WO2017170839A1 - Silane modified hydrocarbon resin and tire elastomer compound - Google Patents

Silane modified hydrocarbon resin and tire elastomer compound Download PDF

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涼嗣 亀山
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Abstract

The main purpose of the present invention is to provide a silane modified hydrocarbon resin that has good workability and that realizes a tire elastomer compound that has good balance between rolling resistance and wet grip performance. The present invention achieves the foregoing by providing a silane modified hydrocarbon resin that is obtained by modifying 100 parts by mass of a hydrocarbon resin that contains 20-70% by mass of 1,3-pentadiene monomers, 10-35% by mass of C4-C6 alicyclic monoolefin monomers, 3-30% by mass of C4-C8 acyclic monoolefin monomers, 0-10% by mass of alicyclic diolefin monomers, and 0-40% by mass of aromatic monoolefin monomers, using 0.1-10 parts by mass of an organic silane compound represented by formula (1). The silane modified hydrocarbon resin is characterized in that the weight-average molecular weight (Mw) is in the range of 1000-8000, the Z average molecular weight (Mz) is in the range of 2000-25000, the ratio (Mz/Mw) of the Z average molecular weight with respect to the weight-average molecular weight is in the range of 1.0-4.5, and the softening point temperature is in the range of 80-110°C.

Description

シラン変性炭化水素樹脂およびタイヤ用エラストマー組成物Silane-modified hydrocarbon resin and tire elastomer composition
 本発明は、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えるシラン変性炭化水素樹脂に関するものである。 The present invention relates to a silane-modified hydrocarbon resin that gives an elastomer composition for tires that is excellent in workability and has a good balance of rolling resistance and wet grip performance.
 近年、自動車用のタイヤには、環境問題および資源問題から低燃費性が強く求められる一方で、安全性の面から例えば、ウェットグリップ性の向上が要求されている。エラストマーに充填剤としてシリカを配合したエラストマー組成物の架橋物は、カーボンブラックを配合したエラストマー組成物の架橋物に比べて、タイヤを構成した場合の転がり抵抗が小さくなる。そのため、シリカを配合したエラストマー組成物の架橋物を用いてタイヤを構成することにより、低燃費性に優れたタイヤを得ることができる。 In recent years, automobile tires are strongly required to have low fuel consumption due to environmental problems and resource problems. On the other hand, in terms of safety, for example, improvement in wet grip properties is required. The cross-linked product of the elastomer composition in which silica is added to the elastomer as a filler has a lower rolling resistance when a tire is configured than the cross-linked product of the elastomer composition in which carbon black is mixed. Therefore, a tire excellent in fuel efficiency can be obtained by constituting a tire using a crosslinked product of an elastomer composition blended with silica.
 しかしながら、従来のエラストマーにシリカを配合しても、エラストマーとシリカとの親和性が不十分で、これらが分離しやすいことに起因して、架橋前のエラストマー組成物の加工性が悪く、また、これを架橋して得られるエラストマー架橋物は、タイヤを構成した場合の転がり抵抗が不十分となるといった不具合がある。 However, even when silica is blended with a conventional elastomer, the affinity between the elastomer and silica is insufficient, and these are easily separated, resulting in poor processability of the elastomer composition before crosslinking. The elastomer cross-linked product obtained by cross-linking this has a problem that the rolling resistance is insufficient when a tire is constituted.
 また、特許文献1では、タイヤの転がり抵抗およびウェットグリップ性の向上を図ることを目的として、エラストマーにシラン変性炭化水素樹脂を混合して用いることが開示されている。 Further, Patent Document 1 discloses that a silane-modified hydrocarbon resin is mixed with an elastomer and used for the purpose of improving the rolling resistance and wet grip property of the tire.
特開2015-4074号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-4074
 しかしながら、特許文献1に記載のシラン変性炭化水素樹脂では、これを添加して得られるエラストマー架橋物によりタイヤを製造した場合に、ウェットグリップ性および転がり抵抗の両特性をバランスよく向上させることが困難であるといった問題がある。 However, with the silane-modified hydrocarbon resin described in Patent Document 1, it is difficult to improve both wet grip properties and rolling resistance in a well-balanced manner when a tire is produced from an elastomer crosslinked product obtained by adding the silane-modified hydrocarbon resin. There is a problem such as.
 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えるシラン変性炭化水素樹脂を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a silane-modified hydrocarbon resin that provides an elastomer composition for tires that is excellent in workability and that has an excellent balance of rolling resistance and wet grip performance. The main purpose.
 本発明者らは加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えるシラン変性炭化水素樹脂について鋭意検討を進めた結果、例えば、特許文献1に記載されるような従来のシラン変性炭化水素樹脂はガラス転移温度(Tg)や、重量平均分子量(Mw)等が高く、これが転がり抵抗の低下に関与していることを見出して本発明を完成させるに至ったものである。 As a result of intensive studies on silane-modified hydrocarbon resins that give an elastomer composition for tires that are excellent in workability and have a good balance between rolling resistance and wet grip performance, the inventors described, for example, in Patent Document 1 Such a conventional silane-modified hydrocarbon resin has a high glass transition temperature (Tg), a weight average molecular weight (Mw), etc., and it is found that this is involved in the reduction of rolling resistance to complete the present invention. It has come.
 かくして、本発明によれば、1,3-ペンタジエン単量体単位20質量%~70質量%、炭素数4~6の脂環式モノオレフィン単量体単位10質量%~35質量%、炭素数4~8の非環式モノオレフィン単量体単位3質量%~30質量%、脂環式ジオレフィン単量体単位0質量%~10質量%、及び芳香族モノオレフィン単量体単位0質量%~40質量%を含む炭化水素樹脂100質量部を、下記式(1)で表される有機シラン化合物0.1質量部~10質量部で変性して得られたものであり、重量平均分子量(Mw)が1000~8000の範囲内であり、Z平均分子量(Mz)が2000~25000の範囲内であり、重量平均分子量に対するZ平均分子量の比(Mz/Mw)が1.0~4.5の範囲内であり、軟化点温度が80℃~110℃の範囲内であることを特徴とするシラン変性炭化水素樹脂が提供される。 Thus, according to the present invention, 1,3-pentadiene monomer unit 20 mass% to 70 mass%, alicyclic monoolefin monomer unit 4 to 6 carbon atoms 10 mass% to 35 mass%, carbon number 4-8 acyclic monoolefin monomer units 3 mass% to 30 mass%, alicyclic diolefin monomer units 0 mass% to 10 mass%, and aromatic monoolefin monomer units 0 mass% It is obtained by modifying 100 parts by mass of a hydrocarbon resin containing ˜40% by mass with 0.1 to 10 parts by mass of an organosilane compound represented by the following formula (1). Mw) is in the range of 1000 to 8000, the Z average molecular weight (Mz) is in the range of 2000 to 25000, and the ratio of the Z average molecular weight to the weight average molecular weight (Mz / Mw) is 1.0 to 4.5. Within the range, softening point temperature is 80 ℃ ~ Silane-modified hydrocarbon resin being in the range of 10 ° C. is provided.
 XSi-R-F-[R-Si-X   (1) X 3 Si—R—F— [R—Si—X 3 ] p (1)
(式(1)中、各Xは、独立に、ケイ素原子結合官能基であり、各Rは、独立に、1~20個の炭素原子の2価の置換もしくは無置換の炭化水素基であり、Fは、1価または多価の有機官能基であり、Fが1価である場合、pは0であり、Fが多価である場合、pは少なくとも1である。) (In formula (1), each X is independently a silicon atom-bonded functional group, and each R is independently a divalent substituted or unsubstituted hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms. F is a monovalent or polyvalent organic functional group. When F is monovalent, p is 0, and when F is polyvalent, p is at least 1.)
 上記Xが、ヒドロキシ基またはR-O-(式中、Rは、20個までの炭素原子の、アルキル基、アルコキシアルキル基、アリール基、アラルキル基もしくはシクロアルキル基である)であり、Rが、アルキレン基であり、pが0または1であり、pが0である場合、Fが、アミノ基、アミド基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、ハロ基、メルカプト基、ヒドロシリル基、カルボキシ基、アシル基、ビニル基、アリル基、スチリル基、ウレイド基、エポキシ基、イソシアナト基、ヒドラジノ基、グリシドキシ基、およびアクリロキシ基から選択され、pが1である場合、Fが2~20個の硫黄原子の2価のポリスルフィド基であることが好ましい。 X is a hydroxy group or R 1 —O— (wherein R 1 is an alkyl group, alkoxyalkyl group, aryl group, aralkyl group or cycloalkyl group of up to 20 carbon atoms); When R is an alkylene group, p is 0 or 1, and p is 0, F is an amino group, an amide group, a hydroxy group, an alkoxy group, a halo group, a mercapto group, a hydrosilyl group, a carboxy group, Selected from acyl, vinyl, allyl, styryl, ureido, epoxy, isocyanato, hydrazino, glycidoxy, and acryloxy, and when p is 1, F is 2 to 20 sulfur atoms The divalent polysulfide group is preferable.
 また、本発明によれば、少なくとも1種のエラストマーと、少なくとも1種のフィラーと、上述のシラン変性炭化水素樹脂と、を含むことを特徴とするタイヤ用エラストマー組成物が提供される。 Further, according to the present invention, there is provided a tire elastomer composition comprising at least one elastomer, at least one filler, and the above-mentioned silane-modified hydrocarbon resin.
 上記フィラーがシリカであることが好ましい。 It is preferable that the filler is silica.
 本発明は、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えるシラン変性炭化水素樹脂を提供できるという効果を奏する。 The present invention has the effect of providing a silane-modified hydrocarbon resin that provides a tire elastomer composition that is excellent in workability and has a good balance between rolling resistance and wet grip performance.
 本発明は、シラン変性炭化水素樹脂およびそれを用いたタイヤ用エラストマー組成物に関するものである。
 以下、本発明のシラン変性炭化水素樹脂およびタイヤ用エラストマー組成物について詳細に説明する。
The present invention relates to a silane-modified hydrocarbon resin and a tire elastomer composition using the same.
Hereinafter, the silane-modified hydrocarbon resin and the tire elastomer composition of the present invention will be described in detail.
A.シラン変性炭化水素樹脂
 本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、1,3-ペンタジエン単量体単位20質量%~70質量%、炭素数4~6の脂環式モノオレフィン単量体単位10質量%~35質量%、炭素数4~8の非環式モノオレフィン単量体単位3質量%~30質量%、脂環式ジオレフィン単量体単位0質量%~10質量%、及び芳香族モノオレフィン単量体単位0質量%~40質量%を含む炭化水素樹脂100質量部を、下記式(1)で表される有機シラン化合物0.1質量部~10質量部で変性して得られたものであり、重量平均分子量(Mw)が1000~8000の範囲内であり、Z平均分子量(Mz)が2000~25000の範囲内であり、重量平均分子量に対するZ平均分子量の比(Mz/Mw)が1.0~4.5の範囲内であり、軟化点温度が80℃~110℃の範囲内であることを特徴とするものである。
A. Silane-modified hydrocarbon resin The silane-modified hydrocarbon resin of the present invention comprises 1,3-pentadiene monomer unit 20% by mass to 70% by mass and C 4-6 alicyclic monoolefin monomer unit 10% by mass. 35 mass%, 4 to 8 carbon acyclic monoolefin monomer unit 3 mass% to 30 mass%, alicyclic diolefin monomer unit 0 mass% to 10 mass%, and aromatic monoolefin Obtained by modifying 100 parts by mass of a hydrocarbon resin containing 0 to 40% by mass of monomer units with 0.1 to 10 parts by mass of an organosilane compound represented by the following formula (1) The weight average molecular weight (Mw) is in the range of 1000 to 8000, the Z average molecular weight (Mz) is in the range of 2000 to 25000, and the ratio of the Z average molecular weight to the weight average molecular weight (Mz / Mw) is Within the range of 1.0 to 4.5 The softening point temperature is in the range of 80 ° C. to 110 ° C.
 XSi-R-F-[R-Si-X   (1) X 3 Si—R—F— [R—Si—X 3 ] p (1)
(式(1)中、各Xは、独立に、ケイ素原子結合官能基であり、各Rは、独立に、1~20個の炭素原子の2価の置換もしくは無置換の炭化水素基であり、Fは、1価または多価の有機官能基であり、Fが1価である場合、pは0であり、Fが多価である場合、pは少なくとも1である。) (In formula (1), each X is independently a silicon atom-bonded functional group, and each R is independently a divalent substituted or unsubstituted hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms. F is a monovalent or polyvalent organic functional group. When F is monovalent, p is 0, and when F is polyvalent, p is at least 1.)
 本発明によれば、シラン変性炭化水素樹脂が、上記所定の単量体単位を所定の割合で含む炭化水素樹脂を、所定量の有機シラン化合物で変性され、かつ、所定の重量平均分子量、Z平均分子量、重量平均分子量に対するZ平均分子量の比、軟化点温度等の特性を有するものであることで、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を得ることができる。
 ここで、上記シラン変性炭化水素を用いることで、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を得ることができる理由については明確ではないが、以下のように推察される。
 すなわち、上記所定の単量体単位および割合の炭化水素樹脂を用い、さらに、上記所定の特性を有するものであることにより、本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、重量平均分子量(Mw)及びガラス転移温度が適度に低いものとすることができる。
 このため、本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、エラストマー等と混合してエラストマー組成物を形成する際に、エラストマーとの相溶性に優れたものとなり、例えば、得られたエラストマー組成物について、その架橋物の60℃での損失係数tanδを低く、また0℃での損失係数tanδを適度に高くすることができる。
 その結果、このようなエラストマー組成物を用いてタイヤを製造した場合には、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ等を形成可能となるのである。
 また、上記シラン変性炭化水素樹脂がエラストマーとの相溶性に優れることにより、例えば、エラストマーとの均一な混合等が容易となることから、加工特性に優れたものとすることができる。
 さらに、上記シラン変性炭化水素樹脂は、所定量の有機シラン化合物で変性され、所定量のシラン変性部位を含むことにより、例えば、シリカの分散性を高めることでシリカの見かけの表面積を高めエラストマーとシリカの結合を促進させ60℃での損失係数tanδを低くすることができ、転がり抵抗に優れたタイヤを製造可能なエラストマー組成物を得ることが可能となる。
 このように、上記所定の単量体単位を所定の割合で含む炭化水素樹脂を、所定量の有機シラン化合物で変性したシラン変性炭化水素樹脂は、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができるのである。
According to the present invention, the silane-modified hydrocarbon resin is obtained by modifying a hydrocarbon resin containing the predetermined monomer unit at a predetermined ratio with a predetermined amount of an organic silane compound, and having a predetermined weight average molecular weight, Z Elastomer composition for tire having excellent workability and excellent balance of rolling resistance and wet grip performance by having properties such as average molecular weight, ratio of Z average molecular weight to weight average molecular weight, softening point temperature, etc. Can be obtained.
