TW202204454A

TW202204454A - 聚合物組成物、交聯聚合物及輪胎

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Publication number: TW202204454A
Application number: TW109124973A
Authority: TW
Inventors: 秦瀚洋
Original assignee: 日商Ｊｓｒ股份有限公司
Priority date: 2020-07-23
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2022-02-01

Abstract

本發明提供一種加工性優異，因此容易混煉，斷裂強度、耐磨耗性及低油耗性亦高度平衡優異的適合於輪胎的製造的聚合物組成物。本發明的聚合物組成物含有：（A）共軛二烯系聚合物，其為共軛二烯化合物的聚合物或者共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物的共聚物，且為活性聚合末端與下述通式（1）所表示的化合物的反應產物；（B）第一二氧化矽，CTAB比表面積為150 m² /g以上且BET比表面積為160 m² /g以上；以及（C）第二二氧化矽，CTAB比表面積為130 m² /g以下且BET比表面積為140 m² /g以下。

Description

聚合物組成物、交聯聚合物及輪胎

本發明是有關於一種聚合物組成物、交聯聚合物及使用該交聯聚合物而製作的輪胎。

近年來，伴隨對環境問題的關注的高漲，而有世界性二氧化碳排放限制的動向，相關聯地，對汽車的低油耗化的要求日益增強。為了應對此種要求，針對輪胎性能亦要求降低滾動阻力。先前，作為減少輪胎的滾動阻力的方法，研究有使輪胎結構最佳化的方法，但作為當前通常的方法來進行的亦有：針對應用於輪胎的聚合物組成物，而使用tanδ低（以下亦稱為「低損耗性」）、低發熱性優異者。

作為獲得此種發熱性低的聚合物組成物的方法，可考慮減少碳黑或二氧化矽等填充劑的量、或者使用大粒徑的碳黑等，但任一種方法均無法避免聚合物組成物的增強性、耐磨耗性及濕潤路面上的抓地（grip）性（以下亦稱為「濕地抓地性」）的下降。

因此，例如進行了將一種改質共軛二烯系聚合物用作輪胎的胎面（tread）材料的研究，所述改質共軛二烯系聚合物是形成具有金屬末端的活性聚合物，並對該活性聚合物導入特定的改質劑使其改質而成（例如，參照專利文獻1）。於專利文獻1中揭示了：若將該材料用作輪胎的胎面材料，則變得發熱性、耐磨耗性及濕地抓地性優異。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特表2016-528369號公報

[發明所欲解決之課題] 然而，於將專利文獻1中所揭示的改質共軛二烯系聚合物用作輪胎的胎面材料的情況下，存在由於該改質共軛二烯系聚合物與二氧化矽的相互作用強，因此加工性差，無法充分地混煉，由此於斷裂強度、耐磨耗性及低油耗性方面無法獲得充分的性能這一課題。

因此，本發明的幾個實施方式提供一種加工性優異，因此容易混煉，斷裂強度、耐磨耗性及低油耗性亦高度平衡優異的適合於輪胎的製造的聚合物組成物。另外，本發明的幾個實施方式提供一種斷裂強度、耐磨耗性及低油耗性高度平衡優異的輪胎。 [解決課題之手段]

本發明是為解決所述課題的至少一部分而成，可作為以下的實施方式來實現。

本發明的聚合物組成物的一實施方式含有：（A）共軛二烯系聚合物，其為共軛二烯化合物的聚合物或者共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物的共聚物，且為活性聚合末端與下述通式（1）所表示的化合物的反應產物；（B）第一二氧化矽，十六烷基三甲基溴化銨（cetyltrimethylammonium bromide，CTAB）比表面積為150 m² /g以上且布厄特（Brunauer-Emmett-Tellern，BET）比表面積為160 m² /g以上；以及（C）第二二氧化矽，CTAB比表面積為130 m² /g以下且BET比表面積為140 m² /g以下。 [化1]

（式（1）中，Z分別獨立地為碳數1～8的烴基或碳數1～8的烴氧基，各Si上鍵結的Z中，一個以上為碳數1～8的烴氧基；R¹ 、R² 、R³ 分別獨立地為碳數1～8的伸烴基，A為下述式（2）～式（4）中任一式所表示的基） [化2]

（式（2）～式（4）中，*為與所述式（1）的R³ 鍵結的部位；式（2）及式（4）中，Z分別獨立地為碳數1～8的烴基或碳數1～8的烴氧基，各Si上鍵結的Z中，一個以上為碳數1～8的烴氧基；R⁴ 、R⁵ 分別獨立地為碳數1～8的伸烴基）

於所述聚合物組成物的一實施方式中，可為：相對於所述（A）共軛二烯系聚合物100質量份，含有20質量份以上且70質量份以下的所述（B）第一二氧化矽。

於所述聚合物組成物的任一實施方式中，可為：相對於所述（A）共軛二烯系聚合物100質量份，含有20質量份以上且70質量份以下的所述（C）第二二氧化矽。

於所述聚合物組成物的任一實施方式中，可為：含有以質量基準計為25：75～75：25的量比的所述（B）第一二氧化矽與所述（C）第二二氧化矽。

於所述聚合物組成物的任一實施方式中，可為：所述（A）共軛二烯系聚合物的藉由凝膠滲透層析法測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量為10,000～2,000,000。

於所述聚合物組成物的任一實施方式中，可更含有交聯劑。

本發明的交聯聚合物的一實施方式是使用所述實施方式的聚合物組成物而製造。

本發明的輪胎的一實施方式使用有所述實施方式的交聯聚合物。 [發明的效果]

根據本發明的聚合物組成物，可製造一種加工性優異，因此容易混煉，斷裂強度、耐磨耗性及低油耗性亦高度平衡優異的交聯聚合物（輪胎）。

以下，對本發明的較佳實施形態進行詳細說明。再者，本發明並不僅僅限定於以下所記載的實施形態，應理解為亦包含在不變更本發明的主旨的範圍內所實施的各種變形例。

於本說明書中，使用「～」而記載的數值範圍是包含「～」的前後所記載的數值作為下限值及上限值的意思。

於本說明書中，「(甲基)丙烯酸～」是包含丙烯酸～及甲基丙烯酸～這兩者的概念。

1.聚合物組成物本實施形態的聚合物組成物含有：（A）共軛二烯系聚合物，其為共軛二烯化合物的聚合物或者共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物的共聚物，且為活性聚合末端與下述通式（1）所表示的化合物的反應產物；（B）第一二氧化矽，CTAB比表面積為150 m² /g以上且BET比表面積為160 m² /g以上；以及（C）第二二氧化矽，CTAB比表面積為130 m² /g以下且BET比表面積為140 m² /g以下。

本實施形態的聚合物組成物是藉由將包含（A）共軛二烯系聚合物的聚合物成分、（B）第一二氧化矽、（C）第二二氧化矽與視需要的其他添加劑混煉而獲得的未硫化的聚合物組成物。本實施形態的聚合物組成物藉由進行例如硫化等交聯處理，會形成交聯聚合物。

以下，對本實施形態的聚合物組成物中所含的各成分進行說明。

1.1.（A）共軛二烯系聚合物本實施形態的聚合物組成物含有（A）為共軛二烯化合物的聚合物或者共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物的共聚物，且為活性聚合末端與下述通式（1）所表示的化合物的反應產物的、共軛二烯系聚合物（於本說明書中亦簡稱為「（A）共軛二烯系聚合物」）。

