WO2013058390A1 - ゴム組成物及びその製造方法 - Google Patents

ゴム組成物及びその製造方法 Download PDF

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暁 堀江
匠 戸田
憲明 幸村
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株式会社ブリヂストン
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Definitions

  • the present invention relates to a rubber composition capable of improving low heat build-up and a method for producing the rubber composition.
  • Patent Document 3 uses a relatively high-purity organosilane disulfide as a silane coupling agent in a rubber-silica premixing step, and (1) elemental sulfur and (2) about 140 ° C. as a silica-silane reaction activator. It has been proposed to use at least one sulfur donor as a sulfur-containing polysulfide-based organic compound having the property of releasing at least a portion of sulfur at about 190 ° C. Furthermore, attempts have been made to reduce volatile alcohol components such as ethanol by substituting some alkoxy groups of the silane coupling agent with alkyl groups (see Patent Documents 4 to 7).
  • Patent Documents 8 and 9 it is described that the exothermic property of a rubber composition can be lowered by increasing the affinity between a filler such as carbon black and a rubber component. Accordingly, it is disclosed that a tire having a low hysteresis loss can be obtained. However, there is a need for further improvement in low heat generation.
  • An object of the present invention is to provide a rubber composition capable of improving the low heat build-up of rubber products such as tires, and a method for producing the rubber composition.
  • the present inventors have found that the dispersibility of the filler can be further improved by using a specific compound as a result of various experimental analyzes, and to complete the present invention. It came. That is, the present invention [1] From rubber component (A), thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group represented by the following general formula (I) and thioamide compound (B-2) represented by the following general formula (II) A rubber composition comprising at least one selected organic sulfur compound (B) and a filler containing an inorganic filler (C);
  • R a , R b , R c and R d may be the same or different, and each represents an alkyl group, an alkyl group having a hydroxy group, an alkenyl group, an alkenyl group having a hydroxy group, an aryl group and a hydroxy group.
  • a functional group selected from an aryl group having a hydrogen atom, or at least one of R a , R b , R c and R d has an alkyl group having a hydroxy group, an alkenyl group having a hydroxy group, and a hydroxy group A functional group selected from aryl groups.
  • R e and R f are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms
  • X is A single bond, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms
  • Y represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyl group, amino And at least one selected from a group and a halogen atom, and at least one of R e and R f may be bonded to X.
  • a rubber composition comprising a rubber component (A), a thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group represented by the general formula (I), and a filler containing an inorganic filler (C)
  • a method for producing a rubber composition having a final kneading step of adding a vulcanizing agent and kneading [5]
  • the rubber composition is kneaded in a plurality of stages, and in the first kneading
  • a rubber composition comprising a rubber component (A), an acidic compound (B-3) having a logarithmic value pKa of the reciprocal of acid dissociation constant Ka of 4 or less, and a filler containing an inorganic filler (C).
  • a rubber composition comprising a rubber component (A), a nucleophilic agent (B-4) excluding a guanidine compound, a guanidine compound (B-5), and a filler containing an inorganic filler (C).
  • the nucleophile (B-4) excluding the guanidine compound is at least one compound selected from cysteine and a cysteine derivative (b) represented by the following general formula (III):
  • X is a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a linear alkylene group
  • Y and Z are each independently a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms
  • R g is selected from a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and an alkali metal
  • R h and R i are each independently a hydrogen atom, an aliphatic carbon group Selected from a hydrogen group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group and an acyl group
  • the —COO moiety may form a salt with amines
  • the —NR h R i moiety may be an acid and A salt may be formed.
  • R g , R h and R i are hydrogen atoms, it is necessary to form a salt, and when no salt is formed, at least one of R g , R h and R i is required. Is not a hydrogen atom.
  • a rubber composition comprising a rubber component (A), a nucleophilic agent (B-4) excluding a guanidine compound, a guanidine compound (B-5), and a filler containing an inorganic filler (C).
  • a method for producing a product comprising all or part of the rubber component (A), the nucleophile (B-4), the guanidine compound (B-5), and the inorganic filler (C).
  • the nucleophile (B-4) excluding the guanidine compound is at least one compound selected from cysteine and a cysteine derivative (b) represented by the general formula (III).
  • X 1 , X 2 and X 3 are each independently an oxygen atom or —CH 2 —, and Y 1 , Y 2 and Y 3 are each independently a single bond, a straight chain of 1 to 6 carbon atoms. It is at least one selected from a chain or branched aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a hydrogen atom, 1 carbon atom And at least one selected from a linear or branched aliphatic hydrocarbon group of 6 to 6 and a carboxyl group.
  • the present invention is described in detail below.
  • the first invention of the rubber composition in the present invention is represented by the rubber component (A), the thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group represented by the following general formula (I), and the following general formula (II).
  • a rubber composition comprising at least one organic sulfur compound (B) selected from thioamide compounds (B-2) and a filler containing an inorganic filler (C).
  • R a , R b , R c and R d may be the same or different, and each represents an alkyl group, an alkyl group having a hydroxy group, an alkenyl group, an alkenyl group having a hydroxy group, an aryl group and a hydroxy group.
  • a functional group selected from an aryl group having a hydrogen atom, or at least one of R a , R b , R c and R d is an alkyl group having a hydroxy group, an alkenyl group having a hydroxy group, and an aryl having a hydroxy group It is a functional group selected from the group.
  • R e and R f are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and X is a single atom. Any one of a bond, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and Y represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyl group, and an amino group And at least one selected from halogen atoms, and at least one of R e and R f may be bonded to X.
  • the organic sulfur compound (B) is a thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group represented by the general formula (I).
  • the alkyl group and the alkyl group having a hydroxy group in R a , R b , R c and R d preferably have 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms. preferable.
  • the carbon number of the alkenyl group having an alkenyl group and a hydroxy group in R a , R b , R c and R d is preferably 2 to 20, and more preferably 2 to 10.
  • an allyl group is particularly preferable.
  • the aryl group having an aryl group and a hydroxy group in R a , R b , R c and R d preferably has 6 to 20 carbon atoms, and more preferably 6 to 16 carbon atoms.
  • a phenyl group, a benzyl group, a phenethyl group, and an alkyl group-substituted phenyl group are preferable.
  • the rubber composition of the present invention may be abbreviated as “thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group represented by the general formula (I)” (hereinafter referred to as “thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group”). . ⁇ , The dispersibility of the filler is greatly improved, and the low heat build-up of the rubber composition is remarkably improved.
  • the rubber composition according to the first embodiment of the first invention preferably further contains a silane coupling agent (D).
  • the organic sulfur compound (B) is a thioamide compound (B-2) represented by the general formula (II) ⁇ hereinafter referred to as “thioamide compound”. It may be abbreviated as “Compound (B-2)”.
  • thioamide compound a thioamide compound represented by the general formula (II) ⁇ hereinafter referred to as “Compound (B-2)”.
  • Compound (B-2) a rubber composition containing a silane coupling agent (D).
  • the rubber component (A) and the phosphorous acid compound (B-6) represented by the following general formula (IV) or the phosphorous acid compound (B- 6) a rubber composition comprising a salt, an inorganic filler (C), and a silane coupling agent (D).
  • X 1 , X 2 , and X 3 are each independently an oxygen atom or —CH 2 —, and Y 1 , Y 2 , and Y 3 are each independently a single bond, having 1 to 6 linear or branched aliphatic hydrocarbons and at least one selected from aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a hydrogen atom, It is at least one selected from a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms and a carboxyl group.
  • Phosphorous acid compound (B-6) represented by the general formula (IV) ⁇ Hereinafter, it may be abbreviated as “phosphorous acid compound (B-6)”.
  • a salt of the phosphorous acid compound (B-6) can improve the dispersibility of the filler in the rubber composition.
  • the reactivity between the silane coupling agent and an inorganic filler such as silica is improved, the dispersion of the inorganic filler such as silica in the rubber composition is improved, and a rubber composition excellent in low heat build-up is obtained.
  • Y 1 being a single bond means that X 1 and Z 1 are bonded by a single bond.
  • Synthetic diene rubbers include styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), polyisoprene rubber (IR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM). Etc. can be used. Natural rubber and synthetic diene rubber may be used singly or in a combination of two or more.
  • R a is an allyl group, an alkyl group-substituted allyl group (the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms) And a substituent selected from an alkenyl group having an allyl group, R b is a hydrogen atom, R c is an alkyl group having a hydroxy group, an alkenyl group having a hydroxy group, and The substituent selected from an aryl group having a hydroxy group, R d is preferably a hydrogen atom.
  • R a is a substituent selected from an allyl group, an alkyl group-substituted allyl group, and an alkenyl group having an allyl group
  • the electron donating effect is preferable
  • R b is a hydrogen atom
  • the steric hindrance is preferably decreased.
  • c is a substituent selected from an alkyl group having a hydroxy group, an alkenyl group having a hydroxy group, and an aryl group having a hydroxy group
  • the inorganic filler (C) which will be described later, is particularly preferable for improving the interaction with silica
  • R d is a hydrogen atom, it is preferable for reducing steric hindrance.
  • thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group examples include 1-allyl-3- (2-hydroxyethyl) -2-thiourea, 2-hydroxyethyl-thiourea, 3-hydroxypropyl-thiourea and the like. Are preferably mentioned.
  • the thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group contained in the rubber composition of the first embodiment of the first invention is 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). It is preferable to mix. This is because if the amount is 0.1 parts by mass or more, the effect of improving the dispersibility of a sufficient filler is exhibited, and if the amount is 5 parts by mass or less, the vulcanization speed is not greatly affected. More preferably, the amount of the thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group is 0.2 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A).
  • the thioamide compound (B-2) is represented by the general formula (II).
  • R e and R f are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms. .
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon group in which R e and R f have 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group, and may be branched.
  • examples of the aromatic hydrocarbon group in which R e and R f have 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group and a diphenyl group.
  • R e and R f are both hydrogen atom, a one hydrogen atom of R e and R f, what the other is a methyl group, R e and R one of f is a hydrogen atom and the other is a phenyl group, one of R e and R f is a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group is X And those having a cyclic polymethylene group structure.
  • X is a single bond, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms
  • Y is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, It is at least one selected from a hydroxyl group, an amino group and a halogen atom.
  • X is a single bond
  • X does not exist
  • Y has a structure in which a single bond is formed with a carbon atom bonded to a sulfur atom without directly passing through X.
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms as X include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group, and may be branched.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon group in which X is 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group and a diphenyl group.
  • Y is at least one selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyl group, an amino group, and a halogen atom, and X is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or 6 carbon atoms. To 20 aromatic hydrocarbon groups are bonded to these hydrocarbon groups. As described above, when X is a single bond, Y has a structure directly bonded to a carbon atom bonded to a sulfur atom.
  • At least one of R e and R f may be bonded to X.
  • a specific structure in which at least one of R e and R f is bonded to X includes a polymethylene group structure as described above. Examples of the polymethylene group include a dimethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, and a hexamethylene group. Also, a one is or a methyl group is a hydrogen atom R e and R f As described above, in particular preferably those having a polymethylene group structure annular other is bonded to X.
  • thioamide compounds (B-2) represented by the general formula (II) include thioacetamide, thiopropionamide, thioacetanilide, 4-chlorothiobenzamide, 4-hydroxythiobenzamide, ⁇ -thiocaprolactam, 1-methylpyrrolidine-2-thione, N-phenylthiobenzamide, thiobenzamide and the like can be mentioned.
  • the structures of these specific compounds are shown by the following formula.
  • thioamide compounds (B-2) it is particularly preferable to use thioacetamide, thiobenzamide, and 1-methylpyrrolidine-2-thione.
  • Use of thioacetamide, thiobenzamide and 1-methylpyrrolidine-2-thione facilitates interaction with the silane coupling agent (D) when the silane coupling agent (D) described later is compounded in the rubber composition. Therefore, it is particularly preferable.
  • the thioamide compound (B-2) is usually contained in an amount of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the amount is preferably 0.2 to 3 parts by mass, and more preferably 0.3 to 2 parts by mass.
  • the acidic compound (B-3) according to the third invention of the method for producing a rubber composition according to the present invention, which will be described later, has a pKa value in the dissociation stage 1 measured with a pH measurement device in an aqueous solution at a temperature of 25 ° C. Is an acidic compound having 4 or less.
  • nucleophilic agent (B-4) excluding the guanidine compound according to the second invention of the rubber composition in the present invention (hereinafter sometimes referred to as “nucleophilic agent (B-4)”).
  • nucleophilic agent (B-4) includes cysteine, cysteine derivatives, thiourea, thiourea derivatives, thiobenzamide, thiobenzamide derivatives, piperidinium pentamethylenedithiocarbamate, etc. From the viewpoint of further improving the dispersibility of the filler, cysteine and the following It is preferably at least one compound selected from cysteine derivatives (b) represented by the general formula (III), and cysteine is particularly preferable.
  • X is a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a linear alkylene group
  • Y and Z are each independently a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R g is selected from a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group and an alkali metal
  • R h and R i are each independently a hydrogen atom
  • It is selected from an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group and an acyl group
  • the —COO moiety may form a salt with amines
  • the —NR h R i moiety May form a salt with an acid.
  • R g , R h and R i are hydrogen atoms
  • it is necessary to form a salt and when no salt is formed, at least one of R g , R h and R i is required. Is not a hydrogen atom.
  • the rubber composition with at least one compound selected from cysteine and a cysteine derivative (b) represented by the following general formula (III) as a nucleophile (B-4), the dispersibility of the filler Is greatly improved, and the low heat build-up of the rubber composition is remarkably improved.
  • the nucleophilic agent (B-4) contained in the rubber composition according to the second aspect of the rubber composition of the present invention is blended in an amount of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). It is preferable. This is because if the amount is 0.1 parts by mass or more, the effect of improving the dispersibility of a sufficient filler is exhibited, and if the amount is 5 parts by mass or less, the vulcanization speed is not greatly affected. More preferably, the blending amount of the nucleophile (B-4) is 0.5 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A).
  • the cysteine according to the second aspect of the rubber composition of the present invention is 2-amino-3-sulfanylpropionic acid, and includes optical isomers L-cysteine and D-cysteine.
  • L-cysteine can be obtained from Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for example, manufactured by MP Biomedicals, Inc.
  • cysteine derivative (b) The cysteine derivative (b) according to the second invention of the rubber composition in the present invention is a compound derived from cysteine, particularly L-cysteine, which is a compound represented by the above general formula (III), and cysteine itself Is not included.
  • X is a methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, butane-1,3-diyl Group, butane-1,2-diyl group, pentane-1,5-diyl group, pentane-1,4-diyl group, pentane-1,3-diyl group, pentane-1,2-diyl group, hexane-1 , 6-diyl group, hexane-1,5-diyl group, hexane-1,4-diyl group, hexane-1,3-diyl group, and hexane-1,2-diyl group are preferable.
  • Y and Z are each independently a single bond or a methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, butane-1,3- Diyl group, butane-1,2-diyl group, pentane-1,5-diyl group, pentane-1,4-diyl group, pentane-1,3-diyl group, pentane-1,2-diyl group, hexane- A 1,6-diyl group, a hexane-1,5-diyl group, a hexane-1,4-diyl group, a hexane-1,3-diyl group, and a hexane-1,2-diyl group are preferred.
  • Z is a single bond” means that the carbon atom forming the center of X, Y and Z and the nitrogen
  • R g , R h and R i are aliphatic hydrocarbon groups, they are each independently a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group or a hexyl group.
  • R g , R h and R i are each independently a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group or a hexyl group.
  • it is an alicyclic hydrocarbon group
  • it is preferably each independently a cyclopentyl group or a cyclohexyl group
  • aromatic hydrocarbon group each independently a phenyl group
  • R g is an alkali metal
  • lithium, sodium and potassium are preferred.
  • R h and R i are acyl groups, they are each independently preferably an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a valeryl group, or an isovaleryl group.
  • amines that form salts with —COO moieties include triethylamine, pyridine, trimethylamine, tetramethylammonium, methyldiethylamine, and tetraethylammonium.
  • Examples of the acid that forms a salt with the —NR h R i moiety include hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, sulfonic acid, carboxylic acid, boric acid, and fatty acid.
  • Specific examples of the cysteine derivative (b) represented by the general formula (III) include the following compounds (b-1) to (b-4).
  • Examples of the guanidine compound (B-5) contained in the rubber composition according to the second aspect of the rubber composition of the present invention include 1,3-diphenylguanidine, 1,3-di-o-tolylguanidine, 1- o-tolylbiguanide, 1,3-di-o-cumenylguanidine, 1,3-di-o-biphenylguanidine, 1,2,3-triphenylguanidine, 2-phenyl-1,3-diphenylguanidine, 2 -Benzyl-1,3-di-o-cumenylguanidine, 1,3-di-o-cumenyl-2-propionylguanidine, 1,2,3-tri-o-tolylguanidine, 1,3-di-o -Cumenyl-2-methylguanidine and the like can be mentioned, and 1,3-diphenylguanidine is preferable from the viewpoint of further improving the dispersibility of the filler in
  • the guanidine compound (B-5) contained in the rubber composition according to the second aspect of the rubber composition of the present invention is blended in an amount of 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). It is preferable. This is because if it is 0.1 part by mass or more, the effect of improving the dispersibility of a sufficient filler is exhibited, and if it is 3 parts by mass or less, the vulcanization rate is not greatly affected. More preferably, the amount of the guanidine compound (B-5) is 0.5 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A).
  • the phosphorous acid compound (B-6) according to the third aspect of the rubber composition of the present invention is represented by the general formula (IV). Alternatively, it may be a salt of the phosphorous acid compound (B-6).
  • Z 1 , Z 2 , and Z 3 of the phosphorous acid compound (B-6) are carboxyl groups, the polarity of the phosphorous acid compound (B-6) increases. For this reason, when mix
  • phosphite compound (B-6) examples include trihexylphosphine, tri-n-octylphosphine, phosphorous acid, trimethyl phosphite, triethyl phosphite, triisopropyl phosphite, phosphorous acid Triphenyl, tri-p-tolyl phosphite, tri-o-tolyl phosphite, tris phosphite (2,4-di-tert-butylphenyl), tris phosphite (4-butylphenyl), etc. Can be mentioned.
  • Examples of the salt of the phosphorous acid compound (B-6) include tris (2-carboxyethyl) phosphine hydrochloride represented by the following general formula (IV-1).
  • the phosphorous acid compound (B-6) enhances the activity of the coupling function of the silane coupling agent (D), and reacts particularly with silica as the inorganic filler (C) and the silane coupling agent (D).
  • the rubber composition is sufficiently advanced to enable low heat generation of the rubber composition.
  • the compounding amount of the phosphite compound (B-6) in the rubber composition is as follows: mass ratio ⁇ phosphorous acid compound (B-6) represented by the general formula (I) / the silane coupling agent (D ) ⁇ Is preferably (2/100) to (100/100).
  • the filler that can be added to the conventional rubber composition can be used as the filler of the present invention, and includes the inorganic filler (C).
  • the inorganic filler (C) and other fillers may be used in combination, or the inorganic filler (C) alone may be used.
  • the reason why the filler needs to contain the inorganic filler (C) is to improve the low heat generation property.
  • silica is preferable from the viewpoint of achieving both low rolling properties and wear resistance.
  • Any commercially available silica can be used, among which wet silica, dry silica, and colloidal silica are preferably used, and wet silica is particularly preferably used.
  • the BET specific surface area (measured according to ISO 5794/1) of silica is preferably 40 to 350 m 2 / g. Silica having a BET specific surface area within this range has an advantage that both rubber reinforcement and dispersibility in a rubber component can be achieved.
  • silica having a BET specific surface area in the range of 80 to 350 m 2 / g is more preferable, silica having a BET specific surface area of more than 130 m 2 / g and 350 m 2 / g or less is further preferable, and the BET specific surface area is Silica in the range of 135 to 350 m 2 / g is particularly preferred.
  • a compound selected from (B-7) the dispersibility of the inorganic filler (C), particularly silica, is greatly improved, and the low heat build-up of the rubber composition can be remarkably improved.
  • a ring agent (D) is blended.
  • the compound selected from the salt of -6) and the hydrazide compound (B-7) described later favorably promotes the reaction between the inorganic filler (C) and the silane coupling agent (D).
  • the dispersibility of silica is greatly improved, and the low heat generation property of the rubber composition can be remarkably improved. Details of the silane coupling agent (D) will be described later.
  • the filler is preferably used in an amount of 20 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). If it is 20 mass parts or more, it is preferable from a viewpoint of the reinforcement property improvement of a rubber composition, and if it is 150 mass parts or less, it is preferable from a viewpoint of rolling resistance reduction (improvement of low heat generation).