Here, by using the silane-modified hydrocarbon, it is not clear why the elastomer composition for a tire excellent in workability and excellent in the balance of rolling resistance and wet grip performance can be obtained, but the following It is guessed as follows.
That is, the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention has a weight average molecular weight (Mw) and glass by using the above-mentioned predetermined monomer units and a proportion of the hydrocarbon resin and further having the above-mentioned predetermined characteristics. The transition temperature can be reasonably low.
Therefore, when the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention is mixed with an elastomer or the like to form an elastomer composition, the silane-modified hydrocarbon resin has excellent compatibility with the elastomer. For example, for the obtained elastomer composition, The loss factor tan δ at 60 ° C. of the cross-linked product can be lowered, and the loss factor tan δ at 0 ° C. can be appropriately increased.
As a result, when a tire is manufactured using such an elastomer composition, it is possible to form a tire having an excellent balance between rolling resistance and wet grip performance.
In addition, since the silane-modified hydrocarbon resin is excellent in compatibility with the elastomer, for example, uniform mixing with the elastomer is facilitated, so that the processing characteristics can be improved.
Furthermore, the silane-modified hydrocarbon resin is modified with a predetermined amount of an organic silane compound and includes a predetermined amount of a silane-modified site, thereby increasing the apparent surface area of silica by increasing the dispersibility of silica, for example, and an elastomer. It is possible to promote the bonding of silica and reduce the loss coefficient tan δ at 60 ° C., and to obtain an elastomer composition capable of producing a tire excellent in rolling resistance.
As described above, the silane-modified hydrocarbon resin obtained by modifying the hydrocarbon resin containing the predetermined monomer unit at a predetermined ratio with a predetermined amount of the organic silane compound is excellent in workability, rolling resistance and wet grip. The tire elastomer composition having an excellent balance of performance can be provided.
 本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、炭化水素樹脂の有機シラン化合物による変性物である。
 以下、有機シラン化合物で変性する前の炭化水素樹脂(以下、単に、変性前樹脂と称する場合がある。)、これを変性する有機シラン化合物およびシラン変性炭化水素樹脂(以下、単に変性樹脂と称する場合がある。)について詳細に説明する。
The silane-modified hydrocarbon resin of the present invention is a modified product of a hydrocarbon resin with an organic silane compound.
Hereinafter, a hydrocarbon resin before being modified with an organic silane compound (hereinafter, simply referred to as “pre-modified resin”), an organic silane compound and a silane-modified hydrocarbon resin to be modified (hereinafter simply referred to as “modified resin”). There are cases where this may occur).
1.炭化水素樹脂
 上記炭化水素樹脂は、有機シラン化合物により変性される前の原料樹脂であり、1,3-ペンタジエン単量体単位20質量%~70質量%、炭素数4~6の脂環式モノオレフィン単量体単位10質量%~35質量%、炭素数4~8の非環式モノオレフィン単量体単位3質量%~30質量%、脂環式ジオレフィン単量体単位0質量%~10質量%、及び芳香族モノオレフィン単量体単位0質量%~40質量%を含むものである。
 なお、上記単量体単位の含有割合は、変性樹脂においても同様であり、当該含有割合の好適範囲も変性前樹脂と同様である。
1. Hydrocarbon Resin The hydrocarbon resin is a raw material resin that has not been modified with an organosilane compound, and is an alicyclic monocyclic monomer unit having a 1,3-pentadiene monomer unit content of 20% to 70% by mass and 4 to 6 carbon atoms. Olefin monomer units 10 mass% to 35 mass%, C 4-8 acyclic monoolefin monomer units 3 mass% to 30 mass%, alicyclic diolefin monomer units 0 mass% to 10 mass% And 0 to 40% by mass of an aromatic monoolefin monomer unit.
In addition, the content rate of the said monomer unit is the same also in modified resin, and the suitable range of the said content rate is the same as that of resin before modification | denaturation.
 1,3-ペンタジエン単量体単位の変性前樹脂中の含有量としては、20質量%~70質量%の範囲内であればよく、25質量%~69質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも30質量%~68質量%の範囲内であることが好ましく、特に、35質量%~67質量%の範囲内であることが好ましい。上記含有量が上述の範囲内であることにより、本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができるからである。
 なお、1,3-ペンタジエンにおけるシス/トランス異性体比は任意の比でよく、特に
限定されない。
The content of the 1,3-pentadiene monomer unit in the resin before modification may be within a range of 20% by mass to 70% by mass, and preferably within a range of 25% by mass to 69% by mass. In particular, it is preferably in the range of 30% by mass to 68% by mass, and particularly preferably in the range of 35% by mass to 67% by mass. When the content is within the above-described range, the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention can provide an elastomer composition for tires that is excellent in workability and excellent in balance between rolling resistance and wet grip performance. Because it can.
The cis / trans isomer ratio in 1,3-pentadiene is not particularly limited and may be any ratio.
 炭素数4~6の脂環式モノオレフィンは、その分子構造中にエチレン性不飽和結合を1つと非芳香族性の環構造とを有する炭素数が4~6の炭化水素化合物である。炭素数4~6の脂環式モノオレフィンの具体例としては、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、メチルシクロブテン、メチルシクロペンテンを挙げることができる。
 炭素数4~6の脂環式モノオレフィン単量体単位の変性前樹脂中の含有量としては、10質量%~35質量%の範囲内であればよく、13質量%~34質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも16質量%~32質量%の範囲内であることが好ましく、特に、19質量%~30質量%の範囲内であることが好ましい。上記含有量が上述の範囲内であることにより、本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができるからである。
 なお、炭素数4~6の脂環式モノオレフィンにおいて、これに該当する各化合物の割合は任意の割合でよく、特に限定されないが、少なくともシクロペンテンが含まれることが好ましく、炭素数4~6の脂環式モノオレフィン中にシクロペンテンの占める割合が50質量%以上であることがより好ましい。
The alicyclic monoolefin having 4 to 6 carbon atoms is a hydrocarbon compound having 4 to 6 carbon atoms having one ethylenically unsaturated bond and a non-aromatic ring structure in its molecular structure. Specific examples of the alicyclic monoolefin having 4 to 6 carbon atoms include cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, methylcyclobutene, and methylcyclopentene.
The content of the alicyclic monoolefin monomer unit having 4 to 6 carbon atoms in the resin before modification may be in the range of 10% by mass to 35% by mass, and in the range of 13% by mass to 34% by mass. In particular, the content is preferably in the range of 16% by mass to 32% by mass, and particularly preferably in the range of 19% by mass to 30% by mass. When the content is within the above-described range, the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention can provide an elastomer composition for tires that is excellent in workability and excellent in balance between rolling resistance and wet grip performance. Because it can.
In the alicyclic monoolefin having 4 to 6 carbon atoms, the ratio of each of the corresponding compounds may be any ratio, and is not particularly limited, but preferably contains at least cyclopentene, and has 4 to 6 carbon atoms. The proportion of cyclopentene in the alicyclic monoolefin is more preferably 50% by mass or more.
 炭素数4~8の非環式モノオレフィンは、その分子構造中にエチレン性不飽和結合1つを有し、環構造を有さない炭素数が4~8の鎖状炭化水素化合物である。炭素数4~8の非環式モノオレフィンの具体例としては、1-ブテン、2-ブテン、イソブチレン(2-メチルプロペン)などのブテン類;1-ペンテン、2-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、2-メチル-2-ブテンなどのペンテン類;1-ヘキセン、2-ヘキセン、2-メチル-1-ペンテンなどのヘキセン類;1-ヘプテン、2-ヘプテン、2-メチル-1-ヘキセンなどのヘプテン類;1-オクテン、2-オクテン、2-メチル-1-ヘプテン、ジイソブチレン(2,4,4-トリメチル-1-ペンテン及び2,4,4-トリメチル-1-ペンテン)などのオクテン類を挙げることができる。
 炭素数4~8の非環式モノオレフィン単量体単位の変性前樹脂中の含有量としては、3質量%~30質量%の範囲内であればよく、3質量%~25質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも3質量%~22質量%の範囲内であることが好ましく、特に、3質量%~20質量%の範囲内であることが好ましい。上記含有量が上述の範囲内であることにより、本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができるからである。
 なお、炭素数4~8の非環式モノオレフィンにおいて、これに該当する各化合物(異性体を含む)の割合は任意の割合でよく、特に限定されないが、少なくとも2-メチル-2-ブテン、イソブチレン及びジイソブチレンからなる群から選択される少なくとも一種が含まれることが好ましく、炭素数4~8の非環式モノオレフィン中に2-メチル-2-ブテン、イソブチレン及びジイソブチレンの合計量が占める割合が50質量%以上であることがより好ましい。
The acyclic monoolefin having 4 to 8 carbon atoms is a chain hydrocarbon compound having 4 to 8 carbon atoms having one ethylenically unsaturated bond in its molecular structure and no ring structure. Specific examples of the acyclic monoolefin having 4 to 8 carbon atoms include butenes such as 1-butene, 2-butene and isobutylene (2-methylpropene); 1-pentene, 2-pentene, 2-methyl-1 -Pentenes such as butene, 3-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene; hexenes such as 1-hexene, 2-hexene, 2-methyl-1-pentene; 1-heptene, 2-heptene Heptenes such as 2-methyl-1-hexene; 1-octene, 2-octene, 2-methyl-1-heptene, diisobutylene (2,4,4-trimethyl-1-pentene and 2,4,4- Octenes such as trimethyl-1-pentene).
The content of the acyclic monoolefin monomer unit having 4 to 8 carbon atoms in the pre-modification resin may be in the range of 3% by mass to 30% by mass, and in the range of 3% by mass to 25% by mass. In particular, it is preferably in the range of 3% by mass to 22% by mass, and more preferably in the range of 3% by mass to 20% by mass. When the content is within the above-described range, the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention can provide an elastomer composition for tires that is excellent in workability and excellent in balance between rolling resistance and wet grip performance. Because it can.
In the acyclic monoolefin having 4 to 8 carbon atoms, the ratio of each of the corresponding compounds (including isomers) may be any ratio, and is not particularly limited. However, at least 2-methyl-2-butene, Preferably, at least one selected from the group consisting of isobutylene and diisobutylene is included, and the total amount of 2-methyl-2-butene, isobutylene and diisobutylene occupies in the acyclic monoolefin having 4 to 8 carbon atoms The ratio is more preferably 50% by mass or more.
 変性前樹脂は、脂環式ジオレフィンをその原料に含んでいてもよい。
 脂環式ジオレフィンは、その分子構造中にエチレン性不飽和結合を2つ以上と非芳香族性の環構造とを有する炭化水素化合物である。脂環式ジオレフィンの具体例としては、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエンなどのシクロペンタジエンの多量体、メチルシクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエンの多量体を挙げることができる。
 脂環式ジオレフィン単量体単位の変性前樹脂中の含有量としては、0質量%~10質量%の範囲内であればよく、0質量%~7質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも0質量%~5質量%の範囲内であることが好ましく、特に、0質量%~3質量%の範囲内であることが好ましい。上記含有量が上述の範囲内であることにより、本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができるからである。
The resin before modification may contain an alicyclic diolefin as a raw material.
An alicyclic diolefin is a hydrocarbon compound having two or more ethylenically unsaturated bonds and a non-aromatic ring structure in its molecular structure. Specific examples of the alicyclic diolefin include multimers of cyclopentadiene such as cyclopentadiene and dicyclopentadiene, and multimers of methylcyclopentadiene and methylcyclopentadiene.
The content of the alicyclic diolefin monomer unit in the resin before modification may be in the range of 0% by mass to 10% by mass, and preferably in the range of 0% by mass to 7% by mass. In particular, it is preferably in the range of 0% by mass to 5% by mass, and particularly preferably in the range of 0% by mass to 3% by mass. When the content is within the above-described range, the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention can provide an elastomer composition for tires that is excellent in workability and excellent in balance between rolling resistance and wet grip performance. Because it can.
 変性前樹脂は、芳香族モノオレフィン単量体単位をその原料に含んでいてもよい。
 芳香族モノオレフィンは、その分子構造中にエチレン性不飽和結合1つを有する芳香族化合物である。芳香族モノオレフィンの具体例としては、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、インデン、クマロンなどが挙げられる。
 芳香族モノオレフィン単量体単位の変性前樹脂中の含有量としては、0質量%~40質量%の範囲内であればよく、0質量%~35質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも0質量%~30質量%の範囲内であることが好ましく、特に、0質量%~28質量%の範囲内であることが好ましい。上記含有量が上述の範囲内であることにより、本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができるからである。
The resin before modification may contain an aromatic monoolefin monomer unit in its raw material.
An aromatic monoolefin is an aromatic compound having one ethylenically unsaturated bond in its molecular structure. Specific examples of the aromatic monoolefin include styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, indene, coumarone and the like.
The content of the aromatic monoolefin monomer unit in the resin before modification may be in the range of 0% by mass to 40% by mass, preferably in the range of 0% by mass to 35% by mass, In particular, it is preferably in the range of 0% by mass to 30% by mass, and particularly preferably in the range of 0% by mass to 28% by mass. When the content is within the above-described range, the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention can provide an elastomer composition for tires that is excellent in workability and excellent in balance between rolling resistance and wet grip performance. Because it can.
 変性前樹脂は、1,3-ペンタジエン単量体単位、炭素数4~6の脂環式モノオレフィン単量体単位、炭素数4~8の非環式モノオレフィン単量体単位、脂環式ジオレフィン単量体単位、及び芳香族モノオレフィン単量体単位以外に、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与える変性炭化水素樹脂を得ることができる範囲内で、その他の単量体単位を含んでいてもよい。
 このようなその他の単量体単位を構成するために用いられるその他の単量体は、前述した単量体以外で1,3-ペンタジエンなどと付加共重合され得る付加重合性を有する化合物であれば、特に限定されない。上記その他の単量体には、例えば、1,3-ブタジエン、1,2-ブタジエン、イソプレン、1,3-ヘキサジエン、1,4-ペンタジエンなどの1,3-ペンタジエン以外の炭素数4~6の不飽和炭化水素;シクロヘプテンなどの炭素数7以上の脂環式モノオレフィン;エチレン、プロピレン、ノネンなどの炭素数4~8以外の非環式モノオレフィン等が包含される。
 但し、変性前樹脂中の上記その他の単量体単位の変性前樹脂中の含有量としては、上記所定の特性を有する変性炭化水素樹脂を得ることができるものであればよく、具体的には、通常、0質量%~30質量%の範囲内であり、0質量%~25質量%の範囲内であることが好ましく、0質量%~20質量%の範囲内であることがより好ましい。本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができるからである。
Resin before modification is 1,3-pentadiene monomer unit, alicyclic monoolefin monomer unit having 4 to 6 carbon atoms, acyclic monoolefin monomer unit having 4 to 8 carbon atoms, alicyclic In addition to diolefin monomer units and aromatic monoolefin monomer units, a modified hydrocarbon resin is obtained that provides an elastomer composition for tires that is excellent in workability and has a good balance of rolling resistance and wet grip performance. Other monomer units may be included within the range that can be achieved.