[化3]

（式（1）中，Z分別獨立地為碳數1～8的烴基或碳數1～8的烴氧基，各Si上鍵結的Z中，一個以上為碳數1～8的烴氧基；R¹ 、R² 、R³ 分別獨立地為碳數1～8的伸烴基，A為下述式（2）～式（4）中任一式所表示的基） [化4]

（A）共軛二烯系聚合物具有源自共軛二烯化合物的結構單元，且於活性聚合末端具有源自所述通式（1）的化合物的結構。此種（A）共軛二烯系聚合物可藉由如下方式而獲得：首先，對包含共軛二烯化合物的單體進行聚合而獲得具有活性末端的聚合物（聚合步驟），其次，使具有活性末端的聚合物與所述通式（1）的化合物（以下亦稱為「特定改質劑」）反應（改質步驟）。

＜聚合步驟＞作為聚合時可使用的共軛二烯化合物，例如可列舉：1,3-丁二烯、異戊二烯（isoprene）、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、1,3-庚二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、3-甲基-1,3-戊二烯、2-氯-1,3-丁二烯等。該些中，較佳為1,3-丁二烯、異戊二烯及2,3-二甲基-1,3-丁二烯。共軛二烯化合物可單獨使用一種或組合使用兩種以上。

（A）共軛二烯系聚合物可為共軛二烯化合物的均聚物，就提高交聯聚合物的強度的觀點而言，較佳為共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物的共聚物。其中，就陰離子聚合中的活性高的方面而言，較佳為於單體組成中包含1,3-丁二烯與苯乙烯的共聚物。於（A）共軛二烯系聚合物為共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物的共聚物的情況下，（A）共軛二烯系聚合物典型而言具有共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物的分佈不規則的無規共聚部分，進而亦可具有包含源自共軛二烯化合物或芳香族乙烯基化合物的結構單元的嵌段部分。

作為聚合時可使用的芳香族乙烯基化合物，例如可列舉：苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,4-二異丙基苯乙烯、5-第三丁基-2-甲基苯乙烯、乙烯基乙基苯、二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘、第三丁氧基苯乙烯、乙烯基苄基二甲基胺、(4-乙烯基苄基)二甲基胺基乙基醚、N,N-二甲基胺基乙基苯乙烯、N,N-二甲基胺基甲基苯乙烯、2-乙基苯乙烯、3-乙基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、2-第三丁基苯乙烯、3-第三丁基苯乙烯、4-第三丁基苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙烯基萘、乙烯基吡啶、二苯基乙烯、含三級胺基的二苯基乙烯（例如1-(4-N,N-二甲基胺基苯基)-1-苯基乙烯等）等。該些中，較佳為苯乙烯及α-甲基苯乙烯。芳香族乙烯基化合物可單獨使用一種或組合使用兩種以上。

於（A）共軛二烯系聚合物為共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物的共聚物的情況下，就改良所獲得的交聯聚合物的低損耗性與濕地抓地性的平衡的觀點而言，於聚合中所使用的共軛二烯化合物及芳香族乙烯基化合物的合計100質量%中，芳香族乙烯基化合物的含量（芳香族乙烯基含量）較佳為設為3質量%～55質量%，更佳為設為5質量%～50質量%。再者，（A）共軛二烯系聚合物的芳香族乙烯基含量可藉由¹ H-核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）進行測定。

於聚合時，亦可使用共軛二烯化合物及芳香族乙烯基化合物以外的其他單體。作為其他單體，例如可列舉：丙烯腈、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯等。關於其他單體的使用量，於聚合中所使用的單體的總量100質量%中，較佳為設為25質量%以下，更佳為設為15質量%以下，特佳為設為10質量%以下。

作為所使用的聚合方法，可使用溶液聚合法、氣相聚合法、塊狀聚合法的任一者，特佳為溶液聚合法。另外，作為聚合形式，可使用分批式及連續式的任一者。於使用溶液聚合法的情況下，作為具體的聚合方法的一例，可列舉於有機溶媒中，在聚合起始劑及視需要而使用的無規化劑（randomizer）的存在下，將包含共軛二烯化合物的單體聚合的方法。

作為聚合起始劑，可使用鹼金屬化合物或鹼土類金屬化合物。作為該些的具體例，例如可列舉：甲基鋰、乙基鋰、正丙基鋰、正丁基鋰、第二丁基鋰、第三丁基鋰等烷基鋰，1,4-亞丁基二鋰（1,4-dilithiobutane）、苯基鋰、二苯乙烯鋰、萘基鋰、1,3-雙(1-鋰代-1,3-二甲基戊基)苯、1,3-伸苯基雙(3-甲基-1-苯基亞戊基)二鋰、3-(二甲基胺基)丙基鋰、萘基鈉、萘基鉀、二-正丁基鎂、二-正己基鎂、乙氧基鉀、硬脂酸鈣等。該些中，較佳為鋰化合物。相對於聚合中所使用的單體100 g，聚合起始劑的合計使用量較佳為設為0.2 mmol～20 mmol。再者，聚合起始劑可單獨使用一種或組合使用兩種以上。

另外，聚合反應亦可在將鹼金屬化合物或鹼土類金屬化合物、和具有與二氧化矽進行相互作用的官能基的化合物加以混合而獲得的化合物（以下亦稱為「改質起始劑」）的存在下進行。藉由在改質起始劑的存在下進行聚合，可對（A）共軛二烯系聚合物的聚合起始末端導入與二氧化矽進行相互作用的官能基。再者，於本說明書中，所謂「相互作用」，是指於分子間形成共價鍵、或者形成弱於共價鍵的分子間力（例如離子-偶極子相互作用、偶極子-偶極子相互作用、氫鍵、凡得瓦力（Van der Waals force）等於分子間發揮作用的電磁學力）。「與二氧化矽進行相互作用的官能基」較佳為具有選自由氮原子、硫原子、磷原子及氧原子所組成的群組中的至少一種。

作為改質起始劑，較佳為烷基鋰等鋰化合物、與二級胺化合物等含氮化合物的反應生成物。作為該含氮化合物的具體例，例如可列舉：二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二丁基胺、十二亞甲基亞胺、N,N'-二甲基-N'-三甲基矽烷基-1,6-二胺基己烷、哌啶、吡咯啶、六亞甲基亞胺、七亞甲基亞胺、二環己基胺、N-甲基苄基胺、二-(2-乙基己基)胺、二烯丙基胺、嗎啉、N-(三甲基矽烷基)哌嗪、N-(第三丁基二甲基矽烷基)哌嗪、1,3-二-三甲基矽烷基-1,3,5-三氮雜環己烷等。再者，當在改質起始劑的存在下進行聚合時，亦可藉由預先混合鹼金屬化合物或鹼土類金屬化合物、和具有與二氧化矽進行相互作用的官能基的化合物而製備改質起始劑，並將所製備的改質起始劑添加於聚合系統中來進行聚合。或者，亦可藉由在聚合系統中添加鹼金屬化合物或鹼土類金屬化合物、和具有與二氧化矽進行相互作用的官能基的化合物，並於聚合系統中將兩者混合而製備改質起始劑來進行聚合。或者，亦可使用含氮的烷基鋰化合物。作為含氮的烷基鋰化合物的具體例，可使用3-二甲基胺基丙基鋰與異戊二烯的反應產物等。

