JP5503137B2 - 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ - Google Patents
有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5503137B2 JP5503137B2 JP2008310058A JP2008310058A JP5503137B2 JP 5503137 B2 JP5503137 B2 JP 5503137B2 JP 2008310058 A JP2008310058 A JP 2008310058A JP 2008310058 A JP2008310058 A JP 2008310058A JP 5503137 B2 JP5503137 B2 JP 5503137B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- represented
- rubber composition
- organosilicon compound
- rubber
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
式(VIII)及び式(IX)中のWは−S−又は−O−で表わされ、
R12及びR13はそれぞれ独立して−O−ClH2l−(ここで、lは0〜10である)で表わされ、
R14は−O−ClH2l+1又は−O−ClH2l−R7(ここで、lは上記と同義であり、R 7 は−OR 8 又は−SR 8 であり、R 8 は−C n H 2n+1 で、nは0〜10である)で表わされ、
R4は−C l H 2l −(ここで、lは上記と同義である)で表わされ、
式(III)中のR5は−C l H 2l+1 (ここで、lは上記と同義である)で表わされ、
xは1〜10である]で表わされることを特徴とする。
更に、前記有機ケイ素化合物(C)を、前記無機充填剤(B)の配合量の1〜20質量%含むことが好ましい。
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の有機ケイ素化合物は、分子内に、1個以上のケイ素−酸素結合(Si−O)と1〜10個の硫黄原子(S)とを有し、且つケイ素原子(Si)から原子数で3〜8個離れた位置に酸素原子(O)又は硫黄原子(S)を1個以上有することを特徴とする。該有機ケイ素化合物は、分子構造中のケイ素原子(Si)から3〜8原子離れた位置に、シリカ等の無機充填剤の表面との親和性が高い含酸素官能基又は含硫黄官能基を含むため、酸素原子又は硫黄原子の非共有電子対が、シランカップリング剤とシリカ等の無機充填剤の反応に関与でき、カップリング反応の速度が速い。そのため、従来のシランカップリング剤に代えて、本発明の有機ケイ素化合物を無機充填剤配合ゴム組成物に添加することで、カップリング効率が向上し、その結果として、ゴム組成物のヒステリシスロスを大幅に低下させつつ、耐摩耗性を大幅に向上させることが可能となる。また、本発明の有機ケイ素化合物は、添加効率が高いため、少量でも高い効果が得られ、配合コストの低減にも寄与する。
上記一般式(VIII)において、A2は、上記一般式(IX)又は式(III)で表わされ、xは1〜10である。ここで、xは2〜4の範囲が好ましい。
本発明の有機ケイ素化合物は、例えば、下記一般式(I):
式中、A1は、下記一般式(II)又は式(III):
R1、R2及びR3が−O−ClH2l+1(ここで、lは上記と同義である)で表わされ、R4が−C l H 2l −(ここで、lは上記と同義である)で表わされ、R5が−C l H 2l+1 (ここで、lは上記と同義である)で表わされ、xが1〜10である化合物に対し、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-プロピルオキシエタノール、3-メトキシプロパノール、3-エトキシプロパノール、3-プロピルオキシプロパノール、4-メトキシブタノール、4-エトキシブタノール、4-プロピルオキシブタノール、2-メチルチオエタノール、2-エチルチオエタノール、2-プロピルチオエタノール、3-メチルチオプロパノール、3-エチルチオプロパノール、3-プロピルチオプロパノール、4-メチルチオブタノール、4-エチルチオブタノール、4-プロピルチオブタノール、ジエチレングリコール、3,3-オキシジプロパノール、4,4-オキシジブタノール、2,2-チオジエタノール、3,3-チオジプロパノール、4,4-チオジブタノール等を加え、更に触媒としてp-トルエンスルホン酸、塩酸等の酸や、チタンテトラn-ブトキシド等チタンアルコキシドを添加し、加熱して、R1及びR2を−R12−W−R13−で表わされる二価の酸素含有基又は硫黄含有基で置換することで合成できる。
本発明の有機ケイ素化合物として、具体的には、3-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3,6-トリオキサ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-チオ-2-シラシクロオクタン等が挙げられる。
本発明のゴム組成物は、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分(A)に対して、無機充填剤(B)と上述の有機ケイ素化合物(C)とを配合してなることを特徴とし、好ましくは、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分(A)100質量部に対して、無機充填剤(B)5〜140質量部を配合し、更に、上述の有機ケイ素化合物(C)を、前記無機充填剤(B)の配合量の1〜20質量%配合してなる。
また、本発明のタイヤは、上述のゴム組成物を用いたことを特徴とし、上述のゴム組成物がトレッドに用いられていることが好ましい。本発明のタイヤは、転がり抵抗が大幅に低減されていることに加え、耐摩耗性も大幅に向上している。なお、本発明のタイヤは、従来公知の構造で、特に限定はなく、通常の方法で製造できる。また、本発明のタイヤが空気入りタイヤの場合、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調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
