JP2019052217A - Rubber composition for tire and pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
【課題】シリカの分散性に優れ、タイヤにしたときに、優れたウェットグリップ性能及び低転がり抵抗性を維持しつつ、優れた耐摩耗性を確保できるタイヤ用ゴム組成物、ならびに、上記タイヤ用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤの提供。【解決手段】ジエン系ゴムと、CTAB吸着比表面積が210〜300m2/gであるシリカと、炭素数3〜30の炭化水素基と、ピペラジン環、モルホリン環及びチオモルホリン環からなる群から選ばれる少なくとも1種のヘテロ環とを有するヘテロ環化合物(ただし、上記ヘテロ環化合物はケイ素原子を有さない。)と、炭素数3〜20のアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランとを含有し、シリカの含有量がジエン系ゴム100質量部に対して80〜150質量部であり、ヘテロ環化合物の含有量がシリカに対して0.5〜20質量%であり、アルキルトリエトキシシランの含有量がジエン系ゴムに対して0.5〜20質量部である、タイヤ用ゴム組成物。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tire rubber composition having excellent silica dispersibility and capable of ensuring excellent wear resistance while maintaining excellent wet grip performance and low rolling resistance when formed into a tire, and for the tire. Provided is a pneumatic tire using a rubber composition. A diene rubber, silica having a CTAB adsorption specific surface area of 210 to 300 m 2 /g, a hydrocarbon group of 3 to 30 carbon atoms, a piperazine ring, a morpholine ring, and a thiomorpholine ring are selected. A silica containing a heterocyclic compound having at least one kind of heterocycle (however, the above heterocyclic compound does not have a silicon atom) and an alkyltriethoxysilane having an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and silica. Is from 80 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, the content of the heterocyclic compound is from 0.5 to 20% by mass with respect to silica, and the content of the alkyltriethoxysilane is A rubber composition for a tire, which is 0.5 to 20 parts by mass with respect to a diene rubber. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明はタイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a tire and a pneumatic tire.
従来、車両走行時の低燃費性の面から、タイヤの転がり抵抗を低減することが求められている。また、安全性の面から、ウェットグリップ性能(ウェット路面での制動性能。)の向上が求められている。これらに対し、タイヤのトレッド部を構成するゴム成分にシリカを配合して、低転がり抵抗性とウェットグリップ性能とを両立する方法が知られている。
さらに、近年、タイヤの高性能化への要求に対して、比表面積が大きいシリカを用いる技術が知られている。
しかし、シリカはゴム成分との親和性が低く、また、シリカ同士の凝集性が高いため、ゴム成分に単にシリカを配合してもシリカが分散せず、転がり抵抗を低減する効果やウェットグリップ性能を向上させる効果が十分に得られないという問題があった。
Heretofore, it has been required to reduce the rolling resistance of a tire from the viewpoint of low fuel consumption when the vehicle is traveling. Further, from the viewpoint of safety, improvement in wet grip performance (braking performance on wet road surfaces) is required. On the other hand, there is known a method in which silica is blended with a rubber component constituting a tread portion of a tire to achieve both low rolling resistance and wet grip performance.
Furthermore, in recent years, a technology using silica having a large specific surface area has been known in response to the demand for higher performance of the tire.
However, since silica has a low affinity with the rubber component and the cohesion between the silicas is high, the silica does not disperse even if it is simply blended in the rubber component, and the effect of reducing rolling resistance and wet grip performance There has been a problem that the effect of improving the
上記のような問題に対して、ジエン系ゴム、シリカ、硫黄含有シランカップリング剤およびアルキルトリエトキシシランを含有する、タイヤ用ゴム組成物が提案されている(例えば、特許文献1)。 With respect to the above problems, a rubber composition for a tire, which contains a diene rubber, silica, a sulfur-containing silane coupling agent and an alkyltriethoxysilane, has been proposed (for example, Patent Document 1).
一方、ゴム組成物に、充填剤とジエンエラストマーとの間のカップリング剤として機能する加水分解性シランを添加する方法が知られている。
例えば、特許文献2には、ジエンエラストマー、加水分解性シラン、及び上記ジエンエラストマーのための硬化剤を含む、ジエンエラストマー組成物であって、上記加水分解性シランが特定の構造を有する加水分解性シランである、ジエンエラストマー組成物が記載されている。
On the other hand, there is known a method of adding a hydrolyzable silane which functions as a coupling agent between a filler and a diene elastomer to a rubber composition.
For example, Patent Document 2 discloses a diene elastomer composition comprising a diene elastomer, a hydrolyzable silane, and a curing agent for the diene elastomer, wherein the hydrolyzable silane has a specific structure. A diene elastomeric composition is described which is a silane.
しかし、上記特許文献1のようにジエン系ゴムと硫黄含有シランカップリング剤とを含有するゴム組成物に比表面積が大きいシリカを大量に配合すると、シリカ配合による効果が期待されるが、その分シリカが凝集し易く、シリカの分散が不十分となりやすい。
また、このようなゴム組成物から得られるゴムの、耐摩耗性、低転がり抵抗性及びウェットグリップ性能について改善の余地があると本発明者らは考えた(第1表の標準例)。
However, when a large amount of silica having a large specific surface area is blended with a rubber composition containing a diene rubber and a sulfur-containing silane coupling agent as in Patent Document 1 above, the effect by the silica blending is expected, but Silica tends to aggregate and dispersion of silica tends to be insufficient.
The present inventors also considered that there is room for improvement in the abrasion resistance, low rolling resistance and wet grip performance of the rubber obtained from such a rubber composition (Standard Example in Table 1).
また、本発明者らは、特許文献2を参考にして、ピペラジン環を有する加水分解性シランを含有するゴム組成物を調製しこれを評価したところ、このような組成物においては、シリカの分散が不十分であり、耐摩耗性、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能が低い場合があることが明らかとなった(比較例5)。
そこで、本発明は、シリカの分散性に優れ、タイヤにしたときに、優れたウェットグリップ性能及び低転がり抵抗性を維持しつつ、優れた耐摩耗性を確保できるタイヤ用ゴム組成物、ならびに、上記タイヤ用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
Further, the inventors of the present invention prepared a rubber composition containing a hydrolyzable silane having a piperazine ring with reference to Patent Document 2 and evaluated the result. In such a composition, dispersion of silica is considered. In some cases, the wear resistance, the low rolling resistance, and the wet grip performance may be low (Comparative Example 5).
Therefore, the present invention provides a rubber composition for a tire capable of securing excellent wear resistance while maintaining excellent wet grip performance and low rolling resistance when the tire is excellent in silica dispersibility, and An object of the present invention is to provide a pneumatic tire using the above rubber composition for a tire.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、特定の構造を有するヘテロ環化合物が、シリカの分散性について効果があり、さらに、ウェットグリップ性能、低転がり抵抗性及び耐摩耗性について効果があることを見出した。
また、本発明者らは、シリカのCTAB吸着比表面積及び含有量が所定の範囲である場合に対して、上記ヘテロ環化合物及び所定のアルキルトリエトキシシランを特定の含有量で配合することによって上記課題が解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、以下の構成によって上記課題を解決できる。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a heterocyclic compound having a specific structure is effective for the dispersibility of silica, and further, wet grip performance, low rolling resistance and wear resistance. I found that it was effective.
Furthermore, the present inventors have said that the above-mentioned heterocyclic compound and a predetermined alkyltriethoxysilane are compounded at a specific content with respect to the case where the CTAB adsorption specific surface area and the content of silica are within a predetermined range. It has been found that the problems can be solved, and the present invention has been achieved.
That is, this invention can solve the said subject by the following structures.
[1] ジエン系ゴムと、
CTAB吸着比表面積が210〜300m2/gであるシリカと、
炭素数3〜30の炭化水素基と、ピペラジン環、モルホリン環及びチオモルホリン環からなる群から選ばれる少なくとも1種のヘテロ環とを有するヘテロ環化合物(ただし、上記ヘテロ環化合物はケイ素原子を有さない。)と、
炭素数3〜20のアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランとを含有し、
上記シリカの含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、80〜150質量部であり、
上記ヘテロ環化合物の含有量が、上記シリカに対して、0.5〜20質量%であり、
上記アルキルトリエトキシシランの含有量が、上記ジエン系ゴムに対して、0.5〜20質量部である、タイヤ用ゴム組成物。
[2] 上記ヘテロ環化合物が、下記式(I)で表される化合物である、上記[1]に記載のタイヤ用ゴム組成物。
X3、X4、X5及びX6は、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表す。
X7が窒素原子である場合、n3は1であり、X1及びX2のうちの一方又は両方が、それぞれ独立に、式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1を表し、
X1及びX2のうちの一方のみが式(I−1)を表す場合、残りの基が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、
式(I−3)中、R2は、それぞれ独立に、2価の炭化水素基を表し、
n2は、1〜10を表す。
X7が酸素原子及び硫黄原子からなる群から選ばれる少なくとも1種である場合、n3は0を表し、X1が、式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1を表す。
式(I−1)中、A1は、カルボニル基及び式(I−2):−R1-2(OH)−O−からなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、
n1−1は、0又は1を表し、
R1-1は、炭素数3〜30の炭化水素基を表し、
式(I−2)中、R1-2は、3価の炭化水素基を表す。
[3] 上記ヘテロ環化合物が、上記式(I)で表される化合物であり、X7が窒素原子であり、n3が1であり、
X1及びX2の両方が、それぞれ独立に、上記式(I−1)を表す、上記[2]に記載のタイヤ用ゴム組成物。
[4] 上記ヘテロ環化合物が、上記式(I)で表される化合物であり、X7が窒素原子であり、n3が1であり、
X1及びX2のうちの一方のみが上記式(I−1)を表し、
残りの基が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表す、上記[2]に記載のタイヤ用ゴム組成物。式(I−3)中、R2は、それぞれ独立に、2価の炭化水素基を表し、n2は、1〜10を表す。
[5] 更に、シランカップリング剤を含有する、上記[1]〜[4]のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
[6] 上記ジエン系ゴムが、変性ジエン系ゴムを含み、
上記変性ジエン系ゴムの含有量が、上記ジエン系ゴム全量中の50質量%を超える、上記[1]〜[5]のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
[7] 上記[1]〜[6]のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をキャップトレッドに配置した空気入りタイヤ。
[1] with diene rubber,
Silica having a CTAB adsorption specific surface area of 210 to 300 m 2 / g,
A heterocyclic compound having a hydrocarbon group of 3 to 30 carbon atoms and at least one hetero ring selected from the group consisting of piperazine ring, morpholine ring and thiomorpholine ring (however, the above-mentioned heterocyclic compound has a silicon atom) Not) and
And alkyltriethoxysilane having an alkyl group of 3 to 20 carbon atoms,
The content of the silica is 80 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber,
The content of the above heterocyclic compound is 0.5 to 20% by mass with respect to the above silica,
The rubber composition for tires, whose content of the said alkyl triethoxysilane is 0.5-20 mass parts with respect to the said diene rubber.
[2] The rubber composition for a tire according to the above [1], wherein the heterocyclic compound is a compound represented by the following formula (I).
Each of X 3 , X 4 , X 5 and X 6 independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
When X 7 is a nitrogen atom, n 3 is 1, and one or both of X 1 and X 2 are each independently a group of the formula (I-1):-(A 1 ) n 1-1- R 1 Represents -1 ,
When only one of X 1 and X 2 represents the formula (I-1), the remaining groups are a hydrogen atom, a sulfone-based protecting group, a carbamate-based protecting group and a formula (I-3):-(R 2 ) -O) represents at least one selected from the group consisting of n2- H,
In formula (I-3), each R 2 independently represents a divalent hydrocarbon group,
n2 represents 1 to 10;
When X 7 is at least one selected from the group consisting of an oxygen atom and a sulfur atom, n 3 represents 0, and X 1 represents a group of the formula (I-1):-(A 1 ) n 1-1- R 1- It represents 1.
In formula (I-1), A 1 represents at least one member selected from the group consisting of a carbonyl group and formula (I-2): -R 1-2 (OH) -O-,
n1-1 represents 0 or 1 and
R 1-1 represents a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms,
In formula (I-2), R 1-2 represents a trivalent hydrocarbon group.
[3] The above heterocyclic compound is a compound represented by the above formula (I), X 7 is a nitrogen atom, and n 3 is 1.
The rubber composition for a tire according to the above [2], wherein both X 1 and X 2 independently represent the above formula (I-1).
[4] The above heterocyclic compound is a compound represented by the above formula (I), X 7 is a nitrogen atom, and n 3 is 1.
Only one of X 1 and X 2 represents the above formula (I-1),
The remaining groups, represents at least one hydrogen atom, sulfone protecting groups, carbamate protecting groups and formula (I-3) is selected from :-( R 2 -O) group consisting of n2 -H, [2 ] The rubber composition for tires as described in []. In formula (I-3), each R 2 independently represents a divalent hydrocarbon group, and n 2 represents 1 to 10.
[5] The rubber composition for a tire according to any one of the above [1] to [4], further comprising a silane coupling agent.
[6] The diene rubber contains a modified diene rubber,
The rubber composition for a tire according to any one of the above [1] to [5], wherein the content of the modified diene rubber exceeds 50% by mass in the total amount of the diene rubber.
[7] A pneumatic tire comprising the rubber composition for a tire according to any one of the above [1] to [6] in a cap tread.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、シリカの分散性に優れ、タイヤにしたときに、優れたウェットグリップ性能及び低転がり抵抗性を維持しつつ、優れた耐摩耗性を確保できる。
また、本発明によれば、空気入りタイヤを提供することができる。
The rubber composition for a tire according to the present invention is excellent in the dispersibility of silica, and when made into a tire, can maintain excellent wear resistance while maintaining excellent wet grip performance and low rolling resistance.
Moreover, according to the present invention, a pneumatic tire can be provided.
本発明について以下詳細に説明する。
なお、本明細書において、(メタ)アクリレートはアクリレート又はメタクリレートを表し、(メタ)アクリロイルはアクリロイル又はメタクリロイルを表し、(メタ)アクリルはアクリル又はメタクリルを表す。
また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、特に断りのない限り、各成分はその製造方法について特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
本明細書において、特に断りのない限り、各成分はその成分に該当する物質をそれぞれ単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。成分が2種以上の物質を含む場合、成分の含有量は、2種以上の物質の合計の含有量を意味する。
本明細書において、シリカの分散性、ウェットグリップ性能、低転がり抵抗性及び耐摩耗性のうちの少なくとも1つがより優れることを、本発明の効果がより優れるということがある。
The present invention will be described in detail below.
