JP2011225731A - ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】シリカ等の無機充填材のゴム成分中への分散性を改良し、未加硫ゴム組成物の作業性を向上させた、優れた低発熱性を有するタイヤ用ゴム組成物及タイヤを提供する。
【解決手段】少なくとも一種以上のジエン系ゴムからなり、且つ天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを50質量%以上含むゴム成分と、一般式(1)で表わされる有機シラン化合物と、シリカ及び特定の無機化合物からなる群から選択される少なくとも一種の無機充填材と、芳香族系樹脂とを含むことを特徴とするゴム組成物。R1R2R3Si−R4−R5−CR6 (3-m)−Xm・・・(1)
[R1はアルコキシ基、R2及びR3はアルキル基又はアルコキシ基、R4は単結合又は炭化水素基、R5は芳香環、二重結合又は三重結合を含む炭化水素基、R6は水素原子、アルキル基、アルケニル基及びアラルキル基からなる群から選択される官能基、Xはハロゲン原子、mは1〜3の整数を表す。]
【選択図】なし
【解決手段】少なくとも一種以上のジエン系ゴムからなり、且つ天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを50質量%以上含むゴム成分と、一般式(1)で表わされる有機シラン化合物と、シリカ及び特定の無機化合物からなる群から選択される少なくとも一種の無機充填材と、芳香族系樹脂とを含むことを特徴とするゴム組成物。R1R2R3Si−R4−R5−CR6 (3-m)−Xm・・・(1)
[R1はアルコキシ基、R2及びR3はアルキル基又はアルコキシ基、R4は単結合又は炭化水素基、R5は芳香環、二重結合又は三重結合を含む炭化水素基、R6は水素原子、アルキル基、アルケニル基及びアラルキル基からなる群から選択される官能基、Xはハロゲン原子、mは1〜3の整数を表す。]
【選択図】なし
Description
本発明は、タイヤ用ゴム組成物及びタイヤに関し、さらに詳しくは、ゴム成分と、無機充填材と、特定の有機シラン化合物と、芳香族系樹脂とを配合してなるタイヤ用ゴム組成物、及びこれをトレッドに用いたタイヤに関するものである。
近年、ゴム成分として天然ゴム及び/又は合成ゴム等のジエン系ゴムにシリカ等の無機充填材を配合することにより、湿潤路面でのグリップ性を低下させないで、低発熱性(低燃費性)をより改良したタイヤトレッド用の各種ゴム組成物が数多く提案されている。
補強性無機充填材としてシリカを用いた場合、従来のカーボンブラックを用いた場合と比較すると、シリカ−ゴム成分の結合は、カーボンブラック−ゴム成分の結合と比較して弱くなる。
そこで、シリカを配合したゴム組成物は、シリカ−ゴム成分の結合を補強するため、通常、有機珪素化合物であるシランカップリング剤が用いられる。即ち、シランカップリング剤は、シリカ−ゴム成分の結合を強化し、タイヤトレッドの低燃費性、破壊特性や耐摩耗性を向上させる。特に、その分子内にアルコキシシリル基及びイオウの双方を含む有機珪素化合物であるシランカップリング剤は、加硫反応によりシリカとゴム成分とを容易に結合させるため、好適に用いられている。(特許文献1〜5参照)
しかし、これらの化合物のカップリング効率を更に向上して、低発熱性のより優れたゴム組成物が求められている。
補強性無機充填材としてシリカを用いた場合、従来のカーボンブラックを用いた場合と比較すると、シリカ−ゴム成分の結合は、カーボンブラック−ゴム成分の結合と比較して弱くなる。
そこで、シリカを配合したゴム組成物は、シリカ−ゴム成分の結合を補強するため、通常、有機珪素化合物であるシランカップリング剤が用いられる。即ち、シランカップリング剤は、シリカ−ゴム成分の結合を強化し、タイヤトレッドの低燃費性、破壊特性や耐摩耗性を向上させる。特に、その分子内にアルコキシシリル基及びイオウの双方を含む有機珪素化合物であるシランカップリング剤は、加硫反応によりシリカとゴム成分とを容易に結合させるため、好適に用いられている。(特許文献1〜5参照)
しかし、これらの化合物のカップリング効率を更に向上して、低発熱性のより優れたゴム組成物が求められている。
ところで、ゴム組成物の粘着性改良等を目的として、脂肪族系樹脂、脂肪族/芳香族系樹脂、芳香族系樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂等をゴム組成物に配合することは知られている。(例えば、特許文献6〜8参照)
しかしながら、それらは、シリカや他の無機充填材を配合したゴム組成物の低発熱性を向上することを目的とするものではなかった。
しかしながら、それらは、シリカや他の無機充填材を配合したゴム組成物の低発熱性を向上することを目的とするものではなかった。
本発明は、このような状況下で、シリカ等の無機充填材のゴム成分中への分散性を改良し、未加硫ゴム組成物の作業性を向上すると共に、優れた低発熱性を有するタイヤ用ゴム組成物及びその特性を有するタイヤを提供することを課題とするものである。
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、天然ゴム及び合成ゴムから選ばれた少なくとも一種のゴム成分及びシリカ等の無機充填材に、特定の有機シラン化合物と芳香族系樹脂とを組み合わせることにより、その課題を解決し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち本発明は、
[1]少なくとも一種以上のジエン系ゴムからなり、且つ天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを50質量%以上含むゴム成分と、下記一般式(1)で表わされる有機シラン化合物と、シリカ及び下記一般式(2)で表わされる無機化合物からなる群から選択される少なくとも一種の無機充填材と、芳香族系樹脂とを含むことを特徴とするゴム組成物、
R1R2R3Si−R4−R5−CR6 (3-m)−Xm ・・・(1)
[式中、R1は炭素数1〜20のアルコキシ基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R2及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜20のアルコキシ基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R4は単結合又は炭素数1〜18の炭化水素基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R5は芳香環、二重結合又は三重結合を含む炭化水素基である。R6は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基及び炭素数7〜20のアラルキル基からなる群から選択される官能基であり、複数のR6は同じであっても、異なっていても良い。Xはハロゲン原子であり、mは1〜3の整数である。]
nM・xSiOy・zH2O ・・・(2)
[式中、Mは、Al、Mg、Ti、Ca及びZrからなる群から選択される少なくとも一つの金属、金属酸化物、金属水酸化物及びそれらの水和物並びにこれらの金属の炭酸塩から選択される少なくとも一種であり、n、x、y及びzはそれぞれ1〜5の整数、0〜10の整数、2〜5の整数、0〜10の整数である。]
[2]前記一般式(1)で表わされる有機シラン化合物の一般式(1)中の−R5−CR6 (3-m)−Xm(Xはハロゲン原子である。)が、−HC=CH−CH2−X、−C≡C−CH2−X 及び 下記一般式(3)で表わされる官能基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基である上記[1]に記載のゴム組成物、
[式中、Arは環上に炭素数1〜20の炭化水素基を有していても良い二価の芳香族基であり、R7は単結合又は炭素数1〜10のアルキレン基であり、R8は炭素数1〜5のアルキル基であり、Xはハロゲン原子であり、mは1〜3の整数であり、nは0〜2の整数である。]
[3]前記シリカが、湿式シリカ、乾式シリカ及びコロイダルシリカからなる群から選択される上記[1]又は[2]に記載のゴム組成物、
[4]前記一般式(2)で表わされる無機化合物が、アルミナ(Al2O3)、アルミナ一水和物(Al2O3・H2O)、水酸化アルミニウム[Al(OH)3]、炭酸アルミニウム[Al2(CO3)3] 、水酸化マグネシウム[Mg(OH)2]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n-1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al2O3)、クレー(Al2O3・2SiO2)、カオリン(Al2O3・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al2O3・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al2O3・4SiO2・2H2O)、ケイ酸アルミニウム(Al2SiO5 、Al4・3SiO4・5H2O)、ケイ酸マグネシウム(Mg2SiO4、MgSiO3)、ケイ酸カルシウム(Ca2・SiO4)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al2O3・CaO・2SiO2)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)2・nH2O] 、炭酸ジルコニウム〔Zr(CO3)2〕、及び結晶性アルミノケイ酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種である上記[1]〜[3]のいずれかに記載の天然ゴム組成物,
[5]前記芳香族系樹脂が、C9留分を原料とするC9系石油樹脂及び/又はC9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂である上記[1]〜[4]のいずれかに記載のゴム組成物、
[6]前記芳香族系樹脂が、α−メチルスチレンを少なくとも原料の一部とするα−メチルスチレン系樹脂である上記[1]〜[4]のいずれかに記載のゴム組成物、
[7]前記ゴム成分100質量部に対して、前記無機充填材1〜50質量部、前記芳香族系樹脂0.5〜30質量部、該無機充填材に対して前記有機シラン化合物1〜20質量%を含む上記[1]〜[6]のいずれかに記載のゴム組成物、及び
[8]上記[1]〜[7]のいずれかに記載のゴム組成物をトレッドに用いたことを特徴とするタイヤである。
すなわち本発明は、
