 using specific high-cis polybutadiene (BR4) and unmodified SBR was greatly inferior in fuel efficiency and wet grip performance as compared with Examples.
  • Comparative Example 10 using BR other than the specific high-cis polybutadiene and the specific conjugated diene polymer (Polymer 1) was inferior in all performance as compared to Example 1.
  • Comparative Examples 6 and 7 using BR other than a specific high-cis polybutadiene and a specific conjugated diene polymer (Polymer 1) are examples of low fuel consumption, wet grip performance, wear resistance, and kneadability. It was inferior to 1.
  • Comparative Examples 8 and 9 although a specific high-cis polybutadiene (BR4) and a specific conjugated diene polymer (Polymer 1) are blended, the blending amount deviates from the specific amount. In Comparative Example 8, where the amount of BR4 is small and the amount of polymer 1 is large, the fuel efficiency and wear resistance are low. In Comparative Example 9, where the amount of BR4 is high and polymer 1 is small, the wet grip performance is higher than that of the example. It was greatly inferior.
  • BR4 high-cis polybutadiene
  • Polymer 1 specific conjugated diene polymer
  • a specific high-cis polybutadiene (BR4), a specific amount of a rubber component containing specific amounts of conjugated diene polymers (polymers 7 to 10, 15) and a specific amount of silica are blended.
  • BR4 high-cis polybutadiene
  • polymers 7 to 10, 15 specific amounts of conjugated diene polymers
  • silica a specific amount of silica
  • the fuel economy, wet grip performance, wear resistance, and kneading workability were improved in a balanced manner.
  • Comparative Examples 19 to 21 in which BR other than the specific high-cis polybutadiene was used in combination with the specific conjugated diene polymer were significantly inferior to the examples.
  • Comparative Example 11 and Comparative Example 15 Comparative Example 12 and Comparative Example 16, Comparative Example 13 and Comparative Example 17, and Comparative Example 14 and Comparative Example 18, a specific high-cis polybutadiene was not modified in place of BR1. It was found that even when used together with styrene butadiene rubber, styrene butadiene rubber modified only at the end, or styrene butadiene rubber modified only at the main chain, the effect of improving wet grip performance cannot be obtained.

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Abstract

低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く改善できるゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供する。 ゴム成分及びシリカを含有し、前記ゴム成分100質量%のうち、(A)ムーニー粘度(ML):40~49、(B)分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn):3.0~3.9及び(C)ムーニー粘度の速度依存性指数(式(1)のn値):2.3~3.0の要件を満足し、かつシス含量が95質量%以上のハイシスポリブタジエンの含有量が10~70質量%であり、共役ジエンに基づく構成単位と下式(I)で表される構成単位とを有し、特定の化合物によって重合体の少なくとも一端が変性されてなる共役ジエン系重合体の含有量が30~90質量%であり、前記ゴム成分100質量部に対する前記シリカの含有量が5~150質量部であることを特徴とするゴム組成物に関する。 log(ML)=log(K)+n-1×log(RS) 式(1) (但し、RSはローターの1分間あたりの回転数、Kは任意の数、MLはムーニー粘度を表す。)

Description

ゴム組成物及び空気入りタイヤ
本発明は、ゴム組成物及びそれを用いて作製した空気入りタイヤに関するものである。
近年、環境問題への関心の高まりから、自動車に対して低燃費化の要求が強くなっており、自動車用タイヤに用いるゴム組成物に対しても、低燃費性に優れることが求められている。
低燃費性を改善する方法として、例えば、特許文献1では、アミノ基及びアルコキシ基を含有する有機ケイ素化合物で変性されたジエン系ゴムを用いる方法が提案されている。しかし、近年では、低燃費性の更なる改善が求められている。また、自動車タイヤ用のゴム組成物に要求される性能としては、ウェットグリップ性能や耐摩耗性も挙げられるが、これらの性能は一般的に低燃費性と背反する関係にあり、それぞれの性能を高次元でバランス良く得ることは困難であった。
更に、耐摩耗性の改善には一般的にポリブタジエンゴムが使用され、ポリブタジエンゴムの分子量を高くすることで耐摩耗性が改善される。しかし、ポリブタジエンゴムの分子量を高くすることで、混練加工性が悪化するという問題がある。このように、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く改善する方法が求められている。
特開2000-344955号公報
本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く改善できるゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明は、ゴム成分及びシリカを含有し、上記ゴム成分100質量%のうち、(A)ムーニー粘度(ML):40~49、(B)分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn):3.0~3.9及び(C)ムーニー粘度の速度依存性指数(式(1)のn値):2.3~3.0の要件を満足し、かつシス含量が95質量%以上のハイシスポリブタジエンの含有量が10~70質量%であり、共役ジエンに基づく構成単位と下式(I)で表される構成単位とを有し、下式(II)で表される化合物、下式(III)で表される化合物、及び下式(IV)で表される基を有する化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物によって重合体の少なくとも一端が変性されてなる共役ジエン系重合体の含有量が30~90質量%であり、上記ゴム成分100質量部に対する上記シリカの含有量が5~150質量部であることを特徴とするゴム組成物に関する。
  log(ML)=log(K)+n-1×log(RS)  式(1)
(但し、RSはローターの1分間あたりの回転数、Kは任意の数、MLはムーニー粘度を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
[式中、X、X及びXは、それぞれ独立に、下式(Ia)で表される基、水酸基、ヒドロカルビル基又は置換ヒドロカルビル基を表し、X、X及びXの少なくとも1つが、下式(Ia)で表される基又は水酸基である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
[式中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基、シリル基又は置換シリル基を表し、R及びRは結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
[式中、nは1~10の整数を表し、R11、R12及びR13は、それぞれ独立に、炭素原子数が1~4のヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~4のヒドロカルビルオキシ基を表し、R11、R12及びR13の少なくとも1つがヒドロカルビルオキシ基であり、Aは窒素原子を有する官能基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
[式中、mは、1~10の整数を表し、R21は、水素原子、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基を表し、Aは、酸素原子又は-NR22-基(R22は、水素原子又は炭素原子数が1~10のヒドロカルビル基を表す。)を表し、Aは、窒素原子及び/又は酸素原子を有する官能基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
[式中、pは1~11の整数を表し、Aは窒素原子を有する官能基を表す。]
式(Ia)のR及びRが炭素原子数1~6のヒドロカルビル基であることが好ましい。
式(I)のX、X及びXの2つが式(Ia)で表される基又は水酸基であることが好ましい。
式(II)のAが下式(IIa)で表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
[式中、R14及びR15は、それぞれ独立に、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~6の基を表し、R14及びR15は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよく、R14及びR15は窒素に二重結合で結合する同一の基であってもよい。]
式(III)のAが、下式(IIIa)で表される基又は水酸基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
[式中、R23及びR24は、それぞれ独立に、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~6の基を表し、R23及びR24は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよく、R23及びR24は窒素に二重結合で結合する同一の基であってもよい。]
式(IV)で表される基を有する化合物が下式(IVa)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
[式中、qは0~10の整数を表し、R31は炭素原子数が1~5のヒドロカルビル基を表し、R32、R33、R34及びR35は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数が1~5のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~5の置換ヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~5のヒドロカルビルオキシ基を表し、R32及びR33が複数ある場合は、複数あるR32及び複数あるR33はそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、R36及びR37は、それぞれ独立に、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~6の基を表し、R36及びR37は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよく、R36及びR37は窒素に二重結合で結合する同一の基であってもよい。]
式(IVa)のR34及びR35の一方が水素原子であることが好ましい。
共役ジエン系重合体のビニル結合量が、共役ジエンに基づく構成単位の含有量を100モル%として、10モル%以上80モル%以下であることが好ましい。
上記ハイシスポリブタジエンの5質量%トルエン溶液粘度(Tcp)とムーニー粘度(ML)の比(Tcp/ML)が2.5~3.5であることが好ましい。
上記ハイシスポリブタジエンのMwが50万~70万、Mnが12万~25万であることが好ましい。
シリカの窒素吸着比表面積が40~400m/gであることが好ましい。
上記ゴム組成物は、トレッド用ゴム組成物として用いられることが好ましい。
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。
本発明によれば、特定のハイシスポリブタジエン、特定の共役ジエン系重合体をそれぞれ特定量含むゴム成分と、特定量のシリカとを配合したゴム組成物であるので、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性がバランス良く改善された空気入りタイヤを提供できる。
本発明のゴム組成物は、(A)ムーニー粘度(ML):40~49、(B)分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn):3.0~3.9及び(C)ムーニー粘度の速度依存性指数(式(1)のn値):2.3~3.0の要件を満足し、かつシス含量が95質量%以上のハイシスポリブタジエン、共役ジエンに基づく構成単位と下式(I)で表される構成単位とを有し、下式(II)で表される化合物、下式(III)で表される化合物、及び下式(IV)で表される基を有する化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物によって重合体の少なくとも一端が変性されてなる共役ジエン系重合体をそれぞれ特定量含むゴム成分と、特定量のシリカとを含む。
  log(ML)=log(K)+n-1×log(RS)  式(1)
(但し、RSはローターの1分間あたりの回転数、Kは任意の数、MLはムーニー粘度を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
[式中、X、X及びXは、それぞれ独立に、下式(Ia)で表される基、水酸基、ヒドロカルビル基又は置換ヒドロカルビル基を表し、X、X及びXの少なくとも1つが、下式(Ia)で表される基又は水酸基である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
[式中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基、シリル基又は置換シリル基を表し、R及びRは結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
[式中、nは1~10の整数を表し、R11、R12及びR13は、それぞれ独立に、炭素原子数が1~4のヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~4のヒドロカルビルオキシ基を表し、R11、R12及びR13の少なくとも1つがヒドロカルビルオキシ基であり、Aは窒素原子を有する官能基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
[式中、mは、1~10の整数を表し、R21は、水素原子、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基を表し、Aは、酸素原子又は-NR22-基(R22は、水素原子又は炭素原子数が1~10のヒドロカルビル基を表す。)を表し、Aは、窒素原子及び/又は酸素原子を有する官能基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
[式中、pは1~11の整数を表し、Aは窒素原子を有する官能基を表す。]
上記共役ジエン系重合体は、主鎖及び末端に変性基を有しており、シリカとの相互作用が強いため、シリカを良好に分散でき、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性(特に、ウェットグリップ性能、低燃費性)を改善できるが、その一方で、変性基を有しないゴムと比較して、混練加工性が劣る場合もある。
また、上記ハイシスポリブタジエンは、混練開始後早い段階からシリカと良好に混ざり合うため、良好な混練加工性が得られるとともに、耐摩耗性を改善できるが、その一方で、ウェットグリップ性能については改善効果が得られない場合がある。例えば、シリカを配合したゴム組成物において、上記ハイシスポリブタジエンを、未変性のスチレンブタジエンゴム、末端のみ変性されたスチレンブタジエンゴム、主鎖のみが変性されたスチレンブタジエンゴムなどと併用した場合には、ウェットグリップ性能の改善効果が充分に得られない。
これに対し、本発明では、シリカを配合したゴム組成物において、上記ハイシスポリブタジエンと共に上記共役ジエン系重合体を併用することにより、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性を相乗的に向上でき、優れた低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性がバランスよく得られる。
共役ジエンに基づく構成単位の共役ジエンとしては、1,3-ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ヘキサジエンなどを挙げることができ、これらは1種でもよく、2種以上でもよい。入手容易性の観点から、1,3-ブタジエン、イソプレンが好ましい。
式(I)で表される構成単位の式(I)のX、X及びXは、それぞれ独立に、式(Ia)で表される基、水酸基、ヒドロカルビル基又は置換ヒドロカルビル基を表し、X、X及びXの少なくとも1つは、式(Ia)で表される基又は水酸基である。
式(Ia)のR及びRは、それぞれ独立に、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基、シリル基又は置換シリル基を表し、R及びRは結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。
本明細書では、ヒドロカルビル基は1価の炭化水素残基を表す。ここで、炭化水素残基とは、炭化水素から水素を除いた基を表す。置換ヒドロカルビル基は、1価の炭化水素残基の1つ以上の水素原子が置換基で置換されている基を表す。ヒドロカルビルオキシ基は、ヒドロキシル基の水素原子がヒドロカルビル基で置換されている基を表し、置換ヒドロカルビルオキシ基は、ヒドロカルビルオキシ基の1つ以上の水素原子が置換基で置換されている基を表す。ヒドロカルビレン基は、2価の炭化水素残基を表す。置換ヒドロカルビレン基は、2価の炭化水素残基の1つ以上の水素原子が置換基で置換されている基を表す。また、置換シリル基は、シリル基の1つ以上の水素原子が置換基で置換されている基を表す。
及びRの炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基などのアルキル基;シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;フェニル基などを挙げることができる。
及びRの炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基としては、窒素原子を有する基、酸素原子を有する基及びケイ素原子を有する基からなる基群から選ばれる少なくとも1種の基を置換基として有する置換ヒドロカルビル基を挙げることができる。窒素原子を有する基を置換基として有する基としては、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノエチル基などのジアルキルアミノアルキル基を挙げることができ、酸素原子を有する基を置換基として有する基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基を挙げることができ、ケイ素原子を有する基を置換基として有する基としては、トリメチルシリルメチル基などのトリアルキルシリルアルキル基などを挙げることができる。
及びRの置換シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基などのトリアルキルシリル基などを挙げることができる。
及びRが結合した基としては、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~12の2価の基が挙げられる。例えば、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基などのアルキレン基;オキシジエチレン基、オキシジプロピレン基などのオキシジアルキレン基;-CHCH-NH-CH-で表される基、-CHCH-N=CH-で表される基などの含窒素基などを挙げることができる。
及びRが結合した基としては、含窒素基が好ましく、-CHCH-NH-CH-で表される基、-CHCH-N=CH-で表される基がより好ましい。
及びRのヒドロカルビル基としては、アルキル基が好ましく、炭素原子数が1~4のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基が更に好ましく、エチル基、n-ブチル基が特に好ましい。R及びRの置換ヒドロカルビル基としては、アルコキシアルキル基が好ましく、炭素原子数が1~4のアルコキシアルキル基がより好ましい。R及びRの置換シリル基としては、トリアルキルシリル基が好ましく、トリメチルシリル基がより好ましい。
及びRとしては、好ましくは、アルキル基、アルコキシアルキル基、置換シリル基又はR及びRが結合した含窒素基であり、より好ましくは、アルキル基であり、更に好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、特に好ましくは、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基である。
式(Ia)で表される基としては、非環状アミノ基、環状アミノ基を挙げることができる。
該非環状アミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ(n-プロピル)アミノ基、ジ(イソプロピル)アミノ基、ジ(n-ブチル)アミノ基、ジ(sec-ブチル)アミノ基、ジ(tert-ブチル)アミノ基、ジ(ネオペンチル)アミノ基、エチルメチルアミノ基などのジアルキルアミノ基;ジ(メトキシメチル)アミノ基、ジ(メトキシエチル)アミノ基、ジ(エトキシメチル)アミノ基、ジ(エトキシエチル)アミノ基などのジ(アルコキシアルキル)アミノ基;ジ(トリメチルシリル)アミノ基、ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ基などのジ(トリアルキルシリル)アミノ基などを挙げることができる。
該環状アミノ基としては、1-ピロリジニル基、1-ピペリジノ基、1-ヘキサメチレンイミノ基、1-ヘプタメチレンイミノ基、1-オクタメチレンイミノ基、1-デカメチレンイミノ基、1-ドデカメチレンイミノ基などの1-ポリメチレンイミノ基を挙げることができる。また、環状アミノ基としては、1-イミダゾリル基、4,5-ジヒドロ-1-イミダゾリル基、1-イミダゾリジニル基、1-ピペラジニル基、モルホリノ基なども挙げることができる。
式(Ia)で表される基としては、経済性及び入手容易性から、好ましくは、非環状アミノ基であり、より好ましくは、ジアルキルアミノ基であり、更に好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基で置換されたジアルキルアミノ基であり、特に好ましくは、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ(n-プロピル)アミノ基、ジ(n-ブチル)アミノ基である。