Other monomers used for constituting such other monomer units may be compounds having addition polymerizability that can be addition copolymerized with 1,3-pentadiene or the like other than the aforementioned monomers. There is no particular limitation. Examples of the other monomers include carbon numbers other than 1,3-pentadiene such as 1,3-butadiene, 1,2-butadiene, isoprene, 1,3-hexadiene, and 1,4-pentadiene. An unsaturated monoolefin having 7 or more carbon atoms such as cycloheptene; an acyclic monoolefin having 4 to 8 carbon atoms such as ethylene, propylene and nonene.
However, the content of the other monomer units in the resin before modification in the resin before modification is not particularly limited as long as the modified hydrocarbon resin having the predetermined characteristics can be obtained. Usually, it is in the range of 0% by mass to 30% by mass, preferably in the range of 0% by mass to 25% by mass, and more preferably in the range of 0% by mass to 20% by mass. This is because the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention can provide an elastomer composition for tires that is excellent in processability and excellent in the balance between rolling resistance and wet grip performance.
 変性前樹脂を製造する方法は、上記した単量体単位を構成可能な単量体を有する重合性成分(単量体混合物A)を、好適には付加重合する限りにおいて、特に限定されない。例えば、フリーデルクラフツ型のカチオン重合触媒を用いた付加重合によって、変性前樹脂を得ることができる。変性前樹脂を製造するために好適に用いられる方法としては、次に述べる、ハロゲン化アルミニウム(A)と、3級炭素原子にハロゲン原子が結合したハロゲン化炭化水素(B1)及び炭素-炭素不飽和結合に隣接する炭素原子にハロゲン原子が結合したハロゲン化炭化水素(B2)からなる群より選ばれるハロゲン化炭化水素(B)とを組み合わせて、重合触媒とし、1,3-ペンタジエン20質量%~70質量%、炭素数4~6の脂環式モノオレフィン10質量%~35質量%、炭素数4~8の非環式モノオレフィン3質量%~30質量%、脂環式ジオレフィン0質量%~10質量%、及び芳香族モノオレフィン0質量%~40質量%を含む単量体混合物Aを重合する重合工程を有する方法を挙げることができる。 The method for producing the pre-modification resin is not particularly limited as long as the polymerizable component (monomer mixture A) having a monomer capable of constituting the above-described monomer unit is suitably subjected to addition polymerization. For example, the resin before modification can be obtained by addition polymerization using a Friedel-Crafts type cationic polymerization catalyst. As a method suitably used for producing the pre-modified resin, the following aluminum halide (A), halogenated hydrocarbon (B1) in which a halogen atom is bonded to a tertiary carbon atom, and a carbon-carbon bond are used. A combination of a halogenated hydrocarbon (B) selected from the group consisting of a halogenated hydrocarbon (B2) in which a halogen atom is bonded to a carbon atom adjacent to the saturated bond is used as a polymerization catalyst, and 1,3-pentadiene 20% by mass 70 mass%, C 4-6 alicyclic monoolefin 10 mass% -35 mass%, C 4-8 acyclic monoolefin 3 mass% -30 mass%, alicyclic diolefin 0 mass And a method having a polymerization step of polymerizing the monomer mixture A containing 10% by mass to 10% by mass and 0% by mass to 40% by mass of the aromatic monoolefin.
 ハロゲン化アルミニウム(A)の具体例としては、塩化アルミニウム(AlCl)、臭化アルミニウム(AlBr)などを挙げることができる。なかでも汎用性などの観点から、塩化アルミニウムが好適に用いられる。
 ハロゲン化アルミニウム(A)の使用量は、特に限定されないが、重合性成分(単量体混合物A)100質量部に対し、好ましくは0.05質量部~10質量部の範囲内、より好ましくは0.1質量部~5質量部の範囲内である。
Specific examples of the aluminum halide (A) include aluminum chloride (AlCl 3 ) and aluminum bromide (AlBr 3 ). Of these, aluminum chloride is preferably used from the viewpoint of versatility.
The amount of aluminum halide (A) used is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.05 to 10 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of the polymerizable component (monomer mixture A). It is within the range of 0.1 to 5 parts by mass.
 ハロゲン化炭化水素(B)を、ハロゲン化アルミニウム(A)と併用することにより、重合触媒の活性が極めて良好なものとなる。
 3級炭素原子にハロゲン原子が結合したハロゲン化炭化水素(B1)の具体例としては、t-ブチルクロライド、t-ブチルブロマイド、2-クロロ-2-メチルブタン、トリフェニルメチルクロライドを挙げることができる。これらのなかでも、活性と取り扱いやすさとのバランスに優れる点で、t-ブチルクロライドが特に好適に用いられる。
 炭素-炭素不飽和結合に隣接する炭素原子にハロゲン原子が結合したハロゲン化炭化水素(B2)における不飽和結合としては、炭素-炭素二重結合および炭素-炭素三重結合が挙げられ、芳香族環などにおける炭素-炭素共役二重結合も含むものである。このような化合物の具体例としては、ベンジルクロライド、ベンジルブロマイド、(1-クロロエチル)ベンゼン、アリルクロライド、3-クロロ-1-プロピン、3-クロロ-1-ブテン、3-クロロ-1-ブチン、ケイ皮クロライドが挙げられる。これらのなかでも、活性と取り扱いやすさとのバランスに優れる点で、ベンジルクロライドが好適に用いられる。なお、ハロゲン化炭化水素(B)は、1種類で用いても、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 ハロゲン化炭化水素(B)の使用量は、ハロゲン化アルミニウム(A)に対するモル比で、好ましくは0.05~50の範囲内、より好ましくは0.1~10の範囲内である。
By using the halogenated hydrocarbon (B) in combination with the aluminum halide (A), the activity of the polymerization catalyst becomes extremely good.
Specific examples of the halogenated hydrocarbon (B1) in which a halogen atom is bonded to a tertiary carbon atom include t-butyl chloride, t-butyl bromide, 2-chloro-2-methylbutane, and triphenylmethyl chloride. . Among these, t-butyl chloride is particularly preferably used because it has an excellent balance between activity and ease of handling.
Examples of the unsaturated bond in the halogenated hydrocarbon (B2) in which a halogen atom is bonded to a carbon atom adjacent to the carbon-carbon unsaturated bond include a carbon-carbon double bond and a carbon-carbon triple bond, and an aromatic ring It also includes a carbon-carbon conjugated double bond in Specific examples of such compounds include benzyl chloride, benzyl bromide, (1-chloroethyl) benzene, allyl chloride, 3-chloro-1-propyne, 3-chloro-1-butene, 3-chloro-1-butyne, Examples include cinnamon chloride. Among these, benzyl chloride is preferably used because it is excellent in balance between activity and ease of handling. In addition, halogenated hydrocarbon (B) may be used by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types.
The amount of the halogenated hydrocarbon (B) used is preferably in the range of 0.05 to 50, more preferably in the range of 0.1 to 10, as a molar ratio to the aluminum halide (A).
 重合反応を行うに当たり、単量体混合物や重合触媒のそれぞれの成分を重合反応器に添加する順序は特に限定されず、任意の順で添加すればよいが、重合反応を良好に制御して、より重量平均分子量等を精度よく制御する観点からは、単量体混合物と重合触媒の成分の一部とを重合反応器に添加して、重合反応を開始した後に、重合触媒の残部を重合反応器に添加することが好ましい。 In performing the polymerization reaction, the order of adding each component of the monomer mixture and the polymerization catalyst to the polymerization reactor is not particularly limited, and may be added in any order, but the polymerization reaction is well controlled, From the viewpoint of more accurately controlling the weight average molecular weight and the like, after adding the monomer mixture and a part of the components of the polymerization catalyst to the polymerization reactor and starting the polymerization reaction, the remainder of the polymerization catalyst is subjected to the polymerization reaction It is preferable to add to the vessel.
 変性前樹脂の製造に当たっては、まず、ハロゲン化アルミニウム(A)と脂環式モノオレフィンとを混合することが好ましい。ハロゲン化アルミニウム(A)と脂環式モノオレフィンとを接触処理することによって、ゲルの生成を防止でき、重量平均分子量等を精度よく制御された変性前樹脂が得られるためである。 In producing the pre-modification resin, it is preferable to first mix the aluminum halide (A) and the alicyclic monoolefin. This is because by subjecting the aluminum halide (A) and the alicyclic monoolefin to contact treatment, gel formation can be prevented, and a pre-modified resin in which the weight average molecular weight and the like are accurately controlled can be obtained.
 ハロゲン化アルミニウム(A)と混合する脂環式モノオレフィンの量は、ハロゲン化アルミニウム(A)の量の少なくとも5倍(質量比)が好ましい。脂環式モノオレフィンの量が過少であるとゲル生成防止の効果が不十分となるおそれがある。脂環式モノオレフィンとハロゲン化アルミニウム(A)との質量比は好ましくは5:1~120:1、より好ましくは10:1~100:1、さらに好ましくは15:1~80:1である。この割合より脂環式モノオレフィンを過度に多く使用すると触媒活性が低下し、重合が十分に進行しなくなるおそれがある。 The amount of the alicyclic monoolefin mixed with the aluminum halide (A) is preferably at least 5 times (mass ratio) the amount of the aluminum halide (A). If the amount of the alicyclic monoolefin is too small, the effect of preventing gel formation may be insufficient. The mass ratio of alicyclic monoolefin to aluminum halide (A) is preferably 5: 1 to 120: 1, more preferably 10: 1 to 100: 1, and even more preferably 15: 1 to 80: 1. . If the alicyclic monoolefin is used in an excessive amount from this ratio, the catalytic activity is lowered and the polymerization may not proceed sufficiently.
 ハロゲン化アルミニウム(A)と脂環式モノオレフィンとを混合するに際し、投入順序は特に制限されず、脂環式モノオレフィン中にハロゲン化アルミニウム(A)を投入してもよいし、逆に、ハロゲン化アルミニウム(A)中に脂環式モノオレフィンを投入してもよい。混合は通常、発熱をともなうので、適当な希釈剤を用いることもできる。希釈剤としては後述する溶媒を用いることができる。 When mixing the aluminum halide (A) and the alicyclic monoolefin, the charging order is not particularly limited, and the aluminum halide (A) may be charged into the alicyclic monoolefin, and conversely, An alicyclic monoolefin may be introduced into the aluminum halide (A). Since mixing usually involves exotherm, an appropriate diluent can also be used. As the diluent, a solvent described later can be used.
 上記のようにして、ハロゲン化アルミニウム(A)と脂環式モノオレフィンとの混合物Mを調製した後、少なくとも1,3-ペンタジエンおよび非環式モノオレフィンを含む混合物aと、混合物Mとを混合することが好ましい。前記混合物aには脂環式ジオレフィンが含まれていてもよい。
 混合物aの調製方法は特に限定されず、それぞれ純粋な化合物を混合して目的の混合物aを得てもよいし、例えばナフサ分解物の留分などに由来する、目的の単量体を含む混合物を用いて、目的の混合物aを得てもよい。例えば、混合物aに1,3-ペンタジエンなどを配合するためには、イソプレンおよびシクロペンタジエン(その多量体を含む)を抽出した後のC5留分を好適に用いることができる。
 混合物aと混合物Mと共に、ハロゲン化炭化水素(B)をさらに混合することが好ましい。これら3者の投入順序は特に制限されない。
After preparing a mixture M of an aluminum halide (A) and an alicyclic monoolefin as described above, a mixture a containing at least 1,3-pentadiene and an acyclic monoolefin is mixed with the mixture M. It is preferable to do. The mixture a may contain an alicyclic diolefin.
The preparation method of the mixture a is not particularly limited, and each of the pure compounds may be mixed to obtain the target mixture a. For example, a mixture containing the target monomer derived from a fraction of a naphtha decomposition product May be used to obtain the desired mixture a. For example, in order to incorporate 1,3-pentadiene or the like into the mixture a, the C5 fraction after extraction of isoprene and cyclopentadiene (including its multimer) can be preferably used.
It is preferable to further mix the halogenated hydrocarbon (B) together with the mixture a and the mixture M. There are no particular restrictions on the order of these three parties.
 重合反応をより良好に制御する観点からは、重合反応系に溶媒を添加して、重合反応を行うことが好ましい。溶媒の種類は、重合反応を阻害しないものであれば特に制限はないが、飽和脂肪族炭化水素または芳香族炭化水素が好適である。溶媒として用いられる飽和脂肪族炭化水素としては、例えば、n-ペンタン、n-ヘキサン、2-メチルペンタン、3-メチルペンタン、n-ヘプタン、2-メチルヘキサン、3-メチルヘキサン、3-エチルペンタン、2,2-ジメチルペンタン、2,3-ジメチルペンタン、2,4-ジメチルペンタン、3,3-ジメチルペンタン、2,2,3-トリメチルブタン、2,2,4-トリメチルペンタンなどの炭素数5~10の鎖状飽和脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンなどの炭素数5~10の範囲内の環状飽和脂肪族炭化水素が挙げられる。溶媒として用いられる芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭素数6~10の範囲内の芳香族炭化水素が挙げられる。溶媒は1種を単独で使用してもよいし、2種以上の混合溶媒として用いてもよい。溶媒の使用量は、特に限定されないが、重合性成分(単量体混合物A)100質量部に対して、10質量部~1,000質量部の範囲内であることが好ましく、50質量部~500質量部の範囲内であることがより好ましい。なお、例えば、C5留分に由来するシクロペンタンとシクロペンテンとの混合物のような、付加重合性成分と非付加重合性成分との混合物を重合反応系に添加して、付加重合性成分は単量体混合物の成分として用い、非付加重合性成分は溶媒として用いるようにすることもできる。 From the viewpoint of better controlling the polymerization reaction, it is preferable to carry out the polymerization reaction by adding a solvent to the polymerization reaction system. The type of the solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the polymerization reaction, but saturated aliphatic hydrocarbons or aromatic hydrocarbons are preferable. Examples of the saturated aliphatic hydrocarbon used as the solvent include n-pentane, n-hexane, 2-methylpentane, 3-methylpentane, n-heptane, 2-methylhexane, 3-methylhexane, and 3-ethylpentane. , 2,2-dimethylpentane, 2,3-dimethylpentane, 2,4-dimethylpentane, 3,3-dimethylpentane, 2,2,3-trimethylbutane, 2,2,4-trimethylpentane, etc. Examples include 5-10 chain saturated aliphatic hydrocarbons; cyclic saturated aliphatic hydrocarbons having 5 to 10 carbon atoms such as cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane and the like. Examples of the aromatic hydrocarbon used as the solvent include aromatic hydrocarbons having 6 to 10 carbon atoms such as benzene, toluene and xylene. A solvent may be used individually by 1 type and may be used as a 2 or more types of mixed solvent. The amount of the solvent used is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 parts by weight to 1,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable component (monomer mixture A), and 50 parts by weight to More preferably, it is in the range of 500 parts by weight. For example, a mixture of an addition polymerizable component and a non-addition polymerizable component such as a mixture of cyclopentane and cyclopentene derived from the C5 fraction is added to the polymerization reaction system, and the addition polymerizable component is a single amount. It can be used as a component of the body mixture, and the non-addition polymerizable component can be used as a solvent.