[1]少なくとも一種以上のジエン系ゴムからなり、且つ天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを50質量%以上含むゴム成分と、下記一般式(1)で表わされる有機シラン化合物と、シリカ及び下記一般式(2)で表わされる無機化合物からなる群から選択される少なくとも一種の無機充填材と、芳香族系樹脂とを含むことを特徴とするゴム組成物、
R1R2R3Si−R4−R5−CR6 (3-m)−Xm ・・・(1)
[式中、R1は炭素数1〜20のアルコキシ基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R2及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜20のアルコキシ基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R4は単結合又は炭素数1〜18の炭化水素基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R5は芳香環、二重結合又は三重結合を含む炭化水素基である。R6は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基及び炭素数7〜20のアラルキル基からなる群から選択される官能基であり、複数のR6は同じであっても、異なっていても良い。Xはハロゲン原子であり、mは1〜3の整数である。]
nM・xSiOy・zH2O ・・・(2)
[式中、Mは、Al、Mg、Ti、Ca及びZrからなる群から選択される少なくとも一つの金属、金属酸化物、金属水酸化物及びそれらの水和物並びにこれらの金属の炭酸塩から選択される少なくとも一種であり、n、x、y及びzはそれぞれ1〜5の整数、0〜10の整数、2〜5の整数、0〜10の整数である。]
[2]前記一般式(1)で表わされる有機シラン化合物の一般式(1)中の−R5−CR6 (3-m)−Xm(Xはハロゲン原子である。)が、−HC=CH−CH2−X、−C≡C−CH2−X 及び 下記一般式(3)で表わされる官能基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基である上記[1]に記載のゴム組成物、
[3]前記シリカが、湿式シリカ、乾式シリカ及びコロイダルシリカからなる群から選択される上記[1]又は[2]に記載のゴム組成物、
[4]前記一般式(2)で表わされる無機化合物が、アルミナ(Al2O3)、アルミナ一水和物(Al2O3・H2O)、水酸化アルミニウム[Al(OH)3]、炭酸アルミニウム[Al2(CO3)3] 、水酸化マグネシウム[Mg(OH)2]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n-1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al2O3)、クレー(Al2O3・2SiO2)、カオリン(Al2O3・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al2O3・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al2O3・4SiO2・2H2O)、ケイ酸アルミニウム(Al2SiO5 、Al4・3SiO4・5H2O)、ケイ酸マグネシウム(Mg2SiO4、MgSiO3)、ケイ酸カルシウム(Ca2・SiO4)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al2O3・CaO・2SiO2)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)2・nH2O] 、炭酸ジルコニウム〔Zr(CO3)2〕、及び結晶性アルミノケイ酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種である上記[1]〜[3]のいずれかに記載の天然ゴム組成物,
[5]前記芳香族系樹脂が、C9留分を原料とするC9系石油樹脂及び/又はC9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂である上記[1]〜[4]のいずれかに記載のゴム組成物、
[6]前記芳香族系樹脂が、α−メチルスチレンを少なくとも原料の一部とするα−メチルスチレン系樹脂である上記[1]〜[4]のいずれかに記載のゴム組成物、
[7]前記ゴム成分100質量部に対して、前記無機充填材1〜50質量部、前記芳香族系樹脂0.5〜30質量部、該無機充填材に対して前記有機シラン化合物1〜20質量%を含む上記[1]〜[6]のいずれかに記載のゴム組成物、及び
[8]上記[1]〜[7]のいずれかに記載のゴム組成物をトレッドに用いたことを特徴とするタイヤである。
本発明によれば、シリカ等の無機充填材のゴム成分中への分散性を改良し、未加硫ゴム組成物の作業性を向上すると共に、優れた低発熱性を有するタイヤ用ゴム組成物及びその特性を有するタイヤを提供することができる。
本発明のゴム組成物は、少なくとも一種以上のジエン系ゴムからなり、且つ天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを50質量%以上含むゴム成分と、下記一般式(1)で表わされる有機シラン化合物と、シリカ及び下記一般式(2)で表わされる無機化合物からなる群から選択される少なくとも一種の無機充填材と、芳香族系樹脂とを含むことを特徴とする。
R1R2R3Si−R4−R5−CR6 (3-m)−Xm ・・・(1)
式中、R1は炭素数1〜20のアルコキシ基であって、ヘテロ原子を含んでも良い。R2及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R4は単結合又は炭素数1〜18の炭化水素基であって、ヘテロ原子を含んでも良い。R5は芳香環、二重結合又は三重結合を含む炭化水素基である。R6は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基及び炭素数7〜20のアラルキル基からなる群から選択される官能基であり、複数のR6は同じであっても、異なっていても良い。Xはハロゲン原子であり、mは1〜3の整数である。
式中、R1は炭素数1〜20のアルコキシ基であって、ヘテロ原子を含んでも良い。R2及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。R4は単結合又は炭素数1〜18の炭化水素基であって、ヘテロ原子を含んでも良い。R5は芳香環、二重結合又は三重結合を含む炭化水素基である。R6は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルケニル基及び炭素数7〜20のアラルキル基からなる群から選択される官能基であり、複数のR6は同じであっても、異なっていても良い。Xはハロゲン原子であり、mは1〜3の整数である。
nM・xSiOy・zH2O ・・・(2)
式中、Mは、Al、Mg、Ti、Ca及びZrからなる群から選択される少なくとも一つの金属、金属酸化物、金属水酸化物及びそれらの水和物並びにこれらの金属の炭酸塩から選択される少なくとも一種であり、n、x、y及びzはそれぞれ1〜5の整数、0〜10の整数、2〜5の整数、0〜10の整数である。
式中、Mは、Al、Mg、Ti、Ca及びZrからなる群から選択される少なくとも一つの金属、金属酸化物、金属水酸化物及びそれらの水和物並びにこれらの金属の炭酸塩から選択される少なくとも一種であり、n、x、y及びzはそれぞれ1〜5の整数、0〜10の整数、2〜5の整数、0〜10の整数である。
本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分100質量部に対して、前記無機充填材1〜50質量部、前記芳香族系樹脂0.5〜30質量部、該無機充填材に対して前記有機シラン化合物1〜20質量%を含むことが好ましい。
前記無機充填材の配合量が、1質量部以上であれば、湿潤路面のグリップ性を向上させるので好ましく、50質量部以下であれば、作業性を向上させるので好ましい。
前記芳香族系樹脂の配合量が、0.5質量部以上であれば、ゴム成分中の分散が向上するので好ましく、30質量部以下であれば、作業性を向上させるので好ましい。
前記有機シラン化合物の配合量が、該無機充填材に対して1質量%以上であれば、無機充填材が補強されるので好ましく、該無機充填材に対して20質量%以下であれば、未加硫ゴム組成物の作業性が向上するので好ましい。
前記無機充填材の配合量が、1質量部以上であれば、湿潤路面のグリップ性を向上させるので好ましく、50質量部以下であれば、作業性を向上させるので好ましい。
前記芳香族系樹脂の配合量が、0.5質量部以上であれば、ゴム成分中の分散が向上するので好ましく、30質量部以下であれば、作業性を向上させるので好ましい。
前記有機シラン化合物の配合量が、該無機充填材に対して1質量%以上であれば、無機充填材が補強されるので好ましく、該無機充填材に対して20質量%以下であれば、未加硫ゴム組成物の作業性が向上するので好ましい。
[ゴム成分]
本発明のゴム組成物におけるゴム成分は、天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを50質量%以上含むものである。天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを100質量%含むものでも良いが、50質量%以下の残余として、ポリイソプレンゴム以外のジエン系合成ゴム、例えば、ポリブタジエンゴム、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム,乳化重合スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム等のジエン系合成ゴムを含んでいても良い。これらのゴム成分は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のゴム組成物におけるゴム成分は、天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを50質量%以上含むものである。天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを100質量%含むものでも良いが、50質量%以下の残余として、ポリイソプレンゴム以外のジエン系合成ゴム、例えば、ポリブタジエンゴム、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム,乳化重合スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム等のジエン系合成ゴムを含んでいても良い。これらのゴム成分は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
