JP5513013B2 - 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 - Google Patents
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Description
式(I)及び式(II)中のR1 及びR2 はそれぞれ独立して−O−C l’ H 2l’ −NR 8 R 9 (ここで、R 8 は−C n H 2n+1 であり、R 9 は−C q H 2q+1 であり、l’は1〜10であり、n及びqはそれぞれ独立して11〜20である)で表わされ、R3 は−O−C r’ H2r’+1(ここで、r’は1〜20である)で表わされ、
R4 は−CH 2 −ClH2l−(ここで、lは0〜10である)で表され、
式(III)中のR5 は−ClH2l−CH 2 −C m H 2m+1 (ここで、l及びmはそれぞれ独立して0〜10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。
式(VIII)及び式(IX)中のWは−NR8−(ここで、R8は−CnH2n+1で、nは11〜20である)で表わされ、
R12及びR13はそれぞれ独立して−O−C l’ H2l’ −(ここで、l’は1〜10である)で表わされ、
R14は−O−C r’ H 2r’+1 (ここで、r’は1〜20である)、−CH 2 −CrH2r+1 (ここで、rは0〜20である)或いは−(O−C l’ H2l’ )yCsH2s+1(ここで、l’は1〜10であり、y及びsはそれぞれ独立して1〜20である)で表わされ、
R4 は−CH 2 −ClH2l−(ここで、lは0〜10である)で表され、
式(III)中のR5 は−ClH2l−CH 2 −C m H 2m+1 (ここで、l及びmはそれぞれ独立して0〜10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。本発明の第一の有機ケイ素化合物は、上記一般式(I)で表わされ、また、本発明の第二の有機ケイ素化合物は、上記一般式(VIII)で表わされることを特徴とする。これら本発明の有機ケイ素化合物は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明の有機ケイ素化合物は、シリカ等の無機充填剤の表面との親和性が高いアミノ基、イミノ基、置換アミノ基、置換イミノ基等の含窒素官能基を含むため、窒素原子の非共有電子対が、有機ケイ素化合物と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(I)において、A1は、上記一般式(II)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。
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、上記一般式(I)で表わされ、R1、R2及びR3が−O−C l’ H2l’+1で表わされる化合物に対し、N-ラウリルジエタノールアミン、N-ミリスチルジエタノールアミン、N-パルミチルジエタノールアミン、N-ステアリルジエタノールアミン、N-アラキルジエタノールアミン、ジドデシルエタノールアミン、ジテトラデシルエタノールアミン、ジヘキサデシルエタノールアミン、ジオクタデシルエタノールアミン、ジイコシルエタノールアミン等のアミン化合物を加え、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−O−C l’ H 2l’ −NR 8 R 9 で表わされる一価の窒素含有基で置換、或いはR1及びR2を−R12−W−R13−で表わされる二価の窒素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-ジオキサ-6-ドデシルアザ-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-トリデシルアザ-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-テトラデシルアザ-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-ペンタデシルアザ-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-ヘキサデシルアザ-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-ヘプタデシルアザ-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-オクタデシルアザ-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-ノナデシルアザ-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-エイコシルアザ-2-シラシクロオクタン、
3-オクタノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-オクタノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、
3-エタノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、
3-エタノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-エタノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、
3-ペンタノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ペンタノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ペンタノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、
3-ペンタノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ペンタノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ペンタノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ペンタノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ペンタノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ペンタノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ペンタノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ペンタノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ペンタノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、
3-ドデカノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、
3-ドデカノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、
3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、
3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(オクタデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクタン、
3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジドデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジペンタデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジヘキサデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジオクタデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエイコシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、
3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジドデシルアミノエトキシ)モノメチルシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジペンタデシルアミノエトキシ)モノメチルシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジヘキサデシルアミノエトキシ)モノメチルシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジオクタデシルアミノエトキシ)モノメチルシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエイコシルアミノエトキシ)モノメチルシラン、
3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジドデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジペンタデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジヘキサデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジオクタデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエイコシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、
3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジドデシルアミノエトキシ)モノドデカノキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジペンタデシルアミノエトキシ)モノドデカノキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジヘキサデシルアミノエトキシ)モノドデカノキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジオクタデシルアミノエトキシ)モノドデカノキシシラン、3-オクタノイルチオ-プロピル(ジジエイコシルアミノエトキシ)モノドデカノキシシラン、
3-ドデカノイルチオ-プロピル(ジジドデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(ジジペンタデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(ジジヘキサデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(ジジオクタデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(ジジエイコシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、
