JP2021028400A - Tread rubber composition and pneumatic tire - Google Patents

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雅子 中谷
Masako Nakatani
雅子 中谷
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Abstract

To provide a tread rubber composition having excellent fuel economy, steering stability, and wear resistance and a pneumatic tire.SOLUTION: The present invention provides a tread rubber composition wherein M200 at 25°C, E* at 30°C, and tanδ at 30°C satisfy the following formula: M200×E*/tanδ≥400.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for tread and a pneumatic tire.

タイヤのトレッドには、走行中の操縦安定性能、耐摩耗性能、低燃費性能等の性能が要求され、例えば、トレッドに用いるゴム成分、フィラー等を工夫する方法等により、性能の改善が行なわれている。 Tire treads are required to have performance such as steering stability performance, wear resistance performance, and fuel efficiency performance during running. For example, the performance is improved by devising rubber components, fillers, etc. used for the tread. ing.

例えば、特許文献1には、特定の変性ジエン系ゴムと、特定のシリカとを配合し、良好なタイヤ物性を付与する技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique of blending a specific modified diene rubber and a specific silica to impart good tire physical properties.

国際公開第2013/125614号International Publication No. 2013/125614

本発明は、前記課題を解決し、低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能に優れたトレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a rubber composition for tread and a pneumatic tire having excellent fuel efficiency, steering stability and wear resistance.

本発明は、25℃におけるM200、30℃におけるE、及び30℃におけるtanδが下記式を満たすトレッド用ゴム組成物に関する。
M200×E/tanδ≧400
The present invention relates to a rubber composition for tread in which M200 at 25 ° C., E * at 30 ° C., and tan δ at 30 ° C. satisfy the following formulas.
M200 × E * / tan δ ≧ 400

前記M200、E及びtanδが下記式を満たすことが好ましい。
M200×E/tanδ≧500
It is preferable that M200, E * and tan δ satisfy the following formula.
M200 × E * / tan δ ≧ 500

ゴム成分100質量部に対して、シリカを75質量部以上含むことが好ましい。
本発明はまた、前記ゴム組成物で構成されたトレッドを有する空気入りタイヤに関する。
It is preferable that silica is contained in an amount of 75 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
The present invention also relates to a pneumatic tire having a tread made of the rubber composition.

本発明によれば、25℃におけるM200、30℃におけるE、及び30℃におけるtanδがM200×E/tanδ≧400を満たすトレッド用ゴム組成物であるので、低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能に優れたトレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤを提供できる。 According to the present invention, since the tread rubber composition has M200 at 25 ° C., E * at 30 ° C., and tanδ at 30 ° C. satisfying M200 × E * / tanδ ≧ 400, fuel efficiency and steering stability can be achieved. It is possible to provide a rubber composition for tread and a pneumatic tire having excellent wear resistance.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、25℃におけるM200、30℃におけるE、及び30℃におけるtanδが、M200×E/tanδ≧400を満たす。これにより、低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能の総合性能を顕著に改善できる。 In the rubber composition for tread of the present invention , M200 at 25 ° C., E * at 30 ° C., and tanδ at 30 ° C. satisfy M200 × E * / tanδ ≧ 400. As a result, the overall performance of fuel efficiency, steering stability, and wear resistance can be significantly improved.

ゴム組成物(加硫済)の物性として、伸長時応力(モジュラス)、複素弾性率、損失正接等が挙げられるが、本発明は、特に、25℃におけるM200、30℃におけるE、及び30℃におけるtanδが前記式を満たす場合に、ゴムの剛性や耐久性が確保されると共に、転がり抵抗を小さくできるという知見を見出し、完成に至ったものである。従って、前記式を満たすゴム組成物によれば、低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能の総合性能を顕著に改善できる。 Physical properties of the rubber composition (vulcanized) include stress during elongation (modulus), complex elastic modulus, loss tangent, etc. In particular, the present invention includes M200 at 25 ° C, E * at 30 ° C, and 30. We have found that when tan δ at ° C satisfies the above formula, the rigidity and durability of the rubber can be ensured and the rolling resistance can be reduced, and the product has been completed. Therefore, according to the rubber composition satisfying the above formula, the total performance of fuel efficiency performance, steering stability performance, and wear resistance performance can be remarkably improved.

トレッド用ゴム組成物(加硫済)は、25℃におけるM200(温度25℃における200%モジュラス(200%伸張時応力)〔MPa〕)、30℃におけるE(温度30℃における複素弾性率〔MPa〕)、及び30℃におけるtanδ(温度30℃における損失正接)が下記式を満たす。
M200×E/tanδ≧400
低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能の総合性能の観点から、M200×E/tanδは、450以上が好ましく、500以上が更に好ましく、510以上が特に好ましい。上限は特に限定されないが、800以下が好ましく、700以下がより好ましい。
The rubber composition for tread (vulcanized) has M200 at 25 ° C. (200% modulus (stress at 200% elongation) [MPa] at 25 ° C.) and E * at 30 ° C. (complex elastic modulus at 30 ° C. []. MPa]) and tan δ at 30 ° C. (tangent loss at 30 ° C.) satisfy the following equations.
M200 × E * / tan δ ≧ 400
From the viewpoint of overall performance of fuel efficiency, steering stability, and wear resistance, M200 × E * / tan δ is preferably 450 or more, more preferably 500 or more, and particularly preferably 510 or more. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 800 or less, and more preferably 700 or less.

トレッド用ゴム組成物(加硫済)は、耐摩耗性能、操縦安定性能の観点から、25℃におけるM200〔MPa〕が8.0MPa以上が好ましく、8.3MPa以上がより好ましく、8.5MPa以上が更に好ましい。上限は特に限定されないが、15.0MPa以下が好ましく、12.0MPa以下がより好ましく、11.0MPa以下が更に好ましい。 The rubber composition for tread (vulcanized) preferably has an M200 [MPa] of 8.0 MPa or more, more preferably 8.3 MPa or more, and 8.5 MPa or more at 25 ° C. from the viewpoint of wear resistance and steering stability performance. Is more preferable. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 15.0 MPa or less, more preferably 12.0 MPa or less, and even more preferably 11.0 MPa or less.

トレッド用ゴム組成物(加硫済)は、操縦安定性能の観点から、30℃におけるE〔MPa〕が8.0MPa以上が好ましく、8.3MPa以上がより好ましく、8.5MPa以上が更に好ましい。上限は特に限定されないが、15.0MPa以下が好ましく、12.0MPa以下がより好ましく、11.0MPa以下が更に好ましい。 The rubber composition for tread (vulcanized) preferably has an E * [MPa] of 8.0 MPa or more, more preferably 8.3 MPa or more, and even more preferably 8.5 MPa or more at 30 ° C. from the viewpoint of steering stability performance. .. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 15.0 MPa or less, more preferably 12.0 MPa or less, and even more preferably 11.0 MPa or less.

トレッド用ゴム組成物(加硫済)は、低燃費性能の観点から、30℃におけるtanδは、0.25以下が好ましく、0.22以下がより好ましく、0.19以下が更に好ましい。下限は特に限定されないが、0.10以上が好ましく、0.12以上がより好ましい。 From the viewpoint of fuel efficiency, the tread rubber composition (vulcanized) preferably has a tan δ at 30 ° C. of 0.25 or less, more preferably 0.22 or less, and even more preferably 0.19 or less. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.10 or more, and more preferably 0.12 or more.

なお、M200は、実施例に記載のJIS K6251:2010に基づく方法、E、tanδは、実施例に記載の方法で測定した値である。 M200 is a value measured by the method based on JIS K6251: 2010 described in Examples, and E * and tanδ are values measured by the method described in Examples.

ここで、M200、E、tanδは、ゴム組成物に配合される薬品(特に、ゴム成分、フィラー)の種類や量により調整が可能であり、例えば、M200は、高分子量のゴム成分を用いると大きくなる傾向があり、Eは、高分子量のゴム成分を用いたり、フィラーを増量すると大きくなる傾向があり、tanδは、変性ゴムを使用したり、フィラーとしてシリカを使用すると小さくなる傾向がある。 Here, M200, E * , and tan δ can be adjusted according to the type and amount of chemicals (particularly, rubber component and filler) blended in the rubber composition. For example, M200 uses a high molecular weight rubber component. E * tends to increase when a high molecular weight rubber component is used or the amount of filler is increased, and tan δ tends to increase when a modified rubber or silica is used as a filler. is there.

M200×E/tanδ≧400を満足させる手法としては、(a)連続重合方式で重合した高分子量のゴム成分を用いる方法、(b)ゴム成分に変性基を導入した変性ゴムを用いる方法、(c)シリカ量を調整する方法、(d)可塑剤を調整する方法、等を単独又は適宜組み合わせる手法が挙げられる。これにより、前記式を満足することで、低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能の総合性能が改善される。 As a method for satisfying M200 × E * / tan δ ≧ 400, (a) a method using a high-molecular-weight rubber component polymerized by a continuous polymerization method, (b) a method using a modified rubber in which a modifying group is introduced into the rubber component, Examples thereof include a method of adjusting the amount of silica (c), a method of adjusting the plasticizer, and the like alone or in combination as appropriate. As a result, by satisfying the above equation, the overall performance of fuel efficiency, steering stability, and wear resistance is improved.

このような作用効果が得られる理由は明らかではないが、以下のように推察される。
一般に低燃費性能を確保する手法としてフィラーの減量が挙げられるが、剛性を確保できず、また、フィラーによる補強が不十分で耐摩耗性も劣るため、低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能のバランスが悪化する。また、通常、低燃費性能に優れる変性スチレン−ブタジエン共重合体はバッチ重合で作製されるが、加工性などの問題で分子量が低くなることが多い一方で、連続重合方式で作製されたスチレン−ブタジエン共重合体は、高分子量で剛性、耐摩耗性能に優れるものの、低燃費性能に劣る傾向がある。これに対し、例えば、耐摩耗性能に優れる連続重合方式で重合した高分子量のスチレン−ブタジエン共重合体に変性基を導入したゴムを用い、前記式を満足させることで、低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能の総合性能を顕著に改善できる。これは、高分子量による耐摩耗性能の確保及び変性基による低燃費性能の確保により、これらのバランスが向上すると共に、高分子量であることでゴムの剛性(操縦安定性能)も確保され、低燃費性能と操縦安定性能のバランスも向上する。そして、その結果、前記総合性能が顕著に改善されると推察される。
The reason why such an action effect is obtained is not clear, but it is presumed as follows.
Generally, the method of ensuring fuel efficiency is to reduce the amount of filler, but the rigidity cannot be ensured, and the filler is insufficiently reinforced and the wear resistance is inferior. Therefore, fuel efficiency, steering stability, and wear resistance are poor. The balance gets worse. In addition, a modified styrene-butadiene copolymer having excellent fuel efficiency is usually produced by batch polymerization, but the molecular weight is often low due to problems such as processability, while styrene produced by a continuous polymerization method. Although the butadiene copolymer has a high molecular weight and is excellent in rigidity and wear resistance, it tends to be inferior in fuel efficiency. On the other hand, for example, by using rubber in which a modifying group is introduced into a high molecular weight styrene-butadiene copolymer polymerized by a continuous polymerization method having excellent wear resistance and satisfying the above formula, fuel efficiency and steering stability are achieved. The overall performance of performance and wear resistance can be significantly improved. This is because the balance between these is improved by ensuring the wear resistance performance by the high molecular weight and the low fuel consumption performance by the modifying group, and the rigidity of the rubber (steering stability performance) is also secured by the high molecular weight, so that the fuel consumption is low. The balance between performance and steering stability is also improved. As a result, it is presumed that the overall performance is significantly improved.

