Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7636968B2 - Rubber composition for tires, tire tread and tire - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7636968B2 - Rubber composition for tires, tire tread and tire - Google Patents

Rubber composition for tires, tire tread and tire Download PDF

Info

Publication number
JP7636968B2
JP7636968B2 JP2021090591A JP2021090591A JP7636968B2 JP 7636968 B2 JP7636968 B2 JP 7636968B2 JP 2021090591 A JP2021090591 A JP 2021090591A JP 2021090591 A JP2021090591 A JP 2021090591A JP 7636968 B2 JP7636968 B2 JP 7636968B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
modified
carbon atoms
group
styrene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021090591A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022182842A (en
Inventor
繁希 田島
光彩 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP2021090591A priority Critical patent/JP7636968B2/en
Publication of JP2022182842A publication Critical patent/JP2022182842A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7636968B2 publication Critical patent/JP7636968B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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 

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物、タイヤトレッド及びタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for tires, a tire tread, and a tire.

乗用車用タイヤの乾燥路面及び湿潤路面でのグリップ性を向上するために、天然ゴムを70質量%以上含むゴム成分(A)を配合してなり、ゴム成分100質量部に対して、C系樹脂、C~C系樹脂、C系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン-芳香族化合物系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、及びアルキルフェノール系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂(B)を5~50質量部、並びにシリカを含む充填剤(C)を20~120質量部配合してなり、前記充填剤(C)中のシリカ含有量が50~100質量%であるゴム組成物をトレッドの製造にもちいることが開示されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to improve the grip of passenger car tires on dry and wet road surfaces, a rubber composition is disclosed for use in the manufacture of treads, which is prepared by blending a rubber component (A) containing 70% by mass or more of natural rubber, 5 to 50 parts by mass of at least one thermoplastic resin (B) selected from C5 resin, C5 to C9 resin, C9 resin, terpene resin, terpene-aromatic compound resin, rosin resin, dicyclopentadiene resin, and alkylphenol resin, and 20 to 120 parts by mass of a filler (C) containing silica, per 100 parts by mass of the rubber component, and in which the silica content in the filler (C) is 50 to 100% by mass (see, for example, Patent Document 1).

国際公開第2015/079703号International Publication No. 2015/079703

しかしながら、特許文献1のゴム組成物では、湿潤路面でのグリップ性を向上できるが、低転がり抵抗性及び耐摩耗性の高度なバランスについては改善の余地があった。
本発明は、ウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスを向上したタイヤトレッド及びタイヤ、並びに該タイヤトレッド及び該タイヤが得られるタイヤ用ゴム組成物を提供することを目的とし、該目的を解決することを課題とする。
However, although the rubber composition of Patent Document 1 can improve grip performance on wet road surfaces, there is room for improvement in terms of a high level balance between low rolling resistance and abrasion resistance.
The present invention aims to provide a tire tread and a tire having an improved balance of wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance, and a rubber composition for tires from which the tire tread and the tire can be obtained, and an object of the present invention is to achieve the above-mentioned object.

<1> ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体A及び式(1)で表される化合物を含む変性剤によって変性された共役ジエン系重合体Bを含むゴム成分と、充填剤とを含むタイヤ用ゴム組成物。 <1> A rubber composition for tires, comprising a rubber component including a conjugated diene polymer A modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine and a conjugated diene polymer B modified with a modifier including a compound represented by formula (1), and a filler.

式(1)中、R~Rは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基であり;L及びLは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキレン基であり;nは2~4の整数である。 In formula (1), R 1 to R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; L 1 and L 2 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms; and n is an integer of 2 to 4.

<2> 前記ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体Aが、ポリブタジエンゴム及びスチレン-ブタジエン共重合体ゴムからなる群より選択される1つ以上の変性ゴムである<1>に記載のタイヤ用ゴム組成物。
<3> 前記ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体Aが、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムの変性ゴムである<1>または<2>に記載のタイヤ用ゴム組成物。
<2> The rubber composition for tires according to <1>, wherein the conjugated diene-based polymer A modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine is one or more modified rubbers selected from the group consisting of polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber.
<3> The rubber composition for tires according to <1> or <2>, wherein the conjugated diene-based polymer A modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine is a modified rubber of a styrene-butadiene copolymer rubber.

<4> 前記充填剤が、カーボンブラックを含む<1>~<3>のいずれか1つに記載のタイヤ用ゴム組成物。
<5> 前記充填剤が、更にシリカを含み、前記シリカと前記カーボンブラックとの合計質量に対する前記シリカの割合が50質量%以上100質量%未満である<4>に記載のタイヤ用ゴム組成物。
<4> The rubber composition for a tire according to any one of <1> to <3>, wherein the filler contains carbon black.
<5> The rubber composition for a tire according to <4>, wherein the filler further contains silica, and a ratio of the silica to a total mass of the silica and the carbon black is 50% by mass or more and less than 100% by mass.

<6> <1>~<5>のいずれか1つに記載のタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤトレッド。
<7> <1>~<5>のいずれか1つに記載のタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤ。
<6> A tire tread using the rubber composition for tires according to any one of <1> to <5>.
<7> A tire using the rubber composition for tires according to any one of <1> to <5>.

本発明によれば、ウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスを向上したタイヤトレッド及びタイヤ、並びに該タイヤトレッド及び該タイヤが得られるタイヤ用ゴム組成物を提供することができる。 The present invention provides a tire tread and tire with an improved balance of wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance, as well as a rubber composition for tires from which the tire tread and tire are obtained.

<タイヤ用ゴム組成物>
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体A及び式(1)で表される化合物を含む変性剤によって変性された共役ジエン系重合体Bを含むゴム成分と、充填剤とを含む。
<Rubber composition for tires>
The rubber composition for tires of the present invention contains a rubber component including a conjugated diene polymer A modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine and a conjugated diene polymer B modified with a modifier containing a compound represented by formula (1), and a filler.

式(1)中、R~Rは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基であり;L及びLは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキレン基であり;nは2~4の整数である。 In formula (1), R 1 to R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; L 1 and L 2 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms; and n is an integer of 2 to 4.

以下、「ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体A」を「変性重合体A」と称することがある。また、「式(1)で表される化合物を含む変性剤によって変性された共役ジエン系重合体B」を「変性重合体B」と称することがある。「タイヤ用ゴム組成物」を、単に「ゴム組成物」と称することがある。 Hereinafter, "conjugated diene polymer A modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine" may be referred to as "modified polymer A". Also, "conjugated diene polymer B modified with a modifying agent containing a compound represented by formula (1)" may be referred to as "modified polymer B". "Rubber composition for tires" may be simply referred to as "rubber composition".

変性重合体Aはカーボンブラックのゴム組成物中の分散性を向上する作用を有し、変性重合体Bはシリカのゴム組成物中の分散性を向上する作用を有する。本発明のタイヤ用ゴム組成物が含有する充填剤の種類は特に制限されないものであるが、ゴム組成物から得られる加硫ゴムを補強する充填剤として、一般に、カーボンブラックとシリカが用いられる。本発明のタイヤ用ゴム組成物は、種々の充填剤の分散性を向上する2種の変性共重合体を含むことで、タイヤトレッド及びタイヤのウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスを向上することができると考えられる。
以下、本発明のゴム組成物及び空気入りタイヤについて詳細に説明する。
The modified polymer A has the effect of improving the dispersibility of carbon black in the rubber composition, and the modified polymer B has the effect of improving the dispersibility of silica in the rubber composition. The type of filler contained in the rubber composition for tires of the present invention is not particularly limited, but carbon black and silica are generally used as fillers that reinforce the vulcanized rubber obtained from the rubber composition. It is believed that the rubber composition for tires of the present invention can improve the high balance of wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance of tire treads and tires by containing two types of modified copolymers that improve the dispersibility of various fillers.
The rubber composition and the pneumatic tire of the present invention will be described in detail below.

〔ゴム成分〕
ゴム成分は、ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体A及び式(1)で表される化合物を含む変性剤によって変性された共役ジエン系重合体Bを含む。
ゴム成分は、更に、未変性の共役ジエン系重合体を含んでもよい。
[Rubber component]
The rubber component contains a conjugated diene polymer A modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine, and a conjugated diene polymer B modified with a modifier containing a compound represented by formula (1).
The rubber component may further contain an unmodified conjugated diene-based polymer.

(変性重合体A)
ゴム成分は、ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体A(変性重合体A)を含む。
ゴム成分が変性重合体Aを含有することで、充填剤、特にカーボンブラックに対して高い親和性を有し、タイヤ用ゴム組成物中の充填剤の分散性を向上し、タイヤトレッド及びタイヤのウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスを向上することができる。
「ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された」とは、共役ジエン系重合体が、ヘキサメチレンイミン骨格を有する化合物により変性されたことを意味する。変性箇所は、共役ジエン系重合体の分子鎖の片末端であってもよいし、両末端であってもよいし、分子鎖の側鎖であってもよい。
ヘキサメチレンイミン骨格を有する化合物は、例えば、ヘキサメチレンイミン、N-トリメチルシリル(ヘキサメチレンイミン-2-イル)プロピル(メチル)ジメトキシシラン、N-トリメチルシリル(ヘキサメチレンイミン-2-イル)プロピル(メチル)ジエトキシシラン等が挙げられ、中でも、ヘキサメチレンイミン(HMI)が好ましい。
(Modified Polymer A)
The rubber component contains a conjugated diene polymer A (modified polymer A) modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine.
By containing the modified polymer A, the rubber component has high affinity for fillers, particularly carbon black, and improves the dispersibility of the filler in the rubber composition for tires, thereby enabling the tire tread and tire to have an excellent balance of wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance.
The phrase "modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine" means that the conjugated diene polymer is modified with a compound having a hexamethyleneimine skeleton. The modification site may be one end or both ends of the molecular chain of the conjugated diene polymer, or a side chain of the molecular chain.
Examples of compounds having a hexamethyleneimine skeleton include hexamethyleneimine, N-trimethylsilyl(hexamethyleneimin-2-yl)propyl(methyl)dimethoxysilane, and N-trimethylsilyl(hexamethyleneimin-2-yl)propyl(methyl)diethoxysilane. Of these, hexamethyleneimine (HMI) is preferred.

ヘキサメチレンイミン骨格を有する化合物により変性される共役ジエン系重合体(未変性の共役ジエン系重合体)は、特に制限されず、例えば、天然ゴム(NR)の他、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニリトル-ブタジエンゴム(NBR)等の合成ゴムを使用することができる。 The conjugated diene polymer (unmodified conjugated diene polymer) modified with a compound having a hexamethyleneimine skeleton is not particularly limited, and examples of the conjugated diene polymer that can be used include natural rubber (NR), as well as synthetic rubbers such as polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), halogenated butyl rubber, and acrylonitrile-butadiene rubber (NBR).

また、未変性の共役ジエン系重合体は、更に、スチレン系熱可塑性エラストマーを含んでもよい。
スチレン系熱可塑性エラストマーは、単一のジエン可撓性セグメントに結合された単一のスチレン剛性セグメントから形成されるジブロックを含み得る。
単一のジエン可撓性セグメントに結合された単一のスチレン剛性セグメントから構成されるジブロックは、スチレン/ブタジエン(SB)ブロックコポリマー、スチレン/イソプレン(SI)ブロックコポリマー、スチレン/ブタジエン/イソプレン(SBI)ブロックコポリマーおよびこれらのコポリマーの混合物を含むかまたはこれらからなる群から選択され得る。この指示において、ジエン可撓性ブロックはランダムコポリマーまたはブロックコポリマーである。
The unmodified conjugated diene polymer may further contain a styrene-based thermoplastic elastomer.
Styrenic thermoplastic elastomers may include a diblock formed from a single styrene rigid segment bonded to a single diene flexible segment.
The diblock, which is composed of a single styrene rigid segment bonded to a single diene flexible segment, may be selected from the group including or consisting of styrene/butadiene (SB) block copolymers, styrene/isoprene (SI) block copolymers, styrene/butadiene/isoprene (SBI) block copolymers, and mixtures of these copolymers. In this indication, the diene flexible block is a random copolymer or a block copolymer.