無規化劑可為了調整表示聚合物中的乙烯基鍵（1,2-鍵及3,4-鍵）的含有率的乙烯基鍵含量等而使用。作為無規化劑的例子，可列舉：二甲氧基苯、四氫呋喃、二甲氧基乙烷、二乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、2,2-二(四氫呋喃基)丙烷、2-(2-乙氧基乙氧基)-2-甲基丙烷、三乙基胺、吡啶、N-甲基嗎啉、四甲基乙二胺等。該些可單獨使用一種或組合使用兩種以上。

作為聚合中所使用的有機溶媒，只要是於反應中為惰性的有機溶媒即可，例如可使用脂肪族烴、脂環式烴、芳香族烴等。其中，較佳為碳數3～8的烴，作為其具體例，例如可列舉：丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷、環己烷、丙烯、1-丁烯、異丁烯、反式-2-丁烯、順式-2-丁烯、1-戊炔、2-戊炔、1-己烯、2-己烯、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、庚烷、環戊烷、甲基環戊烷、甲基環己烷、1-戊烯、2-戊烯、環己烯等。再者，有機溶媒可單獨使用一種或組合使用兩種以上。

於使用溶液聚合的情況下，就維持生產性與聚合控制的容易性的平衡的觀點而言，反應溶媒中的單體濃度較佳為5質量%～50質量%，更佳為10質量%～30質量%。聚合反應的溫度較佳為-20℃～150℃，更佳為0℃～120℃，特佳為20℃～100℃。另外，聚合反應較佳為於足以將單體實質上保持為液相的壓力下進行。此種壓力可藉由如下方法而獲得，即，利用對於聚合反應而言為惰性的氣體來對反應器內進行加壓等。藉由此種聚合反應，可獲得具有活性末端的共軛二烯系聚合物。

關於具有活性末端的共軛二烯系聚合物，源自共軛二烯化合物的結構單元中的乙烯基鍵含量較佳為30莫耳%～65莫耳%，更佳為33莫耳%～62莫耳%，特佳為35莫耳%～60莫耳%。若乙烯基鍵含量未滿30莫耳%，則存在抓地特性變得過低的傾向，若超過65莫耳%，則存在所獲得的交聯聚合物的耐磨耗性容易惡化的傾向。再者，於本說明書中，「乙烯基鍵含量」是表示共軛二烯系聚合物中，相對於源自共軛二烯化合物的所有結構單元而言的具有乙烯基鍵的結構單元的含有比例的值，且是藉由¹ H-NMR而測定的值。

＜改質步驟＞其次，關於藉由所述聚合反應而獲得的共軛二烯系聚合物，使該聚合物的活性末端與下述通式（1）所表示的化合物（特定改質劑）反應。藉由經過如此步驟，可獲得由特定改質劑進行了末端改質的（A）共軛二烯系聚合物。此種由特定改質劑進行了末端改質的（A）共軛二烯系聚合物於末端改質部位與（B）第一二氧化矽或（C）第二二氧化矽的相互作用變強，所以斷裂強度及耐磨耗性提高，另外低應變下的剛性變高，所以操縱穩定性亦提高。

[化5]

（式（1）中，Z分別獨立地為碳數1～8的烴基或碳數1～8的烴氧基，各Si上鍵結的Z中，一個以上為碳數1～8的烴氧基；R¹ 、R² 、R³ 分別獨立地為碳數1～8的伸烴基，A為下述式（2）～式（4）中任一式所表示的基）

[化6]

所述式（1）～式（4）中，作為R¹ ～R⁵ 的碳數1～8的伸烴基，可列舉碳數1～8的直鏈狀或分支狀的伸烷基、碳數3～8的伸環烷基、碳數6～8的伸芳基等。所述式（1）～式（4）中，作為Z的碳數1～8的烴基，可列舉碳數1～8的直鏈狀或分支狀的烷基、碳數3～8的環烷基。另外，所述式（1）～式（4）中，作為Z的碳數1～8的烴氧基，可列舉碳數1～8的直鏈狀或分支狀的烷氧基、碳數3～8的環烷氧基。

所述式（1）中，各Si上鍵結的Z中，一個以上為碳數1～8的烴氧基，但就可於末端改質部位增強與（B）第一二氧化矽或（C）第二二氧化矽的相互作用的觀點而言，較佳為各Si上鍵結的3個Z均為碳數1～8的烴氧基。

作為所述通式（1）所表示的化合物的具體例，可列舉N,N,N',N'-四(3-三甲氧基矽烷基丙基)-1,3-二胺基丙烷、N,N,N',N'-四(3-三乙氧基矽烷基丙基)-1,3-二胺基丙烷、N-(3-咪唑基丙基)-N,N-雙(3-三甲氧基矽烷基丙基)胺、N-(3-咪唑基丙基)-N,N-雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)胺等。

再者，於具有活性末端的共軛二烯系聚合物的改質反應時，可單獨使用特定改質劑，亦可與特定改質劑一併使用特定改質劑以外的改質劑（以下，亦稱為「其他改質劑」）。其他改質劑只要為具有與（B）第一二氧化矽或（C）第二二氧化矽、及無機填充劑進行相互作用的官能基，且可與聚合物的活性末端反應的化合物，則並無特別限定。

所述改質反應例如可以溶液反應的形式來進行。該溶液反應可使用包含聚合反應結束後的未反應單體的溶液來進行，亦可將該溶液中所含的共軛二烯系聚合物分離，並溶解於環己烷等適當的溶媒後進行。另外，改質反應亦可使用分批式及連續式中的任一種來進行。此時，改質劑的添加方法並無特別限制，可列舉：一次性添加的方法、分開地添加的方法、連續地添加的方法等。

相對於聚合起始劑所具有的參與聚合反應的金屬原子1莫耳，特定改質劑的使用比例（於使用兩種以上的情況下為其合計量）較佳為設為0.2莫耳以上，更佳為設為0.4莫耳以上。藉由設為0.2莫耳以上，可充分地進行藉由特定改質劑引起的聚合物末端的改質反應，從而可充分地強化末端改質部位處與（B）第一二氧化矽或（C）第二二氧化矽的相互作用。另外，就減少改質反應後的溶液中的未反應物的方面而言，相對於聚合起始劑所具有的參與聚合反應的金屬原子1莫耳，特定改質劑的使用比例的上限值較佳為設為未滿1.5莫耳，更佳為設為未滿1.2莫耳。

再者，於改質反應時，併用特定改質劑與其他改質劑的情況下，就充分地進行共軛二烯系聚合物與特定改質劑的反應的觀點而言，相對於特定改質劑與其他改質劑的合計的使用比例，其他改質劑的使用比例較佳為設為30莫耳%以下，更佳為設為20莫耳%以下，特佳為設為10莫耳%以下。

改質反應的溫度通常與聚合反應的溫度相同，較佳為設為-20℃～150℃，更佳為設為0℃～120℃，特佳為設為20℃～100℃。若改質反應的溫度低，則存在改質後的共軛二烯系聚合物的黏度上升的傾向。另一方面，若改質反應的溫度高，則聚合物的活性末端容易失活。改質反應的反應時間較佳為1分鐘～5小時，更佳為2分鐘～1小時。

