JP2002047417A - イオウ含有シラン化合物組成物 - Google Patents

イオウ含有シラン化合物組成物

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JP2002047417A
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silica
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Keiichi Nakazawa
桂一 中沢
Tomoya Watanabe
智也 渡辺
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤの転がり抵抗を低減すると共に、転が
り抵抗と背反する性能であるブレーキをかけた時の制動
性(ウエットスキッド性)とのバランスを改良するシラ
ン化合物の組成物、及びそれを用いたゴム組成物、並び
にそのゴム組成物を用いたタイヤを提供する。 【解決手段】 (A)特定のシラン化合物及び/又はそ
の加水分解物(加水分解縮合物)99.9〜0.1重量
%と(B)イオウ含有シラン化合物及び/又はその加水
分解物(加水分解縮合物)0.1〜99.9重量%から
なるシラン化合物組成物、及びそれを用いたゴム組成
物、並びにそのゴム組成物を用いたタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シラン化合物の組
成物、及びそれを用いたゴム組成物、並びにそのゴム組
成物を用いたタイヤに関する。特に、低燃費性の指標で
あるタイヤの転がり抵抗を低減すると共に、転がり抵抗
と背反するブレーキをかけた時の制動性(ウエットスキ
ッド性)とのバランスを改良するシラン化合物の組成
物、及びそれを用いたゴム組成物、並びにそのゴム組成
物を用いたタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】シランカップリング剤で無機材料、有機
材料、金属材料等の表面を処理すること、及び処理した
これらの材料を複合材料に用いることは従来から行われ
ている。
【0003】近年、地球環境への配慮からヨーロッパを
中心に、タイヤの転がり抵抗が小さく、かつブレーキを
かけた時の制動性(ウエットスキッド性)が良いという
背反する性能のバランスに優れたシリカを補強材にした
ゴム組成物をトレッドに用いたタイヤの販売が急速に伸
びている。このシリカタイヤの採用により自動車の燃費
が大幅に向上し、地球温暖化の原因と目される二酸化炭
素の発生が低減できると考えられている。
【0004】このシリカタイヤを実現するには、単純に
原料ゴムにシリカを配合しただけでは、タイヤの転がり
抵抗が小さく、かつウエットスキッド性が良いという背
反する性能の両立が十分に達成できなかったが、特定の
シランカップリング剤を用いて原料ゴムとシリカとの界
面をコントロールすることによって、この背反する性能
の両立が可能になった。
【0005】すなわち、ビス−[3−(トリエトキシシ
リル)−プロピル]テトラスルフィドに代表されるイオ
ウを含むシランカップリング剤を原料ゴム、シリカ、他
の添加剤と共に混練りすることにより両性能を満たす技
術が得られた。
【0006】最近では、JETI,47,p36(19
99)及びISHIKAWA,K.,YATSUYAN
AGI,F.,KAIDOU,H.;ACS Rubb
erDiv.,Anaheim(1997)に特定のポ
リシロキサンを使用すると、加工性が良好になり、高価
なビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]テ
トラスルフィドの使用量を低減できるとの報告がある。
さらに、特定のポリオルガノシロキサンや分枝構造を持
つオルガノオキシ基含有ポリシロキサンをイオウ含有シ
ランカップリング剤と併用することにより、加工性やシ
リカの分散性を向上させる提案がなされている(特開2
000−313771号、特開2001−114941
号)。
【0007】しかしながら、上記の従来技術はあるもの
の、原料ゴムとシリカとの密着性をより一層高めること
により、転がり抵抗とウエットスキット性という背反す
る性能のバランスを向上させ、燃費をさらに改良したタ
イヤが望まれている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、タ
イヤの転がり抵抗を低減すると共に、転がり抵抗と背反
する性能であるウエットスキッド性とのバランスを改良
するシラン化合物の組成物、及びそれを用いたゴム組成
物、並びにそのゴム組成物を用いたタイヤを提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するため、特定のシラン化合物及び/又はその加
水分解物とイオウ含有シラン化合物及び/又はその加水
分解物からなるシラン化合物の組成物により、原料ゴム
とシリカとの密着性がより一層向上し、タイヤ性能のさ
らなる改良が達成されることを見出し、本発明を完成す
るにいたった。
【0010】すなわち、本発明は、(A)SiR
(OR4−kであらわされるシラン化合物及び
/又はその加水分解物99.9〜0.1重量%と(B)
イオウ含有シラン化合物及び/又はその加水分解物0.