上記スチレン系熱可塑性エラストマーは、少なくとも2つのスチレン剛性セグメントを含むスチレン系熱可塑性エラストマーを含むことが好ましいか、またはそれからなることが好ましい。好ましくはさらにまた、上記スチレン系熱可塑性エラストマーは、少なくとも2つのスチレン剛性セグメントを含むスチレン系熱可塑性エラストマーを主に含む。
上記スチレン系熱可塑性エラストマーが少なくとも2つのスチレン剛性セグメントを含むスチレン系熱可塑性エラストマーを含む場合、一般に上記スチレン系熱可塑性エラストマーの少なくとも2つの鎖末端に各々スチレン剛性セグメントを備え、上記スチレン剛性セグメントは上記ジエン可撓性セグメント(1個または複数個)を介して結合される。好ましくは、少なくとも2個のスチレン剛性セグメントを含む上記スチレン系熱可塑性エラストマーはトリブロックである。その場合、トリブロックは2つのスチレン剛性セグメントと1つのジエン可撓性セグメントから構成される。
The styrenic thermoplastic elastomer preferably comprises or consists of a styrenic thermoplastic elastomer containing at least two styrene rigid segments.More preferably, the styrenic thermoplastic elastomer mainly comprises a styrenic thermoplastic elastomer containing at least two styrene rigid segments.
When the styrene-based thermoplastic elastomer comprises at least two styrene rigid segments, generally, at least two chain ends of the styrene-based thermoplastic elastomer are provided with a styrene rigid segment, and the styrene rigid segments are bonded via the diene flexible segment(s).Preferably, the styrene-based thermoplastic elastomer comprising at least two styrene rigid segments is a triblock.In that case, the triblock is composed of two styrene rigid segments and one diene flexible segment.

2つの剛性スチレンセグメントと1つのジエン可撓性セグメントとから構成されるトリブロックは、スチレン/ブタジエン/スチレン(SBS)ブロックコポリマー、スチレン/イソプレン/スチレン(SIS)ブロックコポリマー、スチレン/ブタジエン/イソプレン/スチレン(SBIS)ブロックコポリマーおよびこれらのコポリマーの混合物を含むかまたはこれらからなる群から選択され得る。この指示において、上記ジエン可撓性ブロックはランダムコポリマーまたはブロックコポリマーであり得る。好ましくは、2つのスチレン剛性セグメントと1つのジエン可撓性セグメントから構成されるトリブロックは、スチレン/イソプレン/スチレン(SIS)ブロックコポリマー、スチレン/ブタジエン/イソプレン/スチレン(SBIS)ブロックコポリマーおよびこれらのコポリマーの混合物を含むかまたはこれらからなる群から選択される;より好ましくは、2つの剛性スチレンセグメントとジエン可撓性セグメントとから構成されるトリブロックはスチレン/イソプレン/スチレン(SIS)ブロックコポリマーである。 The triblock consisting of two rigid styrene segments and one diene flexible segment may be selected from the group consisting of styrene/butadiene/styrene (SBS) block copolymers, styrene/isoprene/styrene (SIS) block copolymers, styrene/butadiene/isoprene/styrene (SBIS) block copolymers and mixtures of these copolymers. In this indication, the diene flexible block may be a random copolymer or a block copolymer. Preferably, the triblock consisting of two rigid styrene segments and one diene flexible segment is selected from the group consisting of styrene/isoprene/styrene (SIS) block copolymers, styrene/butadiene/isoprene/styrene (SBIS) block copolymers and mixtures of these copolymers; more preferably, the triblock consisting of two rigid styrene segments and a diene flexible segment is a styrene/isoprene/styrene (SIS) block copolymer.

上記スチレン系熱可塑性エラストマーがジブロックである場合、「少なくとも1つの剛性セグメント」という指示は、上記スチレン系熱可塑性エラストマー中に存在する剛性セグメントを意味する。ジブロック以外の場合、例えばトリブロックの場合、「少なくとも1つの剛性セグメント」という指示は、上記スチレン系熱可塑性エラストマー中に存在する剛性セグメントを意味する。
上記スチレン系熱可塑性エラストマーがジブロックまたはトリブロックである場合、「少なくとも1つの可撓性セグメント」という指示は、上記スチレン系熱可塑性エラストマー中に存在する可撓性セグメントを意味する。上記スチレン系熱可塑性エラストマーがジブロックでもトリブロックでもない場合、「少なくとも1つの可撓性セグメント」という指示は、上記熱可塑性スチレンエラストマー中に存在する可撓性セグメントを意味する。
上記ジエン可撓性セグメントのジエン単位の一部は水素化され得る。あるいは、上記ジエン可撓性セグメントのジエン単位の全てが水素化され得る。上記ジエン可撓性セグメントのジエン単位の一部の二重結合が水素化以外の方法によって単結合に還元されているスチレン系熱可塑性エラストマーを同等に使用し得ることは当業者には理解されるであろう。ジエン単位の二重結合を単結合に還元することを可能にする方法の中で、例えば、水素化アルミニウムまたはジイミンによる還元を挙げることができる。
In the case where the styrenic thermoplastic elastomer is a diblock, the reference "at least one rigid segment" refers to the rigid segment present in the styrenic thermoplastic elastomer. In the case where the styrenic thermoplastic elastomer is other than a diblock, such as a triblock, the reference "at least one rigid segment" refers to the rigid segment present in the styrenic thermoplastic elastomer.
If the styrenic thermoplastic elastomer is diblock or triblock, the reference "at least one flexible segment" refers to the flexible segment present in the styrenic thermoplastic elastomer. If the styrenic thermoplastic elastomer is not diblock or triblock, the reference "at least one flexible segment" refers to the flexible segment present in the thermoplastic styrenic elastomer.
A part of the diene units of the diene flexible segment may be hydrogenated. Alternatively, all of the diene units of the diene flexible segment may be hydrogenated. Those skilled in the art will understand that styrene-based thermoplastic elastomers in which some of the double bonds of the diene units of the diene flexible segment have been reduced to single bonds by methods other than hydrogenation may be used as well. Among the methods that allow the double bonds of the diene units to be reduced to single bonds, for example, reduction with aluminum hydride or diimine may be mentioned.

上記熱可塑性エラストマーのジエン可撓性セグメントのジエン単位の全てが水素化されるとき、単一のジエン可撓性セグメントに結合された単一のスチレン剛性セグメントから構成されるジブロックはスチレン/エチレン/ブチレン(SEB)ブロックコポリマー、スチレン/エチレン/プロピレン(SEP)ブロックコポリマー、スチレン/エチレン/エチレン/プロピレン(SEEP)ブロックコポリマーおよびこれらのコポリマーの混合物を含むかまたはこれらからなる群から選択され得る。この指示において、可撓性水素化ジエンブロックはランダムコポリマーまたはブロックコポリマーである。
上記熱可塑性エラストマーのジエン可撓性セグメントのジエン単位の全てが水素化されるとき、2つのスチレン剛性セグメントと1つのジエン可撓性セグメントとからなるトリブロックは、スチレン/エチレン/ブチレン/スチレン(SEBS)ブロックコポリマー、スチレン/エチレン/プロピレン/スチレン(SEPS)ブロックコポリマー、スチレン/エチレン/エチレン/プロピレン/スチレン(SEEPS)ブロックコポリマーおよびこれらのコポリマーの混合物を含むかまたはそれらからなる群から選択され得る。この指示において、可撓性水素化ジエンブロックはランダムコポリマーまたはブロックコポリマーである。
When all of the diene units of the diene flexible segments of the thermoplastic elastomer are hydrogenated, the diblock consisting of a single styrene rigid segment bonded to a single diene flexible segment can be selected from the group consisting of styrene/ethylene/butylene (SEB) block copolymers, styrene/ethylene/propylene (SEP) block copolymers, styrene/ethylene/ethylene/propylene (SEEP) block copolymers, and mixtures of these copolymers. In this indication, the flexible hydrogenated diene block is a random copolymer or a block copolymer.
When all of the diene units of the diene flexible segments of the thermoplastic elastomer are hydrogenated, the triblock consisting of two styrene rigid segments and one diene flexible segment can be selected from the group consisting of styrene/ethylene/butylene/styrene (SEBS) block copolymers, styrene/ethylene/propylene/styrene (SEPS) block copolymers, styrene/ethylene/ethylene/propylene/styrene (SEEPS) block copolymers and mixtures of these copolymers. In this indication, the flexible hydrogenated diene block is a random copolymer or a block copolymer.

変性重合体Aの製造に用いる未変性共役ジエン系重合体は、1種を用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。例えば、変性重合体Aは未変性天然ゴム由来の変性ゴムと未変性合成ゴム由来の変性ゴムとの混合体であってもよい。 The unmodified conjugated diene polymer used in the production of the modified polymer A may be one type or two or more types. For example, the modified polymer A may be a mixture of a modified rubber derived from unmodified natural rubber and a modified rubber derived from unmodified synthetic rubber.

中でも、タイヤトレッド及びタイヤのウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスをより向上する観点から、ポリブタジエンゴム及びスチレン-ブタジエン共重合体ゴムが好ましく、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムがより好ましい。換言すると、ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体Aは、ポリブタジエンゴム及びスチレン-ブタジエン共重合体ゴムからなる群より選択される1つ以上の変性ゴムであることが好ましく、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムの変性ゴムであることがより好ましい。 Among these, from the viewpoint of further improving the balance between wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance of the tire tread and tire, polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber are preferred, and styrene-butadiene copolymer rubber is more preferred. In other words, the conjugated diene polymer A modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine is preferably one or more modified rubbers selected from the group consisting of polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber, and more preferably a modified rubber of styrene-butadiene copolymer rubber.

また、変性重合体Aが、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムの変性ゴムである場合、結合スチレン量は、20~50質量%であることが好ましく、25~45質量%であることがより好ましく、30~40質量%であることが更に好ましい。 When modified polymer A is a modified rubber of styrene-butadiene copolymer rubber, the amount of bound styrene is preferably 20 to 50% by mass, more preferably 25 to 45% by mass, and even more preferably 30 to 40% by mass.

変性重合体Aの結合スチレン量は次のようにして測定することができる。
試料(変性重合体A)100mgを、クロロホルムで100mLにメスアップし、溶解して測定サンプルとする。分光光度計を用いて、スチレンのフェニル基による紫外線吸収波長(254nm付近)の吸収量により、試料100質量%に対しての結合スチレン量(質量%)を測定する。
後述する変性重合体Bの結合スチレン量も同様に測定すればよい。
The bound styrene content of the modified polymer A can be measured as follows.
100 mg of the sample (modified polymer A) is dissolved in chloroform to prepare a measurement sample. Using a spectrophotometer, the amount of bound styrene (mass%) relative to 100 mass% of the sample is measured based on the amount of absorption of ultraviolet light at a wavelength (near 254 nm) by the phenyl group of styrene.
The amount of bound styrene in the modified polymer B described below may be measured in the same manner.

(変性重合体B)
ゴム成分は、式(1)で表される化合物を含む変性剤によって変性された共役ジエン系重合体B(変性重合体B)を含む。
ゴム成分が変性重合体Bを含有することで、充填剤、特にシリカに対して高い親和性を有し、タイヤ用ゴム組成物中の充填剤の分散性を向上し、タイヤトレッド及びタイヤのウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスを向上することができる。
変性箇所は、共役ジエン系重合体の分子鎖の片末端であってもよいし、両末端であってもよいし、分子鎖の側鎖であってもよい。
変性重合体Bにおける共役ジエン系重合体の変性方法としては、例えば、国際公開第2003/046020号、特開2007-217562号公報に記載の方法に従って、活性末端を有する共役ジエン系重合体の末端に、種々の変性剤を反応させることで製造できる。
(Modified Polymer B)
The rubber component contains a conjugated diene polymer B (modified polymer B) modified with a modifier containing a compound represented by formula (1).
By containing modified polymer B, the rubber component has high affinity for fillers, particularly silica, and improves the dispersibility of the filler in the rubber composition for tires, thereby enabling an excellent balance of wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance of the tire tread and tire to be achieved.
The modified site may be one or both ends of the molecular chain of the conjugated diene polymer, or a side chain of the molecular chain.
The conjugated diene polymer in the modified polymer B can be modified, for example, according to the methods described in WO 2003/046020 and JP 2007-217562 A, by reacting various modifiers with the terminals of a conjugated diene polymer having an active terminal.