ジムロート冷却管、ディーンスターク、メカニカルスターラーを取り付けた500 mlの4ツ口フラスコに、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド 40 g、メトキシエタノール 6.4 g、チタニウムテトラブトキシド 0.8 g、トルエン 100 mlを入れ、135℃のオイルバスで加熱する。ディーススタークに溜まった溶媒は適宜捨て、同容量のトルエンを新たに足す操作を繰り返した。11時間還流したのち、20 hPa/40℃にてロータリーエバポレーターにより溶媒を除去、続いて、ロータリーポンプ(10 Pa)とコールドトラップ(ドライアイス+エタノール)にて残存する揮発分を除去し、46 gの無色透明の有機ケイ素化合物(C−1)を得た。得られた有機ケイ素化合物(C−1)を1H−NMRで分析したところ、0.73(t, 4H), 1.23(t, 12H), 1.81(m, 4H), 2.70(t, 4H), 3.24(s, 6H), 3.46(t, 4H) 3.82(q, 8H), 3.93(t, 4H)であり、下記化学式(X):
室温で200 mlのナスフラスコに、3-オクタノイルチオ-プロピルトリエトキシシラン 10.94 g、2,2-チオジエタノール 3.67 gを入れ、160℃にて10時間加熱する。得られた溶液をクーゲルローアーで、230〜260℃(20 Pa)における揮発分を収集し、2.4 gの無色透明の有機ケイ素化合物(C−2)を得た。得られた有機ケイ素化合物(C−2)を1H−NMRで分析したところ、0.78(t, 2H), 0.88(t, 3H), 1.20-1.35(m, 11H), 1.65(m, 2H), 1.70(m, 2H), 2.53(t, 2H), 2.90(t, 2H), 3.67(t, 4H), 3.84(m, 4H), 3.94(m, 2H)であり、下記化学式(XI):
表1〜2に従う配合処方のゴム組成物を、バンバリーミキサーにて混練して調製した。次に、得られたゴム組成物の加硫物性を下記の方法で測定した。結果を表1〜2に示す。
上島製作所製スペクトロメーター(動的粘弾性測定試験機)を用い、周波数52 Hz、初期歪10%、測定温度60℃、動歪1%で、加硫ゴムのtanδを測定し、表1においては比較例1のtanδの値を100として指数表示し、表2においては比較例3のtanδの値を100として指数表示した。指数値が小さい程、tanδが低く、ゴム組成物が低発熱性であることを示す。
JIS K 6264−2:2005に準拠し、ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温、スリップ率25%の条件で試験を行い、表1においては比較例1の摩耗量の逆数を100として指数表示し、表2においては比較例3の摩耗量の逆数を100として指数表示した。指数値が大きい程、摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れることを示す。
*2 旭カーボン製, #80
*3 日本シリカ工業(株)製, ニップシールAQ, BET表面積=220 m2/g
*4 ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド
*5 大内新興化学工業製, ノクラック6C
*6 大内新興化学工業製, ノクラック224
*7 三新化学工業製, サンセラーD
*8 三新化学工業製, サンセラーDM
*9 三新化学工業製, サンセラーNS
*10 JSR製, 乳化重合SBR, #1712, ゴム成分100質量部に対して37.5質量部のアロマティックオイルで油展
*11 3-オクタノイルチオ-プロピルトリエトキシシラン
Claims (8)
- 分子内に、1個以上のケイ素−酸素結合と1〜10個の硫黄原子とを有し、且つケイ素原子から原子数で3〜8個離れた位置に酸素原子又は硫黄原子を1個以上有し、
下記一般式(VIII):
式(VIII)及び式(IX)中のWは−S−又は−O−で表わされ、
R12及びR13はそれぞれ独立して−O−ClH2l−(ここで、lは0〜10である)で表わされ、
R14は−O−ClH2l+1又は−O−ClH2l−R7(ここで、lは上記と同義であり、R 7 は−OR 8 又は−SR 8 であり、R 8 は−C n H 2n+1 で、nは0〜10である)で表わされ、
R4は−C l H 2l −(ここで、lは上記と同義である)で表され、
式(III)中のR5は−C l H 2l+1 (ここで、lは上記と同義である)で表わされ、
xは1〜10である]で表わされることを特徴とする有機ケイ素化合物。 - 前記R14 が−O−ClH2l−R7(ここで、R7及びlは上記と同義である)で表わされることを特徴とする請求項1に記載の有機ケイ素化合物。
- 前記Wが−O−で表わされ、
前記R14 が−O−ClH2l−OR8又は−O−ClH2l−SR8(ここで、R8及びlは上記と同義である)で表わされることを特徴とする請求項1に記載の有機ケイ素化合物。 - 天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分(A)に対して、無機充填剤(B)と請求項1〜3に記載の有機ケイ素化合物(C)とを配合してなるゴム組成物。
- 前記天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分(A)100質量部に対して、前記無機充填剤(B)5〜140質量部を配合してなり、
更に、前記有機ケイ素化合物(C)を、前記無機充填剤(B)の配合量の1〜20質量%含むことを特徴とする請求項4に記載のゴム組成物。 - 前記無機充填剤(B)がシリカ又は水酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項4に記載のゴム組成物。
- 前記シリカのBET表面積が40〜350 m2/gであることを特徴とする請求項6に記載のゴム組成物。
