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JP2004238619A - Rubber composition and studless tire using the same - Google Patents

Rubber composition and studless tire using the same Download PDF

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JP2004238619A
JP2004238619A JP2004009835A JP2004009835A JP2004238619A JP 2004238619 A JP2004238619 A JP 2004238619A JP 2004009835 A JP2004009835 A JP 2004009835A JP 2004009835 A JP2004009835 A JP 2004009835A JP 2004238619 A JP2004238619 A JP 2004238619A
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JP
Japan
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group
rubber composition
compound
carbon atoms
conjugated diene
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Application number
JP2004009835A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichiro Nakamura
祐一郎 中村
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rubber composition excellent in on-ice and -snow performance and durability under heat-buildup and to provide a studless tire excellent in on-ice and -snow performance and durability under heat-buildup using the rubber composition as a tread rubber. <P>SOLUTION: The rubber composition is obtained by compounding a rubber component with a foaming agent, its expansion ratio after vulcanization is 5-30%, and its dynamic elastic modulus is 30 MPa or below at 0°C and 7 MPa or above at 60°C, respectively. The studless tire uses this rubber composition as the tread rubber. The rubber composition desirably has a tanδ of 0.25 or below at 60°C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ゴム組成物及び該ゴム組成物をトレッドゴムに用いたスタッドレスタイヤに関し、特に氷雪上性能及び発熱耐久性に優れたゴム組成物及びスタッドレスタイヤに関するものである。   The present invention relates to a rubber composition and a studless tire using the rubber composition for a tread rubber, and more particularly to a rubber composition and a studless tire having excellent performance on ice and snow and durability against heat generation.

従来のスタッドレスタイヤは、氷雪上性能を向上させるためにガラス転移点(Tg)を下げ、低温(ここで、低温とは、氷雪上走行時の温度であり、-20〜0℃程度である)での弾性率を低く設定したものが多い。しかしながら、一般に低温での弾性率を下げると高温での弾性率も低下する傾向があるため、従来のスタッドレスタイヤは、発熱性及び転がり抵抗(RR)が高く、発熱耐久性及び転がり抵抗性が市場の要求に充分に対応できていないという問題があった。   Conventional studless tires have a low glass transition point (Tg) to improve the performance on ice and snow, and have a low temperature (here, the low temperature is a temperature at the time of running on ice and snow and is about -20 to 0 ° C). In many cases, the elastic modulus is set low. However, since the elastic modulus at low temperatures generally tends to decrease when the elastic modulus at low temperatures decreases, conventional studless tires have high heat build-up and rolling resistance (RR), and heat endurance and rolling resistance are low in the market. Has not been able to adequately meet the requirements of

一般に荷重の小さい乗用車用スタッドレスタイヤでは、弾性率を下げても発熱耐久性は大きな問題にはならないが、荷重の大きい重荷重用スタッドレスタイヤにおいては、発熱が大きいとトレッドセパレーション等の故障を走行中に生じる可能性があるため、氷雪上性能重視のスタッドレスタイヤといえども、発熱耐久性を一定のレベルに確保する必要がある。   In general, the heat generation durability does not become a significant problem in a studless tire for a passenger car with a small load, even if the elastic modulus is lowered. Therefore, even a studless tire that emphasizes performance on ice and snow, it is necessary to ensure a certain level of heat generation durability.

これに対し、発熱耐久性確保のために、キャップ・ベース構造のトレッドにおいてベースゴムの発熱のみを低減する技術が開示されている(特許文献1参照)。また、キャップ・ベース構造のトレッドにおいてベースゴムの比率を大きくし、トレッド全体の発熱を低減する手法も考えられる。   On the other hand, in order to secure heat durability, a technique has been disclosed in which only the heat generated by the base rubber is reduced in a tread having a cap-base structure (see Patent Document 1). In addition, a method of increasing the ratio of the base rubber in the tread having the cap-base structure to reduce the heat generation of the entire tread can be considered.

特開平6−227211号公報JP-A-6-227 211

しかしながら、ベースゴムの発熱のみを低減してもトレッド全体の発熱を低減するには限界があり、また、一般にベースゴムを低発熱化すると耐摩耗性が低下する傾向があるため、トレッドが摩耗してベースゴムが露出した際の耐摩耗性が不充分になるという問題がある。   However, even if only the heat generation of the base rubber is reduced, there is a limit in reducing the heat generation of the tread as a whole, and in general, the lower the heat generation of the base rubber, the lower the abrasion resistance. Therefore, there is a problem that the wear resistance when the base rubber is exposed becomes insufficient.

また、ベースゴムの比率を大きくした場合、必然的にキャップゴムの比率が減少し、トレッドの摩耗進展に伴うベースゴムの露出が早くなることから、摩耗末期まで安定した氷雪上性能を維持することが難しいという問題がある。   In addition, when the ratio of the base rubber is increased, the ratio of the cap rubber is inevitably reduced, and the exposure of the base rubber accompanying the progress of tread wear is accelerated, so that stable performance on ice and snow is maintained until the end of wear. There is a problem that is difficult.

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、氷雪上性能及び発熱耐久性に優れたゴム組成物及び該ゴム組成物をトレッドゴムに用いたスタッドレスタイヤを提供することにある。   Then, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a rubber composition excellent in performance on ice and snow and durability against heat generation, and a studless tire using the rubber composition for tread rubber.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、ゴム成分に発泡剤を配合してなり、加硫後の発泡率と、0℃及び60℃での動的弾性率とが特定に範囲にあるゴム組成物をタイヤのトレッドゴムに用いることにより、タイヤの氷雪上性能及び発熱耐久性が向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。   The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, a foaming agent was added to the rubber component, and the foaming rate after vulcanization and the dynamic elastic modulus at 0 ° C and 60 ° C were specified. It has been found that the use of the rubber composition in the above range for the tire tread rubber improves the performance of the tire on ice and snow and the durability against heat generation, and has completed the present invention.

即ち、本発明のゴム組成物は、ゴム成分に発泡剤を配合してなり、加硫後の発泡率が5〜30%であり、0℃での動的弾性率が30MPa以下で且つ60℃での動的弾性率が7MPa以上であることを特徴とする。   That is, the rubber composition of the present invention is obtained by blending a foaming agent with a rubber component, has a foaming rate after vulcanization of 5 to 30%, a dynamic elastic modulus at 0 ° C of 30 MPa or less and 60 ° C. Wherein the dynamic modulus of elasticity is 7 MPa or more.

本発明のゴム組成物の好適例においては、60℃でのtanδ(損失正接)が0.25以下である。   In a preferred example of the rubber composition of the present invention, tan δ (loss tangent) at 60 ° C. is 0.25 or less.

本発明のゴム組成物の他の好適例においては、上記ゴム組成物は、熱可塑性樹脂からなる短繊維を含有し、該短繊維が加硫時に前記ゴム組成物の温度が加硫最高温度に達するまでの間に該ゴム組成物のマトリックス中で溶融又は軟化するものである。ここで、該短繊維は、径が0.03〜0.3mmで、長さが1〜10mmであるのが更に好ましい。また、該短繊維は、結晶性高分子からなり、融点が100〜190℃であるか、非晶性高分子からなり、軟化点が100〜190℃であるのが更に好ましい。上記ゴム組成物が短繊維を含有する場合、加硫時に生じた気泡の少なくとも大部分が、加硫後長尺状で且つ一定の方向に配向しているのが特に好ましい。   In another preferred embodiment of the rubber composition of the present invention, the rubber composition contains short fibers made of a thermoplastic resin, and when the short fibers are vulcanized, the temperature of the rubber composition reaches the maximum vulcanization temperature. It melts or softens in the matrix of the rubber composition before reaching. Here, it is more preferable that the short fibers have a diameter of 0.03 to 0.3 mm and a length of 1 to 10 mm. Further, it is more preferable that the short fiber is made of a crystalline polymer and has a melting point of 100 to 190 ° C or an amorphous polymer and a softening point of 100 to 190 ° C. When the rubber composition contains short fibers, it is particularly preferable that at least most of the bubbles generated during vulcanization are long and vulcanized in a certain direction after vulcanization.

本発明のゴム組成物の他の好適例においては、前記ゴム成分が末端変性共役ジエン系重合体を含有する。ここで、該末端変性共役ジエン系重合体は、共役ジエン系モノマーを単独で、あるいは、他のモノマーと共に重合して得られ、主鎖の共役ジエン部分におけるシス-1,4-結合の含量が75モル%以上の、活性末端を有する共役ジエン系重合体の該活性末端を、変性剤で変性したものであるのが更に好ましい。また、該末端変性共役ジエン系重合体は、上記活性末端を有する共役ジエン系重合体の該活性末端に、ヒドロカルビルオキシシラン化合物を反応させる第1次変性の後、炭素数が4以上の糖類または変性糖類を含む多価アルコールの脂肪酸エステルでかつ水酸基を一つ以上有する化合物、及びヒドロカルビルオキシシラン化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を反応させる第2次変性を行なうことにより製造されたものであるのが特に好ましい。   In another preferred embodiment of the rubber composition of the present invention, the rubber component contains a terminal-modified conjugated diene-based polymer. Here, the terminal-modified conjugated diene-based polymer is obtained by polymerizing a conjugated diene-based monomer alone or together with another monomer, and has a content of cis-1,4-bond in the conjugated diene portion of the main chain. It is more preferable that 75 mol% or more of the conjugated diene-based polymer having an active terminal is obtained by modifying the active terminal with a modifying agent. Further, the terminal-modified conjugated diene-based polymer is a saccharide having 4 or more carbon atoms after the first modification in which a hydrocarbyloxysilane compound is reacted with the active terminal of the conjugated diene-based polymer having the active terminal. A fatty acid ester of a polyhydric alcohol containing a modified saccharide and a compound having at least one hydroxyl group, and a compound produced by performing a second modification by reacting at least one compound selected from the group consisting of a hydrocarbyloxysilane compound. Is particularly preferred.

ここで、前記第2次変性において縮合促進剤を用い、該縮合促進剤が下記(1)から(3)で表わされる金属化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種と水とからなるのが好ましい。
(1)酸化数2のスズの炭素数3〜30のカルボン酸塩で、次式を満足するもの
Sn(OCOR14)2
(式中、R14は、炭素数2〜19の有機基であり、複数ある場合は同一でも異なっていてもよい。)
(2)酸化数4のスズの化合物で、次式を満足するもの
15 rSnA4 t1 (4-t-r)
[式中、rは1〜3の整数で;tは1又は2の整数で;t+rは3又は4の整数である。R15は炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基で;B1はヒドロキシル基又はハロゲンである。A4は、(i)炭素数2〜30のカルボキシル基、(ii)炭素数5〜30のα,γ-ジオニル基、(iii)炭素数3〜30のヒドロカルビルオキシ基、及び(iv)炭素数1〜20のヒドロカルビル基及び/又は炭素数1〜20のヒドロカルビルオキシ基で合計三置換(同一でも異なっていてもよい)されたシロキシ基から選ばれる基であり、A4が複数ある場合は同一でも異なっていてもよい。]
(3)酸化数4のチタン化合物で、次式を満足するもの
5 xTiB2 (4-x)
(式中、xは2又は4の整数である。A5は、(i)炭素数3〜30のアルコキシ基、(ii)炭素数1〜30のアルキル基及び/又は炭素数1〜20のアルコキシ基で合計三置換されたシロキシ基であり、A5が複数ある場合は同一でも異なっていてもよい。B2は、炭素数5〜30のα,γ-ジオニル基である。)
Here, a condensation accelerator is used in the second modification, and the condensation accelerator preferably comprises water and at least one selected from the group consisting of metal compounds represented by the following (1) to (3). .
(1) Tin carboxylate having 3 to 30 carbon atoms and having an oxidation number of 2 and satisfying the following formula: Sn (OCOR 14 ) 2
(In the formula, R 14 is an organic group having 2 to 19 carbon atoms, and when there are a plurality of them, they may be the same or different.)
(2) Tin compounds having an oxidation number of 4 and satisfying the following formula: R 15 r SnA 4 t B 1 (4-tr)
[In the formula, r is an integer of 1 to 3; t is an integer of 1 or 2; t + r is an integer of 3 or 4. R 15 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms; B 1 is a hydroxyl group or a halogen. A 4 represents (i) a carboxyl group having 2 to 30 carbon atoms, (ii) an α, γ-dionyl group having 5 to 30 carbon atoms, (iii) a hydrocarbyloxy group having 3 to 30 carbon atoms, and (iv) A group selected from siloxy groups which are totally trisubstituted (may be the same or different) with a hydrocarbyl group having 1 to 20 and / or a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, and when there are a plurality of A 4, They may be the same or different. ]
(3) A titanium compound having an oxidation number of 4 and satisfying the following formula: A 5 x TiB 2 (4-x)
(In the formula, x is an integer of 2 or 4. A 5 is (i) an alkoxy group having 3 to 30 carbon atoms, (ii) an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and / or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. the sum trisubstituted siloxy group with an alkoxy group, .B 2 may be the same or different if a 5 there are multiple, alpha of 5 to 30 carbon atoms, a γ- dionyl group.)

また、前記共役ジエン系重合体の重合に用いる重合触媒は、下記(A)、(B)、(C)の各成分それぞれから選ばれる少なくとも一種の化合物を組み合わせてなるのが好ましい。
(A)成分:次の(A1)〜(A4)から選ばれる希土類化合物で、そのまま不活性有機溶媒溶液として用いても不活性固体上に担持して用いてもよい
(A1) 酸化数3の希土類化合物で、炭素数2〜30のカルボキシル基、炭素数2〜30のアルコキシ基、炭素数6〜30のアリーロキシ基、及び炭素数5〜30のα,γ-ジケトニル基の内から選ばれる配位子を合計三つ有するもの、又はこれとルイス塩基化合物の錯化合物
(A2) 希土類の3ハロゲン化物とルイス塩基の錯化合物
(A3) 少なくとも一つの(置換)アリル基が直接希土類原子に結合した、酸化数3の有機希土類化合物
(A4) 少なくとも一つの(置換)シクロペンタジエニル基が直接希土類原子に結合した酸化数2若しくは3の有機希土類化合物、又はこの化合物とトリアルキルアルミニウム若しくは非配位性アニオン及び対カチオンからなるイオン性化合物との反応生成物
(B)成分:次の一つから選ばれる少なくとも一種類の有機アルミニウム化合物で、複数を同時に用いることができる
(B1) R3 3Alで表されるトリヒドロカルビルアルミ化合物(但し、R3は炭素数1〜30の炭化水素基で、互いに同一であっても異なっていてもよい)
(B2) R4 2AlH又はR4AlH2で表されるヒドロカルビルアルミ水素化物(但し、R4は炭素数1〜30の炭化水素基で、互いに同一であっても異なっていてもよい)
(B3) 炭素数1〜30の炭化水素基をもつヒドロカルビルアルミノキサン化合物
(C)成分:次の一つから選ばれる化合物であり、(A)がハロゲン又は非配位性アニオンを含む場合、及び(B)がアルミノキサンを含む場合は必ずしも必要ない
(C1) 加水分解可能なハロゲンを少なくとも一つ有するII、III、IV族の無機若しくは有機化合物又はこれらとルイス塩基の錯化合物
(C2) 少なくとも一つの三級アルキルハライド、ベンジルハライド、及びアリルハライドから選ばれる構造を有する有機ハロゲン化物
(C3) 亜鉛のハロゲン化物又はこれとルイス塩基の錯化合物
(C4) 非配位性アニオンと対カチオンからなるイオン性化合物
The polymerization catalyst used for the polymerization of the conjugated diene polymer is preferably a combination of at least one compound selected from the following components (A), (B) and (C).
Component (A): a rare earth compound selected from the following (A1) to (A4), which may be used directly as an inert organic solvent solution or supported on an inert solid.
(A1) A rare earth compound having an oxidation number of 3, which is a carboxyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 2 to 30 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, and an α, γ-diketonyl having 5 to 30 carbon atoms. Having a total of three ligands selected from the groups, or a complex compound of this with a Lewis base compound
(A2) Complex compound of rare earth trihalide and Lewis base
(A3) An organic rare earth compound having an oxidation number of 3, wherein at least one (substituted) allyl group is directly bonded to a rare earth atom
(A4) An organic rare earth compound having an oxidation number of 2 or 3 in which at least one (substituted) cyclopentadienyl group is directly bonded to a rare earth atom, or an ion comprising this compound and a trialkylaluminum or a non-coordinating anion and a counter cation Reaction product (B) component with a reactive compound: at least one type of organoaluminum compound selected from the following ones, and a plurality of them can be used simultaneously
(B1) R 3 3 trihydrocarbyl aluminum compound represented by Al (where, R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, may be the same or different from each other)
(B2) R 4 2 AlH or hydrocarbyl aluminum hydride represented by R 4 AlH 2 (where, R 4 is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, may be the same or different from each other)
(B3) a hydrocarbylaluminoxane compound having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (C) component: a compound selected from the following, wherein (A) contains a halogen or a non-coordinating anion, and ( Not necessary when B) contains aluminoxane
(C1) Group II, III, IV inorganic or organic compounds having at least one hydrolyzable halogen or complex compounds thereof with Lewis bases
(C2) an organic halide having a structure selected from at least one tertiary alkyl halide, benzyl halide, and allyl halide
(C3) a zinc halide or a complex compound thereof with a Lewis base
(C4) Ionic compound consisting of non-coordinating anion and counter cation

なお、上記希土類元素は、ランタン、ネオジム、プラセオジム、サマリウム、ガドリニウムからなる群から選ばれる少なくとも一種であるのが特に好ましい。   The rare earth element is particularly preferably at least one selected from the group consisting of lanthanum, neodymium, praseodymium, samarium, and gadolinium.

更に、上記共役ジエン系重合体は、ポリブタジエン、ポリイソプレン、及びブタジエンと他の共役ジエンとの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種であるのが特に好ましい。   Further, the conjugated diene-based polymer is particularly preferably at least one selected from the group consisting of polybutadiene, polyisoprene, and a copolymer of butadiene and another conjugated diene.

また、上記末端変性共役ジエン系重合体としては、ブタジエンとビニル芳香族化合物との共重合体又はブタジエンの単独重合体であって、下記式(I):

Figure 2004238619

(式中、R1は、それぞれ独立して炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基である)で表される置換アミノ基、及び下記式(II):
Figure 2004238619

(式中、R2は、3〜16のメチレン基を有するアルキレン基、置換アルキレン基、オキシアルキレン基又はN-アルキルアミノ-アルキレン基を示す)で表される環状アミノ基からなる群から選択された少なくとも一種の官能基を有する変性共役ジエン系重合体も好ましい。ここで、該変性共役ジエン系重合体は、ブタジエン部のビニル結合量が30%以下であるのが特に好ましく、前記ビニル芳香族化合物の結合量が20質量%以下であるのが特に好ましい。また、該変性共役ジエン系重合体は、スチレン・ブタジエン共重合体又はポリブタジエンであるのが特に好ましい。更に、該変性共役ジエン系重合体は、ガラス転移温度(Tg)が-50℃以下であるのが好ましい。 Further, the terminal-modified conjugated diene-based polymer is a copolymer of butadiene and a vinyl aromatic compound or a homopolymer of butadiene, and has the following formula (I):
Figure 2004238619

(Wherein R 1 is independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aralkyl group), and the following formula (II):
Figure 2004238619

(Wherein, R 2 represents an alkylene group having 3 to 16 methylene groups, a substituted alkylene group, an oxyalkylene group or an N-alkylamino-alkylene group). A modified conjugated diene polymer having at least one functional group is also preferable. Here, in the modified conjugated diene polymer, the vinyl bond amount in the butadiene portion is particularly preferably 30% or less, and the bond amount of the vinyl aromatic compound is particularly preferably 20% by mass or less. The modified conjugated diene polymer is particularly preferably a styrene / butadiene copolymer or polybutadiene. Further, the modified conjugated diene polymer preferably has a glass transition temperature (Tg) of -50 ° C or lower.

前記式(I)で表される置換アミノ基において、R1としては、メチル基、エチル基、ブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、3-フェニル-1-プロピル基及びイソブチル基が好ましい。 In the substituted amino group represented by the formula (I), R 1 is preferably a methyl group, an ethyl group, a butyl group, an octyl group, a cyclohexyl group, a 3-phenyl-1-propyl group, and an isobutyl group.