 重合反応を行う際の重合温度は、特に限定されないが、-20℃~100℃の範囲内であることが好ましく、0℃~75℃の範囲内であることが好ましい。重合温度が低すぎると重合活性が低下して生産性が劣る可能性があり、重合温度が高すぎると得られる変性前樹脂の重量平均分子量等の制御性に劣るおそれがある。重合反応を行う際の圧力は、大気圧下でも加圧下でもよい。重合反応時間は、適宜選択できるが、通常10分間~12時間、好ましくは30分間~6時間の範囲で選択される。 The polymerization temperature for carrying out the polymerization reaction is not particularly limited, but is preferably in the range of −20 ° C. to 100 ° C., and preferably in the range of 0 ° C. to 75 ° C. If the polymerization temperature is too low, the polymerization activity may be lowered and productivity may be inferior. If the polymerization temperature is too high, controllability such as the weight average molecular weight of the resin before modification may be inferior. The pressure for performing the polymerization reaction may be atmospheric pressure or increased pressure. The polymerization reaction time can be appropriately selected, but is usually selected within the range of 10 minutes to 12 hours, preferably 30 minutes to 6 hours.
 重合反応は、所望の重合転化率が得られた時点で、メタノール、水酸化ナトリウム水溶液、アンモニア水溶液などの重合停止剤を重合反応系に添加することにより停止することができる。なお、重合停止剤を添加して、重合触媒を不活性化した際に生成する、溶媒に不溶な触媒残渣は濾過などにより除去してもよい。重合反応停止後、未反応の単量体と溶媒を除去し、さらに水蒸気蒸留などにより低分子量のオリゴマー成分を除去し、冷却することにより、固体状の変性前樹脂を得ることができる。 The polymerization reaction can be stopped by adding a polymerization terminator such as methanol, an aqueous sodium hydroxide solution or an aqueous ammonia solution to the polymerization reaction system when a desired polymerization conversion rate is obtained. A catalyst residue insoluble in the solvent, which is generated when a polymerization terminator is added to deactivate the polymerization catalyst, may be removed by filtration or the like. After termination of the polymerization reaction, the unreacted monomer and solvent are removed, and the oligomer component having a low molecular weight is removed by steam distillation or the like, followed by cooling to obtain a solid unmodified resin.
2.有機シラン化合物
 上記有機シラン化合物は、下記式(1)で表されるものである。
2. Organic Silane Compound The organic silane compound is represented by the following formula (1).
 XSi-R-F-[R-Si-X   (1) X 3 Si—R—F— [R—Si—X 3 ] p (1)
(式(1)中、各Xは、独立に、ケイ素原子結合官能基であり、各Rは、独立に、1~20個の炭素原子の2価の置換もしくは無置換の炭化水素基であり、Fは、1価または多価の有機官能基であり、Fが1価である場合、pは0であり、Fが多価である場合、pは少なくとも1である。) (In formula (1), each X is independently a silicon atom-bonded functional group, and each R is independently a divalent substituted or unsubstituted hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms. F is a monovalent or polyvalent organic functional group. When F is monovalent, p is 0, and when F is polyvalent, p is at least 1.)
 式(1)中のXは、ケイ素原子結合官能基であればよく、例えば、ヒドロキシもしくはR-O-で表わされる基とすることができる。ここで、ケイ素原子結合官能基とは、ケイ素原子に結合した官能基の意である。
 なお、Rは、20個までの炭素原子、好ましくは10個までの炭素原子、特に1~5個の炭素原子の、アルキル基、アルコキシアルキル基、アリール基、アラルキル基もしくはシクロアルキル基であることが好ましい。
 本発明においては、なかでもシリカの分散性の観点から上記Xが、アルコキシアルキル基であることが好ましい。本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、ウェットグリップ性能に優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができるからである。
X in the formula (1) may be a silicon atom-bonded functional group, and can be, for example, a group represented by hydroxy or R 1 —O—. Here, the silicon atom-bonded functional group means a functional group bonded to a silicon atom.
R 1 is an alkyl group, alkoxyalkyl group, aryl group, aralkyl group or cycloalkyl group of up to 20 carbon atoms, preferably up to 10 carbon atoms, especially 1 to 5 carbon atoms. It is preferable.
In the present invention, it is preferable that X is an alkoxyalkyl group from the viewpoint of dispersibility of silica. This is because the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention can provide an elastomer composition for tires excellent in wet grip performance.
 式(1)中のRは、独立に、1~20個の炭素原子の2価の置換もしくは無置換の炭化水素基であればよく、好ましくは10個までの炭素原子、特に1個~5個の炭素原子のアルキレン基であることが好ましい。Rが上記炭化水素基であることにより、本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、ウェットグリップ性能に優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができるからである。 R in the formula (1) may be independently a divalent substituted or unsubstituted hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms, preferably up to 10 carbon atoms, particularly 1 to 5 carbon atoms. An alkylene group of carbon atoms is preferred. This is because when R is the hydrocarbon group, the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention can provide an elastomer composition for tires excellent in wet grip performance.
 式(1)中のFは、1価または多価の有機官能基であり、変性前樹脂との直接又は間接の結合部位となるものである。
 このような有機官能基Fとしては、pが0である場合、例えば、アミノ基、アミド基、ヒドロキシ基、アルコキシ基(通常、20個までの炭素原子)、ハロ基、メルカプト基、ヒドロシリル基、カルボキシ基、アシル基(通常、20個までの炭素原子)、ビニル基、アリル基、スチリル基、ウレイド基、エポキシ基、イソシアナト基、ヒドラジノ基、グリシドキシ基、およびアクリロキシ基から選択される基とすることができる。
 式(1)中の有機官能基Fは、pが1である場合、例えば、2個~20個の硫黄原子の2価のポリスルフィド基とすることができる。
 本発明においては、なかでも、有機官能基Fが、ビニル基、メルカプト基、ポリスルフィド基、アミノ基であることが好ましい。上記有機官能基Fは、変性前樹脂のシラン変性が容易だからである。
F in the formula (1) is a monovalent or polyvalent organic functional group and serves as a direct or indirect binding site with the resin before modification.
As such an organic functional group F, when p is 0, for example, an amino group, an amide group, a hydroxy group, an alkoxy group (usually up to 20 carbon atoms), a halo group, a mercapto group, a hydrosilyl group, A group selected from a carboxy group, an acyl group (usually up to 20 carbon atoms), a vinyl group, an allyl group, a styryl group, a ureido group, an epoxy group, an isocyanato group, a hydrazino group, a glycidoxy group, and an acryloxy group be able to.
When p is 1, the organic functional group F in the formula (1) can be, for example, a divalent polysulfide group having 2 to 20 sulfur atoms.
In the present invention, among them, the organic functional group F is preferably a vinyl group, a mercapto group, a polysulfide group, or an amino group. This is because the organic functional group F is easy to modify the silane of the resin before modification.
 このような有機シラン化合物の具体例については、例えば、特開2015-4074号公報に記載の2官能性有機シラン架橋剤として挙げられたものを用いることができる。
 本発明においては、なかでも、有機シラン化合物が、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]テトラスルフィド等であることが好ましい。上記シラン化合物は変性前樹脂との反応性に優れるからである。
As specific examples of such an organic silane compound, for example, those mentioned as the bifunctional organic silane crosslinking agent described in JP-A-2015-4074 can be used.
In the present invention, the organosilane compound is preferably 3-aminopropyltriethoxysilane, bis [3- (triethoxysilyl) propyl] tetrasulfide, or the like. This is because the silane compound is excellent in reactivity with the resin before modification.
 また、有機シラン化合物は、1種類のみを含むものであってもよく、2種類以上を混合して使用するものであってもよい。 In addition, the organosilane compound may include only one type, or may be a mixture of two or more types.
 本発明のシラン変性炭化水素樹脂における上記有機シラン化合物の含有量、すなわち、変性前樹脂である炭化水素樹脂100質量部に対して結合した有機シラン化合物の含有量としては、0.1質量部~10質量部の範囲内であればよく、0.1質量部~9質量部の範囲内であることが好ましく、なかでも0.1質量部~8質量部の範囲内であることが好ましく、特に、0.1質量部~7質量部の範囲内であることが好ましい。上記含有量が上述の範囲内であることにより、本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができるからである。 The content of the organic silane compound in the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention, that is, the content of the organic silane compound bonded to 100 parts by weight of the hydrocarbon resin as the pre-modified resin is 0.1 parts by mass to It may be in the range of 10 parts by weight, preferably in the range of 0.1 to 9 parts by weight, more preferably in the range of 0.1 to 8 parts by weight, particularly The content is preferably in the range of 0.1 to 7 parts by mass. When the content is within the above-described range, the silane-modified hydrocarbon resin of the present invention can provide an elastomer composition for tires that is excellent in workability and excellent in balance between rolling resistance and wet grip performance. Because it can.
 上記有機シラン化合物を用いた変性前樹脂のシラン変性方法としては、変性前樹脂に有機シラン化合物の有機官能基Fを介して結合し、シラン構造(-R-SiX)を有する変性炭化水素樹脂を得ることができる方法であればよい。
 このようなシラン変性方法としては、適宜公知の方法を用いることができる。
 具体的には、上記シラン変性反応としては、変性前樹脂と、有機シラン化合物および過酸化物開始剤と、混合することで、過酸化物開始剤により変性前樹脂にフリーラジカルを生成し、これを、有機シラン化合物が有する有機官能基Fと反応させる方法、活性末端を有する変性前樹脂に対して、有機シラン化合物を混合する方法等を用いることができる。
 なお、このようなシラン変性反応では、有機官能基Fがポリスルフィド基である場合には、例えば、ポリスルフィド部分が開裂し、その開裂箇所の末端の硫黄原子が変性前樹脂に結合するものとすることができる。
As the silane modification method of the pre-modification resin using the above-mentioned organosilane compound, a modified hydrocarbon resin having a silane structure (—R—SiX 3 ) bonded to the unmodified resin via the organic functional group F of the organosilane compound. Any method can be used as long as it can be obtained.
As such a silane modification method, a known method can be used as appropriate.
Specifically, as the silane modification reaction, by mixing a pre-modified resin, an organic silane compound and a peroxide initiator, free peroxide is generated in the pre-modified resin by the peroxide initiator. Can be used, for example, a method of reacting an organic functional group F with an organic silane compound, a method of mixing an organic silane compound with a pre-modification resin having an active terminal, and the like.
In such a silane modification reaction, when the organic functional group F is a polysulfide group, for example, the polysulfide moiety is cleaved and the terminal sulfur atom of the cleavage site is bonded to the resin before modification. Can do.
 上記シラン変性方法において、変性前樹脂に対して添加される有機シラン化合物の添加量は、所望量の有機シラン化合物を結合可能なものであればよく、例えば、シラン変性炭化水素樹脂中の有機シラン化合物の含有量と同量かそれ以上の量とすることができる。
 上記のフリーラジカルを用いたシラン変性方法での反応条件としては、変性前樹脂に所望量の有機シラン化合物を結合させることができるものであればよく、変性前樹脂の種類、有機シラン化合物の種類等に応じて適宜設定することができ、例えば、反応温度0℃~200℃で反応時間5分~20時間とすることができる。
 また、上記シラン変性方法は、例えば、有機溶剤中で行うこともできる。
 このような有機溶剤としては、上記「1.炭化水素樹脂」の項に記載の変性前樹脂の重合反応に使用可能な溶媒と同様とすることができる。上記シラン変性方法は、例えば、変性前樹脂の重合で用いた溶媒中でシラン変性を行う方法であってもよい。
In the silane modification method, the amount of the organic silane compound added to the pre-modified resin is not particularly limited as long as it can bind a desired amount of the organic silane compound. For example, the organic silane in the silane-modified hydrocarbon resin The amount can be the same as or more than the compound content.
The reaction conditions in the silane modification method using free radicals described above are not particularly limited as long as a desired amount of organosilane compound can be bonded to the resin before modification. For example, the reaction temperature may be 0 ° C. to 200 ° C. and the reaction time may be 5 minutes to 20 hours.
Moreover, the said silane modification method can also be performed in an organic solvent, for example.
Such an organic solvent may be the same as the solvent that can be used for the polymerization reaction of the pre-modification resin described in the section “1. Hydrocarbon resin”. The silane modification method may be, for example, a method in which silane modification is performed in a solvent used in polymerization of a resin before modification.
 上記過酸化物開始剤としては、変性前樹脂に所望量の有機シラン化合物を結合させることができるものであればよく、例えば、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物等の公知の過酸化物開始剤を用いることができる。
 なお、このような無機過酸化物、有機過酸化物等については、例えば、特開2004-285230号公報等に記載のものを使用できる。
 上記過酸化物開始剤の使用量は、変性前樹脂に所望量の有機シラン化合物を結合させることができるものであればよく、有機シラン化合物の添加量等に応じて適宜設定されるものである。
The peroxide initiator is not particularly limited as long as it can bind a desired amount of an organic silane compound to the pre-modification resin. For example, inorganic peroxide such as sodium persulfate, diisopropylbenzene hydroperoxide, etc. Known peroxide initiators such as organic peroxides can be used.
As such inorganic peroxide, organic peroxide, etc., for example, those described in JP-A-2004-285230 can be used.
