JP2006131681A - ゴム組成物および空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリマー100質量部に対して、シリカ10〜200質量部と、下記一般式(I)、
(R1O)3-p(R2)pSi−R3−S−R4−S−R3−Si(R2)p(OR1)3-p・・・(I)、
(式(I)中、R4は下記一般式(II)、
−R5−Sx−R6−Sy−R7−・・・(II)
で表される2価の官能基である。)で表される1種または2種以上の硫黄含有シラン化合物1〜30質量部と、無水マレイン酸および(ポリ)オキシプロピレン誘導体の部分エステル0.1〜20質量部とを含有するゴム組成物。
【選択図】 なし
Description
(R1O)3-p(R2)pSi−R3−S−R4−S−R3−Si(R2)p(OR1)3-p・・・(I)、
(式(I)中、R1およびR2はそれぞれ炭素数1〜4の炭化水素基、R3は炭素数1〜15の2価の炭化水素基、pは0〜2の整数、R4は下記一般式(II)、
−R5−Sx−R6−Sy−R7−・・・(II)
で表される2価の官能基であって、式(II)中、R5、R6およびR7は夫々同一でも異なっていてもよく、直鎖状または分枝を有する炭素数1〜20の2価の炭化水素基、2価の芳香族基、または硫黄原子および酸素原子以外のヘテロ原子を含む2価の有機基、xおよびyはそれぞれ平均値として1以上4未満である。)で表される1種または2種以上の硫黄含有シラン化合物1〜30質量部と、無水マレイン酸および(ポリ)オキシプロピレン誘導体の部分エステル0.1〜20質量部とを含有することを特徴とするものである。
本発明のゴム組成物は、ポリマー100質量部に対して、シリカ10〜200質量部と、上記一般式(I)で表される1種または2種以上の硫黄含有シラン化合物1〜30質量部と、無水マレイン酸および(ポリ)オキシプロピレン誘導体の部分エステル0.1〜20質量部とを含有することを特徴とするものである。かかる硫黄含有シラン化合物と無水マレイン酸および(ポリ)オキシプロピレン誘導体の部分エステルとを併用することで、該シラン化合物中のアルコキシ基とシリカ上のシラノール基との反応が促進され、それぞれを単独で用いた際の効果から予想させる併用効果よりも、はるかに優位な性能が得られることが分かった。
(式(III)中、mは平均重合度を表す1以上の数であり、R8はアルキル基、アルケニル基、アルキルアリール基またはアシル基である。)で表わされるものが好ましい。また、前記一般式(III)において、より好ましくは、mが3〜7,R8が炭素数8〜18のアルキル基又はアルケニル基である。
(1)ムーニー粘度(ML1+4)
JIS K6300−1994に準拠し、130℃にてムーニー粘度(ML1+4/130℃)を測定し、比較例2の値を100として指数化した。ムーニー粘度は値が小さい程、加工性が高いことを示す。
(2)硬さ
JIS K6253−1997に準拠して測定し、比較例2の値を100として指数化した。
(3)反発弾性
JIS K6255−1996に準じて、ダンロップトリプソメーターを用いて測定した。測定値は比較例2の値を100として指数化した。
(4)耐摩耗性(ゴム組成物)
ランボーン型摩耗試験機を用い、室温におけるスリップ率60%の摩耗量を測定した。結果は、各例の摩耗量の逆数を、比較例2において得られた摩耗量の逆数の値を100として指数化した。
(5)転がり抵抗性試験
転がり抵抗は、スチール平滑面を有する外径が1707.6mm、幅が350mmの回転ドラムを用い、4500N(460kg)の荷重の作用下で、80km/hの速度で回転させたときの惰行法を持って測定し、評価した。測定値は比較例2の値を100として指数化した。この数値が大きい程、転がり抵抗は良好(小さい)であることを示す。
(6)耐摩耗性(タイヤ)
実車にて舗装路面を2万キロ走行後、残溝を測定し、トレッドが1mm摩耗するのに要した走行距離を相対比較し、比較例2を100として指数表示した。指数が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
まず、硫黄含有シラン化合物の合成を行った。窒素ガス導入管、温度計、ジムロート型コンデンサーおよび滴下漏斗を備えた2リットルのセパラブルフラスコに、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン119g(0.50mol)を仕込み、撹拌下、有効成分20%のナトリウムエトキシドのエタノール溶液151.2(0.45mol)を加えた。その後、80℃に昇温し、3時間撹拌を行った。その後、冷却し、滴下漏斗に移した。