  • the inorganic filler (C) is preferably used in an amount of 20 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). If it is 20 mass parts or more, it is preferable from a viewpoint of ensuring wet performance, and if it is 120 mass parts or less, it is preferable from a viewpoint of rolling resistance reduction.
  • the inorganic filler (C) is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and 70% by mass or more in the filler. More preferably.
  • the silica in the said filler is 30 mass% or more.
  • an inorganic compound represented by the following general formula (A) can be used for the rubber composition of the present invention.
  • M 1 is a metal selected from the group consisting of aluminum, magnesium, titanium, calcium, and zirconium, oxides or hydroxides of these metals, and hydrates thereof, Or at least one selected from carbonates of these metals, and d, x, y and z are each an integer of 1 to 5, an integer of 0 to 10, an integer of 2 to 5, and an integer of 0 to 10 is there.
  • the inorganic compound when both x and z are 0, the inorganic compound is at least one metal, metal oxide or metal hydroxide selected from aluminum, magnesium, titanium, calcium and zirconium. It becomes.
  • inorganic compound represented by the general formula (A) As the inorganic compound represented by the general formula (A), .gamma.-alumina, alpha-alumina, such as alumina (Al 2 O 3), boehmite, alumina monohydrate such as diaspore (Al 2 O 3 ⁇ H 2 O ),
  • Aluminum hydroxide such as gibbsite, bayerite [Al (OH) 3 ], aluminum carbonate [Al 2 (CO 3 ) 2 ], magnesium hydroxide [Mg (OH) 2 ], magnesium oxide (MgO), magnesium carbonate (MgCO 3), talc (3MgO ⁇ 4SiO 2 ⁇ H 2 O), attapulgite (5MgO ⁇ 8SiO 2 ⁇ 9H 2 O), titanium white (TiO 2), titanium black (TiO 2n-1), calcium oxide (CaO) , calcium hydroxide [Ca (OH) 2], magnesium aluminum oxide (MgO ⁇ Al 2 O 3) , clay (Al
  • the inorganic compound represented by the general formula (A) may be used alone or in combination of two or more.
  • the average particle size of these inorganic compounds is preferably in the range of 0.01 to 10 ⁇ m, more preferably in the range of 0.05 to 5 ⁇ m, from the viewpoint of kneading workability, wear resistance, and wet grip performance.
  • silica alone may be used, or silica and one or more inorganic compounds represented by the general formula (A) may be used in combination.
  • the filler according to the present invention may contain carbon black if desired.
  • a commercially available carbon black can be used. By containing carbon black, it is possible to enjoy the effect of reducing electrical resistance and suppressing charging.
  • the carbon black is not particularly limited.
  • high, medium or low structure SAF, ISAF, IISAF, N339, HAF, FEF, GPF, SRF grade carbon black can be used.
  • SAF, ISAF, IISAF, N339, HAF, and FEF grade carbon black are preferably used.
  • DBP absorption of carbon black is preferably 80 cm 3/100 g or more, more preferably 100 cm 3/100 g or more, particularly preferably 110 cm 3/100 g or more.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black (measured in accordance with N 2 SA, JIS K 6217-2: 2001) is preferably 85 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more, particularly preferably. 110 m 2 / g or more.
  • the silane coupling agent (D) that can be used in combination with the inorganic filler (C) is a compound selected from the group consisting of compounds represented by the following general formulas (V) to (VIII): Can be used.
  • the following general formulas (V) to (VIII) will be described in order.
  • R 1 s when there are a plurality of R 1 s , they may be the same or different and each is a hydrogen atom, a straight chain of 1 to 8 carbon atoms, a cyclic or branched alkyl group, or a straight chain or branched chain of 2 to 8 carbon atoms.
  • a branched alkoxyalkyl group and when there are a plurality of R 2 s , they may be the same or different, and each is a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 3 may be the same or different. They may be different, and each is a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms.
  • a has an average value of 2 to 6
  • p and r may be the same or different, and each has an average value of 0 to 3. However, both p and r are not 3.
  • silane coupling agent (D) represented by the general formula (V) include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, and bis (3-methyl Dimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (3-methyldimethoxysilylpropyl) Disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-methyldimethoxysilylpropyl) trisulfide Bis (2-trieth
  • R 5 is R 4 , a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms
  • R 6 is R 4 , R 5 , a hydrogen atom or a — [O (R 12 O) j ] 0.5 — group
  • R 12 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms
  • j is an integer of 1 to 4
  • R 7 is a carbon number.
  • R 8 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
  • R 8 , R 9 , R 10 and R 11 may be the same or different, and are a straight chain, cyclic or branched alkyl group, alkenyl group, aryl group having 1 to 18 carbon atoms, and A group selected from the group consisting of aralkyl groups is preferred.
  • R 5 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, it is a group selected from the group consisting of a linear, cyclic or branched alkyl group, alkenyl group, aryl group and aralkyl group.
  • R 12 is preferably a linear, cyclic or branched alkylene group, particularly preferably a linear one.
  • R 7 is, for example, an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 18 carbon atoms, a cycloalkylene group having 5 to 18 carbon atoms, a cycloalkylalkylene group having 6 to 18 carbon atoms, or a group having 6 to 18 carbon atoms.
  • Examples include an arylene group and an aralkylene group having 7 to 18 carbon atoms.
  • the alkylene group and alkenylene group may be linear or branched, and the cycloalkylene group, cycloalkylalkylene group, arylene group and aralkylene group have a substituent such as a lower alkyl group on the ring. You may have.
  • R 7 is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably a linear alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, or a hexamethylene group. it can.
  • Specific examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms of R 5 , R 8 , R 9 , R 10 and R 11 in the general formula (VI) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, Isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, vinyl group, propenyl group, Examples include allyl group, hexenyl group, octenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, benzyl group, phenethyl group, and naphthylmethyl group.
  • R 12 in the general formula (VI) examples include methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, octamethylene group, decamethylene group, dodecamethylene group and the like.
  • silane coupling agent (D) represented by the general formula (VI) include 3-hexanoylthiopropyltriethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane, and 3-decanoylthiopropyltriethoxy.
  • Silane 3-lauroylthiopropyltriethoxysilane, 2-hexanoylthioethyltriethoxysilane, 2-octanoylthioethyltriethoxysilane, 2-decanoylthioethyltriethoxysilane, 2-lauroylthioethyltriethoxysilane, 3-hexanoylthiopropyltrimethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltrimethoxysilane, 3-decanoylthiopropyltrimethoxysilane, 3-lauroylthiopropyltrimethoxysilane, 2-hexanoylthioethyltrimethoxysilane , 2 octanoylthiopropyl ethyltrimethoxysilane, 2- deca Neu thio ethyltrimethoxysilane, and 2-lauroy
  • R 13 s when there are a plurality of R 13 s , they may be the same or different and each is a hydrogen atom, a straight chain of 1 to 8 carbon atoms, a cyclic or branched alkyl group, or a straight chain or branched chain of 2 to 8 carbon atoms.
  • R 16 is one of the general formulas (—S—R 17 —S—), (—R 18 —S m1 —R 19 —) and (—R 20 —S m2 —R 21 —S m3 —R 22 —)
  • R 17 to R 22 are each a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a divalent aromatic group, or a divalent organic group containing a hetero element other than sulfur and oxygen.
  • M1, m2 and m3 are each an average value of 1 or more and less than 4
  • a plurality of k may be the same or different, each having an average value of 1 to 6, and s and t are each an average The value is 0-3. However, both s and t are not 3.
  • silane coupling agent (D) represented by the general formula (VII), Average composition formula (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S 2 — (CH 2 ) 6 —S 2 — (CH 2 ) 3 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , Average composition formula (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S 2 — (CH 2 ) 10 —S 2 — (CH 2 ) 3 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , Average composition formula (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S 3 — (CH 2 ) 6 —S 3 — (CH 2 ) 3 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , Average composition formula (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S 4 — (CH 2 ) 6 —S 4 — (CH 2 ) 3 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
  • R 23 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a plurality of Gs may be the same or different, and each is an alkanediyl group or alkenediyl group having 1 to 9 carbon atoms.
  • a plurality of Z a may be the same or different, each being a group capable of bonding to two silicon atoms, and [ ⁇ 0 ⁇ ] 0.5 , [ ⁇ 0 ⁇ G ⁇ ] 0.5 and [—O; —GO—] is a functional group selected from 0.5
  • a plurality of Z b may be the same or different, each being a group capable of bonding to two silicon atoms, and [—O—G— O—] is a functional group represented by 0.5
  • each of Z a u , Z b v and Z c w in the plurality of A parts may be the same or different.
  • Z a in the plurality of B parts Each of u , Z b v and Z c w may be the same or different.
  • silane coupling agent (D) represented by general formula (VIII) include general formula (IX), general formula (X), and general formula (XI).
  • Examples of the silane coupling agent available as a commercial product represented by the general formula (IX) include “NXT Low-V Silane” manufactured by Momentive Performance Materials.
  • Examples of the silane coupling agent that can be obtained as a commercial product represented by the general formula (X) include “NXT Ultra Low-V Silane” manufactured by Momentive Performance Materials.
  • examples of the silane coupling agent that can be obtained as a commercial product represented by the general formula (XI) include “NXT-Z” manufactured by Momentive Performance Materials.
  • the silane coupling agent (D) according to the present invention is particularly preferably a compound represented by the general formula (V) among the compounds represented by the general formulas (V) to (VIII).
  • a compound selected from a salt of a phosphite compound (B-6) and a salt of a phosphite compound (B-6) is likely to activate a polysulfide bond site that reacts with the rubber component (A). Because.
  • a silane coupling agent (D) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the compounding amount of the silane coupling agent (D) in the rubber composition of the present invention is such that the mass ratio ⁇ silane coupling agent (D) / inorganic filler (C) ⁇ is (1/100) to (20/100). Preferably there is. If it is (1/100) or more, the effect of improving the low heat build-up of the rubber composition will be more suitably exhibited. If it is (20/100) or less, the cost of the rubber composition will be reduced, and the economic efficiency will be reduced. This is because it improves. Further, a mass ratio (3/100) to (20/100) is more preferable, and a mass ratio (4/100) to (10/100) is particularly preferable.
  • an inorganic filler (C) such as silica
  • silica silica
  • a silane coupling agent (D) it is preferable to mix a silane coupling agent (D).
  • the reaction between the inorganic filler (C) and the silane coupling agent (D) is insufficient, the effect of enhancing the reinforcement of the rubber composition by the inorganic filler (C) cannot be sufficiently obtained. Wear resistance may be reduced.
  • the rubber composition extrudate is porous (multiple bubbles or holes). Occurs, causing a decrease in the size and weight accuracy of the extruded product.
  • the reaction between the inorganic filler (C) and the silane coupling agent (D) can be completed in the kneading step, and the generation of porous can be suppressed. Is possible. However, there is a problem that the productivity of the kneading process is significantly reduced.
  • the nucleophilic agent (B-4) excluding the thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group, the thioamide compound (B-2), the acidic compound (B-3), and the guanidine compound.
  • a compound selected from the group consisting of a guanidine compound (B-5), a phosphite compound (B-6), a salt of a phosphite compound (B-6) and a hydrazide compound (B-7) described later favorably promotes the reaction between the inorganic filler (C) and the silane coupling agent (D), so that a rubber composition excellent in low heat build-up can be obtained.
  • the rubber composition of the present invention it is possible to obtain a pneumatic tire that is further excellent in workability at the time of rubber processing and has lower heat generation.
  • the hydroxy group of the thiourea derivative (B-1) interacts with silica, the reaction of silica, the silane coupling agent and the rubber component can be enhanced to obtain high low heat build-up.
  • the thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group, the thioamide compound (B-2), the acidic compound (B-3), and the guanidine compound included in the rubber composition containing the silane coupling agent (D) according to the present invention The total blending amount of the compound selected from the combination of the nucleophile (B-4) and the guanidine compound (B-5) excluding hydrazine and the hydrazide compound (B-7) described later is the mass ratio [ ⁇ hydroxyl group.
  • the compound selected from the combination and the hydrazide compound (B-7) described later ⁇ / silane coupling agent (D)] is preferably (2/100) to (200/100). If it is (2/100) or more, the silane coupling agent (D) is sufficiently activated, and if it is (200/100) or less, the vulcanization rate is not greatly affected.
  • the agent (D)] is more preferably (2/100) to (100/100), particularly preferably (5/100) to (100/100).
  • a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator are blended in the rubber composition according to the present invention.
  • the vulcanizing agent include sulfur.
  • the vulcanization accelerator is not particularly limited.
  • thiazole such as M (2-mercaptobenzothiazole), DM (dibenzothiazolyl disulfide), CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide) and the like.
  • guanidine vulcanization accelerators such as DPG (diphenylguanidine).
  • Organic acid compound examples include stearic acid, palmitic acid, myristic acid, lauric acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, capric acid, pelargonic acid, caprylic acid, enanthic acid, caproic acid, oleic acid, vaccenic acid And saturated fatty acids such as linoleic acid, linolenic acid, and nervonic acid, and organic acids such as resin acids such as rosin acid and modified rosin acid, and esters of the saturated fatty acids and unsaturated fatty acids and resin acids. .
  • 50 mol% or more in the organic acid compound is preferably stearic acid because it is necessary to sufficiently exhibit the function as a vulcanization acceleration aid.
  • rosin acid 50 mol% or more in the organic acid compound is contained in the emulsion-polymerized styrene-butadiene copolymer ( Modified rosin acid is also included) and / or a fatty acid is preferable from the viewpoint of an emulsifier necessary for polymerizing an emulsion-polymerized styrene-butadiene copolymer.
  • the first invention of the method for producing a rubber composition according to the present invention includes a rubber component (A), a thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group represented by the general formula (I), and an inorganic filler.
  • a method for producing a rubber composition comprising a filler containing (C), comprising at least the rubber component (A), the thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group, and the inorganic filler (C ), And a final kneading step in which a vulcanizing agent is added and kneaded after the first kneading step.
  • R a , R b , R c and R d are the same as those of the first embodiment of the first invention of the rubber composition.
  • thiourea derivatives having a hydroxy group (B-1) is, in general formula (I), R a is allyl group, a functional group selected from an alkenyl group having an alkyl group substituted aryl group and allyl group, R b hydrogen atom, an alkyl group which R c is a hydroxy group, a functional group selected from aryl groups having an alkenyl group and a hydroxyl group having a hydroxy group, it is preferred that R d is a hydrogen atom.
  • the silane coupling agent (D) is added in the first kneading step. It is preferable to do.
  • the second invention of the method for producing a rubber composition according to the present invention includes a rubber component (A), a thioamide compound (B-2) represented by the general formula (II), and an inorganic filler (C). And a silane coupling agent (D), wherein the rubber composition is kneaded in a plurality of stages, in a first kneading stage (first stage of kneading),
  • the rubber component (A), all or part of the inorganic filler (C), all or part of the silane coupling agent (D), and the thioamide compound represented by the general formula (II) ( B-2) is kneaded, which is a method for producing a rubber composition.
  • a third invention of the method for producing a rubber composition according to the present invention includes a rubber component (A), an acidic compound (B-3) having a logarithmic value pKa of the reciprocal of the acid dissociation constant Ka of 4 or less, an inorganic filling
  • a method for producing a rubber composition comprising a filler containing a material (C), comprising at least all of the rubber component (A), the acidic compound (B-3), and the inorganic filler (C) Or it is a manufacturing method of the rubber composition which has the 1st kneading step which knead
  • the pKa measurement method is a method in which the value in the dissociation stage 1 is measured with a pH measurement device at a temperature of 25 ° C. in an aqueous solution.
  • the pH measuring device may be a normal commercially available pH meter.
  • a first kneading in which a rubber component (A), an acidic compound (B-3), and a filler containing an inorganic filler (C) are kneaded.
  • the rubber component (A), the acidic compound (B-3), all or part of the inorganic filler (C) and all or part of the silane coupling agent (D) may be used. It may be a method having a first kneading step of kneading a part, and it is preferable that a silane coupling agent (D) is further added in the first kneading step.
  • the acidic compound (B-3) contained in the rubber composition according to the production method of the third invention is preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). This is because if the amount is 0.1 parts by mass or more, the effect of improving the dispersibility of a sufficient filler is exhibited, and if the amount is 5 parts by mass or less, the vulcanization speed is not greatly affected. More preferably, the compounding amount of the acidic compound (B-3) is 0.5 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A).
  • a fourth invention of the method for producing a rubber composition according to the present invention includes a rubber component (A), a nucleophile (B-4) excluding a guanidine compound, a guanidine compound (B-5), an inorganic compound
  • a method for producing a rubber composition comprising a filler containing a filler (C), the rubber component (A), the nucleophile (B-4), and the guanidine compound (B-5) And a first kneading step for kneading all or part of the inorganic filler (C), and a final kneading step for kneading by adding a vulcanizing agent after the first kneading step. It is a manufacturing method.
  • the dispersibility of the inorganic filler is further greatly improved by blending the nucleophilic agent (B-4) and the guanidine compound (B-5).
  • the low exothermic property of the object is significantly improved.
  • the nucleophile (B-4) is at least one compound selected from cysteine and the cysteine derivative (b) represented by the general formula (III). Is preferable from the viewpoint of further improving the dispersibility of the inorganic filler, and cysteine is particularly preferable.
  • the organic acid compound is used in a kneading stage after the first kneading stage, for example, an intermediate It is preferable to add to the kneading step or the final kneading step, and it is particularly preferable to add to the final kneading step.
  • a fifth invention of the method for producing a rubber composition according to the present invention includes a rubber component (A), a filler containing an inorganic filler (C), a silane coupling agent (D), and the general formula (IV).
  • the phosphorous acid compound (B-6) improves the dispersibility of the filler containing the inorganic filler (C).
  • the manufacturing method of the rubber composition concerning the 5th invention while being further excellent in workability at the time of rubber processing, a pneumatic tire with lower exothermic nature can be obtained.
  • a sixth invention of the method for producing a rubber composition according to the present invention includes a rubber component (A) containing at least one selected from natural rubber and synthetic diene rubber, a filler containing an inorganic filler (C), and silane A method for producing a rubber composition containing a coupling agent (D) and a hydrazide compound (B-7), wherein the rubber composition is kneaded in a plurality of stages, and a first kneading stage (first stage of kneading) Kneading the rubber component (A), all or part of the inorganic filler (B), all or part of the silane coupling agent (C), and the hydrazide compound (B-7).
  • the hydrazide compound (B-7) is preferably at least one hydrazide compound represented by the following general formula (XII).
  • R p , R q , R r , and R s are each independently selected from an alkyl group, an alkenyl group, and a substituted aryl group, and may further have a hydrazide moiety.
  • R r and R s may be bonded to each other to form an alkylene group.
  • the hydrazide compound (B-7) represented by the general formula (XII) includes adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, dodecanediohydrazide, isophthalic acid dihydrazide, propionic acid hydrazide, salicylic acid hydrazide and 3-hydroxy-2-naphthoic acid.
  • the compound is one or more selected from the group consisting of hydrazides.
  • a compound selected from one or more kinds selected from the group consisting of adipic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, propionic acid hydrazide and 3-hydroxy-2-naphthoic acid hydrazide is particularly preferable.
  • the number of moles (mole number) of the hydrazide compound (B-7) in the rubber composition in the first kneading stage (first stage of kneading) according to the sixth invention of the rubber composition production method of the present invention is silane cup It is preferably 0.1 to 1.0 times the number of molecules (number of moles) of the ring agent (D). This is because the activation of the silane coupling agent (C) occurs sufficiently when the ratio is 0.1 times or more, and the vulcanization speed is not greatly affected when the ratio is 1.0 times or less. More preferably, the number of molecules (number of moles) of the hydrazide compound (B-7) is 0.2 to 0.6 times the number of molecules (number of moles) of the silane coupling agent (C).
  • a compound selected from the phosphite compound (B-6) or the salt of the phosphite compound (B-6) according to the invention of 5, and the hydrazide compound (B-7) according to the sixth invention of the production method Is abbreviated as “Compound X”.
  • the rubber component (A) in order to improve the dispersion of the inorganic filler (C) such as silica in the rubber composition, the rubber component (A)
  • the maximum temperature of the rubber composition in the first kneading stage in which the compound X and all or part of the inorganic filler (C) are kneaded is preferably 120 to 190 ° C, and preferably 130 to 175 ° C.
  • the temperature is more preferably 140 to 170 ° C.
  • the kneading time in the first kneading stage is preferably from 10 seconds to 20 minutes, more preferably from 10 seconds to 10 minutes, and further preferably from 30 seconds to 5 minutes.