式(I)のX~Xのヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基などのアルキル基を挙げることができる。また、置換ヒドロカルビル基としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基を挙げることができる。
~Xのヒドロカルビル基としては、アルキル基が好ましく、炭素原子数が1~4のアルキル基がより好ましく、メチル基又はエチル基が更に好ましい。また、X~Xの置換ヒドロカルビル基としては、アルコキシアルキル基が好ましく、炭素原子数が1~4のアルコキシアルキル基がより好ましい。
~Xのヒドロカルビル基及び置換ヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルキル基又はアルコキシアルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基又は炭素原子数が1~4のアルコキシアルキル基であり、更に好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、より更に好ましくは、メチル基又はエチル基である。
式(I)のX、X及びXの少なくとも1つは、式(Ia)で表される基又は水酸基である。好ましくは、X、X及びXの2つ以上が、式(Ia)で表される基又は水酸基であり、より好ましくは、X、X及びXの2つが、式(Ia)で表される基又は水酸基である。また、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性を高次元でバランス良く得られるという点から、X、X及びXの少なくとも1つが水酸基であることが好ましく、X、X及びXの2つ以上が水酸基であることがより好ましく、X、X及びXの2つが水酸基であることが更に好ましい。
低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く高める観点から、式(I)で表される構成単位としては、X、X及びXの2つが非環状アミノ基又は水酸基である構成単位が好ましい。X、X及びXの2つが非環状アミノ基である構成単位としては、ビス(ジアルキルアミノ)アルキルビニルシラン単位が好ましく、ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン単位、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン単位、ビス(ジ(n-プロピル)アミノ)メチルビニルシラン単位、ビス(ジ(n-ブチル)アミノ)メチルビニルシラン単位がより好ましい。X、X及びXの2つが水酸基である構成単位としては、ジヒドロキシアルキルビニルシラン単位が好ましく、ジヒドロキシメチルビニルシラン単位がより好ましい。
共役ジエン系重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く高める観点から、重合体単位質量あたり、好ましくは、0.001mmol/g重合体以上0.1mmol/g重合体以下である。より好ましくは、0.002mmol/g重合体以上0.07mmol/g重合体以下である。更に好ましくは、0.003mmol/g重合体以上0.05mmol/g重合体以下である。
上記共役ジエン系重合体は、特定の化合物(変性剤1~3)によって重合体の少なくとも一端が変性されている。これにより、シリカとの相互作用が生じ、低燃費性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性をバランスよく改善できる。
以下、下式(II)で表される化合物(変性剤1)について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
[式中、nは1~10の整数を表し、R11、R12及びR13は、それぞれ独立に、炭素原子数が1~4のヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~4のヒドロカルビルオキシ基を表し、R11、R12及びR13の少なくとも1つがヒドロカルビルオキシ基であり、Aは窒素原子を有する官能基を表す。]
式(II)のR11、R12及びR13は、それぞれ独立に、炭素原子数が1~4のヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~4のヒドロカルビルオキシ基を表し、R11、R12及びR13の少なくとも1つがヒドロカルビルオキシ基である。
11、R12及びR13のヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基などのアルキル基などを挙げることができる。また、R11、R12及びR13のヒドロカルビルオキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基などのアルコキシ基を挙げることができる。
11、R12及びR13のヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~3のアルキル基であり、更に好ましくは、メチル基、エチル基である。また、R11、R12及びR13のヒドロカルビルオキシ基としては、好ましくは、アルコキシ基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~3のアルコキシ基であり、更に好ましくは、メトキシ基、エトキシ基である。
11、R12及びR13としては、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く高める観点から、好ましくは、R11、R12及びR13の少なくとも2つがヒドロカルビルオキシ基であり、より好ましくは、R11、R12及びR13の3つがヒドロカルビルオキシ基である。
式(II)のnは1~10の整数を表す。低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く高める観点から、好ましくは3以上であり、経済性を高める観点から、好ましくは4以下である。特に好ましくは3である。
式(II)のAは窒素原子を有する官能基であり、アミノ基、イソシアノ基、シアノ基、ピリジル基、ピペリジル基、ピラジニル基、モルホリノ基などを挙げることができる。
としては、下式(IIa)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
[式中、R14及びR15は、それぞれ独立に、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~6の基を表し、R14及びR15は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよく、R14及びR15は窒素に二重結合で結合する同一の基であってもよい。]
式(IIa)のR14及びR15としては、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基、置換シリル基などを挙げることができる。
14及びR15のヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基などのアルキル基;シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;フェニル基などを挙げることができる。
14及びR15の置換ヒドロカルビル基としては、窒素原子を有する基、酸素原子を有する基及びケイ素原子を有する基からなる基群から選ばれる少なくとも1種の基を置換基として有する置換ヒドロカルビル基を挙げることができる。窒素原子を有する基を置換基として有する基としては、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノエチル基などのジアルキルアミノアルキル基を挙げることができ、酸素原子を有する基を置換基として有する基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基;エポキシ基、テトラヒドロフラニル基などのアルキレンオキシド基;グリシジル基、テトラヒドロフルフリル基などのアルキレンオキシドアルキル基を挙げることができ、ケイ素原子を有する基を置換基として有する基としては、トリメチルシリルメチル基などのトリアルキルシリルアルキル基などを挙げることができる。
なお、本明細書において、アルキレンオキシド基は、環状エーテル化合物の環から水素原子を除いた1価の基を表す。また、アルキレンオキシドアルキル基は、アルキル基の1つ以上の水素原子がアルキレンオキシド基で置換されている基を表す。
14及びR15の置換シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基などのトリアルキルシリル基;トリメトキシシリル基などのトリアルコキシシリル基などを挙げることができる。
14及びR15が結合した基としては、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が2~12の2価の基が挙げられる。例えば、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基などのアルキレン基;オキシジエチレン基、オキシジプロピレン基などのオキシジアルキレン基;-CHCH-NH-CH-で表される基、-CHCH-N=CH-で表される基などの含窒素基などを挙げることができる。
14及びR15が結合した基としては、含窒素基が好ましく、-CHCH-NH-CH-で表される基、-CHCH-N=CH-で表される基がより好ましい。
14及びR15の窒素に二重結合で結合する同一の基としては、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が2~12の2価の基が挙げられる。例えば、エチリデン基、1-メチルプロピリデン基、1,3-ジメチルブチリデン基、1-メチルエチリデン基、4-N,N-ジメチルアミノベンジリデン基などを挙げることができる。
14及びR15のヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、更に好ましくは、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基であり、特に好ましくは、メチル基、エチル基である。R14及びR15の置換ヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルコキシアルキル基、アルキレンオキシド基、アルキレンオキシドアルキル基である。R14及びR15の置換シリル基としては、好ましくは、トリアルキルシリル基、トリアルコキシシリル基であり、より好ましくは、トリアルキルシリル基であり、更に好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基である。
14及びR15としては、好ましくは、R14及びR15が結合した含窒素基、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルキレンオキシド基、アルキレンオキシドアルキル基、置換シリル基であり、より好ましくは、アルキル基、アルキレンオキシド基、アルキレンオキシドアルキル基、トリアルキルシリル基である。
式(IIa)で表される基としては、非環状アミノ基、環状アミノ基を挙げることができる。
該非環状アミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ(n-プロピル)アミノ基、ジ(イソプロピル)アミノ基、ジ(n-ブチル)アミノ基、ジ(sec-ブチル)アミノ基、ジ(tert-ブチル)アミノ基、ジ(ネオペンチル)アミノ基、エチルメチルアミノ基などのジアルキルアミノ基;ジ(メトキシメチル)アミノ基、ジ(メトキシエチル)アミノ基、ジ(エトキシメチル)アミノ基、ジ(エトキシエチル)アミノ基などのジ(アルコキシアルキル)アミノ基;ジ(トリメチルシリル)アミノ基、ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ基などのジ(トリアルキルシリル)アミノ基などを挙げることができる。また、ジ(エポキシ)アミノ基、ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ基などのジ(アルキレンオキシド)アミノ基;ジ(グリシジル)アミノ基、ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ基などのジ(アルキレンオキシドアルキル)アミノ基を挙げることができる。更には、エチリデンアミノ基、1-メチルプロピリデンアミノ基、1,3-ジメチルブチリデンアミノ基、1-メチルエチリデンアミノ基、4-N,N-ジメチルアミノベンジリデンアミノ基なども挙げることができる。
なお、本明細書において、ジ(アルキレンオキシド)アミノ基は、窒素原子に結合している2つの水素原子が2つのアルキレンオキシド基に置換されたアミノ基を表し、ジ(アルキレンオキシドアルキル)アミノ基は、窒素原子に結合している2つの水素原子が2つのアルキレンオキシドアルキル基に置換されたアミノ基を表す。
該環状アミノ基としては、1-ピロリジニル基、1-ピペリジノ基、1-ヘキサメチレンイミノ基、1-ヘプタメチレンイミノ基、1-オクタメチレンイミノ基、1-デカメチレンイミノ基、1-ドデカメチレンイミノ基などの1-ポリメチレンイミノ基を挙げることができる。また、環状アミノ基としては、1-イミダゾリル基、4,5-ジヒドロ-1-イミダゾリル基、1-イミダゾリジニル基、1-ピペラジニル基、モルホリノ基なども挙げることができる。
式(IIa)で表される基としては、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性、化合物の長期安定性及び入手容易性から、好ましくは、非環状アミノ基であり、より好ましくは、ジアルキルアミノ基、ジ(アルキレンオキシド)アミノ基、ジ(アルキレンオキシドアルキル)アミノ基、ジ(トリアルキルシリル)アミノ基である。
式(II)で表される化合物としては、式(IIa)が、ジアルキルアミノ基、ジ(アルコキシアルキル)アミノ基、ジ(アルキレンオキシド)アミノ基、ジ(アルキレンオキシドアルキル)アミノ基、トリアルキルシリル基などの非環状アミノ基である化合物を挙げることができる。
式(IIa)がジアルキルアミノ基である化合物としては、
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]トリメトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]トリメトキシシラン、
[3-(エチルメチルアミノ)プロピル]トリメトキシシラン、
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]トリエトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]トリエトキシシラン、
[3-(エチルメチルアミノ)プロピル]トリエトキシシランなどの
[3-(ジアルキルアミノ)プロピル]トリアルコキシシラン;
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]メチルジメトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]メチルジメトキシシラン、
[3-(エチルメチルアミノ)プロピル]メチルジメトキシシラン、
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]エチルジメトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]エチルジメトキシシラン、
[3-(エチルメチルアミノ)プロピル]エチルジメトキシシラン、
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]メチルジエトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]メチルジエトキシシラン、
[3-(エチルメチルアミノ)プロピル]メチルジエトキシシラン、
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]エチルジエトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]エチルジエトキシシラン、
[3-(エチルメチルアミノ)プロピル]エチルジエトキシシランなどの
[3-(ジアルキルアミノ)プロピル]アルキルジアルコキシシラン;
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]ジメチルメトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]ジメチルメトキシシラン、
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]ジエチルメトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]ジエチルメトキシシラン、
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]ジメチルエトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]ジメチルエトキシシラン、
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]ジエチルエトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]ジエチルエトキシシランなどの
[3-(ジアルキルアミノ)プロピル]ジアルキルアルコキシシランを挙げることができる。
式(IIa)がジ(アルコキシアルキル)アミノ基である化合物としては、
{3-[ジ(メトキシメチル)アミノ]プロピル}トリメトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシメチル)アミノ]プロピル}トリメトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシエチル)アミノ]プロピル}トリメトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシエチル)アミノ]プロピル}トリメトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシメチル)アミノ]プロピル}トリエトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシメチル)アミノ]プロピル}トリエトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシエチル)アミノ]プロピル}トリエトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシエチル)アミノ]プロピル}トリエトキシシランなどの
{3-[ジ(アルコキシアルキル)アミノ]プロピル}トリアルコキシシラン;
{3-[ジ(メトキシメチル)アミノ]プロピル}メチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシメチル)アミノ]プロピル}メチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシエチル)アミノ]プロピル}メチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシエチル)アミノ]プロピル}メチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシメチル)アミノ]プロピル}エチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシメチル)アミノ]プロピル}エチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシエチル)アミノ]プロピル}エチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシエチル)アミノ]プロピル}エチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシメチル)アミノ]プロピル}メチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシメチル)アミノ]プロピル}メチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシエチル)アミノ]プロピル}メチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシエチル)アミノ]プロピル}メチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシメチル)アミノ]プロピル}エチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシメチル)アミノ]プロピル}エチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシエチル)アミノ]プロピル}エチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシエチル)アミノ]プロピル}エチルジエトキシシランなどの
{3-[ジ(アルコキシアルキル)アミノ]プロピル}アルキルジアルコキシシラン;
{3-[ジ(メトキシメチル)アミノ]プロピル}ジメチルメトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシメチル)アミノ]プロピル}ジメチルメトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシエチル)アミノ]プロピル}ジメチルメトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシエチル)アミノ]プロピル}ジメチルメトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシメチル)アミノ]プロピル}ジエチルメトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシメチル)アミノ]プロピル}ジエチルメトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシエチル)アミノ]プロピル}ジエチルメトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシエチル)アミノ]プロピル}ジエチルメトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシメチル)アミノ]プロピル}ジメチルエトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシメチル)アミノ]プロピル}ジメチルエトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシエチル)アミノ]プロピル}ジメチルエトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシエチル)アミノ]プロピル}ジメチルエトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシメチル)アミノ]プロピル}ジエチルエトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシメチル)アミノ]プロピル}ジエチルエトキシシラン、
{3-[ジ(メトキシエチル)アミノ]プロピル}ジエチルエトキシシラン、
{3-[ジ(エトキシエチル)アミノ]プロピル}ジエチルエトキシシランなどの
{3-[ジ(アルコキシアルキル)アミノ]プロピル}ジアルキルアルコキシシランを挙げることができる。
式(IIa)がジ(アルキレンオキシド)アミノ基である化合物としては、
{3-[ジ(エポキシ)アミノ]プロピル}トリメトキシシラン、
{3-[ジ(エポキシ)アミノ]プロピル}トリエトキシシラン、
{3-[ジ(エポキシ)アミノ]プロピル}メチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(エポキシ)アミノ]プロピル}エチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(エポキシ)アミノ]プロピル}メチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(エポキシ)アミノ]プロピル}エチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(エポキシ)アミノ]プロピル}ジメチルメトキシシラン、
{3-[ジ(エポキシ)アミノ]プロピル}ジエチルメトキシシラン、
{3-[ジ(エポキシ)アミノ]プロピル}ジメチルエトキシシラン、
{3-[ジ(エポキシ)アミノ]プロピル}ジエチルエトキシシランなどの
式(IIa)がジ(エポキシ)アミノ基である化合物;
