JP3445620B2 - ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents

ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

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JP3445620B2 JP50270098A JP50270098A JP3445620B2 JP 3445620 B2 JP3445620 B2 JP 3445620B2 JP 50270098 A JP50270098 A JP 50270098A JP 50270098 A JP50270098 A JP 50270098A JP 3445620 B2 JP3445620 B2 JP 3445620B2
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和宏 柳澤
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Description

【発明の詳細な説明】
技術分野 本発明は、シランカップリング剤を用いてシリカ配合
したゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関
し、詳しくは、150℃以上の高温練りにおいて、シラン
カップリング剤によるポリマーの架橋反応(つまりゲル
化)を抑制し、作業性を低下させることなくシリカとシ
ランカップリング剤との反応を効率的に行うことができ
るゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関す
る。 背景技術 従来より、ゴム用補強充填材としては、カーボンブラ
ックが使用されている。これは、カーボンブラックが他
の充填材に較べ、高い補強性と優れた耐摩耗性を有する
ためであるが、近年、省エネルギー、省資源の社会的要
請の下、とりわけ、自動車の燃料消費を節約するため、
ゴム組成物の低発熱化も同時に求められるようになって
きた。 カーボンブラックによりゴム組成物の低発熱化を狙う
場合、カーボンブラックの少量充填、あるいは大粒径カ
ーボンブラックの使用が考えられるが、いづれの方法に
おいても、低発熱化は補強性及び耐摩耗性とは二率背反
の関係にあることはよく知られている。 一方、ゴム組成物の低発熱化充填材としては、シリカ
が知られており、現在までに、特開平3−252431号公報
など、多くの特許が出願されている。 しかしながら、シリカは、その表面官能基であるシラ
ノール基の水素結合により粒子同士が凝集する傾向にあ
り、ゴム中へのシリカ粒子の分散性を良くするために
は、混練時間を長くする必要がある。また、ゴム中への
シリカ粒子の分散が不十分であるとゴム組成物のムーニ
ー粘度が高くなり、押し出しなどの加工性に劣るなどの
問題を生じる。 さらに、シリカ粒子の表面が酸性であることから、ゴ
ム組成物を加硫する際に、加硫促進剤として使用される
塩基性物質を吸着し、加硫が十分に行われず、弾性率が
上がらないという問題もあった。 これらの問題点を解消するために、各種シランカップ
リング剤が開発され、例えば、特公昭51−20208号公報
等にシリカ−シランカップリング剤を補強材とした技術
が開示されている。かかるシランカップリング剤として
は、次式、 (C2H5O)3Si(CH23Sa(CH23Si(OC2H5 で表わされる構造のドイツデグッサ社製のSi69(商品
名)が広く使用されている。ここで、aは1〜9の正数
を示すが、このシランカップリング剤はaが1〜9の範
囲のものの混合物であり、硫黄原子の平均数が通常4程
度のもので、aが5以上の高ポリスルフィドシランを比
較的多く含むものである。 しかし、この種のシランカップリング剤は、ゴムの練
り温度が低いと十分な補強効果が得られず、またシラン
カップリング剤が加水分解し、発生したエタノールが十
分揮発せず、押出時に気化することによるブリスター発
生の問題もあった。一方、練り温度が150℃以上の高温
練りを行うと補強性は向上するが、欠点として練り時に
シランカップリング剤によるポリマーのゲル化が起こ
り、ムーニー粘度が上昇し、後工程での加工が困難にな
るという問題があった。 そこで、本発明者らは、高温練りに適合するシランカ
ップリング剤につき検討をおこなった結果、ポリマーの
ゲル化を起こさせないようにするためには、ポリスルフ
ィドシラン中のペンタスルフィドシランやヘプタスルフ
ィドシラン及びヘキサスルフィドシラン等の高ポリスル
フィドシランの含有量を下げることが必要であるとの知
見を得るに至った。 発明の開示 しかし、単純に下記の反応式(A)、 (式中、Etはエチル基を示す。)により、ポリスルフィ