為了將反應溶液中所含的（A）共軛二烯系聚合物分離，例如可藉由蒸汽汽提（steam stripping）等公知的脫溶媒方法及熱處理等乾燥的操作來進行。所獲得的（A）共軛二烯系聚合物亦可視需要添加增量油等來調整孟納黏度。藉由該處理，可改良加工性。作為增量油，例如可列舉芳香油（aroma oil）、環烷油（naphthenic oil）、石蠟油（paraffin oil）等。增量油的調配量根據聚合中使用的單體等適當設定即可，例如相對於共軛二烯系聚合物100質量份，為10質量份～50質量份。

如此可獲得（A）共軛二烯系聚合物。根據（A）共軛二烯系聚合物，可提高（B）第一二氧化矽或（C）第二二氧化矽、無機填充劑的分散性。藉此，可獲得可同時改善汽車輪胎等用途中所要求的低損耗性能及耐磨耗性的交聯聚合物。另外，根據（A）共軛二烯系聚合物，可獲得加工性良好的聚合物組成物。

（A）共軛二烯系聚合物較佳為於該聚合物的至少單末端具有源自所述通式（1）的化合物的結構。藉由使（A）共軛二烯系聚合物具有此種結構，例如於應用於輪胎用途的情況下，可進一步改善（B）第一二氧化矽或（C）第二二氧化矽、無機填充劑的分散性，就於低損耗性及耐磨耗性方面起到更高的改善效果的方面而言較佳。

（A）共軛二烯系聚合物的藉由凝膠滲透層析法（Gel Permeation Chromatography，GPC）測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量（Mw）較佳為10,000～2,000,000。若Mw小於10,000，則於本實施形態的聚合物組成物的交聯聚合物中，存在低損耗性及耐磨耗性容易下降的傾向，若大於2,000,000，則存在聚合物組成物的加工性容易下降的傾向。所獲得的（A）共軛二烯系聚合物的重量平均分子量（Mw）更佳為30,000～1,500,000，進而佳為50,000～1,000,000。

（A）共軛二烯系聚合物的分子量分佈，即重量平均分子量（Mw）與數量平均分子量（Mn）的比（Mw/Mn）較佳為1.5～3.0，更佳為1.5～2.5，特佳為1.5～2.2。若（A）共軛二烯系聚合物的分子量分佈處於所述範圍，則容易獲得更優異的低損耗性、耐磨耗性、濕地抓地性能及機械特性。

1.2.（B）第一二氧化矽及（C）第二二氧化矽本實施形態的聚合物組成物含有（B）CTAB比表面積為150 m² /g以上且BET比表面積為160 m² /g以上的第一二氧化矽（於本說明書中，亦簡稱為「（B）第一二氧化矽」）、與（C）CTAB比表面積為130 m² /g以下且BET比表面積為140 m² /g以下的第二二氧化矽（於本說明書中，亦簡稱為「（C）第二二氧化矽」）。藉由併用此種（B）第一二氧化矽與（C）第二二氧化矽，能夠使平均一次粒徑小但聚合尺寸（Aggregate size）相對大的第一二氧化矽良好地分散於聚合物組成物中。藉由改善第一二氧化矽的分散性，聚合物組成物的加工性變得良好，並且可獲得具有優異的橡膠斷裂強度、耐磨耗性及低油耗性的交聯聚合物（輪胎）。

（B）第一二氧化矽的CTAB（十六烷基三甲基溴化銨）比表面積為150 m² /g以上，較佳為160 m² /g以上，更佳為170 m² /g以上，特佳為180 m² /g以上。若CTAB比表面積不足150 m² /g，則存在難以獲得橡膠斷裂強度、耐磨耗性的充分提高的傾向。另外，（B）第一二氧化矽的CTAB比表面積較佳為600 m² /g以下，更佳為300 m² /g以下，特佳為250 m² /g以下。若CTAB比表面積超過600 m² /g，則分散性差，會凝聚，因此存在所獲得的交聯聚合物（輪胎）的性能下降的傾向。再者，二氧化矽的CTAB比表面積是依據美國材料與試驗協會（American Society for Testing and Materials，ASTM） D3765-92進行測定。

（B）第一二氧化矽的BET比表面積為160 m² /g以上，較佳為175 m² /g以上，更佳為190 m² /g以上。若BET比表面積不足160 m² /g，則存在難以獲得橡膠斷裂強度、耐磨耗性的充分提高的傾向。另外，（B）第一二氧化矽的BET比表面積較佳為600 m² /g以下，更佳為300 m² /g以下，特佳為260 m² /g以下。若BET比表面積超過600 m² /g，則分散性差，會凝聚，因此存在所獲得的交聯聚合物（輪胎）的性能下降的傾向。再者，二氧化矽的BET比表面積是依據ASTM D3037-81進行測定。

（B）第一二氧化矽的聚合尺寸較佳為45 nm以上，更佳為50 nm以上，特佳為60 nm以上。藉由使（B）第一二氧化矽具有此種聚合尺寸，可在具有良好的分散性（加工性）的同時，對交聯聚合物賦予優異的低油耗性、耐磨耗性。再者，二氧化矽的聚合尺寸是藉由圓盤（Disc）離心沈降式粒度分析法進行測定。

（B）第一二氧化矽的平均一次粒徑較佳為25 nm以下，更佳為22 nm以下，進而佳為17 nm以下，特佳為14 nm以下。另外，（B）第一二氧化矽的平均一次粒徑較佳為3 nm以上，更佳為5 nm以上，特佳為7 nm以上。藉由此種雖具有小的平均一次粒徑，但具有所述聚合尺寸的結構，可進一步改善二氧化矽的分散性（加工性），可進一步改善低油耗性、耐磨耗性。再者，二氧化矽的平均一次粒徑可如下求出，即：利用透射型電子顯微鏡或掃描型電子顯微鏡對二氧化矽進行觀察，針對視野內所觀察到的400個二氧化矽的一次粒子測定粒徑，藉由其平均而求出。

本實施形態的聚合物組成物中的（B）第一二氧化矽的含量相對於（A）共軛二烯系聚合物100質量份，較佳為20質量份以上且70質量份以下，更佳為20質量份以上且60質量份以下，特佳為25質量份以上且50質量份以下。若（B）第一二氧化矽的含量處於所述範圍，則可在具有良好的分散性（加工性）的同時，對所獲得的交聯聚合物（輪胎）賦予優異的低油耗性、耐磨耗性。

（C）第二二氧化矽的CTAB比表面積為130 m² /g以下，較佳為120 m² /g以下，更佳為100 m² /g以下，特佳為80 m² /g以下。若CTAB比表面積超過130 m² /g，則（C）第二二氧化矽的分散性變差，存在難以改善橡膠斷裂強度及耐磨耗性的情況。另外，（C）第二二氧化矽的CTAB比表面積較佳為10 m² /g以上，更佳為20 m² /g以上，特佳為40 m² /g以上。若CTAB比表面積不足10 m² /g，則增強性變低，存在難以確保交聯聚合物所需的力學強度或耐磨耗性的情況。

（C）第二二氧化矽的BET比表面積為140 m² /g以下，較佳為120 m² /g以下，更佳為100 m² /g以下，特佳為90 m² /g以下。若BET比表面積超過140 m² /g，則（C）第二二氧化矽的分散性變差，存在難以改善橡膠斷裂強度及耐磨耗性的情況。另外，（C）第二二氧化矽的BET比表面積較佳為10 m² /g以上，更佳為20 m² /g以上，特佳為30 m² /g以上。若BET比表面積不足10 m² /g，則增強性變低，存在難以確保交聯聚合物所需的力學強度或耐磨耗性的情況。

