WO2016133030A1 - タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2016133030A1
WO2016133030A1 PCT/JP2016/054215 JP2016054215W WO2016133030A1 WO 2016133030 A1 WO2016133030 A1 WO 2016133030A1 JP 2016054215 W JP2016054215 W JP 2016054215W WO 2016133030 A1 WO2016133030 A1 WO 2016133030A1
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WO
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independently
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rubber
carbon atoms
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PCT/JP2016/054215
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破田野　晴司
結香 横山
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住友ゴム工業株式会社
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons

Definitions

  • the present invention relates to a tire rubber composition and a pneumatic tire.
  • silica-containing rubber compositions Due to recent demands for reducing fuel consumption of tires, silica-containing rubber compositions have been used for various members in addition to treads.
  • silica has hydrophilic silanol groups on its surface, so it is more difficult than carbon black. They have a low affinity with rubber components, particularly natural rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, etc., which are widely used for tires, and tend to be inferior in wear resistance and mechanical strength (such as tensile strength and elongation at break).
  • a modifying group that reacts with silica into the rubber component, or strengthening the interaction between the rubber component and silica using a silane coupling agent.
  • a general silane coupling agent has a problem in which functional groups in the molecule react and aggregate before reaction with silica, and there is a limit to the silica dispersion effect.
  • Patent Document 1 discloses the use of a highly reactive mercaptosilane coupling agent and the combined use of a silane coupling agent, but there is still room for improvement in fuel efficiency and rubber strength. Also, winter tires are required to have grip performance on ice and snow, and it is known that a large amount of silica is effective in improving the performance, but there are the above-mentioned problems caused by the silica formulation.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a rubber composition for a tire that improves the fuel efficiency, wear resistance, and performance on ice in a well-balanced manner, and a pneumatic tire using the same.
  • the present invention contains natural rubber, butadiene rubber, silica, and a silane coupling agent represented by the following formula (1), In 100% by mass of the rubber component, the content of the natural rubber is 20% by mass or more, and the content of the butadiene rubber is 20% by mass or more, It is related with the rubber composition for tires whose content of the said silica with respect to 100 mass parts of said rubber components is 50 mass parts or more.
  • G 1 is independently a polyvalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms and having a polysulfide group represented by [(CH 2 ) b —] c R 4 [— (CH 2 ) d S x —] e. It is.
  • G 2 is independently a polyvalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms and having a polysulfide group represented by [(CH 2 ) b —] c R 5 [— (CH 2 ) d S x —] e. It is.
  • Y 1 and Y 2 are each independently a silyl group represented by —SiX 1 X 2 X 3 , hydrogen, a carboxyl group, or an ester group represented by —C ( ⁇ O) OR 6 .
  • X 1 is independently —Cl, —Br, —OH, —OR 6 , or R 6 C ( ⁇ O) O—.
  • X 2 and X 3 are independently —OSi-containing groups resulting from condensation of hydrogen, R 6 , X 1 , or silanol.
  • R 1 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 2 is independently a linear hydrocarbon group represented by — (CH 2 ) f —.
  • R 4 is independently a polyvalent hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms or a heteroatom-containing polyvalent hydrocarbon group having 1 to 27 carbon atoms.
  • R 5 is independently a polyvalent hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms.
  • R 6 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • a, b, c, d, e, f, m, n, o, p and x are each independent, a, c and e are 1 to 3, b and d are 1 to 5, and f is 0. -5, m and p are 1 to 100, n is 1 to 15, o is 0 to 10, and x is 1 to 10.
  • the silane coupling agent represented by the formula (1) is a compound represented by the following formula.
  • Y 1 and Y 2 are each independently a silyl group represented by —SiX 1 X 2 X 3 , hydrogen, a carboxyl group, or an ester group represented by —C ( ⁇ O) OR 6 .
  • X 1 is independently —Cl, —Br, —OH, —OR 6 , or R 6 C ( ⁇ O) O—.
  • X 2 and X 3 are independently —OSi-containing groups resulting from condensation of hydrogen, R 6 , X 1 , or silanol.
  • R 1 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 2 is independently a linear hydrocarbon group represented by — (CH 2 ) f —.
  • R 4 is independently a cyclic alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group or aralkyl group in which a + c + e-1 hydrogen atoms are substituted.
  • R 6 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. a, b, c, d, e, f, m, n, p and x are independent, a, c and e are 1 to 3, b and d are 1 to 5, and f is 0 to 5 , M and p are 1 to 100, n is 1 to 15, and x is 1 to 10. )
  • the natural rubber and / or the butadiene rubber have a functional group reactive with silica.
  • sulfide-based silane coupling agent a liquid coumarone indene resin
  • aluminum hydroxide a sulfide-based silane coupling agent
  • the present invention relates to a pneumatic tire produced using the rubber composition.
  • the present invention also relates to a studless tire produced using the rubber composition.
  • the present invention since it is a rubber composition for tires containing a predetermined amount of natural rubber, butadiene rubber, silica, and the silane coupling agent represented by the above formula (1), low fuel consumption, wear resistance, ice and snow The top performance can be improved in a balanced manner.
  • the tire rubber composition of the present invention contains a predetermined amount of natural rubber, butadiene rubber, silica, and a silane coupling agent represented by the formula (1).
  • a specific silane coupling agent to a compound containing a large amount of natural rubber, butadiene rubber, and silica, compared with the case where it is added to other compounds, fuel efficiency, abrasion resistance, The performance balance of performance can be improved efficiently, and the performance balance, which is generally difficult to achieve both, can be improved synergistically.
  • the silane coupling agent represented by the formula (1) is a compound having a rigid cyclic structure between silica and a functional group that interacts with the polymer, unlike the conventional silane coupling agent.
  • Silica is fixed at an appropriate distance, fuel efficiency and performance on ice are improved in a balanced manner, and the performance balance is remarkably improved.
  • NR natural rubber
  • SIR20 SIR20
  • RSS # 3 SIR20
  • TSR20 deproteinized natural rubber
  • high-purity natural rubber and the like can be used in the tire industry.
  • NR natural rubber
  • silica silica reactive functional group
  • the silica-reactive functional group is not particularly limited as long as it is a group reactive to silica, but a silyl group, amino group, amide group, hydroxyl group, and epoxy group are particularly preferable in terms of interaction with silica.
  • the introduction site of the functional group is not particularly limited, and examples thereof include a main chain and a terminal of rubber.
  • epoxidized natural rubber can be suitably used as the modified NR.
  • the epoxidation rate of ENR is preferably 1 to 85 mol%.
  • the epoxidation rate means the ratio of the number of epoxidized out of the total number of carbon-carbon double bonds in the natural rubber before epoxidation, for example, by titration analysis or nuclear magnetic resonance (NMR) analysis. Desired.
  • the content of NR in 100% by mass of the rubber component is 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 35% by mass or more. If it is less than 20% by mass, the rubber strength may be reduced, or the rubber may not be tightly kneaded at the time of kneading, so that productivity may be deteriorated.
  • the NR content is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less. If it exceeds 70% by mass, the performance on ice may be deteriorated. When blending non-modified NR and ENR, the same range is preferable for each content.
  • the rubber composition of the present invention contains a large amount of butadiene rubber (BR). This significantly improves the performance balance.
  • BR butadiene rubber
  • a compounded rubber in which silica is blended with BR generally has low dispersibility of fillers such as silica and it is difficult to obtain desired performance.
  • silica is blended with the silane coupling agent of formula (1). And the rubber component are enhanced. Accordingly, the dispersibility of the filler is improved, and the fuel efficiency, performance on ice, and wear resistance are improved in a well-balanced manner.
  • the BR is not particularly limited, and those that are common in the tire industry can be used. Further, as BR, butadiene rubber (modified BR) having a functional group reactive with silica (silica reactive functional group) can also be used. As a result, excellent fuel efficiency can be obtained. Examples of the silica-reactive functional group include the same groups as described above, and the introduction site of the functional group is not particularly limited, such as the main chain and terminal of rubber.
  • polybutadiene having a cis-1,4-bond amount of 98.5% by mass or more and having an active end is used as the modified BR.
  • a catalyst composition mainly composed of a mixture of the following components (a) to (c): Preferably it can be used.
  • a polybutadiene having a cis-1,4-bond amount of 98.5% by mass or more and having an active end is used, and two or more containing an alkoxysilyl group at the active end of the polybutadiene.
  • This is a step of performing a modification reaction for introducing an alkoxysilane compound having a reactive group, and can be carried out by a known modification method.
  • lanthanoid-containing compound in the component (a) known compounds can be used, and neodymium-containing compounds are preferred. Among these, neodymium phosphate or neodymium carboxylate is preferable, and neodymium versatate or neodymium 2-ethylhexanoate is particularly preferable.
  • organoaluminum compound represented by the aluminoxane or AlR 11 R 12 R 13 as the component (b) known compounds can be used.
  • methylalumoxane hereinafter also referred to as “MAO”
  • ethylalumo Xan ethylalumo Xan
  • n-propylalumoxane n-butylalumoxane
  • diisobutylaluminum hydride triethylaluminum, triisobutylaluminum, diethylaluminum hydride; and the like.
  • the iodine-containing compound as the component (c) is not particularly limited as long as it contains at least one iodine atom in its molecular structure.
  • silicon iodide compounds such as trimethylsilyl iodide; iodinated hydrocarbon compounds such as methyl iodide, iodoform, and diiodomethane;
  • the blending ratio of each of the above components may be appropriately set as necessary.
  • a compound such as butadiene may be appropriately blended with the above-described catalyst as necessary.
  • a catalyst composition mainly composed of a mixture of the above components (a) to (c) can be prepared by a known method.
  • the amount of cis-1,4-bond in polybutadiene can be easily adjusted by controlling the polymerization temperature.
  • the alkoxysilane compound (hereinafter also referred to as “modifier”) used in the modification step (A) has two or more reactive groups containing an alkoxysilyl group.
  • the type of the reactive group other than the alkoxysilyl group is not particularly limited.
  • at least one functional group selected from the group consisting of an epoxy group, an isocyanate group, a carbonyl group, and a cyano group is preferable.
  • the alkoxysilane compound may be a partial condensate or a mixture of the alkoxysilane compound and the partial condensate.
  • alkoxysilane compound examples include epoxy group-containing alkoxysilane compounds (hereinafter also referred to as “epoxy group-containing alkoxysilane compounds”) such as 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxy.
  • epoxy group-containing alkoxysilane compounds such as 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxy.
  • Ethyltriethoxysilane (2-glycidoxyethyl) methyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane, 2 -(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (methyl) dimethoxysilane Can be mentioned. Of these, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane are more preferable.
  • alkoxysilane compounds containing isocyanate groups include 3-isocyanatepropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatepropylmethyldisilane. Examples include ethoxysilane and 3-isocyanatopropyltriisopropoxysilane. Of these, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane is particularly preferable.
  • alkoxysilane compounds containing a carbonyl group examples include 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, and 3-methacryloyloxypropylmethyl. Examples thereof include diethoxysilane and 3-methacryloyloxypropyltriisopropoxysilane. Of these, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane is particularly preferable.
  • alkoxysilane compounds containing cyano groups include 3-cyanopropyltriethoxysilane, 3-cyanopropyltrimethoxysilane, and 3-cyanopropylmethyldiethoxysilane. And 3-cyanopropyltriisopropoxysilane. Of these, 3-cyanopropyltrimethoxysilane is particularly preferable.
  • the condensation step (B) includes the presence of a condensation catalyst containing at least one element selected from the group consisting of elements included in Groups 4, 12, 13, 14, and 15 of the periodic table. Below, it is the process of carrying out the condensation reaction of the residue of the alkoxysilane compound introduced into the active terminal.
  • the condensation reaction in the condensation step (B) can be performed by a known method.
  • condensation catalyst a known condensation catalyst containing at least one element selected from the group consisting of elements included in Groups 4, 12, 13, 14, and 15 of the periodic table can be used.
  • titanium (Ti) Group 4
  • tin (Sn) Group 14
  • zirconium Zr
  • bismuth Group 15
  • aluminum Al
  • a condensation catalyst containing titanium (Ti) is preferable, and an alkoxide, carboxylate or acetylacetonate complex salt of titanium (Ti) is more preferable.
  • the BR cis content in the present invention is preferably 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and still more preferably 97% by mass or more.
  • the cis content is calculated by infrared absorption spectrum analysis.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of BR is preferably 1.3 or more, more preferably 1.4 or more. If it is less than 1.3, the processability may be deteriorated.
  • the Mw / Mn is preferably 5.0 or less, more preferably 4.0 or less, and even more preferably 3.5 or less. If it exceeds 5.0, the wear resistance tends to deteriorate.
  • Mn and Mw are values converted from standard polystyrene using GPC.
  • the BR content in 100% by mass of the rubber component is 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and still more preferably 50% by mass, from the viewpoint of exhibiting necessary performance on snow and ice. That's it.
  • the BR content is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 65% by mass or less from the viewpoint of workability.
  • the modified BR is blended, the content is preferably in the same range.
  • the total content of NR and BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 60 to 100% by mass, more preferably 75 to 100% by mass, still more preferably 90 to 100% by mass, and may be 100% by mass. When the total content is large, the performance balance is improved efficiently and synergistically.
  • the rubber component may include a rubber other than the natural rubber and the butadiene rubber.
  • examples of the other rubber include styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), and butyl rubber (IIR).
  • silica a large amount of silica is used. This significantly improves the performance balance.
  • silica those common in the rubber field can be used. For example, dry process silica (anhydrous silicic acid), wet process silica (hydrous silicic acid) and the like can be mentioned, but wet process silica is preferred because it has many silanol groups.