  • compound X is (2/100) as a mass ratio ⁇ compound X / silane coupling agent (D) ⁇ . It is preferable that ⁇ (200/100) is added. If it is (2/100) or more, the silane coupling agent (D) is sufficiently activated, and if it is (200/100) or less, the vulcanization rate is not greatly affected. More preferably, compound X is added as (2/100) to (100/100) as a mass ratio ⁇ compound X / silane coupling agent (D) ⁇ , and (5/100) to (100/100) is added.
  • the compound X is a combination of the nucleophilic agent (B-4) excluding the guanidine compound and the guanidine compound (B-5)
  • the mass of the compound X is the nucleophilic agent (B-4).
  • the blending amount of the phosphite compound (B-6) is more preferably the mass ratio ⁇ phosphorous acid compound (B-6) / silane cup.
  • Ring agent (D) ⁇ (4/100) to (80/100), particularly preferably (4/100) to (50/100).
  • an inorganic filler (C) and a silane coupling agent (D) are contained.
  • the compound X is added and further kneaded. It is preferable.
  • the reaction between the silane coupling agent (D) and the rubber component (A) can be allowed to proceed after the reaction between the silane coupling agent (D) and the silica has sufficiently progressed. This is because the dispersibility of (C) is further improved.
  • the first kneading stage of the kneading after adding all or part of the rubber component (A), the inorganic filler (C), and all or part of the silane coupling agent (D), the first It is preferable that the time until the compound X is added during the kneading stage is 10 to 180 seconds.
  • the upper limit of this time is more preferably 150 seconds or less, and further preferably 120 seconds or less. If this time is 10 seconds or more, the reaction between the inorganic filler (C) and the silane coupling agent (D) can be sufficiently advanced. Even if this time exceeds 180 seconds, the reaction between the inorganic filler (C) and the silane coupling agent (D) has already proceeded sufficiently, so that it is difficult to enjoy further effects, and the upper limit is 180 seconds. It is preferable.
  • the rubber compositions according to the first to sixth inventions of the method for producing a rubber composition according to the present invention mainly comprise kneading of the rubber component (A) and the inorganic filler (C), and usually a vulcanizing agent and
  • the kneading is divided into a masterbatch kneading step, which is a step before blending the vulcanization accelerator, and a final kneading step of blending the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator to produce a vulcanizable rubber composition.
  • the first kneading step described above corresponds to the master batch kneading step in the embodiment.
  • the first kneading step in the present invention indicates a step not containing a vulcanizing chemical.
  • the vulcanized chemical refers to a chemical related to vulcanization, specifically a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator.
  • the first kneading stage in the present invention refers to the first stage of kneading the rubber component (A), the compound X, and the filler containing the inorganic filler (C).
  • the rubber component (A) and A stage in the case of kneading with a filler other than the inorganic filler (C) or in the case of preliminarily kneading only the rubber component (A) is not included.
  • An intermediate kneading step may be provided between the first kneading step and the final kneading step mainly for the purpose of reducing the viscosity of the masterbatch.
  • the rubber composition production methods of the first to sixth inventions of the rubber composition production method according to the present invention include at least the rubber component (A), the compound X, and the inorganic filler (in the masterbatch kneading stage).
  • Such alcohol and other volatile organic components can be volatilized during kneading. Thereby, volatilization of alcohol etc. in the extrusion process performed after a master batch kneading process can be controlled, and it can prevent generating porous in an extrusion-molded product.
  • the masterbatch kneading step is divided into a first masterbatch kneading step and a second masterbatch kneading step (intermediate kneading step). ).
  • the rubber component (A), all or part of the inorganic filler (C), and the silane coupling agent (D) All or a part of the mixture may be kneaded, naturally cooled and cured, and then compounded with compound X as a second masterbatch kneading step.
  • the maximum temperature of the rubber composition in the intermediate kneading stage is preferably 120 to 190 ° C., and preferably 130 to 175 ° C.
  • the temperature is more preferably 140 to 170 ° C.
  • the kneading time is preferably 10 seconds to 20 minutes, more preferably 10 seconds to 10 minutes, and further preferably 30 seconds to 5 minutes.
  • the temperature is lowered by 10 ° C. or more from the temperature after completion of the kneading in the previous step before proceeding to the next step.
  • the final kneading stage of the kneading refers to a process of blending and kneading vulcanizing chemicals (vulcanizing agent, vulcanization accelerator).
  • the maximum temperature of the rubber composition in this final kneading step is preferably 60 to 140 ° C, more preferably 80 to 120 ° C, and further preferably 100 to 120 ° C.
  • the kneading time is preferably 10 seconds to 20 minutes, more preferably 10 seconds to 10 minutes, and further preferably 20 seconds to 5 minutes.
  • various compounding agents such as a vulcanization activator, such as stearic acid and zinc white, and an anti-aging agent, which are usually compounded in the rubber composition, If necessary, they are kneaded in the masterbatch kneading stage or the final kneading stage, or in the intermediate kneading stage described above.
  • the rubber composition in the present invention is kneaded using a Banbury mixer, roll, intensive mixer or the like. Then, it is extruded in an extrusion process and formed as a tread member. Subsequently, it is pasted and molded by a normal method on a tire molding machine to form a raw tire. The green tire is heated and pressed in a vulcanizer to obtain a tire.
  • the tread in the present invention refers to a cap tread constituting a ground contact portion of a tire and / or a base tread disposed inside the cap tread.
  • Low exothermic index ⁇ (tan ⁇ of vulcanized rubber composition of Comparative Example 1, 9, 11, 16, 21, 28 or 35) / (tan ⁇ of test vulcanized rubber composition) ⁇ ⁇ 100 ⁇ Low exothermic property (tan ⁇ index) in Table 8>
  • tan ⁇ was measured at a frequency of 52 Hz, an initial strain of 10%, a measurement temperature of 60 ° C., and a dynamic strain of 1%.
  • the tan ⁇ of Comparative Example 1 was set to 100, and indexed by the following formula.
  • Low exothermic index ⁇ (tan ⁇ of test vulcanized rubber composition) / (tan ⁇ of vulcanized rubber composition of Comparative Example 1) ⁇ ⁇ 100 Note]
  • the low exothermic property (tan ⁇ index) in Table 8 and the low exothermic property (tan ⁇ index) in Tables 1 to 7 have an exponential reciprocal relationship.
  • the tire of Comparative Example 9 or 35 was taken as 100 and indicated by an index according to the following formula. It shows that it is excellent in abrasion resistance, so that an index
  • Examples 1-12 In the first kneading stage of the kneading, a rubber component (A), a thiourea derivative having a hydroxy group (B-1), carbon black, an inorganic filler (C), a silane coupling agent (D), an aroma in a Banbury mixer Tick oil, stearic acid and anti-aging agent 6PPD were kneaded and adjusted so that the maximum temperature of the rubber composition in the first kneading stage was 150 ° C.
  • the remaining compounding agents listed in Table 1 were added and kneaded, and the maximum temperature of the rubber composition in the final kneading stage was adjusted to 110 ° C.
  • the vulcanized rubber compositions obtained from these rubber compositions were evaluated for the low heat build-up (tan ⁇ index) and wear resistance by the methods described above. The results are shown in Table 1.
  • Example 13 The kneading was carried out in the same manner as in Examples 1 to 12 except that the thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group was not added in the first kneading stage but was added in the final kneading stage.
  • the obtained vulcanized rubber composition was evaluated for low heat build-up (tan ⁇ index) and abrasion resistance by the above methods. The results are shown in Table 1.
  • Example 14 In the first kneading stage of the kneading, the rubber component (A), carbon black, inorganic filler (C), silane coupling agent (D), aromatic oil, stearic acid and anti-aging agent 6PPD were added and kneaded for 60 seconds. Later, the thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group was added and further kneaded. The maximum temperature of the rubber composition in the first kneading stage was adjusted to 150 ° C. Next, in the final kneading stage, the remaining compounding agents listed in Table 1 were added and kneaded, and the maximum temperature of the rubber composition in the final kneading stage was adjusted to 110 ° C. The vulcanized rubber composition obtained from this rubber composition was evaluated for its low heat build-up (tan ⁇ index) and wear resistance by the methods described above. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Examples 1-8 Kneading was carried out in the same manner as in Examples 1 to 12 except that the thiourea derivative (B-1) having a hydroxy group was not added in the first kneading step (first step of kneading).
  • the obtained vulcanized rubber composition was evaluated for low heat build-up (tan ⁇ index) and abrasion resistance by the above methods. The results are shown in Table 1.
  • Examples 15-23 In the first kneading stage of the kneading, the rubber component (A), thioamide compound (B-2), carbon black, inorganic filler (C), silane coupling agent (D), aromatic oil, Stearic acid and antioxidant 6PPD were kneaded and adjusted so that the maximum temperature of the rubber composition at the first kneading stage was 150 ° C. Next, in the final kneading stage, the remaining compounding agents shown in Table 2 were added and kneaded, and the maximum temperature of the rubber composition in the final kneading stage was adjusted to 110 ° C. The vulcanized rubber composition obtained from this rubber composition was evaluated for the low heat build-up (tan ⁇ index) and wear resistance by the above methods. The results are shown in Table 2.
  • the rubber compositions of Examples 15 to 23 shown in Table 2 all had good low heat build-up (tan ⁇ index) as compared with the rubber compositions of Comparative Examples 9 to 10.
  • the rubber compositions of Examples 15 to 20 were obtained by changing the type and blending amount of the thioamide compound (B-2) with respect to 100 parts by mass of the synthetic diene rubber.
  • the thioamide compounds (B-2) when thiobenzamide was used, the low heat build-up was the best and the wear resistance index was also excellent.
  • thioacetamide was used, in the range of 0.25 to 2 parts by mass, the lower the exothermicity, the better the amount added.
  • the rubber compositions of Examples 21 to 23 were obtained by using the blending ratio of the synthetic diene rubber and the natural rubber as a rubber component at 1: 1 and changing the kind of the thioamide compound (B-2). is there. Also in Examples 21 to 23, among the three kinds of thioamide compounds (B-2), when thiobenzamide was used, the low heat build-up was the best and the wear resistance index was also excellent. On the other hand, Comparative Example 9 and Comparative Example 10 were obtained without blending the thioamide compound (B-2), and it was found that the low exothermic property and the wear resistance index were inferior.
  • Examples 24-31 In the first kneading stage, the rubber component (A), the acidic compound (B-3) maleic acid, carbon black, the inorganic filler (C), the silane coupling agent (D), and the aroma are mixed with a Banbury mixer. Tick oil, stearic acid and anti-aging agent 6PPD were kneaded and adjusted so that the maximum temperature of the rubber composition in the first kneading stage was 150 ° C. Next, in the final kneading stage, the remaining compounding agents described in Tables 3 and 4 were added and kneaded, and the maximum temperature of the rubber composition in the final kneading stage was adjusted to 110 ° C. The low exothermic property (tan ⁇ index) of the vulcanized rubber composition obtained from these rubber compositions was evaluated by the above method. The results are shown in Tables 3 and 4.
  • Comparative Examples 12-15 Kneading was carried out in the same manner as in Comparative Example 11 except that maleic acid was added in the final kneading stage.
  • the low exothermic property (tan ⁇ index) of the obtained vulcanized rubber composition was evaluated by the above method. The results are shown in Table 3.
  • Comparative Examples 17-20 Kneading was carried out in the same manner as in Comparative Example 16 except that maleic acid was added in the final kneading stage.
  • the low exothermic property (tan ⁇ index) of the obtained vulcanized rubber composition was evaluated by the above method. The results are shown in Table 4.
  • the rubber compositions of Examples 24 to 27 all had a low exothermic property (tan ⁇ index) as compared with the rubber compositions to be compared with Comparative Examples 11 to 15. It was. Further, as is clear from Table 4, the rubber compositions of Examples 28 to 31 all have low exothermic properties (tan ⁇ index) as compared with the rubber compositions to be compared with Comparative Examples 16 to 20. Met.
  • Examples 32-35 In the first kneading stage, the rubber component (A), L-cysteine as the nucleophile (B-4), 1,3-diphenylguanidine, carbon black as the guanidine compound (B-5) in a Banbury mixer In addition, silica as inorganic filler (C), Si75 as silane coupling agent (D), aromatic oil and anti-aging agent 6PPD were kneaded according to Table 5, and the maximum temperature of the rubber composition in the first kneading stage was 150 ° C. It was adjusted to become.
  • the remaining compounding agent described in Table 5 and the remaining 1,3-diphenylguanidine are added and kneaded, and the maximum temperature of the rubber composition in the final kneading stage is 110 ° C. Adjusted as follows.
  • the low exothermic property (tan ⁇ index) of the vulcanized rubber composition obtained from this rubber composition was evaluated by the above method. The results are shown in Table 5.
  • Comparative Example 22 Kneading was carried out in the same manner as in Comparative Example 21, except that L-cysteine was added according to Table 5 at the final kneading stage.
  • the low exothermic property (tan ⁇ index) of the obtained vulcanized rubber composition was evaluated by the above method. The results are shown in Table 5.
  • Comparative Example 23 Kneading was carried out in the same manner as in Comparative Example 21, except that the amount of 1,3-diphenylguanidine was increased according to Table 5 at the final kneading stage.
  • the low exothermic property (tan ⁇ index) of the obtained vulcanized rubber composition was evaluated by the above method. The results are shown in Table 5.
  • Comparative Example 24 Kneading was carried out in the same manner as in Comparative Example 21, except that L-cysteine was added according to Table 5 in the first stage of kneading.
  • the low exothermic property (tan ⁇ index) of the obtained vulcanized rubber composition was evaluated by the above method. The results are shown in Table 5.
  • Comparative Example 25 Kneading was carried out in the same manner as in Comparative Example 21, except that 1,3-diphenylguanidine was added according to Table 5 in the first stage of kneading.
  • the low exothermic property (tan ⁇ index) of the obtained vulcanized rubber composition was evaluated by the above method. The results are shown in Table 5.
  • Comparative Examples 26 and 27 The kneading was carried out in the same manner as in Comparative Example 21 except that L-cysteine and 1,3-diphenylguanidine were added according to Table 5 at the final stage of kneading.
  • the low exothermic property (tan ⁇ index) of the obtained vulcanized rubber composition was evaluated by the above method. The results are shown in Table 5.
  • Examples 36-39 In the first kneading stage, the rubber component (A), L-cysteine as the nucleophile (B-4), 1,3-diphenylguanidine, carbon black as the guanidine compound (B-5) in a Banbury mixer Silica as the inorganic filler (C), Si75 as the silane coupling agent (D), aromatic oil and anti-aging agent 6PPD were kneaded according to Table 6, and the maximum temperature of the rubber composition in the first kneading stage was 150 ° C. It was adjusted to become.
  • Comparative Examples 28-34 Kneading was performed according to Table 6 in the same manner as in Comparative Examples 21 to 27 except that the rubber component (A) was different.
  • the low exothermic property (tan ⁇ index) of the obtained vulcanized rubber composition was evaluated by the above method. The results are shown in Table 6.
  • Examples 40-53 In the first kneading stage of the kneading, a rubber component (A), a phosphorous acid compound (B-6), carbon black, an inorganic filler (C), a silane coupling agent (D), an aromatic, using a Banbury mixer Oil, stearic acid and anti-aging agent 6PPD were kneaded and adjusted so that the maximum temperature of the rubber composition in the first kneading stage was 150 ° C. Next, in the final kneading stage, the remaining compounding agents shown in Table 7 were added and kneaded, and the maximum temperature of the rubber composition in the final kneading stage was adjusted to 110 ° C. The vulcanized rubber composition obtained from this rubber composition was evaluated for the low heat build-up (tan ⁇ index) and wear resistance by the above methods. The results are shown in Table 7.
  • Example 54 Kneading was carried out in the same manner as in Examples 40 to 53 except that the phosphorous acid compound (B-6) was not added in the first kneading stage but was added in the final kneading stage.
  • the obtained vulcanized rubber composition was evaluated for low heat build-up (tan ⁇ index) and wear resistance by the above methods. Table 7 shows.
  • Example 55 In the first kneading stage of the kneading, all of the rubber component (A), carbon black, inorganic filler (C), silane coupling agent (D), aromatic oil, stearic acid, and anti-aging agent 6PPD are added to 60 After kneading for 2 seconds, the phosphorous acid compound (B-6) was added and further kneaded. The maximum temperature of the rubber composition in the first kneading stage of kneading was adjusted to 150 ° C.
  • Comparative Examples 35-42 Kneading was carried out in the same manner as in Examples 40 to 53 except that the phosphorous acid compound (B-6) was not added in the first kneading stage.
  • the obtained vulcanized rubber composition was evaluated for low heat build-up (tan ⁇ index) and wear resistance by the above methods. The results are shown in Table 7.
  • the rubber compositions of Examples 40 to 55 shown in Table 7 all had low exothermic properties (tan ⁇ index) as compared with the rubber compositions of Comparative Examples 35 to 42.
  • the rubber compositions of Examples 40 to 46 were prepared by changing the type of phosphorous acid compound with respect to 100 parts by mass of the synthetic diene rubber. Among the phosphorous compounds, the low exothermicity was the best when tris (2-carboxyester) phosphine hydrochloride was used. In addition, the amount of tris (2-carboxyethyl) phosphine hydrochloride blended in the range of 0.25 parts by mass to 2 parts by mass, the better the low exothermicity.
  • the rubber compositions of Examples 47 to 50 each contain 50 parts by mass of natural rubber and synthetic rubber.
  • the low exothermicity was the best when tris (2-carboxyester) phosphine hydrochloride was used as the phosphorous acid compound.
  • the rubber compositions of Examples 51 to 53 were prepared by blending tris (2-carboxyester) phosphine hydrochloride as a phosphite compound with 100 parts by mass of a synthetic diene rubber and changing the type of silane coupling agent. It has been done. When the silane coupling agent obtained in Production Example 1 and tris (2-carboxyethyl) phosphine hydrochloride were combined, low exothermicity was the best.
  • the rubber composition of Example 54 was prepared by adding the phosphorous acid compound (B-6) at the final kneading stage, and the rubber composition of Example 55 had the same composition as that of Example 54. It was prepared by adding a phosphorous acid compound in the first kneading stage.
  • the rubber compositions of Examples 54 and 55 all had low exothermic properties as compared with the rubber composition of Comparative Example 35. However, when both are compared, low exothermicity is better when the phosphite compound is added in the first kneading stage.
  • Examples 56 to 60 and Comparative Examples 43 to 44 According to the formulation and kneading method shown in Table 8, in the first kneading step (first kneading step), the rubber compositions of Examples 56 to 60 were added with rubber components, silica and silane coupling agent, Kneading for 0 seconds or 30 seconds, adding the hydrazide compound (B-7) shown in Table 8 and further kneading, from the kneader at the maximum temperature of 150 ° C. of the rubber composition in the first stage of kneading shown in Table 8 The rubber composition of Examples 56 to 60 was prepared.
  • 0 second means that the hydrazide compound (B-7) is added simultaneously with the silica and the silane coupling agent.
  • the rubber of Comparative Example 43 having the compounding formulation shown in Table 8 was kneaded in the same manner as the rubber compositions of Examples 56 to 59 except that the hydrazide compound (B-7) was not added in the first kneading stage. A composition was prepared.
  • the hydrazide compound (B-7) was not added in the first kneading stage, but the hydrazide compound (B-7) was added in the final kneading stage (final stage of kneading).
  • a Banbury mixer was used as a kneader.
  • the seven types of rubber compositions obtained were evaluated for low heat build-up (tan ⁇ index) and wear resistance by the above methods. The results are shown in Table 8.
  • each of the rubber compositions of Examples 56 to 60 has a low exothermic property (tan ⁇ index) as compared with the rubber compositions to be compared in Comparative Examples 43 to 44. It was good.
  • the rubber composition of the present invention has improved dispersibility of the filler and is excellent in low heat build-up, and further suppresses the activity reduction of the coupling function of the silane coupling agent, and further increases the activity of the coupling function.
  • each member of various pneumatic tires for passenger cars, light trucks, light passenger cars, light trucks and heavy vehicles (trucks, buses, construction vehicles, etc.) especially It is suitably used as a member for a tread of a pneumatic radial tire.