1〜99.9重量%からなるシラン化合物組成物(ただ
し、上記式中Rは各々異なっていても同じでもよい炭
化水素基、Rは各々異なっていても同じでもよい炭化
水素基又はアルコキシ炭化水素基であり、kは0〜3で
ある。)により、さらに言えば、テトラアルコキシシラ
ン類及び/又はアルキルアルコキシシラン類をイオウ含
有シラン化合物と併用することにより、タイヤの転がり
抵抗を低減すると共に、背反する性能であるウエットス
キッド性とのバランスを改良するシラン化合物の組成物
及びそれを用いたゴム組成物、並びにそのゴム組成物を
用いたタイヤを提供することである。
【0011】以下、本発明について詳細に説明する。
【0012】本発明における(A)成分は、SiR
(OR4−kであらわされるシラン化合物及び/又
はその加水分解物である(ただし、上記式中、Rは各
々異なっていても同じでもよい炭化水素基、Rは各々
異なっていても同じでもよい炭化水素基又はアルコキシ
炭化水素基であり、kは0〜3である。)。Rの具体
例を挙げれば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、シ
クロヘキシル、ヘキシル、イソ−2−エチルヘキシル、
オクチル、フェニル、ベンジル、ナフチル等の炭化水素
基であり、これらの炭化水素基は分岐していても直鎖状
であってもよく、また1分子のSiR (OR
4−k中でのRが同一でも、一部同一でも、すべて異
なっていても良い。
【0013】式中、Rは各々同じ、又は一部同じか、
又はそれぞれ異なっていてもよい炭化水素基である。R
の具体例を挙げれば、メチル、エチル、プロピル、ブ
チル、シクロヘキシル、ヘキシル、イソ−2−エチルヘ
キシル、1−メトキシプロピル、オクチル、シクロヘキ
シル、フェニル、ベンジル、ナフチル、アルキルオキシ
アルキル、アセト基(CHCO)、等の炭化水素基で
あり、これらの炭化水素基は分岐していても直鎖状であ
ってもよく、また1分子のSiR (OR4−k
中でのRが同一でも、一部同一でも、すべて異なって
いても良い。
【0014】加水分解速度の面でRはメチル基、エチ
ル基であることがより好ましい場合が多い。つまり、
(B)成分との加水分解速度を合わせる方がより良い結
果を示す傾向にある。さらに(B)成分のようにアルコ
キシ基が他のアルキル基等に置換されると加水分解速度
が遅くなる傾向にある。ただし、アルコキシ基の炭素数
が増加するにつれ加水分解速度がさらに遅くなるため、
適正な加水分解速度を持つ(A)成分が、本発明では特
に好適に用いることができる。さらに(A)成分は本明
細書中に記述した(A)成分の範囲の2種類以上の化合
物を混合して用いることも有効である。
【0015】好ましい(A)成分の具体例としては、テ
トラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルト
リエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメ
チルエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、オ
クチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラ
ン、エチルトリアセトキシシラン、等を挙げることがで
きる。
【0016】本発明の(A)成分はSiR (O
4−kの加水分解物でも良い。加水分解物の場合
は、流動性を持つことが望ましく、望ましい粘度は25
℃において0.1〜10,000,000cSt、より
好ましくは0.1〜1,000,000cStである。
これらの加水分解物は加水分解反応残基、すなわちOR
残基又はOH残基を有している状態で用いられること
が好ましい。なお、これらシラン化合物の加水分解は縮
合反応も伴って進むものであり、本発明の加水分解物に
は、特に限定しない限り加水分解縮合物も含まれる。
【0017】これら(A)成分は、99.9〜0.1重
量%添加することが必要であり、より好ましくは80〜
20重量%、さらに好ましくは70〜30重量%用いら
れる。
【0018】本発明における(B)成分は、イオウ含有
シラン化合物及び/又はその加水分解物である。イオウ
元素を含むシラン化合物が本発明の範囲であり、例示す
れば、−SH、−SR、−S−、−S−CN等の結合
から選ばれた1種又は2種以上の結合を含むシランカッ
プリング剤である(ただし、nは1〜20である)。好
ましいnは1〜8であり、特に好ましいのは1〜4であ
る。さらに具体的に例示すれば、3−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、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−[3−
(トリエトキシシリル)−プロピル]ジスルフィド、ビ
ス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]トリス
ルフィド、3−チオシアナトシラン、等を挙げることが