ドシラン中の硫黄含量を変更すると、全体の硫黄数分布
がシフトしてカップリング効果に劣るジスルフィドシラ
ンの含量が多くなるので、このような手法ではなく高ポ
リスルフィドシランを選択的に除去する手法が求められ
ていた。 本発明は上記要望に応えたもので、ペンタスルフィド
シラン、ヘプタスルフィドシラン、ヘキサスルフィドシ
ラン等の高ポリスルフィドシランを確実にかつ選択的に
除去し、このようにして得られたポリスルフィドシラン
カップリング剤をシリカ配合ゴムに配合することで、15
0℃以上の高温練りにおいてもポリマーの架橋反応が抑
制され、ポリマーのゲル化が生起し難く、しかも良好な
カップリング効果が得られるゴム組成物およびこれを用
いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を進
めた結果、次のような知見を得るに至った。即ち、硫黄
原子を1〜9個の範囲で含み、硫黄原子の平均数が2個
を超える下記一般式(1)で示されるポリスルフィドシ
ラン混合物に3価のリン化合物、具体的にはホスフィン
やホスファイトなどを添加することにより、これが選択
的に高ポリスルフィドシランと反応し、このポリスルフ
ィドシランから硫黄が一部脱硫されて、ペンタスルフィ
ドシラン、ヘプタスルフィドシラン、ヘキサスルフィド
シラン等の高スルフィドシランの含有量が低下した下記
一般式(2)で示されるポリスルフィドシラン混合物が
得られる。このようにして得られたポリスルフィドシラ
ン混合物は、シリカ配合ゴムにシランカップリング剤と
して好適に使用することができ、特に150℃以上の高温
練りにおいて、シランカップリング剤によるポリマーの
架橋反応を抑制することができる。以上の知見に基づ
き、本発明を完成するに至った。 即ち、本発明は下記の通りである。 (1)天然ゴム及びジエン系合成ゴムからなる群より選
択される少なくとも1種からなるゴム成分100重量部に
対してシリカ10〜85重量部と、該シリカの量に対し、下
記一般式(1)、 (CnH2n+1O)3SiCH2 mSpCH2−Si(CnH2n+1O) (1) (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、pは硫
黄原子の平均数を示し、p>2の正数である)で表され
るでポリスルフィドシランカップリング剤に3価のリン
化合物を反応させて、上記ポリスルフィドシランカップ
リング剤中の高ポルスルフィド含量を低下させ、下記一
般式(2)、 (CnH2n+1O)3SiCH2 mSqCH2−Si(CnH2n+1O) (2) (式中、n、mは上記と同様であり、qは硫黄原子の平
均数を示し、q<pの正数である)で示される、高ポリ
スルフィド成分含有量の少ないポリスルフィドシランカ
ップリング剤1〜20重量%と、を配合してなるゴム組成
物である。 (2)前記(1)のゴム組成物において、補強用充填材
として、さらにカーボンブラックをゴム成分100重量部
に対し80重量部以下で配合してなるゴム組成物である。 (3)前記(1)のゴム組成物において、3価のリン化
合物がホスフィン化合物及びホスファイト化合物からな
る群より選択される少なくとも1種であるゴム組成物で
ある。 (4)前記(1)のゴム組成物において、前記一般式
(2)で示されるポリスルフィドシランカップリング剤
中のジスルフィドシラン含有量が全ポリスルフィドシラ
ンに対して80%未満であり、好ましくは60%以下であ
り、かつペンタスルフィドシラン以上の高ポリスルフィ
ドシラン含有量が全ポリスルフィドシランに対して30%
以下であり、好ましくは25%以下であるゴム組成物であ
る。 (5)前記(1)記載のゴム組成物において、前記一般
式(2)で示されるポリスルフィドシランカップリング
剤中の硫黄原子の平均数qが2.5〜3の正数であるゴム
組成物である。 (6)前記(1)、(2)、(4)及び(5)のうちい
ずれか一項のゴム組成物をトレッドゴムとして用いた空
気入りタイヤである。 図面の簡単な説明 図1は実施例1〜10および比較例1〜8におけるムー
ニー粘度(指数)と発熱性(指数)との関係を表わすグ
ラフである。 発明を実施するための最良の形態 以下に、本発明の実施の形態について詳しく説明す
る。 本発明におけるゴム成分としては、天然ゴム(NR)又
は合成ゴムを単独又はこれらをブレンドして使用するこ
とができる。合成ゴムとしては、例えば、合成ポリイソ
プレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレ
ンブタジエンゴム−(SBR)等が挙げられる。 本発明で用いるシリカとしては、例えば、合成含水ケ
イ酸が好ましいが、特に限定するものではない。 かかるシリカの配合量は、上記ゴム成分100重量部に
