JP2002356584A - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤ用ゴム組成物Info
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- JP2002356584A JP2002356584A JP2002092364A JP2002092364A JP2002356584A JP 2002356584 A JP2002356584 A JP 2002356584A JP 2002092364 A JP2002092364 A JP 2002092364A JP 2002092364 A JP2002092364 A JP 2002092364A JP 2002356584 A JP2002356584 A JP 2002356584A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ジエン系ゴムに熱膨張性カプセル又は熱膨張
性の膨張黒鉛を配合してタイヤの氷上性能を改良する際
の品質の安定化を図る。 【解決手段】 ジエン系ゴム１００重量部に対し、沈降
シリカ２〜５０重量部及び熱膨張性マイクロカプセル１
〜２５重量部、又は熱膨張性マイクロカプセル及び熱膨
張性の膨張黒鉛１〜２０重量部並びに式（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
独立にアルキル基又はアシル基を示し、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
ポリシロキサン化合物０．１〜１０重量部を、同時に配
合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
性の膨張黒鉛を配合してタイヤの氷上性能を改良する際
の品質の安定化を図る。 【解決手段】 ジエン系ゴム１００重量部に対し、沈降
シリカ２〜５０重量部及び熱膨張性マイクロカプセル１
〜２５重量部、又は熱膨張性マイクロカプセル及び熱膨
張性の膨張黒鉛１〜２０重量部並びに式（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
独立にアルキル基又はアシル基を示し、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
ポリシロキサン化合物０．１〜１０重量部を、同時に配
合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はタイヤ用ゴム組成物
に関し、更に詳しくは加工時の環境に左右されずに安定
した品質の得られる氷上性能に優れたタイヤ用ゴム組成
物に関する。
に関し、更に詳しくは加工時の環境に左右されずに安定
した品質の得られる氷上性能に優れたタイヤ用ゴム組成
物に関する。
【０００２】
【従来の技術】ジエン系ゴムに熱膨張性マイクロカプセ
ルを配合することによって氷上摩擦力に優れたゴム組成
物を提供することは、例えば特開平１１−３５７３６号
公報にすでに提案されているが、この配合系はシリカ配
合と併用した場合に膨張性が低下するおそれがあるとい
う問題がある。これはシリカとゴム配合系内に含まれる
水分とが反応して生成するシラノール基がマイクロカプ
セルの殻材に作用するためと推定されてきた。従って、
特に湿度の高い時期に、シリカを多く配合した場合にも
マイクロカプセルの膨張性を安定させる技術が望まれて
いる。
ルを配合することによって氷上摩擦力に優れたゴム組成
物を提供することは、例えば特開平１１−３５７３６号
公報にすでに提案されているが、この配合系はシリカ配
合と併用した場合に膨張性が低下するおそれがあるとい
う問題がある。これはシリカとゴム配合系内に含まれる
水分とが反応して生成するシラノール基がマイクロカプ
セルの殻材に作用するためと推定されてきた。従って、
特に湿度の高い時期に、シリカを多く配合した場合にも
マイクロカプセルの膨張性を安定させる技術が望まれて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】シリカは雰囲気中の水
分の吸着によって無数のシラノール基が外殻に形成され
る。このようなシリカを非極性成分と混和性にするため
に各種のカップリング剤が用いられている。中でもデグ
サ社より市販の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）が多用されて
いる。しかしながら、Ｓｉ６９は分子内に６つのエトキ
シ基を持ち、シリカとの反応後にも反応サイトの逆側
（即ちシリカ粒子の表面側）にエトキシ基が残存し、こ
れが雰囲気中の水分と反応して再びシラノール基を形成
し、マイクロカプセルの膨張性を不安定にする。
分の吸着によって無数のシラノール基が外殻に形成され
る。このようなシリカを非極性成分と混和性にするため
に各種のカップリング剤が用いられている。中でもデグ
サ社より市販の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）が多用されて
いる。しかしながら、Ｓｉ６９は分子内に６つのエトキ
シ基を持ち、シリカとの反応後にも反応サイトの逆側
（即ちシリカ粒子の表面側）にエトキシ基が残存し、こ
れが雰囲気中の水分と反応して再びシラノール基を形成
し、マイクロカプセルの膨張性を不安定にする。
【０００４】従って、本発明の目的は、ジエン系ゴムに