前記式(II)で表される環状アミノ基において、R2としては、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オキシジエチレン基、N-アルキルアザジエチレン基、ドデカメチレン基及びヘキサデカメチレン基が好ましい。 In the cyclic amino group represented by the formula (II), R 2 is preferably a tetramethylene group, a hexamethylene group, an oxydiethylene group, an N-alkylazadiethylene group, a dodecamethylene group, or a hexadecamethylene group.

また、本発明のスタッドレスタイヤは、上記ゴム組成物をトレッドゴムに用いたことを特徴とする。ここで、該スタッドレスタイヤは、好ましくは重荷重用スタッドレスタイヤである。   Further, a studless tire of the present invention is characterized in that the above rubber composition is used for a tread rubber. Here, the studless tire is preferably a heavy load studless tire.

本発明のスタッドレスタイヤの好適例においては、トレッドゴムに用いるゴム組成物が短繊維を含有し、加硫後の気泡の少なくとも大部分が、長尺状で且つ実質的にタイヤ周方向に配向している。   In a preferred example of the studless tire of the present invention, the rubber composition used for the tread rubber contains short fibers, and at least most of the air bubbles after vulcanization are long and substantially oriented in the tire circumferential direction. ing.

本発明によれば、発泡率及び動的弾性率が特定の範囲にあり、氷雪上性能及び発熱耐久性に優れたゴム組成物を提供することができる。また、該ゴム組成物をトレッドゴムに用いた本発明のスタッドレスタイヤは、氷雪上性能及び発熱耐久性に優れる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a foaming rate and a dynamic elastic modulus are in a specific range, and the rubber composition excellent in performance on ice and snow and heat generation durability can be provided. Further, the studless tire of the present invention using the rubber composition for a tread rubber is excellent in performance on ice and snow and durability against heat generation.

以下に、本発明を詳細に説明する。本発明のゴム組成物は、ゴム成分に発泡剤を配合してなり、加硫後の発泡率が5〜30%であり、0℃での動的弾性率(E')が30MPa以下で且つ60℃での動的弾性率(E')が7MPa以上であることを特徴とする。ゴム組成物の加硫後の発泡率が5%未満では、氷雪上性能を充分に確保できず、30%を超えると、耐摩耗性が著しく劣り実用上好ましくないばかりでなく、弾性率が低下して60℃での動的弾性率が7MPa未満になる傾向がある。また、本発明のゴム組成物は、0℃での動的弾性率が30MPa以下であるため、低温でもしなやかであり、充分な氷雪上性能を確保することができる。氷雪上性能を更に向上させる観点から、該ゴム組成物は、0℃での動的弾性率が25MPa以下であるのが好ましい。更に、本発明のゴム組成物は、60℃での動的弾性率が7MPa以上であるため、該ゴム組成物をトレッドに用いたタイヤは、氷雪上でない通常走行時のトレッドのブロック剛性が高く、転動時のブロック変形が抑制されているため、低発熱化されており、その結果、発熱耐久性が高い。更に低発熱化して発熱耐久性をより向上させる観点から、該ゴム組成物は、60℃での動的弾性率が9MPa以上であるのが好ましい。また更に、本発明のゴム組成物は、それ自身の発熱を低減する観点から、60℃でのtanδ(損失正接)が0.25以下であるのが好ましい。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The rubber composition of the present invention is obtained by blending a foaming agent with a rubber component, has a foaming rate after vulcanization of 5 to 30%, a dynamic elastic modulus at 0 ° C. (E ′) of 30 MPa or less, and A dynamic elastic modulus (E ') at 60 ° C. is 7 MPa or more. If the foaming rate of the rubber composition after vulcanization is less than 5%, the performance on ice and snow cannot be sufficiently ensured, and if it exceeds 30%, the abrasion resistance is remarkably inferior and not only is not practically preferable, but also the elastic modulus decreases. Then, the dynamic elastic modulus at 60 ° C. tends to be less than 7 MPa. Further, the rubber composition of the present invention has a dynamic elastic modulus at 0 ° C. of 30 MPa or less, so that it is pliable even at a low temperature, and sufficient performance on ice and snow can be secured. From the viewpoint of further improving the performance on ice and snow, the rubber composition preferably has a dynamic elastic modulus at 0 ° C. of 25 MPa or less. Furthermore, since the rubber composition of the present invention has a dynamic elastic modulus at 60 ° C. of 7 MPa or more, a tire using the rubber composition for a tread has a high block rigidity of the tread during normal running on ice and snow. In addition, since the block deformation during rolling is suppressed, heat generation is reduced, and as a result, heat generation durability is high. From the viewpoint of further reducing heat generation and further improving heat generation durability, the rubber composition preferably has a dynamic elastic modulus at 60 ° C. of 9 MPa or more. Further, the rubber composition of the present invention preferably has a tan δ (loss tangent) at 60 ° C. of 0.25 or less from the viewpoint of reducing heat generation of the rubber composition itself.

上記ゴム組成物の加硫後の発泡率(Vs)は、5〜30%の範囲内にあることを必要とする。ここで、発泡率(Vs)は、次式により算出できる。
Vs=(ρ0/ρ1−1)×100(%)
(式中、ρ1は加硫後のゴム組成物の密度(g/cm3)を表し、ρ0は加硫後のゴム組成物における固相部の密度(g/cm3)を表す。)
The foaming rate (Vs) after vulcanization of the rubber composition needs to be in the range of 5 to 30%. Here, the foaming ratio (Vs) can be calculated by the following equation.
Vs = (ρ 0 / ρ 1 -1) × 100 (%)
(Wherein, [rho 1 represents the density of the rubber composition after vulcanization (g / cm 3), ρ 0 represents the density of the solid phase portion in the rubber composition after vulcanization (g / cm 3). )

なお、加硫後のゴム組成物の密度及び加硫後のゴム組成物における固相部の密度は、エタノール中の質量と空気中の質量を測定し、これから算出される。また、発泡率(Vs)は、後述する発泡剤及び発泡助剤の種類、量等により適宜変化させることができる。   The density of the rubber composition after vulcanization and the density of the solid phase portion in the rubber composition after vulcanization are calculated from the mass in ethanol and the mass in air. Further, the foaming ratio (Vs) can be appropriately changed depending on the types and amounts of the foaming agent and the foaming assistant described later.

本発明のゴム組成物に用いるゴム成分としては、天然ゴム(NR)、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)等のジエン系ゴムを例示することができるが、上記物性を有する限り特に制限はない。該ゴム成分は、一種単独でも二種以上のブレンドでもよい。また、該ゴム成分は、末端変性共役ジエン系重合体を含有するのが好ましい。ゴム成分が末端変性共役ジエン系重合体を含有する場合、0℃での動的弾性率(E')の低減及びtanδの低減に特に有効である。   Examples of the rubber component used in the rubber composition of the present invention include diene rubbers such as natural rubber (NR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), and polyisoprene rubber (IR). However, there is no particular limitation as long as it has the above physical properties. The rubber component may be a single kind or a blend of two or more kinds. The rubber component preferably contains a terminal-modified conjugated diene polymer. When the rubber component contains a terminal-modified conjugated diene-based polymer, it is particularly effective in reducing the dynamic elastic modulus (E ') at 0 ° C and the tan δ.

上記末端変性共役ジエン系重合体としては、共役ジエン系モノマーを単独で、あるいは、他のモノマーと共に重合して得られ、主鎖の共役ジエン部分におけるシス-1,4-結合の含量が75モル%以上の、活性末端を有する共役ジエン系重合体の該活性末端を、変性剤で変性したものが好ましい。ここで、変性剤としては、ヒドロカルビルオキシシラン化合物が挙げられる。   The terminal-modified conjugated diene-based polymer is obtained by polymerizing a conjugated diene-based monomer alone or together with another monomer, and has a cis-1,4-bond content of 75 mol in the conjugated diene portion of the main chain. % Or more of the conjugated diene-based polymer having an active terminal, wherein the active terminal is modified with a modifier. Here, examples of the modifier include a hydrocarbyloxysilane compound.

シス-1,4結合含量が75%以上の活性末端を有する重合体の製造方法としては、溶液重合方法,気相重合方法,バルク重合方法等が挙げられ、これらの中でも、特に溶液重合方法が好ましい。また、重合形式は、回分式及び連続式の何れでもよい。   Examples of the method for producing a polymer having an active terminal having a cis-1,4 bond content of 75% or more include a solution polymerization method, a gas phase polymerization method, and a bulk polymerization method. preferable. Further, the polymerization system may be any of a batch system and a continuous system.

共役ジエン系モノマーとしては、1,3-ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチルブタジエン、2-フェニル-1,3-ブタジエン、1,3-ヘキサジエン等が挙げられ、これらの中でも、1,3-ブタジエンが特に好ましい。これら共役ジエン系モノマーは、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、これら共役ジエン系モノマーに少量の他の炭化水素モノマーを共存せさてもよいが、共役ジエン系モノマーの含有量は、全モノマー中80モル%以上であるのが好ましい。   Examples of the conjugated diene-based monomer include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, and 1,3-hexadiene. Among them, 1,3-butadiene is particularly preferred. These conjugated diene monomers may be used alone or in combination of two or more. Although a small amount of another hydrocarbon monomer may be allowed to coexist with these conjugated diene-based monomers, the content of the conjugated diene-based monomer is preferably at least 80 mol% of all the monomers.

シス-1,4結合含量が75%以上の活性末端を有する重合体の製造において、重合触媒としては、下記(A)、(B)、(C)の各成分それぞれから選ばれる少なくとも一種の化合物を組み合わせてなるものが好ましい。   In the production of a polymer having an active terminal having a cis-1,4 bond content of 75% or more, at least one compound selected from the following components (A), (B) and (C) is used as a polymerization catalyst. Are preferred.

(A)成分:次の(A1)〜(A4)から選ばれる希土類化合物であり、そのまま不活性有機溶媒溶液として用いても不活性固体上に担持して用いてもよい。
(A1) 酸化数3の希土類化合物で、炭素数2〜30のカルボキシル基、炭素数2〜30のアルコキシ基、炭素数6〜30のアリーロキシ基、及び炭素数5〜30のα,γ-ジケトニル基の中から自由に選ばれる配位子を合計三つ有するもの、又はこれとルイス塩基化合物(特に、遊離カルボン酸、遊離アルコール、α,γ-ジケトン、環状エーテル、直鎖状エーテル、トリヒドロカルビルホスフィン、トリヒドロカルビルホスファイト等から選ばれる)の錯化合物である。具体的には、ネオジムトリ-2-エチルヘキサノエート,それとアセチルアセトンとの錯化合物,ネオジムトリネオデカノエート,それとアセチルアセトンとの錯化合物,ネオジムトリn-ブトキシド等が挙げられる。
(A2) 希土類の3ハロゲン化物とルイス塩基の錯化合物である。例えば、ネオジム三塩化物のTHF錯体が挙げられる。
(A3) 少なくとも一つの(置換)アリル基が直接希土類原子に結合した、酸化数3の有機希土類化合物である。例えば、テトラアリルネオジムとリチウムの塩が挙げられる。
(A4) 少なくとも一つの(置換)シクロペンタジエニル基が直接希土類原子に結合した酸化数2若しくは3の有機希土類化合物、又はこの化合物とトリアルキルアルミニウム若しくは非配位性アニオン及び対カチオンからなるイオン性化合物との反応生成物である。例えば、ジメチルアルミニウム(μ-ジメチル)ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)サマリウムが挙げられる。
Component (A): a rare earth compound selected from the following (A1) to (A4), which may be used as it is as an inert organic solvent solution or may be supported on an inert solid.
(A1) A rare earth compound having an oxidation number of 3, which is a carboxyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 2 to 30 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, and an α, γ-diketonyl having 5 to 30 carbon atoms. Having a total of three ligands freely selected from groups, or a Lewis base compound (in particular, free carboxylic acid, free alcohol, α, γ-diketone, cyclic ether, linear ether, trihydrocarbyl) Phosphine, trihydrocarbyl phosphite, etc.). Specific examples include neodymium tri-2-ethylhexanoate, a complex compound thereof with acetylacetone, neodymium trinedecanoate, a complex compound thereof with acetylacetone, neodymium tri-n-butoxide, and the like.
(A2) A complex compound of a rare earth trihalide and a Lewis base. For example, there is a THF complex of neodymium trichloride.
(A3) An organic rare earth compound having an oxidation number of 3, in which at least one (substituted) allyl group is directly bonded to a rare earth atom. For example, a salt of tetraallyl neodymium and lithium is given.
(A4) An organic rare earth compound having an oxidation number of 2 or 3 in which at least one (substituted) cyclopentadienyl group is directly bonded to a rare earth atom, or an ion comprising this compound and a trialkylaluminum or a non-coordinating anion and a counter cation It is a reaction product with a reactive compound. For example, dimethylaluminum (μ-dimethyl) bis (pentamethylcyclopentadienyl) samarium can be mentioned.

上記希土類化合物の希土類元素としては、ランタン、ネオジム、プラセオジム、サマリウム、ガドリニウムが好ましく、これらの中でも、ランタン、ネオジム、サマリウムが更に好ましい。上記(A)成分の中では、ネオジムのカルボン酸塩及びサマリウムの置換シクロペンタジエニル化合物が好ましい。   As the rare earth element of the rare earth compound, lanthanum, neodymium, praseodymium, samarium, and gadolinium are preferable, and among these, lanthanum, neodymium, and samarium are more preferable. Among the above components (A), a carboxylate of neodymium and a substituted cyclopentadienyl compound of samarium are preferred.

(B)成分:次の一つから選ばれる少なくとも一種類の有機アルミニウム化合物であり、複数を同時に用いることができる。
(B1) R3 3Alで表されるトリヒドロカルビルアルミ化合物(但し、R3は炭素数1〜30の炭化水素基で、互いに同一であっても異なっていてもよい)。
(B2) R4 2AlH又はR4AlH2で表されるヒドロカルビルアルミ水素化物(但し、R4は炭素数1〜30の炭化水素基で、互いに同一であっても異なっていてもよい)。
(B3) 炭素数1〜30の炭化水素基をもつヒドロカルビルアルミノキサン化合物である。
Component (B): at least one type of organoaluminum compound selected from the following ones, and a plurality of them can be used simultaneously.
(B1) R 3 3 trihydrocarbyl aluminum compound represented by Al (where, R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, may be the same or different from each other).
(B2) R 4 2 AlH or hydrocarbyl aluminum hydride represented by R 4 AlH 2 (where, R 4 is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, may be the same or different from each other).
(B3) A hydrocarbylaluminoxane compound having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.

上記(B)成分としては、例えば、トリアルキルアルミニウム,ジアルキルアルミニウムヒドリド,アルキルアルミニウムジヒドリド,アルキルアルミノキサンが挙げられる。これらの化合物は混合して用いてもよい。(B)成分の中では、アルミノキサンと他の有機アルミニウム化合物との併用が好ましい。   Examples of the component (B) include trialkylaluminum, dialkylaluminum hydride, alkylaluminum dihydride, and alkylaluminoxane. These compounds may be used as a mixture. Among the components (B), a combination of an aluminoxane and another organic aluminum compound is preferred.

(C)成分:次の一から選ばれる化合物だが、(A)がハロゲン又は非配位性アニオンを含む場合、及び(B)がアルミノキサンを含む場合は必ずしも必要ではない。
(C1) 加水分解可能なハロゲンを有するII、III、IV族の無機若しくは有機化合物又はこれらとルイス塩基の錯化合物である。例えば、アルキルアルミニウム二塩化物、ジアルキルアルミニウム塩化物、四塩化珪素、四塩化スズ、塩化亜鉛とアルコール等ルイス塩基との錯体、塩化マグネシウムとアルコール等ルイス塩基との錯体等が挙げられる。
(C2) 少なくとも一つの三級アルキルハライド、ベンジルハライド、及びアリルハライドから選ばれる構造を有する有機ハロゲン化物である。例えば、塩化ベンジル,塩化t-ブチル,臭化ベンジル,臭化t-ブチル等が挙げられる。
(C3) 亜鉛のハロゲン化物又はこれとルイス塩基の錯化合物である。
(C4) 非配位性アニオン及び対カチオンからなるイオン性化合物である。例えば、トリフェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが挙げられる。
Component (C): a compound selected from the following, but is not necessarily required when (A) contains a halogen or a non-coordinating anion, and when (B) contains an aluminoxane.
(C1) Inorganic or organic compounds of groups II, III and IV having a hydrolyzable halogen or complex compounds thereof with Lewis bases. Examples thereof include alkylaluminum dichloride, dialkylaluminum chloride, silicon tetrachloride, tin tetrachloride, a complex of zinc chloride with a Lewis base such as an alcohol, a complex of magnesium chloride with a Lewis base such as an alcohol, and the like.
(C2) An organic halide having a structure selected from at least one tertiary alkyl halide, benzyl halide, and allyl halide. For example, benzyl chloride, t-butyl chloride, benzyl bromide, t-butyl bromide and the like can be mentioned.
(C3) A zinc halide or a complex compound thereof with a Lewis base.
(C4) An ionic compound comprising a non-coordinating anion and a counter cation. An example is triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate.

上記触媒の調製は、予備的に、上記の(A),(B),(C)成分以外に、必要に応じて、重合用モノマーと同じ共役ジエン系モノマー及び/又は非共役ジエン系モノマーを用いてもよい。また、(A)成分又は(C)成分の一部又は全部を不活性な固体上に担持して用いてもよく、この場合はいわゆる気相重合で行うことができる。上記触媒の使用量は、適宜設定することができるが、通常(A)成分はモノマー100g当たり0.001〜0.5mmolである。また、モル比で(B)成分/(A)成分は5〜1000、(C)成分/(A)成分は0.5〜10である。   The preparation of the catalyst is carried out by preliminarily using the same conjugated diene-based monomer and / or non-conjugated diene-based monomer as the polymerization monomer, if necessary, in addition to the components (A), (B) and (C). May be used. Further, a part or all of the component (A) or the component (C) may be supported on an inert solid and used, and in this case, it can be carried out by so-called gas phase polymerization. The amount of the catalyst to be used can be appropriately set, but the component (A) is usually 0.001 to 0.5 mmol per 100 g of the monomer. The molar ratio of component (B) / component (A) is 5 to 1000, and the ratio of component (C) / component (A) is 0.5 to 10.

溶液重合で用いられる溶剤としては、反応に不活性な有機溶剤、例えば、脂肪族、脂環族、芳香族炭化水素化合物等の炭化水素系溶剤が挙げられる。具体的には、炭素数3〜8のものが好ましく、例えばプロパン、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、イソペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、1-ブテン、イソブテン、トランス-2-ブテン、シス-2-ブテン、1-ペンテン、2-ペンテン、1-ヘキセン、2-ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。   Examples of the solvent used in the solution polymerization include organic solvents inert to the reaction, for example, hydrocarbon solvents such as aliphatic, alicyclic, and aromatic hydrocarbon compounds. Specifically, those having 3 to 8 carbon atoms are preferable, for example, propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, n-hexane, cyclohexane, propene, 1-butene, isobutene, trans-2-butene, Cis-2-butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and the like. These may be used alone or as a mixture of two or more.

上記重合反応における温度は、好ましくは-80〜150℃、更に好ましくは-20〜120℃の範囲で選定される。重合反応は、発生圧力下で行うことができるが、通常はモノマーを実質的に液相に保つのに充分な圧力で操作することが望ましい。即ち、圧力は重合される個々の物質や、用いる重合媒体及び重合温度にもよるが、所望ならばより高い圧力を用いることができ、このような圧力は重合反応に関して不活性なガスで反応器を加圧する等の適当な方法で得られる。この重合反応において、触媒、溶媒、モノマー等の重合に関与する全ての原材料としては、水、酸素、二酸化炭素、プロトン性化合物等の反応阻害物質を実質的に除去したものを用いることが望ましい。   The temperature in the above-mentioned polymerization reaction is preferably selected within a range of -80 to 150 ° C, more preferably -20 to 120 ° C. The polymerization reaction can be carried out under the pressure generated, but it is usually desirable to operate at a pressure sufficient to keep the monomer in a substantially liquid phase. That is, the pressure will depend on the particular material being polymerized, the polymerization medium used and the polymerization temperature, but higher pressures can be used if desired, and such pressures are maintained in the reactor with an inert gas for the polymerization reaction. Is obtained by an appropriate method such as pressing. In this polymerization reaction, it is desirable to use, as all raw materials involved in the polymerization of the catalyst, the solvent, the monomer, and the like, those from which reaction inhibitors such as water, oxygen, carbon dioxide, and protic compounds have been substantially removed.

