JP2853980B2 - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤトレッド用ゴム組成物Info
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- JP2853980B2 JP2853980B2 JP7272859A JP27285995A JP2853980B2 JP 2853980 B2 JP2853980 B2 JP 2853980B2 JP 7272859 A JP7272859 A JP 7272859A JP 27285995 A JP27285995 A JP 27285995A JP 2853980 B2 JP2853980 B2 JP 2853980B2
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- silica
- rubber composition
- weight
- silane coupling
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はタイヤトレッド用ゴ
ム組成物に関し、更に詳しくは未加硫時の加工性を改良
した、加硫可能なシリカ配合タイヤトレッド用ゴム組成
物に関する。本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、
例えばキャップトレッド、サイドトレッド及びアンダー
トレッド用として有用である。なお、ここで「シリカ」
とは含水ケイ酸のことであり、ゴム用として用いられる
窒素比表面積が５０〜３００ｍ2 ／ｇのものをいい、ま
た、「加硫」とは、硫黄や過酸化物などによる架橋を含
むものとする。
ム組成物に関し、更に詳しくは未加硫時の加工性を改良
した、加硫可能なシリカ配合タイヤトレッド用ゴム組成
物に関する。本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、
例えばキャップトレッド、サイドトレッド及びアンダー
トレッド用として有用である。なお、ここで「シリカ」
とは含水ケイ酸のことであり、ゴム用として用いられる
窒素比表面積が５０〜３００ｍ2 ／ｇのものをいい、ま
た、「加硫」とは、硫黄や過酸化物などによる架橋を含
むものとする。
【０００２】
【従来の技術】各種ゴムにシリカを配合したゴム組成物
は知られており、例えば低発熱性で耐摩耗性などに優れ
たタイヤトレッド用ゴム組成物として使用されている。
しかしながら、シリカを配合したタイヤトレッドは低転
動抵抗で湿潤路のグリップ性は良いが未加硫配合物の粘
度上昇、加硫遅延、混合まとまりの低下などが起り、生
産性が悪化するという問題があった。特に、単純にシリ
カ及びカーボンを同時に混合した場合、カーボンとゴム
は充分な接触及び反応が起こり充分な混合を促進するが
シリカとは充分ではなく、シリカの分散不良を引き起こ
し充分なシリカの特性が生かされなかった。かかる問題
を解決すべく、従来から種々の提案があるが、いずれも
実用上満足のいくものとは言えないのが実情である。
は知られており、例えば低発熱性で耐摩耗性などに優れ
たタイヤトレッド用ゴム組成物として使用されている。
しかしながら、シリカを配合したタイヤトレッドは低転
動抵抗で湿潤路のグリップ性は良いが未加硫配合物の粘
度上昇、加硫遅延、混合まとまりの低下などが起り、生
産性が悪化するという問題があった。特に、単純にシリ
カ及びカーボンを同時に混合した場合、カーボンとゴム
は充分な接触及び反応が起こり充分な混合を促進するが
シリカとは充分ではなく、シリカの分散不良を引き起こ
し充分なシリカの特性が生かされなかった。かかる問題
を解決すべく、従来から種々の提案があるが、いずれも
実用上満足のいくものとは言えないのが実情である。
【０００３】例えば、ジエチレングリコールや脂肪酸を
添加したり（例えばゴム工業便覧〈第四版〉，５１７〜
５１８頁，平成６年発行参照）、カルボン酸金属塩を添
加したり（例えばＴｉｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉ
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ１９９５，１０７〜１０８頁
参照）、シリカを予じめシリコーンオイルで処理したり
（例えば特開平６−２４８１１６号公報参照）すること
などが提案されているが、いずれも実用上充分な方法と
は言えない。更に、混合時の焼け発生やまとまりの低下
に対しては、混合回数を増加するなどの方法をとる以外
に方法が無く、また、カーボンとシリカを混合する場合
にも、別々に混合するか、もしくは混合時間や混合回数
を長くしているのが実状である。
添加したり（例えばゴム工業便覧〈第四版〉，５１７〜
５１８頁，平成６年発行参照）、カルボン酸金属塩を添
加したり（例えばＴｉｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉ
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ１９９５，１０７〜１０８頁
参照）、シリカを予じめシリコーンオイルで処理したり
（例えば特開平６−２４８１１６号公報参照）すること
などが提案されているが、いずれも実用上充分な方法と
は言えない。更に、混合時の焼け発生やまとまりの低下
に対しては、混合回数を増加するなどの方法をとる以外
に方法が無く、また、カーボンとシリカを混合する場合
にも、別々に混合するか、もしくは混合時間や混合回数
を長くしているのが実状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は前述
