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JP7738290B2 - Method for producing rubber composition - Google Patents
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JP7738290B2 - Method for producing rubber composition - Google Patents

Method for producing rubber composition

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JP7738290B2 JP2021151733A JP2021151733A JP7738290B2 JP 7738290 B2 JP7738290 B2 JP 7738290B2 JP 2021151733 A JP2021151733 A JP 2021151733A JP 2021151733 A JP2021151733 A JP 2021151733A JP 7738290 B2 JP7738290 B2 JP 7738290B2
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Description

本発明は、ゴム組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a rubber composition.

従来、ジエン系ゴムとシリカとシランカップリング剤とを含有するゴム組成物が知られている(特許文献1)。特許文献1の実施例では、上記シランカップリング剤としてSi69(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)が使用されている。 Conventionally, rubber compositions containing diene rubber, silica, and a silane coupling agent are known (Patent Document 1). In the examples of Patent Document 1, Si69 (bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide) is used as the silane coupling agent.

特開2011-57967号公報JP 2011-57967 A

本発明者らが特許文献1に記載のゴム組成物について検討したところ、そのシリカの分散性は、昨今求められている要求を必ずしも満足するものではないことが明らかになった。このようななか、本発明者らは、ジアゾ基を有するシランカップリング剤(ジアゾ基含有シランカップリング剤)を用いることでシリカの分散性が向上することを知見した。
一方、本発明者の検討から、ジエン系ゴムとシリカとジアゾ化合物(ジアゾ基を有する化合物)とを混合することでゴム組成物を製造したときに、得られるゴム組成物の性能(シリカ分散性等)にバラツキが生じることが分かった。さらに、ジアゾ化合物(ジアゾ基を有する化合物)のジアゾ基(=N)がジエン系ゴムの二重結合と反応しシクロプロパン環を形成すること、反応率が高いときにゴム組成物の性能も高くなる傾向があることを知見した。
The present inventors have studied the rubber composition described in Patent Document 1 and found that the dispersibility of silica therein does not necessarily satisfy current demands. Under these circumstances, the present inventors have discovered that the dispersibility of silica can be improved by using a silane coupling agent having a diazo group (diazo group-containing silane coupling agent).
On the other hand, the inventors' investigations have revealed that when a rubber composition is produced by mixing a diene rubber, silica, and a diazo compound (a compound having a diazo group), variations occur in the performance (silica dispersibility, etc.) of the resulting rubber composition. Furthermore, the inventors have discovered that the diazo group (= N2 ) of the diazo compound (a compound having a diazo group) reacts with the double bond of the diene rubber to form a cyclopropane ring, and that the performance of the rubber composition tends to improve when the reaction rate is high.

そこで本発明は、上記実情を鑑みて、ジエン系ゴムとシリカとジアゾ化合物とを混合することで得られるゴム組成物の製造方法であって、ジアゾ化合物とジエン系ゴムとの反応率の高いゴム組成物を得るための製造方法を提供することを目的とする。 In light of the above-mentioned circumstances, the present invention aims to provide a method for producing a rubber composition obtained by mixing a diene rubber, silica, and a diazo compound, which produces a rubber composition with a high reactivity between the diazo compound and the diene rubber.

本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、ジアゾ化合物の大気下での分解開始温度と混合時の最大温度とを特定の関係にすること等によって上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
As a result of extensive research into the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by, for example, making the decomposition starting temperature of a diazo compound in the atmosphere and the maximum temperature during mixing have a specific relationship, and have arrived at the present invention.
That is, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following configuration.

(1) ジエン系ゴムと、シリカと、ジアゾ化合物とを混合することで、ゴム組成物を製造する、ゴム組成物の製造方法であって、
上記シリカの配合量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、5~200質量部であり、
上記ジアゾ化合物の配合量が、上記シリカの配合量に対して、0.2~20質量%であり、
上記ジアゾ化合物の大気下での分解開始温度が、170℃以下、且つ、上記混合するときの最大温度以下である、ゴム組成物の製造方法。
(2) 上記ジアゾ化合物の大気下での分解開始温度が、50℃以上である、上記(1)に記載のゴム組成物の製造方法。
(3) 上記混合するときの開始温度が、上記ジアゾ化合物の大気下での分解開始温度以下である、上記(1)又は(2)に記載のゴム組成物の製造方法。
(4) 上記ジエン系ゴム中の天然ゴムの含有量が、20質量%以上である、上記(1)~(3)のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
(1) A method for producing a rubber composition, comprising mixing a diene rubber, silica, and a diazo compound,
the blending amount of the silica is 5 to 200 parts by mass per 100 parts by mass of the diene rubber,
the amount of the diazo compound is 0.2 to 20% by mass relative to the amount of the silica;
The method for producing a rubber composition, wherein the diazo compound has a decomposition starting temperature in the atmosphere of 170°C or less and is equal to or lower than the maximum temperature during mixing.
(2) The method for producing a rubber composition according to (1) above, wherein the diazo compound has a decomposition initiation temperature of 50° C. or higher in the atmosphere.
(3) The method for producing a rubber composition according to (1) or (2) above, wherein the initiation temperature of the mixing is equal to or lower than the decomposition initiation temperature of the diazo compound in the atmosphere.
(4) The method for producing a rubber composition according to any one of (1) to (3) above, wherein the diene rubber contains natural rubber in an amount of 20% by mass or more.

以下に示すように、本発明によれば、ジエン系ゴムとシリカとジアゾ化合物とを混合することで得られるゴム組成物の製造方法であって、ジアゾ化合物とジエン系ゴムとの反応率の高いゴム組成物を得るための製造方法を提供することができる。 As described below, the present invention provides a method for producing a rubber composition obtained by mixing a diene rubber, silica, and a diazo compound, which produces a rubber composition with a high reactivity between the diazo compound and the diene rubber.

NR及びジアゾ化合物の溶液H NMRスペクトルである。1 shows the solution 1 H NMR spectra of NR and the diazo compound. 参考例2~4の溶液H NMRスペクトルである。 1H NMR spectra of solutions of Reference Examples 2 to 4. 参考例2~4の溶液H NMRスペクトルである。 1H NMR spectra of solutions of Reference Examples 2 to 4.

以下に、本発明のゴム組成物の製造方法について説明する。
なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、各成分は、1種を単独でも用いても、2種以上を併用してもよい。ここで、各成分について2種以上を併用する場合、その成分について配合量又は含有量とは、特段の断りが無い限り、合計の配合量又は含有量を指す。
また、ジアゾ化合物について、大気下での分解開始温度を、単に「分解開始温度」とも言う。また、各成分を混合するときの最大温度を、「混合時最大温度」とも言う。また、各成分を混合するときの開始温度を、「混合開始温度」とも言う。
また、得られるゴム組成物について、反応率(ジアゾ化合物のうちジエン系ゴムと反応した割合)が高く、ジアゾ化合物がシランカップリング剤である場合にはシリカ分散性に優れ、低発熱性に優れることを、「本発明の効果等がより優れる」とも言う。
The method for producing the rubber composition of the present invention will be described below.
In this specification, a numerical range expressed using "to" means a range that includes the numerical values before and after "to" as the lower and upper limits.
Each component may be used alone or in combination of two or more. When two or more components are used in combination, the blending amount or content of the component refers to the total blending amount or content unless otherwise specified.
Furthermore, for a diazo compound, the decomposition initiation temperature in the atmosphere is also simply referred to as the "decomposition initiation temperature." Furthermore, the maximum temperature when the components are mixed is also referred to as the "maximum mixing temperature." Furthermore, the starting temperature when the components are mixed is also referred to as the "mixing initiation temperature."
Furthermore, the rubber composition obtained has a high reactivity (the proportion of the diazo compound that has reacted with the diene rubber), and, when the diazo compound is a silane coupling agent, has excellent silica dispersibility and low heat buildup, which is also referred to as "excellent effects of the present invention."

本発明のゴム組成物の製造方法(以下、「本発明の製造方法」とも言う)は、
ジエン系ゴムと、シリカと、ジアゾ化合物とを混合することで、ゴム組成物を製造する、ゴム組成物の製造方法であって、
上記シリカの配合量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、5~200質量部であり、
上記ジアゾ化合物の配合量が、上記シリカの配合量に対して、0.2~20質量%であり、
上記ジアゾ化合物の大気下での分解開始温度が、170℃以下、且つ、上記混合するときの最大温度以下である、ゴム組成物の製造方法である。
The method for producing the rubber composition of the present invention (hereinafter also referred to as the "production method of the present invention") includes the steps of:
A method for producing a rubber composition, comprising mixing a diene rubber, silica, and a diazo compound to produce a rubber composition,
the blending amount of the silica is 5 to 200 parts by mass per 100 parts by mass of the diene rubber,
the amount of the diazo compound is 0.2 to 20% by mass relative to the amount of the silica;
In the method for producing a rubber composition, the decomposition starting temperature of the diazo compound in the atmosphere is 170° C. or lower and is equal to or lower than the maximum temperature during mixing.

上述のとおり、本発明者らの検討から、ジアゾ化合物(ジアゾ基を有する化合物)のジアゾ基(=N)はジエン系ゴムの二重結合と反応し、シクロプロパン環を形成することが分かっている。そして、加熱することで上記反応が促進されることが知見されている。
本発明者らは、ジエン系ゴムとシリカとジアゾ化合物とを混合する際の条件を変えて種々のゴム組成物を製造し、反応率(ジアゾ化合物のうちジエン系ゴムと反応した割合)との相関を調べたところ、ジアゾ化合物の分解開始温度を混合時最大温度以下にすることで反応率が急激に向上することを知見した。本発明はこのような知見に基づくものである。
As described above, the inventors have found that the diazo group (= N2 ) of a diazo compound (a compound having a diazo group) reacts with the double bond of a diene rubber to form a cyclopropane ring, and that heating accelerates this reaction.
The present inventors produced various rubber compositions by changing the conditions for mixing a diene rubber, silica, and a diazo compound, and investigated the correlation with the reaction rate (the proportion of the diazo compound that has reacted with the diene rubber). They found that the reaction rate can be rapidly improved by setting the decomposition starting temperature of the diazo compound below the maximum temperature during mixing. The present invention is based on this finding.