上記末端変性共役ジエン系重合体は、上記のようにして得られた活性末端を有する共役ジエン系重合体の該活性末端に、ヒドロカルビルオキシシラン化合物を反応させる第1次変性の後、炭素数が4以上の糖類または変性糖類を含む多価アルコールの脂肪酸エステルでかつ水酸基を一つ以上有する化合物、及びヒドロカルビルオキシシラン化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を反応させる第2次変性を行なうことにより製造されたものであるのが特に好ましい。   The terminal-modified conjugated diene-based polymer has a carbon number after the first modification in which a hydrocarbyloxysilane compound is reacted with the active terminal of the conjugated diene-based polymer having an active terminal obtained as described above. Performing a second modification by reacting a fatty acid ester of a polyhydric alcohol containing four or more saccharides or modified saccharides and having at least one compound selected from the group consisting of a compound having at least one hydroxyl group and a hydrocarbyloxysilane compound; It is particularly preferred that they are produced by

上記第1次変性及び第2次変性を経て製造される末端変性共役ジエン系重合体の変性方法としては、二つの態様、即ち、(1)重合体の活性末端にヒドロカルビルオキシシラン化合物を反応させた後、炭素数4以上の糖類又は変性糖類を含む多価アルコールのカルボン酸部分エステル化合物と反応させる方法、(2)重合体の活性末端にヒドロカルビルオキシシシラン化合物(ケイ素化合物)を反応させた後、さらに縮合促進剤を加えて、末端に導入されたケイ素化合物残基と、残存又は新たに加えられたケイ素化合物との縮合反応を行う方法が好ましい。上記変性反応において、使用する重合体としては、少なくとも10%のポリマー鎖がリビング性を有するものが好ましい。   The terminal-modified conjugated diene polymer produced through the above-mentioned primary modification and secondary modification is modified in two modes, namely, (1) reacting a hydrocarbyloxysilane compound with an active terminal of the polymer. And then reacting with a carboxylic acid partial ester compound of a polyhydric alcohol containing a saccharide having 4 or more carbon atoms or a modified saccharide, (2) reacting a hydrocarbyloxy silane compound (silicon compound) with the active terminal of the polymer. Thereafter, a method is preferred in which a condensation accelerator is further added to carry out a condensation reaction between the residual silicon compound residue introduced at the terminal and the remaining or newly added silicon compound. In the above modification reaction, the polymer used is preferably one in which at least 10% of the polymer chains have a living property.

前記(1)及び(2)の変性方法において、重合体の活性末端との反応に用いられるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば、下記式(III)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物及び/又はその部分縮合物を用いることができる。   In the modification methods (1) and (2), the hydrocarbyloxysilane compound used for the reaction with the active terminal of the polymer may be, for example, a hydrocarbyloxysilane compound represented by the following formula (III) and / or Partial condensates can be used.

Figure 2004238619

[式中、A1は(チオ)エポキシ、(チオ)インシアネート、(チオ)ケトン、(チオ)アルデヒド、イミン、アミド、イソシアヌル酸トリエステル、(チオ)カルボン酸ヒドロカルビルエステル、(チオ)カルボン酸の金属塩、カルボン酸無水物、カルボン酸ハロゲン化物及び炭酸ジヒドロカルビルエステルの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基で;R5は単結合又は二価の不活性炭化水素基で;R6及びR7は、それぞれ独立に炭素数1〜20の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6〜18の一価の芳香族炭化水素基で;nは0〜2の整数であり;OR7が複数ある場合、複数のOR7はたがいに同一でも異なっていてもよく;また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない。]
Figure 2004238619

[Wherein, A 1 represents (thio) epoxy, (thio) incyanate, (thio) ketone, (thio) aldehyde, imine, amide, isocyanuric acid triester, (thio) carboxylic acid hydrocarbyl ester, (thio) carboxylic acid A monovalent group having at least one functional group selected from metal salts, carboxylic anhydrides, carboxylic acid halides and dihydrocarbyl carbonates of the formula: R 5 is a single bond or a divalent inert hydrocarbon group R 6 and R 7 are each independently a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms; n is an integer of 0 to 2 in it; If oR 7 there are a plurality or different and a plurality of oR 7 is each; for also in the molecule does not include an active proton and an onium salt. ]

式(III)において、A1における官能基の中で、イミンはケチミン、アルジミン、アミジンを包含し、(チオ)カルボン酸エステルは、アクリレートやメタクリレート等の不飽和カルボン酸エステルを包含する。また、(チオ)カルボン酸の金属塩の金属としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Al、Sn、Zn等を挙げることができる。 Encompasses In the formula (III), the in functional groups in A 1, imine ketimine, aldimine, include amidine, a (thio) carboxylic acid esters, unsaturated carboxylic acid esters such as acrylates and methacrylates. Examples of the metal of the metal salt of (thio) carboxylic acid include alkali metals, alkaline earth metals, Al, Sn, Zn, and the like.

5のうちの二価の不活性炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキレン基が好ましい。該アルキレン基は直鎖状,枝分かれ状,環状のいずれであってもよいが、特に直鎖状のものが好適である。該直鎖状アルキレン基としては、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,オクタメチレン基,デカメチレン基,ドデカメチレン基等が挙げられる。 As the divalent inert hydrocarbon group of R 5 , an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms is preferable. The alkylene group may be linear, branched, or cyclic, but is preferably a linear one. Examples of the linear alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, an octamethylene group, a decamethylene group, and a dodecamethylene group.

6及びR7としては、炭素数1〜20のアルキル基,炭素数2〜18のアルケニル基,炭素数6〜18のアリール基,炭素数7〜18のアラルキル基等が挙げられる。ここで、上記アルキル基及びアルケニル基は直鎖状,枝分かれ状,環状のいずれであってもよく、例えば、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等が挙げられる。また、上記アリール基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよく、例えば、フェニル基,トリル基,キシリル基,ナフチル基等が挙げられる。更に、上記アラルキル基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよく、例えば、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。 Examples of R 6 and R 7 include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. Here, the alkyl group and alkenyl group may be linear, branched, or cyclic, and include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, 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 And cyclohexenyl groups. Further, the aryl group may have a substituent such as a lower alkyl group on the aromatic ring, and examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, and a naphthyl group. Further, the aralkyl group may have a substituent such as a lower alkyl group on the aromatic ring, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.

nは0〜2の整数であるが、0が好ましく、また、この分子中には活性プロトン及びオニウム塩を有しないことが必要である。   n is an integer of 0 to 2, preferably 0, and it is necessary that this molecule has no active proton or onium salt.

式(III)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば(チオ)エポキシ基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物として、2-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、(2-グリシドキシエチル)メチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、(3-グリシドキシプロピル)メチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル(メチル)ジメトキシシラン及びこれらの化合物におけるエポキシ基をチオエポキシ基に置き換えたものを挙げることができるが、これらの中でも、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン及び2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランが特に好ましい。   Examples of the hydrocarbyloxysilane compound represented by the formula (III) include, for example, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxyethyltriethoxysilane, (2) -Glycidoxyethyl) methyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxy Cyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (methyl) dimethoxysilane, and replacing epoxy group in these compounds with thioepoxy group Among these, among them, Particularly preferred are 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane.

また、イミン基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物として、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン,N-(1-メチルエチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン,N-エチリデン-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン,N-(1-メチルプロピリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン,N-(4-N,N-ジメチルアミノベンジリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン,N-(シクロヘキシリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン及びこれらのトリエトキシシリル化合物に対応するトリメトキシシリル化合物,メチルジエトキシシリル化合物,エチルジエトキシシリル化合物,メチルジメトキシシリル化合物,エチルジメトキシシリル化合物等を挙げることができるが、これらの中でも、N-(1-メチルプロピリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン及びN-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミンが特に好ましい。   As imine group-containing hydrocarbyloxysilane compounds, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (1-methylethylidene) -3- (triethoxy) (Silyl) -1-propanamine, N-ethylidene-3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (1-methylpropylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (4-N, N-dimethylaminobenzylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, N- (cyclohexylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine and their triethoxy Examples thereof include trimethoxysilyl compounds, methyldiethoxysilyl compounds, ethyldiethoxysilyl compounds, methyldimethoxysilyl compounds, and ethyldimethoxysilyl compounds corresponding to silyl compounds. However, among these, N- (1-methylpropylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine and N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1 -Propanamine is particularly preferred.

更に、その他のヒドロカルビルオキシシラン化合物として、以下のものを挙げることができる。即ち、イミン(アミジン)基含有化合物としては、1-[3-(トリエトキシシリル)プロピル]-4,5-ジヒドロイミダゾール,1-[3-(トリメトキシシリル)プロピル]-4,5-ジヒドロイミダゾール,3-[10-(トリエトキシシリル)デシル]-4-オキサゾリン等を挙げることができるが、これらの中でも、3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シラン,(1-ヘキサメチレンイミノ)メチル(トリメトキシ)シラン、1-[3-(トリエトキシシリル)プロピル]-4,5-ジヒドロイミダゾール及び1-[3-(トリメトキシシリル)プロピル]-4,5-ジヒドロイミダゾールが好ましい。また、N-(3-トリエトキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロイミダゾール、N-(3-イソプロポキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロイミダゾール、N-(3-メチルジエトキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロイミダゾール等が挙げられ、これらの中でも、N-(3-トリエトキシシリルプロピル)-4,5-ジヒドロイミダゾールが好ましい。   Further, other hydrocarbyloxysilane compounds include the following. That is, as the imine (amidine) group-containing compound, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4,5-dihydroimidazole, 1- [3- (trimethoxysilyl) propyl] -4,5-dihydro Examples thereof include imidazole, 3- [10- (triethoxysilyl) decyl] -4-oxazoline, and among these, 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (triethoxy) silane, (1-hexamethylene) Preferred are imino) methyl (trimethoxy) silane, 1- [3- (triethoxysilyl) propyl] -4,5-dihydroimidazole and 1- [3- (trimethoxysilyl) propyl] -4,5-dihydroimidazole. Also, N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole, N- (3-isopropoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole, N- (3-methyldiethoxysilylpropyl)- Examples thereof include 4,5-dihydroimidazole, and among them, N- (3-triethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole is preferable.

また、カルボン酸エステル基含有化合物としては、3-メタクリロイロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロイロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロイロキシプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられ、これらの中でも、3-メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。   Examples of the carboxylic acid ester group-containing compound include 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, and 3-methacryloyloxypropyltriisosilane. Examples thereof include propoxysilane, and among these, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane is preferable.

更に、イソシアネート基含有化合物としては、3-イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、3-イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、3-イソシアナトプロピルトリイソプロポキシシランなどが挙げられ、これらの中でも、3-イソシアナトプロピルトリエトキシシランが好ましい。   Further, examples of the isocyanate group-containing compound include 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane, and 3-isocyanatopropyltriisopropoxysilane. Of these, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane is preferred.

また更に、カルボン酸無水物含有化合物としては、3-トリエトキシシリルプロピルサクシニック無水物、3-トリメトキシシリルプロピルサクシニック無水物、3-メチルジエトキシシリルプロピルサクシニック無水物等が挙げられ、これらの中でも、3-トリエトキシシリルプロピルサクシニック無水物が好ましい。   Still further, examples of the carboxylic anhydride-containing compound include 3-triethoxysilylpropyl succinic anhydride, 3-trimethoxysilylpropyl succinic anhydride, 3-methyldiethoxysilylpropyl succinic anhydride, and the like. Among these, 3-triethoxysilylpropyl succinic anhydride is preferred.

これらヒドロカルビルオキシシラン化合物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、上記ヒドロカルビルオキシシラン化合物の部分縮合物も用いることができる。   These hydrocarbyloxysilane compounds may be used alone or in a combination of two or more. Further, a partial condensate of the above hydrocarbyloxysilane compound can also be used.

前記(1)の変性方法においては、活性末端を有する重合体の該端末とヒドロカルビルオキシシラン化合物とがまず反応した後、炭素数が4以上の糖類又は変性糖類を含む多価アルコールの脂肪酸エステルで且つ水酸基を一つ以上有する化合物を加えて反応させる。かかるエステルとしては、(i)炭素数10〜20の飽和高級脂肪酸又は不飽和高級脂肪酸と多価アルコールとのモノエステル,ジエステル,トリエステルの他、(ii)多価カルボン酸と高級アルコールの部分エステルを、多価アルコールに1ないし3個結合させたエステル化合物が好ましい。   In the modification method (1), after the terminal of the polymer having an active terminal and the hydrocarbyloxysilane compound first react with each other, a fatty acid ester of a polyhydric alcohol containing a saccharide having 4 or more carbon atoms or a modified saccharide is used. A compound having one or more hydroxyl groups is added and reacted. Such esters include (i) monoesters, diesters and triesters of a saturated higher fatty acid or unsaturated higher fatty acid having 10 to 20 carbon atoms and a polyhydric alcohol, and (ii) a portion of a polyhydric carboxylic acid and a higher alcohol. An ester compound in which one to three esters are bonded to a polyhydric alcohol is preferred.

上記多価アルコールの脂肪酸エステル化合物の原料の多価アルコールとしては、少なくとも三つの水酸基を有する炭素数5又は6の糖類(水素添加されていても、水素添加されていなくてもよい),グリコールやポリヒドロキシ化合物等が好ましい。また、脂肪酸としては、炭素数10〜20の飽和又は不飽和脂肪酸、例えば、ステアリン酸,ラウリン酸,パルミチン酸が好ましい。多価アルコールの脂肪酸エステル化合物の中ではソルビタン脂肪酸エステルが好ましく、例えば、ソルビタンモノラウリン酸エステル,ソルビタンモノパルミチン酸エステル,ソルビタンモノステアリン酸エステル,ソルビタントリステアリン酸エステル,ソルビタンモノオレイン酸エステル及びソルビタントリオレイン酸エステル等が挙げられる。また、市販品としては、ICI社のSPAN60(商標:ソルビタンステアリン酸エステル),SPAN80(商標:ソルビタンモノオレイン酸エステル),SPAN85(商標:ソルビタントリオレイン酸エステル)等がある。更に、炭素数6以上であり,かつ少なくとも一部が不活性溶媒及びポリマーに溶解し得る脂肪族,脂環族,芳香族のアルコール、例えば、2-エチルヘキサノール等の分岐アルコールや、ラウリルアルコール等の高級アルコールを用いることもできるが、効果の点から、前記多価アルコールの脂肪酸エステル化合物が好ましい。   Examples of the polyhydric alcohol as a raw material for the fatty acid ester compound of the polyhydric alcohol include saccharides having 5 or 6 carbon atoms and having 5 or 6 carbon atoms (which may or may not be hydrogenated), glycols and the like. Polyhydroxy compounds and the like are preferred. Moreover, as a fatty acid, a C10-C20 saturated or unsaturated fatty acid, for example, stearic acid, lauric acid, and palmitic acid, are preferable. Among the fatty acid ester compounds of polyhydric alcohols, sorbitan fatty acid esters are preferable. For example, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan tristearate, sorbitan monooleate and sorbitan triolein Acid esters and the like. Commercial products include SPAN60 (trademark: sorbitan monooleate), SPAN80 (tradename: sorbitan monooleate) and SPAN85 (trademark: sorbitan trioleate) manufactured by ICI. Further, aliphatic, alicyclic, or aromatic alcohols having 6 or more carbon atoms and at least a part of which can be dissolved in an inert solvent or polymer, for example, branched alcohols such as 2-ethylhexanol, lauryl alcohol, and the like Although higher alcohols can be used, the fatty acid ester compounds of the polyhydric alcohols are preferred from the viewpoint of the effect.

上記多価アルコールの脂肪酸エステル化合物又はアルコールの添加は、重合体の一次の変性反応停止後に添加して撹拌するのが好ましい。この場合の添加量は、重合体に付与されたヒドロカルビルオキシシリル基の1モルに対して0.2〜10モルが好ましく、1〜10モルが特に好ましい。   The addition of the fatty acid ester compound or alcohol of the polyhydric alcohol is preferably performed after the primary denaturation reaction of the polymer is stopped, followed by stirring. In this case, the addition amount is preferably 0.2 to 10 mol, and particularly preferably 1 to 10 mol, per 1 mol of the hydrocarbyloxysilyl group provided to the polymer.

次に、前記(2)の変性方法においては、さらに、下記式(IV)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物及び/又はその部分縮合物を、前記式(III)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物及び/又はその部分縮合物と併用することができる。ここで、部分縮合物とは、ヒドロカルビルオキシシラン化合物のSiORの一部(全部ではない)が縮合によりSiOSi結合したものをいう。   Next, in the modification method (2), the hydrocarbyloxysilane compound represented by the following formula (IV) and / or a partial condensate thereof is further converted to a hydrocarbyloxysilane compound represented by the above formula (III) And / or a partial condensate thereof. Here, the partial condensate refers to a product in which a part (but not all) of the SiOR of the hydrocarbyloxysilane compound is SiOSi-bonded by condensation.

Figure 2004238619

(式中、A2は環状三級アミン、非環状三級アミン、ピリジン、スルフィド及びマルチスルフィドの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基で;R8は単結合又は二価の不活性炭化水素基で;R9及びR10は、それぞれ独立に炭素数1〜20の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6〜18の一価の芳香族炭化水素基で;mは0〜2の整数であり;OR10が複数ある場合、複数のOR10は互いに同一でも異なっていてもよく;また分子中には活性プロトン及びオニウム塩は含まれない。)
Figure 2004238619

(Wherein A 2 is a monovalent group having at least one functional group selected from a cyclic tertiary amine, an acyclic tertiary amine, pyridine, sulfide and multisulfide; R 8 is a single bond or a divalent group. R 9 and R 10 are each independently a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms; m It is an integer of 0 to 2; if oR 10 there are a plurality or different and a plurality of oR 10 on the same to each other; in addition the molecule does not include active proton and an onium salt).

式(IV)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物及び/又はその部分縮合物は、活性末端との直接反応が実質的に起こらず、反応系に未反応で残存するため、活性末端に導入されたヒドロカルビルオキシシラン化合物残基との縮合に消費される。   The hydrocarbyloxysilane compound represented by the formula (IV) and / or a partial condensate thereof were introduced into the active terminal because the direct reaction with the active terminal did not substantially occur and remained in the reaction system unreacted. It is consumed for condensation with the hydrocarbyloxysilane compound residue.

式(IV)において、A2のうちの非環状三級アミンは、N,N-(二置換)アニリン等のN,N-(二置換)芳香族アミンを包含し、また環状三級アミンは、環の一部として(チオ)エーテルを含むことができる。R8のうちの二価の不活性炭化水素基、R9及びR10については、それぞれ前記式(III)におけるR5、R6及びR7について説明したとおりである。この分子中には活性プロトン及びオニウム塩は有しないことが必要である。 In the formula (IV), the acyclic tertiary amine of A 2 includes an N, N- (disubstituted) aromatic amine such as N, N- (disubstituted) aniline, and the cyclic tertiary amine is And (thio) ether as part of the ring. Divalent inactive hydrocarbon group out of R 8, the R 9 and R 10 are as described R 5, R 6 and R 7 in each of the formulas (III). It is necessary that this molecule does not have active protons and onium salts.

式(IV)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば、非環状三級アミン基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物として、3-ジメチルアミノプロピル(トリエトキシ)シラン,3-ジメチルアミノプロピル(トリメトキシ)シラン,3-ジエチルアミノプロピル(トリエトキシ)シラン,3-ジエチルアミノプロピル(トリメトキシ)シラン,2-ジメチルアミノエチル(トリエトキシ)シラン,2-ジメチルアミノエチル(トリメトキシ)シラン,3-ジメチルアミノプロピル(ジエトキシ)メチルシラン,3-ジブチルアミノプロピル(トリエトキシ)シラン等が挙げられ、これらの中でも、3-ジエチルアミノプロピル(トリエトキシ)シラン及び3-ジメチルアミノプロピル(トリエトキシ)シランが好ましい。   Examples of the hydrocarbyloxysilane compound represented by the formula (IV) include, for example, non-cyclic tertiary amine group-containing hydrocarbyloxysilane compounds such as 3-dimethylaminopropyl (triethoxy) silane, 3-dimethylaminopropyl (trimethoxy) silane, 3-diethylaminopropyl (triethoxy) silane, 3-diethylaminopropyl (trimethoxy) silane, 2-dimethylaminoethyl (triethoxy) silane, 2-dimethylaminoethyl (trimethoxy) silane, 3-dimethylaminopropyl (diethoxy) methylsilane, 3-dimethylaminopropyl (triethoxy) silane Examples thereof include dibutylaminopropyl (triethoxy) silane, and among these, 3-diethylaminopropyl (triethoxy) silane and 3-dimethylaminopropyl (triethoxy) silane are preferable.