[有機シラン化合物]
本発明のゴム組成物に用いられる有機シラン化合物は、下記一般式(1)で表わされる。
R1R2R3Si−R4−R5−CR6 (3-m)−Xm ・・・(1)
式中、R1は炭素数1〜20のアルコキシ基、好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R2及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜20のアルキル基(好ましくは炭素数1〜10のアルキル基)又は炭素数1〜20のアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基)であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R4は単結合又は炭素数1〜18の炭化水素基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R5は芳香環、二重結合又は三重結合を含む炭化水素基である。R6は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基(好ましくは炭素数1〜10のアルキル基)、炭素数1〜20のアルケニル基(好ましくは炭素数1〜10のアルケニル基)及び炭素数7〜20のアラルキル基からなる群から選択される官能基であり、複数のR6は同じであっても、異なっていても良い。Xはハロゲン原子であり、mは1〜3の整数である。
本発明のゴム組成物に用いられる有機シラン化合物は、下記一般式(1)で表わされる。
R1R2R3Si−R4−R5−CR6 (3-m)−Xm ・・・(1)
式中、R1は炭素数1〜20のアルコキシ基、好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R2及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜20のアルキル基(好ましくは炭素数1〜10のアルキル基)又は炭素数1〜20のアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基)であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R4は単結合又は炭素数1〜18の炭化水素基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R5は芳香環、二重結合又は三重結合を含む炭化水素基である。R6は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基(好ましくは炭素数1〜10のアルキル基)、炭素数1〜20のアルケニル基(好ましくは炭素数1〜10のアルケニル基)及び炭素数7〜20のアラルキル基からなる群から選択される官能基であり、複数のR6は同じであっても、異なっていても良い。Xはハロゲン原子であり、mは1〜3の整数である。
本発明のゴム組成物に用いられる上述の有機シラン化合物は、芳香環、二重結合又は三重結合を含むので、ハロゲン原子が離脱してラジカルになったときにそのラジカルが安定化してゴム成分との反応性が高くなる。これにより、更に有機シラン化合物のゴム成分とのカップリング効率が向上し、ゴム組成物の低発熱性が優れたものとなる。
上記一般式(1)のR1、R2又はR3における炭素数1〜20のアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基)としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、tert−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、ネオヘキシルオキシ基、tert−ヘキシルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されず、ヘテロ原子を含んでいても良い。ここで、ヘテロ原子とは、水素原子及び炭素原子以外の原子をいうが、これらの内、N(窒素原子)、O(酸素原子)、P(リン原子)、S(硫黄原子)及び/又はSi(ケイ素原子)が好ましい。
上記一般式(1)のR2又はR3における炭素数1〜20のアルキル基(好ましくは炭素数1〜10のアルキル基)としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、ネオヘキシル基、tert−ヘキシル基等が挙げられるが、これらに限定されず、ヘテロ原子を含んでいても良い。
上記一般式(1)のR4における炭素数1〜18の炭化水素基としては、置換又は無置換の炭素数1〜18のアルキレン基(好ましくは置換又は無置換の炭素数1〜10のアルキレン基)、置換又は無置換の炭素数6〜18のアリーレン基又は置換又は無置換の炭素数7〜18のアラルキレン基が挙げられるが、これらに限定されず、ヘテロ原子を含んでいても良い。
なお、R4が単結合であるということは、R4が存在せず、Si(ケイ素原子)とR5とが直接結合していることをいう。
なお、R4が単結合であるということは、R4が存在せず、Si(ケイ素原子)とR5とが直接結合していることをいう。
炭素数1〜18のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、ブタン−2,3−ジイル基、ペンタン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,3−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ペンタン−2,3−ジイル基、ペンタン−2,4−ジイル基、ヘキサン−1,2−ジイル基、ヘキサン−1,3−ジイル基、ヘキサン−1,4−ジイル基、ヘキサン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘキサン−2,3−ジイル基、ヘキサン−2,4−ジイル基、ヘキサン−2,5−ジイル基、ヘキサン−3,4−ジイル基等が挙げられるが、これらに限定されない。ヘテロ原子を含む例としては、−CH2CH2OCH2−、−CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2−、−CH2CH2SCH2CH2SCH2CH2−、−CH2CH2Si(CH3)2CH2CH2−、−CH2CH2Si(OCH3)2CH2CH2−等が挙げられる。
炭素数6〜18のアリーレン基としては、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、2−メチル−1,4−フェニレン基、5−メチル−1,3−フェニレン基、2−エチル−1,4−フェニレン基、5−エチル−1,3−フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基等が挙げられるが、これらに限定されない。
炭素数7〜18のアラルキレン基としては、ベンジレン基、フェニルエチレン基、2−フェニル−2−プロピレン基、ナフチルメチレン基等が挙げられるが、これらに限定されない。
炭素数7〜18のアラルキレン基としては、ベンジレン基、フェニルエチレン基、2−フェニル−2−プロピレン基、ナフチルメチレン基等が挙げられるが、これらに限定されない。
上記一般式(1)のR5における芳香環、二重結合又は三重結合を含む炭化水素基としては、炭素数6〜20のアリーレン基(好ましくは炭素数6〜18のアリーレン基)炭素数7〜20のアラルキレン基(好ましくは炭素数7〜18のアラルキレン基)、炭素数2〜20のアルケニレン基(好ましくは炭素数2〜10のアルケニレン基)、炭素数2〜20のアルキニレン基(好ましくは炭素数2〜10のアルキニレン基)等が挙げられるが、これらに限定されない。
炭素数6〜20のアリーレン基の例としては、上記のR4における炭素数6〜18のアリーレン基と同じものが例示され、炭素数7〜20のアラルキレン基としては上記のR4における炭素数7〜18のアラルキレン基と同じものが例示されるが、これらに限定されない。
R5における炭素数1〜20のアルケニレン基としては、ビニレン基、プロペン−1,3−ジイル基、ブタ−1−エン−1,4−ジイル基、ブタ−2−エン−1,4−ジイル基、ブタ−1−エン−1,3−ジイル基、ブタ−2−エン−1,3−ジイル基、−CH2CH=CH−CH=CH−、−CH=C(−)2等が挙げられるが、これらに限定されない。
R5における炭素数2〜20のアルキニレン基としては、−CH≡CH−、プロパ−1−イン−1,3−ジイル基、プロパ−1−イン−1,2−ジイル基、ブタ−1−イン−1,4−ジイル基、ブタ−1−イン−1,3−ジイル基、ブタ−2−イン−1,4−ジイル基、ブタ−2−イン−1,3−ジイル基、ブタ−1−イン−3,4−ジイル基等が挙げられるが、これらに限定されない。
炭素数6〜20のアリーレン基の例としては、上記のR4における炭素数6〜18のアリーレン基と同じものが例示され、炭素数7〜20のアラルキレン基としては上記のR4における炭素数7〜18のアラルキレン基と同じものが例示されるが、これらに限定されない。
R5における炭素数1〜20のアルケニレン基としては、ビニレン基、プロペン−1,3−ジイル基、ブタ−1−エン−1,4−ジイル基、ブタ−2−エン−1,4−ジイル基、ブタ−1−エン−1,3−ジイル基、ブタ−2−エン−1,3−ジイル基、−CH2CH=CH−CH=CH−、−CH=C(−)2等が挙げられるが、これらに限定されない。
R5における炭素数2〜20のアルキニレン基としては、−CH≡CH−、プロパ−1−イン−1,3−ジイル基、プロパ−1−イン−1,2−ジイル基、ブタ−1−イン−1,4−ジイル基、ブタ−1−イン−1,3−ジイル基、ブタ−2−イン−1,4−ジイル基、ブタ−2−イン−1,3−ジイル基、ブタ−1−イン−3,4−ジイル基等が挙げられるが、これらに限定されない。
上記一般式(1)のR6における炭素数1〜20のアルキル基としては、上記のR2又はR3における炭素数1〜20のアルキル基と同じである。
また、R6における炭素数2〜20のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、メタリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチルアリル基、2−ブテニル基、エチリデニルノルボルナン基、エチリデンノルボルニル基、エチリデニルノルボルネン基等が挙げられ、炭素数7〜20のアラルキル基としては、ベンジル基、フェニルエチル基、2−フェニル−2−プロピル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられるが、これらに限定されない。