{3-[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}トリメトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}トリエトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}メチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}エチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}メチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}エチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}ジメチルメトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}ジエチルメトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}ジメチルエトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ]プロピル}ジエチルエトキシシランなどの
式(IIa)がジ(テトラヒドロフラニル)アミノ基である化合物を挙げることができる。
式(IIa)がジ(アルキレンオキシドアルキル)アミノ基である化合物としては、
{3-[ジ(グリシジル)アミノ]プロピル}トリメトキシシラン、
{3-[ジ(グリシジル)アミノ]プロピル}トリエトキシシラン、
{3-[ジ(グリシジル)アミノ]プロピル}メチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(グリシジル)アミノ]プロピル}エチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(グリシジル)アミノ]プロピル}メチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(グリシジル)アミノ]プロピル}エチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(グリシジル)アミノ]プロピル}ジメチルメトキシシラン、
{3-[ジ(グリシジル)アミノ]プロピル}ジエチルメトキシシラン、
{3-[ジ(グリシジル)アミノ]プロピル}ジメチルエトキシシラン、
{3-[ジ(グリシジル)アミノ]プロピル}ジエチルエトキシシランなどの
式(IIa)がジ(グリシジル)アミノ基である化合物;
{3-[ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ]プロピル}トリメトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ]プロピル}トリエトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ]プロピル}メチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ]プロピル}エチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ]プロピル}メチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ]プロピル}エチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ]プロピル}ジメチルメトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ]プロピル}ジエチルメトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ]プロピル}ジメチルエトキシシラン、
{3-[ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ]プロピル}ジエチルエトキシシランなどの
式(IIa)がジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ基である化合物を挙げることができる。
式(IIa)がトリアルキルシリル基である化合物としては、
{3-[ジ(トリメチルシリル)アミノ]プロピル}トリメトキシシラン、
{3-[ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ]プロピル}トリメトキシシラン、
{3-[ジ(トリメチルシリル)アミノ]プロピル}トリエトキシシラン、
{3-[ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ]プロピル}トリエトキシシランなどの
{3-[ジ(トリアルキルシリル)アミノ]プロピル}トリアルコキシシラン;
{3-[ジ(トリメチルシリル)アミノ]プロピル}メチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ]プロピル}メチルジメトキシシラン、
{3-[ジ(トリメチルシリル)アミノ]プロピル}メチルジエトキシシラン、
{3-[ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ]プロピル}メチルジエトキシシランなどの
{3-[ジ(トリアルキルシリル)アミノ]プロピル}アルキルジアルコキシシラン;
{3-[ジ(トリメチルシリル)アミノ]プロピル}ジメチルメトキシシラン、
{3-[ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ]プロピル}ジメチルメトキシシラン、
{3-[ジ(トリメチルシリル)アミノ]プロピル}ジメチルエトキシシラン、
{3-[ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ]プロピル}ジメチルエトキシシランなどの
{3-[ジ(トリアルキルシリル)アミノ]プロピル}ジアルキルアルコキシシランを挙げることができる。
これらの中では、[3-(ジアルキルアミノ)プロピル]トリアルコキシシランが好ましく、
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]トリメトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]トリメトキシシラン、
[3-(ジメチルアミノ)プロピル]トリエトキシシラン、
[3-(ジエチルアミノ)プロピル]トリエトキシシラン
がより好ましい。
また、式(II)で表される化合物としては、式(IIa)が、1-ピペリジノ基、1-ヘキサメチレンイミノ基、1-イミダゾリル基、4,5-ジヒドロ-1-イミダゾリル基、1-ピペラジニル基、モルホリノ基などの環状アミノ基である化合物を挙げることができる。
式(IIa)が1-ピペリジノ基である化合物としては、3-(1-ピペリジノ)プロピルトリメトキシシラン、3-(1-ピペリジノ)プロピルトリエトキシシラン、3-(1-ピペリジノ)プロピルメチルジメトキシシラン、3-(1-ピペリジノ)プロピルエチルジメトキシシラン、3-(1-ピペリジノ)プロピルメチルジエトキシシラン、3-(1-ピペリジノ)プロピルエチルジエトキシシランなどを挙げることができる。
式(IIa)が1-ヘキサメチレンイミノ基である化合物としては、
3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピルトリメトキシシラン、
3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピルトリエトキシシラン、
3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピルメチルジメトキシシラン、
3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピルエチルジメトキシシラン、
3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピルメチルジエトキシシラン、
3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピルエチルジエトキシシランなどを挙げることができる。
式(IIa)が1-イミダゾリル基である化合物としては、
N-(3-トリメトキシシリルプロピル)イミダゾール、
N-(3-トリエトキシシリルプロピル)イミダゾールなどを挙げることができる。
式(IIa)が4,5-ジヒドロ-1-イミダゾリル基である化合物としては、
N-(3-トリメトキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロイミダゾール、
N-(3-トリエトキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロイミダゾールなどを挙げることができる。
式(IIa)が1-ピペラジニル基である化合物としては、
3-(1-ピペラジニル)プロピルトリメトキシシラン、
3-(1-ピペラジニル)プロピルトリエトキシシラン、
3-(1-ピペラジニル)プロピルメチルジメトキシシラン、
3-(1-ピペラジニル)プロピルエチルジメトキシシラン、
3-(1-ピペラジニル)プロピルメチルジエトキシシラン、
3-(1-ピペラジニル)プロピルエチルジエトキシシランなどを挙げることができる。
式(IIa)がモルホリノ基である化合物としては、
3-モルホリノプロピルトリメトキシシラン、
3-モルホリノプロピルトリエトキシシラン、
3-モルホリノプロピルメチルジメトキシシラン、
3-モルホリノプロピルエチルジメトキシシラン、
3-モルホリノプロピルメチルジエトキシシラン、
3-モルホリノプロピルエチルジエトキシシランなどを挙げることができる。
これらの中では、式(IIa)が1-イミダゾリル基である化合物、式(IIa)が4,5-ジヒドロ-1-イミダゾリル基である化合物が好ましく、
N-(3-トリメトキシシリルプロピル)イミダゾール、
N-(3-トリエトキシシリルプロピル)イミダゾール、
N-(3-トリメトキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロイミダゾール、
N-(3-トリエトキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロイミダゾール
がより好ましい。
以下、下式(III)で表される化合物(変性剤2)について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
[式中、mは、1~10の整数を表し、R21は、水素原子、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基を表し、Aは、酸素原子又は-NR22-基(R22は、水素原子又は炭素原子数が1~10のヒドロカルビル基を表す。)を表し、Aは、窒素原子及び/又は酸素原子を有する官能基を表す。]
mは、1~10の整数を表す。低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く高める観点から、好ましくは2以上であり、製造時の経済性を高める観点から、より好ましくは4以下である。更に好ましくは3である。
式(III)のR21は、水素原子、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基を表す。
21のヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基などのアルキル基を挙げることができる。
21の置換ヒドロカルビル基としては、窒素原子を有する基、酸素原子を有する基及びケイ素原子を有する基からなる基群から選ばれる少なくとも1種の基を置換基として有する置換ヒドロカルビル基を挙げることができる。窒素原子を有する基を置換基として有する基としては、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノエチル基などのジアルキルアミノアルキル基を挙げることができ、酸素原子を有する基を置換基として有する基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基を挙げることができ、ケイ素原子を有する基を置換基として有する基としては、トリメチルシリルメチル基などのトリアルキルシリルアルキル基;t-ブチルジメチルシリロキシメチル基などのトリアルキルシリロキシアルキル基;トリメトキシシリルプロピル基などのトリアルコキシシリルアルキル基などを挙げることができる。
21のヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、更に好ましくは、メチル基、エチル基であり、特に好ましくは、メチル基である。また、R21の置換ヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルコキシアルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~4のアルコキシアルキル基であり、更に好ましくは、メトキシメチル基、エトキシエチル基であり、特に好ましくは、メトキシメチル基である。
21としては、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く高める観点及び経済性から、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシアルキル基であり、より好ましくは、水素原子、炭素原子数が1~4のアルキル基、炭素原子数が1~4のアルコキシアルキル基であり、更に好ましくは、水素原子、メチル基、メトキシメチル基であり、特に好ましくは水素原子、メチル基である。
式(III)のAは、酸素原子又は-NR22-基を表し、R22は、水素原子又は炭素原子数が1~10のヒドロカルビル基を表す。
22のヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基などのアルキル基;フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ナフチル基などのアリール基;ベンジル基などのアラルキル基を挙げることができる。
22のヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、更に好ましくは、メチル基、エチル基である。
22としては、好ましくは、水素原子、アルキル基であり、より好ましくは、水素原子、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、更に好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基であり、特に好ましくは、水素原子、メチル基である。
式(III)のAは、窒素原子及び/又は酸素原子を有する官能基を表す。
窒素原子を有する官能基としては、アミノ基、イソシアノ基、シアノ基、ピリジル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、モルホリノ基などを挙げることができる。
酸素原子を有する官能基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブドキシ基、t-ブトキシ基などのアルコキシ基;メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基;メトキシフェニル基、エトキシフェニル基などのアルコキシアリール基;エポキシ基、テトラヒドロフラニル基などのアルキレンオキシド基を挙げることができる。また、トリメチルシリロキシ基、トリエチルシリロキシ基、t-ブチルジメチルシリロキシ基などのトリアルキルシリロキシ基を挙げることができる。また、水酸基を挙げることができる。
としては、下式(IIIa)で表される基又は水酸基が好ましく、下式(IIIa)で表される基がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
[式中、R23及びR24は、それぞれ独立に、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~6の基を表し、R23及びR24は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよく、R23及びR24は窒素に二重結合で結合する同一の基であってもよい。]
式(IIIa)のR23及びR24としては、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基、置換シリル基などを挙げることができる。
23及びR24のヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基などのアルキル基;シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;フェニル基などを挙げることができる。
23及びR24の置換ヒドロカルビル基としては、窒素原子を有する基、酸素原子を有する基及びケイ素原子を有する基からなる基群から選ばれる少なくとも1種の基を置換基として有する置換ヒドロカルビル基を挙げることができる。窒素原子を有する基を置換基として有する基としては、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノエチル基などのジアルキルアミノアルキル基を挙げることができ、酸素原子を有する基を置換基として有する基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基;エポキシ基、テトラヒドロフラニル基などのアルキレンオキシド基;グリシジル基、テトラヒドロフルフリル基などのアルキレンオキシドアルキル基を挙げることができ、ケイ素原子を有する基を置換基として有する基としては、トリメチルシリルメチル基などのトリアルキルシリルアルキル基などを挙げることができる。
なお、本明細書において、アルキレンオキシド基は、環状エーテル化合物の環から水素原子を除いた1価の基を表す。また、アルキレンオキシドアルキル基は、アルキル基の1つ以上の水素原子がアルキレンオキシド基で置換されている基を表す。
23及びR24の置換シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基などのトリアルキルシリル基;トリメトキシシリル基などのトリアルコキシシリル基などを挙げることができる。
23及びR24が結合した基としては、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が2~12の2価の基が挙げられる。例えば、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基などのアルキレン基;オキシジエチレン基、オキシジプロピレン基などのオキシジアルキレン基;-CHCH-NH-CH-で表される基、-CHCH-N=CH-で表される基などの含窒素基などを挙げることができる。
23及びR24が結合した基としては、含窒素基が好ましく、-CHCH-NH-CH-で表される基、-CHCH-N=CH-で表される基がより好ましい。
23及びR24の窒素に二重結合で結合する同一の基としては、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が2~12の2価の基が挙げられる。例えば、エチリデン基、1-メチルプロピリデン基、1,3-ジメチルブチリデン基、1-メチルエチリデン基、4-N,N-ジメチルアミノベンジリデン基などを挙げることができる。
23及びR24のヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、更に好ましくは、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基であり、特に好ましくは、メチル基、エチル基である。R23及びR24の置換ヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルコキシアルキル基、アルキレンオキシド基、アルキレンオキシドアルキル基である。R23及びR24の置換シリル基としては、好ましくは、トリアルキルシリル基、トリアルコキシシリル基であり、より好ましくは、トリアルキルシリル基であり、更に好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基である。
23及びR24としては、好ましくは、R23及びR24が結合した含窒素基、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルキレンオキシド基、アルキレンオキシドアルキル基、置換シリル基であり、より好ましくは、アルキル基、アルキレンオキシド基、アルキレンオキシドアルキル基、トリアルキルシリル基である。
式(IIIa)で表される基としては、非環状アミノ基、環状アミノ基を挙げることができる。
該非環状アミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ(n-プロピル)アミノ基、ジ(イソプロピル)アミノ基、ジ(n-ブチル)アミノ基、ジ(sec-ブチル)アミノ基、ジ(tert-ブチル)アミノ基、ジ(ネオペンチル)アミノ基、エチルメチルアミノ基などのジアルキルアミノ基;ジ(メトキシメチル)アミノ基、ジ(メトキシエチル)アミノ基、ジ(エトキシメチル)アミノ基、ジ(エトキシエチル)アミノ基などのジ(アルコキシアルキル)アミノ基;ジ(トリメチルシリル)アミノ基、ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ基などのジ(トリアルキルシリル)アミノ基などを挙げることができる。また、ジ(エポキシ)アミノ基、ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ基などのジ(アルキレンオキシド)アミノ基;ジ(グリシジル)アミノ基、ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ基などのジ(アルキレンオキシドアルキル)アミノ基を挙げることができる。更には、エチリデンアミノ基、1-メチルプロピリデンアミノ基、1,3-ジメチルブチリデンアミノ基、1-メチルエチリデンアミノ基、4-N,N-ジメチルアミノベンジリデンアミノ基なども挙げることができる。
なお、本明細書において、ジ(アルキレンオキシド)アミノ基は、窒素原子に結合している2つの水素原子が2つのアルキレンオキシド基に置換されたアミノ基を表し、ジ(アルキレンオキシドアルキル)アミノ基は、窒素原子に結合している2つの水素原子が2つのアルキレンオキシドアルキル基に置換されたアミノ基を表す。
該環状アミノ基としては、1-ピロリジニル基、1-ピペリジノ基、1-ヘキサメチレンイミノ基、1-ヘプタメチレンイミノ基、1-オクタメチレンイミノ基、1-デカメチレンイミノ基、1-ドデカメチレンイミノ基などの1-ポリメチレンイミノ基を挙げることができる。また、環状アミノ基としては、1-イミダゾリル基、4,5-ジヒドロ-1-イミダゾリル基、1-イミダゾリジニル基、1-ピペラジニル基、モルホリノ基なども挙げることができる。
式(IIIa)で表される基としては、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、化合物の長期安定性及び入手容易性から、好ましくは、非環状アミノ基であり、より好ましくは、ジアルキルアミノ基、ジ(アルキレンオキシド)アミノ基、ジ(アルキレンオキシドアルキル)アミノ基、ジ(トリアルキルシリル)アミノ基である。
式(III)で表される化合物としては、Aが二級アミノ基である化合物として、アクリルアミド化合物、メタクリルアミド化合物などを挙げることができる。
が窒素原子含有の基であるアクリルアミド化合物としては、
N-(2-ジメチルアミノエチル)アクリルアミド、
N-(2-ジエチルアミノエチル)アクリルアミド、
N-(3-ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド、
N-(3-ジエチルアミノプロピル)アクリルアミド、
N-(4-ジメチルアミノブチル)アクリルアミド、
N-(4-ジエチルアミノブチル)アクリルアミド、
N-(3-モルホリノプロピル)アクリルアミド、
N-(3-シアノプロピル)アクリルアミドなどが挙げられる。
が窒素原子含有の基であるメタクリルアミド化合物としては、
N-(2-ジメチルアミノエチル)メタクリルアミド、
N-(2-ジエチルアミノエチル)メタクリルアミド、
N-(3-ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、
N-(3-ジエチルアミノプロピル)メタクリルアミド、
N-(4-ジメチルアミノブチル)メタクリルアミド、
N-(4-ジエチルアミノブチル)メタクリルアミド、
N-(3-モルホリノプロピル)メタクリルアミド、
N-(3-シアノプロピル)メタクリルアミドなどが挙げられる。
が酸素原子含有の基であるアクリルアミド化合物としては、
N-(3-メトキシプロピル)アクリルアミド、
N-(3-エトキシプロピル)アクリルアミド、
N-(プロポキシメチル)アクリルアミド、
N-(ブトキシメチル)アクリルアミド、
N-グリシジルアクリルアミド、
N-テトラヒドロフルフリルアクリルアミドなどが挙げられる。
が酸素原子含有の基であるメタクリルアミド化合物としては、
N-(3-メトキシプロピル)メタクリルアミド、
N-(3-エトキシプロピル)メタクリルアミド、
N-(プロポキシメチル)メタクリルアミド、
N-(ブトキシメチル)メタクリルアミド、
N-グリシジルメタクリルアミド、
N-テトラヒドロフルフリルメタクリルアミドなどが挙げられる。
が窒素原子及び酸素原子含有の基であるアクリルアミド化合物としては、
N-(3-ジ(グリシジル)アミノプロピル)アクリルアミド、
N-(3-ジ(テトラヒヒドロフルフリル)アミノプロピル)アクリルアミド
などが挙げられる。
が窒素原子及び酸素原子含有の基であるメタクリルアミド化合物としては、
N-(3-ジ(グリシジル)アミノプロピル)メタクリルアミド、