また、環状三級アミン基含有ヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シラン,3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピル(トリメトキシ)シラン,(1-ヘキサメチレンイミノ)メチル(トリメトキシ)シラン,(1-ヘキサメチレンイミノ)メチル(トリエトキシ)シラン,2-(1-ヘキサメチレンイミノ)エチル(トリエトキシ)シラン,2-(1-ヘキサメチレンイミノ)エチル(トリメトキシ)シラン,3-(1-ピロリジニル)プロピル(トリエトキシ)シラン,3-(1-ピロリジニル)プロピル(トリメトキシ)シラン,3-(1-ヘプタメチレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シラン,3-(1-ドデカメチレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シラン,3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピル(ジエトキシ)メチルシラン,3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピル(ジエトキシ)エチルシランが挙げられ、これらの中でも、3-(1-ヘキサメチレンイミノ)プロピル(トリエトキシ)シランが特に好ましい。   Examples of the cyclic tertiary amine group-containing hydrocarbyloxysilane compound include 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (triethoxy) silane, 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (trimethoxy) silane, and (1-hexamethylene). Imino) methyl (trimethoxy) silane, (1-hexamethyleneimino) methyl (triethoxy) silane, 2- (1-hexamethyleneimino) ethyl (triethoxy) silane, 2- (1-hexamethyleneimino) ethyl (trimethoxy) silane , 3- (1-pyrrolidinyl) propyl (triethoxy) silane, 3- (1-pyrrolidinyl) propyl (trimethoxy) silane, 3- (1-heptamethyleneimino) propyl (triethoxy) silane, 3- (1-dodecamethyleneimino ) Propyl (triethoxy) silane, 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (diethoxy) methylsilane, 3- (1- Xamethyleneimino) propyl (diethoxy) ethylsilane is exemplified, among which 3- (1-hexamethyleneimino) propyl (triethoxy) silane is particularly preferred.

更に、その他のヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、2-(トリメトキシシリルエチル)ピリジン、2-(トリエトキシシリルエチル)ピリジン、4-エチルピリジン等が挙げられる。   Further, other hydrocarbyloxysilane compounds include 2- (trimethoxysilylethyl) pyridine, 2- (triethoxysilylethyl) pyridine, 4-ethylpyridine and the like.

これらヒドロカルビルオキシシラン化合物は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらヒドロカルビルオキシシラン化合物の部分縮合物も用いることができる。   These hydrocarbyloxysilane compounds may be used alone or in a combination of two or more. In addition, partial condensates of these hydrocarbyloxysilane compounds can also be used.

また、前記(2)の変性方法において、重合体の活性末端に導入された前記ヒドロカルビルオキシシラン化合物Iの残基と縮合させるヒドロカルビルオキシシラン化合物IIとしては、前記式(III)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物及びその部分縮合物、前記式(IV)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物及びその部分縮合物、並びに下記式(V)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物及びその部分縮合物の中から選ばれる少なくとも一種を用いることができる。   In the modification method (2), the hydrocarbyloxysilane compound II condensed with the residue of the hydrocarbyloxysilane compound I introduced at the active terminal of the polymer may be a hydrocarbyl compound represented by the formula (III) Oxysilane compounds and partial condensates thereof, hydrocarbyloxysilane compounds represented by the formula (IV) and partial condensates thereof, and hydrocarbyloxysilane compounds represented by the following formula (V) and partial condensates thereof At least one selected may be used.

Figure 2004238619

(式中、A3はアルコール、チオール、第一級アミン又はそのオニウム塩、環状二級アミン又はそのオニウム塩、非環状二級アミン又はそのオニウム塩、環状三級アミンのオニウム塩、非環状三級アミンのオニウム塩、アリール又はベンジルSn結合を有する基、スルフォニル、スルフィニル及びニトリルの中から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する一価の基で;R11は単結合又は二価の不活性炭化水素基で;R12及びR13は、それぞれ独立に炭素数1〜20の一価の脂肪族炭化水素基又は炭素数6〜18の一価の芳香族炭化水素基で;qは0〜2の整数であり;OR13が複数ある場合、複数のOR13はたがいに同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2004238619

(Wherein, A 3 is an alcohol, a thiol, a primary amine or an onium salt thereof, a cyclic secondary amine or an onium salt thereof, an acyclic secondary amine or an onium salt thereof, an onium salt of a cyclic tertiary amine, an acyclic triamine An onium salt of a secondary amine, a group having an aryl or benzyl Sn bond, a monovalent group having at least one functional group selected from sulfonyl, sulfinyl and nitrile; and R 11 is a single bond or a divalent inert carbon. R 12 and R 13 are each independently a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms; be an integer; if OR 13 there are a plurality, the plurality of OR 13 may be the same with or different from each other).

式(V)において、A3のうちの一級アミンはアニリン等の芳香族アミンを包含し、また、非環状二級アミンはN-(一置換)アニリン等のN-(一置換)芳香族アミンを包含する。更に、非環状三級アミンのオニウム塩は、N,N-(二置換)アニリン等のN,N-(二置換)芳香族アミンのオニウム塩を包含する。また。環状二級アミンや環状三級アミンの場合は、環の一部として(チオ)エーテルを含むことができる。R11のうちの二価の不活性炭化水素基、R12及びR13については、それぞれ前記式(III)におけるR5、R6及びR7について説明したとおりである。 In the formula (V), the primary amine of A 3 includes an aromatic amine such as aniline, and the acyclic secondary amine is an N- (monosubstituted) aromatic amine such as N- (monosubstituted) aniline. Is included. Further, onium salts of acyclic tertiary amines include onium salts of N, N- (disubstituted) aromatic amines such as N, N- (disubstituted) aniline. Also. In the case of a cyclic secondary amine or a cyclic tertiary amine, a (thio) ether can be contained as a part of the ring. The divalent inert hydrocarbon group, R 12 and R 13 of R 11 are as described for R 5 , R 6 and R 7 in the formula (III), respectively.

式(V)で表されるヒドロカルビルオキシシラン化合物としては、例えば、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、ヒドロキシメチルトリメトキシシラン、ヒドロキシメチルトリエトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリエトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリエトキシシラン、3-(N-メチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-(N-メチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、オクタデシルジメチル(3-トリメチルシリルプロピル)アンモニウムクロリド、オクタデシルジメチル(3-トリエチルシリルプロピル)アンモニウムクロリド、シアノメチルトリメトキシシラン、シアノメチルトリエトキシシラン、スルホニルメチルトリメトキシシラン、スルホニルメチルトリエトキシシラン、スルフィニルメチルトリメトキシシラン、スルフィニルメチルトリエトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the hydrocarbyloxysilane compound represented by the formula (V) include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, hydroxymethyltrimethoxysilane, hydroxymethyltriethoxysilane, mercaptomethyltrimethoxysilane , Mercaptomethyltriethoxysilane, aminophenyltrimethoxysilane, aminophenyltriethoxysilane, 3- (N-methylamino) propyltrimethoxysilane, 3- (N-methylamino) propyltriethoxysilane, octadecyldimethyl (3- Trimethylsilylpropyl) ammonium chloride, octadecyldimethyl (3-triethylsilylpropyl) ammonium chloride, cyanomethyltrimethoxysilane, cyanomethyltriethoxysilane, sulfonylmethyltrichloride Examples include methoxysilane, sulfonylmethyltriethoxysilane, sulfinylmethyltrimethoxysilane, and sulfinylmethyltriethoxysilane.

上記ヒドロカルビルオキシシラン化合物IIは、一種を単独で用いてよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the hydrocarbyloxysilane compound II, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

前記(2)の変性方法においては、活性末端を有する重合体と、反応系に加えられた実質上化学量論量のヒドロカルビルオキシシラン化合物Iとが反応して、実質的に該末端の全てにヒドロカルビルオキシシリル基が導入され(第1次変性)、更に上記で導入されたヒドロカルビルオキシシリル基にヒドロカルビルオキシル基含有化合物を反応させることにより、該活性末端に当量より多くのヒドロカルビルオキシシラン化合物残基が導入される。   In the modification method (2), the polymer having an active terminal is reacted with a substantially stoichiometric amount of the hydrocarbyloxysilane compound I added to the reaction system, and substantially all of the terminals are reacted. A hydrocarbyloxysilyl group is introduced (primary modification), and the hydrocarbyloxysilyl group introduced above is reacted with a hydrocarbyloxyl group-containing compound, so that more than an equivalent of a hydrocarbyloxysilane compound residue is added to the active terminal. Is introduced.

アルコキシシリル基同士の縮合反応は、(残存又は新たに加えられた)遊離アルコキシシランと重合体末端のアルコキシシリル基の間で起こること、また場合によっては重合体末端のアルコキシシリル基同士で起こることが好ましく、遊離アルコキシシラン同士の反応は不必要である。従って、アルコキシシラン化合物を新たに加える場合は、そのアルコキシシリル基の加水分解性が、重合体末端のアルコキシシリル基の加水分解性を凌駕しないようにすることが反応効率の点から好ましい。例えば、アルコキシシランIには加水分解性の大きなトリメトキシシリル基含有化合物を用い、新たに添加するアルコキシシランIIにはこれより加水分解性の劣るアルコキシシリル基(例えば、トリエトキシシリル基)を含有する化合物を用いる組み合わせが好ましい。逆に、例えば、アルコキシシランIをトリエトキシシリル基含有化合物、且つアルコキシシランIIをトリメトキシシリル基含有化合物とすることは、本発明の範囲に含まれるものの、反応効率の観点からは好ましくない。   The condensation reaction between alkoxysilyl groups occurs between free (remaining or newly added) alkoxysilane and an alkoxysilyl group at a polymer terminal, and in some cases, occurs between alkoxysilyl groups at a polymer terminal. Preferably, the reaction between free alkoxysilanes is unnecessary. Therefore, when an alkoxysilane compound is newly added, it is preferable from the viewpoint of reaction efficiency that the hydrolyzability of the alkoxysilyl group does not exceed the hydrolyzability of the alkoxysilyl group at the polymer terminal. For example, a compound containing a trimethoxysilyl group having a large hydrolyzability is used for the alkoxysilane I, and an alkoxysilyl group (for example, a triethoxysilyl group) having a lower hydrolyzability is used for the newly added alkoxysilane II. Combinations using the compounds described above are preferred. Conversely, for example, making alkoxysilane I a triethoxysilyl group-containing compound and alkoxysilane II a trimethoxysilyl group-containing compound are within the scope of the present invention, but are not preferred from the viewpoint of reaction efficiency.

本発明における前記(1)及び(2)の変性反応は、溶液反応及び固相反応のいずれでもよいが、溶液反応(重合時に使用した未反応モノマーを含んだ溶液でもよい)が好適である。また、この変性反応の形式については特に制限はなく、バッチ式反応器を用いて行ってもよく、多段連続式反応器やインラインミキサ等の装置を用いて連続式で行ってもよい。また、該変性反応は、重合反応終了後、脱溶媒処理、水処理、熱処理、重合体単離に必要な諸操作等を行う前に実施することが肝要である。前記変性反応の温度は、共役ジエン系重合体の重合温度をそのまま用いることができ、具体的には20〜100℃が好ましい。温度が低くなると重合体の粘度が上昇する傾向があり、温度が高くなると重合活性末端が失活し易くなるので好ましくない。   The denaturation reaction (1) and (2) in the present invention may be either a solution reaction or a solid phase reaction, but a solution reaction (a solution containing an unreacted monomer used at the time of polymerization) is preferable. The type of the denaturation reaction is not particularly limited, and may be carried out using a batch reactor, or may be carried out continuously using a multistage continuous reactor or an apparatus such as an in-line mixer. In addition, it is important that the modification reaction be performed after the completion of the polymerization reaction and before performing desolvation treatment, water treatment, heat treatment, various operations necessary for polymer isolation, and the like. As the temperature of the modification reaction, the polymerization temperature of the conjugated diene polymer can be used as it is, and specifically, 20 to 100 ° C. is preferable. When the temperature is low, the viscosity of the polymer tends to increase, and when the temperature is high, the polymerization active terminal is easily deactivated, which is not preferable.

前記第2次変性を促進するためには、縮合促進剤を用いることが好ましい。この縮合促進剤としては、一般にアルコキシ縮合硬化型室温架橋(RTV)シリコーン用の硬化触媒として知られている金属化合物と、水との組み合わせが使用できる。例えば、スズのカルボン酸塩及び/又はチタンアルコキシドと水との組み合わせが好適に挙げられる。縮合促進剤の水の反応系中への投入方法には特に制限がない。アルコール等の水と相溶な有機溶媒の溶液としてもよいし、種々の化学工学的手法を用いて水を直接炭化水素溶液中に注入・分散・溶解させてもよい。このような縮合促進剤としては、下記(1)〜(3)で表わされる金属化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種と水とからなるものが好ましい。   In order to promote the secondary modification, it is preferable to use a condensation accelerator. As the condensation accelerator, a combination of a metal compound generally known as a curing catalyst for an alkoxy condensation-curable room temperature crosslinking (RTV) silicone and water can be used. For example, a combination of tin carboxylate and / or titanium alkoxide with water is preferred. There is no particular limitation on the method of introducing the condensation accelerator into the reaction system of water. A solution of an organic solvent compatible with water such as alcohol may be used, or water may be directly injected, dispersed, and dissolved in the hydrocarbon solution using various chemical engineering techniques. As such a condensation accelerator, a compound comprising water and at least one selected from the group consisting of metal compounds represented by the following (1) to (3) is preferable.

(1)酸化数2のスズの炭素数3〜30のカルボン酸塩で、次式を満足するもの。
Sn(OCOR14)2
(式中、R14は、炭素数2〜19の有機基であり、複数ある場合は同一でも異なっていてもよい。)
(2)酸化数4のスズの化合物で、次式を満足するもの。
15 rSnA4 t1 (4-t-r)
[式中、rは1〜3の整数で;tは1又は2の整数で;t+rは3又は4の整数である。R15は炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基で;B1はヒドロキシル基又はハロゲンである。A4は、(i)炭素数2〜30のカルボキシル基、(ii)炭素数5〜30のα,γ-ジオニル基、(iii)炭素数3〜30のヒドロカルビルオキシ基、及び(iv)炭素数1〜20のヒドロカルビル基及び/又は炭素数1〜20のヒドロカルビルオキシ基で合計三置換(同一でも異なっていてもよい)されたシロキシ基から選ばれる基であり、A4が複数ある場合は同一でも異なっていてもよい。]
(3)酸化数4のチタン化合物で、次式を満足するもの。
5 xTiB2 (4-x)
(式中、xは2又は4の整数である。A5は、(i)炭素数3〜30のアルコキシ基、(ii)炭素数1〜30のアルキル基及び/又は炭素数1〜20のアルコキシ基で合計三置換されたシロキシ基であり、A5が複数ある場合は同一でも異なっていてもよい。B2は、炭素数5〜30のα,γ-ジオニル基である。)
(1) A carboxylate salt of tin having an oxidation number of 2 and having 3 to 30 carbon atoms, which satisfies the following formula.
Sn (OCOR 14 ) 2
(In the formula, R 14 is an organic group having 2 to 19 carbon atoms, and when there are a plurality of them, they may be the same or different.)
(2) A tin compound having an oxidation number of 4 and satisfying the following formula.
R 15 r SnA 4 t B 1 (4-tr)
[In the formula, r is an integer of 1 to 3; t is an integer of 1 or 2; t + r is an integer of 3 or 4. R 15 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms; B 1 is a hydroxyl group or a halogen. A 4 represents (i) a carboxyl group having 2 to 30 carbon atoms, (ii) an α, γ-dionyl group having 5 to 30 carbon atoms, (iii) a hydrocarbyloxy group having 3 to 30 carbon atoms, and (iv) A group selected from siloxy groups which are totally trisubstituted (may be the same or different) with a hydrocarbyl group having 1 to 20 and / or a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, and when there are a plurality of A 4, They may be the same or different. ]
(3) A titanium compound having an oxidation number of 4 and satisfying the following formula.
A 5 x TiB 2 (4-x)
(In the formula, x is an integer of 2 or 4. A 5 is (i) an alkoxy group having 3 to 30 carbon atoms, (ii) an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and / or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. the sum trisubstituted siloxy group with an alkoxy group, .B 2 may be the same or different if a 5 there are multiple, alpha of 5 to 30 carbon atoms, a γ- dionyl group.)

前記スズのカルボン酸塩としては、具体的には、(1)二価のスズのジカルボン酸塩(特に好ましくは炭素数8〜20のカルボン酸塩)や、(2)四価のジヒドロカルビルスズのジカルボン酸塩[ビス(ヒドロカルビルジカルボン酸)塩を含む]、ビス(α,γ-ジケトネート)、アルコキシハライド、モノカルボン酸塩ヒドロキシド、アルコキシ(トリヒドロカルビルシロキシド)、アルコキシ(ジヒドロカルビルアルコキシシロキシド)、ビス(トリヒドロカルビルシロキシド)、ビス(ジヒドロカルビルアルコキシシロキシド)等が好ましい。また、スズに直接結合したヒドロカルビル基としては炭素数4以上が望ましく、炭素数4〜8が特に好ましい。   Specific examples of the tin carboxylate include (1) a divalent tin dicarboxylate (particularly preferably a carboxylate having 8 to 20 carbon atoms) and (2) a tetravalent dihydrocarbyltin. [Including bis (hydrocarbyl dicarboxylic acid) salt], bis (α, γ-diketonate), alkoxy halide, monocarboxylate hydroxide, alkoxy (trihydrocarbylsiloxide), alkoxy (dihydrocarbylalkoxysiloxide) ), Bis (trihydrocarbylsiloxide), bis (dihydrocarbylalkoxysiloxide) and the like are preferred. The hydrocarbyl group directly bonded to tin preferably has 4 or more carbon atoms, and particularly preferably has 4 to 8 carbon atoms.

また、前記チタン化合物としては、酸化数4のチタンのテトラアルコキシド、ジアルコキシビス(α,γ-ジケトネート)、テトラキス(トリヒドロカルビオキシシロキシド)等が挙げられ、これらの中でも、テトラアルコキシドが好ましい。   Examples of the titanium compound include a tetraalkoxide of titanium having an oxidation number of 4, a dialkoxybis (α, γ-diketonate), and tetrakis (trihydrocarboxyoxysiloxide). Among these, a tetraalkoxide is preferable. .

一方、水としては、単体やアルコール等の溶液、炭化水素溶媒中の分散ミセル等の形態が好適に用いられる他、必要ならば固体表面の吸着水や水和物の水和水等の、反応系中で水を放出し得る化合物が潜在的に含んだ水分も有効に用いることができる。   On the other hand, as the water, a form such as a simple substance or a solution of alcohol or the like, micelles dispersed in a hydrocarbon solvent, or the like is preferably used. Moisture potentially contained by compounds capable of releasing water in the system can also be used effectively.

縮合促進剤を形成するこれら二者は、反応系に別々に投入しても、使用直前に混合して混合物として投入してもよいが、混合物の長期保存は金属化合物の分解を招くので好ましくない。   These two forming the condensation accelerator may be separately charged into the reaction system, or may be mixed immediately before use and charged as a mixture, but long-term storage of the mixture is not preferable because it causes decomposition of the metal compound. .

この縮合促進剤の使用量としては、前記金属化合物の金属及び反応に有効な水の、反応系内に存在するヒドロカルビルオキシシリル基総量に対するモル比が、共に0.1以上であるのが好ましい。上限は目的や反応条件によっても異なるが、縮合処理以前の段階で重合体末端に結合されたヒドロカルビルオキシシリル基総量に対するモル比で0.5〜3程度の有効な水が存在することが好ましい。前記金属化合物の金属及び反応に有効な水のモル比は求められる反応条件によっても異なるが、1/0.5〜1/20程度が好適である。   The amount of the condensation promoter used is preferably such that the molar ratio of the metal of the metal compound and water effective for the reaction to the total amount of hydrocarbyloxysilyl groups present in the reaction system is 0.1 or more. Although the upper limit varies depending on the purpose and reaction conditions, it is preferable that about 0.5 to 3 effective water is present in a molar ratio to the total amount of hydrocarbyloxysilyl groups bonded to the polymer terminal before the condensation treatment. The mole ratio of the metal of the metal compound and water effective for the reaction varies depending on the required reaction conditions, but is preferably about 1 / 0.5 to 1/20.