The amount of the peroxide initiator used is not particularly limited as long as a desired amount of the organosilane compound can be bonded to the pre-modification resin, and is appropriately set depending on the amount of the organosilane compound added. .
 上記シラン変性方法は、必要に応じて、公知のシランカップリング剤(前記有機シラン化合物に相当するものを除く。)を介して、有機シラン化合物を変性前樹脂に結合する方法であってもよい。なお、シランカップリング剤を変性前樹脂に結合する方法については、上述のシラン変性方法と同様とすることができる。
 上記シランカップリング剤については、例えば、ビニル基と、有機シラン化合物が有する有機官能基Fと結合可能な反応用官能基と、を有する2官能シランカップリング剤等を用いることができる。
 上記反応用官能基については、有機シラン化合物の有機官能基Fに応じて適宜設定することができる。
 例えば、有機官能基Fがアミノ基等である場合には、上記反応用官能基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、ウレイド基、グリシドキシ基、ハロ基、スルホン酸基等を用いることができる。また、有機官能基Fが反応用官能基の例として挙げたこれらのヒドロキシ基等である場合には、反応用官能基としてアミノ基等を用いることもできる。
 なお、このようなビニル基および反応用官能基を有する2官能シランカップリング剤については、公知のシランカップリング剤から適宜選択することができる。
 また、このような有機シラン化合物および変性前樹脂の間のスペーサとして用いるシランカップリング剤の配合量は、本発明の効果の発現が阻害されない範囲で適宜設定すればよい。
 シランカップリング剤が結合した変性前樹脂と有機シラン化合物とを結合する方法としては、例えば、シランカップリング剤が結合した変性前樹脂と有機シラン化合物とを混合し、加熱処理する方法を挙げることができる。
 上記加熱処理条件としては、例えば、温度50℃~300℃の範囲内で5分~20時間行うものとすることができる。
 上記加熱処理では、必要に応じて希釈剤、ゲル化防止剤および反応促進剤などを存在せしめてもよい。
 このような希釈剤としては、上記「1.炭化水素樹脂」の項に記載の変性前樹脂の重合反応に使用可能な溶媒と同様とすることができる。上記加熱処理は、例えば、変性前樹脂の重合で用いた溶媒中で行う方法であってもよい。
The silane modification method may be a method in which an organic silane compound is bonded to a resin before modification via a known silane coupling agent (excluding those corresponding to the organic silane compound) as necessary. . In addition, about the method of couple | bonding a silane coupling agent with resin before modification | denaturation, it can be made to be the same as that of the above-mentioned silane modification method.
As the silane coupling agent, for example, a bifunctional silane coupling agent having a vinyl group and a reactive functional group that can be bonded to the organic functional group F of the organic silane compound can be used.
About the said functional group for reaction, it can set suitably according to the organic functional group F of an organosilane compound.
For example, when the organic functional group F is an amino group or the like, a hydroxy group, a carboxy group, an amino group, a ureido group, a glycidoxy group, a halo group, a sulfonic acid group, or the like may be used as the reactive functional group. it can. Further, when the organic functional group F is the hydroxy group or the like mentioned as an example of the functional group for reaction, an amino group or the like can be used as the functional group for reaction.
In addition, about the bifunctional silane coupling agent which has such a vinyl group and the functional group for reaction, it can select suitably from a well-known silane coupling agent.
Moreover, what is necessary is just to set suitably the compounding quantity of the silane coupling agent used as a spacer between such an organic silane compound and resin before modification in the range which does not inhibit the expression of the effect of this invention.
Examples of the method for bonding the pre-modified resin to which the silane coupling agent is bonded and the organic silane compound include a method in which the pre-modified resin to which the silane coupling agent is bonded and the organic silane compound are mixed and heat-treated. Can do.
As the heat treatment conditions, for example, the temperature can be set within a range of 50 ° C. to 300 ° C. for 5 minutes to 20 hours.
In the above heat treatment, a diluent, an antigelling agent, a reaction accelerator and the like may be present as necessary.
Such a diluent may be the same as the solvent that can be used for the polymerization reaction of the pre-modification resin described in the section “1. Hydrocarbon resin”. The heat treatment may be performed, for example, in a solvent used in the polymerization of the resin before modification.
 また、有機シラン化合物の有機官能基Fがアミノ基、アミド基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、メルカプト基、ビニル基、アリル基、スチリル基、ウレイド基、ヒドラジノ基、アクリロキシ基、ハロ基である場合、上記シラン変性方法としては、変性前樹脂に含まれるカルボキシル基等の酸性基に有機シラン化合物の有機官能基Fを反応させることで、有機シラン化合物を変性前樹脂に結合する方法であってもよい。
 上記酸性基については、酸性基を有する単量体を含む重合性成分(単量体混合物A)を用いることで変性前樹脂に導入された酸性基を用いてもよく、変性前樹脂を酸変性することで導入された酸性基を用いてもよい。
 ここで、変性前樹脂を酸変性する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、酸性基としてカルボキシル基を導入する場合には、変性前樹脂および不飽和カルボン酸を混合し、加熱処理する方法を挙げることができる。
 カルボキシル基導入に用いられる不飽和カルボン酸の例としては、マレイン酸等の共役ジエンと炭素数8以下のα,β-不飽和ジカルボン酸とのディールス・アルダー付加物が挙げられる。
 また、このような変性前樹脂を酸変性するために導入される不飽和カルボン酸等の酸変性剤の配合量は、本発明の効果の発現が阻害されない範囲で適宜設定すればよい。
 上記酸変性反応の反応条件としては、例えば、温度50℃~300℃の範囲内で5分~20時間行うものとすることができる。
 上記酸変性反応は、必要に応じて希釈剤、ゲル化防止剤および反応促進剤などを存在せしめてもよい。
 また、酸性基と有機シラン化合物とを結合する反応としては、変性前樹脂または酸変性後の変性前樹脂と有機シラン化合物とを混合し、加熱処理する方法を挙げることができる。加熱処理する方法については、例えば、上述のシランカップリング剤が結合した変性前樹脂と有機シラン化合物とを結合する加熱処理方法と同様とすることができる。
When the organic functional group F of the organosilane compound is an amino group, an amide group, a hydroxy group, a carboxy group, a mercapto group, a vinyl group, an allyl group, a styryl group, a ureido group, a hydrazino group, an acryloxy group, or a halo group, The silane modification method may be a method of bonding the organic silane compound to the resin before modification by reacting an organic functional group F of the organic silane compound with an acidic group such as a carboxyl group contained in the resin before modification. .
As for the acidic group, an acidic group introduced into the resin before modification by using a polymerizable component (monomer mixture A) containing a monomer having an acidic group may be used. The acidic group introduced by doing so may be used.
Here, as a method of acid-modifying the resin before modification, a known method can be used. For example, when introducing a carboxyl group as an acidic group, the resin before modification and an unsaturated carboxylic acid are mixed and heated. The method of processing can be mentioned.
Examples of unsaturated carboxylic acids used for introducing carboxyl groups include Diels-Alder adducts of conjugated dienes such as maleic acid and α, β-unsaturated dicarboxylic acids having 8 or less carbon atoms.
Moreover, what is necessary is just to set suitably the compounding quantity of acid modifiers, such as unsaturated carboxylic acid introduce | transduced in order to carry out acid modification of such resin before a modification | denaturation, in the range which does not inhibit expression of the effect of this invention.
As the reaction conditions for the acid modification reaction, for example, the reaction may be performed at a temperature in the range of 50 ° C. to 300 ° C. for 5 minutes to 20 hours.
In the acid modification reaction, a diluent, an antigelling agent, a reaction accelerator and the like may be present as necessary.
Examples of the reaction for bonding an acidic group and an organic silane compound include a method in which a resin before modification or a resin before modification after acid modification and an organic silane compound are mixed and heat-treated. About the method of heat-processing, it can be made to be the same as that of the heat processing method which couple | bonds the resin before modification | denaturation which the above-mentioned silane coupling agent couple | bonded, and an organosilane compound, for example.
3.シラン変性炭化水素樹脂
 上記シラン変性炭化水素樹脂の重量平均分子量(Mw)は、1,000~8,000の範囲内であれば特に限定されるものではないが、なかでも、1,200~6,000の範囲内であることが好ましく、特に、1,400~4,500の範囲内であることがより好ましい。重量平均分子量(Mw)が上述の範囲内であることにより、シラン変性炭化水素樹脂はエラストマーとの相溶性に優れたものとすることができるからである。また、その結果、シラン変性炭化水素樹脂は、エラストマー組成物の架橋物について、60℃での損失係数tanδを低くすることが容易であり、転がり抵抗に優れたものとすることができるからである。
 また、重量平均分子量(Mw)が上述の範囲内であることにより、シラン変性炭化水素樹脂は、0℃での損失係数tanδを高くすることが容易であり、転がり抵抗に優れたものとすることができるからである。
3. Silane-modified hydrocarbon resin The weight-average molecular weight (Mw) of the silane-modified hydrocarbon resin is not particularly limited as long as it is within the range of 1,000 to 8,000. Is preferably in the range of 1,000, and more preferably in the range of 1,400 to 4,500. This is because, when the weight average molecular weight (Mw) is within the above range, the silane-modified hydrocarbon resin can be excellent in compatibility with the elastomer. Further, as a result, the silane-modified hydrocarbon resin can easily reduce the loss coefficient tan δ at 60 ° C. for the crosslinked product of the elastomer composition and can be excellent in rolling resistance. .
In addition, since the weight average molecular weight (Mw) is within the above range, the silane-modified hydrocarbon resin can easily increase the loss coefficient tan δ at 0 ° C. and has excellent rolling resistance. Because you can.
 上記シラン変性炭化水素樹脂のZ平均分子量(Mz)は、2,000~25,000の範囲内であれば特に限定されるものではないが、なかでも、3,000~20,000の範囲内であることが好ましく、特に、4,000~1,5000の範囲内であることが好ましい。Z平均分子量(Mz)が上述の範囲内であることにより、シラン変性炭化水素樹脂はエラストマーとの相溶性に優れたものとすることができるからである。また、その結果、シラン変性炭化水素樹脂は、エラストマー組成物の架橋物について、60℃での損失係数tanδを低くすることが容易であり、転がり抵抗に優れたものとすることができるからである。 The Z-average molecular weight (Mz) of the silane-modified hydrocarbon resin is not particularly limited as long as it is in the range of 2,000 to 25,000, but in particular, in the range of 3,000 to 20,000. In particular, it is preferably in the range of 4,000 to 1,5000. This is because, when the Z average molecular weight (Mz) is within the above range, the silane-modified hydrocarbon resin can be excellent in compatibility with the elastomer. Further, as a result, the silane-modified hydrocarbon resin can easily reduce the loss coefficient tan δ at 60 ° C. for the crosslinked product of the elastomer composition and can be excellent in rolling resistance. .
 なお、本発明において、シラン変性炭化水素樹脂の重量平均分子量(Mw)およびZ平均分子量(Mz)は、高速液体クロマトグラフィの測定による、ポリスチレン換算の値として求めるものとする。
 重量平均分子量およびZ平均分子量の測定は、より具体的には、測定装置として、東ソー社製「HLC-8320GPC」を使用し、カラムは東ソー社製「TSKgel SuperMultiporeHZ」を3本連結したものを用い、テトラヒドロフランを溶媒として、40℃、1.0mL/minの流量で測定できる。
In the present invention, the weight average molecular weight (Mw) and the Z average molecular weight (Mz) of the silane-modified hydrocarbon resin are determined as polystyrene-converted values measured by high performance liquid chromatography.
More specifically, the measurement of the weight average molecular weight and the Z average molecular weight uses “HLC-8320GPC” manufactured by Tosoh Corporation as a measuring apparatus, and a column in which three “TSKgel SuperMultipore HZ” manufactured by Tosoh Corporation are connected. , Using tetrahydrofuran as a solvent, it can be measured at 40 ° C. and a flow rate of 1.0 mL / min.
 上記シラン変性炭化水素樹脂の重量平均分子量に対するZ平均分子量の比(Mz/Mw)は、1.0~4.5の範囲内であれば特に限定されるものではないが、なかでも、1.0~4.0の範囲内であることが好ましく、特に、1.0~3.5の範囲内であることがより好ましい。上記比が上述の範囲内であることにより、シラン変性炭化水素樹脂はエラストマーとの相溶性に優れたものとすることができるからである。また、その結果、シラン変性炭化水素樹脂は、エラストマー組成物の架橋物について、60℃での損失係数tanδを低くすることが容易であり、ウェットグリップ性能に優れたものとすることができるからである。 The ratio of the Z average molecular weight to the weight average molecular weight (Mz / Mw) of the silane-modified hydrocarbon resin is not particularly limited as long as it is in the range of 1.0 to 4.5. It is preferably in the range of 0 to 4.0, more preferably in the range of 1.0 to 3.5. This is because, when the ratio is within the above-described range, the silane-modified hydrocarbon resin can have excellent compatibility with the elastomer. As a result, the silane-modified hydrocarbon resin can easily reduce the loss coefficient tan δ at 60 ° C. for the cross-linked product of the elastomer composition and can be excellent in wet grip performance. is there.
 上記シラン変性炭化水素樹脂の軟化点は、80℃~110℃の範囲内であれば特に限定されるものではないが、なかでも、85℃~110℃の範囲内であることが好ましく、特に、90℃~110℃の範囲内であることが好ましい。上記軟化点が上述の範囲内であることにより、シラン変性炭化水素樹脂はエラストマーとの相溶性に優れたものとすることができるからである。また、その結果、シラン変性炭化水素樹脂は、エラストマー組成物の架橋物について、60℃での損失係数tanδを低くすることが容易であり、転がり抵抗に優れたものとすることができるからである。
 また、軟化点が上述の範囲内であることにより、シラン変性炭化水素樹脂は、0℃での損失係数tanδを高くすることが容易であり、ウェットグリップ性能に優れたものとすることができるからである。
 なお、本発明における軟化点は、例えば、変性炭化水素樹脂についてJIS K 6863に従い測定する値である。
The softening point of the silane-modified hydrocarbon resin is not particularly limited as long as it is in the range of 80 ° C. to 110 ° C. Among them, the softening point is preferably in the range of 85 ° C. to 110 ° C. It is preferably within the range of 90 ° C to 110 ° C. This is because, when the softening point is within the above range, the silane-modified hydrocarbon resin can be excellent in compatibility with the elastomer. Further, as a result, the silane-modified hydrocarbon resin can easily reduce the loss coefficient tan δ at 60 ° C. for the crosslinked product of the elastomer composition and can be excellent in rolling resistance. .
Moreover, since the softening point is within the above-mentioned range, the silane-modified hydrocarbon resin can easily increase the loss coefficient tan δ at 0 ° C. and can have excellent wet grip performance. It is.