できる。
【0019】また、これらの加水分解物(加水分解縮合
物)も、(B)成分として用いることができる。これは
加水分解反応残基、すなわちOR残基又はOH残基を
有することが好ましい。これら加水分解縮合物を作製す
る際、(A)成分と一緒に(B)成分を共加水分解する
ことが好ましく行われる。この際、(A)成分、(B)
成分の加水分解及び縮合速度を調整して加水分解、縮合
することが重要で、これにより成分比、残留基等を調整
できる。加水分解縮合速度の調整は、(A)、(B)成
分の種類の選択、pH調整、濃度、(A)/(B)量比
等により調整できる。
【0020】これら(B)成分は、99.9〜0.1重
量%、好ましくは80〜20重量%、さらに好ましくは
70〜30重量%用いられる。
【0021】(B)成分のシランカップリング剤は、そ
の加水分解性基すなわち−OR基により基材(シリカ)
との接着をし、イオウ官能基により原料ゴムとの接着又
は相容性の向上を図るために用いられてきた。従来の方
法では、シランカップリング剤同士の反応により多くの
加水分解性基が消費され、基材との密着の際に充分な加
水分解性基が残っているとは言えなかった。本発明では
その点に注目し、より基材との反応性が良い(A)成分
を添加することによりこれらの問題を解決しようとする
ものである。
【0022】すなわち(A)成分は基材との密着に寄与
すると同時に(B)成分とも結合し、(B)成分は原料
ゴムや他の基材との密着に寄与する。そのため、(A)
と(B)の比率において(A)が多いと原料ゴムとの密
着が減少し、(A)が少ないと本発明の改良効果が減少
する。
【0023】本発明のシラン化合物組成物を用いての処
理、又はシラン化合物組成物そのものを加水分解縮合処
理する際に水溶液にすることが好ましい場合は、アルコ
ール成分、又はポリエーテル変性シリコーンを添加する
ことにより容易に水溶液にすることができる。また、適
宜、酸成分を用いても良く、これは単独で若しくは水と
組み合わせて用いることもでき、これらと組み合わせる
順番としては、全ての成分を添加する時に一括して添加
することもできるし、各々の成分と酸成分又は酸成分を
含んだ水とを単純に混合し、あるいは還流等で充分混合
させた後に他の成分と組み合わせることも可能である。
【0024】本発明におけるシラン化合物組成物には本
発明の趣旨に反しない限り何を添加しても良い。添加し
ても良い例として、防黴剤、抗菌剤、光、熱安定剤、難
燃剤、顔料、染料、微量の有機溶剤、各種シリコーンオ
イル、各種シリコーンレジン、各種ワックス、等が挙げ
られる。
【0025】本発明における原料ゴムは、従来から各種
ゴム組成物に一般に用いられている天然ゴム(NR)や
合成ゴムを用いることができる。合成ゴムとしては、例
えば、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)、エチレン−プ
ロピレン共重合体ゴム(EPR、EPDM)、等を挙げ
ることができる。これらの天然ゴムや合成ゴムは単独で
用いてもよく、2種以上を任意の割合でブレンドして用
いてもよい。これらのうちではNR、IR、SBR、B
Rが好ましい。
【0026】本発明のゴム組成物に用いられるシリカと
しては、その種類に特に限定はなく、汎用ゴムの配合用
として一般的に用いられているものが使用できる。この
ようなシリカとしては、BET法による表面積が50〜
400m/g、特に150〜250m/g、平均粒
径が50μm以下、特に0.1〜20μmのものが好ま
しい。また、これらのシリカは単独で用いてもよく、2
種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0027】さらに、これらのシリカは、本発明のシラ
ン化合物組成物によって予め処理されていてもよい。こ
れらの予め処理されたシリカは単独で用いてもよく、2
種以上組み合わせて用いてもよい。また、これらの予め
処理されたシリカと未処理のシリカを2種以上組み合わ
せて用いてもよい。
【0028】シリカを本発明のシラン化合物組成物によ
って予め処理する方法は、従来公知の方法を用いること
ができる。例えば、高速攪拌可能な装置でシリカを攪拌
しながら、水や有機溶剤で希釈した本発明のシラン化合
物組成物、又は本発明のシラン化合物組成物の原液を添
加して均一に分散させ乾燥する乾式法、並びにシリカを
水や有機溶媒でスラリー状にし、本発明のシラン化合物
組成物を添加して乾燥するスラリー法などが挙げられ
る。なお、本発明はこれらの方法に何ら限定されるもの
ではない。
【0029】前記シリカの配合量は、前記原料ゴム10
0重量部に対して5〜150重量部、好ましくは5〜1
00重量部である。シリカの配合量が5重量部未満にな
ると、転がり抵抗の低減が不十分となり、150重量部
をこえると、ゴム組成物の粘度があがりすぎて加工性が
低下する。
【0030】本発明のゴム組成物には、前記した成分に
加えて、カーボンブラック、加硫剤、加硫促進剤、各種
オイル、老化防止剤、充填剤、可塑性剤などのタイヤ