更に、本発明においては、重合体の活性末端にヒドロカルビルオキシシラン化合物を反応させた後、縮合促進剤を加えて反応させ、その後さらに、前記多価アルコールのカルボン酸エステル化合物と反応させることもできる。   Furthermore, in the present invention, after the hydrocarbyloxysilane compound is reacted with the active terminal of the polymer, a condensation accelerator is added and reacted, and thereafter, the reaction can be further performed with the carboxylic acid ester compound of the polyhydric alcohol. .

本発明においては、この変性反応時に、所望により、公知の老化防止剤やショートストップ剤を、重合体の活性末端にヒドロカルビルオキシシラン化合物残基を導入した後の工程において、添加することができる。   In the present invention, at the time of this modification reaction, if necessary, a known antioxidant or a short stop agent can be added in a step after the introduction of the hydrocarbyloxysilane compound residue into the active terminal of the polymer.

上記の如く変性処理したのち、脱溶媒等の従来公知の後処理を行い、目的の変性重合体を得ることができる。この変性重合体の重合鎖末端変性基の分析は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC),薄層クロマトグラフィー等の液体をキャリアとしたクロマトグラフィーや、核磁気共鳴分光(NMR)を用いて行うことができる。   After the modification treatment as described above, a conventionally known post-treatment such as desolvation is performed to obtain a desired modified polymer. Analysis of the polymer chain terminal modified group of the modified polymer can be performed by using liquid chromatography as a carrier such as high performance liquid chromatography (HPLC) or thin layer chromatography, or by using nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). it can.

上記末端変性共役ジエン系重合体のムーニー粘度ML1+4(100℃)は、好ましくは10〜150、より好ましくは15〜70である。ムーニー粘度が低くなると破壊特性を始めとするゴム物性が低下する傾向にあり、高くなると作業性が悪く配合剤とともに混練りすることが困難である。上記末端変性共役ジエン系重合体は、シリカ等の無機化合物やカーボンブラックを充填剤として配合したゴム組成物におけるゴム成分として用いた場合、種類にかかわらず、充填剤との相互作用を高め、破壊特性、耐摩耗性及び低発熱性を同時に向上させると共に、良好な加工性を発揮することができる。 The Mooney viscosity ML 1 + 4 (100 ° C.) of the above terminal-modified conjugated diene polymer is preferably from 10 to 150, and more preferably from 15 to 70. If the Mooney viscosity is low, rubber properties such as breaking properties tend to be low, and if it is high, workability is poor and it is difficult to knead with a compounding agent. When the terminal-modified conjugated diene-based polymer is used as a rubber component in a rubber composition in which an inorganic compound such as silica or carbon black is compounded as a filler, the interaction with the filler is enhanced and destroyed regardless of the type. The properties, abrasion resistance and low heat generation can be simultaneously improved, and good workability can be exhibited.

また、本発明のゴム組成物のゴム成分として用いることができる末端変性共役ジエン系重合体としては、1,3-ブタジエンとビニル芳香族化合物との共重合体又は1,3-ブタジエンの単独重合体であって、上記式(I)で表される置換アミノ基及び上記式(II)で表される環状アミノ基からなる群から選択された少なくとも一種の官能基を有する変性共役ジエン系重合体も好ましい。ここで、ビニル芳香族化合物としては、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン及びビニルナフタレン等が挙げられ、これらの中でもスチレンが好ましい。上記変性共役ジエン系重合体は、重合体中のビニル芳香族化合物の結合量が20質量%以下であるのが好ましく、0質量%であるのが特に好ましい。重合体中のビニル芳香族化合物の結合量が0質量%の場合、上記変性共役ジエン系重合体は、1,3-ブタジエンの単独重合体、即ちポリブタジエンである。また、上記変性共役ジエン系重合体は、ブタジエン部(1,3-ブタジエン単位)のビニル結合量が30%以下であるのが好ましい。また、上記変性共役ジエン系共重合体は、ガラス転移温度が-50℃以下であるのが好ましい。   The terminal-modified conjugated diene-based polymer which can be used as the rubber component of the rubber composition of the present invention includes a copolymer of 1,3-butadiene and a vinyl aromatic compound or a homopolymer of 1,3-butadiene. A modified conjugated diene polymer having at least one functional group selected from the group consisting of a substituted amino group represented by the above formula (I) and a cyclic amino group represented by the above formula (II) Is also preferred. Here, examples of the vinyl aromatic compound include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, and vinylnaphthalene, and among them, styrene is preferable. In the modified conjugated diene-based polymer, the binding amount of the vinyl aromatic compound in the polymer is preferably 20% by mass or less, and particularly preferably 0% by mass. When the bonding amount of the vinyl aromatic compound in the polymer is 0% by mass, the modified conjugated diene-based polymer is a homopolymer of 1,3-butadiene, that is, polybutadiene. In the modified conjugated diene polymer, the butadiene portion (1,3-butadiene unit) preferably has a vinyl bond content of 30% or less. The modified conjugated diene-based copolymer preferably has a glass transition temperature of -50 ° C or lower.

式(I)において、R1は、炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基で、メチル基、エチル基、ブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、3-フェニル-1-プロピル基及びイソブチル基等が好適に挙げられる。なお、R1は、それぞれ同じでも異なってもよい。 In the formula (I), R 1 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aralkyl group, and is a methyl group, an ethyl group, a butyl group, an octyl group, a cyclohexyl group, a 3-phenyl-1-propyl group. And an isobutyl group. Note that R 1 may be the same or different.

式(II)において、R2は、3〜16個のメチレン基を有する二価のアルキレン基、置換アルキレン基、オキシアルキレン基又はN-アルキルアミノ-アルキレン基である。ここで、置換アルキレン基には、一置換から八置換のアルキレン基が含まれ、置換基としては、炭素数1〜12の鎖状若しくは分枝状アルキル基、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基が挙げられる。また、R2としては、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オキシジエチレン基、N-アルキルアザジエチレン基、ドデカメチレン基及びヘキサデカメチレン基等が好ましい。 In the formula (II), R 2 is a divalent alkylene group having 3 to 16 methylene groups, a substituted alkylene group, an oxyalkylene group or an N-alkylamino-alkylene group. Here, the substituted alkylene group includes a mono- to octa-substituted alkylene group. Examples of the substituent include a chain or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group, and an aryl group. And aralkyl groups. R 2 is preferably a trimethylene group, a tetramethylene group, a hexamethylene group, an oxydiethylene group, an N-alkylazadiethylene group, a dodecamethylene group, a hexadecamethylene group, or the like.

上記R2は、環状アミン類から誘導することができ、該環状アミン類としては、特に限定されるものではないが、アザシクロヘプタン(即ち、ヘキサメチレンイミン)、2-(2-エチルヘキシル)ピロリジン、3-(2-プロピル)ピロリジン、3,5-ビス(2-エチルヘキシル)ピペリジン、4-フェニルピペリジン、7-デシル-1-アザシクロトリデカン、3,3-ジメチル-1-アザシクロテトラデカン、4-ドデシル-1-アザシクロオクタン、4-(2-フェニルブチル)-1-アザシクロオクタン、3-エチル-5-シクロヘキシル-1-アザシクロヘプタン、4-ヘキシル-1-アザシクロヘプタン、9-イソアミル-1-アザシクロヘプタデカン、2-メチル-1-アザシクロヘプタデセ-9-エン、3-イソブチル-1-アザシクロドデカン、2-メチル-7-t-ブチル-1-アザシクロドデカン、5-ノニル-1-アザシクロドデカン、8-(4'-メチルフェニル)-5-ペンチル-3-アザビシクロ[5.4.0]ウンデカン、1-ブチル-6-アザビシクロ[3.2.1]オクタン、8-エチル-3-アザビシクロ[3.2.1]オクタン、1-プロピル-3-アザビシクロ[3.2.2]ノナン、3-(t-ブチル)-7-アザビシクロ[4.3.0]ノナン、1,5,5-トリメチル-3-アザビシクロ[4.4.0]デカン等が挙げられる。 R 2 can be derived from cyclic amines, which are not particularly limited, but include azacycloheptane (ie, hexamethyleneimine), 2- (2-ethylhexyl) pyrrolidine 3,3- (2-propyl) pyrrolidine, 3,5-bis (2-ethylhexyl) piperidine, 4-phenylpiperidine, 7-decyl-1-azacyclotridecane, 3,3-dimethyl-1-azacyclotetradecane, 4-dodecyl-1-azacyclooctane, 4- (2-phenylbutyl) -1-azacyclooctane, 3-ethyl-5-cyclohexyl-1-azacycloheptane, 4-hexyl-1-azacycloheptane, 9 -Isoamyl-1-azacycloheptadecane, 2-methyl-1-azacycloheptadec-9-ene, 3-isobutyl-1-azacyclododecane, 2-methyl-7-t-butyl-1-azacyclo Dodeca 5-nonyl-1-azacyclododecane, 8- (4'-methylphenyl) -5-pentyl-3-azabicyclo [5.4.0] undecane, 1-butyl-6-azabicyclo [3.2.1] ] Octane, 8-ethyl-3-azabicyclo [3.2.1] octane, 1-propyl-3-azabicyclo [3.2.2] nonane, 3- (t-butyl) -7-azabicyclo [4.3 .0] nonane, 1,5,5-trimethyl-3-azabicyclo [4.4.0] decane, and the like.

共役ジエン系重合体に式(I)の置換アミノ基又は式(II)の環状アミノ基を導入する方法としては、例えば、特開2001−131227号公報に記載のように、共役ジエン系重合体に結合した2-ヒドロキシ-1,3-プロピレン基を有する有機基に環状アミノ基の中の少なくとも一つの窒素原子を介して結合させる方法等もあるが、リチオアミンからなる重合開始剤又はリチオアミンと有機アルカリ金属との混合物からなる重合開始剤を用いて重合開始末端を上記アミノ基で変性する方法が好ましい。   As a method for introducing a substituted amino group of the formula (I) or a cyclic amino group of the formula (II) into a conjugated diene polymer, for example, as described in JP-A-2001-131227, a conjugated diene polymer There is also a method of bonding to an organic group having a 2-hydroxy-1,3-propylene group bonded to at least one nitrogen atom in a cyclic amino group, but a polymerization initiator composed of lithioamine or a lithioamine and an organic compound It is preferable to use a polymerization initiator consisting of a mixture with an alkali metal to modify the polymerization initiation terminal with the amino group.

即ち、炭化水素溶媒中で1種以上のアニオン重合可能モノマーの溶液を生じさせ、下記一般式:(AM)Li(Q)a
[式中、aは0又は0.5〜3であり、Qは、炭化水素、エーテル類、アミン類及びそれらの混合物からなる群から選択される可溶化成分であり、AMは前記式(I)で表される置換アミノ基又は式(II)で表される環状アミノ基である]で表されるリチオアミン、或いは該リチオアミンと有機アルカリ金属化合物との混合物を重合開始剤として上記モノマーを重合させることで、式(I)の置換アミノ基又は式(II)の環状アミノ基が導入された変性共役ジエン系重合体が得られる。
That is, a solution of one or more anionic polymerizable monomers is formed in a hydrocarbon solvent, and a solution of the following general formula: (AM) Li (Q) a
Wherein a is 0 or 0.5 to 3, Q is a solubilizing component selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, amines and mixtures thereof, and AM is )) Or a cyclic amino group represented by the formula (II)], or a mixture of the lithioamine and an organic alkali metal compound is used as a polymerization initiator to polymerize the above monomer. As a result, a modified conjugated diene polymer into which the substituted amino group of the formula (I) or the cyclic amino group of the formula (II) has been introduced can be obtained.

上記(Q)は可溶化成分であり、炭化水素、エーテル、アミン又はそれらの混合物であってもよい。この(Q)成分が存在すると、上記リチオアミンが炭化水素溶媒に可溶になる。また、上記(Q)には、3〜約300の重合単位から成る重合度を有するジエニルもしくはビニル芳香族のポリマーまたはコポリマーが含まれる。上記ポリマーには、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリイソプレン及びそれらのコポリマーが含まれる。(Q)の他の例には、極性リガンド、例えば、テトラヒドロフラン(THF)及びテトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)が含まれる。   The above (Q) is a solubilizing component, and may be a hydrocarbon, an ether, an amine or a mixture thereof. When the component (Q) is present, the lithioamine becomes soluble in a hydrocarbon solvent. Also, (Q) includes dienyl or vinyl aromatic polymers or copolymers having a degree of polymerization of from 3 to about 300 polymerized units. The polymers include polybutadiene, polystyrene, polyisoprene and copolymers thereof. Other examples of (Q) include polar ligands such as tetrahydrofuran (THF) and tetramethylethylenediamine (TMEDA).

上記(AM)は、前記式(I)で表される置換アミノ基又は式(II)で表される環状アミノ基であり、例えば、ポリマーの開始部位または頭部に組み込まれることによって、官能性の少なくとも一つの基を末端に持ったポリマーが合成される。   The above (AM) is a substituted amino group represented by the above formula (I) or a cyclic amino group represented by the above formula (II). A polymer having at least one group of at the end is synthesized.

可溶成分である(Q)が、エーテルまたはアミノ化合物である場合、(Q)の存在下、無水の非プロトン性溶媒、例えばシクロヘキサン等を用いて官能化剤AM−Hの溶液を製造し、次に、この溶液に、同一又は同様の溶媒に溶解させた有機リチウム化合物の溶液を添加することにより、重合開始剤を生じさせることができる。上記有機リチウム化合物としては、下記一般式:
16Li
(式中、R16は、炭素数1〜約20のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基及びアラルキル基、並びにジオレフィン及びビニルアリールモノマー類から得られる25個以下の単位を有する短鎖長の低分子量ポリマー類からなる群から選択される)で表される化合物が好ましい。ここで、アルキル基としては、n-ブチル基、s-ブチル基、メチル基、エチル基、イソプロピル基等が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基、メンチル基等が挙げられ、アルケニル基としては、アリル基、ビニル基等が挙げられる。また、アリール基及びアラルキル基としては、フェニル基、ベンジル基、オリゴ(スチリル)基等が挙げられ、短鎖長ポリマー類としては、適当なモノマーのオリゴマー化を有機リチウムで開始させることによって生じさせたオリゴ(ブタジエニル)類、オリゴ(イソプレニル)類、オリゴ(スチリル)類等が挙げられる。上記有機リチウム化合物としては、n-ブチルリチウムが好ましい。
When the soluble component (Q) is an ether or an amino compound, a solution of the functionalizing agent AM-H is prepared using an anhydrous aprotic solvent such as cyclohexane in the presence of (Q); Next, a polymerization initiator can be generated by adding a solution of the organolithium compound dissolved in the same or similar solvent to this solution. The organolithium compound has the following general formula:
R 16 Li
Wherein R 16 is an alkyl, cycloalkyl, alkenyl, aryl, and aralkyl group having 1 to about 20 carbon atoms, and a short group having up to 25 units obtained from diolefin and vinylaryl monomers. Selected from the group consisting of low molecular weight polymers having a chain length). Here, examples of the alkyl group include an n-butyl group, an s-butyl group, a methyl group, an ethyl group, and an isopropyl group.Examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group and a menthyl group. Is an allyl group, a vinyl group or the like. Further, the aryl group and the aralkyl group include a phenyl group, a benzyl group, an oligo (styryl) group and the like, and the short-chain long polymers are formed by initiating oligomerization of a suitable monomer with organolithium. Oligo (butadienyl) s, oligo (isoprenyl) s, oligo (styryl) s and the like. As the organic lithium compound, n-butyllithium is preferable.

また、開始剤系で用いることができる有機アルカリ金属化合物としては、下記一般式:
17
18OM
19C(O)OM
2021NM
22SO3
[式中、R17、R18、R19、R20、R21及びR22は、それぞれ炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基又はフェニル基であり、Mは、Na、K、Rb又はCsである]で表される化合物が好ましい。ここで、金属成分Mとしては、Na及びKが特に好ましい。リチオアミンと有機アルカリ金属化合物からなる開始剤混合物は、好適には、該リチオアミン開始剤中のリチウム1当量当たり約0.02〜約0.5当量の有機アルカリ金属化合物を含有するのが好ましい。
The organic alkali metal compound that can be used in the initiator system includes the following general formula:
R 17 M
R 18 OM
R 19 C (O) OM
R 20 R 21 NM
R 22 SO 3 M
Wherein R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 and R 22 are each an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group or a phenyl group, and M is , Na, K, Rb or Cs]. Here, Na and K are particularly preferable as the metal component M. The initiator mixture consisting of lithioamine and the organic alkali metal compound preferably contains from about 0.02 to about 0.5 equivalents of the organic alkali metal compound per equivalent of lithium in the lithioamine initiator.

上記開始剤又はその混合物には、重合が不均一にならないようにキレート剤を添加することができる。有用なキレート剤としては、テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、オキソラニル環状アセタール類及び環状オリゴマー状オキソラニルアルカン類等が挙げられ、これらの中でも、環状オリゴマー状オキソラニルアルカン類が特に好ましい。   A chelating agent can be added to the above-mentioned initiator or a mixture thereof so as not to make the polymerization uneven. Useful chelating agents include tetramethylethylenediamine (TMEDA), oxolanyl cyclic acetals, cyclic oligomeric oxolanyl alkanes, etc. Among them, cyclic oligomeric oxolanyl alkanes are particularly preferred.

また、重合溶媒としては、種々のヘキサン類、ヘプタン類、オクタン類及びそれらの混合物などが用いられる。   As the polymerization solvent, various hexanes, heptanes, octanes, and mixtures thereof are used.

前記式(I)の置換アミノ基又は式(II)の環状アミノ基を有する変性共役ジエン系重合体は、更に、下記一般式:
23 bSnXc
(式中、R23は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数7〜20のアラルキル基からなる群から選択され、Xは塩素又は臭素であり、bは0〜3で、cは1〜4で、但し、b+c=4である)で表されるカップリング剤から誘導される少なくとも1種のスズ−炭素結合を有するのが好ましい。この場合、前記ブタジエン系重合体は、ゴム組成物の低発熱性を更に向上させることができる。上記R23としては、メチル基、エチル基、n-ブチル基、ネオフィル基、シクロヘキシル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基等が挙げられる。上記カップリング剤の中でも、四塩化スズ、R23SnCl3、R23 2SnCl2、R23 3SnCl等が好ましく、四塩化スズが特に好ましい。
The modified conjugated diene-based polymer having a substituted amino group of the formula (I) or a cyclic amino group of the formula (II) further has the following general formula:
R 23 b SnX c
(Wherein, R 23 is selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms; X is chlorine or bromine, b is 0 to 3, c is 1 to 4, where b + c = 4), and at least one tin-carbon bond derived from a coupling agent represented by the formula: It is preferred to have. In this case, the butadiene-based polymer can further improve the low heat build-up of the rubber composition. As the R 23, a methyl group, an ethyl group, n- butyl group, neophyl group, cyclohexyl group, n- octyl group, a 2-ethylhexyl group. Among the coupling agents include tin tetrachloride, R 23 SnCl 3, R 23 2 SnCl 2, R 23 3 SnCl , and the like are preferable, and tin tetrachloride is particularly preferred.

また、上記変性共役ジエン系重合体には、他の変性剤を使用することができる。好ましい他の変性剤としては、カルボジイミド類、N-メチルピロリジノン、環状アミド類、環状尿素類、イソシアネート類、シッフ塩基、4,4'-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられる。   Further, other modifiers can be used for the modified conjugated diene-based polymer. Preferred other modifiers include carbodiimides, N-methylpyrrolidinone, cyclic amides, cyclic ureas, isocyanates, Schiff bases, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and the like.

上記変性共役ジエン系重合体は、少なくとも1種の上記アミノ基(AM)を末端に有するポリマーであり、ここで、AMは、アミンと有機リチウム化合物との反応生成物から誘導することができる。   The modified conjugated diene-based polymer is a polymer having at least one kind of the amino group (AM) at the terminal, where AM can be derived from a reaction product of an amine and an organolithium compound.