最初に、混合する各成分について説明する。 First, let's explain each ingredient that will be mixed.

[1]ジエン系ゴム
本発明の製造方法で混合するジエン系ゴムは特に限定されない。
1種のジエン系ゴムを混合するのでも2種以上のジエン系ゴムを混合するのでもよい。
[1] Diene Rubber The diene rubber to be mixed in the production method of the present invention is not particularly limited.
One type of diene rubber may be mixed, or two or more types of diene rubber may be mixed.

[具体例]
上記ジエン系ゴムの具体例としては、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、芳香族ビニル-共役ジエン共重合体ゴム、イソプレンゴム(IR)、アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(Br-IIR、Cl-IIR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。上記芳香族ビニル-共役ジエン共重合体ゴムとしては、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレン共重合ゴムなどが挙げられる。
[Specific examples]
Specific examples of the diene rubber include natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), aromatic vinyl-conjugated diene copolymer rubber, isoprene rubber (IR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), chloroprene rubber (CR), etc. Examples of the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer rubber include styrene-butadiene rubber (SBR), styrene-isoprene copolymer rubber, etc.

[分子量]
上記ジエン系ゴムの重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、100,000~5,000,000であることが好ましく、200,000~3,000,000であることがより好ましく、300,000~2,000,000であることがさらに好ましい。
[Molecular weight]
The weight average molecular weight (Mw) of the diene rubber is not particularly limited, but for reasons such as the superior effects of the present invention, it is preferably 100,000 to 5,000,000, more preferably 200,000 to 3,000,000, and even more preferably 300,000 to 2,000,000.

なお、本明細書において重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定により得られる標準ポリスチレン換算値である。 In this specification, the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) are values calculated using standard polystyrene obtained by gel permeation chromatography (GPC).

[好適な態様]
上記ジエン系ゴムは天然ゴムを含有するのが好ましい。
上記ジエン系ゴムが天然ゴムを含有する場合、上記ジエン系ゴム中の天然ゴムの含有量は、本発明の効果等がより優れる理由から、20質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることが特に好ましく、100質量%であることが最も好ましい。
[Preferred embodiment]
The diene rubber preferably contains natural rubber.
When the diene rubber contains natural rubber, the content of natural rubber in the diene rubber is preferably 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, particularly preferably 90% by mass or more, and most preferably 100% by mass, for reasons such as better effects of the present invention.

上記ジエン系ゴム中の天然ゴム以外のジエン系ゴムの含有量は特に限定されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、0~30質量%であることが好ましく、0~20質量%であることがより好ましく、0~10質量%であることがさらに好ましい。 The content of diene rubber other than natural rubber in the diene rubber is not particularly limited, but to achieve better effects of the present invention, it is preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, and even more preferably 0 to 10% by mass.

[2]シリカ
本発明の製造方法で混合するシリカは特に制限されず、タイヤ等のゴム組成物に配合されている従来公知の任意のシリカを用いることができる。
[2] Silica The silica to be mixed in the production method of the present invention is not particularly limited, and any conventionally known silica compounded in rubber compositions for tires and the like can be used.

[具体例]
上記シリカの具体例としては、湿式シリカ、乾式シリカ、ヒュームドシリカ、珪藻土などが挙げられる。なかでも、本発明の効果等がより優れる理由から、湿式シリカが好ましい。上記シリカは、1種のシリカを単独で用いても、2種以上のシリカを併用してもよい。
シリカのCTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロマイド)吸着比表面積は特に制限されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、100~300m/gであることが好ましく、150~200m/gであることがより好ましい。なお、本明細書において、CTAB吸着比表面積は、シリカ表面へのCTAB吸着量をJIS K6217-3:2001「第3部:比表面積の求め方-CTAB吸着法」にしたがって測定した値である。
[Specific examples]
Specific examples of the silica include wet silica, dry silica, fumed silica, and diatomaceous earth. Among these, wet silica is preferred because it provides superior effects of the present invention. The silica may be used alone or in combination of two or more types.
The CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) adsorption specific surface area of silica is not particularly limited, but is preferably 100 to 300 m 2 /g, and more preferably 150 to 200 m 2 /g, for reasons such as better effects of the present invention. Note that in this specification, the CTAB adsorption specific surface area is a value obtained by measuring the amount of CTAB adsorption on the silica surface in accordance with JIS K6217-3:2001 "Part 3: Determination of specific surface area - CTAB adsorption method."

[配合量]
本発明の製造方法において、上記シリカの配合量は、上述したジエン系ゴムの配合量100質量部に対して、5~200質量部である。なかでも、上記シリカの配合量は、本発明の効果等がより優れる理由から、上述したジエン系ゴム100質量部に対して、10~150質量部であることが好ましく、20~100質量部であることがより好ましく、30~70質量部であることがさらに好ましい。
[Amount]
In the production method of the present invention, the blending amount of the silica is 5 to 200 parts by mass per 100 parts by mass of the diene rubber. In particular, the blending amount of the silica is preferably 10 to 150 parts by mass, more preferably 20 to 100 parts by mass, and even more preferably 30 to 70 parts by mass per 100 parts by mass of the diene rubber, for reasons such as the superior effects of the present invention.

[3]ジアゾ化合物
本発明の製造方法で混合するジアゾ化合物は、ジアゾ基(=N)を有する化合物であれば特に制限されない。
[3] Diazo Compound The diazo compound to be mixed in the production method of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a diazo group (=N 2 ).

[ジアゾ基含有シランカップリング剤]
ジアゾ化合物は、本発明の効果等がより優れる理由から、ジアゾ基及び加水分解性基を有するシラン化合物(ジアゾ基含有シランカップリング剤)であることが好ましい。
上記加水分解性基は特に制限されないが、例えば、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。なかでも、本発明の効果等がより優れる理由から、アルコキシ基であることが好ましい。加水分解性基がアルコキシ基である場合、アルコキシ基の炭素数は、本発明の効果等がより優れる理由から、1~16であることが好ましく、1~4であることがより好ましい。炭素数1~4のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などが挙げられる。
[Diazo Group-Containing Silane Coupling Agent]
The diazo compound is preferably a silane compound having a diazo group and a hydrolyzable group (diazo group-containing silane coupling agent) because this provides better effects of the present invention.
The hydrolyzable group is not particularly limited, and examples thereof include an alkoxy group, a phenoxy group, a carboxyl group, and an alkenyloxy group. Of these, an alkoxy group is preferred because it provides better effects of the present invention. When the hydrolyzable group is an alkoxy group, the number of carbon atoms in the alkoxy group is preferably 1 to 16, and more preferably 1 to 4, because it provides better effects of the present invention. Examples of alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group.

上記ジアゾ基含有シランカップリング剤は、本発明の効果等がより優れる理由から、ジアゾ基及び加水分解性シリル基(特にアルコキシシリル基)を有する化合物であることが好ましく、後述する化合物(I)(特定シランカップリング剤)であることがより好ましい。 The above-mentioned diazo group-containing silane coupling agent is preferably a compound having a diazo group and a hydrolyzable silyl group (particularly an alkoxysilyl group) because it provides better effects of the present invention, and is more preferably compound (I) (specific silane coupling agent) described below.

[特定シランカップリング剤]
特定シランカップリング剤は下記化合物(I)である。
[Specific silane coupling agent]
The specific silane coupling agent is the following compound (I).

化合物(I)
Compound (I)

化合物(I)において、Aは、ヘテロ原子を有していてもよく、置換基を有していてもよい、炭素数3~26の、2価の、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表し、R、R及びRは、それぞれ独立に、置換基を表す。ただし、R、R及びRのうち少なくとも1つはアルコキシ基である。 In compound (I), A represents a divalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 3 to 26 carbon atoms, which may have a heteroatom or a substituent, and R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a substituent, provided that at least one of R 1 , R 2 and R 3 is an alkoxy group.

〔A〕
上述のとおり、化合物(I)において、Aは、ヘテロ原子を有していてもよく、置換基を有していてもよい、炭素数3~26の、2価の、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。
上記Aは、本発明の効果等がより優れる理由から、-CHCH-R-で表される基であることが好ましい。ここで、Rは、ヘテロ原子を有していてもよく、置換基を有していてもよい、炭素数1~24の、2価の、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。上記脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。
上記Rは、本発明の効果等がより優れる理由から、炭素数1~5の2価の脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)であることが好ましい。
[A]
As described above, in compound (I), A represents a divalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 3 to 26 carbon atoms, which may have a heteroatom or may have a substituent.
For reasons such as better effects of the present invention, A is preferably a group represented by -CH 2 CH 2 -R-. Here, R represents a divalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, which may have a heteroatom or a substituent. The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic.
The above R is preferably a divalent aliphatic hydrocarbon group (particularly an alkylene group) having 1 to 5 carbon atoms, because this will result in better effects of the present invention.

〔R、R及びR
上述のとおり、化合物(I)において、R、R及びRは、それぞれ独立に、置換基を表す。ただし、R、R及びRのうち少なくとも1つはアルコキシ基である。
[R 1 , R 2 and R 3 ]
As described above, in compound (I), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a substituent, provided that at least one of R 1 , R 2 and R 3 is an alkoxy group.