（C）第二二氧化矽的平均一次粒徑較佳為20 nm以上，更佳為25 nm以上，進而佳為30 nm以上，特佳為35 nm以上，最佳為55 nm以上。另外，（C）第二二氧化矽的平均一次粒徑較佳為500 nm以下，更佳為200 nm以下，進而佳為100 nm以下，特佳為70 nm以下。藉由具有此種平均一次粒徑，存在可改善橡膠斷裂強度及耐磨耗性的情況。

本實施方式的聚合物組成物中的（C）第二二氧化矽的含量相對於（A）共軛二烯系聚合物100質量份，較佳為20質量份以上且70質量份以下，更佳為20質量份以上且60質量份以下，特佳為25質量份以上且50質量份以下。若（C）第二二氧化矽的含量處於所述範圍，則可對所獲得交聯聚合物（輪胎）賦予優異的橡膠斷裂強度、耐磨耗性。

於本實施形態的聚合物組成物中，包含（B）第一二氧化矽及（C）第二二氧化矽的二氧化矽的合計含量相對於（A）共軛二烯系聚合物100質量份，較佳為20質量份以上，更佳為30質量份以上，進而佳為40質量份以上，特佳為45質量份以上。於二氧化矽的合計含量不足所述範圍的情況下，需要增加碳黑的調配量，就低油耗性的方面而言欠佳。另外，二氧化矽的合計含量較佳為150質量份以下，更佳為100質量份以下，特佳為80質量份以下。若二氧化矽的合計含量超過所述範圍，則於調配有耐候性（耐紫外線龜裂性）的改善、或著色所需的最小限量（10質量份左右）的碳黑的情況下，由於二氧化矽與碳黑的合計含量過剩，因此存在低油耗性惡化的傾向，並且存在填料過多而損害加工性的情況。

本實施形態的聚合物組成物所含有的二氧化矽整體的CTAB比表面積較佳為在115 m² /g～130 m² /g的範圍內。若二氧化矽整體的CTAB比表面積處於所述範圍，則可改善二氧化矽的分散性，藉此聚合物組成物的加工性變得更良好，可獲得具有優異的橡膠斷裂強度、耐磨耗性及低油耗性的交聯聚合物（輪胎）。

另外，於本實施形態的聚合物組成物中，較佳為含有以質量基準計為25：75～75：25的量比的（B）第一二氧化矽與（C）第二二氧化矽，更佳為含有40：60～60：40的量比。藉由以所述量比含有（B）第一二氧化矽與（C）第二二氧化矽，可改善二氧化矽的分散性，藉此聚合物組成物的加工性變得更良好，可獲得具有優異的橡膠斷裂強度、耐磨耗性及低油耗性的交聯聚合物（輪胎）。

於本實施形態的聚合物組成物中，亦可含有（B）第一二氧化矽及（C）第二二氧化矽以外的二氧化矽。再者，本實施形態的聚合物組成物中所含有的無機填充劑100質量%中的（B）第一二氧化矽及（C）第二二氧化矽的合計含量較佳為80質量%以上，更佳為90質量%以上。於（B）第一二氧化矽及（C）第二二氧化矽的合計含量不足所述範圍的情況下，若使用碳黑作為剩餘的無機填充劑，則存在濕地抓地性能惡化的傾向，另外，若使用碳黑以外的填充劑，則存在耐磨耗性惡化的情況。

1.3.其他成分本實施形態的聚合物組成物除了所述成分以外，亦可視需要根據聚合物組成物的使用目的使用（A）共軛二烯系聚合物以外的其他二烯系聚合物、（B）第一二氧化矽及（C）第二二氧化矽以外的其他無機填充劑、矽烷偶合劑、交聯劑、酸性化合物、增量油（加工油）、防老化劑、硫化促進劑以及視需要的硫化助劑、加工助劑、防燒焦劑及氧化鋅、軟化劑、著色劑、阻燃劑、潤滑劑、發泡劑、塑化劑、抗氧化劑、紫外線抑制劑、抗靜電劑、防著色劑等公知的添加劑。

＜其他聚合物＞本實施形態的聚合物組成物亦可含有（A）共軛二烯系聚合物以外的二烯系聚合物。作為此種二烯系聚合物，只要具有源自共軛二烯化合物的重複單元則無特別限制，例如可列舉：天然橡膠、聚丁二烯、聚異戊二烯、乙烯-丙烯-二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠等。

於本實施形態的聚合物組成物含有其他聚合物的情況下，其他聚合物的含有量於將聚合物組成物中所含有的聚合物成分的合計量設為100質量份時，較佳為50質量份以下，更佳為40質量份以下，特佳為35質量份以下。

＜其他無機填充劑＞本實施形態的聚合物組成物亦可為了進一步提高所獲得的交聯聚合物的低損耗性、耐磨耗性、濕地抓地性而含有（B）第一二氧化矽及（C）第二二氧化矽以外的無機填充劑。作為無機填充劑，例如可列舉（B）第一二氧化矽及（C）第二二氧化矽以外的二氧化矽、碳黑及該些的混合物。

作為碳黑，並無特別限制，可使用橡膠組成物中所調配的一般碳黑，作為具體例，例如可列舉通用爐黑（general purpose furnace black，GPF）、快擠出爐黑（fast extruding furnace black，FEF）、高耐磨爐黑（high abrasion furnace black，HAF）、中超耐磨爐黑（intermediate super abrasion furnace black，ISAF）、超耐磨爐黑（super abrasion furnace black，SAF）等。該些中，較佳為ISAF、SAF、HAF，更佳為ISAF。

相對於聚合物成分100質量份，碳黑的使用比例較佳為0質量份～130質量份，更佳為2質量份～110質量份。

＜矽烷偶合劑＞作為矽烷偶合劑，例如可列舉：雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)四硫醚、雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)三硫醚、雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)二硫醚、雙(2-三乙氧基矽烷基乙基)四硫醚、雙(3-三甲氧基矽烷基丙基)四硫醚、雙(2-三甲氧基矽烷基乙基)四硫醚、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷、2-巰基乙基三甲氧基矽烷、2-巰基乙基三乙氧基矽烷；3-三甲氧基矽烷基丙基-N,N-二甲基硫代胺甲醯基四硫醚、3-三乙氧基矽烷基丙基-N,N-二甲基硫代胺甲醯基四硫醚、2-三乙氧基矽烷基乙基-N,N-二甲基硫代胺甲醯基四硫醚、3-三甲氧基矽烷基丙基苯並噻唑基四硫醚、3-三乙氧基矽烷基丙基苯並噻唑基四硫醚、3-三乙氧基矽烷基丙基甲基丙烯酸酯單硫醚、3-三甲氧基矽烷基丙基甲基丙烯酸酯單硫醚、雙(3-二乙氧基甲基矽烷基丙基)四硫醚、3-巰基丙基二甲氧基甲基矽烷、二甲氧基甲基矽烷基丙基-N,N-二甲基硫代胺甲醯基四硫醚、二甲氧基甲基矽烷基丙基苯並噻唑基四硫醚、3-辛醯基硫代-1-丙基三乙氧基矽烷等。該些化合物可單獨使用一種或者組合使用兩種以上。另外，該些中，就增強性改善效果等觀點而言，較佳為雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)三硫醚、雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)二硫醚、3-三甲氧基矽烷基丙基苯並噻唑基四硫醚。