また、上記AMを末端に有する変性共役ジエン系重合体は、更にスズ−炭素結合を分子鎖中又は末端に有する多官能性のポリマーであるのが好ましく、該スズ−炭素結合は、例えば、停止剤、カップリング剤及び連結剤からなる変性剤から誘導することができる。これらの変性剤を反応容器に加えた後、容器を約1〜約1000分間撹拌することで、重合体にスズ−炭素結合が生成する。スズ−炭素結合を有するブタジエン系重合体は、補強性充填材であるカーボンブラックに対して大きな親和性を示すため、カーボンブラックの分散性を改善し、その結果、ゴム組成物の低発熱性が大きく向上する。   Further, the modified conjugated diene polymer having AM at the terminal is preferably a polyfunctional polymer having a tin-carbon bond in the molecular chain or at the terminal, and the tin-carbon bond is, for example, terminated. It can be derived from a modifier consisting of an agent, a coupling agent and a linking agent. After adding these modifiers to the reaction vessel, the vessel is agitated for about 1 to about 1000 minutes to form a tin-carbon bond in the polymer. The butadiene-based polymer having a tin-carbon bond has a large affinity for carbon black as a reinforcing filler, and thus improves the dispersibility of carbon black. As a result, the low heat build-up of the rubber composition is reduced. Greatly improved.

本発明のゴム組成物のゴム成分中の上記末端変性共役ジエン系重合体の含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは35質量%以上、特に好ましくは40〜100質量%である。上記末端変性共役ジエン系重合体は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   The content of the terminal-modified conjugated diene polymer in the rubber component of the rubber composition of the present invention is preferably 30% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, and particularly preferably 40 to 100% by mass. The terminal-modified conjugated diene-based polymer may be used alone or in combination of two or more.

本発明のゴム組成物に用いる発泡剤としては、アゾジカルボンアミド(ADCA)、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)、ジニトロソペンタスチレンテトラミンやベンゼンスルホニルヒドラジド誘導体、P,P'-オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)、二酸化炭素を発生する重炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、窒素を発生するニトロソスルホニルアゾ化合物、N,N'-ジメチル-N,N'-ジニトロソフタルアミド、トルエンスルホニルヒドラジド、P-トルエンスルホニルセミカルバジド、P,P'-オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジド等が挙げられる。これら発泡剤の中でも、製造加工性の観点から、アゾジカルボンアミド(ADCA)、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)、が好ましく、特にアゾジカルボンアミド(ADCA)が好ましい。また、これら発泡剤は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。   Foaming agents used in the rubber composition of the present invention include azodicarbonamide (ADCA), dinitrosopentamethylenetetramine (DPT), dinitrosopentastyrenetetramine and benzenesulfonylhydrazide derivatives, P, P'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide (OBSH), ammonium bicarbonate that generates carbon dioxide, sodium bicarbonate, ammonium carbonate, a nitrososulfonylazo compound that generates nitrogen, N, N′-dimethyl-N, N′-dinitrosophtalamide, toluenesulfonylhydrazide, P-toluenesulfonyl semicarbazide, P, P'-oxybisbenzenesulfonyl semicarbazide and the like can be mentioned. Among these foaming agents, azodicarbonamide (ADCA) and dinitrosopentamethylenetetramine (DPT) are preferred from the viewpoint of processability, and azodicarbonamide (ADCA) is particularly preferred. These foaming agents may be used alone or in combination of two or more.

上記発泡剤の形態としては、特に制限はなく、目的に応じて粒子状、液状等の中から適宜選択することができる。なお、発泡剤の形態は、例えば顕微鏡等を用いて観察することができる。また、粒子状の発泡剤の平均粒径は、例えば、コールターカウンター等を用いて測定することがでる。   The form of the foaming agent is not particularly limited, and can be appropriately selected from particles, liquids, and the like according to the purpose. The form of the foaming agent can be observed using, for example, a microscope. The average particle size of the particulate foaming agent can be measured, for example, using a Coulter counter or the like.

また、上記発泡剤には、発泡助剤として尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛や亜鉛華等を併用するのが好ましい。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。発泡助剤を併用することにより、発泡反応を促進して反応の完結度を高め、経時的に不要な劣化を抑制することができる。   Further, it is preferable to use urea, zinc stearate, zinc benzenesulfinate, zinc white, or the like as a foaming aid in the foaming agent. These may be used alone or in combination of two or more. By using a foaming aid together, the foaming reaction can be promoted to increase the degree of completion of the reaction, and unnecessary deterioration with time can be suppressed.

本発明のゴム組成物は、熱可塑性樹脂からなる短繊維であって、該短繊維が加硫時にゴム組成物の温度が加硫最高温度に達するまでの間に該ゴム組成物のマトリックス中で溶融又は軟化することを特徴とする短繊維を含有するのが好ましい。ここで、該短繊維の配合量は、前記ゴム成分100質量部に対し0.2〜10質量部であり、好ましくは0.5〜5質量部である。ここで、ゴムマトリックスとは、ゴム組成物における短繊維を除く成分を含み、具体的には、ゴム成分と発泡剤とを少なくとも含有してなり、他の構成として目的に応じて適宜選択された充填剤や加硫薬品や添加剤その他からなる。また、加硫最高温度とは、加硫時におけるゴム組成物が達する最高温度を意味する。例えば、モールド加硫の場合には、ゴム組成物がモールド内に入ってからモールドを出て冷却されるまでの間にゴム組成物が達する最高温度を意味する。該加硫最高温度は、例えば、ゴム組成物中に熱電対を埋め込むこと等により測定することができる。   The rubber composition of the present invention is a short fiber made of a thermoplastic resin, and in the matrix of the rubber composition until the temperature of the rubber composition reaches the maximum vulcanization temperature during vulcanization. It preferably contains short fibers characterized by melting or softening. Here, the compounding amount of the short fiber is 0.2 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Here, the rubber matrix includes a component excluding short fibers in the rubber composition, and specifically includes at least a rubber component and a foaming agent, and is appropriately selected according to the purpose as another configuration. It consists of fillers, vulcanizing chemicals, additives and others. Further, the maximum vulcanization temperature means the maximum temperature reached by the rubber composition during vulcanization. For example, in the case of mold vulcanization, it means the maximum temperature at which the rubber composition reaches between the time when the rubber composition enters the mold and the time when the rubber composition leaves the mold and is cooled. The maximum vulcanization temperature can be measured, for example, by embedding a thermocouple in the rubber composition.

上記短繊維の素材としては、上記熱特性を有する熱可塑性樹脂である限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。上記熱特性を有する短繊維としては、例えば、その融点が前記加硫最高温度よりも低い結晶性高分子からなる短繊維等が好適に挙げられる。該結晶性高分子からなる短繊維を例に説明すると、該短繊維の融点と、前記ゴム組成物の加硫最高温度との差が大きくなる程、前記ゴム組成物の加硫中に速やかに該短繊維が溶融する。一方、短繊維の融点が、ゴム組成物の加硫最高温度に近くなり過ぎると、加硫初期に速やかに該短繊維が溶融せず、加硫終期に短繊維が溶融する。加硫終期では、該短繊維内に存在していた空気が拡散し、加硫したゴムマトリックス中に分散乃至取り込まれてしまっており、溶融した短繊維内には充分な量の空気が保持されない。他方、短繊維の融点が低くなり過ぎると、ゴム組成物の混練り時の熱で短繊維が溶融し、混練りの段階で短繊維同士の融着による分散不良、混練りの段階で短繊維が複数に分断されてしまう、短繊維がゴム組成物中に溶け込んでミクロに分散してしまう等の不都合が生じ好ましくない。   The material of the short fiber is not particularly limited as long as it is a thermoplastic resin having the above-mentioned thermal characteristics, and can be appropriately selected depending on the purpose. Preferable examples of the short fibers having the above-mentioned thermal properties include short fibers made of a crystalline polymer having a melting point lower than the maximum vulcanization temperature. Taking the short fibers made of the crystalline polymer as an example, as the difference between the melting point of the short fibers and the maximum vulcanization temperature of the rubber composition increases, the vulcanization of the rubber composition quickly proceeds. The short fibers melt. On the other hand, when the melting point of the short fiber is too close to the maximum vulcanization temperature of the rubber composition, the short fiber does not melt quickly at the beginning of vulcanization, but melts at the end of vulcanization. At the end of vulcanization, the air present in the short fibers is diffused and dispersed or taken into the vulcanized rubber matrix, and a sufficient amount of air is not retained in the molten short fibers. . On the other hand, if the melting point of the short fibers is too low, the short fibers are melted by heat during kneading of the rubber composition, poor dispersion due to fusion of the short fibers at the kneading stage, and short fibers at the kneading stage. However, it is not preferable because there are disadvantages such as that the short fibers are divided into a plurality of pieces, and the short fibers dissolve in the rubber composition and are microscopically dispersed.

上記短繊維の融点(又は軟化点)の上限としては、特に制限はないものの、以上の点を考慮して選択するのが好ましく、一般的には、前記ゴム組成物の加硫最高温度よりも、10℃以上低いのが好ましく、20℃以上低いのがより好ましい。ゴム組成物の工業的な加硫温度は、一般的には最高で約190℃程度であるが、例えば、加硫最高温度がこの190℃に設定されている場合には、前記短繊維の融点としては、通常190℃以下の範囲で選択され、180℃以下が好ましく、170℃以下がより好ましい。一方、ゴム組成物の混練りを考慮すると、前記短繊維の融点(又は軟化点)としては、混練り時の最高温度に対して、5℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましく、20℃以上が特に好ましい。前記ゴム組成物の混練りでの最高温度を例えば95℃と想定した場合には、前記短繊維の融点としては、100℃以上が好ましく、105℃以上がより好ましく、115℃以上が特に好ましい。なお、前記短繊維の融点は、それ自体公知の融点測定装置等を用いて測定することができ、例えば、DSC測定装置を用いて測定した融解ピーク温度を前記融点とすることができる。   The upper limit of the melting point (or softening point) of the short fibers is not particularly limited, but is preferably selected in consideration of the above points, and is generally higher than the maximum vulcanization temperature of the rubber composition. , Preferably at least 10 ° C, more preferably at least 20 ° C. The industrial vulcanization temperature of the rubber composition is generally up to about 190 ° C., for example, when the maximum vulcanization temperature is set at 190 ° C., the melting point of the short fibers Is usually selected within the range of 190 ° C. or lower, preferably 180 ° C. or lower, more preferably 170 ° C. or lower. On the other hand, considering the kneading of the rubber composition, the melting point (or softening point) of the short fibers is preferably 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, with respect to the maximum temperature at the time of kneading. The above is particularly preferred. Assuming that the maximum temperature during kneading of the rubber composition is, for example, 95 ° C., the melting point of the short fibers is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 105 ° C. or higher, and particularly preferably 115 ° C. or higher. The melting point of the short fibers can be measured using a melting point measuring device known per se, and for example, the melting peak temperature measured using a DSC measuring device can be used as the melting point.

前記短繊維は、前述の結晶性高分子から形成されていてもよいし、非結晶性高分子から形成されていてもよいし、結晶性高分子と非結晶性高分子とから形成されていてもよいが、本発明においては、相転移があるために粘度変化がある温度で急激に起こり、粘度制御が容易な点で結晶性高分子を含む有機素材から形成されているのが好ましく、結晶性高分子のみから形成されるのがより好ましい。   The short fibers may be formed from the above-described crystalline polymer, may be formed from an amorphous polymer, or may be formed from a crystalline polymer and an amorphous polymer. In the present invention, in the present invention, it is preferably formed from an organic material containing a crystalline polymer in that the viscosity change occurs rapidly at a certain temperature due to a phase transition, and the viscosity is easily controlled. More preferably, it is formed only from a conductive polymer.

前記結晶性高分子としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、シンジオタクティック-1,2-ポリブタジエン(SPB)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の単一組成重合物や、共重合、ブレンド等により融点を適当な範囲に制御したものも使用でき、更にこれらに添加剤を加えたものも使用できる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。これら結晶性高分子の中でも、ポリオレフィン、ポリオレフィン共重合体が好ましく、汎用で入手し易い点でポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)がより好ましく、融点が低く、取扱いが容易な点でポリエチレン(PE)が特に好ましい。   Examples of the crystalline polymer include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polybutylene, polybutylene succinate, polyethylene succinate, syndiotactic-1,2-polybutadiene (SPB), polyvinyl alcohol (PVA), Polymers of a single composition such as polyvinyl chloride (PVC), copolymers whose melting point is controlled in an appropriate range by copolymerization, blending, and the like can be used, and those obtained by further adding additives can also be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among these crystalline polymers, polyolefins and polyolefin copolymers are preferred, and polyethylene (PE) and polypropylene (PP) are more preferred in that they are easily available for general use.Polyethylene (PE) has a low melting point and is easy to handle. ) Are particularly preferred.

また、前記非結晶性高分子としては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)、ポリスチレン(PS)、ポリアクリロニトリル、これらの共重合体、これらのブレンド物等が挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。また、前記結晶性高分子と前記非結晶性高分子とを併用してもよい。   Examples of the non-crystalline polymer include polymethyl methacrylate (PMMA), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polystyrene (PS), polyacrylonitrile, copolymers thereof, and blends thereof. And the like. These may be used alone or in combination of two or more. Further, the crystalline polymer and the non-crystalline polymer may be used in combination.

前記短繊維の素材の分子量は、該素材の化学組成、分子鎖の分岐の状態等によって異なり一概に規定することはできないが、一般に、該短繊維は、同じ素材で形成されていてもその分子量が高い程、融点又は軟化点が高くなる。本発明においては、前記短繊維の素材の分子量は、前記ゴム組成物の加硫最高温度よりも該短繊維の融点又は軟化点が高くならないような範囲で選択される。また、前記短繊維には、本発明の目的を害しない範囲において、必要に応じて公知の添加剤が添加されていてもよい。   The molecular weight of the material of the staple fiber varies depending on the chemical composition of the material, the state of branching of the molecular chain, etc., and cannot be unconditionally defined.In general, even if the staple fiber is formed of the same material, its molecular weight is The higher the is, the higher the melting point or softening point. In the present invention, the molecular weight of the raw material of the short fibers is selected within a range such that the melting point or softening point of the short fibers does not become higher than the maximum vulcanization temperature of the rubber composition. In addition, known additives may be added to the short fibers as needed as long as the object of the present invention is not impaired.

前記短繊維のデニールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記氷雪上性能を向上させる観点からは、1〜1000デニールが好ましく、2〜800デニールがより好ましい。   The denier of the short fiber is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.From the viewpoint of improving the performance on ice and snow, 1 to 1000 denier is preferable, and 2 to 800 denier is more preferable. .

前記短繊維の平均径(D)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、該短繊維を含むゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴム中に、後述のミクロな排水溝として機能し得る長尺状気泡を効率良く形成するためには、0.03〜0.3mmが好ましく、0.06〜0.25mmがより好ましい。平均径(D)が、0.03mm未満であると、長尺状の円柱発泡溝が形成されにくくなり、また前記短繊維の製造時に糸切れが多く発生する点で好ましくなく、0.3mmを超えると、前記短繊維の平均径(直径)が大きくなり、同一配合量では円柱発泡溝の数が減少して、排水効率が悪くなる傾向がある。   The average diameter (D) of the short fibers is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.In a vulcanized rubber obtained by vulcanizing a rubber composition containing the short fibers, In order to efficiently form long bubbles that can function as micro drains described below, the length is preferably 0.03 to 0.3 mm, more preferably 0.06 to 0.25 mm. When the average diameter (D) is less than 0.03 mm, it becomes difficult to form a long cylindrical foam groove, and it is not preferable in that many yarn breaks occur during the production of the short fibers, and when it exceeds 0.3 mm. In addition, the average diameter (diameter) of the short fibers increases, and the number of cylindrical foam grooves decreases with the same blending amount, and the drainage efficiency tends to deteriorate.

前記短繊維の平均長さ(L)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、氷雪上性能を向上させる観点からは、1〜10mmが好ましく、2〜8mmがより好ましい。平均長さ(L)が1mm未満であると、機械的な切断が困難になり、前記短繊維の生産性が悪化することがあり、10mmを超えると、ゴム組成物の混練り時の分散不良や、押出時の配向乱れが発生することがある。なお、前記短繊維の平均長さ(L)と前記平均径(D)は、例えば、光学顕微鏡等により測定できる。   The average length (L) of the short fibers is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.From the viewpoint of improving performance on ice and snow, the average length is preferably 1 to 10 mm, and 2 to 8 mm. More preferred. If the average length (L) is less than 1 mm, mechanical cutting becomes difficult, and the productivity of the short fibers may deteriorate.If the average length (L) exceeds 10 mm, poor dispersion at the time of kneading the rubber composition. In addition, misalignment during extrusion may occur. The average length (L) and the average diameter (D) of the short fibers can be measured by, for example, an optical microscope.

本発明のゴム組成物が上述の短繊維を含有する場合、該短繊維は加硫中に溶融又は軟化し、一方、ゴムマトリックス中で加硫中に発生したガスは、加硫反応が進行したゴムマトリックスに比べ、溶融又は軟化した熱可塑性樹脂の内部に留まる。その結果、ゴム組成物を加硫して得られた加硫ゴムにおいては、短繊維が存在していた場所に気泡が存在する。この気泡は、その周囲(気泡の壁面)が前記短繊維中の熱可塑性樹脂によって覆われ、カプセル状になっている。また、この気泡は、加硫ゴム内において独立して存在している。なお、短繊維中の熱可塑性樹脂の素材をポリエチレン、ポリプロピレン等とした場合、加硫したゴムマトリックスと該樹脂とは強固に接着している。   When the rubber composition of the present invention contains the above-described short fibers, the short fibers are melted or softened during vulcanization, while the gas generated during vulcanization in the rubber matrix has undergone a vulcanization reaction. It stays inside the melted or softened thermoplastic resin compared to the rubber matrix. As a result, in the vulcanized rubber obtained by vulcanizing the rubber composition, air bubbles are present at the place where the short fibers existed. The bubbles (wall surfaces of the bubbles) are covered with the thermoplastic resin in the short fibers to form a capsule. These bubbles are present independently in the vulcanized rubber. When the material of the thermoplastic resin in the short fibers is polyethylene, polypropylene, or the like, the vulcanized rubber matrix and the resin are firmly bonded.

本発明のゴム組成物が上記短繊維を含有する場合、加硫後、ゴムマトリックス中に長尺状気泡が存在している。短繊維の前記ゴム組成物中での配向を一定の方向に揃えた場合には、図1に示すように、長尺状気泡1が一定の方向に配向した状態で存在している。なお、短繊維の配向方向は、ゴム組成物の押出し工程で一定の方向に揃えることができる。加硫後のゴム組成物の配向状態は、該ゴム組成物を押出し方向と平行にスライスし、その断面を顕微鏡で観察することで確認できる。ここで、長尺状気泡1は、溶融した短繊維中の樹脂が、加硫したゴムマトリックス2に接着してなる保護層3により囲まれている。また、該保護層3内には、前記発泡剤から発生したガスが取り込まれている。   When the rubber composition of the present invention contains the above-mentioned short fibers, long cells are present in the rubber matrix after vulcanization. When the short fibers are oriented in a certain direction in the rubber composition, as shown in FIG. 1, the long bubbles 1 exist in a state of being oriented in a certain direction. In addition, the orientation direction of the short fibers can be aligned in a certain direction in the step of extruding the rubber composition. The orientation state of the rubber composition after vulcanization can be confirmed by slicing the rubber composition parallel to the extrusion direction and observing the cross section with a microscope. Here, the long bubbles 1 are surrounded by a protective layer 3 formed by bonding a resin in a molten short fiber to a vulcanized rubber matrix 2. Further, gas generated from the foaming agent is taken into the protective layer 3.

かかるゴム組成物をタイヤのトレッドに使用した場合、該トレッドが摩耗すると、図2に示すように、長尺状気泡1が表面に露出して形成される凹部4が、効率的な排水を行う排水路として機能する。   When such a rubber composition is used for a tread of a tire, when the tread is worn, as shown in FIG. 2, the concave portion 4 formed by exposing the long bubbles 1 to the surface performs efficient drainage. Functions as a drain.