The softening point in the present invention is a value measured according to JIS K 6863 for a modified hydrocarbon resin, for example.
 上記シラン変性炭化水素樹脂のガラス転移温度としては、エラストマーとの相溶性に優れたものとすることができるものであればよく、例えば、30℃~60℃の範囲内とすることができ、なかでも、35℃~60℃の範囲内であることが好ましく、特に、40℃~60℃の範囲内であることが好ましい。ガラス転移温度が上述の範囲内であることにより、シラン変性炭化水素樹脂はエラストマーとの相溶性に優れたものとすることができるからである。また、その結果、例えば、エラストマー組成物の60℃での損失係数tanδを低くすることが容易であり、加工性に優れ、転がり抵抗に優れたものとすることができるとともに、0℃での損失係数tanδを高くすることが容易であり、ウェットグリップ性能に優れたものとすることができる。
 このようなことから、ガラス転移温度が上述の範囲内であることにより、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができる。
 なお、本発明におけるガラス転移温度は、例えば、示差走査熱量測定(DSC)にて、昇温速度10℃/分の条件で測定することができる。また、測定器としては、例えば、Pyris1 DSC(パーキンエルマー社製)を用いることができる。
The glass transition temperature of the silane-modified hydrocarbon resin is not particularly limited as long as it has excellent compatibility with the elastomer, and can be, for example, in the range of 30 ° C. to 60 ° C., However, it is preferably in the range of 35 ° C to 60 ° C, and particularly preferably in the range of 40 ° C to 60 ° C. This is because, when the glass transition temperature is within the above range, the silane-modified hydrocarbon resin can be excellent in compatibility with the elastomer. As a result, for example, it is easy to lower the loss coefficient tan δ of the elastomer composition at 60 ° C., and it is excellent in workability and rolling resistance, and loss at 0 ° C. It is easy to increase the coefficient tan δ, and the wet grip performance can be improved.
For this reason, when the glass transition temperature is within the above range, it is possible to provide an elastomer composition for tires that is excellent in workability and excellent in balance between rolling resistance and wet grip performance.
In addition, the glass transition temperature in this invention can be measured on temperature increase rate 10 degree-C / min conditions by differential scanning calorimetry (DSC), for example. Moreover, as a measuring device, Pyris1 DSC (made by Perkin Elmer) can be used, for example.
 本発明のシラン変性炭化水素樹脂は、例えば、様々な用途のエラストマー組成物において、エラストマーと混合して用いられる炭化水素樹脂として使用することができる。
 本発明において、上記シラン変性炭化水素樹脂は、上述のように、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を与えることができるものである。
 したがって、上記シラン変性炭化水素樹脂は、その特性を活かして、例えば、タイヤ用エラストマー組成物においてエラストマーと共に混合して用いられる炭化水素樹脂として好適に用いることができる。
The silane-modified hydrocarbon resin of the present invention can be used, for example, as a hydrocarbon resin used by mixing with an elastomer in an elastomer composition for various uses.
In the present invention, as described above, the silane-modified hydrocarbon resin can provide an elastomer composition for tires that is excellent in workability and excellent in balance between rolling resistance and wet grip performance.
Therefore, the silane-modified hydrocarbon resin can be suitably used, for example, as a hydrocarbon resin used by mixing with an elastomer in an elastomer composition for a tire, taking advantage of the characteristics.
 上記シラン変性炭化水素樹脂の製造方法としては、変性前樹脂である炭化水素樹脂100質量部を、上記式(1)で表される有機シラン化合物0.1質量部~10質量部で変性するシラン変性工程を有する方法を用いることができる。
 なお、上記有機シラン化合物で変性する方法、すなわち、シラン変性方法等については、上記「2.有機シラン化合物」の項に記載した内容と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
As a method for producing the silane-modified hydrocarbon resin, 100 parts by mass of a hydrocarbon resin which is a pre-modified resin is modified with 0.1 to 10 parts by mass of an organic silane compound represented by the above formula (1). A method having a denaturation step can be used.
The method of modifying with the organosilane compound, that is, the silane modification method and the like can be the same as the contents described in the above section “2. Organosilane compound”, and thus the description thereof is omitted here. .
B.タイヤ用エラストマー組成物
 次に、本発明のタイヤ用エラストマー組成物について説明する。
 本発明のタイヤ用エラストマー組成物は、少なくとも1種のエラストマーと、少なくとも1種のフィラーと、上述のシラン変性炭化水素樹脂と、を含むことを特徴とするものである。
B. Next, the tire elastomer composition of the present invention will be described.
The tire elastomer composition of the present invention comprises at least one elastomer, at least one filler, and the above-mentioned silane-modified hydrocarbon resin.
 本発明によれば、上述のシラン変性炭化水素樹脂を用いることにより、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤを製造することができる。 According to the present invention, by using the above-mentioned silane-modified hydrocarbon resin, it is possible to manufacture a tire having excellent workability and excellent balance between rolling resistance and wet grip performance.
 本発明のタイヤ用エラストマー組成物は、エラストマー、フィラーおよびシラン変性炭化水素樹脂を有するものである。
 以下、本発明のタイヤ用エラストマー組成物の各成分について詳細に説明する。
The tire elastomer composition of the present invention comprises an elastomer, a filler, and a silane-modified hydrocarbon resin.
Hereafter, each component of the elastomer composition for tires of this invention is demonstrated in detail.
1.シラン変性炭化水素樹脂
 上記シラン変性炭化水素樹脂の含有量としては、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を得ることができるものであればよい。
 上記含有量は、例えば、エラストマー100質量部に対する割合で、0.1質量部~50質量部の範囲内とすることができ、なかでも1質量部~30質量部の範囲内であることが好ましく、特に、1.5質量部~20質量部の範囲内であることが好ましい。上記含有量が上述の範囲内であることにより、タイヤ用エラストマー組成物は、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたものとなるからである。
1. Silane-modified hydrocarbon resin The content of the silane-modified hydrocarbon resin is not particularly limited as long as it is excellent in workability and can provide a tire elastomer composition having an excellent balance of rolling resistance and wet grip performance. .
The content can be, for example, in the range of 0.1 to 50 parts by mass, and preferably in the range of 1 to 30 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the elastomer. In particular, it is preferably in the range of 1.5 to 20 parts by mass. This is because when the content is within the above-described range, the tire elastomer composition has excellent workability and excellent balance between rolling resistance and wet grip performance.
 なお、上記シラン変性炭化水素樹脂については、上記「A.シラン変性炭化水素樹脂」の項に記載の内容と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。 The silane-modified hydrocarbon resin can be the same as that described in the section “A. Silane-modified hydrocarbon resin”, and the description thereof is omitted here.
2.エラストマー
 上記エラストマーとしては、タイヤ用エラストマー組成物に使用される公知のエラストマーを使用できる。
 このようなエラストマーとしては、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、乳化重合スチレン-ブタジエン共重合ゴム、溶液重合スチレン-ブタジエン共重合ゴム、ポリブタジエンゴム(高シス-BR、低シスBRであってもよい。また、1,2-ポリブタジエン重合体からなる結晶繊維を含むポリブタジエンゴムであってもよい)、スチレン-イソプレン共重合ゴム、ブタジエン-イソプレン共重合ゴム、スチレン-イソプレン-ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル-スチレン-ブタジエン共重合ゴムなど等を挙げることができる。
 なお、上記エラストマーは、少なくとも1種を含むものであればよく、1種類のみを含むものであってもよく、2種類以上を混合して用いてもよい。
2. Elastomer As the elastomer, known elastomers used for tire elastomer compositions can be used.
Examples of such elastomers include natural rubber, polyisoprene rubber, emulsion polymerization styrene-butadiene copolymer rubber, solution polymerization styrene-butadiene copolymer rubber, and polybutadiene rubber (high cis-BR and low cis BR may be used. Further, it may be a polybutadiene rubber containing crystal fibers made of 1,2-polybutadiene polymer), styrene-isoprene copolymer rubber, butadiene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile- Examples thereof include butadiene copolymer rubber and acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer rubber.
In addition, the said elastomer should just contain at least 1 type, may contain only 1 type, and may mix and use 2 or more types.
3.フィラー
 上記フィラーとしては、タイヤ用エラストマー組成物に一般的に使用されるものを用いることができ、例えば、カーボンブラック、クレー、珪藻土、シリカ、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、金属酸化物、マイカ、グラファイト、水酸化アルミニウム、各種の金属粉、木粉、ガラス粉、セラミックス粉などの他、ガラスバルーン、シリカバルーンなどの無機中空フィラー;ポリスチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン共重合体などからなる有機中空フィラー等を挙げることができる。
 これらのフィラーのうち、例えば、シリカ、カーボンブラック等については、特開2016-30795号公報に記載のものを用いることができる。
 本発明においては、なかでも、上記フィラーが、シリカであることが好ましい。フィラーがシリカであることにより、タイヤ用エラストマー組成物は、ウェットグリップ性に優れたものとなるからである。
 また、フィラーは、少なくとも1種を含むものであればよく、1種類のみを含むものであってもよく、2種類以上を混合して用いてもよい。
3. Filler As said filler, what is generally used for the elastomer composition for tires can be used, for example, carbon black, clay, diatomaceous earth, silica, talc, barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, metal oxide. , Mica, graphite, aluminum hydroxide, various metal powders, wood powder, glass powder, ceramic powder, etc., inorganic hollow fillers such as glass balloons, silica balloons, polystyrene, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride copolymers, etc. The organic hollow filler which consists of etc. can be mentioned.
Among these fillers, for example, silica, carbon black and the like described in JP-A-2016-30795 can be used.
In the present invention, the filler is preferably silica. This is because when the filler is silica, the tire elastomer composition has excellent wet grip properties.
Moreover, the filler should just contain at least 1 type, may contain only 1 type, and may mix and use 2 or more types.
 上記フィラーの含有量としては、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を得ることができるものであればよい。
 上記含有量は、例えば、エラストマー100質量部に対する割合で、30質量部~250質量部の範囲内とすることができ、なかでも30質量部~200質量部の範囲内であることが好ましく、特に、40質量部~150質量部の範囲内であることが好ましく、なかでも特に、50質量部~130質量部の範囲内であることが好ましい。上記含有量が上述の範囲内であることにより、タイヤ用エラストマー組成物は、加工性およびウェットグリップ性に優れたものとなるからである。
As content of the said filler, what is excellent in workability and can obtain the elastomer composition for tires which was excellent in the balance of rolling resistance and wet grip performance should just be obtained.
The content can be, for example, in the range of 30 to 250 parts by weight, and is preferably in the range of 30 to 200 parts by weight, particularly in terms of the ratio to 100 parts by weight of the elastomer. The content is preferably in the range of 40 to 150 parts by weight, and more preferably in the range of 50 to 130 parts by weight. This is because when the content is within the above-described range, the tire elastomer composition has excellent processability and wet grip properties.
4.タイヤ用エラストマー組成物
 本発明のタイヤ用エラストマー組成物は、エラストマー、フィラーおよびシラン変性炭化水素樹脂を有するものであるが、必要に応じて、その他の成分を含むものであってもよい。
 上記その他の成分としては、例えば、シランカップリング剤、架橋剤、架橋促進剤、架橋活性化剤、老化防止剤、活性剤、プロセス油、可塑剤、滑剤、粘着付与剤などの配合剤をそれぞれ必要量配合できる。
 なお、このようなその他の成分およびその含有量としては、例えば、特開2016-30795号公報に記載の内容と同様とすることができる。
4). Tire Elastomer Composition The tire elastomer composition of the present invention has an elastomer, a filler, and a silane-modified hydrocarbon resin, but may contain other components as necessary.
Examples of the other components include compounding agents such as a silane coupling agent, a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, a crosslinking activator, an anti-aging agent, an activator, a process oil, a plasticizer, a lubricant, and a tackifier. Necessary amount can be blended.
Such other components and their contents can be the same as those described in JP-A-2016-30795, for example.
 本発明のタイヤ用エラストマー組成物の製造方法は、常法に従って各成分を混練すればよく、例えば、架橋剤や架橋促進剤などの熱に不安定な成分を除く成分とエラストマーとを混練後、その混練物に架橋剤や架橋促進剤などの熱に不安定な成分を混合して目的の組成物を得ることができる。熱に不安定な成分を除く成分とエラストマーとの混練温度は、好ましくは80℃~200℃の範囲内、より好ましくは120℃~180℃の範囲内であり、その混練時間は、好ましくは30秒~30分である。また、その混練物と熱に不安定な成分との混合は、通常100℃以下、好ましくは80℃以下まで冷却した後に行われる。 The manufacturing method of the tire elastomer composition of the present invention may be obtained by kneading each component according to a conventional method, for example, after kneading the component and the elastomer excluding a thermally unstable component such as a crosslinking agent and a crosslinking accelerator, The kneaded product can be mixed with a thermally unstable component such as a crosslinking agent or a crosslinking accelerator to obtain a desired composition. The kneading temperature between the component excluding the thermally unstable component and the elastomer is preferably in the range of 80 ° C. to 200 ° C., more preferably in the range of 120 ° C. to 180 ° C., and the kneading time is preferably 30 ° C. Seconds to 30 minutes. The kneaded product and the thermally unstable component are usually mixed after cooling to 100 ° C. or lower, preferably 80 ° C. or lower.
 本発明のタイヤ用エラストマー組成物をタイヤ用エラストマー架橋物とする架橋方法としては、公知の架橋方法を用いることができ、例えば、所望の形状に対応した成形機、たとえば、押出機、射出成形機、圧縮機、ロールなどにより成形を行い、加熱することにより架橋反応を行い、架橋物として形状を固定化する方法を挙げることができる。この場合においては、予め成形した後に架橋しても、成形と同時に架橋を行うこともできる。成形温度は、通常、10℃~200℃の範囲内、好ましくは25℃~120℃の範囲内である。架橋温度は、通常、100℃~200℃の範囲内、好ましくは130℃~190℃の範囲内であり、架橋時間は、通常、1分~24時間の範囲内、好ましくは2分~12時間の範囲内、特に好ましくは3分~6時間の範囲内である。 As a crosslinking method using the tire elastomer composition of the present invention as the tire elastomer crosslinked product, a known crosslinking method can be used. For example, a molding machine corresponding to a desired shape, for example, an extruder or an injection molding machine. Examples of the method include forming by a compressor, a roll, and the like, performing a crosslinking reaction by heating, and fixing the shape as a crosslinked product. In this case, it is possible to perform crosslinking after molding in advance or at the same time as molding. The molding temperature is usually in the range of 10 ° C to 200 ° C, preferably in the range of 25 ° C to 120 ° C. The crosslinking temperature is usually in the range of 100 ° C. to 200 ° C., preferably in the range of 130 ° C. to 190 ° C., and the crosslinking time is usually in the range of 1 minute to 24 hours, preferably 2 minutes to 12 hours. And particularly preferably within the range of 3 minutes to 6 hours.