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Abstract

 本発明は、ゴム成分と、特定のヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体、チオアミド系化合物、酸性化合物、グアニジン系化合物を除く求核剤とグアニジン系化合物との組合せ、亜リン酸系化合物及び亜リン酸系化合物の塩から選ばれる化合物と、無機充填材を含む充填材とを含むゴム組成物及びその製造方法であり、低発熱性を改良したゴム組成物を提供し、その製造方法を提供するものである。

Description

ゴム組成物及びその製造方法
 本発明は、低発熱性を向上することができるゴム組成物、及びこのゴム組成物の製造方法に関する。
 近年、環境問題への関心の高まりに伴う世界的な二酸化炭素排出の規制の動きに関連して、自動車の低燃費化に関する要求が高まりつつある。このような要求に対応するため、タイヤには転がり抵抗の低減が求められており、さらには、湿潤路面で高制動性を低下させないで、転がり抵抗を低減することが求められている。
 転がり抵抗の低減(低発熱性)と湿潤路面で高制動性(ウェット性)を両立する技術として、充填材としてシリカ等の無機充填材を用いることが有効である。
 特許文献1では、非イオン性の界面活性剤と組み合わせて、少量のシランカップリング剤を使用することにより、ゴムやけを起こすことなく、低転がり抵抗性(低発熱性)、ウェット性、耐摩耗性、加工性などに優れたゴム組成物を得ることができることが提案されている。
 そして、特許文献2では、シリカ等の無機充填材やカーボンブラックとの親和性を高めた重合体を使用する方法が開示されている。
 また、特許文献3は、ゴム-シリカ予備混合工程において、シランカップリング剤として比較的高純度のオルガノシランジスルフィドを用い、シリカ-シラン反応活性剤として(1)元素硫黄及び(2)約140℃~約190℃で硫黄の少なくとも一部を放出する性質を有する硫黄含有ポリスルフィド系有機化合物としての少なくとも1種の硫黄供与体を用いることを提案している。更に、シランカップリング剤の一部のアルコキシ基をアルキル基に置換して、エタノール等の揮発性アルコール成分を減らす試みもなされている(特許文献4~7参照)。特許文献8及び9によれば、カーボンブラックなどの充填材とゴム成分との親和性を高めることにより、ゴム組成物の発熱性を低くすることができる記載されている。これにより、ヒステリシスロスの低いタイヤを得ることができると開示されている。
 しかし、低発熱性のさらなる向上が求められている。
特開平11-130908号公報 特開2003-514079号公報 特開平8-259739号公報 特開2002-275311号公報 特表2004-525230号公報 国際公開WO2004/000930パンフレット 特開2006-169538号公報 特開2003-514079号公報 国際公報WO2007/066689パンフレット
 本発明は、タイヤ等のゴム製品の低発熱性を向上できるゴム組成物、及びこのゴム組成物の製造方法を提供することを目的とする。
 本発明者らは、前記課題を解決するために、種々実験的に解析した結果、特定の化合物を用いることにより、充填材の分散性を更に改良し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明は、
[1] ゴム成分(A)と、下記一般式(I)で表わされるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)及び下記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)から選ばれる少なくとも一種の有機硫黄化合物(B)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
[式中、Ra、Rb、Rc及びRdは同一でも異なっていてもよく、各々アルキル基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基、アリール基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる官能基、又は水素原子であり、Ra、Rb、Rc及びRdの少なくとも一つはヒドロキシ基を有するアルキル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる官能基である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
〔式中、Re及びRfは、それぞれ独立して水素原子、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基又は炭素数6から20の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Xは、単結合、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基又は炭素数6から20の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Yは、水素原子、炭素数1~5のアルキル基、水酸基、アミノ基及びハロゲン原子から選択される少なくとも1種であり、Re及びRfの少なくとも1つがXと結合していてもよい。〕
[2] 前記有機硫黄化合物(B)が、前記一般式(I)で表わされるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)である前記[1]に記載のゴム組成物、
[3] 前記有機硫黄化合物(B)が、前記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)であり、さらにシランカップリング剤(D)を含む前記[1]に記載のゴム組成物、
[4] ゴム成分(A)と、前記一般式(I)で表されるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物の製造方法であって、少なくとも、該ゴム成分(A)と、該ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)と、該無機充填材(C)の全部又は一部とを混練する第一練り段階と、該第一練り段階の後に、加硫剤を加えて混練する最終練り段階とを有するゴム組成物の製造方法、
[5] ゴム成分(A)と、前記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)と、無機充填材(C)を含む充填材と、シランカップリング剤(D)とを含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、第一練り段階で、該ゴム成分(A)、該無機充填材(C)の全部又は一部、及び該シランカップリング剤(D)の全部又は一部、及び下記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)を混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法。
[6] ゴム成分(A)と、酸解離定数Kaの逆数の対数値pKaが4以下である酸性化合物(B-3)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物の製造方法であって、少なくとも、該ゴム成分(A)と、該酸性化合物(B-3)と、該無機充填材(C)の全部又は一部とを混練する第一練り段階と、該第一練り段階の後に、加硫剤を加えて混練する最終練り段階とを有するゴム組成物の製造方法、
[pKaの測定方法: 水溶液中、温度25℃で、pH測定装置にて解離段1における値を測定する。]
[7] ゴム成分(A)と、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)と、グアニジン系化合物(B-5)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物、
[8] 前記グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)が、システイン及び下記一般式(III)で表わされるシステイン誘導体(b)から選ばれる少なくとも1種の化合物である前記[7]に記載のゴム組成物、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
[式中、Xは直鎖のアルキレン基を有する炭素数1~10の2価の炭化水素基であり、Y及びZはそれぞれ独立して単結合又は炭素数1~10のアルキレン基であり、Rgは水素原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアルカリ金属から選ばれるものであり、Rh及びRiはそれぞれ独立して水素原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアシル基から選ばれるものであり、-COO部分はアミン類と塩を形成していてもよく、-NRhi部分は酸と塩を形成していてもよい。但し、Rg、Rh及びRiの全てが水素原子である場合は塩を形成していることを要し、塩を形成していない場合はRg、Rh及びRiの少なくとも1つは水素原子ではない。]
[9] ゴム成分(A)と、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)と、グアニジン系化合物(B-5)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム成分(A)と、該求核剤(B-4)と、該グアニジン系化合物(B-5)と、該無機充填材(C)の全部又は一部とを混練する第一練り段階と、前記第一練り段階の後に、加硫剤を加えて混練する最終練り段階とを有するゴム組成物の製造方法、
[10] 前記グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)が、システイン及び前記一般式(III)で表わされるシステイン誘導体(b)から選ばれる少なくとも1種の化合物である前記[9]に記載のゴム組成物の製造方法、
[11] ゴム成分(A)と、下記一般式(IV)で表される亜リン酸系化合物(B-6)又は該亜リン酸系化合物(B-6)の塩と、無機充填材(C)を含む充填材と、シランカップリング剤(D)とを含むゴム組成物、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
[式中、X1,X2,X3はそれぞれ独立に、酸素原子又は-CH2-であり、Y1,Y2,Y3はそれぞれ独立に、単結合、炭素数1~6の直鎖もしくは分枝の脂肪族炭化水素、及び炭素数6~20の芳香族炭化水素基から選ばれる少なくとも1種であり、Z1,Z2,Z3はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の直鎖もしくは分枝の脂肪族炭化水素基、及びカルボキシル基から選ばれる少なくとも1種である。]、及び
[12] ゴム成分(A)、無機充填材(C)を含む充填材、シランカップリング剤(D)、並びに前記一般式(IV)で表される亜リン酸系化合物(B-6)又は該亜リン酸系化合物(B-6)の塩を含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、第一練り段階で、該ゴム成分(A)、該無機充填材(C)の全部又は一部、及び該シランカップリング剤(D)の全部又は一部、及び前記一般式(IV)で表される亜リン酸系化合物(B-6)又は該亜リン酸系化合物(B-6)の塩を混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法である。
 本発明によれば、タイヤの低発熱性を向上できるゴム組成物、及びこのゴム組成物の製造方法を提供できる。
 以下に、本発明を詳細に説明する。
 [ゴム組成物]
 本発明におけるゴム組成物の第1の発明は、ゴム成分(A)と、下記一般式(I)で表わされるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)及び下記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)から選ばれる少なくとも一種の有機硫黄化合物(B)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 式中、Ra、Rb、Rc及びRdは同一でも異なっていてもよく、各々アルキル基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基、アリール基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる官能基、又は水素原子であり、Ra、Rb、Rc及びRdの少なくとも一つはヒドロキシ基を有するアルキル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる官能基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 式中、Re及びRfは、それぞれ独立して水素原子、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基又は炭素数6から20の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Xは、単結合、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基又は炭素数6から20の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Yは、水素原子、炭素数1~5のアルキル基、水酸基、アミノ基及びハロゲン原子から選択される少なくとも1種であり、Re及びRfの少なくとも1つがXと結合していてもよい。
 前記第1の発明の第1の実施態様のゴム組成物は、前記有機硫黄化合物(B)が、前記一般式(I)で表わされるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)である。
 前記一般式(I)中、Ra、Rb、Rc及びRdにおけるアルキル基及びヒドロキシ基を有するアルキル基の炭素数は1~20であることが好ましく、1~10であることがより好ましい。
 Ra、Rb、Rc及びRdにおけるアルケニル基及びヒドロキシ基を有するアルケニル基の炭素数は2~20であることが好ましく、2~10であることがより好ましい。アルケニル基としては、アリル基が特に好ましい。
 Ra、Rb、Rc及びRdにおけるアリール基及びヒドロキシ基を有するアリール基の炭素数は6~20であることが好ましく、6~16であることがより好ましい。アリール基としては、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基及びアルキル基置換フェニル基(例えば、炭素数1~6のアルキル基)が好ましい。
 本発明のゴム組成物に、前記一般式(I)で表わされるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1){以下、「ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)」と略称することがある。}を配合することにより、充填材の分散性が大幅に向上し、ゴム組成物の低発熱性が著しく改良される。
 前記第1の発明の第1の実施態様のゴム組成物は、さらに、シランカップリング剤(D)を含むことが好ましい。
 前記第1の発明の第2の実施態様のゴム組成物は、前記有機硫黄化合物(B)が、前記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2){以下、「チオアミド系化合物(B-2)」と略称することがある。}であり、さらにシランカップリング剤(D)を含むゴム組成物であることが好ましい。これにより、タイヤの耐摩耗性を低下させることなく、タイヤの低発熱性を向上することができるゴム組成物を得ることができる。
 本発明におけるゴム組成物の第2の発明は、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)と、グアニジン系化合物(B-5)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物である。
 ゴム組成物に、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)とを配合することにより、充填材の分散性が大幅に向上し、ゴム組成物の低発熱性が著しく改良される。
 本発明におけるゴム組成物の第3の発明は、ゴム成分(A)と、下記一般式(IV)で表される亜リン酸系化合物(B-6)又は該亜リン酸系化合物(B-6)の塩と、無機充填材(C)を含む充填材と、シランカップリング剤(D)とを含むゴム組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 一般式(IV)中、X1,X2,X3はそれぞれ独立に、酸素原子又は-CH2-であり、Y1,Y2,Y3はそれぞれ独立に、単結合、炭素数1~6の直鎖もしくは分枝の脂肪族炭化水素、及び炭素数6~20の芳香族炭化水素基から選ばれる少なくとも1種であり、Z1,Z2,Z3はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の直鎖もしくは分枝の脂肪族炭化水素基、及びカルボキシル基から選ばれる少なくとも1種である。
 前記一般式(IV)で表される亜リン酸系化合物(B-6){以下、「亜リン酸系化合物(B-6)」と略称することがある。}又は該亜リン酸系化合物(B-6)の塩を配合することにより、ゴム組成物中における充填材の分散性を向上できる。特に、シランカップリング剤とシリカ等の無機充填材との反応性を向上させ、シリカ等の無機充填材のゴム組成物中の分散を良好にして、低発熱性に優れたゴム組成物を得ることができる。
 なお、Y1が単結合であるとは、X1とZ1とが単結合で結合することを意味する。
 [ゴム成分(A)]
 本発明のゴム組成物に用いられるゴム成分(A)は、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種からなるゴム成分であることが好ましい。合成ジエン系ゴムとしては、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)等を用いることができる。天然ゴム及び合成ジエン系ゴムは、1種単独でもよいし、2種以上をブレンドして用いてもよい。
[ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)]
 本発明に係るヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)は、前記一般式(I)中、Raがアリル基、アルキル基置換アリル基(このアルキル基の炭素数は1~10であることが好ましく、1~6であることがより好ましい。)及びアリル基を有するアルケニル基から選ばれる置換基、Rbが水素原子、Rcがヒドロキシ基を有するアルキル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる置換基、Rdが水素原子であることが好ましい。
 Raがアリル基、アルキル基置換アリル基及びアリル基を有するアルケニル基から選ばれる置換基であると、電子供与効果により好ましく、Rbが水素原子であると、立体障害の低下により好ましく、Rcがヒドロキシ基を有するアルキル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる置換基であると、後述する無機充填材(C)、特にシリカとの相互作用向上により好ましく、Rdが水素原子であると、立体障害の低下により好ましい。
 前記ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)の具体例としては、1-アリル-3-(2-ヒドロキシエチル)-2-チオウレア、2-ヒドロキシエチル-チオウレア、3-ヒドロキシプロピル-チオウレアなどが、好適に挙げられる。
 前記第1の発明の第1の実施態様のゴム組成物に含まれるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)は、ゴム成分(A)100質量部に対して、0.1~5質量部配合することが好ましい。0.1質量部以上であれば、十分な充填材の分散性を向上させる効果を発揮し、5質量部以下であれば、加硫速度に大きな影響は与えないからである。さらに好ましくは、ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)の配合量はゴム成分(A)100質量部に対して0.2~3質量部である。
 [チオアミド系化合物(B-2)]
 チオアミド系化合物(B-2)は、前記一般式(II)で表される。前記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)を配合することにより、ゴム組成物中における無機充填材(C)を含む充填材の分散性を向上できる。
 前記一般式(II)において、Re及びRfは、それぞれ独立して水素原子、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基又は炭素数6から20の芳香族炭化水素基のいずれかである。
 Re及びRfが、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられ、分岐状であってもよい。また、Re及びRfが、炭素数6から20の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ジフェニル基等を挙げることができる。特に好ましいRe及びRfとしては、Re及びRfがともに水素原子であるもの、Re及びRfの一方が水素原子であって、もう一方がメチル基であるもの、Re及びRfの一方が水素原子であって、もう一方がフェニル基であるもの、Re及びRfの一方が水素原子であるか又は脂肪族炭化水素基であって、その脂肪族炭化水素基がXと結合することにより、環状のポリメチレン基構造を有するものを挙げることができる。
 また、Xは単結合、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基又は炭素数6から20の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Yは水素原子、炭素数1~5のアルキル基、水酸基、アミノ基及びハロゲン原子から選択される少なくとも1種である。
 Xが単結合の場合、Xは存在せず、Yが直接Xを介さずに硫黄原子と結合している炭素原子と単結合で結合した構造をとる。また、Xが炭素数1~10の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられ、分岐状であってもよい。そして、Xが炭素数6~20の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ジフェニル基等を挙げることができる。
 Yは、水素原子、炭素数1~5のアルキル基、水酸基、アミノ基及びハロゲン原子から選択される少なくとも1種であり、Xが、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基又は炭素数6から20の芳香族炭化水素基の場合、これらの炭化水素基に結合しているものである。また、前述したように、Xが単結合である場合は、Yは、直接、硫黄原子と結合している炭素原子と結合した構造をとるものとなる。
 そして、Re及びRfの少なくとも1つは、Xと結合していてもよい。Re及びRfの少なくとも1つがXと結合している具体的な構造としては、前述したとおり、ポリメチレン基構造を挙げることができる。該ポリメチレン基としては、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等を例示することができる。
 また、前述したようにRe及びRfの一方が水素原子であるか又はメチル基であって、もう一方がXと結合した環状のポリメチレン基構造を有するものも特に好ましい。
 これら前記一般式(II)で示される好ましいチオアミド系化合物(B-2)について、具体的に例示すれば、チオアセトアミド、チオプロピオンアミド、チオアセトアニリド、4-クロロチオベンズアミド、4-ヒドロキシチオベンズアミド、ε-チオカプロラクタム、1-メチルピロリジン-2-チオン、N-フェニルチオベンズアミド、チオベンズアミド等が挙げられる。これらの具体的化合物の構造は、下記式で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 これらのチオアミド系化合物(B-2)の中でも、チオアセトアミド、チオベンズアミド及び1-メチルピロリジン-2-チオンを用いることが特に好ましい。
 チオアセトアミド、チオベンズアミド及び1-メチルピロリジン-2-チオンを用いると、ゴム組成物に後述するシランカップリング剤(D)を配合する際に、シランカップリング剤(D)と相互作用し易くなるので特に好ましい。
 チオアミド系化合物(B-2)は、ゴム成分100質量部に対して、通常、0.1~5質量部含まれる。好ましくは、0.2~3質量部であり、より好ましくは、0.3~2質量部である。チオアミド系化合物(B-2)の配合量が0.1~5質量部の範囲とすることにより、ゴム組成物中における無機充填材(C)を含む充填材の分散効果が高められる。
 [酸性化合物(B-3)]
 後述する本発明に係るゴム組成物の製造方法の第3の発明に係る酸性化合物(B-3)は、水溶液中、温度25℃で、pH測定装置にて測定される解離段1におけるpKa値が4以下である酸性化合物である。具体的には、マレイン酸(1.84)、シクロプロパン-1,1-ジカルボン酸(1.68)、フタル酸(2.75)、フマル酸(3.07)、クエン酸(2.90)、シュウ酸(1.04)、マロン酸(2.60)、メチルマロン酸(2.89)、(+)-酒石酸(2.87)、meso-酒石酸(2.95)、o-アミノ安息香酸(1.97)、4-アミノサリチル酸(2.05)、2-アミノ酪酸(2.54)、o-クロロ安息香酸(2.95)、o-ニトロ安息香酸(2.87)、ニトロ酢酸(1.34)、オキサロ酢酸(2.55)、フェノキシ酢酸(2.93)、ブロモ酢酸(2.82)、クロロ酢酸(2.66)、シアノ酢酸(2.65)、ジクロロ酢酸(1.30)、2-ブロモプロピオン酸(2.97)、などが挙げられる。これらの内、マレイン酸(1.84)が最も好ましい。
 なお( )内はpKa値である。
[グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)]
 本発明におけるゴム組成物の第2の発明に係るグアニジン系化合物を除く求核剤(B-4){以下、「求核剤(B-4)」と略称することがある。}としては、システイン、システイン誘導体、チオウレア、チオウレア誘導体、チオベンズアミド、チオベンズアミド誘導体、ピペリジニウムペンタメチレンジチオカルバマートなどが挙げられるが、充填材の分散性をより向上させる観点から、システイン及び下記一般式(III)で表わされるシステイン誘導体(b)から選ばれる少なくとも1種の化合物であることが好ましく、システインが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 一般式(III)中、Xは直鎖のアルキレン基を有する炭素数1~10の2価の炭化水素基であり、Y及びZはそれぞれ独立して単結合又は炭素数1~10のアルキレン基であり、Rgは水素原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアルカリ金属から選ばれるものであり、Rh及びRiはそれぞれ独立して水素原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアシル基から選ばれるものであり、-COO部分はアミン類と塩を形成していてもよく、-NRhi部分は酸と塩を形成していてもよい。但し、Rg、Rh及びRiの全てが水素原子である場合は塩を形成していることを要し、塩を形成していない場合はRg、Rh及びRiの少なくとも1つは水素原子ではない。
 ゴム組成物に、求核剤(B-4)として、システイン及び下記一般式(III)で表わされるシステイン誘導体(b)から選ばれる少なくとも1種の化合物を配合することにより、充填材の分散性が大幅に向上し、ゴム組成物の低発熱性が著しく改良される。
 本発明におけるゴム組成物の第2の発明に係るゴム組成物に含まれる求核剤(B-4)は、ゴム成分(A)100質量部に対して、0.1~5質量部配合することが好ましい。0.1質量部以上であれば、十分な充填材の分散性を向上させる効果を発揮し、5質量部以下であれば、加硫速度に大きな影響は与えないからである。さらに好ましくは、求核剤(B-4)の配合量はゴム成分(A)100質量部に対して0.5~1質量部である。
 (システイン)
 本発明におけるゴム組成物の第2の発明に係るシステインは、2-アミノ-3-スルファニルプロピオン酸であり、光学異性体である、L-システインとD-システインとがある。L-システインは、例えば、MP Biomedicals, Inc.製を和光純薬工業株式会社から入手できる。
(システイン誘導体(b))
 本発明におけるゴム組成物の第2の発明に係るシステイン誘導体(b)は、システイン、特にL-システインから誘導される化合物であって、上記一般式(III)で表わされる化合物をいい、システイン自体は含まれない。
 上記一般式(III)中、Xはメチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、ブタン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,3-ジイル基、ペンタン-1,2-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ヘキサン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,4-ジイル基、ヘキサン-1,3-ジイル基、ヘキサン-1,2-ジイル基であることが好ましい。