  • Silica may be used alone or in combination of two or more.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably not less than 40 m 2 / g, more preferably at least 50m 2 / g, 100m 2 / g or more, and particularly preferably at least 130m 2 / g, 160 m 2 / g or more is most preferable. If it is less than 40 m ⁇ 2 > / g, there exists a tendency for the fracture strength after vulcanization to fall.
  • the N 2 SA of the silica is preferably 500 meters 2 / g or less, more preferably 300 meters 2 / g, more preferably from 250 meters 2 / g or less, and particularly preferably 200m 2 / g. If it exceeds 500 m 2 / g, low heat build-up and rubber processability tend to be reduced.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.
  • the rubber composition of the present invention contains 50 parts by mass or more of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Thereby, the excellent on-ice performance is obtained.
  • the content of silica is more preferably 60 parts by mass or more.
  • the upper limit of the silica content is preferably 200 parts by mass or less, and more preferably 150 parts by mass or less. When it exceeds 200 parts by mass, the rubber is not sufficiently dispersed in the rubber, and there is a tendency that the fracture strength is inferior or the fuel efficiency is lowered.
  • the rubber composition of the present invention preferably contains carbon black.
  • Carbon black that can be used is not particularly limited, and those that are common in the tire industry such as GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 80 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more. If it is less than 80 m 2 / g, the weather resistance and antistatic performance may not be sufficiently improved.
  • the N 2 SA of carbon black is preferably 200 m 2 / g or less, more preferably 150 m 2 / g or less. If it exceeds 200 m 2 / g, the workability tends to deteriorate.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is measured by the A method of JIS K6217.
  • the content of carbon black is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 1 part by mass, the improvement effect by carbon black may not be sufficiently obtained. Further, the content of carbon black is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less. If it exceeds 30 parts by mass, fuel economy and processability tend to deteriorate.
  • the average primary particle diameter of aluminum hydroxide is preferably 0.3 ⁇ m or more, more preferably 0.4 ⁇ m or more. If it is less than 0.3 ⁇ m, dispersion becomes difficult and wear resistance tends to decrease.
  • the average primary particle size is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, and even more preferably 3 ⁇ m or less. When it exceeds 10 ⁇ m, it becomes a fracture nucleus and wear resistance tends to decrease.
  • the average primary particle diameter is a number average particle diameter, and is measured by a transmission electron microscope.
  • the content of aluminum hydroxide is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the on-ice performance tends not to be sufficiently improved, and if it exceeds 20 parts by mass, the fuel efficiency may be lowered.
  • a silane coupling agent silated core polysulfide silane represented by the following formula (1) is used.
  • G 1 is independently a polyvalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms and having a polysulfide group represented by [(CH 2 ) b —] c R 4 [— (CH 2 ) d S x —] e. It is.
  • G 2 is independently a polyvalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms and having a polysulfide group represented by [(CH 2 ) b —] c R 5 [— (CH 2 ) d S x —] e. It is.
  • Y 1 and Y 2 are each independently a silyl group represented by —SiX 1 X 2 X 3 , hydrogen, a carboxyl group, or an ester group represented by —C ( ⁇ O) OR 6 .
  • X 1 is independently —Cl, —Br, —OH, —OR 6 , or R 6 C ( ⁇ O) O—.
  • X 2 and X 3 are independently —OSi-containing groups resulting from condensation of hydrogen, R 6 , X 1 , or silanol.
  • R 1 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 2 is independently a linear hydrocarbon group represented by — (CH 2 ) f —.
  • R 4 is independently a polyvalent hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms or a heteroatom-containing polyvalent hydrocarbon group having 1 to 27 carbon atoms.
  • R 5 is independently a polyvalent hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms.
  • R 6 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • a, b, c, d, e, f, m, n, o, p and x are each independent, a, c and e are 1 to 3, b and d are 1 to 5, and f is 0. -5, m and p are 1 to 100, n is 1 to 15, o is 0 to 10, and x is 1 to 10. )
  • the compound of the formula (1) in particular, a plurality of polysulfide groups containing a plurality of polysulfide chains are aligned in a configuration that is not on the same line and the core is bonded to a primary carbon atom.
  • a silylated core polysulfide for example, even a silane coupling agent having a group having a large steric hindrance and a low reactivity such as a cyclohexyl core, the reactivity is improved, and the effect of the present invention is improved. can get.
  • Examples of the divalent hydrocarbon group for R 1 and R 3 include a linear or branched alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, an aralkylene group, and the like.
  • R 1 and R 3 preferably have 1 to 5 carbon atoms.
  • Examples of the polyvalent hydrocarbon group for R 4 include a cyclic, branched or straight chain alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, aralkyl group and the like in which a + c + e-1 hydrogen atoms are substituted.
  • the heteroatom-containing polyvalent hydrocarbon group for R 4 is the polyvalent hydrocarbon group containing a heteroatom such as nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus, etc., for example, an ether group, a polysulfide group, a tertiary amine group, Examples thereof include cyclic, branched or linear polyvalent aliphatic hydrocarbon groups and aromatic hydrocarbon groups containing a cyano group and a cyanurate C 3 N 3 group.
  • R 4 preferably has 3 to 10 carbon atoms.
  • Examples of the polyvalent hydrocarbon group for R 5 include cyclic, branched or straight chain alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, aralkyl groups and the like in which c + e-1 hydrogens are substituted.
  • the polyvalent hydrocarbon group preferably has 1 to 27 carbon atoms.
  • R 5 preferably has 3 to 10 carbon atoms.
  • Examples of the monovalent hydrocarbon group for R 6 include linear or branched alkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, aralkyl groups, and the like.
  • R 6 preferably has 1 to 5 carbon atoms.
  • a linear or branched alkyl group a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isobutyl group, etc .;
  • an alkenyl group a vinyl group, a propenyl group, an allyl group, a methallyl group, etc .;
  • an alkynyl group Acetylenyl group, propargyl group, methylacetylenyl group and the like.
  • the aryl group include a phenyl group and naphthalenyl
  • examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group.
  • Examples of the cyclic alkyl group, alkenyl group or alkynyl group include norbornyl group, norbornenyl group, ethylnorbornyl group, ethylnorbornenyl group, ethylcyclohexyl group, ethylcyclohexenyl group, cyclohexylcyclohexyl group, cyclododecatrienyl group, etc. Is mentioned.
  • Y 1 and Y 2 are the aforementioned groups, and among them, a silyl group represented by —SiX 1 X 2 X 3 is preferable.
  • X 1 is the group described above, and —OH and —OR 6 are particularly preferred. Specific examples of X 1 include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, phenoxy group, benzyloxy group, hydroxy group, chloro group, acetoxy group and the like.
  • X 2 and X 3 are the groups described above, and among them, the groups listed as R 6 and X 1 and —OSi-containing groups resulting from the condensation of silanol are preferred.
  • Specific examples of X 2 and X 3 include hydrogen, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, phenyl group, specific examples of X 1 and the like.
  • a is 1-2, b is 1-3, c is 1, d is 1-3, e is 1, f is 0-3, m is 1, n is 1-10, o is 0-1, p is 1, x is preferably 1 to 4.
  • tridentate (trivalent) group for the polyvalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms in G 1 , —CH 2 (CH 2 ) q + 1 CH (CH 2 —) —, —CH (CH 3 ) (CH 2 ) q CH (CH 2 —) 2 — (q is 0 to 20); —CH 2 CH 2 (C 6 H 4 ) CH (CH 2 —) —, —CH 2 CH 2 (C 6 H 3 —) CH 2 CH 2 — (C 6 H 4 is a disubstituted benzene ring, C 6 H 3 — is a trisubstituted ring); —CH 2 (CH—) CH 2 CH 2 —, —CH 2 (C —) (CH 3 ) CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) (CH—) CH 2 — and the like can be mentioned.
  • the bidentate (divalent) group for the polyvalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms in G 2 —CH 2 (CH 2 ) q + 1 CH 2 (CH 2 —), CH 2 (CH 3 ) (CH 2 ) q CH (CH 2 —) 2 (q is 0 to 20); —CH 2 CH 2 (C 6 H 4 ) CH 2 CH 2 — (C 6 H 4 is a disubstituted benzene -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2- , -CH 2 (CH) (CH 3 ) CH 2 CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 CH 2- and the like.
  • Examples of other polyvalent groups include tridentate (trivalent) groups such as —CH 2 (CH 2 ) q + 1 CH (CH 2 —) — (q is 0 to 20); It is done.
  • Y 1 and Y 2 are each independently a silyl group represented by —SiX 1 X 2 X 3 , hydrogen, a carboxyl group, or an ester group represented by —C ( ⁇ O) OR 6 .
  • X 1 is independently —Cl, —Br, —OH, —OR 6 , or R 6 C ( ⁇ O) O—.
  • X 2 and X 3 are independently —OSi-containing groups resulting from condensation of hydrogen, R 6 , X 1 , or silanol.
  • R 1 and R 3 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 2 is independently a linear hydrocarbon group represented by — (CH 2 ) f —.
  • R 4 is independently a cyclic alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group or aralkyl group in which a + c + e-1 hydrogen atoms are substituted.
  • R 6 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. a, b, c, d, e, f, m, n, p and x are independent, a, c and e are 1 to 3, b and d are 1 to 5, and f is 0 to 5 , M and p are 1 to 100, n is 1 to 15, and x is 1 to 10. )
  • silane coupling agent represented by the above formula (1) examples include 4- (2-triethoxysilyl-1-ethyl) -1,2-bis- (13-triethoxysilyl-3,4, 5,6-tetrathiatridecyl) cyclohexane; 4- (2-triethoxysilyl-1-ethyl) -1,2-bis- (13-triethoxysilyl-3,4,5,6-tetrathiatridecyl) ) Cyclohexane; 4- (2-diethoxymethylsilyl-1-ethyl) -1,2-bis- (13-triethoxysilyl-3,4,5,6-tetrathiatridecyl) cyclohexane; 4- (2 -Triethoxysilyl-1-ethyl) -1,2-bis- (10-triethoxysilyl-3,4,5,6,7-pentathiadecyl) cyclohexane; 1- (2-triethoxys
  • the silane coupling agent represented by the formula (1) is, for example, a hydrosilane represented by HSi (X 1 X 2 X 3 ) (X 1 , X 2 and X 3 are the same as described above) and a reactive double bond In the presence of a free radical agent and the compound obtained in the step (a) and R 6 C ( ⁇ O) SH (where R 6 is the same as above).
  • It can be prepared by a process comprising (d) and a step (e) in which the compound obtained in the step (d) is reacted with a substituted or unsubstituted hydrocarbon having a chlorine, bromine or iodine leaving group.
  • Examples of the hydrocarbon having a reactive double bond in the step (a) include a compound represented by the following formula. (Wherein R 4 , c and e are the same as described above, g is 0 to 3, h is 0 to 3, and i is 0 to 3).
  • free radical agents include oxidants.
  • oxidants For example, the compound which can convert thiocarboxylic acid into the thiocarboxylic acid radical shown by a following formula is mentioned. Oxygen, peroxide, hydroperoxide, etc. can also be used.
  • the proton donor can be any hydrogen-containing heterocarbon or substituted heterocarbon that can react with the thiocarboxylic acid ester intermediate in step (c) to form a deblocked mercaptan.
  • examples thereof include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and propanol; amines such as ammonia, methylamine, propylamine, and diethanolamine; mercaptans such as propyl mercaptan and butyl mercaptan;
  • Examples of the substituted or unsubstituted hydrocarbon having a leaving group include Y 1 R 1 Z, Y 2 R 3 Z (Y 1 , Y 2 , R 1 and R 3 are the same as described above. Z is independent. Or a compound represented by Cl, Br, or I.).
  • the reaction can be carried out in the presence or absence of an organic solvent such as alcohol, ether, hydrocarbon solvent.
  • organic solvent such as alcohol, ether, hydrocarbon solvent.
  • the organic solvent include ethanol, methanol, isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, diethyl ether, hexane, cyclohexane, toluene, xylene and the like.
  • the content of the silane coupling agent represented by the formula (1) is preferably 1.0 parts by mass or more, more preferably 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica. As mentioned above, More preferably, it is 7.0 mass parts or more. If it is less than 1.0 part by mass, the reaction with the filler becomes insufficient, and the excellent processability improving effect of the silane coupling agent may not be brought out.
  • the content is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and still more preferably 15 parts by mass or less. Even if it exceeds 30 parts by mass, the silica dispersion effect is not improved, which may be disadvantageous in terms of cost.
  • the silane coupling agent represented by the formula (1) may be used in combination with another silane coupling agent.
  • a silane coupling agent having a sulfide group polysulfide silane
  • silane coupling agent having a sulfide group examples include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (3- Trimethoxysilylpropyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetras
  • the preferable range of the total content of the silane coupling agent is the same as described above.
  • a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator are usually blended.
  • the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator are not particularly limited, and those generally used in the tire industry can be used.
  • the vulcanizing agent is preferably sulfur and more preferably powdered sulfur.
  • sulfur and other vulcanizing agents may be used in combination.
  • Other vulcanizing agents include, for example, Tacrol V200 manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd., DURALINK HTS (1,6-hexamethylene-sodium dithiosulfate dihydrate) manufactured by Flexis, and KA9188 manufactured by LANXESS. Examples thereof include vulcanizing agents containing sulfur such as (1,6-bis (N, N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) hexane) and organic peroxides such as dicumyl peroxide.
  • the content of the vulcanizing agent is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, preferably 15 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass of the rubber component. 5 parts by mass or less. If it is in the said range, while being able to acquire the effect of this invention favorably, favorable tensile strength, abrasion resistance, and heat resistance are also obtained.