の従来技術の問題点を排除して、シリカ配合加硫性ゴム
組成物の特性、例えば低発熱性や耐摩耗性などの特性を
実質的に損なうことなく、未加硫ゴム組成物の加工性を
改良したシリカ配合加硫性タイヤトレッド用ゴム組成物
を提供することを目的とする。
の従来技術の問題点を排除して、シリカ配合加硫性ゴム
組成物の特性、例えば低発熱性や耐摩耗性などの特性を
実質的に損なうことなく、未加硫ゴム組成物の加工性を
改良したシリカ配合加硫性タイヤトレッド用ゴム組成物
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、ジエン
系ゴム１００重量部、カーボンブラック２〜８０重量
部、シリカ５〜８０重量部、シランカップリング剤及び
式（Ｉ）：
系ゴム１００重量部、カーボンブラック２〜８０重量
部、シリカ５〜８０重量部、シランカップリング剤及び
式（Ｉ）：
【化２】 （式中、Ｒ1 は独立にメチル基、エチル基又はフェニル
基を示し、Ｒ2 は独立に水素又は有機基を示し、Ｒ3 は
独立にアルキル基を示し、ｍは０又は１以上の整数であ
り、ｎは１以上の整数である）の繰り返し単位を有する
数平均分子量が２００〜１００，０００のポリシロキサ
ンを含んでなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提供され
る。
基を示し、Ｒ2 は独立に水素又は有機基を示し、Ｒ3 は
独立にアルキル基を示し、ｍは０又は１以上の整数であ
り、ｎは１以上の整数である）の繰り返し単位を有する
数平均分子量が２００〜１００，０００のポリシロキサ
ンを含んでなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提供され
る。
【０００６】本発明の好ましい態様に従えば、前記ポリ
シロキサン及びシランカップリング剤の量が以下の範囲
のタイヤ用キャップトレッドゴム組成物が提供される。 ０．５≦（ＷPS／ＷSC）≦７ シリカ配合量×１重量％≦ＷPS＋ＷSC≦シリカ配合量×
４０重量％ 式中、ＷPS：ポリシロキサンの配合量（重量部）、
ＷSC：シランカップリング剤の配合量（重量部））
シロキサン及びシランカップリング剤の量が以下の範囲
のタイヤ用キャップトレッドゴム組成物が提供される。 ０．５≦（ＷPS／ＷSC）≦７ シリカ配合量×１重量％≦ＷPS＋ＷSC≦シリカ配合量×
４０重量％ 式中、ＷPS：ポリシロキサンの配合量（重量部）、
ＷSC：シランカップリング剤の配合量（重量部））
【０００７】本発明の好ましい態様に従えば、前記ゴム
組成物を、加硫系を除いて１２０℃以上の温度にて同時
工程で混合したタイヤ用トレッドゴム組成物が提供され
る。
組成物を、加硫系を除いて１２０℃以上の温度にて同時
工程で混合したタイヤ用トレッドゴム組成物が提供され
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成及び作用効果
について詳しく説明する。前述の如く、シリカを配合し
たタイヤトレッドの加硫物性は良好であるが、未加硫時
の加工性に劣るという欠点があった。本発明者らの知見
によれば、これはシリカ表面に存在するシラノール基
（≡Ｓｉ−ＯＨ）に起因し、シラノール基の凝集力によ
りゴム組成物中で構造体が生成して粘度が上昇したり、
シラノール基の極性により加硫促進剤などが吸着されて
加硫が遅延したり、非極性ゴムとの相溶性が十分でない
ために混合のまとまりが低下したりする現象のために未
加硫組成物の加工性が低下する。更に、シリカ配合ゴム
組成物には、ゴムへの補強のために、シランカップリン
グ剤が併用されることが多いが、シリカ粒子の内腔にも
シラノール基が存在し、これがシランカップリング剤と
反応してシランカップリング剤を損失させ、補強効果が
低下するため多量のシランカップリング剤を配合しなけ
ればならないという問題があった。従来技術におけるよ
うに、これにジエチレングリコールなどの極性物質を添
加すると、加硫促進剤などの極性配合剤が吸着される現
象はある程度防止できるが、完全には防止できず、シラ
ンカップリング剤などのシリカ粒子と化学結合する物質
が内腔に結合するのを防止することもできなかった。
について詳しく説明する。前述の如く、シリカを配合し
たタイヤトレッドの加硫物性は良好であるが、未加硫時
の加工性に劣るという欠点があった。本発明者らの知見
によれば、これはシリカ表面に存在するシラノール基
（≡Ｓｉ−ＯＨ）に起因し、シラノール基の凝集力によ
りゴム組成物中で構造体が生成して粘度が上昇したり、
シラノール基の極性により加硫促進剤などが吸着されて
加硫が遅延したり、非極性ゴムとの相溶性が十分でない
ために混合のまとまりが低下したりする現象のために未
加硫組成物の加工性が低下する。更に、シリカ配合ゴム
組成物には、ゴムへの補強のために、シランカップリン
グ剤が併用されることが多いが、シリカ粒子の内腔にも
シラノール基が存在し、これがシランカップリング剤と
反応してシランカップリング剤を損失させ、補強効果が
低下するため多量のシランカップリング剤を配合しなけ
ればならないという問題があった。従来技術におけるよ
うに、これにジエチレングリコールなどの極性物質を添
加すると、加硫促進剤などの極性配合剤が吸着される現
象はある程度防止できるが、完全には防止できず、シラ
ンカップリング剤などのシリカ粒子と化学結合する物質
が内腔に結合するのを防止することもできなかった。
【０００９】然るに、本発明に従えば、前記式（Ｉ）の
繰り返し構造単位を有するポリシロキサンをゴム組成物
中に配合するのでアルコキシシロキサンがシラノール基
と反応して、シリカ粒子の表面を覆うので、従来技術の
問題点を悉く解決して、シラノール基の凝集力や極性に
よって生ずる粘度上昇や加硫促進剤などの極性添加剤や
シランカップリング剤などの無駄な消費を効果的に抑え