熱膨張性マイクロカプセルをシリカと共に配合しても、
混合した後に前記したシラノール基を残存させることな
く、加工時の環境の影響を受けることなく、安定した品
質の得られる氷上性能に優れたゴム組成物を提供するこ
とにある。
熱膨張性マイクロカプセルをシリカと共に配合しても、
混合した後に前記したシラノール基を残存させることな
く、加工時の環境の影響を受けることなく、安定した品
質の得られる氷上性能に優れたゴム組成物を提供するこ
とにある。
【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重量部に対し、沈降シリカ２〜５０重量
部、熱膨張性マイクロカプセル１〜２５重量部および式
（Ｉ）：
系ゴム１００重量部に対し、沈降シリカ２〜５０重量
部、熱膨張性マイクロカプセル１〜２５重量部および式
（Ｉ）：
【化３】 （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
独立にアルキル基又はアシル基を示し、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
ポリシロキサン化合物０．１〜１０重量部を、同時に配
合して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
独立にアルキル基又はアシル基を示し、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
ポリシロキサン化合物０．１〜１０重量部を、同時に配
合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【０００６】本発明に従えば、また、ジエン系ゴム１０
０重量部に対し、沈降シリカ２〜５０重量部、熱膨張性
マイクロカプセル１〜２５重量部、熱膨張性の膨張黒鉛
１〜２０重量部および式（Ｉ）：
０重量部に対し、沈降シリカ２〜５０重量部、熱膨張性
マイクロカプセル１〜２５重量部、熱膨張性の膨張黒鉛
１〜２０重量部および式（Ｉ）：
【化４】 （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
独立にアルキル基又はアシル基を示し、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で
表されるポリシロキサン化合物０．１〜１０重量部を同
時に配合して成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
独立にアルキル基又はアシル基を示し、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で
表されるポリシロキサン化合物０．１〜１０重量部を同
時に配合して成るタイヤトレッド用ゴム組成物が提供さ
れる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明者らは、前記した通り、ジ
エン系ゴムに熱膨張性マイクロカプセルを、シリカと共
に配合して、氷上性能に優れたタイヤ用ゴム組成物を得
ようとした際に生じる環境の影響による品質の不安定さ
を排除すべく検討をすすめた結果、前記式（Ｉ）の特定
構造を有するポリシロキサン化合物が系内に存在するシ
ラノール基と反応し、しかも反応サイトの逆側にエトキ
シ基のようなアルコキシ基を残さないために、残留極性
基を除去することができ、マイクロカプセルの膨張性を
効果的に改善することができることを見出した。
エン系ゴムに熱膨張性マイクロカプセルを、シリカと共
に配合して、氷上性能に優れたタイヤ用ゴム組成物を得
ようとした際に生じる環境の影響による品質の不安定さ
を排除すべく検討をすすめた結果、前記式（Ｉ）の特定
構造を有するポリシロキサン化合物が系内に存在するシ
ラノール基と反応し、しかも反応サイトの逆側にエトキ
シ基のようなアルコキシ基を残さないために、残留極性
基を除去することができ、マイクロカプセルの膨張性を
効果的に改善することができることを見出した。
【０００８】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。本発明において使用するジエン系
ゴムはそのガラス転移温度の平均値が−５５℃以下であ
るのが好ましく、更に好ましくは−７７℃〜−１００℃
である。ガラス転移温度が−５５℃より高いとタイヤを
寒冷地で使用中にゴムが脆性破壊するおそれがあるので
好ましくない。
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。本発明において使用するジエン系
ゴムはそのガラス転移温度の平均値が−５５℃以下であ
るのが好ましく、更に好ましくは−７７℃〜−１００℃
である。ガラス転移温度が−５５℃より高いとタイヤを
寒冷地で使用中にゴムが脆性破壊するおそれがあるので
好ましくない。
【０００９】本発明に従えば、前記ジエン系ゴム１００
重量部に対し、沈降シリカ２〜５０重量部、好ましくは
３〜２０重量部を配合する。沈降シリカとしては、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市
販の沈降シリカを用いることができる。シリカの配合量
はゴムのｔａｎδの性質を考えて決めるのが好ましい。
重量部に対し、沈降シリカ２〜５０重量部、好ましくは
３〜２０重量部を配合する。沈降シリカとしては、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市