  • guanidines As the vulcanization accelerator, guanidines, sulfenamides, thiazoles, thiurams, dithiocarbamates, thioureas, and xanthates are preferable. These may be used alone, but it is desirable to combine two or more according to the application. Among these, it is desirable to use at least a guanidine vulcanization accelerator from the viewpoint of balance between low fuel consumption and other rubber properties.
  • Guanidine vulcanization accelerators include 1,3-diphenylguanidine, 1,3-di-o-tolylguanidine, 1-o-tolylbiguanide, dicatechol borate di-o-tolylguanidine salt, 1,3- Examples thereof include di-o-cumenyl guanidine, 1,3-di-o-biphenyl guanidine, 1,3-di-o-cumenyl-2-propionyl guanidine and the like. Of these, 1,3-diphenylguanidine, 1,3-di-o-tolylguanidine, and 1-o-tolylbiguanide are particularly preferable because of high reactivity.
  • the content of the vulcanization accelerator is preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.2 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the rubber composition of the present invention preferably contains a plasticizer such as oil, liquid polymer or liquid resin. Thereby, while improving workability, the intensity
  • plasticizers may be used alone or in combination.
  • liquid resin in terms of achieving both low fuel consumption and wear resistance.
  • the liquid resin for example, those having a softening point near room temperature can be suitably used, and liquid coumarone indene resin, liquid terpene resin, liquid styrene resin, liquid C5 resin and the like; mixtures and modified products thereof; .
  • Liquid coumarone indene resin is particularly preferred from the viewpoint of a balance between low fuel consumption and wear resistance.
  • the softening point of the liquid resin is preferably 0 ° C.
  • the softening point of the liquid resin is a temperature at which the sphere descends when the softening point specified in JIS K 6220-1: 2001 is measured with a ring and ball softening point measuring apparatus.
  • the content of the plasticizer is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 2 parts by mass, the workability improving effect may not be sufficiently obtained. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 60 mass parts or less, More preferably, it is 50 mass parts or less, More preferably, it is 40 mass parts or less. If it exceeds 60 parts by mass, the load on the process may increase. In the case where the rubber component is oil-extended, the oil-extended fraction is not included in the plasticizer content.
  • the rubber composition of the present invention preferably contains an antiaging agent.
  • an anti-aging agent those usually used in rubber compositions such as a heat-resistant anti-aging agent and a weather-resistant anti-aging agent can be used without particular limitation.
  • naphthylamine type phenyl- ⁇ -naphthylamine etc.
  • diphenylamine type octylated diphenylamine, 4,4′-bis ( ⁇ , ⁇ ′-dimethylbenzyl) diphenylamine etc.
  • p-phenylenediamine type N-isopropyl-N Amines such as' -phenyl-p-phenylenediamine, N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine, N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine
  • Anti-aging agent quinoline anti-aging agent such as polymer of 2,2,4-trimethyl-1,2-
  • the content of the antioxidant is preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 1 part by mass, the effect of suppressing molecular difference cutting does not sufficiently appear, and the wear resistance may be lowered.
  • the content is preferably 10 parts by mass or less. If it exceeds 10 parts by mass, there is a risk of discoloration due to blooming of the antioxidant.
  • various materials generally used in the tire industry such as zinc oxide, stearic acid, and wax may be appropriately blended with the rubber composition of the present invention.
  • the above components are kneaded using a rubber kneader such as an open roll or a Banbury mixer, and then vulcanized. Can be manufactured.
  • a rubber kneader such as an open roll or a Banbury mixer
  • a base kneading step 1 for kneading a rubber component, a filler containing silica, a silane coupling agent, and the like, and a mixture, a vulcanizing agent, and a vulcanization accelerator obtained in the base kneading step 1 are kneaded. It is manufactured by a production method including a finishing kneading step 2 and a vulcanizing step 3 for vulcanizing the mixture obtained in the finishing kneading step 2.
  • the base kneading step 1 may be divided and kneaded into a first base kneading step 1-1, a second base kneading step 1-2, and the like. In this case, silica dispersibility can be improved.
  • the maximum temperature during kneading in the base kneading step 1 is not particularly limited, but a kneaded product in which the silane coupling agent has sufficiently reacted and silica is well dispersed is efficient. From the viewpoint that it can be obtained well, it is preferably 130 ° C. or higher, more preferably 140 ° C. or higher, and further preferably 145 ° C. or higher. Moreover, in order to prevent rubber
  • the kneading time in the base kneading step 1 is not particularly limited, but is preferably 3 minutes from the viewpoint that a kneaded material in which silica is well dispersed can be obtained efficiently. More preferably, it is 4 minutes or more, more preferably 4.5 minutes or more, preferably 9 minutes or less, more preferably 8 minutes or less, and still more preferably 7 minutes or less.
  • the kneaded product is held at 140-190 ° C. for 10-120 seconds. Is preferred. As a result, the reaction between the silane coupling agent and silica can be completely advanced.
  • the input amount of the silane coupling agent in the base kneading step 1 is preferably 1.0 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica in each step. Preferably it is 5.0 mass parts or more, More preferably, it is 7.0 mass parts or more. Moreover, the input amount of the silane coupling agent is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and still more preferably 15 parts by mass or less.
  • the input amount of the silane coupling agent when adding aluminum hydroxide, it is preferable to calculate the input amount of the silane coupling agent with respect to 100 parts by mass of the total input amount obtained by adding the input amount to the silica input amount.
  • the kneaded product obtained in the base kneading step 1 is cooled and then added with a vulcanizing system such as a vulcanizing agent or a vulcanization accelerator to knead to obtain an unvulcanized rubber composition.
  • a vulcanizing system such as a vulcanizing agent or a vulcanization accelerator to knead to obtain an unvulcanized rubber composition.
  • the temperature at which the kneaded product obtained in step 1 is cooled is usually 100 ° C. or lower, preferably 20 to 80 ° C.
  • the kneading temperature in the finish kneading step 2 is preferably 110 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower. When it exceeds 110 degreeC, there exists a possibility that rubber
  • mixing temperature is not specifically limited, Preferably it is 80 degreeC or more.
  • the kneading time in the finishing kneading step 2 is not particularly limited, but is usually 30 seconds or longer, preferably 1 to 30 minutes.
  • the anti-aging agent may be added separately in each step, but it is preferable from the viewpoint of work efficiency and prevention of decrease in the activity of the anti-aging agent during kneading that the entire amount is added in the finishing kneading step 2. .
  • the rubber composition of the present invention is obtained by vulcanizing the unvulcanized rubber composition obtained in the finish kneading step 2 by a known method.
  • the vulcanization temperature in vulcanization step 3 is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 140 ° C. or higher, and preferably 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C., from the viewpoint that the effects of the present invention can be obtained satisfactorily. It is below °C.
  • the rubber composition of the present invention can be used for each member of a tire, and in particular, can be suitably used for a tread, a sidewall, and the like.
  • a tire using the rubber composition of the present invention is produced by an ordinary method using the rubber composition. That is, a rubber composition containing various additives as necessary is extruded according to the shape of a member such as a tread at an unvulcanized stage, and molded by a normal method on a tire molding machine, After bonding together with other tire members to form an unvulcanized tire, the tire can be manufactured by heating and pressing in a vulcanizer.
  • a pneumatic tire and a non-pneumatic tire can be manufactured by using the said rubber composition.
  • Pneumatic tires are used as passenger car tires, truck / bus tires, motorcycle tires, high-performance tires, and the like.
  • the high-performance tire in the present specification is a tire that is particularly excellent in grip performance, and includes a racing tire used for a racing vehicle. Moreover, since it is excellent in performance on ice, it is suitable as a studless tire.
  • NR1 TSR NR2: Epoxidized natural rubber: Made by Malaysian Rubber Board (NR having an epoxy group in the main chain, epoxidation rate: 25 mol%)
  • BR1 BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd.
  • BR2 Modified BR (modified high-cis BR having an alkoxysilyl group) prepared in Production Example 1 below
  • SBR Buna SL4525-0 manufactured by LANXESS (styrene content 25%, non-oil extended, non-modified S-SBR)
  • Silica Ultrasil VN3 manufactured by Evonik (N 2 SA: 175 m 2 / g)
  • Sulfur Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. 1: Noxeller NS (Nt-Butyl-2- manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) Benzothiazylsulfenamide) Vulcanization accelerator 2: Noxeller D (N, N'-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
  • the catalyst composition was put into the autoclave and polymerized at 30 ° C. for 2 hours to obtain a polymer solution.
  • a toluene solution containing 1.71 mmol of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was added and reacted for 30 minutes to obtain a reaction solution.
  • a toluene solution containing 1.28 mmol of tetraisopropyl titanate was added to the reaction solution and stirred for 30 minutes.
  • a methanol solution containing 1.5 g of 2,4-di-tert-butyl-p-cresol was added to obtain a modified polymer solution (the yield was 2.5 kg). there were).
  • 20 L of an aqueous solution adjusted to pH 10 with sodium hydroxide was added to this modified polymer solution, and a condensation reaction was carried out with solvent removal at 110 ° C. for 2 hours.
  • the obtained cis amount of BR2 was 99%, the vinyl amount was 0.2%, and Mn / Mw was 1.6.
  • the molecular weight, vinyl content and cis content of the obtained polymer were analyzed by the following method. ⁇ Molecular weight> Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) were determined by gel permeation chromatography (GPC) method under the following conditions (1) to (8).
  • (2-trimethoxysilylethyl) divinylcyclohexane was prepared by hydrosilylation. Specifically, a 1,2,4-trivinylcyclohexane (1,2,4-trivinylcyclohexane) was placed in a 5-liter three-necked round bottom flask equipped with a magnetic stirrer bar, temperature probe / controller, heating mantle, addition funnel, condenser, and gas inlet. 2.001.1 grams, 12.3 moles) and VCAT catalyst (1.96 grams, 0.01534 grams platinum). Vinyl silane was introduced while bubbling air through a gas inlet with the tube below the surface of the silane. The reaction mixture was warmed to 110 ° C.
  • trimethoxysilane (1,204 grams, 9.9 moles) was added over 3.5 hours.
  • the temperature of the reaction mixture increased to a maximum value of 130 ° C.
  • the reaction mixture was cooled to room temperature and 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene (3 grams, 0.004 mole) was added. Added.
  • the reaction mixture was distilled at 122 ° C. and 1 mmHg to give 1,427 grams of (2-trimethoxysilylethyl) divinylcyclohexane. The yield was 51 percent.
  • (2-triethoxysilylethyl) divinylcyclohexane was prepared by transesterification. Specifically, a 3-liter three-necked round bottom flask equipped with a magnetic stirrer bar, temperature probe / controller, heating mantle, addition funnel, toroid, condenser, and nitrogen inlet was Methoxysilylethyl) divinylcyclohexane (284 grams, 2.33 moles), sodium ethoxide in ethanol solution (49 grams of 21% sodium ethoxide from Aldrich Chemical) and ethanol (777 grams, 16.9 moles) were charged. . The reaction mixture was warmed and methanol and ethanol were removed by distillation at atmospheric pressure. The crude product was then distilled at 106 ° C. and a vacuum of 0.4 mmHg to give 675 grams of (2-triethoxysilylethyl) divinylcyclohexane. The yield was 89 percent.
  • (2-triethoxysilylethyl) bis- (3-thia-4-oxopentyl) cyclohexane was prepared by adding thioacetic acid to divinylsilane.
  • thioacetic acid 210 grams, 2.71 mol
  • (2-Triethoxysilylethyl) divinylcyclohexane 400 grams, 1.23 mol was added slowly over 30 minutes at room temperature via an addition funnel. The reaction was exothermic.
  • the temperature of the mixture rose to 94.6 ° C.
  • the mixture was stirred for 2.5 hours and cooled to 38.8 ° C.
  • Additional thioacetic acid (10 grams, 0.13 mol) was added and a slight exothermic reaction was observed.
  • the reaction mixture was stirred at 25 ° C. overnight (18 hours). Analysis showed that the reaction mixture contained no more than 2 percent thioacetic acid, with an overall purity of 91 percent.
  • the reaction mixture was further purified by distillation through a Kugel apparatus under reduced pressure to give (2-triethoxysilylethyl) bis- (3-thia-4-oxopentyl) cyclohexane.
  • dimercaptosilane (2-triethoxysilylethyl) bis (2-mercaptoethyl) cyclohexane] is (2-triethoxysilylethyl) bis- (3-thia-4-oxopentyl) cyclohexane.
  • Example 1 [Examples and Comparative Examples] (Table 1) Using a Banbury mixer, the chemicals in the blending amounts shown in the base kneading step 1-1 of Table 1 were added, the discharge temperature was set to 150 ° C., and the mixture was kneaded for 5 minutes. Thereafter, the kneaded material was kept in the mixer for 1 minute so that the discharge temperature was about 160 ° C. Next, with respect to the kneaded material obtained in the base kneading step 1-1, the chemicals in the blending amounts shown in the base kneading step 1-2 in Table 1 are added, kneaded at 140 ° C. or higher for 30 seconds, and then discharged.
  • the mixture was kneaded for 3 minutes so that the temperature was about 150 ° C. Thereafter, the compounding amount shown in the finishing kneading step 2 in Table 1 is added to the kneaded product obtained in the base kneading step 1-2, and the mixture is mixed for 3 minutes at about 80 ° C. using an open roll. This was kneaded to obtain an unvulcanized rubber composition.