トレッド用ゴム組成物は、通常、ゴム成分とフィラーとを含む。
ゴム成分としては、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム(SIBR)等のジエン系ゴムが挙げられる。イソプレン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、改質NR、変性NR、変性IR等が挙げられる。なかでも、低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能の観点から、SBR、BRが好ましい。なお、ゴム成分は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
A rubber composition for a tread usually contains a rubber component and a filler.
The rubber components include isoprene rubber, butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), and styrene-. Examples thereof include diene rubber such as isoprene-butadiene copolymer rubber (SIBR). Examples of the isoprene rubber include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), modified NR, modified NR, modified IR and the like. Of these, SBR and BR are preferable from the viewpoints of fuel efficiency, steering stability, and wear resistance. The rubber component may be used alone or in combination of two or more.

SBRとしては、油展スチレン−ブタジエン共重合体を好適に使用できる。
油展スチレン−ブタジエン共重合体は、スチレン−ブタジエン共重合体に対して伸展油を用いて油展したものである。このように、予め伸展油によって油展した油展スチレン−ブタジエン共重合体を含有することにより、ゴム組成物の配合時に油を混練した配合ゴムと比較して、ゴム成分中の伸展油及びフィラーの分散性を向上できる。
As the SBR, an oil-extended styrene-butadiene copolymer can be preferably used.
The oil-extended styrene-butadiene copolymer is obtained by oil-expanding the styrene-butadiene copolymer with an extension oil. As described above, by containing the oil-extended styrene-butadiene copolymer previously oil-expanded with the spreading oil, the extending oil and the filler in the rubber component are compared with the compounded rubber in which the oil is kneaded at the time of compounding the rubber composition. Can improve the dispersibility of.

ゴム成分100質量%中の油展スチレン−ブタジエン共重合体の含有量は、20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、35質量%以上が更に好ましい。下限以上にすることで、良好な低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能が得られる傾向がある。上限は特に限定されないが、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、75質量%以下が更に好ましい。 The content of the oil-extended styrene-butadiene copolymer in 100% by mass of the rubber component is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and further preferably 35% by mass or more. By setting it above the lower limit, good fuel efficiency, steering stability, and wear resistance tend to be obtained. The upper limit is not particularly limited, but 90% by mass or less is preferable, 80% by mass or less is more preferable, and 75% by mass or less is further preferable.

油展スチレン−ブタジエン共重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは40万以上、より好ましくは60万以上、更に好ましくは80万以上である。下限以上であれば、高分子量であることでゴムの剛性も確保され、低燃費性能と操縦安定性能のバランスが向上する傾向がある。該Mwは特に限定されないが、好ましくは150万以下、より好ましくは130万以下、更に好ましくは110万以下である。 The weight average molecular weight (Mw) of the oil-extended styrene-butadiene copolymer is preferably 400,000 or more, more preferably 600,000 or more, still more preferably 800,000 or more. If it is above the lower limit, the rigidity of the rubber is ensured due to the high molecular weight, and the balance between fuel efficiency performance and steering stability performance tends to be improved. The Mw is not particularly limited, but is preferably 1.5 million or less, more preferably 1.3 million or less, and further preferably 1.1 million or less.

油展スチレン−ブタジエン共重合体の重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)(Mw/Mn)は、好ましくは1.5以上、より好ましくは1.7以上、更に好ましくは1.8以上であり、また、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.7以下、更に好ましくは2.5以下である。上記範囲内であると、良好な低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能が得られる傾向がある。 The weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) of the oil-extended styrene-butadiene copolymer is preferably 1.5 or more, more preferably 1.7 or more, still more preferably 1.8. It is more than that, preferably 3.0 or less, more preferably 2.7 or less, still more preferably 2.5 or less. Within the above range, good fuel efficiency, steering stability, and wear resistance tend to be obtained.

油展スチレン−ブタジエン共重合体のスチレン含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは25質量%以上である。下限以上にすることで、良好な耐摩耗性能が得られる傾向がある。該スチレン含有量は、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは38質量%以下である。上限以下にすることで、良好な低燃費性能が得られる傾向がある。 The styrene content of the oil-extended styrene-butadiene copolymer is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, still more preferably 25% by mass or more. By setting it above the lower limit, good wear resistance tends to be obtained. The styrene content is preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 38% by mass or less. By setting it below the upper limit, good fuel efficiency tends to be obtained.

油展スチレン−ブタジエン共重合体のビニル結合量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは25質量%以上、更に好ましくは30質量%以上である。下限以上にすることで、良好な操縦安定性能が得られる傾向がある。該ビニル結合量は、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下である。上限以下にすることで、良好な耐摩耗性能が得られる傾向がある。 The vinyl bond amount of the oil-extended styrene-butadiene copolymer is preferably 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more. By setting it above the lower limit, good steering stability performance tends to be obtained. The vinyl bond amount is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less. By setting it below the upper limit, good wear resistance tends to be obtained.

なお、本明細書において、重量平均分子量(Mw)、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(GPC)(東ソー(株)製GPC−8000シリーズ、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMULTIPORE HZ−M)による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めることができる。ビニル結合量(1,2−結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定でき、スチレン含有量は、H−NMR測定によって測定できる。 In the present specification, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are gel permeation chromatographs (GPC) (GPC-8000 series manufactured by Toso Co., Ltd., detector: differential refractometer, column: It can be obtained by standard polystyrene conversion based on the measured value by TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M manufactured by Toso Co., Ltd. The vinyl bond amount (1,2-bonded butadiene unit amount) can be measured by infrared absorption spectrum analysis, and the styrene content can be measured by 1 H-NMR measurement.

油展スチレン−ブタジエン共重合体は、分岐構造を導入したものが好ましい。分岐構造が導入されたスチレン−ブタジエン共重合体としては、例えば、その重合体末端がエポキシ化合物、ハロゲン含有ケイ素化合物、及び第二のアルコキシシラン化合物からなる群より選択される少なくとも1種の多官能性カップリング剤で変性されているものや、少量の分岐剤の存在下で重合したものを挙げることができる。これらの中でも、その重合体末端が多官能性カップリング剤で変性されているものが好ましい。 The oil-extended styrene-butadiene copolymer preferably has a branched structure introduced therein. As the styrene-butadiene copolymer into which the branched structure is introduced, for example, at least one polyfunctional one selected from the group consisting of an epoxy compound, a halogen-containing silicon compound, and a second alkoxysilane compound at the polymer terminal. Examples thereof include those modified with a sex coupling agent and those polymerized in the presence of a small amount of branching agent. Among these, those in which the polymer terminal is modified with a polyfunctional coupling agent are preferable.

スチレン−ブタジエン共重合体は、例えば、重合開始剤を用いて、スチレンとブタジエンを共重合させて調製できる。重合開始剤としては、リチウム系開始剤が好ましい。リチウム系開始剤としては、有機リチウム化合物が好ましい。有機リチウム化合物としては、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム等のアルキルリチウム;1,4−ジリチウムブタン等のアルキレンジリチウム;フェニルリチウム、スチルベンリチウム、ジイソプロペニルベンゼンリチウム、ブチルリチウム等のアルキルリチウムとジビニルベンゼン等の反応物等の芳香族炭化水素リチウム;リチウムナフタレン等の多核炭化水素リチウム;アミノリチウム、トリブチルスズリチウム等を挙げることができる。 The styrene-butadiene copolymer can be prepared by copolymerizing styrene and butadiene using, for example, a polymerization initiator. As the polymerization initiator, a lithium-based initiator is preferable. As the lithium-based initiator, an organic lithium compound is preferable. Examples of the organic lithium compound include alkyllithiums such as n-butyllithium, sec-butyllithium and t-butyllithium; alkylenedithiums such as 1,4-dilithiumbutane; phenyllithium, stillbenlithium and diisopropenylbenzenelithium, Examples thereof include alkyllithium such as butyllithium and aromatic hydrocarbon lithium such as a reactant such as divinylbenzene; lithium multinuclear hydrocarbon such as lithium naphthalene; aminolithium, tributyltin lithium and the like.

重合の際には、必要に応じて、共重合時のスチレンランダム化剤として、またビニル結合量の調節剤として、エーテル化合物又はアミン等を用いることができる。エーテル化合物又はアミン等としては、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチルアミン、ピリジン、N−メチルモルホリン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン等が挙げられる。また、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、リノレイン酸カリウム、安息香酸カリウム、フタール酸カリウム、テトラデシルベンゼンスルホン酸カリウム等の活性剤も同様の目的で使用できる。 At the time of polymerization, if necessary, an ether compound, an amine or the like can be used as a styrene randomizing agent at the time of copolymerization and as an agent for adjusting the amount of vinyl bond. Examples of the ether compound or amine include dimethoxybenzene, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylamine, pyridine, N-methylmorpholine, N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine and dipiperidino. Etan and the like can be mentioned. In addition, activators such as potassium dodecylbenzenesulfonate, potassium linoleate, potassium benzoate, potassium futalate, and potassium tetradecylbenzenesulfonate can also be used for the same purpose.