販の沈降シリカを用いることができる。シリカの配合量
はゴムのｔａｎδの性質を考えて決めるのが好ましい。
【００１０】本発明に従えば、前記ジエン系ゴム１００
重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセル、又は熱膨張
性マイクロカプセル及び熱膨張性の膨張黒鉛、を配合す
る。熱膨張性マイクロカプセルの配合量は、ジエン系ゴ
ム１００重量部に対し、１〜２５重量部、好ましくは３
〜１０重量部であり、この配合量が少な過ぎると氷上性
能改善効果が低く好ましくなく、逆に多過ぎるとゴムの
耐摩耗性能が低下するので好ましくない。熱膨張性の膨
張黒鉛の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、
１〜２０重量部、好ましくは３〜１０重量部であり、こ
の配合量が少な過ぎると氷上性能の改善効果が小さいの
で好ましくなく、逆に多過ぎるとゴムの機械強度を低下
させるので好ましくない。なお、熱膨張性マイクロカプ
セルと熱膨張性の膨張黒鉛の両者を併用する場合には、
合計配合量が２５重量部を超えないようにすることが好
ましい。この合計配合量が多すぎるとゴムの機械強度が
低下するので好ましくない。
重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセル、又は熱膨張
性マイクロカプセル及び熱膨張性の膨張黒鉛、を配合す
る。熱膨張性マイクロカプセルの配合量は、ジエン系ゴ
ム１００重量部に対し、１〜２５重量部、好ましくは３
〜１０重量部であり、この配合量が少な過ぎると氷上性
能改善効果が低く好ましくなく、逆に多過ぎるとゴムの
耐摩耗性能が低下するので好ましくない。熱膨張性の膨
張黒鉛の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、
１〜２０重量部、好ましくは３〜１０重量部であり、こ
の配合量が少な過ぎると氷上性能の改善効果が小さいの
で好ましくなく、逆に多過ぎるとゴムの機械強度を低下
させるので好ましくない。なお、熱膨張性マイクロカプ
セルと熱膨張性の膨張黒鉛の両者を併用する場合には、
合計配合量が２５重量部を超えないようにすることが好
ましい。この合計配合量が多すぎるとゴムの機械強度が
低下するので好ましくない。
【００１１】本発明において使用する熱膨張性マイクロ
カプセルは、熱により気化、分解又は化学反応して気体
を発生する液体又は固体を熱可塑性樹脂に内包した熱膨
張性熱可塑性樹脂粒子であり、この粒子をその膨張開始
温度以上の温度、通常１４０〜１９０℃の温度で加熱し
て膨張させると、その熱可塑性樹脂からなる外殻中に気
体を封じ込めたものが生成する。熱膨張性の熱可塑性樹
脂粒子の粒径は５〜３００μｍであるものが好ましく、
更に好ましくは粒径１０〜２００μｍのものである。こ
のような熱膨張性熱可塑性樹脂粒子としては、例えば、
現在、スウェーデンのＥＸＰＡＮＣＥＬ社より商品名
「エクスパンセル０９１ＤＵ−８０」または「エクスパ
ンセル０９２ＤＵ−１２０」等として、あるいは松本油
脂社より商品名「マツモトマイクロスフェアーＦ−８
５」または「マツモトマイクロスフェアーＦ−１００」
等として入手可能である。
カプセルは、熱により気化、分解又は化学反応して気体
を発生する液体又は固体を熱可塑性樹脂に内包した熱膨
張性熱可塑性樹脂粒子であり、この粒子をその膨張開始
温度以上の温度、通常１４０〜１９０℃の温度で加熱し
て膨張させると、その熱可塑性樹脂からなる外殻中に気
体を封じ込めたものが生成する。熱膨張性の熱可塑性樹
脂粒子の粒径は５〜３００μｍであるものが好ましく、
更に好ましくは粒径１０〜２００μｍのものである。こ
のような熱膨張性熱可塑性樹脂粒子としては、例えば、
現在、スウェーデンのＥＸＰＡＮＣＥＬ社より商品名
「エクスパンセル０９１ＤＵ−８０」または「エクスパ
ンセル０９２ＤＵ−１２０」等として、あるいは松本油
脂社より商品名「マツモトマイクロスフェアーＦ−８
５」または「マツモトマイクロスフェアーＦ−１００」
等として入手可能である。
【００１２】前記の気体封入熱可塑性樹脂粒子の外殻成
分を構成する熱可塑性樹脂としては、その膨張開始温度
が１００℃以上、好ましくは１２０℃以上で、最大膨張
温度が１５０℃以上、好ましくは１６０℃以上のものが
好ましく用いられる。そのような熱可塑性樹脂として
は、例えば（メタ）アクリロニトリルの重合体、また
（メタ）アクリロニトリル含有量の高い共重合体が好適
に用いられる。その共重合体の場合の他のモノマー（コ
モノマー）としては、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビ
ニリデン、スチレン系モノマー、（メタ）アクリレート
系モノマー、酢酸ビニル、ブタジエン、ビニルピリジ
ン、クロロプレン等のモノマーが用いられる。なお、上
記の熱可塑性樹脂は、ジビニルベンゼン、エチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパント
リ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレー
ト、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアヌレ
ート等の架橋剤で架橋可能にされていてもよい。架橋形