  • the obtained unvulcanized rubber composition is molded into a tread shape, and bonded together with other tire members on a tire molding machine, vulcanized for 35 minutes at 150 ° C. and 25 kgf, and a test tire (tire size: 195 / 65R15).
  • the SBR formulation of Table 3 has little improvement in the performance balance even when the silane coupling agent of Formula (1) is added. It has been clarified that the performance balance is synergistically improved by adding the silane coupling agent (1).

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Abstract

本発明は、低燃費性、耐摩耗性、氷上性能をバランス良く改善するタイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤを提供する。本発明は、天然ゴム、ブタジエンゴム、シリカ、及び特定式で示されるシランカップリング剤を所定量含有するタイヤ用ゴム組成物に関する。

Description

タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
本発明は、タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤに関する。
近年のタイヤの低燃費化の要求により、トレッドの他、様々な部材でシリカ配合ゴム組成物が使用されているが、シリカは、表面に親水性シラノール基が存在するため、カーボンブラックに比べて、ゴム成分、特に、タイヤに汎用されている天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム等との親和性が低く、耐摩耗性や力学強度（引張強度、破断伸び等）が劣る傾向がある。
この点を改善するため、ゴム成分にシリカと反応する変性基を導入したり、シランカップリング剤を用いてゴム成分とシリカの相互作用を強める、等の手法が数多く提案されている。しかし、一般的なシランカップリング剤は、シリカとの反応前に、その分子内の官能基同士が反応して凝集する問題があり、シリカ分散効果に限界がある。
更に特許文献１に、反応性の高いメルカプトシランカップリング剤の使用、シランカップリング剤の併用が開示されているが、低燃費性、ゴム強度には未だ改善の余地がある。また、冬季用タイヤには、氷雪上グリップ性能が要求され、シリカの多量配合が該性能の向上に効果的であることが知られているが、シリカ配合に起因する前述の問題がある。
特開２０１２－８２３２５号公報
本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、耐摩耗性、氷上性能をバランス良く改善するタイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明は、天然ゴム、ブタジエンゴム、シリカ、及び下記式（１）で示されるシランカップリング剤を含有し、
ゴム成分１００質量％中、前記天然ゴムの含有量が２０質量％以上、前記ブタジエンゴムの含有量が２０質量％以上であり、
前記ゴム成分１００質量部に対する前記シリカの含有量が５０質量部以上であるタイヤ用ゴム組成物に関する。
［Ｙ１Ｒ１Ｓｘ－］ｍ［Ｇ１（Ｒ２ＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３）ａ］ｎ［Ｇ２］ｏ［Ｒ３Ｙ２］ｐ　（１）
（式中、
Ｇ１は、独立して、［（ＣＨ２）ｂ－］ｃＲ４［－（ＣＨ２）ｄＳｘ－］ｅで表されるポリスルフィド基を持つ炭素数１～３０の多価炭化水素基である。
Ｇ２は、独立して、［（ＣＨ２）ｂ－］ｃＲ５［－（ＣＨ２）ｄＳｘ－］ｅで表されるポリスルフィド基を持つ炭素数１～３０の多価炭化水素基である。
Ｙ１及びＹ２は、独立して、－ＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３で示されるシリル基、水素、カルボキシル基、又は－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ６で示されるエステル基である。
Ｘ１は、独立して、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－ＯＨ、－ＯＲ６、又はＲ６Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－である。
Ｘ２及びＸ３は、独立して、水素、Ｒ６、Ｘ１、又はシラノールの縮合から生じる－ＯＳｉ含有基である。
Ｒ１及びＲ３は、独立して、炭素数１～２０の２価炭化水素基である。
Ｒ２は、独立して、－（ＣＨ２）ｆ－で表される直鎖状炭化水素基である。
Ｒ４は、独立して、炭素数１～２８の多価炭化水素基又は炭素数１～２７のヘテロ原子含有多価炭化水素基である。
Ｒ５は、独立して、炭素数１～２８の多価炭化水素基である。
Ｒ６は、炭素数１～２０の１価炭化水素基である。
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ及びｘは各々独立し、該ａ、ｃ及びｅは１～３、該ｂ及びｄは１～５、該ｆは０～５、該ｍ及びｐは１～１００、該ｎは１～１５、該ｏは０～１０、該ｘは１～１０である。）
前記式（１）で示されるシランカップリング剤が下記式で示される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 （式中、
Ｙ１及びＹ２は、独立して、－ＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３で示されるシリル基、水素、カルボキシル基、又は－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ６で示されるエステル基である。
Ｘ１は、独立して、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－ＯＨ、－ＯＲ６、又はＲ６Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－である。
Ｘ２及びＸ３は、独立して、水素、Ｒ６、Ｘ１、又はシラノールの縮合から生じる－ＯＳｉ含有基である。
Ｒ１及びＲ３は、独立して、炭素数１～２０の２価炭化水素基である。
Ｒ２は、独立して、－（ＣＨ２）ｆ－で表される直鎖状炭化水素基である。
Ｒ４は、独立して、ａ＋ｃ＋ｅ－１個の水素が置換された環状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基である。
Ｒ６は、炭素数１～２０の１価炭化水素基である。
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｍ、ｎ、ｐ及びｘは各々独立し、該ａ、ｃ及びｅは１～３、該ｂ及びｄは１～５、該ｆは０～５、該ｍ及びｐは１～１００、該ｎは１～１５、該ｘは１～１０である。）
前記天然ゴム及び／又は前記ブタジエンゴムは、シリカとの反応性がある官能基を有するものであることが好ましい。
更に、スルフィド系シランカップリング剤、液状クマロンインデン樹脂、及び水酸化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。
本発明は、前記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。
本発明はまた、前記ゴム組成物を用いて作製したスタッドレスタイヤに関する。
本発明によれば、天然ゴム、ブタジエンゴム、シリカ、及び前記式（１）で示されるシランカップリング剤を所定量含有するタイヤ用ゴム組成物であるので、低燃費性、耐摩耗性、氷雪上性能をバランス良く改善できる。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴム、ブタジエンゴム、シリカ、及び前記式（１）で示されるシランカップリング剤を所定量含有する。本発明では、多量の天然ゴム、ブタジエンゴム、シリカを含む配合に、特定シランカップリング剤を配合することにより、他の配合に添加する場合に比べて、低燃費性、耐摩耗性、氷雪上性能の性能バランスが効率的に改善され、一般に両立が困難な前記性能バランスを相乗的に改善できる。
特に、前記式（１）で示されるシランカップリング剤は、従来のシランカップリング剤と異なり、シリカ及びポリマーと相互作用する官能基の間に剛直な環状構造を有する化合物であるため、ポリマーとシリカを適度な距離で固定し、低燃費性、氷上性能がバランスよく向上し、前記性能バランスが顕著に改善される。
本発明では、ゴム成分として、多量の天然ゴム（ＮＲ）が使用される。これにより、前記性能バランスが顕著に改善される。
ＮＲとしては特に限定されず、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ＃３、ＴＳＲ２０、脱タンパク質天然ゴム、高純度天然ゴム等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
更にＮＲとして、シリカとの反応性がある官能基（シリカ反応性官能基）を有する天然ゴム（変性ＮＲ）も使用できる。これにより、優れた低燃費性が得られる。前記シリカ反応性官能基は、シリカに対する反応性を持つ基であれば特に限定されないが、シリカとの相互作用の点で、シリル基、アミノ基、アミド基、水酸基、エポキシ基が特に好ましい。なお、官能基の導入箇所は特に限定されず、ゴムの主鎖、末端等が挙げられる。
変性ＮＲとして、例えば、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）を好適に使用できる。ここで、ＥＮＲのエポキシ化率は１～８５モル％が好ましい。ここで、エポキシ化率とは、エポキシ化前の天然ゴム中の炭素間二重結合の全数のうちエポキシ化された数の割合を意味し、例えば滴定分析や核磁気共鳴（ＮＭＲ）分析などにより求められる。
ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、２０質量％以上、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは３５質量％以上である。２０質量％未満であると、ゴム強度が低下したり、混練り時のゴムの纏まりが悪くなって生産性が悪化するおそれがある。また、該ＮＲの含有量は、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６５質量％以下である。７０質量％を超えると、氷上性能が悪化するおそれがある。非変性ＮＲ、ＥＮＲを配合する場合、それぞれの含有量も同様の範囲が好適である。
本発明のゴム組成物は、多量のブタジエンゴム（ＢＲ）を含む。これにより、前記性能バランスが顕著に改善される。
ＢＲにシリカを配合した配合ゴムは、一般にシリカ等の充填剤の分散性が低く、所望の性能を得ることが難しいが、本発明では、式（１）のシランカップリング剤の配合により、シリカとゴム成分との相互作用が高められる。従って、充填剤の分散性が向上し、低燃費性、氷上性能、耐摩耗性がバランス良く改善される。
ＢＲとしては特に限定されず、タイヤ工業で一般的なものを使用できる。
更にＢＲとして、シリカとの反応性がある官能基（シリカ反応性官能基）を有するブタジエンゴム（変性ＢＲ）も使用できる。これにより、優れた低燃費性が得られる。前記シリカ反応性官能基は、前記と同様の基が好適例として挙げられ、官能基の導入箇所も同様に、ゴムの主鎖、末端等、特に限定されない。
本発明の効果が顕著に得られるという点から、変性ＢＲとして、シス－１，４－結合量が９８．５質量％以上であり、活性末端を有するポリブタジエンを用い、このポリブタジエンの活性末端に、アルコキシシリル基を含む２つ以上の反応基を有するアルコキシシラン化合物を導入させる変性反応を行う変性工程（Ａ）と、周期律表の第４族、１２族、１３族、１４族及び１５族に含まれる元素からなる群より選択される少なくとも１種の元素を含有する縮合触媒の存在下で、前記活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物の残基を縮合反応させる縮合工程（Ｂ）とを備え、前記ポリブタジエンとして、下記（ａ）～（ｃ）成分の混合物を主成分とする触媒組成物の存在下で重合したポリブタジエンを用いる製造方法により得られるものを好適に使用できる。
（ａ）成分：ランタノイドからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含有するランタノイド含有化合物、又は、該ランタノイド含有化合物とルイス塩基との反応により得られる反応生成物
（ｂ）成分：アルミノオキサン、及び、一般式；ＡｌＲ１１Ｒ１２Ｒ１３で表される有機アルミニウム化合物（ただし、一般式中、Ｒ１１及びＲ１２は、同一又は異なって、炭素数１～１０の炭化水素基又は水素原子を表す。Ｒ１３は、Ｒ１１及びＲ１２と同一又は異なって、炭素数１～１０の炭化水素基を表す。）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物
（ｃ）成分：その分子構造中に少なくとも１個のヨウ素原子を含有するヨウ素含有化合物
すなわち、シス－１，４－結合量が９８．５質量％以上であるポリブタジエンの活性末端に、アルコキシシラン化合物を導入させる変性反応を行い、周期律表の第４族、１２族、１３族、１４族及び１５族に含有される元素のうちの少なくとも１種の元素を含む縮合触媒の存在下で、前記活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物のアルコキシシラン化合物残基を縮合反応させることによって、変性ＢＲを製造できる。
上記変性工程（Ａ）は、シス－１，４－結合量が９８．５質量％以上であり、活性末端を有するポリブタジエンを用い、このポリブタジエンの活性末端に、アルコキシシリル基を含む２つ以上の反応基を有するアルコキシシラン化合物を導入させる変性反応を行う工程であり、公知の変性方法で実施できる。
上記（ａ）成分におけるランタノイド含有化合物としては公知のものを使用でき、ネオジム含有化合物が好適である。なかでも、ネオジムのリン酸塩、又は、ネオジムのカルボン酸塩が好ましく、ネオジムのバーサチック酸塩、又は、ネオジムの２－エチルヘキサン酸塩が特に好ましい。
上記（ｂ）成分のアルミノオキサン、ＡｌＲ１１Ｒ１２Ｒ１３で表される有機アルミニウム化合物としては公知のものを使用でき、例えば、メチルアルモキサン（以下、「ＭＡＯ」とも称する。）、エチルアルモキサン、ｎ－プロピルアルモキサン、ｎ－ブチルアルモキサン、イソブチルアルモキサン；水素化ジイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、水素化ジエチルアルミニウム；等が挙げられる。
上記（ｃ）成分のヨウ素含有化合物としては、その分子構造中に少なくとも１個のヨウ素原子を含有している限り特に制限されない。なかでも、トリメチルシリルアイオダイド等のヨウ化ケイ素化合物；メチルアイオダイド、ヨードホルム、ジヨードメタン等のヨウ化炭化水素化合物；等が挙げられる。
なお、上記各成分（（ａ）～（ｃ）成分）の配合割合は、必要に応じて適宜設定すればよい。また、上述した触媒には、（ａ）～（ｃ）成分以外に、必要に応じて、ブタジエン等の化合物を適宜配合してもよい。
上記（ａ）～（ｃ）成分の混合物を主成分とする触媒組成物は、公知の方法で調製できる。なお、ポリブタジエンのシス－１，４－結合量は、重合温度をコントロールすることによって、容易に調整できる。
上記変性工程（Ａ）に用いるアルコキシシラン化合物（以下、「変性剤」とも称する。）は、アルコキシシリル基を含む２つ以上の反応基を有するものである。アルコキシシリル基以外の反応基としては、特にその種類は限定されないが、例えば、エポキシ基、イソシアネート基、カルボニル基、及びシアノ基からなる群より選択される少なくとも１種の官能基が好ましい。なお、上記アルコキシシラン化合物は、部分縮合物でも、該アルコキシシラン化合物と該部分縮合物の混合物でもよい。
上記アルコキシシラン化合物の具体例としては、エポキシ基を含有するアルコキシシラン化合物（以下、「エポキシ基含有アルコキシシラン化合物」とも称する。）として、２－グリシドキシエチルトリメトキシシラン、２－グリシドキシエチルトリエトキシシラン、（２－グリシドキシエチル）メチルジメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、（３－グリシドキシプロピル）メチルジメトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチル（メチル）ジメトキシシランが好適なものとして挙げられる。中でも、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランがより好ましい。
イソシアネート基を含有するアルコキシシラン化合物（以下、「イソシアネート基含有アルコキシシラン化合物」とも称する。）としては、例えば、３－イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、３－イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３－イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、３－イソシアネートプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられる。なかでも、３－イソシアネートプロピルトリメトキシシランが特に好ましい。
カルボニル基を含有するアルコキシシラン化合物（以下、「カルボニル基含有アルコキシシラン化合物」とも称する。）としては、３－メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、３－メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－メタクリロイルオキシプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられる。なかでも、３－メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましい。