 また、タイヤ用エラストマー架橋物の形状、大きさなどによっては、表面が架橋していても内部まで十分に架橋していない場合があるので、上記架橋方法は、さらに加熱して二次架橋を行ってもよい。 In addition, depending on the shape and size of the elastomer crosslinked product for tires, even if the surface is crosslinked, the interior may not be sufficiently crosslinked. May be.
 加熱方法としては、プレス加熱、スチーム加熱、オーブン加熱、熱風加熱などのエラストマー組成物の架橋に用いられる一般的な方法を適宜選択すればよい。 As the heating method, a general method used for crosslinking of the elastomer composition such as press heating, steam heating, oven heating, hot air heating, etc. may be appropriately selected.
 本発明のタイヤ用エラストマー組成物は、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤを得ることができるのであるため、低発熱性およびウェットグリップ性に優れるものである。そして、本発明のエラストマー組成物は、このような特性を活かし、例えば、タイヤの、キャップトレッド、ベーストレッド、カーカス、サイドウォール、ビード部などのタイヤ各部位の材料に用いることが好ましく、なかでも、オールシーズンタイヤ、高性能タイヤ、およびスタッドレスタイヤなどの各種タイヤにおいて、トレッド、カーカス、サイドウォール、およびビード部などのタイヤ各部位に好適に用いることができ、特に低発熱性に優れるので、低燃費タイヤのトレッド用として、特に好適に用いることができる。 Since the tire elastomer composition of the present invention can provide a tire having a good balance between rolling resistance and wet grip performance, it is excellent in low heat buildup and wet grip properties. The elastomer composition of the present invention is preferably used as a material for each part of a tire, such as a cap tread, a base tread, a carcass, a sidewall, and a bead part of the tire, taking advantage of such characteristics. In various tires such as all-season tires, high-performance tires, and studless tires, it can be suitably used for tire parts such as treads, carcass, sidewalls, and bead parts. It can be particularly suitably used as a tread for a fuel-efficient tire.
 本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
 以下に、実施例および比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明する。なお、各例中の部および%は、特に断りのない限り、質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition, the part and% in each example are a mass reference | standard unless there is particular notice.
 各種の測定については、以下の方法に従って行った。 Various measurements were performed according to the following methods.
〔重量平均分子量、Z平均分子量および分子量分布〕
 試料となるシラン変性炭化水素樹脂について、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー分析し、標準ポリスチレン換算値の重量平均分子量(Mw)およびZ平均分子量(Mz)を求め、分子量分布はMz/Mwの比で示した。なお、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー分析は、測定装置として、東ソー社製「HLC-8320GPC」を使用し、カラムは東ソー社製「TSKgel SuperMultiporeHZ」を3本連結したものを用い、テトラヒドロフランを溶媒として、40℃、1.0mL/minの流量で測定した。
[Weight average molecular weight, Z average molecular weight and molecular weight distribution]
For the silane-modified hydrocarbon resin as a sample, gel permeation chromatography analysis is performed to determine the weight average molecular weight (Mw) and Z average molecular weight (Mz) in terms of standard polystyrene, and the molecular weight distribution is a ratio of Mz / Mw. Indicated. The gel permeation chromatography analysis uses “HLC-8320GPC” manufactured by Tosoh Corporation as a measuring device, and the column uses three connected “TSKgel SuperMultipore HZ” manufactured by Tosoh Corporation, with tetrahydrofuran as a solvent. , 40 ° C. and a flow rate of 1.0 mL / min.
〔軟化点(℃)〕
 試料となるシラン変性炭化水素樹脂について、JIS K 6863に従い測定した。
[Softening point (℃)]
The silane-modified hydrocarbon resin as a sample was measured according to JIS K 6863.
〔ムーニー粘度(ML1+4)〕
 試料となるエラストマー組成物について、JIS K 6300-1:2001に従い、以下の条件で測定した。
・試験温度:100℃
・ロータの種類:L形
・使用試験機:(株)島津製作所製島津ムーニービスコメーターSMV-300J
[Mooney viscosity (ML1 + 4)]
A sample elastomer composition was measured according to JIS K 6300-1: 2001 under the following conditions.
Test temperature: 100 ° C
・ Rotor type: L type ・ Testing machine: Shimadzu Mooney Viscometer SMV-300J manufactured by Shimadzu Corporation
〔引張強さ(MPa)および伸び(%)〕
 試料となるエラストマー架橋物の試験片について、JIS K 6251:2010に従い、以下の条件で引張強さ(tensile stress(MPa))および伸び(elongation(%))を測定した。
・試験片作製方法:プレス加硫によりシート作製後、打抜き加工
・試験片形状:ダンベル状3号形
・試験片採取方向:列理に対し平行方向
・試験片数:3
・測定温度:23℃
・試験速度:500mm/min
・使用試験機:ALPHA TECHNOLOGIES社製TENSOMETER 10k
・試験機容量:ロードセル式 1kN
[Tensile strength (MPa) and elongation (%)]
About the test piece of the elastomer crosslinked material used as a sample, tensile strength (tensile stress (MPa)) and elongation (elongation (%)) were measured in accordance with JIS K 6251: 2010 under the following conditions.
-Test piece preparation method: After sheet preparation by press vulcanization, punching process-Test piece shape: Dumbbell shape No. 3-Specimen sampling direction: Parallel to line arrangement-Number of test pieces: 3
・ Measurement temperature: 23 ℃
・ Test speed: 500 mm / min
・ Testing machine: TENSOMETER 10k manufactured by ALPHA TECHNOLOGIES
・ Test machine capacity: Load cell type 1kN
〔損失正接tanδ〕
 試料となるエラストマー架橋物の試験片について、JIS K 7244-4に従い、以下の測定条件で、動的歪み0.5%、10Hzの条件で、0℃および60℃での損失正接tanδを測定した。この特性については、基準サンプル(後述の比較例1)を100とする指数で示した。
 なお、0℃での損失正接tanδが高いほど、ウェットグリップ性能に優れ、60℃での損失正接tanδが低いほど、転がり抵抗に優れる。
測定項目:動的貯蔵弾性率E’
    :動的損失弾性率E’’
    :損失正接tanδ
・試料調製方法:シートより打抜き加工
・試験片形状:長さ50mm×幅2mm×厚さ2mm
・試験片数:1
・クランプ間距離:20mm
[Loss tangent tan δ]
With respect to the test piece of the crosslinked elastomer as a sample, the loss tangent tan δ at 0 ° C. and 60 ° C. was measured under the conditions of dynamic strain 0.5% and 10 Hz under the following measurement conditions according to JIS K 7244-4. . About this characteristic, it showed with the index | exponent which makes a reference | standard sample (after-mentioned comparative example 1) 100.
The higher the loss tangent tan δ at 0 ° C., the better the wet grip performance, and the lower the loss tangent tan δ at 60 ° C., the better the rolling resistance.
Measurement item: Dynamic storage elastic modulus E '
: Dynamic loss modulus E ''
: Loss tangent tan δ
-Sample preparation method: punching from sheet-Specimen shape: length 50 mm x width 2 mm x thickness 2 mm
・ Number of specimens: 1
・ Distance between clamps: 20mm
〔実施例1〕
 重合反応器にシクロペンタン47.3部及びシクロペンテン28.3部の混合物を重合反応器に仕込み、70℃に昇温した後、塩化アルミニウム0.75部を添加した(混合物M)。
 引き続き、1,3-ペンタジエン63.6部、イソブチレン6.2部、ジシクロペンタジエン0.1部、C4-C6不飽和炭化水素0.3部、及びC4-C6飽和炭化水素5.7部からなる混合物aを、60分間に亘り温度(70℃)を維持して、前記混合物Mを含む重合反応器に連続的に添加しながら重合を行った。その後、水酸化ナトリウム水溶液を重合反応器に添加して、重合反応を停止した。なお、重合反応時の重合反応器中の成分の種類及び量を表1にまとめて示した。重合停止により生成した沈殿物をろ過により除去した後、得られた重合体溶液を蒸留釜に仕込み、窒素雰囲気下で加熱し、重合溶媒と未反応単量体を除去した。次いで、240℃以上で、飽和水蒸気を吹き込みながら、低分子量のオリゴマー成分を留去した。
[Example 1]
A polymerization reactor was charged with a mixture of 47.3 parts of cyclopentane and 28.3 parts of cyclopentene. The temperature was raised to 70 ° C., and then 0.75 part of aluminum chloride was added (mixture M 1 ).
Subsequently, from 63.6 parts of 1,3-pentadiene, 6.2 parts of isobutylene, 0.1 part of dicyclopentadiene, 0.3 part of C4-C6 unsaturated hydrocarbon, and 5.7 parts of C4-C6 saturated hydrocarbon the mixture a 1 comprising, maintaining the temperature (70 ° C.) for 60 minutes, was subjected to a continuous polymerization while adding to the polymerization reactor containing the mixture M 1. Thereafter, an aqueous sodium hydroxide solution was added to the polymerization reactor to stop the polymerization reaction. Table 1 summarizes the types and amounts of the components in the polymerization reactor during the polymerization reaction. After removing the precipitate generated by the termination of polymerization by filtration, the obtained polymer solution was charged into a distillation kettle and heated in a nitrogen atmosphere to remove the polymerization solvent and unreacted monomers. Next, the oligomer component having a low molecular weight was distilled off at 240 ° C. or higher while blowing saturated water vapor.
 溶融状態の樹脂100部に対して、酸化防止剤としてペンタエリスリトールテトラキス[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](BASF社製、商品名:イルガノックス1010)0.2部を添加し、次いで無水マレイン酸2.0部を添加し230℃で1時間付加反応させたのち、有機シラン化合物として、3-アミノプロピルトリエトキシシラン1.5部を添加し、230℃で1時間付加反応させた。その後、蒸留釜から溶融樹脂を取り出し、室温まで放冷して、実施例1のシラン変性炭化水素樹脂を得た。得られた実施例1のシラン変性炭化水素樹脂については、重量平均分子量、Z平均分子量、分子量分布、及び軟化点を測定した。これらの測定結果は、下記表1にまとめて示した。
 なお、表1中の有機シラン化合物(部)/変性前樹脂(100部)の値は、酸変性に用いた無水マレイン酸を変性前樹脂の原料の一部として計算したものであり、表1に記載の変性前樹脂を構成する単量体混合物と無水マレイン酸との合計100部当たりの有機シラン化合物添加量(部)を示すものである。
For 100 parts of molten resin, pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (trade name: Irganox 1010, manufactured by BASF) as an antioxidant. 0.2 part is added, and then 2.0 parts of maleic anhydride is added and subjected to addition reaction at 230 ° C. for 1 hour, and then 1.5 parts of 3-aminopropyltriethoxysilane is added as an organic silane compound, The addition reaction was performed at 230 ° C. for 1 hour. Thereafter, the molten resin was taken out from the distillation kettle and allowed to cool to room temperature to obtain the silane-modified hydrocarbon resin of Example 1. About the obtained silane modified hydrocarbon resin of Example 1, the weight average molecular weight, Z average molecular weight, molecular weight distribution, and softening point were measured. These measurement results are summarized in Table 1 below.
The values of organosilane compound (parts) / resin before modification (100 parts) in Table 1 are calculated by using maleic anhydride used for acid modification as part of the raw material of the resin before modification. The addition amount (parts) of the organosilane compound per 100 parts in total of the monomer mixture constituting the pre-modification resin described in 1 and maleic anhydride.
〔実施例2〕
 重合反応器に添加する成分の種類及び量、並びに重合温度を下記表1に示すとおりにそれぞれ変更したこと以外は実施例1と同様にして炭化水素樹脂を得た。なお、ジイソブチレンおよび芳香族モノオレフィンは、1,3-ペンタジエン等と共に混合し、重合に供した。
 さらに、溶融状態の上記樹脂100部に対して、酸化防止剤としてペンタエリスリトールテトラキス[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](BASF社製、商品名:イルガノックス1010)0.2部を添加し、有機シラン化合物として、ビス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]テトラスルフィド3.0部を添加し、230℃で1時間付加反応させた。その後、蒸留釜から溶融樹脂を取り出し、室温まで放冷して、実施例2のシラン変性炭化水素樹脂を得た。得られた実施例2のシラン変性炭化水素樹脂については、重量平均分子量、Z平均分子量、分子量分布、及び軟化点を測定した。これらの測定結果は、下記表1にまとめて示した。
 なお、表1中の有機シラン化合物(部)/変性前樹脂(100部)の値は、表1に記載の変性前樹脂の原料となる単量体混合物100部当たりの有機シラン化合物添加量(部)を示すものである。
[Example 2]
A hydrocarbon resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of components added to the polymerization reactor and the polymerization temperature were changed as shown in Table 1 below. The diisobutylene and the aromatic monoolefin were mixed with 1,3-pentadiene or the like and subjected to polymerization.
Furthermore, pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (manufactured by BASF, trade name: Irga) as an antioxidant with respect to 100 parts of the resin in the molten state 0.2 parts of Knox 1010) was added, and 3.0 parts of bis [3- (triethoxysilyl) propyl] tetrasulfide was added as an organic silane compound, followed by addition reaction at 230 ° C. for 1 hour. Thereafter, the molten resin was taken out from the distillation kettle and allowed to cool to room temperature to obtain the silane-modified hydrocarbon resin of Example 2. For the obtained silane-modified hydrocarbon resin of Example 2, the weight average molecular weight, Z average molecular weight, molecular weight distribution, and softening point were measured. These measurement results are summarized in Table 1 below.
The value of organosilane compound (parts) / pre-modification resin (100 parts) in Table 1 is the amount of organosilane compound added per 100 parts of the monomer mixture used as the raw material of the pre-modification resin listed in Table 1 ( Part).