態については、未架橋が好ましいが、熱可塑性樹脂とし
ての性質を損わない程度に部分的に架橋していてもかま
わない。前記の熱により気化、分解又は化学反応して気
体を発生する液体又は固体としては、例えば、ｎ−ペン
タン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタ
ン、ヘキサン、石油エーテルの如き炭化水素類、塩化メ
チル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエ
タン、トリクロルエチレンの如き塩素化炭化水素のよう
な液体、または、アゾジカーボンアミド、ジニトロソペ
ンタメチレンテトラミン、アゾビスイソブチロニトリ
ル、トルエンスルホニルヒドラジド誘導体、芳香族スク
シニルヒドラジド誘導体のような固体が挙げられる。
分を構成する熱可塑性樹脂としては、その膨張開始温度
が１００℃以上、好ましくは１２０℃以上で、最大膨張
温度が１５０℃以上、好ましくは１６０℃以上のものが
好ましく用いられる。そのような熱可塑性樹脂として
は、例えば（メタ）アクリロニトリルの重合体、また
（メタ）アクリロニトリル含有量の高い共重合体が好適
に用いられる。その共重合体の場合の他のモノマー（コ
モノマー）としては、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビ
ニリデン、スチレン系モノマー、（メタ）アクリレート
系モノマー、酢酸ビニル、ブタジエン、ビニルピリジ
ン、クロロプレン等のモノマーが用いられる。なお、上
記の熱可塑性樹脂は、ジビニルベンゼン、エチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパント
リ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレー
ト、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアヌレ
ート等の架橋剤で架橋可能にされていてもよい。架橋形
態については、未架橋が好ましいが、熱可塑性樹脂とし
ての性質を損わない程度に部分的に架橋していてもかま
わない。前記の熱により気化、分解又は化学反応して気
体を発生する液体又は固体としては、例えば、ｎ−ペン
タン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタ
ン、ヘキサン、石油エーテルの如き炭化水素類、塩化メ
チル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエ
タン、トリクロルエチレンの如き塩素化炭化水素のよう
な液体、または、アゾジカーボンアミド、ジニトロソペ
ンタメチレンテトラミン、アゾビスイソブチロニトリ
ル、トルエンスルホニルヒドラジド誘導体、芳香族スク
シニルヒドラジド誘導体のような固体が挙げられる。
【００１３】本発明において使用する膨張黒鉛は従来か
ら公知のものを使用することができ、例えば、天然の鱗
片状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラ
ファイト等を無機酸である濃硫酸または硝酸等と酸化剤
である濃硝酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩または重ク
ロム酸塩等で処理してグラファイト層間化合物を生成さ
せた炭素の層状構造を維持したままの結晶質化合物を挙
げることができる。更に、酸処理した膨張黒鉛を、塩基
性化合物で中和したものを使用することが好ましい。こ
こで、塩基性化合物としては例えば、アンモニア、アル
カリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物または脂肪族
低級アミン等を挙げることができる。この脂肪族低級ア
ミンとしては例えば、アルキルアミン類例えば、モノメ
チルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチ
ルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等を挙げるこ
とができる。アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属
化合物としては例えば、カリウム、ナトリウム、カルシ
ウム、バリウムまたはマグネシウム等の水酸化物、酸化
物（複酸化物および錯酸化物を包含）、炭酸塩、炭酸水
素塩（重炭酸塩）または有機酸塩を挙げることができ、
有機酸塩としては例えば、ぎ酸塩、酢酸塩、プロピオン
酸塩、酪酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、
酒石酸塩またはクエン酸塩を挙げることができる。
ら公知のものを使用することができ、例えば、天然の鱗
片状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラ
ファイト等を無機酸である濃硫酸または硝酸等と酸化剤
である濃硝酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩または重ク
ロム酸塩等で処理してグラファイト層間化合物を生成さ
せた炭素の層状構造を維持したままの結晶質化合物を挙
げることができる。更に、酸処理した膨張黒鉛を、塩基
性化合物で中和したものを使用することが好ましい。こ