 Y及びZはそれぞれ独立して単結合又はメチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、ブタン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,3-ジイル基、ペンタン-1,2-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ヘキサン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,4-ジイル基、ヘキサン-1,3-ジイル基、ヘキサン-1,2-ジイル基であることが好ましい。ここで、Zが単結合であるとは、X,Y及びZの中心をなす炭素原子と窒素原子とが直接単結合で結合しているこという。Yが単結合である場合も同様である。
 上記一般式(III)において、Rg、Rh及びRiが脂肪族炭化水素基である場合は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基であることが好ましく、脂環式炭化水素基である場合は、それぞれ独立して、シクロペンチル基、シクロヘキシル基であることが好ましく、芳香族炭化水素基である場合は、それぞれ独立して、フェニル基、ベンジル基、アルキル基置換フェニル基、アルキル基置換ベンジル基であることが好ましい。
 Rgがアルカリ金属である場合は、リチウム、ナトリウム、カリウムが好ましい。
 Rh及びRiがアシル基である場合は、それぞれ独立して、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基であることが好ましい。
 -COO部分と塩を形成するアミン類としては、トリエチルアミン、ピリジン、トリメチルアミン、テトラメチルアンモニウム、メチルジエチルアミン、テトラエチルアンモニウム等が挙げられる。
 -NRhi部分と塩を形成する酸としては、塩酸、硫酸、リン酸、スルホン酸、カルボン酸、ホウ酸、脂肪酸等が挙げられる。
 上記一般式(III)で表わされるシステイン誘導体(b)の具体例としては、以下の化合物(b-1)~(b-4)が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
[グアニジン系化合物(B-5)]
 本発明におけるゴム組成物の第2の発明に係るゴム組成物に含まれるグアニジン系化合物(B-5)としては、1,3-ジフェニルグアニジン、1,3-ジ-o-トリルグアニジン、1-o-トリルビグアニド、1,3-ジ-o-クメニルグアニジン、1,3-ジ-o-ビフェニルグアニジン、1,2,3-トリフェニルグアニジン、2-フェニル-1,3-ジフェニルグアニジン、2-ベンジル-1,3-ジ-o-クメニルグアニジン、1,3-ジ-o-クメニル-2-プロピオニルグアニジン、1,2,3-トリ-o-トリルグアニジン、1,3-ジ-o-クメニル-2-メチルグアニジンなどが挙げられるが、求核剤(B-4)と共同して充填材の分散性をより向上させる観点から、1,3-ジフェニルグアニジンが好ましい。
 本発明におけるゴム組成物の第2の発明に係るゴム組成物に含まれるグアニジン系化合物(B-5)は、ゴム成分(A)100質量部に対して、0.1~3質量部配合することが好ましい。0.1質量部以上であれば、十分な充填材の分散性を向上させる効果を発揮し、3質量部以下であれば、加硫速度に大きな影響は与えないからである。さらに好ましくは、グアニジン系化合物(B-5)の配合量はゴム成分(A)100質量部に対して0.5~1質量部である。
 本発明におけるゴム組成物の第2の発明に係るゴム組成物に含まれる求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との好適な質量比は、{求核剤(B-4)/グアニジン系化合物(B-5)}=(0.1/3)~(5/0.1)であることが、充填材の分散性を効率良く向上させる観点から好ましい。さらに好ましくは、質量比(0.5/1)~(1/0.5)である。
 [亜リン酸系化合物(B-6)]
 本発明におけるゴム組成物の第3の発明に係る亜リン酸系化合物(B-6)は、前記一般式(IV)で表される。または、該亜リン酸系化合物(B-6)の塩であってもよい。
 亜リン酸系化合物(B-6)のZ1,Z2,Z3がカルボキシル基の場合には、亜リン酸系化合物(B-6)の極性が高まる。このため、ゴム組成物に後述するシランカップリング剤(D)を配合する場合には、シランカップリング剤(D)と相互作用し易くなる。
 亜リン酸系化合物(B-6)の具体例としては、トリヘキシルホスフィン、トリ-n-オクチルホスフィン、亜リン酸、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリイソプロピル、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリ-p-トリル、亜リン酸トリ-o-トリル、亜リン酸トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)、亜リン酸トリス(4-ブチルフェニル)などが挙げられる。
 また、亜リン酸化合物(B-6)の塩としては、例えば、下記一般式(IV-1)で表されるトリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 亜リン酸系化合物(B-6)は、シランカップリング剤(D)のカップリング機能の活性を高め、無機充填材(C)として特にシリカと、シランカップリング剤(D)との反応を十分に進行させ、ゴム組成物の低発熱化を可能にする。亜リン酸系化合物(B-6)のゴム組成物中の配合量は、質量比{一般式(I)で表される亜リン酸系化合物(B-6)/前記シランカップリング剤(D)}で(2/100)~(100/100)であることが好ましい。
 (2/100)以上であれば、シランカップリング剤(D)とシリカ等の無機充填材との反応が好適に起こり、(100/100)以下であれば、加硫速度に及ぼす影響が小さいからである。さらに好ましくは、亜リン酸系化合物(B-6)の配合量は、質量比{亜リン酸系化合物(B-6)/シランカップリング剤(D)}=(4/100)~(80/100)であり、特に好ましくは、(4/100)~(50/100)である。
 以下の充填材、無機充填材(C)、カーボンブラック、シランカップリング剤(D)、加硫剤、加硫促進剤及び有機酸化合物の説明は、本発明に係るゴム組成物の第1~3の発明及び後述する本発明に係るゴム組成物の製造方法の第1~6の発明に共通する。このように、本発明に係るゴム組成物の第1~3の発明及び後述する本発明に係るゴム組成物の製造方法の第1~6の発明に共通する場合は、単に「本発明の」、「本発明において」、「本発明における」又は「本発明に係る」という。
 [充填材]
 従来のゴム組成物に添加することが可能な充填材は、本発明の充填材として使用可能であり、無機充填材(C)を含むものである。
 本発明に係る充填材としては、無機充填材(C)と他の充填材とを併用してもよいし、無機充填材(C)単独でもよい。
 充填材が無機充填材(C)を含むことを要するのは、低発熱性を向上するためである。
 <無機充填材(C)>
 本発明においては、上述の無機充填材(C)のうち、低転がり性と耐摩耗性の両立の観点からシリカが好ましい。シリカとしては市販のあらゆるものが使用できるが、なかでも湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカを用いるのが好ましく、湿式シリカを用いるのが特に好ましい。シリカのBET比表面積(ISO 5794/1に準拠して測定する)は40~350m2/gであるのが好ましい。BET比表面積がこの範囲であるシリカは、ゴム補強性とゴム成分中への分散性とを両立できるという利点がある。この観点から、BET比表面積が80~350m2/gの範囲にあるシリカがより好ましく、BET比表面積が130m2/gを超え、350m2/g以下であるシリカが更に好ましく、BET比表面積が135~350m2/gの範囲にあるシリカが特に好ましい。このようなシリカとしては東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールAQ」(BET比表面積 =205m2/g)、「ニップシールKQ」(BET比表面積 =240m2/g)、デグッサ社製商品名「ウルトラジルVN3」(BET比表面積 =175m2/g)等の市販品を用いることができる。
 無機充填材(C)、特にシリカを配合するゴム組成物において、ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)、チオアミド系化合物(B-2)、酸性化合物(B-3)、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との組合せ、亜リン酸系化合物(B-6)、亜リン酸系化合物(B-6)の塩及び後述するヒドラジド化合物(B-7)から選ばれる化合物を配合することにより、無機充填材(C)、特にシリカの分散性が大幅に向上し、ゴム組成物の低発熱性が著しく改良できる。
 シリカなどの無機充填材(C)が配合されたゴム組成物においては、シリカによるゴム組成物の補強性を高めるため、又はゴム組成物の低発熱性と共に耐摩耗性を高めるために、シランカップリング剤(D)が配合されることが好ましい。
 無機充填材(C)、特にシリカ、及びシランカップリング剤(D)が配合されたゴム組成物では、ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)、チオアミド系化合物(B-2)、酸性化合物(B-3)、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との組合せ、亜リン酸系化合物(B-6)、亜リン酸系化合物(B-6)の塩及び後述するヒドラジド化合物(B-7)から選ばれる化合物が、無機充填材(C)とシランカップリング剤(D)との反応を良好に促進するとことも考えられる。このように、本発明に係るゴム組成物によれば、特にシリカの分散性が大幅に向上し、ゴム組成物の低発熱性が著しく改良できる。
 シランカップリング剤(D)の詳細については、後述する。
 <充填材の配合量>
 充填材は、ゴム成分(A)100質量部に対して、20~150質量部使用することが好ましい。20質量部以上であれば、ゴム組成物の補強性向上の観点から好ましく、150質量部以下であれば、転がり抵抗低減(低発熱性の向上)の観点から好ましい。
 無機充填材(C)は、ゴム成分(A)100質量部に対して、20~120質量部使用することが好ましい。20質量部以上であれば、ウェット性能を確保する観点から好ましく、120質量部以下であれば、転がり抵抗低減の観点から好ましい。更には、30~100質量部使用することがより好ましい。
 ウェット性能と転がり抵抗低減の両立の観点から、充填材中、無機充填材(C)が30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることが更に好ましい。
 なお、無機充填材(C)としてシリカを使用する場合は、前記充填材中におけるシリカが30質量%以上であることが好ましい。
 <他の無機充填材>
 本発明のゴム組成物には、シリカのほか、下記一般式(A)で表される無機化合物を用いることができる。
  dM1・xSiOy・zH2O   (A)
 ここで、一般式(A)中、M1は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム、及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はこれらの金属の炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、d、x、y及びzは、それぞれ1~5の整数、0~10の整数、2~5の整数、及び0~10の整数である。
 なお、一般式(A)の、x、zがともに0である場合には、該無機化合物はアルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムから選ばれる少なくとも1つの金属、金属酸化物又は金属水酸化物となる。
 一般式(A)で表される無機化合物としては、γ-アルミナ、α-アルミナ等のアルミナ(Al23)、ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物(Al23・H2O)、ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム[Al(OH)3]、炭酸アルミニウム[Al2(CO32]、水酸化マグネシウム[Mg(OH)2]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n-1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al23)、クレー(Al23・2SiO2)、カオリン(Al23・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al23・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al23・4SiO2・2H2O)、ケイ酸アルミニウム(Al2SiO5 、Al4・3SiO4・5H2O等)、ケイ酸マグネシウム(Mg2SiO4、MgSiO3等)、ケイ酸カルシウム(Ca2・SiO4等)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al23・CaO・2SiO2等)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)2・nH2O]、炭酸ジルコニウム[Zr(CO32]、各種ゼオライトのように電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩などが使用できる。
 また、一般式(A)中のM1がアルミニウム金属、アルミニウムの酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はアルミニウムの炭酸塩から選ばれる少なくとも一つである場合が好ましい。
 一般式(A)で表される無機化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。これらの無機化合物の平均粒径は、混練作業性、耐摩耗性及びウェットグリップ性能のバランスなどの観点から、0.01~10μmの範囲が好ましく、0.05~5μmの範囲がより好ましい。
 本発明における無機充填材(C)として、シリカ単独で使用してもよいし、シリカと一般式(A)で表される無機化合物の1種以上とを併用してもよい。
 <カーボンブラック>
 本発明に係る充填材は、所望によりカーボンブラックを含んでいてもよい。カーボンブラックとしては、市販ものが使用できる。カーボンブラックを含有することにより、電気抵抗を下げて帯電を抑止する効果を享受できる。
 カーボンブラックに特に制限はないが、例えば、高、中又は低ストラクチャーのSAF、ISAF、IISAF、N339、HAF、FEF、GPF、SRFグレードのカーボンブラックを使用できる。特に、SAF、ISAF、IISAF、N339、HAF、FEFグレードのカーボンブラックを用いることが好ましい。
 カーボンブラックのDBP吸収量は、好ましくは80cm3/100g以上、より好ましくは100cm3/100g以上、特に好ましくは110cm3/100g以上である。また、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA、JIS K 6217-2:2001に準拠して測定する)は、好ましくは85m2/g以上、より好ましくは100m2/g以上、特に好ましくは110m2/g以上である。
[シランカップリング剤(D)]
 本発明において、無機充填材(C)と併用可能なシランカップリング剤(D)としては、下記一般式(V)~(VIII)で表される化合物からなる群から1種以上選択される化合物を用いることができる。以下、下記一般式(V)~(VIII)を順に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 式中、R1は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々水素原子、炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基又は炭素数2~8の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基であり、R2は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基であり、R3はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖もしくは分枝のアルキレン基である。aは平均値として2~6であり、p及びrは同一でも異なっていてもよく、各々平均値として0~3である。但しp及びrの双方が3であることはない。
 一般式(V)で表されるシランカップリング剤(D)の具体例として、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3-メチルジメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-メチルジメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3-メチルジメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(3-モノエトキシジメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3-モノエトキシジメチルシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3-モノエトキシジメチルシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-モノメトキシジメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3-モノメトキシジメチルシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3-モノメトキシジメチルシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-モノエトキシジメチルシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(2-モノエトキシジメチルシリルエチル)トリスルフィド、ビス(2-モノエトキシジメチルシリルエチル)ジスルフィド等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 式中、R4は-Cl、-Br、R9O-、R9C(=O)O-、R910C=NO-、R910CNO-、R910N-、及び-(OSiR910h(OSiR91011)から選択される一価の基(R9、R10及びR11は各々水素原子又は炭素数1~18の一価の炭化水素基であり、hは平均値として1~4である。)であり、R5はR4、水素原子又は炭素数1~18の一価の炭化水素基であり、R6はR4、R5、水素原子又は-[O(R12O)j0.5-基(R12は炭素数1~18のアルキレン基、jは1~4の整数である。)であり、R7は炭素数1~18の二価の炭化水素基であり、R8は炭素数1~18の一価の炭化水素基である。x、y及びzは、x+y+2z=3、0≦x≦3、0≦y≦2、0≦z≦1の関係を満たす数である。
 一般式(VI)において、R8、R9、R10及びR11は同一でも異なっていてもよく、炭素数1~18の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、アルケニル基、アリール基及びアラルキル基からなる群から選択される基であることが好ましい。また、R5が炭素数1~18の一価の炭化水素基である場合は、直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、アルケニル基、アリール基及びアラルキル基からなる群から選択される基であることが好ましい。R12は直鎖、環状又は分枝のアルキレン基であることが好ましく、特に直鎖状のものが好ましい。R7は、例えば炭素数1~18のアルキレン基、炭素数2~18のアルケニレン基、炭素数5~18のシクロアルキレン基、炭素数6~18のシクロアルキルアルキレン基、炭素数6~18のアリーレン基、炭素数7~18のアラルキレン基を挙げることができる。前記アルキレン基及びアルケニレン基は、直鎖状、枝分かれ状のいずれであってもよく、前記シクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基、アリーレン基及びアラルキレン基は、環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよい。このR7としては、炭素数1~6のアルキレン基が好ましく、特に直鎖状アルキレン基、例えばメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基を好ましく挙げることができる。
 一般式(VI)におけるR5、R8、R9、R10及びR11の炭素数1~18の一価の炭化水素基の具体例としては、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,イソブチル基,sec-ブチル基,tert-ブチル基,ペンチル基,ヘキシル基,オクチル基,デシル基,ドデシル基,シクロペンチル基,シクロヘキシル基,ビニル基,プロぺニル基,アリル基,ヘキセニル基,オクテニル基,シクロペンテニル基,シクロヘキセニル基,フェニル基,トリル基,キシリル基,ナフチル基,ベンジル基,フェネチル基,ナフチルメチル基等が挙げられる。
 前記一般式(VI)におけるR12の例としては、メチレン基,エチレン基,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,オクタメチレン基,デカメチレン基,ドデカメチレン基等が挙げられる。
 一般式(VI)で表されるシランカップリング剤(D)の具体例としては、3-ヘキサノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3-オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3-デカノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3-ラウロイルチオプロピルトリエトキシシラン、2-ヘキサノイルチオエチルトリエトキシシラン、2-オクタノイルチオエチルトリエトキシシラン、2-デカノイルチオエチルトリエトキシシラン、2-ラウロイルチオエチルトリエトキシシラン、3-ヘキサノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3-オクタノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3-デカノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3-ラウロイルチオプロピルトリメトキシシラン、2-ヘキサノイルチオエチルトリメトキシシラン、2-オクタノイルチオエチルトリメトキシシラン、2-デカノイルチオエチルトリメトキシシラン、2-ラウロイルチオエチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらの内、3-オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン(General Electric Silicones社製、商標:NXTシラン)が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 式中、R13は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々水素原子、炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基又は炭素数2~8の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基であり、R14は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基であり、R15は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖もしくは分枝のアルキレン基である。R16は一般式(-S-R17-S-)、(-R18-Sm1-R19-)及び(-R20-Sm2-R21-Sm3-R22-)のいずれかの二価の基(R17~R22は各々炭素数1~20の二価の炭化水素基、二価の芳香族基、又は硫黄及び酸素以外のヘテロ元素を含む二価の有機基であり、m1、m2及びm3は各々平均値として1以上4未満である。)であり、複数あるkは同一でも異なっていてもよく、各々平均値として1~6であり、s及びtは各々平均値として0~3である。但しs及びtの双方が3であることはない。
 一般式(VII)で表されるシランカップリング剤(D)の具体例として、
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S2-(CH26-S2-(CH23-Si(OCH2CH33
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S2-(CH210-S2-(CH23-Si(OCH2CH33
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S3-(CH26-S3-(CH23-Si(OCH2CH33
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S4-(CH26-S4-(CH23-Si(OCH2CH33
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-S2-(CH26-S-(CH23-Si(OCH2CH33
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-S2.5-(CH26-S-(CH23-Si(OCH2CH33
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-S3-(CH26-S-(CH23-Si(OCH2CH33
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-S4-(CH26-S-(CH23-Si(OCH2CH33
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH210-S2-(CH210-S-(CH23-Si(OCH2CH33
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S4-(CH26-S4-(CH26-S4-(CH23-Si(OCH2CH33
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S2-(CH26-S2-(CH26-S2-(CH23-Si(OCH2CH33
 平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-S2-(CH26-S2-(CH26-S-(CH23-Si(OCH2CH33等、
 で表される化合物が好適に挙げられる。
 上記一般式(IV)で表されるシランカップリング剤(D)は、例えば特開2006-167919号公報に記載された製造方法で得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 式中、R23は炭素数1~20の直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、複数あるGは同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~9のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、複数あるZaは同一でも異なっていてもよく、各々二つの珪素原子と結合することのできる基であり、且つ[-0-]0.5、[-0-G-]0.5及び[-O-G-O-]0.5から選ばれる官能基であり、複数あるZbは同一でも異なっていてもよく、各々二つの珪素原子と結合することのできる基であり、且つ[-O-G-O-]0.5で表される官能基であり、複数あるZcは同一でも異なっていてもよく、各々-Cl、-Br、-ORx、RxC(=O)O-、RxyC=NO-、RxyN-、Rx-及びHO-G-O-(Gは上記表記と一致する)から選ばれる官能基であり、Rx及びRyは各々炭素数1~20の直鎖、分岐又は環状のアルキル基である。m、n、u、v及びwは、1≦m≦20、0≦n≦20、0≦u≦3、0≦v≦2、0≦w≦1であり、且つ(u/2)+v+2w=2又は3である。A部が複数である場合、複数のA部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、B部が複数である場合、複数のB部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて、同一でも異なってもよい。
 一般式(VIII)で表されるシランカップリング剤(D)の具体例として、一般式(IX)、一般式(X)及び一般式(XI)が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 式中、Lはそれぞれ独立して炭素数1~9のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、x=m、y=nである。