N-(3-ジ(テトラヒヒドロフルフリル)アミノプロピル)メタクリルアミド
などが挙げられる。
また、式(III)で表される化合物としては、Aが酸素原子である化合物として、アクリレート化合物、メタクリレート化合物などを挙げることができる。
が窒素原子含有の基であるアクリレート化合物としては、
2-ジメチルアミノエチルアクリレート、
2-ジエチルアミノエチルアクリレート、
3-ジメチルアミノプロピルアクリレート、
3-ジエチルアミノプロピルアクリレート、
4-ジメチルアミノブチルアクリレート、
4-ジエチルアミノブチルアクリレートなどが挙げられる。
が窒素原子含有の基であるメタクリレート化合物としては、
2-ジメチルアミノエチルメタクリレート、
2-ジエチルアミノエチルメタクリレート、
3-ジメチルアミノプロピルメタクリレート、
3-ジエチルアミノプロピルメタクリレート、
4-ジメチルアミノブチルメタクリレート、
4-ジエチルアミノブチルメタクリレートなどが挙げられる。
が酸素原子含有の基であるアクリレート化合物としては、
2-エトキシエチルアクリレート、
2-プロポキシエチルアクリレート、
2-ブトキシエチルアクリレート、
3-メトキシプロピルアクリレート、
3-エトキシプロピルアクリレート、
グリシジルアクリレート、
テトラヒドロフルフリルアクリレートなどが挙げられる。
が酸素原子含有の基であるメタクリレート化合物としては、
2-エトキシエチルメタクリレート、
2-プロポキシエチルメタクリレート、
2-ブトキシエチルメタクリレート、
3-メトキシプロピルメタクリレート、
3-エトキシプロピルメタクリレート、
グリシジルメタクリレート、
テトラヒドロフルフリルメタクリレートなどが挙げられる。
が窒素原子及び酸素原子含有の基であるアクリレート化合物としては、
3-ジ(グリシジル)アミノプロピルアクリレート、
3-ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノプロピルアクリレートなどが挙げられる。
が窒素原子及び酸素原子含有の基であるメタクリレート化合物としては、3-ジ(グリシジル)アミノプロピルメタクリレート、3-ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノプロピルメタクリレートなどが挙げられる。
式(III)で表される化合物としては、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く高める観点から、好ましくは、Aが式(IIIa)で表される基である化合物であり、より好ましくは、Aがアミノ基であり、Aが式(IIIa)で表される基である化合物であり、更に好ましくは、Aが二級アミノ基(-NH-)であり、Aが式(IIIa)で表される基である化合物である。
が二級アミノ基であり、Aが式(IIIa)で表される基である化合物としては、
好ましくは、
N-(3-ジアルキルアミノプロピル)アクリルアミド、N-(3-ジアルキルアミノプロピル)メタクリルアミドであり、
より好ましくは、
N-(3-ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド、
N-(3-ジエチルアミノプロピル)アクリルアミド、
N-(3-ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、
N-(3-ジエチルアミノプロピル)メタクリルアミドである。
以下、下式(IV)で表される基を有する化合物(変性剤3)について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
[式中、pは1~11の整数を表し、Aは窒素原子を有する官能基を表す。]
pは、1~11の整数を表す。低燃費性を高める観点から、好ましくは1以上であり、製造時の経済性を高める観点から、好ましくは4以下である。Aは窒素原子を有する官能基であり、アミノ基、イソシアノ基、シアノ基、ピリジル基、ピペリジル基、ピラジニル基、モルホリノ基などを挙げることができる。
式(IV)で表される基を有する化合物としては、下式(IVa)で表される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
[式中、qは0~10の整数を表し、R31は炭素原子数が1~5のヒドロカルビル基を表し、R32、R33、R34及びR35は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数が1~5のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~5の置換ヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~5のヒドロカルビルオキシ基を表し、R32及びR33が複数ある場合は、複数あるR32及び複数あるR33はそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、R36及びR37は、それぞれ独立に、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~6の基を表し、R36及びR37は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよく、R36及びR37は窒素に二重結合で結合する同一の基であってもよい。]
式(IVa)のqは、0~10の整数を表す。経済性を高める観点から、好ましくは3以下であり、より好ましくは0である。
式(IVa)のR31は炭素原子数が1~5のヒドロカルビル基を表す。R31のヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基などのアルキル基を挙げることができる。
31のヒドロカルビル基としては、好ましくはアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数が1~4のアルキル基であり、更に好ましくは、メチル基、エチル基である。
式(IVa)のR32~R35は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数が1~5のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~5の置換ヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~5のヒドロカルビルオキシ基を表し、R32及びR33が複数ある場合は、複数あるR32及び複数あるR33はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。
32~R35のヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基などのアルキル基を挙げることができる。
32~R35の置換ヒドロカルビル基としては、窒素原子を有する基及び酸素原子を有する基からなる基群から選ばれる少なくとも1種の基を置換基として有する置換ヒドロカルビル基を挙げることができる。窒素原子を有する基を置換基として有する基としては、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノエチル基などのジアルキルアミノアルキル基を挙げることができ、酸素原子を有する基を置換基として有する基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基などを挙げることができる。
32~R35のヒドロカルビルオキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基などのアルコキシ基を挙げることができる。
32~R35のヒドロカルビル基としては、好ましくはアルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、更に好ましくは、メチル基、エチル基である。
32~R35の置換ヒドロカルビル基としては、好ましくはアルコキシアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数が1~4のアルコキシアルキル基であり、更に好ましくは、メトキシメチル基、エトキシエチル基である。
32~R35のヒドロカルビルオキシ基としては、好ましくはアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数が1~3のアルコキシ基であり、更に好ましくは、メトキシ基、エトキシ基である。
低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び混練加工性をバランス良く高める観点及び経済性から、R34及びR35の一方が水素原子であることが好ましい。より好ましくは、R34及びR35の一方が水素原子であり、もう一方がアルキル基またはアルコキシ基である。更に好ましくは、R34及びR35の一方が水素原子であり、もう一方がアルコキシ基である。特に好ましくは、メトキシ基、エトキシ基である。
式(IVa)のR36及びR37は、それぞれ独立に、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~6の基を表し、R36及びR37は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよく、R36及びR37は窒素に二重結合で結合する同一の基であってもよい。
式(IVa)のR36及びR37としては、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基、置換シリル基などを挙げることができる。
36及びR37のヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基などのアルキル基;シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;フェニル基などを挙げることができる。
36及びR37の置換ヒドロカルビル基としては、窒素原子を有する基、酸素原子を有する基及びケイ素原子を有する基からなる基群から選ばれる少なくとも1種の基を置換基として有する置換ヒドロカルビル基を挙げることができる。窒素原子を有する基を置換基として有する基としては、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノエチル基などのジアルキルアミノアルキル基を挙げることができ、酸素原子を有する基を置換基として有する基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基;エポキシ基、テトラヒドロフラニル基などのアルキレンオキシド基;グリシジル基、テトラヒドロフルフリル基などのアルキレンオキシドアルキル基を挙げることができ、ケイ素原子を有する基を置換基として有する基としては、トリメチルシリルメチル基などのトリアルキルシリルアルキル基などを挙げることができる。
なお、本明細書において、アルキレンオキシド基は、環状エーテル化合物の環から水素原子を除いた1価の基を表す。また、アルキレンオキシドアルキル基は、アルキル基の1つ以上の水素原子がアルキレンオキシド基で置換されている基を表す。
36及びR37の置換シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基などのトリアルキルシリル基;トリメトキシシリル基などのトリアルコキシシリル基などを挙げることができる。
36及びR37が結合した基としては、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が2~12の2価の基が挙げられる。例えば、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基などのアルキレン基;オキシジエチレン基、オキシジプロピレン基などのオキシジアルキレン基;-CHCH-NH-CH-で表される基、-CHCH-N=CH-で表される基などの含窒素基などを挙げることができる。
36及びR37が結合した基としては、含窒素基が好ましく、-CHCH-NH-CH-で表される基、-CHCH-N=CH-で表される基がより好ましい。
36及びR37の窒素に二重結合で結合する同一の基としては、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が2~12の2価の基が挙げられる。例えば、エチリデン基、1-メチルプロピリデン基、1,3-ジメチルブチリデン基、1-メチルエチリデン基、4-N,N-ジメチルアミノベンジリデン基などを挙げることができる。
36及びR37のヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、更に好ましくは、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基であり、特に好ましくは、メチル基、エチル基である。R36及びR37の置換ヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルコキシアルキル基、アルキレンオキシド基、アルキレンオキシドアルキル基である。R36及びR37の置換シリル基としては、好ましくは、トリアルキルシリル基、トリアルコキシシリル基であり、より好ましくは、トリアルキルシリル基であり、更に好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基である。
36及びR37としては、好ましくは、アルキル基、アルコキシアルキル基、置換シリル基又はR36及びR37が結合した含窒素基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、更に好ましくは、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基であり、特に好ましくは、メチル基、エチル基である。
36及びR37が窒素原子に結合したアミノ基としては、非環状アミノ基、環状アミノ基を挙げることができる。
該非環状アミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ(n-プロピル)アミノ基、ジ(イソプロピル)アミノ基、ジ(n-ブチル)アミノ基、ジ(sec-ブチル)アミノ基、ジ(tert-ブチル)アミノ基、ジ(ネオペンチル)アミノ基、エチルメチルアミノ基などのジアルキルアミノ基;ジ(メトキシメチル)アミノ基、ジ(メトキシエチル)アミノ基、ジ(エトキシメチル)アミノ基、ジ(エトキシエチル)アミノ基などのジ(アルコキシアルキル)アミノ基;ジ(トリメチルシリル)アミノ基、ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ基などのジ(トリアルキルシリル)アミノ基などを挙げることができる。また、ジ(エポキシ)アミノ基、ジ(テトラヒドロフラニル)アミノ基などのジ(アルキレンオキシド)アミノ基;ジ(グリシジル)アミノ基、ジ(テトラヒドロフルフリル)アミノ基などのジ(アルキレンオキシドアルキル)アミノ基を挙げることができる。更には、エチリデンアミノ基、1-メチルプロピリデンアミノ基、1,3-ジメチルブチリデンアミノ基、1-メチルエチリデンアミノ基、4-N,N-ジメチルアミノベンジリデンアミノ基なども挙げることができる。
該環状アミノ基としては、1-ピロリジニル基、1-ピペリジノ基、1-ヘキサメチレンイミノ基、1-ヘプタメチレンイミノ基、1-オクタメチレンイミノ基、1-デカメチレンイミノ基、1-ドデカメチレンイミノ基などの1-ポリメチレンイミノ基を挙げることができる。また、環状アミノ基としては、1-イミダゾリル基、4,5-ジヒドロ-1-イミダゾリル基、1-イミダゾリジニル基、1-ピペラジニル基、モルホリノ基なども挙げることができる。
36及びR37が窒素原子に結合したアミノ基としては、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性、化合物の長期安定性及び入手容易性から、好ましくは、非環状アミノ基であり、より好ましくは、ジアルキルアミノ基であり、更に好ましくは、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基である。
式(IVa)で表される化合物としては、N,N-ジアルキル置換カルボン酸アミドジアルキルアセタール化合物を挙げることができる。
N,N-ジアルキル置換カルボン酸アミドジアルキルアセタール化合物としては、
N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール、N,N-ジエチルホルムアミドジメチルアセタール、N,N-ジ(n-プロピル)ホルムアミドジメチルアセタール、
N,N-ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N-ジエチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N-ジ(n-プロピル)ホルムアミドジエチルアセタール、
N,N-ジメチルホルムアミドエチルメチルアセタール、N,N-ジエチルホルムアミドエチルメチルアセタール、N,N-ジ(n-プロピル)ホルムアミドエチルメチルアセタールなどのN,N-ジアルキルホルムアミドジアルキルアセタール;
N,N-ジメチルアセトアミドジメチルアセタール、N,N-ジエチルアセトアミドジメチルアセタール、N,N-ジ(n-プロピル)アセトアミドジメチルアセタール、
N,N-ジメチルアセトアミドジエチルアセタール、N,N-ジエチルアセトアミドジエチルアセタール、N,N-ジ(n-プロピル)アセトアミドジエチルアセタール、
N,N-ジメチルアセトアミドエチルメチルアセタール、N,N-ジエチルアセトアミドエチルメチルアセタール、N,N-ジ(n-プロピル)アセトアミドエチルメチルアセタールなどのN,N-ジアルキルアセトアミドジアルキルアセタール;
N,N-ジメチルプロピオンアミドジメチルアセタール、N,N-ジエチルプロピオンアミドジメチルアセタール、N,N-ジ(n-プロピル)プロピオンアミドジメチルアセタール、
N,N-ジメチルプロピオンアミドジエチルアセタール、N,N-ジエチルプロピオンアミドジエチルアセタール、N,N-ジ(n-プロピル)プロピオンアミドジエチルアセタール、
N,N-ジメチルプロピオンアミドエチルメチルアセタール、N,N-ジエチルプロピオンアミドエチルメチルアセタール、N,N-ジ(n-プロピル)プロピオンアミドエチルメチルアセタールなどのN,N-ジアルキルプロピオンアミドジアルキルアセタールなどが挙げられる。
これらの中では、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び混練加工性をバランス良く高める観点から、好ましくは、
N,N-ジアルキルホルムアミドジアルキルアセタールであり、
より好ましくは、
N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール、
N,N-ジエチルホルムアミドジメチルアセタール、
N,N-ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、
N,N-ジエチルホルムアミドジエチルアセタールである。
上記共役ジエン系重合体は、共役ジエンに基づく構成単位(共役ジエン単位)に加え、更に、他の単量体に基づく構成単位を有していてもよい。該他の単量体としては、芳香族ビニル、ビニルニトリル、不飽和カルボン酸エステルなどが挙げられる。芳香族ビニルとしては、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレンを例示することができる。また、ビニルニトリルとしては、アクリロニトリルなどを、不飽和カルボン酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチルなどを例示することができる。これらの中では、芳香族ビニルが好ましく、スチレンがより好ましい。
上記共役ジエン系重合体は、耐摩耗性の観点から、芳香族ビニルに基づく構成単位(芳香族ビニル単位)を有していることが好ましく、芳香族ビニル単位の含有量としては、共役ジエン単位と芳香族ビニル単位との総量を100質量%として、好ましくは10質量%以上(共役ジエン単位の含有量は90質量%以下)であり、より好ましくは15質量%以上(共役ジエン単位の含有量は85質量%以下)である。また、低燃費性の観点から、芳香族ビニル単位の含有量は、好ましくは50質量%以下(共役ジエン単位の含有量は50質量%以上)であり、より好ましくは45質量%以下(共役ジエン単位の含有量は55質量%以上)である。
上記共役ジエン系重合体のビニル結合量は、共役ジエン単位の含有量を100モル%として、低燃費性の観点から、好ましくは80モル%以下であり、より好ましくは70モル%以下である。また、ウェットグリップ性能の観点から、好ましくは10モル%以上であり、より好ましくは15モル%以上であり、更に好ましくは20モル%以上であり、特に好ましくは40モル%以上である。該ビニル結合量は、赤外分光分析法により、ビニル基の吸収ピークである910cm-1付近の吸収強度より求められる。
上記共役ジエン系重合体の分子量分布は、低燃費性の観点から、好ましくは1~5であり、より好ましくは1~2である。分子量分布は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により、数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)を測定し、MwをMnで除すことにより求められる。
上記共役ジエン系重合体の好適な製造方法としては、下記工程A及びBを有する製造方法を挙げることができる。
(工程A):炭化水素溶媒中で、アルカリ金属触媒により、共役ジエンと下式(V)で表されるビニル化合物とを含む単量体を重合させ、共役ジエンに基づく単量体単位と下式(V)で表されるビニル化合物に基づく単量体単位とを有する重合体鎖の少なくとも一端に、該触媒由来のアルカリ金属を有する重合体を得る工程。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
[式中、X、X及びXは、それぞれ独立に、下式(Va)で表される基、ヒドロカルビル基又は置換ヒドロカルビル基を表し、X、X及びXの少なくとも1つが、下式(Va)で表される基である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
[式中、R41及びR42は、それぞれ独立に、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基、シリル基又は置換シリル基を表し、R41及びR42は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。]
(工程B):工程Aで得られた重合体と変性剤1~3の少なくとも1つとを反応させる工程。
(工程A)で用いられるアルカリ金属触媒としては、アルカリ金属、有機アルカリ金属化合物、アルカリ金属と極性化合物との錯体、アルカリ金属を有するオリゴマーなどを挙げることができる。該アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどを挙げることができる。該有機アルカリ金属化合物としては、エチルリチウム、n-プロピルリチウム、iso-プロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、t-オクチルリチウム、n-デシルリチウム、フェニルリチウム、2-ナフチルリチウム、2-ブチルフェニルリチウム、4-フェニルブチルリチウム、シクロヘキシルリチウム、4-シクロペンチルリチウム、ジメチルアミノプロピルリチウム、ジエチルアミノプロピルリチウム、t-ブチルジメチルシリロキシプロピルリチウム、N-モルホリノプロピルリチウム、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムドデカメチレンイミド、1,4-ジリチオ-2-ブテン、ナトリウムナフタレニド、ナトリウムビフェニリド、カリウムナフタレニドなどを挙げることができる。また、アルカリ金属と極性化合物との錯体としては、カリウム-テトラヒドロフラン錯体、カリウム-ジエトキシエタン錯体などを挙げることができ、アルカリ金属を有するオリゴマーとしては、α-メチルスチレンテトラマーのナトリウム塩を挙げることができる。これらの中でも、有機リチウム化合物又は有機ナトリウム化合物が好ましく、炭素原子数が2~20の有機リチウム化合物又は有機ナトリウム化合物がより好ましい。
(工程A)で用いられる炭化水素溶媒は、有機アルカリ金属化合物触媒を失活させない溶媒であり、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環族炭化水素などを挙げることができる。該脂肪族炭化水素としては、プロパン、n-ブタン、iso-ブタン、n-ペンタン、iso-ペンタン、n-ヘキサン、プロペン、1-ブテン、iso-ブテン、トランス-2-ブテン、シス-2-ブテン、1-ペンテン、2-ペンテン、1-ヘキセン、2-ヘキセンなどを挙げることができる。また、芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンを挙げることができ、脂環族炭化水素としては、シクロペンタン、シクロヘキサンなどが挙げられる。これらは単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いられる。これらの中では、炭素原子数が2~12の炭化水素が好ましい。
(工程A)では、共役ジエンと式(V)で表されるビニル化合物とを含む単量体を重合させ、上述のアルカリ金属触媒由来のアルカリ金属を重合体鎖末端に有する共役ジエン系重合体を製造する。該共役ジエンとしては、1,3-ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ヘキサジエンを挙げることができ、これらは単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いられる。中でも、入手容易性の観点から、1,3-ブタジエン、イソプレンが好ましい。
