JP2001261895A - ゴム組成物 - Google Patents

ゴム組成物

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JP2001261895A
JP2001261895A JP2000077816A JP2000077816A JP2001261895A JP 2001261895 A JP2001261895 A JP 2001261895A JP 2000077816 A JP2000077816 A JP 2000077816A JP 2000077816 A JP2000077816 A JP 2000077816A JP 2001261895 A JP2001261895 A JP 2001261895A
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JP
Japan
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silica
rubber composition
rubber
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present
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JP2000077816A
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English (en)
Inventor
Kazunori Ishikawa
和憲 石川
Chikashi Yatsuyanagi
史 八柳
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリカ配合加硫性ゴム組成物の実用性を損な
うことなく、特にゴム組成物の耐摩耗性を向上させる。 【解決手段】 原料ゴム100重量部、シリカ5〜15
0重量部及びシリカに対し0.5〜50重量%のアルコ
キシポリシロキサンを含んでなり、前記アルコキシポリ
シロキサンがトリクロロメチルシラン(CH3 SiCl
3 )を主成分とするクロロシラン化合物をアルコール及
び水と反応させて加水分解縮合せしめて得られたもので
あるゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はゴム組成物に関し、
更に詳しくは簡便な方法で製造することができるアルコ
キシポリシロキサンを配合した、特に加硫してタイヤト
レッド用として使用するのに好適な耐摩耗性等に優れた
ゴム組成物に関する。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り、本発明者ら
も先きにシリカと共にポリシロキサン及びシランカップ
リング剤を配合したゴム組成物を提案した(特開平9−
111044号公報参照)。本発明者らは更にポリシロ
キサンの製造法及びゴム組成物の耐摩耗性を改良すべく
研究を進めた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、シリカ配合加硫性ゴム組成物の実用性を損なうこと
なく、簡便な方法で製造することができる安価なアルコ
キシポリシロキサンを配合して、耐摩耗性などに優れた
ゴム組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、原料ゴ
ム100重量部、シリカ5〜150重量部及びシリカに
対し0.5〜50重量%のアルコキシポリシロキサンを
含んでなり、前記アルコキシポリシロキサンがトリクロ
ロメチルシラン(CH3 SiCl3 )を主成分とするク
ロロシラン化合物をアルコール及び水と反応させて加水
分解縮合せしめて得られたものであるゴム組成物が提供
される。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に従えば、前述の如く、ア
ルコキシポリシロキサンとしてトリクロロメチルシラン
(CH3 SiCl3 )を主成分とするクロロシラン化合
物、好ましくはトリクロロメチルシランを全クロロシラ
ンの50モル%以上、更に好ましくは70モル%以上含
むクロロシラン化合物を水及びアルコールと、例えば室
温〜60℃で加水分解させると共に縮合させて得られる
アルコキシポリシロキサンを加硫性ゴム組成物に配合す
ることによって前記課題を解決して、アルコキシポリシ
ロキサンを安価に製造することができる。この際、先ず
水を反応させ、加水分解縮合させてからアルコールを加
えて反応させてもよく、或いは先ずアルコールを反応さ
せてから、水を加えて加水分解縮合させてもよく、更に
はアルコール及び水を同時に添加してもよい。他のクロ
ロシランとしては、ジメチルジクロロシラン、フェニル
トリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、トリメ
チルクロロシランなどが例示される。またアルコールと
してはメタノール、エタノール、n−プロパノール、イ
ソプロパノール、ブタノールが例示され、特にメタノー
ル、エタノールが好ましい。
【0006】なお上記メトキシポリシロキサンは典型的
には下記式(I)の線状のものとして表示することがで
きるが、実際にはこれに種々に分枝したポリシロキサン
を含む混合物で得られる。これらは単独でも混合物とし
ても本発明において使用することができる。
【0007】
【化1】
【0008】本発明において使用するアルコキシポリシ
ロキサンの好ましい重合度は1〜100、更に好ましく
は5〜50である。本発明によって、前記アルコキシポ
リシロキサンをゴム組成物に配合することによって、加
硫性ゴム組成物の実用性を損なうことなく、耐摩耗性な
どの特性を著しく改良することができ、タイヤのトレッ
ド用などとして極めて実用的な加硫ゴムを得ることがで
きる。
【0009】本発明において使用されるポリシロキサン
の配合量はシリカに対し0.5〜50重量%、好ましく
は3〜20重量%である。この配合量が少な過ぎるとシ
リカの分散性を十分高めることができないので好ましく
ない。逆に多過ぎると十分な物性のゴム硬化物が得られ
ないので好ましくない。
【0010】本発明に係るゴム組成物に配合される原料
ゴムは従来から汎用されているジエン系ゴムを主成分と
するもので、かかるジエン系ゴムとしては従来から各種
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(I
R)、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SB
R)、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)などをあげることができる。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。
【0011】本発明に係るゴム組成物に配合されるシリ
カは従来からゴム組成物、特にタイヤ用ゴム組成物に配