 一般式(IX)で表される市販品として入手できるシランカップリング剤としては、Momentive Performance Materials社製、商品名「NXT Low-V Silane」が挙げられる。
 また、一般式(X)で表される市販品として入手できるシランカップリング剤としては、Momentive Performance Materials社製、商品名「NXT Ultra Low-V Silane」が挙げられる。
 更に、一般式(XI)で表される市販品として入手できるシランカップリング剤としては、Momentive Performance Materials社製、商品名「NXT-Z」が挙げられる。
 本発明に係るシランカップリング剤(D)は、前記一般式(V)~(VIII)で表わされる化合物の内、前記一般式(V)で表わされる化合物が特に好ましい。ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)、チオアミド系化合物(B-2)、酸性化合物(B-3)、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との組合せ、亜リン酸系化合物(B-6)及び亜リン酸系化合物(B-6)の塩から選ばれる化合物はゴム成分(A)と反応するポリスルフィド結合部位の活性化を起こし易いからである。
 本発明においては、シランカップリング剤(D)は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明のゴム組成物のシランカップリング剤(D)の配合量は、質量比{シランカップリング剤(D)/無機充填材(C)}が(1/100)~(20/100)であることが好ましい。(1/100)以上であれば、ゴム組成物の低発熱性向上の効果をより好適に発揮することとなり、(20/100)以下であれば、ゴム組成物のコストが低減し、経済性が向上するからである。更には質量比(3/100)~(20/100)であることがより好ましく、質量比(4/100)~(10/100)であることが特に好ましい。
 本発明において、シリカなどの無機充填材(C)が配合された場合は、シリカによるゴム組成物の補強性を高めるために、又はゴム組成物の低発熱性と共に耐摩耗性を高めるために、シランカップリング剤(D)を配合すること好ましい。しかし、無機充填材(C)とシランカップリング剤(D)との反応が不十分であると、無機充填材(C)によるゴム組成物の補強性を高める効果が十分に得られないため、耐摩耗性が低下する場合がある。また、ゴム組成物の混練工程において未反応だったシランカップリング剤が混練工程よりも後に実行される押出工程中に反応すると、ゴム組成物の押出成形物中にポーラス(多数の泡又は穴)が発生し、押出成形物の寸度や重量の精度の低下を引き起こす。
 これに対して、混練工程における混練段階の回数を増やすと、無機充填材(C)とシランカップリング剤(D)との反応を混練工程で完結させることができ、ポーラスの発生を抑えることが可能である。しかし、混練工程の生産性を著しく低下させるという問題があった。
 本発明のゴム組成物では、ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)、チオアミド系化合物(B-2)、酸性化合物(B-3)、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との組合せ、亜リン酸系化合物(B-6)、亜リン酸系化合物(B-6)の塩及び後述するヒドラジド化合物(B-7)から選ばれる化合物は、無機充填材(C)とシランカップリング剤(D)との反応を良好に促進するので、低発熱性に優れたゴム組成物を得ることができる。このように、本発明に係るゴム組成物によれば、ゴム加工時の作業性に更に優れると共に、より発熱性の低い空気入りタイヤを得ることができる。
 特に、チオウレア誘導体(B-1)のヒドロキシ基はシリカと相互作用するためシリカ、シランカップリング剤及びゴム成分の反応を高めて、高い低発熱性を得ることができる。
 本発明に係るシランカップリング剤(D)配合ゴム組成物に含まれるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)、チオアミド系化合物(B-2)、酸性化合物(B-3)、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との組合せ、及び後述するヒドラジド化合物(B-7)から選ばれる化合物の合計配合量は、質量比[{ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)、チオアミド系化合物(B-2)、酸性化合物(B-3)、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との組合せ及び後述するヒドラジド化合物(B-7)から選ばれる化合物}/シランカップリング剤(D)]が(2/100)~(200/100)であることが好ましい。(2/100)以上であれば、シランカップリング剤(D)の活性化が十分に起こり、(200/100)以下であれば、加硫速度に大きな影響は与えないからである。ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)、チオアミド系化合物(B-2)、酸性化合物(B-3)、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との組合せ及び後述するヒドラジド化合物(B-7)から選ばれる化合物の配合量は、質量比[{ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)、チオアミド系化合物(B-2)、酸性化合物(B-3)、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との組合せ及び後述するヒドラジド化合物(B-7)から選ばれる化合物}/シランカップリング剤(D)]が(2/100)~(100/100)であることが更に好ましく、(5/100)~(100/100)であることが特に好ましい。
 ここで、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との組合せである場合は、質量比[{求核剤(B-4)及びグアニジン系化合物(B-5)の合計量}/シランカップリング剤(D)]である。
 [加硫剤、加硫促進剤]
 本発明に係るゴム組成物には、加硫剤、加硫促進剤が配合される。加硫剤としては、硫黄等が挙げられる。加硫促進剤としては、特に限定されないが、例えば、M(2-メルカプトベンゾチアゾール)、DM(ジベンゾチアゾリルジスルフィド)、CZ(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)等のチアゾール系、あるいはDPG(ジフェニルグアニジン)等のグアニジン系の加硫促進剤等が挙げられる。
 [有機酸化合物]
 本発明における有機酸化合物としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、カプリン酸、ペラルゴン酸、カプリル酸、エナント酸、カプロン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、ネルボン酸等の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸並びにロジン酸や変性ロジン酸等の樹脂酸などの有機酸、前記飽和脂肪酸及び前記不飽和脂肪酸並びに樹脂酸のエステルなどが挙げられる。
 本発明においては、加硫促進助剤としての機能を十分に発揮する必要があることから有機酸化合物中の50モル%以上がステアリン酸であることが好ましい。
 また、ゴム成分(A)の一部又は全部として乳化重合スチレン-ブタジエン共重合体を用いる場合は、有機酸化合物中の50モル%以上が乳化重合スチレン-ブタジエン共重合体に含まれるロジン酸(変性ロジン酸も包含される。)及び/又は脂肪酸であることが、乳化重合スチレン-ブタジエン共重合体を重合するのに必要な乳化剤の観点から好ましい。
 [ゴム組成物の製造方法]
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第1の発明は、ゴム成分(A)と、前記一般式(I)で表されるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物の製造方法であって、少なくとも、該ゴム成分(A)と、該ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)と、該無機充填材(C)の全部又は一部とを混練する第一練り段階と、該第一練り段階の後に、加硫剤を加えて混練する最終練り段階とを有するゴム組成物の製造方法である。
 前記一般式(I)中、Ra、Rb、Rc及びRdの好適な態様は、前記ゴム組成物の第1の発明の第1の実施態様と同じである。特に、ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)が、前記一般式(I)中、Raがアリル基、アルキル基置換アリル基及びアリル基を有するアルケニル基から選ばれる官能基、Rbが水素原子、Rcがヒドロキシ基を有するアルキル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる官能基、Rdが水素原子であることが好ましい。
 シリカ等の無機充填材(C)のゴム組成物中での分散をより良好にしてゴム組成物の低発熱性を向上させる観点から、前記第一練り段階でシランカップリング剤(D)を添加することが好ましい。
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第2の発明は、ゴム成分(A)と、前記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)と、無機充填材(C)を含む充填材と、シランカップリング剤(D)とを含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、第一練り段階(混練の第一段階)で、該ゴム成分(A)、該無機充填材(C)の全部又は一部、及び該シランカップリング剤(D)の全部又は一部、及び前記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)を混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法である。
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第3の発明は、ゴム成分(A)と、酸解離定数Kaの逆数の対数値pKaが4以下である酸性化合物(B-3)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物の製造方法であって、少なくとも、該ゴム成分(A)と、該酸性化合物(B-3)と、該無機充填材(C)の全部又は一部とを混練する第一練り段階と、該第一練り段階の後に、加硫剤を加えて混練する最終練り段階とを有するゴム組成物の製造方法である。ここで、pKaの測定方法は、水溶液中、温度25℃で、pH測定装置にて解離段1における値を測定する方法である。pH測定装置は、通常の市販のpH計を用いればよい。このゴム組成物の製造方法により、充填材の分散性が大幅に向上し、ゴム組成物の低発熱性が著しく改良される。
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第3の発明において、酸解離定数Kaの逆数の対数値pKaが4以下である酸性化合物(B-3)を{以下、「酸性化合物(B-3)」と略称することがある。}
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第3の発明において、ゴム成分(A)と、酸性化合物(B-3)と、無機充填材(C)を含む充填材とを混練する第一練り段階を有する方法であってもよいが、ゴム成分(A)と、酸性化合物(B-3)と、無機充填材(C)の全部又は一部と、シランカップリング剤(D)の全部又は一部とを混練する第一練り段階を有する方法であってもよく、前記第一練り段階で、さらにシランカップリング剤(D)が添加されることが好ましい。
 第3の発明の製造方法に係るゴム組成物に含まれる酸性化合物(B-3)は、ゴム成分(A)100質量部に対して、0.1~5質量部であることが好ましい。0.1質量部以上であれば、十分な充填材の分散性を向上させる効果を発揮し、5質量部以下であれば、加硫速度に大きな影響は与えないからである。さらに好ましくは、酸性化合物(B-3)の配合量はゴム成分(A)100質量部に対して0.5~3質量部である。
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第4の発明は、ゴム成分(A)と、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)と、グアニジン系化合物(B-5)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム成分(A)と、該求核剤(B-4)と、該グアニジン系化合物(B-5)と、該無機充填材(C)の全部又は一部とを混練する第一練り段階と、前記第一練り段階の後に、加硫剤を加えて混練する最終練り段階とを有するゴム組成物の製造方法である。
 前記ゴム組成物の第一練り段階において、求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)とを配合することにより、無機充填材の分散性がさらに大幅に向上し、ゴム組成物の低発熱性がより著しく改良される。
 第4の発明に係るゴム組成物の製造方法において、求核剤(B-4)は、システイン及び上記一般式(III)で表わされるシステイン誘導体(b)から選ばれる少なくとも1種の化合物であることが、無機充填材の分散性をより向上させる観点から、好ましく、システインが特に好ましい。
 また、第4の発明に係る求核剤(B-4)及びグアニジン系化合物(B-5)の効果を高める観点から、有機酸化合物は、第一練り段階より後の練り段階、例えば、中間練り段階や最終練り段階に加えることが好ましく、最終練り段階に加えることが特に好ましい。
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第5の発明は、ゴム成分(A)、無機充填材(C)を含む充填材、シランカップリング剤(D)、並びに前記一般式(IV)で表される亜リン酸系化合物(B-6)又は該亜リン酸系化合物(B-6)の塩含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、第一練り段階(混練の第一段階)で、該ゴム成分(A)、該無機充填材(C)の全部又は一部、及び該シランカップリング剤(D)の全部又は一部、及び前記一般式(IV)で表される亜リン酸系化合物(B-6)又は該亜リン酸系化合物(B-6)の塩を混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法である。第5の発明に係るゴム組成物の製造方法によれば、亜リン酸系化合物(B-6)が、無機充填材(C)を含む充填材の分散性を良好にすると考えられる。このように、第5の発明に係るゴム組成物の製造方法によれば、ゴム加工時の作業性に更に優れると共に、より発熱性の低い空気入りタイヤを得ることができる。
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第6の発明は、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種を含むゴム成分(A)、無機充填材(C)を含む充填材、シランカップリング剤(D)、並びに、ヒドラジド化合物(B-7)を含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、第一練り段階(混練の第一段階)で、該ゴム成分(A)、該無機充填材(B)の全部又は一部、及び該シランカップリング剤(C)の全部又は一部、及び該ヒドラジド化合物(B-7)を混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法である。この製造方法により、シランカップリング剤のカップリング機能の活性をさらに高めて、低発熱性に優れたゴム組成物を得ることが可能ができる。
 前記ヒドラジド化合物(B-7)は、下記一般式(XII)で表わされる少なくとも1種のヒドラジド化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
[式中、Rp、Rq、Rr、Rsは、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、置換アリール基から選択されており、さらにヒドラジド部位を有してもよい。また、RrとRsがたがいに結合してアルキレン基を形成してもよい。]
 上記一般式(XII)で表わされるヒドラジド化合物(B-7)は、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカンジオヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、プロピオン酸ヒドラジド、サルチル酸ヒドラジド及び3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジドからなる群から1種以上選択される化合物であることが好ましい。
 中でも、アジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、プロピオン酸ヒドラジド及び3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジドからなる群から1種以上選択される化合物が特に好ましい。
 本発明におけるゴム組成物の製造方法の第6の発明に係る第一練り段階(混練の第一段階)におけるゴム組成物中のヒドラジド化合物(B-7)の分子数(モル数)がシランカップリング剤(D)の分子数(モル数)の0.1~1.0倍であることが好ましい。0.1倍以上であればシランカップリング剤(C)の活性化が十分に起こり、1.0倍以下であれば加硫速度に大きな影響は与えないからである。更に好ましくは、ヒドラジド化合物(B-7)の分子数(モル数)はシランカップリング剤(C)の分子数(モル数)の0.2~0.6倍である。
 以下、本発明に係るゴム組成物の製造方法の第1~6の発明に共通する製造方法の態様を説明する。
 以下の説明において、製造方法の第1の発明に係るヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)、製造方法の第2の発明に係るチオアミド系化合物(B-2)、製造方法の第3の発明に係る酸性化合物(B-3)、製造方法の第4の発明に係るグアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との組合せ、製造方法の第5の発明に係る亜リン酸系化合物(B-6)又は亜リン酸系化合物(B-6)の塩、及び製造方法の第6の発明に係るヒドラジド化合物(B-7)から選ばれる化合物を、「化合物X」と略称する。
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第1~6の発明において、シリカ等の無機充填材(C)のゴム組成物中での分散をより良好にするためには、ゴム成分(A)と、化合物Xと、無機充填材(C)の全部又は一部とを混練する第一練り段階におけるゴム組成物の最高温度が、120~190℃であることが好ましく、130~175℃であることがより好ましく、140~170℃であることがさらに好ましい。
 第一練り段階における混練時間は10秒から20分であることが好ましく、10秒から10分であることがより好ましく、30秒から5分であることがさらに好ましい。
 本発明におけるゴム組成物の製造方法の第1~6の発明に係る混練の第一練り段階において、化合物Xが、質量比{化合物X/シランカップリング剤(D)}として(2/100)~(200/100)添加されることが好ましい。(2/100)以上であれば、シランカップリング剤(D)の活性化が十分に起こり、(200/100)以下であれば、加硫速度に大きな影響は与えないからである。化合物Xが、質量比{化合物X/シランカップリング剤(D)}として(2/100)~(100/100)添加されることが更に好ましく、(5/100)~(100/100)添加されることが特に好ましい。
 ここで、化合物Xがグアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)とグアニジン系化合物(B-5)との組合せである場合は、化合物Xの質量は、求核剤(B-4)及びグアニジン系化合物(B-5)の合計量をいう。
 但し、亜リン酸系化合物(B-6)の場合は、さらに好ましくは亜リン酸系化合物(B-6)の配合量が、質量比{亜リン酸系化合物(B-6)/シランカップリング剤(D)}=(4/100)~(80/100)であり、特に好ましくは、(4/100)~(50/100)である。
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第1~6の発明に係る混練の第一練り段階における化合物Xの投入方法として、無機充填材(C)及びシランカップリング剤(D)を含有するゴム組成物の場合は、ゴム成分(A)、無機充填材(C)の全部又は一部及びシランカップリング剤(D)の全部又は一部を混練した後に化合物Xを加えて、さらに混練することが好ましい。この投入方法により、シランカップリング剤(D)とシリカとの反応が十分に進行した後に、シランカップリング剤(D)とゴム成分(A)との反応を進行させることができ、無機充填材(C)の分散性がより向上するからである。
 本発明に係る混練の第一練り段階で、ゴム成分(A)、無機充填材(C)の全部又は一部、及びシランカップリング剤(D)の全部又は一部を加えた後、第一練り段階の途中で化合物Xを加えるまでの時間を10~180秒とすることが好ましい。この時間の上限値は150秒以下であることがより好ましく、120秒以下であることが更に好ましい。この時間が10秒以上であれば無機充填材(C)とシランカップリング剤(D)の反応を十分に進行させることができる。この時間が180秒を超えても無機充填材(C)とシランカップリング剤(D)の反応は既に十分に進行しているので、更なる効果は享受しにくく、上限値を180秒とすることが好ましい。
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第1~6の発明に係るゴム組成物は、ゴム成分(A)と無機充填材(C)との混練りを主体とし、通常、加硫剤及び加硫促進剤を配合する前の工程であるマスターバッチ練り段階と、加硫剤及び加硫促進剤を配合して加硫性ゴム組成物を製造する最終練り段階とに分けて混練りされる。
 なお、上述の第一練り段階は、実施形態におけるマスターバッチ練り段階に相当する。すなわち、本発明における第一練り段階とは、加硫系薬品を含まない段階を示す。ここで、加硫系薬品とは、加硫に関わる薬品を示し、具体的には加硫剤及び加硫促進剤を示す。本発明における第一練り段階とは、ゴム成分(A)と、化合物Xと、無機充填材(C)を含む充填材を混練する最初の段階をいい、最初の段階でゴム成分(A)と無機充填材(C)以外の充填材とを混練する場合やゴム成分(A)のみを予備練りする場合の段階は含まれない。
 第一練り段階と最終練り段階との間に、主としてマスターバッチの粘度を下げる目的で、中間練り段階が設けられてもよい。
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第1~6の発明のゴム組成物の製造方法は、マスターバッチ練り段階において、少なくとも前記ゴム成分(A)と、化合物Xと、前記無機充填材(C)の全部又は一部と、前記シランカップリング剤(D)の全部又は一部とを混練することにより、無機充填材(C)とシランカップリング剤(D)との反応により生成するエタノール等のアルコール及びその他の揮発性有機成分を混練り中に揮発させることができる。これにより、マスターバッチ練り工程よりも後に実行される押出工程におけるアルコール等の揮発を抑え、押出成形物にポーラスが発生することを防止することができる。
 1回のマスターバッチ練り段階だけでマスターバッチを製造することが困難な場合、又は所望する場合には、マスターバッチ練り段階を、第1マスターバッチ練り段階と第2マスターバッチ練り段階(中間練り段階)とに分けてもよい。
 例えば、第一練り段階(すなわち、マスターバッチ練り段階)において、第1マスターバッチ練り段階として、ゴム成分(A)、無機充填材(C)の全部又は一部、及びシランカップリング剤(D)の全部又は一部を混練し、自然冷却して養生の後、第2マスターバッチ練り段階として、化合物Xを加えて、更に混練してもよい。
 なお、第2マスターバッチ練り段階などの中間練り段階でゴム成分や充填材等を配合し、混練してもよい。
 第一練り段階より後、かつ最終練り段階より前の中間練り段階を含む際には、中間練り段階におけるゴム組成物の最高温度は120~190℃であることが好ましく、130~175℃であることがより好ましく、140~170℃であることがさらに好ましい。なお、混練時間は10秒から20分であることが好ましく、10秒から10分であることがより好ましく、30秒から5分であることがさらに好ましい。なお、中間練り段階を含む際には、前段階の混練終了後の温度より10℃以上低下させてから次の段階へ進むことが好ましい。
 また、混練の最終練り段階とは、加硫系薬品(加硫剤、加硫促進剤)を配合し、混練する工程をいう。この最終練り段階におけるゴム組成物の最高温度は60~140℃であることが好ましく、80~120℃であることがより好ましく、100~120℃であることがさらに好ましい。なお、混練時間は10秒から20分であることが好ましく、10秒から10分であることがより好ましく、20秒から5分であることがさらに好ましい。
 第一練り段階、中間練り段階から最終練り段階に進む際には、前の練り段階の混練終了後の温度より10℃以上低下させてから次の段階へ進むことが好ましい。
 本発明に係るゴム組成物の製造方法の第1~6の発明において、通常、ゴム組成物に配合されるステアリン酸、亜鉛華等の加硫活性剤、老化防止剤等の各種配合剤は、必要に応じて、マスターバッチ練り段階又は最終練り段階、あるいは上述の中間練り段階において混練りされる。
 本発明におけるゴム組成物は、バンバリーミキサー、ロール、インテンシブミキサー等を用いて混練りされる。その後、押出工程において押出し加工され、トレッド用部材として成形される。続いて、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。本発明におけるトレッドとは、タイヤの接地部を構成するキャップトレッド及び/又はキャップトレッドの内側に配設されるベーストレッドをいう。
 以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
 [評価方法]
<第1~7表における低発熱性(tanδ指数)>
 粘弾性測定装置(レオメトリックス社製)を使用し、温度60℃、動歪5%、周波数15Hzでtanδを測定した。比較例1、9、11、16、21、28又は35のtanδの逆数を100として下記式にて指数表示した。指数値が大きい程、低発熱性であり、ヒステリシスロスが小さいことを示す。
 低発熱性指数={(比較例1、9、11、16、21、28又は35の加硫ゴム組成物のtanδ)/(供試加硫ゴム組成物のtanδ)}×100
<第8表における低発熱性(tanδ指数)>
 スペクトロメータ(上島製作所社製)を使用し、周波数52Hz、初期歪10%、測定温度60℃、動歪1%で測定し、tanδを測定した。比較例1のtanδを100として下記式にて指数表示した。指数値が小さい程、低発熱性であり、ヒステリシスロスが小さいことを示す。
低発熱性指数={(供試加硫ゴム組成物のtanδ)/(比較例1の加硫ゴム組成物のtanδ)}×100
注] 第8表における低発熱性(tanδ指数)は、第1~7表における低発熱性(tanδ指数)とは、指数値が逆数の関係にある。
<第1表及び第8表における耐摩耗性(指数)>
 JIS K 6264-2:2005に準拠し、ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温(23℃)でスリップ率25%の条件で試験を行い、摩耗量の逆数を、比較例1又は43の値を100として下記式にて指数表示した。数値が大きいほど、耐摩耗性が良好である。
低発熱性指数={(比較例1又は43の加硫ゴム組成物の摩耗量)/(供試加硫ゴム組成物の摩耗量)}×100
 <第2表及び第7表における耐摩耗性(指数)>
 対象タイヤを乗用車に装着し、1万km走行した時点でのタイヤの摩耗量を測定した。比較例9又は35のタイヤを100として下記式により指数表示した。指数が高い程、耐摩耗性に優れることを示す。
 (比較例9又は35のサンプルの摩耗量)/(供試サンプルの摩耗量)×100
製造例1  平均組成式
(CH3CH2O)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2.5-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OCH2CH3)3 で表されるシランカップリング剤の製造
 窒素ガス導入管、温度計、ジムロート型コンデンサー及び滴下ロートを備えた2リットルのセパラブルフラスコに、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン119g(0.5モル)を仕込み、攪拌下、有効成分20質量%のナトリウムエトキシドのエタノール溶液151.2g(0.45モル)を加えた。その後、80℃に昇温し、3時間攪拌を続けた。その後冷却し、滴下ロートに移した。
 次いで、前記と同様のセパラブルフラスコに、1,6-ジクロロヘキサンを69.75g(0.45モル)仕込み、80℃に昇温した後、前記の3-メルカプトプロピルトリエトキシシランとナトリウムエトキシドの反応物をゆっくり滴下した。滴下終了後、80℃で5時間攪拌を続けた。その後冷却し、得られた溶液中から塩を濾別し、さらにエタノール及び過剰の1,6-ジクロロヘキサンを減圧留去した。得られた溶液を減圧蒸留し、沸点148~150℃/0.005torr(0.67Pa)の無色透明の液体137.7gを得た。IR分析、1H-NMR分析及びマススペクトル分析(MS分析)を行った結果、(CH3CH2O)3Si-(CH23S-(CH26-Clで表される化合物であった。また、ガスクロマトグラフ分析(GC分析)による純度は97.5%であった。