上記一般式(1)においてXで表わされるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子及びフッ素原子が挙げられるが、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が好ましく、塩素原子が特に好ましい。
また、R6における炭素数2〜20のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、メタリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチルアリル基、2−ブテニル基、エチリデニルノルボルナン基、エチリデンノルボルニル基、エチリデニルノルボルネン基等が挙げられ、炭素数7〜20のアラルキル基としては、ベンジル基、フェニルエチル基、2−フェニル−2−プロピル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられるが、これらに限定されない。
上記一般式(1)においてXで表わされるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子及びフッ素原子が挙げられるが、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が好ましく、塩素原子が特に好ましい。
上記の一般式(1)で表わされる有機シラン化合物の一般式(1)中の−R5−CR6 (3-m)−Xm(Xはハロゲン原子である。)は、−HC=CH−CH2−X、−C≡C−CH2−X及び下記式(3)で表される官能基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基であれば、本発明のゴム組成物の低発熱性を更に向上することができるので好ましい。
上記一般式(1)で表わされる有機シラン化合物の具体例としては、3−クロロプロパ−1−イニルトリエトキシシラン、3−クロロプロパ−1−エニルトリエトキシシラン、3−クロロプロパ−1−エニルトリメトキシシラン、3−クロロプロパ−1−エニルトリブトキシシラン、3−クロロプロパ−1−エニルメチルジエトキシシラン、3−クロロプロパ−1−エニルジメチルエトキシシラン、3−ブロモプロパ−1−イニルトリエトキシシラン、3−ブロモプロパ−1−エニルトリエトキシシラン、3−ブロモプロパ−1−エニルメチルジエトキシシラン、3−ブロモプロパ−1−エニルジメチルエトキシシラン、3−ブロモプロパ−1−エニルトリブトキシシラン、3−ブロモプロパ−1−エニルトリメトキシシラン、3−ヨードプロパ−1−イニルトリエトキシシラン、3−ヨードプロパ−1−エニルトリエトキシシラン、3−ヨードプロパ−1−エニルメチルジエトキシシラン、3−ヨードプロパ−1−エニルジメチルエトキシシラン、3−ヨードプロパ−1−エニルトリブトキシシラン、3−ヨードプロパ−1−エニルトリメトキシシラン、(p−クロロメチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(p−ジクロロメチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(p−トリクロロメチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(p−クロロメチルフェニルエチル)メチルジエトキシシラン、(p−クロロメチルフェニルエチル)ジメチルエトキシシラン、(p−α−クロロエチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(p−α−クロロメチルフェニルエチル)メチルジエトキシシラン、(p−α−クロロプロピルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(p−α−クロロプロピルフェニルエチル)ジメチルエトキシシラン、(p−クロロメチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(p−α−クロロエチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(p−α−クロロプロピルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(p−クロロメチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(p−α−クロロエチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(p−α−クロロプロピルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(p−ブロモメチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(p−α−ブロモエチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(p−α−ブロモプロピルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(p−ブロモメチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(p−α−ブロモエチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(p−α−ブロモプロピルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(p−ブロモメチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(p−α−ブロモエチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(p−α−ブロモプロピルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(p−ヨードメチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(p−α−ヨードエチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(p−α−ヨードプロピルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(p−ヨードメチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(p−α−ヨードエチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(p−α−ヨードプロピルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(p−ヨードメチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(p−α−ヨードエチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(p−α−ヨードプロピルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(m−クロロメチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(m−α−クロロエチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(m−α−クロロエチルフェニルエチル)メチルジエトキシシラン、(m−クロロメチルフェニルエチル)メチルジエトキシシラン、(m−クロロメチルフェニル)トリエトキシシラン、(m−α−クロロプロピルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(m−クロロメチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(m−α−クロロエチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(m−α−クロロプロピルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(m−クロロメチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(m−α−クロロエチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(m−α−クロロプロピルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(m−ブロモメチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(m−α−ブロモエチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(m−α−ブロモプロピルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(m−ブロモメチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(m−α−ブロモエチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(m−α−ブロモプロピルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(m−ブロモメチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(m−α−ブロモエチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(m−α−ブロモプロピルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(m−ヨードメチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(m−α−ヨードエチルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(m−α−ヨードプロピルフェニルエチル)トリエトキシシラン、(m−ヨードメチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(m−α−ヨードエチルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(m−α−ヨードプロピルフェニルエチル)トリメトキシシラン、(m−ヨードメチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(m−α−ヨードエチルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(m−α−ヨードプロピルフェニルエチル)トリブトキシシラン、(CH2CH2O)3SiCH2CH2CH2OCH2CH=CHCH2Cl及びこれらの混合物が挙げられる。