シアノ基を含有するアルコキシシラン化合物（以下、「シアノ基含有アルコキシシラン化合物」とも称する。）としては、３－シアノプロピルトリエトキシシラン、３－シアノプロピルトリメトキシシラン、３－シアノプロピルメチルジエトキシシラン、３－シアノプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられる。なかでも、３－シアノプロピルトリメトキシシランが特に好ましい。
上記縮合工程（Ｂ）は、周期律表の第４族、１２族、１３族、１４族及び１５族に含まれる元素からなる群より選択される少なくとも１種の元素を含有する縮合触媒の存在下で、前記活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物の残基を縮合反応させる工程である。上記縮合工程（Ｂ）の縮合反応は、公知の方法で実施できる。
上記縮合触媒は、周期律表の第４族、１２族、１３族、１４族及び１５族に含まれる元素からなる群より選択される少なくとも１種の元素を含有する公知の縮合触媒が使用可能であり、例えば、チタン（Ｔｉ）（第４族）、スズ（Ｓｎ）（第１４族）、ジルコニウム（Ｚｒ）（第４族）、ビスマス（Ｂｉ）（第１５族）及びアルミニウム（Ａｌ）（第１３族）からなる群より選択される少なくとも１種の元素を含むものが挙げられる。なかでも、チタン（Ｔｉ）を含む縮合触媒が好ましく、チタン（Ｔｉ）のアルコキシド、カルボン酸塩又はアセチルアセトナート錯塩が更に好ましい。
低温特性を充分に確保するという理由から、本発明におけるＢＲのシス含有量は、７０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９７質量％以上が更に好ましい。なお、本明細書において、シス含量は、赤外吸収スペクトル分析により算出される。
ＢＲの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１．３以上、より好ましくは１．４以上である。１．３未満であると、加工性が悪化するおそれがある。該Ｍｗ／Ｍｎは、好ましくは５．０以下、より好ましくは４．０以下、さらに好ましくは３．５以下である。５．０を超えると、耐摩耗性が悪化する傾向がある。なお、本発明において、Ｍｎ、Ｍｗは、ＧＰＣを用い、標準ポリスチレンより換算した値である。
ゴム成分１００質量％中のＢＲ含有量は、必要な雪氷上性能等を発揮させる観点から、２０質量％以上、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上である。また、該ＢＲの含有量は、加工性の観点から、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは６５質量％以下である。前記変性ＢＲを配合する場合、その含有量も同様の範囲が好ましい。
ゴム成分１００質量％中のＮＲ及びＢＲの合計含有量は、好ましくは６０～１００質量％、より好ましくは７５～１００質量％、更に好ましくは９０～１００質量％で、１００質量％でも良い。該合計含有量が多量である場合、前記性能バランスが効率的に改善され、相乗的に改善される。
上記ゴム成分は、上記天然ゴム及び上記ブタジエンゴム以外の他のゴムを含んでもよい。上記他のゴムとしては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられる。
本発明では、多量のシリカが用いられる。これにより、前記性能バランスが顕著に改善される。シリカは、ゴム分野で一般的なものを使用できる。例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。シリカは、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、４０ｍ２／ｇ以上が好ましく、５０ｍ２／ｇ以上がより好ましく、１００ｍ２／ｇ以上がさらに好ましく、１３０ｍ２／ｇ以上が特に好ましく、１６０ｍ２／ｇ以上が最も好ましい。４０ｍ２／ｇ未満では、加硫後の破壊強度が低下する傾向がある。また、シリカのＮ２ＳＡは、５００ｍ２／ｇ以下が好ましく、３００ｍ２／ｇ以下がより好ましく、２５０ｍ２／ｇ以下が更に好ましく、２００ｍ２／ｇ以下が特に好ましい。５００ｍ２／ｇを超えると、低発熱性、ゴム加工性が低下する傾向がある。なお、シリカのチッ素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ　Ｄ３０３７－８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。
本発明のゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを５０質量部以上含む。これにより、優れた氷上性能が得られる。シリカの含有量は、６０質量部以上がより好ましい。シリカの含有量の上限は、２００質量部以下が好ましく、１５０質量部以下がより好ましい。２００質量部を超えると、十分にゴムに分散せず、破壊強度に劣ったり、低燃費性が低下する傾向がある。
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含むことが好ましい。使用可能なカーボンブラックとしては特に限定されず、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。これらは、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは８０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１００ｍ２／ｇ以上である。８０ｍ２／ｇ未満であると、耐候性や帯電防止性能を充分に改善できないおそれがある。カーボンブラックのＮ２ＳＡは、好ましくは２００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは１５０ｍ２／ｇ以下である。２００ｍ２／ｇを超えると、加工性が悪化する傾向がある。なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ　Ｋ６２１７のＡ法によって測定される。
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。１質量部未満であると、カーボンブラックによる改善効果が充分に得られないおそれがある。また、カーボンブラックの含有量は、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。３０質量部を超えると、低燃費性、加工性が悪化する傾向がある。
本発明のゴム組成物には、水酸化アルミニウムを配合してもよい。これにより、氷上性能を向上できる。通常、水酸化アルミニウムを配合すると、ゴム成分との相互作用が弱いことにより耐摩耗性が低下する傾向があるが、式（１）のシランカップリング剤を用いることにより、耐摩耗性を維持しつつ、氷上性能を向上できる。
水酸化アルミニウムの平均一次粒子径は、好ましくは０．３μｍ以上、より好ましくは０．４μｍ以上である。０．３μｍ未満では、分散が困難となり、耐摩耗性が低下する傾向がある。また、該平均一次粒子径は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下、さらに好ましくは３μｍ以下である。１０μｍを超えると、破壊核となり、耐摩耗性が低下する傾向がある。なお、本発明において、平均一次粒子径は数平均粒子径であり、透過型電子顕微鏡により測定される。
水酸化アルミニウムの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．１～２０質量部が好ましい。０．１質量部未満であると、氷上性能が十分に向上しない傾向があり、２０質量部を超えると、低燃費性が低下する恐れがある。
本発明では、下記式（１）で表されるシランカップリング剤（シリル化コアポリスルフィドシラン）が用いられる。
［Ｙ１Ｒ１Ｓｘ－］ｍ［Ｇ１（Ｒ２ＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３）ａ］ｎ［Ｇ２］ｏ［Ｒ３Ｙ２］ｐ　（１）
（式中、
Ｇ１は、独立して、［（ＣＨ２）ｂ－］ｃＲ４［－（ＣＨ２）ｄＳｘ－］ｅで表されるポリスルフィド基を持つ炭素数１～３０の多価炭化水素基である。
Ｇ２は、独立して、［（ＣＨ２）ｂ－］ｃＲ５［－（ＣＨ２）ｄＳｘ－］ｅで表されるポリスルフィド基を持つ炭素数１～３０の多価炭化水素基である。
Ｙ１及びＹ２は、独立して、－ＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３で示されるシリル基、水素、カルボキシル基、又は－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ６で示されるエステル基である。
Ｘ１は、独立して、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－ＯＨ、－ＯＲ６、又はＲ６Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－である。
Ｘ２及びＸ３は、独立して、水素、Ｒ６、Ｘ１、又はシラノールの縮合から生じる－ＯＳｉ含有基である。
Ｒ１及びＲ３は、独立して、炭素数１～２０の２価炭化水素基である。
Ｒ２は、独立して、－（ＣＨ２）ｆ－で表される直鎖状炭化水素基である。
Ｒ４は、独立して、炭素数１～２８の多価炭化水素基又は炭素数１～２７のヘテロ原子含有多価炭化水素基である。
Ｒ５は、独立して、炭素数１～２８の多価炭化水素基である。
Ｒ６は、炭素数１～２０の１価炭化水素基である。
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ及びｘは各々独立し、該ａ、ｃ及びｅは１～３、該ｂ及びｄは１～５、該ｆは０～５、該ｍ及びｐは１～１００、該ｎは１～１５、該ｏは０～１０、該ｘは１～１０である。）
本発明では、式（１）の化合物、特に、複数のポリスルフィド鎖が同一線上にない立体配置に配向し、かつ、コアが第一級炭素原子に結合する、複数のポリスルフィド基を含有しているシリル化コアポリスルフィドを用いることで、例えば、シクロヘキシルコアのような立体障害が大きく反応性が小さい基を有するシランカップリング剤であっても、その反応性を向上し、本発明の効果が良好に得られる。
Ｒ１及びＲ３の２価炭化水素基としては、直鎖状又は分岐状のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、アラルキレン基等が挙げられる。Ｒ１及びＲ３の炭素数は、１～５が好ましい。
Ｒ４の多価炭化水素基としては、ａ＋ｃ＋ｅ－１個の水素が置換された環状、分岐状又は直鎖状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。Ｒ４のヘテロ原子含有多価炭化水素基は、窒素、酸素、硫黄、リン等のヘテロ原子を含む前記多価炭化水素基等であり、例えば、エーテル基、ポリスルフィド基、第三級アミン基、シアノ基、シアヌレートＣ３Ｎ３基等を含む環状、分岐状又は直鎖状の多価脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。なお、Ｒ４の炭素数は、３～１０が好ましい。
Ｒ５の多価炭化水素基としては、ｃ＋ｅ－１個の水素が置換された環状、分岐状又は直鎖状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられ、該多価炭化水素基の炭素数は１～２７が好ましい。なお、Ｒ５の炭素数は、３～１０が好ましい。
Ｒ６の１価炭化水素基としては、直鎖状又は分岐状のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。なお、Ｒ６の炭素数は、１～５が好ましい。
なお、直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基等；アルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、アリル基、メタリル基等；アルキニル基としては、アセチレニル基、プロパルギル基、メチルアセチレニル基等；が挙げられる。また、アリール基としては、フェニル基、ナフタレニル等；アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基等；が挙げられる。
環状のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基としては、ノルボルニル基、ノルボルネニル基、エチルノルボルニル基、エチルノルボルネニル基、エチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキセニル基、シクロヘキシルシクロヘキシル基、シクロドデカトリエニル基などが挙げられる。
Ｙ１及びＹ２は前述の基であるが、なかでも、－ＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３で示されるシリル基が好ましい。
Ｘ１は前述の基であるが、なかでも、－ＯＨ、－ＯＲ６が好ましい。
Ｘ１の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基、ヒドロキシ基、クロロ基、アセトキシ基等が挙げられる。
Ｘ２及びＸ３は前述の基であるが、なかでも、Ｒ６、Ｘ１として列挙した基、シラノールの縮合から生じる－ＯＳｉ含有基が好ましい。
Ｘ２及びＸ３の具体例としては、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、フェニル基、前記Ｘ１の具体例等が挙げられる。
ａは１～２、ｂは１～３、ｃは１、ｄは１～３、ｅは１、ｆは０～３、ｍは１、ｎは１～１０、ｏは０～１、ｐは１、ｘは１～４が好ましい。
Ｇ１における炭素数１～３０の多価炭化水素基について、３座（３価）の基の代表例としては、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｑ＋１ＣＨ（ＣＨ２－）－、－ＣＨ（ＣＨ３）（ＣＨ２）ｑＣＨ（ＣＨ２－）２－（ｑは０～２０である。）；－ＣＨ２ＣＨ２（Ｃ６Ｈ４）ＣＨ（ＣＨ２－）－、－ＣＨ２ＣＨ２（Ｃ６Ｈ３－）ＣＨ２ＣＨ２－（Ｃ６Ｈ４は二置換ベンゼン環、Ｃ６Ｈ３－は三置換環である。）；－ＣＨ２（ＣＨ－）ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２（Ｃ－）（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）（ＣＨ－）ＣＨ２－等が挙げられる。また、他の多価の基の代表例としては、－ＣＨ（ＣＨ２－）（ＣＨ２）ｑＣＨ（ＣＨ２－）－（ｑは１～２０である。）；－ＣＨ２（ＣＨ－）（Ｃ６Ｈ４）ＣＨ（ＣＨ２－）－（Ｃ６Ｈ４は二置換ベンゼン環である。）；－ＣＨ２（ＣＨ－）ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２－）－、－ＣＨ２（ＣＨ－）（ＣＨ－）ＣＨ２－；等が挙げられる。
Ｇ２における炭素数１～３０の多価炭化水素基について、２座（２価）の基の代表例としては、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｑ＋１ＣＨ２（ＣＨ２－）、ＣＨ２（ＣＨ３）（ＣＨ２）ｑＣＨ（ＣＨ２－）２（ｑは０～２０である。）；－ＣＨ２ＣＨ２（Ｃ６Ｈ４）ＣＨ２ＣＨ２－（Ｃ６Ｈ４は二置換ベンゼン環である。）；－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２（ＣＨ）（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２－等が挙げられる。また、他の多価の基としては、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｑ＋１ＣＨ（ＣＨ２－）－（ｑは０～２０である。）等の３座（３価）の基；等が挙げられる。
前記式（１）で示されるシランカップリング剤のなかでも、下記式の化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （式中、
Ｙ１及びＹ２は、独立して、－ＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３で示されるシリル基、水素、カルボキシル基、又は－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ６で示されるエステル基である。
Ｘ１は、独立して、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－ＯＨ、－ＯＲ６、又はＲ６Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－である。
Ｘ２及びＸ３は、独立して、水素、Ｒ６、Ｘ１、又はシラノールの縮合から生じる－ＯＳｉ含有基である。
Ｒ１及びＲ３は、独立して、炭素数１～２０の２価炭化水素基である。
Ｒ２は、独立して、－（ＣＨ２）ｆ－で表される直鎖状炭化水素基である。
Ｒ４は、独立して、ａ＋ｃ＋ｅ－１個の水素が置換された環状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基である。
Ｒ６は、炭素数１～２０の１価炭化水素基である。
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｍ、ｎ、ｐ及びｘは各々独立し、該ａ、ｃ及びｅは１～３、該ｂ及びｄは１～５、該ｆは０～５、該ｍ及びｐは１～１００、該ｎは１～１５、該ｘは１～１０である。）