 次いで、前記と同様の0.5リットルのセパラブルフラスコに、エタノール80g、無水硫化ソーダ5.46g(0.07モル)、硫黄3.36g(0.105モル)を仕込み、80℃に昇温した。この溶液を攪拌しながら、前記(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-Clを49.91g(0.14モル)ゆっくり滴下した。滴下終了後、80℃にて10時間攪拌を続けた。攪拌終了後、冷却し、生成した塩を濾別した後、溶媒のエタノールを減圧蒸留した。
 得られた赤褐色透明の溶液をIR分析、1H-NMR分析及び超臨界クロマトグラフィー分析を行った結果、平均組成式
(CH3CH2O)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2.5-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OCH2CH3)3で表される化合物であることを確認した。このもののGPC分析における純度は85.2%であった。
製造例2  2-ヒドロキシエチル-チオウレアの合成法
2-エタノールアミン(61g,1.0mol)及びチオカルボニルジイミダゾール(TCDI,200g,1.2mol)のジクロロメタン(10L)溶液を室温で2時間撹拌した。25%アンモニア水溶液(2.0L,過剰量)を添加した後、反応混合物を室温で終夜撹拌した。溶剤を除去し、得られた残渣をメタノールとジクロロメタンを溶離溶剤としたシリカゲルクロマトグラフィで精製し、白色固体を得た。IR分析、1H-NMR分析及びマススペクトル分析(MS分析)を行った結果、2-ヒドロキシエチル-チオウレア(111g,0.93mol,収率93%)で表される化合物であった。
製造例3  3-ヒドロキシプロピル-チオウレアの合成法
3-プロパノールアミン(75g,1.0mol)及びチオカルボニルジイミダゾール(TCDI,200g,1.2mol)のジクロロメタン(10L)溶液を室温で2時間撹拌した。25%アンモニア水溶液(2.0L,過剰量)を添加した後、反応混合物を室温で終夜撹拌した。溶剤を除去し、得られた残渣をメタノールとジクロロメタンを溶離溶剤としたシリカゲルクロマトグラフィで精製し、白色固体を得た。IR分析、1H-NMR分析及びマススペクトル分析(MS分析)を行った結果、3-ヒドロキシプロピル-チオウレア(123g,0.92mmol,収率92%)で表される化合物であった。
実施例1~12
 混練の第一練り段階において、バンバリーミキサーにて、ゴム成分(A)、ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)、カーボンブラック、無機充填材(C)、シランカップリング剤(D)、アロマティックオイル、ステアリン酸及び老化防止剤6PPDを混練し、第一練り段階におけるゴム組成物の最高温度が150℃になるように調整した。
 次に、混練の最終練り段階において、第1表に記載の残った配合剤を加えて混練し、最終練り段階におけるゴム組成物の最高温度が110℃になるように調整した。
 これらのゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性を前記の方法により評価した。結果を第1表に示す。
実施例13
 混練の第一練り段階においてヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)を加えず、最終練り段階で加えた以外は、実施例1~12と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性を前記の方法により評価した。結果を第1表に示す。
実施例14
 混練の第一練り段階において、ゴム成分(A)、カーボンブラック、無機充填材(C)、シランカップリング剤(D)、アロマティックオイル、ステアリン酸及び老化防止剤6PPDを加えて60秒間混練した後に、ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)を加えて、さらに混練した。第一練り段階におけるゴム組成物の最高温度が150℃になるように調整した。
 次に、混練の最終練り段階において、第1表に記載の残った配合剤を加えて混練し、最終練り段階におけるゴム組成物の最高温度が110℃になるように調整した。
 このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性を前記の方法により評価した。結果を第1表に示す。
比較例1~8
 第一練り段階(混練の第一段階)においてヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)を加えない以外は、実施例1~12と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性を前記の方法により評価した。結果を第1表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
[注]以下の*1~*16は第1表に関するものである。
*1: 旭化成株式会社製、溶液重合SBR、商品名「タフデン2000」
*2: RSS#3
*3: N220(ISAF)、旭カーボン株式会社製、商品名「#80」
*4: 東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールAQ」、 BET比表面積205m2/g
*5: ビス(3-トリエトシキシリルプロピル)ジスルフィド(平均硫黄鎖長:2.35)、Evonik社製シランカップリング剤、商品名「Si75」(登録商標)
*6: 3-オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン Momentive Performance Materials社製、商品名「NXTシラン」(登録商標)
*7: 前記化学式(VII)で表されるシランカップリング剤、Momentive Performance Materials社製、商品名「NXT-Z」(登録商標)
*8: 製造例1で得られたシランカップリング剤
(CH3CH2O)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S2.5-(CH2)6-S-(CH2)3-Si(OCH2CH3)3
*9: チオウレア誘導体(B-1)-(a): 1-アリル-3-(2-ヒドロキシエチル)-2-チオウレア、東京化成工業株式会社製、商品名「1-アリル-3-(2-ヒドロキシエチル)-2-チオ尿素」
*10: チオウレア誘導体(B-1)-(b): 製造例2で得られた2-ヒドロキシエチル-チオウレア
*11: チオウレア誘導体(B-1)-(c): 製造例3で得られた3-ヒドロキシプロピル-チオウレア
*12: N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
*13: 2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック224」
*14: 1,3-ジフェニルグアニジン、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーD」
*15: ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーDM」
*16: N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーNS」
 第1表から明らかなように、実施例1~14のゴム組成物は、比較例1~8の対比すべきゴム組成物と比較して、いずれも低発熱性(tanδ指数)及び耐摩耗性が良好であった。
実施例15~23
 混練の第一練り段階において、バンバリーミキサーにて、ゴム成分(A)、チオアミド系化合物(B-2)、カーボンブラック、無機充填材(C)、シランカップリング剤(D)、アロマティックオイル、ステアリン酸、老化防止剤6PPDを混練し、混練の第一練り段階におけるゴム組成物の最高温度が150℃になるように調整した。次に、混練の最終練り段階において、第2表に記載の残った配合剤を加えて混練し、混練の最終練り段階におけるゴム組成物の最高温度が110℃になるように調整した。
 このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を第2表に示す。
比較例9~10
 混練の第一練り段階において、チオアミド系化合物(B-2)を加えない以外は、実施例15~23と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を第2表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
[注]以下の*1~*13は第2表に関するものである。
 *1: 旭化成、溶液重合SBR商品名「T2000」
 *2: JSR製、RSS#3
 *3: 旭カーボン株式会社製、商品名「#80」
 *4: 東ソーシリカ株式会社製、ニップシールAQ、 BET表面積220m2/g
 *5: ビス(3-トリエトシキシリルプロピル)ジスルフィド(平均硫黄鎖長:2.35)、Evonik社製シランカップリング剤、商品名「Si75」
 *6: チオアセトアミド
 *7: チオベンズアミド
 *8: 1-メチルピロリジン-2-チオン
 *9: 1,3-ジフェニルグアニジン、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーD」
 *10: 2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック224」
 *11: N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
 *12: ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーDM」
 *13: N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーNS」
 第2表に示す実施例15~23のゴム組成物は、比較例9~10のゴム組成物と比較して、いずれも低発熱性(tanδ指数)が良好であった。
 実施例15~20のゴム組成物は、合成ジエン系ゴム100質量部に対して、チオアミド系化合物(B-2)の種類及びその配合量を変えて得られたものである。3種類のチオアミド系化合物(B-2)の中ではチオベンズアミドを用いた場合が低発熱性が最も良好であり、耐摩耗性指数も優れていた。チオアセトアミドを用いた場合、0.25質量部~2質量部の範囲において、その配合量が多いほど、低発熱性が良好であった。
 実施例21~23のゴム組成物は、ゴム成分として合成ジエン系ゴムと天然ゴムの配合割合を1:1で使用し、チオアミド系化合物(B-2)の種類を変えて得られたものである。この実施例21~23においても3種類のチオアミド系化合物(B-2)の中では、チオベンズアミドを用いた場合が低発熱性が最も良好であり、耐摩耗性指数も優れていた。
 一方、比較例9及び比較例10では、チオアミド系化合物(B-2)を配合しないで得られたものであり、低発熱性及び耐摩耗性指数に劣ることが分かる。
実施例24~31
 混練の第一練り段階において、バンバリーミキサーにて、ゴム成分(A)、酸性化合物(B-3)であるマレイン酸、カーボンブラック、無機充填材(C)、シランカップリング剤(D)、アロマティックオイル、ステアリン酸及び老化防止剤6PPDを混練し、第一練り段階におけるゴム組成物の最高温度が150℃になるように調整した。
 次に、混練の最終練り段階において、第3表及び第4表に記載の残った配合剤を加えて混練し、最終練り段階におけるゴム組成物の最高温度が110℃になるように調整した。
 これらのゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第3表及び第4表に示す。
比較例11
 混練の第一練り段階においてマレイン酸を加えない以外は、実施例24~27と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第3表に示す。
比較例12~15
 混練の最終練り段階においてマレイン酸を加えた以外は、比較例11と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第3表に示す。
比較例16
 混練の第一練り段階においてマレイン酸を加えない以外は、実施例28~31と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第4表に示す。
比較例17~20
 混練の最終練り段階においてマレイン酸を加えた以外は、比較例16と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第4表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
[注]以下の*1~*11は第3表及び第4表に関するものである。
*1: 旭化成株式会社製、溶液重合SBR、商品名「タフデン2000」
*2: RSS#3
*3: N220(ISAF)、旭カーボン株式会社製、商品名「#80」
*4: 東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールAQ」(BET比表面積 =205m2/g)
*5: マレイン酸: 和光純薬工業製
*6: ビス(3-トリエトシキシリルプロピル)ジスルフィド(平均硫黄鎖長:2.35)、Evonik社製シランカップリング剤、商品名「Si75」(登録商標)
*7: N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
*8: 2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック224」
*9: 1,3-ジフェニルグアニジン、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーD」
*10: ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーDM」
*11: N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーNS」
 第3表から明らかなように、実施例24~27のゴム組成物は、比較例11~15の対比すべきゴム組成物と比較して、いずれも低発熱性(tanδ指数)が良好であった。
 また、第4表から明らかなように、実施例28~31のゴム組成物は、比較例16~20の対比すべきゴム組成物と比較して、いずれも低発熱性(tanδ指数)が良好であった。
実施例32~35
 混練の第一練り段階において、バンバリーミキサーにて、ゴム成分(A)、求核剤(B-4)としてL-システイン、グアニジン系化合物(B-5)として1,3-ジフェニルグアニジン、カーボンブラック、無機充填材(C)としてシリカ、シランカップリング剤(D)としてSi75、アロマティックオイル及び老化防止剤6PPDを第5表に従って混練し、第一練り段階におけるゴム組成物の最高温度が150℃になるように調整した。
 次に、混練の最終練り段階において、第5表に記載の残った配合剤及び残余の1,3-ジフェニルグアニジンを加えて混練し、最終練り段階におけるゴム組成物の最高温度が110℃になるように調整した。
 このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第5表に示す。
比較例21
 混練の第一練り段階において、L-システイン、1,3-ジフェニルグアニジンを加えない以外は、実施例32~35と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第5表に示す。
比較例22
 混練の最終練り段階において、L-システインを第5表に従って加えた以外は、比較例21と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第5表に示す。
比較例23
 混練の最終練り段階において、1,3-ジフェニルグアニジンを第5表に従って増量した以外は、比較例21と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第5表に示す。
比較例24
 混練の第一段階において、L-システインを第5表に従って加えた以外は、比較例21と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第5表に示す。
比較例25
 混練の第一段階において、1,3-ジフェニルグアニジンを第5表に従って加えた以外は、比較例21と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第5表に示す。
比較例26及び27
 混練の最終段階において、L-システイン及び1,3-ジフェニルグアニジンを第5表に従って加えた以外は、比較例21と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第5表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
[注]以下の*1~*10は第5表及び第6表に関するものである。
*1: JSR株式会社製、乳化重合SBR、商品名「#1500」
*2: RSS#3
*3: N220(ISAF)、旭カーボン株式会社製、商品名「#80」
*4: 東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールAQ」(BET比表面積 =205m2/g)
*5: 1,3-ジフェニルグアニジン、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーD」
*6: ビス(3-トリエトシキシリルプロピル)ジスルフィド(平均硫黄鎖長:2.35)、Evonik社製シランカップリング剤、商品名「Si75」(登録商標)
*7: N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
*8: 2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック224」
*9: ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーDM」
*10: N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーNS」
実施例36~39
 混練の第一練り段階において、バンバリーミキサーにて、ゴム成分(A)、求核剤(B-4)としてL-システイン、グアニジン系化合物(B-5)として1,3-ジフェニルグアニジン、カーボンブラック、無機充填材(C)としてシリカ、シランカップリング剤(D)としてSi75、アロマティックオイル及び老化防止剤6PPDを第6表に従って混練し、第一練り段階におけるゴム組成物の最高温度が150℃になるように調整した。
 次に、混練の最終練り段階において、第6表に記載の残った配合剤及び残余の1,3-ジフェニルグアニジンを加えて混練し、最終練り段階におけるゴム組成物の最高温度が110℃になるように調整した。
 このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第6表に示す。
比較例28~34
 ゴム成分(A)が異なる以外は、比較例21~27と同様に、第6表に従って混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第6表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
[注]
*1~*10は第5表と同じである。
 第5表及び第6表から明らかなように、実施例32~39のゴム組成物は、比較例21~34の対比すべきゴム組成物と比較して、いずれも低発熱性(tanδ指数)が良好であった。
実施例40~53
 混練の第一練り段階において、バンバリーミキサーにて、ゴム成分(A)、亜リン酸系化合物(B-6)、カーボンブラック、無機充填材(C)、シランカップリング剤(D)、アロマティックオイル、ステアリン酸、老化防止剤6PPDを混練し、混練の第一練り段階におけるゴム組成物の最高温度が150℃になるように調整した。次に、混練の最終練り段階において、第7表に記載の残った配合剤を加えて混練し、混練の最終練り段階におけるゴム組成物の最高温度が110℃になるように調整した。
 このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を第7表に示す。
実施例54
 混練の第一練り段階において、亜リン酸系化合物(B-6)を加えず、最終練り段階で加えた以外は、実施例40~53と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性を上記の方法により評価した。第7表に示す。
実施例55
 混練の第一練り段階において、ゴム成分(A)、カーボンブラック、無機充填材(C)の全部、シランカップリング剤(D)、アロマティックオイル、ステアリン酸、及び老化防止剤6PPDを加えて60秒間混練した後に、亜リン酸系化合物(B-6)を加えて、更に混練した。混練の第一練り段階におけるゴム組成物の最高温度が150℃になるように調整した。次に、混練の最終練り段階において、第7表に記載の残った配合剤を加えて混練し、混練の最終練り段階におけるゴム組成物の最高温度が110℃になるように調整した。
 このゴム組成物から得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を第7表に示す。
比較例35~42
 混練の第一練り段階において、亜リン酸系化合物(B-6)を加えない以外は、実施例40~53と同様に混練した。得られた加硫ゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を第7表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
[注]以下の*1~*17は第7表に関するものである。
 *1: 旭化成、溶液重合SBR商品名「T2000」
 *2: RSS#3
 *3: 旭カーボン株式会社製、商品名「#80」
 *4: 東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールAQ」、BET表面積205m2/g
 *5: ビス(3-トリエトシキシリルプロピル)ジスルフィド(平均硫黄鎖長:2.35)、Evonik社製シランカップリング剤、商品名「Si75」(登録商標)
 *6: 3-オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン(Momentive Performance Materials社製、商品名「NXTシラン」)
 *7:化学式(VIII)で表されるシランカップリング剤(Momentive Performance Materials社製、商品名「NXT-Z」)
*8: 製造例1で得られた下記平均組成式で表されるシランカップリング剤
 (CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-S2.5-(CH26-S-(CH23-Si(OCH2CH33
 *9: トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩
 *10: 亜リン酸トリエチル
 *11: 亜リン酸トリ-o-トリル
 *12: トリヘキシルホスフィン
 *13: N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
 *14: 1,3-ジフェニルグアニジン、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーD」
 *15: 2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック224」
 *16: ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーDM」
 *17: N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーNS」
 第7表に示す実施例40~55のゴム組成物は、比較例35~42のゴム組成物と比較して、いずれも低発熱性(tanδ指数)が良好であった。
 実施例40~46のゴム組成物は、合成ジエン系ゴム100質量部に対して、亜リン酸系化合物の種類を変えて作製されたものである。亜リン酸系化合物のなかでは、トリス(2-カルボキシエステル)ホスフィン塩酸塩を用いた場合が低発熱性が最も良好であった。また、トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩の配合量は、0.25質量部~2質量部の範囲において、多いほど、低発熱性が良好であった。
 実施例47~50のゴム組成物は、天然ゴムと合成ゴムとを50質量部ずつ含む。この場合も、亜リン酸系化合物としてトリス(2-カルボキシエステル)ホスフィン塩酸塩を用いた場合が低発熱性が最も良好であった。
 実施例51~53のゴム組成物は、合成ジエン系ゴム100質量部に亜リン酸系化合物として、トリス(2-カルボキシエステル)ホスフィン塩酸塩を配合し、シランカップリング剤の種類を変えて作製されたものである。
 製造例1で得られたシランカップリング剤と、トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩とを組み合わせると、低発熱性が最も良好であった。
 実施例54のゴム組成物は、最終練り段階で亜リン酸系化合物(B-6)を加えて作製されたものであり、実施例55のゴム組成物は、実施例54と同一組成で、第一練り段階において亜リン酸系化合物を加えて作製されたものである。
 実施例54,55のゴム組成物は、比較例35のゴム組成物に比べて、いずれも低発熱性が良好であった。しかし、両者を比較すると、第一練り段階において亜リン酸系化合物を加えた方が低発熱性が良好である。
実施例56~60及び比較例43~44
 第8表に示す配合処方及び混練方法により、第一練り段階(混練の第一段階)において、実施例56~60のゴム組成物は、ゴム成分等、シリカ及びシランカップリング剤を加えて、0秒間又は30秒間混練し、第8表に示すヒドラジド化合物(B-7)を加えて更に混練し、第8表に示す混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度150℃で混練機から排出し、実施例56~60のゴム組成物を調製した。ここで、0秒間とは、ヒドラジド化合物(B-7)をシリカ及びシランカップリング剤と同時に加えることをいう。また、第一練り段階においてヒドラジド化合物(B-7)を加えないこと以外は、実施例56~59のゴム組成物と同様に混練して、第8表に示す配合処方の比較例43のゴム組成物を調製した。なお、比較例44は第一練り段階においてヒドラジド化合物(B-7)を加えず、最終練り段階(混練の最終段階)でヒドラジド化合物(B-7)を加えた。また、混練機としてバンバリーミキサーを用いた。
 得られた7種類のゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)及び耐摩耗性を上記の方法により評価した。結果を第8表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000043
[注]以下の*1~*13は第8表に関するものである。
*1: 旭化成、溶液重合SBR商品名「T2000」
*2: 旭カーボン株式会社製、商品名「#80」
*3: 東ソー・シリカ株式会社製、ニップシールAQ、 BET表面積205m2/g
*4: ビス(3-トリエトシキシリルプロピル)ジスルフィド(平均硫黄鎖長:2.35)、Evonik社製シランカップリング剤、商品名「Si75」(登録商標)
*5 アジピン酸ジヒドラジド、大塚化学株式会社製、分子式[C61442]、分子量:174.2
*6 イソフタル酸ジヒドラジド、大塚化学株式会社製、分子式[C81042]、分子量:194.19
*7 プロピオン酸ヒドラジド、大塚化学株式会社製、分子式[C382O]、分子量:88.11
*8 3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジド、大塚化学株式会社製、分子式[C111022]、分子量、202.21
*9: N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
*10: 2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック224」
*11: 1,3-ジフェニルグアニジン、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーD」
*12: ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーDM」
*13: N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーNS」
 第8表から明らかなように、実施例56~60のゴム組成物のそれぞれは、比較例43~44中の対比すべきゴム組成物と比較して、いずれも低発熱性(tanδ指数)が良好であった。
 本発明のゴム組成物は、充填材の分散性が向上して低発熱性に優れ、更にはシランカップリング剤のカップリング機能の活性低減を好適に抑制し、カップリング機能の活性をさらに高めて、低発熱性に特に優れるので、乗用車用、小型トラック用、軽乗用車用、軽トラック用及び大型車両用(トラック・バス用、建設車両用等)等の各種空気入りタイヤの各部材、特に空気入りラジアルタイヤのトレッド用部材として好適に用いられる。