[無機充填材]
次に、本発明のゴム組成物に用いられる無機充填材は、シリカ及び上記一般式(2)で表わされる無機化合物からなる群から選択される少なくとも一種の無機充填材である。
シリカとしては、例えば湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)及びコロイダルシリカが好適に挙げられるが、破壊特性の改良効果並びにウェット性能の両立効果が優れている湿式シリカが好ましい。また、耐摩耗性及び低燃費性などを考慮すると、BET法による窒素吸着比表面積(BET比表面積)が70〜300m2/gであるものが好ましい。なお、BET比表面積はISO 5794/1に準拠した値である。
好適な湿式シリカとして、例えば、デグサ社製、商品名「Ultrasil VN3」(BET比表面積:175m2/g)、東ソー・シリカ(株)製、商品名「Nipsil AQ」(BET比表面積 =190m2/g)、東ソー・シリカ(株)製商品名「Nipsil ER」(BET比表面積 =100m2/g)等が挙げられる。
次に、本発明のゴム組成物に用いられる無機充填材は、シリカ及び上記一般式(2)で表わされる無機化合物からなる群から選択される少なくとも一種の無機充填材である。
シリカとしては、例えば湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)及びコロイダルシリカが好適に挙げられるが、破壊特性の改良効果並びにウェット性能の両立効果が優れている湿式シリカが好ましい。また、耐摩耗性及び低燃費性などを考慮すると、BET法による窒素吸着比表面積(BET比表面積)が70〜300m2/gであるものが好ましい。なお、BET比表面積はISO 5794/1に準拠した値である。
好適な湿式シリカとして、例えば、デグサ社製、商品名「Ultrasil VN3」(BET比表面積:175m2/g)、東ソー・シリカ(株)製、商品名「Nipsil AQ」(BET比表面積 =190m2/g)、東ソー・シリカ(株)製商品名「Nipsil ER」(BET比表面積 =100m2/g)等が挙げられる。
上記一般式(2)で表わされる無機化合物は、具体的には、γ−アルミナ,α−アルミナ等のアルミナ(Al2O3);ベーマイト,ダイアスポア等のアルミナ一水和物(Al2O3・H2O);ギブサイト,バイヤライト等の水酸化アルミニウム[Al(OH)3];炭酸アルミニウム[Al2(CO3)3] 、水酸化マグネシウム[Mg(OH)2]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n-1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al2O3)、クレー(Al2O3・2SiO2)、カオリン(Al2O3・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al2O3・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al2O3・4SiO2・2H2O)、ケイ酸アルミニウム(Al2SiO5 、Al4・3SiO4・5H2O)、ケイ酸マグネシウム(Mg2SiO4、MgSiO3)、ケイ酸カルシウム(Ca2・SiO4)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al2O3・CaO・2SiO2)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)2・nH2O] 、炭酸ジルコニウム〔Zr(CO3)2〕、及び結晶性アルミノケイ酸塩等が挙げられる。これらの無機充填材は単独で使用しても、二種以上を混合して使用しても良い。
また、上記一般式(2)で表わされる無機化合物において、Mはアルミニウム金属、アルミニウムの酸化物及び水酸化物、及びそれらの水和物、並びにアルミニウム炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。上記一般式(2)で表わされる無機化合物としては、水酸化アルミニウム及びその水和物が特に好ましい。工業製品として得られる水酸化アルミニウムとしては、昭和電工(株)製の商品名「ハイジライト」の各種が好ましい。
また、上記一般式(2)で表わされる無機化合物において、Mはアルミニウム金属、アルミニウムの酸化物及び水酸化物、及びそれらの水和物、並びにアルミニウム炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。上記一般式(2)で表わされる無機化合物としては、水酸化アルミニウム及びその水和物が特に好ましい。工業製品として得られる水酸化アルミニウムとしては、昭和電工(株)製の商品名「ハイジライト」の各種が好ましい。
上記無機充填材は、平均粒径が5μm以下のものが好ましい。5μmをこえると補強効果が充分に発揮されず、耐摩耗性に劣る上、ウェット性能が低下することがある。
また、該無機充填材と共に、カーボンブラックを併用することができる。このカーボンブラックとしては特に制限はなく、従来の補強用充填材として慣用されているものの中から任意のものを選択して用いることができる。上記無機充填材とカーボンブラックとの合計配合量は、前記ゴム成分100質量部に対し、1〜150質量部が好ましく、1〜100質量部がより好ましい。上記無機充填材とカーボンブラックとの合計配合量が1質量部未満では所望の破壊特性及び耐摩耗性が得られにくく、150質量部を超えると加工性などが低下する原因となることがある。
前記カーボンブラックとしてはFEF、SRF、HAF、N339、IISAF、ISAF、SAF等が挙げられるが、これらの中で、特に耐摩耗性に優れるHAF、N339、IISAF、ISAF、SAFが好適である。
また、該無機充填材と共に、カーボンブラックを併用することができる。このカーボンブラックとしては特に制限はなく、従来の補強用充填材として慣用されているものの中から任意のものを選択して用いることができる。上記無機充填材とカーボンブラックとの合計配合量は、前記ゴム成分100質量部に対し、1〜150質量部が好ましく、1〜100質量部がより好ましい。上記無機充填材とカーボンブラックとの合計配合量が1質量部未満では所望の破壊特性及び耐摩耗性が得られにくく、150質量部を超えると加工性などが低下する原因となることがある。
前記カーボンブラックとしてはFEF、SRF、HAF、N339、IISAF、ISAF、SAF等が挙げられるが、これらの中で、特に耐摩耗性に優れるHAF、N339、IISAF、ISAF、SAFが好適である。
[芳香族系樹脂]
また、本発明のゴム組成物においては、芳香族系樹脂を含むことを要する。この芳香族系樹脂としては、C9留分を原料とするC9系石油樹脂、C9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂、α−メチルスチレンを少なくとも原料の一部とするα−メチルスチレン系樹脂、クマロン・インデン系樹脂、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。
本発明のゴム組成物に、上記の芳香族系樹脂を配合すると、それらの芳香族系樹脂に含まれる芳香族環状構造により、ゴム成分とシリカ等の無機充填材との極性差が減少するので、上記有機シラン化合物と協同してシリカ分散性を向上するという交互作用を奏する。これにより、未加硫ゴム組成物の作業性が改良され、加硫ゴム組成物の低発熱性が向上することとなる。これに対し、環状構造を有しない脂肪族系樹脂では、かかる交互作用を奏し得ない。
上記の交互作用を更に高め、ゴム組成物の低発熱性を向上させる観点から、C9留分を原料とするC9系石油樹脂、C9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂及びα−メチルスチレンを少なくとも原料の一部とするα−メチルスチレン系樹脂がより好ましい。
芳香族系樹脂は、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
また、本発明のゴム組成物においては、芳香族系樹脂を含むことを要する。この芳香族系樹脂としては、C9留分を原料とするC9系石油樹脂、C9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂、α−メチルスチレンを少なくとも原料の一部とするα−メチルスチレン系樹脂、クマロン・インデン系樹脂、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。
本発明のゴム組成物に、上記の芳香族系樹脂を配合すると、それらの芳香族系樹脂に含まれる芳香族環状構造により、ゴム成分とシリカ等の無機充填材との極性差が減少するので、上記有機シラン化合物と協同してシリカ分散性を向上するという交互作用を奏する。これにより、未加硫ゴム組成物の作業性が改良され、加硫ゴム組成物の低発熱性が向上することとなる。これに対し、環状構造を有しない脂肪族系樹脂では、かかる交互作用を奏し得ない。
上記の交互作用を更に高め、ゴム組成物の低発熱性を向上させる観点から、C9留分を原料とするC9系石油樹脂、C9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂及びα−メチルスチレンを少なくとも原料の一部とするα−メチルスチレン系樹脂がより好ましい。
芳香族系樹脂は、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
<C9留分を原料とするC9系石油樹脂>
上記C9留分を原料とするC9系石油樹脂の原料としては、例えば石油化学工業のナフサの熱分解により、エチレン、プロピレン等の石油化学基礎原料と共に副生するC9留分であるビニルトルエン、アルキルスチレン、インデン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、γ−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられ、C8留分であるスチレン等、C10留分であるメチルインデン、1,3−ジメチルスチレン等、更にはナフタレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、p−tert−ブチルスチレン等をも原料として用いられる。これらのC8〜10留分等を混合物のまま、例えばフリーデルクラフツ型触媒により共重合して、C9留分を原料とするC9系石油樹脂を得ることができる。
