WO2023162618A1 - サイドウォール用ゴム組成物 - Google Patents

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WO2023162618A1
WO2023162618A1 PCT/JP2023/003429 JP2023003429W WO2023162618A1 WO 2023162618 A1 WO2023162618 A1 WO 2023162618A1 JP 2023003429 W JP2023003429 W JP 2023003429W WO 2023162618 A1 WO2023162618 A1 WO 2023162618A1
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aromatic vinyl
weight
conjugated diene
rubber
solution
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PCT/JP2023/003429
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岳史 杉村
直明 倉本
毅 唐渡
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Zsエラストマー株式会社
日本ゼオン株式会社
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Publication date
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00Chemical modification of rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/04Polymerisation in solution
    • C08F2/06Organic solvent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a rubber composition for sidewalls, which has excellent low heat build-up and can provide a rubber crosslinked product having a good balance of reinforcing properties and tear resistance, and which can be suitably used for sidewall applications.
  • the sidewall of the tire is a part that affects the steering stability and durability of the tire.
  • the sidewall needs to be sufficiently reinforced by a reinforcing material such as carbon.
  • a reinforcing material such as carbon.
  • sidewalls are emphasized for their excellent tear resistance, which in turn contributes to long tire life.
  • iodine adsorption amount is 40 to 150 mg/g
  • the nitrogen specific surface area is 40 to 150 m ⁇ 2/g
  • the DBP oil absorption is 60 to 140 ml/100 g
  • the specific tinting strength is 80 to 130. 30 to 90 parts by weight of carbon black.
  • Patent Document 1 it is possible to obtain a rubber composition for large-sized pneumatic tires for high-speed use, which can improve rolling resistance and high-speed durability without impairing wear resistance and cut resistance.
  • a rubber composition for sidewalls that can provide cross-linked rubber with improved low heat build-up while maintaining a good balance of reinforcing properties and tear resistance.
  • the object of the present invention is to have excellent low heat build-up and reinforcing properties (specifically, the ratio of the stress at 300% elongation to the stress at 100% elongation (M300/M100) is sufficiently high) and
  • An object of the present invention is to provide a rubber composition for sidewalls that can give a rubber cross-linked product having well-balanced tear resistance.
  • a sidewall rubber composition containing a solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer and carbon, wherein the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is A content ratio of aromatic vinyl monomer units in all monomer units constituting the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer having a functional group capable of interacting with carbon is 0.5 to 25% by weight, and the vinyl bond content in the conjugated diene monomer unit in the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is 0 to 50% by weight. .
  • the glass transition temperature (Tg) of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is preferably ⁇ 50° C. or lower.
  • the carbon has a nitrogen adsorption specific surface area measured by the BET method of 85 m 2 /g or less, an iodine adsorption amount of 90 mg/g or less, and absorbs dibutyl phthalate. Preferably the amount is 140 cm 3 /100 g or less.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention further contains a rubber component other than the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer, and the content of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is It is preferably 10 to 80% by weight based on 100% by weight of the rubber component.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention further contains natural rubber, and the content of the natural rubber is 10 to 80% by weight based on 100% by weight of the total rubber component.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention further contains polybutadiene rubber, and the content of the polybutadiene rubber is 10 to 80% by weight based on 100% by weight of the total rubber component.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention preferably further contains a resin. It is more preferably 1 to 5 parts by weight.
  • the carbon content is preferably 10 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component containing the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer.
  • the functional group capable of interacting with carbon is preferably at least one selected from a nitrogen atom-containing functional group, a tin atom-containing functional group and an oxygen atom-containing functional group. .
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention preferably further contains a cross-linking agent.
  • a cross-linked rubber obtained by cross-linking the above rubber composition for sidewalls. Furthermore, according to the present invention, there is provided a sidewall comprising the rubber crosslinked product described above.
  • a rubber composition for sidewalls that can provide a rubber crosslinked product that has excellent low heat build-up and a good balance of reinforcing properties and tear resistance. Further, it is possible to provide a rubber cross-linked product obtained by using such a rubber composition for sidewalls, which has excellent low heat build-up, and which has a good balance of reinforcing properties and tear resistance, and sidewalls.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention is provided with a functional group capable of interacting with carbon, the content of aromatic vinyl monomer units is 0.5 to 25% by weight, and the conjugated diene monomer unit contains and carbon.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention has excellent low heat build-up and reinforcing properties (specifically, , the ratio of the stress at 300% elongation to the stress at 100% elongation (M300/M100) is sufficiently high) and tear resistance are well balanced.
  • the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention has a functional group capable of interacting with carbon, and , the content ratio of the aromatic vinyl monomer unit is 0.5 to 25% by weight, and the vinyl bond content in the conjugated diene monomer unit in the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is It is a polymer that is 0 to 50% by weight.
  • the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention contains conjugated diene monomer units and aromatic vinyl monomer units.
  • the conjugated diene compound for forming the conjugated diene monomer unit is not particularly limited, but 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-phenyl-1,3- butadiene, 1,3-pentadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 4,5-diethyl-1,3-octadiene, 3-butyl-1,3-octadiene and the like. can.
  • 1,3-butadiene and isoprene are preferred, and 1,3-butadiene is more preferred.
  • These conjugated diene compounds may be used singly or in combination of two or more. It is particularly preferred to use 1,3-butadiene alone as the conjugated diene compound.
  • the content of the conjugated diene monomer units in the total monomer units constituting the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention is preferably 75 to 99.5% by weight, more preferably 77 to 98% by weight, more preferably 79 to 96.5% by weight, particularly preferably 81 to 95.5% by weight.
  • the aromatic vinyl compound for forming the aromatic vinyl monomer unit is not particularly limited, but styrene, methylstyrene, ethylstyrene, t-butylstyrene, ⁇ -methylstyrene, ⁇ -methyl-p-methylstyrene , chlorostyrene, bromostyrene, methoxystyrene, dimethylaminomethylstyrene, dimethylaminoethylstyrene, diethylaminomethylstyrene, diethylaminoethylstyrene, cyanoethylstyrene, vinylnaphthalene and the like.
  • styrene is preferred.
  • These aromatic vinyl compounds may be used singly or in combination of two or more. It is particularly preferred to use styrene alone as the aromatic vinyl compound.
  • the content of aromatic vinyl monomer units in the total monomer units constituting the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention is 0.5 to 25% by weight. If the content of the aromatic vinyl monomer unit is too large or too small, it will be difficult to obtain a crosslinked rubber that has excellent low heat build-up and a good balance of reinforcing properties and tear resistance.
  • the content of the aromatic vinyl monomer unit is not particularly limited as long as it is 0.5 to 25% by weight, preferably 2 to 23% by weight, more preferably 3.5 to 21% by weight, and still more preferably is 4.5 to 19% by weight.
  • the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention may contain conjugated diene monomer units and monomer units other than aromatic vinyl monomer units.
  • Other monomers constituting such other monomer units include linear olefin compounds such as ethylene, propylene and 1-butene; cyclic olefin compounds such as cyclopentene and 2-norbornene; 1,5-hexadiene , 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene, dicyclopentadiene, and non-conjugated diene compounds such as 5-ethylidene-2-norbornene;
  • the content of other monomer units in the total monomer units constituting the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight. 2% by weight or less, particularly preferably 1% by weight or less, and most preferably 0.5% by
  • the vinyl bond content in the conjugated diene monomer units in the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention is 0 to 50% by weight. If the vinyl bond content is too large or too small, it will be difficult to obtain a crosslinked rubber that has excellent low heat build-up and a good balance of reinforcing properties and tear resistance.
  • the vinyl bond content is not particularly limited as long as it is 0 to 50% by weight, but is preferably 3 to 45% by weight, more preferably 6 to 40% by weight, still more preferably 10 to 35% by weight, and particularly preferably 13 to 32% by weight.
  • the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention has a functional group capable of interacting with carbon in the polymer.
  • a functional group capable of interacting with carbon forms a covalent bond between the functional group and the carbon surface, or an intermolecular force weaker than a covalent bond (e.g., ion-dipole interaction, dipole - is a functional group capable of forming dipolar interactions, hydrogen bonds, van der Waals forces, etc.).
  • Such functional groups capable of interacting with carbon include, but are not particularly limited to, nitrogen atom-containing functional groups, tin atom-containing functional groups and oxygen atom-containing functional groups.
  • a nitrogen atom-containing functional group and a tin atom-containing functional group are preferred from the viewpoint of high action.
  • the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention may have a single functional group or a plurality of functional groups as the functional group capable of interacting with carbon. It is preferable to have a plurality of kinds of functional groups, and it is more preferable to have a nitrogen atom-containing functional group and a tin atom-containing functional group.
  • each polymer chain of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer has a plurality of Among the polymer chains, some polymer chains have one type of functional group and other polymer chains have another type of functional group. The latter embodiment is preferred, and an embodiment in which some of the polymer chains have nitrogen atom-containing functional groups and other polymer chains have other types of functional groups is more preferred.
  • the method for introducing a functional group capable of interacting with carbon into the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention is not particularly limited.
  • a monomer containing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound is polymerized to obtain a solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active end, which has an active end.
  • a method of reacting a solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain with a modifier having a functional group capable of interacting with carbon is preferred. That is, the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention preferably has a modifying group capable of interacting with carbon derived from a modifying agent having a functional group capable of interacting with carbon.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention is a value measured by gel permeation chromatography in terms of polystyrene, and is preferably 100,000 to 3,000,000. More preferably 200,000 to 2,000,000, still more preferably 300,000 to 1,000,000, particularly preferably 350,000 to 800,000, most preferably 400,000 to 600,000.
  • the molecular weight distribution represented by the ratio (Mw/Mn) between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention is preferably from 1.1 to 1.1. 3, more preferably 1.13 to 2.0, still more preferably 1.15 to 1.55.
  • the glass transition temperature (Tg) of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention is not particularly limited, but is preferably -20°C or lower, more preferably -40°C or lower, and still more preferably -50°C. Below, particularly preferably -58° C. or below. Although the lower limit of the glass transition temperature (Tg) is not particularly limited, it is preferably -100°C or higher, more preferably -90°C or higher. By setting the glass transition temperature (Tg) of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer within the above range, the rubber cross-linked product obtained has a highly balanced low heat build-up, reinforcing properties and tear resistance.
  • the method for adjusting the glass transition temperature (Tg) of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer to the above range is not particularly limited, but all the monomers constituting the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer Examples include a method of adjusting the content ratio of the aromatic vinyl monomer unit in the unit and a method of adjusting the vinyl bond content in the conjugated diene monomer unit.
  • the Mooney viscosity (ML1+4, 100° C.) of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention is preferably 20 to 100, more preferably 30 to 80, still more preferably 40 to 60, and particularly preferably is 45-54.
  • the Mooney viscosity of the oil-extended rubber is preferably within the above range.
  • the Mooney viscosity (ML1+4, 100°C) of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer By setting the Mooney viscosity (ML1+4, 100°C) of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer within the above range, it becomes easy to blend carbon into the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer, and the rubber The processability of the composition can be further enhanced, and the resulting crosslinked rubber can have a higher balance of low heat build-up, reinforcing properties and tear resistance.
  • the method for producing the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention is not particularly limited as long as it uses a solution polymerization method.
  • a method for producing a solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer comprising a modifying step of reacting a solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain with a modifying agent having a functional group capable of interacting with carbon. preferred.
  • conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound constituting the monomers used in the polymerization step those described above can be used. may be in accordance with the monomer composition of Further, when the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer contains monomer units other than conjugated diene monomer units and aromatic vinyl monomer units, As the monomers to be used, those containing other monomers for forming the other monomer units described above may be used.
  • the inert solvent used for polymerization is one that is commonly used in solution polymerization, and is not particularly limited as long as it does not inhibit the polymerization reaction.
  • specific examples of inert solvents include linear aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene. ether compounds such as tetrahydrofuran and diethyl ether; and the like. These inert solvents may be used singly or in combination of two or more.
  • the amount of the inert solvent to be used is not particularly limited, but it is an amount such that the monomer concentration is, for example, 1 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight.
  • the polymerization initiator used for polymerization is one capable of polymerizing a monomer containing a conjugated diene compound and an aromatic vinyl compound to give a solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active terminal. If there is, it is not particularly limited. Specific examples thereof include polymerization initiators using organic alkali metal compounds, organic alkaline earth metal compounds, lanthanide series metal compounds, etc. as main catalysts.
  • organic alkali metal compounds include organic monolithium compounds such as n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, phenyllithium and stilbenelithium; - organic polyvalent lithium compounds such as dilithio-2-ethylcyclohexane, 1,3,5-trilithiobenzene, 1,3,5-tris(lithiomethyl)benzene; organic sodium compounds such as sodium naphthalene; organic compounds such as potassium naphthalene; potassium compound; and the like.
  • organic monolithium compounds such as n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, phenyllithium and stilbenelithium
  • - organic polyvalent lithium compounds such as dilithio-2-ethylcyclohexane, 1,3,5-trilithiobenzene, 1,3,5-tris(lithiomethyl)benzen
  • organic alkaline earth metal compounds include di-n-butylmagnesium, di-n-hexylmagnesium, diethoxycalcium, calcium distearate, di-t-butoxystrontium, diethoxybarium, and diisopropoxybarium. , diethylmercaptobarium, di-t-butoxybarium, diphenoxybarium, diethylaminobarium, barium distearate, diketylbarium and the like.
  • polymerization initiators using lanthanum-based metal compounds as main catalysts include lanthanum-based metals such as lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, and gadolinium, and lanthanum-based metals composed of carboxylic acids, phosphorus-containing organic acids, and the like. and a polymerization initiator comprising a salt of the main catalyst and a co-catalyst such as an alkylaluminum compound, an organic aluminum hydride compound or an organic aluminum halide compound.
  • organic monolithium compounds and organic polyvalent lithium compounds are preferably used, organic monolithium compounds are more preferably used, and n-butyllithium is particularly preferably used.
  • the organic alkali metal compound is used as an organic alkali metal amide compound by reacting with a secondary amine compound such as dibutylamine, dihexylamine, dibenzylamine, pyrrolidine, piperidine, hexamethyleneimine, and heptamethyleneimine in advance.
  • a secondary amine compound such as dibutylamine, dihexylamine, dibenzylamine, pyrrolidine, piperidine, hexamethyleneimine, and heptamethyleneimine in advance.
  • the amount of the polymerization initiator to be used may be determined according to the molecular weight of the target solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain, but it is usually 1 to 50 millimoles, preferably 1.5 millimoles per 1,000 g of the monomer. It ranges from 5 to 20 millimoles, more preferably from 2 to 15 millimoles.
  • the polymerization temperature is usually -80 to +150°C, preferably 0 to 100°C, more preferably 30 to 90°C.
  • any mode such as a batch system or a continuous system can be adopted. is preferred.
  • the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer in the present invention preferably has an aromatic vinyl compound block rate of 10.0% or less, more preferably 5.0% or less, and still more preferably 3.0%. 2.0% or less is particularly preferable.
  • the aromatic vinyl compound blocking ratio is measured by 1 H-NMR using heavy chloroform as a solvent. When 6.1 to 7.7 ppm of the obtained 1 H-NMR spectrum is the peak derived from the aromatic vinyl compound, and 6.1 to 6.88 ppm is the peak derived from the aromatic vinyl compound block.
  • the ratio of the peak area derived from the aromatic vinyl compound block to the peak area derived from the aromatic vinyl compound is obtained, and this value is multiplied by 2.5 and expressed as a percentage to obtain the aromatic vinyl compound block ratio.
  • the aromatic vinyl compound is styrene
  • the styrene block ratio is preferably within the above range.
  • the aromatic vinyl compound block rate is determined by a method of controlling the usage ratio of the conjugated diene compound and the monomer containing the aromatic vinyl compound at the start of the polymerization, or by adding the monomer.
  • a method of controlling the ratio of the aromatic vinyl compound in the monomer to be additionally added, the timing of the additional addition, etc., a method of adjusting the amount of the inert solvent with respect to the amount of the aromatic vinyl compound used, and the addition of the polar compound It can be controlled by a method of adjusting the type and amount added, a method of controlling the polymerization temperature, a method of combining these methods, and the like.
  • the polymerization step it is preferable to polymerize the monomer containing the conjugated diene compound and the aromatic vinyl compound in the presence of a polar compound.
  • a polar compound preferably 0.01 to 1.2 mol, more preferably 0.1 to 1.1 mol, still more preferably 0.1 to 1.0 mol of polar vinyl bond in the conjugated diene monomer unit portion contained in the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain obtained in the polymerization step by using a compound and performing polymerization in the presence of such a polar compound
  • the content can be suitably adjusted within the range described above.
  • the method of polymerizing in the presence of a polar compound is not particularly limited, but for example, a method of polymerizing by adding a polar compound to an inert solvent used for polymerization may be mentioned.
  • polar compounds include ether compounds such as dibutyl ether, tetrahydrofuran, and 2,2-di(tetrahydrofuryl)propane; tertiary amines such as tetramethylethylenediamine; alkali metal alkoxides; phosphine compounds; be done.
  • ether compounds and tertiary amines are preferred, tertiary amines are more preferred, and tetramethylethylenediamine is particularly preferred.
  • These polar compounds may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the affinity between the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer and carbon can be further enhanced, and as a result, the cross-linked rubber obtained has low heat build-up, reinforcing properties and tear resistance.
  • the polymerization process may be as follows.
  • isoprene or a monomer containing isoprene and an aromatic vinyl compound is polymerized with a polymerization initiator, and 80 to 100% by weight of isoprene monomer units and aromatic vinyl monomer units a step of forming a polymer block (A) having an active terminal containing 0 to 20% by weight, the polymer block (A) having an active terminal obtained above, 1,3-butadiene and an aromatic vinyl
  • a monomer containing a compound is mixed to continue the polymerization reaction to form a polymer block (B) containing a 1,3-butadiene monomer unit and an aromatic vinyl monomer unit into a polymer block and obtaining a solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active end by forming it in succession with (A).
  • the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active end obtained by the polymerization process is composed of 80 to 100% by weight of isoprene monomer units and 80 to 100% by weight of aromatic vinyl monomers.
  • a polymer block (A) containing 0 to 20% by weight of polymer units and a polymer block (B) containing 1,3-butadiene monomer units and aromatic vinyl monomer units are formed in series. can include Such aspects will be described below.
  • the polymer block (A) in the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain according to one aspect of the present invention contains 80 to 100% by weight of isoprene monomer units and aromatic It may contain 0 to 20% by weight of vinyl monomer units, but preferably contains 85 to 97% by weight of isoprene monomer units and 3 to 15% by weight of aromatic vinyl monomer units. More preferably, it contains 89 to 95% by weight of monomer units and 5 to 11% by weight of aromatic vinyl monomer units.
  • the content ratio of the isoprene monomer unit and the aromatic vinyl monomer unit is within the above range, the affinity between the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer and carbon can be further enhanced.
  • the resulting crosslinked rubber can have a high balance of low heat build-up, reinforcing properties and tear resistance.
  • aromatic vinyl compound used to constitute the aromatic vinyl monomer units contained in the polymer block (A) the same aromatic vinyl compounds as described above can be used, and among these, styrene is preferred. preferable.
  • these aromatic vinyl compounds may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the polymer block (A) preferably consists of only isoprene monomer units, or isoprene monomer units and aromatic vinyl monomer units, but if desired, isoprene monomer units or isoprene In addition to the monomer units and aromatic vinyl monomer units, other monomer units may be included.