上記アルコキシ基の炭素数は特に制限されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、1~5であることが好ましい。 The number of carbon atoms in the alkoxy group is not particularly limited, but it is preferably 1 to 5, as this will provide better effects of the present invention.

上記置換基がアルコキシ基以外である場合の具体例としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基などが挙げられる。
上記脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。上記脂肪族炭化水素基の具体例としては、直鎖状または分岐状のアルキル基(特に、炭素数1~30)、直鎖状または分岐状のアルケニル基(特に、炭素数2~30)、直鎖状または分岐状のアルキニル基(特に、炭素数2~30)などが挙げられる。
上記芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などの炭素数6~18の芳香族炭化水素基などが挙げられる。
上記置換基がアルコキシ基以外である場合、本発明の効果等がより優れる理由から、脂肪族炭化水素基であることが好ましく、アルキル基(特に炭素数1~5)であることがより好ましい。
Specific examples of the above-mentioned substituent other than an alkoxy group include an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a group in which these groups are combined.
The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic. Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include linear or branched alkyl groups (particularly having 1 to 30 carbon atoms), linear or branched alkenyl groups (particularly having 2 to 30 carbon atoms), and linear or branched alkynyl groups (particularly having 2 to 30 carbon atoms).
Examples of the aromatic hydrocarbon group include aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, and a naphthyl group.
When the above-mentioned substituent is other than an alkoxy group, it is preferably an aliphatic hydrocarbon group, more preferably an alkyl group (particularly having 1 to 5 carbon atoms), for reasons such as better effects of the present invention.

化合物(I)において、R、R及びRは、本発明の効果等がより優れる理由から、全てがアルコキシ基であることが好ましい。 In compound (I), it is preferred that R 1 , R 2 and R 3 are all alkoxy groups, as this will result in better effects of the present invention.

[特定シランカップリング剤の製造方法]
上記特定シランカップリング剤の製造方法は特に制限されないが、得られた特定シランカップリング剤を用いることで得られるゴム組成物の低発熱性がより向上する理由から、後述する本発明の方法1及び後述する本発明の方法2であることが好ましく、後述する本発明の方法1であることがより好ましい。
[Method of producing specific silane coupling agent]
The method for producing the above-mentioned specific silane coupling agent is not particularly limited, but because the low heat buildup of the rubber composition obtained by using the obtained specific silane coupling agent is further improved, the method 1 of the present invention described below and the method 2 of the present invention described below are preferred, and the method 1 of the present invention described below is more preferred.

[本発明の方法1]
本発明の方法1は、
後述する化合物(III)とCH=CH-R-OHで表される化合物(ただし、Rは、ヘテロ原子を有していてもよく、置換基を有していてもよい、炭素数1~24の、2価の、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す)(以下、「特定アルコール」とも言う)とを反応させることで、後述する化合物(IV)を合成する、ビニル基導入工程と、
上記化合物(IV)と後述する化合物(VI)とを反応させることで、後述する化合物(VII)を合成する、ヒドロシリル化工程と、
後述する化合物(II)と上記化合物(VII)とを反応させることで、後述する化合物(I)であるシランカップリング剤(特定シランカップリング剤)を合成する、ジアゾ化工程とを備える、シランカップリング剤の製造方法である。
[Method 1 of the present invention]
Method 1 of the present invention comprises:
a vinyl group introduction step of reacting a compound (III) described below with a compound represented by CH 2 ═CH—R—OH (wherein R represents a divalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, which may have a heteroatom or a substituent) (hereinafter also referred to as a “specific alcohol”) to synthesize a compound (IV) described below;
a hydrosilylation step of reacting the compound (IV) with a compound (VI) described below to synthesize a compound (VII) described below;
The method for producing a silane coupling agent includes a diazotization step of synthesizing a silane coupling agent (specific silane coupling agent), which is compound (I) described below, by reacting compound (II) described below with compound (VII).

以下、各工程について説明する。 Each process is explained below.

〔ビニル基導入工程〕
上記ビニル基導入工程は、下記化合物(III)と特定アルコールとを反応させることで、下記化合物(IV)を合成する工程である。
[Vinyl group introduction process]
The vinyl group introduction step is a step of synthesizing the following compound (IV) by reacting the following compound (III) with a specific alcohol.

<化合物(III)> <Compound (III)>

化合物(III)
Compound (III)

化合物(III)において、X及びXは、それぞれ独立に、ハロゲン原子を表す。 In compound (III), X 1 and X 2 each independently represent a halogen atom.

上述のとおり、化合物(III)において、X及びXは、それぞれ独立に、ハロゲン原子を表す。
上記ハロゲン原子は特に制限されないが、特定シランカップリング剤の収率がより高くなり、また、得られる特定シランカップリング剤のシリカの分散性を向上させる効果がより優れる理由から、臭素原子であることが好ましい。
As described above, in compound (III), X 1 and X 2 each independently represent a halogen atom.
The halogen atom is not particularly limited, but is preferably a bromine atom, because this increases the yield of the specific silane coupling agent and provides a more effective effect of improving the dispersibility of silica in the resulting specific silane coupling agent.

<特定アルコール>
上記特定アルコールは、CH=CH-R-OHで表される化合物(ただし、Rは、ヘテロ原子を有していてもよく、置換基を有していてもよい、炭素数1~24の、2価の、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す)である。上記脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。
上記Rは、本発明の効果等がより優れる理由から、炭素数1~5の2価の脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)であることが好ましい。
<Specific alcohol>
The specific alcohol is a compound represented by CH 2 ═CH—R—OH (where R represents a divalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, which may have a heteroatom or a substituent). The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic.
The above R is preferably a divalent aliphatic hydrocarbon group (particularly an alkylene group) having 1 to 5 carbon atoms, because this will result in better effects of the present invention.

<化合物(IV)> <Compound (IV)>

化合物(IV)
Compound (IV)

化合物(IV)において、Rは、ヘテロ原子を有していてもよく、置換基を有していてもよい、炭素数1~24の、2価の、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表し、Xは、ハロゲン原子を表す。 In compound (IV), R represents a divalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, which may have a heteroatom or a substituent, and X represents a halogen atom.

上記Rの具体例及び好適な態様は、上述した特定アルコールのRと同じである。
また、上記Xの具体例及び好適な態様は、上述した化合物(III)のXと同じである。
Specific examples and preferred embodiments of R are the same as those of the specific alcohols described above.
Specific examples and preferred embodiments of X are the same as those of X in the compound (III) described above.

<好適な態様>
上記ビニル基導入工程は、本発明の効果等がより優れる理由から、
上述した化合物(III)と上述した特定アルコールとを、炭酸水素ナトリウム及びアセトニトリルの存在下で反応させることで、上述した化合物(IV)を合成する工程であることが好ましい。
<Preferred embodiment>
The vinyl group introduction step is preferably carried out in the following manner, because it is more effective in the present invention.
The process is preferably a step of synthesizing the compound (IV) by reacting the compound (III) with the specific alcohol in the presence of sodium hydrogen carbonate and acetonitrile.

〔ヒドロシリル化工程〕
上記ヒドロシリル化工程は、上述したビニル基導入工程で得られた化合物(IV)と下記化合物(VI)とを反応させることで、下記化合物(VII)を合成する工程である。
[Hydrosilylation step]
The hydrosilylation step is a step of synthesizing the following compound (VII) by reacting the compound (IV) obtained in the vinyl group introduction step described above with the following compound (VI).

<化合物(VI)> <Compound (VI)>

化合物(VI)
Compound (VI)

化合物(VI)において、R、R及びRは、それぞれ独立に、置換基を表す。ただし、R、R及びRのうち少なくとも1つはアルコキシ基である。 In compound (VI), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a substituent, provided that at least one of R 1 , R 2 and R 3 is an alkoxy group.

上記アルコキシ基の炭素数は特に制限されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、1~5であることが好ましい。 The number of carbon atoms in the alkoxy group is not particularly limited, but it is preferably 1 to 5, as this will provide better effects of the present invention.

上記置換基がアルコキシ基以外である場合の具体例として、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基などが挙げられる。
上記脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。上記脂肪族炭化水素基の具体例としては、直鎖状または分岐状のアルキル基(特に、炭素数1~30)、直鎖状または分岐状のアルケニル基(特に、炭素数2~30)、直鎖状または分岐状のアルキニル基(特に、炭素数2~30)などが挙げられる。
上記芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などの炭素数6~18の芳香族炭化水素基などが挙げられる。
上記置換基がアルコキシ基以外である場合、本発明の効果等がより優れる理由から、脂肪族炭化水素基であることが好ましく、アルキル基(特に炭素数1~5)であることがより好ましい。
Specific examples of the above substituents other than alkoxy groups include aliphatic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, and groups combining these groups.
The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic. Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include linear or branched alkyl groups (particularly having 1 to 30 carbon atoms), linear or branched alkenyl groups (particularly having 2 to 30 carbon atoms), and linear or branched alkynyl groups (particularly having 2 to 30 carbon atoms).
Examples of the aromatic hydrocarbon group include aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, and a naphthyl group.
When the above-mentioned substituent is other than an alkoxy group, it is preferably an aliphatic hydrocarbon group, more preferably an alkyl group (particularly having 1 to 5 carbon atoms), for reasons such as better effects of the present invention.

化合物(VI)において、R、R及びRは、本発明の効果等がより優れる理由から、全てがアルコキシ基であることが好ましい。 In compound (VI), it is preferred that R 1 , R 2 and R 3 are all alkoxy groups, as this will result in better effects of the present invention.