未変性C9系石油樹脂としては、商品名「ネオポリマー L−90」、「ネオポリマー 120」、「ネオポリマー 130」(新日本石油(株)製)等が挙げられる。
上記C9留分を原料とするC9系石油樹脂の原料としては、例えば石油化学工業のナフサの熱分解により、エチレン、プロピレン等の石油化学基礎原料と共に副生するC9留分であるビニルトルエン、アルキルスチレン、インデン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、γ−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられ、C8留分であるスチレン等、C10留分であるメチルインデン、1,3−ジメチルスチレン等、更にはナフタレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、p−tert−ブチルスチレン等をも原料として用いられる。これらのC8〜10留分等を混合物のまま、例えばフリーデルクラフツ型触媒により共重合して、C9留分を原料とするC9系石油樹脂を得ることができる。
未変性C9系石油樹脂としては、商品名「ネオポリマー L−90」、「ネオポリマー 120」、「ネオポリマー 130」(新日本石油(株)製)等が挙げられる。
上述のC9系石油樹脂は、水酸基を有する化合物、不飽和カルボン酸化合物等で変性された変性石油樹脂であっても良い。
上記水酸基を有する化合物で変性したC9系石油樹脂(以下、「水酸基含有化合物変性C9系石油樹脂」という。)において、水酸基を有する化合物としては、アルコール化合物やフェノール化合物が挙げられる。アルコール化合物の具体例としては、アリルアルコール、2−ブテン−1,4−ジオール等の二重結合を有するアルコール化合物が挙げられる。フェノール化合物としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、p−t−ブチルフェノール、p−オクチルフェノール、p−ノニルフェノール等のアルキルフェノール類が挙げられる。これらの水酸基含有化合物は、単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。上記水酸基含有化合物変性C9系石油樹脂は、石油留分と共に(メタ)アクリル酸アルキルエステル等を熱重合して石油樹脂中にエステル基を導入した後、該エステル基を還元する方法、石油樹脂中に二重結合を残存又は導入した後、当該二重結合を水和する方法等によっても製造できる。これら水酸基含有C9系石油樹脂の中でも、性能面、製造面から、フェノール変性C9系石油樹脂が好ましい。該フェノール変性C9系石油樹脂は、C9留分をフェノールの存在下でカチオン重合して得られ、変性が容易であり、低価格である。
該フェノール変性C9系石油樹脂としては、商品名「ネオポリマー E−100」(新日本石油(株)製)、商品名「トーホーハイレジン PM−90」(東邦化学工業(株)製)等が挙げられる。
上記水酸基を有する化合物で変性したC9系石油樹脂(以下、「水酸基含有化合物変性C9系石油樹脂」という。)において、水酸基を有する化合物としては、アルコール化合物やフェノール化合物が挙げられる。アルコール化合物の具体例としては、アリルアルコール、2−ブテン−1,4−ジオール等の二重結合を有するアルコール化合物が挙げられる。フェノール化合物としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、p−t−ブチルフェノール、p−オクチルフェノール、p−ノニルフェノール等のアルキルフェノール類が挙げられる。これらの水酸基含有化合物は、単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。上記水酸基含有化合物変性C9系石油樹脂は、石油留分と共に(メタ)アクリル酸アルキルエステル等を熱重合して石油樹脂中にエステル基を導入した後、該エステル基を還元する方法、石油樹脂中に二重結合を残存又は導入した後、当該二重結合を水和する方法等によっても製造できる。これら水酸基含有C9系石油樹脂の中でも、性能面、製造面から、フェノール変性C9系石油樹脂が好ましい。該フェノール変性C9系石油樹脂は、C9留分をフェノールの存在下でカチオン重合して得られ、変性が容易であり、低価格である。
該フェノール変性C9系石油樹脂としては、商品名「ネオポリマー E−100」(新日本石油(株)製)、商品名「トーホーハイレジン PM−90」(東邦化学工業(株)製)等が挙げられる。
上記不飽和カルボン酸化合物で変性したC9系石油樹脂(以下、「不飽和カルボン酸変性C9系石油樹脂」という。)は、C9系石油樹脂をエチレン性不飽和カルボン酸で変性することで得られる。かかるエチレン性不飽和カルボン酸としては、(無水)マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、テトラヒドロ(無水)フタル酸、(メタ)アクリル酸及びシトラコン酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸変性C9系石油樹脂は、C9系石油樹脂及びエチレン系不飽和カルボン酸を熱重合することで得られる。これら不飽和カルボン酸化合物変性C9系石油樹脂の中でも、マレイン酸変性C9系石油樹脂が好ましい。
不飽和カルボン酸変性C9系石油樹脂としては、商品名「ネオポリマー 160」(新日本石油(株)製)等が挙げられる。
また、ジシクロペンタジエン変性C9系石油樹脂の具体例としては、商品名「ネオポリマー 130S」(新日本石油(株)製)等が挙げられる。
不飽和カルボン酸変性C9系石油樹脂としては、商品名「ネオポリマー 160」(新日本石油(株)製)等が挙げられる。
また、ジシクロペンタジエン変性C9系石油樹脂の具体例としては、商品名「ネオポリマー 130S」(新日本石油(株)製)等が挙げられる。
<C9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂>
上記C9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂の原料としては、例えば石油化学工業のナフサの熱分解により、エチレン、プロピレン等の石油化学基礎原料と共に副生する上述のC8〜10留分に加えて、同様に副生するC5留分であるイソプレン、シクロペンタジエン、トランス−1,3−ペンタジエン、シス−1,3−ペンタジエン、イソペンタン、n−ペンタン、3−メチルブテン−1、2−メチルブテン−1、2−メチルブテン−2、1−ペンテン、2,2−ジメチルブタン、1,4−ペンタジエン、トランス−2−ペンテン、シス−2−ペンテン、2,3−ジメチルブタン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、シクロペンタン、n−ヘキサン、シクロペンテン等、C6留分であるメチルシクロペンタジエン及びそれらの二量化物(例えば、ジシクロペンタジエン)や共二量化物(例えば、シクロペンタジエン/メチルシクロペンタジエン)等を混合物のまま、例えばフリーデルクラフツ型触媒により共重合して、C9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂を得ることができる。
上記C5C9系石油樹脂は、上述の変性C9系石油樹脂と同様に、水酸基を有する化合物、不飽和カルボン酸化合物等で変性された変性石油樹脂であっても良い。
C5C9系石油樹脂の具体例としては、商品名「トーホーハイレジン#120」及び「トーホーハイレジン#90」(東邦化学工業(株)製)、商品名「ハイレッツT−480X」及び「ハイレッツH−180X」(三井化学(株)製)、商品名「エスコレッツ2307」、「ECR−217」及び「ECR−213」(エクソン・モービル社製)等が挙げられる。
上記C9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂の原料としては、例えば石油化学工業のナフサの熱分解により、エチレン、プロピレン等の石油化学基礎原料と共に副生する上述のC8〜10留分に加えて、同様に副生するC5留分であるイソプレン、シクロペンタジエン、トランス−1,3−ペンタジエン、シス−1,3−ペンタジエン、イソペンタン、n−ペンタン、3−メチルブテン−1、2−メチルブテン−1、2−メチルブテン−2、1−ペンテン、2,2−ジメチルブタン、1,4−ペンタジエン、トランス−2−ペンテン、シス−2−ペンテン、2,3−ジメチルブタン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、シクロペンタン、n−ヘキサン、シクロペンテン等、C6留分であるメチルシクロペンタジエン及びそれらの二量化物(例えば、ジシクロペンタジエン)や共二量化物(例えば、シクロペンタジエン/メチルシクロペンタジエン)等を混合物のまま、例えばフリーデルクラフツ型触媒により共重合して、C9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂を得ることができる。
上記C5C9系石油樹脂は、上述の変性C9系石油樹脂と同様に、水酸基を有する化合物、不飽和カルボン酸化合物等で変性された変性石油樹脂であっても良い。
C5C9系石油樹脂の具体例としては、商品名「トーホーハイレジン#120」及び「トーホーハイレジン#90」(東邦化学工業(株)製)、商品名「ハイレッツT−480X」及び「ハイレッツH−180X」(三井化学(株)製)、商品名「エスコレッツ2307」、「ECR−217」及び「ECR−213」(エクソン・モービル社製)等が挙げられる。
<α−メチルスチレンを少なくとも原料の一部とするα−メチルスチレン系樹脂>
α−メチルスチレンを少なくとも原料の一部とするα−メチルスチレン系樹脂は、特に限定されるものではないが、例えばα−メチルスチレンの単独重合体やα−メチルスチレンと例えばテルペン類等との共重合体等が挙げられる。
α−メチルスチレン系樹脂としては、商品名「FTR0100」、「FTR0120」(三井化学(株)製)が挙げられる。
α−メチルスチレンを少なくとも原料の一部とするα−メチルスチレン系樹脂は、特に限定されるものではないが、例えばα−メチルスチレンの単独重合体やα−メチルスチレンと例えばテルペン類等との共重合体等が挙げられる。