式(1)で表される化合物を含む変性剤により変性される共役ジエン系重合体(未変性の共役ジエン系重合体)は、特に制限されず、変性重合体Aの製造に用いる未変性共役ジエン系重合体と同じものを用いることができる。具体的には、天然ゴムの他;ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)等の合成ゴム;スチレン系熱可塑性エラストマー等を使用することができる。
中でも、タイヤトレッド及びタイヤのウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスをより向上する観点から、ポリブタジエンゴム及びスチレン-ブタジエン共重合体ゴムが好ましく、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムがより好ましい。換言すると、式(1)で表される化合物を含む変性剤によって変性された共役ジエン系重合体Bは、ポリブタジエンゴム及びスチレン-ブタジエン共重合体ゴムからなる群より選択される1つ以上の変性ゴムであることが好ましく、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムの変性ゴムであることがより好ましい。
式(1)は下記構造である。
The conjugated diene polymer (unmodified conjugated diene polymer) modified with the modifying agent containing the compound represented by formula (1) is not particularly limited, and may be the same as the unmodified conjugated diene polymer used in the production of modified polymer A. Specifically, in addition to natural rubber, synthetic rubbers such as polybutadiene rubber (BR) and styrene-butadiene copolymer rubber (SBR); styrene-based thermoplastic elastomers, etc. may be used.
Among these, from the viewpoint of further improving the high balance of wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance of the tire tread and tire, polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber are preferred, and styrene-butadiene copolymer rubber is more preferred. In other words, the conjugated diene polymer B modified with a modifier containing a compound represented by formula (1) is preferably one or more modified rubbers selected from the group consisting of polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber, and more preferably a modified rubber of styrene-butadiene copolymer rubber.
Formula (1) is the following structure:

式(1)中、R~Rは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基であり;L及びLは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキレン基であり;nは2~4の整数である。 In formula (1), R 1 to R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; L 1 and L 2 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms; and n is an integer of 2 to 4.

ゴム成分として、充填剤親和性作用基であるオリゴシロキサン及び3級アミノ基を含んだ式(1)で表される化合物を含んだ変性剤によって変性させた共役ジエン系重合体を用いることによって、シリカ等の充填剤のゴム組成物中の分散性を高めることができる。その結果、タイヤ用ゴム組成物から得られるタイヤトレッド及びタイヤは、優れたウェットグリップ性能、優れた低転がり抵抗性、及び優れた耐摩耗性を高度なバランスで有する。 By using a conjugated diene polymer modified with a modifying agent containing a compound represented by formula (1) containing an oligosiloxane and a tertiary amino group, which are filler affinity functional groups, as the rubber component, the dispersibility of fillers such as silica in the rubber composition can be improved. As a result, tire treads and tires obtained from the tire rubber composition have a high level of balance between excellent wet grip performance, excellent low rolling resistance, and excellent abrasion resistance.

式(1)において、R~Rは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基であり、アルキル基の炭素数は1~10であることが好ましく、1~6であることがより好ましい。アルキル基は、直鎖状であっても、分岐状であっても、環状であってもよい。
~Rは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいし、無置換であってもよい。
置換基は、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数4~10のシクロアルコキシ基、炭素数6~12のアリール基、炭素数6~12のアリールオキシ基、炭素数2~12のアルカノイルオキシ基(alkanoyloxy、RCOO、この時、Rは炭素数1~9のアルキル基である)、炭素数7~13のアラルキルオキシ基、炭素数7~13のアリールアルキル基、及び、炭素数7~13のアルキルアリール基からなる群より選択される1つ以上の置換基が挙げられる。
In formula (1), R 1 to R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 6. The alkyl group may be linear, branched, or cyclic.
R 1 to R 4 may each independently have a substituent or be unsubstituted.
Examples of the substituent include one or more substituents selected from the group consisting of an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkoxy group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 12 carbon atoms, an alkanoyloxy group having 2 to 12 carbon atoms (alkanoyloxy, R a COO , where R a is an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms), an aralkyloxy group having 7 to 13 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 13 carbon atoms, and an alkylaryl group having 7 to 13 carbon atoms.

式(1)において、R~Rは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基であり、アルキル基の炭素数は1~10であることが好ましく、1~6であることがより好ましい。
~Rは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいし、無置換であってもよい。R~Rが有し得る置換基は、R~Rが有し得る置換基と同じである。
~Rがアルキル基ではなく、加水分解可能な置換基の場合、N-R及びN-Rの結合が水分存在下にN-Hに加水分解されて変性重合体Bの加工性、ひいてはタイヤ用ゴム組成物の加工性に悪影響を及ぼし得る。例えば、変性重合体Bの粘度が高まり、他の成分の粘性も高めてしまい、タイヤ用ゴム組成物中の成分が均一に混合しなくなる恐れがある。
In formula (1), R 5 to R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably has 1 to 6 carbon atoms.
R 5 to R 8 may each independently have a substituent or may be unsubstituted. The substituents that R 5 to R 8 may have are the same as the substituents that R 1 to R 4 may have.
When R 5 to R 8 are not alkyl groups but are hydrolyzable substituents, the bonds of N-R 5 R 6 and N-R 7 R 8 may be hydrolyzed to N-H in the presence of moisture, adversely affecting the processability of the modified polymer B and, in turn, the processability of the rubber composition for tires. For example, the viscosity of the modified polymer B may increase, which may increase the viscosity of other components, preventing the components in the rubber composition for tires from being mixed uniformly.

なお、R~Rがアルキル基ではなく、R~Rに、アミノ基を保護するための保護基であるか、又は、水素原子である場合には、式(1)で表される化合物による効果を具現することができない。R~Rが水素原子である場合、変性過程で陰イオンが水素と反応して反応性を失うようになって変性反応自体が不可能となり、R~Rが保護基である場合、変性反応が行われるが、重合体末端に結合した状態で後加工時に加水分解によって脱保護されて1次又は2次アミノ基になり、脱保護された1次又は2次アミノ基は、その後の配合時に配合物の高粘度化を引き起こし、加工性低下の原因になる。 In addition, when R 5 to R 8 are not alkyl groups, but are protecting groups for protecting amino groups or are hydrogen atoms, the effect of the compound represented by formula (1) cannot be realized. When R 5 to R 8 are hydrogen atoms, the anions react with hydrogen during the modification process and lose reactivity, making the modification reaction itself impossible, and when R 5 to R 8 are protecting groups, the modification reaction takes place, but in the state bonded to the polymer end, they are deprotected by hydrolysis during post-processing to become primary or secondary amino groups, and the deprotected primary or secondary amino groups cause high viscosity of the compound during subsequent blending, resulting in reduced processability.

式(1)で表される化合物は、R~Rが、それぞれ独立して、メチル基又はエチル基であり、R~Rが、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基であることが好ましい。 In the compound represented by formula (1), it is preferable that R 1 to R 4 are each independently a methyl group or an ethyl group, and R 5 to R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

式(1)中のL及びLは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキレン基である。アルキレン基は、直鎖状であっても、分岐状であっても、環状であってもよい。
及びLは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいし、無置換であってもよい。L及びLが有し得る置換基は、R~Rが有し得る置換基と同じである。
及びLは、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン基であることが好ましく、炭素数1~6のアルキレン基であることがより好ましい。
In formula (1), L 1 and L 2 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. The alkylene group may be linear, branched, or cyclic.
L1 and L2 may each independently have a substituent or may be unsubstituted. The substituents that L1 and L2 may have are the same as the substituents that R1 to R4 may have.
L 1 and L 2 are each preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.

式(1)中のL及びLについては、分子内のSi原子とN原子との間の距離が近いほどより優れた効果を奏することから、L及びLの炭素数は小さいことが好ましい。ただし、Si原子がN原子と直接結合する場合、すなわち、L及びLが単結合であると、後の処理工程中にSi原子とN原子との間の結合が切れるおそれがある。この際に発生した2次アミノ基は後処理中に水により流失する可能性が高い。このような、Si原子がN原子と直接結合する化合物によって変性された変性重合体では、シリカ充填剤との結合を促進するアミノ基の部材によってシリカ充填剤との結合が難しく、その結果、充填剤の分散効果が得られない。このようにSi原子とN原子との間の結合の長さによる改善効果を考慮すると、L及びLは、それぞれ独立して、メチレン基、エチレン基又はプロピレン基のような炭素数1~3のアルキレン基であることがさらに好ましく、プロピレン基であることがより更に好ましい。 Regarding L 1 and L 2 in formula (1), the closer the distance between the Si atom and the N atom in the molecule, the better the effect, so it is preferable that the carbon numbers of L 1 and L 2 are small. However, when the Si atom is directly bonded to the N atom, that is, when L 1 and L 2 are single bonds, there is a risk that the bond between the Si atom and the N atom will be broken during the subsequent processing steps. The secondary amino group generated at this time is likely to be washed away by water during the post-treatment. In such a modified polymer modified by a compound in which the Si atom is directly bonded to the N atom, it is difficult to bond with the silica filler due to the amino group member that promotes the bond with the silica filler, and as a result, the dispersion effect of the filler cannot be obtained. In this way, considering the improvement effect due to the length of the bond between the Si atom and the N atom, it is more preferable that L 1 and L 2 are each independently an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, or a propylene group, and even more preferably a propylene group.

式(1)中、nは、2~4の整数である。nが2未満であると一分子内のアミノ基数が少ないことで十分に低転がり抵抗性を向上することができず、4を超えると一分子と反応するポリマー鎖数が増えることでポリマー鎖当たりの変性基数が減り十分に低転がり抵抗性を向上することができない。nは2~4であることが好ましい。 In formula (1), n is an integer from 2 to 4. If n is less than 2, the number of amino groups in one molecule is small, making it impossible to sufficiently improve low rolling resistance, and if n is more than 4, the number of polymer chains that react with one molecule increases, reducing the number of modified groups per polymer chain, making it impossible to sufficiently improve low rolling resistance. It is preferable that n is 2 to 4.

式(1)で表される化合物は、例えば、下記式(1a)~(1e)で表される化合物のうちのいずれか1つであることが好ましい。これらの化合物で変性された変性重合体Bを用いることで、タイヤトレッド及びタイヤの低転がり抵抗性をより向上することができる。 The compound represented by formula (1) is preferably any one of the compounds represented by the following formulas (1a) to (1e). By using modified polymer B modified with these compounds, the low rolling resistance of the tire tread and tire can be further improved.

式(1)で表される化合物は、アルコキシシラン構造が共役ジエン系重合体活性化末端と結合する一方、Si-O-Si構造及び末端に結合した3つ以上のアミノ基が、シリカ等の充填剤に対して親和力を示すことによって、従来分子内一つのアミノ基を含む変性剤と比較して充填剤と変性重合体Bとの結合を促進させることができる。また、共役ジエン系重合体の活性化末端の結合程度が均一で、カップリング前後に分子量分布の変化を観察すると、カップリング後にも前に比べて分子量分布が大きくならずに一定である。そのため、変性重合体B自体の物性低下がなく、タイヤ用ゴム組成物内の充填剤の凝集を防ぎ、充填剤の分散性を高めることができるため、タイヤ用ゴム組成物の加工性を向上させることができる。その結果、タイヤトレッド及びタイヤについて、優れたウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスをより向上することができる。 The compound represented by formula (1) has an alkoxysilane structure that bonds with the activated end of the conjugated diene polymer, while the Si-O-Si structure and three or more amino groups bonded to the end show affinity for fillers such as silica, and thus can promote the bonding between the filler and the modified polymer B compared to conventional modifiers containing one amino group in the molecule. In addition, the degree of bonding of the activated end of the conjugated diene polymer is uniform, and when the change in molecular weight distribution is observed before and after coupling, the molecular weight distribution is constant after coupling without increasing compared to before. Therefore, there is no deterioration in the physical properties of the modified polymer B itself, and the aggregation of the filler in the rubber composition for tires can be prevented, and the dispersibility of the filler can be increased, thereby improving the processability of the rubber composition for tires. As a result, the tire tread and tire can be further improved in a high balance of excellent wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance.

式(1)で表される化合物は、下記反応式1で表される縮合反応を通じて製造され得る。 The compound represented by formula (1) can be produced through a condensation reaction represented by the following reaction scheme 1.

反応式1において、R~R、L、L、及びnは、上述した式(1)中のR~R、L、L、及びnと同様であり、R’及びR’’は、前記縮合反応に影響を及ぼさない任意の置換基である。例えば、R’及びR’’は、それぞれ独立して、R~Rのいずれか1つと同一のものとすることができる。 In reaction formula 1, R 1 to R 8 , L 1 , L 2 , and n are the same as R 1 to R 8 , L 1 , L 2 , and n in the above formula (1), and R' and R'' are any substituents that do not affect the condensation reaction. For example, R' and R'' can each independently be the same as any one of R 1 to R 4 .

反応式1の反応は、酸条件下で進められ、酸は一般に縮合反応に用いられるものであれば、制限なしに用いることができる。当業者は、前記反応が進められる反応器の種類、出発物質、反応温度などの多様な工程変数に合わせて最適な酸を選択することができる。 The reaction of Reaction Scheme 1 is carried out under acidic conditions, and any acid generally used in condensation reactions can be used without limitation. Those skilled in the art can select the most suitable acid depending on various process variables such as the type of reactor in which the reaction is carried out, the starting materials, and the reaction temperature.