前述の式（１）で示されるシランカップリング剤の具体例としては、４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－１，２－ビス－（１３－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアトリデシル）シクロヘキサン；４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－１，２－ビス－（１３－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアトリデシル）シクロヘキサン；４－（２－ジエトキシメチルシリル－１－エチル）－１，２－ビス－（１３－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアトリデシル）シクロヘキサン；４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－１，２－ビス－（１０－トリエトキシシリル－３，４，５，６，７－ペンタチアデシル）シクロヘキサン；１－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－２，４－ビス－（１０－トリエトキシシリル－３，４，５，６，７－ペンタチアデシル）シクロヘキサン；４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－１，２－ビス－（９－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキサン；１－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－２，４－ビス－（９－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキサン；２－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－１，４－ビス－（９－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキサン；４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－１，２－ビス－（８－トリエトキシシリル－３，４，５－トリチアオクチル）シクロヘキサン；１－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－２，４－ビス－（８－トリエトキシシリル－３，４，５－トリチアオクチル）シクロヘキサン；２－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－１，４－ビス－（８－トリエトキシシリル－３，４，５－トリチアオクチル）シクロヘキサン；４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－１，２－ビス－（７－トリエトキシシリル－３，４－ジチアヘプチル）シクロヘキサン；２－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－１，４－ビス－（７－トリエトキシシリル－３，４－ジチアヘプチル）シクロヘキサン；１－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－２，４－ビス－（７－トリエトキシシリル－３，４－ジチアヘプチル）シクロヘキサン；２－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－１－（７－トリエトキシシリル－３，４－ジチアヘプチル）－２－（８－トリエトキシシリル－３，４，５－トリチアオクチル）シクロヘキサン；４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－１，２－ビス－（９－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）ベンゼン；ビス－［２－［４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－２－（９－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキシル］エチル］テトラスルフィド；ビス－［２－［４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－２－（９－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキシル］エチル］トリスルフィド；ビス－［２－［４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－２－（９－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキシル］エチル］ジスルフィド；ビス－［２－［４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－２－（７－トリエトキシシリル－３，４－ジチアヘプチル）シクロヘキシル］エチル］ジスルフィド；ビス－［２－［４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－２－（７－トリエトキシシリル－３，４－ジチアヘプチル）シクロヘキシル］エチル］トリスルフィド；ビス－［２－［４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－２－（７－トリエトキシシリル－３，４－ジチアヘプチル）シクロヘキシル］エチル］テトラスルフィド；ビス－［２－［４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－２－（９－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）フェニル］エチル］テトラスルフィド；ビス－［２－［４－（２－トリエトキシシリル－１－エチル）－３－ビス－（９－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキシル］エチル］トリスルフィド；ビス－［２－［４－（２－ジエトキシメチルシリル－１－エチル）－２－（７－トリエトキシシリル－３，４－ジチアヘプチル）シクロヘキシル］エチル］ジスルフィド；これらの任意の異性体；等が挙げられる。これらは単独又は２種以上を併用できる。
なかでも、（２－トリエトキシシリルエチル）－ビス－（７－トリエトキシシリル－３，４－ジチアヘプチル）シクロヘキサン、（２－トリエトキシシリルエチル）－ビス－（７－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキサン、及びこれらの任意の異性体が好ましい。
前記式（１）で示されるシランカップリング剤は、例えば、ＨＳｉ（Ｘ１Ｘ２Ｘ３）で示されるヒドロシラン（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は前記と同様）と、反応性二重結合を有する炭化水素を反応する工程（ａ）、フリーラジカル剤の存在下で、前記工程（ａ）で得られた化合物と、Ｒ６Ｃ（＝Ｏ）ＳＨ（Ｒ６は前記と同様）で示される硫化剤と反応する工程（ｂ）、プロトン供与体を用いてメルカプト基を脱ブロック化する工程（ｃ）、前記工程（ｃ）で得られたメルカプタンと、塩基及び硫黄の混合物と反応する工程（ｄ）、並びに、前記工程（ｄ）で得られた化合物と、塩素、臭素又はヨウ素の脱離基を有する置換若しくは非置換の炭化水素と反応する工程（ｅ）を含む製法により調製できる。
工程（ａ）における前記反応性二重結合を有する炭化水素としては、例えば、下記式で示される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 （式中、Ｒ４、ｃ及びｅは前記と同様である。ｇは０～３、ｈは０～３、ｉは０～３である。）
フリーラジカル剤としては、酸化剤が挙げられる。例えば、チオカルボン酸を下記式で示されるチオカルボン酸ラジカルに転換できる化合物が挙げられる。酸素、ペルオキシド、ヒドロペルオキシドなども使用可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
プロトン供与体としては、任意の水素含有ヘテロカーボン又は置換へテロカーボンで、工程（ｃ）でチオカルボン酸エステル中間体と反応し、脱ブロック化メルカプタンの生成が可能な化合物を使用することが可能である。例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロパノールなどのアルコール；アンモニア、メチルアミン、プロピルアミン、ジエタノールアミンなどのアミン；プロピルメルカプタン、ブチルメルカプタンなどのメルカプタン；等が挙げられる。
脱離基を有する置換若しくは非置換の炭化水素としては、Ｙ１Ｒ１Ｚ、Ｙ２Ｒ３Ｚ（Ｙ１、Ｙ２、Ｒ１及びＲ３は前記と同様である。Ｚは、独立して、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩである。）で示される化合物が挙げられる。
反応は、アルコール、エーテル、炭化水素溶媒などの有機溶媒の存在下又は非存在下で実施できる。有機溶媒としては、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン等が挙げられる。
本発明のゴム組成物において、前記式（１）で示されるシランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは１．０質量部以上、より好ましくは５．０質量部以上、更に好ましくは７．０質量部以上である。１．０質量部未満であると、充填材との反応が不十分になり、シランカップリング剤の優れた加工性向上効果が引き出せない恐れがある。該含有量は、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１５質量部以下である。３０質量部を超えても、シリカの分散効果は向上せず、コスト的に不利になる可能性がある。
式（１）で示されるシランカップリング剤と、他のシランカップリング剤を併用してもよく、例えば、スルフィド基を有するシランカップリング剤（ポリスルフィドシラン）を併用することが好ましい。
スルフィド基を有するシランカップリング剤としては、例えば、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、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－トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２－トリメ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）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－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、３－トリメトキシシリルプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３－トリエトキシシリルプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２－トリエトキシシリルエチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２－トリメトキシシリルエチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３－トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３－トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３－トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３－トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどが挙げられる。上記カップリング剤は、一般的に一定の分布を持った混合物として市販されており、エボニック社製のＳｉ７５、Ｓｉ６９等が好適にあげられる。
なお、他のシランカップリング剤を併用した場合、シランカップリング剤の合計含有量の好ましい範囲は上記と同様である。
本発明では、通常、加硫剤、加硫促進剤が配合される。加硫剤、加硫促進剤としては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
本発明の効果が良好に得られるという点から、加硫剤としては、硫黄が好ましく、粉末硫黄がより好ましい。また、硫黄と他の加硫剤を併用してもよい。他の加硫剤としては、例えば、田岡化学工業（株）製のタッキロールＶ２００、フレキシス社製のＤＵＲＡＬＩＮＫ　ＨＴＳ（１，６－ヘキサメチレン－ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物）、ランクセス社製のＫＡ９１８８（１，６－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン）などの硫黄を含む加硫剤や、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物などが挙げられる。
加硫剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上であり、また、好ましくは１５質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。上記範囲内であれば、本発明の効果が良好に得られるとともに、良好な引張強度、耐摩耗性及び耐熱性も得られる。
加硫促進剤としては、グアニジン類、スルフェンアミド類、チアゾール類、チウラム類、ジチオカルバミン酸塩類、チオウレア類、キサントゲン酸塩類が好ましい。これらは、単独で用いても構わないが、用途に応じて２種以上を組み合わせることが望ましい。なかでも、少なくともグアニジン類加硫促進剤を用いることが低燃費性と他のゴム物性のバランスの上で望ましい。
グアニジン類加硫促進剤としては、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、ジカテコールボレートのジ－ｏ－トリルグアニジン塩、１，３－ジ－ｏ－クメニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－ビフェニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－クメニル－２－プロピオニルグアニジン等が挙げられる。なかでも、反応性が高い点で、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－トリルビグアニドが特に好ましい。
加硫促進剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．１～５質量部が好ましく、０．２～４質量部がより好ましい。
本発明のゴム組成物は、オイル、液状ポリマー、液状樹脂等の可塑剤を配合することが好ましい。これにより、加工性を改善するとともに、ゴムの強度を高めることができる。これら可塑剤は、一種類でも、複数を配合しても構わない。
上記の中でも、液状樹脂を配合することが、低燃費性と耐摩耗性の両立の面で好ましい。液状樹脂としては、例えば、軟化点が室温付近のものを好適に使用でき、液状クマロンインデン樹脂、液状テルペン樹脂、液状スチレン樹脂、液状Ｃ５樹脂等；これらの混合物や変性品；等が挙げられる。液状クマロンインデン樹脂が、低燃費性と耐摩耗性のバランスの観点から特に好ましい。なお、環境の観点から、可塑剤として、多環式芳香族化合物（ＰＣＡ）成分を含む可塑剤を配合しないことが好ましい。液状樹脂の軟化点は、０℃以上が好ましく、５～４０℃がより好ましい。なお、液状樹脂の軟化点は、ＪＩＳ　Ｋ　６２２０－１：２００１に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
可塑剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは５質量部以上である。２質量部未満では、加工性改善効果が充分に得られないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５０質量部以下、更に好ましくは４０質量部以下である。６０質量部を超えると、工程面での負荷が増大するおそれがある。なお、ゴム成分が油展されている場合は、可塑剤の含有量に該油展分は含まない。
本発明のゴム組成物は、老化防止剤を含むことが好ましい。
老化防止剤としては、耐熱性老化防止剤、耐候性老化防止剤等、ゴム組成物に通常使用されるものを特に制限なく使用できる。例えば、ナフチルアミン系（フェニル－α－ナフチルアミン等）、ジフェニルアミン系（オクチル化ジフェニルアミン、４，４’－ビス（α，α’－ジメチルベンジル）ジフェニルアミン等）、ｐ－フェニレンジアミン系（Ｎ－イソプロピル－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン、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、Ｎ，Ｎ’－ジ－２－ナフチル－ｐ－フェニレンジアミン等）等のアミン系老化防止剤；２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系老化防止剤；モノフェノール系（２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－メチルフェノール、スチレン化フェノール等）、ビス、トリス、ポリフェノール系（テトラキス－［メチレン－３－（３’，５’－ジ－ｔ－ブチル－４’－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン等）等のフェノール系老化防止剤；等が挙げられる。
老化防止剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１質量部以上が好ましい。１質量部未満では、分子差切断抑制効果が十分現れず、耐摩耗性が低下する恐れがある。また該含有量は、１０質量部以下が好ましい。１０質量部を超えると、老化防止剤のブルーミングにより変色を起こすおそれがある。
本発明のゴム組成物には、上記の材料以外にも、酸化亜鉛、ステアリン酸、ワックス等、タイヤ工業において一般的に用いられている各種材料を適宜配合してもよい。
本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、上記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法などにより製造できる。
一般的には、ゴム成分、シリカを含む充填材、シランカップリング剤等を混練するベース練り工程１と、該ベース練り工程１で得られた混合物、加硫剤、加硫促進剤を混練する仕上げ練り工程２と、該仕上げ練り工程２で得られた混合物を加硫する加硫工程３とを含む製法により製造される。
更に必要に応じて、ベース練り工程１を、第１ベース練り工程１－１、第２ベース練り工程１－２、等に分割して混練してもよい。この場合、シリカ分散性を向上できる。