In the present specification, (meth) acrylate represents acrylate or methacrylate, (meth) acryloyl represents acryloyl or methacryloyl, and (meth) acrylic represents acrylic or methacryl.
Moreover, the numerical range represented using "-" in this specification means the range which includes the numerical value described before and after "-" as a lower limit and an upper limit.
In the present specification, unless otherwise specified, each component is not particularly limited as to its production method. For example, conventionally known ones can be mentioned.
In the present specification, unless otherwise specified, the respective components can be used alone or in combination of two or more substances corresponding to the components. When the component contains two or more substances, the content of the component means the total content of the two or more substances.
In the present specification, it may be said that the effect of the present invention is more excellent that at least one of the dispersibility of silica, the wet grip performance, the low rolling resistance and the abrasion resistance is more excellent.
[タイヤ用ゴム組成物]
本発明のタイヤ用ゴム組成物(本発明の組成物)は、
ジエン系ゴムと、
CTAB吸着比表面積が210〜300m2/gであるシリカと、
炭素数3〜30の炭化水素基と、ピペラジン環、モルホリン環及びチオモルホリン環からなる群から選ばれる少なくとも1種のヘテロ環とを有するヘテロ環化合物(ただし、上記ヘテロ環化合物はケイ素原子を有さない。)と、
炭素数3〜20のアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランとを含有し、
上記シリカの含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、80〜150質量部であり、
上記ヘテロ環化合物の含有量が、上記シリカに対して、0.5〜20質量%であり、
上記アルキルトリエトキシシランの含有量が、上記ジエン系ゴムに対して、0.5〜20質量部である、タイヤ用ゴム組成物である。
[Rubber composition for tire]
The rubber composition for a tire of the present invention (composition of the present invention) is
With diene rubber,
Silica having a CTAB adsorption specific surface area of 210 to 300 m 2 / g,
A heterocyclic compound having a hydrocarbon group of 3 to 30 carbon atoms and at least one hetero ring selected from the group consisting of piperazine ring, morpholine ring and thiomorpholine ring (however, the above-mentioned heterocyclic compound has a silicon atom) Not) and
And alkyltriethoxysilane having an alkyl group of 3 to 20 carbon atoms,
The content of the silica is 80 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber,
The content of the above heterocyclic compound is 0.5 to 20% by mass with respect to the above silica,
It is a rubber composition for tires whose content of the above-mentioned alkyl triethoxysilane is 0.5-20 mass parts to the above-mentioned diene system rubber.
本発明の組成物はこのような構成をとるため、所望の効果が得られるものと考えられる。その理由は明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
本発明の組成物に含有されるヘテロ環化合物は、炭素数3〜30の炭化水素基と、ピペラジン環、モルホリン環及びチオモルホリン環からなる群から選ばれる少なくとも1種のヘテロ環とを有する。
Since the composition of the present invention has such a constitution, it is considered that a desired effect can be obtained. Although the reason is not clear, it is presumed that it is as follows.
The heterocyclic compound contained in the composition of the present invention has a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms and at least one hetero ring selected from the group consisting of a piperazine ring, a morpholine ring and a thiomorpholine ring.
上記炭化水素基は疎水性を有するのでジエン系ゴムと相互作用しやすく、上記ヘテロ環は親水性を有するのでシリカと相互作用しやすいと考えられる。
また、上記ヘテロ環化合物は、上記炭化水素基においてジエン系ゴムと相互作用はするものの化学結合を形成せず、かつ、上記ヘテロ環においてシリカと相互作用はするものの上記ヘテロ環化合物はケイ素原子を有さないので上記ヘテロ環化合物はシリカと化学結合を形成しないと考えられる。
このように、疎水部としての上記炭化水素基と親水部としての上記ヘテロ環とを有する上記ヘテロ環化合物は、ジエン系ゴム及びシリカを含有する組成物において、界面活性剤のように機能して、ジエン系ゴムにおけるシリカの分散性を高めると本発明者らは推測する。
It is considered that the above-mentioned hydrocarbon group is easy to interact with the diene rubber since it has hydrophobicity, and the above-mentioned heterocycle is easy to interact with silica since it has hydrophilicity.
Further, the above-mentioned heterocyclic compound does not form a chemical bond of those interacting with a diene rubber in the above-mentioned hydrocarbon group, and the above-mentioned heterocyclic compound interacting with the above-mentioned heterocycle in the above-mentioned heterocycle has a silicon atom. It is considered that the above heterocyclic compound does not form a chemical bond with silica because it does not have one.
Thus, the above-mentioned heterocyclic compound having the above-mentioned hydrocarbon group as a hydrophobic part and the above-mentioned heterocycle as a hydrophilic part functions like a surfactant in a composition containing a diene rubber and silica. The present inventors speculate that the dispersibility of silica in a diene rubber is enhanced.
さらに、上記のとおり、上記ヘテロ環化合物がジエン系ゴムにおけるシリカの分散性を高めることによって、本発明の組成物をタイヤにしたときに優れた、ウェットグリップ性能、低転がり抵抗性及び耐摩耗性が得られると推測される。
以下、本発明の組成物に含有される各成分について詳述する。
Furthermore, as described above, the wet grip performance, low rolling resistance and abrasion resistance are superior when the composition of the present invention is made into a tire by increasing the dispersibility of silica in the diene rubber by the above-mentioned heterocyclic compound. Is estimated to be obtained.
Hereinafter, each component contained in the composition of this invention is explained in full detail.
<<ジエン系ゴム>>
本発明の組成物はジエン系ゴムを含む。
<< Diene-based rubber >>
The composition of the present invention comprises a diene rubber.
上記ジエン系ゴムは特に制限されない。例えば、天然ゴム(NR);スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレン共重合体ゴムのような芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム;イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(Br−IIR、Cl−IIR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。
これらのうち、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム及びブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、SBR及びブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。
The diene rubber is not particularly limited. For example, natural rubber (NR); aromatic vinyl-conjugated diene copolymer rubber such as styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene copolymer rubber; isoprene rubber (IR), butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), chloroprene rubber (CR) and the like.
Among these, at least one selected from the group consisting of aromatic vinyl-conjugated diene copolymer rubber and butadiene rubber is preferable, and at least one selected from the group consisting of SBR and butadiene rubber is more preferable.
(変性ジエン系ゴム)
上記ジエン系ゴムは変性ジエン系ゴムを含むことができる。変性ジエン系ゴムは、変性基を有することができる。上記変性基は、シリカと相互作用又は結合することができる基であることが好ましい。変性基として例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、チオール基、エポキシ基、ポリオルガノシロキサン基のようなポリシロキサン基、アルコキシシリル基のようなヒドロカルビルオキシシラン基、シラノール基、これらの組合せが挙げられる。
変性ジエン系ゴムの主鎖としては例えば、上記ジエン系ゴムと同様のものが挙げられる。
上記変性基と上記主鎖(上記ジエン系ゴム)とは、直接、又は、有機基を介して結合することができる。上記有機基は特に制限されない。
(Modified diene rubber)
The diene rubber can include a modified diene rubber. The modified diene rubber can have a modifying group. The modifying group is preferably a group capable of interacting with or binding to silica. As the modifying group, for example, hydroxy group, carboxy group, amino group, imino group, thiol group, epoxy group, polysiloxane group such as polyorganosiloxane group, hydrocarbyloxysilane group such as alkoxysilyl group, silanol group, etc. A combination is mentioned.
Examples of the main chain of the modified diene rubber include the same as the above-mentioned diene rubber.
The modifying group and the main chain (the diene rubber) can be bonded directly or via an organic group. The organic group is not particularly limited.
上記ジエン系ゴムが変性ジエン系ゴムを含む場合、変性ジエン系ゴムの含有量は、本発明の効果(特にウェットグリップ性能)により優れるという観点から、ジエン系ゴム全量中の50質量%を超える量であることが好ましく、70〜80質量%がより好ましい。
また、ジエン系ゴムが変性ジエン系ゴムを含む場合、変性ジエン系ゴムの含有量は、ジエン系ゴム全量中の90質量%以下とできる。
上記ジエン系ゴムが変性ジエン系ゴムと変性されていないジエン系ゴム(未変性ジエン系ゴム)とを含む場合、上記組合せとしては、例えば、変性SBRと未変性BRとの組合せが挙げられる。
When the diene rubber contains a modified diene rubber, the content of the modified diene rubber is more than 50% by mass in the total amount of the diene rubber from the viewpoint of being excellent due to the effect of the present invention (in particular, the wet grip performance). It is preferable that 70-80 mass% is more preferable.
Further, when the diene rubber contains a modified diene rubber, the content of the modified diene rubber can be 90% by mass or less in the total amount of the diene rubber.
When the diene rubber contains a modified diene rubber and a non-modified diene rubber (unmodified diene rubber), examples of the combination include a combination of modified SBR and unmodified BR.
ジエン系ゴムの重量平均分子量は、20,000を超える値とできる。ジエン系ゴムの重量平均分子量は、200万以下とすることができる。
ジエン系ゴムの重量平均分子量は、テトラヒドロフランを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値をもとにした標準ポリスチレン換算値である。
The weight average molecular weight of the diene rubber can be a value exceeding 20,000. The weight average molecular weight of the diene rubber can be 2,000,000 or less.
The weight average molecular weight of the diene rubber is a standard polystyrene equivalent value based on the value measured by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as a solvent.
(平均ガラス転移温度)
本発明において、ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度(平均Tg)は特に制限されない。
上記平均ガラス転移温度は、本発明の効果(特にウェットグリップ性能)により優れるという観点から、−50℃以上が好ましい。
上記平均ガラス転移温度は、−20℃以下とできる。
ジエン系ゴムの平均Tgは、各ジエン系ゴムのガラス転移温度(Tg)に、ジエン系ゴム全体に対する各ジエン系ゴムの質量%をそれぞれ掛け合わせて、これらを足し合わせたものである。
なお、ジエン系ゴムとして1種のジエン系ゴムが使用された場合、ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度は、上記1種のジエン系ゴムのガラス転移温度となる。
各ジエン系ゴムのガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)を用いて20℃/分の昇温速度で測定し、中点法にて算出したものである。
(Average glass transition temperature)
In the present invention, the average glass transition temperature (average Tg) of the diene rubber is not particularly limited.
The above average glass transition temperature is preferably −50 ° C. or more from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (in particular, the wet grip performance).
The average glass transition temperature can be -20 ° C or less.
The average Tg of a diene rubber is obtained by multiplying the glass transition temperature (Tg) of each diene rubber by the mass% of each diene rubber with respect to the entire diene rubber, and adding them together.
When one type of diene-based rubber is used as the diene-based rubber, the average glass transition temperature of the diene-based rubber is the glass transition temperature of the one type of diene-based rubber.
The glass transition temperature of each diene rubber is measured at a temperature rising rate of 20 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC), and calculated by the midpoint method.
<<シリカ>>
本発明の組成物に含有されるシリカは特に限定されない。例えば、タイヤ等の用途でゴム組成物に配合されている従来公知のシリカを用いることができる。
上記シリカとしては、例えば、湿式シリカ、乾式シリカ、ヒュームドシリカ、珪藻土などが挙げられる。
<< Silica >>
The silica contained in the composition of the present invention is not particularly limited. For example, conventionally known silicas that are blended in rubber compositions for applications such as tires can be used.
Examples of the silica include wet silica, dry silica, fumed silica, diatomaceous earth and the like.
<シリカのCTAB吸着比表面積>
本発明において、上記シリカのCTAB吸着比表面積は、210〜300m2/gである。
上記シリカのCTAB吸着比表面積は、本発明の効果(特にウェットグリップ性能)により優れるという観点から、210〜280m2/gが好ましく、210〜270m2/gがより好ましい。
ここで、CTAB吸着比表面積は、シリカがシランカップリング剤との吸着に利用できる表面積の代用特性であり、シリカ表面へのCTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロマイド)吸着量をJIS K6217−3:2001「第3部:比表面積の求め方−CTAB吸着法」にしたがって測定した値である。
<CTAB adsorption specific surface area of silica>
In the present invention, the CTAB adsorption specific surface area of the above silica is 210 to 300 m 2 / g.
The CTAB adsorption specific surface area of the above-mentioned silica is preferably 210 to 280 m 2 / g, and more preferably 210 to 270 m 2 / g, from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (in particular, wet grip performance).
Here, the CTAB adsorption specific surface area is a substitute property of the surface area where silica can be utilized for adsorption with a silane coupling agent, and the amount of CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) adsorbed on the silica surface is JIS K 6217-3: 2001 “No. It is a value measured according to “3 parts: determination method of specific surface area—CTAB adsorption method”.
<<シリカの含有量>>
本発明において、上記シリカの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、80〜150質量部である。
上記シリカの含有量は、本発明の効果(特にウェットグリップ性能)により優れるという観点から、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、80〜120質量部であることが好ましく、80〜110質量部であることがより好ましい。
本発明において、上記シリカの含有量を上記ジエン系ゴム100質量部に対して150質量部未満とできる。
<< Silica content >>
In the present invention, the content of the silica is 80 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the silica is preferably 80 to 120 parts by mass, and 80 to 110 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (in particular, wet grip performance). It is more preferable that
In the present invention, the content of the silica can be less than 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
<<ヘテロ環化合物>>
本発明の組成物に含有されるヘテロ環化合物は、炭素数3〜30の炭化水素基と、ピペラジン環、モルホリン環及びチオモルホリン環からなる群から選ばれる少なくとも1種のヘテロ環とを有する化合物である。本発明において、上記ヘテロ環化合物はケイ素原子を有さない。
上記炭素数3〜30の炭化水素基は、疎水部として機能することができる。
なお、上記ヘテロ環化合物は、エナミン構造(N−C=C)を有さないものとできる。
<< Heterocyclic compounds >>
The heterocyclic compound contained in the composition of the present invention is a compound having a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms and at least one heterocyclic ring selected from the group consisting of piperazine ring, morpholine ring and thiomorpholine ring. It is. In the present invention, the above heterocyclic compound does not have a silicon atom.