相對於（B）第一二氧化矽、（C）第二二氧化矽及其他無機填充劑成分的合計100質量份，矽烷偶合劑的使用比例較佳為0.5質量份～20質量份。若矽烷偶合劑的使用比例處於所述範圍，則可對由聚合物組成物所形成的交聯聚合物賦予充分的增強性及耐破壞特性，從而可提高交聯聚合物的耐磨耗性。

＜交聯劑＞作為交聯劑，可列舉硫、鹵化硫、有機過氧化物、醌二肟類、有機多元胺化合物、具有羥甲基的烷基苯酚樹脂等。該些中，通常使用硫作為交聯劑。相對於聚合物成分100質量份，交聯劑的使用比例較佳為0.1質量份～10質量份，更佳為0.5質量份～5質量份。

＜酸性化合物＞作為酸性化合物，適宜使用碳數12～24的飽和脂肪酸及該些的金屬鹽。作為酸性化合物的具體例，可列舉：月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、十九酸、花生酸、二十一酸、二十二酸、二十三酸、二十四酸、及該些飽和脂肪酸的鈣鹽、鋅鹽等。該些酸性化合物可單獨使用一種或者組合使用兩種以上。該些中，較佳為硬脂酸。相對於聚合物成分100質量份，酸性化合物的使用比例較佳為0.3質量份～15質量份。

＜其他添加劑＞作為增量油，例如可列舉芳香油（aroma oil）、環烷油（naphthenic oil）、石蠟油（paraffin oil）等。相對於聚合物成分100質量份，增量油的使用比例為0質量份～50質量份。

作為防老化劑，例如可列舉N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-對苯二胺等。相對於聚合物成分100質量份，防老化劑的使用比例為0.5質量份～5質量份。

作為硫化助劑，例如可列舉氧化鋅等。相對於聚合物成分100質量份，硫化助劑的使用比例為1質量份～5質量份。

作為硫化促進劑，可列舉：胍系、醛-胺系、醛-氨系、噻唑系、次磺醯胺系、硫脲系、秋蘭姆系、二硫代胺基甲酸酯系、黃原酸酯系等的化合物。作為硫化促進劑的較佳具體例，可列舉N-環己基-2-苯並噻唑基次磺醯胺（N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide，CBS）、N-四-丁基-2-苯並噻唑基次磺醯胺（TBBS）等次磺醯胺系硫化促進劑。硫化促進劑的使用比例是考慮鹼性化合物的種類及使用比例而適當確定，相對於聚合物成分100質量份，較佳為0.5質量份～5質量份。

1.4.聚合物組成物的製造方法本實施形態的聚合物組成物可藉由使用例如磨塑機（plastomill）、班布瑞混合機（banbury mixer）、輥、密閉混合機（internal mixer）等混煉機將所述各成分混煉而製備。例如，較佳為藉由下述方法進行製備。

＜第一級混煉＞於第一級混煉中，較佳為與（A）共軛二烯系聚合物一併而混煉（B）第一二氧化矽及（C）第二二氧化矽、視需要的其他無機填充劑及矽烷偶合劑。另外，於第一級混煉中，視需要亦一併混煉其他聚合物、增量油及防老化劑等。另外，於第一級混煉中，亦可一併混煉較佳為於第二級混煉中混煉的酸性化合物。

藉由將（B）第一二氧化矽及（C）第二二氧化矽或其他無機填充劑供至第一級混煉，該些的分散性容易變得良好，存在由所獲得的聚合物組成物所形成的輪胎（交聯聚合物）的低油耗性能提高的情況。

另外，於在第一級混煉中供給矽烷偶合劑的情況下，較佳為首先混煉（A）共軛二烯系聚合物、其他聚合物、（B）第一二氧化矽、（C）第二二氧化矽及視需要的其他無機填充劑，其後添加（後添加）矽烷偶合劑進一步混煉。

藉由在第一級混煉中後添加矽烷偶合劑，所獲得的聚合物組成物的加工性更優異，由該聚合物組成物所形成的交聯聚合物具有更優異的低遲滯特性。另外，藉由在第一級混煉中後添加矽烷偶合劑，存在可使（B）第一二氧化矽及（C）第二二氧化矽的分散性更良好的情況。

於後添加矽烷偶合劑的情況下，矽烷偶合劑的添加時機是根據二氧化矽的種類、二氧化矽的使用比例及混煉條件等，考慮（A）共軛二烯系聚合物及其他聚合物的使用比例等而適當確定。

另外，於後添加矽烷偶合劑的情況下，較佳為於調配（A）共軛二烯系聚合物及其他聚合物並歷時0.5分鐘～10分鐘進行混煉後，添加矽烷偶合劑並歷時0.5分鐘～10分鐘進行混煉。

作為第一級混煉中所使用的混煉機，可列舉磨塑機、班布瑞混合機、輥、密閉混合機等開放式或密閉式的混煉機。另外，於第一級混煉中，混煉溫度設為30℃～180℃，較佳為50℃～160℃。

另外，於在第一級混煉中供給矽烷偶合劑的情況下，並不限定於後添加矽烷偶合劑來進行混煉的方法，可藉由將矽烷偶合劑與供至第一級混煉的其他的所有成分一併共同進行混煉的方法而獲得含有矽烷偶合劑的混煉物。另外，亦可為於製作混煉（A）共軛二烯系聚合物、（B）第一二氧化矽、（C）第二二氧化矽及矽烷偶合劑的母料（masterbatch）後，添加其他聚合物、添加劑的方法。

＜第二級混煉＞第二級混煉是於第一級混煉中獲得的混煉物中至少添加交聯劑，將該混煉物與交聯劑混煉，獲得聚合物組成物的步驟。於該第二級混煉中，較佳為與第一級混煉中所獲得的混煉物及交聯劑一併而混煉酸性化合物。另外，於第二級混煉中，視需要亦一併混煉氧化鋅及硫化促進劑。並且，於第二級混煉中，通常藉由將供至該第二級混煉的所有成分（具體而言為第一級混煉中所獲得的混煉物、交聯劑、以及視需要供給的酸性化合物及氧化鋅、硫化促進劑等其他成分）共同混煉的方法來獲得聚合物組成物。

藉由在第二級混煉中供給酸性化合物，所獲得的聚合物組成物的加工性更優異，另外，由聚合物組成物所形成的交聯聚合物具有更優異的低遲滯特性。

於第二級混煉中，使用第一級混煉中使用的混煉機。另外，於第二級混煉中，混煉溫度設為30℃～130℃，較佳為50℃～110℃。

藉由如上所述的製造方法而獲得的聚合物組成物為未硫化橡膠組成物，藉由進行例如硫化等交聯處理而形成交聯聚合物。

1.5.用途由本實施形態的聚合物組成物所形成的交聯聚合物適宜用作輪胎，具體而言為輪胎的胎面。對於由本實施形態的聚合物組成物所形成的輪胎而言，胎面可獲得高強度，另外胎面可獲得所期望的形狀，因而可獲得優異的性能。另外，由本實施形態的聚合物組成物所形成的交聯聚合物亦可用作胎面以外的輪胎構件、防震橡膠、防舷材、帶、軟管及其他工業品等。