なお、変性重合体Bが、両末端アルコキシシラン変性重合体、例えば、両末端アルコキシシラン変性SBRである場合、そのガラス転移点(Tg)は、-45℃~-15℃程度であることが好ましい。両末端アルコキシシラン変性SBRのTgが高いことで、充填剤との親和性が高くなり、より優れた充填剤の分散性を得ることができる。
また、変性重合体Bが、片末端アルコキシシラン変性重合体、例えば、片末端アルコキシシラン変性SBRである場合、そのガラス転移点(Tg)は、-60℃~-30℃程度であることが好ましい。片末端アルコキシシラン変性SBRが中程度であることで、ウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスをより向上することができる。
When the modified polymer B is a polymer modified at both ends with alkoxysilane, for example, SBR modified at both ends with alkoxysilane, the glass transition point (Tg) is preferably about −45° C. to −15° C. The high Tg of the SBR modified at both ends with alkoxysilane increases the affinity with the filler, and better dispersibility of the filler can be obtained.
Furthermore, when the modified polymer B is a one-terminated alkoxysilane-modified polymer, for example, one-terminated alkoxysilane-modified SBR, the glass transition point (Tg) is preferably about −60° C. to −30° C. When the one-terminated alkoxysilane-modified SBR is at a moderate level, the high level of balance between wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance can be further improved.

変性重合体Bのガラス転移点(Tg)は、次のように測定することができる。
TAインスツルメンツ社製DSC250を用い、ヘリウム50mL/分の流通下、試料(変性重合体B)を-100℃から20℃/分で昇温しながらDSC曲線を記録し、DSC微分曲線のピークトップ(Inflection point)をガラス転移温度とする。
後述する変性重合体Bのガラス転移点(Tg)も同様に測定すればよい。
The glass transition point (Tg) of the modified polymer B can be measured as follows.
Using a TA Instruments DSC250, a DSC curve is recorded while heating a sample (modified polymer B) from −100° C. at 20° C./min under a helium flow of 50 mL/min, and the peak top (inflection point) of the DSC differential curve is taken as the glass transition temperature.
The glass transition point (Tg) of the modified polymer B described below may be measured in the same manner.

また、変性重合体Bが、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムの変性ゴムである場合、結合スチレン量は、25~55質量%であることが好ましく、30~50質量%であることがより好ましく、35~45質量%であることが更に好ましい。 When modified polymer B is a modified rubber of styrene-butadiene copolymer rubber, the amount of bound styrene is preferably 25 to 55 mass%, more preferably 30 to 50 mass%, and even more preferably 35 to 45 mass%.

変性重合体Bは、1.1~3.0の狭い分子量分布:Mw/Mn(多分散指数(PDIまたはMWD)ともいう)を有するものとすることができる。変性重合体Bの分子量分布が1.1~3.0であることで、ゴム組成物へ適用時に引張特性及び粘弾性の低下を抑制することができる。変性重合体Bの分子量分布の制御による、重合体の引張特性及び粘弾性改善の効果の顕著性を考慮すると、変性重合体Bの分子量分布を、1.3~2.0とすることが好ましい。 The modified polymer B may have a narrow molecular weight distribution: Mw/Mn (also called polydispersity index (PDI or MWD)) of 1.1 to 3.0. By making the molecular weight distribution of the modified polymer B 1.1 to 3.0, it is possible to suppress the deterioration of the tensile properties and viscoelasticity when applied to a rubber composition. Considering the remarkable effect of improving the tensile properties and viscoelasticity of the polymer by controlling the molecular weight distribution of the modified polymer B, it is preferable to make the molecular weight distribution of the modified polymer B 1.3 to 2.0.

変性重合体Bの分子量分布は、重量平均分子量(Mw)と対数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)から計算され得る。このとき、数平均分子量(Mn)は、n個の重合体分子の分子量を測定し、これら分子量の総合を求めてnで割って計算した個別の重合体分子量の共通平均(commonaverage)であり、重量平均分子量(Mw)は高分子組成物の分子量分布を表す。全体分子量の平均は、モル当たりグラム(g/mol)で表すことができる。
また、本発明において、重量平均分子量及び数平均分子量は、それぞれゲル透過型クロマトグラフィ(GPC)で分析されるポリスチレン換算分子量である。
The molecular weight distribution of the modified polymer B can be calculated from the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the logarithm average molecular weight (Mn). In this case, the number average molecular weight (Mn) is the common average of the molecular weights of individual polymers calculated by measuring the molecular weights of n polymer molecules, calculating the sum of these molecular weights, and dividing by n, and the weight average molecular weight (Mw) represents the molecular weight distribution of the polymer composition. The average of the total molecular weight can be expressed in grams per mole (g/mol).
In the present invention, the weight average molecular weight and the number average molecular weight are each a polystyrene-equivalent molecular weight analyzed by gel permeation chromatography (GPC).

また、変性重合体Bは、上記した分子量分布の条件を満たしていると同時に、数平均分子量(Mn)が50,000g/mol~2,000,000g/molであることが好ましく、200,000g/mol~800,000g/molであることがより好ましい。変性重合体Bは、重量平均分子量(Mw)が100,000g/mol~4,000,000g/molであることが好ましく、300,000g/mol~1,500,000g/molであることがより好ましい。 Modified polymer B satisfies the above-mentioned molecular weight distribution conditions, and at the same time, the number average molecular weight (Mn) is preferably 50,000 g/mol to 2,000,000 g/mol, and more preferably 200,000 g/mol to 800,000 g/mol. Modified polymer B preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 100,000 g/mol to 4,000,000 g/mol, and more preferably 300,000 g/mol to 1,500,000 g/mol.

変性重合体Bの重量平均分子量(Mw)が100,000g/mol以上であり、又、数平均分子量(Mn)が50,000g/mol以上であることで、タイヤ用ゴム組成物から得られる加硫ゴムの引張特性の低下を抑制することができる。また、重量平均分子量(Mw)が4,000,000g/mol以下であり、又、数平均分子量(Mn)が2,000,000g/mol以下であることで、変性重合体Bの加工性の低下を抑制し、ゴム組成物の作業性の低下を抑制することができるので、ゴム組成物の物性を十分に向上させることができる。
変性重合体Bが、前記分子量分布とともに、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の条件を同時に満すことで、タイヤ用ゴム組成物からタイヤトレッド及びタイヤを製造した場合、タイヤトレッド及びタイヤのウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスをより向上することができる。
The weight average molecular weight (Mw) of the modified polymer B is 100,000 g/mol or more, and the number average molecular weight (Mn) is 50,000 g/mol or more, so that the deterioration of the tensile properties of the vulcanized rubber obtained from the rubber composition for tires can be suppressed. Also, the weight average molecular weight (Mw) is 4,000,000 g/mol or less, and the number average molecular weight (Mn) is 2,000,000 g/mol or less, so that the deterioration of the processability of the modified polymer B and the deterioration of the workability of the rubber composition can be suppressed, and therefore the physical properties of the rubber composition can be sufficiently improved.
When the modified polymer B simultaneously satisfies the conditions of weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) as well as the molecular weight distribution, when a tire tread and a tire are produced from the rubber composition for tires, the tire tread and the tire can have a high level of balance between wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance.

変性重合体Bは、100℃でのムーニー粘度(mooney viscosity,MV)が、40~140であることが好ましく、60~100であることがより好ましい。前記範囲のムーニー粘度を有することで、変性重合体Bがより優れた加工性を示す。
本発明において、ムーニー粘度は、ムーニー粘度計、例えば、Monsanto社のMV2000Eで、100℃でRotorSpeed20.02rpm、LargeRotorを使って測定することができる。このとき用いられた試料は、室温(23±3℃)で30分以上放置した後、27±3gを採取してダイキャビティの内部に満たしておき、プラテンを作動させて測定することができる。
The modified polymer B preferably has a Mooney viscosity (MV) at 100° C. of 40 to 140, more preferably 60 to 100. By having a Mooney viscosity in this range, the modified polymer B exhibits superior processability.
In the present invention, the Mooney viscosity can be measured using a Mooney viscometer, for example, Monsanto's MV2000E, with a rotor speed of 20.02 rpm and a large rotor at 100° C. The sample used here is left at room temperature (23±3° C.) for 30 minutes or more, and then 27±3 g of the sample is taken and filled into the die cavity, and the platen is operated to measure the viscosity.

また、変性重合体Bが片末端アルコキシシラン変性重合体の場合、一方の末端が式(1)で表される化合物を含む変性剤によって変性されるが、他方の末端が式(3)で表される化合物を含む変性剤によってさらに変性されることも可能である。ゴム組成物中の充填剤の分散性をさらに向上すうることができるため、ウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスをより向上することができる。 In addition, when the modified polymer B is a one-terminated alkoxysilane modified polymer, one end is modified with a modifying agent containing a compound represented by formula (1), but the other end can also be further modified with a modifying agent containing a compound represented by formula (3). This can further improve the dispersibility of the filler in the rubber composition, thereby further improving the high level balance of wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance.

式(3)において、R~Rは、互いに独立して、水素原子;炭素数1~30のアルキル基;炭素数2~30のアルケニル基;炭素数2~30のアルキニル基;炭素数1~30のヘテロアルキル基、炭素数2~30のヘテロアルケニル基;炭素数2~30のヘテロアルキニル基;炭素数5~30のシクロアルキル基;炭素数6~30のアリール基;又は炭素数3~30の複素環基である。
は、単一結合;炭素数1~20のアルキレン基;又は炭素数5~20のアリーレン基である。
アルキレン基は直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよいし、環状であってもよい。Rは、更に置換基を有していてもよいし、無置換であってもよい。
例えば、アルキレン基は炭素数6~20のアリール基を置換基として更に有していてもよいし、また、アリーレン基は置換基として炭素数1~10のアルキル基を置換基として更に有していてもよい。
は、炭素数1~30のアルキル基;炭素数2~30のアルケニル基;炭素数2~30のアルキニル基;炭素数1~30のヘテロアルキル基;炭素数2~30のヘテロアルケニル基;炭素数2~30のヘテロアルキニル基;炭素数5~30のシクロアルキル基;炭素数6~30のアリール基;炭素数3~30の複素環基;又は下記式(3a)若しくは式(3b)で表される作用基である。
nは、1~5の整数である。
のうち少なくとも1つは式(3a)若しくは式(3b)で表される作用基であり、nが2~5の整数の場合、複数のRは互いに同一であるか、異なってもよい。
In formula (3), R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom; an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; a heteroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a heteroalkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; a heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; a cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; or a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms.
R 4 is a single bond; an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms; or an arylene group having 5 to 20 carbon atoms.
The alkylene group may be linear, branched, or cyclic. R4 may further have a substituent or may be unsubstituted.
For example, the alkylene group may further have an aryl group having 6 to 20 carbon atoms as a substituent, and the arylene group may further have an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a substituent.
R5 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; a heteroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms; a heteroalkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; a heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; a cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms; or a functional group represented by the following formula (3a) or formula (3b).
n is an integer from 1 to 5.
At least one of R 5 is a functional group represented by formula (3a) or formula (3b), and when n is an integer of 2 to 5, the multiple R 5s may be the same or different.

式(3a)において、Rは、炭素数1~20のアルキレン基;又は炭素数5~20のアリーレン基である。アルキレン基は直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよいし、環状であってもよい。Rは、更に置換基を有していてもよいし、無置換であってもよい。
例えば、アルキレン基は炭素数6~20のアリール基を置換基として更に有していてもよいし、また、アリーレン基は置換基として炭素数1~10のアルキル基を置換基として更に有していてもよい。
及びRは、互いに独立に炭素数1~10のアルキル基、炭素数5~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~20のアリール基に置換又は非置換の炭素数1~20のアルキレン基であり、Rは、水素;炭素数1~30のアルキル基;炭素数2~30のアルケニル基;炭素数2~30のアルキニル基;炭素数1~30のヘテロアルキル基;炭素数2~30のヘテロアルケニル基;炭素数2~30のヘテロアルキニル基;炭素数5~30のシクロアルキル基;炭素数6~30のアリール基;炭素数3~30の複素環基であり、XはN原子、O原子又はS原子であり、XがO原子又はS原子である場合、Rは存在しない。
In formula (3a), R6 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms; or an arylene group having 5 to 20 carbon atoms. The alkylene group may be linear, branched, or cyclic. R6 may further have a substituent or may be unsubstituted.
For example, the alkylene group may further have an aryl group having 6 to 20 carbon atoms as a substituent, and the arylene group may further have an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a substituent.
R 7 and R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which is substituted or unsubstituted with an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; R 9 is hydrogen; an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; a heteroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms; a heteroalkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; a heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; a cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; or a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms; X is an N atom, an O atom, or an S atom; and when X is an O atom or an S atom, R 9 does not exist.