〔実施例3~4,比較例1~4〕
 重合反応器に添加する成分の種類及び量、並びに重合温度を下記表1に示すとおりにそれぞれ変更したこと以外は、実施例1または2と同様にして、実施例3~4及び比較例1~4のシラン変性炭化水素樹脂をそれぞれ得た。具体的には、実施例3および比較例3は実施例1と同様に変性前樹脂を酸変性した後、シラン変性炭化水素樹脂を得た。また、実施例4および比較例4は、実施例2と同様に変性前樹脂に直接有機シラン化合物を結合してシラン変性炭化水素樹脂を製造した。さらに、比較例1および比較例2は、それぞれ有機シラン化合物によりシラン変性を行わずに未変性炭化水素樹脂を得た。
 なお、実施例1または2に記載のないジイソブチレン、芳香族モノオレフィン及びトルエンは、1,3-ペンタジエン等と共に混合し、重合に供した。
[Examples 3 to 4, Comparative Examples 1 to 4]
Examples 3 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 were the same as Example 1 or 2, except that the types and amounts of components added to the polymerization reactor and the polymerization temperature were changed as shown in Table 1 below. 4 silane-modified hydrocarbon resins were obtained. Specifically, in Example 3 and Comparative Example 3, a silane-modified hydrocarbon resin was obtained after acid-modifying the resin before modification in the same manner as in Example 1. In Example 4 and Comparative Example 4, as in Example 2, a silane-modified hydrocarbon resin was produced by directly bonding an organosilane compound to the resin before modification. Furthermore, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 obtained an unmodified hydrocarbon resin without performing silane modification with an organic silane compound, respectively.
Incidentally, diisobutylene, aromatic monoolefin and toluene not described in Example 1 or 2 were mixed with 1,3-pentadiene or the like and subjected to polymerization.
〔エラストマー組成物およびエラストマー架橋物の製造と評価〕
 バンバリー型ミキサー中で、溶液重合スチレン-ブタジエンゴム(S-SBR)100部を30秒素練りし、次いでシリカ(ローディア社製、商品名「Zeosil1115MP」)53.0部、シランカップリング剤:ビス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]テトラスルフィド(デグッサ社製、商品名「Si69」)7.0部および実施例1で得たシラン変性炭化水素樹脂5部を添加して、90秒混練後、シリカ(ローディア社製、商品名「Zeosil1115MP」)32.0部、酸化亜鉛3.0部、ステアリン酸2.0部および老化防止剤: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(大内新興社製、商品名「ノクラック6C」)2.0部を添加し、更に90秒間混練し、次いで、プロセスオイル(新日本石油社製、商品名「アロマックス T-DAE」)25部を投入した。
 その後、90℃を開始温度として混練し、145℃~155℃で60秒間以上混練(一次練り)した後、ミキサーから混練物を排出させた。
[Production and Evaluation of Elastomer Composition and Crosslinked Elastomer]
In a Banbury mixer, 100 parts of solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR) was masticated for 30 seconds, and then 53.0 parts of silica (trade name “Zeosil 1115MP” manufactured by Rhodia), silane coupling agent: bis 7.0 parts of [3- (triethoxysilyl) propyl] tetrasulfide (Degussa, trade name “Si69”) and 5 parts of the silane-modified hydrocarbon resin obtained in Example 1 were added and kneaded for 90 seconds. Silica (Rhodia, trade name “Zeosil 1115MP”) 32.0 parts, zinc oxide 3.0 parts, stearic acid 2.0 parts and anti-aging agent: N-phenyl-N ′-(1,3-dimethylbutyl ) -P-Phenylenediamine (trade name “NOCRACK 6C” manufactured by Ouchi Shinsei Co., Ltd.) (2.0 parts) was added, kneaded for 90 seconds, and then process oil 25 parts (trade name “Aromax T-DAE” manufactured by Nippon Oil Corporation) were introduced.
Thereafter, the mixture was kneaded at 90 ° C. as a starting temperature, kneaded at 145 ° C. to 155 ° C. for 60 seconds or more (primary kneading), and then the kneaded product was discharged from the mixer.
 得られた混練物を、室温まで冷却した後、再度バンバリー型ミキサー中で、90℃を開始温度として2分間混練(二次練り)した後、ミキサーから混練物を排出させた。混錬終了時の混練物の温度は145℃であった。 The obtained kneaded product was cooled to room temperature and then kneaded again (secondary kneading) at 90 ° C. for 2 minutes in a Banbury mixer, and then the kneaded product was discharged from the mixer. The temperature of the kneaded product at the end of kneading was 145 ° C.
 次いで、50℃の2本のロールで、得られた混練物に、硫黄2.0部、加硫促進剤: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(CBS 商品名「ノクセラーCZ-G」、大内新興化学工業社製)1.9部、およびジフェニルグアニジン(DPG 商品名「ノクセラーD」、大内新興化学工業社製)1.9部を加えてこれらを混練(加硫剤混練り)した後、シート状のエラストマー組成物を取り出した。 Next, with two rolls at 50 ° C., the obtained kneaded product was mixed with 2.0 parts of sulfur and a vulcanization accelerator: N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS trade name “NOXELLA CZ-G”). 1.9 parts of Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.) and 1.9 parts of diphenylguanidine (DPG product name “Noxeller D”, Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) are added and kneaded (mixed with vulcanizing agent) After kneading, the sheet-like elastomer composition was taken out.
 このエラストマー組成物を、プレス圧力約8MPa、プレス温度160℃で40分間プレス架橋し、その後さらに23℃の恒温室で一晩熟成した後、150mm×150mm×厚さ2mmのエラストマー架橋物の試験片を作製した。 This elastomer composition was press-crosslinked for 40 minutes at a press pressure of about 8 MPa and a press temperature of 160 ° C., and then aged overnight in a thermostatic chamber at 23 ° C., and then a test piece of 150 mm × 150 mm × 2 mm thick elastomer cross-linked product Was made.
 得られた実施例1のシラン変性炭化水素樹脂を用いて作製されたエラストマー組成物およびエラストマー架橋物について、エラストマー組成物のムーニー粘度、エラストマー架橋物の引張強さ(MPa)、伸び(%)および損失正接tanδを測定した。結果を表1に示す。
 得られた実施例2~4及び比較例1~4のシラン変性炭化水素樹脂についても、それぞれ、同様にして、エラストマー組成物およびエラストマー架橋物を作製し、エラストマー組成物のムーニー粘度、エラストマー架橋物の引張強さ(MPa)、伸び(%)および損失正接tanδを測定した。結果を表1に示す。
 なお、一次練り、二次練りおよび加硫剤混練りの混練条件は、以下に示す条件とした。
For the elastomer composition and the crosslinked elastomer obtained using the silane-modified hydrocarbon resin obtained in Example 1, the Mooney viscosity of the elastomer composition, the tensile strength (MPa) of the crosslinked elastomer, the elongation (%) and The loss tangent tan δ was measured. The results are shown in Table 1.
For the resulting silane-modified hydrocarbon resins of Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, respectively, an elastomer composition and a crosslinked elastomer were prepared in the same manner, and the Mooney viscosity of the elastomer composition, the crosslinked elastomer, The tensile strength (MPa), elongation (%), and loss tangent tan δ were measured. The results are shown in Table 1.
The kneading conditions for primary kneading, secondary kneading and vulcanizing agent kneading were as shown below.
(一次練りおよび二次練りの混練条件)
・試験機:(株)東洋精機製作所製ラボプラストミル バンバリー型ミキサーB-600
・充填率:70~75vol%
・ローター回転数:50rpm
・試験開始設定温度:90℃
(Kneading conditions for primary and secondary kneading)
・ Testing machine: Labo Plast Mill, Banbury mixer B-600 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.
・ Filling rate: 70-75 vol%
・ Rotor speed: 50rpm
・ Test start set temperature: 90 ℃
(加硫剤混練りの混練条件)
・試験機:池田機械工業(株)製電気加熱式高温ロール機
・ロールサイズ:6φ×16
・前ロール回転数:24rpm
・前後ロール回転比:1:1.22
・ロール温度:50℃±5℃
・切り返し回数:左右2回ずつ
・丸め通し幅:ロール間隔約0.8mm
・丸め通し回数:5回
(Kneading conditions for vulcanizing agent)
・ Testing machine: Ikeda Machine Industries Co., Ltd. electric heating type high temperature roll machine ・ Roll size: 6φ × 16
-Front roll speed: 24rpm
-Front / rear roll rotation ratio: 1: 1.22
・ Roll temperature: 50 ℃ ± 5 ℃
・ Number of turn-over: Twice left and right ・ Rounding width: Roll interval approx. 0.8mm
・ Number of rounding: 5 times
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
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 表1から、実施例では、0℃での損失正接tanδが高く、60℃での損失正接tanδが低いものとなることが確認できた。この結果から、転がり抵抗およびウェットグリップ性能の両者に優れたものとなることが確認できた。
 すなわち、表1から、転がり抵抗およびウェットグリップ性能の両者に優れるものは、所定の重量平均分子量、Z平均分子量、重量平均分子量に対するZ平均分子量の比、軟化点温度等の特性を有するもの、特に例えば、重量平均分子量および軟化点温度が所定の範囲内であるシラン変性炭化水素樹脂であることが確認できた。
 このように、上記所定の単量体単位を所定の割合で含む炭化水素樹脂を、所定量の有機シラン化合物で変性され、かつ、重量平均分子量および軟化点温度等が所定の範囲内であるシラン変性炭化水素樹脂であることで、ガラス転移温度の上昇を抑制することができ、加工性に優れ、かつ、転がり抵抗及びウェットグリップ性能のバランスに優れたタイヤ用エラストマー組成物を得ることができることが確認できた。
From Table 1, it was confirmed that the loss tangent tan δ at 0 ° C. was high and the loss tangent tan δ at 60 ° C. was low in the examples. From this result, it was confirmed that both the rolling resistance and the wet grip performance were excellent.
That is, from Table 1, those excellent in both rolling resistance and wet grip performance have characteristics such as predetermined weight average molecular weight, Z average molecular weight, ratio of Z average molecular weight to weight average molecular weight, softening point temperature, etc. For example, it was confirmed that the silane-modified hydrocarbon resin had a weight average molecular weight and a softening point temperature within predetermined ranges.
Thus, a silane in which the hydrocarbon resin containing the predetermined monomer unit in a predetermined ratio is modified with a predetermined amount of an organic silane compound, and the weight average molecular weight, the softening point temperature, and the like are within a predetermined range. By being a modified hydrocarbon resin, an increase in the glass transition temperature can be suppressed, and it is possible to obtain an elastomer composition for tires that is excellent in workability and excellent in the balance between rolling resistance and wet grip performance. It could be confirmed.

Claims (4)

  1.  1,3-ペンタジエン単量体単位20質量%~70質量%、
     炭素数4~6の脂環式モノオレフィン単量体単位10質量%~35質量%、
     炭素数4~8の非環式モノオレフィン単量体単位3質量%~30質量%、
     脂環式ジオレフィン単量体単位0質量%~10質量%、及び
     芳香族モノオレフィン単量体単位0質量%~40質量%を含む炭化水素樹脂100質量部を、下記式(1)で表される有機シラン化合物0.1質量部~10質量部で変性して得られたものであり、
     重量平均分子量(Mw)が1000~8000の範囲内であり、
     Z平均分子量(Mz)が2000~25000の範囲内であり、
     重量平均分子量に対するZ平均分子量の比(Mz/Mw)が1.0~4.5の範囲内であり、
     軟化点温度が80℃~110℃の範囲内であることを特徴とするシラン変性炭化水素樹脂。
     XSi-R-F-[R-Si-X   (1)
    (式(1)中、各Xは、独立に、ケイ素原子結合官能基であり、各Rは、独立に、1~20個の炭素原子の2価の置換もしくは無置換の炭化水素基であり、Fは、1価または多価の有機官能基であり、Fが1価である場合、pは0であり、Fが多価である場合、pは少なくとも1である。)
    1,3-pentadiene monomer unit 20 mass% to 70 mass%,
    10 to 35% by mass of an alicyclic monoolefin monomer unit having 4 to 6 carbon atoms,
    3 to 30% by mass of an acyclic monoolefin monomer unit having 4 to 8 carbon atoms,
    100 parts by mass of a hydrocarbon resin containing 0% by mass to 10% by mass of an alicyclic diolefin monomer unit and 0% by mass to 40% by mass of an aromatic monoolefin monomer unit is represented by the following formula (1). Obtained by modification with 0.1 to 10 parts by mass of the organosilane compound to be obtained,
    The weight average molecular weight (Mw) is in the range of 1000 to 8000,
    The Z average molecular weight (Mz) is in the range of 2000 to 25000,
    The ratio of the Z average molecular weight to the weight average molecular weight (Mz / Mw) is in the range of 1.0 to 4.5,
    A silane-modified hydrocarbon resin having a softening point temperature in the range of 80 ° C to 110 ° C.
    X 3 Si—R—F— [R—Si—X 3 ] p (1)
    (In formula (1), each X is independently a silicon atom-bonded functional group, and each R is independently a divalent substituted or unsubstituted hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms. F is a monovalent or polyvalent organic functional group. When F is monovalent, p is 0, and when F is polyvalent, p is at least 1.)
  2.  Xが、ヒドロキシ基またはR-O-(式中、Rは、20個までの炭素原子の、アルキル基、アルコキシアルキル基、アリール基、アラルキル基もしくはシクロアルキル基である)であり、
     Rが、アルキレン基であり、
     pが0または1であり、
     pが0である場合、Fが、アミノ基、アミド基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、ハロ基、メルカプト基、ヒドロシリル基、カルボキシ基、アシル基、ビニル基、アリル基、スチリル基、ウレイド基、エポキシ基、イソシアナト基、ヒドラジノ基、グリシドキシ基、およびアクリロキシ基から選択され、
     pが1である場合、Fが2~20個の硫黄原子の2価のポリスルフィド基であることを特徴とする請求項1に記載のシラン変性炭化水素樹脂。
    X is a hydroxy group or R 1 —O— (wherein R 1 is an alkyl group, alkoxyalkyl group, aryl group, aralkyl group or cycloalkyl group of up to 20 carbon atoms);
    R is an alkylene group;
    p is 0 or 1;
    When p is 0, F is an amino group, amide group, hydroxy group, alkoxy group, halo group, mercapto group, hydrosilyl group, carboxy group, acyl group, vinyl group, allyl group, styryl group, ureido group, epoxy. Selected from a group, an isocyanato group, a hydrazino group, a glycidoxy group, and an acryloxy group;
    The silane-modified hydrocarbon resin according to claim 1, wherein when p is 1, F is a divalent polysulfide group having 2 to 20 sulfur atoms.
  3.  少なくとも1種のエラストマーと、少なくとも1種のフィラーと、請求項1または請求項2に記載のシラン変性炭化水素樹脂と、を含むことを特徴とするタイヤ用エラストマー組成物。 A tire elastomer composition comprising at least one elastomer, at least one filler, and the silane-modified hydrocarbon resin according to claim 1 or 2.
  4.  前記フィラーがシリカであることを特徴とする請求項3に記載のタイヤ用エラストマー組成物。 The tire elastomer composition according to claim 3, wherein the filler is silica.
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