こで、塩基性化合物としては例えば、アンモニア、アル
カリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物または脂肪族
低級アミン等を挙げることができる。この脂肪族低級ア
ミンとしては例えば、アルキルアミン類例えば、モノメ
チルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチ
ルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等を挙げるこ
とができる。アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属
化合物としては例えば、カリウム、ナトリウム、カルシ
ウム、バリウムまたはマグネシウム等の水酸化物、酸化
物（複酸化物および錯酸化物を包含）、炭酸塩、炭酸水
素塩（重炭酸塩）または有機酸塩を挙げることができ、
有機酸塩としては例えば、ぎ酸塩、酢酸塩、プロピオン
酸塩、酪酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、
酒石酸塩またはクエン酸塩を挙げることができる。
【００１４】本発明のゴム組成物には、ゴム補強剤とし
て、通常ゴム組成物に配合される任意のカーボンブラッ
クを配合することができる。また、シリカで表面処理を
施したカーボンブラックも使用可能である。カーボンブ
ラックの配合量としては、ゴム成分１００重量部に対
し、好ましくは２０〜７０重量部、更に好ましくは３０
〜６０重量部で使用される。この配合量が少な過ぎると
ゴムを十分に補強できないため、例えば耐摩耗性が悪化
するおそれがあり、逆に多過ぎると硬度が高くなり過ぎ
たり、加工性が低下したりするおそれがある。本発明に
おいて使用するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積
（Ｎ2 ＳＡ）が好ましくは７０ｍ2 ／ｇ以上、更に好ま
しくは８０〜１５０ｍ2 ／ｇで、ジブチルフタレート
（ＤＢＰ）吸油量が好ましくは９５ml／１００ｇ以上、
更に好ましくは１００〜１１５ml／１００ｇである。
て、通常ゴム組成物に配合される任意のカーボンブラッ
クを配合することができる。また、シリカで表面処理を
施したカーボンブラックも使用可能である。カーボンブ
ラックの配合量としては、ゴム成分１００重量部に対
し、好ましくは２０〜７０重量部、更に好ましくは３０
〜６０重量部で使用される。この配合量が少な過ぎると
ゴムを十分に補強できないため、例えば耐摩耗性が悪化
するおそれがあり、逆に多過ぎると硬度が高くなり過ぎ
たり、加工性が低下したりするおそれがある。本発明に
おいて使用するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積
（Ｎ2 ＳＡ）が好ましくは７０ｍ2 ／ｇ以上、更に好ま
しくは８０〜１５０ｍ2 ／ｇで、ジブチルフタレート
（ＤＢＰ）吸油量が好ましくは９５ml／１００ｇ以上、
更に好ましくは１００〜１１５ml／１００ｇである。
【００１５】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い、従来技術のような問題点
を生じることなく、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の無駄
な消費を効果的に抑えることができる。
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い、従来技術のような問題点
を生じることなく、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の無駄
な消費を効果的に抑えることができる。
【００１６】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又はアシロキシシ
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２００〜１００００
０、好ましくは５００〜５００００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５〜１０
００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の
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又はアシロキシシ
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２００〜１００００
０、好ましくは５００〜５００００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５〜１０
００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の
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。
【００１７】即ち、例えば式（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またはカルボン酸とを触媒存在下
に反応させることより合成することができる。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。