重合溶媒としては、n−ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、ベンゼン等を用いることができる。重合方式は、バッチ重合方式、連続重合方式のいずれでもよいが、前述の各種特性を有するスチレン−ブタジエン共重合体が好適に得られるという観点から、連続重合方式を用いることが好ましい。重合条件として、重合温度は、通常、0〜130℃であり、好ましくは10〜100℃である。重合時間は、通常、5分〜24時間であり、好ましくは10分〜10時間である。重合溶媒中の単量体濃度(単量体の合計/(単量体の合計+重合溶媒))は、通常、5〜50質量%であり、好ましくは10〜35質量%である。 As the polymerization solvent, n-hexane, cyclohexane, heptane, benzene and the like can be used. The polymerization method may be either a batch polymerization method or a continuous polymerization method, but it is preferable to use the continuous polymerization method from the viewpoint that a styrene-butadiene copolymer having the above-mentioned various properties can be preferably obtained. As the polymerization condition, the polymerization temperature is usually 0 to 130 ° C, preferably 10 to 100 ° C. The polymerization time is usually 5 minutes to 24 hours, preferably 10 minutes to 10 hours. The monomer concentration in the polymerization solvent (total monomer / (total monomer + polymerization solvent)) is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 35% by mass.

なお、一般にリチウム系開始剤を用いた場合、スチレンの重合反応速度とブタジエンの重合反応速度は異なる。また、それぞれの重合反応速度は重合温度や単量体濃度の影響を受ける。そのため、単純な反応を行うと、重合温度が高まる反応後半において、重合温度の影響及びスチレン単量体の濃度が高いことにより、スチレンが多く反応して、スチレン長連鎖が多く発生し、スチレン長連鎖の含有割合が増加してしまう場合がある。そこで、スチレン単連鎖及びスチレン長連鎖の含有割合を適切な値とするための方法として、重合温度を、スチレン及びブタジエンの反応速度が同値となるところで制御する方法や、反応前のブタジエン仕込み量を減らした状態で反応を開始することにより、重合初期のスチレン取り込み量を上げ、次に減らした量のブタジエンを連続的に導入する方法等がある。 Generally, when a lithium-based initiator is used, the polymerization reaction rate of styrene and the polymerization reaction rate of butadiene are different. In addition, each polymerization reaction rate is affected by the polymerization temperature and the monomer concentration. Therefore, when a simple reaction is carried out, in the latter half of the reaction in which the polymerization temperature rises, a large amount of styrene reacts due to the influence of the polymerization temperature and the high concentration of the styrene monomer, a large number of styrene long chains are generated, and the styrene length is increased. The content ratio of the chain may increase. Therefore, as a method for adjusting the content ratios of the styrene single chain and the styrene long chain to appropriate values, a method of controlling the polymerization temperature at a place where the reaction rates of styrene and butadiene are the same, and a method of charging butadiene before the reaction are used. There is a method of increasing the amount of styrene taken up at the initial stage of polymerization by starting the reaction in a reduced state, and then continuously introducing the reduced amount of butadiene.

スチレン−ブタジエン共重合体に分岐構造を導入する具体的な方法として、多官能性カップリング剤によって変性する場合、回分重合法や連続重合法によって得られるリチウム活性末端を有する活性重合体を、四塩化ケイ素等のハロゲン含有ケイ素化合物、第二のアルコキシシラン化合物、アルコキシシランサルファイド化合物、(ポリ)エポキシ化合物、尿素化合物、アミド化合物、イミド化合物、チオカルボニル化合物、ラクタム化合物、エステル化合物、及びケトン化合物からなる群より選択される少なくとも1種の多官能性カップリング剤と反応させる方法を挙げることができる。これらの中でも、四塩化ケイ素等のハロゲン含有ケイ素化合物、第二のアルコキシシラン化合物、アルコキシシランサルファイド化合物、(ポリ)エポキシ化合物が好ましく、ハロゲン含有ケイ素化合物、第二のアルコキシシラン化合物、(ポリ)エポキシ化合物が更に好ましい。また、少量の分岐剤の存在下で重合する場合、分岐剤の具体例としては、ジビニルベンゼンを挙げることができる。導入量は、スチレン−ブタジエン共重合体100質量%に対し、10質量%以下とすることが好ましい。 As a specific method for introducing a branched structure into a styrene-butadiene copolymer, when modified with a polyfunctional coupling agent, an active polymer having a lithium active terminal obtained by a batch polymerization method or a continuous polymerization method is used. From halogen-containing silicon compounds such as silicon chloride, second alkoxysilane compounds, alkoxysilane sulfide compounds, (poly) epoxy compounds, urea compounds, amide compounds, imide compounds, thiocarbonyl compounds, lactam compounds, ester compounds, and ketone compounds A method of reacting with at least one polyfunctional coupling agent selected from the above group can be mentioned. Among these, halogen-containing silicon compounds such as silicon tetrachloride, second alkoxysilane compounds, alkoxysilane sulfide compounds, and (poly) epoxy compounds are preferable, and halogen-containing silicon compounds, second alkoxysilane compounds, and (poly) epoxys are preferable. Compounds are more preferred. When polymerizing in the presence of a small amount of branching agent, specific examples of the branching agent include divinylbenzene. The amount introduced is preferably 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the styrene-butadiene copolymer.

スチレン−ブタジエン共重合体の油展に用いる伸展油としては、例えば、ナフテン系、パラフィン系、芳香族油展系等が挙げられる。これらの中でも、芳香族油展系が好ましい。また、ナフテン系、又はパラフィン系のゴム用伸展油を併用することもできる。油展の方法としては、例えば、重合終了後、伸展油を加え、従来公知の方法により脱溶媒及び乾燥する方法等が挙げられる。 Examples of the spreading oil used for oil spreading of the styrene-butadiene copolymer include naphthenic type, paraffin type, aromatic oil spreading type and the like. Among these, an aromatic oil spreading system is preferable. Further, a naphthenic or paraffinic rubber spreading oil may be used in combination. Examples of the oil spreading method include a method in which a spreading oil is added after the polymerization is completed, and the solvent is removed and dried by a conventionally known method.

伸展油の使用量は、スチレン−ブタジエン共重合体100質量部に対し、5〜50質量部が好ましく、10〜40質量部がより好ましく、12〜30質量部が更に好ましい。下限以上にすることで、良好な低燃費性能が得られる傾向がある。上限以下にすることで、配合の自由度を確保できる傾向がある。 The amount of the spreading oil used is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 40 parts by mass, and even more preferably 12 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the styrene-butadiene copolymer. By setting it above the lower limit, good fuel efficiency tends to be obtained. By setting it below the upper limit, there is a tendency to secure the degree of freedom in compounding.

SBRとしては、油展スチレン−ブタジエン共重合体以外に、非油展スチレン−ブタジエン共重合体を併用してもよい。 As the SBR, a non-oil-extended styrene-butadiene copolymer may be used in combination with the oil-extended styrene-butadiene copolymer.

ゴム成分100質量%中の非油展スチレン−ブタジエン共重合体の含有量は、5質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましく、20質量%以上が更に好ましい。下限以上にすることで、良好な低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能が得られる傾向がある。上限は特に限定されないが、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましい。 The content of the non-oil-extended styrene-butadiene copolymer in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more. By setting it above the lower limit, good fuel efficiency, steering stability, and wear resistance tend to be obtained. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and further preferably 40% by mass or less.

非油展スチレン−ブタジエン共重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは5万以上、より好ましくは10万以上、更に好ましくは15万以上であり、また、好ましくは40万未満、より好ましくは35万以下、更に好ましくは30万以下である。上記範囲内であると良好な低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能が得られる傾向がある。 The weight average molecular weight (Mw) of the non-oil-extended styrene-butadiene copolymer is preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more, still more preferably 150,000 or more, and preferably less than 400,000, more preferably. Is 350,000 or less, more preferably 300,000 or less. Within the above range, good fuel efficiency, steering stability, and wear resistance tend to be obtained.

非油展スチレン−ブタジエン共重合体の重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)(Mw/Mn)は、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.1以上、更に好ましくは1.2以上であり、また、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.7以下、更に好ましくは1.5以下である。上記範囲内であると、良好な低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能が得られる傾向がある。 The weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) of the non-oil-extended styrene-butadiene copolymer is preferably 1.0 or more, more preferably 1.1 or more, and further preferably 1. It is 2 or more, preferably 2.0 or less, more preferably 1.7 or less, still more preferably 1.5 or less. Within the above range, good fuel efficiency, steering stability, and wear resistance tend to be obtained.

非油展スチレン−ブタジエン共重合体のスチレン含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上である。下限以上にすることで、良好な耐摩耗性能が得られる傾向がある。該スチレン含有量は、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。上限以下にすることで、良好な低燃費性能が得られる傾向がある。 The styrene content of the non-oil-extended styrene-butadiene copolymer is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and further preferably 20% by mass or more. By setting it above the lower limit, good wear resistance tends to be obtained. The styrene content is preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less. By setting it below the upper limit, good fuel efficiency tends to be obtained.

非油展スチレン−ブタジエン共重合体のビニル結合量は、好ましくは40質量%以上、より好ましくは45質量%以上、更に好ましくは50質量%以上である。下限以上にすることで、良好な操縦安定性能が得られる傾向がある。該ビニル結合量は、好ましくは80質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは65質量%以下である。上限以下にすることで、良好な耐摩耗性能が得られる傾向がある。 The vinyl bond amount of the non-oil-extended styrene-butadiene copolymer is preferably 40% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, and further preferably 50% by mass or more. By setting it above the lower limit, good steering stability performance tends to be obtained. The vinyl bond amount is preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, and further preferably 65% by mass or less. By setting it below the upper limit, good wear resistance tends to be obtained.

非油展スチレン−ブタジエン共重合体は、非変性SBR、変性SBRのいずれも使用可能であるが、変性SBRが好ましい。 As the non-oil-extended styrene-butadiene copolymer, both non-modified SBR and modified SBR can be used, but modified SBR is preferable.

変性非油展スチレン−ブタジエン共重合体(変性SBR(非油展))としては、シリカ等の充填剤と相互作用する官能基を有するものであればよく、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体の少なくとも一方の末端を、上記官能基を有する化合物(変性剤)で変性された末端変性スチレン−ブタジエン共重合体(末端に上記官能基を有する末端変性スチレン−ブタジエン共重合体)や、主鎖に上記官能基を有する主鎖変性スチレン−ブタジエン共重合体や、主鎖及び末端に上記官能基を有する主鎖末端変性スチレン−ブタジエン共重合体(例えば、主鎖に上記官能基を有し、少なくとも一方の末端を上記変性剤で変性された主鎖末端変性スチレン−ブタジエン共重合体)や、分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性(カップリング)され、水酸基やエポキシ基が導入された末端変性SBR等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The modified non-oil-extended styrene-butadiene copolymer (modified SBR (non-oil-extended)) may have a functional group that interacts with a filler such as silica. For example, a styrene-butadiene copolymer. At least one end may be a terminal-modified styrene-butadiene copolymer (terminal-modified styrene-butadiene copolymer having the above-mentioned functional group) modified with a compound (modifying agent) having the above-mentioned functional group, or a main chain. A main chain-modified styrene-butadiene copolymer having the above functional group, or a main chain terminal modified styrene-butadiene copolymer having the above functional group at the main chain and the terminal (for example, having the above functional group in the main chain and at least One end is modified (coupling) with a main chain end-modified styrene-butadiene copolymer modified with the above modifier or a polyfunctional compound having two or more epoxy groups in the molecule to form a hydroxyl group or an epoxy group. Examples thereof include terminally modified SBR into which is introduced. These may be used alone or in combination of two or more.