ることができる。
繰り返し構造単位を有するポリシロキサンをゴム組成物
中に配合するのでアルコキシシロキサンがシラノール基
と反応して、シリカ粒子の表面を覆うので、従来技術の
問題点を悉く解決して、シラノール基の凝集力や極性に
よって生ずる粘度上昇や加硫促進剤などの極性添加剤や
シランカップリング剤などの無駄な消費を効果的に抑え
ることができる。
【００１０】本発明に従ってゴム組成物中に配合される
前記式（Ｉ）のポリシロキサンは、前述の如く、シラノ
ール基と反応するアルコキシシリル基を有し、シリカ粒
子の表面を覆って潤滑効果を示す大きさ、例えば数平均
分子量が２００〜１００，０００、好ましくは５００〜
５０，０００のポリマー（又はオリゴマー）である必要
がある。従って、前述式（Ｉ）の繰り返し単位におい
て、≡Ｓｉ−Ｏ−Ｒ3 基の存在が必須であり、このた
め、ｎは１以上、好ましくは５〜１０００であり、ｍは
ゼロであってもよいが、水素基や他の有機基があっても
よい。かかるポリシロキサンは公知物質であり、例えば
一般的には以下のようにして製造することができる。
前記式（Ｉ）のポリシロキサンは、前述の如く、シラノ
ール基と反応するアルコキシシリル基を有し、シリカ粒
子の表面を覆って潤滑効果を示す大きさ、例えば数平均
分子量が２００〜１００，０００、好ましくは５００〜
５０，０００のポリマー（又はオリゴマー）である必要
がある。従って、前述式（Ｉ）の繰り返し単位におい
て、≡Ｓｉ−Ｏ−Ｒ3 基の存在が必須であり、このた
め、ｎは１以上、好ましくは５〜１０００であり、ｍは
ゼロであってもよいが、水素基や他の有機基があっても
よい。かかるポリシロキサンは公知物質であり、例えば
一般的には以下のようにして製造することができる。
【００１１】式（Ｉ）のシロキサン構造を有する化合物
は相当するポリアルキルハイドロジェンシロキサンとア
ルコールとを触媒存在下反応させることより合成され
る。ポリアルキルハイドロジェンシロキサンとしては、
以下に示したものが例示できる。
は相当するポリアルキルハイドロジェンシロキサンとア
ルコールとを触媒存在下反応させることより合成され
る。ポリアルキルハイドロジェンシロキサンとしては、
以下に示したものが例示できる。
【００１２】
【化３】
【００１３】前記アルコールとしては、メタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、
ヘプタノール、オクタノール、オクタデカノール、フェ
ノール、ベンジルアルコール、の他に、エチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテルなど酸素原子を有するアルコールを例示す
ることができる。カルボン酸としては酢酸、プロピオン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸などを
例示することができる。触媒としては、塩化白金酸、白
金−エーテル錯体、白金−オレフィン錯体、ＰｄＣｌ2
（ＰＰｈ3 ）2，ＲｈＣｌ2 （ＰＰｈ3 ）2 オクチル酸
錫、オクチル酸亜鉛、又は酸、塩基触媒が使用できる。
タノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、
ヘプタノール、オクタノール、オクタデカノール、フェ
ノール、ベンジルアルコール、の他に、エチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテルなど酸素原子を有するアルコールを例示す
ることができる。カルボン酸としては酢酸、プロピオン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸などを
例示することができる。触媒としては、塩化白金酸、白
金−エーテル錯体、白金−オレフィン錯体、ＰｄＣｌ2
（ＰＰｈ3 ）2，ＲｈＣｌ2 （ＰＰｈ3 ）2 オクチル酸
錫、オクチル酸亜鉛、又は酸、塩基触媒が使用できる。
【００１４】本発明において使用するポリシロキサン
は、前述の通り、その末端基には特に限定はなく、製造
時に使用した原料の種類によって定まるものであり、例
えば、トリメチルシリル基、メチルジフェニルシリル
基、トリフェニルシリル基の他、有機基であってもよ
い。
は、前述の通り、その末端基には特に限定はなく、製造
時に使用した原料の種類によって定まるものであり、例
えば、トリメチルシリル基、メチルジフェニルシリル
基、トリフェニルシリル基の他、有機基であってもよ
い。
【００１５】式（Ｉ）において、前述の如くＲ1 はメチ
ル基、エチル基又はフェニル基を示し、Ｒ2 としては水
素又は有機基を示し、有機基としては、例えば、Ｃ
Ｈ3 ，Ｃ2 Ｈ5 、スチレン残基、ジビニルベンゼン残
基、リモネン残基、ブタジエン残基、イソプレン残基な
どをあげることができる。Ｒ3 としてはＣＨ3 ，Ｃ2 Ｈ
5 などの炭素数１〜３６のアルキル基などをあげること
ができる。
ル基、エチル基又はフェニル基を示し、Ｒ2 としては水
素又は有機基を示し、有機基としては、例えば、Ｃ
Ｈ3 ，Ｃ2 Ｈ5 、スチレン残基、ジビニルベンゼン残
基、リモネン残基、ブタジエン残基、イソプレン残基な
どをあげることができる。Ｒ3 としてはＣＨ3 ，Ｃ2 Ｈ
5 などの炭素数１〜３６のアルキル基などをあげること
ができる。
【００１６】本発明に係る加硫性ゴム組成物に主成分と
して配合されるジエン系ゴムは従来から各種ゴム組成物
に一般的に配合されている任意のジエン系ゴム、例えば
天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポ
リブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）な