また、かかるゴム組成物をトレッドに使用したタイヤは、凹部4の表面が保護層3で被覆されているため、水路形状保持性、水路エッジ部摩耗性、荷重入力時の水路保持性等にも優れる。保護層3の厚みとしては、0.5〜50μmが好ましい。なお、保護層3は、ポリエチレン、ポリプロピレン等からなる場合には、加硫したゴムマトリックス2に強固に接着しているが、該接着力をより向上させる必要がある場合には、例えば、前記短繊維に、加硫したゴムマトリックス2との接着性を向上させ得る成分を含ませることができる。   Further, in the tire using such a rubber composition for a tread, since the surface of the concave portion 4 is covered with the protective layer 3, the tire also has a water channel shape retention property, a water channel edge wear property, a water channel retention property at the time of load input, and the like. Excellent. The thickness of the protective layer 3 is preferably 0.5 to 50 μm. When the protective layer 3 is made of polyethylene, polypropylene, or the like, the protective layer 3 is firmly adhered to the vulcanized rubber matrix 2. The fiber may contain a component capable of improving the adhesion to the vulcanized rubber matrix 2.

上記長尺状気泡1の一個当たりの平均長さ(L')と平均径(D')との比(L'/D')としては、3以上が好ましく、5以上がより好ましい。なお、L'/D'の上限は、特に制限はないが、100程度が選択される。L'/D'が3未満であると、摩耗した加硫済みゴム組成物の表面に露出する長尺状気泡1による溝を長くすることができず、またその容積を大きくすることができないため、該ゴム組成物をタイヤのトレッド等に用いる場合には、該タイヤの水排除性能を充分に向上させることができない点で好ましくない。   The ratio (L '/ D') between the average length (L ') and the average diameter (D') per one of the long bubbles 1 is preferably 3 or more, more preferably 5 or more. The upper limit of L ′ / D ′ is not particularly limited, but is selected to be about 100. When L ′ / D ′ is less than 3, the groove formed by the elongated bubbles 1 exposed on the surface of the worn vulcanized rubber composition cannot be lengthened, and the volume cannot be increased. When the rubber composition is used for a tread or the like of a tire, it is not preferable because the water removal performance of the tire cannot be sufficiently improved.

上記長尺状気泡1の平均径(D')(即ち、保護層3の内径)としては、20〜500μmが好ましい。平均径(D')が20μm未満であると、該ゴム組成物をタイヤのトレッド等に用いても該タイヤの水排除性能が向上せず、500μmを超えると、該ゴム組成物を加硫した加硫ゴムの耐カット性が悪化すると共にブロック欠けが起こり易くなり、また、該ゴム組成物をタイヤのトレッド等に用いても該タイヤの乾燥路面での耐摩耗性が悪化するため、いずれも好ましくない。   The average diameter (D ') of the long bubbles 1 (i.e., the inner diameter of the protective layer 3) is preferably from 20 to 500 m. When the average diameter (D ′) is less than 20 μm, even if the rubber composition is used for a tread of a tire, the water drainage performance of the tire is not improved, and when it exceeds 500 μm, the rubber composition is vulcanized. Since the cut resistance of the vulcanized rubber is deteriorated and the chipping of the block is liable to occur, and also the wear resistance on the dry road surface of the tire is deteriorated even when the rubber composition is used for a tread or the like of the tire. Not preferred.

本発明においては、上述のように平均発泡率(Vs)が5〜30%であると共に、長尺状気泡1が加硫後のゴム組成物中の全気泡の30体積%以上を占めることが好ましく、長尺状気泡1が加硫後のゴム組成物中の全気泡の80体積%以上を占めることが更に好ましい。   In the present invention, as described above, the average foaming ratio (Vs) is 5 to 30%, and the elongated cells 1 may occupy 30% by volume or more of all the cells in the rubber composition after vulcanization. More preferably, the long cells 1 occupy 80% by volume or more of all the cells in the rubber composition after vulcanization.

前記短繊維を含むゴム組成物を加硫して得られた加硫ゴムにおいては、長手方向(A方向)に垂直な断面形状がほぼ円形であるカプセル状の長尺状気泡が潰れのない状態で効率良く形成されている。該カプセル状の長尺状気泡はミクロな排水溝として機能し得るため、該加硫ゴムは、前記氷雪上性能に極めて優れる。ここで、短繊維中での前記発泡剤の偏在を防止して発泡ムラを防止し、また、長手方向に垂直な断面形状がほぼ円形であるカプセル状の長尺状気泡を潰れのない状態で効率良く形成する観点からは、前記発泡剤は径の細かい粒子状であるのが好ましく、該粒子状の発泡剤の平均粒径としては、例えば、0.1〜20μmが好ましく、0.5〜10μmが更に好ましい。   In the vulcanized rubber obtained by vulcanizing the rubber composition containing the short fibers, the capsule-shaped elongated bubbles having a substantially circular cross section perpendicular to the longitudinal direction (A direction) are not collapsed. It is formed efficiently. Since the capsule-shaped long bubbles can function as micro drains, the vulcanized rubber is extremely excellent in the performance on ice and snow. Here, the uneven distribution of the foaming agent in the short fibers is prevented to prevent uneven foaming, and the capsule-shaped long bubbles having a substantially circular cross section perpendicular to the longitudinal direction are crushed in a state where they are not collapsed. From the viewpoint of efficient formation, the foaming agent is preferably in the form of fine particles, and the average particle diameter of the particulate foaming agent is, for example, preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 10 μm. .

本発明のゴム組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、カーボンブラックやシリカ等の無機充填剤、シランカップリング剤、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、オゾン劣化防止剤等の通常ゴム業界で用いられ各種配合剤を適宜配合することができる。   In the rubber composition of the present invention, an inorganic filler such as carbon black or silica, a silane coupling agent, a softening agent, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an antioxidant, as long as the object of the present invention is not impaired. Various additives commonly used in the rubber industry, such as zinc white, stearic acid, and an antiozonant, can be appropriately compounded.

本発明のスタッドレスタイヤは、上述のゴム組成物をトレッドゴムに用いたことを特徴とする。そのため、該スタッドレスタイヤは、氷雪上性能及び発熱耐久性に優れる。該スタッドレスタイヤは、氷雪上性能及び発熱耐久性が両立されているので、重荷重用スタッドレスタイヤとして特に好ましい。また、短繊維を含むゴム組成物をタイヤのトレッドに適用した場合、上記長尺状気泡の配向方向は実質的にタイヤ周方向であるのが好ましい。ここで、長尺状気泡の配向方向は、総てがタイヤ周方向でなくてもよく、一部がタイヤ周方向以外の向きであってもよい。   The studless tire of the present invention is characterized in that the above rubber composition is used for a tread rubber. Therefore, the studless tire is excellent in performance on ice and snow and durability against heat generation. The studless tire is particularly preferable as a heavy-load studless tire because both performance on ice and snow and durability against heat generation are compatible. When a rubber composition containing short fibers is applied to a tread of a tire, the orientation direction of the long bubbles is preferably substantially the tire circumferential direction. Here, the orientation directions of the long bubbles need not be all in the tire circumferential direction, and may be partially in directions other than the tire circumferential direction.

短繊維を含むゴム組成物をトレッドに適用したスタッドレスタイヤは、例えば、以下のようにして製造することができる。即ち、まず、短繊維を含むゴム組成物を調製する。該ゴム組成物においては、押出し工程で短繊維を一定の方向に配向させておく。該ゴム組成物を、生タイヤケースのクラウン部に予め貼り付けられた未加硫のケースタイヤのベース部の上に貼り付ける。このとき、前記短繊維の配向方向を、タイヤ周方向と一致させておく。そして、所定のモールドで所定温度、所定圧力の下で加硫成形することにより、短繊維を含むゴム組成物をトレッドに適用したスタッドレスタイヤが得られる。なお、このとき、未加硫のトレッドがモールド内で加熱されると、前記ゴムマトリックス中の発泡剤が発泡し、ガスが生ずる。一方、短繊維の熱可塑性樹脂が溶融又は軟化することにより、該ゴムマトリックス中で生じたガスの大部分は、該短繊維の内部に留まる。   A studless tire in which a rubber composition containing short fibers is applied to a tread can be manufactured, for example, as follows. That is, first, a rubber composition containing short fibers is prepared. In the rubber composition, the short fibers are oriented in a certain direction in the extrusion step. The rubber composition is stuck on a base portion of an uncured case tire previously stuck on a crown portion of a green tire case. At this time, the orientation direction of the short fibers is made to coincide with the tire circumferential direction. Then, by performing vulcanization molding with a predetermined mold under a predetermined temperature and a predetermined pressure, a studless tire in which a rubber composition containing short fibers is applied to a tread is obtained. At this time, when the unvulcanized tread is heated in the mold, the foaming agent in the rubber matrix foams and gas is generated. On the other hand, when the thermoplastic resin of the short fibers is melted or softened, most of the gas generated in the rubber matrix remains inside the short fibers.

上記のようにして製造された短繊維を含むゴム組成物をトレッドに適用したスタッドレスタイヤを走行させると、タイヤと路面との摩擦により、タイヤのトレッドの表面が摩耗し、長尺状気泡1による溝状の凹部4が、トレッドの接地面に露出する。一方、タイヤを氷雪路面上で走行させると、タイヤとその接地面との間の接地圧及び摩擦熱により、タイヤと氷雪路面との間に水膜が生じる。この水膜は、トレッド接地面に露出する無数の凹部4により、素早く排除され、除去される。このため、該タイヤは、前記氷雪路面上でもスリップ等することが少なくなる。   When running a studless tire in which the rubber composition containing short fibers manufactured as described above is applied to a tread, the surface of the tread of the tire is worn due to friction between the tire and a road surface, and the long bubbles 1 The groove-shaped recess 4 is exposed on the tread ground surface. On the other hand, when the tire is driven on an icy and snowy road surface, a water film is formed between the tire and the icy and snowy road surface due to the contact pressure and frictional heat between the tire and the contact surface thereof. This water film is quickly removed and removed by the myriad recesses 4 exposed on the tread ground contact surface. Therefore, the tire is less likely to slip on the icy and snowy road surface.

また、短繊維を含むゴム組成物をトレッドに適用したスタッドレスタイヤにおいては、実質的にタイヤの周方向に配向している溝状の凹部4が効率的な排水を行う排水溝として機能する。凹部4は、その表面(周囲)に耐剥離性に優れる保護層3が形成されているため、高荷重時でも潰れ難く、高い排水溝形状保持性、水排除性能を保持しており、この凹部4により、タイヤの回転方向後方への排水除去性能が向上するため、該タイヤは、氷雪上のブレーキ性能に特に優れる。更に、該タイヤにおいては、保護層3の引っ掻き効果によって横方向の氷雪上μ(摩擦係数)が向上し、氷雪上ハンドリングも良好になる。   Further, in a studless tire in which a rubber composition containing short fibers is applied to a tread, a groove-shaped concave portion 4 substantially oriented in the circumferential direction of the tire functions as a drain groove for efficient drainage. Since the protective layer 3 having excellent peeling resistance is formed on the surface (periphery) of the concave portion 4, the concave portion 4 is hardly crushed even under a high load, and has high drainage groove shape retention and water rejection performance. According to No. 4, the drainage removal performance in the rotation direction rear of the tire is improved, so that the tire is particularly excellent in the braking performance on ice and snow. Further, in the tire, the μ on the snow and snow in the horizontal direction (coefficient of friction) is improved due to the scratching effect of the protective layer 3, and the handling on the snow and snow is improved.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

表1に示す配合処方のゴム組成物を調製し、発泡率、動的弾性率(E')及びtanδを測定した。なお、動的弾性率及びtanδは、スペクトロメーターを用い、歪1%、周波数50Hzで測定した。また、該ゴム組成物をトレッドに適用してサイズ11R22.5の重荷重用スタッドレスタイヤを試作し、該試作タイヤをトラックに装着して、下記に示す方法で氷上性能及び走行後のタイヤ温度を測定した。結果を表1に示す。   Rubber compositions having the compounding formulations shown in Table 1 were prepared, and the expansion ratio, dynamic elastic modulus (E '), and tan δ were measured. The dynamic elastic modulus and tan δ were measured using a spectrometer at a strain of 1% and a frequency of 50 Hz. The rubber composition was applied to a tread to produce a prototype studless tire for heavy load of size 11R22.5, and the prototype tire was mounted on a truck, and the performance on ice and the tire temperature after running were measured by the following methods. did. Table 1 shows the results.

(1)氷上性能
氷上平坦路にて、車輌が静止している状態から加速し、100m進むまでのラップタイムを測定し、実施例1を100として指数表示した。指数値が大きい程、到達時間が短く氷上での加速に優れることを示し、指数値が95以上であれば氷上性能は充分である。
(1) Performance on Ice On a flat road on ice, the lap time was measured until the vehicle accelerated from a stationary state and proceeded 100 m. The larger the index value is, the shorter the arrival time is, and the more excellent the acceleration on ice is, and if the index value is 95 or more, the performance on ice is sufficient.

(2)走行後のタイヤ温度
アスファルト路面にて、半径100mの円周路を50周走行した後のタイヤのトレッドの温度を測定し、実施例1を基準に温度差を示した。実施例1との差が+2℃以下であれば発熱性は充分に低い。
(2) Tire temperature after running The temperature of the tread of the tire was measured after running 50 rounds on a 100 m radius road on an asphalt road surface, and the temperature difference was shown based on Example 1. If the difference from Example 1 is + 2 ° C. or less, the heat generation is sufficiently low.

Figure 2004238619
Figure 2004238619

*1 宇部興産製, BR150L.
*2 下記の方法で合成した変性ポリブタジエンゴム−1.
*3 下記の方法で合成した変性ポリブタジエンゴム−2.
*4 JSR製, SBR1500#.
*5 N134.
*6 日本シリカ製, ニップシールAQ.
*7 ポリエチレン素材, タイレ製, 融点=125℃, 繊維径=3.6d, 平均径(D)=0.023mm, 平均長さ(L)=2mm.
*8 アゾジカルボンアミド, 大塚化学製.
*9 尿素, 大塚化学製.
*10 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.
*11 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.
* 1 Ube Industries, BR150L.
* 2 Modified polybutadiene rubber synthesized by the following method-1.
* 3 Modified polybutadiene rubber synthesized by the following method-2.
* 4 SBR1500 # made by JSR.
* 5 N134.
* 6 Made of Nippon Silica, Nip Seal AQ.
* 7 Polyethylene material, made by Tyre, melting point = 125 ° C, fiber diameter = 3.6d, average diameter (D) = 0.023mm, average length (L) = 2mm.
* 8 Azodicarbonamide, manufactured by Otsuka Chemical.
* 9 Urea, manufactured by Otsuka Chemical.
* 10 N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine.
* 11 N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide.

<変性ポリブタジエンゴム−1(変性BR−1)の製造方法>
乾燥し、窒素置換された内容積約900mLの耐圧ガラス容器に、シクロヘキサン283g、1,3-ブタジエン50g、2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン0.0057mmol、及びヘキサメチレンイミン0.513mmolをそれぞれシクロヘキサン溶液として注入し、これに0.57mmolのn-ブチルリチウム(BuLi)を加えた後、撹拌装置を備えた50℃の温水浴中で4.5時間重合を行った。重合添加率はほぼ100%であった。この重合系に四塩化スズ0.100mmolをシクロヘキサン溶液として加え50℃で30分撹拌した。その後さらに、2,6-ジ-t-ブチルパラクレゾール(BHT)のイソプロパノール5%溶液0.5mLを加えて反応を停止させ、さらに,常法に従い乾燥して変性ポリブタジエンゴム(変性BR)を得た。
<Method for producing modified polybutadiene rubber-1 (modified BR-1)>
283 g of cyclohexane, 50 g of 1,3-butadiene, 0.0057 mmol of 2,2-ditetrahydrofurylpropane, and 0.513 mmol of hexamethyleneimine were each injected as a cyclohexane solution into a dried, nitrogen-substituted pressure-resistant glass container having an internal volume of about 900 mL. Then, 0.57 mmol of n-butyllithium (BuLi) was added thereto, and polymerization was carried out in a 50 ° C warm water bath equipped with a stirrer for 4.5 hours. The polymerization addition rate was almost 100%. To this polymerization system, 0.100 mmol of tin tetrachloride was added as a cyclohexane solution, followed by stirring at 50 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 0.5 mL of a 5% solution of 2,6-di-t-butylparacresol (BHT) in isopropanol was added to stop the reaction, followed by drying according to a conventional method to obtain a modified polybutadiene rubber (modified BR). .

得られた変性BRのビニル結合(1,2-結合)量を、1H-NMR[日本電子製, Alpha 400MHz NMR装置、CDCl3中]スペクトルにおける積分比より求めたところ、ブタジエン単位のビニル結合量が14%であった。また、得られた変性BRのカップリング効率を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)より得られるデータのうち高分子量側のピークの面積比率を用いて算出したところ、カップリング効率は65%であった。また、ガラス転移温度は-95℃であった。 The vinyl bond (1,2-bond) amount of the resulting modified BR was determined from the integration ratio in 1 H-NMR [manufactured by JEOL Ltd., Alpha 400 MHz NMR apparatus, in CDCl 3 ] spectrum. The amount was 14%. When the coupling efficiency of the obtained modified BR was calculated using the area ratio of the peak on the high molecular weight side in the data obtained by gel permeation chromatography (GPC), the coupling efficiency was 65%. Was. Further, the glass transition temperature was -95 ° C.

<変性ポリブタジエンゴム−2(変性BR−2)の製造方法>
WO03/046020の製造実施例5に記載の方法に従って、変性ポリブタジエンゴム−2を製造した。
<Method for producing modified polybutadiene rubber-2 (modified BR-2)>
Production of WO 03/046020 According to the method described in Example 5, modified polybutadiene rubber-2 was produced.

(1)触媒の調製
乾燥・窒素置換された、ゴム詮付容積100mLのガラスびんに、以下の順番に、ブタジエンのシクロヘキサン溶液(15.2重量%)7.11g、ネオジムネオデカノエートのシクロヘキサン溶液(0.56M)0.59mL、メチルアルミノキサンMAO(東ソーアクゾ製PMAO)のトルエン溶液(アルミニウム濃度として3.23M)10.32mL、水素化ジイソブチルアルミ(関東化学製)のヘキサン溶液(0.90M)7.77mLを投入し、室温で2分間熟成した後、塩素化ジエチルアルミ(関東化学製)のヘキサン溶液(0.95M)1.45mLを加え、室温で時折撹拌しながら15分間熟成した。こうして得られた触媒溶液中のネオジムの濃度は、0.011M(モル/リットル)であった。
(1) Preparation of catalyst In a dried / nitrogen-substituted glass bottle having a rubber stoppered volume of 100 mL, 7.11 g of a cyclohexane solution of butadiene (15.2% by weight) and a cyclohexane solution of neodymium neodecanoate (0.56%) were prepared in the following order. M) 0.59 mL, 10.32 mL of a toluene solution (3.23 M as aluminum concentration) of methylaluminoxane MAO (PMAO manufactured by Tosoh Akzo), and 7.77 mL of a hexane solution (0.90 M) of diisobutylaluminum hydride (Kanto Chemical) were added. After aging for 2 minutes, 1.45 mL of a hexane solution (0.95 M) of chlorinated diethylaluminum (manufactured by Kanto Chemical) was added, and the mixture was aged at room temperature for 15 minutes with occasional stirring. The concentration of neodymium in the catalyst solution thus obtained was 0.011 M (mol / liter).

(2)重合体中間体の製造
約900mL容積のゴム栓付きガラスびんを乾燥・窒素置換し、乾燥精製された1,3-ブタジエンのシクロヘキサン溶液および乾燥シクロヘキサンを各々投入し、1,3-ブタジエン12.5wt%のシクロヘキサン溶液が400g投入された状態とした。次に、前記調製した触媒溶液2.28mL(ネオジム換算0.025mmol)を投入し、50℃温水浴中で1.0時間重合を行った。
(2) Production of Polymer Intermediate A glass bottle with a rubber stopper having a capacity of about 900 mL was dried and purged with nitrogen, and a dried and purified cyclohexane solution of 1,3-butadiene and dried cyclohexane were added thereto to add 1,3-butadiene. 400 g of a 12.5 wt% cyclohexane solution was charged. Next, 2.28 mL (0.025 mmol in terms of neodymium) of the catalyst solution prepared above was charged, and polymerization was performed in a 50 ° C warm water bath for 1.0 hour.