上記官能基としては、例えば、アミノ基、アミド基、シリル基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基、水酸基、オキシ基、エポキシ基等が挙げられる。なお、これらの官能基は、置換基を有していてもよい。なかでも、アミノ基(好ましくはアミノ基が有する水素原子が炭素数1〜6のアルキル基に置換されたアミノ基)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜6のアルコキシ基)、アルコキシシリル基(好ましくは炭素数1〜6のアルコキシシリル基)、アミド基が好ましい。 Examples of the functional group include an amino group, an amide group, a silyl group, an alkoxysilyl group, an isocyanate group, an imino group, an imidazole group, a urea group, an ether group, a carbonyl group, an oxycarbonyl group, a mercapto group, a sulfide group and a disulfide. Examples thereof include a group, a sulfonyl group, a sulfinyl group, a thiocarbonyl group, an ammonium group, an imide group, a hydrazo group, an azo group, a diazo group, a carboxyl group, a nitrile group, a pyridyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, an oxy group and an epoxy group. .. In addition, these functional groups may have a substituent. Among them, an amino group (preferably an amino group in which the hydrogen atom of the amino group is replaced with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), an alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms), and an alkoxysilyl group (preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms). Alkoxysilyl groups having 1 to 6 carbon atoms) and amide groups are preferable.

SBRとしては、例えば、住友化学(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等により製造・販売されているSBRを使用することができる。 As the SBR, for example, SBR manufactured and sold by Sumitomo Chemical Co., Ltd., JSR Corporation, Asahi Kasei Corporation, Zeon Corporation, etc. can be used.

BRとしては特に限定されず、高シス含量のBR、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR等を使用できる。BRは、非変性BR、変性BRのいずれでもよく、変性BRとしては、前述の官能基が導入された変性BRが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、耐摩耗性が向上するという理由から、BRのシス含量は90質量%以上(好ましくは95質量%以上)であることが好適である。なお、シス含量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。 The BR is not particularly limited, and BR having a high cis content, BR containing syndiotactic polybutadiene crystals, and the like can be used. The BR may be either a non-modified BR or a modified BR, and examples of the modified BR include a modified BR into which the above-mentioned functional group has been introduced. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, the cis content of BR is preferably 90% by mass or more (preferably 95% by mass or more) because the wear resistance is improved. The cis content can be measured by infrared absorption spectroscopy.

ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。下限以上にすることで、良好な耐摩耗性能が得られる傾向がある。上限は、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下が更に好ましい。 The content of BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more. By setting it above the lower limit, good wear resistance tends to be obtained. The upper limit is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and even more preferably 25% by mass or less.

BRとしては、例えば、宇部興産(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等の製品を使用できる。 As the BR, for example, products such as Ube Industries, Ltd., JSR Co., Ltd., Asahi Kasei Co., Ltd., and Zeon Corporation can be used.

フィラーとしては、シリカ、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、マイカなどのゴム分野で公知のものが挙げられる。なかでも、シリカ、カーボンブラックが好ましい。 Examples of the filler include those known in the rubber field such as silica, carbon black, calcium carbonate, talc, alumina, clay, aluminum hydroxide, aluminum oxide, and mica. Of these, silica and carbon black are preferable.

トレッド用ゴム組成物に用いるシリカとしては、例えば、乾式法シリカ(無水シリカ)、湿式法シリカ(含水シリカ)などが挙げられる。なかでも、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。 Examples of silica used in the rubber composition for tread include dry silica (anhydrous silica) and wet silica (hydrous silica). Of these, wet silica is preferable because it has a large number of silanol groups.

トレッド用ゴム組成物では、シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは75質量部以上、より好ましくは80質量部以上である。下限以上にすることで、良好な低燃費性能、耐摩耗性が得られる傾向がある。該含有量の上限は特に限定されないが、好ましくは150質量部以下、より好ましくは130質量部以下、更に好ましくは120質量部以下である。上限以下にすることで、良好な分散性が得られる傾向がある。 In the rubber composition for tread, the content of silica is preferably 75 parts by mass or more, more preferably 80 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. By setting it above the lower limit, good fuel efficiency and wear resistance tend to be obtained. The upper limit of the content is not particularly limited, but is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 130 parts by mass or less, and further preferably 120 parts by mass or less. By setting it below the upper limit, good dispersibility tends to be obtained.

シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは80m/g以上、より好ましくは120m/g以上、更に好ましくは150m/g以上である。下限以上にすることで、良好な耐摩耗性が得られる傾向がある。また、シリカのNSAは、好ましくは250m/g以下、より好ましくは220m/g以下、更に好ましくは200m/g以下である。上限以下にすることで、良好な分散性が得られる傾向がある。
なお、シリカのNSAは、ASTM D3037−93に準じてBET法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 80 m 2 / g or more, more preferably 120 m 2 / g or more, and further preferably 150 m 2 / g or more. By setting it above the lower limit, good wear resistance tends to be obtained. The N 2 SA of silica is preferably 250 m 2 / g or less, more preferably 220 m 2 / g or less, and further preferably 200 m 2 / g or less. By setting it below the upper limit, good dispersibility tends to be obtained.
The N 2 SA of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-93.

シリカとしては、例えば、デグッサ社、ローディア社、東ソー・シリカ(株)、ソルベイジャパン(株)、(株)トクヤマ等の製品を使用できる。 As the silica, for example, products such as Degussa, Rhodia, Tosoh Silica Co., Ltd., Solvay Japan Co., Ltd., Tokuyama Corporation can be used.

トレッド用ゴム組成物は、シリカと共にシランカップリング剤を含むことが好ましい。
シランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、などのスルフィド系、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、などのグリシドキシ系、3−ニトロプロピルトリメトキシシラン、3−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられる。市販されているものとしては、例えば、デグッサ社、Momentive社、信越シリコーン(株)、東京化成工業(株)、アヅマックス(株)、東レ・ダウコーニング(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、スルフィド系、メルカプト系シランカップリング剤が好ましい。
The rubber composition for tread preferably contains a silane coupling agent together with silica.
The silane coupling agent is not particularly limited, and for example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, Bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, bis ( 3-Triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) ) Disulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3- Sulfates such as triethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, mercaptos such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 2-mercaptoethyltriethoxysilane, vinyls such as vinyltriethoxysilane and vinyltrimethoxysilane, 3-amino Amino series such as propyltriethoxysilane and 3-aminopropyltrimethoxysilane, glycidoxy series such as γ-glycidoxypropyltriethoxysilane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxysilane, Examples thereof include nitro type such as 3-nitropropyltriethoxysilane and chloro type such as 3-chloropropyltrimethoxysilane and 3-chloropropyltriethoxysilane. As commercially available products, for example, products such as Degussa, Momentive, Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Azumax Co., Ltd., Toray Dow Corning Co., Ltd. can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, sulfide-based and mercapto-based silane coupling agents are preferable.

特に好適なメルカプト系シランカップリング剤として、下記式(S1)で表わされるシランカップリング剤や、下記式(I)で示される結合単位Aと下記式(II)で示される結合単位Bとを含むシランカップリング剤が挙げられる。なかでも、下記式(I)で示される結合単位Aと下記式(II)で示される結合単位Bとを含むシランカップリング剤が好ましい。

Figure 2021028400
(式中、R1001は−Cl、−Br、−OR1006、−O(O=)CR1006、−ON=CR10061007、−NR10061007及び−(OSiR10061007(OSiR100610071008)から選択される一価の基(R1006、R1007及びR1008は同一でも異なっていても良く、各々水素原子又は炭素数1〜18の一価の炭化水素基であり、hは平均値が1〜4である。)であり、R1002はR1001、水素原子又は炭素数1〜18の一価の炭化水素基、R1003は−[O(R1009O)]−基(R1009は炭素数1〜18のアルキレン基、jは1〜4の整数である。)、R1004は炭素数1〜18の二価の炭化水素基、R1005は炭素数1〜18の一価の炭化水素基を示し、x、y及びzは、x+y+2z=3、0≦x≦3、0≦y≦2、0≦z≦1の関係を満たす数である。)
Figure 2021028400
Figure 2021028400
(式中、xは0以上の整数、yは1以上の整数である。Rは水素、ハロゲン、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニル基、又は該アルキル基の末端の水素が水酸基若しくはカルボキシル基で置換されたものを示す。Rは分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基、又は分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基を示す。RとRとで環構造を形成してもよい。) As a particularly suitable mercapto-based silane coupling agent, a silane coupling agent represented by the following formula (S1) and a binding unit A represented by the following formula (I) and a binding unit B represented by the following formula (II) are used. Included silane coupling agents include. Among them, a silane coupling agent containing a binding unit A represented by the following formula (I) and a binding unit B represented by the following formula (II) is preferable.
Figure 2021028400
(In the formula, R 1001 is -Cl, -Br, -OR 1006 , -O (O =) CR 1006 , -ON = CR 1006 R 1007 , -NR 1006 R 1007 and-(OSiR 1006 R 1007 ) h (OSiR 1006 R 1007 R 1008) a monovalent group selected from (R 1006, R 1007 and R 1008 may be the same or different, be each a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms , H has an average value of 1 to 4), R 1002 is R 1001 , a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and R 1003 is − [O (R 1009 O) j. ] -Group (R 1009 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, j is an integer of 1 to 4), R 1004 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and R 1005 is 1 carbon atom. It represents a monovalent hydrocarbon group of ~ 18, and x, y and z are numbers that satisfy the relationship of x + y + 2z = 3, 0 ≦ x ≦ 3, 0 ≦ y ≦ 2, 0 ≦ z ≦ 1).
Figure 2021028400
Figure 2021028400
(In the formula, x is an integer of 0 or more, y is an integer of 1 or more. R 1 is hydrogen, halogen, an alkyl group having 1 to 30 branched or unbranched carbon atoms, and 2 to 2 branched or unbranched carbon atoms. 30 alkenyl groups, branched or unbranched alkynyl groups having 2 to 30 carbon atoms, or hydrogens at the ends of the alkyl groups substituted with hydroxyl groups or carboxyl groups. R 2 has branched or unbranched carbon atoms. It represents an alkylene group of 1 to 30, a branched or non-branched alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, or a branched or non-branched alkynylene group having 2 to 30 carbon atoms. A ring structure is formed by R 1 and R 2. May be.)