The said C3-C30 hydrocarbon group can function as a hydrophobic part.
In addition, the said heterocyclic compound can be taken as what does not have an enamine structure (N-C = C).
<炭素数3〜30の炭化水素基>
炭素数3〜30の炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基(直鎖状、分岐状及び環状を含む。)、芳香族炭化水素基、並びに、これらの組合せが挙げられる。
なかでも、シリカの分散性により優れ、加工性に優れるという観点から、脂肪族炭化水素基が好ましく、飽和の脂肪族炭化水素基がより好ましい。
<C3-30 hydrocarbon group>
Examples of the C3-C30 hydrocarbon group include aliphatic hydrocarbon groups (including linear, branched and cyclic), aromatic hydrocarbon groups, and combinations thereof.
Among them, aliphatic hydrocarbon groups are preferable and saturated aliphatic hydrocarbon groups are more preferable, from the viewpoint of being excellent in dispersibility of silica and excellent in processability.
炭素数3〜30の炭化水素基の炭素数は、シリカの分散性により優れ、加工性に優れるという観点から、8〜22が好ましく、8〜18がより好ましい。 The carbon number of the hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms is preferably 8 to 22 and more preferably 8 to 18 from the viewpoint of being excellent in dispersibility of silica and excellent in processability.
炭素数3〜30の炭化水素基は、炭素原子及び水素原子のみで構成されることが好ましい態様の1つとして挙げられる。
炭素数3〜30の炭化水素基は、1価であることが好ましい態様の1つとして挙げられる。
上記ヘテロ環化合物1分子は、上記炭素数3〜30の炭化水素基を、1個又は複数有することができ、1個又は2個有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
A C3-C30 hydrocarbon group is mentioned as one of the preferable aspects comprised only with a carbon atom and a hydrogen atom.
The C3-C30 hydrocarbon group is mentioned as one of the aspects preferable to be monovalent.
One molecule of the heterocyclic compound may have one or more hydrocarbon groups each having 3 to 30 carbon atoms, and one molecule is preferably mentioned as one of two or more.
<ヘテロ環>
本発明において、ヘテロ環化合物は、ピペラジン環、モルホリン環及びチオモルホリン環からなる群から選ばれる少なくとも1種のヘテロ環を有する。
上記ヘテロ環化合物1分子は、上記ヘテロ環を、1個又は複数有することができ、1個有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
ヘテロ環は、シリカの分散性により優れ、加工性に優れるという観点から、ピペラジン環、モルホリン環が好ましく、ピペラジン環がより好ましい。
<Heterocycle>
In the present invention, the heterocyclic compound has at least one hetero ring selected from the group consisting of a piperazine ring, a morpholine ring and a thiomorpholine ring.
The molecule of the above-mentioned heterocyclic compound may have one or more of the above-mentioned heterocycle, and it is mentioned as one of the preferred embodiments that it has one.
The hetero ring is preferably a piperazine ring or a morpholine ring, more preferably a piperazine ring, from the viewpoint of being excellent in dispersibility of the silica and excellent in processability.
(ピペラジン環)
ピペラジン環は、ピペラジンの骨格を意味する。ヘテロ環としてピペラジン環を有するヘテロ環化合物を以下「ピペラジン化合物」と称することがある。本発明において、ピペラジン環は、トリエチレンジアミン骨格(ジアザビシクロオクタン骨格)を含まない。
(モルホリン環)
モルホリン環は、モルホリンの骨格を意味する。ヘテロ環としてモルホリン環を有するヘテロ環化合物を以下「モルホリン化合物」と称することがある。
(チオモルホリン環)
チオモルホリン環は、チオモルホリンの骨格を意味する。ヘテロ環としてチオモルホリン環を有するヘテロ環化合物を以下「チオモルホリン化合物」と称することがある。
(Piperazine ring)
The piperazine ring means a backbone of piperazine. The heterocyclic compound which has a piperazine ring as a heterocyclic ring may be hereafter called "a piperazine compound." In the present invention, the piperazine ring does not contain a triethylenediamine skeleton (diazabicyclooctane skeleton).
(Morpholine ring)
The morpholine ring means the morpholine backbone. The heterocyclic compound having a morpholine ring as the heterocyclic ring may be hereinafter referred to as "morpholine compound".
(Thiomorpholine ring)
The thiomorpholine ring means a thiomorpholine skeleton. The heterocycle compound which has a thiomorpholine ring as a heterocycle may be called the following "thiomorpholine compound."
(炭素数3〜30の炭化水素基とヘテロ環との結合)
炭素数3〜30の炭化水素基は、ヘテロ環化合物が有するヘテロ環の窒素原子又は炭素原子に、直接又は有機基を介して結合することができる。
炭素数3〜30の炭化水素基は、ヘテロ環化合物が有するヘテロ環の窒素原子に、直接又は有機基を介して結合することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
なお、ヘテロ環化合物において、上記ヘテロ環がモルホリン環である場合、モルホリン環における窒素原子又は炭素原子に、炭素数3〜30の炭化水素基は、直接又は有機基を介して結合することができる。上記ヘテロ環がチオモルホリン環である場合も同様である。
(Coupling of a C3-C30 Hydrocarbon Group with a Heterocycle)
The hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms can be bonded to the nitrogen atom or carbon atom of the heterocycle of the heterocycle compound directly or through an organic group.
The C3-C30 hydrocarbon group is mentioned as one of the preferable aspects couple | bonded with the nitrogen atom of the heterocyclic ring which a heterocyclic compound has directly or via an organic group.
In the heterocyclic compound, when the hetero ring is a morpholine ring, a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms can be bonded directly or via an organic group to the nitrogen atom or carbon atom in the morpholine ring . The same applies to the case where the above heterocycle is a thiomorpholine ring.
上記有機基は特に制限されない。例えば、酸素原子を有する炭化水素基が挙げられる。炭化水素基としては例えば上記と同様のものが挙げられる。
上記酸素原子は、例えば、カルボニル基、ヒドロキシ基を形成してもよい。
有機基が末端に酸素原子を有する炭化水素基である場合、上記酸素原子が炭素数3〜30の炭化水素基と結合してエーテル結合を形成してもよい。上記酸素原子を有する炭化水素基が、さらにヒドロキシ基を有してもよい。
The organic group is not particularly limited. For example, a hydrocarbon group having an oxygen atom can be mentioned. As a hydrocarbon group, the same thing as the above is mentioned, for example.
The oxygen atom may form, for example, a carbonyl group or a hydroxy group.
When the organic group is a hydrocarbon group having an oxygen atom at the end, the oxygen atom may be bonded to a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms to form an ether bond. The hydrocarbon group having an oxygen atom may further have a hydroxy group.
上記ピペラジン化合物は、炭素数3〜30の炭化水素基及びピペラジン環以外の置換基を、さらに、有することができる。上記置換基としては、例えば、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
ピペラジン化合物がさらに上記置換基を有する場合、上記置換基は、ピペラジン化合物が有するピペラジン環の窒素原子に結合できる。
The piperazine compound can further have a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms and a substituent other than a piperazine ring. Examples of the substituent, for example, sulfone protecting group, carbamate protecting groups and formula (I-3) at least one can be cited selected from :-( R 2 -O) group consisting of n2 -H.
When the piperazine compound further has the above-mentioned substituent, the above-mentioned substituent can be bonded to the nitrogen atom of the piperazine ring which the piperazine compound has.
また、ピペラジン化合物において、1個の上記炭素数3〜30の炭化水素基が、ピペラジン環の2つの窒素原子うちの1つに結合し、ピペラジン環の残りの窒素原子に、水素原子又は上記置換基が結合できる。 In the piperazine compound, one hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms is bonded to one of two nitrogen atoms of the piperazine ring, and the remaining nitrogen atom of the piperazine ring is substituted with a hydrogen atom or the above-mentioned Groups can be attached.
(スルホン系保護基)
スルホン系保護基としては、例えば、メタンスルホニル基、トシル基及びノシル基が挙げられる。
(Sulfone-based protecting group)
Examples of the sulfone-based protecting group include a methanesulfonyl group, a tosyl group and a nosyl group.
(カルバメート系保護基)
カルバメート系保護基としては、例えば、tert−ブトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基及び9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基が挙げられる。
(Carbamate protecting group)
Examples of the carbamate protecting group include a tert-butoxycarbonyl group, an allyloxycarbonyl group, a benzyloxycarbonyl group and a 9-fluorenylmethyloxycarbonyl group.
(式(I−3))
式(I−3):−(R2−O)n2−Hにおいて、R2は、それぞれ独立に、2価の炭化水素基を表す。
式(I−3)において、2価の炭化水素基の炭素数は、2〜3が好ましい。
2価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基が好ましい。脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状、又は、これらの組合せの何れであってもよい。
n2は、1〜10を表し、1〜5が好ましい。
(Formula (I-3))
In the formula (I-3) :-( R 2 -O) n2 -H, R 2 each independently represents a divalent hydrocarbon group.
In Formula (I-3), the carbon number of the divalent hydrocarbon group is preferably 2 to 3.
The divalent hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, cyclic or any combination thereof.
n2 represents 1 to 10, preferably 1 to 5.
ヘテロ環化合物は、シリカの分散性により優れ、加工性に優れるという観点から、下記式(I)で表される化合物が好ましい。
X3、X4、X5及びX6は、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表す。
X7が窒素原子である場合、n3は1であり、X1及びX2のうちの一方又は両方が、それぞれ独立に、式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1を表し、
X1及びX2のうちの一方のみが式(I−1)を表す場合、残りの基が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、
式(I−3)中、R2は、それぞれ独立に、2価の炭化水素基を表し、
n2は、1〜10を表す。
X7が酸素原子及び硫黄原子からなる群から選ばれる少なくとも1種である場合、n3は0を表し、X1が、式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1を表す。
式(I−1)中、A1は、カルボニル基及び式(I−2):−R1-2(OH)−O−からなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、
n1−1は、0又は1を表し、
R1-1は、炭素数3〜30の炭化水素基を表し、
式(I−2)中、R1-2は、3価の炭化水素基を表す。
The heterocyclic compound is preferably a compound represented by the following formula (I) from the viewpoint of being excellent in dispersibility of silica and excellent in processability.
Each of X 3 , X 4 , X 5 and X 6 independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
When X 7 is a nitrogen atom, n 3 is 1, and one or both of X 1 and X 2 are each independently a group of the formula (I-1):-(A 1 ) n 1-1- R 1 Represents -1 ,
When only one of X 1 and X 2 represents the formula (I-1), the remaining groups are a hydrogen atom, a sulfone-based protecting group, a carbamate-based protecting group and a formula (I-3):-(R 2 ) -O) represents at least one selected from the group consisting of n2- H,
In formula (I-3), each R 2 independently represents a divalent hydrocarbon group,
n2 represents 1 to 10;
When X 7 is at least one selected from the group consisting of an oxygen atom and a sulfur atom, n 3 represents 0, and X 1 represents a group of the formula (I-1):-(A 1 ) n 1-1- R 1- It represents 1.
In formula (I-1), A 1 represents at least one member selected from the group consisting of a carbonyl group and formula (I-2): -R 1-2 (OH) -O-,
n1-1 represents 0 or 1 and
R 1-1 represents a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms,
In formula (I-2), R 1-2 represents a trivalent hydrocarbon group.
式(I)中、X1及びX2のうちの一方又は両方が、それぞれ独立に、式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1を表す。 In formula (I), one or both of X 1 and X 2 each independently represent formula (I-1):-(A 1 ) n1-1 -R 1-1 .
(式(I−1))
式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1において、A1は、カルボニル基及び式(I−2):−R1-2(OH)−O−からなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。
n1−1は、0又は1を表す。
R1-1は、炭素数3〜30の炭化水素基を表す。炭素数3〜30の炭化水素基は上記と同様である。
(Formula (I-1))
In the formula (I-1):-(A 1 ) n1-1 -R 1-1 , A 1 is a group consisting of a carbonyl group and the formula (I-2): -R 1-2 (OH) -O- Represents at least one selected from
n1-1 represents 0 or 1;
R 1-1 represents a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms. The C3-C30 hydrocarbon group is the same as the above.
(式(I−2))
式(I−2):−R1-2(OH)−O−において、R1-2は、3価の炭化水素基を表す。
3価の炭化水素基の炭素数は、3〜30が好ましい。
3価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基が好ましい。脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状、又は、これらの組合せの何れであってもよい。
(Formula (I-2))
In Formula (I-2): -R 1-2 (OH) -O-, R 1-2 represents a trivalent hydrocarbon group.
The carbon number of the trivalent hydrocarbon group is preferably 3 to 30.
The trivalent hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, cyclic or any combination thereof.
式(I−2)において、上記ヒドロキシ基はR1-2を構成するいずれの炭素原子に結合してもよい。
式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1において、n1−1が1であり、A1が式(I−2):−R1-2(OH)−O−である場合、式(I−2)のR1-2がヘテロ環の窒素原子と結合し、式(I−2)の上記酸素原子(−O−)がR1-1と結合し、R1-2(3価の炭化水素基)が炭素数3〜30であり、上記酸素原子(−O−)とヘテロ環の窒素原子との間において、R1-2(3価の炭化水素基)が有する炭素原子のうちの3個以上の炭素原子が横並びに並ぶことが好ましい態様の1つとして挙げられる。
In formula (I-2), the above-mentioned hydroxy group may be bonded to any carbon atom constituting R 1-2 .
In formula (I-1):-(A 1 ) n1-1 -R 1-1 , n1-1 is 1 and A 1 is a group of formula (I-2): -R 1-2 (OH) -O When it is- , R 1-2 in the formula (I-2) is bonded to the nitrogen atom of the heterocycle, and the above oxygen atom (-O-) in the formula (I-2) is bonded to R 1-1 , R 1-2 (trivalent hydrocarbon group) has 3 to 30 carbon atoms, and R 1-2 (trivalent hydrocarbon) between the oxygen atom (-O-) and the nitrogen atom of the heterocycle It is mentioned as one of the preferred embodiments that three or more carbon atoms among the carbon atoms possessed by the group) are arranged side by side.