<化合物(VII)> <Compound (VII)>

化合物(VII)
Compound (VII)

化合物(VII)において、Aは、ヘテロ原子を有していてもよく、置換基を有していてもよい、炭素数3~26の、2価の、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表し、R、R及びRの定義は、上述した化合物(VI)のR、R及びRと同じであり、Xの定義は、上述した化合物(IV)のXと同じである。 In compound (VII), A represents a divalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 3 to 26 carbon atoms, which may have a heteroatom or a substituent; R 1 , R 2 , and R 3 are defined as R 1 , R 2 , and R 3 in compound (VI) above; and X is defined as X in compound (IV) above.

上述のとおり、化合物(VII)において、Aは、ヘテロ原子を有していてもよく、置換基を有していてもよい、炭素数3~26の、2価の、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。
上記Aは、本発明の効果等がより優れる理由から、-CHCH-R-で表される基であることが好ましい。ここで、Rの定義、具体的及び好適な態様は、上述した特定アルコールのRと同じである。
As described above, in compound (VII), A represents a divalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 3 to 26 carbon atoms, which may have a heteroatom or may have a substituent.
The above A is preferably a group represented by —CH 2 CH 2 —R— because this provides better effects of the present invention, etc. Here, the definition, specific and preferred embodiments of R are the same as those of R in the specific alcohol described above.

上述のとおり、化合物(VII)において、R、R及びRの定義は、上述した化合物(VI)のR、R及びRと同じである。上記R、R及びRの具体例及び好適な態様も、上述した化合物(VI)のR、R及びRと同じである。 As described above, in compound (VII), the definitions of R 1 , R 2 and R 3 are the same as those of R 1 , R 2 and R 3 in compound (VI) described above. Specific examples and preferred embodiments of R 1 , R 2 and R 3 are also the same as those of R 1 , R 2 and R 3 in compound (VI) described above.

上述のとおり、化合物(VII)において、Xの定義は、上述した化合物(IV)のXと同じである。上記Xの具体例及び好適な態様も、上述した化合物(IV)のXと同じである。 As described above, the definition of X in compound (VII) is the same as that of X in compound (IV) described above. Specific examples and preferred embodiments of X are also the same as those of X in compound (IV) described above.

<好適な態様>
上記ヒドロシリル化工程は、本発明の効果等がより優れる理由から、
上述したビニル基導入工程で得られた化合物(IV)と上述した化合物(VI)とを、イリジウム触媒及びジクロロメタンの存在下で室温でヒドロシリル化反応させることで、上述した化合物(VII)を合成する工程であることが好ましい。
<Preferred embodiment>
The hydrosilylation step is preferably carried out in the following manner, because it is more effective in the present invention.
Preferably, this is a step of synthesizing the compound (VII) by subjecting the compound (IV) obtained in the vinyl group introduction step described above and the compound (VI) described above to a hydrosilylation reaction in the presence of an iridium catalyst and dichloromethane at room temperature.

上記イリジウム触媒としては、例えば、イリジウム塩、イリジウム錯体等が挙げられる。上記イリジウム塩として具体的には、三塩化イリジウム、四塩化イリジウム、塩化イリジウム酸、塩化イリジウム酸ナトリウム、塩化イリジウム酸カリウム等が挙げられる。イリジウム錯体として具体的には、クロロ(1,5-シクロオクタジエン)イリジウム(I)ダイマー、ブロモ(1,5-シクロオクタジエン)イリジウム(I)ダイマー、ヨード(1,5-シクロオクタジエン)イリジウム(I)ダイマー、クロロ(2,5-ノルボルナジエン)イリジウム(I)ダイマー、ブロモ(2,5-ノルボルナジエン)イリジウム(I)ダイマー、ヨード(2,5-ノルボルナジエン)イリジウム(I)ダイマー、1,5-シクロオクタジエン(アセチルアセトナト)イリジウム(I)、クロロビス(シクロオクテン)イリジウム(I)ダイマー、クロロカルボニルビス(トリフェニルホスフィン)イリジウム(I)等が挙げられる。特に、本発明の効果等がより優れる理由から、クロロ(1,5-シクロオクタジエン)イリジウム(I)ダイマーを用いることが好ましい。 Examples of the iridium catalyst include iridium salts and iridium complexes. Specific examples of the iridium salt include iridium trichloride, iridium tetrachloride, chloroiridic acid, sodium chloroiridate, and potassium chloroiridate. Specific examples of iridium complexes include chloro(1,5-cyclooctadiene)iridium(I) dimer, bromo(1,5-cyclooctadiene)iridium(I) dimer, iodo(1,5-cyclooctadiene)iridium(I) dimer, chloro(2,5-norbornadiene)iridium(I) dimer, bromo(2,5-norbornadiene)iridium(I) dimer, iodo(2,5-norbornadiene)iridium(I) dimer, 1,5-cyclooctadiene(acetylacetonato)iridium(I), chlorobis(cyclooctene)iridium(I) dimer, and chlorocarbonylbis(triphenylphosphine)iridium(I). Chloro(1,5-cyclooctadiene)iridium(I) dimer is particularly preferred due to its superior effects.

〔ジアゾ化工程〕
上記ジアゾ化工程は、下記化合物(II)と上述したヒドロシリル化工程で得られた化合物(VII)とを反応させることで、下記化合物(I)であるシランカップリング剤(特定シランカップリング剤)を合成する工程である。
[Diazotization step]
The diazotization step is a step of synthesizing a silane coupling agent (specific silane coupling agent), which is the following compound (I), by reacting the following compound (II) with the compound (VII) obtained in the above-mentioned hydrosilylation step.

<化合物(II)> <Compound (II)>

化合物(II)
Compound (II)

化合物(II)において、Tsはトシル基を表す。 In compound (II), Ts represents a tosyl group.

化合物(II)の合成方法は特に制限されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、p-トルエンスルホニルヒドラジドと塩化パラトルエンスルホニルとをピリジンとジクロロメタンの存在下で反応させる方法が好ましい。 The method for synthesizing compound (II) is not particularly limited, but a method in which p-toluenesulfonyl hydrazide and paratoluenesulfonyl chloride are reacted in the presence of pyridine and dichloromethane is preferred because it provides superior effects of the present invention.

<化合物(I)> <Compound (I)>

化合物(I)
Compound (I)

化合物(I)において、Aの定義は、上述した化合物(VII)のAと同じであり、R、R及びRの定義は、上述した化合物(VI)のR、R及びRと同じである。 In compound (I), the definition of A is the same as that of A in the above-mentioned compound (VII), and the definitions of R 1 , R 2 and R 3 are the same as that of R 1 , R 2 and R 3 in the above-mentioned compound (VI).

上述のとおり、化合物(I)において、Aの定義は、上述した化合物(VII)のAと同じである。上記Aの具体例及び好適な態様も、上述した化合物(VII)のAと同じである。 As described above, the definition of A in compound (I) is the same as that of A in compound (VII) described above. Specific examples and preferred embodiments of A are also the same as those of A in compound (VII) described above.

上述のとおり、化合物(I)において、R、R及びRの定義は、上述した化合物(VI)のR、R及びRと同じである。上記R、R及びRの具体例及び好適な態様も、上述した化合物(VI)のR、R及びRと同じである。 As described above, in compound (I), the definitions of R 1 , R 2 and R 3 are the same as those of R 1 , R 2 and R 3 in compound (VI) described above. Specific examples and preferred embodiments of R 1 , R 2 and R 3 are also the same as those of R 1 , R 2 and R 3 in compound (VI) described above.

<好適な態様>
上記ジアゾ化工程は、本発明の効果等がより優れる理由から、
上述した化合物(II)と上述したヒドロシリル化工程で得られた化合物((VII)とを、テトラメチルグアニジン及びテトラヒドロフランの存在下でジアゾ化反応させることで、上述した化合物(I)であるシランカップリング剤を合成する工程であることが好ましい。
<Preferred embodiment>
The diazotization step is preferably carried out in the following manner, because it is more effective in the present invention.
Preferably, the compound (II) and the compound (VII) obtained in the hydrosilylation step are subjected to a diazotization reaction in the presence of tetramethylguanidine and tetrahydrofuran to synthesize the silane coupling agent, which is the compound (I).

[本発明の方法2]
本発明の方法2は、
後述する化合物(III)とCH=CH-R-OHで表される化合物(ただし、Rは、ヘテロ原子を有していてもよく、置換基を有していてもよい、炭素数1~24の、2価の、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す)(特定アルコール)とを反応させることで、後述する化合物(IV)を合成する、ビニル基導入工程と、
後述する化合物(II)と上記化合物(IV)とを反応させることで、後述する化合物(V)を合成する、ジアゾ化工程と、
上記化合物(V)と後述する化合物(VI)とを反応させることで、後述する化合物(I)であるシランカップリング剤(特定シランカップリング剤)を合成する、ヒドロシリル化工程とを備える、シランカップリング剤の製造方法である。
[Method 2 of the present invention]
Method 2 of the present invention is
a vinyl group introduction step of reacting a compound (III) described below with a compound represented by CH 2 ═CH—R—OH (wherein R represents a divalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, which may have a heteroatom or a substituent) (specific alcohol) to synthesize a compound (IV) described below;
a diazotization step of synthesizing a compound (V) described below by reacting a compound (II) described below with the compound (IV) described above;
The method for producing a silane coupling agent includes a hydrosilylation step of reacting the compound (V) with a compound (VI) described later to synthesize a silane coupling agent (specific silane coupling agent), which is a compound (I) described later.

以下、各工程について説明する。 Each process is explained below.

〔ビニル基導入工程〕
上記ビニル基導入工程は、上述した本発明の方法1のビニル基導入工程と同じである。
[Vinyl group introduction process]
The vinyl group introduction step is the same as the vinyl group introduction step in the above-mentioned Method 1 of the present invention.