- 請求項4〜7のいずれかに記載のゴム組成物を用いたタイヤ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008310058A JP5503137B2 (ja) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008310058A JP5503137B2 (ja) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010132604A JP2010132604A (ja) | 2010-06-17 |
JP5503137B2 true JP5503137B2 (ja) | 2014-05-28 |
Family
ID=42344276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008310058A Expired - Fee Related JP5503137B2 (ja) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5503137B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5831354B2 (ja) | 2011-05-16 | 2015-12-09 | 信越化学工業株式会社 | ゴム用配合剤、ゴム組成物及びタイヤ |
JP2012240924A (ja) | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 有機ケイ素化合物及びその製造方法、ゴム用配合剤、ゴム組成物並びにタイヤ |
JP2013119529A (ja) | 2011-12-07 | 2013-06-17 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 有機ケイ素化合物及びその製造方法、ゴム用配合剤並びにゴム組成物 |
JP6248597B2 (ja) | 2013-12-13 | 2017-12-20 | 信越化学工業株式会社 | 含硫黄有機ケイ素化合物及びその製造方法、ゴム用配合剤、並びにゴム組成物 |
JP6384338B2 (ja) | 2015-01-26 | 2018-09-05 | 信越化学工業株式会社 | オルガノポリシロキサン、ゴム用配合剤、ゴム組成物及びタイヤ |
JP6128247B2 (ja) | 2016-03-10 | 2017-05-17 | 信越化学工業株式会社 | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム用配合剤およびゴム組成物 |
JP6183497B2 (ja) | 2016-05-23 | 2017-08-23 | 信越化学工業株式会社 | ゴム組成物 |
JP6638603B2 (ja) | 2016-09-07 | 2020-01-29 | 信越化学工業株式会社 | ゴム用配合剤およびゴム組成物 |
JP2021130730A (ja) | 2020-02-18 | 2021-09-09 | 信越化学工業株式会社 | オルガノポリシロキサン、ゴム組成物およびタイヤ |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BG25805A3 (en) * | 1972-11-13 | 1978-12-12 | Degussa | A rubber mixture |
CA2105719A1 (en) * | 1993-06-28 | 1994-12-29 | Rene Jean Zimmer | Silica based aggregates, elastomers reinforced therewith and tire with tread thereof |
JP4367596B2 (ja) * | 2000-11-08 | 2009-11-18 | 信越化学工業株式会社 | 有機珪素化合物及びその製造方法 |
FR2823215B1 (fr) * | 2001-04-10 | 2005-04-08 | Michelin Soc Tech | Pneumatique et bande de roulement de pneumatique comportant a titre d'agent de couplage un tetrasulfure de bis-alkoxysilane |
DE50205449D1 (de) * | 2001-08-06 | 2006-02-02 | Degussa | Organosiliciumverbindungen |
JP4450149B2 (ja) * | 2002-06-20 | 2010-04-14 | 信越化学工業株式会社 | 有機珪素化合物、その製造方法、及びゴム用配合剤 |
US6777569B1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-08-17 | General Electric Company | Process for the manufacture of blocked mercaptosilanes |
JP4323228B2 (ja) * | 2003-06-13 | 2009-09-02 | 株式会社ブリヂストン | 硫黄含有シラン化合物、ゴム組成物及びタイヤ |
DE10327624B3 (de) * | 2003-06-20 | 2004-12-30 | Degussa Ag | Organosiliciumverbindungen, Verfahren zu ihrer Herstellung, sowie ihre Verwendung |
US20050245753A1 (en) * | 2004-05-03 | 2005-11-03 | Cruse Richard W | Cyclic diol-derived blocked mercaptofunctional silane compositions |
US7960576B2 (en) * | 2004-08-13 | 2011-06-14 | Momentive Performance Materials Inc. | Diol-derived organofunctional silane and compositions containing same |