Claims (47)

  1.  ゴム成分(A)と、下記一般式(I)で表わされるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)及び下記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)から選ばれる少なくとも一種の有機硫黄化合物(B)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式中、Ra、Rb、Rc及びRdは同一でも異なっていてもよく、各々アルキル基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基、アリール基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる官能基、又は水素原子であり、Ra、Rb、Rc及びRdの少なくとも一つはヒドロキシ基を有するアルキル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる官能基である。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    〔式中、Re及びRfは、それぞれ独立して水素原子、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基又は炭素数6から20の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Xは、単結合、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基又は炭素数6から20の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Yは、水素原子、炭素数1~5のアルキル基、水酸基、アミノ基及びハロゲン原子から選択される少なくとも1種であり、Re及びRfの少なくとも1つがXと結合していてもよい。〕
  2.  前記有機硫黄化合物(B)が、前記一般式(I)で表わされるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)である請求項1に記載のゴム組成物。
  3.  前記有機硫黄化合物(B)が、前記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)であり、さらにシランカップリング剤(D)を含む請求項1に記載のゴム組成物。
  4.  前記ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)が、前記一般式(I)中、Raがアリル基、アルキル基置換アリル基及びアリル基を有するアルケニル基から選ばれる官能基、Rbが水素原子、Rcがヒドロキシ基を有するアルキル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる官能基、Rdが水素原子である請求項1又は2に記載のゴム組成物。
  5.  さらに、シランカップリング剤(D)を含む請求項1、2又は4に記載のゴム組成物。
  6.  前記ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)の配合量が、質量比{ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)/シランカップリング剤(D)}で(2/100)~(200/100)である請求項5に記載のゴム組成物。
  7.  前記チオアミド系化合物(B-2)が、前記ゴム成分(A)100質量部に対して、0.1~5質量部含まれる請求項1又は3に記載のゴム組成物。
  8.  前記無機充填材(C)がシリカである請求項1~7のいずれかに記載のゴム組成物。
  9.  前記充填材中、前記無機充填材(C)が30質量%以上である請求項1~8のいずれかに記載のゴム組成物。
  10.  ゴム成分(A)と、下記一般式(I)で表されるヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物の製造方法であって、
     少なくとも、該ゴム成分(A)と、該ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)と、該無機充填材(C)の全部又は一部とを混練する第一練り段階と、
     該第一練り段階の後に、加硫剤を加えて混練する最終練り段階と
    を有するゴム組成物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式中、Ra、Rb、Rc及びRdは同一でも異なっていてもよく、各々アルキル基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基、アリール基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる官能基、又は水素原子であり、Ra、Rb、Rc及びRdの少なくとも一つはヒドロキシ基を有するアルキル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる官能基である。]
  11.  前記ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)が、前記一般式(I)中、Raがアリル基、アルキル基置換アリル基及びアリル基を有するアルケニル基から選ばれる官能基、Rbが水素原子、Rcがヒドロキシ基を有するアルキル基、ヒドロキシ基を有するアルケニル基及びヒドロキシ基を有するアリール基から選ばれる官能基、Rdが水素原子である請求項10に記載のゴム組成物の製造方法。
  12.  前記第一練り段階でシランカップリング剤(D)が添加される請求項10又は11に記載のゴム組成物の製造方法。
  13.  前記第一練り段階において、前記ゴム成分(A)、前記無機充填材(C)の全部又は一部を混練した後に、前記ヒドロキシ基を有するチオウレア誘導体(B-1)を加えて、更に混練する請求項10~12のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  14.  ゴム成分(A)と、下記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)と、無機充填材(C)を含む充填材と、シランカップリング剤(D)とを含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、第一練り段階で、該ゴム成分(A)、該無機充填材(C)の全部又は一部、及び該シランカップリング剤(D)の全部又は一部、及び下記一般式(II)で表されるチオアミド系化合物(B-2)を混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    〔式中、Re及びRfは、それぞれ独立して水素原子、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基又は炭素数6から20の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Xは、単結合、炭素数1~10の脂肪族炭化水素基又は炭素数6から20の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Yは、水素原子、炭素数1~5のアルキル基、水酸基、アミノ基及びハロゲン原子から選択される少なくとも1種であり、Re及びRfの少なくとも1つがXと結合していてもよい。〕
  15.  前記第一練り段階において、前記ゴム成分(A)、前記無機充填材(C)の全部又は一部及び前記シランカップリング剤(D)の全部又は一部を混練した後に、前記チオアミド系化合物(B-2)を加えて、更に混練する請求項14に記載のゴム組成物の製造方法。
  16.  ゴム成分(A)と、酸解離定数Kaの逆数の対数値pKaが4以下である酸性化合物(B-3)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物の製造方法であって、
    少なくとも、該ゴム成分(A)と、該酸性化合物(B-3)と、該無機充填材(C)の全部又は一部とを混練する第一練り段階と、
    該第一練り段階の後に、加硫剤を加えて混練する最終練り段階と
    を有するゴム組成物の製造方法。
    [pKaの測定方法: 水溶液中、温度25℃で、pH測定装置にて解離段1における値を測定する。]
  17.  前記酸性化合物(B-3)が、マレイン酸、シクロプロパン-1,1-ジカルボン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、メチルマロン酸、(+)-酒石酸、meso-酒石酸、o-アミノ安息香酸、4-アミノサリチル酸、2-アミノ酪酸、o-クロロ安息香酸、o-ニトロ安息香酸、ニトロ酢酸、オキサロ酢酸、フェノキシ酢酸、ブロモ酢酸、クロロ酢酸、シアノ酢酸、ジクロロ酢酸及び2-ブロモプロピオン酸から選ばれる少なくとも1種である請求項16に記載のゴム組成物の製造方法。
  18.  前記第一練り段階におけるゴム組成物の最高温度が、120~190℃である請求項10~17のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  19.  前記第一練り段階で、さらにシランカップリング剤(D)が添加される請求項16~18のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  20.  前記無機充填材(C)がシリカである請求項10~19のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  21.  前記充填材中、前記無機充填材(C)が30質量%以上である請求項10~20のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  22.  前記酸性化合物(B-3)の配合量が、ゴム成分(A)100質量部に対して、0.1~5質量部である請求項16~21のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  23.  前記酸性化合物(B-3)の配合量が、質量比{酸性化合物(B-3)/シランカップリング剤(D)}として(2/100)~(200/100)である請求項19~22のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  24.  前記第一練り段階において、前記ゴム成分(A)、前記無機充填材(C)の全部又は一部を混練した後に、前記酸性化合物(B-3)を加えて、さらに混練する請求項16~23のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  25.  ゴム成分(A)と、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)と、グアニジン系化合物(B-5)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物。
  26.  前記グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)が、システイン及び下記一般式(III)で表わされるシステイン誘導体(b)から選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項25に記載のゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    [式中、Xは直鎖のアルキレン基を有する炭素数1~10の2価の炭化水素基であり、Y及びZはそれぞれ独立して単結合又は炭素数1~10のアルキレン基であり、Rgは水素原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアルカリ金属から選ばれるものであり、Rh及びRiはそれぞれ独立して水素原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアシル基から選ばれるものであり、-COO部分はアミン類と塩を形成していてもよく、-NRhi部分は酸と塩を形成していてもよい。但し、Rg、Rh及びRiの全てが水素原子である場合は塩を形成していることを要し、塩を形成していない場合はRg、Rh及びRiの少なくとも1つは水素原子ではない。]
  27.  前記ゴム成分(A)100質量部に対して、前記グアニジン系化合物(B-5)を0.1~3質量部含む請求項25又は26に記載のゴム組成物。
  28.  前記グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)がシステインである請求項25~27のいずれかに記載のゴム組成物。
  29.  さらに、シランカップリング剤(D)を含む請求項25~28のいずれかに記載のゴム組成物。
  30.  前記無機充填材(C)がシリカである請求項25~29のいずれかに記載のゴム組成物。
  31.  前記充填材中、前記無機充填材(C)が30質量%以上である請求項25~30のいずれかに記載のゴム組成物。
  32.  前記グアニジン系化合物(B-5)が、1,3-ジフェニルグアニジンである請求項25~31のいずれかに記載のゴム組成物。
  33.  ゴム成分(A)と、グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)と、グアニジン系化合物(B-5)と、無機充填材(C)を含む充填材とを含むゴム組成物の製造方法であって、
     該ゴム成分(A)と、該求核剤(B-4)と、該グアニジン系化合物(B-5)と、該無機充填材(C)の全部又は一部とを混練する第一練り段階と、
     前記第一練り段階の後に、加硫剤を加えて混練する最終練り段階と
    を有するゴム組成物の製造方法。
  34.  前記グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)が、システイン及び下記一般式(III)で表わされるシステイン誘導体(b)から選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項33に記載のゴム組成物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    [式中、Xは直鎖のアルキレン基を有する炭素数1~10の2価の炭化水素基であり、Y及びZはそれぞれ独立して単結合又は炭素数1~10のアルキレン基であり、Rgは水素原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアルカリ金属から選ばれるものであり、Rh及びRiはそれぞれ独立して水素原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアシル基から選ばれるものであり、-COO部分はアミン類と塩を形成していてもよく、-NRhi部分は酸と塩を形成していてもよい。但し、Rg、Rh及びRiの全てが水素原子である場合は塩を形成していることを要し、塩を形成していない場合はRg、Rh及びRiの少なくとも1つは水素原子ではない。]
  35.  前記ゴム成分(A)100質量部に対して、前記グアニジン系化合物(B-5)を0.1~3質量部含む請求項33又は34に記載のゴム組成物の製造方法。
  36.  前記グアニジン系化合物を除く求核剤(B-4)がシステインである請求項33~35のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  37.  前記第一練り段階でシランカップリング剤(D)が添加される請求項33~36のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  38.  前記無機充填材(C)がシリカである請求項33~37のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  39.  前記充填材中、前記無機充填材(C)が30質量%以上である請求項33~38のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  40.  前記グアニジン系化合物(B-5)が、1,3-ジフェニルグアニジンである請求項33~39のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  41.  前記第一練り段階におけるゴム組成物の最高温度が、120~190℃である請求項33~40のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
  42.  ゴム成分(A)と、
     下記一般式(IV)で表される亜リン酸系化合物(B-6)又は該亜リン酸系化合物(B-6)の塩と、
     無機充填材(C)を含む充填材と、
     シランカップリング剤(D)と
    を含むゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     (式中、X1,X2,X3はそれぞれ独立に、酸素原子又は-CH2-であり、Y1,Y2,Y3はそれぞれ独立に、単結合、炭素数1~6の直鎖もしくは分枝の脂肪族炭化水素、及び炭素数6~20の芳香族炭化水素基から選ばれる少なくとも1種であり、Z1,Z2,Z3はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の直鎖もしくは分枝の脂肪族炭化水素基、及びカルボキシル基から選ばれる少なくとも1種である。)
  43.  前記ゴム組成物中の質量比{前記一般式(IV)で表される亜リン酸系化合物(B-6)/前記シランカップリング剤(D)}が(2/100)~(100/100)である請求項42に記載のゴム組成物。
  44.  ゴム成分(A)、無機充填材(C)を含む充填材、シランカップリング剤(D)、並びに下記一般式(IV)で表される亜リン酸系化合物(B-6)又は該亜リン酸系化合物(B-6)の塩を含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、第一練り段階で、該ゴム成分(A)、該無機充填材(C)の全部又は一部、及び該シランカップリング剤(D)の全部又は一部、及び下記一般式(A)で表される亜リン酸系化合物(B-6)又は該亜リン酸系化合物(B-6)の塩を混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
     (式中、X1,X2,X3はそれぞれ独立に、酸素原子又は-CH2-であり、Y1,Y2,Y3はそれぞれ独立に、単結合、炭素数1~6の直鎖もしくは分枝の脂肪族炭化水素、及び炭素数6~20の芳香族炭化水素基から選ばれる少なくとも1種であり、Z1,Z2,Z3はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の直鎖もしくは分枝の脂肪族炭化水素基、及びカルボキシル基から選ばれる少なくとも1種である。)
  45.  前記第一練り段階において、前記ゴム成分(A)、前記無機充填材(C)の全部又は一部及び前記シランカップリング剤(D)の全部又は一部を混練した後に、前記亜リン酸系化合物(B-6)又は該亜リン酸系化合物(B-6)の塩を加えて、更に混練する請求項44に記載のゴム組成物の製造方法。
  46.  前記シランカップリング剤(D)が、下記一般式(V)~(VIII)で表される化合物からなる群から1種以上選択される化合物である請求項1~9、25~32、42及び43のいずれかに記載のゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
     (式中、R1は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々水素原子、炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基又は炭素数2~8の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基であり、R2は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基であり、R3はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖もしくは分枝のアルキレン基である。aは平均値として2~6であり、p及びrは同一でも異なっていてもよく、各々平均値として0~3である。但しp及びrの双方が3であることはない。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
     {式中、R4は-Cl、-Br、R9O-、R9C(=O)O-、R910C=NO-、R910CNO-、R910N-、及び-(OSiR910h(OSiR91011)から選択される一価の基(R9、R10及びR11は各々水素原子又は炭素数1~18の一価の炭化水素基であり、hは平均値として1~4である。)であり、R5はR4、水素原子又は炭素数1~18の一価の炭化水素基であり、R6はR4、R5、水素原子又は-[O(R12O)j0.5-基(R12は炭素数1~18のアルキレン基、jは1~4の整数である。)であり、R7は炭素数1~18の二価の炭化水素基であり、R8は炭素数1~18の一価の炭化水素基である。x、y及びzは、x+y+2z=3、0≦x≦3、0≦y≦2、0≦z≦1の関係を満たす数である。}
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
     {式中、R13は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々水素原子、炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基又は炭素数2~8の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基であり、R14は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基であり、R15は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖もしくは分枝のアルキレン基である。R16は一般式(-S-R17-S-)、(-R18-Sm1-R19-)及び(-R20-Sm2-R21-Sm3-R22-)のいずれかの二価の基(R17~R22は各々炭素数1~20の二価の炭化水素基、二価の芳香族基、又は硫黄及び酸素以外のヘテロ元素を含む二価の有機基であり、m1、m2及びm3は各々平均値として1以上4未満である。)であり、複数あるkは同一でも異なっていてもよく、各々平均値として1~6であり、s及びtは各々平均値として0~3である。但しs及びtの双方が3であることはない。}
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
     {式中、R23は炭素数1~20の直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、複数あるGは同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~9のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、複数あるZaは同一でも異なっていてもよく、各々二つの珪素原子と結合することのできる基であり、且つ[-0-]0.5、[-0-G-]0.5及び[-O-G-O-]0.5から選ばれる官能基であり、複数あるZbは同一でも異なっていてもよく、各々二つの珪素原子と結合することのできる基であり、且つ[-O-G-O-]0.5で表される官能基であり、複数あるZcは同一でも異なっていてもよく、各々-Cl、-Br、-ORx、RxC(=O)O-、RxyC=NO-、RxyN-、Rx-及びHO-G-O-(Gは前記表記と一致する)から選ばれる官能基であり、Rx及びRyは各々炭素数1~20の直鎖、分岐又は環状のアルキル基である。m、n、u、v及びwは、1≦m≦20、0≦n≦20、0≦u≦3、0≦v≦2、0≦w≦1であり、且つ(u/2)+v+2w=2又は3である。A部が複数である場合、複数のA部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、B部が複数である場合、複数のB部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて、同一でも異なってもよい。}
  47.  前記シランカップリング剤(D)が、下記一般式(V)~(VIII)で表される化合物からなる群から1種以上選択される化合物である請求項10~24、33~41、44及び45のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
     (式中、R1は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々水素原子、炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基又は炭素数2~8の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基であり、R2は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基であり、R3はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖もしくは分枝のアルキレン基である。aは平均値として2~6であり、p及びrは同一でも異なっていてもよく、各々平均値として0~3である。但しp及びrの双方が3であることはない。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
     {式中、R4は-Cl、-Br、R9O-、R9C(=O)O-、R910C=NO-、R910CNO-、R910N-、及び-(OSiR910h(OSiR91011)から選択される一価の基(R9、R10及びR11は各々水素原子又は炭素数1~18の一価の炭化水素基であり、hは平均値として1~4である。)であり、R5はR4、水素原子又は炭素数1~18の一価の炭化水素基であり、R6はR4、R5、水素原子又は-[O(R12O)j0.5-基(R12は炭素数1~18のアルキレン基、jは1~4の整数である。)であり、R7は炭素数1~18の二価の炭化水素基であり、R8は炭素数1~18の一価の炭化水素基である。x、y及びzは、x+y+2z=3、0≦x≦3、0≦y≦2、0≦z≦1の関係を満たす数である。}
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
     {式中、R13は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々水素原子、炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基又は炭素数2~8の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基であり、R14は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基であり、R15は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖もしくは分枝のアルキレン基である。R16は一般式(-S-R17-S-)、(-R18-Sm1-R19-)及び(-R20-Sm2-R21-Sm3-R22-)のいずれかの二価の基(R17~R22は各々炭素数1~20の二価の炭化水素基、二価の芳香族基、又は硫黄及び酸素以外のヘテロ元素を含む二価の有機基であり、m1、m2及びm3は各々平均値として1以上4未満である。)であり、複数あるkは同一でも異なっていてもよく、各々平均値として1~6であり、s及びtは各々平均値として0~3である。但しs及びtの双方が3であることはない。}
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
     {式中、R23は炭素数1~20の直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、複数あるGは同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~9のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、複数あるZaは同一でも異なっていてもよく、各々二つの珪素原子と結合することのできる基であり、且つ[-0-]0.5、[-0-G-]0.5及び[-O-G-O-]0.5から選ばれる官能基であり、複数あるZbは同一でも異なっていてもよく、各々二つの珪素原子と結合することのできる基であり、且つ[-O-G-O-]0.5で表される官能基であり、複数あるZcは同一でも異なっていてもよく、各々-Cl、-Br、-ORx、RxC(=O)O-、RxyC=NO-、RxyN-、Rx-及びHO-G-O-(Gは前記表記と一致する)から選ばれる官能基であり、Rx及びRyは各々炭素数1~20の直鎖、分岐又は環状のアルキル基である。m、n、u、v及びwは、1≦m≦20、0≦n≦20、0≦u≦3、0≦v≦2、0≦w≦1であり、且つ(u/2)+v+2w=2又は3である。A部が複数である場合、複数のA部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、B部が複数である場合、複数のB部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて、同一でも異なってもよい。}
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