対して10〜85重量部、好ましくは20〜65重量部である。
シリカの配合量が10重量部未満では、補強性がとれず、
一方、85重量部超過では、熱入れ押出し等の作業性の悪
化をもたらし、好ましくない。低発熱性、作業性の面か
ら、シリカの配合量は20〜65重量部が好ましい。 次に、本発明で使用するシランカップリング剤につい
て具体的に説明する。 本発明において、脱硫の対象となるポリスルフィドシ
ラン混合物は、下記一般式(1)、 (CnH2n+1O)3SiCH2 mSpCH2−Si(CnH2n+1O) (1) で示されるものである。 ここで、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数であ
る。また、pは硫黄原子の平均数を示し、p>2、特に
は2.2〜9の正数である。 この混合物は、硫黄原子が1〜9個、特に2〜8個の
範囲のスルフィドシランからなるものである。なお、こ
のポリスルフィドシラン混合物としては、例えば前記し
た反応式(A)と同様な方法において、硫黄量を上記p
の値となるように適宜選定することによって得られたも
のを使用することができる。 上記ポリスルフィドシラン混合物との反応に使用され
る三価のリン化合物としては、P(NR1R2やP
(R3のようなホスフィン化合物、P(OR4や下
記一般式(3)、 で示されるもののようなホスファイト化合物を挙げるこ
とができる。 なお、上記式中、R1〜R5はそれぞれ独立に水素原子又
は置換もしくは非置換のアルキル基、アルケニル基、ア
リール基、アラルキル基等の1価炭化水素基で、好まし
くは炭素数1〜20のものである。また、置換1価炭化水
素基としては、例えばハロゲン置換体などが挙げられ
る。 これらの中で、ホスフィン化合物としては、P(R3
タイプのもので、R中に水素原子を含まないものが特
に好適に使用される。 好適なホスフィン化合物としては、下記に示すものが
例示される。 好適なホスファイト化合物としては、下記に示すもの
が例示される。 また、以下のようなジホスファイト化合物も好適に使
用される。 ここで、上記ポリスルフィドシラン混合物と3価のリ
ン化合物との反応は、通常、−10℃〜80℃、好ましくは
20〜60℃で実施する。 この反応は、通常発熱反応であるので、3価のリン化
合物をポリスルフィドシラン中に滴下することによって
反応を行うことができる。反応温度が50〜60℃であれば
反応時間は8時間以内で十分である。溶剤は使用しても
使用しなくてもよいが、使用する場合はエタノールなど
のアルコール系溶剤、炭化水素系溶剤(芳香族、脂肪
族)、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶
剤、塩素系溶剤など一般的な溶剤が使用可能である。脱
硫により生成した含硫黄リン化合物は減圧留去、濾過等
でポリスルフィドシラン混合物中から取り除くことがで
きるが、得られたポリスルフィドシラン混合物をシリカ
配合ゴムのシランカップリング剤として使用する場合、
特に自動車等のタイヤに配合する場合、タイヤ物性に影
響を及ぼさないので、そのままポリスルフィドシラン混
合物中に残存させて使用するようにしてもよい。 ポリスルフィドシラン混合物と3価のリン化合物との
反応モル比は、ポリスルフィドシラン混合物の平均ポリ
スルフィド数(pの値)により適宜選択できる。ポリス
ルフィド部の平均硫黄原子数が2〜4の場合、反応モル
比はポリスルフィドシラン混合物1モルに対して3価の
リン化合物が2モル以下で十分であり、例えば、(1)
式のPがテトラスルフィドシランの場合、その1モルに
対して3価のリン化合物を0.5〜2モル使用することが
好適である。 即ち、(C2H5O)3SiC3H6SpC3H6Si(OC2H5(但
し、一般式(1)のp=4)1モルに対し、ホスフィン
又はホスファイトを0.5モル反応させたとき、得られた
ポリスルフィドシランのポリスルフィド部の一般式
(2)の平均硫黄原子数qは約3.5になるが、この場合
は、これを配合したタイヤ用ゴムの高温練り性はまずま
ずであり、低燃費性は非常に良好である。上記のポリス
ルフィドシラン1モルに対しホスフィン又はホスファイ
トを1〜1.5モル反応させた場合には、シランのポリス
ルフィド部のp=4がq=2.5〜3になるが、この場合
は高温練り性と低燃費性のバランスがとれている。ま
た、ホスフィン又はホスファイトを2モル反応させたと
きは、得られたシランを配合したタイヤ用ゴムの高温練
りは非常に良好であり、低燃費性はまずまずである。 また、pが2.5〜3のポリスルフィド部を持つポリス
ルフィドシラン混合物1モルに対し0.5モル以下の3価
のリン化合物を反応させることにより、ペンタスルフィ
ドシラン以上の高ポリスルフィドシランを除去すること
もできる。 ホスフィン化合物及びホスファイト化合物による脱硫
反応は以下のルートで進行する。 また以下の反応も同時に進行するが、主反応ではな
い。 ここで、n,m,pは上記と同様の意味を示し、qは硫黄
原子の平均数を示し、q<pの正数である。 上述のようにして得られる上記式(2)で示されるポ
リスルフィドシラン混合物は、ジスルフィドシランの含
有量が全ポリスルフィドシランに対して80%未満、好ま
しくは60%以下であり、ペンタスルフィドシラン以上の
高ポリスルフィドシラン含有量が全ポリスルフィドシラ
ンに対して30%以下、好ましくは25%以下で、トリおよ
びテトラスルフィドシラン含有量が多いポリスルフィド
シラン混合物がシランカップリング剤として好ましく、
本発明においては、かかるポリスルフィドシラン混合物
を好適に使用することができる。 かかるシランカップリング剤はシリカ重量に対し1〜
20重量%、好ましくは3〜15重量%である。シランカッ
プリング剤の配合量が1重量%未満では、カップリング
効果が小さく、一方、20重量%超過ではポリマーのゲル
化を引き起こし、好ましくない。 本発明で補強充填材として用いるカーボンブラックと
しては、SAF、ISAF、HAF級のものを好ましく使用するこ
とができるが、特に限定されるものではない。 かかるカーボンブラックの配合量は、上記ゴム成分10
0重量部に対し、5重量部以上80重量部以下であること
が好ましい。カーボンブラックの配合量が5重量部以下
では性能的には問題ないが、5重量部以下では良好な黒
色度を出せず、一方、80重量部超過では、低発熱性が大
幅に悪化する。補強性および低発熱性の面から25〜60重
量部が好ましい。 なお、本発明のゴム組成物においては、上記のゴム成
分、シリカ、シランカップリング剤、補強充填材として
のカーボンブラック以外に、必要に応じて、軟化剤、老
化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等の通常
ゴム工業で使用される配合剤を適宜配合することができ
る。 本発明のゴム組成物の特性を活かす上で、練り温度は
150℃以上185℃以下が好ましい。練り温度が150℃より
低いとシランカップリング剤がシリカと十分に反応せ
ず、また押出し時にブリスターが発生し、一方、185℃
より高いとやはりポリマーのゲル化が起こり、ムーニー
粘度が上昇して加工上、好ましくないからである。 実施例 以下、実施例および比較例を示し、本発明を具体的に
説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるもので
はない。 先ず、以下の調製例1〜8に従い調製した各種ポリス
ルフィドシランのポリスルフィド分布の測定法について
説明する。 各種シランカップリング剤は次式、 (C2H5O)3Si(CH2−Sx−(CH23Si(C2H5O) で表され、この式中の−Sx−が下記の表1に示す分布関
係にある。表1に示す各連鎖イオウ成分(−Sx−)の分
布割合は、以下に具体的に示す高速液体クロマトグラフ
ィー(HPLC)分析法により求められたピーク面積(%)
より算出した。 HPLC分析の条件 HPLC:(株)東ソー製 HLC−8020 UV検出器:(株)東ソー製 UV−8010(254nm) レコーダー:(株)東ソー製 スーパーシステムコント
ローラーSC−8010 カラム:(株)東ソー製 TSKgel ODS−80TMCTR(内
径:4.6mm,長さ:10cm) 測定温度:25℃ サンプル濃度:6mg/10ccアセトニトリル溶液 試料注入量:20μl 溶出条件:流量1cc/min アセトニトリル:水=1:1の混合溶液にて2分間溶出
し、その後18分間かけてアセトニトリルが100%になる
ようにグラジェントをかけて溶出した。 調製例1 下記表1に示すポリスルフィド分布を有する平均トリ
スルフィドシラン(A)506g(1.0モル)を1リットル
フラスコに量り採り、トリエチルホスファイト49.9g
(0.3モル)を滴下ロートより2時間かけてフラスコを
攪拌しながら滴下した。この間、内温は25℃から50℃ま
で上昇した。そのまま3時間攪拌し、ガスクロマトグラ
フィーを確認したところ、トリエチルホスファイトに由
来するピークは消失しており、反応が進行したことが確
認された。このようにして得られた組成物(I)中のポ
リスルフィド分布の液体クロマトグラフィーによる測定
結果は表1に示す通りであり、高ポリスルフィド部分が
選択的に反応したことが確認された。 調製例2 調製例1のトリエチルホスファイトの代わりに、下記
式、 で示される化合物67.8g(0.15モル)を使用して、調製
例1と同様に反応を行い、組成物(II)を得た。 調製例3 調製例1のトリエチルホスファイトの代わりに、トリ
フェニルホスフィン78.7g(0.3モル)を使用して、調製
例1と同様に反応を行い、組成物(III)を得た。 調製例4 調製例1の平均トリスルフィドシラン(A)の代わり
に、平均値が2.5であるポリスルフィドシラン(B)を4
90g(1モル)使用した以外は実施例1と同様に反応を
行い、組成物(IV)を得た。 調製例5 下記の表1に示すポリスルフィド分布を有する平均テ
トラスルフィドシラン(C)(ドイツデグサ社製Si69)
538g(1モル)を1リットルフラスコに量り採り、トリ
エチルホスファイト83.1g(0.5モル)を滴下ロートより
2時間かけてフラスコを攪拌しながら滴下した。この
間、内温は25℃から50℃まで上昇した。そのまま3時間
攪拌し、ガスクロマトグラフィーを確認したところ、ト
リエチルホスファイトに由来するピークは消失してお
り、反応が進行したことが確認された。このようにして
得られた組成物(V)中のポリスルフィド分布の液体ク
ロマトグラフィーによる測定結果は表1に示す通りであ
り、高ポリスルフィド部分が選択的に反応したことが確
認された。 調製例6 調製例5においてトリエチルホスファイトの使用量を
166.2g(1モル)とし、2時間かけて滴下する間、内温
を50℃以下に保つためにフラスコを水冷した。次いで、
40〜50℃で3時間加熱攪拌した後、調製例5と同様にし
て組成物(VI)を得た。 調製例7 調製例6のトリエチルホスファイトの代わりに、下記
式、 で示される化合物226g(0.5モル)を使用して、調製例
6と同様に反応を行い、組成物(VII)を得た。 調製例8 調製例6のトリエチルホスファイトの代わりに、トリ
フェニルホスフィン262.3g(1モル)を使用して、調製
例6と同様に反応を行い、組成物(VIII)を得た。
【表1】 上述のようにして調製した各種ポリスルフィドシラン
を用いて、下記の表2に示す基本配合割合にて、下記の
表3および表4に示す配合内容で各種ゴム組成物を調製
した。 得られた実施例および比較例の各種ゴム組成物をタイ
ヤサイズ185/60R14の乗用車用空気入りタイヤのトレッ
ドに適用し、各種タイヤを試作した。 得られたゴム組成物について下記の評価方法により、
ムーニー粘度およびヒステリシスロス特性(発熱性)に
ついて評価した。また、試作タイヤについて、下記の方
法により転がり抵抗性能を測定した。 (1)ムーニー粘度 JIS K6300に準拠して、予熱1分、測定4分、温度13
0℃にて測定し、対照物と対比した指数で表わした。指
数の値が小さい程、ムーニー粘度が低く、加工性に優れ
ている。 (2)ヒステリシスロス特性(発熱性)の測定 内部損失(tanσ)は、岩本製作所株式会社製の粘弾
性スペクトロメーターを使用し、引張の動歪1%、周波
数50Hzおよび60℃の条件にて測定した。尚、試験片は、
厚さ約2mm、幅5mmのスラブシートを用い、使用挟み間距
離2cmとして初期荷重を160gとした。tanδの値は、対照
物と対比した指数で表わした。指数値が小さい程ヒステ
リシスロス性が小さく低発熱である。 (3)転がり抵抗性能の測定 上述の試作タイヤを内圧2.0kg/cm2、荷重440kg、リム
6JJの条件下、外径1.7mのドラムの上に接触させてドラ
ムを回転させ、速度120km/時まで上昇後、ドラムを惰行
させて速度80km/時のときの慣性モーメントより算出し
た値から、下記式によって評価した。数値は対照物を10
0として指数で表し、大きい程好ましい。 指数値=[(対照物のタイヤの慣性モーメント)/ (共試タイヤの慣性モーメント)]×100 なお、上記(1)、(2)および(3)の評価におい
て、実施例1〜10および比較例1〜8においては比較例
1を、実施例11および比較例9〜10においては比較例9
を、また実施例12〜13および比較例11においては比較例
11のゴム組成物を夫々対照物とした。
【表2】
【表3】
【表4】 上記実施例および比較例のムーニー粘度と発熱性との
関係をグラグにして図1に示す。この図から分かるよう
に、いずれの実施例においても加工性(ムーニー粘度)
と発熱性とが良好に両立している。 産業上の利用可能性 本発明のゴム組成物は特定のイオウ分布を有するシラ
ンカップリング剤を用いているので、150℃以上の高温
練りにおいて、シランカップリング剤によるポリマーの
橋かけ反応が抑制され、作業性を低下させることなくシ
リカとシランカップリング剤との反応が効率的に行われ
るため、ゴム中へのシリカの分散性が改良され、低発熱
性に優れた各種空気入りタイヤに広く利用される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 9/00 C08L 9/00 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 7/00 - 21/02 WPI/L(QUESTEL)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】天然ゴム及びジエン系合成ゴムからなる群
    より選択される少なくとも1種からなるゴム成分100重
    量部に対し、シリカ10〜85重量部と、 該シリカの量に対し、下記一般式(1)、 (CnH2n+1O)3SiCH2 mSpCH2−Si(CnH2n+1O) (1) (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、pは硫
    黄原子の平均数を示し、p>2の正数である)で表され
    るでポリスルフィドシランカップリング剤に3価のリン
    化合物を反応させて、上記ポリスルフィドシランカップ
    リング剤中のスルフィド含量を低下させ、下記一般式
    (2)、 (CnH2n+1O)3SiCH2 mSqCH2−Si(CnH2n+1O) (2) (式中、n、mは上記と同様であり、qは硫黄原子の平
    均数を示し、q<pの正数である)で示される、高ポリ
    スルフィド成分含有量の少ないポリスルフィドシランカ
    ップリング剤1〜20重量%と、 を配合してなるゴム組成物。
  2. 【請求項2】補強用充填材として、さらにカーボンブラ
    ックをゴム成分100重量部に対し80重量部以下で配合し
    てなる請求項1のゴム組成物。
  3. 【請求項3】3価のリン化合物がホスフィン化合物及び
    ホスファイト化合物からなる群より選択される少なくと
    も1種である請求項1のゴム組成物。
  4. 【請求項4】前記一般式(2)で示されるカップリング
    剤のジスルフィドシラン含有量が全ポリスルフィドシラ
    ンに対して80%未満であり、かつペンタスルフィドシラ
    ン以上の高ポリスルフィドシラン含有量が全ポリスルフ
    ィドシランに対して30%以下である請求項1のゴム組成
    物。
  5. 【請求項5】前記一般式(2)で示されるカップリング
    剤のジスルフィドシラン含有量が全ポリスルフィドシラ
    ンに対して60%以下であり、かつペンタスルフィドシラ
    ン以上の高ポリスルフィドシラン含有量が全ポリスルフ
    ィドシランに対して25%以下である請求項4のゴム組成
    物。
  6. 【請求項6】前記一般式(2)で示されるポリスルフィ
    ドシランカップリング剤中の硫黄原子の平均数qが2.5
    〜3の正数である請求項1のゴム組成物。
  7. 【請求項7】請求項1のゴム組成物をトレッドゴムとし
    て用いた空気入りタイヤ。
  8. 【請求項8】請求項2のゴム組成物をトレッドゴムとし
    て用いた空気入りタイヤ。
  9. 【請求項9】請求項4のゴム組成物をトレッドゴムとし
    て用いた空気入りタイヤ。
  10. 【請求項10】請求項6のゴム組成物をトレッドゴムと
    して用いた空気入りタイヤ。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100290287B1 (ko) * 1996-12-16 2001-11-22 가이자끼 요이찌로 고무조성물 및 그것을 이용한 공기 타이어
DE19858863A1 (de) * 1998-12-19 2000-06-21 Degussa Organosilanpolysulfanen enthaltende Gummimischungen
JP4369547B2 (ja) * 1999-02-02 2009-11-25 株式会社ブリヂストン 重荷重用空気入りタイヤ
DE19916498A1 (de) * 1999-04-12 2000-10-19 Degussa Organosilan-Abmischungen, sowie Kieselsäure enthaltende, vulkanisierbare Kautschukmischungen
US6561243B2 (en) * 2001-02-01 2003-05-13 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire having tread with colored sidewall in connection with a plurality of colored tread grooves
US6561244B2 (en) * 2001-02-01 2003-05-13 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire having tread with colored groove configuration
US6612351B1 (en) * 2001-02-05 2003-09-02 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire having dual air retention quasi envelopes
US20040014869A1 (en) * 2001-05-09 2004-01-22 Wong Wai Keung Method for preparing silica filled elastomeric compositions
KR20030049659A (ko) * 2001-12-17 2003-06-25 한국타이어 주식회사 스터드레스 타이어 트레드용 고무 조성물
KR100621210B1 (ko) 2005-08-09 2006-09-07 한국타이어 주식회사 실리카 컴파운드 고무의 실란화율 분석방법
RU2584949C2 (ru) * 2007-10-19 2016-05-20 Лэнксесс Инк. Формовочная композиция и способ ее получения
RU2018110688A (ru) * 2015-08-28 2019-09-30 Арланксео Дойчланд Гмбх Реагенты десульфуризации с увеличенной эффективностью
DE102019213978A1 (de) * 2019-09-13 2021-03-18 Continental Reifen Deutschland Gmbh Schwefelvernetzbare Kautschukmischung, Vulkanisat und Fahrzeugreifen

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA432867A (en) * 1940-07-23 1946-01-29 Monsanto Chemical Company Vulcanizable gum composition
US3978103A (en) * 1971-08-17 1976-08-31 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Sulfur containing organosilicon compounds
JPS5120208A (en) * 1974-08-12 1976-02-18 Tatsuo Ikeno Anshodehatsukosuru tojishitsutairu oyobi sonotairuomochiita mozaikuban
US3951927A (en) * 1974-09-18 1976-04-20 American Cyanamid Company Vulcanizable elastomers from polythiodiethanol
DE3314742C2 (de) * 1983-04-23 1987-04-02 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von an der Oberfläche modifizierten natürlichen, oxidischen oder silikatischen Füllstoffen und deren Verwendung
JP3021516B2 (ja) * 1990-03-02 2000-03-15 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ
CA2105334C (en) * 1993-04-02 2004-03-30 Jean Bergh Tire with silica reinforced tread
CA2104528A1 (en) * 1993-05-05 1994-11-06 Paul Harry Sandstrom Tire with tread containing silica reinforcement
CA2129281A1 (en) * 1994-05-11 1995-11-12 Lawson Gibson Wideman Silica reinforced rubber composition
US5534574A (en) * 1995-03-10 1996-07-09 The Goodyear Tire & Rubber Company Silica reinforced rubber preparation and tire with tread thereof
JP3388531B2 (ja) * 1996-11-29 2003-03-24 信越化学工業株式会社 ポリスルフィドシランの脱硫方法

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