  • Other compounds used to construct other monomer units include 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, 1,3 - conjugated diene compounds other than isoprene, such as pentadiene and 1,3-hexadiene; ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles, such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Acids or anhydrides; unsaturated carboxylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl acrylate, and butyl acrylate; 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene, dicyclopentadiene, and 5 - non-conjugated dienes such as ethylidene-2-norbornene; Among these, 1,3-butadiene is preferred. These other monomers may be used alone or in combination of two or more. The content of other monomer units
  • the polymer block (A) in the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain is formed by polymerizing isoprene or a monomer containing isoprene and an aromatic vinyl compound in an inert solvent. It is formed by polymerizing with an agent.
  • the formed polymer block (A) has an active end.
  • the same inert solvent as described above can be used.
  • the amount of the inert solvent used is such that the monomer concentration is preferably 1 to 80% by weight, more preferably 10 to 50% by weight.
  • a polymer chain having an active terminal can be obtained by polymerizing isoprene or a monomer containing isoprene and an aromatic vinyl compound. It is not particularly limited as long as it is possible. As a specific example thereof, the same polymerization initiator as described above can be used.
  • the amount of the polymerization initiator to be used may be determined according to the target molecular weight. ⁇ 200 millimoles, particularly preferably 10 to 70 millimoles.
  • the polymerization temperature in polymerizing isoprene or a monomer containing isoprene and an aromatic vinyl compound is preferably -80 to +150°C, more preferably 0 to 100°C, and still more preferably 20 to 90°C. be.
  • a polymerization mode any mode such as a batch system or a continuous system can be adopted.
  • the bonding pattern can be, for example, various bonding patterns such as block, tapered, and random.
  • the polymer block (A) it is preferable to polymerize isoprene or a monomer containing isoprene and an aromatic vinyl compound in the presence of a polar compound.
  • a polar compound preferably 0.01 to 100 mol, more preferably 0.03 to 30 mol, still more preferably 0.05 to 1 mol of a polar compound is used, and this
  • the vinyl bond content of the isoprene monomer unit portion in the polymer block (A) can be suitably adjusted.
  • the vinyl bond in the isoprene monomer unit portion may be either 1,2-vinyl bond or 3,4-vinyl bond.
  • the method of polymerizing isoprene or a monomer containing isoprene and an aromatic vinyl compound in the presence of a polar compound is not particularly limited. and polymerization.
  • the polar compound the same polar compound as described above can be used.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer block (A) is preferably 500 to 15,000, more preferably 1,000 to 12,000, as a polystyrene-equivalent value measured by gel permeation chromatography. is more preferred, and 1,500 to 10,000 is particularly preferred.
  • the weight-average molecular weight of the polymer block (A) is within the above range, the obtained crosslinked rubber can have a high balance of low heat build-up, reinforcing properties and tear resistance.
  • the molecular weight distribution represented by the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the polymer block (A) is preferably 1.0 to 1.5. It is more preferably 1.0 to 1.3.
  • the value of the molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polymer block (A) is within the above range, the production of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer becomes easier.
  • the polymer block (B) in the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain according to one aspect of the present invention contains 1,3-butadiene monomer units and aromatic vinyl monomer units.
  • the polymer block (B) preferably contains 45 to 98% by weight of 1,3-butadiene monomer units and 2 to 55% by weight of aromatic vinyl monomer units. It preferably contains 60 to 97% by weight of 3-butadiene monomer units and 3 to 40% by weight of aromatic vinyl monomer units.
  • aromatic vinyl compound used for constituting the aromatic vinyl monomer unit contained in the polymer block (B) the same aromatic vinyl compounds as described above can be used. is preferred.
  • the polymer block (B) preferably comprises 1,3-butadiene monomer units and aromatic vinyl monomer units.
  • 1,3-butadiene monomer units and aromatic vinyl monomer units may contain other monomer units.
  • the same compounds as those exemplified in the polymer block (A) described above (excluding 1,3-butadiene) are used. be able to.
  • isoprene can be used as another monomer.
  • the content of other monomer units in the polymer block (B) is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less.
  • the polymer block (B) in the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain comprises the polymer block (A) having an active terminal as described above, 1,3-butadiene and aromatic
  • the polymer block (A) is continuously formed by mixing a monomer containing a group vinyl compound and allowing the polymerization reaction to continue.
  • the formed polymer block (B) has an active end.
  • the active terminal disappears from the polymer block (A).
  • the inert solvent used in the polymerization of the polymer block (A) and the monomer containing 1,3-butadiene and the aromatic vinyl compound is particularly limited. However, the same inert solvent as described above can be used.
  • the amount of the polymer block (A) having an active terminal to be used in forming the polymer block (B) may be determined according to the target molecular weight. It is preferably 0.1 to 5 millimoles, more preferably 0.15 to 2 millimoles, and still more preferably 0.2 to 1.5 millimoles per 100 g of the monomer containing.
  • the method of mixing the polymer block (A) with the monomer containing 1,3-butadiene and the aromatic vinyl compound is not particularly limited.
  • a polymer block (A) having an active terminal may be added to the solution, or a monomer containing 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound may be added to the solution of the polymer block (A) having an active terminal. may be added.
  • a method of adding the polymer block (A) having an active terminal to a solution of monomers containing 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound is preferred.
  • the polymerization temperature in polymerizing a monomer containing 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound is preferably -80 to +150°C, more preferably 0 to 100°C, still more preferably 20 to 90°C. be.
  • the polymerization mode any mode such as a batch mode or a continuous mode can be adopted, but the batch mode is preferable in that the randomness of bonding can be easily controlled.
  • the binding pattern of each monomer in the polymer block (B) can be, for example, various binding patterns such as block, tapered, and random. Among these, a random shape is preferable. By making it random, the resulting cross-linked rubber can have a higher balance of low heat build-up, reinforcing properties and tear resistance.
  • the bonding pattern of 1,3-butadiene and the aromatic vinyl compound is randomized, the ratio of the aromatic vinyl compound to the total amount of 1,3-butadiene and the aromatic vinyl compound in the polymerization system is high. In order to avoid excessive polymerization, it is preferable to continuously or intermittently supply 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and the aromatic vinyl compound into the polymerization system for polymerization.
  • 1,3-butadiene and an aromatic vinyl It is preferred to polymerize the monomer containing compound.
  • the vinyl bond content of the 1,3-butadiene monomer unit portion in the polymer block (B) is preferably adjusted.
  • the vinyl bond content in the conjugated diene monomer unit portion contained in the finally obtained solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer can be suitably adjusted within the above range. can.
  • the method of polymerizing a monomer containing 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound in the presence of a polar compound is not particularly limited. and polymerization.
  • the polar compound may be added so that the sum of the amount of the polar compound added when forming the polymer block (A) and the amount of the newly added polar compound falls within the above range. . Therefore, during the formation of the polymer block (A), a sufficient amount of polar compound is added to adjust the vinyl bond content of the 1,3-butadiene monomer unit portion in the polymer block (B). In that case, it is not necessary to add a new polar compound.
  • the polar compound the same polar compound as described above can be used.
  • the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active end and having polymer block (A) and polymer block (B) can be obtained.
  • the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active terminal is composed of polymer block (A)-polymer block (B) from the viewpoint of productivity, and although it is preferable that the terminal of the polymer block (B) is an active terminal, it may have a plurality of polymer blocks (A) or may have other polymer blocks.
  • Examples thereof include solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chains having active ends, such as polymer block (A)-polymer block (B)-polymer block (A).
  • an active terminal is formed at the terminal of the polymer block (A) formed subsequent to the polymer block (B).
  • the amount of isoprene used in the initial polymerization reaction (the first polymer block (A) Polymerization reaction for forming) with respect to 1 mol of the polymerization initiator used, preferably 10 to 100 mol, more preferably 15 to 70 mol, particularly preferably 20 to 35 mol .
  • the weight ratio of the polymer block (A) to the polymer block (B) in the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active terminal obtained in one embodiment of the present invention (polymer block (A)
  • the weight ratio based on the total weight of each) is (weight of polymer block (A)) / (weight of polymer block (B)), It is preferably from 0.001 to 0.2, more preferably from 0.005 to 0.1, and particularly preferably from 0.01 to 0.05.
  • ⁇ Degeneration step> the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active terminal obtained in the above polymerization step is reacted with a modifying agent having a functional group capable of interacting with carbon.
  • the modifier having a functional group capable of interacting with carbon used in the modification step is not particularly limited, and the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active end obtained in the polymerization step described above and Any compound having a functional group capable of reacting and interacting with carbon may be used.
  • the modifier having a functional group capable of interacting with carbon is not particularly limited, but a modifier having a functional group containing a nitrogen atom, a functional group containing a tin atom, or a functional group containing an oxygen atom as a functional group capable of interacting with carbon.
  • a modifier having a tin atom-containing functional group or a nitrogen atom-containing functional group is preferred from the viewpoint of being able to do so.
  • a modifier having a functional group capable of interacting with carbon may be used alone or in combination of two or more.
  • the modifier having a functional group capable of interacting with carbon may have a coupling action.
  • Modifiers having a nitrogen atom-containing functional group as a functional group capable of interacting with carbon include amide compounds, compounds having a protected primary amino group and an alkoxysilyl group, and two or more in the molecule, which will be described later.
  • Modifiers having tin atom-containing functional groups as functional groups capable of interacting with carbon include tin tetrachloride, tin tetrabromide, triphenyltin chloride, tributyltin chloride, dioctyltin dichloride, tri-isopropyltin chloride, Halogenated tin compounds such as diphenyltin chloride, dibutyltin dichloride, phenyltin trichloride, and butyltin trichloride are included, among which tin tetrachloride and dioctyltin dichloride are preferred, and tin tetrachloride is more preferred.
  • the tin atom usually acts as a functional group capable of interacting with carbon.
  • Modifiers having an oxygen atom-containing functional group as a functional group capable of interacting with carbon include siloxane compounds, amide compounds, compounds having a protected primary amino group and an alkoxysilyl group, and compounds having a protected primary amino group and an alkoxysilyl group, which will be described later.
  • modifiers having an organic group containing an oxygen atom and a nitrogen atom as functional groups capable of interacting with carbon include amide compounds, compounds having a protected primary amino group and an alkoxysilyl group, A polyfunctional compound having two or more epoxy groups and one or more nitrogen-containing groups in the molecule, a compound having two or more alkoxy-substituted silyl groups and one or more nitrogen atoms, the general formula (9 ) and in general formula (9), A 1 is a group represented by —OR 30 (R 30 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group).
  • siloxane compound Modifiers having functional groups capable of interacting with carbon include siloxane compounds.
  • the siloxane compound is not particularly limited as long as it has a structure represented by (-Si-O-Si-).
  • an organic Organosiloxanes having groups are preferred, and polyorganosiloxanes represented by the following general formula (1) are more preferred.
  • R 1 to R 8 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms or aryl groups having 6 to 12 carbon atoms, which may be the same or different.
  • X 1 and X 4 are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and a group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group. It is any group selected from the group, and these may be the same or different from each other.
  • X 2 is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or a group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group, and multiple X 2 may be the same or different.
  • X 3 is a group containing 2 to 20 alkylene glycol repeating units, and when there are a plurality of X 3 , they may be the same or different.
  • m is an integer of 1 to 200
  • n is an integer of 0 to 200
  • k is an integer of 0 to 200
  • m+n+k is 1 or more.
  • examples of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms that can constitute R 1 to R 8 , X 1 and X 4 in general formula (1) include methyl groups, ethyl, n-propyl, isopropyl, butyl, pentyl, hexyl and cyclohexyl groups.
  • the aryl group having 6 to 12 carbon atoms includes, for example, a phenyl group and a methylphenyl group. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferred from the viewpoint of ease of production of the polyorganosiloxane itself.
  • examples of alkoxy groups having 1 to 5 carbon atoms that can constitute X 1 , X 2 and X 4 include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, Examples include isopropoxy and butoxy groups. Among these, a methoxy group and an ethoxy group are preferred from the viewpoint of ease of production of the polyorganosiloxane itself.
  • examples of the epoxy group-containing group having 4 to 12 carbon atoms that can constitute X 1 , X 2 and X 4 include the following general formula (2 ) and groups represented by. -Z 3 -Z 4 -E 2 (2)
  • Z 3 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or an alkylarylene group
  • Z 4 is a methylene group, a sulfur atom, or an oxygen atom
  • E 2 is a carbon having an epoxy group. It is a hydrocarbon group of number 2-10.
  • the group represented by the general formula (2) is preferably one in which Z 4 is an oxygen atom, more preferably one in which Z 4 is an oxygen atom and E 2 is a glycidyl group, and Z 3 is carbon Particularly preferred is an alkylene group having a number of 1 to 3, Z 4 being an oxygen atom and E 2 being a glycidyl group.
  • X 1 and X 4 are, among the above, a group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. groups are preferred.
  • X 2 is preferably a group containing an epoxy group and having 4 to 12 carbon atoms. More preferably, X 1 and X 4 are C 1-6 alkyl groups, and X 2 is a C 4-12 group containing an epoxy group.
  • X 3 that is, the group containing 2 to 20 alkylene glycol repeating units, is preferably a group represented by the following general formula (3).
  • t is an integer of 2 to 20
  • X 5 is an alkylene group or alkylarylene group having 2 to 10 carbon atoms
  • R 9 is a hydrogen atom or a methyl group
  • X 6 is a carbon It is an alkoxy group or an aryloxy group of numbers 1 to 10.
  • t is an integer of 2 to 8
  • X 5 is an alkylene group having 3 carbon atoms
  • R 9 is a hydrogen atom
  • X 6 is a methoxy group
  • m is an integer of 1-200, preferably an integer of 20-150, more preferably an integer of 30-120.
  • m is 1 or more, the coupling ratio of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer increases, and as a result, the cross-linked rubber obtained has low heat build-up, reinforcing properties, and higher tear resistance.
  • m is 200 or less, the polyorganosiloxane itself represented by the general formula (1) can be produced more easily, and its viscosity does not become too high, making it easier to handle.
  • n is an integer of 0-200, preferably an integer of 0-150, more preferably an integer of 0-120.
  • k is an integer of 0-200, preferably an integer of 0-150, more preferably an integer of 0-130.
  • the total number of m, n and k is 1 or more, preferably 3-400, more preferably 20-300, particularly preferably 30-250.
  • the reaction between the polyorganosiloxane represented by the general formula (1) and the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active terminal proceeds.
  • the polyorganosiloxane itself represented by the general formula (1) can be easily produced, its viscosity does not become too high, and it is easy to handle. easier.
  • the amount of the siloxane compound used in the modification step is preferably in terms of the number of repeating units of (—Si—O—) in the siloxane compound per 1 mol of the polymerization initiator used for polymerization in the polymerization step described above. is 0.1 mol or more, more preferably 0.2 mol or more, still more preferably 0.5 mol or more, particularly preferably 1.0 mol or more, more preferably 1.1 mol or more, preferably 10 mol or less, more preferably 5 mol or less, still more preferably 2.5 mol or less, and particularly preferably 2 mol or less.
  • the amount of the siloxane compound used is 1 mol or more in terms of the number of repeating units of (—Si—O—) with respect to 1 mol of the polymerization initiator, thereby obtaining a solution having an active terminal obtained by the polymerization step. It is particularly preferred because substantially all of the active terminals of the polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain can be reacted with the siloxane compound.
  • an alkyl metal group as an active end of a solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active end obtained by the polymerization step that is, -R - M +
  • the hydrocarbon group to be formed, M can be in such a state that substantially no group represented by an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, or a lanthanum series metal atom remains.
  • the timing of adding the siloxane compound to the solution containing the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active terminal is not particularly limited.
  • the solution containing the vinyl-conjugated diene copolymer chain also contains the monomer, more specifically, the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active end. It is desirable to add the siloxane compound to the solution while the solution contains 100 ppm or more, more preferably 300 to 50,000 ppm of monomer.
  • siloxane compound By adding the siloxane compound in this manner, side reactions between the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having active terminals and impurities contained in the polymerization system can be suppressed, and the reaction can be improved. control becomes possible.
  • an amide compound can be used as a modifying agent having a functional group capable of interacting with carbon.
  • Amide compounds include, for example, N-substituted cyclic amides such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-phenyl-2-pyrrolidone, N-methyl- ⁇ -caprolactam; - N-substituted cyclic ureas such as dimethylethyleneurea, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone; N such as 4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone; -substituted aminoketones; aromatic isocyanates such as diphenylmethane diisocyanate and 2,4-tolylene diisocyanate; N,N-disubstituted aminoalkyl methacrylamides such as N,N-
  • a compound having a protected primary amino group and an alkoxysilyl group can be used as a modifying agent having a functional group capable of interacting with carbon.
  • N,N-bis(trimethylsilyl)aminopropylmethyldimethoxysilane 1-trimethylsilyl-2,2-dimethoxy-1-aza-2-silacyclopentane
  • N,N-bis(trimethylsilyl)aminopropyltrimethoxysilane N,N-bis(trimethylsilyl)aminopropyltriethoxysilane
  • N,N-bis(trimethylsilyl)aminopropylmethyldiethoxysilane N,N-bis(trimethylsilyl)aminoethyltrimethoxysilane
  • N,N-bis(trimethylsilyl) ) aminoethyltriethoxysilane N,N-bis(trimethylsilyl)aminoethylmethyldimethoxysilane and N,N-bis(trimethylsilyl)aminoethylmethyldiethoxysilane.
  • a polyfunctional compound having two or more epoxy groups and one or more nitrogen-containing groups in the molecule can be used as the modifying agent having functional groups capable of interacting with carbon. More preferably, a polyfunctional compound represented by the following general formula (4) is used.
  • R 10 and R 11 are hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms or hydrocarbon groups having ether structures and/or tertiary amines and having 1 to 10 carbon atoms
  • R 12 and R 13 are Hydrogen, C1-20 hydrocarbon group or ether and/or C1-20 hydrocarbon group having tertiary amine
  • R 14 is C1-20 hydrocarbon group or ether structure
  • tertiary amine is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and having at least one group selected from among , epoxy, carbonyl and halogen;
  • a compound having a silyl group substituted with two or more alkoxy groups and one or more nitrogen atoms can be used as a modifier having a functional group capable of interacting with carbon.
  • Such compounds include compounds represented by the following general formula (5), or hydrocarbyloxysilanes having a cyclic amino group containing two or more nitrogen atoms represented by the following general formula (6), and others.
  • R 15 and R 16 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group
  • R 17 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 18 , R 19 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may be the same or different and forms a ring structure of 5 or more members together with two adjacent Ns; 20 hydrocarbon groups, or 3 organically substituted silyl groups, and u is an integer of 2 or 3.
  • R 15 to R 20 and u have the same definitions as in general formula (5) above, and R 21 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an organically substituted silyl group.
  • a reactive polysiloxane compound represented by the following general formula (8) can be used as the siloxane compound having a functional group capable of interacting with carbon.
  • Y 1 is (X 7 ) a (R 28 ) b Si—.
  • X7 is halogen and R28 is a lower alkyl group with 20 or less carbon atoms.
  • R 26 and R 27 are lower alkyl groups having 20 or less carbon atoms.
  • a is 2 or 3
  • b is 0 or 1
  • a compound represented by the following general formula (9) can be used as a modifying agent having a functional group capable of interacting with carbon.
  • the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain reacted with the siloxane compound has the following general It is preferable to further react the compound represented by formula (9).
  • the compound represented by the above general formula (9) is an alkyl metal group as an active terminal of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain obtained by the above polymerization step, that is, -R - M + , or -O - M + as a reaction residue (including those in which the group represented by -O - M + is hydrolyzed and converted to a hydroxyl group) by reaction with a siloxane compound. expected to react with groups.
  • the amount of the siloxane compound used is 1 mol or more in terms of the number of repeating units of (-Si-O-) with respect to 1 mol of the polymerization initiator, and the group represented by -R - M + is substantially
  • the state is such that it does not remain, almost all of the compounds represented by the general formula (9) are represented by —O ⁇ M + as reaction residues due to the reaction with the siloxane compound. group, whereby the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain has a modified structure with the compound represented by the general formula (9) via the structure derived from the siloxane compound, Can be properly introduced.
  • the obtained crosslinked rubber can have a highly balanced low heat build-up, reinforcing properties and tear resistance.
  • R 29 in the general formula (9) is a hydrocarbyl group such as an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, etc. , is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, etc. Among these, methyl group and ethyl group are more preferred. Preferred are methyl groups.
  • a 1 in the general formula (9) is an alkyl metal group (that is, ⁇ R ⁇ M + ), or a reaction residue generated by the reaction of a solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active terminal with a siloxane compound (typically ⁇ O ⁇ M + is a group capable of reacting with a group represented by -OR 30 (R 30 is a hydrogen atom or a hydrocarbyl group).
  • hydrocarbyl groups that can constitute R 30 include alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, and aralkyl groups. An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferred.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, etc. Among these, methyl group and ethyl group are more preferred. preferable.
  • A2 in the general formula (9) is a group containing a nitrogen atom, and is not particularly limited as long as it is a group containing a nitrogen atom. It is preferably an organic group, for example, 3-aminopropyl group, 4-aminobutyl group, 3-(2-aminoethylamino)propyl group, 2-dimethylaminoethyl group, 3-dimethylaminopropyl group, 3- diethylaminopropyl group, 3-dipropylaminopropyl group, 3-dibutylaminopropyl group, 3-phenylmethylaminopropyl group, 3-(4-methylpiperazinyl)propyl group, N,N-bis(trimethylsilyl)aminopropyl group, N,N-bis(triethylsilyl)aminopropyl group, N,N',N'-tris(trimethylsilyl)-N-(2-
  • 3-aminopropyl group, 4-aminobutyl group, A group containing a primary amino group having an active hydrogen atom and/or a secondary amino group having an active hydrogen atom such as a 3-(2-aminoethylamino) propyl group is preferable, and 3-(2- Aminoethylamino)propyl groups are more preferred.
  • active hydrogen atom refers to a hydrogen atom bonded to an atom other than a carbon atom, and preferably has a lower bond energy than the carbon-hydrogen bond of a polymethylene chain.
  • p is an integer of 0 to 2
  • q is an integer of 1 to 3
  • r is an integer of 1 to 3
  • p+q+r 4.
  • p is preferably an integer of 0 to 1
  • q is an integer of 2 to 3
  • r is an integer of 1 to 2
  • the two groups represented by R 29 contained in one molecule of the compound represented by the general formula (9) may be the same or different.
  • q is 2 or 3
  • the groups represented by A 1 contained in one molecule of the compound represented by the general formula (9) may be the same or It may be different
  • r is 2 or 3
  • the groups represented by A 2 contained in one molecule of the compound represented by the general formula (9) are the same may be different from each other.
  • a 2 in the general formula (9) is a primary amino group having an active hydrogen atom and/or an active hydrogen atom.
  • a 2 is a compound having a 3-(2-aminoethylamino)propyl group; Among these, A2 is preferably a compound having a 3-(2-aminoethylamino)propyl group, more preferably 3-(2-aminoethylamino)propyltrimethoxysilane.
  • a 2 in general formula (9) is a group other than a group containing a primary amino group having an active hydrogen atom and/or a secondary amino group having an active hydrogen atom
  • 3-dimethylamino Propyltrimethoxysilane 3-dimethylaminopropylmethyldimethoxysilane, 3-dimethylaminopropyldimethylmethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltriethoxysilane, 3-dimethylaminopropylmethyldiethoxysilane, 3-dimethylaminopropyldimethylethoxysilane
  • a 2 such as compounds having a 3-dimethylaminopropyl group; 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane, 3-diethylaminopropylmethyldimethoxysilane, 3-diethylaminopropyldimethylmethoxysilane, 3-diethylaminopropyltriethoxy
  • 3-dipropylamino Compounds having a propyl group; 3-dibutylaminopropyltrimethoxysilane, 3-dibutylaminopropylmethyldimethoxysilane, 3-dibutylaminopropyldimethylmethoxysilane, 3-dibutylaminopropyltriethoxysilane, 3-dibutylaminopropylmethyldiethoxy Compounds having a 3-dibutylaminopropyl group as A2 such as silane, 3-dibutylaminopropyldimethylethoxysilane; 3-phenylmethylaminopropyltrimethoxysilane, 3-phenylmethylaminopropylmethyldimethoxysilane, 3-phenylmethyl A 3-phenylmethylaminopropyl group as A2 such as aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-phenylmethylaminopropyltrieth
  • Silicon atom-containing modifiers used in the polymerization step include (dimethylamino)dimethylvinylsilane, (ethylmethylamino)dimethylvinylsilane, (diethylamino)dimethylvinylsilane, (ethyl-n-propylamino)dimethylvinylsilane, (ethylisopropyl amino)dimethylvinylsilane, (di-n-propylamino)dimethylvinylsilane, (diisopropylamino)dimethylvinylsilane, (n-butyl-n-propylamino)dimethylvinylsilane, (di-n-butylamino)dimethylvinylsilane, (Dimethylamino)diethylvinylsilane, (ethylmethylamino)diethylvinylsilane, (diethylamino
  • the compound having a functional group capable of interacting with carbon used in the polymerization step includes 4,4′-vinylidenebis(n,n-dimethylaniline), 3-(2-pyrrolidinoethyl)styrene, Any one or more selected from the group consisting of 4-(2-pyrrolidinoethyl)styrene and (3-(2-pyrrolidino-1-methylethyl)-alpha-methylstyrene may be used.
  • the active terminal of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active terminal obtained in the polymerization step described above is reacted with a modifying agent having a functional group capable of interacting with carbon. It is.
  • a reaction introduces a modified structure derived from a modifying agent having a functional group capable of interacting with carbon into the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain, thereby resulting in a solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain.
  • a functional group capable of interacting with carbon can be introduced into the diene copolymer.
  • the method of reacting the modifier having a functional group capable of interacting with carbon and the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active end is not particularly limited, but they can be dissolved in a solvent Among them, a method of mixing and the like can be mentioned.
  • a solvent used at this time those exemplified as the inert solvent used in the polymerization step described above can be used.
  • a modifier having a functional group capable of interacting with carbon is added to the polymerization solution used for the polymerization to obtain the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active terminal.
  • the method is simple and preferable.
  • the modifier having a functional group capable of interacting with carbon is preferably dissolved in an inert solvent and added to the polymerization system, and the solution concentration is in the range of 1 to 50% by weight. It is preferable to Although the reaction temperature is not particularly limited, it is usually 0 to 120° C., and the reaction time is also not particularly limited, but is usually 1 minute to 1 hour.
  • a modifier having a functional group capable of interacting with carbon is used as a modifier having a functional group capable of interacting with carbon
  • a plurality of The solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chains are linked, thereby introducing functional groups capable of interacting with carbon into the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer.
  • tin tetrachloride or dioctyltin dichloride is used as a modifier having a functional group capable of interacting with carbon
  • a plurality of solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chains are connected via tin atoms. bonds, which can introduce tin atoms into the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer.
  • the amount of the modifier having a functional group capable of interacting with carbon is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5 mol, more preferably 1 mol of the polymerization initiator used in the polymerization step. It is 0.2 to 2 mol, more preferably 0.4 to 1.5 mol.
  • a known polymerization terminator or the like is added to deactivate the reaction system, and then, if desired, a phenolic Stabilizers, anti-aging agents such as phosphorus-based stabilizers and sulfur-based stabilizers, crumb agents, scale inhibitors, etc. are added to the reaction solution, and then the polymerization solvent is removed from the reaction solution by direct drying or steam stripping. Separation recovers the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer. Before separating the polymerization solvent from the reaction solution, the polymerization solution may be mixed with extender oil to recover the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer as an oil-extended rubber.
  • Examples of the extender oil used in recovering the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer as an oil-extended rubber include paraffinic, aromatic and naphthenic petroleum softeners, vegetable softeners, and fatty acids. etc.
  • a petroleum-based softening agent it is preferable that the polycyclic aromatic content extracted by the IP346 method (inspection method of THE INSTITUTE OF PETROLEUM, UK) is less than 3%.
  • the amount used is preferably 1 to 100 parts by weight, more preferably 2 to 60 parts by weight, more preferably 2 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer. 3 to 50 parts by weight.
  • the effect of the present invention is obtained before the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active terminal is reacted with a modifier having a functional group capable of interacting with carbon.
  • a part of the active terminal of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain having an active terminal is added to the polymerization system within a range that does not hinder may be used for coupling or modification.
  • the coupling agent used as necessary in the present invention is not particularly limited, but for example, among the above modifiers having a functional group capable of interacting with carbon, those having a coupling action and other metal halides compounds can be used.
  • those having a coupling action include halogenated tin compounds such as tin tetrachloride and dioctyltin dichloride.
  • metal halide compounds include silicon tetrachloride, hexachlorodisilane, bis(trichlorosilyl)methane, 1,2-bis(trichlorosilyl)ethane, 1,3-bis(trichlorosilyl)propane, 1,4 -bis(trichlorosilyl)butane, 1,5-bis(trichlorosilyl)pentane, 1,6-bis(trichlorosilyl)hexane and the like.
  • the coupling ratio of the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 10 to 90% by weight, more preferably 20 to 75% by weight, and still more preferably 30 to 60% by weight. %, particularly preferably 34 to 50% by weight.
  • the coupling rate is the modifier having a functional group capable of interacting with the carbon mentioned above, and the solution polymerization aromatic having an active terminal before reacting with the optionally used coupling agent and other modifiers.
  • the molecular weight is determined by gel permeation chromatography as a polystyrene-equivalent molecular weight.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention may further contain, as a rubber component, a rubber other than the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer described above.
  • the content ratio of the above solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer in 100% by weight of the total rubber component contained in the rubber composition for sidewalls of the present invention is preferably 5% by weight or more. , more preferably 8% by weight or more, still more preferably 10 to 80% by weight, even more preferably 10 to 50% by weight, particularly preferably 10 to 30% by weight, most preferably 10 to 20% by weight.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention preferably further contains natural rubber as a rubber component in addition to the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer described above.
  • natural rubber in addition to ordinary natural rubber, epoxidized natural rubber into which an epoxy group is introduced and modified natural rubber such as hydrogenated natural rubber can be used, and these may be used in combination.
  • natural rubber it is possible to further enhance the low heat build-up, reinforcing properties and tear resistance of the resulting cross-linked rubber.
  • the content of natural rubber in the rubber composition for sidewalls of the present invention is preferably 10 to 80%, based on 100% by weight of the total rubber components contained in the rubber composition for sidewalls of the present invention. % by weight, more preferably 20 to 75% by weight, still more preferably 30 to 70% by weight, particularly preferably 45 to 68% by weight, and most preferably 55 to 65% by weight.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention preferably further contains polybutadiene rubber as a rubber component in addition to the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer described above.
  • polybutadiene rubber By containing polybutadiene rubber, the reinforcing properties and tear resistance of the resulting crosslinked rubber can be further enhanced.
  • the polybutadiene rubber may be any of low cis BR (polybutadiene rubber), high cis BR, and high trans BR (70 to 95% of trans bond content in butadiene portion), and these may be used in combination. .
  • modified polybutadiene rubber into which a functional group containing a nitrogen atom, a functional group containing a tin atom, a functional group containing an oxygen atom, or the like is introduced may be used.
  • the content of the polybutadiene rubber in the rubber composition for sidewalls of the present invention is preferably 10 to 80, based on 100% by weight of the total rubber components contained in the rubber composition for sidewalls of the present invention. % by weight, more preferably 13 to 60% by weight, still more preferably 15 to 50% by weight, particularly preferably 18 to 40% by weight, and most preferably 20 to 35% by weight.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention contains, as rubber components, the above-described solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer, and optionally natural rubber and/or polybutadiene rubber, in addition to these You may contain other rubbers than.
  • Such other rubbers include, for example, polyisoprene rubber, emulsion-polymerized styrene-butadiene copolymer rubber, solution-polymerized styrene-butadiene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, butadiene-isoprene copolymer rubber, styrene- Among isoprene-butadiene copolymer rubbers, acrylonitrile-butadiene copolymer rubbers, acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer rubbers, cyclic olefin ring-opening polymers, hydrogenated conjugated diene polymers, etc., the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated Diene copolymer (i.e., having a functional group capable of interacting with carbon, the content ratio of the aromatic vinyl monomer unit and the vinyl bond content in the conjugated die
  • the content ratio in the medium is 50% by weight or less, and more preferably 20% by weight or less.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention preferably contains a resin in addition to the rubber component.
  • a resin By blending the resin, it is possible to impart tackiness to the sidewall rubber composition and improve the dispersibility of carbon in the sidewall rubber composition. As a result, it is possible to further enhance the reinforcing properties and tear resistance of the resulting crosslinked rubber product.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention can be more preferably used for sidewall applications.
  • resins examples include C5 petroleum resins, C5/C9 petroleum resins, C9 petroleum resins, polyolefin resins, dicyclopentadiene resins, terpene resins, terpene phenol resins, aromatic modified terpene resins, and alkylphenol-acetylene.
  • resins rosin-based resins, rosin ester resins, indene-based resins, C9-based resins containing indene, ⁇ -methylstyrene/indene copolymer resins, coumarone-indene resins, farnesene-based resins, polylimonene resins, and the like. These resins may be modified or hydrogenated.
  • C5 petroleum resin, C5/C9 petroleum resin, C5 petroleum resin, C5/C9 petroleum resin, Petroleum resins such as C9 petroleum resins, polyolefin resins, dicyclopentadiene resins, alkylphenol-acetylene resins, and indene-containing C9 resins are preferred, and C9 petroleum resins, dicyclopentadiene resins, and alkylphenol-acetylene resins. is more preferred. These resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the resin compounded is preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.2 to 4 parts by weight, still more preferably 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition for sidewalls. is 0.5 to 3.5 parts by weight, particularly preferably 1 to 3 parts by weight, most preferably 1.5 to 2.5 parts by weight.
  • the sidewall rubber composition of the present invention contains carbon (carbon black) in addition to the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer described above.
  • Examples of carbon used in the present invention include furnace black, acetylene black, thermal black, channel black and graphite. Among these, it is preferable to use furnace black from the viewpoint that the rubber cross-linked product to be obtained can have a highly balanced low heat build-up, reinforcing property and tear resistance. Specific examples thereof include: Examples include SAF, ISAF, ISAF-HS, ISAF-LS, IISAF-HS, HAF, HAF-HS, HAF-LS, FEF, MAF, GPF, SRF, among others, HAF-HS, FEF, HAF, MAF, GPF are preferred, and FEF is more preferred. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the carbon preferably has a nitrogen adsorption specific surface area of 85 m 2 /g or less, more preferably 20 to 65 m 2 /g, still more preferably 35 to 50 m 2 /g, as measured by the BET method.
  • the nitrogen adsorption specific surface area can be measured by the BET method according to JIS K-6217.
  • Carbon preferably has an iodine adsorption amount of 90 mg/g or less, more preferably 20 to 65 mg/g, and still more preferably 35 to 55 mg/g.
  • the iodine adsorption amount can be measured according to JIS Z-8091.
  • the carbon has a DBP absorption (dibutyl phthalate absorption) measured by Method A of preferably 140 cm 3 /100 g or less, more preferably 130 to 50 cm 3 /100 g, still more preferably 120 to 60 cm 3 /100 g. be.
  • DBP absorption can be measured by A method in accordance with JIS Z-8091.
  • the amount of carbon compounded in the rubber composition for sidewalls of the present invention is preferably 10 to 200 parts by weight, more preferably 20 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition for sidewalls. 150 parts by weight, more preferably 30 to 100 parts by weight, particularly preferably 35 to 80 parts by weight, most preferably 40 to 60 parts by weight.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention may contain a crosslinking accelerator, a crosslinking activator, an anti-aging agent, a filler (excluding the above carbon), an activator, a process oil, and a plasticizer according to a conventional method.
  • Ingredients such as agents, lubricants, tackifiers, waxes, compatibilizers and surfactants can be blended in required amounts.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention preferably further contains a cross-linking agent.
  • cross-linking agents include sulfur, halogenated sulfur, organic peroxides, quinone dioximes, organic polyvalent amine compounds, alkylphenol resins having methylol groups, and the like. Among these, sulfur is preferably used.
  • the amount of the cross-linking agent compounded is preferably 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 0.2 to 5 parts by weight, particularly preferably 0.1 part by weight, per 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition for sidewalls. 5 to 2 parts by weight.
  • cross-linking accelerators include sulfenamide-based cross-linking accelerators; guanidine-based cross-linking accelerators; thiourea-based cross-linking accelerators; thiazole-based cross-linking accelerators; thiuram-based cross-linking accelerators; cross-linking accelerator; and the like.
  • those containing a sulfenamide cross-linking accelerator are preferred.
  • These cross-linking accelerators may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the cross-linking accelerator compounded is preferably 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight, and particularly preferably 1 part by weight, per 100 parts by weight of the rubber component in the sidewall rubber composition. ⁇ 4 parts by weight.
  • cross-linking activators examples include higher fatty acids such as stearic acid; zinc oxide; and the like. These cross-linking activators may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the crosslinking activator is preferably 0.05 to 20 parts by weight, particularly preferably 0.5 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of the rubber component in the sidewall rubber composition.
  • Anti-aging agents include discoloring aging stabilizers with anti-fatigue and anti-ozone properties, such as N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine (IPPD), N-1,3-dimethylbutyl-N '-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD), N-1,4-dimethylpentyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine (7PPD), N,N'-bis-(1,4-dimethylpentyl)- Discoloration aging stabilizers such as p-phenylenediamine (77PD), which have anti-fatigue effects but no anti-ozone effects, such as phenyl- ⁇ -naphthylamine (PAN), discoloration aging stabilizers with low anti-fatigue effects.
  • IPPD N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine
  • 6PPD N-1,3-dimethylbut
  • no antiozonant such as octylated diphenylamine (ODPA), and non-discoloring aging stabilizers with anti-fatigue and good thermal protection, such as styrenated phenol (SPH).
  • ODPA octylated diphenylamine
  • SPH styrenated phenol
  • antioxidants may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the antioxidant compounded is preferably 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, and particularly preferably 1 part by weight, per 100 parts by weight of the rubber component in the sidewall rubber composition. ⁇ 5 parts by weight.
  • waxes examples include paraffin wax and carnauba wax. These waxes may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of wax compounded is preferably 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, and particularly preferably 1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition for sidewalls. weight part.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention may further contain silica.
  • Silica is not particularly limited, but for example, dry method white carbon, wet method white carbon, colloidal silica, precipitated silica, etc. can be used.
  • a carbon-silica dual phase filler in which silica is supported on the carbon surface may also be used.
  • wet process white carbon containing hydrous silicic acid as a main component is preferable. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of silica compounded in the rubber composition for sidewalls of the present invention is preferably 0 to 50 parts by weight, more preferably 0 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of carbon in the rubber composition for sidewalls. parts by weight, more preferably 0 to 10 parts by weight, particularly preferably 0 parts by weight. That is, it is particularly preferred that the rubber composition for sidewalls of the present invention contains substantially no silica.
  • the rubber composition for sidewalls of the present invention may further contain a silane coupling agent.
  • the amount of the silane coupling agent compounded is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of silica.
  • each component may be kneaded according to a conventional method. After kneading the group vinyl-conjugated diene copolymer and carbon, the kneaded product is mixed with a heat-labile component such as a cross-linking agent or a cross-linking accelerator to obtain the desired composition.
  • a heat-labile component such as a cross-linking agent or a cross-linking accelerator.
  • the temperature for kneading the components excluding the thermally unstable components and the solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is preferably 80 to 200°C, more preferably 120 to 180°C, and the kneading time is preferably is 30 seconds to 30 minutes.
  • the kneaded product and the heat-labile component are mixed after cooling to 100° C. or lower, preferably 80° C. or lower.
  • the rubber cross-linked product of the present invention is obtained by cross-linking the sidewall rubber composition of the present invention described above.
  • the cross-linking method for cross-linking the rubber composition for sidewalls of the present invention is not particularly limited, and may be selected according to the shape, size, etc. of the cross-linked rubber.
  • the side wall rubber composition may be filled in a mold and heated to crosslink at the same time as molding, or a preformed side wall rubber composition may be heated and crosslinked.
  • the crosslinking temperature is preferably 100 to 200°C, more preferably 130 to 190°C
  • the crosslinking time is preferably 1 minute to 24 hours, more preferably 2 minutes to 12 hours, still more preferably 3 minutes to 6 hours. is.
  • the inside may not be sufficiently cross-linked, so secondary cross-linking may be performed by further heating.
  • a general method used for cross-linking rubber such as press heating, steam heating, oven heating, and hot air heating, may be appropriately selected.
  • the cross-linked rubber product of the present invention is obtained by using the rubber composition for sidewalls of the present invention described above, and therefore has excellent low heat build-up and a well-balanced reinforcing property and tear resistance. . Therefore, the cross-linked rubber product of the present invention is suitably used for sidewalls of various tires such as all-season tires, high-performance tires, and studless tires.
  • the weight-average molecular weight (Mw), molecular weight distribution (Mw/Mn), and coupling ratio were obtained by gel permeation chromatography (GPC) to obtain a chart based on polystyrene-equivalent molecular weight, and based on the obtained chart.
  • GPC gel permeation chromatography
  • Specific measurement conditions for gel permeation chromatography were as follows. Measuring instrument: high-performance liquid chromatograph (manufactured by Tosoh Corporation, trade name “HLC-8320”) Column: Two polystyrene columns manufactured by Tosoh Corporation, trade name "GMH-HR-H" were connected in series.
  • Detector Differential refractometer Eluent: Tetrahydrofuran Column temperature: 40°C Regarding the coupling ratio, in the elution curve obtained by gel permeation chromatography under the above conditions, a peak top molecular weight of 1.8 times or more of the peak top molecular weight indicated by the lowest molecular weight peak with respect to the total elution area The area ratio of the peak portion having the peak was defined as the value of the coupling rate of the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer chain.
  • Styrene unit content, vinyl bond content Styrene unit content and vinyl bond content were measured by 1 H-NMR.
  • Glass transition temperature (Tg) Measurement was performed in a helium atmosphere (gas flow rate: 20.0 mL/min) using a differential scanning calorimeter (manufactured by PerkinElmer, trade name "DSC8500”) according to JIS K6240 (2011). The peak top temperature of the differential curve of the obtained DSC curve was determined as the glass transition temperature (Tg).
  • the obtained styrene-butadiene copolymer (SBR1) has a modified group derived from N-phenylpyrrolidone (an organic group containing an oxygen atom and a nitrogen atom) as a functional group capable of interacting with carbon at the polymer chain end. ), containing a terminal-modified copolymer (the same applies to Production Examples 3 and 5 to 9 described later).
  • SBR2 styrene-butadiene copolymer
  • the obtained styrene-butadiene copolymer has polyorganosiloxane represented by the following formula (10) and 3-(2-amino It contained a terminal-modified copolymer having a modified structure (modified structure containing an oxygen atom and a nitrogen atom) with ethylamino)propyltrimethoxysilane.
  • the obtained styrene-butadiene copolymer has a modified group derived from N-bis(trimethylsilyl)aminopropylmethyldiethoxysilane (oxygen atom and an organic group containing a nitrogen atom).
  • SBR5 styrene-butadiene copolymer
  • N-phenyl A styrene-butadiene copolymer (SBR6) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that 0.051 part of N-methylpyrrolidone was used instead of 0.083 part of pyrrolidone.
  • SBR6 The styrene-butadiene copolymer (SBR6) obtained was measured in the same manner as in Production Example 1, and the results are shown in Table 1.
  • SBR7 styrene-butadiene copolymer
  • SBR9 styrene-butadiene copolymer
  • Example 1 In a Banbury mixer with a capacity of 250 ml, 60 parts of natural rubber, 20 parts of SBR1 obtained in Production Example 1, and 20 parts of butadiene rubber (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name "Nipol BR1220”) were masticated for 30 seconds.
  • carbon black manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., trade name “Seist SO”, nitrogen adsorption specific surface area measured by BET method: 42 m 2 /g, iodine adsorption amount: 44 mg / g, DBP absorption measured by A method : 115 cm 3 /100 g
  • zinc oxide manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name “Type 2 zinc oxide”
  • stearic acid manufactured by NOF Corporation, trade name “Beads Stearate Tsubaki” 4 parts part
  • anti-aging agent 6PPD manufactured by Ouchi Shinko Co., Ltd., trade name "Nocrac 6C”
  • paraffin wax manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.
  • the resulting kneaded product is added to 1.0 parts of sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., trade name "Kinkain fine powder sulfur 325 mesh”), and a crosslinking accelerator: N-(t -Butyl)-2-benzothiazolylsulfanamide (manufactured by Lanxess, trade name "Burkacit NZ/EG-C”) of 1.5 parts was added and kneaded, and then a sheet-like rubber composition was taken out. The resulting rubber composition was press-crosslinked at 160° C. for 25 minutes to prepare a crosslinked rubber test piece, and the test piece was evaluated for low heat build-up, reinforcing properties and tear resistance. Table 2 shows the results.
  • Examples 2 to 8 A rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that 20 parts of SBR2 to 8 obtained in Production Examples 2 to 8 were used instead of 20 parts of SBR1 obtained in Production Example 1. A test piece of the crosslinked rubber was prepared and evaluated. Table 2 shows the results.
  • Example 9 Same as Example 1 except that the amount of polybutadiene used was changed from 20 parts to 30 parts, and 10 parts of SSBR8 obtained in Production Example 8 was used instead of 20 parts of SBR1 obtained in Production Example 1. Then, a rubber composition was obtained, and a test piece of the crosslinked rubber was prepared and evaluated. Table 2 shows the results.
  • Example 10 A rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that 40 parts of SBR8 obtained in Production Example 8 was used instead of 20 parts of SBR1 obtained in Production Example 1, and 20 parts of polybutadiene was not used. A test piece of the cross-linked rubber was prepared and evaluated. Table 2 shows the results.
  • Example 11 The procedure was the same as in Example 1, except that 20 parts of SBR8 obtained in Production Example 8 was used instead of 20 parts of SBR1 obtained in Production Example 1, and 2 parts of pt-butylphenol acetylene resin was not used. Then, a rubber composition was obtained, and a test piece of the crosslinked rubber was prepared and evaluated. Table 2 shows the results.
  • Example 1 A rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of natural rubber used was changed from 60 parts to 80 parts and 20 parts of SBR1 obtained in Production Example 1 was not used. A test piece of the crosslinked rubber was prepared and evaluated. Table 2 shows the results.
  • a functional group capable of interacting with carbon is provided, and the content of the aromatic vinyl monomer unit is 0.5 to 25% by weight, and the conjugated diene monomer unit
  • a rubber composition for sidewalls containing a solution-polymerized aromatic vinyl-conjugated diene copolymer having a vinyl bond content of 0 to 50% by weight and carbon has excellent low heat build-up, reinforcing properties and resistance. It was possible to provide a rubber cross-linked product having well-balanced tearability (Examples 1 to 11).

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Abstract

カーボンと相互作用可能な官能基を備え、芳香族ビニル単量体単位の含有割合が0.5~25重量%であり、共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量が0~50重量%である溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体と、カーボンとを含有するサイドウォール用ゴム組成物を提供する。

Description

サイドウォール用ゴム組成物
 本発明は、優れた低発熱性を備え、補強性および耐引裂性をバランスよく備えるゴム架橋物を与えることができ、サイドウォール用途に好適に用いることのできるサイドウォール用ゴム組成物に関する。
 タイヤのサイドウォールは、タイヤの操縦安定性、耐久性に影響を与える部位である。タイヤの操縦安定性及び耐久性を得るために、サイドウォールは、カーボン等の補強材による補強性が十分に発揮されたものである必要がある。また、近年、環境問題および資源問題から低発熱性(低燃費性)への要求が高まっている。さらに、サイドウォールは、耐引裂性に優れ、これによりタイヤ寿命が長いことが重要視される。
 たとえば、特許文献1には、ポリマー分子鎖中に下記式で示される原子団を有するポリブタジエンゴムを他のジエン系ゴムに10~80重量部ブレンドしたブレンドゴム100重量部に対し、よう素吸着量が40~150mg/g、窒素比表面積が40~150m^2/g、DBP吸油量が60~140ml/100g、比着色力が80~130のカーボンブラックを30~90重量部配合してなることを特徴とする高速用大型空気入りタイヤ用ゴム組成物が記載されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 特許文献1の技術によれば、耐摩耗性、耐カット性を損なうことなく転動抵抗性と高速耐久性とを改善することができる高速用大型空気入りタイヤ用ゴム組成物が得られるものの、近年の低発熱性への要求の高まりに伴い、補強性および耐引裂性をバランスよく備えながら、低発熱性がさらに改善されたゴム架橋物を与えることができるサイドウォール用ゴム組成が求められていた。
特開昭62-096542号公報
 本発明の目的は、優れた低発熱性を備え、補強性(具体的には、300%伸長時の応力と100%伸長時の応力との比(M300/M100)が十分に高いこと)および耐引裂性をバランスよく備えるゴム架橋物を与えることができるサイドウォール用ゴム組成物を提供することにある。
 本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究した結果、カーボンと相互作用可能な官能基を備え、芳香族ビニル単量体単位の含有割合および共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量が特定の範囲内である溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体と、カーボンとを含有するサイドウォール用ゴム組成物により、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明によれば、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体と、カーボンとを含有するサイドウォール用ゴム組成物であって、前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体が、カーボンと相互作用可能な官能基を備え、前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を構成する全単量体単位中における、芳香族ビニル単量体単位の含有割合が、0.5~25重量%であり、前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体における共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量が、0~50重量%であるサイドウォール用ゴム組成物が提供される。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物において、前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体のガラス転移温度(Tg)が-50℃以下であることが好ましい。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物において、前記カーボンのBET法により測定される窒素吸着比表面積が、85m/g以下であり、よう素吸着量が、90mg/g以下であり、ジブチルフタレート吸収量が、140cm/100g以下であることが好ましい。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体以外のゴム成分をさらに含有し、前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の含有量が、全ゴム成分100重量%中、10~80重量%であることが好ましい。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、天然ゴムをさらに含有し、前記天然ゴムの含有量が、全ゴム成分100重量%中、10~80重量%であることが好ましい。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、ポリブタジエンゴムをさらに含有し、前記ポリブタジエンゴムの含有量が、全ゴム成分100重量%中、10~80重量%であることが好ましい。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、樹脂をさらに含有することが好ましく、前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を含むゴム成分100重量部に対する、前記樹脂の含有量が、0.1~5重量部であることがより好ましい。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物において、前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を含むゴム成分100重量部に対する、前記カーボンの含有量が、10~200重量部であることが好ましい。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物において、前記カーボンと相互作用可能な官能基が、窒素原子含有官能基、スズ原子含有官能基および酸素原子含有官能基から選択される少なくとも一種であることが好ましい。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、架橋剤をさらに含有することが好ましい。
 また、本発明によれば、上記のサイドウォール用ゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物が提供される。
 さらに、本発明によれば、上記のゴム架橋物を含んでなるサイドウォールが提供される。
 本発明によれば、優れた低発熱性を備え、補強性および耐引裂性をバランスよく備えるゴム架橋物を与えることができるサイドウォール用ゴム組成物を提供することができる。また、このようなサイドウォール用ゴム組成物を用いて得られ、優れた低発熱性を備え、補強性および耐引裂性をバランスよく備えるゴム架橋物、ならびに、サイドウォールを提供することができる。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、カーボンと相互作用可能な官能基を備え、芳香族ビニル単量体単位の含有割合が0.5~25重量%であり、共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量が0~50重量%である溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体と、カーボンとを含有する。本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、このような溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体と、カーボンとを含有することにより、優れた低発熱性を備え、補強性(具体的には、300%伸長時の応力と100%伸長時の応力との比(M300/M100)が十分に高いこと)および耐引裂性をバランスよく備えるゴム架橋物を与えることができるものである。
<溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体>
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体は、カーボンと相互作用可能な官能基を備え、前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を構成する全単量体単位中における、芳香族ビニル単量体単位の含有割合が、0.5~25重量%であり、前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体における共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量が、0~50重量%である重合体である。
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体は、共役ジエン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位を含む。
 共役ジエン単量体単位を形成するための共役ジエン化合物としては、特に限定されないが、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、2-フェニル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、2-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、4,5-ジエチル-1,3-オクタジエン、3-ブチル-1,3-オクタジエンなどを挙げることができる。これらのなかでも、1,3-ブタジエンおよびイソプレンが好ましく、1,3-ブタジエンがより好ましい。これらの共役ジエン化合物は、1種類を単独で使用しても2種類以上を組合せて用いてもよい。共役ジエン化合物として、1,3-ブタジエンを単独で使用することが特に好ましい。
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を構成する全単量体単位中における、共役ジエン単量体単位の含有割合は、好ましくは75~99.5重量%、より好ましくは77~98重量%、さらに好ましくは79~96.5重量%、特に好ましくは81~95.5重量%である。共役ジエン単量体単位の含有割合を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
 芳香族ビニル単量体単位を形成するための芳香族ビニル化合物としては、特に限定されないが、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、t-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、α-メチル-p-メチルスチレン、クロルスチレン、ブロモスチレン、メトキシスチレン、ジメチルアミノメチルスチレン、ジメチルアミノエチルスチレン、ジエチルアミノメチルスチレン、ジエチルアミノエチルスチレン、シアノエチルスチレン、ビニルナフタレンなどが挙げられる。これらの中でも、スチレンが好ましい。これらの芳香族ビニル化合物は、1種類を単独で使用しても2種類以上を組合せて用いてもよい。芳香族ビニル化合物として、スチレンを単独で使用することが特に好ましい。
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を構成する全単量体単位中における、芳香族ビニル単量体単位の含有割合は、0.5~25重量%である。芳香族ビニル単量体単位の含有割合が大きすぎても、小さすぎても、優れた低発熱性を備え、補強性および耐引裂性をバランスよく備えるゴム架橋物を与えることが困難となる。芳香族ビニル単量体単位の含有割合は、0.5~25重量%であればよく、特に限定されないが、好ましくは2~23重量%、より好ましくは3.5~21重量%、さらに好ましくは4.5~19重量%である。芳香族ビニル単量体単位の含有割合を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
 また、本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体は、共役ジエン単量体単位、および芳香族ビニル単量体単位以外のその他の単量体単位を含有していてもよい。このようなその他の単量体単位を構成するその他の単量体としては、エチレン、プロピレン、1-ブテンなどの鎖状オレフィン化合物;シクロペンテン、2-ノルボルネンなどの環状オレフィン化合物;1,5-ヘキサジエン、1,6-ヘプタジエン、1,7-オクタジエン、ジシクロペンタジエン、5-エチリデン-2-ノルボルネンなどの非共役ジエン化合物;などが挙げられる。本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を構成する全単量体単位中における、その他の単量体単位の含有割合は、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは2重量%以下、特に好ましくは1重量%以下、最も好ましくは0.5重量%以下である。
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体における共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量は、0~50重量%である。ビニル結合含有量が大きすぎても、小さすぎても、優れた低発熱性を備え、補強性および耐引裂性をバランスよく備えるゴム架橋物を与えることが困難となる。ビニル結合含有量は、0~50重量%であればよく、特に限定されないが、好ましくは3~45重量%、より好ましくは6~40重量%、さらに好ましくは10~35重量%、特に好ましくは13~32重量%である。芳香族ビニル単量体単位の含有割合を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
 また、本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体は、重合体中にカーボンと相互作用可能な官能基を備えるものである。カーボンと相互作用可能な官能基とは、該官能基とカーボン表面との間で共有結合を形成するか、または、共有結合よりも弱い分子間力(たとえば、イオン-双極子相互作用、双極子-双極子相互作用、水素結合、ファンデルワールス力等)を形成することが可能な官能基である。このような、カーボンと相互作用可能な官能基としては、特に限定されないが、窒素原子含有官能基、スズ原子含有官能基および酸素原子含有官能基などが挙げられ、これらの中でも、カーボンとの相互作用が高いという観点より、窒素原子含有官能基およびスズ原子含有官能基が好ましい。
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体は、カーボンと相互作用可能な官能基として、一種単独の官能基を備えてもよく、複数種の官能基を備えてもよいが、複数種の官能基を備えることが好ましく、窒素原子含有官能基およびスズ原子含有官能基を備えることがより好ましい。本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体が、上記複数種の官能基を備える態様としては、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の各重合体鎖が、それぞれ、複数種の官能基を備える態様や、各重合体鎖のうち、一部の重合体鎖が一種の官能基を備え、他の重合体鎖が他の種類の官能基を備える態様が挙げられ、中でも、後者の態様が好ましく、各重合体鎖のうち、一部の重合体鎖が窒素原子含有官能基を備え、他の重合体鎖が他の種類の官能基を備える態様がより好ましい。
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体中に、カーボンと相互作用可能な官能基を導入する方法としては、特に限定されないが、たとえば、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を製造する際において、共役ジエン化合物および芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合し、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖を得た際に、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖に、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤を反応させる方法が好ましい。すなわち、本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体は、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤由来の、カーボンと相互作用可能な変性基を備えることが好ましい。
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレン換算のゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定される値で、好ましくは100,000~3,000,000、より好ましくは200,000~2,000,000、さらに好ましくは300,000~1,000,000、特に好ましくは350,000~800,000、最も好ましくは400,000~600,000である。溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の重量平均分子量を上記範囲内とすることにより、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体へのカーボンの配合が容易となり、ゴム組成物の加工性をより高めることができ、さらには、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で表わされる分子量分布は、好ましくは1.1~3であり、より好ましくは1.13~2.0、さらに好ましくは1.15~1.55である。溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の分子量分布(Mw/Mn)を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体のガラス転移温度(Tg)は、特に限定されないが、好ましくは-20℃以下、より好ましくは-40℃以下、さらに好ましくは-50℃以下、特に好ましくは-58℃以下である。なお、ガラス転移温度(Tg)の下限は、特に限定されないが、好ましくは-100℃以上であり、より好ましくは-90℃以上である。溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体のガラス転移温度(Tg)を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体のガラス転移温度(Tg)を上記範囲とする方法としては、特に限定されないが、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を構成する全単量体単位中における、芳香族ビニル単量体単位の含有割合を調整する方法や、共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量を調整する方法などが挙げられる。
 また、本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体のムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、好ましくは20~100、より好ましくは30~80、さらに好ましくは40~60、特に好ましくは45~54である。なお、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を油展ゴムとする場合は、その油展ゴムのムーニー粘度を上記の範囲とすることが好ましい。溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体のムーニー粘度(ML1+4,100℃)を上記範囲内とすることにより、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体へのカーボンの配合が容易となり、ゴム組成物の加工性をより高めることができ、さらには、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
<溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の製造方法>
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を製造する方法としては、溶液重合法を用いるものであればよく、特に限定されないが、不活性溶媒中で、重合開始剤を用いて、共役ジエン化合物および芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合し、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖を得る重合工程と、重合工程で得られた活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖に、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤を反応させる変性工程とを備える、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の製造方法が好適である。
<重合工程>
 重合工程に用いる単量体を構成する共役ジエン化合物および芳香族ビニル化合物としては、上述したものを用いることができ、その使用量は、得ようとする溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の単量体組成に応じたものとすればよい。また、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を、共役ジエン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位以外のその他の単量体単位を含有するものとする場合には、重合工程に用いる単量体として、上記したその他の単量体単位を形成するためのその他の単量体を含有するものを用いればよい。
 重合に用いる不活性溶媒としては、溶液重合において通常使用されるものであり、重合反応を阻害しないものであれば特に限定されない。不活性溶媒の具体例としては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの鎖状脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどのエーテル化合物;などが挙げられる。これらの不活性溶媒は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。不活性溶媒の使用量は、特に限定されないが、単量体濃度が、たとえば1~50重量%となる量であり、好ましくは10~40重量%となる量である。
 重合に用いる重合開始剤としては、共役ジエン化合物および芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合させて、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖を与えることができるものであれば、特に限定されない。その具体例としては、有機アルカリ金属化合物、有機アルカリ土類金属化合物、およびランタン系列金属化合物などを主触媒とする重合開始剤を挙げることができる。有機アルカリ金属化合物としては、たとえば、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウムなどの有機モノリチウム化合物;ジリチオメタン、1,4-ジリチオブタン、1,4-ジリチオ-2-エチルシクロヘキサン、1,3,5-トリリチオベンゼン、1,3,5-トリス(リチオメチル)ベンゼンなどの有機多価リチウム化合物;ナトリウムナフタレンなどの有機ナトリウム化合物;カリウムナフタレンなどの有機カリウム化合物;などが挙げられる。また、有機アルカリ土類金属化合物としては、たとえば、ジ-n-ブチルマグネシウム、ジ-n-ヘキシルマグネシウム、ジエトキシカルシウム、ジステアリン酸カルシウム、ジ-t-ブトキシストロンチウム、ジエトキシバリウム、ジイソプロポキシバリウム、ジエチルメルカプトバリウム、ジ-t-ブトキシバリウム、ジフェノキシバリウム、ジエチルアミノバリウム、ジステアリン酸バリウム、ジケチルバリウムなどが挙げられる。ランタン系列金属化合物を主触媒とする重合開始剤としては、たとえば、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ガドリニウムなどのランタン系列金属と、カルボン酸、およびリン含有有機酸などとからなるランタン系列金属の塩を主触媒とし、これと、アルキルアルミニウム化合物、有機アルミニウムハイドライド化合物、有機アルミニウムハライド化合物などの助触媒とからなる重合開始剤などが挙げられる。これらの重合開始剤の中でも、有機モノリチウム化合物、および有機多価リチウム化合物が好ましく用いられ、有機モノリチウム化合物がより好ましく用いられ、n-ブチルリチウムが特に好ましく用いられる。
 なお、有機アルカリ金属化合物は、予め、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジベンジルアミン、ピロリジン、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、およびヘプタメチレンイミンなどの2級アミン化合物と反応させて、有機アルカリ金属アミド化合物として使用してもよい。有機アルカリ金属アミド化合物を重合開始剤として用いることにより、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖の一方の末端に、有機アルカリ金属アミド化合物由来のアミン構造を導入することができ、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。これらの重合開始剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 重合開始剤の使用量は、目的とする溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖の分子量に応じて決定すればよいが、単量体1000g当り、通常1~50ミリモル、好ましくは1.5~20ミリモル、より好ましくは2~15ミリモルの範囲である。
 重合温度は、通常-80~+150℃、好ましくは0~100℃、より好ましくは30~90℃の範囲である。重合様式としては、回分式、連続式などのいずれの様式をも採用できるが、共役ジエン単量体単位と芳香族ビニル単量体単位との結合のランダム性を制御しやすい点で、回分式が好ましい。
 本発明における溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体は、芳香族ビニル化合物ブロック率が10.0%以下であることが好ましく、より好ましくは5.0%以下、さらに好ましくは3.0%以下、特に好ましくは2.0%以下である。芳香族ビニル化合物ブロック率は、重クロロホルムを溶媒としたH-NMRにより測定する。得られたH-NMRスペクトルの6.1~7.7ppmを芳香族ビニル化合物由来のピークとし、その内、6.1~6.88ppmを芳香族ビニル化合物ブロック由来のピークであるとしたとき、芳香族ビニル化合物由来のピーク面積に対する芳香族ビニル化合物ブロック由来のピーク面積の割合を求め、その値を2.5倍して百分率で表したものを芳香族ビニル化合物ブロック率とする。芳香族ビニル化合物がスチレンの場合はスチレンブロック率が上記範囲にあることが好ましい。芳香族ビニル化合物ブロック率を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。なお、芳香族ビニル化合物ブロック率は、共役ジエン化合物および芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合させる際における、重合開始時における、これらの使用割合を制御する方法、単量体を追添加する際における、追添加する単量体中における、芳香族ビニル化合物の割合や追添加のタイミング等を制御する方法、芳香族ビニル化合物の使用量に対する不活性溶媒の量を調整する方法、極性化合物の種類や添加量を調整する方法、重合温度を制御する方法、さらには、これらを組み合わせる方法などにより、制御することができる。
 また、重合工程においては、共役ジエン化合物および芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合するにあたり、極性化合物の存在下で重合を行うことが好ましい。具体的には、重合開始剤1モルに対して、好ましくは0.01~1.2モル、より好ましくは0.1~1.1モル、さらに好ましくは0.1~1.0モルの極性化合物を使用し、このような極性化合物の存在下で重合を行うことにより、重合工程において得られる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖に含まれる共役ジエン単量体単位部分におけるビニル結合含有量を、上記した範囲に、好適に調節することができる。
 極性化合物の存在下で重合を行う方法としては、特に限定されないが、たとえば、重合に用いる不活性溶媒中に、極性化合物を添加して、重合を行う方法などが挙げられる。また、極性化合物の具体例としては、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、2,2-ジ(テトラヒドロフリル)プロパンなどのエーテル化合物;テトラメチルエチレンジアミンなどの第三級アミン;アルカリ金属アルコキシド;ホスフィン化合物;などが挙げられる。これらのなかでも、エーテル化合物、および第三級アミンが好ましく、第三級アミンがより好ましく、テトラメチルエチレンジアミンが特に好ましい。これらの極性化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 また、本発明においては、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体とカーボンとの親和性をより高めることができ、その結果、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとするために、重合工程を、次のような工程としてもよい。
 すなわち、不活性溶媒中で、イソプレン、またはイソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を、重合開始剤により重合し、イソプレン単量体単位80~100重量%、および芳香族ビニル単量体単位0~20重量%を含む活性末端を有する重合体ブロック(A)を形成させる工程と、上記にて得られた活性末端を有する重合体ブロック(A)と、1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体と、を混合して重合反応を継続させて、1,3-ブタジエン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位を含有する重合体ブロック(B)を、重合体ブロック(A)と一続きにして形成させることにより、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖を得る工程と、を備えるものとすることが好ましい。
 このような工程を採用することにより、重合工程により得られる活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖を、イソプレン単量体単位80~100重量%、および芳香族ビニル単量体単位0~20重量%を含む重合体ブロック(A)と、1,3-ブタジエン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位を含む重合体ブロック(B)とが一続きにして形成されたものを含むものとすることができる。以下、このような態様について説明する。
[重合体ブロック(A)]
 本発明の一態様に係る溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖中の重合体ブロック(A)は、重合体ブロック(A)中、イソプレン単量体単位80~100重量%および芳香族ビニル単量体単位0~20重量%を含むものであればよいが、イソプレン単量体単位85~97重量%および芳香族ビニル単量体単位3~15重量%を含むものであることが好ましく、イソプレン単量体単位89~95重量%および芳香族ビニル単量体単位5~11重量%を含むものであることがより好ましい。イソプレン単量体単位と芳香族ビニル単量体単位との含有割合が上記範囲内にあると、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体とカーボンとの親和性をより高めることができ、これにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
 重合体ブロック(A)に含まれる芳香族ビニル単量体単位を構成するために用いられる芳香族ビニル化合物としては、上述した芳香族ビニル化合物と同じものを用いることができ、これらの中でもスチレンが好ましい。なお、これらの芳香族ビニル化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 重合体ブロック(A)は、イソプレン単量体単位のみ、またはイソプレン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位からなるものであることが好ましいが、所望により、イソプレン単量体単位、またはイソプレン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位に加えて、その他の単量体単位を含んでいてもよい。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化合物としては、1,3-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、2-クロロ-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、および1,3-ヘキサジエンなどのイソプレン以外の共役ジエン化合物;アクリロニトリル、およびメタクリロニトリルなどのα,β-不飽和ニトリル;アクリル酸、メタクリル酸、および無水マレイン酸などの不飽和力ルボン酸または酸無水物;メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、およびアクリル酸ブチルなどの不飽和カルボン酸エステル;1,5-ヘキサジエン、1,6-ヘプタジエン、1,7-オクタジエン、ジシクロペンタジエン、および5-エチリデン-2-ノルボルネンなどの非共役ジエン;などが挙げられる。これらの中でも、1,3-ブタジエンが好ましい。これらのその他の単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。重合体ブロック(A)中における、その他の単量体単位の含有割合は、20重量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、6重量%以下であることがさらに好ましい。
 本発明において、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖中の重合体ブロック(A)は、不活性溶媒中、イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を、重合開始剤により重合することにより形成される。形成された重合体ブロック(A)は、活性末端を有するものとなる。
 重合体ブロック(A)を形成するために、イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体の重合に用いられる不活性溶媒としては、上述した不活性溶媒と同じものを用いることができる。不活性溶媒の使用量は、単量体濃度が、好ましくは1~80重量%となる量であり、より好ましくは10~50重量%となる量である。
 重合体ブロック(A)を形成するために用いられる重合開始剤としては、イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合させて、活性末端を有する重合体鎖を与えることができるものであれば、特に限定されない。その具体例としては、上述した重合開始剤と同じものを用いることができる。
 重合開始剤の使用量は、目的とする分子量に応じて決定すればよいが、イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体100g当り、好ましくは4~250ミリモル、より好ましくは6~200ミリモル、特に好ましくは10~70ミリモルの範囲である。
 イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合する際における重合温度は、好ましくは-80~+150℃、より好ましくは0~100℃、さらに好ましくは20~90℃の範囲である。重合様式としては、回分式、連続式など、いずれの様式をも採用できる。また、結合様式としては、たとえば、ブロック状、テーパー状、およびランダム状などの種々の結合様式とすることができる。
 また、重合体ブロック(A)を形成するに際し、極性化合物の存在下で、イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合することが好ましい。具体的には、重合開始剤1モルに対して、好ましくは0.01~100モル、より好ましくは0.03~30モル、さらに好ましくは0.05~1モルの極性化合物を使用し、このような極性化合物の存在下で重合を行うことにより、重合体ブロック(A)中における、イソプレン単量体単位部分のビニル結合含有量を好適に調節することができる。なお、イソプレン単量体単位部分のビニル結合は、1,2-ビニル結合、3,4-ビニル結合のいずれであってもよい。
 極性化合物の存在下で、イソプレン、または、イソプレンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体の重合を行う方法としては、特に限定されないが、たとえば、重合に用いる不活性溶媒中に、極性化合物を添加して、重合を行う方法などが挙げられる。また、極性化合物としては、上述した極性化合物と同じものを用いることができる。
 重合体ブロック(A)の重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィによって測定されるポリスチレン換算の値として、500~15,000であることが好ましく、1,000~12,000であることがより好ましく、1,500~10,000であることが特に好ましい。重合体ブロック(A)の重量平均分子量が上記範囲内にあると、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
 また、重合体ブロック(A)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で表わされる分子量分布は、1.0~1.5であることが好ましく、1.0~1.3であることがより好ましい。重合体ブロック(A)の分子量分布の値(Mw/Mn)が上記範囲内にあると、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の製造がより容易となる。
[重合体ブロック(B)]
 本発明の一態様に係る溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖中の重合体ブロック(B)は、1,3-ブタジエン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位を含むものであればよいが、重合体ブロック(B)中に、1,3-ブタジエン単量体単位45~98重量%および芳香族ビニル単量体単位2~55重量%を含むものであることが好ましく、1,3-ブタジエン単量体単位60~97重量%および芳香族ビニル単量体単位3~40重量%を含むものであることが好ましい。1,3-ブタジエン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位の含有量を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
 重合体ブロック(B)に含まれる芳香族ビニル単量体単位を構成するために用いられる芳香族ビニル化合物としては、上述した芳香族ビニル化合物と同じものを用いることができ、これらの中でも、スチレンが好ましい。
 重合体ブロック(B)は、1,3-ブタジエン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位からなるものであることが好ましいが、本発明における本質的な特性を損なわない範囲において、所望により、1,3-ブタジエン単量体単位および芳香族ビニル単量体単位に加えて、その他の単量体単位を含んでいてもよい。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としては、上述した重合体ブロック(A)において例示された化合物(ただし、1,3-ブタジエンを除く)と同じものを用いることができる。また、その他の単量体としてイソプレンを用いることもできる。重合体ブロック(B)中における、その他の単量体単位の含有割合は、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下である。
 本発明の一態様において、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖中の重合体ブロック(B)は、上述した活性末端を有する重合体ブロック(A)と、1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体と、を混合して重合反応を継続させることにより、重合体ブロック(A)と一続きに形成される。形成された重合体ブロック(B)は、活性末端を有するものとなる。一方、重合体ブロック(A)からは、活性末端が消失する。
 重合体ブロック(B)を形成するために、重合体ブロック(A)と、1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体との重合に用いられる不活性溶媒としては、特に限定されず、上述した不活性溶媒と同じものを用いることができる。
 重合体ブロック(B)を形成する際における、活性末端を有する重合体ブロック(A)の使用量は、目的とする分子量に応じて決定すればよいが、1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体100g当り、好ましくは0.1~5ミリモル、より好ましくは0.15~2ミリモル、さらに好ましくは0.2~1.5ミリモルの範囲である。
 重合体ブロック(A)と、1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体との混合方法は、特に限定されず、1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体の溶液中に活性末端を有する重合体ブロック(A)を加えてもよいし、活性末端を有する重合体ブロック(A)の溶液中に、1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を加えてもよい。重合の制御の観点より、1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体の溶液中に活性末端を有する重合体ブロック(A)を加える方法が好ましい。
 1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合する際における重合温度は、好ましくは-80~+150℃、より好ましくは0~100℃、さらに好ましくは20~90℃の範囲である。重合様式としては、回分式、連続式など、いずれの様式をも採用できるが、結合のランダム性を制御しやすい点で、回分式が好ましい。
 重合体ブロック(B)における各単量体の結合様式は、たとえば、ブロック状、テーパー状、およびランダム状などの種々の結合様式とすることができる。これらの中でも、ランダム状が好ましい。ランダム状にすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。なお、1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物の結合様式をランダム状にする場合、重合系内において、1,3-ブタジエンと芳香族ビニル化合物との合計量に対する芳香族ビニル化合物の比率が高くなりすぎないように、1,3-ブタジエンまたは1,3-ブタジエンと芳香族ビニル化合物とを、連続的または断続的に重合系内に供給して重合することが好ましい。
 また、本発明の一態様においては、重合体ブロック(A)の形成時と同様に、重合体ブロック(B)を形成するに際し、極性化合物の存在下で、1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体を重合することが好ましい。具体的には、重合開始剤1モルに対して、好ましくは0.01~0.50モル、より好ましくは0.05~0.40モル、さらに好ましくは0.08~0.35モルの極性化合物を使用し、このような極性化合物の存在下で重合を行うことにより、重合体ブロック(B)中における、1,3-ブタジエン単量体単位部分のビニル結合含有量を好適に調節することができ、その結果として、最終的に得られる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体に含まれる共役ジエン単量体単位部分におけるビニル結合含有量を、上記した範囲に好適に調節することができる。
 極性化合物の存在下で、1,3-ブタジエンおよび芳香族ビニル化合物を含む単量体の重合を行う方法としては、特に限定されないが、たとえば、重合に用いる不活性溶媒中に、極性化合物を添加して、重合を行う方法などが挙げられる。この場合においては、重合体ブロック(A)の形成時に添加した極性化合物の量と、新たに添加する極性化合物の量との合計が上記した範囲となるように、極性化合物の添加を行えばよい。そのため、重合体ブロック(A)の形成時に、重合体ブロック(B)における1,3-ブタジエン単量体単位部分のビニル結合含有量を調節するのに十分な量の極性化合物を添加している場合は、新たに極性化合物を添加しなくてもよい。また、極性化合物としては、上述した極性化合物と同じものを用いることができる。
 このようにして、重合体ブロック(A)および重合体ブロック(B)を有する、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖を得ることができる。本発明の一態様においては、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖は、生産性の観点より、重合体ブロック(A)-重合体ブロック(B)で構成され、かつ、重合体ブロック(B)の末端が活性末端であることが好ましいが、重合体ブロック(A)を複数有するものであってもよいし、その他の重合体ブロックを有するものであってもよい。たとえば、重合体ブロック(A)-重合体ブロック(B)-重合体ブロック(A)などの、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖が挙げられる。この場合には、重合体ブロック(B)に続いて形成された重合体ブロック(A)の末端に、活性末端が形成されることとなる。溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖の活性末端側に重合体ブロック(A)を形成させる場合、イソプレンの使用量は、初めの重合反応(1つ目の重合体ブロック(A)を形成するための重合反応)に使用した重合開始剤1モルに対して、10~100モルであることが好ましく、15~70モルであることがより好ましく、20~35モルであることが特に好ましい。
 本発明の一態様において得られる、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖における重合体ブロック(A)と重合体ブロック(B)との重量比(重合体ブロック(A)、重合体ブロック(B)が複数存在する場合は、それぞれの合計重量を基準とした重量比)は、(重合体ブロック(A)の重量)/(重合体ブロック(B)の重量)で、0.001~0.2であることが好ましく、0.005~0.1であることがより好ましく、0.01~0.05であることが特に好ましい。重合体ブロック(A)と重合体ブロック(B)との重量比を上記範囲内とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
<変性工程>
 次いで、変性工程において、上記した重合工程で得られた活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖に、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤を反応させる。
 変性工程で用いる、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤としては、特に限定されず、上記した重合工程で得られた活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖と反応可能であり、かつ、カーボンと相互作用可能な官能基を有する化合物であればよい。カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤としては、特に限定されないが、カーボンと相互作用可能な官能基として、窒素原子含有官能基、スズ原子含有官能基または酸素原子含有官能基を有する変性剤などが挙げられ、これらの中でも、カーボンとの相互作用が高く、その結果、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができるという観点より、スズ原子含有官能基または窒素原子含有官能基を有する変性剤が好ましい。カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤は、カップリング作用を奏するものであってもよい。
 カーボンと相互作用可能な官能基としての窒素原子含有官能基を有する変性剤としては、後述する、アミド化合物、保護された第1級アミノ基とアルコキシシリル基を有する化合物、分子中に2個以上のエポキシ基および1個以上の窒素含有基を持つ多官能化合物、2つ以上のアルコキシ基で置換されたシリル基と1つ以上の窒素原子を有する化合物、一般式(9)で表される化合物などが挙げられる。
 カーボンと相互作用可能な官能基としての、スズ原子含有官能基を有する変性剤としては、四塩化スズ、四臭化スズ、トリフェニルスズクロリド、トリブチルスズクロリド、ジオクチルスズジクロリド、トリ-イソプロピルスズクロリド、ジフェニルスズクロリド、ジブチルスズジクロリド、フェニルスズトリクロリド、ブチルスズトリクロリドなどのハロゲン化スズ化合物が挙げられ、中でも、四塩化スズおよびジオクチルスズジクロリドが好ましく、四塩化スズがより好ましい。なお、ハロゲン化スズ化合物中においては、通常、スズ原子が、カーボンと相互作用可能な官能基として作用する。
 カーボンと相互作用可能な官能基としての酸素原子含有官能基を有する変性剤としては、後述する、シロキサン化合物、アミド化合物、保護された第1級アミノ基とアルコキシシリル基を有する化合物、分子中に2個以上のエポキシ基および1個以上の窒素含有基を持つ多官能化合物、2つ以上のアルコキシ基で置換されたシリル基と1つ以上の窒素原子を有する化合物、一般式(8)で表される反応性ポリシロキサン化合物、一般式(9)で表され、一般式(9)中、Aが-OR30(R30は水素原子またはヒドロカルビル基)で表される基である化合物などが挙げられる。
 カーボンと相互作用可能な官能基としての、酸素原子および窒素原子を含有する有機基を有する変性剤としては、後述する、アミド化合物、保護された第1級アミノ基とアルコキシシリル基を有する化合物、分子中に2個以上のエポキシ基および1個以上の窒素含有基を持つ多官能化合物、2つ以上のアルコキシ基で置換されたシリル基と1つ以上の窒素原子を有する化合物、一般式(9)で表され、一般式(9)中、Aが-OR30(R30は水素原子またはヒドロカルビル基)で表される基である化合物などが挙げられる。
[シロキサン化合物]
 カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤としては、シロキサン化合物が挙げられる。シロキサン化合物としては、(-Si-O-Si-)で表される構造を有するものであればよく、特に限定されないが、(-Si-O-Si-)で表される構造に加えて有機基を有するオルガノシロキサンが好ましく、下記一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 一般式(1)中、R~Rは、炭素数1~6のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基であり、これらは互いに同一であっても相違していてもよい。XおよびXは、炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数1~5のアルコキシ基、および、エポキシ基を含有する炭素数4~12の基からなる群より選ばれるいずれかの基であり、これらは互いに同一であっても相違していてもよい。Xは、炭素数1~5のアルコキシ基、またはエポキシ基を含有する炭素数4~12の基であり、複数あるXは、それらは互いに同一であっても相違していてもよい。Xは、2~20のアルキレングリコールの繰返し単位を含有する基であり、Xが複数あるときは、それらは互いに同一であっても相違していてもよい。mは1~200の整数、nは0~200の整数、kは0~200の整数であり、m+n+kは1以上である。
 一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、一般式(1)中のR~R、XおよびXを構成し得る炭素数1~6のアルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基およびシクロヘキシル基などが挙げられる。炭素数6~12のアリール基としては、たとえば、フェニル基およびメチルフェニル基などが挙げられる。これらの中でも、ポリオルガノシロキサン自体の製造の容易性の観点から、メチル基およびエチル基が好ましい。
 また、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、X、XおよびXを構成し得る炭素数1~5のアルコキシ基としては、たとえば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基およびブトキシ基などが挙げられる。これらの中でも、ポリオルガノシロキサン自体の製造の容易性の観点から、メトキシ基およびエトキシ基が好ましい。
 さらに、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、X、XおよびXを構成し得るエポキシ基を含有する炭素数4~12の基としては、たとえば、下記一般式(2)で表される基が挙げられる。
  -Z-Z-E   (2)
 一般式(2)中、Zは、炭素数1~10のアルキレン基、またはアルキルアリーレン基であり、Zはメチレン基、硫黄原子、または酸素原子であり、Eはエポキシ基を有する炭素数2~10の炭化水素基である。
 一般式(2)で表される基としては、Zが酸素原子であるものが好ましく、Zが酸素原子であり、かつ、Eがグリシジル基であるものがより好ましく、Zが炭素数1~3のアルキレン基であり、Zが酸素原子であり、かつ、Eがグリシジル基であるものが特に好ましい。
 また、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、XおよびXとしては、上記の中でも、エポキシ基を含有する炭素数4~12の基、または、炭素数1~6のアルキル基が好ましい。また、Xとしては、上記の中でも、エポキシ基を含有する炭素数4~12の基が好ましい。さらに、XおよびXが炭素数1~6のアルキル基であり、Xがエポキシ基を含有する炭素数4~12の基であることがより好ましい。
 また、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、X、すなわち2~20のアルキレングリコールの繰返し単位を含有する基としては、下記一般式(3)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 一般式(3)中、tは2~20の整数であり、Xは炭素数2~10のアルキレン基またはアルキルアリーレン基であり、Rは水素原子またはメチル基であり、Xは炭素数1~10のアルコキシ基またはアリールオキシ基である。これらの中でも、tが2~8の整数であり、Xが炭素数3のアルキレン基であり、Rが水素原子であり、かつ、Xがメトキシ基であるものが好ましい。
 一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、mは1~200の整数、好ましくは20~150の整数、より好ましくは30~120の整数である。mが1以上であると、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体のカップリング率が高くなり、その結果、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。また、mが200以下であると、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサン自体の製造がより容易になると共に、その粘度が高くなりすぎず、取り扱いもより容易となる。
 また、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、nは0~200の整数、好ましくは0~150の整数、より好ましくは0~120の整数である。kは0~200の整数、好ましくは0~150の整数、より好ましくは0~130の整数である。m、nおよびkの合計数は1以上であり、3~400であることが好ましく、20~300であることがより好ましく、30~250であることが特に好ましい。m、nおよびkの合計数が1以上であると、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンと活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖との反応が進行し易く、さらに、m、nおよびkの合計数が400以下であると、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサン自体の製造が容易になると共に、その粘度が高くなりすぎず、取り扱いも容易となる。
 変性工程における、シロキサン化合物の使用量は、上述した重合工程において重合に使用した重合開始剤1モルに対して、シロキサン化合物中の(-Si-O-)の繰り返し単位数に換算して、好ましくは0.1モル以上であり、より好ましくは0.2モル以上であり、さらに好ましくは0.5モル以上であり、特に好ましくは、1.0モル以上であり、より好ましくは、1.1モル以上であり、また、好ましくは10モル以下であり、より好ましくは5モル以下であり、さらに好ましくは2.5モル以下であり、特に好ましくは、2モル以下である。シロキサン化合物の使用量を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
 とりわけ、シロキサン化合物の使用量を、重合開始剤1モルに対して、(-Si-O-)の繰り返し単位数換算で1モル以上とすることにより、重合工程により得られた活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖の活性末端のうち、実質的に全ての活性末端を、シロキサン化合物と反応させることができるため、特に好ましい。すなわち、重合工程により得られた活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖の、活性末端としてのアルキル金属基、すなわち、-R(Rは、重合体鎖末端を形成する炭化水素基、Mは、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、または、ランタン系列金属原子)で表される基が実質的に残存しないような状態とすることができる。
 活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖を含有する溶液に、シロキサン化合物を添加する時期は特に限定されないが、重合反応が完結しておらず、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖を含有する溶液が単量体をも含有している状態、より具体的には、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖を含有する溶液が、100ppm以上、より好ましくは300~50,000ppmの単量体を含有している状態で、この溶液にシロキサン化合物を添加することが望ましい。シロキサン化合物の添加をこのように行なうことにより、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖と重合系中に含まれる不純物などとの副反応を抑制して、反応を良好に制御することが可能となる。
[アミド化合物]
 本発明では、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤として、アミド化合物を用いることができる。アミド化合物としては、たとえば、N-メチル-2-ピロリドン、N-ビニル-2-ピロリドン、N-フェニル-2-ピロリドン、N-メチル-ε-カプロラクタムなどのN-置換環状アミド類;1,3-ジメチルエチレン尿素、1,3-ジエチル-2-イミダゾリジノンなどのN-置換環状尿素類;4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどのN-置換アミノケトン類;ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネート類;N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドなどのN,N-ジ置換アミノアルキルメタクリルアミド類;4-N,N-ジメチルアミノベンズアルデヒドなどのN-置換アミノアルデヒド類;ジシクロヘキシルカルボジイミドなどのN-置換カルボジイミド類;N-エチルエチリデンイミン、N-メチルベンジリデンイミンなどのシッフ塩基類;4-ビニルピリジンなどのピリジル基含有ビニル化合物;などが挙げられる。これらの中でも、N-置換環状アミド類が好ましく、N-フェニル-2-ピロリドンおよびN-メチル-2-ピロリドンがより好ましい。
[保護された第1級アミノ基とアルコキシシリル基を有する化合物]
 本発明では、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤として、保護された第1級アミノ基とアルコキシシリル基を有する化合物を用いることができる。例えば、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、1-トリメチルシリル-2,2-ジメトキシ-1-アザ-2-シラシクロペンタン、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノエチルトリメトキシシラン、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノエチルトリエトキシシラン、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノエチルメチルジメトキシシランおよびN,N-ビス(トリメチルシリル)アミノエチルメチルジエトキシシランなどである。これらの中でも、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシランが好ましい。
[分子中に2個以上のエポキシ基および1個以上の窒素含有基を持つ多官能化合物]
 本発明では、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤として、分子中に2個以上のエポキシ基および1個以上の窒素含有基を持つ多官能化合物を用いることができる。より好ましくは、下記一般式(4)で表される多官能化合物が用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 上記一般式(4)中、R10およびR11は炭素数1~10の炭化水素基またはエーテル構造および/または3級アミンを有する炭素数1~10炭化水素基、R12およびR13は、水素、炭素数1~20の炭化水素基またはエーテルおよび、または3級アミンを有する炭素数1~20の炭化水素基、R14は炭素数1~20の炭化水素基またはエーテル構造、3級アミン、エポキシ、カルボニル、ハロゲンのうち少なくとも1種の基を有する炭素数1~20の炭化水素基であり、sは1~6である。
[2つ以上のアルコキシ基で置換されたシリル基と1つ以上の窒素原子を有する化合物]
 本発明では、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤として、2つ以上のアルコキシ基で置換されたシリル基と1つ以上の窒素原子を有する化合物を用いることができる。そのような化合物としては、下記一般式(5)で表される化合物、または、下記一般式(6)で表される2つ以上の窒素原子を含む環状アミノ基を有するヒドロカルビルオキシシランや、その他の環状アミン、非環状アミン、イミン、イソシアネート等の官能基を含有するヒドロカルビルオキシシラン、環状アザシラン等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 (上記一般式(5)中、R15、R16は、それぞれ独立して炭素数1~20のアルキル基、又はアリール基であり、R17は炭素数1~20のアルキレン基であり、R18、R19は同一であっても異なっていてもよい炭素数1~6の炭化水素基であって隣接する2つのNとともに5員環以上の環構造をなし、R20は炭素数1~20の炭化水素基、又は3有機置換シリル基であり、uは、2又は3の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 (上記一般式(6)中、R15~R20、uは、上記一般式(5)と同義であり、R21は炭素数1~20の炭化水素基、又は有機置換シリル基である。)
[一般式(8)で表される反応性ポリシロキサン化合物]
 また、本発明においては、カーボンと相互作用可能な官能基を有するシロキサン化合物として、下記一般式(8)で表される反応性ポリシロキサン化合物を用いることができる。
  Y-CHCH-Si(R26)(R27)-{O-Si(R26)(R27)}-CHCH-Y  (8)
 上記一般式(8)において、Yは(X(R28Si-である。ここで、Xはハロゲンであり、R28は炭素原子数20以下の低級アルキル基である。R26、R27は炭素原子数20以下の低級アルキル基である。aは2又は3で、bは0又は1で、a+b=3であり、zは1~50000である。
[一般式(9)で表される化合物]
 本発明では、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤として、下記一般式(9)で表される化合物を用いることができる。なお、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤として、シロキサン化合物を使用して変性を行った場合には、シロキサン化合物を反応させた芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖に、下記一般式(9)で表される化合物をさらに反応させることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 一般式(9)中、R29は、ヒドロカルビル基であり、Aは、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖の活性末端としてのアルキル金属基、または活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖とシロキサン化合物との反応により生成した反応残基と反応しうる基であり、Aは、窒素原子を含有する基であり、pは0~2の整数、qは1~3の整数、rは1~3の整数、p+q+r=4である。
 ここで、上記一般式(9)で表される化合物は、上記重合工程により得られた溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖の活性末端としてのアルキル金属基、すなわち、-R、あるいは、シロキサン化合物との反応による、反応残基としての-O(-Oで表される基が加水分解され、水酸基に変換されたものを含む)で表される基と反応すると考えられる。そして、シロキサン化合物の使用量を、重合開始剤1モルに対して、(-Si-O-)の繰り返し単位数換算で1モル以上とし、-Rで表される基が実質的に残存しないような状態とした場合には、上記一般式(9)で表される化合物のうち、ほぼ全量を、シロキサン化合物との反応による、反応残基としての-Oで表される基と反応させることができ、これにより、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖に、シロキサン化合物に由来する構造を介した、一般式(9)で表される化合物による変性構造を、適切に導入することができる。そして、これにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
 一般式(9)で表される化合物において、一般式(9)中のR29は、ヒドロカルビル基であり、たとえば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられるが、炭素数1~6のアルキル基であることが好ましい。炭素数1~6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられ、これらのなかでも、メチル基、エチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
 一般式(9)で表される化合物において、一般式(9)中のAは、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖の活性末端としてのアルキル金属基(すなわち、-R)、または活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖と、シロキサン化合物と、の反応により生成した反応残基(典型的には、-Oで表される基)と反応しうる基であり、-OR30(R30は水素原子またはヒドロカルビル基)で表される基であることが好ましい。R30を構成し得るヒドロカルビル基としては、たとえば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられるが、上記アルキル金属基または反応残基との反応性の観点より、炭素数1~6のアルキル基であることが好ましい。炭素数1~6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられ、これらのなかでも、メチル基、エチル基がより好ましい。
 一般式(9)で表される化合物において、一般式(9)中のAは、窒素原子を含有する基であり、窒素原子を含有する基であれば特に限定されないが、窒素原子を有する有機基であることが好ましく、たとえば、3-アミノプロピル基、4-アミノブチル基、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピル基、2-ジメチルアミノエチル基、3-ジメチルアミノプロピル基、3-ジエチルアミノプロピル基、3-ジプロピルアミノプロピル基、3-ジブチルアミノプロピル基、3-フェニルメチルアミノプロピル基、3-(4-メチルピペラジニル)プロピル基、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピル基、N,N-ビス(トリエチルシリル)アミノプロピル基、N,N’,N’-トリス(トリメチルシリル)-N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピル基などが挙げられる。これらの中でも、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができるという点より、3-アミノプロピル基、4-アミノブチル基、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピル基などの、活性水素原子を有する1級アミノ基および/または活性水素原子を有する2級アミノ基を含有する基であることが好ましく、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピル基がより好ましい。なお、「活性水素原子」とは、炭素原子以外の原子に結合した水素原子をいい、ポリメチレン鎖の炭素-水素結合よりも結合エネルギーが低いことが好ましい。
 一般式(9)で表される化合物において、pは0~2の整数、qは1~3の整数、rは1~3の整数、p+q+r=4である。活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖の活性末端としてのアルキル金属基、または活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖とシロキサン化合物との反応により生成した反応残基との反応性の観点より、好ましくは、pは0~1の整数、qは2~3の整数であり、rは1~2の整数であり、より好ましくは、p=0、q=3、r=1である。なお、pが2である場合において、一般式(9)で表される化合物1分子中に2個含まれるR29で表される基は、同一のものであってもよいし、互いに異なるものであってもよい。同様に、qが2または3である場合において、一般式(9)で表される化合物1分子中に複数含まれるAで表される基は、同一のものであってもよいし、互いに異なるものであってもよく、rが2または3である場合において、一般式(9)で表される化合物1分子中に複数含まれるAで表される基は、同一のものであってもよいし、互いに異なるものであってもよい。
 一般式(9)で表される化合物の具体例としては、特に限定されないが、たとえば、一般式(9)中のAが、活性水素原子を有する1級アミノ基および/または活性水素原子を有する2級アミノ基を含有する基である化合物として、3-アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシランなどのAとして、3-アミノプロピル基を有する化合物;4-アミノブチルジメチルメトキシシラン、4-アミノブチルメチルジメトキシシラン、4-アミノブチルトリメトキシシラン、4-アミノブチルジメチルエトキシシラン、4-アミノブチルメチルジエトキシシラン、4-アミノブチルトリエトキシシランなどのAとして、4-アミノブチル基を有する化合物;3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルジメチルメトキシシラン、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルメチルジメトキシシラン、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルジメチルエトキシシラン、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルメチルジエトキシシラン、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルトリエトキシシランなどのAとして、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピル基を有する化合物;などが挙げられる。これらの中でも、Aとして、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピル基を有する化合物が好ましく、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシランがより好ましい。
 また、一般式(9)中のAが、活性水素原子を有する1級アミノ基および/または活性水素原子を有する2級アミノ基を含有する基以外の基である化合物として、3-ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-ジメチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-ジメチルアミノプロピルジメチルメトキシシラン、3-ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3-ジメチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-ジメチルアミノプロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3-ジメチルアミノプロピル基を有する化合物;3-ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-ジエチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-ジエチルアミノプロピルジメチルメトキシシラン、3-ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3-ジエチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-ジエチルアミノプロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3-ジエチルアミノプロピル基を有する化合物;3-ジプロピルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-ジプロピルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-ジプロピルアミノプロピルジメチルメトキシシラン、3-ジプロピルアミノプロピルトリエトキシシラン、3-ジプロピルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-ジプロピルアミノプロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3-ジプロピルアミノプロピル基を有する化合物;3-ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-ジブチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-ジブチルアミノプロピルジメチルメトキシシラン、3-ジブチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3-ジブチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-ジブチルアミノプロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3-ジブチルアミノプロピル基を有する化合物;3-フェニルメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-フェニルメチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-フェニルメチルアミノプロピルジメチルメトキシシラン、3-フェニルメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3-フェニルメチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-フェニルメチルアミノプロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3-フェニルメチルアミノプロピル基を有する化合物;3-(4-メチルピペラジニル)プロピルトリメトキシシラン、3-(4-メチルピペラジニル)プロピルメチルジメトキシシラン、3-(4-メチルピペラジニル)プロピルジメチルメトキシシラン、3-(4-メチルピペラジニル)プロピルトリエトキシシラン、3-(4-メチルピペラジニル)プロピルメチルジエトキシシラン、3-(4-メチルピペラジニル)プロピルジメチルエトキシシランなどのAとして、3-(4-メチルピペラジニル)プロピル基を有する化合物;
 N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシランなどのAとして、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピル基を有する化合物;N,N-ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N-ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N-ビス(トリエチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシランなどのAとして、N,N-ビス(トリエチルシリル)アミノプロピル基を有する化合物;N,N’,N’-トリス(トリメチルシリル)-N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N’,N’-トリス(トリメチルシリル)-N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N’,N’-トリス(トリメチルシリル)-N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N’,N’-トリス(トリメチルシリル)-N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシランなどのAとして、N,N’,N’-トリス(トリメチルシリル)-N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピル基を有する化合物;などが挙げられる。
 上記重合工程内で用いられるケイ素原子含有変性剤としては、(ジメチルアミノ)ジメチルビニルシラン、(エチルメチルアミノ)ジメチルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジメチルビニルシラン、(エチル-n-プロピルアミノ)ジメチルビニルシラン、(エチルイソプロピルアミノ)ジメチルビニルシラン、(ジ-n-プロピルアミノ)ジメチルビニルシラン、(ジイソプロピルアミノ)ジメチルビニルシラン、(n-ブチル-n-プロピルアミノ)ジメチルビニルシラン、(ジ-n-ブチルアミノ)ジメチルビニルシラン、
(ジメチルアミノ)ジエチルビニルシラン、(エチルメチルアミノ)ジエチルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジエチルビニルシラン、(エチル-n-プロピルアミノ)ジエチルビニルシラン、(エチルイソプロピルアミノ)ジエチルビニルシラン、(ジ-n-プロピルアミノ)ジエチルビニルシラン、(ジイソプロピルアミノ)ジエチルビニルシラン、(n-ブチル-n-プロピルアミノ)ジエチルビニルシラン、(ジ-n-ブチルアミノ)ジエチルビニルシラン、
(ジメチルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(エチルメチルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(エチル-n-プロピルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(エチルイソプロピルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(ジ-n-プロピルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(ジイソプロピルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(n-ブチル-n-プロピルアミノ)ジプロピルビニルシラン、(ジ-n-ブチルアミノ)ジプロピルビニルシラン、
(ジメチルアミノ)ジブチルビニルシラン、(エチルメチルアミノ)ジブチルビニルシラン、(ジエチルアミノ)ジブチルビニルシラン、(エチル-n-プロピルアミノ)ジブチルビニルシラン、(エチルイソプロピルアミノ)ジブチルビニルシラン、(ジ-n-プロピルアミノ)ジブチルビニルシラン、(ジイソプロピルアミノ)ジブチルビニルシラン、(n-ブチル-n-プロピルアミノ)ジブチルビニルシラン、(ジ-n-ブチルアミノ)ジブチルビニルシラン、
{ジ(トリメチルシリル)アミノ}ジメチルビニルシラン、ジ{(t-ブチルジメチルシリル)アミノ}ジメチルビニルシラン、{ジ(トリメチルシリル)アミノ}ジエチルビニルシラン、ジ{(t-ブチルジメチルシリル)アミノ}ジエチルビニルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(エチルメチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(エチル-n-プロピルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(エチルイソプロピルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジ-n-プロピルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジイソプロピルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(n-ブチル-n-プロピルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(ジ-n-ブチルアミノ)メチルビニルシラン、
ビス(ジメチルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(エチルメチルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(エチル-n-プロピルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(エチルイソプロピルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(ジ-n-プロピルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(ジイソプロピルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(n-ブチル-n-プロピルアミノ)エチルビニルシラン、ビス(ジ-n-ブチルアミノ)エチルビニルシラン、
ビス(ジメチルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(エチルメチルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(エチル-n-プロピルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(エチルイソプロピルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(ジ-n-プロピルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(ジイソプロピルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(n-ブチル-n-プロピルアミノ)プロピルビニルシラン、ビス(ジ-n-ブチルアミノ)プロピルビニルシラン、
ビス(ジメチルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(エチルメチルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(ジエチルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(エチル-n-プロピルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(エチルイソプロピルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(ジ-n-プロピルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(ジイソプロピルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(n-ブチル-n-プロピルアミノ)ブチルビニルシラン、ビス(ジ-n-ブチルアミノ)ブチルビニルシラン、
ビス{ジ(トリメチルシリル)アミノ}メチルビニルシラン、ビス{(t-ブチルジメチルシリル)アミノ}メチルビニルシラン、ビス{ジ(トリメチルシリル)アミノ}エチルビニルシラン、ビス{(t-ブチルジメチルシリル)アミノ}エチルビニルシラン、トリ(ジメチルアミノ)ビニルシラン、トリ(エチルメチルアミノ)ビニルシラン、トリ(ジエチルアミノ)ビニルシラン、トリ(エチルプロピルアミノ)ビニルシラン、トリ(ジプロピルアミノ)ビニルシラン、トリ(ブチルプロピルアミノ)ビニルシランなどを挙げることができる。
 また、上記重合工程内で用いられるカーボンと相互作用可能な官能基を有する化合物としては、4,4’-ビニリデンビス(n,n-ジメチルアニリン)、3-(2-ピロリジノエチル)スチレン、4-(2-ピロリジノエチル)スチレン、及び(3-(2-ピロリジノ-1-メチルエチル)-アルファ-メチルスチレンからなる群より選ばれるいずれか1つ以上であってもよい。
 変性工程においては、上述した重合工程にて得られた活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖の活性末端に、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤を反応させるものである。このような反応により、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖に、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤由来の変性構造を導入し、これにより、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体に、カーボンと相互作用可能な官能基を導入できるものである。
 カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤と活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖とを反応させる方法は、特に限定されないが、これらを、それぞれが溶解可能な溶媒中で、混合する方法などが挙げられる。この際に用いる溶媒としては、上述した重合工程において用いる不活性溶媒として例示したものなどを用いることができる。また、この際においては、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖を得るための重合に用いた重合溶液に、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤を添加する方法が簡便であり好ましい。また、この際においては、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤は、不活性溶媒に溶解して重合系内に添加することが好ましく、その溶液濃度は、1~50重量%の範囲とすることが好ましい。反応温度は、特に限定されないが、通常0~120℃であり、反応時間も特に限定されないが、通常1分~1時間である。
 なお、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤として、カップリング作用を奏するものを用いる場合には、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤由来の変性構造を介して、複数の溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖が結合し、これにより、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体に、カーボンと相互作用可能な官能基を導入できる。たとえば、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤として、四塩化スズや、ジオクチルスズジクロリドを用いる場合には、スズ原子を介して、複数の溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖が結合し、これにより、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体に、スズ原子を導入できる。
 カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤の使用量は、特に限定されないが、重合工程で使用した重合開始剤1モルに対して、好ましくは0.1~5モルであり、より好ましくは0.2~2モル、さらに好ましくは0.4~1.5モルである。カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤の使用量を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
 そして、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤を反応させた後、必要に応じて、公知の重合停止剤などを添加して、反応系を失活させた後、所望により、フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤などの老化防止剤、クラム化剤、およびスケール防止剤などを反応溶液に添加し、その後、直接乾燥またはスチームストリッピングなどにより反応溶液から重合溶媒を分離して、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を回収する。なお、反応溶液から重合溶媒を分離する前に、重合溶液に伸展油を混合し、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を油展ゴムとして回収してもよい。
 溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を油展ゴムとして回収する場合に用いる伸展油としては、たとえば、パラフィン系、芳香族系およびナフテン系の石油系軟化剤、植物系軟化剤、ならびに脂肪酸などが挙げられる。石油系軟化剤を用いる場合には、IP346の方法(英国のTHE INSTITUTE OF PETROLEUMの検査方法)により抽出される多環芳香族の含有量が3%未満であることが好ましい。伸展油を使用する場合、その使用量は、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体100重量部に対して、好ましくは1~100重量部、より好ましくは2~60重量部、さらに好ましくは3~50重量部である。
 なお、本発明において、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖に、カーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤を反応させる前の状態のときに、本発明の効果を阻害しない範囲で、活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖の活性末端の一部を、従来から通常使用されているカップリング剤や変性剤などを重合系内に添加して、カップリングや変性を行ってもよい。
 本発明で必要に応じて用いられるカップリング剤は、特に限定されないが、たとえば、上述したカーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤のうちカップリング作用を奏するものや、その他のハロゲン化金属化合物を用いることが出来る。上述したカーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤のうちカップリング作用を奏するものとしては、四塩化スズ、ジオクチルスズジクロリドなどのハロゲン化スズ化合物が挙げられる。また、その他のハロゲン化金属化合物としては、四塩化ケイ素、ヘキサクロロジシラン、ビス(トリクロロシリル)メタン、1,2-ビス(トリクロロシリル)エタン、1,3-ビス(トリクロロシリル)プロパン、1,4-ビス(トリクロロシリル)ブタン、1,5-ビス(トリクロロシリル)ペンタン、1,6-ビス(トリクロロシリル)ヘキサンなどが挙げられる。
 本発明で用いる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体のカップリング率は、特に限定されないが、好ましくは10~90重量%、より好ましくは20~75重量%、さらに好ましくは30~60重量%、特に好ましくは34~50重量%である。カップリング率を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。なお、カップリング率は、上述したカーボンと相互作用可能な官能基を有する変性剤、ならびに、必要に応じて用いられるカップリング剤やその他の変性剤と反応させる前の活性末端を有する溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖のピークトップ分子量の1.8倍以上の分子量を有する重合体分子の、最終的に得られた溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の全量に対する重量分率であり、このときの分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィによりポリスチレン換算分子量として求めるものとする。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、ゴム成分として、上述した溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体以外のゴムをさらに含有してもよい。この場合、本発明のサイドウォール用ゴム組成物中に含有される全ゴム成分100重量%中における、上述した溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の含有割合は、好ましくは5重量%以上であり、より好ましくは8重量%以上、さらに好ましくは10~80重量%、殊更に好ましくは10~50重量%、特に好ましくは10~30重量%、最も好ましくは10~20重量%である。
<天然ゴム>
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、ゴム成分として、上述した溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体に加えて、天然ゴムをさらに含有することが好ましい。天然ゴムとしては、通常の天然ゴムの他にエポキシ基を導入したエポキシ化天然ゴムや、水素化天然ゴムといった改質天然ゴムを用いることができ、これらを併用してもよい。天然ゴムを含有することで、得られるゴム架橋物の低発熱性、補強性および耐引裂性をより高めることができる。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物中における、天然ゴムの含有割合は、本発明のサイドウォール用ゴム組成物中に含有される全ゴム成分100重量%中における含有割合で、好ましくは10~80重量%であり、より好ましくは20~75重量%、さらに好ましくは30~70重量%、特に好ましくは45~68重量%、最も好ましくは55~65重量%である。天然ゴムを上記割合にて配合することにより、得られるゴム架橋物の低発熱性、補強性および耐引裂性をより高めることができる。
<ポリブタジエンゴム>
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、ゴム成分として、上述した溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体に加えて、ポリブタジエンゴムをさらに含有することが好ましい。ポリブタジエンゴムを含有することで、得られるゴム架橋物の補強性および耐引裂性をより高めることができる。なお、ポリブタジエンゴムとしては、低シスBR(ポリブタジエンゴム)、高シスBR、高トランスBR(ブタジエン部のトランス結合含有量70~95%)のいずれであってもよく、これらを併用してもよい。また、ポリブタジエンゴムとしては、窒素原子含有官能基、スズ原子含有官能基、酸素原子含有官能基などを導入した変性ポリブタジエンゴムを使用してもよい。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物中における、ポリブタジエンゴムの含有割合は、本発明のサイドウォール用ゴム組成物中に含有される全ゴム成分100重量%中における含有割合で、好ましくは10~80重量%であり、より好ましくは13~60重量%、さらに好ましくは15~50重量%、特に好ましくは18~40重量%、最も好ましくは20~35重量%である。ポリブタジエンゴムを上記割合にて配合することにより、得られるゴム架橋物の補強性および耐引裂性をより高めることができる。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、ゴム成分として、上述した溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体、ならびに、必要に応じて用いられる天然ゴムおよび/またはポリブタジエンゴムに加えて、これらの以外の他のゴムを含有してもよい。このような、他のゴムとしては、たとえば、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、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、環状オレフィン開環重合体、水添共役ジエン系重合体などのうち、上述した溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体(すなわち、カーボンと相互作用可能な官能基を備え、芳香族ビニル単量体単位の含有割合および共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量が上記特定の範囲内である、上述した溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体)以外のものが挙げられる。これらのゴムは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 これらその他のゴムを配合する場合における、その含有量は、本発明の効果を阻害しない範囲で、適宜選択することができるが、本発明のサイドウォール用ゴム組成物中に含有される全ゴム成分中における含有割合で、50重量%以下であり、より好ましくは20重量%以下である。
<樹脂>
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物には、ゴム成分以外に樹脂を配合することが好ましい。樹脂を配合することにより、サイドウォール用ゴム組成物に粘着性を付与させたり、サイドウォール用ゴム組成物中のカーボンの分散性を高めることができる。その結果、得られるゴム架橋物の補強性および耐引裂性をより高めることができる。また、可塑剤と同様な効果として、サイドウォール用ゴム組成物の加工性を向上させることもできる。そのため、本発明のサイドウォール用ゴム組成物を、サイドウォール用途により好適に用いることができるものとすることができる。
 樹脂としては、たとえば、C5系石油樹脂、C5/C9系石油樹脂、C9系石油樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、アルキルフェノール-アセチレン樹脂、ロジン系樹脂、ロジンエステル樹脂、インデン系樹脂、インデンを含有するC9系樹脂、α-メチルスチレン・インデン共重合体樹脂、クマロン-インデン樹脂、ファルネセン系樹脂、ポリリモネン樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、変性されていたり、水素添加されていたりするものであってもよい。これらの中でも、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができるという観点から、C5系石油樹脂、C5/C9系石油樹脂、C9系石油樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂、アルキルフェノール-アセチレン樹脂、インデンを含有するC9系樹脂等の石油樹脂が好ましく、C9系石油樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂、およびアルキルフェノール-アセチレン樹脂がより好ましい。これらの樹脂は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。
 樹脂の配合量は、サイドウォール用ゴム組成物中のゴム成分100重量部に対して、好ましくは0.1~5重量部であり、より好ましくは0.2~4重量部であり、さらに好ましくは0.5~3.5重量部であり、特に好ましくは1~3重量部であり、最も好ましくは1.5~2.5重量部である。樹脂の配合量を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
<カーボン>
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、上述した溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体に加えて、カーボン(カーボンブラック)を含有する。
 本発明で用いるカーボンとしては、たとえば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイトなどが挙げられる。これらのなかでも、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができるという観点から、ファーネスブラックを用いることが好ましく、その具体例としては、SAF、ISAF、ISAF-HS、ISAF-LS、IISAF-HS、HAF、HAF-HS、HAF-LS、FEF、MAF、GPF、SRFなどが挙げられ、なかでも、HAF-HS、FEF、HAF、MAF、GPFが好ましく、FEFがより好ましい。これらは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 カーボンは、BET法により測定される窒素吸着比表面積が、好ましくは85m/g以下であり、より好ましくは20~65m/g、さらに好ましくは35~50m/gである。比表面積が上記範囲であるカーボンを用いることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。なお、窒素吸着比表面積は、JIS  K-6217に準拠して、BET法にて測定することができる。
 カーボンは、よう素吸着量が、好ましくは90mg/g以下であり、より好ましくは20~65mg/g、さらに好ましくは35~55mg/gである。よう素吸着量が上記範囲であるカーボンを用いることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。なお、よう素吸着量は、JIS Z-8091に準拠して、測定することができる。
 カーボンは、A法により測定されるDBP吸収量(ジブチルフタレート吸収量)が、好ましくは140cm/100g以下であり、より好ましくは130~50cm/100g、さらに好ましくは120~60cm/100gである。DBP吸収量が上記範囲であるカーボンを用いることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。なお、DBP吸収量は、JIS  Z-8091に準拠して、A法にて測定することができる。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物中における、カーボンの配合量は、サイドウォール用ゴム組成物中のゴム成分100重量部に対して、好ましくは10~200重量部であり、より好ましくは20~150重量部、さらに好ましくは30~100重量部、特に好ましくは35~80重量部、最も好ましくは40~60重量部である。カーボンの配合量を上記範囲とすることにより、得られるゴム架橋物を、低発熱性、補強性および耐引裂性がより高度にバランスされたものとすることができる。
<その他の成分>
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物には、上記成分以外に、常法に従って、架橋促進剤、架橋活性化剤、老化防止剤、充填剤(上記カーボンを除く)、活性剤、プロセス油、可塑剤、滑剤、粘着付与剤、ワックス、相溶化剤、界面活性剤などの配合剤をそれぞれ必要量配合できる。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、架橋剤をさらに含有していることが好ましい。架橋剤としては、たとえば、硫黄、ハロゲン化硫黄、有機過酸化物、キノンジオキシム類、有機多価アミン化合物、メチロール基を有するアルキルフェノール樹脂などが挙げられる。これらの中でも、硫黄が好ましく使用される。架橋剤の配合量は、サイドウォール用ゴム組成物中のゴム成分100重量部に対して、好ましくは0.1~15重量部、より好ましくは0.2~5重量部、特に好ましくは0.5~2重量部である。
 架橋剤として、硫黄または含硫黄化合物を用いる場合には、架橋促進剤および架橋活性化剤を併用することが好ましい。架橋促進剤としては、たとえば、スルフェンアミド系架橋促進剤;グアニジン系架橋促進剤;チオウレア系架橋促進剤;チアゾール系架橋促進剤;チウラム系架橋促進剤;ジチオカルバミン酸系架橋促進剤;キサントゲン酸系架橋促進剤;などが挙げられる。これらのなかでも、スルフェンアミド系架橋促進剤を含むものが好ましい。これらの架橋促進剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。架橋促進剤の配合量は、サイドウォール用ゴム組成物中のゴム成分100重量部に対して、好ましくは0.1~15重量部、より好ましくは0.5~5重量部、特に好ましくは1~4重量部である。
 架橋活性化剤としては、たとえば、ステアリン酸などの高級脂肪酸;酸化亜鉛;などを挙げることができる。これらの架橋活性化剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。架橋活性化剤の配合量は、サイドウォール用ゴム組成物中のゴム成分100重量部に対して、好ましくは0.05~20重量部、特に好ましくは0.5~15重量部である。
 老化防止剤としては、変色性老化安定剤で抗疲労作用および抗オゾンがあるもの、たとえばN-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン(IPPD)、N-1,3-ジメチルブチル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン(6PPD)、N-1,4-ジメチルペンチル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン(7PPD)、N,N’-ビス-(1,4-ジメチルペンチル)-p-フェニレンジアミン(77PD)など、変色性老化安定剤で疲労保護作用はあるが抗オゾン作用のないもの、たとえばフェニル-α-ナフチルアミン(PAN)、変色性老化安定剤で、抗疲労作用が低く、抗オゾン作用がないもの、たとえばオクチル化ジフェニルアミン(ODPA)、非変色性老化安定剤で疲労保護作用と良好な熱保護作用のあるもの、たとえばスチレン化フェノール(SPH)等が挙げられる。これらの老化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。老化防止剤の配合量は、サイドウォール用ゴム組成物中のゴム成分100重量部に対して、好ましくは0.1~15重量部、より好ましくは0.5~10重量部、特に好ましくは1~5重量部である。
 ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、カルナバワックス等が挙げられる。これらのワックスは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。ワックスの配合量は、サイドウォール用ゴム組成物中のゴム成分100重量部に対して、好ましくは0.1~15重量部、より好ましくは0.5~10重量部、特に好ましくは1~5重量部である。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、シリカをさらに含有してもよい。シリカとしては、特に限定されないが、たとえば、乾式法ホワイトカーボン、湿式法ホワイトカーボン、コロイダルシリカ、沈降シリカなどを用いることができる。また、カーボン表面にシリカを担持させたカーボン-シリカ  デュアル・フェイズ・フィラーを用いてもよい。これらのなかでも、含水ケイ酸を主成分とする湿式法ホワイトカーボンが好ましい。これらは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物中における、シリカの配合量は、サイドウォール用ゴム組成物中のカーボン100重量部に対して、好ましくは0~50重量部であり、より好ましくは0~20重量部、さらに好ましくは0~10重量部であり、特に好ましくは0重量部である。すなわち、本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、シリカを実質的に含有しないことが特に好ましい。
 なお、本発明のサイドウォール用ゴム組成物が、シリカを含有する場合には、さらにシランカップリング剤を配合してもよい。シランカップリング剤の配合量は、シリカ100重量部に対して、好ましくは0.1~30重量部、より好ましくは1~15重量部である。
<サイドウォール用ゴム組成物の製造方法>
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物を得るためには、常法に従って各成分を混練すればよく、たとえば、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、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体と、カーボンとを混練後、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溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体との混練温度は、好ましくは80~200℃、より好ましくは120~180℃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。
<ゴム架橋物>
 本発明のゴム架橋物は、上述した本発明のサイドウォール用ゴム組成物を架橋することにより得られる。
 本発明のサイドウォール用ゴム組成物を架橋する際の架橋方法は、特に限定されず、ゴム架橋物の形状、大きさなどに応じて選択すればよい。金型中にサイドウォール用ゴム組成物を充填して加熱することにより成形と同時に架橋してもよく、予め成形しておいたサイドウォール用ゴム組成物を加熱して架橋してもよい。架橋温度は、好ましくは100~200℃、より好ましくは130~190℃であり、架橋時間は、好ましくは1分~24時間、より好ましくは2分~12時間、さらに好ましくは3分~6時間である。
 また、ゴム架橋物の形状、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、さらに加熱して二次架橋を行ってもよい。
 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、熱風加熱などのゴム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。
 本発明のゴム架橋物は、上述した本発明のサイドウォール用ゴム組成物を用いて得られるものであるため、優れた低発熱性を備え、補強性および耐引裂性をバランスよく備えるものである。そのため、本発明のゴム架橋物は、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のサイドウォール用途として好適に用いられるものである。
 以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。なお、以下において、「部」は、特に断りのない限り重量基準である。また、各種の試験および評価は、下記の方法にしたがって行った。
〔重量平均分子量、分子量分布、カップリング率〕
 重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)、およびカップリング率は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によりポリスチレン換算の分子量に基づくチャートを得て、得られたチャートに基づいて求めた。ゲルパーミエーションクロマトグラフィの具体的な測定条件は、以下のとおりとした。
  測定器:高速液体クロマトグラフ(東ソー社製、商品名「HLC-8320」)
  カラム:東ソー社製ポリスチレン系カラム、商品名「GMH-HR-H」を二本直列に連結した。
  検出器:示差屈折計
  溶離液:テトラヒドロフラン
  カラム温度:40℃
 なお、カップリング率については、上記の条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィにより得られた溶出曲線において、全溶出面積に対する、分子量の最も小さいピークが示すピークトップ分子量の1.8倍以上のピークトップ分子量を有するピーク部分の面積比を、芳香族ビニル-共役ジエン共重合体鎖のカップリング率の値とした。
〔スチレン単位含有量、ビニル結合含有量〕
 スチレン単位含有量、およびビニル結合含有量は、H-NMRにより測定した。
〔ムーニー粘度(ML(1+4)100℃)〕
 JIS K6300-1(2013)に従い、ムーニー粘度計(島津製作所社製)を用いて測定した。
〔ガラス転移温度(Tg)〕
 JIS K6240(2011)に従い、示差走査型熱量計(パーキンエルマー社製、商品名「DSC8500」)を用い、ヘリウム雰囲気(ガス流量:20.0mL/分)で測定を行った。得られたDSC曲線の微分曲線のピークトップ温度をガラス転移温度(Tg)として求めた。
〔ゴム架橋物の低発熱性〕
 ゴム架橋物の低発熱性については、長さ50mm、幅12.7mm、厚さ2mmの試験片を、ティー・エイ・インスツルメント社製ARES-G2を用い、動的歪み2.5%、10Hzの条件で60℃におけるtanδの値を測定することにより評価した。低発熱性については、比較例1の測定値を100とする指数として求めた。この指数が大きいものほど、低発熱性に優れる。
〔ゴム架橋物の補強性〕
 ゴム架橋物の補強性については、JIS K 6251にしたがって、ダンベル状 3号形試験片について、ストログラフAEエラストマ(株式会社東洋精機製作所製)を用いて室温、引張速度500mm/minにて、100%伸長時の応力(M100)および300%伸長時の応力(M300)をそれぞれ測定した。補強性については、300%伸長時の応力と100%伸長時の応力との比(M300/M100)で示し、比較例1の測定値を100とする指数として求めた。この指数が大きいものほど、補強性に優れる。
〔ゴム架橋物の耐引裂性〕
 JIS K6252-1に従い、切り込み無しアングル形の試験片について、ストログラフAEエラストマ(株式会社東洋精機製作所製)を用いて引裂強度を測定した。耐引裂性については、比較例1の引裂強度の測定値を100とする指数として求めた。この指数が大きいものほど、耐引裂性に優れる。
〔製造例1〕
(スチレンブタジエン共重合体(SBR1)の製造)
 攪拌機付きオートクレーブに、窒素雰囲気下、シクロヘキサン455.6部、スチレン11.9部、1,3-ブタジエン36.1部、およびテトラメチルエチレンジアミン0.033部を仕込んだ後、n-ブチルリチウム0.037部を加え、40℃で重合を開始した。重合を開始してから10分経過後、スチレン3.1部、1,3-ブタジエン26.9部を40分間かけて連続的に添加した。その後、1,3-ブタジエン22.0部を30分間かけて連続的に添加し、さらに10分間撹拌した。重合反応中の最高温度は75℃であった。重合転化率が95%から100%の範囲になったことを確認してから、四塩化スズ0.016部を添加し、10分間反応させた。その後、N-フェニルピロリドン0.083部を添加し、15分間反応させた。その後、重合停止剤として、使用したn-ブチルリチウムの2倍モルに相当する量のメタノールを添加して、重合体溶液を得た。そして、この重合体溶液に、老化防止剤として、イルガノックス1520L(BASF社製)およびイルガノックス1076(BASF社製)を、重合体溶液中に含まれる共重合体100部に対してそれぞれ0.20部添加した。次いで、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、温風乾燥により固形状のスチレンブタジエン共重合体(SBR1)を得た。得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR1)について、重量平均分子量、分子量分布、カップリング率、スチレン単位含有量、ビニル結合含有量、ムーニー粘度(ML(1+4)100℃)、ガラス転移温度を測定した。これらの結果を表1に示す。
 なお、得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR1)は、重合体鎖末端に、カーボンと相互作用可能な官能基として、N-フェニルピロリドン由来の変性基(酸素原子および窒素原子を含有する有機基)を有する、末端変性共重合体を含むものであった(後述する製造例3,5~9においても同様。)。
〔製造例2〕
(スチレンブタジエン共重合体(SBR2)の製造)
 製造例1のスチレンブタジエン共重合体(SBR1)の製造において、N-フェニルピロリドン0.083部を添加して15分間反応させたことの代わりに、40%濃度のキシレン溶液の状態である下記式(10)で表されるポリオルガノシロキサン0.510部を添加して20分間反応させ、次いで、50%濃度のキシレン溶液の状態である3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン0.14部を加え、15分間反応させたこと以外は製造例1と同様の方法にてスチレンブタジエン共重合体(SBR2)を得た。得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR2)について、製造例1と同様に測定した結果を、表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 なお、得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR2)は、重合体鎖末端に、カーボンと相互作用可能な官能基として、下記式(10)で表されるポリオルガノシロキサンおよび3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシランによる変性構造(酸素原子および窒素原子を含有する変性構造)を有する、末端変性共重合体を含むものであった。
〔製造例3〕
(スチレンブタジエン共重合体(SBR3)の製造)
 製造例1のスチレンブタジエン共重合体(SBR1)の製造において、n-ブチルリチウムの使用量を0.037部から0.041部に変更し、かつ、四塩化スズ0.016部の代わりにジオクチルスズジクロリド0.030部を使用したこと以外は製造例1と同様の方法にてスチレンブタジエン共重合体(SBR3)を得た。得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR3)について、製造例1と同様に測定した結果を、表1に示す。
〔製造例4〕
(スチレンブタジエン共重合体(SBR4)の製造)
 製造例1のスチレンブタジエン共重合体(SBR1)の製造において、N-フェニルピロリドン0.083部の代わりにN,N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン0.178部を使用したことこと以外は製造例1と同様の方法にてスチレンブタジエン共重合体(SBR4)を得た。得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR4)について、製造例1と同様に測定した結果を、表1に示す。
 なお、得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR4)は、重合体鎖末端に、カーボンと相互作用可能な官能基として、N-ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン由来の変性基(酸素原子および窒素原子を含有する有機基)を有する、末端変性共重合体を含むものであった。
〔製造例5〕
(スチレンブタジエン共重合体(SBR5)の製造)
 製造例1のスチレンブタジエン共重合体(SBR1)の製造において、スチレン、1,3-ブタジエンおよびテトラメチルエチレンジアミンの使用量を次のように変更し、スチレンブタジエン共重合体(SBR5)を得た。すなわち、重合開始前に、スチレン7.8部、1,3-ブタジエン36.1部、およびテトラメチルエチレンジアミン0.030部を仕込んだ後、重合を開始してから10分経過後に、スチレン1.8部および1,3-ブタジエン31.9部を40分間かけて連続的に添加し、その後、1,3-ブタジエン22.4部を30分間かけて連続的に添加したこと以外は、製造例1と同様の方法にてスチレンブタジエン共重合体(SBR5)を得た。得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR5)について、製造例1と同様に測定した結果を、表1に示す。
〔製造例6〕
(スチレンブタジエン共重合体(SBR6)の製造)
 製造例1のスチレンブタジエン共重合体(SBR1)の製造において、スチレン、1,3-ブタジエンおよびテトラメチルエチレンジアミンの使用量および使用タイミング、変性剤の種類および使用量、ならびに、重合温度を次のように変更し、スチレンブタジエン共重合体(SBR6)を得た。すなわち、重合開始前に、スチレン15.0部、1,3-ブタジエン33.0部、およびテトラメチルエチレンジアミン0.013部を仕込んだ後、50℃で重合を開始し、10分経過後に、スチレン3.0部および1,3-ブタジエン27.0部を50分間かけて連続的に添加し、その後、1,3-ブタジエン22.0部を40分間かけて連続的に添加し、N-フェニルピロリドン0.083部の代わりにN-メチルピロリドン0.051部を使用したこと以外は製造例1と同様の方法にて、スチレンブタジエン共重合体(SBR6)を得た。得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR6)について、製造例1と同様に測定した結果を、表1に示す。
〔製造例7〕
(スチレンブタジエン共重合体(SBR7)の製造)
 製造例1のスチレンブタジエン共重合体(SBR1)の製造において、スチレン、1,3-ブタジエンおよびテトラメチルエチレンジアミンの使用量および使用タイミング、ならびに、重合温度を次のように変更し、スチレンブタジエン共重合体(SBR7)を得た。すなわち、重合開始前に、スチレン10.0部、1,3-ブタジエン35.0部、およびテトラメチルエチレンジアミン0.012部を仕込んだ後、50℃で重合を開始し、10分経過後に、1,3-ブタジエン55.0部を95分間かけて連続的に添加し、その後、1,3-ブタジエンの追加添加をせずに、さらに20分間撹拌したことこと以外は製造例1と同様の方法にてスチレンブタジエン共重合体(SBR7)を得た。得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR7)について、製造例1と同様に測定した結果を、表1に示す。
〔製造例8〕
(スチレンブタジエン共重合体(SBR8)の製造)
 製造例1のスチレンブタジエン共重合体(SBR1)の製造において、スチレン、1,3-ブタジエンおよびテトラメチルエチレンジアミンの使用量および使用タイミング、ならびに、重合温度を次のように変更し、スチレンブタジエン共重合体(SBR8)を得た。すなわち、重合開始前に、スチレン5.0部、1,3-ブタジエン40.0部、およびテトラメチルエチレンジアミン0.010部を仕込んだ後、50℃で重合を開始してから、10分経過後に、1,3-ブタジエン55.0部を80分間かけて連続的に添加し、その後、1,3-ブタジエンの追加添加をせずに、さらに20分間撹拌したこと以外は製造例1と同様の方法にて、スチレンブタジエン共重合体(SBR8)を得た。得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR8)について、製造例1と同様に測定した結果を、表1に示す。
〔製造例9〕
(スチレンブタジエン共重合体(SBR9)の製造)
 製造例1のスチレンブタジエン共重合体(SBR1)の製造において、スチレン、1,3-ブタジエンおよびテトラメチルエチレンジアミンの使用量および使用タイミング、ならびに、重合温度を次のように変更し、スチレンブタジエン共重合体(SBR9)を得た。すなわち、重合開始前に、スチレン14.6部、1,3-ブタジエン37.4部、およびテトラメチルエチレンジアミン0.082部を仕込んだ後、40℃で重合を開始してから、10分経過後に、スチレン6.4部、1,3-ブタジエン41.6部を30分間かけて連続的に添加し、その後、1,3-ブタジエンの追加添加をせずに、30分間撹拌したこと、および、重合反応中の最高温度が60℃であったこと以外は製造例1と同様の方法にてスチレンブタジエン共重合体(SBR9)を得た。得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR9)について、製造例1と同様に測定した結果を、表1に示す。
〔製造例10〕
(スチレンブタジエン共重合体(SBR10)の製造)
 製造例1のスチレンブタジエン共重合体(SBR1)の製造において、スチレン、1,3-ブタジエンおよびテトラメチルエチレンジアミンの使用量および使用タイミング、ならびに、カップリング条件を次のように変更し、スチレンブタジエン共重合体(SBR10)を得た。すなわち、重合開始前に、スチレン19.2部、1,3-ブタジエン28.8部、およびテトラメチルエチレンジアミン0.021部を仕込んだ後、重合を開始してから10分経過後に、スチレン5.8部、1,3-ブタジエン24.2部を50分間かけて連続的に添加し、その後、1,3-ブタジエン22.0部を30分間かけて連続的に添加し、さらに10分間撹拌したこと、四塩化スズ0.016部の代わりに四塩化ケイ素0.011部を使用したこと、および、N-フェニルピロリドンは添加しなかったこと以外は製造例1と同様の方法にてスチレンブタジエン共重合体(SBR10)を得た。得られたスチレンブタジエン共重合体(SBR10)について、製造例1と同様に測定した結果を、表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
〔実施例1〕
 容量250mlのバンバリーミキサー中で、天然ゴム60部、製造例1で得られたSBR1 20部、およびブタジエンゴム(日本ゼオン社製、商品名「Nipol BR1220」)20部を30秒素練りした。次いでカーボンブラック(東海カーボン社製、商品名「シーストSO」、BET法により測定される窒素吸着比表面積:42m/g、よう素吸着量:44mg/g、A法により測定されるDBP吸収量:115cm/100g)50部、酸化亜鉛(堺化学工業株式会社製、商品名「酸化亜鉛2種」)3部、ステアリン酸(日油株式会社製、商品名「ビーズステアリン酸つばき」)4部、老化防止剤6PPD(大内新興社製、商品名「ノクラック6C」)4部、パラフィンワックス(日本精蝋株式会社製 商品名「パラフィンワックス135」)2部およびp-t-ブチルフェノールアセチレン樹脂(BASF社製、商品名「コレシン」)2部を添加し、さらに3.0分間混練し、ミキサーから混練物を排出させた。混練終了時の混練物の温度は150℃であった。次いで、50℃のオープンロールで、得られた混練物に、硫黄(鶴見化学工業株式会社製、商品名「金華印微粉硫黄325メッシュ」)1.0部、および架橋促進剤:N-(t-ブチル)-2-ベンゾチアゾリルスルファンアミド(ランクセス社製、商品名「ブルカシットNZ/EG-C」)1.5部を加えて混錬した後、シート状のゴム組成物を取り出した。得られたゴム組成物を、160℃で25分間プレス架橋し、ゴム架橋物の試験片を作製して、この試験片について、低発熱性、補強性および耐引裂性の評価を行なった。結果を表2に示す。
〔実施例2~8〕
 製造例1で得られたSBR1 20部の代わりに、製造例2~8で得られたSBR2~8 20部をそれぞれ使用した以外は、実施例1と同様にして、ゴム組成物を得て、ゴム架橋物の試験片を作製し、評価を行った。結果を表2に示す。
〔実施例9〕
 ポリブタジエンの使用量を20部から30部に変更し、かつ、製造例1で得られたSBR1 20部の代わりに製造例8で得られたSSBR8 10部を使用した以外は、実施例1と同様にして、ゴム組成物を得て、ゴム架橋物の試験片を作製し、評価を行った。結果を表2に示す。
〔実施例10〕
 製造例1で得られたSBR1 20部の代わりに製造例8で得られたSBR8 40部を使用し、ポリブタジエン20部を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、ゴム組成物を得て、ゴム架橋物の試験片を作製し、評価を行った。結果を表2に示す。
〔実施例11〕
 製造例1で得られたSBR1 20部の代わりに製造例8で得られたSBR8 20部を使用し、p-t-ブチルフェノールアセチレン樹脂2部を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、ゴム組成物を得て、ゴム架橋物の試験片を作製し、評価を行った。結果を表2に示す。
〔比較例1〕
 天然ゴムの使用量を60部から80部に変更し、かつ、製造例1で得られたSBR1 20部を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、ゴム組成物を得て、ゴム架橋物の試験片を作製し、評価を行った。結果を表2に示す。
〔比較例2、3〕
 製造例1で得られたSBR1 20部の代わりに、製造例9、10で得られたSBR9、SBR10 20部をそれぞれ使用した以外は、実施例1と同様にして、ゴム組成物を得て、ゴム架橋物の試験片を作製し、評価を行った。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 表1、表2に示すように、カーボンと相互作用可能な官能基を備え、芳香族ビニル単量体単位の含有割合が0.5~25重量%であり、共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量が0~50重量%である溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体と、カーボンとを含有するサイドウォール用ゴム組成物は、優れた低発熱性を備え、補強性および耐引裂性をバランスよく備えるゴム架橋物を与えることができるものであった(実施例1~11)。
 一方、溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を用いない場合や(比較例1)、共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量が大きすぎる溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を用いる場合や(比較例2)、カーボンと相互作用可能な官能基を備えない溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を用いる場合には(比較例3)、得られるゴム架橋物は、低発熱性に劣るものであった。

Claims (13)

  1.  溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体と、カーボンとを含有するサイドウォール用ゴム組成物であって、
     前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体が、カーボンと相互作用可能な官能基を備え、
     前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を構成する全単量体単位中における、芳香族ビニル単量体単位の含有割合が、0.5~25重量%であり、
     前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体における共役ジエン単量体単位中のビニル結合含有量が、0~50重量%であるサイドウォール用ゴム組成物。
  2.  前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体のガラス転移温度(Tg)が-50℃以下である請求項1に記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  3.  前記カーボンのBET法により測定される窒素吸着比表面積が、85m/g以下であり、よう素吸着量が、90mg/g以下であり、ジブチルフタレート吸収量が、140cm/100g以下である請求項1または2に記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  4.  前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体以外のゴム成分をさらに含有し、
     前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体の含有量が、全ゴム成分100重量%中、10~80重量%である請求項1~3のいずれかに記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  5.  天然ゴムをさらに含有し、
     前記天然ゴムの含有量が、全ゴム成分100重量%中、10~80重量%である請求項1~4のいずれかに記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  6.  ポリブタジエンゴムをさらに含有し、
     前記ポリブタジエンゴムの含有量が、全ゴム成分100重量%中、10~80重量%である請求項1~5のいずれかに記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  7.  樹脂をさらに含有する請求項1~6のいずれかに記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  8.  前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を含むゴム成分100重量部に対する、前記樹脂の含有量が、0.1~5重量部である請求項7に記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  9.  前記溶液重合芳香族ビニル-共役ジエン共重合体を含むゴム成分100重量部に対する、前記カーボンの含有量が、10~200重量部である請求項1~8のいずれかに記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  10.  前記カーボンと相互作用可能な官能基が、窒素原子含有官能基、スズ原子含有官能基および酸素原子含有官能基から選択される少なくとも一種である請求項1~9のいずれかに記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  11.  架橋剤をさらに含有する請求項1~10のいずれかに記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  12.  請求項1~11のいずれかに記載のサイドウォール用ゴム組成物を架橋してなるゴム架橋物。
  13.  請求項12に記載のゴム架橋物を含んでなるサイドウォール。
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