〔ジアゾ化工程〕
上記ジアゾ化工程は、下記化合物(II)と上述したビニル基導入工程で得られた化合物(IV)とを反応させることで、下記化合物(V)を合成する工程である。
[Diazotization step]
The diazotization step is a step of synthesizing the following compound (V) by reacting the following compound (II) with the compound (IV) obtained in the vinyl group introduction step described above.

<化合物(II)>
上記化合物(II)は、上述した本発明の方法1のジアゾ化工程で使用される化合物(II)と同じである。
<Compound (II)>
The compound (II) is the same as the compound (II) used in the diazotization step of the above-mentioned Method 1 of the present invention.

<化合物(V)> <Compound (V)>

化合物(V)
Compound (V)

化合物(V)において、Rは、ヘテロ原子を有していてもよく、置換基を有していてもよい、炭素数1~24の、2価の、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。 In compound (V), R represents a divalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, which may have a heteroatom or a substituent.

上記Rの具体例及び好適な態様は、上述した特定アルコールのRと同じである。 Specific examples and preferred embodiments of R above are the same as those for R in the specific alcohols described above.

<好適な態様>
上記ジアゾ化工程は、本発明の効果等がより優れる理由から、上述した化合物(II)と上述したビニル基導入工程で得られた化合物(IV)とを、ジアザビシクロウンデセン及びテトラヒドロフランの存在下でジアゾ化反応させることで、上述した化合物(V)を合成する工程であることが好ましい。
<Preferred embodiment>
The diazotization step is preferably a step of synthesizing the compound (V) by subjecting the compound (II) and the compound (IV) obtained in the vinyl group introduction step to a diazotization reaction in the presence of diazabicycloundecene and tetrahydrofuran, because this step provides better effects of the present invention.

〔ヒドロシリル化工程〕
上記ヒドロシリル化工程は、上述したジアゾ化工程で得られた化合物(V)と下記化合物(VI)とを反応させることで、下記化合物(I)であるシランカップリング剤(特定シランカップリング剤)を合成する工程である。
[Hydrosilylation step]
The hydrosilylation step is a step of synthesizing a silane coupling agent (specific silane coupling agent), which is the following compound (I), by reacting the compound (V) obtained in the above-mentioned diazotization step with the following compound (VI):

<化合物(VI)>
上記化合物(VI)は、上述した本発明の方法1のヒドロシリル化工程で使用される化合物(VI)と同じである。
<Compound (VI)>
The compound (VI) is the same as the compound (VI) used in the hydrosilylation step of the above-described Method 1 of the present invention.

<化合物(I)>
上記化合物(I)(特定シランカップリング剤)は、上述した本発明の方法1のジアゾ化工程で合成される化合物(I)(特定シランカップリング剤)と同じである。
<Compound (I)>
The above compound (I) (specific silane coupling agent) is the same as the compound (I) (specific silane coupling agent) synthesized in the diazotization step of the above-described method 1 of the present invention.

<好適な態様>
上記ヒドロシリル化工程は、本発明の効果等がより優れる理由から、上述したジアゾ化工程で得られた化合物(V)と上述した化合物(VI)とを、Karstedt触媒の存在下でヒドロシリル化反応させることで、上述した化合物(I)(特定シランカップリング剤)を合成する工程であることが好ましい。
<Preferred embodiment>
The hydrosilylation step is preferably a step of synthesizing the above-mentioned compound (I) (specific silane coupling agent) by subjecting the compound (V) obtained in the above-mentioned diazotization step and the above-mentioned compound (VI) to a hydrosilylation reaction in the presence of a Karstedt catalyst, for reasons such as better effects of the present invention.

[分解開始温度]
ジアゾ化合物の分解開始温度は、170℃以下、且つ、上述したジエン系ゴムと上述したシリカと上記ジアゾ化合物とを混合するときの最大温度以下である。
ジアゾ化合物の分解開始温度は、本発明の効果等がより優れる理由から、50℃以上であることが好ましく、100℃以上であることがより好ましく、120℃以上であることがさらに好ましい。
[Decomposition start temperature]
The decomposition starting temperature of the diazo compound is 170° C. or lower and is equal to or lower than the maximum temperature when the diene rubber, the silica, and the diazo compound are mixed.
The decomposition starting temperature of the diazo compound is preferably 50° C. or higher, more preferably 100° C. or higher, and even more preferably 120° C. or higher, for reasons such as better effects of the present invention.

なお、本明細書において、大気下での分解開始温度とは、熱重量測定装置によって得られる大気雰囲気下での分解開始温度であり、ベースラインと重量減少の変曲点を通る直線との交点である。 In this specification, the decomposition onset temperature in the atmosphere refers to the decomposition onset temperature in the atmosphere obtained using a thermogravimetric analyzer, and is the intersection of the baseline and the line passing through the inflection point of the weight loss.

[具体例]
ジアゾ化合物の具体例としては、上述した特定シランカップリング剤、ジエトキシメチルジアゾシラン(分解開始温度141℃、分解温度175℃)、t-ブチルジアゾアセテート(分解開始温度60℃程度、分解温度98℃)等が挙げられる。
[Specific examples]
Specific examples of diazo compounds include the above-mentioned specific silane coupling agents, diethoxymethyldiazosilane (decomposition onset temperature 141°C, decomposition temperature 175°C), and t-butyldiazoacetate (decomposition onset temperature approximately 60°C, decomposition temperature 98°C).

[配合量]
本発明の製造方法において、上記ジアゾ基含有シランカップリング剤の配合量は、上述したシリカの配合量に対して、0.2~20質量%である。なかでも、上記ジアゾ基含有シランカップリング剤の配合量は、上述したシリカの配合量に対して、1~15質量%であることが好ましく、4~12質量%であることがより好ましい。
[Amount]
In the production method of the present invention, the amount of the diazo group-containing silane coupling agent is 0.2 to 20 mass % relative to the amount of silica, preferably 1 to 15 mass %, and more preferably 4 to 12 mass %, relative to the amount of silica.

また、上述したジエン系ゴムが天然ゴムを含有する場合、本発明の製造方法において、上記ジアゾ基含有シランカップリング剤の配合量は、本発明の効果等がより優れる理由から、上記天然ゴムの配合量100質量部に対して、1~20質量部であることが好ましく、2~15質量部であることがより好ましく、3~12質量部であることがさらに好ましく、4~8質量部であることが特に好ましい。 Furthermore, when the diene rubber described above contains natural rubber, the amount of the diazo group-containing silane coupling agent in the manufacturing method of the present invention is preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 2 to 15 parts by mass, even more preferably 3 to 12 parts by mass, and particularly preferably 4 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of the natural rubber, for reasons such as the superior effects of the present invention.

[4]任意成分
本発明の製造方法において、必要に応じて、その効果や目的を損なわない範囲でさらに他の成分(任意成分)を混合することができる。
上記任意成分としては、例えば、カーボンブラック、上述したジアゾ基含有シランカップリング剤以外のシランカップリング剤、テルペン樹脂(例えば、芳香族変性テルペン樹脂)、熱膨張性マイクロカプセル、酸化亜鉛(亜鉛華)、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、加工助剤、オイル、液状ポリマー、熱硬化性樹脂、加硫剤(例えば、硫黄)、加硫促進剤、金属触媒などのゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤などが挙げられる。
[4] Optional Components In the production method of the present invention, other components (optional components) can be further mixed as needed within a range that does not impair the effects or purposes of the method.
Examples of the optional components include various additives commonly used in rubber compositions, such as carbon black, silane coupling agents other than the above-mentioned diazo group-containing silane coupling agents, terpene resins (e.g., aromatic modified terpene resins), thermally expandable microcapsules, zinc oxide (zinc white), stearic acid, antioxidants, waxes, processing aids, oils, liquid polymers, thermosetting resins, vulcanizing agents (e.g., sulfur), vulcanization accelerators, and metal catalysts.

[5]混合時最大温度
本発明の製造方法において、上述したジエン系ゴムと上述したシリカと上述したジアゾ化合物とを混合するときの最大温度(混合時最大温度)は、上述したジアゾ化合物の分解開始温度以上である。混合時最大温度は、本発明の効果等がより優れる理由から、上述したジアゾ化合物の分解温度よりも低い方が好ましい。
上記混合時最大温度は、本発明の効果等がより優れる理由から、140~200℃であることが好ましく、150~190℃であることがより好ましく、160~180℃であることがさらに好ましい。
[5] Maximum temperature during mixing In the production method of the present invention, the maximum temperature (maximum temperature during mixing) when mixing the diene rubber, the silica, and the diazo compound is equal to or higher than the decomposition temperature of the diazo compound. For reasons such as the effects of the present invention being more excellent, the maximum temperature during mixing is preferably lower than the decomposition temperature of the diazo compound.
The maximum temperature during mixing is preferably 140 to 200°C, more preferably 150 to 190°C, and even more preferably 160 to 180°C, for reasons such as the superior effects of the present invention.

[6]混合開始温度
本発明の製造方法において、上述したジエン系ゴムと上述したシリカと上述したジアゾ化合物とを混合するときの開始温度(混合開始温度)は特に制限されないが、上述したジアゾ化合物の分解開始温度以下であることが好ましい。
[6] Mixing Start Temperature In the production method of the present invention, the starting temperature (mixing start temperature) when mixing the diene rubber, the silica, and the diazo compound is not particularly limited, but is preferably equal to or lower than the decomposition start temperature of the diazo compound.