US7928258B2 (en) * | 2004-08-20 | 2011-04-19 | Momentive Performance Materials Inc. | Cyclic diol-derived blocked mercaptofunctional silane compositions |
US20060183841A1 (en) * | 2005-02-11 | 2006-08-17 | Ashish Aneja | Thermally stable thermoplastic resin compositions, methods of manufacture thereof and articles comprising the same |
JP4985935B2 (ja) * | 2006-12-20 | 2012-07-25 | 信越化学工業株式会社 | ゴム用配合剤 |
-
2008
- 2008-12-04 JP JP2008310058A patent/JP5503137B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010132604A (ja) | 2010-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5503298B2 (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 | |
JP5503137B2 (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ | |
JP5513009B2 (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 | |
JP2008163125A (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP5172266B2 (ja) | ゴム用添加剤及びゴム組成物 | |
JP2007277411A (ja) | ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
JP2010270053A (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 | |
JP5507825B2 (ja) | ゴム組成物及びタイヤ | |
JP2006063209A (ja) | タイヤ用ゴム組成物 | |
JP5512997B2 (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ | |
JP5530765B2 (ja) | ゴム用添加剤及びゴム組成物 | |
JP5513010B2 (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 | |
JP5044352B2 (ja) | ゴム用添加剤及びゴム組成物 | |
JP5513012B2 (ja) | 有機ケイ素化合物及びそれを用いたゴム組成物、並びにタイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤組成物 | |
JP5513013B2 (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 | |
JP5513011B2 (ja) | 有機ケイ素化合物及びそれを用いたゴム組成物、並びにタイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤組成物 | |
JP2010270055A (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 | |
JP2010248155A (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ | |
JP5575118B2 (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ | |
JP5628498B2 (ja) | 有機ケイ素化合物、それを含む有機ケイ素化合物組成物、ゴム組成物、プライマー組成物、塗料組成物、接着剤、及びタイヤ | |
JP2013112622A (ja) | 有機ケイ素化合物、並びに、それを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 | |
JP2010270051A (ja) | 有機ケイ素化合物及びそれを用いたゴム組成物、並びにタイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤組成物 | |
JP5653162B2 (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 | |
JP2010270052A (ja) | 有機ケイ素化合物及びそれを用いたゴム組成物、並びにタイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤組成物 | |
JP2010270049A (ja) | 有機ケイ素化合物、並びにそれを用いたゴム組成物、タイヤ、プライマー組成物、塗料組成物及び接着剤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130813 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131015 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131112 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131213 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20140114 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140314 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5503137 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |