JP2016037556A - ゴム組成物および空気入りタイヤ - Google Patents

ゴム組成物および空気入りタイヤ Download PDF

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Abstract

【課題】押出加工性、耐スコーチ性およびシリカ分散性に優れ、また、タイヤにしたときに低発熱性に優れるゴム組成物、ならびに、上記ゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ジエン系ゴムと、シリカと、シランカップリング剤と、特定のエステル化合物とを含有し、上記シリカの含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜200質量部であり、上記シランカップリング剤の含有量が、上記シリカの含有量に対して、1〜20質量%であり、上記エステル化合物の含有量が、上記シリカの含有量に対して、1〜20質量%である、ゴム組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、ゴム組成物および空気入りタイヤに関する。
近年、車両走行時の燃費性能を向上するため、タイヤの転がり抵抗を低減することが求められている。このようななか、タイヤトレッドに使用される「ジエン系ゴムを含有するゴム組成物」にシリカを配合してヒステリシスロス(特に高温時のtanδ)を小さくすることにより低発熱性にし、タイヤの転がり抵抗を低減する方法が知られている。
しかし、シリカはジエン系ゴムとの親和性が低く、また、シリカ同士の凝集性が高いため、ジエン系ゴムに単にシリカを配合してもシリカが分散せず、タイヤの転がり抵抗を低減する効果が十分に得られないという問題があった。
これに対し、シリカと一緒にシランカップリング剤を配合することで、シリカの分散性(以下、「シリカの分散性」を単に「シリカ分散性」とも言う)を向上させる技術が知られている(例えば特許文献1)。なお、特許文献1の実施例では、シランカップリング剤として、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(Si69:エボニックデグッサ社製)が用いられている([0027])。
特開2000−017107号公報
一方、近年、環境問題の影響等から、ゴム組成物に対してタイヤにしたときの低発熱性のさらなる向上が望まれている。
また、ゴム組成物には、タイヤ製造プロセスの観点から、押出加工性や耐スコーチ性に優れることが求められる。
このようななか、本発明者が特許文献1に開示されるゴム組成物に検討したところ、その押出加工性や耐スコーチ性は必ずしも昨今要求されるレベルを満たすものではないことが明らかになった。また、シリカ分散性やタイヤにしたときの低発熱性についても必ずしも昨今要求されるレベルを満たすものではないことが明らかになった。
そこで、本発明は、上記実情を鑑みて、押出加工性、耐スコーチ性およびシリカ分散性に優れ、また、タイヤにしたときに低発熱性に優れるゴム組成物、ならびに、上記ゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題について鋭意検討した結果、シランカップリング剤と特定のエステル化合物とを併用することで上記課題が解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明者は、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
(1) ジエン系ゴムと、シリカと、シランカップリング剤と、後述する式(A)で表されるエステル化合物とを含有し、
上記エステル化合物の融点が、40℃以下であり、
上記シリカの含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜200質量部であり、
上記シランカップリング剤の含有量が、上記シリカの含有量に対して、1〜20質量%であり、
上記エステル化合物の含有量が、上記シリカの含有量に対して、1〜20質量%である、ゴム組成物。
(2) 上記シリカの窒素吸着比表面積が、150〜400m2/gである、上記(1)に記載のゴム組成物。
(3) 上記シランカップリング剤が、硫黄原子を含む、上記(1)または(2)に記載のゴム組成物。
(4) 上記シランカップリング剤が、メルカプト基を有する、上記(1)〜(3)のいずれかに記載のゴム組成物。
(5) 上記(1)〜(4)のいずれかに記載のゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤ。
以下に示すように、本発明によれば、押出加工性、耐スコーチ性およびシリカ分散性に優れ、また、タイヤにしたときに低発熱性(以下、「タイヤにしたときの低発熱性」を単に「低発熱性」とも言う)に優れるゴム組成物、ならびに、上記ゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤを提供することができる。
本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図である。
以下に、本発明のゴム組成物、および本発明のゴム組成物を用いた空気入りタイヤについて説明する。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
[ゴム組成物]
本発明のゴム組成物(以下、本発明の組成物ともいう)は、ジエン系ゴムと、シリカと、シランカップリング剤と、後述する式(A)で表されるエステル化合物とを含有する。
ここで、上記エステル化合物の融点は40℃以下である。
また、上記シリカの含有量は上記ジエン系ゴム100質量部に対して5〜200質量部であり、上記シランカップリング剤の含有量は上記シリカの含有量に対して1〜20質量%であり、上記エステル化合物の含有量は上記シリカの含有量に対して1〜20質量%である。
本発明の組成物はこのような構成をとるため、押出加工性、耐スコーチ性、シリカ分散性および低発熱性に優れるものと考えらえる。
その理由は明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
上述のとおり、本発明の組成物ではシランカップリング剤と後述する式(A)で表される特定のエステル化合物とを併用するため、シランカップリング剤および上記エステル化合物がシリカの周りを覆い、親水的なシリカ表面が疎水性に変性されている。そのため、本発明の組成物において、シリカとジエン系ゴムとは相溶性が高く、極めて高いレベルでシリカが分散しているものと考えられる。また、結果として、タイヤにしたときに低発熱性に優れたものになるものと考えられる。
さらに、上述のとおりシランカップリング剤および上記エステル化合物の併用によりシリカの分散性が極めて高いレベルにあるため、シランカップリング剤がアクセス可能なシリカの表面積は非常に大きく、シランカップリング剤の副反応に起因するジエン系ゴム同士の架橋が適度に抑えられているものと考えられる。結果として、本発明の組成物は押出加工性および耐スコーチ性に優れるものと考えられる。このことは後述する比較例が示すように、シランカップリング剤のみの場合(標準例1ならびに比較例1および3〜4)と比較して、シランカップリング剤と上記エステル化合物とを併用した場合(実施例1〜3)の方が押出加工性や耐スコーチ性が優れることからも推測される。
なお、本発明の組成物で使用される上記エステル化合物は融点が所定値以下であるため、シリカ表面に対する親和性が極めて高く、上述した効果が顕著に表れるものと考えられる。このことは、後述する比較例が示すように、融点が所定値を超えるエステル化合物を使用した場合(比較例9)には、押出加工性、シリカ分散性および低発熱性の向上が見られないことからも推測される。
以下、本発明の組成物に含有される各成分について詳述する。
<ジエン系ゴム>
本発明の組成物に含有されるジエン系ゴムは特に限定されず、その具体例としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(Br−IIR、Cl−IIR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。上記ジエン系ゴムは、1種のジエン系ゴムを単独で用いても、2種以上のジエン系ゴムを併用してもよい。
上記ジエン系ゴムは、変性ゴムであることが好ましい。なかでも、ヒドロキシ基で変性された変性ゴムであることがあることが好ましく、末端がヒドロキシ基で変性された変性ゴムであることがより好ましい。
上記ジエン系ゴムとしては、得られるタイヤの剛性が優れる理由から、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム(特に末端がヒドロキシ基で変性されたもの)を用いることが好ましく、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体とともにブタジエンゴム(BR)を併用することがより好ましい。
また、上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴムとしては、例えば、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレン共重合体ゴムなどが挙げられる。なかでも、得られるタイヤの剛性が優れる理由から、スチレンブタジエンゴム(SBR)であることが好ましい。
上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体の芳香族ビニル含有量(例えば、スチレン含有量)は、20〜45質量%であることが好ましく、23〜42質量%であることがより好ましい。
また、上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体の共役ジエン中のビニル結合量は、10〜50%であることが好ましく、25〜48%であることがより好ましい。ここで、ビニル結合量とは、共役ジエンの結合様式であるシス−1,4−結合、トランス−1,4−結合および1,2−ビニル結合のうち、1,2−ビニル結合の割合をいう。
上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体は、その製造方法について特に限定されず、従来公知の方法で製造することができる。
また、上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体を製造する際に使用される単量体としての、芳香族ビニル、共役ジエンは特に限定されない。
ここで、上記共役ジエン単量体としては、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン(2−メチル−1,3−ブタジエン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエンなどが挙げられる。
一方、上記芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、α−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,4−ジイソプロピルスチレン、4−tert−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、tert−ブトキシスチレン、ビニルベンジルジメチルアミン、(4−ビニルベンジル)ジメチルアミノエチルエーテル、N,N−ジメチルアミノエチルスチレン、ビニルピリジンなどが挙げられる。
上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体を用いる場合の含有量は、得られるタイヤの剛性が優れる理由から、上記ジエン系ゴムの50〜100質量%であることが好ましく、55〜95質量%であることがより好ましく、60〜90質量%であることがさらに好ましい。
また、上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体とともに上記ブタジエンゴム(BR)を併用する場合、上記ブタジエンゴム(BR)の含有量は、得られるタイヤのウェット性能および耐摩耗性の観点から、上記ジエン系ゴムの5〜50質量%であることが好ましく、10〜45質量%であることがより好ましく、20〜40質量%であることがさらに好ましい。
上記ジエン系ゴム(特に、上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体)の重量平均分子量は、得られるタイヤの靭性と本発明の組成物の取り扱いの観点から、100,000〜1,500,000であることが好ましく、600,000〜1,300,000であることがより好ましい。ジエン系ゴムの重量平均分子量(Mw)は、テトラヒドロフランを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定するものとする。
<シリカ>
本発明の組成物に含有されるシリカは特に制限されず、タイヤ等の用途でゴム組成物に配合されている従来公知の任意のシリカを用いることができる。
上記シリカとしては、例えば、湿式シリカ、乾式シリカ、ヒュームドシリカ、珪藻土などが挙げられる。上記シリカは、1種のシリカを単独で用いても、2種以上のシリカを併用してもよい。
上記シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は特に制限されないが、150〜400m2/gであることが好ましい。
なお、N2SAは、シリカがゴム分子との吸着に利用できる表面積の代用特性であり、シリカ表面への窒素吸着量をJIS K6217−2:2001「第2部:比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」にしたがって測定した値である。
上記シリカは、1種のシリカを単独で用いても、2種以上のシリカを併用してもよい。
本発明の組成物において、上記シリカの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜200質量部である。なかでも、50〜150質量部であることが好ましい。
シリカの含有量が上記ジエン系ゴム100質量部に対して5質量部に満たないと、ゴムの強度に劣る。また、シリカの含有量が上記ジエン系ゴム100質量部に対して200質量部を超えると、押出加工性、シリカ分散性および低発熱性が不十分になる。
<シランカップリング剤>
本発明の組成物に含有されるシランカップリング剤は、加水分解性基および有機官能基を有するシラン化合物であれば特に制限されない。
上記加水分解性基は特に制限されないが、例えば、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。なかでも、アルコキシ基であることが好ましい。加水分解性基がアルコキシ基である場合、アルコキシ基の炭素数は、1〜16であることが好ましく、1〜4であることがより好ましい。炭素数1〜4のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などが挙げられる。
上記有機官能基は特に制限されないが、有機化合物と化学結合を形成し得る基であることが好ましく、例えば、エポキシ基、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アミノ基、メルカプト基などが挙げられ、なかでも、メルカプト基が好ましい。
シランカップリング剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記シランカップリング剤の具体例としては、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−トリメ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、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、トリメトキシシリルプロピル−メルカプトベンゾチアゾールテトラスルフィド、トリエトキシシリルプロピル−メタクリレート−モノスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド等が挙げられ、これらのうち1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記シランカップリング剤は、硫黄原子を含むのが好ましい。すなわち、上記シランカップリング剤は、硫黄原子含有シランカップリング剤であることが好ましい。なかでも、メルカプト基を有するシランカップリング剤(メルカプト系シランカップリング剤)であることが好ましい。
上記メルカプト系シランカップリング剤は、加水分解性基およびメルカプト基(−SH)を有するシラン化合物であれば特に制限されない。加水分解性基の具体例および好適な態様は上述のとおりである。
上記メルカプト系シランカップリング剤の好適な態様としては、例えば、ポリエーテル鎖を有するメルカプト系シランカップリング剤が挙げられる。
ここで、ポリエーテル鎖とは、エーテル結合を2以上有する側鎖であり、例えば、構造単位−Ra−O−Rb−を合計して2個以上有する側鎖が挙げられる。ここで、上記構造単位中、RaおよびRbは、それぞれ独立して、直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基、または、置換もしくは無置換のアリーレン基を表す。なかでも、直鎖状のアルキレン基であることが好ましい。
上記ポリエーテル鎖を有するメルカプト系シランカップリング剤の好適な態様としては、例えば、下記式(11)で表される化合物が挙げられる。
上記式(11)中、R11は、炭素数1〜8のアルコキシ基を表し、なかでも、炭素数1〜3のアルコキシ基が好ましい。炭素数1〜3のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられる。なお、lが2である場合の複数あるR11はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
上記式(11)中、R12は、炭素数4〜30の直鎖状のポリエーテル基を表す。ポリエーテル基とは、エーテル結合を2以上有する基であり、その具体例としては、例えば、構造単位−Ra−O−Rb−を合計して2個以上有する基が挙げられる。RaおよびRbの定義および好適な態様は、上述したRaおよびRbと同じである。なお、mが2である場合の複数あるR12はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
炭素数4〜30の直鎖状のポリエーテル基の好適な態様としては、例えば、下記式(12)で表される基が挙げられる。
上記式(12)中、R21は、直鎖状のアルキル基、直鎖状のアルケニル基、または、直鎖状のアルキニル基を表し、なかでも直鎖状のアルキル基が好ましい。上記直鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数8〜15の直鎖状のアルキル基がより好ましい。炭素数8〜15の直鎖状のアルキル基の具体例としては、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基などが挙げられ、なかでもトリデシル基が好ましい。
上記式(12)中、R22は、直鎖状のアルキレン基、直鎖状のアルケニレン基、または、直鎖状のアルキニレン基を表し、なかでも直鎖状のアルキレン基が好ましい。上記直鎖状のアルキレン基としては、炭素数1〜2の直鎖状のアルキレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
上記式(12)中、pは、1〜10の整数を表し、3〜7であることが好ましい。
上記式(12)中、*は、結合位置を示す。
上記式(11)中、R13は、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基を表す。
上記式(11)中、R14は炭素数1〜30のアルキレン基を表し、なかでも炭素数1〜12のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましい。炭素数1〜5のアルキレン基の具体例としては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。
上記式(11)中、lは1〜2の整数を表し、1であることが好ましい。上記式(11)中、mは1〜2の整数を表し、2であることが好ましい。上記式(11)中、nは0〜1の整数を表し、0であることが好ましい。l、mおよびnはl+m+n=3の関係式を満たす。
上記メルカプト系シランカップリング剤の別の好適な態様としては、例えば、ポリシロキサン構造を有するメルカプト系シランカップリング剤などが挙げられる。なかでも、下記式(1)の平均組成式で表されるポリシロキサン(特定ポリシロキサン)であるのが好ましい。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 (1)
上記式(1)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基(以下、スルフィド基含有有機基ともいう)を表す。なかでも、下記式(2)で表される基であることが好ましい。
−(CH2n−Sx−(CH2n (2)
上記式(2)中、nは1〜10の整数を表し、なかでも、2〜4の整数であることが好ましい。複数あるnは同一であっても、異なってもよい。
上記式(2)中、xは1〜6の整数を表し、なかでも、2〜4の整数であることが好ましい。
上記式(2)中、*は、結合位置を示す。
上記式(2)で表される基の具体例としては、例えば、−CH2−S2−CH2−C24−S2−C24−C36−S2−C36−C48−S2−C48−CH2−S4−CH2−C24−S4−C24−C36−S4−C36−C48−S4−C48などが挙げられる。
上記式(1)中、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表し、その具体例としては、例えば、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられる。
上記式(1)中、Cは加水分解性基を表し、その具体例としては、例えば、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。なかでも、下記式(3)で表される基であることが好ましい。
−OR2 (3)
上記式(3)中、R2は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数6〜10のアラルキル基(アリールアルキル基)または炭素数2〜10のアルケニル基を表し、なかでも、炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましい。上記炭素数1〜20のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、オクタデシル基などが挙げられる。上記炭素数6〜10のアリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、トリル基などが挙げられる。上記炭素数6〜10のアラルキル基の具体例としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基などが挙げられる。上記炭素数2〜10のアルケニル基の具体例としては、例えば、ビニル基、プロぺニル基、ペンテニル基などが挙げられる。
上記式(3)中、*は、結合位置を示す。
上記式(1)中、Dはメルカプト基を含有する有機基を表す。なかでも、下記式(4)で表される基であることが好ましい。
−(CH2m−SH (4)
上記式(4)中、mは1〜10の整数を表し、なかでも、1〜5の整数であることが好ましい。
上記式(4)中、*は、結合位置を示す。
上記式(4)で表される基の具体例としては、−CH2SH、−C24SH、−C36SH、−C48SH、−C510SH、−C612SH、−C714SH、−C816SH、−C918SH、−C1020SHが挙げられる。
上記式(1)中、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表す。
上記式(1)中、a〜eは、0≦a<1、0≦b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす(ただし、aとbのいずれか一方は0ではない)。
上記特定ポリシロキサンは、aが0よりも大きい(0<a)ことが好ましい。すなわち、スルフィド基含有有機基を有することが好ましい。なかでも、0<a≦0.50であることが好ましい。
上記式(1)中、bは0<bであることが好ましく、0.10≦b≦0.89であることが好ましい。
上記式(1)中、cは、1.2≦c≦2.0であることが好ましい。
上記式(1)中、dは、0.1≦d≦0.8であることが好ましい。
上記特定ポリシロキサンは、上記式(1)中、Aが上記式(2)で表される基であり、上記式(1)中のCが上記式(3)で表される基であり、上記式(1)中のDが上記式(4)で表される基であるポリシロキサンであることが好ましい。
上記特定ポリシロキサンの分子量は、500〜2300であるのが好ましく、600〜1500であるのがより好ましい。上記特定ポリシロキサンの分子量は、トルエンを溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で求められた重量平均分子量である。
上記特定ポリシロキサンの酢酸/ヨウ化カリウム/ヨウ素酸カリウム添加−チオ硫酸ナトリウム溶液滴定法によるメルカプト当量は、加硫反応性に優れるという観点から、550〜1900g/molであるのが好ましく、600〜1500g/molであるのがより好ましい。
なお、上記特定ポリシロキサンの骨格には、ケイ素原子以外の金属(例えば、Sn、Ti、Al)は存在しない。
上記特定ポリシロキサンを製造する方法は特に限定されないが、第1の好適な態様としては、下記式(6)で表される有機ケイ素化合物と、下記式(7)で表される有機ケイ素化合物とを加水分解縮合する方法が挙げられる。また、第2の好適な態様としては、下記式(5)で表される有機ケイ素化合物と、下記式(6)で表される有機ケイ素化合物と、下記式(7)で表される有機ケイ素化合物とを加水分解縮合する方法が挙げられる。また、第3の好適な態様としては、下記式(5)で表される有機ケイ素化合物と、下記式(6)で表される有機ケイ素化合物と、下記式(7)で表される有機ケイ素化合物と、下記式(8)で表される有機ケイ素化合物とを加水分解縮合する方法が挙げられる。
なかでも、耐スコーチ性がより優れる理由から、上記第2の好適な態様であることが好ましい。
上記式(5)中、R51は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または炭素数2〜10のアルケニル基を表し、なかでも、炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましい。上記炭素数1〜20のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、オクタデシル基などが挙げられる。上記炭素数6〜10のアリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基などが挙げられる。炭素数2〜10のアルケニル基の具体例としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、ペンテニル基などが挙げられる。
上記式(5)中、R52は炭素数1〜10のアルキル基または炭素数6〜10のアリール基を表す。上記炭素数1〜10のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられる。上記炭素数6〜10のアリール基の具体例は上記R51と同じである。
上記式(5)中、nの定義および好適な態様は、上記nと同じである。
上記式(5)中、xの定義および好適な態様は、上記xと同じである。
上記式(5)中、yは1〜3の整数を表す。
上記式(5)で表される有機ケイ素化合物の具体例としては、例えば、ビス(トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドなどが挙げられる。
上記式(6)中、R61の定義、具体例および好適な態様は、上記R51と同じである。
上記式(6)中、R62の定義、具体例および好適な態様は、上記R52と同じである。
上記式(6)中、zの定義は、上記yと同じである。
上記式(6)中、pは5〜10の整数を表す。
上記式(6)で表される有機ケイ素化合物の具体例としては、例えば、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルメチルジメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ペンチルメチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルメチルジメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキシルメチルジエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルメチルジメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、オクチルメチルジエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルメチルジメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、デシルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。
上記式(7)中、R71の定義、具体例および好適な態様は、上記R51と同じである。
上記式(7)中、R72の定義、具体例および好適な態様は、上記R52と同じである。
上記式(7)中、mの定義および好適な態様は、上記mと同じである。
上記式(7)中、wの定義は、上記yと同じである。
上記式(7)で表される有機ケイ素化合物の具体例としては、例えば、α−メルカプトメチルトリメトキシシラン、α−メルカプトメチルメチルジメトキシシラン、α−メルカプトメチルトリエトキシシラン、α−メルカプトメチルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。
上記式(8)中、R81の定義、具体例および好適な態様は、上記R51と同じである。
上記式(8)中、R82の定義、具体例および好適な態様は、上記R52と同じである。
上記式(8)中、vの定義は、上記yと同じである。
上記式(8)中、qは1〜4の整数を表す。
上記式(8)で表される有機ケイ素化合物の具体例としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルエチルジエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルメチルジメトキシシラン、プロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。
上記特定ポリシロキサンを製造する際には必要に応じて溶媒を用いてもよい。溶媒としては特に限定されないが、具体的にはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、デカンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどのエーテル系溶媒、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール系溶媒などが挙げられる。
また、上記特定ポリシロキサンを製造する際には必要に応じて触媒を用いてもよい。触媒としては特に限定されないが、具体的には塩酸、酢酸などの酸性触媒、テトラブチルオルトチタネート、アンモニウムフルオリドなどのルイス酸触媒、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カルシウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシドなどのアルカリ金属塩、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジンなどのアミン化合物などが挙げられる。
上記触媒は、金属としてSn、TiまたはAlを含有する有機金属化合物でないことが好ましい。このような有機金属化合物を使用した場合、ポリシロキサン骨格に金属が導入されて、上記特定ポリシロキサン(骨格には、ケイ素原子以外の金属(例えば、Sn、Ti、Al)は存在しない)が得られないことがある。
上記特定ポリシロキサンを製造する際に使用される有機ケイ素化合物として、メルカプト基を有するシランカップリング剤[例えば、式(7)で表される有機ケイ素化合物]及びスルフィド基又はメルカプト基を有するシランカップリング剤以外のシランカップリング剤[例えば、式(6)や式(8)で表される有機ケイ素化合物]を併用する際、メルカプト基を有するシランカップリング剤とスルフィド基又はメルカプト基を有するシランカップリング剤以外のシランカップリング剤との混合比(モル比)(メルカプト基を有するシランカップリング剤/スルフィド基又はメルカプト基を有するシランカップリング剤以外のシランカップリング剤)は、1.1/8.9〜6.7/3.3であるのが好ましく、1.4/8.6〜5.0/5.0であるのがより好ましい。
上記特定ポリシロキサンを製造する際に使用される有機ケイ素化合物として、メルカプト基を有するシランカップリング剤[例えば、式(7)で表される有機ケイ素化合物]及びスルフィド基を有するシランカップリング剤[例えば、式(5)で表される有機ケイ素化合物]を併用する際、メルカプト基を有するシランカップリング剤とスルフィド基を有するシランカップリング剤との混合比(モル比)(メルカプト基を有するシランカップリング剤/スルフィド基を有するシランカップリング剤)は、2.0/8.0〜8.9/1.1であるのが好ましく、2.5/7.5〜8.0/2.0であるのがより好ましい。
上記特定ポリシロキサンを製造する際に使用される有機ケイ素化合物として、メルカプト基を有するシランカップリング剤[例えば、式(7)で表される有機ケイ素化合物]、スルフィド基を有するシランカップリング剤[例えば、式(5)および/またはで表される有機ケイ素化合物]、及びスルフィド基又はメルカプト基を有するシランカップリング剤以外のシランカップリング剤[例えば、式(6)や式(8)で表される有機ケイ素化合物]を併用する際、メルカプト基を有するシランカップリング剤の量は、前3者の合計量(モル)中の10.0〜73.0%であるのが好ましい。スルフィド基を有するシランカップリング剤の量は、前3者の合計量中の5.0〜67.0%であるのが好ましい。スルフィド基又はメルカプト基を有するシランカップリング剤以外のシランカップリング剤の量は、前3者の合計量中の16.0〜85.0%であるのが好ましい。
本発明の組成物において、上記シランカップリング剤の含有量は、上記シリカの含有量に対して、1〜20質量%である。なかでも、5〜15質量%であることが好ましい。
シランカップリング剤の含有量が、上記シリカの含有量に対して1質量%に満たないと押出加工性、シリカ分散性および低発熱性が不十分になる。また、シランカップリング剤の含有量が、上記シリカの含有量に対して20質量%を超えると耐スコーチ性が不十分になる。
<エステル化合物>
本発明の組成物は、下記式(A)で表されるエステル化合物を含有する。
上記式(A)中、Rは、水素原子または下記式(B)で表される基(アシル基)を表す。
上記式(B)中、Rは、炭素数8〜30の有機基を表す。炭素数は10〜24であることが好ましい。
上記有機基は特に制限されないが、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基であることが好ましい。
上記ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基のヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子などが挙げられる。
上記ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基の炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基などが挙げられる。
上記脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。上記脂肪族炭化水素基の具体例としては、直鎖状または分岐状のアルキル基、直鎖状または分岐状のアルケニル基、直鎖状または分岐状のアルキニル基などが挙げられる。
上記芳香族炭化水素基としては、例えば、アリール基、ナフチル基などが挙げられる。上記アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基などのアリール基などが挙げられる。
上記式(B)中、*は、結合位置を表す。
上記式(A)中、nは、2以上の整数を表す。なかでも、2〜50の整数であることが好ましい。
上記式(A)中、複数あるRは同一であっても、異なってもよい。
ただし、複数あるRのうち少なくとも1つは、上記式(B)で表される基である。
上記エステル化合物の融点は40℃以下である。なかでも、35℃以下であることが好ましく、30℃以下であることがより好ましく、20℃以下であることがさらに好ましい。上記エステル化合物の融点の下限値は特に制限されないが、−30℃以上であることが好ましい。
上記エステル化合物の融点が40℃を超えると押出加工性、シリカ分散性および低発熱性が不十分になる。
なお、本明細書において、融点とは1気圧における融点を指す。
上記エステル化合物の製造方法は特に制限されないが、例えば、グリセリンの重合物と脂肪酸とをエステル化する方法や、グリセリン脂肪酸エステルを重合する方法などが挙げられる。
本発明の組成物において、上記エステル化合物の含有量は、上記シリカの含有量に対して、1〜20質量%である。なかでも、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましい。
上記エステル化合物の含有量が上記シリカの含有量に対して1質量%に満たないとシランカップリング剤と上記エステル化合物とを併用する効果が生じない。また、上記エステル化合物の含有量が上記シリカの含有量に対して20質量%を超えると低発熱性が悪化する。
本発明の組成物に含有されるシリカのシラノール基の総モル数Yと、本発明の組成物に含有される上記シランカップリング剤のモル数Z′および上記エステル化合物のモル数Z″の合計Zとの比(Z/Y)は特に制限されないが、0.050〜0.500であることが好ましく、0.060〜0.300であることがより好ましい。ここで、Z/Yはシリカの被覆率と相関するパラメータである。
なお、シリカのシラノール基の総モル数Y[mol]は以下のとおり計算される。
Y[mol]=シリカの総比表面積W[m]×シリカの単位表面積当りのシラノール基数X[mol/m
ここで、シリカの総比表面積W[m]は以下のとおり計算される。
W[m]=シリカの含有量U[g]×シリカの窒素吸着比表面積V[m/g]
シリカの窒素吸着比表面積Vについては上述のとおりである。
また、シリカの単位表面積当りのシラノール基数X[mol/m]は通常1.3×10−5[mol/m]である。
<任意成分>
本発明の組成物には、必要に応じて、その効果や目的を損なわない範囲でさらに添加剤を含有することができる。
上記添加剤としては、例えば、シリカ以外の充填剤(例えば、カーボンブラック)、酸化亜鉛(亜鉛華)、ステアリン酸、老化防止剤、加工助剤、プロセスオイル、液状ポリマー、テルペン樹脂、熱硬化性樹脂、加硫剤(例えば、硫黄)、加硫促進剤などのゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤が挙げられる。
<ゴム組成物の製造方法>
本発明のゴム組成物の製造方法は特に限定されず、その具体例としては、例えば、上述した各成分を、公知の方法、装置(例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなど)を用いて、混練する方法などが挙げられる。本発明の組成物が硫黄または加硫促進剤を含有する場合は、硫黄および加硫促進剤以外の成分を先に高温(好ましくは140〜160℃)で混合し、冷却してから、硫黄または加硫促進剤を混合するのが好ましい。
また、本発明の組成物は、従来公知の加硫または架橋条件で加硫または架橋することができる。
[空気入りタイヤ]
本発明の空気入りタイヤは、上述した本発明の組成物を用いて製造した空気入りタイヤである。なかでも、本発明の組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤであることが好ましい。
図1に、本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図を示すが、本発明の空気入りタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
図1において、符号1はビード部を表し、符号2はサイドウォール部を表し、符号3はタイヤトレッド部を表す。
また、左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド部3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
また、ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
なお、タイヤトレッド部3は上述した本発明の組成物により形成されている。
本発明の空気入りタイヤは、例えば、従来公知の方法に従って製造することができる。また、タイヤに充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることができる。
以下、実施例により、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<合成例:シランカップリング剤3>
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート及び温度計を備えた2Lセパラブルフラスコにビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(信越化学工業製 KBE−846)107.8g(0.2mol)、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業製 KBE−803)95.4g(0.4mol)、オクチルトリエトキシシラン(信越化学工業製 KBE−3083)442.4g(1.6mol)、エタノール162.0gを納めた後、室温にて0.5N塩酸32.4g(1.8mol)とエタノール75.6gの混合溶液を滴下した。その後、80℃にて2時間攪拌した。その後、濾過、5%KOH/EtOH溶液14.6gを滴下し80℃で2時間攪拌した。その後、減圧濃縮、濾過することで褐色透明液体のポリシロキサン425.4gを得た。得られたポリシロキサンをシランカップリング剤3とする。GPCにより測定した結果、平均分子量は860であり、下記平均組成式で示される。
(−C36−S4−C36−)0.083(−C8170.667(−OC251.50(−C36SH)0.167SiO0.75
なお、上記合成例は、国際公開第2014/002750号の合成例1と同じものである。
<ゴム組成物の調製>
下記第1表に示す成分を、下記第1表に示す割合(質量部)で配合した。
具体的には、まず、下記第1表に示す成分のうち硫黄および加硫促進剤を除く成分を、1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーを用いて5分間混合し、150±5℃に達したときに放出し、室温まで冷却してマスターバッチを得た。さらに、上記バンバリーミキサーを用いて、得られたマスターバッチに硫黄および加硫促進剤を混合し、ゴム組成物を得た。
第1表中、SBRの量について、上段の値はSBR(油展品)の量(単位:質量部)であり、下段の値は、SBRに含まれるSBRの正味の量(単位:質量部)である。
<ムーニー粘度>
調製したゴム組成物(未加硫)について、JIS K6300−1:2013に準じ、L形ロータを使用し、予熱時間1分、ロータの回転時間4分、試験温度100℃の条件で、ムーニー粘度を測定した。
結果を第1表に示す。結果は、実施例1〜3、比較例1〜4および9については、標準例1のムーニー粘度を100とする指数で表した。また、実施例4〜8、比較例5〜8および標準例3については、標準例2のムーニー粘度を100とする指数で表した。また、実施例9〜12および標準例5〜7については、標準例4のムーニー粘度を100とする指数で表した。また、実施例13〜15および標準例9〜10については、標準例8のムーニー粘度を100とする指数で表した。
指数が小さいほど粘度が低く、押出加工性が優れることを示す。
<ムーニースコーチ>
調製したゴム組成物(未加硫)について、JIS K6300−1:2013に準じ、L形ロータを使用し、試験温度125℃の条件で、スコーチタイムを測定した。
結果を第1表に示す。結果は、実施例1〜3、比較例1〜4および9については、標準例1のスコーチタイムを100とする指数で表した。また、実施例4〜8、比較例5〜8および標準例3については、標準例2のスコーチタイムを100とする指数で表した。また、実施例9〜12および標準例5〜7については、標準例4のスコーチタイムを100とする指数で表した。また、実施例13〜15および標準例9〜10については、標準例8のスコーチタイムを100とする指数で表した。
指数が大きいほどスコーチタイムが長く、耐スコーチ性が優れることを示す。
<ペイン効果>
調製したゴム組成物(未加硫)について、歪せん断応力測定機(RPA2000、α−テクノロジー社製)を用い、170℃で10分間加硫した後、歪0.28%の歪せん断弾性率G′と歪30.0%の歪せん断弾性率G′とを測定し、その差G′0.28(MPa)−G′30.0(MPa)をペイン効果として算出した。
結果を第1表に示す。結果は、実施例1〜3、比較例1〜4および9については、標準例1のペイン効果を100とする指数で表した。また、実施例4〜8、比較例5〜8および標準例3については、標準例2のペイン効果を100とする指数で表した。また、実施例9〜12および標準例5〜7については、標準例4のペイン効果を100とする指数で表した。また、実施例13〜15および標準例9〜10については、標準例8のペイン効果を100とする指数で表した。
指数が小さいほどペイン効果が小さく、シリカの分散性が優れることを示す。
<tanδ(60℃)>
調製したゴム組成物(未加硫)を金型(15cm×15cm×0.2cm)中で、160℃で20分間プレス加硫して加硫ゴムシートを作製した。
作製した加硫ゴムシートについて、JIS K6394:2007に準じて、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所社製)を用いて、伸張変形歪率10%±2%、振動数20Hz、温度60℃の条件で、tanδ(60℃)を測定した。
結果を第1表に示す。結果は、実施例1〜3、比較例1〜4および9については、標準例1のtanδ(60℃)を100とする指数で表した。また、実施例4〜8、比較例5〜8および標準例3については、標準例2のtanδ(60℃)を100とする指数で表した。また、実施例9〜12および標準例5〜7については、標準例4のtanδ(60℃)を100とする指数で表した。また、実施例13〜15および標準例9〜10については、標準例8のtanδ(60℃)を100とする指数で表した。
指数が小さいほどtanδ(60℃)が小さく、タイヤにしたときに低発熱性が優れることを示す。
なお、第1表中、「化合物1の含有量」は、シリカの含有量に対する質量%を表す。
また、第1表中、「シリカの窒素吸着比表面積V」、「シリカの総比表面積W」、「シリカの単位表面積当りのシラノール基数X」、「シリカのシラノール基の総モル数Y」、「シランカップリング剤のモル数Z′」、「エステル化合物のモル数Z″」、「Z」および「Z/Y」については上述のとおりである。なお、「シリカの窒素吸着比表面積V」、「シリカの総比表面積W」、「シリカの単位表面積当りのシラノール基数X」、「シリカのシラノール基の総モル数Y」、「シランカップリング剤のモル数Z′」、「エステル化合物のモル数Z″」および「Z」は、組成物中に含有される各成分の質量部を質量[g]と仮定して算出したものである。
上記第1表に示されている各成分の詳細は以下のとおりである。
・SBR:旭化成(株)製E581、油展品(SBR100質量部に対して油展オイル37.5質量部を含む。SBR中のSBRの正味は72.7質量%)、スチレン含有量:40質量%、ビニル結合量:44%、重量平均分子量:1,260,000
・BR:日本ゼオン(株)製Nipol BR1220
・シリカ1:ローディア社製「Zeosil 1165MP」 NSA=165m/g
・シリカ2:ローディア社製「Zeosil Premium 200MP」 NSA=200m/g
・シリカ3:デグッサ社製「Ultrasil 9000GR」 NSA=235m/g
・シリカ4:ローディア社製「Zeosil 115GR」 NSA=115m/g
・カーボンブラック:キャボットジャパン社製「ショウブラックN339」 NSA=90m/g
・シランカップリング剤1:Evonik Degussa社製「Si69」
・シランカップリング剤2:Evonik Degussa社製「Si363」(上記式(11)で表される化合物。ここで、R11:−OC25、R12:−O(C24O)5−C1327、R14:−(CH23−、l=1、m=2、n=0。)
・シランカップリング剤3:上述のとおり合成したシランカップリング剤3
・酸化亜鉛:正同化学工業社製「酸化亜鉛3種」
・ステアリン酸:NOFコーポレーション社製「ステアリン酸YR」
・老化防止剤:Solutia Europe社製「Santoflex 6PPD」
・プロセスオイル:昭和シェル石油社製「エキストラクト4号S」
・化合物1:トリグリセリントリステアレート(式(A)で表されるエステル化合物。ここで、式(A)中のnは3であり、3個あるR全てが式(B)で表される基である。なお、式(B)中のRはいずれも−C1735である。)(融点:10℃)
・化合物2:ペンタグリセリンペンタステアレート(式(A)で表されるエステル化合物。ここで、式(A)中のnは5であり、5個あるR全てが式(B)で表される基である。なお、式(B)中のRはいずれも−C1735である。)(融点:25℃)
・化合物3:デカグリセリンペンタステアレート(式(A)で表されるエステル化合物。ここで、式(A)中のnは10であり、10個あるRのうち5個が式(B)で表される基であり、残りの5個が水素原子である。なお、式(B)中のRはいずれも−C1735である。)(融点:35℃)
・比較化合物1:ペンタグリセリン
・比較化合物2:ソルビタンモノステアレート
・比較化合物3:デカグリセリンモノステアレート(式(A)で表されるエステル化合物。ここで、式(A)中のnは10であり、10個あるRのうち1個が式(B)で表される基であり、残りの9個が水素原子である。なお、式(B)中のRは−C1735である。)(融点:50℃)
・硫黄:軽井沢精錬所製「油処理イオウ」
・加硫促進剤CZ:大内新興化学工業(株)製ノクセラーCZ−G
・加硫促進剤DPG:Flexsys社製Perkacit DPG
第1表から分かるように、標準例1と実施例1〜3との対比から、シランカップリング剤のみを使用する標準例1よりも、シランカップリング剤と特定のエステル化合物とを併用する実施例1〜3は、優れた押出加工性、耐スコーチ性、シリカ分散性および低発熱性を示した。標準例2と実施例4〜5との対比、標準例3と実施例6〜8との対比、標準例4と実施例9との対比、標準例5と実施例10との対比、標準例6と実施例11との対比、標準例7と実施例12との対比、標準例7と実施例12との対比、標準例8と実施例13との対比、標準例9と実施例14との対比、標準例10と実施例15との対比でも同様であった。
実施例1〜3の対比から、式(A)中のnが8以下である実施例1および2は、より優れたシリカ分散性を示した。なかでも、式(A)中のnが4以下である実施例1は、さらに優れた押出加工性およびシリカ分散性を示した。
また、実施例4と5との対比から、上記エステル化合物の含有量がシリカの含有量に対して5質量%以上である実施例5は、より優れた押出加工性、耐スコーチ性およびシリカ分散性を示した。同様に、実施例6〜8の対比から、上記エステル化合物の含有量がシリカの含有量に対して5質量%以上である実施例7および8は、より優れた押出加工性、耐スコーチ性およびシリカ分散性を示した。なかでも、上記エステル化合物の含有量がシリカの含有量に対して10質量%以上である実施例8はさらに優れた押出加工性、耐スコーチ性およびシリカ分散性を示した。
また、実施例9〜12の対比から、シリカの窒素吸着比表面積が180m2/g以下である実施例9および12は、より優れた押出加工性、耐スコーチ性、シリカ分散性および低発熱性を示した。
また、実施例13〜15の対比から、シランカップリング剤がメルカプト基を有する実施例14および15はより優れたシリカ分散性および低発熱性を示した。そのなかでも、シランカップリング剤がポリシロキサン構造を有する実施例15はさらに優れたシリカ分散性および低発熱性を示した。
一方、標準例1と比較例9との対比から、シランカップリング剤と上記式(A)で表されるエステル化合物とを併用しても、上記エステル化合物の融点が40℃を超える場合には、押出加工性、シリカ分散性および低発熱性の向上は見られなかった。なお、比較例9は特開2012−117012号公報の態様に相当する。
また、標準例2と比較例5との対比から、特定のエステル化合物の含有量がシリカの含有量に対して1質量%に満たない比較例5は、上記エステル化合物を含有しない標準例2といずれの特性も変わらなかった。標準例3と比較例7との対比でも同様であった。
また、標準例2と比較例6との対比から、シランカップリング剤と特定のエステル化合物とを併用するが上記エステル化合物の含有量がシリカの含有量に対して20質量%を超える比較例6は、低発熱性が特定のエステル化合物を含有しない標準例2よりも劣っていた。標準例3と比較例8との対比でも同様であった。
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション

Claims (5)

  1. ジエン系ゴムと、シリカと、シランカップリング剤と、下記式(A)で表されるエステル化合物とを含有し、
    前記エステル化合物の融点が、40℃以下であり、
    前記シリカの含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜200質量部であり、
    前記シランカップリング剤の含有量が、前記シリカの含有量に対して、1〜20質量%であり、
    前記エステル化合物の含有量が、前記シリカの含有量に対して、1〜20質量%である、ゴム組成物。

    (式(A)中、Rは、水素原子または下記式(B)で表される基を表す。nは、2以上の整数を表す。複数あるRは同一であっても、異なってもよい。ただし、複数あるRのうち少なくとも1つは、下記式(B)で表される基である。)

    (式(B)中、Rは、炭素数8〜30の有機基を表す。*は、結合位置を表す。)
  2. 前記シリカの窒素吸着比表面積が、150〜400m2/gである、請求項1に記載のゴム組成物。
  3. 前記シランカップリング剤が、硫黄原子を含む、請求項1または2に記載のゴム組成物。
  4. 前記シランカップリング剤が、メルカプト基を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム組成物。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤ。
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