(X3、X4、X5及びX6)
式(I)において、X3、X4、X5及びX6は、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表す。
上記炭化水素基は特に制限されない。上記炭化水素基は、上記炭素数3〜30の炭化水素基であってもよいし、それ以外の炭化水素基であってもよい。
X3、X4、X5及びX6は、水素原子であることが好ましい態様の1つとして挙げられる。
(X 3, X 4, X 5 and X 6)
In formula (I), X 3 , X 4 , X 5 and X 6 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
The above-mentioned hydrocarbon group is not particularly limited. The hydrocarbon group may be a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, or may be another hydrocarbon group.
X 3 , X 4 , X 5 and X 6 are mentioned as one of the preferred embodiments as a hydrogen atom.
式(I)において、X7が窒素原子であり、n3は1であり、X1及びX2のうちの一方のみが上記式(I−1)を表す場合、残りの基が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表すことができる。
すなわち、X1が上記式(I−1)を表す場合、X2が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表すことができる。
また、X2が上記式(I−1)を表す場合、X1が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表すことができる。スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3)は、それぞれ、上記と同様である。
In the formula (I), when X 7 is a nitrogen atom, n 3 is 1 and only one of X 1 and X 2 represents the above formula (I-1), the remaining group is a hydrogen atom, sulfone protecting groups, carbamate protecting groups and formula (I-3) :-( R 2 -O) may represent at least one selected from the group consisting of n2 -H.
That is, when X 1 represents the above formula (I-1), X 2 is a hydrogen atom, a sulfonic-based protective group, carbamate protecting groups and formula (I-3) :-( R 2 -O) n2 -H And at least one selected from the group consisting of
When X 2 represents the above formula (I-1), X 1 is a hydrogen atom, a sulfone-based protecting group, a carbamate-based protecting group and a formula (I-3):-(R 2 -O) n2 -H And at least one selected from the group consisting of The sulfone protecting group, the carbamate protecting group and the formula (I-3) are as defined above.
(ヘテロ環化合物が式(I)で表される化合物であり、X7が窒素原子であり、n3が1である場合)
式(I)で表され、X7が窒素原子であり、n3が1であるヘテロ環化合物は、下記式(II)で表される。
The heterocyclic compound represented by the formula (I), wherein X 7 is a nitrogen atom and n 3 is 1 is represented by the following formula (II).
式(II)中、X1及びX2のうちの一方又は両方が、それぞれ独立に、式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1を表す。 In Formula (II), one or both of X 1 and X 2 each independently represent Formula (I-1):-(A 1 ) n1-1 -R 1-1 .
(式(I−1))
式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1において、A1は、カルボニル基及び式(I−2):−R1-2(OH)−O−からなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。
n1−1は、0又は1を表す。
R1-1は、炭素数3〜30の炭化水素基を表す。炭素数3〜30の炭化水素基は上記と同様である。
(Formula (I-1))
In the formula (I-1):-(A 1 ) n1-1 -R 1-1 , A 1 is a group consisting of a carbonyl group and the formula (I-2): -R 1-2 (OH) -O- Represents at least one selected from
n1-1 represents 0 or 1;
R 1-1 represents a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms. The C3-C30 hydrocarbon group is the same as the above.
(式(I−2))
式(I−2):−R1-2(OH)−O−において、R1-2は、3価の炭化水素基を表す。
3価の炭化水素基の炭素数は、3〜30が好ましい。
3価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基が好ましい。脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状、又は、これらの組合せの何れであってもよい。
(Formula (I-2))
In Formula (I-2): -R 1-2 (OH) -O-, R 1-2 represents a trivalent hydrocarbon group.
The carbon number of the trivalent hydrocarbon group is preferably 3 to 30.
The trivalent hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, cyclic or any combination thereof.
式(I−2)において、上記ヒドロキシ基はR1-2を構成するいずれの炭素原子に結合してもよい。
式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1において、n1−1が1であり、A1が式(I−2):−R1-2(OH)−O−である場合、式(I−2)のR1-2がピペラジン環の窒素原子と結合し、式(I−2)の上記酸素原子(−O−)がR1-1と結合し、R1-2(3価の炭化水素基)が炭素数3〜30であり、上記酸素原子(−O−)とピペラジン環の窒素原子との間において、R1-2(3価の炭化水素基)が有する炭素原子のうちの3個以上の炭素原子が横並びに並ぶことが好ましい態様の1つとして挙げられる。
In formula (I-2), the above-mentioned hydroxy group may be bonded to any carbon atom constituting R 1-2 .
In formula (I-1):-(A 1 ) n1-1 -R 1-1 , n1-1 is 1 and A 1 is a group of formula (I-2): -R 1-2 (OH) -O When it is-, R 1-2 in the formula (I-2) is bonded to the nitrogen atom of the piperazine ring, and the above oxygen atom (-O-) in the formula (I-2) is bonded to R 1-1 , R 1-2 (trivalent hydrocarbon group) has 3 to 30 carbon atoms, and R 1-2 (trivalent hydrocarbon) between the oxygen atom (-O-) and the nitrogen atom of the piperazine ring It is mentioned as one of the preferred embodiments that three or more carbon atoms among the carbon atoms possessed by the group) are arranged side by side.
(X3、X4、X5及びX6)
式(II)において、X3、X4、X5及びX6は、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表す。
上記炭化水素基は特に制限されない。上記炭化水素基は、上記炭素数3〜30の炭化水素基であってもよいし、それ以外の炭化水素基であってもよい。
X3、X4、X5及びX6は、水素原子であることが好ましい態様の1つとして挙げられる。
(X 3, X 4, X 5 and X 6)
In formula (II), X 3 , X 4 , X 5 and X 6 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
The above-mentioned hydrocarbon group is not particularly limited. The hydrocarbon group may be a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, or may be another hydrocarbon group.
X 3 , X 4 , X 5 and X 6 are mentioned as one of the preferred embodiments as a hydrogen atom.
式(II)において、X1及びX2のうちの一方のみが上記式(I−1)を表す場合、残りの基が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表すことができる。
すなわち、X1が上記式(I−1)を表す場合、X2が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表すことができる。
また、X2が上記式(I−1)を表す場合、X1が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表すことができる。スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3)は、それぞれ、上記と同様である。
When only one of X 1 and X 2 in the formula (II) represents the above-mentioned formula (I-1), the remaining groups are a hydrogen atom, a sulfone-based protecting group, a carbamate-based protecting group, and 3) :-( R 2 -O) may represent at least one selected from the group consisting of n2 -H.
That is, when X 1 represents the above formula (I-1), X 2 is a hydrogen atom, a sulfonic-based protective group, carbamate protecting groups and formula (I-3) :-( R 2 -O) n2 -H And at least one selected from the group consisting of
When X 2 represents the above formula (I-1), X 1 is a hydrogen atom, a sulfone-based protecting group, a carbamate-based protecting group and a formula (I-3):-(R 2 -O) n2 -H And at least one selected from the group consisting of The sulfone protecting group, the carbamate protecting group and the formula (I-3) are as defined above.
ピペラジン化合物の具体的態様としては、例えば、下記態様1又は2が挙げられる。
(ピペラジン化合物の態様1)
ピペラジン化合物の態様1は、式(II)で表され、
X1及びX2の両方がそれぞれ独立に上記式(I−1)を表す化合物である。
上記態様1において、X3、X4、X5及びX6は、水素原子が好ましい。
As a specific aspect of a piperazine compound, the following aspect 1 or 2 is mentioned, for example.
(Aspect 1 of a piperazine compound)
Aspect 1 of the piperazine compound is represented by formula (II):
It is a compound in which both of X 1 and X 2 each independently represent the above formula (I-1).
In the above embodiment 1, X 3, X 4, X 5 and X 6 is preferably a hydrogen atom.
上記態様1の具体例としては例えば、下記式で表されるピペラジン化合物3、5及び8が挙げられる。 As a specific example of the said aspect 1, the piperazine compounds 3, 5 and 8 represented by a following formula are mentioned, for example.
ピペラジン化合物3
ピペラジン化合物5
ピペラジン化合物8(Rはそれぞれ独立に−C12H25、又は、−C13H27を表す。)
(ピペラジン化合物の態様2)
ピペラジン化合物の態様2は、式(II)で表され、
X1及びX2のうちの一方のみが式(I−1)を表し、
残りの基が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び上記式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表す化合物である。
上記態様2において、X3、X4、X5及びX6は、水素原子が好ましい。
(Aspect 2 of a piperazine compound)
Aspect 2 of the piperazine compound is represented by formula (II):
Only one of X 1 and X 2 represents formula (I-1),
The remaining groups, being a compound represents at least one selected from a hydrogen atom, a sulfonic-based protective group, carbamate protecting group and the formula (I-3) :-( R 2 -O) group consisting of n2 -H .
In the above embodiment 2, X 3 , X 4 , X 5 and X 6 are preferably hydrogen atoms.
上記態様2の具体例としては例えば、下記式で表されるピペラジン化合物1、2、4、6及び7が挙げられる。 As a specific example of the said aspect 2, the piperazine compound 1, 2, 4, 6 and 7 represented by a following formula is mentioned, for example.
ピペラジン化合物1
ピペラジン化合物2(下記構造式中、nは1〜10であり、1〜5が好ましい。)
ピペラジン化合物4
ピペラジン化合物6
ピペラジン化合物7(Rは−C12H25、又は、−C13H27を表す。ピペラジン化合物7は、Rが−C12H25であるピペラジン化合物とRが−C13H27であるピペラジン化合物との混合物であってもよい。)
(ヘテロ環化合物が式(I)で表される化合物であり、X7が酸素原子又は硫黄原子であり、n3が0である場合)
式(I)で表され、X7が酸素原子又は硫黄原子であり、n3が0であるヘテロ環化合物は、下記式(III)で表される。
The heterocyclic compound represented by the formula (I), wherein X 7 is an oxygen atom or a sulfur atom and n 3 is 0 is represented by the following formula (III).
式(III)で表される化合物としては、例えば、下記式で表されるモルホリン化合物1〜4が挙げられる。 Examples of the compound represented by the formula (III) include morpholine compounds 1 to 4 represented by the following formula.
(モルホリン化合物1)
(モルホリン化合物2)
(モルホリン化合物3)
(モルホリン化合物4)
ヘテロ環化合物はその製造方法について特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
具体的には例えば、置換基を有してもよいピペラジン、モルホリン及びチオモルホリンからなる群から選ばれる少なくとも1種と、ハロゲン原子(塩素、臭素、ヨウ素等)、酸ハロゲン基(酸塩化物基、酸臭化物基、酸ヨウ化物基等)及びグルシジルオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも1種を有する、炭素数3〜30の炭化水素化合物とを、必要に応じて溶媒中で、反応させることによって得ることができる。置換基は上記と同様である。上記炭化水素化合物が有する炭素数3〜30の炭化水素基は上記と同様である。
また、上記ピペラジン化合物2のように、さらに上記式(I−3):−(R2−O)n2−Hを有する場合のピペラジン化合物の製造方法としては、例えば、ピペラジン化合物1のようにヒドロキシ基を有するピペラジン化合物と、アルキレンオキサイドとを、金属アルコキシドの存在下で反応させる方法が挙げられる。
The heterocyclic compound is not particularly limited as to its method of preparation. For example, conventionally known ones can be mentioned.
Specifically, for example, at least one selected from the group consisting of piperazine which may have a substituent, morpholine and thiomorpholine, a halogen atom (chlorine, bromine, iodine etc.), an acid halogen group (acid chloride group And the hydrocarbon compound having 3 to 30 carbon atoms having at least one selected from the group consisting of acid bromide group, acid iodide group etc. and glycidyl oxy group, if necessary, in a solvent Can be obtained by The substituents are as described above. The C3-C30 hydrocarbon group which the said hydrocarbon compound has is the same as that of the above.
Further, as described above piperazine compound 2, as a method for producing a piperazine compound where further having the above formula (I-3) :-( R 2 -O) n2 -H, for example, hydroxy as piperazine compounds 1 There may be mentioned a method of reacting a piperazine compound having a group and an alkylene oxide in the presence of a metal alkoxide.
<<ヘテロ環化合物の含有量>>
本発明において、上記ヘテロ環化合物の含有量は、上記シリカの含有量に対して、0.5〜20質量%である。
上記ヘテロ環化合物の含有量は、本発明の効果(特に耐摩耗性)により優れ、加工性に優れるという観点から、上記シリカの含有量に対して、1〜15質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。
<< Heterocyclic Compound Content >>
In the present invention, the content of the heterocyclic compound is 0.5 to 20% by mass with respect to the content of the silica.
The content of the heterocyclic compound is preferably 1 to 15% by mass, relative to the content of the silica, from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (particularly abrasion resistance) and excellent in processability. % By mass is more preferred.
<<アルキルトリエトキシシラン>>
本発明の組成物は、炭素数3〜20のアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランを含有する。
上記アルキルトリアルコキシシランが有するアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状、並びに、これらの組合せのうちのいずれであってもよい。上記アルキル基は直鎖状が好ましい。
上記アルキル基の炭素数は、本発明の効果(特に、シリカの分散性)により優れるという観点から、7〜10が好ましい。
<< Alkyl triethoxysilane >>
The composition of the present invention contains an alkyltriethoxysilane having an alkyl group of 3 to 20 carbon atoms.
The alkyl group contained in the above alkyltrialkoxysilane may be linear, branched and cyclic, and any combination thereof. The alkyl group is preferably linear.
The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 7 to 10 from the viewpoint of being more excellent due to the effects of the present invention (in particular, the dispersibility of silica).
上記アルキル基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられ、オクチル基、ノニル基がより好ましい。 Examples of the alkyl group include propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl and dodecyl groups, with octyl and nonyl groups being more preferable .
<<アルキルトリエトキシシランの含有量>>
本発明において、上記アルキルトリエトキシシランの含有量は、上記シリカに対して、0.5〜20質量%である。
上記アルキルトリエトキシシランの含有量は、本発明の効果(特に耐摩耗性)により優れるという観点から、上記ジエン系ゴムに対して、3〜15質量部が好ましく、5〜10質量部がより好ましい。
<< Content of alkyltriethoxysilane >>
In the present invention, the content of the alkyltriethoxysilane is 0.5 to 20% by mass with respect to the silica.
The content of the alkyltriethoxysilane is preferably 3 to 15 parts by mass, and more preferably 5 to 10 parts by mass, with respect to the diene rubber, from the viewpoint of being excellent due to the effects of the present invention (particularly abrasion resistance). .