2.實施例以下，對本發明的具體實施例進行說明，但本發明並不限定於該些實施例。再者，下述製造例、實施例及比較例中的「%」只要無特別說明則為質量基準。

2.1.（A）共軛二烯系聚合物的製造例＜製造例1＞向經氮置換的內容積16升的高壓釜反應器中，以以下方式連續地裝入（charge）以下物質：1,3-丁二烯27.3 g/分鐘、苯乙烯18.2 g/分鐘、作為溶媒的環己烷237.1 g/分鐘、四氫呋喃3.3 g/分鐘、正丁基鋰0.283 mmol/分鐘（18.11 mg/分鐘），反應器（reactor）的溫度以75℃來控制。以321.9 g/分鐘自第一台反應器連續地排放（discharge）聚合物溶液，並以0.0742 mmol/分鐘向其中添加N,N,N',N'-四(3-三乙氧基矽烷基丙基)-1,3-二胺基丙烷進行管線混合（Line mixing），並連續地導入至第二台反應器中進行反應。於第二台反應器的出口，相對於聚合物成分100重量份，添加0.7重量份的二-第三丁基-對甲酚。其次，藉由蒸汽汽提而進行脫溶媒，並利用被調溫為110℃的熱輥對橡膠進行乾燥，獲得改質共軛二烯系共聚物（以下亦稱為「SBR-1」）。

＜製造例2＞於製造例1中，以0.0742 mmol/分鐘添加N-(3-咪唑基丙基)-N,N-雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)胺代替N,N,N',N'-四(3-三乙氧基矽烷基丙基)-1,3-二胺基丙烷，除此以外，進行與製造例1同樣的操作，獲得改質共軛二烯系共聚物（以下亦稱為「SBR-2」）。

＜製造例3＞於製造例1中，不添加N,N,N',N'-四(3-三乙氧基矽烷基丙基)-1,3-二胺基丙烷，除此以外，進行與製造例1同樣的操作，獲得共軛二烯系共聚物（以下亦稱為「SBR-3」）。

2.2.物性的測定方法＜數量平均分子量（Mn）及重量平均分子量（Mw）的測定＞對於以上所製造的各聚合物，根據與使用凝膠滲透層析法（Gel Permeation Chromatography，GPC）（東曹（Tosoh）公司製造的「HLC-8120」），於下述GPC條件下獲得的GPC曲線的最大峰值的頂點相當的保持時間，算出聚苯乙烯換算的數量平均分子量（Mn）及重量平均分子量（Mw）。（GPC條件）管柱：商品名「GMHXL」（東曹（Tosoh）公司製造）兩根管柱溫度：40℃ 移動相：四氫呋喃流速：1.0 ml/分鐘樣品濃度：10 mg/20 ml

＜乙烯基含量、鍵結苯乙烯含量的測定＞･乙烯基含量（%）：藉由400 MHz的¹ H-NMR測定進行測定。･鍵結苯乙烯含量（%）：藉由400 MHz的¹ H-NMR測定進行測定。鍵結苯乙烯含量為相當於芳香族乙烯基含量的參數。

2.3.實施例1～實施例14及比較例1～比較例9 2.3.1.聚合物組成物及交聯聚合物的製造藉由下表3～下表4所示的調配配方而對各成分進行調配，並對該些進行混煉，藉此製造各聚合物組成物。混煉是藉由以下的方法來進行。

使用帶有溫度控制裝置的磨塑機（容量：250 ml），作為第一級混煉，於填充率為72%、轉速為60 rpm的條件下，混煉下表3～下表4中所示的聚合物成分、二氧化矽、碳黑、矽烷偶合劑、硬脂酸、防老化劑、氧化鋅、增量油。其次，作為第二級混煉，將所述獲得的混煉物冷卻至室溫後，混煉硫化促進劑、硫，藉此獲得實施例1～實施例14及比較例1～比較例9的各聚合物組成物。

接著，將所獲得的各聚合物組成物成形，於160℃下利用硫化壓製進行規定時間的硫化，獲得供於下述評價試驗的具有規定形狀的各交聯聚合物。

2.3.2.聚合物組成物及交聯聚合物的評價對於所獲得的各聚合物組成物及各交聯聚合物，進行以下評價試驗。將結果示於下表3～下表4中。

＜斷裂強度＞依據日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）K6251：2010，製作包括試驗用硫化橡膠片的3號啞鈴型試驗片，作為評價用的試驗片。使用拉伸試驗機（型號「AG-2000」，島津製作所股份有限公司製造），以負荷速度500 mm/分鐘拉伸所述試樣片，求出斷裂強度（TB）。於下表3～下表4中，以將比較例1的測定值作為基準而設為100時的指數進行表示，數值越大，越為高強度。

＜耐磨耗性＞將硫化橡膠作為測定用試樣，使用DIN磨耗試驗機（東洋精機公司製造），依據JIS K6264-2：2005，以載荷10 N，於25℃下進行測定。於下表3～下表4中，以將比較例1的測定值作為基準而設為100時的指數進行表示，數值越大，耐磨耗性越良好。

＜低油耗性（50℃tanδ）＞將硫化橡膠作為測定用試樣，使用ARES-RDA（TA儀器（TA Instruments）公司製造），於剪切應變0.7%、角速度100弧度每秒、50℃的條件下，測定損耗係數（tanδ（50℃））。於下表3～下表4中，以將比較例1的測定值作為基準而設為100的指數進行表示，tanδ（50℃）的數值越大，能量損耗越小，表示低遲滯損耗特性越良好。

＜加工性＞依據JIS K6300-1：2013，使用L轉子，於預熱1分鐘、轉子運轉時間4分鐘、溫度100℃的條件下求出聚合物組成物的孟納黏度。於下表3～下表4中，以將比較例1的測定值作為基準而設為100的指數進行表示，數值越大，表示加工性越良好。

2.4.評價結果於下表1中示出以上所合成的各聚合物的物性值。於下表2中示出所使用的各二氧化矽的物性值。於下表3～下表4中示出各聚合物組成物的組成及評價結果。

[表1]

聚合物的種類	SBR-1	SBR-2	SBR-3
鍵結苯乙烯含量（%）	37	38	37
乙烯基含量（%）	41	40	40
重量平均分子量(Mw) (萬)	91	89	51
數量平均分子量(Mn) (萬)	61	60	34

[表2]

二氧化矽的種類	二氧化矽 B1	二氧化矽 B2	二氧化矽 B3	二氧化矽 C1	二氧化矽 C2	二氧化矽 C3
CTAB比表面積（m² /g）	200	195	165	110	50	40
BET比表面積（m² /g）	220	200	172	115	50	40
聚合尺寸 (nm)	65	172	-	92	-	-

[表3]

	實施例 1	實施例 2	實施例 3	實施例 4	實施例 5	實施例 6	實施例 7	實施例 8	實施例 9	實施例 10	實施例 11	實施例 12	實施例 13	實施例 14
聚合物組成物組成	(A)共軛二烯系聚合物	SBR-1(質量份)	100	100	100	100	100	100	100
SBR-2(質量份)								100	100	100	100	100	100	100
其他聚合物	SBR-3(質量份)
(B)第一二氧化矽	二氧化矽B1(質量份)					25	37.5	50					25	37.5	50
二氧化矽B2(質量份)		37.5	37.5	37.5					37.5	37.5	37.5
二氧化矽B3(質量份)	37.5							37.5
(C)第二二氧化矽	二氧化矽C1(質量份)				37.5							37.5
二氧化矽C2(質量份)			37.5		50	37.5	25			37.5		50	37.5	25
二氧化矽C3(質量份)	37.5	37.5						37.5	37.5
油(質量份)	25	25	25	25	25	25	25	25	25	25	25	25	25	25
碳黑(質量份)	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
矽烷偶合劑(質量份)	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6
硬脂酸(質量份)	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
防老化劑(質量份)	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
氧化鋅(質量份)	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3
硫化促進劑CZ(質量份)	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8
硫化促進劑D(質量份)	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
硫(質量份)	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
二氧化矽的平均CTAB比表面積(m² /g)	103	118	123	153	100	125	150	103	118	123	153	100	125	150
評價試驗	斷裂強度		138	141	150	138	148	158	141	132	147	154	132	141	158	145
耐磨耗性		110	110	116	119	120	122	117	119	115	113	117	123	128	126
低油耗性		154	163	160	147	151	168	149	149	165	169	137	156	172	168
加工性		109	140	116	120	126	136	129	106	136	127	107	132	141	137

[表4]

	比較例 1	比較例 2	比較例 3	比較例 4	比較例 5	比較例 6	比較例 7	比較例 8	比較例 9
聚合物組成物組成	(A)共軛二烯系聚合物	SBR-1(質量份)		100	100	100	100
SBR-2(質量份)						100	100	100	100
其他聚合物	SBR-3(質量份)	100
(B)第一二氧化矽	二氧化矽B1(質量份)					75				75
二氧化矽B2(質量份)
二氧化矽B3(質量份)	75			75				75
(C)第二二氧化矽	二氧化矽C1(質量份)			75				75
二氧化矽C2(質量份)		75				75
二氧化矽C3(質量份)
油(質量份)	25	25	25	25	25	25	25	25	25
碳黑(質量份)	5	5	5	5	5	5	5	5	5
矽烷偶合劑(質量份)	6	6	6	6	6	6	6	6	6
硬脂酸(質量份)	2	2	2	2	2	2	2	2	2
防老化劑(質量份)	1	1	1	1	1	1	1	1	1
氧化鋅(質量份)	3	3	3	3	3	3	3	3	3
硫化促進劑CZ(質量份)	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8
硫化促進劑D(質量份)	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
硫(質量份)	2	2	2	2	2	2	2	2	2
二氧化矽的平均CTAB比表面積(m² /g)	165	50	110	172	200	50	110	165	200
評價試驗	斷裂強度		100	125	123	128	130	128	120	117	125
耐磨耗性		100	101	98	109	107	107	109	115	115
低油耗性		100	121	118	120	109	117	126	118	109
加工性		100	82	85	79	92	75	72	83	92

上表3～上表4中，聚合物組成物的組成中的各成分的數值表示質量份。另外，上表3～上表4中所示的各材料分別使用了以下的商品。･二氧化矽B1：羅地亞（Rhodia）公司製造，商品名「ZEOSIL Premium 200P」･二氧化矽B2：羅地亞（Rhodia）公司製造，商品名「ZEOSIL HRS 1200MP」･二氧化矽B3：贏創（Evonik）公司製造，商品名「ULTRASIL VN3」･二氧化矽C1：羅地亞（Rhodia）公司製造，商品名「ZEOSIL 1115MP」･二氧化矽C2：德固賽（Degussa）公司製造，商品名「ULTRASIL 360」･二氧化矽C3：東曹二氧化矽（Tosoh Silica）公司製造，商品名「Nipsil E-743」･油：日本能源（Japan Energy）公司製造，「X140」･碳黑：東海碳（Tokai Carbon）公司製造，商品名「希斯特（Seast）KH」･矽烷偶合劑：贏創（Evonik）公司製造，商品名「Si69」･硬脂酸：日油公司製造，商品名「珠形硬脂酸山茶（Beads stearic acid camellia）」･防老化劑：住友化學工業公司製造，商品名「岸其根（Antigen）3C」･硫化促進劑CZ：住友化學工業公司製造，商品名「索克西諾（Soxinol）CZ」，N-環己基-2-苯並噻唑基次磺醯胺･硫化促進劑D：住友化學工業公司製造，商品名「索克西諾（Soxinol）D」，1,3-二苯胍･硫：鶴見化學工業公司製造，商品名「金華印油入微粉硫」

由上表3～上表4的結果可確認到：實施例1～實施例14的聚合物組成物藉由含有（B）第一二氧化矽與（C）第二二氧化矽，與比較例1的聚合物組成物相比，加工性變得良好，因此容易混煉，其結果，可獲得斷裂強度、耐磨耗性及低油耗性亦高度平衡優異的交聯聚合物。

本發明並不限定於所述實施形態，能夠進行各種變形。本發明包括與實施形態中所說明的構成實質上相同的構成（例如，功能、方法及結果相同的構成或者目的及效果相同的構成）。另外，本發明包括將所述實施形態中所說明的構成中並非本質的部分置換為其他構成的構成。進而，本發明亦包括起到與所述實施形態中所說明的構成相同的作用效果的構成或者可達成同一目的的構成。進而，本發明亦包括對所述實施形態中所說明的構成附加公知技術而得到的構成。

Claims

一種聚合物組成物，含有：（A）共軛二烯系聚合物，其為共軛二烯化合物的聚合物或者共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物的共聚物，且為活性聚合末端與下述通式（1）所表示的化合物的反應產物；（B）第一二氧化矽，十六烷基三甲基溴化銨比表面積為150 m² /g以上且布厄特比表面積為160 m² /g以上；以及（C）第二二氧化矽，十六烷基三甲基溴化銨比表面積為130 m² /g以下且布厄特比表面積為140 m² /g以下，
（式（1）中，Z分別獨立地為碳數1～8的烴基或碳數1～8的烴氧基，各Si上鍵結的Z中，一個以上為碳數1～8的烴氧基；R¹ 、R² 及R³ 分別獨立地為碳數1～8的伸烴基，A為下述式（2）～式（4）中任一式所表示的基）
（式（2）～式（4）中，*為與所述式（1）的R³ 鍵結的部位；式（2）及式（4）中，Z分別獨立地為碳數1～8的烴基或碳數1～8的烴氧基，各Si上鍵結的Z中，一個以上為碳數1～8的烴氧基；R⁴ 及R⁵ 分別獨立地為碳數1～8的伸烴基）。
如請求項1所述的聚合物組成物，其中相對於所述（A）共軛二烯系聚合物100質量份，含有20質量份以上且70質量份以下的所述（B）第一二氧化矽。
如請求項1或請求項2所述的聚合物組成物，其中相對於所述（A）共軛二烯系聚合物100質量份，含有20質量份以上且70質量份以下的所述（C）第二二氧化矽。
如請求項1至請求項3中任一項所述的聚合物組成物，其含有以質量基準計為25：75～75：25的量比的所述（B）第一二氧化矽與所述（C）第二二氧化矽。
如請求項1至請求項4中任一項所述的聚合物組成物，其中所述（A）共軛二烯系聚合物的藉由凝膠滲透層析法測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量為10,000～2,000,000。
如請求項1至請求項5中任一項所述的聚合物組成物，其更含有交聯劑。
一種交聯聚合物，使用如請求項6所述的聚合物組成物而製造。
一種輪胎，使用了如請求項7所述的交聯聚合物。