合されている任意のものを配合することができるが、好
ましくは含水ケイ酸を主成分とする湿式法ホワイトカー
ボンで、窒素吸着比表面積(N2 SA)が50〜300
2 /g、好ましくは100〜250m2 /gのものを
配合する。シリカの配合量は原料ゴム100重量部に対
し5〜150重量部、好ましくは10〜80重量部であ
る。シリカの配合量が少な過ぎるとシリカの性能を十分
に発揮できないので好ましくなく、逆に多過ぎると望ま
しい加硫ゴム物性が得られないので好ましくない。
【0012】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剤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
下の表Iに示す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〕Sn (n=2〜5)の使用が加工性、ゴム物性の面
から最も好ましい。
【0013】
【表1】
【0014】本発明において使用することができるシラ
ンカップリング剤の配合量は単独に、シリカに対し0.
5〜50、好ましくは3〜20重量%である。さらにポ
リシロキサンを混合して加えてもよい。特に限定はない
が、ポリシロキサンとシランカップリング剤との重量比
(ポリシロキサン/シランカップリング剤)が好ましく
は90/10〜10/90、更に好ましくは70/30
〜30/70の範囲である。なお、シランカップリング
剤配合量が少な過ぎると、シリカの十分な補強性が得ら
れにくく、逆に多過ぎると混合や押出し工程での焼け
(スコーチ)が生じやすくなる傾向にあるので好ましく
ない。
【0015】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。
【0016】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に説明する
が、本発明の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。
【0017】標準例1〜2、参考例1〜2及び実施例1
〜2 表IIに示す標準例、実施例及び参考例の各例の配合(重
量部)に用いた配合成分は以下の通りである。
【0018】ポリシロキサン1(実施例) メチルトリクロロシラン1モル(149.5g)にメタ
ノール1.2モル(38.5g)を滴下し、その後、水
0.9モル(16.2g)を滴下した。滴下終了後、反
応温度を室温から60℃に徐々に上げ、60℃で3時間
反応させた。得られた反応系中の塩化水素を減圧下で除
去し、粘度20 mPa・s(20℃)の液体を得た。
【0019】ポリシロキサン2(参考例) メチルハイドロジェンポリシロキサン100gに、2.
5%塩化白金酸イソプロピルアルコール溶液20μlの
存在下に、60℃でエタノール80gを滴下した。滴下
終了後、2.5%塩化白金酸イソプロピルアルコール溶
液20μlを追加添加し、70℃で12時間反応させ
た。その後未反応のエタノール等を除き、粘度64 mPa
/s(20℃)の粘性液体を得た。
【0020】SBR:ニポール 1530(日本ゼオン
社製) NR(天然ゴム):RSS #1 シリカ:ニプシルAQ(日本シリカ社製) シランカップリング剤:Si69(デグサ・ヒュルスジ
ャパン社製)
【0021】酸化亜鉛:亜鉛華3号 ステアリン酸:工業用ステアリン酸 硫黄:5%油処理粉末硫黄 加硫促進剤CZ:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチア
ゾリルスルフェンアミド
【0022】サンプルの調製 表IIに示す成分のうち加硫促進剤と硫黄を除く成分(重
量部)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、得られた
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。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。結果を表IIに示す。
【0023】各例において得られた組成物の未加硫物性
及び加硫特性の試験方法は以下の通りである。未加硫物
1)ムーニー粘度:JIS K 6300に基づき10
0℃にて測定。 2)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。
【0024】加硫物性 1)300%変形応力:JIS K 6251(ダンベ
ル3号形)に準拠して測定 2)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) 3)耐摩耗性:ランポーン型試験機で測定し、摩耗減量
を標準例1又は2の値を100として指数表示 耐摩耗性(指数)=〔(標準例1又は2の試験片での減
量)/(各試験片での減量)〕×100
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明に従えば、ゴ
ム組成物に前記式(I)の化合物を主成分とするアルコ
キシポリシロキサン及びシランカップリング剤をシリカ
と共に配合することにより実施例1及び2に示すよう
に、シランカップリング剤を半減させても同等の加硫物
性が得られる。特に耐摩耗性が向上することは、標準例
1〜2及び参考例1〜2と比べると明らかである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 83:04) C08L 83:04)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原料ゴム100重量部、シリカ5〜15
    0重量部及びシリカに対し0.5〜50重量%のアルコ
    キシポリシロキサンを含んでなり、前記アルコキシポリ
    シロキサンがトリクロロメチルシラン(CH3 SiCl
    3 )を主成分とするクロロシラン化合物をアルコール及
    び水と反応させて加水分解縮合せしめて得られたもので
    あるゴム組成物。
  2. 【請求項2】 シリカに対し0.5〜30重量%のシラ
    ンカップリング剤を更に配合して成る請求項1に記載の
    ゴム組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載のゴム組成物をタ
    イヤトレッドに用いたタイヤ。
JP2000077816A 2000-03-15 2000-03-15 ゴム組成物 Pending JP2001261895A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007045273A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Honda Motor Co Ltd 夏用空気入りタイヤ

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