どをあけることができる。これらのジエン系ゴムは単独
又は任意のブレンドとして使用することができる。な
お、これらのジエン系ゴムは、エチレン−プロピレン共
重合体ゴム（ＥＰＲ，ＥＰＤＭ）などとブレンドして使
用することもできる。
して配合されるジエン系ゴムは従来から各種ゴム組成物
に一般的に配合されている任意のジエン系ゴム、例えば
天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポ
リブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）な
どをあけることができる。これらのジエン系ゴムは単独
又は任意のブレンドとして使用することができる。な
お、これらのジエン系ゴムは、エチレン−プロピレン共
重合体ゴム（ＥＰＲ，ＥＰＤＭ）などとブレンドして使
用することもできる。
【００１７】本発明において使用されるシランカップリ
ング剤は従来からシリカ充填材と併用される任意のシラ
ンカップリング剤とすることができ、典型例としては以
下のようなものをあげることができる。このうち、ビス
−〔３−（トリエトキシシリル）−プロピル〕テトラス
ルフィドが加工性の面から最も好ましい。
ング剤は従来からシリカ充填材と併用される任意のシラ
ンカップリング剤とすることができ、典型例としては以
下のようなものをあげることができる。このうち、ビス
−〔３−（トリエトキシシリル）−プロピル〕テトラス
ルフィドが加工性の面から最も好ましい。
【００１８】
【化４】
【００１９】本発明において使用されるポリシロキサン
及びシランカップリング剤の配合量はポリシロキサンと
シランカップリング剤の総重量がシリカ配合量に対して
１〜４０重量％、好ましくは２〜２０重量％であり（ポ
リシロキサン／シランカップリング剤）重量比が０．５
〜７、好ましくは１〜４の範囲である。このポリシロキ
サンの配合量が少な過ぎると、所望の効果が得られず、
逆に多すぎるとシリカと結合しない該物質が加硫物から
しみ出す場合があり好ましくない。また、シランカップ
リング剤配合量が少な過ぎると、所望の効果が得られ
ず、逆に多過ぎると混合や押出し工程での焼け（スコー
チ）が生じやすくなるので好ましくない。
及びシランカップリング剤の配合量はポリシロキサンと
シランカップリング剤の総重量がシリカ配合量に対して
１〜４０重量％、好ましくは２〜２０重量％であり（ポ
リシロキサン／シランカップリング剤）重量比が０．５
〜７、好ましくは１〜４の範囲である。このポリシロキ
サンの配合量が少な過ぎると、所望の効果が得られず、
逆に多すぎるとシリカと結合しない該物質が加硫物から
しみ出す場合があり好ましくない。また、シランカップ
リング剤配合量が少な過ぎると、所望の効果が得られ
ず、逆に多過ぎると混合や押出し工程での焼け（スコー
チ）が生じやすくなるので好ましくない。
【００２０】なお、本発明の好ましい態様に従って、シ
リカとカーボンブラックを同じ工程で混合した場合、ジ
エン系ゴムとカーボンブラックとの間に充分な接触／反
応が起こり、混合を促進するが、ジエン系ゴムとシリカ
ではシリカ表面のシラノール基の極性により充分な接触
／反応が得られず、混合時のまとまり、焼け等を起こ
し、且つ、分散も悪化する。また、シリカとカーボンブ
ラックを別々に混合した場合、例えば第１ステップ（工
程）でシリカを混合し、第２工程でカーボンブラックと
その他配合剤を加えた場合、第２工程でのジエン系ゴム
とカーボンブラックの充分な混合の促進がなされず、本
来のカーボンブラックの補強性が得られにくくなる場合
が有る。然るに、前述のごとく、本発明に従えば、シラ
ンカップリング剤と式（Ｉ）に示すポリシロキサンを添
加することで同時工程混合時にまとまり、焼けが改善
し、分散も進行することで、シリカとカーボンを別工程
で混合した場合と同等もしくはそれ以上の性能を得るこ
とができる。
リカとカーボンブラックを同じ工程で混合した場合、ジ
エン系ゴムとカーボンブラックとの間に充分な接触／反
応が起こり、混合を促進するが、ジエン系ゴムとシリカ
ではシリカ表面のシラノール基の極性により充分な接触
／反応が得られず、混合時のまとまり、焼け等を起こ
し、且つ、分散も悪化する。また、シリカとカーボンブ
ラックを別々に混合した場合、例えば第１ステップ（工
程）でシリカを混合し、第２工程でカーボンブラックと
その他配合剤を加えた場合、第２工程でのジエン系ゴム
とカーボンブラックの充分な混合の促進がなされず、本
来のカーボンブラックの補強性が得られにくくなる場合
が有る。然るに、前述のごとく、本発明に従えば、シラ
ンカップリング剤と式（Ｉ）に示すポリシロキサンを添
加することで同時工程混合時にまとまり、焼けが改善
し、分散も進行することで、シリカとカーボンを別工程
で混合した場合と同等もしくはそれ以上の性能を得るこ
とができる。
【００２１】本発明に係るゴム組成物には、前記した必
須成分に加えて、カーボンブラック、加硫又は架橋剤、
加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、補強
剤、充填剤、可塑性剤、軟化剤などのタイヤ用、その他
一般ゴム用に一般的に配合されている各種添加剤を配合
することができ、かかる配合物は一般的な方法で混練、
加硫して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用するこ
とができる。これらの添加剤の配合量も本発明の目的に
反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができ
る。
須成分に加えて、カーボンブラック、加硫又は架橋剤、
加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、補強