式(V)のX、X及びXは、それぞれ独立に、式(Va)で表される基、ヒドロカルビル基又は置換ヒドロカルビル基を表し、X、X及びXの少なくとも1つは、式(Va)で表される基である。
式(Va)のR41及びR42は、それぞれ独立に、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基、シリル基又は置換シリル基を表し、R41及びR42は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。
41及びR42の炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基などのアルキル基;シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;フェニル基などを挙げることができる。
41及びR42の炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基としては、窒素原子を有する基、酸素原子を有する基及びケイ素原子を有する基からなる基群から選ばれる少なくとも1種の基を置換基として有する置換ヒドロカルビル基を挙げることができる。窒素原子を有する基を置換基として有する基としては、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノエチル基などのジアルキルアミノアルキル基を挙げることができ、酸素原子を有する基を置換基として有する基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基を挙げることができ、ケイ素原子を有する基を置換基として有する基としては、トリメチルシリルメチル基などのトリアルキルシリルアルキル基などを挙げることができる。
41及びR42の置換シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基などのトリアルキルシリル基などを挙げることができる。
41及びR42が結合した基としては、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~12の2価の基が挙げられる。例えば、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基などのアルキレン基;オキシジエチレン基、オキシジプロピレン基などのオキシジアルキレン基;-CHCH-NH-CH-で表される基、-CHCH-N=CH-で表される基などの含窒素基などを挙げることができる。
41及びR42が結合した基としては、含窒素基が好ましく、-CHCH-NH-CH-で表される基、-CHCH-N=CH-で表される基がより好ましい。
41及びR42のヒドロカルビル基としては、アルキル基が好ましく、炭素原子数が1~4のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基が更に好ましく、エチル基、n-ブチル基が特に好ましい。R41及びR42の置換ヒドロカルビル基としては、アルコキシアルキル基が好ましく、炭素原子数が1~4のアルコキシアルキル基がより好ましい。R41及びR42の置換シリル基としては、トリアルキルシリル基が好ましく、トリメチルシリル基がより好ましい。
41及びR42としては、好ましくは、アルキル基、アルコキシアルキル基、置換シリル基又はR41及びR42が結合した含窒素基であり、より好ましくは、アルキル基であり、更に好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、特に好ましくは、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基である。
式(Va)で表される基としては、非環状アミノ基、環状アミノ基を挙げることができる。
該非環状アミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ(n-プロピル)アミノ基、ジ(イソプロピル)アミノ基、ジ(n-ブチル)アミノ基、ジ(sec-ブチル)アミノ基、ジ(tert-ブチル)アミノ基、ジ(ネオペンチル)アミノ基、エチルメチルアミノ基などのジアルキルアミノ基;ジ(メトキシメチル)アミノ基、ジ(メトキシエチル)アミノ基、ジ(エトキシメチル)アミノ基、ジ(エトキシエチル)アミノ基などのジ(アルコキシアルキル)アミノ基;ジ(トリメチルシリル)アミノ基、ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ基などのジ(トリアルキルシリル)アミノ基などを挙げることができる。
該環状アミノ基としては、1-ピロリジニル基、1-ピペリジノ基、1-ヘキサメチレンイミノ基、1-ヘプタメチレンイミノ基、1-オクタメチレンイミノ基、1-デカメチレンイミノ基、1-ドデカメチレンイミノ基などの1-ポリメチレンイミノ基を挙げることができる。また、環状アミノ基としては、1-イミダゾリル基、4,5-ジヒドロ-1-イミダゾリル基、1-イミダゾリジニル基、1-ピペラジニル基、モルホリノ基なども挙げることができる。
式(Va)で表される基としては、経済性及び入手容易性から、好ましくは、非環状アミノ基であり、より好ましくは、ジアルキルアミノ基であり、更に好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基で置換されたジアルキルアミノ基であり、特に好ましくは、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ(n-プロピル)アミノ基、ジ(n-ブチル)アミノ基である。
式(V)のX~Xのヒドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基などのアルキル基を挙げることができる。また、X~Xの置換ヒドロカルビル基としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基などのアルコキシアルキル基を挙げることができる。
~Xのヒドロカルビル基としては、アルキル基が好ましく、炭素原子数が1~4のアルキル基がより好ましく、メチル基又はエチル基が更に好ましい。また、X~Xの置換ヒドロカルビル基としては、アルコキシアルキル基が好ましく、炭素原子数が1~4のアルコキシアルキル基がより好ましい。
~Xのヒドロカルビル基及び置換ヒドロカルビル基としては、好ましくは、アルキル基又はアルコキシアルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基又は炭素原子数が1~4のアルコキシアルキル基であり、更に好ましくは、炭素原子数が1~4のアルキル基であり、特に好ましくは、メチル基又はエチル基である。
式(V)のX、X及びXの少なくとも1つは、式(Va)で表される基である。好ましくは、X、X及びXの2つ以上が、式(Va)で表される基であり、より好ましくは、X、X及びXの2つが、式(Va)で表される基である。
(工程A)で用いられる式(V)で表されるビニル化合物としては、X~Xの1つが式(Va)で表される非環状アミノ基であり、2つがヒドロカルビル基または置換ヒドロカルビル基である化合物として、(ジアルキルアミノ)ジアルキルビニルシラン、{ジ(トリアルキルシリル)アミノ}ジアルキルビニルシラン、(ジアルキルアミノ)ジアルコキシアルキルビニルシランなどを挙げることができる。
(ジアルキルアミノ)ジアルキルビニルシランとしては、(ジメチルアミノ)ジメチルビニルシラン、(エチルメチルアミノ)ジメチルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジメチルビニルシラン、(エチル-n-プロピルアミノ)ジメチルビニルシラン、(エチルイソプロピルアミノ)ジメチルビニルシラン、(ジ(n-プロピル)アミノ)ジメチルビニルシラン、(ジイソプロピルアミノ)ジメチルビニルシラン、(n-ブチル-n-プロピルアミノ)ジメチルビニルシラン、(ジ(n-ブチル)アミノ)ジメチルビニルシラン、(ジメチルアミノ)ジエチルビニルシラン、(エチルメチルアミノ)ジエチルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジエチルビニルシラン、(エチル-n-プロピルアミノ)ジエチルビニルシラン、(エチルイソプロピルアミノ)ジエチルビニルシラン、(ジ(n-プロピル)アミノ)ジエチルビニルシラン、(ジイソプロピルアミノ)ジエチルビニルシラン、(n-ブチル-n-プロピルアミノ)ジエチルビニルシラン、(ジ(n-ブチル)アミノ)ジエチルビニルシラン、(ジメチルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(エチルメチルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(エチル-n-プロピルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(エチルイソプロピルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(ジ(n-プロピル)アミノ)ジプロピルビニルシラン、(ジイソプロピルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(n-ブチル-n-プロピルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(ジ(n-ブチル)アミノ)ジプロピルビニルシラン、(ジメチルアミノ)ジブチルビニルシラン、(エチルメチルアミノ)ジブチルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジブチルビニルシラン、(エチル-n-プロピルアミノ)ジブチルビニルシラン、(エチルイソプロピルアミノ)ジブチルビニルシラン、(ジ(n-プロピル)アミノ)ジブチルビニルシラン、(ジイソプロピルアミノ)ジブチルビニルシラン、(n-ブチル-n-プロピルアミノ)ジブチルビニルシラン、(ジ(n-ブチル)アミノ)ジブチルビニルシランなどを挙げることができる。
{ジ(トリアルキルシリル)アミノ}ジアルキルビニルシランとしては、{ジ(トリメチルシリル)アミノ}ジメチルビニルシラン、{ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ}ジメチルビニルシラン、{ジ(トリメチルシリル)アミノ}ジエチルビニルシラン、{ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ}ジエチルビニルシランなどを挙げることができる。
(ジアルキルアミノ)ジアルコキシアルキルビニルシランとしては、(ジメチルアミノ)ジメトキシメチルビニルシラン、(ジメチルアミノ)ジメトキシエチルビニルシラン、(ジメチルアミノ)ジエトキシメチルビニルシラン、(ジメチルアミノ)ジエトキシエチルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジメトキシメチルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジメトキシエチルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジエトキシメチルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジエトキシエチルビニルシランなどを挙げることができる。
~Xの2つが式(Va)で表される非環状アミノ基であり、1つがヒドロカルビル基または置換ヒドロカルビル基である化合物としては、ビス(ジアルキルアミノ)アルキルビニルシラン、ビス{ジ(トリアルキルシリル)アミノ}アルキルビニルシラン、ビス(ジアルキルアミノ)アルコキシアルキルビニルシランなどを挙げることができる。
ビス(ジアルキルアミノ)アルキルビニルシランとしては、ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(エチルメチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(エチル-n-プロピルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(エチルイソプロピルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジ(n-プロピル)アミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジイソプロピルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(n-ブチル-n-プロピルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジ(n-ブチル)アミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジメチルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(エチルメチルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(エチル-n-プロピルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(エチルイソプロピルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(ジ(n-プロピル)アミノ)エチルビニルシラン、ビス(ジイソプロピルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(n-ブチル-n-プロピルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(ジ(n-ブチル)アミノ)エチルビニルシラン、ビス(ジメチルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(エチルメチルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(エチル-n-プロピルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(エチルイソプロピルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(ジ(n-プロピル)アミノ)プロピルビニルシラン、ビス(ジイソプロピルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(n-ブチル-n-プロピルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(ジ(n-ブチル)アミノ)プロピルビニルシラン、ビス(ジメチルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(エチルメチルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(エチル-n-プロピルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(エチルイソプロピルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(ジ(n-プロピル)アミノ)ブチルビニルシラン、ビス(ジイソプロピルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(n-ブチル-n-プロピルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(ジ(n-ブチル)アミノ)ブチルビニルシランなどを挙げることができる。
ビス{ジ(トリアルキルシリル)アミノ}アルキルビニルシランとしては、ビス{ジ(トリメチルシリル)アミノ}メチルビニルシラン、ビス{ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ}メチルビニルシラン、ビス{ジ(トリメチルシリル)アミノ}エチルビニルシラン、ビス{ジ(t-ブチルジメチルシリル)アミノ}エチルビニルシランなどを挙げることができる。
ビス(ジアルキルアミノ)アルコキシアルキルビニルシランとしては、ビス(ジメチルアミノ)メトキシメチルビニルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メトキシエチルビニルシラン、ビス(ジメチルアミノ)エトキシメチルビニルシラン、ビス(ジメチルアミノ)エトキシエチルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)メトキシメチルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)メトキシエチルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)エトキシメチルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)エトキシエチルビニルシランなどを挙げることができる。
~Xの3つが式(Va)で表される非環状アミノ基である化合物として、トリ(ジアルキルアミノ)ビニルシランなどを挙げることができる。例えば、トリ(ジメチルアミノ)ビニルシラン、トリ(エチルメチルアミノ)ビニルシラン、トリ(ジエチルアミノ)ビニルシラン、トリ(エチルプロピルアミノ)ビニルシラン、トリ(ジプロピルアミノ)ビニルシラン、トリ(ブチルプロピルアミノ)ビニルシランなどを挙げることができる。
~Xの2つが式(Va)で表される環状アミノ基であり、1つがヒドロカルビル基または置換ヒドロカルビル基である化合物として、ビス(モルホリノ)メチルビニルシラン、ビス(ピペリジノ)メチルビニルシラン、ビス(4,5-ジヒドロイミダゾリル)メチルビニルシラン、ビス(ヘキサメチレンイミノ)メチルビニルシランなどを挙げることができる。
、X及びXの2つが式(Va)で表される基である式(V)で表されるビニル化合物として、好ましくは、X、X及びXの2つが非環状アミノ基であるビニル化合物であり、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性の観点から、より好ましくは、ビス(ジアルキルアミノ)アルキルビニルシランであり、更に好ましくは、ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジ(n-プロピル)アミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジ(n-ブチル)アミノ)メチルビニルシランである。中でも、化合物の入手容易性の観点からは、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジ(n-ブチル)アミノ)メチルビニルシランが好ましい。
(工程A)では、共役ジエンと式(V)で表されるビニル化合物とに、他の単量体とを組み合わせて重合を行ってもよい。他の単量体としては、芳香族ビニル、ビニルニトリル、不飽和カルボン酸エステルなどが挙げられる。芳香族ビニルとしては、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレンを例示することができる。また、ビニルニトリルとしては、アクリロニトリルなどを、不飽和カルボン酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチルなどを例示することができる。これらの中では、芳香族ビニルが好ましく、スチレンがより好ましい。
(工程A)の重合は、共役ジエン単位のビニル結合量を調整する剤、共役ジエン系重合体鎖中での共役ジエン単位と共役ジエン以外の単量体に基づく構成単位の分布を調整する剤(以下、総称して「調整剤」と記す。)などの存在下で行ってもよい。このような剤としては、エーテル化合物、第三級アミン、ホスフィン化合物などを挙げることができる。該エーテル化合物としては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4-ジオキサンなどの環状エーテル;ジエチルエーテル、ジブチルエーテルなどの脂肪族モノエーテル;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどの脂肪族ジエーテル;ジフェニルエーテル、アニソールなどの芳香族エーテルなどが挙げられる。該第三級アミンとして、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N-ジエチルアニリン、ピリジン、キノリンなどを挙げることができる。また、該ホスフィン化合物として、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィンなどを挙げることができる。これらは単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
(工程A)での重合温度は、通常25~100℃であり、好ましくは35~90℃である。より好ましくは50~80℃である。重合時間は、通常10分~5時間である。
(工程B)において、工程Aで調製された重合体に接触させる変性剤1~3の量は、有機アルカリ金属触媒由来のアルカリ金属1モルあたり、通常、0.1~3モルであり、好ましくは、0.5~2モルであり、より好ましくは、0.7~1.5モルであり、更に好ましくは、1~1.5モルである。
(工程B)において、工程Aで調製された重合体と変性剤1~3の少なくとも1つとを接触させる温度は、通常25~100℃であり、好ましくは35~90℃である。より好ましくは50~80℃である。接触させる時間は、通常、60秒~5時間であり、好ましくは5分~1時間であり、より好ましくは15分~1時間である。
上記共役ジエン系重合体の製造方法においては、必要に応じて、アルカリ金属触媒による単量体の重合開始から重合停止において、共役ジエン系重合体の炭化水素溶液にカップリング剤を添加してもよい。カップリング剤としては、下式(VI)で表される化合物を挙げることができる。
10 ML4-a(VI)
(式中、R10はアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基または芳香族残基を表し、Mはケイ素原子またはスズ原子を表し、Lはハロゲン原子またはヒドロカルビルオキシ基を表し、aは0~2の整数を表す。)
ここで、芳香族残基は、芳香族炭化水素から芳香環に結合している水素を除いた1価の基を表す。
式(VI)で表されるカップリング剤としては、四塩化珪素、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、四塩化スズ、メチルトリクロロスズ、ジメチルジクロロスズ、トリメチルクロロスズ、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメトキシジメチルシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメトキシジエチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、テトラエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジエトキシジエチルシランなどを挙げることができる。
カップリング剤の添加量は、アルカリ金属触媒由来のアルカリ金属1モル当たり、共役ジエン系重合体の混練加工性の観点から、好ましくは0.03モル以上であり、より好ましくは0.05モル以上である。また、低燃費性の観点から、好ましくは0.4モル以下であり、より好ましくは0.3モル以下である。
共役ジエン系重合体は、公知の回収方法、例えば、(1)共役ジエン系重合体の炭化水素溶液に凝固剤を添加する方法、(2)共役ジエン系重合体の炭化水素溶液にスチームを添加する方法によって、共役ジエン系重合体の炭化水素溶液から回収することができる。回収した共役ジエン系重合体は、バンドドライヤーや押出型ドライヤーなどの公知の乾燥機で乾燥してもよい。
また、上記共役ジエン系重合体の製造方法においては、加水分解などにより、重合体の式(Ia)で表される基を水酸基に置換させる処理を行うことが好ましい。該処理は、重合体単独の状態で行ってもよく、後述のような組成物の状態で行ってもよい。加水分解する方法としては、例えば、スチームストリッピングによる方法などの公知の方法が挙げられる。上記処理により、式(I)のX~Xを水酸基とすることができ、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をよりバランスよく向上できる。
上記共役ジエン系重合体は、ゴム成分として本発明のゴム組成物に用いることができ、他のゴム成分や添加剤などと併用することが好ましい。
ゴム成分100質量%中の上記共役ジエン系重合体の含有量は、30質量%以上、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上である。上記共役ジエン系重合体の含有量が30質量%未満であると、充分なウェットグリップ性能が得られない。上記共役ジエン系重合体の含有量は、90質量%以下、好ましくは80質量%以下である。上記共役ジエン系重合体の含有量が90質量%を超えると、充分な低燃費性、耐摩耗性が得られない。
本発明では、ゴム成分として、上記共役ジエン系重合体と共に、上記ハイシスポリブタジエン(ハイシスポリブタジエンゴム)が使用される。