上記式(3b)において、R10は、炭素数1~20のアルキレン基;又は炭素数5~20のアリーレン基である。アルキレン基は直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよいし、環状であってもよい。R10は、更に置換基を有していてもよいし、無置換であってもよい。
例えば、アルキレン基は炭素数6~20のアリール基を置換基として更に有していてもよいし、また、アリーレン基は置換基として炭素数1~10のアルキル基を置換基として更に有していてもよい。
11及びR12は、互いに独立に炭素数1~30のアルキル基;炭素数2~30のアルケニル基;炭素数2~30のアルキニル基;炭素数1~30のヘテロアルキル基;炭素数2~30のヘテロアルケニル基;炭素数2~30のヘテロアルキニル基;炭素数5~30のシクロアルキル基;炭素数6~30のアリール基;炭素数3~30の複素環基である。

In the above formula (3b), R 10 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms; or an arylene group having 5 to 20 carbon atoms. The alkylene group may be linear, branched, or cyclic. R 10 may further have a substituent or may be unsubstituted.
For example, the alkylene group may further have an aryl group having 6 to 20 carbon atoms as a substituent, and the arylene group may further have an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a substituent.
R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; a heteroalkyl group having 1 to 30 carbon atoms; a heteroalkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; a heteroalkynyl group having 2 to 30 carbon atoms; a cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms; an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; or a heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms.

また、上記式(3)で表される化合物では、
~Rは、互いに独立に水素原子;炭素数1~10のアルキル基;炭素数2~10のアルケニル基;又は炭素数2~10のアルキニル基であり、
は、単一結合;又は無置換の炭素数1~10のアルキレン基であり、
は、炭素数1~10のアルキル基;炭素数2~10のアルケニル基;炭素数2~10のアルキニル基;又は式(3a)又は式(3b)で表される作用基であり、
式(3a)において、
は、無置換の炭素数1~10のアルキレン基であり、
及びRは、それぞれ独立に無置換の炭素数1~10のアルキレン基であり、
は、炭素数1~10のアルキル基;炭素数5~20のシクロアルキル基;炭素数6~20のアリール基;又は炭素数3~20の複素環基であり、
式(3b)において、
10は、無置換の炭素数1~10のアルキレン基であり、
11及びR12は、それぞれ独立に炭素数1~10のアルキル基;炭素数5~20のシクロアルキル基;炭素数6~20のアリール基;又は炭素数3~20の複素環基
であってもよい。
In addition, in the compound represented by the above formula (3),
R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom; an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms; or an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms;
R 4 is a single bond; or an unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms;
R5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms; an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms; or a functional group represented by formula (3a) or formula (3b),
In formula (3a),
R6 is an unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms;
R 7 and R 8 each independently represent an unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms;
R 9 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms; an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; or a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms;
In formula (3b),
R 10 is an unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms;
R 11 and R 12 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms; an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; or a heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms.

さらに、上記式(3)で表される化合物は、以下の式(3-1)~式(3-3)で表される化合物とすることができる。 Furthermore, the compound represented by the above formula (3) can be a compound represented by the following formulas (3-1) to (3-3).

なお、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムを、式(3)で表される化合物を含む変性剤によって変性させる場合には、式(3)で表される化合物を含む変性剤を、変性開始剤として用いる。
具体的には、例えば、炭化水素溶媒中で、式(3)で表される化合物を含む変性剤の存在下にて、ブタジエン単量体及びスチレン単量体を重合させることで、式(3)で表される化合物由来の変性基を、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムに付与することができる。
In addition, when the styrene-butadiene copolymer rubber is modified with a modifying agent containing the compound represented by formula (3), the modifying agent containing the compound represented by formula (3) is used as a modification initiator.
Specifically, for example, a butadiene monomer and a styrene monomer are polymerized in a hydrocarbon solvent in the presence of a modifying agent containing the compound represented by formula (3), whereby a modifying group derived from the compound represented by formula (3) can be imparted to a styrene-butadiene copolymer rubber.

(他のゴム成分)
ゴム成分は、変性重合体A及び変性重合体B以外の他のゴム成分を更に含んでいてもよい。
他のゴム成分としては、特に制限されず、変性重合体Aの製造に用いる未変性共役ジエン系重合体と同じものを用いることができる。具体的には、天然ゴムの他;ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)等の合成ゴム;スチレン系熱可塑性エラストマー等を使用することができる。
中でも、タイヤトレッド及びタイヤのウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスをより向上する観点から、他のゴム成分は、天然ゴムであることが好ましい。
ゴム成分は、変性重合体A、変性重合体B、及び他のゴム成分を、それぞれ独立に、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(Other rubber components)
The rubber component may further contain a rubber component other than the modified polymer A and the modified polymer B.
The other rubber components are not particularly limited, and may be the same as the unmodified conjugated diene polymer used in the production of the modified polymer A. Specifically, in addition to natural rubber, synthetic rubbers such as polybutadiene rubber (BR) and styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) and the like; styrene-based thermoplastic elastomers, etc. may be used.
Among these, from the viewpoint of further improving the balance between the wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance of the tire tread and tire, it is preferable that the other rubber component is a natural rubber.
The rubber component may be one of the modified polymer A, the modified polymer B, and the other rubber component, or two or more of them may be used in combination.

ゴム組成物中の変性重合体Aの含有量は、カーボンブラックのゴム組成物中の分散性を向上する観点から、20~70質量%であることが好ましく、30~60質量%であることがより好ましい。
ゴム組成物中の変性重合体Bの含有量は、シリカのゴム組成物中の分散性を向上する観点から、20~60質量%であることが好ましく、30~50質量%であることがより好ましい。
タイヤトレッド及びタイヤのウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスをより向上する観点から、変性重合体A及び変性重合体Bの合計がゴム成分中の主成分(50質量%を超える量)となることが好ましい。具体的には、ゴム組成物中の変性重合体A及び変性重合体Bの合計含有量は、51~100質量%であることが好ましく、60~100質量%であることがより好ましい。
The content of the modified polymer A in the rubber composition is preferably 20 to 70 mass %, and more preferably 30 to 60 mass %, from the viewpoint of improving the dispersibility of carbon black in the rubber composition.
The content of the modified polymer B in the rubber composition is preferably 20 to 60% by mass, and more preferably 30 to 50% by mass, from the viewpoint of improving the dispersibility of silica in the rubber composition.
From the viewpoint of further improving the balance between wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance of the tire tread and tire, it is preferable that the total of the modified polymer A and the modified polymer B is the main component (amount exceeding 50 mass%) in the rubber component. Specifically, the total content of the modified polymer A and the modified polymer B in the rubber composition is preferably 51 to 100 mass%, more preferably 60 to 100 mass%.

また、変性重合体Aの質量aと変性重合体Bの質量bとの量比b/aは、用いる充填剤の種類により異なり、1<b/aであってもよいし、b/a=1であってもよいし、b/a<1であってもよい。b/aが5/95以上であってもよい。 The ratio b/a of the mass a of modified polymer A to the mass b of modified polymer B varies depending on the type of filler used, and may be 1<b/a, b/a=1, or b/a<1. b/a may be 5/95 or more.

〔充填剤〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物は充填剤を含有する。
タイヤ用ゴム組成物が充填剤を含有することで、タイヤ用ゴム組成物から得られる加硫ゴム、タイヤトレッド及びタイヤは、低転がり抵抗性及び耐摩耗性に優れる。
充填剤は、特に制限されず、例えば、タイヤ用ゴム組成物を補強する補強性充填剤が用いられる。補強性充填剤としては、例えば、シリカ、カーボンブラック等が挙げられ、シリカ及びカーボンブラックのいずれか一方を単独で用いてもよいし、シリカ及びカーボンブラックの両方を用いてもよい。
タイヤトレッド及びタイヤの低転がり抵抗性及び耐摩耗性をより向上する観点から、充填剤は、カーボンブラックを含むことが好ましい。
また、タイヤトレッド及びタイヤの低転がり抵抗性及び耐摩耗性をより向上する観点から、充填剤が、更にシリカを含み、シリカとカーボンブラックとの合計質量に対するシリカの割合が50質量%以上100質量%未満であることが好ましい。以下「シリカとカーボンブラックとの合計質量に対するシリカの割合」を「シリカ率」と称することがある。
シリカ率は、60~99質量%であることがより好ましく、70~99質量%であることが更に好ましい。
[Filler]
The rubber composition for tires of the present invention contains a filler.
When the rubber composition for tires contains a filler, the vulcanized rubber, tire tread and tire obtained from the rubber composition for tires have low rolling resistance and excellent abrasion resistance.
The filler is not particularly limited, and for example, a reinforcing filler that reinforces the rubber composition for tires is used. Examples of the reinforcing filler include silica, carbon black, etc., and either silica or carbon black may be used alone, or both silica and carbon black may be used.
From the viewpoint of further improving the low rolling resistance and abrasion resistance of the tire tread and the tire, it is preferable that the filler contains carbon black.
In order to further improve the low rolling resistance and abrasion resistance of the tire tread and the tire, it is preferable that the filler further contains silica, and the ratio of silica to the total mass of silica and carbon black is 50 mass% or more and less than 100 mass%. Hereinafter, the "ratio of silica to the total mass of silica and carbon black" may be referred to as the "silica ratio".
The silica percentage is more preferably from 60 to 99 mass %, and further preferably from 70 to 99 mass %.

(カーボンブラック)
カーボンブラックは、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。カーボンブラックは、例えば、FEF、SRF、HAF、ISAF、SAFグレードのものが好ましく、HAF、ISAF、SAFグレードのものがより好ましい。
(Carbon Black)
The carbon black is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the carbon black is preferably FEF, SRF, HAF, ISAF, or SAF grade, and more preferably HAF, ISAF, or SAF grade.

(シリカ)
シリカは特に限定されず、一般グレードのシリカ、シランカップリング剤などで表面処理を施した特殊シリカなど、用途に応じて使用することができる。シリカは、例えば、湿式シリカを用いることが好ましい。
充填剤がシリカを含む場合は、更にシランカップリング剤を含んでいてもよい。
(silica)
The silica is not particularly limited, and may be any type depending on the application, such as general-grade silica, special silica that has been surface-treated with a silane coupling agent, etc. As the silica, it is preferable to use, for example, wet silica.
When the filler contains silica, it may further contain a silane coupling agent.

本発明のタイヤ用ゴム組成物中の充填剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、30~80質量部であることが好ましく、40~70質量部であることがより好ましい。
ゴム組成物中の充填剤の含有量がゴム成分100質量部に対して、30質量部以上であることで、得られる加硫ゴムの耐摩耗性に優れ、80質量部以下であることで、得られる加硫ゴムの柔軟性を損ないにくく、タイヤトレッド及びタイヤのウェットグリップ性能に優れる。
The content of the filler in the rubber composition for tires of the present invention is preferably 30 to 80 parts by mass, and more preferably 40 to 70 parts by mass, per 100 parts by mass of the rubber component.
When the content of the filler in the rubber composition is 30 parts by mass or more per 100 parts by mass of the rubber component, the abrasion resistance of the obtained vulcanized rubber is excellent, and when the content is 80 parts by mass or less, the flexibility of the obtained vulcanized rubber is not easily impaired, and the wet grip performance of the tire tread and tire is excellent.

本発明のゴム組成物は、上記成分の他に、必要に応じて、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、加硫剤、ステアリン酸、老化防止剤、酸化亜鉛(亜鉛華)、加硫促進剤、軟化剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して含有していてもよい。 In addition to the above components, the rubber composition of the present invention may contain compounding agents commonly used in the rubber industry, such as vulcanizing agents, stearic acid, antioxidants, zinc oxide (zinc oxide), vulcanization accelerators, softeners, etc., as necessary, selected appropriately within the scope that does not impair the purpose of the present invention.