上記アルキルトリエトキシシランに対する上記ヘテロ環化合物の質量比(ヘテロ環化合物/アルキルトリエトキシシラン)は、本発明の効果(特に、耐摩耗性)により優れるという観点から、0.1〜5が好ましく、0.5〜2がより好ましい。 The mass ratio of the above heterocyclic compound to the above alkyltriethoxysilane (heterocyclic compound / alkyltriethoxysilane) is preferably 0.1 to 5 from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (in particular, abrasion resistance), 0.5-2 are more preferable.
(シランカップリング剤)
本発明の組成物は、更に、シランカップリング剤を含有することができる。
上記シランカップリング剤は特に制限されない。シランカップリング剤は、加水分解性基を有することができる。
上記加水分解性基は特に制限されないが、例えば、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。なかでも、アルコキシ基であることが好ましい。加水分解性基がアルコキシ基である場合、アルコキシ基の炭素数は、1〜16であることが好ましく、1〜4であることがより好ましい。炭素数1〜4のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などが挙げられる。
(Silane coupling agent)
The composition of the present invention may further contain a silane coupling agent.
The silane coupling agent is not particularly limited. The silane coupling agent can have a hydrolyzable group.
The hydrolyzable group is not particularly limited, and examples thereof include an alkoxy group, a phenoxy group, a carboxyl group and an alkenyloxy group. Among them, an alkoxy group is preferable. When the hydrolyzable group is an alkoxy group, the carbon number of the alkoxy group is preferably 1 to 16, and more preferably 1 to 4. As a C1-C4 alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group etc. are mentioned, for example.
シランカップリング剤は上記加水分解性基の他に例えば、硫黄原子を有する基を有することができる。硫黄原子は、例えば、スルフィド基(モノスルフィド基、ポリスルフィド基を含む)、メルカプト基、カルボニルチオ基を構成することができる。
シランカップリング剤としては、例えば、硫黄含有シランカップリング剤、ポリシロキサン骨格を有するシランカップリング剤が挙げられる。
上記ポリシロキサン骨格は、−(Si−O)−の繰り返し単位を複数有するポリマーを意味する。上記ポリシロキサン骨格は直鎖状、分岐状、3次元構造のいずれか又はこれらの組合わせとすることができる。
シランカップリング剤は、さらにポリシロキサン骨格を有するものであってもよく、又は、ポリシロキサン骨格を有さないものであってもよい。
The silane coupling agent can have, for example, a group having a sulfur atom in addition to the above hydrolyzable group. The sulfur atom can constitute, for example, a sulfide group (including a monosulfide group and a polysulfide group), a mercapto group and a carbonylthio group.
Examples of the silane coupling agent include a sulfur-containing silane coupling agent and a silane coupling agent having a polysiloxane skeleton.
The above-mentioned polysiloxane skeleton means a polymer having a plurality of repeating units of-(Si-O)-. The polysiloxane skeleton can be any of linear, branched, and three-dimensional structures, or a combination thereof.
The silane coupling agent may further have a polysiloxane skeleton or may not have a polysiloxane skeleton.
シランカップリング剤としては例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィドのようなポリスルフィドシラン;
下記式(a)で表されるシランカップリング剤;
下記式(b)で表されるシランカップリング剤;
3−[エトキシビス(3,6,9,12,15−ペンタオキサオクタコサン−1−イルオキシ)シリル]−1−プロパンチオール(エボニック・デグサ社製Si363)のような下記式(2)で表されるシランカップリング剤、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、及び、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基含有シランカップリング剤が挙げられる。
As a silane coupling agent, for example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxy) Silylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) Disulfide-like polysulfide silanes;
A silane coupling agent represented by the following formula (a);
A silane coupling agent represented by the following formula (b);
It is represented by the following formula (2) such as 3- [ethoxybis (3,6,9,12,15-pentaoxaoctacosan-1-yloxy) silyl] -1-propanethiol (Si363 manufactured by Evonik Degussa). And mercapto group-containing silane coupling agents such as γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane.
なかでも、本発明の効果により優れるという観点から、ポリスルフィドシランが好ましい。 Among them, polysulfide silane is preferable from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention.
・式(a)で表されるシランカップリング剤
式(a)は、(CLH2L+1O)3−Si−(CH2)m−S−C(=O)−(CnH2n+1)である。
式(a)中、Lは1〜3であり、mは1〜3であり、nは1〜15である。
CLH2L+1は、直鎖状及び分岐状の何れであってもよい。
(CnH2n+1)は、直鎖状、分岐状及び環状の何れであってもよく、これらの組合せであってもよい。
-Silane coupling agent represented by Formula (a) Formula (a) is (C L H 2 L + 1 O) 3 -Si- (CH 2 ) m -S-C (= O)-(C n H) 2n + 1 ).
In formula (a), L is 1 to 3, m is 1 to 3, and n is 1 to 15.
C L H 2L + 1 may be linear or branched.
(C n H 2n + 1 ) may be linear, branched or cyclic, or a combination thereof.
式(a)で表されるシランカップリング剤としては、例えば、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシランが挙げられる。 As a silane coupling agent represented by Formula (a), 3-octanoylthio 1-propyl triethoxysilane is mentioned, for example.
・式(b)で表されるシランカップリング剤
式(b)は、(A)a(B)b(C)c(D)d(R1)eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2である。
なお、式(b)は平均組成式である。
-Silane coupling agent represented by Formula (b) Formula (b) is (A) a (B) b (C) c (D) d (R 1 ) e SiO (4-2a-bcde) / 2 It is.
Formula (b) is an average composition formula.
式(b)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表す。Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表す。Cは加水分解性基を表す。Dはメルカプト基を含有する有機基を表す。R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表す。a〜eは、0≦a<1、0<b<1、0<c<3、0≦d<1、0≦e<2であり、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。
ただし、a、dが同時に0である場合を除く。
In formula (b), A represents a divalent organic group containing a sulfide group. B represents a C5-C10 monovalent hydrocarbon group. C represents a hydrolyzable group. D represents an organic group containing a mercapto group. R 1 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. a to e satisfy 0 ≦ a <1, 0 <b <1, 0 <c <3, 0 ≦ d <1, 0 ≦ e <2, and satisfy the relational expression of 0 <2a + b + c + d + e <4.
However, the case where a and d are 0 simultaneously is excluded.
上記式(b)で表されるシランカップリング剤は、ポリシロキサン骨格を有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。 The silane coupling agent represented by the said Formula (b) is mentioned as one of the aspects with preferable having a polysiloxane structure.
(A)
上記式(b)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基(以下、スルフィド基含有有機基ともいう)を表す。有機基は例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子のようなヘテロ原子を有してもよい炭化水素基とすることができる。
なかでも、下記式(4)で表される基であることが好ましい。
*−(CH2)n−Sx−(CH2)n−* (4)
上記式(4)中、nは1〜10の整数を表し、なかでも、2〜4の整数であることが好ましい。
上記式(4)中、xは1〜6の整数を表し、なかでも、2〜4の整数であることが好ましい。
上記式(4)中、*は、結合位置を示す。
上記式(4)で表される基の具体例としては、例えば、*−CH2−S2−CH2−*、*−C2H4−S2−C2H4−*、*−C3H6−S2−C3H6−*、*−C4H8−S2−C4H8−*、*−CH2−S4−CH2−*、*−C2H4−S4−C2H4−*、*−C3H6−S4−C3H6−*、*−C4H8−S4−C4H8−*などが挙げられる。
(A)
In the above formula (b), A represents a divalent organic group containing a sulfide group (hereinafter also referred to as a sulfide group-containing organic group). The organic group can be, for example, a hydrocarbon group which may have a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom.
Among them, a group represented by the following formula (4) is preferable.
* -(CH 2 ) n- S x- (CH 2 ) n- * (4)
In said formula (4), n represents the integer of 1-10, and it is preferable that it is an integer of 2-4 especially.
In said Formula (4), x represents the integer of 1-6, and it is preferable that it is an integer of 2-4 especially.
In the above formula (4), * indicates a bonding position.
Specific examples of the group represented by the formula (4), for example, * -CH 2 -S 2 -CH 2 - *, * -C 2 H 4 -S 2 -C 2 H 4 - *, * - C 3 H 6 -S 2 -C 3 H 6 - *, * -C 4 H 8 -S 2 -C 4 H 8 - *, * -CH 2 -S 4 -CH 2 - *, * -C 2 H 4 -S 4 -C 2 H 4 - *, * -C 3 H 6 -S 4 -C 3 H 6 - *, * -C 4 H 8 -S 4 -C 4 H 8 - * , and the like.
(B)
上記式(b)中、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表し、その具体例としては、例えば、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられる。Bはメルカプト基を保護することができる。
Bは、本発明の効果(特にシリカの分散性)により優れ、加工性に優れるという観点から、炭素数8〜10の1価の炭化水素基であることが好ましい。
(B)
In said Formula (b), B represents a C5-C10 monovalent hydrocarbon group, As a specific example, a hexyl group, an octyl group, a decyl group etc. are mentioned, for example. B can protect a mercapto group.
B is preferably a monovalent hydrocarbon group having 8 to 10 carbon atoms from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (in particular, the dispersibility of silica) and excellent in processability.
(C)
上記式(b)中、Cは加水分解性基を表し、その具体例としては、例えば、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。なかでも、下記式(5)で表される基であることが好ましい。
*−OR2 (5)
(C)
In the above formula (b), C represents a hydrolyzable group, and specific examples thereof include an alkoxy group, a phenoxy group, a carboxyl group, an alkenyloxy group and the like. Among them, a group represented by the following formula (5) is preferable.
* -OR 2 (5)
上記式(5)中、R2は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基(アリールアルキル基)又は炭素数2〜10のアルケニル基を表す。R2はなかでも、炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましい。 In the above formula (5), R 2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms (arylalkyl group) or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms Represents Among them, R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
上記炭素数1〜20のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、オクタデシル基などが挙げられる。
上記炭素数6〜10のアリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、トリル基などが挙げられる。
上記炭素数7〜10のアラルキル基の具体例としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基などが挙げられる。
上記炭素数2〜10のアルケニル基の具体例としては、例えば、ビニル基、プロぺニル基、ペンテニル基などが挙げられる。
上記式(5)中、*は、結合位置を示す。
As a specific example of the said C1-C20 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, an octadecyl group etc. are mentioned, for example.
As a specific example of said C6-C10 aryl group, a phenyl group, a tolyl group, etc. are mentioned, for example.
As a specific example of the said C7-C10 aralkyl group, a benzyl group, a phenylethyl group, etc. are mentioned, for example.
As a specific example of the said C2-C10 alkenyl group, a vinyl group, a propenyl group, a pentenyl group etc. are mentioned, for example.
In the above formula (5), * indicates a bonding position.
(D)
上記式(b)中、Dはメルカプト基を含有する有機基を表す。なかでも、下記式(6)で表される基であることが好ましい。
*−(CH2)m−SH (6)
(D)
In the above formula (b), D represents an organic group containing a mercapto group. Among them, a group represented by the following formula (6) is preferable.
* -(CH 2 ) m- SH (6)
上記式(6)中、mは1〜10の整数を表す。mは、なかでも、1〜5の整数であることが好ましい。
上記式(6)中、*は、結合位置を示す。
In said formula (6), m represents the integer of 1-10. Among these, m is preferably an integer of 1 to 5.
In the above formula (6), * indicates a bonding position.
上記式(6)で表される基の具体例としては、*−CH2SH、*−C2H4SH、*−C3H6SH、*−C4H8SH、*−C5H10SH、*−C6H12SH、*−C7H14SH、*−C8H16SH、*−C9H18SH、*−C10H20SHが挙げられる。 Specific examples of the group represented by the above formula (6) include * -CH 2 SH, * -C 2 H 4 SH, * -C 3 H 6 SH, * -C 4 H 8 SH, * -C 5 H 10 SH, * -C 6 H 12 SH, * -C 7 H 14 SH, * -C 8 H 16 SH, * -C 9 H 18 SH, * -C 10 H 20 SH.
(R1)
上記式(b)中、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表す。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられる。
(R 1 )
In the above formula (b), R 1 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group can be mentioned.
(a〜e)
上記式(b)中、a〜eは、0≦a<1、0<b<1、0<c<3であり、0≦d<1であり、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。
(A to e)
In the above formula (b), a to e satisfy 0 ≦ a <1, 0 <b <1, 0 <c <3, 0 ≦ d <1, and 0 ≦ e <2, 0 <2a + b + c + d + e < Satisfy the relational expression of 4.
式(b)で表されるシランカップリング剤は、本発明の効果(特にシリカの分散性)により優れ、加工性に優れるという観点から、aが0よりも大きい(0<a)ことが好ましく、0<a≦0.50であることがより好ましい。 It is preferable that a is larger than 0 (0 <a) from the viewpoint that the silane coupling agent represented by the formula (b) is excellent due to the effect of the present invention (in particular, the dispersibility of silica) and excellent in processability. It is more preferable that 0 <a ≦ 0.50.
上記式(b)中、bは、本発明の効果(特にシリカの分散性)により優れ、加工性に優れるという観点から、0.10≦b≦0.89であることが好ましい。 In the above formula (b), b is preferably 0.10 ≦ b ≦ 0.89 from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (in particular, the dispersibility of silica) and excellent in processability.
上記式(b)中、cは、本発明の効果(特にシリカの分散性)により優れ、加工性に優れるという観点から、1.2≦c≦2.0であることが好ましい。 In the above formula (b), c is preferably 1.2 ≦ c ≦ 2.0 from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (in particular, the dispersibility of silica) and excellent in processability.
上記式(b)中、dは、本発明の効果(特にシリカの分散性)により優れ、加工性に優れるという観点から、0.1≦d≦0.8であることが好ましい。 In the above formula (b), d is preferably 0.1 ≦ d ≦ 0.8 from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (in particular, the dispersibility of silica) and excellent in processability.
上記式(b)中、本発明の効果(特にシリカの分散性)により優れ、加工性に優れるという観点から、0<2a+b+c+d+e≦3が好ましい。 In the above formula (b), 0 <2a + b + c + d + e ≦ 3 is preferable from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (in particular, the dispersibility of silica) and excellent in processability.