α−メチルスチレン系樹脂としては、商品名「FTR0100」、「FTR0120」(三井化学(株)製)が挙げられる。
<クマロン・インデン系樹脂>
上記クマロン・インデン系樹脂としては、例えばクマロン樹脂やクマロン・インデン共重合樹脂等が挙げられる。クマロン・インデン共重合樹脂は、コールタール中のクマロン、インデン、スチレンなどを重合させて得られた樹脂である。クマロン樹脂としては、商品名「クマロン樹脂120℃」及び「クマロン樹脂95℃」(神戸油化学工業(株)製)等が挙げられ、クマロン・インデン共重合樹脂としては、商品名「クマロンインデン樹脂800C」(神戸油化学工業(株)製)、商品名「TCR−L」(ヤスハラケミカル(株)製)が挙げられる。
上記クマロン・インデン系樹脂としては、例えばクマロン樹脂やクマロン・インデン共重合樹脂等が挙げられる。クマロン・インデン共重合樹脂は、コールタール中のクマロン、インデン、スチレンなどを重合させて得られた樹脂である。クマロン樹脂としては、商品名「クマロン樹脂120℃」及び「クマロン樹脂95℃」(神戸油化学工業(株)製)等が挙げられ、クマロン・インデン共重合樹脂としては、商品名「クマロンインデン樹脂800C」(神戸油化学工業(株)製)、商品名「TCR−L」(ヤスハラケミカル(株)製)が挙げられる。
<ロジン系樹脂>
上記ロジン系樹脂としては、例えば天然樹脂ロジン、その重合ロジンや部分水添ロジン;グリセリンエステルロジン、その部分水添ロジンや完全水添ロジンや重合ロジン;ペンタエリスリトールエステルロジン、その部分水添ロジンや重合ロジンなどが挙げられる。
ロジン系樹脂の具体例としては、商品名「ネオトール105」(ハリマ化成(株)製)、商品名「SNタック754」(サンノプコ(株)製)、商品名「ライムレジンNo.1」、「ペンセルA」及び「ペンセルAD」(荒川化学(株)製)、商品名「ポリペール」及び「ペンタリンC」(イーストマンケミカル(株)製)等が挙げられる。
上記ロジン系樹脂としては、例えば天然樹脂ロジン、その重合ロジンや部分水添ロジン;グリセリンエステルロジン、その部分水添ロジンや完全水添ロジンや重合ロジン;ペンタエリスリトールエステルロジン、その部分水添ロジンや重合ロジンなどが挙げられる。
ロジン系樹脂の具体例としては、商品名「ネオトール105」(ハリマ化成(株)製)、商品名「SNタック754」(サンノプコ(株)製)、商品名「ライムレジンNo.1」、「ペンセルA」及び「ペンセルAD」(荒川化学(株)製)、商品名「ポリペール」及び「ペンタリンC」(イーストマンケミカル(株)製)等が挙げられる。
<フェノール系樹脂>
上記フェノール系樹脂としては、例えば低重合度のフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、低重合度のアルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂(例えば、p−t−ブチルフェノール−アセチレン樹脂)等が挙げられる。
フェノール−ホルムアルデヒド樹脂の具体例としては、商品名「スミライトレジンPR−19900」(住友ベークライト(株)製)、商品名「タマノル510」(荒川化学(株)製)等が挙げられる。p−t−ブチルフェノール−アセチレン樹脂としては、商品名「コレシン」(S&Sジャパン(株)製)等が挙げられる。
上記フェノール系樹脂としては、例えば低重合度のフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、低重合度のアルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂(例えば、p−t−ブチルフェノール−アセチレン樹脂)等が挙げられる。
フェノール−ホルムアルデヒド樹脂の具体例としては、商品名「スミライトレジンPR−19900」(住友ベークライト(株)製)、商品名「タマノル510」(荒川化学(株)製)等が挙げられる。p−t−ブチルフェノール−アセチレン樹脂としては、商品名「コレシン」(S&Sジャパン(株)製)等が挙げられる。
また、本発明のゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用いられる各種配合剤、例えば加硫剤,加硫促進剤,老化防止剤,スコーチ防止剤,軟化剤,亜鉛華,ステアリン酸などを含有させることができる。そして、本発明のゴム組成物はタイヤのトレッド(即ち、トレッドキャップゴム及び/又はトレッドベースゴム)に好適に用いられる。なお、本発明のタイヤは、通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて、上記のように各種薬品を含有させた本発明のゴム組成物が未加硫の段階で、トレッド用部材に押出し加工され、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。
タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、又は窒素などの不活性ガスを用いることができる。
タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、又は窒素などの不活性ガスを用いることができる。
前記の本発明のゴム組成物の他の態様においては、前記ゴム成分100質量部に対して、前記シリカ5〜100質量部、該シリカに対して前記有機シラン化合物1〜20質量%を含むゴム組成物であることが好ましい。
前記シリカの配合量が、5質量部以上であれば、湿潤路面でのグリップ性が向上するので好ましく、100質量部以下であれば、作業性が向上するので好ましい。
前記シリカの配合量が、5質量部以上であれば、湿潤路面でのグリップ性が向上するので好ましく、100質量部以下であれば、作業性が向上するので好ましい。
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。なお、各種の測定及び評価法は下記の方法に基づいておこなった。
1.未加硫ゴム組成物での評価
<ムーニー粘度指数(ML1+4/130℃)>
JIS K 6300−1:2001に準拠して測定し、比較例1のムーニー粘度を100として下記式により指数表示した。視数値が低い程、未加硫ゴム組成物の作業性(加工性)が良好である。
ムーニー粘度指数=(供試サンプルのムーニー粘度)/(比較例1のムーニー粘度)
2.加硫ゴム組成物での評価
<低発熱性指数(50℃tanδの測定)>
ヒステリシスロス粘弾性測定装置(レオメトリックス社製)を使用し、温度50℃、動歪み5%、周波数15Hzでtanδ(50℃)を測定した。比較例1のtanδ(50℃)を100として下記式により指数表示した。指数が小さい程、低発熱性に優れる。
低発熱性指数={(供試サンプルのtanδ)/(比較例1のtanδ)}×100
1.未加硫ゴム組成物での評価
<ムーニー粘度指数(ML1+4/130℃)>
JIS K 6300−1:2001に準拠して測定し、比較例1のムーニー粘度を100として下記式により指数表示した。視数値が低い程、未加硫ゴム組成物の作業性(加工性)が良好である。
ムーニー粘度指数=(供試サンプルのムーニー粘度)/(比較例1のムーニー粘度)
2.加硫ゴム組成物での評価
<低発熱性指数(50℃tanδの測定)>
ヒステリシスロス粘弾性測定装置(レオメトリックス社製)を使用し、温度50℃、動歪み5%、周波数15Hzでtanδ(50℃)を測定した。比較例1のtanδ(50℃)を100として下記式により指数表示した。指数が小さい程、低発熱性に優れる。
低発熱性指数={(供試サンプルのtanδ)/(比較例1のtanδ)}×100
製造例1 (p−クロロメチルフェニルエチル)トリエトキシシランの製造
還流冷却器、添加用漏斗及び撹拌子を備えた250mlの3口丸底フラスコに、ビニルベンジルクロリド(76g、0.5mol)及びPt−テトラビニルテトラメチル−シクロテトラシロキサン複合体(0.104mol/L)0.15gに加えた。フラスコを95℃に加熱した後、添加用漏斗から反応混合物にトリエトキシシラン(82g、0.5mol)を滴下した。滴下完了後、フラスコを1時間100℃に保った。130℃、40Pa下で蒸留した後、純粋な生成物82gを複数の異性体の混合物として得た。これらの異性体をGC/MS及びNMRで分析し、(p−クロロメチルフェニルエチル)トリエトキシシランであることを確認した。
還流冷却器、添加用漏斗及び撹拌子を備えた250mlの3口丸底フラスコに、ビニルベンジルクロリド(76g、0.5mol)及びPt−テトラビニルテトラメチル−シクロテトラシロキサン複合体(0.104mol/L)0.15gに加えた。フラスコを95℃に加熱した後、添加用漏斗から反応混合物にトリエトキシシラン(82g、0.5mol)を滴下した。滴下完了後、フラスコを1時間100℃に保った。130℃、40Pa下で蒸留した後、純粋な生成物82gを複数の異性体の混合物として得た。これらの異性体をGC/MS及びNMRで分析し、(p−クロロメチルフェニルエチル)トリエトキシシランであることを確認した。
製造例2 3−クロロプロパ−1−エニルトリエトキシシランの製造
還流冷却器、添加用漏斗及び撹拌子を備えた250mlの3口丸底フラスコに、プロパルギルクロリド(50g、0.671mol)及びPt(0)−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサン複合体(3質量%キシレン溶液)0.15gに加えた。添加用漏斗から反応混合物にトリエトキシシラン(115.6g、0.705mol)を滴下し、フラスコをすばやく加温した。滴下完了後、フラスコを1時間100℃に保った。108℃、6,500Pa下で蒸留した後、最終生成物103gを複数の異性体の混合物として得た。これらの異性体をGC/MS及びNMRで分析し、2つの異性体を1:0.13のモル比で有する3−クロロプロパ−1−エニルトリエトキシシランであることを確認した。
還流冷却器、添加用漏斗及び撹拌子を備えた250mlの3口丸底フラスコに、プロパルギルクロリド(50g、0.671mol)及びPt(0)−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサン複合体(3質量%キシレン溶液)0.15gに加えた。添加用漏斗から反応混合物にトリエトキシシラン(115.6g、0.705mol)を滴下し、フラスコをすばやく加温した。滴下完了後、フラスコを1時間100℃に保った。108℃、6,500Pa下で蒸留した後、最終生成物103gを複数の異性体の混合物として得た。これらの異性体をGC/MS及びNMRで分析し、2つの異性体を1:0.13のモル比で有する3−クロロプロパ−1−エニルトリエトキシシランであることを確認した。
製造例3 (p−メチルフェニルエチル)トリエトキシシランの製造