剤、充填剤、可塑性剤、軟化剤などのタイヤ用、その他
一般ゴム用に一般的に配合されている各種添加剤を配合
することができ、かかる配合物は一般的な方法で混練、
加硫して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用するこ
とができる。これらの添加剤の配合量も本発明の目的に
反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができ
る。
【００２２】
【実施例】以下、標準例、実施例及び比較例に従って本
発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲をこ
れらの実施例に限定するものでないことは言うまでもな
い。
発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲をこ
れらの実施例に限定するものでないことは言うまでもな
い。
【００２３】一般式（Ｉ）で示される各種ポリシロキサ
ンを以下の一般的な方法で合成した。ポリシロキサン１ ポリメチルハイドロジェンシロキサン（ＫＦ９９、信越
化学工業社製）２００ｇ、メタノール８５ｇを混ぜ、塩
化白金酸１％イソプロピルアルコール溶液４０μｌを添
加、８０℃で１０時間反応させ合成した。この化合物の
推定構造は式（Ｉ）において以下の通りである。 Ｒ1 ＝ＣＨ3 ，Ｒ2 ＝Ｈ，Ｒ3 ＝ＣＨ3 ，ｍ：ｎ＝２
１：７９，ｍ＋ｎ＝３０ ポリシロキサン２ ポリメチルハイドロジェンシロキサン（ＫＦ９９、信越
化学工業社製）２００ｇ、エタノール１２０ｇを混ぜ、
塩化白金酸１％イソプロピルアルコール溶液４０μｌを
添加、８０℃で１０時間反応させ合成した。この化合物
の推定構造は以下の通りである。 Ｒ1 ＝ＣＨ3 ，Ｒ2 ＝Ｈ，Ｒ3 ＝Ｃ2 Ｈ5 ，ｍ：ｎ＝２
１：７９，（ｍ＋ｎ）＝３０
ンを以下の一般的な方法で合成した。ポリシロキサン１ ポリメチルハイドロジェンシロキサン（ＫＦ９９、信越
化学工業社製）２００ｇ、メタノール８５ｇを混ぜ、塩
化白金酸１％イソプロピルアルコール溶液４０μｌを添
加、８０℃で１０時間反応させ合成した。この化合物の
推定構造は式（Ｉ）において以下の通りである。 Ｒ1 ＝ＣＨ3 ，Ｒ2 ＝Ｈ，Ｒ3 ＝ＣＨ3 ，ｍ：ｎ＝２
１：７９，ｍ＋ｎ＝３０ ポリシロキサン２ ポリメチルハイドロジェンシロキサン（ＫＦ９９、信越
化学工業社製）２００ｇ、エタノール１２０ｇを混ぜ、
塩化白金酸１％イソプロピルアルコール溶液４０μｌを
添加、８０℃で１０時間反応させ合成した。この化合物
の推定構造は以下の通りである。 Ｒ1 ＝ＣＨ3 ，Ｒ2 ＝Ｈ，Ｒ3 ＝Ｃ2 Ｈ5 ，ｍ：ｎ＝２
１：７９，（ｍ＋ｎ）＝３０
【００２４】以下の標準例、実施例及び比較例の各例の
配合に用いた他の配合成分は以下の市販品を用いた。 天然ゴム：ＲＳＳ＃１ ＳＢＲ（ＮＳ１１６）：ニポールＮＳ１１６（日本ゼオ
ン） ＳＢＲ（ＮＰ９５２８）：ニポール９５２８（日本ゼオ
ン） ＳＢＲ（ＮＰ１５３０）：ニポール１５３０（日本ゼオ
ン） ＢＲ（ＮＰ１２２０）：ニポールＢＲ１２２０Ｌ（日本
ゼオン） シリカ：ニプシルＡＱ（日本シリカ） シランカップリング剤：Ｓｉ６９（デクサ）（化学名：
ビス−〔３−（トリエトキシシリル）−プロピル〕テト
ラスルフィド） カーボンブラック１：シーストＫＨ（東海カーボン） カーボンブラック２：シースト９Ｍ（東海カーボン）
配合に用いた他の配合成分は以下の市販品を用いた。 天然ゴム：ＲＳＳ＃１ ＳＢＲ（ＮＳ１１６）：ニポールＮＳ１１６（日本ゼオ
ン） ＳＢＲ（ＮＰ９５２８）：ニポール９５２８（日本ゼオ
ン） ＳＢＲ（ＮＰ１５３０）：ニポール１５３０（日本ゼオ
ン） ＢＲ（ＮＰ１２２０）：ニポールＢＲ１２２０Ｌ（日本
ゼオン） シリカ：ニプシルＡＱ（日本シリカ） シランカップリング剤：Ｓｉ６９（デクサ）（化学名：
ビス−〔３−（トリエトキシシリル）−プロピル〕テト
ラスルフィド） カーボンブラック１：シーストＫＨ（東海カーボン） カーボンブラック２：シースト９Ｍ（東海カーボン）
【００２５】粉末硫黄：５％油処理の粉末硫黄 老化防止剤６Ｃ：Ｎ−フェニル−Ｎ′−（１，３−ジメ
チルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン アロマオイル：芳香族プロセスオイル 加硫促進剤ＣＺ：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチア
ジルスルフェンアミド 加硫促進剤ＤＰＧ：ジフェニルグアニジン 酸化亜鉛：亜鉛華３号 ステアリン酸：工業用ステアリン酸
チルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン アロマオイル：芳香族プロセスオイル 加硫促進剤ＣＺ：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチア
ジルスルフェンアミド 加硫促進剤ＤＰＧ：ジフェニルグアニジン 酸化亜鉛：亜鉛華３号 ステアリン酸：工業用ステアリン酸
【００２６】サンプルの調製 加硫促進剤と硫黄を除く成分を１．８リットルの密閉型
ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達したと
きに放出したマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を８イ
ンチのオープンロール混練し、ゴム組成物を得た。２ス
テップ混合の場合、１ステップ目は１．８リットルの密
閉型ミキサーで３〜４分間混練し、１５０±５℃に達し
た時に放出したマスターバッチを２ステップ目に残りの
成分と共に１．８リットルの密閉型ミキサーで３〜５分
間混練し、１６５±５℃に達した時に放出した２ステッ
プ目のマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を８インチの
オープンロール混練し、ゴム組成物を得た。得られたゴ
ム組成物の未加硫物性を測定した。次に、この組成物を
１５×１５×０．２cmの金型中で１６０℃で２０分間プ
レス加硫して目的とする試験片を調製し、加硫物性を評
価した。
ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達したと
きに放出したマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を８イ
ンチのオープンロール混練し、ゴム組成物を得た。２ス
テップ混合の場合、１ステップ目は１．８リットルの密
閉型ミキサーで３〜４分間混練し、１５０±５℃に達し
た時に放出したマスターバッチを２ステップ目に残りの
成分と共に１．８リットルの密閉型ミキサーで３〜５分
間混練し、１６５±５℃に達した時に放出した２ステッ
プ目のマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を８インチの
オープンロール混練し、ゴム組成物を得た。得られたゴ
ム組成物の未加硫物性を測定した。次に、この組成物を
１５×１５×０．２cmの金型中で１６０℃で２０分間プ
レス加硫して目的とする試験片を調製し、加硫物性を評
価した。
【００２７】各例において得られた組成物の未加硫物性
及び加硫物性の試験方法は以下の通りである。未加硫物性 １）ミキサーでのまとまり：ミキサー放出時のマスター
バッチのまとまりで評価した。但し、２ステップの場合
には２ステップ目マスターバッチの評価である。 ◎…一かたまりにまとまっており、ゴムに取りこまれて
いない粉はほとんどない。 ○…一かたまりにまとまっているが、ゴムに取りこまれ
ていない粉が散見される。 ×…粉が付着している遊離したゴムの小片が見られる。 ２）ムーニー粘度：ＪＩＳ Ｋ ６３００に基づき１０
０℃にて測定した。 ３）加硫速度：ＪＩＳ Ｋ ６３００に基づき１６０℃
にて９５％加硫度に達する時間を測定した。 ４）スコーチ時間：ＪＩＳ Ｋ ６３００に基づき１２
５℃にて粘度が５ポイント上昇する時間を測定した。
及び加硫物性の試験方法は以下の通りである。未加硫物性 １）ミキサーでのまとまり：ミキサー放出時のマスター
バッチのまとまりで評価した。但し、２ステップの場合
には２ステップ目マスターバッチの評価である。 ◎…一かたまりにまとまっており、ゴムに取りこまれて
いない粉はほとんどない。 ○…一かたまりにまとまっているが、ゴムに取りこまれ
ていない粉が散見される。 ×…粉が付着している遊離したゴムの小片が見られる。 ２）ムーニー粘度：ＪＩＳ Ｋ ６３００に基づき１０
０℃にて測定した。 ３）加硫速度：ＪＩＳ Ｋ ６３００に基づき１６０℃
にて９５％加硫度に達する時間を測定した。 ４）スコーチ時間：ＪＩＳ Ｋ ６３００に基づき１２
５℃にて粘度が５ポイント上昇する時間を測定した。
【００２８】加硫物性 １）カーボン／シリカ分散状態：加硫ゴムを鋭利な刃物
で切り、その表面について目視及び光学顕微鏡（×１０
０，４００）で確認し、評価した。 ◎…カーボン及びシリカの不良分散塊（数１００μｍ
径）が殆どなく、均等に分散している。 ○…カーボン及びシリカの不良分散塊が数個散見される
が、それ以外はある程度分散している。 △…カーボン及びシリカの不良分散塊が数十個見受けら
れるが、それ以外はある程度分散している。 ×…切りだした表面から粉らしきものが見えるのが確認
でき、カーボン及びシリカの不良分散塊が無数に見受け
られる。 ２）３００％変形応力、破断強度、破断伸度：ＪＩＳ
Ｋ ６２５１（ダンベル状３号形）に準拠して測定 ３）ｔａｎδ：東洋精機製作所製粘弾性装置レオログラ
フソリッドにて２０Hz、初期伸長１０％動歪み２％で測
定（試料幅５mm、温度０℃及び６０℃で測定） ４）耐摩耗性：ランボーン型試験機で測定し、摩耗減量
を指数表示 耐摩耗性（指数）＝〔（参照試験片での減量）／（各試
験片での減量）〕×１００ 但し、参照試験片は表Ｉ〜表III においてそれぞれ標準
例１，７及び１４として算出した。
で切り、その表面について目視及び光学顕微鏡（×１０
０，４００）で確認し、評価した。 ◎…カーボン及びシリカの不良分散塊（数１００μｍ
径）が殆どなく、均等に分散している。 ○…カーボン及びシリカの不良分散塊が数個散見される
が、それ以外はある程度分散している。 △…カーボン及びシリカの不良分散塊が数十個見受けら
れるが、それ以外はある程度分散している。 ×…切りだした表面から粉らしきものが見えるのが確認
でき、カーボン及びシリカの不良分散塊が無数に見受け
られる。 ２）３００％変形応力、破断強度、破断伸度：ＪＩＳ
Ｋ ６２５１（ダンベル状３号形）に準拠して測定 ３）ｔａｎδ：東洋精機製作所製粘弾性装置レオログラ
フソリッドにて２０Hz、初期伸長１０％動歪み２％で測
定（試料幅５mm、温度０℃及び６０℃で測定） ４）耐摩耗性：ランボーン型試験機で測定し、摩耗減量
を指数表示 耐摩耗性（指数）＝〔（参照試験片での減量）／（各試
験片での減量）〕×１００ 但し、参照試験片は表Ｉ〜表III においてそれぞれ標準
例１，７及び１４として算出した。
【００２９】例１〜２（標準例）、例３〜４（実施例）
及び例５〜６（比較例） これらの例はＮＲ，ＳＢＲでの系におけるシランカップ
リング剤、ポリシロキサン及び一括混合の評価結果を示
すものである。配合及び結果を表Ｉに示す。
及び例５〜６（比較例） これらの例はＮＲ，ＳＢＲでの系におけるシランカップ
リング剤、ポリシロキサン及び一括混合の評価結果を示
すものである。配合及び結果を表Ｉに示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】例７〜９（標準例）、例１０〜１２（実施
例）及び例１３（比較例） これらの例はＳＢＲの系におけるシランカップリング
剤、ポリシロキサン及び一括混合の評価結果を示すもの
である。配合及び結果を表III に示す。
例）及び例１３（比較例） これらの例はＳＢＲの系におけるシランカップリング
剤、ポリシロキサン及び一括混合の評価結果を示すもの
である。配合及び結果を表III に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】例１４〜１５（標準例）、例１６〜１８
（実施例）及び例１９〜２０（比較例） これらの例はＳＢＲの系におけるシランカップリング
剤、ポリシロキサン及び一括混合の評価結果を示すもの
である。配合及び結果を表III に示す。
（実施例）及び例１９〜２０（比較例） これらの例はＳＢＲの系におけるシランカップリング
剤、ポリシロキサン及び一括混合の評価結果を示すもの
である。配合及び結果を表III に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明に従えば、タ
イヤトレッド用ゴム組成物にシランカップリング剤及び
前記式（Ｉ）のポリシロキサンをシリカと共に配合する
ことにより例３〜６、例１０〜１３、例１６〜２０に示
すように、未加硫ゴム組成物の加工性が改良され、且
つ、加硫ゴム物性が同等もしくはそれ以上になり、シラ
ンカップリング剤及び前記式（Ｉ）のポリシロキサンを
加えた場合には、例３〜４、例１０〜１２、例１６〜１
８に示すように、シリカとカーボンを同時工程で混合し
ても、別々に混合したものに比べカーボン／シリカの分
散状態が改善され、同等もしくはそれ以上の物性を示し
ており、特に耐摩耗性が向上することは、比較例５〜
６、比較例１３及び比較例１９〜２０と比べると明らか
である。
イヤトレッド用ゴム組成物にシランカップリング剤及び
前記式（Ｉ）のポリシロキサンをシリカと共に配合する
ことにより例３〜６、例１０〜１３、例１６〜２０に示
すように、未加硫ゴム組成物の加工性が改良され、且
つ、加硫ゴム物性が同等もしくはそれ以上になり、シラ
ンカップリング剤及び前記式（Ｉ）のポリシロキサンを
加えた場合には、例３〜４、例１０〜１２、例１６〜１
８に示すように、シリカとカーボンを同時工程で混合し
ても、別々に混合したものに比べカーボン／シリカの分
散状態が改善され、同等もしくはそれ以上の物性を示し
ており、特に耐摩耗性が向上することは、比較例５〜
６、比較例１３及び比較例１９〜２０と比べると明らか
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 3:36 5:54） (Ｃ０８Ｌ 9/00 83:06） (72)発明者 川面 哲司 神奈川県平塚市追分２番１号 横浜ゴム 株式会社 平塚製造所内 (56)参考文献 特開 平６−248116（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−48743（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−172925（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−302070（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08L 7/00 - 21/02,23/16,83/00 - 83/16 C08K 3/04,3/36,5/54,13/02
Claims (3)
- 【請求項１】 ジエン系ゴム１００重量部、カーボンブ
ラック２〜８０重量部、シリカ５〜８０重量部、シラン
カップリング剤及び式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｒ1 は独立にメチル基、エチル基又はフェニル
基を示し、Ｒ2 は独立に水素又は有機基を示し、Ｒ3 は
独立にアルキル基を示し、ｍは０又は１以上の整数であ
り、ｎは１以上の整数である）の繰り返し単位を有する
数平均分子量が２００〜１００，０００のポリシロキサ
ンを含んでなるタイヤトレッド用ゴム組成物。 - 【請求項２】 ポリシロキサン及びシランカップリング
剤の量が以下の範囲： ０．５≦（ＷPS／ＷSC）≦７ シリカ配合量×１重量％≦ＷPS＋ＷSC≦シリカ配合量×４０重量％ （式中、ＷPS：ポリシロキサンの配合量（重量部）、Ｗ
SC：シランカップリング剤の配合量（重量部））にある
請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。 - 【請求項３】 加硫系を除く配合物を１２０℃以上の温
度にて同時工程で混合して得られる、請求項１又は２に
記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| JP7272859A JP2853980B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
| US08/708,060 US6177505B1 (en) | 1995-08-31 | 1996-08-30 | Polysiloxane-containing rubber composition |
| EP96113916A EP0761748B1 (en) | 1995-08-31 | 1996-08-30 | Polysiloxane-containing rubber composition |
| DE69632512T DE69632512T2 (de) | 1995-08-31 | 1996-08-30 | Polysiloxan-enthaltende Kautschukzusammensetzung |