[7]用途
本発明の製造方法によって得られるゴム組成物はゴム材料として好適に用いられる。例えば、タイヤ(特に、空気入りタイヤ)、コンベアベルト、ホース、防振材、ゴムロール、鉄道車両の外幌等に好適に用いられる。なかでも、タイヤ(特にトレッド)に好適に用いられる。
[7] Uses The rubber composition obtained by the production method of the present invention is suitable for use as a rubber material. For example, it is suitable for use in tires (particularly pneumatic tires), conveyor belts, hoses, vibration-proof materials, rubber rolls, outer covers for railway vehicles, etc. Among these, it is particularly suitable for use in tires (particularly treads).

以下、実施例により、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples.

〔ジアゾ化合物の合成〕 [Synthesis of diazo compounds]

<化合物(II)の合成>
温度計を装着した300mLの3つ口フラスコ内にp-Toluenesulfonyl Hydrazide(東京化成工業社製、18.6g)およびp-Toluenesulfonyl Chloride(東京化成工業社製、28.6g)のCHCl懸濁液を入れ、氷浴で冷却した。Pyridine/CHCl=1:1の混合溶液(25 mL)を滴下ロートを使用して、内温20℃以下を維持した状態で約10分間かけて滴下した。反応混合物を室温で3時間攪拌した。EtO(ジエチルエーテル)(60mL)を加えて1Lのビーカーにあけ、純水60mLとEtO60mLをこの順に加え、室温で10分間攪拌した。白色析出物をろ取し、500mLナスフラスコ内に移して、減圧乾燥した。
粗生成物にMeOH(メタノール)(260mL)を加えて、浴温80℃で穏やかに還流させながら、3時間攪拌した。室温まで冷却し、白色析出物をろ取して、MeOH(90mL)とEtO(90mL)で洗浄した。
得られた固体を減圧乾燥したところ白色固体が26.9g得られた。
Hおよび13C NMRスペクトルから、得られた白色固体はTs-NHNH-Ts(Ts:トシル基)(上述した化合物(II)に該当)であることが確認された。収率は79%であった。
<Synthesis of Compound (II)>
A CH 2 Cl 2 suspension of p-toluenesulfonyl hydrazide (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 18.6 g) and p-toluenesulfonyl chloride (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 28.6 g) was placed in a 300 mL three-neck flask equipped with a thermometer and cooled in an ice bath. A 1:1 pyridine/CH 2 Cl 2 mixed solution (25 mL) was added dropwise using a dropping funnel over approximately 10 minutes while maintaining the internal temperature below 20°C. The reaction mixture was stirred at room temperature for 3 hours. Et 2 O (diethyl ether) (60 mL) was added and the mixture was poured into a 1 L beaker. 60 mL of purified water and 60 mL of Et 2 O were added in that order, and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes. The white precipitate was collected by filtration, transferred to a 500 mL recovery flask, and dried under reduced pressure.
MeOH (methanol) (260 mL) was added to the crude product, and the mixture was stirred for 3 hours under gentle reflux at a bath temperature of 80° C. After cooling to room temperature, the white precipitate was collected by filtration and washed with MeOH (90 mL) and Et 2 O (90 mL).
The resulting solid was dried under reduced pressure to give 26.9 g of a white solid.
From 1 H and 13 C NMR spectra, the obtained white solid was confirmed to be Ts-NHNH-Ts (Ts: tosyl group) (corresponding to the above-mentioned compound (II)). The yield was 79%.

<ビニル基導入工程>
温度計を装着した1Lの3つ口フラスコにNaHCO(炭酸水素ナトリウム)(富士フイルム和光純薬工業社製、39.6g)、3-Butene-1-ol(上述した特定アルコールに該当。ここで、Rは-CHCH-である)(東京化成工業社製、13.5mL)とアセトニトリル(400mL)を入れ、氷浴で冷却した。この混合物に、Bromoacetyl bromide(上述した化合物(III)に該当。ここで、X及びXは臭素原子である)(東京化成工業社製、20mL)を滴下ロートを使用して、内温4~5℃を維持しつつ約1時間かけ滴下した。同温でさらに約30分攪拌したのち、TLC(薄層クロマトグラフィー)で3-Butene-1-olの消失を確認した。
3Lのビーカーに純水(500mL)を入れ、攪拌しながら得られた反応液を注いだ。反応容器を純水、次いで少量のアセトニトリルで洗い、洗浄した液は混合物に加えた。混合物を室温で5分程度攪拌したのち、CHCl(600mL)で抽出した。混合物を2L分液ロートに入れ、CHCl(600mL)で抽出し、CHCl層を食塩水で洗浄した。CHCl層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別後、減圧下に濃縮した。残渣の油状物を減圧乾燥し、無色の油状生成物28.6gを得た。
反応生成物のHおよび13C NMRスペクトルから、得られた油状生成物は上述した化合物(IV)(ここで、Rは-CHCH-であり、Xは臭素原子である)であることが確認された。収率は94%であった。
<Vinyl group introduction step>
A 1 L three-neck flask equipped with a thermometer was charged with NaHCO 3 (sodium bicarbonate) (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 39.6 g), 3-butene-1-ol (corresponding to the above-mentioned specific alcohol, where R is —CH 2 CH 2 —) (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 13.5 mL), and acetonitrile (400 mL), and the flask was cooled in an ice bath. To this mixture, bromoacetyl bromide (corresponding to the above-mentioned compound (III), where X 1 and X 2 are bromine atoms) (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 20 mL) was added dropwise using a dropping funnel over a period of about 1 hour while maintaining the internal temperature at 4 to 5°C. After stirring at the same temperature for a further 30 minutes, the disappearance of 3-butene-1-ol was confirmed by TLC (thin layer chromatography).
Pure water (500 mL) was placed in a 3 L beaker, and the resulting reaction solution was poured into it while stirring. The reaction vessel was washed with pure water and then with a small amount of acetonitrile, and the washed solution was added to the mixture. The mixture was stirred at room temperature for approximately 5 minutes, and then extracted with CH 2 Cl 2 (600 mL). The mixture was placed in a 2 L separatory funnel and extracted with CH 2 Cl 2 (600 mL), and the CH 2 Cl 2 layer was washed with brine. The CH 2 Cl 2 layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered, and concentrated under reduced pressure. The residual oil was dried under reduced pressure to obtain 28.6 g of a colorless oily product.
From the 1 H and 13 C NMR spectra of the reaction product, the obtained oily product was confirmed to be the above-mentioned compound (IV) (wherein R is —CH 2 CH 2 — and X is a bromine atom). The yield was 94%.

<ヒドロシリル化工程>
温度計を装着した500mL3つ口フラスコ内に[IrCl(C12)](富士フイルム和光純薬製、0.955g)を入れ、反応容器を減圧にして窒素置換した。無水CHCl(148mL)を加えて、反応容器を氷浴で冷却した。内温3~4℃を維持しつつtriethoxysilane(上述した化合物(VI)に該当。ここで、R、R及びRはエトキシ基である)(東京化成工業社製、32mL)を滴下ロートを使用して約30分かけて滴下した。続いて、上述のとおり合成した化合物(IV)(28.6g)のCHCl溶液(15mL)を滴下ロートを使用して約1時間かけて滴下した。同温で30分程度攪拌し、化合物(IV)の消失をTLCで確認した。
3Lビーカー内でSiO(114g)をAcOEt(酢酸エチル)/n-hexane=20/80の混合溶液500mLに懸濁し、攪拌しながら氷浴で冷却し、この中に反応溶液をゆっくり静かに注いだ。3Lの吸引ビンに15cmの桐山ロートを装着し、桐山ロートのろ紙の上にセライト(登録商標)を敷いて、吸引しながらセライトを押し固め、約1cmのcelite padとした。クエンチした反応混合物をcelite padでろ過し、SiOと不溶物を濾別した。ろ過物はAcOEt/n-hexane=20/80の混合溶液500mL、次いでAcOEt/n-hexane=30/70の混合溶液600mLで洗浄した。ろ液を減圧下に濃縮し、粗生成物約46gの薄い褐色の油状物を得た。粗生成物をカラム精製し、薄い黄色の油状物42.46gを得た。
<Hydrosilylation step>
[IrCl(C 8 H 12 )] 2 (0.955 g, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was placed in a 500 mL three-neck flask equipped with a thermometer, and the reaction vessel was reduced in pressure and purged with nitrogen. Anhydrous CH 2 Cl 2 (148 mL) was added, and the reaction vessel was cooled in an ice bath. While maintaining the internal temperature at 3-4°C, triethoxysilane (corresponding to the above-mentioned compound (VI), where R 1 , R 2 , and R 3 are ethoxy groups) (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 32 mL) was added dropwise using a dropping funnel over approximately 30 minutes. Subsequently, a CH 2 Cl 2 solution (15 mL) of compound (IV) (28.6 g) synthesized as described above was added dropwise using a dropping funnel over approximately 1 hour. The mixture was stirred at the same temperature for approximately 30 minutes, and the disappearance of compound (IV) was confirmed by TLC.
In a 3-L beaker, SiO 2 (114 g) was suspended in 500 mL of a mixed solution of AcOEt (ethyl acetate)/n-hexane = 20/80, and cooled in an ice bath while stirring. The reaction solution was slowly and gently poured into the suspension. A 15 cm Kiriyama funnel was attached to a 3-L suction bottle, and Celite (registered trademark) was placed on top of the filter paper of the Kiriyama funnel. The Celite was compressed under suction to form an approximately 1 cm Celite pad. The quenched reaction mixture was filtered through the Celite pad, and SiO 2 and insoluble matter were separated. The filter cake was washed with 500 mL of a mixed solution of AcOEt/n-hexane = 20/80, followed by 600 mL of a mixed solution of AcOEt/n-hexane = 30/70. The filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain approximately 46 g of a crude product as a light brown oil. The crude product was purified by column chromatography to give 42.46 g of a pale yellow oil.