式(S1)において、R1005、R1006、R1007及びR1008はそれぞれ独立に、炭素数1〜18の直鎖状、環状もしくは分枝状のアルキル基、アルケニル基、アリール基及びアラルキル基からなる群から選択される基であることが好ましい。また、R1002が炭素数1〜18の一価の炭化水素基である場合は、直鎖状、環状もしくは分枝状のアルキル基、アルケニル基、アリール基及びアラルキル基からなる群から選択される基であることが好ましい。R1009は直鎖状、環状又は分枝状のアルキレン基であることが好ましく、特に直鎖状のものが好ましい。R1004は例えば炭素数1〜18のアルキレン基、炭素数2〜18のアルケニレン基、炭素数5〜18のシクロアルキレン基、炭素数6〜18のシクロアルキルアルキレン基、炭素数6〜18のアリーレン基、炭素数7〜18のアラルキレン基を挙げることができる。アルキレン基及びアルケニレン基は、直鎖状及び分枝状のいずれであってもよく、シクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基、アリーレン基及びアラルキレン基は、環上に低級アルキル基等の官能基を有していてもよい。このR1004としては、炭素数1〜6のアルキレン基が好ましく、特に直鎖状アルキレン基、例えばメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基が好ましい。 In formula (S1), R 1005 , R 1006 , R 1007 and R 1008 are independently derived from a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group and an aralkyl group, respectively. It is preferable that the group is selected from the group. When R 1002 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, it is selected from the group consisting of a linear, cyclic or branched alkyl group, an alkenyl group, an aryl group and an aralkyl group. It is preferably a group. R 1009 is preferably a linear, cyclic or branched alkylene group, and particularly preferably linear. R1004 is, for example, an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 18 carbon atoms, a cycloalkylene group having 5 to 18 carbon atoms, a cycloalkylalkylene group having 6 to 18 carbon atoms, and an arylene having 6 to 18 carbon atoms. Examples thereof include an aralkylene group having 7 to 18 carbon atoms. The alkylene group and the alkenylene group may be linear or branched, and the cycloalkylene group, the cycloalkylalkylene group, the arylene group and the aralkylene group have a functional group such as a lower alkyl group on the ring. You may be doing it. As the R 1004 , an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and a linear alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group and a hexamethylene group are particularly preferable.

式(S1)におけるR1002、R1005、R1006、R1007及びR1008の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、プロぺニル基、アリル基、ヘキセニル基、オクテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
式(S1)におけるR1009の例として、直鎖状アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基、ヘキシレン基等が挙げられ、分枝状アルキレン基としては、イソプロピレン基、イソブチレン基、2−メチルプロピレン基等が挙げられる。
Specific examples of R 1002 , R 1005 , R 1006 , R 1007 and R 1008 in the formula (S1) include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and sec-butyl. Group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, vinyl group, propenyl group, allyl group, hexenyl group, octenyl group, cyclopentenyl group, cyclo Examples thereof include a hexenyl group, a phenyl group, a tolyl group, a xsilyl group, a naphthyl group, a benzyl group, a phenethyl group and a naphthylmethyl group.
Examples of R 1009 in the formula (S1) include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an n-butylene group, a hexylene group and the like as the linear alkylene group, and examples of the branched alkylene group include a branched alkylene group. Examples thereof include an isopropylene group, an isobutylene group and a 2-methylpropylene group.

式(S1)で表されるシランカップリング剤の具体例としては、3−ヘキサノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−デカノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−ラウロイルチオプロピルトリエトキシシラン、2−ヘキサノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−オクタノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−デカノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−ラウロイルチオエチルトリエトキシシラン、3−ヘキサノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−デカノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−ラウロイルチオプロピルトリメトキシシラン、2−ヘキサノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−オクタノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−デカノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−ラウロイルチオエチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらは、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。なかでも、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシランが特に好ましい。 Specific examples of the silane coupling agent represented by the formula (S1) include 3-hexanoylthiopropyltriethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane, 3-decanoylthiopropyltriethoxysilane, and 3-. Lauroylthiopropyltriethoxysilane, 2-hexanoylthioethyltriethoxysilane, 2-octanoylthioethyltriethoxysilane, 2-decanoylthioethyltriethoxysilane, 2-lauroylthioethyltriethoxysilane, 3-hexanoy Luciopropyltrimethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltrimethoxysilane, 3-decanoylthiopropyltrimethoxysilane, 3-lauroylthiopropyltrimethoxysilane, 2-hexanoylthioethyltrimethoxysilane, 2-octanoylthio Examples thereof include ethyltrimethoxysilane, 2-decanoylthioethyltrimethoxysilane, 2-lauroylthioethyltrimethoxysilane and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane is particularly preferable.

式(I)で示される結合単位Aと式(II)で示される結合単位Bとを含むシランカップリング剤において、結合単位Aの含有量は、好ましくは30モル%以上、より好ましくは50モル%以上であり、好ましくは99モル%以下、より好ましくは90モル%以下である。また、結合単位Bの含有量は、好ましくは1モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは10モル%以上であり、好ましくは70モル%以下、より好ましくは65モル%以下、更に好ましくは55モル%以下である。また、結合単位A及びBの合計含有量は、好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上、特に好ましくは100モル%である。
なお、結合単位A、Bの含有量は、結合単位A、Bがシランカップリング剤の末端に位置する場合も含む量である。結合単位A、Bがシランカップリング剤の末端に位置する場合の形態は特に限定されず、結合単位A、Bを示す式(I)、(II)と対応するユニットを形成していればよい。
In the silane coupling agent containing the binding unit A represented by the formula (I) and the binding unit B represented by the formula (II), the content of the binding unit A is preferably 30 mol% or more, more preferably 50 mol. % Or more, preferably 99 mol% or less, more preferably 90 mol% or less. The content of the binding unit B is preferably 1 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, still more preferably 10 mol% or more, preferably 70 mol% or less, more preferably 65 mol% or less. More preferably, it is 55 mol% or less. The total content of the binding units A and B is preferably 95 mol% or more, more preferably 98 mol% or more, and particularly preferably 100 mol%.
The content of the binding units A and B is an amount including the case where the binding units A and B are located at the ends of the silane coupling agent. The form in which the binding units A and B are located at the ends of the silane coupling agent is not particularly limited, and a unit corresponding to the formulas (I) and (II) representing the binding units A and B may be formed. ..

式(I)、(II)におけるRについて、ハロゲンとしては、塩素、臭素、フッ素などがあげられる。分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基としては、メチル基、エチル基などがあげられる。分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基としては、ビニル基、1−プロペニル基などがあげられる。分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニル基としては、エチニル基、プロピニル基などがあげられる。 Regarding R 1 in the formulas (I) and (II), examples of the halogen include chlorine, bromine and fluorine. Examples of the branched or non-branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms include a methyl group and an ethyl group. Examples of the branched or non-branched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms include a vinyl group and a 1-propenyl group. Examples of the branched or non-branched alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms include an ethynyl group and a propynyl group.

式(I)、(II)におけるRについて、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基などがあげられる。分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基としては、ビニレン基、1−プロペニレン基などがあげられる。分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基としては、エチニレン基、プロピニレン基などがあげられる。 Formula (I), the R 2 in (II), Examples of the branched or unbranched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, an ethylene group, and propylene group. Examples of the branched or non-branched alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms include a vinylene group and a 1-propenylene group. Examples of the branched or non-branched alkynylene group having 2 to 30 carbon atoms include an ethynylene group and a propynylene group.

式(I)で示される結合単位Aと式(II)で示される結合単位Bとを含むシランカップリング剤において、結合単位Aの繰り返し数(x)と結合単位Bの繰り返し数(y)の合計の繰り返し数(x+y)は、3〜300の範囲が好ましい。 In a silane coupling agent containing the binding unit A represented by the formula (I) and the binding unit B represented by the formula (II), the number of repetitions (x) of the binding unit A and the number of repetitions (y) of the binding unit B The total number of repetitions (x + y) is preferably in the range of 3 to 300.

シランカップリング剤を含有する場合、シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上であり、また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。 When the silane coupling agent is contained, the content of the silane coupling agent is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica. Hereinafter, it is more preferably 15 parts by mass or less.

トレッド用ゴム組成物に使用できるカーボンブラックとしては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等が挙げられるが、特に限定されない。市販品としては、旭カーボン(株)、キャボットジャパン(株)、東海カーボン(株)、三菱化学(株)、ライオン(株)、新日化カーボン(株)、コロンビアカーボン社等の製品を使用できる。カーボンブラックを配合することにより、補強性が得られ、耐摩耗性等が顕著に改善される。 Examples of the carbon black that can be used in the rubber composition for tread include GPF, FEF, HAF, ISAF, SAF, and the like, but are not particularly limited. As commercial products, products such as Asahi Carbon Co., Ltd., Cabot Japan Co., Ltd., Tokai Carbon Co., Ltd., Mitsubishi Chemical Corporation, Lion Corporation, Shin Nikka Carbon Co., Ltd., Columbia Carbon Co., Ltd. are used. it can. By blending carbon black, reinforcing properties are obtained and wear resistance and the like are remarkably improved.

トレッド用ゴム組成物では、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。下限以上にすることで、カーボンブラックを配合した効果が得られる傾向がある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは8質量部以下である。上限以下にすることで、良好な分散性が得られる傾向がある。 In the rubber composition for tread, the content of carbon black is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. By setting it above the lower limit, the effect of blending carbon black tends to be obtained. The content of the carbon black is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and further preferably 8 parts by mass or less. By setting it below the upper limit, good dispersibility tends to be obtained.

トレッド用ゴム組成物では、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは80m/g以上、より好ましくは100m/g以上、更に好ましくは105m/g以上である。下限以上であると、良好な補強性が得られる傾向がある。カーボンブラックのNSAの上限は特に限定されないが、好ましくは180m/g以下、より好ましくは150m/g以下、更に好ましくは130m/g以下である。
なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
In the rubber composition for tread, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 80 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more, and further preferably 105 m 2 / g or more. When it is above the lower limit, good reinforcing properties tend to be obtained. The upper limit of N 2 SA of carbon black is not particularly limited, but is preferably 180 m 2 / g or less, more preferably 150 m 2 / g or less, and further preferably 130 m 2 / g or less.
The nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is determined by the method A of JIS K6217.