上記ハイシスポリブタジエンのムーニー粘度(ML(ML1+4))は、40~49であり、好ましくは40~47である。ムーニー粘度が上記範囲より大きいと混練加工性が低下し、上記範囲より小さいと耐摩耗性が低下する。なお、本明細書において、ハイシスポリブタジエンのムーニー粘度(ML)は、JIS K6300-1:2001に準拠して、100℃で測定される値である。
上記ハイシスポリブタジエンの分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は、3.0~3.9であり、好ましくは3.0~3.6である。分子量分布が上記範囲より大きいと耐摩耗性が低下し、上記範囲より小さいと混練加工性が低下する。なお、本明細書において、ハイシスポリブタジエンの重量平均分子量Mw、数平均分子量Mnは、後述の実施例に記載の方法により測定される値である。
上記ハイシスポリブタジエンの重量平均分子量Mwは、好ましくは50万~70万、より好ましくは55万~65万である。分子量が上記範囲より大きいと混練加工性が低下し、上記範囲より小さいと耐摩耗性が低下する場合がある。
上記ハイシスポリブタジエンの数平均分子量Mnは、好ましくは12万~25万、より好ましくは15万~22万である。分子量が上記範囲より大きいと混練加工性が低下し、上記範囲より小さいと耐摩耗性が低下する場合がある。
上記ハイシスポリブタジエンのムーニー粘度の速度依存性指数(式(1)のn値)は、2.3~3.0であり、好ましくは2.4~2.9、より好ましくは2.4~2.8である。n値が2.3より小さいとシリカの混練性(分散性)が悪くなって混練加工性が悪化し、3.0より大きいと低燃費性が悪化する。
n値は、JIS K6300-1:2001に準拠して、ローターの回転速度(1/分)を変えてムーニー粘度(ML)を測定し、ムーニー粘度(ML)とローター回転数(RS)から下記式(1)により求めた直線の傾きの逆数である。ここで、log(K)は、直線の切片を意味する任意の数である。
  log(ML)=log(K)+n-1×log(RS)  式(1)
(但し、RSはローターの1分間あたりの回転数、Kは任意の数、MLはムーニー粘度を表す。)
なお、上記式(1)は、非ニュートン流動に対するn乗則の理論式(下記式(2))に基づいて得ることが可能である。
γ=kτ  式(2)
(但し、γ:速度勾配,τ:せん断応力,k-1=η:粘性係数)
n値は、ポリブタジエンの分岐度と分子量分布により決定され、ムーニー粘度とは相関性が無い。ポリブタジエンの分岐度や分子量分布が大きくなるとn値は大きくなり、ポリブタジエンの分岐度や分子量分布が小さくなるとn値は小さくなる。
また、n値の範囲の操作は、分子量分布も最適にする必要があるため、例えば以下のように二段階で行なうことができる。先ず、ブタジエンの重合段階においてn値が小さく分子量の異なるポリブタジエンを数種類重合する。次に、分子量の異なる前記ポリブタジエン数種類をブレンドして分子量分布を広げることで、n値を最適な範囲に調整する。重合段階でのn値は、助触媒である有機アルミニウム化合物と水との混合モル比で調整することができる。すなわち、所定量の有機アルミニウム化合物に対し、水の添加量を増加させることで、混合モル比は小さくなり、混合モル比が小さくなるに従ってn値も小さくなる傾向にある。重合段階での助触媒である有機アルミニウム化合物と水との混合モル比は、好ましくは2.0以下、特に好ましくは1.0~1.5である。混合モル比が2.0を超えると、n値が大きくなりすぎ、1.0未満であると重合活性が著しく低下する場合があるので好ましくない。
上記ハイシスポリブタジエンの5質量%トルエン溶液粘度(Tcp)とムーニー粘度(ML)の比(Tcp/ML)は、好ましくは2.5~3.5であり、より好ましくは2.5~3.0である。Tcp/MLが上記範囲より大きいと、素ゴム(ハイシスポリブタジエン)のコールドフロー性が大きくなり、上記範囲より小さいと耐摩耗性が低下する場合がある。なお、5質量%トルエン溶液粘度(Tcp)は、ハイシスポリブタジエン2.28gをトルエン50mlに溶解した後、標準液として粘度計校正用標準液(JIS Z8809)を用い、キャノンフェンスケ粘度計No.400を使用して、25℃で測定した。
上記ハイシスポリブタジエンのシス含量は、95質量%以上、好ましくは97質量%以上、更に好ましくは98質量%以上である。シス含量が上記範囲より小さいと耐摩耗性が低下する。なお、シス含量は、赤外吸収スペクトル分析により算出される。
上記ハイシスポリブタジエンは、例えば、コバルト系触媒により製造することができる。コバルト系触媒としては、(a)コバルト化合物、(b)有機アルミニウム化合物(好ましくはハロゲン含有有機アルミニウム化合物)、及び(c)水からなる触媒系を挙げることができる。
コバルト化合物としては、コバルトの塩や錯体が好ましく用いられる。特に好ましいものは、塩化コバルト、臭化コバルト、硝酸コバルト、オクチル酸(エチルヘキサン酸)コバルト、ナフテン酸コバルト、酢酸コバルト、マロン酸コバルトなどのコバルト塩や、コバルトのビスアセチルアセトネートやトリスアセチルアセトネート、アセト酢酸エチルエステルコバルト、コバルト塩のピリジン錯体やピコリン錯体などの有機塩基錯体、もしくはエチルアルコール錯体などが挙げられる。
有機アルミニウム化合物としては、トリアルキルアルミニウムやジアルキルアルミニウムクロライド、ジアルキルアルミニウムブロマイド、アルキルアルミニウムセスキクロライド、アルキルアルミニウムセスキブロマイド、アルキルアルミニウムジクロライドなどを挙げることができる。
具体的な化合物としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウムを挙げることができる。
更に、ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライドなどのジアルキルアルミニウムクロライド、セスキエチルアルミニウムクロライド、エチルアルミニウムジクロライドなどのような有機アルミニウムハロゲン化合物、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、セスキエチルアルミニウムハイドライドのような水素化有機アルミニウム化合物も含まれる。これらの有機アルミニウム化合物は、二種類以上併用することができる。
(a)成分と(b)成分とのモル比(b)/(a)は、好ましくは0.1~5000、より好ましくは1~2000である。
(b)成分と(c)成分とのモル比(b)/(c)は、好ましくは0.7~5であり、より好ましくは0.8~4であり、特に好ましくは1~3である。
ブタジエンモノマー以外にイソプレン、1,3-ペンタジエン、2-エチル-1,3- ブタジエン、2,3-ジメチルブタジエン、2-メチルペンタジエン、4-メチルペンタジエン、2,4-ヘキサジエンなどの共役ジエン、エチレン、プロピレン、ブテン-1、ブテン-2、イソブテン、ペンテン-1、4-メチルペンテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1などの非環状モノオレフィン、シクロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネンなどの環状モノオレフィン、及び/又はスチレンやα-メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物、ジシクロペンタジエン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、1,5-ヘキサジエンなどの非共役ジオレフィンなどを少量含んでいてもよい。
重合方法は、特に制限はなく、1,3-ブタジエンなどの共役ジエン化合物モノマ-そのものを重合溶媒とする塊状重合(バルク重合)、又は溶液重合などを適用できる。溶液重合での溶媒としては、トルエン、ベンゼン、キシレンなどの芳香族系炭化水素、n-ヘキサン、ブタン、ヘプタン、ペンタンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素、上記のオレフィン化合物やシス-2-ブテン、トランス-2-ブテンなどのオレフィン系炭化水素、ミネラルスピリット、ソルベントナフサ、ケロシンなどの炭化水素系溶媒、塩化メチレンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒などが挙げられる。
中でも、トルエン、シクロヘキサン、あるいは、シス-2-ブテンとトランス-2-ブテンとの混合物などが好適に用いられる。
重合温度は-30~150℃の範囲が好ましく、30~100℃の範囲が特に好ましい。重合時間は1分~12時間の範囲が好ましく、5分~5時間が特に好ましい。
所定時間重合を行った後、重合槽内部を必要に応じて放圧し、洗浄、乾燥工程などの後処理を行うことにより、上記ハイシスポリブタジエンが得られる。なお、上記ハイシスポリブタジエンの市販品としては、宇部興産(株)製のBR710などが挙げられる。
ゴム成分100質量%中の上記ハイシスポリブタジエンの含有量は、10質量%以上、好ましくは20質量%以上である。10質量%未満であると、充分な混練加工性、低燃費性、耐摩耗性が得られない。上記ハイシスポリブタジエンの含有量は70質量%以下、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。70質量%を超えると、充分なウェットグリップ性能、混練加工性が得られない。
ゴム成分100質量%中の上記共役ジエン系重合体及び上記ハイシスポリブタジエンの合計含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、100質量%であってもよい。60質量%未満であると、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く得られないおそれがある。
他のゴム成分としては、従来のスチレン-ブタジエン共重合体ゴム、上記ハイシスポリブタジエン以外のポリブタジエンゴム(BR)、ブタジエン-イソプレン共重合体ゴム、ブチルゴムなどを挙げることができる。また、天然ゴム(NR)、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-オクテン共重合体なども挙げることができる。これらのゴム成分は、2種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明のゴム組成物はシリカを含有する。上記共役ジエン系重合体、上記ハイシスポリブタジエンとともにシリカを配合することで、シリカが良好に分散し、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く改善できる。シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ(無水シリカ)、湿式法シリカ(含水シリカ)などが挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。シリカは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは40m/g以上、より好ましくは60m/g以上、更に好ましくは150m/g以上である。40m/g未満では、補強効果が小さく、耐摩耗性や破壊強度が低下する傾向がある。シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは400m/g以下、より好ましくは360m/g以下、更に好ましくは200m/g以下である。400m/gを超えると、シリカが分散しにくくなり、低燃費性や混練加工性が悪化する傾向がある。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ASTM D3037-81に準じてBET法で測定される値である。
シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、5質量部以上、好ましくは10質量部以上、より好ましくは45質量部以上、更に好ましくは60質量部以上である。5質量部未満であると、シリカを配合した効果が充分に得られず、耐摩耗性が低下する傾向がある。また、シリカの含有量は、150質量部以下、好ましくは120質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは90質量部以下である。150質量部を超えると、混練加工性が悪化する傾向がある。
シリカ及びカーボンブラックの合計100質量%中のシリカの含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは85質量%以上であり、好ましくは98質量%以下、より好ましくは95質量%以下である。上記範囲内であれば、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性を高次元でバランス良く改善することができる。
シリカを配合する際にシランカップリング剤を併用しても良い。シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどのスルフィド系、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシランなどのビニル系、3-アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノ系、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシランのグリシドキシ系、3-ニトロプロピルトリメトキシシランなどのニトロ系、3-クロロプロピルトリメトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。中でも、スルフィド系が好ましく、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドがより好ましい。
シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、更に好ましくは3質量部以上である。1質量部未満では、未加硫ゴム組成物の粘度が高く混練加工性が悪くなる傾向がある。また、該シランカップリング剤の含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。20質量部を超えると、コストの増加に見合った効果が得られない傾向がある。
本発明では、上記成分以外にも公知の添加剤を使用することができ、硫黄などの加硫剤;チアゾール系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤などの加硫促進剤;ステアリン酸、酸化亜鉛などの加硫活性化剤;有機過酸化物;カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、マイカなどの充填剤;伸展油、滑剤などの加工助剤;老化防止剤を例示することができる。
上記カーボンブラックとしては、SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF、FF、CF、SCF及びECFのようなファーネスブラック(ファーネスカーボンブラック);アセチレンブラック(アセチレンカーボンブラック);FT及びMTのようなサーマルブラック(サーマルカーボンブラック);EPC、MPC及びCCのようなチャンネルブラック(チャンネルカーボンブラック);グラファイトなどを挙げることができる。これらは1種または2種以上組み合わせて用いることができる。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、通常、5~200m/gであり、下限は50m/g、上限は150m/gであることが好ましい。また、カーボンブラックのジブチルフタレート(DBP)吸収量は、通常、5~300ml/100gであり、下限は80ml/100g、上限は180ml/100gであることが好ましい。カーボンブラックのNSAやDBP吸収量が上記範囲の下限未満では、補強効果が小さく耐摩耗性が低下する傾向があり、上記範囲の上限を超えると、分散性が悪く、ヒステリシスロスが増大し低燃費性が低下する傾向がある。該窒素吸着比表面積は、ASTMD4820-93に従って測定され、該DBP吸収量は、ASTMD2414-93に従って測定される。市販品としては、東海カーボン(株)製商品名シースト6、シースト7HM、シーストKH、エボニックデグッサ社製商品名CK3、SpecialBlack4Aなどを用いることができる。
本発明のゴム組成物にカーボンブラックが配合される場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは2質量部以上である。2質量部未満の場合、カーボンブラックを配合した効果が充分に得られないおそれがある。また、カーボンブラックの含有量は、好ましくは60質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。60質量部を超えると、低燃費性が悪化する傾向がある。
上記伸展油としては、アロマチック系鉱物油(粘度比重恒数(V.G.C.値)0.900~1.049)、ナフテン系鉱物油(V.G.C.値0.850~0.899)、パラフィン系鉱物油(V.G.C.値0.790~0.849)などを挙げることができる。伸展油の多環芳香族含有量は、好ましくは3質量%未満であり、より好ましくは1質量%未満である。該多環芳香族含有量は、英国石油学会346/92法に従って測定される。また、伸展油の芳香族化合物含有量(CA)は、好ましくは20質量%以上である。これらの伸展油は、2種以上組み合わされて用いられてもよい。
上記加硫促進剤としては、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジサルファイド、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミドなどのチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィドなどのチウラム系加硫促進剤;N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-t-ブチル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジンなどのグアニジン系加硫促進剤を挙げることができ、その使用量は、ゴム成分100質量部に対して0.1~5質量部が好ましく、更に好ましくは0.2~3質量部である。
上記共役ジエン系重合体に、他のゴム成分や添加剤などを配合してゴム組成物を製造する方法としては、公知の方法、例えば、各成分をロールやバンバリーのような公知の混合機で混練する方法を用いることができる。
混練条件としては、加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤を配合する場合、混練温度は、通常50~200℃であり、好ましくは80~190℃であり、混練時間は、通常30秒~30分であり、好ましくは1分~30分である。
加硫剤、加硫促進剤を配合する場合、混練温度は、通常100℃以下であり、好ましくは室温~80℃である。また、加硫剤、加硫促進剤を配合した組成物は、通常、プレス加硫などの加硫処理を行って用いられる。加硫温度としては、通常120~200℃、好ましくは140~180℃である。
本発明のゴム組成物は、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性のバランスに優れており、これらの性能の顕著な改善効果を得ることができる。
本発明のゴム組成物は、タイヤの各部材に好適に用いることができ、特にトレッドに好適に用いることができる。
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのトレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧して、本発明の空気入りタイヤを製造できる。
本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ(重荷重用タイヤ)として好適に用いることができる。
以下、実施例によって本発明を説明する。
物性評価は次の方法で行った。なお、以下の物性評価において、表5における基準比較例を比較例1、表6、7における基準比較例を比較例11、表8における基準比較例を比較例25とした。
1.ビニル結合量(単位:モル%)
赤外分光分析法により、ビニル基の吸収ピークである910cm-1付近の吸収強度より重合体のビニル結合量を求めた。
2.スチレン単位の含量(単位:質量%)
JIS K6383(1995)に従って、屈折率から重合体のスチレン単位の含量を求めた。
3.分子量分布(Mw/Mn)
下記の条件(1)~(8)でゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)を測定した。そして、測定したMw、Mnから重合体の分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
(1)装置:東ソー(株)製HLC-8020
(2)分離カラム:東ソー(株)製GMH-XL(2本直列)
(3)測定温度:40℃
(4)キャリア:テトラヒドロフラン
(5)流量:0.6mL/分
(6)注入量:5μL
(7)検出器:示差屈折
(8)分子量標準:標準ポリスチレン
4.tanδ
シート状の加硫ゴム組成物から幅1mmまたは2mm、長さ40mmの短冊状試験片を打ち抜き、試験に供した。(株)上島製作所製スペクトロメーターを用いて、動的歪振幅1%、周波数10Hz、温度50℃でtanδを測定した。tanδの逆数の値について基準比較例を100として指数表示した。数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを示す。
5.転がり抵抗
転がり抵抗試験機を用い、試験用タイヤを、リム(15×6JJ)、内圧(230kPa)、荷重(3.43kN)、速度(80km/h)で走行させたときの転がり抵抗を測定した。そして、基準比較例の転がり抵抗指数を100とし、指数表示した。数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを示す。
6.ウェットグリップ性能
製造した試験用タイヤを車両(国産FF2000cc)の全輪に装着させ、湿潤アスファルト路面にて、初速度100km/hからの制動距離を測定した。そして、基準比較例のウェットグリップ性能指数を100とし、以下に示す計算式により、各配合のウェットスキッド性能(ウェットグリップ性能)を指数表示した。数値が大きいほどウェットグリップ性能に優れることを示す。
(ウェットグリップ性能指数)=(基準比較例の制動距離)/(各配合の制動距離)×100
7.耐摩耗性(LAT摩耗試験)
LAT試験機(Laboratory Abration and Skid Tester)を用い、荷重50N、速度20km/h、スリップアングル5°の条件にて、各加硫ゴム組成物の容積損失量を測定した。基準比較例の容積損失量を100とし、各配合の結果を指数表示した。当該数値が大きいほど耐摩耗性に優れている。
8.混練加工性
(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、所定の充填率にて硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下(スタート温度:50℃)で5分間混練りしたとき、トルクが立ち上がるまでの時間を測定し、基準比較例を100として指数で示した。指数が大きいほど、混練加工性が良好である。
製造例1(重合体1の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応容器内に投入した。次に、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン11.1mmol及びn-ブチルリチウム13.1mmolを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応容器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、3-ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン11.1mmolを添加し、15分間撹拌した。重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体1を回収した。重合体1の評価結果を表1に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
製造例2(重合体2の合成)
内容積5リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)2.55kg、1,3-ブタジエン137g、スチレン43g、テトラヒドロフラン1.5ml、エチレングリコールジエチルエーテル1.2mlを重合反応容器内に投入した。次に、n-ブチルリチウム3.6mmolをn-ヘキサン溶液として投入し、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を2.5時間行った。重合中、攪拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応容器内に連続的に供給した。1,3-ブタジエンの供給量は205g、スチレンの供給量は65gであった。
該2.5時間の重合後、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン2.8mmolをシクロヘキサン溶液として、攪拌速度130rpm、重合反応器内温度65℃の条件下で、重合反応器内に投入し30分攪拌した。