ジエン系ゴム(日本合成ゴム(株)製、商品名「#1712」)110質量部、天然ゴム20質量部を1.8Lバンバリーミキサーにて、70rpm、開始温度80℃で30秒間素練りし、これにISAF級カーボンブラック(東海カーボン(株)製、商品名「シースト7HM」)20質量部と、シリカ(日本シリカ工業(株)製、商品名「ニプシルAQ」)50質量部と、ステアリン酸1質量部と、老化防止剤6PPD(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)1.0質量部と、上記で合成した硫黄含有シラン化合物(「化合物A」とする)と、更に下記の表1に示す配合内容に従い、モノ〔POP(5)ラウリルエーテル〕マレイン酸エステル(「部分エステルB」とする)またはモノ〔POP(5)デシルエーテル〕マレイン酸エステル(「部分エステルC」とする)とを配合し、160℃になるまで混練した後、放出し、ロールにてシート状にした。次いで1.8Lバンバリーミキサーにて、70rpm、開始温度80℃で1分30秒間リミル操作を行った後、放出し、ロールにてシート状にした。室温まで十分冷却した後、活性亜鉛3質量部、加硫促進剤DM(ジベンゾチアジルジスルフィド)0.5質量部、加硫促進剤NS(N−t−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)1.0質量部および硫黄1.5質量部を混合し、60rpm、開始温度80℃で1分間混練してゴム組成物を得た。得られたゴム組成物の物性を測定した。なお、表1中、添加量はゴム成分100質量部に対する質量部である。
実施例1において、上記合成した化合物に代えて、市販のシランカップリング剤(デグッサ社製「Si69」)(構造式:(CH3CH2O)3−Si−(CH2)3−S4−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3)をゴム成分100質量部に対し、5.5質量部添加し、部分エステルを添加しないことを除き、実施例1と同様にしてゴム組成物を得た。評価結果を表1に示す(タイヤに関する試験は未実施である)。
実施例1において、上記合成した化合物に代えて、市販のシランカップリング剤(デグッサ社製「Si75」)(構造式:(CH3CH2O)3−Si−(CH2)3−S2−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3)をゴム成分100質量部に対し、5.0質量部添加し、部分エステルを添加しないことを除き、実施例1と同様にしてゴム組成物およびタイヤを得た。評価結果を表1に示す。
実施例1において、部分エステルを添加しないことを除き、実施例1と同様にしてゴム組成物およびタイヤを得た。評価結果を表1に示す。
実施例1において、上記合成した化合物に代えて、市販のシランカップリング剤(デグッサ社製「Si75」)(構造式:(CH3CH2O)3−Si−(CH2)3−S2−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3)をゴム成分100質量部に対し、5.0質量部添加したことを除き、実施例1と同様にしてゴム組成物およびタイヤを得た。評価結果を表1に示す。
Claims (8)
- ポリマー100質量部に対して、シリカ10〜200質量部と、下記一般式(I)、
(R1O)3-p(R2)pSi−R3−S−R4−S−R3−Si(R2)p(OR1)3-p・・・(I)、
(式(I)中、R1およびR2はそれぞれ炭素数1〜4の炭化水素基、R3は炭素数1〜15の2価の炭化水素基、pは0〜2の整数、R4は下記一般式(II)、
−R5−Sx−R6−Sy−R7−・・・(II)
で表される2価の官能基であって、式(II)中、R5、R6およびR7は夫々同一でも異なっていてもよく、直鎖状または分枝を有する炭素数1〜20の2価の炭化水素基、2価の芳香族基、または硫黄原子および酸素原子以外のヘテロ原子を含む2価の有機基、xおよびyはそれぞれ平均値として1以上4未満である。)で表される1種または2種以上の硫黄含有シラン化合物1〜30質量部と、無水マレイン酸および(ポリ)オキシプロピレン誘導体の部分エステル0.1〜20質量部とを含有することを特徴とするゴム組成物。 - 前記式(II)中のxおよびyがそれぞれ平均値として2以上3以下である請求項1記載のゴム組成物。
- 前記式(II)中のR5、R6およびR7がヘキシレン基である請求項1または2記載のゴム組成物。
- 前記(ポリ)オキシプロピレン誘導体が、ポリオキシプロピレンラウリルエーテルである請求項1〜3のうちいずれか一項記載のゴム組成物。
- 前記シリカのBET表面積が40〜350m2/gである請求項1〜4のうちいずれか一項記載のゴム組成物。
- 前記ポリマーがジエン系ゴムである請求項1〜5のうちいずれか一項記載のゴム組成物。
- 請求項1〜6のうちいずれか一項記載のゴム組成物を含有する部材を用いたことを特徴とするタイヤ。
- 前記部材がタイヤトレッドである請求項7記載のタイヤ。
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