トレッド用ゴム組成物は、オイルを含むことが好ましい。
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物が挙げられる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、プロセスオイルが好ましく、アロマ系プロセスオイルが特に好ましい。
The rubber composition for tread preferably contains oil.
Examples of the oil include process oils, vegetable oils and fats, or mixtures thereof. As the process oil, for example, paraffin-based process oil, aroma-based process oil, naphthenic process oil, and the like can be used. Vegetable oils and fats include castor oil, cottonseed oil, linseed oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, rosin, pine oil, pineapple, tall oil, corn oil, rice oil, beni flower oil, sesame oil, Examples thereof include olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, jojoba oil, macadamia nut oil, and tung oil. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, process oils are preferable, and aroma-based process oils are particularly preferable.

オイルを含有する場合、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは15質量部以上、更に好ましくは20質量部以上であり、また、好ましくは50質量部以下、より好ましくは40質量部以下、更に好ましくは35質量部以下である。なお、オイルの含有量には、ゴム(油展ゴム)に含まれるオイル(伸展油)の量も含まれる。 When oil is contained, the content thereof is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, still more preferably 20 parts by mass or more, and preferably 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is less than or equal to parts by mass, more preferably 40 parts by mass or less, still more preferably 35 parts by mass or less. The oil content also includes the amount of oil (extended oil) contained in the rubber (oil-extended rubber).

トレッド用ゴム組成物は、樹脂を含有していてもよい。
樹脂としては、タイヤ工業で汎用されているものであれば特に限定されず、ロジン系樹脂、クマロンインデン樹脂、α−メチルスチレン系樹脂、テルペン系樹脂、p−t−ブチルフェノールアセチレン樹脂、アクリル系樹脂、C5樹脂、C9樹脂等が挙げられる。市販品としては、丸善石油化学(株)、住友ベークライト(株)、ヤスハラケミカル(株)、東ソー(株)、Rutgers Chemicals社、BASF社、アリゾナケミカル社、日塗化学(株)、(株)日本触媒、JXエネルギー(株)、荒川化学工業(株)、田岡化学工業(株)、東亞合成(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The rubber composition for tread may contain a resin.
The resin is not particularly limited as long as it is widely used in the tire industry, and is rosin-based resin, kumaron inden resin, α-methylstyrene-based resin, terpene-based resin, pt-butylphenol acetylene resin, acrylic-based resin. Examples thereof include resin, C5 resin, and C9 resin. Commercially available products include Maruzen Petrochemical Co., Ltd., Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Yasuhara Chemical Co., Ltd., Toso Co., Ltd., Rutgers Chemicals Co., Ltd., BASF, Arizona Chemical Co., Ltd., Nikko Chemical Co., Ltd., Japan Co., Ltd. Products such as catalysts, JX Energy Co., Ltd., Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., Taoka Chemical Industry Co., Ltd., and Toa Synthetic Co., Ltd. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

樹脂を含有する場合、樹脂の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上であり、また、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下である。 When a resin is contained, the content of the resin is preferably 1 part by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and preferably 30 parts by mass or less, more preferably more preferably, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is 20 parts by mass or less.

トレッド用ゴム組成物は、ワックスを含んでもよい。
ワックスとしては、特に限定されず、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス;植物系ワックス、動物系ワックス等の天然系ワックス;エチレン、プロピレン等の重合物等の合成ワックスなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、石油系ワックスが好ましく、パラフィンワックスがより好ましい。
The rubber composition for the tread may contain wax.
The wax is not particularly limited, and examples thereof include petroleum wax such as paraffin wax and microcrystalline wax; natural wax such as plant wax and animal wax; and synthetic wax such as a polymer such as ethylene and propylene. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, petroleum wax is preferable, and paraffin wax is more preferable.

ワックスとしては、例えば、大内新興化学工業(株)、日本精蝋(株)、精工化学(株)等の製品を使用できる。 As the wax, for example, products such as Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., Nippon Seiro Co., Ltd., Seiko Kagaku Co., Ltd. can be used.

ワックスを含有する場合、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上であり、また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。 When wax is contained, the content thereof is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is 10 parts by mass or less.

トレッド用ゴム組成物は、老化防止剤を含んでもよい。
老化防止剤としては、例えば、フェニル−α−ナフチルアミン等のナフチルアミン系老化防止剤;オクチル化ジフェニルアミン、4,4’−ビス(α,α’−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系老化防止剤;N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン等のp−フェニレンジアミン系老化防止剤;2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系老化防止剤;2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、スチレン化フェノール等のモノフェノール系老化防止剤;テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等のビス、トリス、ポリフェノール系老化防止剤などが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、p−フェニレンジアミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤が好ましい。
The rubber composition for tread may contain an anti-aging agent.
Examples of the anti-aging agent include naphthylamine-based anti-aging agents such as phenyl-α-naphthylamine; diphenylamine-based anti-aging agents such as octylated diphenylamine and 4,4'-bis (α, α'-dimethylbenzyl) diphenylamine; N. -Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine, N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine, etc. P-Phenylenediamine-based anti-aging agent; quinoline-based anti-aging agent such as a polymer of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinolin; 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, Monophenolic anti-aging agents such as styrenated phenol; tetrakis- [methylene-3- (3', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] bis, tris, polyphenolic aging such as methane Examples include inhibitors. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, p-phenylenediamine-based anti-aging agents and quinoline-based anti-aging agents are preferable.

老化防止剤としては、例えば、精工化学(株)、住友化学(株)、大内新興化学工業(株)、フレクシス社等の製品を使用できる。 As the anti-aging agent, for example, products of Seiko Chemical Co., Ltd., Sumitomo Chemical Co., Ltd., Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd., Flexis Co., Ltd. and the like can be used.

老化防止剤を含有する場合、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。 When the antioxidant is contained, the content thereof is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is 5 parts by mass or less.

トレッド用ゴム組成物は、ステアリン酸を含有してもよい。
ステアリン酸としては、従来公知のものを使用でき、例えば、日油(株)、NOF社、花王(株)、富士フイルム和光純薬工業(株)、千葉脂肪酸(株)等の製品を使用できる。
The rubber composition for tread may contain stearic acid.
As the stearic acid, conventionally known ones can be used, and for example, products such as NOF Corporation, NOF Corporation, Kao Corporation, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., and Chiba Fatty Acid Co., Ltd. can be used. ..

ステアリン酸を含有する場合、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。 When stearic acid is contained, the content thereof is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the rubber component. It is preferably 5 parts by mass or less.

トレッド用ゴム組成物は、酸化亜鉛を含有してもよい。
酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、例えば、三井金属鉱業(株)、東邦亜鉛(株)、ハクスイテック(株)、正同化学工業(株)、堺化学工業(株)等の製品を使用できる。
The rubber composition for tread may contain zinc oxide.
Conventionally known zinc oxide can be used. For example, products of Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., Toho Zinc Co., Ltd., HakusuiTech Co., Ltd., Shodo Chemical Industry Co., Ltd., Sakai Chemical Industry Co., Ltd., etc. Can be used.

酸化亜鉛を含有する場合、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。 When zinc oxide is contained, the content thereof is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the rubber component. It is preferably 5 parts by mass or less.

トレッド用ゴム組成物は、硫黄を含有することが好ましい。
硫黄としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The rubber composition for tread preferably contains sulfur.
Examples of sulfur include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, and soluble sulfur, which are generally used in the rubber industry. These may be used alone or in combination of two or more.

硫黄としては、例えば、鶴見化学工業(株)、軽井沢硫黄(株)、四国化成工業(株)、フレクシス社、日本乾溜工業(株)、細井化学工業(株)等の製品を使用できる。 As the sulfur, for example, products of Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., Karuizawa Sulfur Co., Ltd., Shikoku Chemicals Corporation, Flexis Co., Ltd., Nippon Inui Kogyo Co., Ltd., Hosoi Chemical Industry Co., Ltd. and the like can be used.

硫黄を含有する場合、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。 When sulfur is contained, the content thereof is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.5 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is more preferably 5 parts by mass or less, still more preferably 3 parts by mass or less.

トレッド用ゴム組成物は、加硫促進剤を含有することが好ましい。
加硫促進剤としては、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBzTD)、テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(TOT−N)等のチウラム系加硫促進剤;N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤が好ましい。
The rubber composition for tread preferably contains a vulcanization accelerator.
Examples of the sulfide accelerator include thiazole-based sulfide-based sulfide accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide, and N-cyclohexyl-2-benzothiadylsulfenamide; tetramethylthiuram disulfide (TMTD). ), Tetrabenzyl thiuram disulfide (TBzTD), tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide (TOT-N) and other thiuram-based sulfide accelerators; N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, N-t-butyl- 2-benzothiazolyl sulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N, N'-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide, etc. Sulfenamide-based sulfide accelerator; guanidine-based sulfide accelerators such as diphenylguanidine, dioltotrilguanidine, orthotrilbiguanidine can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, sulfenamide-based vulcanization accelerators and guanidine-based vulcanization accelerators are preferable.

加硫促進剤を含有する場合、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは7質量部以下である。 When the vulcanization accelerator is contained, the content thereof is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the rubber component. It is preferably 7 parts by mass or less.

トレッド用ゴム組成物には、前記成分の他、タイヤ工業において一般的に用いられている他の配合剤(有機架橋剤等)を更に配合してもよい。これらの配合剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.1〜200質量部が好ましい。 In addition to the above components, other compounding agents (organic cross-linking agents, etc.) generally used in the tire industry may be further added to the rubber composition for tread. The content of these compounding agents is preferably 0.1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

トレッド用ゴム組成物は、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。 The rubber composition for tread can be produced, for example, by kneading each of the above components using a rubber kneading device such as an open roll or a Banbury mixer, and then vulcanizing.

混練条件としては、加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤を混練するベース練り工程では、混練温度は、通常100〜180℃、好ましくは120〜170℃である。加硫剤、加硫促進剤を混練する仕上げ練り工程では、混練温度は、通常120℃以下、好ましくは85〜110℃である。また、加硫剤、加硫促進剤を混練した組成物は、通常、プレス加硫等の加硫処理が施される。加硫温度としては、通常140〜190℃、好ましくは150〜185℃である。 As the kneading conditions, in the base kneading step of kneading additives other than the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator, the kneading temperature is usually 100 to 180 ° C., preferably 120 to 170 ° C. In the final kneading step of kneading the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator, the kneading temperature is usually 120 ° C. or lower, preferably 85 to 110 ° C. Further, the composition obtained by kneading the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator is usually subjected to a vulcanization treatment such as press vulcanization. The vulcanization temperature is usually 140 to 190 ° C, preferably 150 to 185 ° C.