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またはカルボン酸とを触媒存在下
に反応させることより合成することができる。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。
【００１８】
【化５】
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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、ＣＨ
3 ，Ｃ 2 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 Ｈ5 な
どの炭素数１〜３６のアルキル基、炭素数１〜３６のア
シ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、ＣＨ
3 ，Ｃ 2 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 Ｈ5 な
どの炭素数１〜３６のアルキル基、炭素数１〜３６のア
シル基などをあげることができる。
【００２２】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、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、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。
【００２３】
【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
いことはいうまでもない。
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことはいうまでもない。
【００２４】比較例１〜３及び実施例１〜２ 試料調製 １．７リットルの密閉式バンバリーミキサーを用いて、
表Ｉに示す配合量（重量部）のゴム、カーボンブラック
等の加硫促進剤、硫黄、膨張黒鉛、マイクロカプセルを
除く配合剤と共にポリシロキサン化合物を含ませて、又
は含ませることなく、５分間混合した後、オープンロー
ルにて硫黄、加硫促進剤、膨張黒鉛及びマイクロカプセ
ルを配合した。
表Ｉに示す配合量（重量部）のゴム、カーボンブラック
等の加硫促進剤、硫黄、膨張黒鉛、マイクロカプセルを
除く配合剤と共にポリシロキサン化合物を含ませて、又
は含ませることなく、５分間混合した後、オープンロー
ルにて硫黄、加硫促進剤、膨張黒鉛及びマイクロカプセ
ルを配合した。
【００２５】物性評価 上で得た各コンパウンドを加硫したシートを偏平円柱状
の台ゴムにはりつけ、インサイドドラム型氷上摩擦試験
機にて氷上摩擦係数を測定した。測定温度は−３．０℃
及び−１．５℃で、荷重５．５kg／cm3 、ドラム回転速
度は２５km／ｈで測定し、結果は比較例１の値を１００
として指数表示して表Ｉに示した。この値が大きいほど
氷上摩擦力が高いことを示す。
の台ゴムにはりつけ、インサイドドラム型氷上摩擦試験
機にて氷上摩擦係数を測定した。測定温度は−３．０℃
及び−１．５℃で、荷重５．５kg／cm3 、ドラム回転速
度は２５km／ｈで測定し、結果は比較例１の値を１００
として指数表示して表Ｉに示した。この値が大きいほど
氷上摩擦力が高いことを示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】表Ｉ脚注 *1 ＲＳＳ＃３：天然ゴム、ガラス転移温度＝−７４℃ *2 ＮＩＰＯＬ １２２０：日本ゼオン（株）製、ガラ
ス転移温度＝−１０１℃ *3 ＳＨＯＢＬＡＣＫ Ｎ２２０：昭和キャボット
（株）製カーボンブラック、 Ｎ2 ＳＡ：１１１ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１１ml／
１００ｇ *4 ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ：ＦＬＥＸＳＩＳ製
老化防止剤 *5 酸化亜鉛３種：正同化学工業（株）製 *6 ステアリン酸：日本油脂（株）製 *7 アロマオイル：富士興産（株）製 *8 ＳＡＮＴＯＣＵＲＥ ＮＳ：ＦＬＥＸＳＩＳ製加硫
促進剤 *9 硫黄：（株）軽井沢精錬所製 *10 マイクロスフェアーＦ１００Ｄ：松本油脂製熱膨
張性マイクロカプセル *11 ゼルマ：エトキシメチルハイドロジエンポリシロ
キサン（日本コニカー製） *12 ＧＲＡＦＧｕａｒｄ１６０−８０Ｎ：ＵＣＡＲ
ＧＲＡＰＨＩＴＥ製膨張黒鉛
ス転移温度＝−１０１℃ *3 ＳＨＯＢＬＡＣＫ Ｎ２２０：昭和キャボット
（株）製カーボンブラック、 Ｎ2 ＳＡ：１１１ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１１ml／
１００ｇ *4 ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ：ＦＬＥＸＳＩＳ製
老化防止剤 *5 酸化亜鉛３種：正同化学工業（株）製 *6 ステアリン酸：日本油脂（株）製 *7 アロマオイル：富士興産（株）製 *8 ＳＡＮＴＯＣＵＲＥ ＮＳ：ＦＬＥＸＳＩＳ製加硫
促進剤 *9 硫黄：（株）軽井沢精錬所製 *10 マイクロスフェアーＦ１００Ｄ：松本油脂製熱膨
張性マイクロカプセル *11 ゼルマ：エトキシメチルハイドロジエンポリシロ
キサン（日本コニカー製） *12 ＧＲＡＦＧｕａｒｄ１６０−８０Ｎ：ＵＣＡＲ