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。
【0031】本発明のゴム組成物の製造方法としては、
例えば、本発明のシラン化合物組成物、原料ゴム、シリ
カ、さらに必要に応じてプロセスオイル、カーボンブラ
ック、クレーなどの補強剤、加硫剤以外の添加剤(例え
ば、酸化亜鉛、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤、
等)を配合して混練し、次いで加硫剤(例えば、粉末イ
オウ)及び加硫促進剤を配合し混練する方法、並びに前
述のシラン化合物組成物とシリカの代わりに、シラン化
合物組成物によって予め処理されたシリカを配合する以
外は、前述の方法と同様に配合し混練する方法などが挙
げられる。なお、本発明はこれらの方法に何ら限定され
るものではない。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
説明する。
【0033】
【実施例】実施例1、2及び比較例1 表1に示す組成で混練りし、加硫条件160℃で加硫し
た後各種試験に供する。結果を表1に示す。なお、表中
の50℃におけるtanδ値は転がり抵抗の指標であ
り、小さい方が望ましい。一方、0℃におけるtanδ
値はウエットスキッド性の指標であり、大きい方が望ま
しい。
【0034】
【表1】
【0035】
【発明の効果】本発明のシラン化合物の組成物、及びそ
れを用いたゴム組成物、並びにそのゴム組成物を用いた
タイヤにより、特に、タイヤの転がり抵抗の低減と共
に、転がり抵抗と背反する性能であるウエットスキッド
性とのバランスが改良される。
───────────────────────────────────────────────────── 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 83/08 C08L 83/08

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)SiR (OR4−kであ
    らわされるシラン化合物及び/又はその加水分解物9
    9.9〜0.1重量%と(B)イオウ含有シラン化合物
    及び/又はその加水分解物0.1〜99.9重量%から
    なるシラン化合物組成物。(ただし、上記式中、R
    各々異なっていても同じでもよい炭化水素基、Rは各
    々異なっていても同じでもよい炭化水素基又はアルコキ
    シ炭化水素基であり、kは0〜3である。)
  2. 【請求項2】 (B)が−SH、−SR、−S−、
    −S−CN結合から選ばれた1種又は2種以上の結合を
    含むシランカップリング剤であることを特徴とする請求
    項1記載のシラン化合物組成物。(ただし、Rは各々
    異なっていても同じでもよい炭化水素基、nは1〜20
    である。)
  3. 【請求項3】 原料ゴムに請求項1又は2記載のシラン
    化合物組成物とシリカを配合してなるゴム組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2記載のシラン化合物組成
    物で予め処理されたシリカ。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のシリカを配合してなるゴ
    ム組成物。
  6. 【請求項6】 請求項3又は5記載のゴム組成物を用い
    たタイヤ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010189647A (ja) * 2010-03-10 2010-09-02 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
WO2014002750A1 (ja) * 2012-06-27 2014-01-03 横浜ゴム株式会社 タイヤトレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010189647A (ja) * 2010-03-10 2010-09-02 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
WO2014002750A1 (ja) * 2012-06-27 2014-01-03 横浜ゴム株式会社 タイヤトレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤ
US9499009B2 (en) 2012-06-27 2016-11-22 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Rubber composition for tire treads and pneumatic tire using same

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