| US09/188,695 US6121347A (en) | 1995-08-31 | 1998-11-10 | Polysiloxane-containing rubber composition |
| US09/188,694 US6033597A (en) | 1995-08-31 | 1998-11-10 | Polysiloxane-containing rubber composition |
| US09/526,733 US6337361B1 (en) | 1995-08-31 | 2000-03-16 | Polysiloxane-containing rubber composition |
| US09/713,298 US6525110B1 (en) | 1995-08-31 | 2000-11-16 | Polysiloxane-containing rubber composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7272859A JP2853980B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111044A JPH09111044A (ja) | 1997-04-28 |
| JP2853980B2 true JP2853980B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=17519775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7272859A Expired - Fee Related JP2853980B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-10-20 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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|---|---|---|---|---|
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| FR2743564A1 (fr) * | 1996-01-11 | 1997-07-18 | Michelin & Cie | Compositions de caoutchouc pour enveloppes de pneumatiques a base de silices contenant un additif de renforcement a base d'un polyorganosiloxane fonctionnalise et d'un compose organosilane . |
| JP2000026542A (ja) | 1998-07-07 | 2000-01-25 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 硫黄加硫可能なブチルゴムおよびそれを含むゴム組成物 |
| JP2001192454A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-07-17 | Shin Etsu Chem Co Ltd | オルガノポリシロキサン、ゴム用配合剤及びそれを用いたゴム組成物並びにタイヤ |
| JP2002212340A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤ用ゴム組成物 |
| JP2006143811A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム組成物 |
| DE102006005100A1 (de) * | 2006-02-04 | 2007-08-09 | Goldschmidt Gmbh | Verfahren zur Herstellung organomodifizierter Siloxane |
| JP4201825B2 (ja) | 2006-05-11 | 2008-12-24 | 横浜ゴム株式会社 | ビニルエーテル基でブロックされたメルカプトシランカップリング剤を用いたゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| JP5493548B2 (ja) * | 2009-07-29 | 2014-05-14 | 横浜ゴム株式会社 | 支承用ゴム組成物 |
| TWI486384B (zh) * | 2012-12-28 | 2015-06-01 | Chi Mei Corp | 聚矽氧烷化合物、經改質的共軛二烯系－乙烯基芳香烴系共聚物及其製造方法 |
| JP6015945B2 (ja) * | 2013-03-27 | 2016-10-26 | 株式会社大阪ソーダ | 有機珪素化合物、その製造方法、及びゴム組成物 |
-
1995
- 1995-10-20 JP JP7272859A patent/JP2853980B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH09111044A (ja) | 1997-04-28 |
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| JPH10120828A (ja) | ゴム組成物 |
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