ＧＲＡＰＨＩＴＥ製膨張黒鉛
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆターム(参考） 4J002 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 BG102 DA037 DJ016 FB076 FB086 FB282 FD016 FD017 GN01
Claims (4)
- 【請求項１】 ジエン系ゴム１００重量部に対し、沈降
シリカ２〜５０重量部、熱膨張性マイクロカプセル１〜
２５重量部および式（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
独立にアルキル基又はアシル基を示し、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
ポリシロキサン化合物０．１〜１０重量部を、同時に配
合してなることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成
物。 - 【請求項２】 ジエン系ゴム１００重量部に対し、沈降
シリカ２〜５０重量部、熱膨張性マイクロカプセル及び
熱膨張性の膨張黒鉛１〜２０重量部および式（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
独立にアルキル基又はアシル基を示し、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で
表されるポリシロキサン化合物０．１〜１０重量部を同
時に配合して成ることを特徴とするタイヤトレッド用ゴ
ム組成物。 - 【請求項３】 前記ジエン系ゴムのガラス転移温度の平
均値が−５５℃以下である請求項１又は２に記載のゴム
組成物。 - 【請求項４】 窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）が７０ｍ
2 ／ｇ以上でジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が９
５ml／１００ｇ以上のカーボンブラックを、ジエン系ゴ
ム１００重量部に対し、２〜７０重量部更に配合して成
る請求項１，２又は３に記載のゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002092364A JP2002356584A (ja) | 2001-03-28 | 2002-03-28 | タイヤ用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-93575 | 2001-03-28 | ||
| JP2001093575 | 2001-03-28 | ||
| JP2002092364A JP2002356584A (ja) | 2001-03-28 | 2002-03-28 | タイヤ用ゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002356584A true JP2002356584A (ja) | 2002-12-13 |
Family
ID=26612411
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|---|---|---|---|
| JP2002092364A Pending JP2002356584A (ja) | 2001-03-28 | 2002-03-28 | タイヤ用ゴム組成物 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002356584A (ja) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2008266498A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤ用ゴム組成物 |
| JP2015183104A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
| WO2016151841A1 (ja) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
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-
2002
- 2002-03-28 JP JP2002092364A patent/JP2002356584A/ja active Pending
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| JP2015183104A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
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| US10501608B2 (en) | 2015-03-26 | 2019-12-10 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Rubber composition for tire tread |
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