トレッド用ゴム組成物は、タイヤのトレッドに使用する。キャップトレッド及びベーストレッドで構成されるトレッドの場合、キャップトレッドに好適に使用可能である。 The rubber composition for tread is used for treading tires. In the case of a tread composed of a cap tread and a base tread, it can be suitably used for a cap tread.

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、上記ゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドの各タイヤ部材の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを得る。
The pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the above rubber composition.
That is, the rubber composition is extruded according to the shape of each tire member of the tread at the unvulcanized stage, and is molded together with other tire members by a normal method on a tire molding machine. Form a vulcanized tire. A tire is obtained by heating and pressurizing this unvulcanized tire in a vulcanizer.

なお、上記空気入りタイヤのトレッドは、少なくとも一部が上記ゴム組成物で構成されていればよく、全部が上記ゴム組成物で構成されていてもよい。 The tread of the pneumatic tire may be composed of at least a part of the rubber composition, and may be entirely composed of the rubber composition.

上記空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型SUV用タイヤ、トラック、バスなどの重荷重用タイヤ、ライトトラック用タイヤ、二輪自動車用タイヤ、レース用タイヤ(高性能タイヤ)などに使用可能である。また、オールシーズンタイヤ、サマータイヤ、スタッドレスタイヤ(冬用タイヤ)等に使用できる。 The above pneumatic tires can be used for passenger car tires, large passenger car tires, large SUV tires, heavy load tires such as trucks and buses, light truck tires, motorcycle tires, race tires (high performance tires), etc. Is. It can also be used for all-season tires, summer tires, studless tires (winter tires), etc.

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described based on Examples, but the present invention is not limited thereto.

〔製造例1〕
十分に窒素置換された、攪拌機及びジャケットの付いた内容積20Lのオートクレーブ反応容器に、温度を70℃でコントロールしつつ、スチレンを10.5g/分の速度で、1,2−ブタジエンを100ppm含む1,3−ブタジエンを19.5g/分の速度で、シクロヘキサンを150g/分の速度で、テトラヒドロフランを1.5g/分の速度で、n−ブチルリチウムを0.117mmol/分の速度で連続的にチャージした。1基目の反応容器の頂部出口にて、四塩化ケイ素を0.14mmol/分の速度で連続的に添加し、これを1基目の反応容器に連結した2基目の反応容器に導入して変性反応を行った。変性反応終了後の重合体溶液に、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールを添加した。次いで、商品名「VIVATEC500」(H&R社製)を37.5phr(ゴム成分100部当たり37.5部)加える事によって油展し、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールにより乾燥し、油展スチレン−ブタジエン共重合体(SBR1)を得た。
SBR1のビニル結合量は39質量%、スチレン含有量は34質量%、Mwは85万、Mw/Mnは2.2であった。
[Manufacturing Example 1]
A fully nitrogen-substituted autoclave reaction vessel with an internal volume of 20 L, equipped with a stirrer and a jacket, contains 100 ppm of 1,2-butadiene at a rate of 10.5 g / min of styrene while controlling the temperature at 70 ° C. Continuous 1,3-butadiene at a rate of 19.5 g / min, cyclohexane at a rate of 150 g / min, tetrahydrofuran at a rate of 1.5 g / min, and n-butyllithium at a rate of 0.117 mmol / min. Charged to. Silicon tetrachloride was continuously added at a rate of 0.14 mmol / min at the top outlet of the first reaction vessel and introduced into the second reaction vessel connected to the first reaction vessel. The degeneration reaction was carried out. 2,6-Di-tert-butyl-p-cresol was added to the polymer solution after completion of the denaturation reaction. Next, the product name "VIVATEC500" (manufactured by H & R) was added to 37.5 phr (37.5 parts per 100 rubber components) to spread the oil, and the solvent was removed by steam stripping to adjust the temperature to 110 ° C. It was dried by a hot roll to obtain an oil-expanded styrene-butadiene copolymer (SBR1).
The vinyl bond amount of SBR1 was 39% by mass, the styrene content was 34% by mass, Mw was 850,000, and Mw / Mn was 2.2.

〔製造例2〕
<末端変性剤の作製>
十分に窒素置換された、100mLメスフラスコに3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルトリメトキシシランを23.6g入れ、さらに無水ヘキサンを加え、全量を100mLにして作製した。
<変性SBR(非油展)の作製>
十分に窒素置換した30L耐圧容器にn−ヘキサンを18L、スチレンを540g、ブタジエンを1460g、テトラメチルエチレンジアミンを17mmol加え、40℃に昇温した。次に、ブチルリチウムを10.5mL加えた後、50℃に昇温させ3時間撹拌した。次に0.4mol/Lの四塩化ケイ素/ヘキサン溶液を3.5mL加え、30分撹拌を行った。次に、上記末端変性剤を30mL追加し30分間撹拌を行った。反応溶液に2,6−tert−ブチル−p−クレゾール0.2gを溶かしたメタノール2mLを添加後、反応溶液を18Lのメタノールが入ったステンレス容器に入れて凝集体を回収した。得られた凝集体を24時間減圧乾燥させ、変性SBR(SBR4)を得た。
SBR4のビニル結合量は60質量%、スチレン含有量は28質量%、Mwは20万、Mw/Mnは1.3であった。
[Manufacturing Example 2]
<Preparation of terminal denaturant>
23.6 g of 3- (N, N-dimethylamino) propyltrimethoxysilane was placed in a fully nitrogen-substituted 100 mL volumetric flask, and anhydrous hexane was further added to make the total volume 100 mL.
<Preparation of modified SBR (non-oil exhibition)>
18 L of n-hexane, 540 g of styrene, 1460 g of butadiene, and 17 mmol of tetramethylethylenediamine were added to a sufficiently nitrogen-substituted 30 L pressure-resistant container, and the temperature was raised to 40 ° C. Next, after adding 10.5 mL of butyllithium, the temperature was raised to 50 ° C. and the mixture was stirred for 3 hours. Next, 3.5 mL of a 0.4 mol / L silicon tetrachloride / hexane solution was added, and the mixture was stirred for 30 minutes. Next, 30 mL of the terminal denaturing agent was added, and the mixture was stirred for 30 minutes. After adding 2 mL of methanol in which 0.2 g of 2,6-tert-butyl-p-cresol was dissolved in the reaction solution, the reaction solution was placed in a stainless steel container containing 18 L of methanol to recover the aggregates. The obtained aggregate was dried under reduced pressure for 24 hours to obtain a modified SBR (SBR4).
The vinyl bond amount of SBR4 was 60% by mass, the styrene content was 28% by mass, Mw was 200,000, and Mw / Mn was 1.3.

〔製造例3〕
スチレンを11.7g/分の速度で、1,2−ブタジエンを100ppm含む1,3−ブタジエンを18.3g/分の速度で、テトラヒドロフランを7.0g/分の速度で、n−ブチルリチウムを0.189mmol/分の速度でそれぞれチャージした以外は、製造例1と同様にして、油展スチレン−ブタジエン共重合体(SBR5)を得た。
SBR5のビニル結合量は40質量%、スチレン含有量は38質量%、Mwは87万、Mw/Mnは2.3であった。
[Manufacturing Example 3]
N-Butyllithium at a rate of 11.7 g / min for styrene, 18.3 g / min for 1,3-butadiene containing 100 ppm of 1,2-butadiene, and 7.0 g / min for tetrahydrofuran. An oil-extended styrene-butadiene copolymer (SBR5) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that each was charged at a rate of 0.189 mmol / min.
The vinyl bond amount of SBR5 was 40% by mass, the styrene content was 38% by mass, Mw was 870,000, and Mw / Mn was 2.3.

〔製造例4〕
窒素置換された内容積5Lのオートクレーブ反応容器に、スチレンを175g、1,2−ブタジエンを150ppm含む1,3−ブタジエンを260g、シクロヘキサンを2500g、テトラヒドロフランを8.75g、及びドデシルベンゼンスルホン酸カリウムを0.068g仕込んだ。反応容器内容物の温度を15℃に調整した後に、n−ブチルリチウムを2.83mmol添加して重合を開始した。重合開始5分後から5g/分の流量で、1,3−ブタジエンを55g連続的に導入した。重合転化率が100%に達した後、四塩化ケイ素3.51mmolを加えて、15分間変性反応を行った。変性反応終了後の重合体溶液に、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールを添加した。次いで、商品名「VivaTech500」(R&H社製)を37.5phr加えることによって油展し、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、110℃に調温された熱ロールによりゴムを乾燥し、油展スチレン−ブタジエン共重合体(SBR6)を得た。
SBR6のビニル結合量は42質量%、スチレン含有量は35質量%、Mwは77万、Mw/Mnは1.7であった。
[Manufacturing Example 4]
In an autoclave reaction vessel with an internal volume of 5 L substituted with nitrogen, 175 g of styrene, 260 g of 1,3-butadiene containing 150 ppm of 1,2-butadiene, 2500 g of cyclohexane, 8.75 g of tetrahydrofuran, and potassium dodecylbenzenesulfonate were placed. 0.068 g was charged. After adjusting the temperature of the contents of the reaction vessel to 15 ° C., 2.83 mmol of n-butyllithium was added to initiate polymerization. From 5 minutes after the start of polymerization, 55 g of 1,3-butadiene was continuously introduced at a flow rate of 5 g / min. After the polymerization conversion rate reached 100%, 3.51 mmol of silicon tetrachloride was added, and a modification reaction was carried out for 15 minutes. 2,6-Di-tert-butyl-p-cresol was added to the polymer solution after completion of the denaturation reaction. Next, the product name "VivaTech500" (manufactured by R & H) was oil-expanded by adding 37.5 phr, the solvent was removed by steam stripping, the rubber was dried by a heat roll adjusted to 110 ° C., and oil-expanded styrene. A butadiene copolymer (SBR6) was obtained.
The vinyl bond amount of SBR6 was 42% by mass, the styrene content was 35% by mass, Mw was 770,000, and Mw / Mn was 1.7.

実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
SBR1:製造例1
SBR2:日本ゼオン(株)製のNipolNS522(スチレン含有量39質量%、ビニル結合量40質量%、Mw65万、ゴム固形分100質量部に対してオイル分37.5質量部含有)
SBR3:旭化成(株)製のタフデン3830(スチレン含有量36質量%、ビニル結合量31質量%、Mw42万、ゴム固形分100質量部に対してオイル分37.5質量部含有)
SBR4:製造例2
SBR5:製造例3
SBR6:製造例4
BR:宇部興産(株)製のBR150B(シス含量98質量%)
シリカ:ウルトラシルVN3(エボニック社製、NSA175m/g)
カーボンブラック:ダイアブラックN220(三菱化学(株)製、NSA114m/g)
シランカップリング剤1:Si69(エボニック社製、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
シランカップリング剤2:Momentive社製のNXT−Z45(結合単位Aと結合単位Bとの共重合体(結合単位A:55モル%、結合単位B:45モル%))
オイル:出光興産(株)製のダイアナプロセスオイルAH−24(アロマ系プロセスオイル)
ワックス:オゾエース0355(日本精蝋(株)製)
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製
酸化亜鉛:酸化亜鉛3種(ハクスイテック(株)製)
硫黄:粉末硫黄(鶴見化学(株)製)
加硫促進剤1:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)
加硫促進剤2:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’−ジフェニルグアニジン)
Various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
SBR1: Production Example 1
SBR2: Nippon Zeon Co., Ltd. Nipol NS522 (styrene content 39% by mass, vinyl bond amount 40% by mass, Mw 650,000, oil content 37.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber solid content)
SBR3: Toughden 3830 manufactured by Asahi Kasei Corporation (styrene content 36% by mass, vinyl bond amount 31% by mass, Mw 420,000, oil content 37.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber solid content)
SBR4: Production Example 2
SBR5: Production Example 3
SBR6: Production Example 4
BR: BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis content 98% by mass)
Silica: Ultrasil VN3 (manufactured by Evonik, N 2 SA175m 2 / g)
Carbon Black: Dia Black N220 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, N 2 SA114m 2 / g)
Silane coupling agent 1: Si69 (Evonik, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide)
Silane coupling agent 2: NXT-Z45 manufactured by Momentive (copolymer of binding unit A and binding unit B (binding unit A: 55 mol%, binding unit B: 45 mol%))
Oil: Diana process oil AH-24 (aroma process oil) manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Wax: Ozo Ace 0355 (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.)
Anti-aging agent: Nocrack 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
Stearic acid: Made by NOF Corporation Zinc oxide: 3 types of zinc oxide (made by HakusuiTech Co., Ltd.)
Sulfur: Powdered sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.)
Vulcanization Accelerator 1: Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothiazil sulfenamide) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
Vulcanization accelerator 2: Noxeller D (N, N'-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.

〔実施例及び比較例〕
各表に示す配合処方にしたがい、(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をキャップトレッドの形状に成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを作製し、170℃の条件下で10分間プレス加硫して試験用タイヤ(サイズ:195/65R15)を得た。
[Examples and Comparative Examples]
According to the formulation shown in each table, chemicals other than sulfur and vulcanization accelerator are kneaded for 5 minutes under the condition of 150 ° C. using a 1.7L Bunbury mixer manufactured by Kobe Steel, Ltd., and the kneaded product is kneaded. Got Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and the mixture was kneaded for 5 minutes under the condition of 80 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition.
The obtained unvulcanized rubber composition is formed into a cap tread shape and bonded together with other tire members to prepare an unvulcanized tire, which is press-vulcanized for 10 minutes at 170 ° C. for a test tire. (Size: 195 / 65R15) was obtained.

以下の方法により、作製された試験用タイヤのゴム物性、タイヤ性能を評価した。結果を表1に示す。なお、表1は比較例1−2、表2は比較例2−2が基準比較例である。 The rubber physical characteristics and tire performance of the produced test tire were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1. In Table 1, Comparative Example 1-2 is used, and in Table 2, Comparative Example 2-2 is a reference comparative example.

(引張試験)
試験用タイヤのキャップトレッドから採取したサンプル(トレッド用ゴム組成物)から3号ダンベル型試験片を作製し、JIS K6251:2010に基づいて、25℃において引張試験を実施して200%伸張時応力(M200)を測定した。
(Tensile test)
A No. 3 dumbbell type test piece was prepared from a sample (rubber composition for tread) collected from the cap tread of a test tire, and a tensile test was performed at 25 ° C. based on JIS K6251: 2010 to perform a stress at 200% elongation. (M200) was measured.

(粘弾性試験)
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度30℃、周波数10Hz、初期歪み10%、及び、動歪み2%の条件下で、試験用タイヤのキャップトレッドから採取したサンプル(トレッド用ゴム組成物)の複素弾性率E(MPa)及び損失正接(tanδ)を測定した。
(Viscoelasticity test)
Samples taken from the cap tread of a test tire using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.) under the conditions of temperature 30 ° C., frequency 10 Hz, initial strain 10%, and dynamic strain 2%. The complex elastic modulus E * (MPa) and loss tangent (tan δ) of (rubber composition for tread) were measured.

(低燃費性能)
転がり抵抗試験機を用い、各試験用タイヤを、リム(15×6JJ)、内圧(230kPa)、荷重(3.43kN)、速度(80km/h)で走行させたときの転がり抵抗を測定し、基準比較例を100とした時の指数で表示した(転がり抵抗指数)。指数が大きいほど、転がり抵抗が小さく、低燃費性能に優れることを示す。
(Fuel efficiency performance)
Using a rolling resistance tester, the rolling resistance when each test tire was run at a rim (15 x 6JJ), internal pressure (230 kPa), load (3.43 kN), and speed (80 km / h) was measured. It is displayed as an index when the reference comparison example is set to 100 (rolling resistance index). The larger the index, the smaller the rolling resistance and the better the fuel efficiency performance.

(操縦安定性能)
各試験用タイヤを車両(2000cc)の全輪に装着させ、一般的な走行条件のテストコースで実車走行を行った。操舵時のコントロールの安定性(操縦安定性)をテストドライバーが官能評価し、基準比較例を100として指数表示をした(操縦安定性指数)。指数が大きいほど、操縦安定性能が優れることを示す。
(Stable steering performance)
Each test tire was attached to all wheels of the vehicle (2000 cc), and the actual vehicle was run on a test course under general driving conditions. The test driver sensory-evaluated the control stability (steering stability) during steering, and displayed the index with 100 as a reference comparison example (steering stability index). The larger the index, the better the steering stability performance.

(耐摩耗性能)
各試験用タイヤを国産FF車に装着し、走行距離8000km後のトレッド部の溝深さを測定し、タイヤ溝深さが1mm減るときの走行距離を算出し、基準比較例を100とした時の指数で表示した(耐摩耗性能指数)。指数が大きいほど、タイヤ溝深さが1mm減るときの走行距離が長く、耐摩耗性能に優れることを示す。
(Abrasion resistance)
When each test tire is mounted on a domestic FF vehicle, the groove depth of the tread after a mileage of 8000 km is measured, the mileage when the tire groove depth is reduced by 1 mm is calculated, and the reference comparison example is set to 100. Expressed as an index of (wear resistance performance index). The larger the index, the longer the mileage when the tire groove depth is reduced by 1 mm, and the better the wear resistance performance is.

Figure 2021028400
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Figure 2021028400
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表1〜2から、M200(25℃)、E(30℃)、tanδ(30℃)がM200×E/tanδ≧400を満たすトレッドを有する実施例のタイヤは、低燃費性能、操縦安定性能、耐摩耗性能の総合性能が優れていた。 From Tables 1 and 2, the tires of the examples having a tread in which M200 (25 ° C.), E * (30 ° C.) and tanδ (30 ° C.) satisfy M200 × E * / tanδ ≧ 400 have low fuel consumption performance and steering stability. The overall performance of performance and wear resistance was excellent.

Claims (6)

25℃におけるM200、30℃におけるE、及び30℃におけるtanδが下記式を満たすトレッド用ゴム組成物であって、
前記トレッド用ゴム組成物は、スチレンブタジエンゴムとシリカとを含み、
ゴム成分100質量部に対して、シリカを75質量部以上含むトレッド用ゴム組成物。
M200×E/tanδ≧400
(式中、前記M200は、JIS K6251:2010に基づいて、25℃において実施した引張試験による200%伸張時応力〔MPa〕である。前記Eは、温度30℃、周波数10Hz、初期歪み10%及び動歪み2%の条件下での粘弾性試験による複素弾性率〔MPa〕である。前記tanδは、温度30℃、周波数10Hz、初期歪み10%及び動歪み2%の条件下での粘弾性試験による損失正接である。)
A rubber composition for tread in which M200 at 25 ° C., E * at 30 ° C., and tan δ at 30 ° C. satisfy the following formula.
The rubber composition for tread contains styrene-butadiene rubber and silica.
A rubber composition for tread containing 75 parts by mass or more of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
M200 × E * / tan δ ≧ 400
(In the formula, the M200 is a 200% tensile stress [MPa] according to a tensile test performed at 25 ° C. based on JIS K6251: 2010. The E * is a temperature of 30 ° C., a frequency of 10 Hz, and an initial strain of 10. The complex elastic modulus [MPa] by the viscoelasticity test under the conditions of% and 2% kinematic strain. The tan δ is the viscoelasticity under the conditions of temperature 30 ° C., frequency 10 Hz, initial strain 10% and kinetic strain 2%. Loss tangent by elastic test.)
前記M200、E及びtanδが下記式を満たす請求項1記載のトレッド用ゴム組成物。
M200×E/tanδ≧500
(式中、前記M200は、JIS K6251:2010に基づいて、25℃において実施した引張試験による200%伸張時応力〔MPa〕である。前記Eは、温度30℃、周波数10Hz、初期歪み10%及び動歪み2%の条件下での粘弾性試験による複素弾性率〔MPa〕である。前記tanδは、温度30℃、周波数10Hz、初期歪み10%及び動歪み2%の条件下での粘弾性試験による損失正接である。)
The rubber composition for tread according to claim 1, wherein the M200, E * and tan δ satisfy the following formula.
M200 × E * / tan δ ≧ 500
(In the formula, the M200 is a 200% tensile stress [MPa] according to a tensile test performed at 25 ° C. based on JIS K6251: 2010. The E * is a temperature of 30 ° C., a frequency of 10 Hz, and an initial strain of 10. The complex elastic modulus [MPa] by the viscoelasticity test under the conditions of% and 2% kinematic strain. The tan δ is the viscoelasticity under the conditions of temperature 30 ° C., frequency 10 Hz, initial strain 10% and kinetic strain 2%. Loss tangent by elastic test.)
ゴム成分100質量部に対して、シリカを75〜130質量部含む請求項1又は2記載のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for tread according to claim 1 or 2, which contains 75 to 130 parts by mass of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component. ゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックを1〜8質量部含む請求項1〜3のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for tread according to any one of claims 1 to 3, which contains 1 to 8 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component. メルカプト系シランカップリング剤を含む請求項1〜4のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for tread according to any one of claims 1 to 4, which comprises a mercapto-based silane coupling agent. 請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物で構成されたトレッドを有する空気入りタイヤ。 A pneumatic tire having a tread made of the rubber composition according to any one of claims 1 to 5.
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