ベース練り工程１（ベース練り工程１－１、１－２等）の混練中の最高温度は、特に限定されないが、シランカップリング剤が十分に反応し、シリカが良好に分散した混練り物が効率良く得られるという点から、好ましくは１３０℃以上、より好ましくは１４０℃以上、更に好ましくは１４５℃以上である。また、ゴム焼けを防ぐため、上限は、好ましくは２００℃以下である。
ベース練り工程１（ベース練り工程１－１、１－２等）の混練り時間は、特に限定されないが、シリカが良好に分散した混練り物が効率良く得られるという点から、それぞれ好ましくは３分以上、より好ましくは４分以上、更に好ましくは４．５分以上であり、また、好ましくは９分以下、より好ましくは８分以下、更に好ましくは７分以下である。
特に、ベース練り工程１（ベース練り工程１－１、１－２等）の最終段階において、混練温度が１４０℃以上に到達後、混練物を１４０～１９０℃で、１０～１２０秒間保持することが好ましい。これにより、シランカップリング剤とシリカの反応を完全に進行させることが可能になる。
ベース練り工程１（ベース練り工程１－１、１－２等）におけるシランカップリング剤の投入量は、各工程のシリカ投入量１００質量部に対して、好ましくは１．０質量部以上、より好ましくは５．０質量部以上、更に好ましくは７．０質量部以上である。また、該シランカップリング剤の投入量は、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１５質量部以下である。
なお、水酸化アルミニウムを投入する場合、その投入量をシリカ投入量に更に加えた合計投入量１００質量部に対して、シランカップリング剤の投入量を算出することが好ましい。
仕上げ練り工程２では、ベース練り工程１で得られた混練り物を冷却した後、加硫剤や加硫促進剤などの加硫系を添加して混練りし、未加硫ゴム組成物を得る。工程１で得られた混練り物を冷却する温度は、通常１００℃以下であり、好ましくは２０～８０℃である。
仕上げ練り工程２の混練り温度は、好ましくは１１０℃以下、より好ましくは１００℃以下である。１１０℃を超えると、ゴム焼け（スコーチ）が生じるおそれがある。混練り温度の下限は特に限定されないが、好ましくは８０℃以上である。
仕上げ練り工程２の混練り時間は特に限定されないが、通常３０秒以上であり、好ましくは１～３０分間である。
なお、老化防止剤は、各工程で分割して投入しても構わないが、全量を仕上げ練り工程２で投入することが、作業効率と混練中の老化防止剤の活性低下防止の観点から好ましい。
加硫工程３において、仕上げ練り工程２で得られた未加硫ゴム組成物を公知の方法で加硫することにより、本発明のゴム組成物が得られる。加硫工程３の加硫温度は、本発明の効果が良好に得られるという点から、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１４０℃以上であり、また、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。
本発明のゴム組成物は、タイヤの各部材に使用でき、なかでも、トレッド、サイドウォール等に好適に用いることができる。
本発明のゴム組成物を用いたタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法により製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの部材の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造することができる。
本発明では、前記ゴム組成物を用いることで、空気入りタイヤ、非空気入りタイヤを製造できる。空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、高性能タイヤ等として用いられる。なお、本明細書における高性能タイヤとは、グリップ性能に特に優れたタイヤであり、競技車両に使用する競技用タイヤを含む。また、氷上性能に優れているため、スタッドレスタイヤとして好適である。
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲ１：ＴＳＲ
ＮＲ２：エポキシ化天然ゴム：Ｍａｌａｙｓｉａｎ　Ｒｕｂｂｅｒ　Ｂｏａｒｄ社製（主鎖にエポキシ基を有するＮＲ、エポキシ化率：２５モル％）
ＢＲ１：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス含有量：９７％、ビニル含量：１．５％、Ｍｗ／Ｍｎ：３．３）
ＢＲ２：下記製造例１で作製した変性ＢＲ（アルコキシシリル基を有する変性ハイシスＢＲ）
ＳＢＲ：ランクセス社製　Ｂｕｎａ　ＳＬ４５２５－０（スチレン量２５％、非油展、非変性Ｓ－ＳＢＲ）
シリカ：エボニック社製のウルトラシルＶＮ３（Ｎ２ＳＡ：１７５ｍ２／ｇ）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイヤブラックＮ２２０（Ｎ２ＳＡ：１１４ｍ２／ｇ、平均一次粒子径：２２ｎｍ）
オイル：Ｈ＆Ｒ社製のＶＩＶＡＴＥＣ５００
Ｃ１０レジン：ルトガー社製　ＮＯＶＡＲＥＳ　Ｃ１０レジン（液状クマロンインデン樹脂、軟化点１０℃）
ステアリン酸：日油（株）製
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
シランカップリング剤１：下記製造例２で作製した（２－トリエトキシシリルエチル）－ビス－（７－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキサン
シランカップリング剤２：エボニック社製　Ｓｉ６９
水酸化アルミニウム：昭和電工（株）製のハイジライトＨ－４３（平均一次粒子径：１μｍ）
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６Ｃ（Ｎ－フェニル－Ｎ’－（１，３－ジメチルブチル）－ｐ－フェニレンジアミン）
酸化亜鉛：ハクスイテック（株）製の酸化亜鉛３種
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製ノクセラーＮＳ（Ｎ－ｔ－ブチル－２－ベンゾチアジルスルフェンアミド）
加硫促進剤２：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（Ｎ，Ｎ’－ジフェニルグアニジン）
（製造例１）
アルコキシシリル基を有する変性ハイシスＢＲ２の調製
シクロヘキサン２．４ｋｇ、１，３－ブタジエン３００ｇを窒素置換された５Ｌオートクレーブに投入した。続いて、予め、０．１８ミリモルのバーサチック酸ネオジムを含有するシクロヘキサン溶液、３．６ミリモルのメチルアルモキサンを含有するトルエン溶液、６．７ミリモルの水素化ジイソブチルアルミニウムを含有するトルエン溶液、及び０．３６ミリモルのトリメチルシリルアイオダイドを含有するトルエン溶液と１，３－ブタジエン０．９０ミリモルを３０℃で６０分間反応熟成させて得られる触媒組成物（ヨウ素原子／ランタノイド含有化合物（モル比）＝２．０）を得ておき、この触媒組成物を上記オートクレーブに投入し、３０℃で２時間、重合反応させて、重合体溶液を得た。温度３０℃に保持した重合体溶液に、１．７１ミリモルの３－グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含有するトルエン溶液を添加し、３０分間反応させて反応溶液を得た。続いて、この反応溶液に１．２８ミリモルのテトライソプロピルチタネートを含有するトルエン溶液を添加し、３０分間撹拌した。その後、重合反応を停止させるため、２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール１．５ｇを含むメタノール溶液を添加して、この溶液を変性重合体溶液とした（収量は２．５ｋｇであった）。続いて、この変性重合体溶液に、水酸化ナトリウムによりｐＨ１０に調整した水溶液２０Ｌを添加し、１１０℃で２時間、脱溶媒とともに縮合反応させた。その後、１１０℃のロールで乾燥して、アルコキシシリル基を有する変性ハイシスＢＲ２を得た。
得られたＢＲ２のシス量は９９％、ビニル量は、０．２％、Ｍｎ／Ｍｗは１．６であった。
なお、得られた重合体の分子量、ビニル含量及びシス含量は以下の方法により分析した。
＜分子量＞
下記の条件（１）～（８）でゲル・パーミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法により、重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）を求めた。
（１）装置：東ソー（株）製ＨＬＣ－８２２０
（２）分離カラム：東ソー（株）製ＨＭ－Ｈ（２本直列）
（３）測定温度：４０℃
（４）キャリア：テトラヒドロフラン
（５）流量：０．６ｍＬ／分
（６）注入量：５μＬ
（７）検出器：示差屈折
（８）分子量標準：標準ポリスチレン
＜重合体の構造同定＞
重合体の構造同定は、日本電子（株）製ＪＮＭ－ＥＣＡシリーズの装置を用いて行った。測定結果から、ビニル含量、シス含量を算出した。
（製造例２）
（２－トリエトキシシリルエチル）－ビス－（７－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキサンの調製
先ず、（２－トリメトキシシリルエチル）ジビニルシクロヘキサンをヒドロシリル化により作製した。
具体的には、マグネチックスターラーバー、温度プローブ／コントローラ、加熱マントル、添加ロート、コンデンサー、および気体吸入口を備えた、５リットルの三口丸底フラスコに、１，２，４－トリビニルシクロヘキサン（２，００１．１グラム、１２．３モル）およびＶＣＡＴ触媒（１．９６グラム、０．０１５３４グラム白金）を充填した。チューブがシランの表面より下にある気体吸入口によって、空気を泡立てながらビニルシランを入れた。反応混合物は１１０℃に温められ、トリメトキシシラン（１，２０４グラム、９．９モル）を３．５時間にわたって添加した。反応混合物の温度は最高値１３０℃まで上昇した。反応混合物を室温に冷却し、１，３，５－トリメチル－２，４，６－トリス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）ベンゼン（３グラム、０．００４モル）を添加した。反応混合物を１２２℃および１ｍｍＨｇで蒸留し、１，４２７グラムの（２－トリメトキシシリルエチル）ジビニルシクロヘキサンが得られた。収率は５１パーセントであった。
次に、（２－トリエトキシシリルエチル）ジビニルシクロヘキサンをエステル交換により作製した。
具体的には、マグネチックスターラーバー、温度プローブ／コントローラ、加熱マントル、添加ロート、ト字管、および、コンデンサー、ならびに窒素注入口を備えた、３リットルの三口丸底フラスコに、（２－トリメトキシシリルエチル）ジビニルシクロヘキサン（２８４グラム、２．３３モル）、ナトリウムエトキシド・エタノール溶液（４９グラムの２１％ナトリウムエトキシド、Ａｌｄｒｉｃｈ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ製）およびエタノール（７７７グラム、１６．９モル）を充填した。反応混合物は温められ、メタノールとエタノールは大気圧における蒸留により取り除かれた。粗生成物はその後、１０６℃、０．４ｍｍＨｇという減圧において蒸留され、６７５グラムの（２－トリエトキシシリルエチル）ジビニルシクロヘキサンが得られた。収率は８９パーセントであった。
続いて、（２－トリエトキシシリルエチル）ビス－（３－チア－４－オキソペンチル）シクロヘキサンを、チオ酢酸をジビニルシランへ添加することにより作製した。
具体的には、マグネチックスターラーバー、温度プローブ／コントローラ、加熱マントル、添加ロート、コンデンサー、気体注入口、および水酸化ナトリウムスクラバーを備えた、１リットル三口丸底フラスコに、チオ酢酸（２１０グラム、２．７１モル）を充填した。（２－トリエトキシシリルエチル）ジビニルシクロヘキサン（４００グラム、１．２３モル）を３０分にわたり、室温で、添加ロートを介してゆっくりと添加した。反応は発熱性の反応であった。混合物の温度は９４．６℃に上昇した。混合物を２．５時間撹拌し、３８．８℃まで冷却した。追加的なチオ酢酸（１０グラム、０．１３モル）を添加し、わずかな発熱反応が観察された。反応混合物を２５℃で終夜（１８時間）撹拌した。分析により、反応混合物が２パーセント以下のチオ酢酸を含むことが示され、全体的な純度は９１パーセントであった。反応混合物は、減圧下でクーゲル装置により蒸留することでさらに精製され、（２－トリエトキシシリルエチル）ビス－（３－チア－４－オキソペンチル）シクロヘキサンが得られた。
更に、ジメルカプトシランの中間生成物〔（２－トリエトキシシリルエチル）ビス（２－メルカプトエチル）シクロヘキサン〕は、（２－トリエトキシシリルエチル）ビス－（３－チア－４－オキソペンチル）シクロヘキサンからアセチル基を取り除くことにより作製した。
具体的には、マグネチックスターラーバー、温度プローブ／コントローラ、加熱マントル、添加ロート、ト字管、およびコンデンサー、１０段Ｏｌｄｅｒｓｈａｗカラム、ならびに窒素注入口を備えた５リットルの三口丸底フラスコに、（２－トリエトキシシリルエチル）ビス－（３－チア－４－オキソペンチル）シクロヘキサン（２，０００グラム、４．１モル）、エタノール（５４６．８グラム、１１．８モル）およびナトリウムエトキシド・エタノール溶液（１０８グラムの２１％ナトリウムエトキシド・エタノール溶液）を充填した。反応混合物のｐＨは約８であった。反応混合物を２４時間、８８℃に温め、酢酸エチルおよびエタノールを反応混合物から取り除いた。二度、エタノール（１リットル）を混合物に添加し、２１％ナトリウムエトキシド・エタノール溶液（２１グラム）の添加により、反応混合物のｐＨが約１０にまで上昇し、更に６．５時間温めた。反応混合物を冷却し、加圧ろ過した。反応混合物を、９５℃以下の温度と１ｍｍＨｇの圧力でストリップした。ストリップした生成物をろ過し、（２－トリエトキシシリルエチル）ビス（２－メルカプトエチル）シクロヘキサン（１３９８グラム、３．５モル、８６％の収率）が得られた。
そして、目的物の（２－トリエトキシシリルエチル）－ビス－（７－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキサン、関連するオリゴマーおよびポリスルフィド、ならびにビス－（トリエポキシシリルプロピル）ポリスルフィド混合物を、ジメルカプトシランと塩基、硫黄および３－クロロプロピルトリエトキシシランとを反応させることにより作製した。
具体的には、マグネチックスターラーバー、温度プローブ／コントローラ、加熱マントル、添加ロート、ト字管、および、フリードリヒコンデンサー、ならびに窒素注入口を備えた、５リットルの三口丸底フラスコに、（２－トリエトキシシリルエチル）－ビス－（２－メルカプトエチル）シクロヘキサン（５９６．３グラム、１．５モル）を充填した。２１％ナトリウムエトキシド・エタノール溶液（９７９．０グラム、３．０モル）に、６００グラムのエタノールおよび硫黄（Ａｌｄｏｒｉｃｈ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ製の昇華された粉、２９９．０グラム、９．１モル）を急速な撹拌により、追加した。溶液を終夜還流し、３－クロロプロピルトリエトキシシラン（７４０．０グラム、３．０７モル）を添加し、その後１６時間還流した。溶液を冷却し、０．１マイクロメートルのフィルターを介して加圧ろ過した。ろ過したものを、その後、エタノールを取り除くために、Ｒｏｔａｖａｐｏｒを用いてストリップした。（２－トリエトキシシリルエチル）－ビス－（７－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキサン等の目的物（１，３７５グラム）は、ＨＰＬＣ、ＮＭＲおよびＧＣにより分析された。
（２－トリエトキシシリルエチル）－ビス－（７－トリエトキシシリル－３，４，５，６－テトラチアノニル）シクロヘキサンの一つの異性体は以下の構造を有している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
〔実施例、比較例〕（表１）
バンバリーミキサーを用いて、表１のベース練り工程１－１に示す配合量の薬品を投入して、排出温度を１５０℃に設定して５分混練りした。その後、混練物をミキサー内で、排出温度が約１６０℃となるように１分間保持した。
次に、ベース練り工程１－１により得られた混練り物に対して、表１のベース練り工程１－２に示す配合量の薬品を投入して、１４０℃以上で３０秒混練し、その後排出温度が約１５０℃となるように３分間混練りした。
その後、ベース練り工程１－２により得られた混練り物に対して、表１の仕上げ練り工程２に示す配合量の薬品を加え、オープンロールを用いて、約８０℃の条件下で３分間混練りして、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、１５０℃、２５ｋｇｆの条件で３５分間加硫し、試験用タイヤ（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。
〔実施例、比較例〕（表２）
ベース練り工程１－１、１－２の分割混練を行わず、表２に示す配合量で薬品を一度に投入するベース練り工程１を行い、排出温度が１５０℃となるように５分間混練した以外は、上記と同様に試験用タイヤを製造した。
〔評価方法〕
製造された試験用タイヤを以下の方法で評価し、結果を表１～２に示した。
＜転がり抵抗＞
転がり抵抗試験機を用い、試験用タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）、荷重（３．４３ｋＮ）、速度（８０ｋｍ／ｈ）で走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例１を１００とした時の指数で表示した。指数は大きい方が良好（低燃費性）である。
＜耐摩耗性＞
試験用タイヤを国産ＦＦ車に装着し、走行距離８０００ｋｍ後のタイヤトレッド部の溝深さを測定し、タイヤ溝深さが１ｍｍ減るときの走行距離を算出し下記式により指数化した。指数が大きいほど、耐摩耗性が良好である。
（耐摩耗性指数）＝（各配合の１ｍｍ溝深さが減るときの走行距離）／（比較例１のタイヤ溝が１ｍｍ減るときの走行距離）×１００
＜氷上グリップ性能＞
試験用タイヤを国産２０００ｃｃのＦＦ車に装着した。試験場所は住友ゴム工業株式会社の北海道旭川テストコース（氷上）で行い、氷上気温は－１～－６℃であった。
制動性能（氷上制動停止距離）：時速３５ｋｍ／ｈでロックブレーキを踏み停止させるまでに要した氷上の停止距離を測定した。比較例１を１００として、下記式により指数表示した。指数が大きいほど、氷上での制動性能が良好であることを示す。
（氷上グリップ性能指数）＝（比較例１の停止距離）／（各配合の停止距離）×１００