次に、メタノール0.14mlを含むヘキサン溶液20mlを重合反応器内に投入し、重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体2を回収した。重合体2の評価結果を表1に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
製造例3(重合体3の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応容器内に投入した。次に、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン11.1mmol及びn-ブチルリチウム13.1mmolを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応容器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体3を回収した。重合体3の評価結果を表1に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
製造例4(重合体4の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応容器内に投入した。次に、n-ブチルリチウム13.1mmolをn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応容器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、3-ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン11.1mmolを添加し、15分間撹拌した。重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体4を回収した。重合体4の評価結果を表1に示す。なお、重合体4は合成時に式(V)で表される化合物を使用しなかったため、式(I)で表される構成単位を含有していなかった。
製造例5(重合体5の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応容器内に投入した。次に、n-ブチルリチウム13.1mmolをn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応容器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体5を回収した。重合体5の評価結果を表1に示す。なお、重合体5は合成時に式(V)で表される化合物を使用しなかったため、式(I)で表される構成単位を含有していなかった。
製造例6(重合体6の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応容器内に投入した。次に、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン11.1mmol及びn-ブチルリチウム13.1mmolを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応容器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、3-ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン11.1mmolを添加し、15分間撹拌した。重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体6を得た。重合体6の評価結果を表1に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
製造例7(重合体7の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン10.5mmol及びn-ブチルリチウム14.9mmolを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、N-(3-ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド10.5mmolを添加し、15分間撹拌した。重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体7を回収した。重合体7の評価結果を表2に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
製造例8(重合体8の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、n-ブチルリチウム12.9mmolをn-ヘキサン溶液として投入し、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を0.83時間行った。重合中、撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給した。
該0.83時間の重合後、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン10.5mmolをシクロヘキサン溶液として、撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃の条件下で、重合反応器内に投入した。
次に、重合反応器内に連続的に単量体を供給し、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を1.67時間行った。重合中、撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とした。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、N-(3-ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド10.5mmolを添加し、15分間撹拌した。重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体8を回収した。重合体8の評価結果を表2に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
製造例9(重合体9の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン10.5mmol及びn-ブチルリチウム13.4mmolを、それぞれシクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を1時間行った。重合中、撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給した。
重合後、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン10.5mmolをシクロヘキサン溶液として、撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃の条件下で、重合反応器内に投入した。
次に、重合反応器内に連続的に単量体を供給し、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を0.5時間行った。重合中、撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とした。
該0.5時間の重合後、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン10.5mmolをシクロヘキサン溶液として、撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃の条件下で、重合反応器内に投入した。
次に、重合反応器内に連続的に単量体を供給し、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を1.5時間行った。重合中、撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とした。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、N-(3-ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド10.5mmolを添加し、15分間撹拌した。
重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体9を回収した。重合体9の評価結果を表2に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.017mmol/g重合体であった。
製造例10(重合体10の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、ビス{ジ(n-ブチル)アミノ}メチルビニルシラン10.5mmol及びn-ブチルリチウム13.4mmolを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、N-(3-ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド10.5mmolを添加し、15分間撹拌した。重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体10を回収した。重合体10の評価結果を表2に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
製造例11(重合体11の合成)
内容積5リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)2.55kg、1,3-ブタジエン137g、スチレン43g、テトラヒドロフラン1.5ml、エチレングリコールジエチルエーテル1.2mlを重合反応器内に投入した。次に、n-ブチルリチウム3.6mmolをn-ヘキサン溶液として投入し、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を2.5時間行った。重合中、撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給した。1,3-ブタジエンの供給量は205g、スチレンの供給量は65gであった。
該2.5時間の重合後、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン2.8mmolをシクロヘキサン溶液として、撹拌速度130rpm、重合反応器内温度65℃の条件下で、重合反応器内に投入し30分間撹拌した。
次に、メタノール0.14mlを含むヘキサン溶液20mlを重合反応器内に投入し、重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体11を回収した。重合体11の評価結果を表2に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
製造例12(重合体12の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン10.5mmol及びn-ブチルリチウム14.9mmolを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体12を回収した。重合体12の評価結果を表2に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
製造例13(重合体13の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、n-ブチルリチウム14.9mmolをn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、N-(3-ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド10.5mmolを添加し、15分間撹拌した。重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体13を回収した。重合体13の評価結果を表2に示す。なお、重合体13は合成時に式(V)で表される化合物を使用しなかったため、式(I)で表される構成単位を含有していなかった。
製造例14(重合体14の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、n-ブチルリチウム14.9mmolをn-ヘキサン溶液として投入し)、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体14を回収した。重合体14の評価結果を表2に示す。なお、重合体14は合成時に式(V)で表される化合物を使用しなかったため、式(I)で表される構成単位を含有していなかった。
製造例15(重合体15の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン10.5mmol及びn-ブチルリチウム14.9mmolを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、N-(3-ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド10.5mmolを添加し、15分間撹拌した。重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体15を得た。重合体15の評価結果を表2に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
製造例16(重合体16の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン11.1mmol及びn-ブチルリチウム13.1mmolを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール11.5mmolを添加し、15分間撹拌した。重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体16を回収した。重合体16の評価結果を表3に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
製造例17(重合体17の合成)
内容積5リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)2.55kg、1,3-ブタジエン137g、スチレン43g、テトラヒドロフラン1.5ml、エチレングリコールジエチルエーテル1.2mlを重合反応器内に投入した。次に、n-ブチルリチウム3.6mmolをn-ヘキサン溶液として投入し、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を2.5時間行った。重合中、攪拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給した。1,3-ブタジエンの供給量は205g、スチレンの供給量は65gであった。
該2.5時間の重合後、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン2.8mmolをシクロヘキサン溶液として、攪拌速度130rpm、重合反応器内温度65℃の条件下で、重合反応器内に投入し30分攪拌した。次に、メタノール0.14mlを含むヘキサン溶液20mlを重合反応器内に投入し、重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体17を回収した。重合体17の評価結果を表3に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
製造例18(重合体18の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン11.1mmol及びn-ブチルリチウム13.1mmolを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体18を回収した。重合体18の評価結果を表3に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
製造例19(重合体19の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、n-ブチルリチウム13.1mmolをn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール11.5mmolを添加し、15分間撹拌した。重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体19を回収した。重合体19の評価結果を表3に示す。なお、重合体19は合成時に式(V)で表される化合物を使用しなかったため、式(I)で表される構成単位を含有していなかった。
製造例20(重合体20の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、n-ブチルリチウム13.1mmolをn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、スチームストリッピングによって重合体溶液から重合体20を回収した。重合体20の評価結果を表3に示す。なお、重合体20は合成時に式(V)で表される化合物を使用しなかったため、式(I)で表される構成単位を含有していなかった。
製造例21(重合体21の合成)
内容積20リットルのステンレス製重合反応器内を洗浄、乾燥し、乾燥窒素で置換し、ヘキサン(比重0.68g/cm)10.2kg、1,3-ブタジエン547g、スチレン173g、テトラヒドロフラン6.1ml、エチレングリコールジエチルエーテル5.0mlを重合反応器内に投入した。次に、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン11.1mmol及びn-ブチルリチウム13.1mmolを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びn-ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を130rpm、重合反応器内温度を65℃とし、単量体を重合反応器内に連続的に供給しながら、1,3-ブタジエンとスチレンの共重合を3時間行った。全重合での1,3-ブタジエンの供給量は821g、スチレンの供給量は259gであった。
次に、得られた重合体溶液を130rpmの撹拌速度で撹拌し、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール11.5mmolを添加し、15分間撹拌した。重合体溶液にメタノール0.54mlを含むヘキサン溶液20mlを加えて、更に重合体溶液を5分間撹拌した。
重合体溶液に2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学(株)製、商品名:スミライザーGM)1.8g、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(住友化学(株)製、商品名:スミライザーTP-D)0.9gを加え、次に、重合体溶液を、常温、24時間で蒸発させ、更に55℃で12時間減圧乾燥し、重合体21を得た。重合体21の評価結果を表3に示す。なお、重合反応器内への原料の投入量及び供給量から計算した重合体中の式(I)で表される構成単位の含有量は、重合体単位質量あたり0.006mmol/g重合体であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
以下に、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
BR1:宇部興産(株)製のウベポールBR150B
BR2:宇部興産(株)製のウベポールBR150L
BR3:宇部興産(株)製のウベポールBR230
BR4:宇部興産(株)製のウベポールBR710(特許第4124273号公報に記載の方法により製造されたハイシスポリブタジエンゴム)
重合体1~21:上記製造例1~21により得られた重合体1~21
シリカ:エボニックデグッサ社製のウルトラシルVN3-G(NSA:175m/g)
シランカップリング剤:エボニックデグッサ社製のSi69(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラックN220(NSA:114m/g、DBP吸収量:114ml/100g)
オイル:JX日鉱日石エネルギー(株)製のX-140
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン3C
ステアリン酸:日油(株)製のビーズステアリン酸つばき
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤1:住友化学(株)製のソクシノールCZ
加硫促進剤2:住友化学(株)製のソクシノールD
BR1~4について、上述の測定方法により分析した結果をまとめて表4に示す。なお、BR4が、上記ハイシスポリブタジエンに該当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
(実施例及び比較例)
表5~8に示す配合内容に従い、(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で5分間混練りし(スタート温度:50℃)、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を170℃で20分間、0.5mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成した後、170℃で12分間加硫し、試験用タイヤ(サイズ:195/65R15)を製造した。
得られた加硫ゴム組成物及び試験用タイヤを使用して、上記試験方法により評価を行った。それぞれの試験結果を表5~8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
表5に示すように、特定のハイシスポリブタジエン(BR4)、特定の共役ジエン系重合体(重合体1,6)をそれぞれ特定量含むゴム成分と、特定量のシリカとを配合した実施例では、比較例に比べて、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く改善できた。
一方、特定のハイシスポリブタジエン以外のBRと、未変性のSBRを使用した比較例1は、全体的に性能が実施例に比べて劣っていた。また、特定のハイシスポリブタジエン(BR4)と、未変性のSBRを使用した比較例2は、低燃費性、ウェットグリップ性能が実施例に比べて大きく劣っていた。また、特定のハイシスポリブタジエン以外のBRと、特定の共役ジエン系重合体(重合体1)を使用した比較例10は、実施例1に比べて全ての性能が劣っていた。なお、比較例1,2,10、実施例1の結果より、特定のハイシスポリブタジエン、特定の共役ジエン系重合体を併用することにより、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性を相乗的に向上できることが分かった。
特定のハイシスポリブタジエン以外のBRと、特定の共役ジエン系重合体以外の変性SBRを使用した比較例3~5では、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性が実施例に比べて大きく劣っていた。
特定のハイシスポリブタジエン以外のBRと、特定の共役ジエン系重合体(重合体1)を使用した比較例6,7では、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性が実施例1に比べて劣っていた。
比較例8,9は、特定のハイシスポリブタジエン(BR4)、特定の共役ジエン系重合体(重合体1)を配合しているものの、その配合量が特定量から外れている。BR4量が少なく、重合体1量が多い比較例8では、低燃費性及び耐摩耗性が、BR4量が多く、重合体1が少ない比較例9では、ウェットグリップ性能が、実施例に比べて、大きく劣っていた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
表6、7に示すように、特定のハイシスポリブタジエン(BR4)、特定の共役ジエン系重合体(重合体7~10、15)をそれぞれ特定量含むゴム成分と、特定量のシリカとを配合した実施例では、比較例に比べて、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く改善できた。
比較例11、15、19、実施例5の結果より、特定のハイシスポリブタジエンと、特定の共役ジエン系重合体を併用することにより、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性(特に、混練加工性)を相乗的に向上できることが分かった。
一方、比較例11、13、15、17の比較より、特定のハイシスポリブタジエンと、主鎖のみが変性されたスチレンブタジエンゴム(重合体12)を併用しても、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性を相乗的に向上できないことが分かった。そして、特定のハイシスポリブタジエンと重合体12を併用した比較例17は、実施例に比べて性能が大幅に劣っていた。同様に、比較例11、14、15、18の比較より、特定のハイシスポリブタジエンと、末端のみが変性されたスチレンブタジエンゴム(重合体13)を併用しても、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性を相乗的に向上できないことが分かった。そして、特定のハイシスポリブタジエンと重合体13を併用した比較例18は、実施例に比べて性能が大幅に劣っていた。