米国特許明細書第3,925,435号記載の方法に基づき、トリクロロシランとp−ビニルトルエンとのヒドロシレーションにより得られる(p−メチルフェニルエチル)トリクロロシランのエステル交換反応により製造した。
米国特許明細書第3,925,435号記載の方法に基づき、トリクロロシランとp−ビニルトルエンとのヒドロシレーションにより得られる(p−メチルフェニルエチル)トリクロロシランのエステル交換反応により製造した。
実施例1〜15、及び比較例1〜16
第1表に示す各配合内容に基づいて常法により、各実施例及び比較例のゴム組成物を調製した。
各未加硫ゴム組成物のムーニー粘度を測定すると共に、各ゴム組成物を常法により加硫して各試験用サンプルを作製し、それぞれのサンプルについて低発熱性を測定した。測定結果を第1表に示す。
第1表に示す各配合内容に基づいて常法により、各実施例及び比較例のゴム組成物を調製した。
各未加硫ゴム組成物のムーニー粘度を測定すると共に、各ゴム組成物を常法により加硫して各試験用サンプルを作製し、それぞれのサンプルについて低発熱性を測定した。測定結果を第1表に示す。
[注]
ポリイソプレン:高シス1,4−ポリイソプレンゴム、JSR(株)製、商品名「IR2200」
シリカ:東ソー・シリカ(株)製、商品名「Nipsil AQ」
水酸化アルミニウム:昭和電工(株)製、商品名「ハイジライトH−43」(平均粒径が0.75μm、粒径5μm以下)
カーボンブラック:N234、旭カーボン(株)製、商品名「旭#78」
有機シラン化合物−1:製造例1で得られた(p−クロロメチルフェニルエチル)トリエトキシシラン
有機シラン化合物−2:製造例2で得られた3−クロロプロパ−1−エニルトリエトキシシラン
有機シラン化合物−3:Gelest社製、(p−クロロメチルフェニルエチル)トリメトキシシラン
有機シラン化合物−4:Gelest社製、(p−クロロメチルフェニル)トリエトキシシラン
有機シラン化合物−5:製造例3で得られた(p−メチルフェニルエチル)トリエトキシシラン
有機シラン化合物−6:Momentive Performance Materials社製、3−クロロプロピルトリエトキシシラン
芳香族系樹脂−1:フェノール変性C9系石油樹脂、商品名「ネオポリマー E−100」(新日本石油(株)製)
芳香族系樹脂−2:不飽和カルボン酸変性C9系石油樹脂、商品名「ネオポリマー 160」(新日本石油(株)製)
芳香族系樹脂−3:未変性C9系石油樹脂、商品名「ネオポリマー L−90」(新日本石油(株)製)
芳香族系樹脂−4:C5C9系石油樹脂、商品名「トーホーハイレジン#120」及び「トーホーハイレジン#90」(東邦化学工業(株)製)、
芳香族系樹脂−5:α−メチルスチレン系樹脂、商品名「FTR0120」(三井化学(株)製)
脂肪族系樹脂−1:商品名「エスコレッツ1102」(エクソンモービル社製)
老化防止剤6PPD:N−(1,3−ジメチルブチル)−N'−フェニル−p−フェニレンジアミン:大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクラック6C」
加硫促進剤TBBS:N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクセラーNS」
ポリイソプレン:高シス1,4−ポリイソプレンゴム、JSR(株)製、商品名「IR2200」
シリカ:東ソー・シリカ(株)製、商品名「Nipsil AQ」
水酸化アルミニウム:昭和電工(株)製、商品名「ハイジライトH−43」(平均粒径が0.75μm、粒径5μm以下)
カーボンブラック:N234、旭カーボン(株)製、商品名「旭#78」
有機シラン化合物−1:製造例1で得られた(p−クロロメチルフェニルエチル)トリエトキシシラン
有機シラン化合物−2:製造例2で得られた3−クロロプロパ−1−エニルトリエトキシシラン
有機シラン化合物−3:Gelest社製、(p−クロロメチルフェニルエチル)トリメトキシシラン
有機シラン化合物−4:Gelest社製、(p−クロロメチルフェニル)トリエトキシシラン
有機シラン化合物−5:製造例3で得られた(p−メチルフェニルエチル)トリエトキシシラン
有機シラン化合物−6:Momentive Performance Materials社製、3−クロロプロピルトリエトキシシラン
芳香族系樹脂−1:フェノール変性C9系石油樹脂、商品名「ネオポリマー E−100」(新日本石油(株)製)
芳香族系樹脂−2:不飽和カルボン酸変性C9系石油樹脂、商品名「ネオポリマー 160」(新日本石油(株)製)
芳香族系樹脂−3:未変性C9系石油樹脂、商品名「ネオポリマー L−90」(新日本石油(株)製)
芳香族系樹脂−4:C5C9系石油樹脂、商品名「トーホーハイレジン#120」及び「トーホーハイレジン#90」(東邦化学工業(株)製)、
芳香族系樹脂−5:α−メチルスチレン系樹脂、商品名「FTR0120」(三井化学(株)製)
脂肪族系樹脂−1:商品名「エスコレッツ1102」(エクソンモービル社製)
老化防止剤6PPD:N−(1,3−ジメチルブチル)−N'−フェニル−p−フェニレンジアミン:大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクラック6C」
加硫促進剤TBBS:N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクセラーNS」
次に、得られた各ゴム組成物をトレッドに用い常法によって試験用の乗用車用ラジアルタイヤ、タイヤサイズ215/60R16を製造した。得られた31種類のタイヤを用いて、SAE J1269に準拠して、内圧200kPa、荷重450kgf、時速80kmの状態で、上述の乗用車用ラジアルタイヤの転がり抵抗を測定した。転がり抵抗の評価結果は第1表に示す低発熱性の評価結果と同様に、比較例1〜16対比、実施例1〜15が良好であった。
本発明のゴム組成物は、乗用車用空気入りラジアルタイヤ、軽乗用車用空気入りラジアルタイヤ、軽トラック用空気入りラジアルタイヤ、トラック・バス用空気入りラジアルタイヤ等の各種タイヤのトレッド部材、即ちキャップトレッド及び/又はベーストレッドに好適に用いられる。
Claims (8)
- 少なくとも一種以上のジエン系ゴムからなり、且つ天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを50質量%以上含むゴム成分と、下記一般式(1)で表わされる有機シラン化合物と、シリカ及び下記一般式(2)で表わされる無機化合物からなる群から選択される少なくとも一種の無機充填材と、芳香族系樹脂とを含むことを特徴とするゴム組成物。
R1R2R3Si−R4−R5−CR6 (3-m)−Xm ・・・(1)
[式中、R1は炭素数1〜20のアルコキシ基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R2及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜20のアルコキシ基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R4は単結合又は炭素数1〜18の炭化水素基であって、ヘテロ原子を含んでいても良い。R5は芳香環、二重結合又は三重結合を含む炭化水素基である。R6は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基及び炭素数7〜20のアラルキル基からなる群から選択される官能基であり、複数のR6は同じであっても、異なっていても良い。Xはハロゲン原子であり、mは1〜3の整数である。]
nM・xSiOy・zH2O ・・・(2)
[式中、Mは、Al、Mg、Ti、Ca及びZrからなる群から選択される少なくとも一つの金属、金属酸化物、金属水酸化物及びそれらの水和物並びにこれらの金属の炭酸塩から選択される少なくとも一種であり、n、x、y及びzはそれぞれ1〜5の整数、0〜10の整数、2〜5の整数、0〜10の整数である。] - 前記シリカが、湿式シリカ、乾式シリカ及びコロイダルシリカからなる群から選択される請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 前記一般式(2)で表わされる無機化合物が、アルミナ(Al2O3)、アルミナ一水和物(Al2O3・H2O)、水酸化アルミニウム[Al(OH)3]、炭酸アルミニウム[Al2(CO3)3] 、水酸化マグネシウム[Mg(OH)2]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n-1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al2O3)、クレー(Al2O3・2SiO2)、カオリン(Al2O3・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al2O3・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al2O3・4SiO2・2H2O)、ケイ酸アルミニウム(Al2SiO5 、Al4・3SiO4・5H2O)、ケイ酸マグネシウム(Mg2SiO4、MgSiO3)、ケイ酸カルシウム(Ca2・SiO4)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al2O3・CaO・2SiO2)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)2・nH2O] 、炭酸ジルコニウム〔Zr(CO3)2〕、及び結晶性アルミノケイ酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記芳香族系樹脂が、C9留分を原料とするC9系石油樹脂及び/又はC9留分とC5留分とを原料とするC5C9系石油樹脂である請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記芳香族系樹脂が、α−メチルスチレンを少なくとも原料の一部とするα−メチルスチレン系樹脂である請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記ゴム成分100質量部に対して、前記無機充填材1〜50質量部、前記芳香族系樹脂0.5〜30質量部、該無機充填材に対して前記有機シラン化合物1〜20質量%を含む請求項1〜6のいずれかに記載のゴム組成物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のゴム組成物をトレッドに用いたことを特徴とするタイヤ。
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