(3)第1次変性処理
第1次変性剤として、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPMOS;エポキシ)のヘキサン溶液(1.0M)として、GPMOSを23.5モル当量(ネオジム対比)投入し、50℃で60分間処理することにより、第1次の変性反応を行った。
(3) Primary denaturation treatment As a primary denaturant, 23.5 molar equivalents (compared to neodymium) of GPMOS were introduced as a hexane solution (1.0 M) of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPMOS; epoxy), The first denaturation reaction was performed by treating at 50 ° C. for 60 minutes.

(4)第2次変性以降の処理
続いて、縮合促進剤として、ビス(2-エチルヘキサノエート)スズ(BEHAS)のシクロヘキサン溶液(1.01M)を1.76mL(70.5eq/Nd相当)と、イオン交換水32ul(70.5eq/Nd相当)を投入し、50℃温水浴中で1.0時間処理した。その後、重合系に老化防止剤2,2'-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)(NS−5)のイソプロパノール5%溶液2mLを加えて反応の停止を行い、さらに微量のNS−5を含むイソプロパノール中で再沈殿を行い、ドラム乾燥することにより変性BR−2を得た。得られた変性BRのムーニー粘度ML1+4(100℃)を、(有)東洋精機製作所製のRLM−01型テスターを用いて、100℃で測定したところ、93であった。
(4) Treatment after Secondary Modification Subsequently, 1.76 mL (equivalent to 70.5 eq / Nd) of cyclohexane solution (1.01 M) of bis (2-ethylhexanoate) tin (BEHAS) was used as a condensation accelerator. 32 ul of ion-exchanged water (corresponding to 70.5 eq / Nd) was charged, and the mixture was treated in a 50 ° C hot water bath for 1.0 hour. Thereafter, 2 mL of a 5% solution of an antioxidant 2,2'-methylene-bis (4-ethyl-6-t-butylphenol) (NS-5) in isopropanol was added to the polymerization system to terminate the reaction. Reprecipitation was performed in isopropanol containing NS-5, and a modified BR-2 was obtained by drum drying. The Mooney viscosity ML 1 + 4 (100 ° C.) of the resulting modified BR was 93 when measured at 100 ° C. using an RLM-01 tester manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.

実施例1〜6のタイヤは本発明で規定する物性のゴム組成物をトレッドに適用してなるため、氷上性能に優れ、走行後のタイヤ温度も充分に低かった。一方、比較例1のタイヤは、トレッドの低温(0℃)での弾性率が高すぎるため、氷上性能が不充分であった。また、比較例2のタイヤは、高温(60℃)での弾性率が低すぎるため、走行後のタイヤ温度が高く、タイヤの発熱耐久性の観点で好ましくなかった。比較例3のタイヤは、tanδが高いため、ゴム組成物自体の発熱性が高く、走行後のタイヤ温度が高かった。比較例4のタイヤは、トレッドに用いたゴム組成物の発泡率が高すぎるため、高温での弾性率が低く、その結果、走行後のタイヤ温度が高かった。   Since the tires of Examples 1 to 6 were obtained by applying the rubber composition having physical properties defined in the present invention to the tread, the tires had excellent performance on ice and the tire temperature after running was sufficiently low. On the other hand, the tire of Comparative Example 1 had insufficient performance on ice because the elasticity of the tread at a low temperature (0 ° C.) was too high. In addition, the tire of Comparative Example 2 had an excessively low elastic modulus at a high temperature (60 ° C.), so that the tire temperature after running was high, which was not preferable from the viewpoint of heat generation durability of the tire. In the tire of Comparative Example 3, since the tan δ was high, the heat generation of the rubber composition itself was high, and the tire temperature after running was high. In the tire of Comparative Example 4, since the foaming rate of the rubber composition used for the tread was too high, the elastic modulus at high temperatures was low, and as a result, the tire temperature after running was high.

短繊維を含有するゴム組成物の加硫後の断面概略説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a cross-sectional schematic explanatory drawing after vulcanization of the rubber composition containing a short fiber. 短繊維を含有するゴム組成物の摩耗進行後の断面概略説明図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional explanatory view of a rubber composition containing short fibers after progress of wear.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 長尺状気泡
2 ゴムマトリックス
3 保護層
4 凹部
L' 長尺状気泡の平均長さ
D' 長尺状気泡の平均径
Reference Signs List 1 long bubble 2 rubber matrix 3 protective layer 4 concave portion L 'average length of long bubble D' average diameter of long bubble

Claims (21)

ゴム成分に発泡剤を配合してなり、加硫後の発泡率が5〜30%であり、0℃での動的弾性率が30MPa以下で且つ60℃での動的弾性率が7MPa以上であることを特徴とするゴム組成物。   The rubber component is compounded with a foaming agent, the foaming rate after vulcanization is 5-30%, the dynamic elastic modulus at 0 ° C is 30MPa or less and the dynamic elastic modulus at 60 ° C is 7MPa or more. A rubber composition, characterized in that: 60℃でのtanδが0.25以下であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein tan δ at 60 ° C is 0.25 or less. 前記ゴム組成物が熱可塑性樹脂からなる短繊維を含有し、該短繊維が加硫時に前記ゴム組成物の温度が加硫最高温度に達するまでの間に該ゴム組成物のマトリックス中で溶融又は軟化するものであることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。   The rubber composition contains short fibers made of a thermoplastic resin, and the short fibers are melted or vulcanized in a matrix of the rubber composition before the temperature of the rubber composition reaches the maximum vulcanization temperature during vulcanization. The rubber composition according to claim 1, wherein the rubber composition softens. 前記短繊維は、径が0.03〜0.3mmで、長さが1〜10mmである請求項3に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 3, wherein the short fibers have a diameter of 0.03 to 0.3 mm and a length of 1 to 10 mm. 前記短繊維は結晶性高分子からなり、融点が100〜190℃である請求項3又は4に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 3 or 4, wherein the short fibers are made of a crystalline polymer and have a melting point of 100 to 190 ° C. 前記短繊維は非晶性高分子からなり、軟化点が100〜190℃である請求項3又は4に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 3 or 4, wherein the short fibers are made of an amorphous polymer and have a softening point of 100 to 190 ° C. 加硫時に生じた気泡の少なくとも大部分が、加硫後長尺状で且つ一定の方向に配向していることを特徴とする請求項3〜6の何れかに記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 3 to 6, wherein at least most of the bubbles generated during vulcanization are elongated after vulcanization and oriented in a certain direction. 前記ゴム成分が末端変性共役ジエン系重合体を含有することを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the rubber component contains a terminal-modified conjugated diene polymer. 前記末端変性共役ジエン系重合体が、共役ジエン系モノマーを単独で、あるいは、他のモノマーと共に重合して得られ、主鎖の共役ジエン部分におけるシス-1,4-結合の含量が75モル%以上の、活性末端を有する共役ジエン系重合体の該活性末端を、変性剤で変性したものであることを特徴とする請求項8に記載のゴム組成物。   The terminal-modified conjugated diene-based polymer is obtained by polymerizing a conjugated diene-based monomer alone or together with another monomer, and has a cis-1,4-bond content of 75 mol% in the conjugated diene portion of the main chain. The rubber composition according to claim 8, wherein the active terminal of the conjugated diene-based polymer having an active terminal is modified with a modifying agent. 前記末端変性共役ジエン系重合体が、共役ジエン系モノマーを単独で、あるいは、他のモノマーと共に重合して得られ、主鎖の共役ジエン部分におけるシス-1,4-結合の含量が75モル%以上の、活性末端を有する共役ジエン系重合体の該活性末端に、ヒドロカルビルオキシシラン化合物を反応させる第1次変性の後、炭素数が4以上の糖類または変性糖類を含む多価アルコールの脂肪酸エステルでかつ水酸基を一つ以上有する化合物、及びヒドロカルビルオキシシラン化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を反応させる第2次変性を行なうことにより製造されたものであることを特徴とする請求項8又は9に記載のゴム組成物。   The terminal-modified conjugated diene-based polymer is obtained by polymerizing a conjugated diene-based monomer alone or together with another monomer, and has a cis-1,4-bond content of 75 mol% in the conjugated diene portion of the main chain. Fatty acid ester of a polyhydric alcohol containing a saccharide having 4 or more carbon atoms or a modified saccharide after the first modification in which the active terminal of the conjugated diene polymer having an active terminal is reacted with a hydrocarbyloxysilane compound as described above. And a compound having at least one hydroxyl group and a hydrocarbyloxysilane compound, and produced by performing a secondary modification by reacting at least one compound selected from the group consisting of hydrocarbyloxysilane compounds. Or the rubber composition according to 9. 前記第2次変性において縮合促進剤を用い、該縮合促進剤が下記(1)から(3)で表わされる金属化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種と水とからなり、
(1)酸化数2のスズの炭素数3〜30のカルボン酸塩で、次式を満足するもの
Sn(OCOR14)2
(式中、R14は、炭素数2〜19の有機基であり、複数ある場合は同一でも異なっていてもよい。)
(2)酸化数4のスズの化合物で、次式を満足するもの
15 rSnA4 t1 (4-t-r)
[式中、rは1〜3の整数で;tは1又は2の整数で;t+rは3又は4の整数である。R15は炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基で;B1はヒドロキシル基又はハロゲンである。A4は、(i)炭素数2〜30のカルボキシル基、(ii)炭素数5〜30のα,γ-ジオニル基、(iii)炭素数3〜30のヒドロカルビルオキシ基、及び(iv)炭素数1〜20のヒドロカルビル基及び/又は炭素数1〜20のヒドロカルビルオキシ基で合計三置換(同一でも異なっていてもよい)されたシロキシ基から選ばれる基であり、A4が複数ある場合は同一でも異なっていてもよい。]
(3)酸化数4のチタン化合物で、次式を満足するもの
5 xTiB2 (4-x)
(式中、xは2又は4の整数である。A5は、(i)炭素数3〜30のアルコキシ基、(ii)炭素数1〜30のアルキル基及び/又は炭素数1〜20のアルコキシ基で合計三置換されたシロキシ基であり、A5が複数ある場合は同一でも異なっていてもよい。B2は、炭素数5〜30のα,γ-ジオニル基である。)
前記共役ジエン系重合体の重合に用いる重合触媒が、下記(A)、(B)、(C)の各成分それぞれから選ばれる少なくとも一種の化合物を組み合わせてなり、
(A)成分:次の(A1)〜(A4)から選ばれる希土類化合物で、そのまま不活性有機溶媒溶液として用いても不活性固体上に担持して用いてもよい
(A1) 酸化数3の希土類化合物で、炭素数2〜30のカルボキシル基、炭素数2〜30のアルコキシ基、炭素数6〜30のアリーロキシ基、及び炭素数5〜30のα,γ-ジケトニル基の内から選ばれる配位子を合計三つ有するもの、又はこれとルイス塩基化合物の錯化合物
(A2) 希土類の3ハロゲン化物とルイス塩基の錯化合物
(A3) 少なくとも一つの(置換)アリル基が直接希土類原子に結合した、酸化数3の有機希土類化合物
(A4) 少なくとも一つの(置換)シクロペンタジエニル基が直接希土類原子に結合した酸化数2若しくは3の有機希土類化合物、又はこの化合物とトリアルキルアルミニウム若しくは非配位性アニオン及び対カチオンからなるイオン性化合物との反応生成物
(B)成分:次の一つから選ばれる少なくとも一種類の有機アルミニウム化合物で、複数を同時に用いることができる
(B1) R3 3Alで表されるトリヒドロカルビルアルミ化合物(但し、R3は炭素数1〜30の炭化水素基で、互いに同一であっても異なっていてもよい)
(B2) R4 2AlH又はR4AlH2で表されるヒドロカルビルアルミ水素化物(但し、R4は炭素数1〜30の炭化水素基で、互いに同一であっても異なっていてもよい)
(B3) 炭素数1〜30の炭化水素基をもつヒドロカルビルアルミノキサン化合物
(C)成分:次の一つから選ばれる化合物であり、(A)がハロゲン又は非配位性アニオンを含む場合、及び(B)がアルミノキサンを含む場合は必ずしも必要ない
(C1) 加水分解可能なハロゲンを少なくとも一つ有するII、III、IV族の無機若しくは有機化合物又はこれらとルイス塩基の錯化合物
(C2) 少なくとも一つの三級アルキルハライド、ベンジルハライド、及びアリルハライドから選ばれる構造を有する有機ハロゲン化物
(C3) 亜鉛のハロゲン化物又はこれとルイス塩基の錯化合物
(C4) 非配位性アニオンと対カチオンからなるイオン性化合物
前記希土類元素がランタン、ネオジム、プラセオジム、サマリウム、ガドリニウムからなる群から選ばれる少なくとも一種であり、
前記共役ジエン系重合体がポリブタジエン、ポリイソプレン、及びブタジエンと他の共役ジエンとの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項10に記載のゴム組成物。
In the second modification, a condensation accelerator is used, and the condensation accelerator comprises at least one selected from the group consisting of metal compounds represented by the following (1) to (3) and water:
(1) Tin carboxylate having 3 to 30 carbon atoms and having an oxidation number of 2 and satisfying the following formula: Sn (OCOR 14 ) 2
(In the formula, R 14 is an organic group having 2 to 19 carbon atoms, and when there are a plurality of them, they may be the same or different.)
(2) Tin compounds having an oxidation number of 4 and satisfying the following formula: R 15 r SnA 4 t B 1 (4-tr)
[In the formula, r is an integer of 1 to 3; t is an integer of 1 or 2; t + r is an integer of 3 or 4. R 15 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms; B 1 is a hydroxyl group or a halogen. A 4 represents (i) a carboxyl group having 2 to 30 carbon atoms, (ii) an α, γ-dionyl group having 5 to 30 carbon atoms, (iii) a hydrocarbyloxy group having 3 to 30 carbon atoms, and (iv) A group selected from siloxy groups which are totally trisubstituted (may be the same or different) with a hydrocarbyl group having 1 to 20 and / or a hydrocarbyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, and when there are a plurality of A 4, They may be the same or different. ]
(3) A titanium compound having an oxidation number of 4 and satisfying the following formula: A 5 x TiB 2 (4-x)
(In the formula, x is an integer of 2 or 4. A 5 is (i) an alkoxy group having 3 to 30 carbon atoms, (ii) an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and / or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. the sum trisubstituted siloxy group with an alkoxy group, .B 2 may be the same or different if a 5 there are multiple, alpha of 5 to 30 carbon atoms, a γ- dionyl group.)
The polymerization catalyst used for the polymerization of the conjugated diene polymer is a combination of at least one compound selected from each of the following components (A), (B), and (C):
Component (A): a rare earth compound selected from the following (A1) to (A4), which may be used directly as an inert organic solvent solution or supported on an inert solid.
(A1) A rare earth compound having an oxidation number of 3, which is a carboxyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 2 to 30 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, and an α, γ-diketonyl having 5 to 30 carbon atoms. Having a total of three ligands selected from the groups, or a complex compound of this with a Lewis base compound
(A2) Complex compound of rare earth trihalide and Lewis base
(A3) An organic rare earth compound having an oxidation number of 3, wherein at least one (substituted) allyl group is directly bonded to a rare earth atom
(A4) An organic rare earth compound having an oxidation number of 2 or 3 in which at least one (substituted) cyclopentadienyl group is directly bonded to a rare earth atom, or an ion comprising this compound and a trialkylaluminum or a non-coordinating anion and a counter cation Reaction product (B) component with a reactive compound: at least one type of organoaluminum compound selected from the following ones, and a plurality of them can be used simultaneously
(B1) R 3 3 trihydrocarbyl aluminum compound represented by Al (where, R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, may be the same or different from each other)
(B2) R 4 2 AlH or hydrocarbyl aluminum hydride represented by R 4 AlH 2 (where, R 4 is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, may be the same or different from each other)
(B3) a hydrocarbylaluminoxane compound having a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (C) component: a compound selected from the following, wherein (A) contains a halogen or a non-coordinating anion, and ( Not necessary when B) contains aluminoxane
(C1) Group II, III, IV inorganic or organic compounds having at least one hydrolyzable halogen or complex compounds thereof with Lewis bases
(C2) an organic halide having a structure selected from at least one tertiary alkyl halide, benzyl halide, and allyl halide
(C3) a zinc halide or a complex compound thereof with a Lewis base
(C4) an ionic compound comprising a non-coordinating anion and a counter cation, wherein the rare earth element is at least one selected from the group consisting of lanthanum, neodymium, praseodymium, samarium, and gadolinium,
The rubber composition according to claim 10, wherein the conjugated diene-based polymer is at least one selected from the group consisting of polybutadiene, polyisoprene, and a copolymer of butadiene and another conjugated diene.
前記末端変性共役ジエン系重合体が、ブタジエンとビニル芳香族化合物との共重合体又はブタジエンの単独重合体であって、下記式(I):
Figure 2004238619

(式中、R1は、それぞれ独立して炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基である)で表される置換アミノ基、及び下記式(II):
Figure 2004238619

(式中、R2は、3〜16のメチレン基を有するアルキレン基、置換アルキレン基、オキシアルキレン基又はN-アルキルアミノ-アルキレン基を示す)で表される環状アミノ基からなる群から選択された少なくとも一種の官能基を有することを特徴とする請求項8に記載のゴム組成物。
The terminal-modified conjugated diene-based polymer is a copolymer of butadiene and a vinyl aromatic compound or a homopolymer of butadiene, and has the following formula (I):
Figure 2004238619

(Wherein R 1 is independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aralkyl group), and the following formula (II):
Figure 2004238619

(Wherein, R 2 represents an alkylene group having 3 to 16 methylene groups, a substituted alkylene group, an oxyalkylene group or an N-alkylamino-alkylene group). The rubber composition according to claim 8, further comprising at least one functional group.
前記末端変性共役ジエン系重合体は、ブタジエン部のビニル結合量が30%以下であることを特徴とする請求項12に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 12, wherein the terminal-modified conjugated diene-based polymer has a butadiene portion having a vinyl bond amount of 30% or less. 前記末端変性共役ジエン系重合体は、前記ビニル芳香族化合物の結合量が20質量%以下であることを特徴とする請求項12に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 12, wherein the terminal modified conjugated diene-based polymer has a binding amount of the vinyl aromatic compound of 20% by mass or less. 前記末端変性共役ジエン系重合体がスチレン・ブタジエン共重合体又はポリブタジエンであることを特徴とする請求項12に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 12, wherein the terminal-modified conjugated diene-based polymer is a styrene-butadiene copolymer or polybutadiene. 前記末端変性共役ジエン系重合体は、ガラス転移温度(Tg)が-50℃以下であることを特徴とする請求項12に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 12, wherein the terminal-modified conjugated diene-based polymer has a glass transition temperature (Tg) of -50 ° C or lower. 前記式(I)のR1が、メチル基、エチル基、ブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、3-フェニル-1-プロピル基又はイソブチル基であることを特徴とする請求項12に記載のゴム組成物。 R 1 in the formula (I) is a rubber according to claim 12, characterized in that a methyl group, an ethyl group, butyl group, octyl group, a cyclohexyl group, 3-phenyl-1-propyl or isobutyl Composition. 前記式(II)のR2が、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オキシジエチレン基、N-アルキルアザジエチレン基、ドデカメチレン基又はヘキサデカメチレン基であることを特徴とする請求項12に記載のゴム組成物。 13. The method according to claim 12, wherein R 2 in the formula (II) is a tetramethylene group, a hexamethylene group, an oxydiethylene group, an N-alkylazadiethylene group, a dodecamethylene group or a hexadecamethylene group. Rubber composition. 請求項1〜18のいずれかに記載のゴム組成物をトレッドゴムに用いたスタッドレスタイヤ。   A studless tire using the rubber composition according to any one of claims 1 to 18 for a tread rubber. 請求項7に記載のゴム組成物をトレッドゴムに用いたスタッドレスタイヤにおいて、前記長尺状気泡の配向方向が実質的にタイヤ周方向であることを特徴とするスタッドレスタイヤ。   A studless tire using the rubber composition according to claim 7 as a tread rubber, wherein the orientation direction of the elongated bubbles is substantially the tire circumferential direction. 前記スタッドレスタイヤが重荷重用スタッドレスタイヤであることを特徴とする請求項19又は20に記載のスタッドレスタイヤ。   21. The studless tire according to claim 19, wherein the studless tire is a heavy load studless tire.
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