タイヤ用ゴム組成物が、軟化剤(オイル成分、樹脂)を含むと、タイヤトレッド及びタイヤのウェットグリップ性能をより向上することができる。
樹脂としては、C5系樹脂、C9系樹脂、C5C9系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂、ロジン系樹脂、アルキルフェノール系樹脂、又は、テルペンフェノール系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、水添されていてもよいし、変性されていてもよい。
これらの樹脂は、1種又は2種以上を混合して用いてもよい。
When the rubber composition for tires contains a softener (oil component, resin), the wet grip performance of the tire tread and the tire can be further improved.
Examples of the resin include C5 resin, C9 resin, C5C9 resin, dicyclopentadiene resin, rosin resin, alkylphenol resin, terpene phenol resin, etc. These resins may be hydrogenated or modified.
These resins may be used alone or in combination of two or more.

[C5系樹脂、C9系樹脂、C5C9系樹脂]
C5系樹脂とは、C5系合成石油樹脂を指し、C5留分を、AlCl、BF等のフリーデルクラフツ型触媒を用いて重合して得られる固体重合体を指す。具体的には、イソプレン、シクロペンタジエン、1,3-ペンタジエン及び1-ペンテンなどを主成分とする共重合体、2-ペンテンとジシクロペンタジエンとの共重合体、1,3-ペンタジエンを主体とする重合体などが例示される。
C9系樹脂とは、C9系合成石油樹脂を指し、C9留分を、AlCl、BF等のフリーデルクラフツ型触媒を用いて重合して得られる固体重合体を指す。具体的には、インデン、メチルインデン、α-メチルスチレン、ビニルトルエンなどを主成分とする共重合体等が例示される。
C5C9系樹脂とは、C5~C9系合成石油樹脂を指し、C5~C9留分を、AlCl、BF等のフリーデルクラフツ型触媒を用いて重合して得られる固体重合体を指す。例えば、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、インデンなどを主成分とする共重合体などが挙げられる。
[C5 resin, C9 resin, C5C9 resin]
C5 resin refers to a C5 synthetic petroleum resin, and refers to a solid polymer obtained by polymerizing a C5 fraction using a Friedel-Crafts type catalyst such as AlCl 3 or BF 3. Specific examples include copolymers mainly composed of isoprene, cyclopentadiene, 1,3-pentadiene and 1-pentene, copolymers of 2-pentene and dicyclopentadiene, and polymers mainly composed of 1,3-pentadiene.
The C9 resin refers to a C9 synthetic petroleum resin, and is a solid polymer obtained by polymerizing a C9 fraction using a Friedel-Crafts catalyst such as AlCl 3 or BF 3. Specific examples include copolymers mainly composed of indene, methylindene, α-methylstyrene, vinyltoluene, etc.
C5C9 resin refers to C5 to C9 synthetic petroleum resin, and refers to a solid polymer obtained by polymerizing a C5 to C9 fraction using a Friedel-Crafts type catalyst such as AlCl 3 or BF 3. Examples include copolymers mainly composed of styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, indene, etc.

[ジシクロペンタジエン系樹脂、ロジン系樹脂]
ジシクロペンタジエン系樹脂とは、C5留分中のジシクロペンタジエンを主原料として用いた石油樹脂のことである。例えば、丸善石油化学(株)の商品名「マルカレッツM」シリーズ(M-890A、M-845A、M-990A等)が挙げられる。
ロジン系樹脂としては、天然樹脂ロジンとして、生松ヤニやトール油に含まれるガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジンなどがある。また、変性ロジン、ロジン誘導体、変性ロジン誘導体として、例えば、重合ロジン、その部分水添ロジン;グリセリンエステルロジン、その部分水添ロジン及び完全水添ロジン;ペンタエリスリトールエステルロジン、その部分水添ロジン、及び重合ロジンなどがある。
[Dicyclopentadiene resin, rosin resin]
Dicyclopentadiene resins are petroleum resins that use dicyclopentadiene in the C5 fraction as the main raw material. For example, Maruzen Petrochemical Co., Ltd.'s "Marukaretzu M" series (M-890A, M-845A, M-990A, etc.) can be mentioned.
Rosin-based resins include natural resin rosins such as gum rosin, tall oil rosin, and wood rosin contained in raw pine resin and tall oil, etc. In addition, modified rosins, rosin derivatives, and modified rosin derivatives include, for example, polymerized rosin, partially hydrogenated rosin thereof, glycerin ester rosin, partially hydrogenated rosin thereof, and fully hydrogenated rosin thereof, pentaerythritol ester rosin, partially hydrogenated rosin thereof, and polymerized rosin, etc.

[アルキルフェノール系樹脂、テルペンフェノール系樹脂]
アルキルフェノール系樹脂とは、アルキル基を有するフェノール系樹脂を指す。
例えば、p-tert-ブチルフェノール-アセチレン樹脂などのアルキルフェノール-アセチレン樹脂、低重合度のアルキルフェノール-ホルムアルデヒド樹脂などが挙げられる。
テルペンフェノール系樹脂とは、テルペン類と種々のフェノール類とを、フリーデルクラフツ型触媒を用いて反応させたり、あるいはさらにホルマリンで縮合する方法で得ることができる樹脂である。原料のテルペン類としては特に制限はないが、α-ピネン、リモネン等のモノテルペン炭化水素が好ましく、α-ピネンを含むものがより好ましく、特にα-ピネンであることが好ましい。
[Alkylphenol resin, terpene phenol resin]
The alkylphenol resin refers to a phenol resin having an alkyl group.
For example, alkylphenol-acetylene resins such as p-tert-butylphenol-acetylene resin, and alkylphenol-formaldehyde resins having a low degree of polymerization can be used.
Terpene phenol resins are resins that can be obtained by reacting terpenes with various phenols using a Friedel-Crafts catalyst, or by further condensing them with formalin. There are no particular limitations on the terpenes used as raw materials, but monoterpene hydrocarbons such as α-pinene and limonene are preferred, those containing α-pinene are more preferred, and α-pinene is particularly preferred.

なお、タイヤ用ゴム組成物中の樹脂の含有量については特に限定はされないが、タイヤ用ゴム組成物の加工性、並びに、タイヤの制動性を向上させつつ、耐摩耗性及び補強性を悪化させない観点から、ゴム成分100質量部に対して、2~10質量部であることが好ましく、3~8質量部であることがより好ましい。 The amount of resin contained in the rubber composition for tires is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the processability of the rubber composition for tires and the braking performance of the tire without deteriorating the abrasion resistance and reinforcement properties, the amount is preferably 2 to 10 parts by mass, and more preferably 3 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of the rubber component.

ゴム組成物は、ゴム成分及び充填剤を含む各成分を配合して、バンバリーミキサー、ロール、インターナルミキサー等の混練機を用いて混練することによって、製造することができる。
各成分の混練は、全1段階で行ってもよいし、2段階以上に分けて行ってもよい。混練を2段階以上に分ける場合は、最終段階よりも前の段階までに、ゴム成分の加硫または加硫促進に寄与しにくい成分、例えば、ゴム成分、充填剤、老化防止剤等を混練し、最終段階で、ゴム成分を加硫し、また加硫を促進する成分を更に配合して混練することが好ましい。ゴム成分の加硫または加硫促進に寄与しにくい成分の混練を、更に2段階以上に分けてもよい。
また、2段階で混練する場合、混練の第1段階の最高温度は、140~160℃とすることが好ましく、第2段階の最高温度は、90~120℃とすることが好ましい。
The rubber composition can be produced by blending the components including the rubber component and the filler, and kneading the blend using a kneading machine such as a Banbury mixer, a roll, or an internal mixer.
The kneading of each component may be performed in one stage or in two or more stages. When the kneading is performed in two or more stages, it is preferable to knead components that do not easily contribute to the vulcanization or vulcanization acceleration of the rubber component, such as the rubber component, filler, antioxidant, etc., in a stage before the final stage, and further compound and knead components that vulcanize the rubber component and accelerate vulcanization in the final stage. The kneading of components that do not easily contribute to the vulcanization or vulcanization acceleration of the rubber component may be further divided into two or more stages.
When kneading is performed in two stages, the maximum temperature in the first stage of kneading is preferably 140 to 160°C, and the maximum temperature in the second stage is preferably 90 to 120°C.

<タイヤトレッド及びタイヤ>
本発明のタイヤトレッド及びタイヤは、本発明のタイヤ用ゴム組成物を用いてなる。すなわち、本発明のタイヤ用ゴム組成物はタイヤトレッド用ゴム組成物として好適である。
本発明のタイヤ用ゴム組成物を用いてタイヤトレッドを製造し、該タイヤトレッドを備えるタイヤを製造することが好ましい。
本発明のタイヤトレッド及びタイヤは、既述の構成の本発明のタイヤ用ゴム組成物を用いているため、優れたウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスに優れる。
タイヤは、適用するタイヤの種類や部材に応じ、未加硫のタイヤ用ゴム組成物を用いて成形後に加硫して得てもよく、または予備加硫工程等を経て、一旦未加硫のタイヤ用ゴム組成物から半加硫ゴムを得た後、これを用いて成形後、さらに本加硫して得てもよい。
例えば、各種成分を含有させた本発明のタイヤ用ゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤトレッドに加工し、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形し、生タイヤを成形する。この生タイヤを加硫機中で加熱及び加圧して、タイヤが得られる。
<Tire tread and tires>
The tire tread and tire of the present invention are made using the rubber composition for tires of the present invention. That is, the rubber composition for tires of the present invention is suitable as a rubber composition for tire treads.
It is preferable to produce a tire tread using the rubber composition for tires of the present invention, and then produce a tire having the tire tread.
The tire tread and tire of the present invention use the rubber composition for tires of the present invention having the above-mentioned configuration, and therefore exhibit an excellent balance of excellent wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance.
Depending on the type and components of the tire to be applied, a tire may be obtained by molding an unvulcanized rubber composition for tires and then vulcanizing the molded product, or by first obtaining a semi-vulcanized rubber from an unvulcanized rubber composition for tires through a pre-vulcanization step or the like, and then molding the rubber using the semi-vulcanized rubber and then vulcanizing the rubber.
For example, the rubber composition for tires of the present invention containing various components is processed into a tire tread in an unvulcanized state, and then the tread is attached and molded in a tire building machine by a normal method to form a green tire. The green tire is then heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、これらの実施例は、本発明の例示を目的とするものであり、本発明を何ら限定するものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, these examples are intended to illustrate the present invention and are not intended to limit the present invention in any way.

<ゴム組成物の調製>
〔比較例1、実施例1~2〕
表1の配合に従って各成分を配合して混練し、比較例1及び実施例1~2のゴム組成物を得た。なお、表中、空欄は配合量が0質量部であることを意味する。
表中の成分の詳細は次のとおりである。
<Preparation of Rubber Composition>
[Comparative Example 1, Examples 1 and 2]
The components were blended and kneaded according to the blending ratio in Table 1 to obtain rubber compositions of Comparative Example 1 and Examples 1 and 2. In the table, a blank cell indicates that the blending amount was 0 parts by mass.
Details of the components in the table are as follows:

(ゴム成分)
NR:天然ゴム
未変性SBR:未変性スチレン-ブタジエン共重合体ゴム、JSR社製、商品名「JSR1500」、結合スチレン量=24質量%
変性重合体A:ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体、特開2007-70642号公報に記載のポリマーKの製法をもとに、スチレンとブタジエンのモノマーの比率を変えたブレンド物を用いて製造された、結合スチレン量35質量%、ブタジエン部分のビニル結合量21%のヘキサメチレンイミン変性SBR
変性重合体B:下記製造例1で製造した式(1)で表される化合物を含む変性剤によって変性された共役ジエン系重合体、結合スチレン量=41質量%
(Rubber component)
NR: Natural rubber, unmodified SBR: Unmodified styrene-butadiene copolymer rubber, manufactured by JSR Corporation, product name "JSR1500", bound styrene content = 24% by mass
Modified polymer A: A conjugated diene polymer modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine. Based on the method for producing polymer K described in JP-A-2007-70642, this is a hexamethyleneimine-modified SBR produced using a blend of styrene and butadiene monomers in different ratios, with a bound styrene content of 35% by mass and a vinyl bond content of 21% in the butadiene portion.
Modified polymer B: a conjugated diene polymer modified with a modifying agent containing a compound represented by formula (1) produced in Production Example 1 below, bound styrene content = 41% by mass

(充填剤等)
カーボンブラック:ISAF-HS級、旭カーボン社製、商品名「旭#78」
シリカ:東ソー・シリカ社製、「NipSil(登録商標) AQ」、CTAB比表面積=165m/g、BET比表面積=195m/g
シランカップリング剤:Evonik社製シランカップリング剤、商品名「Si363」
(fillers, etc.)
Carbon black: ISAF-HS grade, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., product name "Asahi #78"
Silica: "NipSil (registered trademark) AQ" manufactured by Tosoh Silica Corporation, CTAB specific surface area = 165 m 2 /g, BET specific surface area = 195 m 2 /g
Silane coupling agent: silane coupling agent manufactured by Evonik, product name "Si363"

(軟化剤等)
オイル:三共油化工業社製、商品名「A/Oミックス」
老化防止剤パッケージ:大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック6C」を含む。
加硫系パッケージ:硫黄、酸化亜鉛、三新化学工業社製の商品名「サンセラーD」を含む。
(Softeners, etc.)
Oil: Sankyo Yuka Kogyo Co., Ltd., product name "A/O Mix"
Anti-aging agent package: Includes product name "Nocrac 6C" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
Vulcanization package: Contains sulfur, zinc oxide, and Sansera D (trade name) manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.