式(b)で表されるシランカップリング剤は、本発明の効果(特にシリカの分散性)により優れ、加工性に優れるという観点から、上記式(b)中、Aが上記式(4)で表される基であり、Cが上記式(5)で表される基であり、Dが上記式(6)で表される基であることが好ましく、Aが上記式(4)で表される基であり、Cが上記式(5)で表される基であり、Dが上記式(6)で表される基であり、Bが炭素数8〜10の1価の炭化水素基であることがより好ましい。 The silane coupling agent represented by the formula (b) is excellent in the effect of the present invention (in particular, the dispersibility of the silica), and from the viewpoint of excellent processability, in the above formula (b), A is the above formula (4) It is preferable that C is a group represented by said Formula (5), D is a group represented by said Formula (6), A is a group represented by said Formula (4), C is a group represented by the above formula (5), D is a group represented by the above formula (6), and B is a monovalent hydrocarbon group having 8 to 10 carbon atoms It is more preferable that
式(b)で表されるシランカップリング剤の重量平均分子量は、本発明の効果(特にシリカの分散性)により優れ、加工性に優れるという観点から、500〜2300であることが好ましく、600〜1500であることがより好ましい。式(b)で表されるシランカップリング剤の分子量は、トルエンを溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で求められた重量平均分子量である。 The weight average molecular weight of the silane coupling agent represented by the formula (b) is preferably 500 to 2300 from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (particularly the dispersibility of silica) and excellent in processability, 600 It is more preferable that it is -1500. The molecular weight of the silane coupling agent represented by Formula (b) is a weight average molecular weight calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) using toluene as a solvent.
式(b)で表されるシランカップリング剤の酢酸/ヨウ化カリウム/ヨウ素酸カリウム添加−チオ硫酸ナトリウム溶液滴定法によるメルカプト当量は、加硫反応性に優れるという観点から、550〜1900g/molであることが好ましく、600〜1800g/molであることがより好ましい。 The mercapto equivalent of the silane coupling agent represented by the formula (b) added with acetic acid / potassium iodide / potassium iodate-sodium thiosulfate solution titration method is 550 to 1900 g / mol from the viewpoint of excellent vulcanization reactivity. Is preferably, and more preferably 600 to 1800 g / mol.
・式(2)で表されるシランカップリング剤
式(2)は下記のとおりである。
(R21)
上記式(2)中、R21は、炭素数1〜8のアルコキシ基を表し、なかでも、低転がり抵抗性により優れたタイヤが得られる理由から、炭素数1〜3のアルコキシ基が好ましい。炭素数1〜3のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられる。
(R22)
上記式(2)中、R22は、末端に炭化水素基を有するポリエーテル基を表す。ポリエーテル基とは、エーテル結合を2以上有する基である。
末端に炭化水素基を有するポリエーテル基の好適な態様としては、下記式(5)で表される基が挙げられる。
(R 21 )
In the above formula (2), R 21 represents an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and in particular, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms is preferable because a tire excellent in low rolling resistance can be obtained. As a C1-C3 alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, etc. are mentioned, for example.
(R 22 )
In the above formula (2), R 22 represents a polyether group having a terminal hydrocarbon group. The polyether group is a group having two or more ether bonds.
As a suitable aspect of the polyether group which has a hydrocarbon group at the terminal, the group represented by following formula (5) is mentioned.
(R51)
上記式(5)中、R51は、直鎖状のアルキル基、直鎖状のアルケニル基、または、直鎖状のアルキニル基を表し、なかでも直鎖状のアルキル基が好ましい。上記直鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数8〜15の直鎖状のアルキル基がより好ましい。炭素数8〜15の直鎖状のアルキル基の具体例としては、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基などが挙げられ、なかでもトリデシル基が好ましい。
(R52)
上記式(5)中、R52は、直鎖状のアルキレン基、直鎖状のアルケニレン基、または、直鎖状のアルキニレン基を表し、なかでも直鎖状のアルキレン基が好ましい。上記直鎖状のアルキレン基としては、炭素数1〜2の直鎖状のアルキレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
(p)
上記式(5)中、pは、1〜10の整数を表し、3〜7であることが好ましい。
上記式(5)中、*は、結合位置を示す。
(R 51 )
In the above formula (5), R 51 represents a linear alkyl group, a linear alkenyl group, or a linear alkynyl group, and a linear alkyl group is preferable among them. As said linear alkyl group, a C1-C20 linear alkyl group is preferable, and a C8-C15 linear alkyl group is more preferable. Specific examples of the linear alkyl group having 8 to 15 carbon atoms include octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group and the like, among which tridecyl group is preferable.
(R 52 )
In the above formula (5), R 52 represents a linear alkylene group, a linear alkenylene group, or a linear alkynylene group, and a linear alkylene group is preferable among them. As said linear alkylene group, a C1-C2 linear alkylene group is preferable and ethylene group is more preferable.
(P)
In said formula (5), p represents the integer of 1-10, and it is preferable that it is 3-7.
In the above formula (5), * indicates a bonding position.
(R23)
上記式(2)中、R23は、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基を表す。
(R24)
上記式(2)中、R24は炭素数1〜30のアルキレン基を表し、なかでも炭素数1〜12のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましい。炭素数1〜5のアルキレン基の具体例としては、例えばメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基などが挙げられる。
(l、m、n)
上記式(2)中、lは1〜2の整数を表し、1であることが好ましい。上記式(2)中、mは1〜2の整数を表し、2であることが好ましい。nは0〜1の整数を表し、0であることが好ましい。l、mおよびnはl+m+n=3の関係式を満たす。
(R 23 )
In the formula (2), R 23 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
(R 24 )
In the above formula (2), R 24 represents an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, among them preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. As a specific example of a C1-C5 alkylene group, a methylene group, ethylene group, trimethylene group, a propylene group etc. are mentioned, for example.
(L, m, n)
In said formula (2), l represents the integer of 1-2, and it is preferable that it is 1. In said formula (2), m represents the integer of 1-2, and it is preferable that it is 2. n represents an integer of 0 to 1, and is preferably 0. l, m and n satisfy the relational expression of l + m + n = 3.
式(2)で表されるシランカップリング剤としては、具体的には例えば、3−[エトキシビス(3,6,9,12,15−ペンタオキサオクタコサン−1−イルオキシ)シリル]−1−プロパンチオール(エボニック・デグサ社製Si363)が挙げられる。 Specific examples of the silane coupling agent represented by the formula (2) include 3- [ethoxybis (3,6,9,12,15-pentaoxaoctacosan-1-yloxy) silyl] -1-l. Propanethiol (Evonik Degussa Si 363) may be mentioned.
シランカップリング剤の製造方法は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。 The method for producing the silane coupling agent is not particularly limited. For example, conventionally known ones can be mentioned.
上記シランカップリング剤の含有量は、本発明の効果(特にシリカの分散性)により優れ、加工性に優れるという観点から、上記シリカ100質量部に対して、2〜20質量部が好ましく、5〜15質量部であることがより好ましい。 The content of the silane coupling agent is preferably 2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silica, from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention (particularly the dispersibility of the silica) and excellent in processability. It is more preferable that it is -15 mass parts.
(添加剤)
本発明の組成物は、必要に応じて、その効果や目的を損なわない範囲でさらに添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、ジエン系ゴム以外のゴム、上記シリカ以外の充填剤(例えば、カーボンブラック、上記CTAB吸着比表面積の範囲以外のシリカ)、加硫促進剤、樹脂、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、加工助剤、オイル、硫黄のような加硫剤、過酸化物などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用されるものが挙げられる。添加剤の含有量は適宜選択することができる。
(Additive)
The composition of the present invention can further contain an additive, as needed, in a range that does not impair the effects and purposes. As the additive, for example, rubber other than diene rubber, filler other than the above silica (for example, carbon black, silica other than the above CTAB adsorption specific surface area range), vulcanization accelerator, resin, zinc oxide, stearic acid Those generally used in tire rubber compositions such as anti-aging agents, processing aids, oils, vulcanizing agents such as sulfur, peroxides and the like can be mentioned. The content of the additive can be appropriately selected.
(カーボンブラック)
本発明の組成物はカーボンブラックを更に含有することができる。
上記カーボンブラックは、特に限定されない。カーボンブラックとしては、例えば、SAF(Super Abrasion Furnace。以下同様)−HS(High Structure。以下同様)、SAF、ISAF(Intermediate Super Abrasion Furnace。以下同様)−HS、ISAF、ISAF−LS(Low Structure。以下同様)、IISAF(Intermediate ISAF)−HS、HAF(High Abrasion Furnace。以下同様)−HS、HAF、HAF−LS、FEF(Fast Extruding Furnace)等の各種グレードのものを使用することができる。
(Carbon black)
The composition of the present invention may further contain carbon black.
The carbon black is not particularly limited. Examples of carbon black include SAF (Super Abrasion Furnace, hereinafter the same)-HS (High Structure, hereinafter the same), SAF, ISAF (Intermediate Super Abrasion Furnace, hereinafter the same)-HS, ISAF, ISAF, LS (Low Structure). The same applies to the following: IISAF (Intermediate ISAF) -HS, HAF (High Abrasion Furnace, and so on) -HS, HAF, HAF-LS, and various grades such as FEF (Fast Extruding Furnace) can be used.
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、加工性に優れるという観点から、50〜200m2/gが好ましい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K6217−2に準じて測定されたものとする。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 50 to 200 m 2 / g from the viewpoint of excellent processability. The nitrogen adsorption specific surface area of carbon black shall be measured according to JIS K6217-2.
カーボンブラックの含有量は、ジエン系ゴム100質量部に対して、1〜50質量部が好ましく、1〜20質量部がより好ましい。 1-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of diene based rubbers, and, as for content of carbon black, 1-20 mass parts is more preferable.
(ゴム組成物の製造方法)
本発明の組成物の製造方法は特に限定されない。その具体例としては、例えば、上述した各成分を、公知の方法、装置(例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなど)を用いて、100〜200℃の条件下で混合する方法などが挙げられる。
また、本発明の組成物は、例えば、従来公知の加硫又は架橋条件で加硫又は架橋することができる。
本発明の組成物を用いて、例えば、タイヤを作製することができる。
本発明の組成物で作製できる、空気入りタイヤの構成部材は特に制限されない。上記部材としては例えば、キャップトレッドのようなタイヤトレッド;サイドウォール;ビードフィラーが挙げられる。
(Method of producing rubber composition)
The method for producing the composition of the present invention is not particularly limited. Specific examples thereof include, for example, a method of mixing the respective components described above under a condition of 100 to 200 ° C. using a known method and apparatus (for example, a Banbury mixer, a kneader, a roll and the like).
Also, the composition of the present invention can be vulcanized or crosslinked, for example, under conventionally known vulcanization or crosslinking conditions.
The compositions of the present invention can be used, for example, to make tires.
The components of the pneumatic tire that can be made of the composition of the present invention are not particularly limited. Examples of such members include tire treads such as cap treads; sidewalls; and bead fillers.
[空気入りタイヤ]
本発明の空気入りタイヤは、本発明のタイヤ用ゴム組成物をキャップトレッドに配置した空気入りタイヤである。
上記キャップトレッドに使用されるゴム組成物は、本発明のタイヤ用ゴム組成物(本発明の組成物)であれば特に制限されない。
キャップトレッドは、空気入りタイヤにおいて、路面と直接接する部分である。
本発明の空気入りタイヤは、キャップトレッドに本発明の組成物が配置される(キャップトレッドが本発明の組成物で形成される)以外は特に制限されない。
図1に、本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図を示す。なお本発明は添付の図面に限定されない。
[Pneumatic tire]
The pneumatic tire of the present invention is a pneumatic tire in which the rubber composition for a tire of the present invention is disposed in a cap tread.
The rubber composition used for the cap tread is not particularly limited as long as it is the rubber composition for a tire of the present invention (the composition of the present invention).
The cap tread is a portion of the pneumatic tire in direct contact with the road surface.
The pneumatic tire of the present invention is not particularly limited except that the composition of the present invention is disposed on the cap tread (the cap tread is formed of the composition of the present invention).
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a tire showing an example of an embodiment of the pneumatic tire according to the present invention. The present invention is not limited to the attached drawings.
図1において、空気入りタイヤは、ビード部1、サイドウォール部2及びタイヤトレッド部3を有する。左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、カーカス層4の端部はビードコア5及びビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。タイヤトレッド部3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
タイヤトレッド部3は、ベルト層7の上にキャップトレッドを有する。ベルト層7とキャップトレッドとの間にアンダートレッドが配置されてもよい。
タイヤトレッド部3におけるキャップトレッドに、上述した本発明の組成物が配置されている。
In FIG. 1, the pneumatic tire has a bead portion 1, a sidewall portion 2 and a tire tread portion 3. A carcass layer 4 in which a fiber cord is embedded is mounted between a pair of left and right bead portions 1, and the end of the carcass layer 4 is folded outward from the inside of the tire around the bead core 5 and the bead filler 6 It is rolled up. In the tire tread portion 3, a belt layer 7 is disposed on the outer side of the carcass layer 4 over the entire circumference of the tire. In the bead portion 1, a rim cushion 8 is disposed in a portion in contact with the rim.
The tire tread portion 3 has a cap tread on the belt layer 7. An undertread may be disposed between the belt layer 7 and the cap tread.
The above-described composition of the present invention is disposed on the cap tread in the tire tread portion 3.
本発明の空気入りタイヤは、例えば、従来公知の方法に従って製造することができる。また、空気入りタイヤに充填する気体としては、例えば、通常の又は酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることができる。 The pneumatic tire of the present invention can be manufactured, for example, according to a conventionally known method. Moreover, as a gas with which the pneumatic tire is filled, for example, an inert gas such as nitrogen, argon, helium or the like can be used in addition to normal air or air whose oxygen partial pressure is adjusted.