また、特定のハイシスポリブタジエン以外のBRを特定の共役ジエン系重合体と併用した比較例19~21は、実施例に比べて性能が大幅に劣っていた。
また、比較例11と比較例15、比較例12と比較例16、比較例13と比較例17、比較例14と比較例18の比較より、BR1に代えて特定のハイシスポリブタジエンを、未変性のスチレンブタジエンゴム、末端のみ変性されたスチレンブタジエンゴム、主鎖のみが変性されたスチレンブタジエンゴムと併用しても、ウェットグリップ性能の改善効果が得られないことが分かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
表8に示すように、特定のハイシスポリブタジエン(BR4)、特定の共役ジエン系重合体(重合体16、21)及びシリカを配合した実施例では、比較例に比べて、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性をバランス良く改善できた。特に実施例13及び比較例25、26、32の対比から、特定のハイシスポリブタジエン(BR4)及び特定の共役ジエン系重合体(重合体16、21)を併用することで、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、混練加工性を相乗的に改善できることが明らかとなった。

Claims (13)

  1. ゴム成分及びシリカを含有し、
    前記ゴム成分100質量%のうち、(A)ムーニー粘度(ML):40~49、(B)分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn):3.0~3.9及び(C)ムーニー粘度の速度依存性指数(式(1)のn値):2.3~3.0の要件を満足し、かつシス含量が95質量%以上のハイシスポリブタジエンの含有量が10~70質量%であり、
    共役ジエンに基づく構成単位と下式(I)で表される構成単位とを有し、下式(II)で表される化合物、下式(III)で表される化合物、及び下式(IV)で表される基を有する化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物によって重合体の少なくとも一端が変性されてなる共役ジエン系重合体の含有量が30~90質量%であり、
    前記ゴム成分100質量部に対する前記シリカの含有量が5~150質量部であることを特徴とするゴム組成物。
      log(ML)=log(K)+n-1×log(RS)  式(1)
    (但し、RSはローターの1分間あたりの回転数、Kは任意の数、MLはムーニー粘度を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式中、X、X及びXは、それぞれ独立に、下式(Ia)で表される基、水酸基、ヒドロカルビル基又は置換ヒドロカルビル基を表し、X、X及びXの少なくとも1つが、下式(Ia)で表される基又は水酸基である。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式中、R及びRは、それぞれ独立に、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基、シリル基又は置換シリル基を表し、R及びRは結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式中、nは1~10の整数を表し、R11、R12及びR13は、それぞれ独立に、炭素原子数が1~4のヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~4のヒドロカルビルオキシ基を表し、R11、R12及びR13の少なくとも1つがヒドロカルビルオキシ基であり、Aは窒素原子を有する官能基を表す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    [式中、mは、1~10の整数を表し、R21は、水素原子、炭素原子数が1~6のヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~6の置換ヒドロカルビル基を表し、Aは、酸素原子又は-NR22-基(R22は、水素原子又は炭素原子数が1~10のヒドロカルビル基を表す。)を表し、Aは、窒素原子及び/又は酸素原子を有する官能基を表す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    [式中、pは1~11の整数を表し、Aは窒素原子を有する官能基を表す。]
  2. 式(Ia)のR及びRが炭素原子数1~6のヒドロカルビル基であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
  3. 式(I)のX、X及びXの2つが式(Ia)で表される基又は水酸基であることを特徴とする請求項1又は2に記載のゴム組成物。
  4. 式(II)のAが下式(IIa)で表される基であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    [式中、R14及びR15は、それぞれ独立に、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~6の基を表し、R14及びR15は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよく、R14及びR15は窒素に二重結合で結合する同一の基であってもよい。]
  5. 式(III)のAが、下式(IIIa)で表される基又は水酸基であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    [式中、R23及びR24は、それぞれ独立に、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~6の基を表し、R23及びR24は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよく、R23及びR24は窒素に二重結合で結合する同一の基であってもよい。]
  6. 式(IV)で表される基を有する化合物が下式(IVa)で表される化合物であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    [式中、qは0~10の整数を表し、R31は炭素原子数が1~5のヒドロカルビル基を表し、R32、R33、R34及びR35は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数が1~5のヒドロカルビル基、炭素原子数が1~5の置換ヒドロカルビル基又は炭素原子数が1~5のヒドロカルビルオキシ基を表し、R32及びR33が複数ある場合は、複数あるR32及び複数あるR33はそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、R36及びR37は、それぞれ独立に、窒素原子、酸素原子及びケイ素原子からなる原子群から選ばれる少なくとも1種の原子を有していてもよい炭素原子数が1~6の基を表し、R36及びR37は結合して窒素原子と共に環構造を形成していてもよく、R36及びR37は窒素に二重結合で結合する同一の基であってもよい。]
  7. 式(IVa)のR34及びR35の一方が水素原子であることを特徴とする請求項6に記載のゴム組成物。
  8. 共役ジエン系重合体のビニル結合量が、共役ジエンに基づく構成単位の含有量を100モル%として、10モル%以上80モル%以下であることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載のゴム組成物。
  9. 前記ハイシスポリブタジエンの5質量%トルエン溶液粘度(Tcp)とムーニー粘度(ML)の比(Tcp/ML)が2.5~3.5であることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載のゴム組成物。
  10. 前記ハイシスポリブタジエンのMwが50万~70万、Mnが12万~25万であることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載のゴム組成物。
  11. シリカの窒素吸着比表面積が40~400m/gであることを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載のゴム組成物。
  12. トレッド用ゴム組成物として用いられることを特徴とする請求項1~11のいずれかに記載のゴム組成物。
  13. 請求項1~12のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤ。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101874071B1 (ko) * 2010-12-30 2018-07-03 가부시키가이샤 브리지스톤 아미노실란 개시제 및 이로부터 제조된 관능화 중합체
WO2016104628A1 (ja) 2014-12-25 2016-06-30 住友化学株式会社 変性共役ジエン重合体、及び該重合体を含有する重合体組成物
EP3323630B1 (en) * 2016-11-16 2020-04-22 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for treads and pneumatic tire
US11203658B2 (en) 2017-03-08 2021-12-21 Bridgestone Corporation Coupled polymer products, methods of making and compositions containing
WO2019043929A1 (ja) * 2017-09-01 2019-03-07 宇部興産株式会社 ポリブタジエンゴム
JP2021535172A (ja) * 2018-09-03 2021-12-16 シントス エス.アー.Synthos S.A. アミノシリル官能化共役ジエン、その調製、およびゴムの製造におけるその使用方法
CN115135711A (zh) * 2020-06-01 2022-09-30 住友橡胶工业株式会社 高分子复合材料、橡胶组合物和轮胎

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000344955A (ja) 1999-06-04 2000-12-12 Sumitomo Rubber Ind Ltd 変性ジエン系ゴム組成物
WO2007081018A1 (ja) * 2006-01-16 2007-07-19 Ube Industries, Ltd. タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP2010077414A (ja) * 2008-08-27 2010-04-08 Sumitomo Chemical Co Ltd 共役ジエン系重合体、共役ジエン系重合体組成物及び共役ジエン系重合体の製造方法
JP2010077413A (ja) * 2008-08-27 2010-04-08 Sumitomo Chemical Co Ltd 共役ジエン系重合体、共役ジエン系重合体組成物及び共役ジエン系重合体の製造方法
JP2010077412A (ja) * 2008-08-27 2010-04-08 Sumitomo Chemical Co Ltd 共役ジエン系重合体、共役ジエン系重合体組成物及び共役ジエン系重合体の製造方法

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3937681A (en) 1969-02-07 1976-02-10 Chemische Werke Huels Aktiengesellschaft Tire tread of homopolymers of butadiene
EP0042481B1 (de) 1980-06-19 1984-12-19 Hüls Aktiengesellschaft Homo- und Copolymere von 1,3-Dienen mit reaktiven Silylgruppen, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
US4836262A (en) 1986-08-08 1989-06-06 Bridgestone Corporation Metal cords and pneumatic tires using the same
US5189109A (en) 1988-02-25 1993-02-23 Sumitomo Chemical Company, Limited Modified diene polymer rubbers
CA1338317C (en) 1988-02-25 1996-05-07 Akio Imai Modified diene polymer rubbers
JP2540901B2 (ja) 1988-02-25 1996-10-09 住友化学工業株式会社 変性ゴム組成物
JPH0477536A (ja) 1990-07-13 1992-03-11 Bridgestone Corp ゴム組成物
US5087668A (en) 1990-10-19 1992-02-11 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber blend and tire with tread thereof
JP3130995B2 (ja) 1992-02-05 2001-01-31 株式会社ブリヂストン トレッドゴム組成物
JP3736580B2 (ja) 1996-02-23 2006-01-18 日本ゼオン株式会社 ジエン系ゴム
US6294624B1 (en) 1999-01-22 2001-09-25 Ube Industries, Ltd. Modified diene elastomer and its preparation
US20020011293A1 (en) 1999-03-02 2002-01-31 David John Zanzig Tire with reinforced rubber sidewall
US6221953B1 (en) 1999-08-10 2001-04-24 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with tread which contains spatially-defined resins
US6590017B1 (en) 2000-05-15 2003-07-08 Bridgestone Corporation Processability of silica-reinforced rubber containing an amide compound
DE60231905D1 (de) 2001-09-27 2009-05-20 Jsr Corp (co)polymerkautschuk auf basis von konjugiertem diolefin, verfahren zur herstellung von (co)polymerkautschuk, kautschukzusammensetzung, verbundwerkstoff und reifen
JP3986821B2 (ja) 2001-12-26 2007-10-03 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物および当該ゴム組成物を用いたタイヤ
US7339005B2 (en) 2003-01-31 2008-03-04 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing modified diene polymer rubber
EP1535959B1 (en) 2003-11-28 2012-09-05 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for a tire and tire using the same
JP2005213486A (ja) 2004-02-02 2005-08-11 Yokohama Rubber Co Ltd:The アンダートレッド用ゴム組成物及びそれを使用する空気入りタイヤ
JP4475992B2 (ja) 2004-03-18 2010-06-09 住友ゴム工業株式会社 タイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
DE602005000321T2 (de) 2004-03-18 2007-05-31 Sumitomo Rubber Industries Ltd., Kobe Kautschukmischung für Reifenlaufflächen und Luftreifen, welche diese verwenden
US20050272852A1 (en) 2004-06-02 2005-12-08 Sandstrom Paul H Natural rubber-rich composition and tire with tread thereof
JP4566888B2 (ja) 2005-01-28 2010-10-20 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物およびそれを用いたトレッドを有するタイヤ
US20060173118A1 (en) 2005-01-28 2006-08-03 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition and tire having tread comprising thereof
DE602006004826D1 (de) 2005-11-29 2009-03-05 Sumitomo Rubber Ind Kautschukzusammensetzung und Luftreifen, der diese verwendet
JP5198746B2 (ja) 2005-11-29 2013-05-15 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
EP1803770B1 (en) 2005-12-28 2014-07-16 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition and tire using the same
JP5154071B2 (ja) 2005-12-28 2013-02-27 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
DE502006006505D1 (de) 2006-01-14 2010-05-06 Continental Reifen Deutschland Kautschukmischung und Reifen
EP1882716A1 (en) 2006-07-26 2008-01-30 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition and tire having tread and/or sidewall using same
JP4663687B2 (ja) 2006-07-26 2011-04-06 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物ならびにそれを用いたトレッドおよび/またはサイドウォールを有するタイヤ
JP5006617B2 (ja) 2006-10-19 2012-08-22 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物およびそれを用いたトレッドを有するタイヤ
JP2008150435A (ja) 2006-12-14 2008-07-03 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
US8586680B2 (en) 2006-12-20 2013-11-19 Ube Industries, Ltd. Rubber composition for golf ball and golf ball
JP5611585B2 (ja) 2007-03-23 2014-10-22 Jsr株式会社 変性共役ジエン系重合体の製造方法、変性共役ジエン系重合体、及びゴム組成物
JP2008280438A (ja) 2007-05-11 2008-11-20 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物
JP2009091482A (ja) 2007-10-10 2009-04-30 Sumitomo Rubber Ind Ltd スタッドレスタイヤに用いるトレッド用ゴム組成物およびそれを用いたトレッドを有するスタッドレスタイヤ
JP5605669B2 (ja) 2007-11-02 2014-10-15 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物およびタイヤ
JP2009126907A (ja) 2007-11-21 2009-06-11 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物
DE102008013265A1 (de) 2008-03-08 2009-09-10 Continental Aktiengesellschaft Kautschukmischung und daraus hergestellte Reifen
SG155871A1 (en) 2008-03-31 2009-10-29 Sumitomo Chemical Co Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and process for producing conjugated diene polymer
CN101659732A (zh) 2008-08-27 2010-03-03 住友化学株式会社 共轭二烯系聚合物、共轭二烯系聚合物组合物及其制造方法
SG159479A1 (en) 2008-08-27 2010-03-30 Sumitomo Chemical Co Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and method for producing conjugated diene polymer
SG159474A1 (en) 2008-08-27 2010-03-30 Sumitomo Chemical Co Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and method for producing conjugated diene polymer
JP5466474B2 (ja) 2008-10-16 2014-04-09 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
CN101724185B (zh) 2008-10-16 2013-10-23 住友橡胶工业株式会社 橡胶组合物及轮胎
JP4881362B2 (ja) 2008-11-05 2012-02-22 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物及びタイヤ
JP4810567B2 (ja) 2008-12-10 2011-11-09 住友ゴム工業株式会社 スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物及びスタッドレスタイヤ
JP5466415B2 (ja) 2009-03-18 2014-04-09 住友ゴム工業株式会社 ベーストレッド用ゴム組成物及びタイヤ
JP5200134B2 (ja) 2010-07-16 2013-05-15 住友ゴム工業株式会社 トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP5249404B2 (ja) 2010-12-13 2013-07-31 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000344955A (ja) 1999-06-04 2000-12-12 Sumitomo Rubber Ind Ltd 変性ジエン系ゴム組成物
WO2007081018A1 (ja) * 2006-01-16 2007-07-19 Ube Industries, Ltd. タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP2010077414A (ja) * 2008-08-27 2010-04-08 Sumitomo Chemical Co Ltd 共役ジエン系重合体、共役ジエン系重合体組成物及び共役ジエン系重合体の製造方法
JP2010077413A (ja) * 2008-08-27 2010-04-08 Sumitomo Chemical Co Ltd 共役ジエン系重合体、共役ジエン系重合体組成物及び共役ジエン系重合体の製造方法
JP2010077412A (ja) * 2008-08-27 2010-04-08 Sumitomo Chemical Co Ltd 共役ジエン系重合体、共役ジエン系重合体組成物及び共役ジエン系重合体の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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