(カラム精製の条件)
・Yamazen Smart Flash EPLC AI 580S
・Column Size 4L(SiO 200g)、injection column 2L
・AcOEt/n-hexane=0/100 → 9/91
・UV 254nm
(Column purification conditions)
・Yamazen Smart Flash EPLC AI 580S
・Column Size 4L (SiO 2 200g), injection column 2L
・AcOEt/n-hexane=0/100 → 9/91
UV 254nm

H、13C及び29Si NMRスペクトルから、得られた油状物は上述した化合物(VII)(ここで、Aは-CHCHCHCH-であり、R、R及びRはエトキシ基であり、Xは臭素原子である)であることが確認された。収率は80%であった。 From the 1 H, 13 C and 29 Si NMR spectra, the oily substance obtained was identified as the above-mentioned compound (VII) (wherein A is —CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —, R 1 , R 2 and R 3 are ethoxy groups, and X is a bromine atom). The yield was 80%.

<ジアゾ化工程>
温度計を装着し、減圧にして窒素置換した100mL3つ口フラスコ内に上述のとおり合成した化合物(VII)を入れ、無水THF(テトラヒドロフラン)12mLに溶解し、上述のとおり合成したTs-NHNH-Ts(1.59g)を粉末ロートで加えた。これを-10℃にて冷却し、テトラメチルグアニジン(東京化成工業社製、32mL)の無水THF溶液(1.3mL)を滴下ロートを使用して、内温-5~-3℃を維持しながら約20分かけて滴下した。滴下開始時、Ts-NHNH-Tsは完全には溶解せず、懸濁液となっていたが、滴下していくにつれて、いったんすべて溶解し均一な溶液となった後、徐々に白色の析出物が生じた。同温に冷却したままさらに20分程度攪拌し、TLCで原料がほぼ消失していることを確認した。反応混合物を冷却装置から外し、室温まで自然昇温しながら1時間程度攪拌した。反応混合物は白色析出物を含む黄色の溶液であった。TLCで化合物(VII)の生成物の消失を確認し、反応溶液にEtO(50mL)を加えた。桐山ロートにSiO(5g)を敷いて反応混合物をろ過した。ろ過物をEtO15mLで4回洗浄した。ろ液を洗浄液をすべてあわせて、減圧下に濃縮し、残渣をSiOカラムで精製した。このようにして黄色の油状物0.674gを得た。
<Diazotization step>
Compound (VII) synthesized as described above was placed in a 100 mL three-neck flask equipped with a thermometer, vacuumed, and purged with nitrogen. The compound was dissolved in 12 mL of anhydrous THF (tetrahydrofuran), and Ts-NHNH-Ts (1.59 g) synthesized as described above was added using a powder funnel. The mixture was cooled to -10°C, and a solution of tetramethylguanidine (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 32 mL) in anhydrous THF (1.3 mL) was added dropwise using a dropping funnel over approximately 20 minutes while maintaining the internal temperature at -5 to -3°C. At the start of the addition, Ts-NHNH-Ts was not completely dissolved and remained as a suspension. However, as the addition continued, it dissolved completely and became a homogeneous solution, after which a white precipitate gradually formed. The mixture was stirred for approximately 20 minutes while cooled to the same temperature, and TLC confirmed that the raw materials had almost completely disappeared. The reaction mixture was removed from the cooling device and stirred for approximately 1 hour while naturally warming to room temperature. The reaction mixture was a yellow solution containing a white precipitate. The disappearance of the compound (VII) product was confirmed by TLC, and Et 2 O (50 mL) was added to the reaction solution. The reaction mixture was filtered through a Kiriyama funnel lined with SiO 2 (5 g). The filtered product was washed four times with 15 mL of Et 2 O. The filtrate and all the washings were combined and concentrated under reduced pressure, and the residue was purified using a SiO 2 column. 0.674 g of a yellow oil was thus obtained.

(カラム精製の条件)
・Yamazen Smart Flash EPLC AI 580S
・Column Size M(SiO 16g)、injection column S
・AcOEt/n-hexane =0/100 → 17/83
・UV 254nm
(Column purification conditions)
・Yamazen Smart Flash EPLC AI 580S
・Column Size M (SiO 2 16g), injection column S
・AcOEt/n-hexane =0/100 → 17/83
UV 254nm

H、13Cおよび29Si NMRスペクトルから、得られた油状物は上述した化合物(I)(ここで、Aは-CHCHCHCH-であり、R、R及びRはエトキシ基である)(特定シランカップリング剤)であることが確認された。収率は52%であった。特定シランカップリング剤の大気下での分解開始温度は132℃、分解温度は166℃であった。 From 1 H, 13 C and 29 Si NMR spectra, the obtained oily substance was identified as the above-mentioned compound (I) (wherein A is —CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —, and R 1 , R 2 and R 3 are ethoxy groups) (specific silane coupling agent). The yield was 52%. The specific silane coupling agent had a decomposition onset temperature of 132°C and a decomposition temperature of 166°C in the atmosphere.

〔ジエン系ゴムとジアゾ化合物との混合(参考例1~4)〕
下記表1に示される成分を同表に示される割合(質量部)で配合した。
具体的には、下記表1に示される成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーに入れて5分間混合した。混合開始温度は80℃、混合時最大温度は表1に記載のとおりである。混合後、混合物を密閉式バンバリーミキサーから放出して、室温まで冷却した。
[Mixing of Diene Rubber and Diazo Compound (Reference Examples 1 to 4)]
The components shown in Table 1 below were blended in the proportions (parts by mass) shown in the same table.
Specifically, the components shown in Table 1 below were placed in a 1.7 liter internal Banbury mixer and mixed for 5 minutes. The mixing start temperature was 80°C, and the maximum temperature during mixing was as shown in Table 1. After mixing, the mixture was discharged from the internal Banbury mixer and cooled to room temperature.

<NMR測定>
表1のNR及びジアゾ化合物について、溶液H NMR測定(溶媒:CDCl)を行った。溶液H NMRスペクトルを図1に示す。
また、表1の参考例1~4について、溶液H NMR測定(溶媒:CDCl)を行った。参考例2~4の溶液H NMRスペクトルを図2~3に示す。
<NMR measurement>
Solution 1 H NMR measurements (solvent: CDCl 3 ) were carried out for the NR and diazo compounds in Table 1. The solution 1 H NMR spectra are shown in FIG.
Furthermore, solution 1 H NMR measurements (solvent: CDCl 3 ) were carried out for Reference Examples 1 to 4 in Table 1. The solution 1 H NMR spectra of Reference Examples 2 to 4 are shown in FIGS.

(NMRピーク強度比)
参考例1~4の溶液H NMRスペクトルについて、gのピーク(ジアゾ化合物に由来するピーク)とhのピーク(ジアゾ化合物と天然ゴムとの反応によって形成されるシクロプロパン環に由来するピーク)との強度比(h/g)を求めた。結果を表1に示す。
(NMR peak intensity ratio)
The intensity ratio (h/g) of the peak g (a peak derived from the diazo compound) to the peak h (a peak derived from the cyclopropane ring formed by the reaction of the diazo compound with natural rubber) was determined for the 1 H NMR spectra of the solutions of Reference Examples 1 to 4. The results are shown in Table 1.

(反応率)
上述したNMRピーク強度比(h/g)から、配合したジアゾ化合物のうちジエン系ゴムと反応した割合(反応率)を求めた。具体的には、上述したgのピークがプロトン2個分のピークであり、上述したhのピークがプロトン3個分のピークであるため、h/gを3/2で除することで反応率を求めた。結果を表1に示す。
(Response rate)
From the above-mentioned NMR peak intensity ratio (h/g), the proportion of the compounded diazo compound that reacted with the diene rubber (reaction rate) was determined. Specifically, since the peak g described above is a peak corresponding to two protons and the peak h described above is a peak corresponding to three protons, the reaction rate was determined by dividing h/g by 3/2. The results are shown in Table 1.

〔ゴム組成物の製造(従来例、比較例1~2、実施例1~2)〕
下記表2に示される成分を同表に示される割合(質量部)で配合した。
具体的には、まず、下記表2に示される成分のうち硫黄及び加硫促進剤を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーに入れて5分間混合した。混合開始温度は80℃、混合時最大温度は表2に記載のとおりである。混合後、混合物を密閉式バンバリーミキサーから放出して、室温まで冷却してマスターバッチを得た。さらに、上記バンバリーミキサーを用いて、得られたマスターバッチに硫黄及び加硫促進剤を混合し、各ゴム組成物を得た。
[Production of Rubber Compositions (Conventional Example, Comparative Examples 1-2, Examples 1-2)]
The components shown in Table 2 below were blended in the proportions (parts by mass) shown in the same table.
Specifically, first, the components shown in Table 2 below, excluding sulfur and vulcanization accelerator, were placed in a 1.7-liter internal Banbury mixer and mixed for 5 minutes. The mixing start temperature was 80°C, and the maximum temperature during mixing was as shown in Table 2. After mixing, the mixture was discharged from the internal Banbury mixer and cooled to room temperature to obtain a masterbatch. Furthermore, sulfur and a vulcanization accelerator were mixed into the obtained masterbatch using the Banbury mixer to obtain each rubber composition.

<評価>
得られた各ゴム組成物について以下の評価を行った。
<Evaluation>
The rubber compositions thus obtained were evaluated as follows.

(tanδ(60℃))
得られた各ゴム組成物(未加硫)を、金型(15cm×15cm×0.2cm)中、150℃で30分間プレス加硫して、加硫ゴムシートを作製した。次いで、得られた加硫ゴムシートについて、JIS K6394:2007に準じ、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所社製)を用いて、伸張変形歪率10%±2%、振動数20Hz、温度60℃の条件でtanδ(60℃)を測定した。
結果を表2に示す。結果は従来例を100とする指数で表した。指数が小さいほど低発熱性に優れると言える。
(tan δ (60°C))
Each of the resulting unvulcanized rubber compositions was press-vulcanized in a mold (15 cm × 15 cm × 0.2 cm) at 150°C for 30 minutes to produce a vulcanized rubber sheet. Next, the tan δ (60°C) of each of the resulting vulcanized rubber sheets was measured in accordance with JIS K6394:2007 using a viscoelasticity spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) under conditions of an elongation deformation strain rate of 10%±2%, a frequency of 20 Hz, and a temperature of 60°C.
The results are shown in Table 2. The results are expressed as an index with the conventional example being 100. It can be said that the smaller the index, the better the low heat buildup property.

(バウンドラバー量)
得られた各ゴム組成物0.3gを金網かごに入れ、室温で300mLのトルエン中に48時間浸漬した後取り出して乾燥し、サンプルの質量を測定して、バウンドラバー量を下記式から算出した。
バウンドラバー量=[(トルエン浸漬、乾燥後のサンプル質量)-(シリカの質量)]/(ゴム成分質量)
結果を表2に示す。結果は従来例を100とする指数で表した。バウンドラバー量が大きいほど、バウンドラバー(シリカと反応したゴム)が多く、ゴム組成物中のシリカの分散性が高いことを意味する。
(Amount of bound rubber)
0.3 g of each rubber composition obtained was placed in a wire mesh basket and immersed in 300 mL of toluene at room temperature for 48 hours, then removed and dried. The mass of the sample was measured and the amount of bound rubber was calculated using the following formula.
Bound rubber amount = [(mass of sample after toluene immersion and drying) - (mass of silica)] / (mass of rubber component)
The results are shown in Table 2. The results are expressed as an index with the Conventional Example being 100. The larger the amount of bound rubber, the more bound rubber (rubber that has reacted with silica) there is, and the higher the dispersibility of silica in the rubber composition.

表1~2中の各成分の詳細は以下のとおりである。
・NR:天然ゴム
・シリカ:ZEOSIL 1165MP(CTAB吸着比表面積:159m/g、ローディア社製)
・酸化亜鉛:酸化亜鉛
・加硫促進剤:加硫促進剤
・硫黄:硫黄
・TESPT:Si69(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、エボニックデグッサ社製)
・ジアゾ化合物:上述のとおり合成した特定シランカップリング剤
・金属触媒:ロジウム(II)アセタート (ダイマー)(東京化成工業社製)
Details of each component in Tables 1 and 2 are as follows:
NR: Natural rubber Silica: ZEOSIL 1165MP (CTAB adsorption specific surface area: 159 m 2 /g, manufactured by Rhodia)
Zinc oxide: zinc oxide Vulcanization accelerator: vulcanization accelerator Sulfur: sulfur TESPT: Si69 (bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, manufactured by Evonik Degussa)
Diazo compound: specific silane coupling agent synthesized as described above Metal catalyst: rhodium (II) acetate (dimer) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

なお、比較例1の硫黄の量を他の例よりも少なくしている理由は、TESPT中の硫黄原子が放出されることによる加硫ゴムの硬度増加を抑制するためである。 The reason the amount of sulfur in Comparative Example 1 is less than in the other examples is to suppress the increase in hardness of the vulcanized rubber caused by the release of sulfur atoms in the TESPT.

表1から分かるように、ジアゾ化合物の分解開始温度(132℃)が混合時最大温度以下である参考例2~3の場合、ジアゾ化合物とジエン系ゴムとの反応物が得られた。一方、ジアゾ化合物の分解開始温度が混合時最大温度を超える参考例1の場合、ジアゾ化合物とジエン系ゴムとの反応物が得られなかった。
参考例2~3の対比から、混合時最大温度とジアゾ化合物の分解開始温度との差が20℃以上である参考例2は、より高い反応率を示した。
As can be seen from Table 1, in Reference Examples 2 and 3 where the decomposition onset temperature (132°C) of the diazo compound was equal to or lower than the maximum mixing temperature, a reaction product of the diazo compound and the diene rubber was obtained. On the other hand, in Reference Example 1 where the decomposition onset temperature of the diazo compound exceeded the maximum mixing temperature, no reaction product of the diazo compound and the diene rubber was obtained.
Comparing Reference Examples 2 and 3, Reference Example 2, in which the difference between the maximum temperature during mixing and the decomposition starting temperature of the diazo compound was 20° C. or more, showed a higher reaction rate.

また、表2から、ジアゾ化合物の分解開始温度(132℃)が混合時最大温度を超える比較例2と比較して、ジアゾ化合物の分解開始温度が混合時最大温度以下である実施例1~2は、バウンドラバーが多く、優れた低発熱性を示した。このことは、比較例2と比較して、実施例1~2は、ジアゾ化合物とジエン系ゴムとの反応物がより多く得られている(より反応率が高い)ことを意味する。
実施例1~2の対比から、ジアゾ化合物の分解開始温度と混合時最大温度との差が20℃以上である実施例2は、よりバウンドラバーが多く、より優れた低発熱性を示した。このことは、実施例1と比較して、実施例2は、ジアゾ化合物とジエン系ゴムとの反応物がより多く得られている(より反応率が高い)ことを意味する。
Furthermore, Table 2 shows that, compared with Comparative Example 2 in which the decomposition starting temperature (132°C) of the diazo compound exceeds the maximum temperature during mixing, Examples 1 and 2 in which the decomposition starting temperature of the diazo compound is equal to or lower than the maximum temperature during mixing have a large amount of bound rubber and exhibit excellent low heat buildup. This means that, compared with Comparative Example 2, Examples 1 and 2 produce a larger amount of the reaction product of the diazo compound and the diene rubber (higher reaction rate).
Comparing Examples 1 and 2, Example 2, in which the difference between the decomposition starting temperature of the diazo compound and the maximum temperature during mixing was 20°C or more, had more bound rubber and exhibited better low heat buildup. This means that, compared to Example 1, Example 2 produced a larger amount of the reaction product between the diazo compound and the diene rubber (higher reaction rate).

Claims (4)

ジエン系ゴムと、シリカと、ジアゾ化合物とを混合することで、ゴム組成物を製造する、ゴム組成物の製造方法であって、
前記ジアゾ化合物が、下記化合物(I)であり、
前記シリカの配合量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して、5~200質量部であり、
前記ジアゾ化合物の配合量が、前記シリカの配合量に対して、0.2~20質量%であり、
前記ジアゾ化合物の大気下での分解開始温度が、170℃以下、且つ、前記混合するときの最大温度以下である、ゴム組成物の製造方法。
ただし、前記分解開始温度は、熱重量測定装置によって得られる大気雰囲気下での分解開始温度であり、ベースラインと重量減少の変曲点を通る直線との交点である。

化合物(I)
化合物(I)において、Aは、ヘテロ原子を有していてもよく、置換基を有していてもよい、炭素数3~26の、2価の、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表し、R 、R 及びR は、それぞれ独立に、置換基を表す。ただし、R 、R 及びR のうち少なくとも1つはアルコキシ基である。
A method for producing a rubber composition, comprising mixing a diene rubber, silica, and a diazo compound to produce a rubber composition,
The diazo compound is the following compound (I):
the blending amount of the silica is 5 to 200 parts by mass per 100 parts by mass of the diene rubber,
the blending amount of the diazo compound is 0.2 to 20 mass % relative to the blending amount of the silica,
The method for producing a rubber composition, wherein the diazo compound has a decomposition starting temperature in the atmosphere of 170°C or less and is equal to or lower than the maximum temperature during mixing.
The decomposition initiation temperature is the decomposition initiation temperature in the air obtained by a thermogravimetric analyzer, and is the intersection of the baseline and the line passing through the inflection point of the weight loss.

Compound (I)
In compound (I), A represents a divalent aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 3 to 26 carbon atoms, which may have a heteroatom or a substituent, and R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a substituent, provided that at least one of R 1 , R 2 and R 3 is an alkoxy group.
前記ジアゾ化合物の大気下での分解開始温度が、50℃以上である、請求項1に記載のゴム組成物の製造方法。 The method for producing a rubber composition according to claim 1, wherein the diazo compound has a decomposition initiation temperature in the atmosphere of 50°C or higher. 前記混合するときの開始温度が、前記ジアゾ化合物の大気下での分解開始温度以下である、請求項1又は2に記載のゴム組成物の製造方法。 The method for producing a rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the mixing initiation temperature is equal to or lower than the decomposition initiation temperature of the diazo compound in the atmosphere. 前記ジエン系ゴム中の天然ゴムの含有量が、20質量%以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載のゴム組成物の製造方法。 The method for producing a rubber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the diene rubber contains 20% by mass or more of natural rubber.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005179436A (en) 2003-12-17 2005-07-07 Sumitomo Rubber Ind Ltd Silica masterbatch, method for producing the same, and rubber composition using silica masterbatch
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3697551A (en) * 1968-12-31 1972-10-10 Hercules Inc Silane sulfonyl azides
US4447495A (en) * 1983-03-08 1984-05-08 Hercules, Incorporated Adhesive process
JP2653658B2 (en) * 1987-10-28 1997-09-17 株式会社クラレ Modified low molecular weight conjugated diene polymer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005179436A (en) 2003-12-17 2005-07-07 Sumitomo Rubber Ind Ltd Silica masterbatch, method for producing the same, and rubber composition using silica masterbatch
JP2014105295A (en) 2012-11-28 2014-06-09 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition for tire and pneumatic tire
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