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこれらに限定されない。
<<ピペラジン化合物の製造>>
<ピペラジン化合物1の合成>
1−ブロモオクタデカン(東京化成工業(株)製)33.3gと、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン(日本乳化剤(株)製ヒドロキシエチルピペラジン)13.0gとを、テトラヒドロフラン及びジクロロメタン中、室温で1時間反応させた。反応溶液を炭酸カリウム水溶液で水洗、ジクロロメタンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで脱水した。無水硫酸マグネシウムをろ別し、濃縮することで、下記式で表されるピペラジン化合物1を得た。
(ピペラジン化合物1)
<< Production of piperazine compound >>
<Synthesis of Piperazine Compound 1>
13.3 g of 1-bromooctadecane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 13.0 g of 1- (2-hydroxyethyl) piperazine (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., hydroxyethyl piperazine) in tetrahydrofuran and dichloromethane at room temperature The reaction was carried out for 1 hour. The reaction solution was washed with aqueous potassium carbonate solution, extracted with dichloromethane and dried over anhydrous magnesium sulfate. The anhydrous magnesium sulfate was filtered off and concentrated to obtain a piperazine compound 1 represented by the following formula.
(Piperazine compound 1)
<ピペラジン化合物2の合成>
上述のとおり得られたピペラジン化合物1を39.6gと、エチレンオキサイド13.2gと、ナトリウムメトキシド0.004gとを反応させた。反応液をリン酸で中和、ろ過し、下記式で表されるピペラジン化合物2を得た。下記式中のnは3である。
(ピペラジン化合物2)
39.6 g of the piperazine compound 1 obtained as described above, 13.2 g of ethylene oxide and 0.004 g of sodium methoxide were reacted. The reaction solution was neutralized with phosphoric acid and filtered to obtain a piperazine compound 2 represented by the following formula. N in the following formula is 3.
(Piperazine compound 2)
<ピペラジン化合物3の合成>
1−ブロモオクタデカン(東京化成工業(株)製)66.6gと、ピペラジン6水和物(日本乳化剤(株)製ピペラジン6水塩)19.04gとを、テトラヒドロフラン及びジクロロメタン中、室温で1時間反応させた。反応溶液を炭酸カリウム水溶液で水洗、ジクロロメタンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで脱水した。無水硫酸マグネシウムをろ別し、濃縮することで、下記式で表されるピペラジン化合物3を得た。
(ピペラジン化合物3)
66.6 g of 1-bromooctadecane (made by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 19.04 g of piperazine hexahydrate (made by Nippon Emulsifier Co., Ltd., piperazine hexahydrate) in tetrahydrofuran and dichloromethane at room temperature for 1 hour It was made to react. The reaction solution was washed with aqueous potassium carbonate solution, extracted with dichloromethane and dried over anhydrous magnesium sulfate. The anhydrous magnesium sulfate was filtered off and concentrated to obtain a piperazine compound 3 represented by the following formula.
(Piperazine compound 3)
<ピペラジン化合物4の合成>
ステアロイルクロリド(東京化成工業(株)製)30.3gと、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン(日本乳化剤(株)製ヒドロキシエチルピペラジン)13.0gと、トリエチルアミン15.2gとを、トルエン中、0℃の条件下で1時間反応させた。反応溶液を炭酸ナトリウム水溶液で水洗、トルエンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで脱水した。無水硫酸マグネシウムをろ別し、濃縮することで、下記式で表されるピペラジン化合物4を得た。
(ピペラジン化合物4)
In toluene, 30.3 g of stearoyl chloride (made by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 13.0 g of 1- (2-hydroxyethyl) piperazine (made by Nippon Emulsifier Co., Ltd. hydroxyethyl piperazine) and 15.2 g of triethylamine The reaction was carried out at 0 ° C. for 1 hour. The reaction solution was washed with aqueous sodium carbonate solution, extracted with toluene, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The anhydrous magnesium sulfate was filtered off and concentrated to obtain a piperazine compound 4 represented by the following formula.
(Piperazine compound 4)
<ピペラジン化合物5の合成>
ステアロイルクロリド(東京化成工業(株)製)60.6gと、ピペラジン6水和物(日本乳化剤(株)製ピペラジン6水塩)19.04gと、トリエチルアミン30.4gとを、トルエン中、0℃の条件下で1時間反応させた。反応溶液を炭酸ナトリウム水溶液で水洗、トルエンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで脱水した。無水硫酸マグネシウムをろ別し、濃縮することで、下記式で表されるピペラジン化合物5を得た。
(ピペラジン化合物5)
60.6 g of stearoyl chloride (made by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 19.04 g of piperazine hexahydrate (made by Nippon Emulsifier Co., Ltd., piperazine hexahydrate) and 30.4 g of triethylamine in toluene at 0 ° C. The reaction was carried out for 1 hour under the following conditions. The reaction solution was washed with aqueous sodium carbonate solution, extracted with toluene, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The anhydrous magnesium sulfate was filtered off and concentrated to obtain a piperazine compound 5 represented by the following formula.
(Piperazine compound 5)
<ピペラジン化合物6の合成>
2−エチルヘキシルグリシジルエーテル(四日市合成(株)製エポゴーセー(登録商標)2EH)18.5gと、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン(日本乳化剤(株)製ヒドロキシエチルピペラジン)13.0gとを、60℃の条件下で4時間反応させることで、下記式で表されるピペラジン化合物6を得た。
<Synthesis of Piperazine Compound 6>
18.5 g of 2-ethylhexyl glycidyl ether (Epogorose (registered trademark) 2EH manufactured by Yokkaichi Gosei Co., Ltd.) and 13.0 g of 1- (2-hydroxyethyl) piperazine (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd. hydroxyethyl piperazine) The reaction was carried out at 60 ° C. for 4 hours to obtain a piperazine compound 6 represented by the following formula.
ピペラジン化合物6の1H−NMRの結果は以下のとおりである。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ 3.85(m,1H),3.60(t,2H),3.30−3.47(m,4H),2.65(m,2H),2.54(t,4H),2.46(t,2H),2.38(dd,2H),1.52(q,1H),1.26−1.41(m,8H),0.89(t,5H),0.85(s,1H)
(ピペラジン化合物6)
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 3.85 (m, 1 H), 3.60 (t, 2 H), 3.30-3.47 (m, 4 H), 2.65 (m, 2 H) ), 2.54 (t, 4H), 2.46 (t, 2H), 2.38 (dd, 2H), 1.52 (q, 1H), 1.26 to 1.41 (m, 8H) , 0.89 (t, 5 H), 0.85 (s, 1 H)
(Piperazine compound 6)
<ピペラジン化合物7の合成>
C12〜13混合アルコールグリシジルエーテル(四日市合成(株)製エポゴーセー(登録商標)EN。C12アルコールグリシジルエーテルとC13アルコールグリシジルエーテルとの混合物。)28.4gと、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン(日本乳化剤(株)製ヒドロキシエチルピペラジン)13.0gとを、60℃の条件下で4時間反応させることで、下記式で表されるピペラジン化合物7(Rは−C12H25、又は、−C13H27を表す。ピペラジン化合物7は、Rが−C12H25であるピペラジン化合物とRが−C13H27であるピペラジン化合物との混合物である。)を得た。
(ピペラジン化合物7)
C12-13 mixed alcohol glycidyl ether (Epogoose (registered trademark) EN manufactured by Yokkaichi Gosei Co., Ltd. Mixture of C12 alcohol glycidyl ether and C13 alcohol glycidyl ether) 28.4 g and 1- (2-hydroxyethyl) piperazine The piperazine compound 7 (R is -C 12 H 25 or R-represented by the following formula) by reacting 13.0 g of Nippon Emulsifier Co., Ltd. hydroxyethyl piperazine) at 60 ° C. for 4 hours. C 13 represents a H 27. piperazine compound 7 to give the R is -C 12 H 25 and is piperazine compound and R is a mixture of piperazine compounds is -C 13 H 27.).
(Piperazine compound 7)
<ピペラジン化合物8の合成>
C12〜13混合アルコールグリシジルエーテル(四日市合成(株)製エポゴーセー(登録商標)EN)56.8gと、ピペラジン6水和物(日本乳化剤(株)製ピペラジン6水塩)19.04gとを、エタノール中、60℃の条件下で6時間反応させた。反応溶液を飽和食塩水で水洗、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで脱水した。無水硫酸マグネシウムをろ別し、濃縮することで、下記式で表されるピペラジン化合物8(Rはそれぞれ独立に−C12H25、又は、−C13H27を表す。)を得た。
(ピペラジン化合物8)
C. 12-13 mixed alcohol glycidyl ether (manufactured by Yokkaichi Sogo Co., Ltd. Epogoose (registered trademark) EN) 56.8 g, and 19.04 g of piperazine hexahydrate (Nippon Emulsifier Co., Ltd. piperazine hexahydrate), ethanol The reaction was carried out at 60 ° C. for 6 hours. The reaction solution was washed with saturated brine, extracted with ethyl acetate, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The magnesium sulfate was filtered off, by concentrating, piperazine compounds 8 (R -C 12 H 25 are each independently, or represents. A -C 13 H 27) represented by the following formula was obtained.
(Piperazine compound 8)
<モルホリン化合物1の合成>
1−ブロモオクタデカン(東京化成工業(株)製)33.3gと、モルホリン(東京化成工業(株)製)8.7gとを、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン中、室温で1時間反応させた。
反応溶液を炭酸カリウム水溶液で水洗、ジクロロメタンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで脱水した。無水硫酸マグネシウムをろ別し、濃縮することでモルホリン化合物1(下記構造)を得た。
(モルホリン化合物1)
33.3 g of 1-bromooctadecane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 8.7 g of morpholine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were reacted in tetrahydrofuran and dichloromethane at room temperature for 1 hour.
The reaction solution was washed with aqueous potassium carbonate solution, extracted with dichloromethane and dried over anhydrous magnesium sulfate. Anhydrous magnesium sulfate was filtered off and concentrated to obtain morpholine compound 1 (the following structure).
(Morpholine compound 1)
<<タイヤ用組成物の製造>>
下記第1表の各成分を同表に示す組成(質量部)で配合した。
具体的には、まず、下記第1表に示す成分のうち硫黄及び加硫促進剤を除く成分を、1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーを用いて150℃付近に温度を上げてから、5分間混合した後に放出し、室温まで冷却してマスターバッチを得た。さらに、上記バンバリーミキサーを用いて、得られたマスターバッチに硫黄及び加硫促進剤を混合し、タイヤ用ゴム組成物を得た。
なお、第1表中、SBRの量について、上段の値はゴム(油展品)の量(単位:質量部)であり、下段の値は、ゴムの正味の量(単位:質量部)である。
<< Production of composition for tire >>
Each component of following Table 1 was mix | blended by the composition (mass part) shown to the same table.
Specifically, first, among the components shown in Table 1 below, after raising the temperature to about 150 ° C. using a 1.7 liter closed Banbury mixer, the components other than sulfur and the vulcanization accelerator After mixing for a minute, it was discharged and cooled to room temperature to obtain a masterbatch. Furthermore, using the above-mentioned Banbury mixer, the obtained masterbatch was mixed with sulfur and a vulcanization accelerator to obtain a rubber composition for a tire.
In Table 1, with regard to the amount of SBR, the value in the upper row is the amount of rubber (oil extending product) (unit: mass part), and the value in the lower row is the net amount of rubber (unit: mass portion) .
<評価>
上記のとおり製造された組成物を用いて以下の評価を行った。結果を第1表にそれぞれ示す。
<Evaluation>
The following evaluation was performed using the composition manufactured as mentioned above. The results are shown in Table 1 respectively.
(耐摩耗性)
上記のとおり製造されたタイヤ用ゴム組成物(未加硫)を金型(15cm×15cm×0.2cm)中で、160℃で20分間プレス加硫して加硫ゴムシートを作製した。
上記加硫ゴムシートを用いて、JIS K6264に基づき、ランボーン摩耗試験機(岩本製作所(株)製)を使用して、荷重49N、スリップ率25%、時間4分、室温において、摩耗体積を測定した。
結果は標準例の摩耗体積を100として、次式により指数化した。
耐摩耗性=(標準例の摩耗体積/各試料の摩耗体積)×100
上記指数が大きいほど摩耗量が小さく、タイヤにしたときに耐摩耗性に優れる。
(Abrasion resistance)
A rubber composition for a tire (unvulcanized) produced as described above was press-cured at 160 ° C. for 20 minutes in a mold (15 cm × 15 cm × 0.2 cm) to produce a vulcanized rubber sheet.
Using the above-mentioned vulcanized rubber sheet, in accordance with JIS K6264, using a Lambourn abrasion tester (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), measure the wear volume at a load of 49 N, a slip ratio of 25%, a time of 4 minutes and room temperature did.
The results were indexed by the following equation, where the wear volume of the standard example is 100.
Wear resistance = (Wear volume of standard example / Wear volume of each sample) x 100
The larger the index, the smaller the amount of wear, and the more excellent the wear resistance when made into a tire.
(ウェットグリップ性能)
得られたタイヤ用ゴム組成物(未加硫)を金型(15cm×15cm×0.2cm)中で、160℃で20分間プレス加硫して加硫ゴムシートを作製した。
作製した加硫ゴムシートについて、JIS K6394:2007に準じて、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所社製)を用いて、伸張変形歪率10%±2%、振動数20Hz、温度0℃の条件で、tanδ(0℃)を測定した。
第1表において、各実施例及び比較例のウェットグリップ性能の評価結果を、基準を標準例の評価結果(100)とする指数[(各実施例又は比較例のtanδ(0℃)/標準例のtanδ(0℃))×100]で表した。
本発明において、上記指数が100を超える場合、tanδ(0℃)が大きく、タイヤにしたときにウェットグリップ性能に優れる。また、上記指数が大きいほどウェットグリップ性能により優れる。
(Wet grip performance)
The obtained rubber composition for a tire (unvulcanized) was press-cured at 160 ° C. for 20 minutes in a mold (15 cm × 15 cm × 0.2 cm) to produce a vulcanized rubber sheet.
With respect to the produced vulcanized rubber sheet, in accordance with JIS K 6394: 2007, using a visco-elastic spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), a condition of an elongation deformation strain rate of 10% ± 2%, a frequency of 20 Hz and a temperature of 0 ° C. The tan δ (0 ° C.) was measured.
In Table 1, the evaluation result of the wet grip performance of each example and comparative example is an index [(tan δ (0 ° C.) / Standard example of each example or comparative example)] on the basis of the evaluation result (100) of the standard example. (0 ° C.)) × 100].
In the present invention, when the above index exceeds 100, tan δ (0 ° C.) is large, and when it is used as a tire, the wet grip performance is excellent. Also, the larger the index, the better the wet grip performance.