〔重合体の特性測定〕
変性重合体のガラス転移温度(Tg)、結合スチレン量、ビニル結合量、重量平均分子量及び分子量分布は次のようにして測定した。
[Measurement of polymer properties]
The glass transition temperature (Tg), bound styrene content, vinyl bond content, weight average molecular weight and molecular weight distribution of the modified polymer were measured as follows.

(1)ガラス転移温度(Tg)
TAインスツルメンツ社製DSC250を用い、ヘリウム50mL/分の流通下、試料を-100℃から20℃/分で昇温しながらDSC曲線を記録し、DSC微分曲線のピークトップ(Inflection point)をガラス転移温度とした。
(1) Glass transition temperature (Tg)
Using a TA Instruments DSC250, a DSC curve was recorded while heating the sample from -100°C at 20°C/min under a helium flow of 50 mL/min, and the peak top (inflection point) of the DSC differential curve was determined as the glass transition temperature.

(2)結合スチレン量
試料100mgを、クロロホルムで100mLにメスアップし、溶解して測定サンプルとした。スチレンのフェニル基による紫外線吸収波長(254nm付近)の吸収量により、試料100質量%に対しての結合スチレン量(質量%)を測定した(島津製作所社製の分光光度計「UV-2450」)。
(2) Bound styrene content 100 mg of a sample was dissolved in chloroform to make a measurement sample. The bound styrene content (mass%) relative to 100 mass% of the sample was measured based on the amount of ultraviolet light absorbed by the phenyl group of styrene (near 254 nm) (Shimadzu Corporation spectrophotometer "UV-2450").

未変性SBRの結合スチレン量は、メーカーカタログ値である。 The amount of bound styrene in unmodified SBR is the value given in the manufacturer's catalogue.

(3)ブタジエン部分のビニル結合量
試料50mgを、10mLの二硫化炭素に溶解して測定サンプルとした。
溶液セルを用いて、赤外線スペクトルを600~1000cm-1の範囲で測定して、所定の波数における吸光度によりハンプトンの方法(R.R.Hampton,Analytical Chemistry 21,923(1949)に記載の方法)の計算式に従い、ブタジエン部分のミクロ構造、すなわち、1,2-ビニル結合量を求めた(日本分光社製のフーリエ変換赤外分光光度計「FT-IR230」)。
(3) Amount of Vinyl Bond in Butadiene Moiety 50 mg of a sample was dissolved in 10 mL of carbon disulfide to prepare a measurement sample.
Using a solution cell, an infrared spectrum was measured in the range of 600 to 1000 cm -1 , and the microstructure of the butadiene portion, i.e., the amount of 1,2-vinyl bonds, was determined from the absorbance at a predetermined wave number according to the calculation formula of the Hampton method (the method described in R.R. Hampton, Analytical Chemistry 21, 923 (1949)) (Fourier transform infrared spectrophotometer "FT-IR230" manufactured by JASCO Corporation).

(4)分子量
ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラムを3本連結したGPC測定装置(東ソー社製の商品名「HLC-8320GPC」)を使用して、RI検出器(東ソー社製の商品名「HLC8020」)を用いてクロマトグラムを測定した。標準ポリスチレンを使用して得られる検量線に基づいて、重量平均分子量(Mw)と分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
溶離液は5mmol/Lのトリエチルアミン入りTHF(テトラヒドロフラン)を使用した。カラムは、東ソー社製の商品名「TSKgel SuperMultiporeHZ-H」を3本接続し、その前段にガードカラムとして東ソー社製の商品名「TSKguardcolumn SuperMP(HZ)-H」を接続して使用した。測定用の試料10mgを10mLのTHFに溶解して測定溶液とし、測定溶液10μLをGPC測定装置に注入して、オーブン温度40℃、THF流量0.35mL/分の条件で測定した。
(4) Molecular Weight Chromatograms were measured using a GPC measuring device (manufactured by Tosoh Corporation under the trade name "HLC-8320GPC") in which three columns packed with polystyrene gel were connected, and an RI detector (manufactured by Tosoh Corporation under the trade name "HLC8020"). The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw/Mn) were determined based on a calibration curve obtained using standard polystyrene.
The eluent used was THF (tetrahydrofuran) containing 5 mmol/L triethylamine. Three columns, trade name "TSKgel SuperMultiporeHZ-H" manufactured by Tosoh Corporation, were connected, and a guard column, trade name "TSKguardcolumn SuperMP(HZ)-H" manufactured by Tosoh Corporation, was connected to the front stage. 10 mg of the sample for measurement was dissolved in 10 mL of THF to prepare a measurement solution, and 10 μL of the measurement solution was injected into the GPC measurement device and measured under conditions of an oven temperature of 40° C. and a THF flow rate of 0.35 mL/min.

2.製造例1(変性重合体Bの製造例)
(1)未変性SBRの作製
3基の反応器が直列に連結された連続反応器のうち、第1基反応器に、n-ヘキサンにスチレンが60質量%で溶解したスチレン溶液を7.99kg/h、n-ヘキサンに1,3-ブタジエンが60質量%で溶解した1,3-ブタジエン溶液を10.55kg/h、n-ヘキサン49.11kg/h、n-ヘキサンに1,2-ブタジエンが2.0質量%で溶解した1,2-ブタジエン溶液を40g/h、極性添加剤としてn-ヘキサンに2,2-(ジ-2(テトラヒドロフリル)プロパンが10質量%で溶解した溶液を51.0g/h、n-ヘキサンにn-ブチルリチウムが10質量%で溶解したn-ブチルリチウム溶液を59.0g/hの速度に注入する。この時、第1基反応器の温度は50℃になるように維持する。
次いで、第2反応器にn-ヘキサンに1,3-ブタジエンが60質量%で溶解した1,3-ブタジエン溶液を0.95kg/hの速度で注入する。この時、第2基反応器の温度は65℃になるように維持する。
前記第2反応器で第3反応器に重合物を移送し、カップリング剤としてジクロロジメチルシラン溶解した溶液を第3反応器に投入する(カップリング剤:act. Li=1:1mol)。その後、第3反応器の温度は65℃になるように維持する。
そして、第3反応器から排出された重合溶液に酸化防止剤として30質量%で溶解したIR1520(BASF社)溶液を167g/hの速度で注入して攪拌する。その結果、得られる重合物をスチームで加熱された温水に入れて攪拌して溶媒を除去することで、未変性SBRを得る。
また、得られる未変性SBRのミクロ構造を測定した結果、スチレン含有量が41質量%、ブタジエン部分のビニル結合量が45%、重量平均分子量Mwが440,000、分子量分布MWDが1.6である。
2. Production Example 1 (Production Example of Modified Polymer B)
(1) Preparation of Unmodified SBR Into the first reactor of a continuous reactor having three reactors connected in series, a styrene solution in which styrene was dissolved at 60 mass% in n-hexane was injected at a rate of 7.99 kg/h, a 1,3-butadiene solution in which 1,3-butadiene was dissolved at 60 mass% in n-hexane was injected at a rate of 10.55 kg/h, n-hexane at 49.11 kg/h, a 1,2-butadiene solution in which 1,2-butadiene was dissolved at 2.0 mass% in n-hexane was injected at a rate of 40 g/h, a solution in which 2,2-(di-2(tetrahydrofuryl)propane was dissolved at 10 mass% in n-hexane as a polar additive was injected at a rate of 51.0 g/h, and an n-butyllithium solution in which n-butyllithium was dissolved at 10 mass% in n-hexane was injected at a rate of 59.0 g/h. At this time, the temperature of the first reactor was maintained at 50° C.
Then, a 1,3-butadiene solution in which 1,3-butadiene is dissolved in n-hexane at a concentration of 60% by mass is injected into the second reactor at a rate of 0.95 kg/h, while maintaining the temperature of the second reactor at 65°C.
The polymer is transferred from the second reactor to the third reactor, and a solution of dichlorodimethylsilane as a coupling agent is added to the third reactor (coupling agent: act. Li = 1: 1 mol). Then, the temperature of the third reactor is maintained at 65°C.
Then, a solution of IR1520 (BASF) dissolved at 30 mass% as an antioxidant is injected at a rate of 167 g/h into the polymerization solution discharged from the third reactor and stirred. The resulting polymer is put into hot water heated with steam and stirred to remove the solvent, thereby obtaining unmodified SBR.
Furthermore, the microstructure of the resulting unmodified SBR was measured to find that the styrene content was 41% by mass, the vinyl bond amount in the butadiene portion was 45%, the weight average molecular weight Mw was 440,000, and the molecular weight distribution MWD was 1.6.

(2)変性開始剤の製造例
真空乾燥させた4Lステンレススチール圧力容器を2つ用意する。最初の圧力容器にシクロヘキサン944g、下記式(3-1)で表される化合物161g及びテトラメチルエチレンジアミン86gを投入し、第1反応溶液を製造する。これと同時に、2番目の圧力容器に液状の20質量%n-ブチルリチウム318g及びシクロヘキサン874gを投入し、第2反応溶液を製造する。この時、下記式(3-1)で表される化合物、n-ブチルリチウム及びテトラメチルエチレンジアミンのモル比は1:1:1である。各圧力容器の圧力は7barに維持させた状態で、質量流量計を用いて連続式反応器内に、第1連続式チャネルに第1反応溶液を1.0g/minの注入速度で、第2連続式チャネルに第2反応溶液を1.0g/minの注入速度でそれぞれ注入する。この時、連続式反応器の温度は-10℃を維持し、内部圧力はバックプレッシャレギュレータ(backpressure regulator)を用いて3barを維持し、反応器内の滞留時間は10分以内になるように調節する。反応を終了して変性開始剤を得る。
(2) Example of preparation of modified initiator Two vacuum-dried 4 L stainless steel pressure vessels are prepared. 944 g of cyclohexane, 161 g of the compound represented by the following formula (3-1) , and 86 g of tetramethylethylenediamine are charged into the first pressure vessel to prepare a first reaction solution. At the same time, 318 g of liquid 20% by mass n-butyllithium and 874 g of cyclohexane are charged into the second pressure vessel to prepare a second reaction solution. At this time, the molar ratio of the compound represented by the following formula (3-1), n-butyllithium, and tetramethylethylenediamine is 1:1:1. With the pressure of each pressure vessel maintained at 7 bar, the first reaction solution is injected into the first continuous channel at an injection rate of 1.0 g/min, and the second reaction solution is injected into the second continuous channel at an injection rate of 1.0 g/min using a mass flow meter. At this time, the temperature of the continuous reactor is maintained at -10°C, the internal pressure is maintained at 3 bar using a back pressure regulator, and the residence time in the reactor is adjusted to within 10 minutes. The reaction is terminated to obtain a modified initiator.