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
表１、２により、ＮＲ、ＢＲ、シリカに、式（１）のシランカップリング剤を添加することで、低燃費性、耐摩耗性、氷雪上性能の性能バランスが顕著に改善されることが明らかとなった。特に、ベース練り工程をベース練り工程１－１、１－２の分割混練とした場合に非常に優れた性能が得られた。
〔比較例〕（表３）
更に表２の実施例、比較例と同様の方法で、表３に示すＳＢＲ配合の試験用タイヤを製造した。前記と同様の評価方法で試験用タイヤを評価し、結果を示した（基準：比較例５）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
表２のＮＲ・ＢＲ配合に比べて、表３のＳＢＲ配合では、式（１）のシランカップリング剤を添加しても前記性能バランスの改善が小さく、ＮＲ、ＢＲ、シリカに、式（１）のシランカップリング剤を添加することで、前記性能バランスが相乗的に改善されることが明らかとなった。

Claims (6)

  1. 天然ゴム、ブタジエンゴム、シリカ、及び下記式（１）で示されるシランカップリング剤を含有し、
    ゴム成分１００質量％中、前記天然ゴムの含有量が２０質量％以上、前記ブタジエンゴムの含有量が２０質量％以上であり、
    前記ゴム成分１００質量部に対する前記シリカの含有量が５０質量部以上であるタイヤ用ゴム組成物。
    ［Ｙ１Ｒ１Ｓｘ－］ｍ［Ｇ１（Ｒ２ＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３）ａ］ｎ［Ｇ２］ｏ［Ｒ３Ｙ２］ｐ　（１）
    （式中、
    Ｇ１は、独立して、［（ＣＨ２）ｂ－］ｃＲ４［－（ＣＨ２）ｄＳｘ－］ｅで表されるポリスルフィド基を持つ炭素数１～３０の多価炭化水素基である。
    Ｇ２は、独立して、［（ＣＨ２）ｂ－］ｃＲ５［－（ＣＨ２）ｄＳｘ－］ｅで表されるポリスルフィド基を持つ炭素数１～３０の多価炭化水素基である。
    Ｙ１及びＹ２は、独立して、－ＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３で示されるシリル基、水素、カルボキシル基、又は－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ６で示されるエステル基である。
    Ｘ１は、独立して、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－ＯＨ、－ＯＲ６、又はＲ６Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－である。
    Ｘ２及びＸ３は、独立して、水素、Ｒ６、Ｘ１、又はシラノールの縮合から生じる－ＯＳｉ含有基である。
    Ｒ１及びＲ３は、独立して、炭素数１～２０の２価炭化水素基である。
    Ｒ２は、独立して、－（ＣＨ２）ｆ－で表される直鎖状炭化水素基である。
    Ｒ４は、独立して、炭素数１～２８の多価炭化水素基又は炭素数１～２７のヘテロ原子含有多価炭化水素基である。
    Ｒ５は、独立して、炭素数１～２８の多価炭化水素基である。
    Ｒ６は、炭素数１～２０の１価炭化水素基である。
    ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ及びｘは各々独立し、該ａ、ｃ及びｅは１～３、該ｂ及びｄは１～５、該ｆは０～５、該ｍ及びｐは１～１００、該ｎは１～１５、該ｏは０～１０、該ｘは１～１０である。）
  2. 前記式（１）で示されるシランカップリング剤が下記式で示される化合物である請求項１記載のタイヤ用ゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、
    Ｙ１及びＹ２は、独立して、－ＳｉＸ１Ｘ２Ｘ３で示されるシリル基、水素、カルボキシル基、又は－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ６で示されるエステル基である。
    Ｘ１は、独立して、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－ＯＨ、－ＯＲ６、又はＲ６Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－である。
    Ｘ２及びＸ３は、独立して、水素、Ｒ６、Ｘ１、又はシラノールの縮合から生じる－ＯＳｉ含有基である。
    Ｒ１及びＲ３は、独立して、炭素数１～２０の２価炭化水素基である。
    Ｒ２は、独立して、－（ＣＨ２）ｆ－で表される直鎖状炭化水素基である。
    Ｒ４は、独立して、ａ＋ｃ＋ｅ－１個の水素が置換された環状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基である。
    Ｒ６は、炭素数１～２０の１価炭化水素基である。
    ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｍ、ｎ、ｐ及びｘは各々独立し、該ａ、ｃ及びｅは１～３、該ｂ及びｄは１～５、該ｆは０～５、該ｍ及びｐは１～１００、該ｎは１～１５、該ｘは１～１０である。）
  3. 前記天然ゴム及び／又は前記ブタジエンゴムがシリカとの反応性がある官能基を有する請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム組成物。
  4. 更に、スルフィド系シランカップリング剤、液状クマロンインデン樹脂、及び水酸化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも１種を含有する請求項１～３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
  5. 請求項１～４のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤ。
  6. 請求項１～４のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したスタッドレスタイヤ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3572460A4 (en) * 2017-01-17 2020-11-18 The Yokohama Rubber Co., Ltd. TIRE PROFILE RUBBER COMPOSITION AND PNEUMATIC TIRES WITH TREAD
US11518192B2 (en) * 2017-03-06 2022-12-06 Pirelli Tyre S.P.A. Tyre for vehicle wheels

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6350779B1 (ja) * 2017-01-17 2018-07-04 横浜ゴム株式会社 タイヤトレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
TW201934636A (zh) * 2017-10-25 2019-09-01 日商Ｊｓｒ股份有限公司 聚合體組成物及輪胎
JP7003570B2 (ja) * 2017-10-26 2022-01-20 横浜ゴム株式会社 スタッドレスタイヤ用ゴム組成物
JP7040277B2 (ja) 2018-05-15 2022-03-23 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
US11421082B2 (en) * 2019-03-13 2022-08-23 Hrl Laboratories, Llc Broadband-transparent polysulfide-based copolymers
EP3800066A1 (en) 2019-10-06 2021-04-07 Silpara Technologies LLC Molecular composites of functional silica and natural rubber

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10316802A (ja) * 1997-05-21 1998-12-02 Otsuka Chem Co Ltd ゴム組成物及び導電性シリカ質充填剤
US20080161462A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Continental Ag Tire compositions and components containing silated cyclic core polysulfides
US20080161460A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Continental Ag Tire compositions and components containing free-flowing filler compositions
US20080161475A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Continental Ag Tire compositions and components containing free-flowing filler compositions
JP2009091427A (ja) * 2007-10-05 2009-04-30 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤ用ゴム組成物
JP2010090291A (ja) * 2008-10-08 2010-04-22 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2010514765A (ja) * 2006-12-28 2010-05-06 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド シラン化コアポリスルフィド、その製造および充填剤配合エラストマー組成物における使用
JP2010514897A (ja) * 2006-12-28 2010-05-06 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド 自由流動性充填剤組成物およびそれを含有するラバー組成物
JP2010514907A (ja) * 2006-12-28 2010-05-06 コンチネンタル アクチェンゲゼルシャフト シリル化コアポリスルフィドを含有するタイヤ組成物および部品
JP2010514896A (ja) * 2006-12-28 2010-05-06 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド 自由流動性充填剤組成物およびそれを含有するラバー組成物
JP2010514766A (ja) * 2006-12-28 2010-05-06 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド シラン化環状コアポリスルフィド、その製造および充填剤配合エラストマー組成物における使用
JP2011079961A (ja) * 2009-10-07 2011-04-21 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2013227452A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2014012750A (ja) * 2012-07-03 2014-01-23 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5396940A (en) * 1993-09-17 1995-03-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Sulfur cured rubber composition containing epoxidized natural rubber and silica filler
WO1999016823A1 (en) 1997-09-29 1999-04-08 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire
WO2001049782A1 (fr) 1999-12-30 2001-07-12 Societe De Technologie Michelin Composition de caoutchouc pour pneumatique comportant un agent de couplage (charge blanche/elastomere) a fonction ester
EP1448400A1 (en) 2001-10-30 2004-08-25 PIRELLI PNEUMATICI Società per Azioni Tyre with low rolling resistance, tread band and elastomeric composition used therein
FR2934273B1 (fr) * 2008-07-24 2010-11-05 Michelin Soc Tech Composition de caoutchouc pour bande de roulement de pneumatique hiver
CN102365306B (zh) 2009-04-07 2014-04-02 住友橡胶工业株式会社 含极性基的共聚物、橡胶组合物以及无防滑钉轮胎
JP5563419B2 (ja) 2010-10-12 2014-07-30 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物、その製造方法及び空気入りタイヤ

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10316802A (ja) * 1997-05-21 1998-12-02 Otsuka Chem Co Ltd ゴム組成物及び導電性シリカ質充填剤
JP2010514765A (ja) * 2006-12-28 2010-05-06 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド シラン化コアポリスルフィド、その製造および充填剤配合エラストマー組成物における使用
US20080161460A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Continental Ag Tire compositions and components containing free-flowing filler compositions
US20080161475A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Continental Ag Tire compositions and components containing free-flowing filler compositions
US20080161462A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Continental Ag Tire compositions and components containing silated cyclic core polysulfides
JP2010514897A (ja) * 2006-12-28 2010-05-06 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド 自由流動性充填剤組成物およびそれを含有するラバー組成物
JP2010514907A (ja) * 2006-12-28 2010-05-06 コンチネンタル アクチェンゲゼルシャフト シリル化コアポリスルフィドを含有するタイヤ組成物および部品
JP2010514896A (ja) * 2006-12-28 2010-05-06 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド 自由流動性充填剤組成物およびそれを含有するラバー組成物
JP2010514766A (ja) * 2006-12-28 2010-05-06 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド シラン化環状コアポリスルフィド、その製造および充填剤配合エラストマー組成物における使用
JP2009091427A (ja) * 2007-10-05 2009-04-30 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤ用ゴム組成物
JP2010090291A (ja) * 2008-10-08 2010-04-22 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2011079961A (ja) * 2009-10-07 2011-04-21 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2013227452A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2014012750A (ja) * 2012-07-03 2014-01-23 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3572460A4 (en) * 2017-01-17 2020-11-18 The Yokohama Rubber Co., Ltd. TIRE PROFILE RUBBER COMPOSITION AND PNEUMATIC TIRES WITH TREAD
US11518192B2 (en) * 2017-03-06 2022-12-06 Pirelli Tyre S.P.A. Tyre for vehicle wheels

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Publication number Publication date
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