(低転がり抵抗性)
温度0℃の条件で測定する代わりに、温度60℃の条件で測定した以外は上述したウェットグリップ性能と同様の手順にしたがって、tanδ(60℃)を測定した。
第1表において、低転がり抵抗性の評価結果について、標準例のtanδ(60℃)の結果を100と表し、各実施例及び比較例の結果を(標準例のtanδ(60℃)/各実施例又は比較例のtanδ(60℃))×100と指数化して表した。
上記指数が大きいほどtanδ(60℃)が小さく、タイヤにしたときに低転がり抵抗性に優れる。
(Low rolling resistance)
In place of the measurement at a temperature of 0 ° C., tan δ (60 ° C.) was measured according to the same procedure as the wet grip performance described above except that the measurement was performed at a temperature of 60 ° C.
In Table 1, regarding the evaluation results of low rolling resistance, the result of tan δ (60 ° C.) of the standard example is expressed as 100, and the results of each example and comparative example are (tan δ (60 ° C. of the standard example) / each execution The results are expressed as index of tan δ (60 ° C.) × 100 of the example or the comparative example.
(60 ° C.) is smaller as the index is larger, and when it is made into a tire, it is excellent in low rolling resistance.
(ペイン効果)
上記のとおり製造したタイヤ用ゴム組成物を、ASTM D6204に準拠し、110℃の条件下で、RPA2000(α−テクノロジー社製歪せん断応力測定機)で、歪0.28%の歪せん断応力G′(0.28%)と、歪450%の歪せん断応力G′(450%)を測定し、ΔG′=G′(0.28%)−G′(450%)を算出した。
第1表において、ペイン効果の評価結果について、標準例のΔG′の結果を100と表し、各実施例及び比較例の結果を(標準例のΔG′/各実施例又は比較例のΔG′)×100と指数化して表した。
上記指数が大きいほど、ペイン効果の低減又は抑制が良好なこと(シランの分散性が良好であること)を示す。
(Pane effect)
The rubber composition for a tire produced as described above is subjected to strain stress 0.28% strain 0.28% under RPA 2000 (strain shear stress tester manufactured by α-Technology) under the condition of 110 ° C. according to ASTM D6204. '(0.28%) and strain shear stress G' (450%) of strain 450% were measured, and [Delta] G '= G' (0.28%)-G '(450%) was calculated.
In Table 1, with respect to the evaluation result of the Payne effect, the result of ΔG 'of the standard example is expressed as 100, and the results of each example and comparative example are (ΔG' of standard example / ΔG 'of each example or comparative example) Exponentially expressed as × 100.
The larger the index, the better the reduction or suppression of the Payne effect (the better the dispersibility of the silane).
上記各表に示した各成分の詳細は以下のとおりである。
・SBR1:シリカ用末端変性基としてヒドロキシ基を有する溶液重合スチレンブタジエンゴム。SBR1はジエン系ゴムに該当する。タフデンE580(油展品(SBR100質量部に対して油展オイル37.5質量部を含む。SBR1中のSBRの正味は72.7質量%。)、スチレン含有量:37質量%、ビニル結合量:42%、Tg:−27℃、重量平均分子量:1,260,000、旭化成社製)SBR1は、シリカ用末端変性基としてヒドロキシ基を有するスチレンブタジエンゴムなので、上記変性基においてシリカと相互作用又は反応できる。
The detail of each component shown to said each table | surface is as follows.
SBR 1: Solution-polymerized styrene-butadiene rubber having a hydroxy group as a terminal modifying group for silica. SBR1 corresponds to a diene rubber. Tufden E 580 (including oil-extended products (37.5 parts by mass of oil-extended oil with respect to 100 parts by mass of SBR. Net of SBR in SBR 1 is 72.7% by mass), styrene content: 37% by mass, vinyl bond: 42%, Tg: −27 ° C., weight average molecular weight: 1,260,000, manufactured by Asahi Kasei Corp. SBR 1 is a styrene butadiene rubber having a hydroxy group as a terminal modifying group for silica, so it interacts with silica in the modifying group or It can react.
・BR:ブタジエンゴム、Nipol 1220(ブタジエンゴム、日本ゼオン社製)、Tg−105℃。上記BRはジエン系ゴムに該当する。上記BRは変性基を有さない。 -BR: Butadiene rubber, Nipol 1220 (Butadiene rubber, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), Tg-105 ° C. The above BR corresponds to a diene rubber. The above BR does not have a modifying group.
・シリカ1:東ソーシリカ社製Nipsil KQ、CTAB吸着比表面積214m2/g Silica 1: Nipsil KQ manufactured by Tosoh Silica Corporation, CTAB adsorption specific surface area 214 m 2 / g
・カーボンブラック:シーストKH N339(N2SA=93m2/g、東海カーボン社製) -Carbon black: Seast KH N 339 (N 2 SA = 93 m 2 / g, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
・シランカップリング剤1:Si69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、エボニックデグサ社製) Silane coupling agent 1: Si 69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, manufactured by Evonik Degussa Co., Ltd.)
・酸化亜鉛:酸化亜鉛3種(正同化学工業社製)
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸YR(日油社製)
・老化防止剤:6PPD(フレキシス社製)
・プロセスオイル:エキストラクト4号S(昭和シェル石油社製)
・ Zinc oxide: Three kinds of zinc oxide (manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.)
-Stearic acid: beads stearic acid YR (made by NOF Corporation)
・ Anti-aging agent: 6PPD (made by Flexis)
Process oil: Extract No. 4S (manufactured by Showa Shell Sekiyu KK)
・アルキルトリエトキシシラン:オクチルトリエトキシシラン(KBE−3083、信越シリコーン社製) -Alkyl triethoxysilane: octyl triethoxysilane (KBE-3083, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.)
・ピペラジン化合物7:上述のとおり合成したピペラジン化合物7 Piperazine Compound 7: The piperazine compound 7 synthesized as described above
・モルホリン化合物1:上記のとおり合成したモルホリン化合物1 Morpholine compound 1: Morpholine compound 1 synthesized as described above
・比較ピペラジン化合物1:日本乳化剤社製ヒドロキシエチルピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン
・比較ピペラジン化合物2:試薬[3−(1−ピペラジニル)プロピル]トリエトキシシラン)。比較ピペラジン化合物2はケイ素原子を有する。
Comparative piperazine compound 1: Hydroxyethyl piperazine, 1- (2-hydroxyethyl) piperazine manufactured by Nippon Emulsifier Co. Comparative piperazine compound 2: Reagent [3- (1-piperazinyl) propyl] triethoxysilane). Comparative piperazine compound 2 has a silicon atom.
・硫黄:金華印油入微粉硫黄(鶴見化学工業社製)
・加硫促進剤1:ノクセラーCZ−G(加硫促進剤CBS、大内新興化学工業社製)
・加硫促進剤2:ノクセラーD(加硫促進剤DPG、大内新興化学工業社製)
・ Sulfur: Fine powder sulfur with gold oxide oil (made by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
Vulcanization accelerator 1: Noxceler CZ-G (Vulcanization accelerator CBS, manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)
Vulcanization accelerator 2: Noxceler D (Vulcanization accelerator DPG, manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)
第1表において示す結果から明らかなように、シリカの含有量が所定の範囲より少ない比較例1は、標準例よりも、耐摩耗性、ウェットグリップ性能に劣った。
シリカの含有量が所定の範囲より多い比較例2は、標準例よりも、低転がり抵抗性、シリカの分散性に劣った。
所定のアルキルトリエトキシシランを含有しない比較例3は、標準例よりも、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能、シリカの分散性に劣った。
所定のヘテロ環化合物を含有せず、代わりに、ヒドロキシエチル基を有するピペラジン化合物を含有する比較例4は、標準例よりも、耐摩耗性、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能、シリカの分散性に劣った。
所定のヘテロ環化合物を含有せず、代わりに、ケイ素原子を有するピペラジン化合物を含有する比較例5は、標準例よりも、耐摩耗性、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能、シリカの分散性に劣った。
As is clear from the results shown in Table 1, Comparative Example 1 in which the content of silica is less than the predetermined range was inferior in abrasion resistance and wet grip performance to the standard example.
Comparative Example 2 in which the content of silica is larger than the predetermined range was inferior in low rolling resistance and dispersibility of silica to the standard example.
The comparative example 3 which does not contain predetermined | prescribed alkyl triethoxysilane was inferior to the standard example in low rolling resistance, wet grip performance, and the dispersibility of a silica.
Comparative Example 4 which does not contain a predetermined heterocyclic compound but, instead, contains a piperazine compound having a hydroxyethyl group has better abrasion resistance, low rolling resistance, wet grip performance, silica dispersibility than the standard example. It was inferior to.
Comparative Example 5 which does not contain a predetermined heterocyclic compound but, instead, contains a piperazine compound having a silicon atom is more excellent in abrasion resistance, low rolling resistance, wet grip performance, silica dispersibility than the standard example. inferior.
これに対して、本発明の組成物は、シリカの分散性に優れ、ウェットグリップ性能及び低転がり抵抗性を高いレベルで維持しつつ、優れた耐摩耗性を確保できた。 On the other hand, the composition of the present invention was excellent in the dispersibility of silica, and was able to ensure excellent abrasion resistance while maintaining wet grip performance and low rolling resistance at high levels.
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
1 bead portion 2 side wall portion 3 tire tread portion 4 carcass layer 5 bead core 6 bead filler 7 belt layer 8 rim cushion
Claims (7)
CTAB吸着比表面積が210〜300m2/gであるシリカと、
炭素数3〜30の炭化水素基と、ピペラジン環、モルホリン環及びチオモルホリン環からなる群から選ばれる少なくとも1種のヘテロ環とを有するヘテロ環化合物(ただし、前記ヘテロ環化合物はケイ素原子を有さない。)と、
炭素数3〜20のアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランとを含有し、
前記シリカの含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して、80〜150質量部であり、
前記ヘテロ環化合物の含有量が、前記シリカに対して、0.5〜20質量%であり、
前記アルキルトリエトキシシランの含有量が、前記ジエン系ゴムに対して、0.5〜20質量部である、タイヤ用ゴム組成物。 With diene rubber,
Silica having a CTAB adsorption specific surface area of 210 to 300 m 2 / g,
A heterocyclic compound having a hydrocarbon group having a carbon number of 3 to 30, and at least one hetero ring selected from the group consisting of a piperazine ring, a morpholine ring and a thiomorpholine ring (provided that the heterocyclic compound has a silicon atom) Not) and
And alkyltriethoxysilane having an alkyl group of 3 to 20 carbon atoms,
The content of the silica is 80 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber,
The content of the heterocyclic compound is 0.5 to 20% by mass with respect to the silica,
The rubber composition for tires, whose content of the said alkyl triethoxysilane is 0.5-20 mass parts with respect to the said diene rubber.
X3、X4、X5及びX6は、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表す。
X7が窒素原子である場合、n3は1であり、X1及びX2のうちの一方又は両方が、それぞれ独立に、式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1を表し、
X1及びX2のうちの一方のみが式(I−1)を表す場合、残りの基が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、
式(I−3)中、R2は、それぞれ独立に、2価の炭化水素基を表し、
n2は、1〜10を表す。
X7が酸素原子及び硫黄原子からなる群から選ばれる少なくとも1種である場合、n3は0を表し、X1が、式(I−1):−(A1)n1-1−R1-1を表す。
式(I−1)中、A1は、カルボニル基及び式(I−2):−R1-2(OH)−O−からなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、
n1−1は、0又は1を表し、
R1-1は、炭素数3〜30の炭化水素基を表し、
式(I−2)中、R1-2は、3価の炭化水素基を表す。 The rubber composition for a tire according to claim 1, wherein the heterocyclic compound is a compound represented by the following formula (I).
Each of X 3 , X 4 , X 5 and X 6 independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
When X 7 is a nitrogen atom, n 3 is 1, and one or both of X 1 and X 2 are each independently a group of the formula (I-1):-(A 1 ) n 1-1- R 1 Represents -1 ,
When only one of X 1 and X 2 represents the formula (I-1), the remaining groups are a hydrogen atom, a sulfone-based protecting group, a carbamate-based protecting group and a formula (I-3):-(R 2 ) -O) represents at least one selected from the group consisting of n2- H,
In formula (I-3), each R 2 independently represents a divalent hydrocarbon group,
n2 represents 1 to 10;
When X 7 is at least one selected from the group consisting of an oxygen atom and a sulfur atom, n 3 represents 0, and X 1 represents a group of the formula (I-1):-(A 1 ) n 1-1- R 1- It represents 1.
In formula (I-1), A 1 represents at least one member selected from the group consisting of a carbonyl group and formula (I-2): -R 1-2 (OH) -O-,
n1-1 represents 0 or 1 and
R 1-1 represents a hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms,
In formula (I-2), R 1-2 represents a trivalent hydrocarbon group.
X1及びX2の両方が、それぞれ独立に、前記式(I−1)を表す、請求項2に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The heterocyclic compound is a compound represented by the formula (I), X 7 is a nitrogen atom, and n 3 is 1.
The tire rubber composition according to claim 2, wherein both X 1 and X 2 independently represent the formula (I-1).
X1及びX2のうちの一方のみが前記式(I−1)を表し、
残りの基が、水素原子、スルホン系保護基、カルバメート系保護基及び式(I−3):−(R2−O)n2−Hからなる群から選ばれる少なくとも1種を表す、請求項2に記載のタイヤ用ゴム組成物。式(I−3)中、R2は、それぞれ独立に、2価の炭化水素基を表し、n2は、1〜10を表す。 The heterocyclic compound is a compound represented by the formula (I), X 7 is a nitrogen atom, and n 3 is 1.
Only one of X 1 and X 2 represents the formula (I-1),
The remaining groups, represents at least one hydrogen atom, sulfone protecting groups, carbamate protecting groups and formula (I-3) is selected from :-( R 2 -O) group consisting of n2 -H, claim 2 The rubber composition for a tire as described in 4. In formula (I-3), each R 2 independently represents a divalent hydrocarbon group, and n 2 represents 1 to 10.
前記変性ジエン系ゴムの含有量が、前記ジエン系ゴム全量中の50質量%を超える、請求項1〜5のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The diene rubber comprises a modified diene rubber,
The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of the modified diene rubber exceeds 50% by mass in the total amount of the diene rubber.
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