(3)変性重合体Bの製造例
3基の反応器が直列に連結された連続反応器のうち第1基反応器に、n-ヘキサンにスチレンが60質量%で溶解したスチレン溶液を7.99kg/h、n-ヘキサンに1,3-ブタジエンが60質量%で溶解した1,3-ブタジエン溶液を10.55kg/h、n-ヘキサン47.66kg/h、n-ヘキサンに1,2-ブタジエンが2.0質量%で溶解した1,2-ブタジエン溶液を10g/h、極性添加剤としてn-ヘキサンに2,2-(ジ-2(テトラヒドロフリル)プロパンが10質量%で溶解した溶液を10.0g/h、上記製造例で製造された変性開始剤を292.50g/hの速度で注入する。この時、第1基反応器の温度は50℃となるように維持し、重合転換率が43%となった時、移送配管を通じて、第1反応器から第2反応器に重合物を移送する。
引き続き、第2反応器にn-ヘキサンに1,3-ブタジエンが60質量%で溶解した1,3-ブタジエン溶液を0.95kg/hの速度で注入する。この時、第2基反応器の温度は65℃となるように維持し、重合転換率が95%以上となった時、移送配管を通じて、第2反応器から第3反応器に重合物を移送する。
上記第2反応器から第3反応器に重合物を移送し、変性剤として下記式(1a)が溶解した溶液を第3反応器に投入する(変性剤:act. Li=1:1mol)。第3反応器の温度は65℃となるように維持する。
(3) Production Example of Modified Polymer B Into the first reactor of the continuous reactor in which three reactors are connected in series, styrene solution in which styrene is dissolved at 60% by mass in n-hexane is 7.99 kg/h, 1,3-butadiene solution in which 1,3-butadiene is dissolved at 60% by mass in n-hexane is 10.55 kg/h, n-hexane is 47.66 kg/h, 1,2-butadiene solution in which 1,2-butadiene is dissolved at 2.0% by mass in n-hexane is 10 g/h, a solution in which 2,2-(di-2(tetrahydrofuryl)propane is dissolved at 10% by mass in n-hexane as a polar additive is 10.0 g/h, and the modified initiator prepared in the above Preparation Example is 292.50 g/h. At this time, the temperature of the first reactor is maintained at 50° C., and when the polymerization conversion rate reaches 43%, the polymer is transferred from the first reactor to the second reactor through the transfer pipe.
Subsequently, a 1,3-butadiene solution in which 1,3-butadiene is dissolved in n-hexane at a concentration of 60% by mass is injected into the second reactor at a rate of 0.95 kg/h. At this time, the temperature of the second reactor is maintained at 65° C., and when the polymerization conversion rate reaches 95% or more, the polymer is transferred from the second reactor to the third reactor through the transfer pipe.
The polymer is transferred from the second reactor to the third reactor, and a solution of the following formula (1a) is added as a modifier to the third reactor (modifier: act. Li=1:1 mol). The temperature of the third reactor is maintained at 65° C.

その後、第3反応器から排出された重合溶液に酸化防止剤として30質量%で溶解したIR1520(BASF社)溶液を、170g/hの速度で注入して攪拌する。その結果、得られる重合物をスチームで加熱された温水に入れて攪拌し、溶媒を除去することで、両末端が変性された変性重合体Bを得る。 Then, a solution of IR1520 (BASF) dissolved at 30% by mass as an antioxidant is injected into the polymerization solution discharged from the third reactor at a rate of 170 g/h and stirred. The resulting polymer is placed in hot water heated with steam and stirred to remove the solvent, yielding modified polymer B with both ends modified.

<評価>
比較例1及び実施例1~2の各ゴム組成物から加硫ゴムを得た。得られた加硫ゴムで次の各性能の評価を行なった。評価結果を表1に示す。
<Evaluation>
Vulcanized rubber was obtained from each of the rubber compositions of Comparative Example 1 and Examples 1 and 2. The obtained vulcanized rubber was evaluated for the following performance properties. The evaluation results are shown in Table 1.

(1)低転がり抵抗性
粘弾性測定装置[上島製作所社製]を用い、温度50℃、初期歪2%、動歪1%、周波数52Hzで、加硫ゴムの損失正接(tanδ)を測定した。比較例1の評価結果のtanδの逆数を100として相対評価した。指数が大きいほど、転がり抵抗が低く、加硫ゴムから得られるタイヤの低転がり抵抗性が良好であることを意味する。
(1) Low rolling resistance Using a viscoelasticity measuring device [manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd.], the loss tangent (tan δ) of the vulcanized rubber was measured at a temperature of 50°C, an initial strain of 2%, a dynamic strain of 1%, and a frequency of 52 Hz. A relative evaluation was performed with the reciprocal of tan δ of the evaluation result of Comparative Example 1 taken as 100. The larger the index, the lower the rolling resistance, which means that the low rolling resistance of the tire obtained from the vulcanized rubber is excellent.

(2)ウェットグリップ性能(湿潤路面での制動性)
粘弾性測定装置[上島製作所社製]を用い、温度0℃、初期歪2%、動歪1%、周波数52Hzで、加硫ゴムの損失正接(tanδ)を測定した。比較例1の評価結果のtanδを100として相対評価した。指数が大きいほど、ウェットグリップ性に優れる。
(2) Wet grip performance (braking performance on wet roads)
Using a viscoelasticity measuring device [manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd.], the loss tangent (tan δ) of the vulcanized rubber was measured at a temperature of 0°C, an initial strain of 2%, a dynamic strain of 1%, and a frequency of 52 Hz. The loss tangent (tan δ) of the evaluation result of Comparative Example 1 was set to 100, and a relative evaluation was performed. The higher the index, the better the wet grip property.

(3)耐摩耗性
加硫ゴムをJISダンベル状3号形試験片に加工し、JIS K 6251:2004に準拠して25℃で引張試験を行い、切断時伸び(Eb)及び切断時引張応力(TSb)を測定した。以下の式によりタフネス(TF)を求め、また、耐摩耗性指数を求めた。耐摩耗性指数が大きいほど、加硫ゴムは剛性に優れ、耐摩耗性が良好であることを示す。
タフネス(TF)=切断時伸び(Eb)×切断時引張応力(TSb)
耐摩耗性指数={(各試験片のTF)/(比較例1の試験片のTF)}×100
(3) Abrasion resistance The vulcanized rubber was processed into a JIS dumbbell-shaped No. 3 test piece, and a tensile test was carried out at 25°C in accordance with JIS K 6251:2004 to measure the elongation at break (Eb) and tensile stress at break (TSb). The toughness (TF) was calculated using the following formula, and the abrasion resistance index was also calculated. The larger the abrasion resistance index, the more excellent the vulcanized rubber is in rigidity and abrasion resistance.
Toughness (TF) = Elongation at break (Eb) x Tensile stress at break (TSb)
Abrasion resistance index={(TF of each test piece)/(TF of test piece of Comparative Example 1)}×100

表1からわかるように、実施例では、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性の指数が、いずれも100より大きい。これはすなわち、実施例のゴム組成物を用いてタイヤトレッド及びタイヤを製造すれば、優れたウェットグリップ性能、低転がり抵抗性及び耐摩耗性を有することを示す。
また、ウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の各指数の平均値は100を超えており、実施例のゴム組成物から得られるタイヤトレッド及びタイヤは、ウェットグリップ性能、低転がり抵抗性、及び耐摩耗性の高度なバランスを向上することができることがわかる。
As can be seen from Table 1, in the examples, the indices of low rolling resistance, wet grip performance and abrasion resistance are all greater than 100. This means that if tire treads and tires are manufactured using the rubber compositions of the examples, they will have excellent wet grip performance, low rolling resistance and abrasion resistance.
In addition, the average index values of the wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance each exceed 100, and it is evident that the tire treads and tires obtained from the rubber compositions of the examples can achieve a highly improved balance of wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance.

本発明によれば、ウェットグリップ性能、低転がり抵抗性及び耐摩耗性に優れたタイヤトレッド及びタイヤを製造可能なタイヤ用ゴム組成物を提供することができる。また、本発明によれば、ウェットグリップ性能、低転がり抵抗性及び耐摩耗性に優れたタイヤトレッド及びタイヤを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rubber composition for tires that can be used to produce tire treads and tires that are excellent in wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance. In addition, according to the present invention, it is possible to provide tire treads and tires that are excellent in wet grip performance, low rolling resistance, and abrasion resistance.

Claims (7)

ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体A及び式(1)で表される化合物を含む変性剤によって変性された共役ジエン系重合体Bを含むゴム成分と、
充填剤と
を含むタイヤ用ゴム組成物。

〔式(1)中、R~Rは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基であり;L及びLは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキレン基であり;nは2~4の整数である。〕
a rubber component comprising a conjugated diene polymer A modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine and a conjugated diene polymer B modified with a modifier containing a compound represented by formula (1);
and a filler.

[In formula (1), R 1 to R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; L 1 and L 2 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms; and n is an integer of 2 to 4.]
前記ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体Aが、ポリブタジエンゴム及びスチレン-ブタジエン共重合体ゴムからなる群より選択される1つ以上の変性ゴムである請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to claim 1, wherein the conjugated diene polymer A modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine is one or more modified rubbers selected from the group consisting of polybutadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber. 前記ヘキサメチレンイミン由来の骨格を有する官能基で変性された共役ジエン系重合体Aが、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムの変性ゴムである請求項1又は2に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to claim 1 or 2, wherein the conjugated diene polymer A modified with a functional group having a skeleton derived from hexamethyleneimine is a modified rubber of a styrene-butadiene copolymer rubber. 前記充填剤が、カーボンブラックを含む請求項1~3のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 3, wherein the filler contains carbon black. 前記充填剤が、更にシリカを含み、前記シリカと前記カーボンブラックとの合計質量に対する前記シリカの割合が50質量%以上100質量%未満である請求項4に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to claim 4, wherein the filler further contains silica, and the ratio of the silica to the total mass of the silica and the carbon black is 50% by mass or more and less than 100% by mass. 請求項1~5のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤトレッド。 A tire tread using the rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 5. 請求項1~5のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤ。 A tire using the rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 5.
JP2021090591A 2021-05-28 2021-05-28 Rubber composition for tires, tire tread and tire Active JP7636968B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021090591A JP7636968B2 (en) 2021-05-28 2021-05-28 Rubber composition for tires, tire tread and tire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021090591A JP7636968B2 (en) 2021-05-28 2021-05-28 Rubber composition for tires, tire tread and tire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022182842A JP2022182842A (en) 2022-12-08
JP7636968B2 true JP7636968B2 (en) 2025-02-27

Family

ID=84328400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021090591A Active JP7636968B2 (en) 2021-05-28 2021-05-28 Rubber composition for tires, tire tread and tire

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7636968B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2025098713A (en) 2023-12-20 2025-07-02 住友ゴム工業株式会社 tire

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009263587A (en) 2008-04-28 2009-11-12 Bridgestone Corp Tire
WO2012115211A1 (en) 2011-02-23 2012-08-30 株式会社ブリヂストン Rubber composition and tire produced using same, and process of producing rubber composition
JP2013082788A (en) 2011-10-07 2013-05-09 Bridgestone Corp Rubber composition and tire using the same
JP2018534401A (en) 2016-04-25 2018-11-22 エルジー・ケム・リミテッド Modified conjugated diene polymer and process for producing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009263587A (en) 2008-04-28 2009-11-12 Bridgestone Corp Tire
WO2012115211A1 (en) 2011-02-23 2012-08-30 株式会社ブリヂストン Rubber composition and tire produced using same, and process of producing rubber composition
JP2013082788A (en) 2011-10-07 2013-05-09 Bridgestone Corp Rubber composition and tire using the same
JP2018534401A (en) 2016-04-25 2018-11-22 エルジー・ケム・リミテッド Modified conjugated diene polymer and process for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022182842A (en) 2022-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110121514A (en) Modified conjugated diene polymer and rubber composition containing same
WO2022249763A1 (en) Rubber composition for tire, tread rubber, and tire
JP7802783B2 (en) Rubber composition for tires, tread rubber and tires
JP7837960B2 (en) Tire rubber composition, tread rubber, and tire
CN114008087B (en) Modifier and modified conjugated diene polymer prepared using the modifier
CN113574076B (en) Modified conjugated diene polymer, preparation method thereof and rubber composition containing the same
JP7847155B2 (en) Tire rubber composition, tread rubber, and tire
JP7733011B2 (en) Rubber composition, method for producing rubber composition, and tire
JP7636968B2 (en) Rubber composition for tires, tire tread and tire
EP4349616B1 (en) Rubber composition for tire, tread rubber, and tire
JP7685370B2 (en) Rubber composition for tires, tire tread and tire
JP7796735B2 (en) Rubber composition for tires, tread rubber and tires
CN113518787B (en) Modified conjugated diene polymer, method for preparing the polymer and rubber composition containing the polymer
WO2022249764A1 (en) Rubber composition for tire, tread rubber, and tire
JP7817499B2 (en) Conjugated diene polymer and method for producing conjugated diene polymer
KR100576592B1 (en) Modified rubber, preparation method thereof and composition thereof
WO2024111599A1 (en) Tire rubber composition, tread rubber, and tire
JP2025085514A (en) Rubber composition for tires, tire tread rubber, and tire
WO2024224673A1 (en) Tire rubber composition, tread rubber, and tire
WO2024111650A1 (en) Tire
WO2025104968A1 (en) Rubber composition for tire, tread rubber for tire, and tire
WO2024111600A1 (en) Tire
WO2024111601A1 (en) Tire rubber composition, tread rubber, and tire
WO2025150432A1 (en) Modified conjugated diene polymer and method for producing modified conjugated diene polymer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240917

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241018

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250214

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7636968

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150