3-ドデカノイルチオ-プロピル(ジジドデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(ジジペンタデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(ジジヘキサデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(ジジオクタデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-ドデカノイルチオ-プロピル(ジジエイコシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、
3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ジジドデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ジジペンタデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ジジヘキサデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ジジオクタデシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ジジエイコシルアミノエトキシ)モノエトキシシラン、
3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ジジドデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ジジペンタデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ジジヘキサデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ジジオクタデシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、3-ヘキサデカノイルチオ-プロピル(ジジエイコシルアミノエトキシ)モノデカノキシシラン、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-トリデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-テトラデシルアザ-2-シラシクロオクチループロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ノナデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-エイコシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-トリデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-テトラデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ペンタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ノナデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-エイコシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、
ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、
ビス(3-(ブトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(ブトキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(ブトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、
ビス(3-(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、ビス(3-(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)トリスルフィド、
ビス(3-(ブトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(ブトキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(ブトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、
ビス(3-(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、ビス(3-(2-(ブトキシエトキシ)エトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)テトラスルフィド、
ビス(3-(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(デカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(2-(ブトキシエトキシ)1,3-ジオキサ-6-ドデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(2-(ブトキシエトキシ)1,3-ジオキサ-6-ヘキサデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(2-(ブトキシエトキシ)1,3-ジオキサ-6-オクタデシルアザ-2-シラシクロオクチル-プロピル)ジスルフィド、
ビス(3-(エトキシ)(ジジドデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)(ジジトリデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)(ジジテトラデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)(ジジペンタデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)(ジジヘキサデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(エトキシ)(ジジオクタデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、
ビス(3-(デカノキシ)(ジジドデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(デカノキシ)(ジジトリデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(デカノキシ)(ジジテトラデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(デカノキシ)(ジジペンタデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(デカノキシ)(ジジヘキサデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(デカノキシ)(ジジオクタデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)(ジジドデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)(ジジトリデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)(ジジテトラデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)(ジジペンタデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)(ジジヘキサデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-(ドデカノキシ)(ジジオクタデシルアミノエトキシ)シリルプロピル)ジスルフィド等が挙げられる。
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。
更に、本発明のプライマー組成物は、上記有機ケイ素化合物を含むことを特徴とし、本発明の塗料組成物は、上記有機ケイ素化合物を含むことを特徴とし、本発明の接着剤は、上記有機ケイ素化合物を含むことを特徴とする。上述した本発明の有機ケイ素化合物は、シラノール基以外のヒドロキシ基であっても高い親和性を有するため、ヒドロキシ基を有する種々の無機化合物との反応も促進でき、有機材料と無機材料のハイブリッド材料の界面の接着改善や親和性向上に効果がある。従って、上記有機ケイ素化合物を含むプライマー組成物、塗料組成物、接着剤は、有機材料と無機材料の界面の接着性及び親和性を向上させることができる。
1Lの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン 23.8 g、トリエチルアミン 11.1 gをトルエン 300 mL中に溶かした。この溶液にオクタン酸クロリド 16.2 gを30分かけて滴下し、2時間攪拌した。その後、沈殿物を濾別しかつ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し、3-オクタノイルチオ-プロピルトリエトキシシラン 34.8 gを得た。
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;6H), 2.8(t;2H), 2.5(m;6H), 2.4(m;3H), 1.6(m;4H), 1.2(m;11H), 0.8(t;3H), 0.7(t;2H)
200 mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下二酸化マンガン 18.0 gを3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン 23.8 g中に加えた。110℃まで昇温し、4時間攪拌した。その後、沈殿物を濾別しかつ、ロータリーポンプとコールドトラップ(ドライアイス+エタノール)を用いて10 Pa/150℃にて残存する低沸分を除去し、ビス(3-トリエトキシシリル-プロピル)ジスルフィド 20.0 gを得た。
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;12H), 2.7(t;4H), 2.5(m;8H), 2.4(m;6H), 1.8(m;4H), 1.2(m;6H), 0.7(t;4H)
500 mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下3-オクタノイルチオ-プロピルトリエトキシシラン 34.8 g、N-ラウリルジエタノールアミン 26.1 g、チタンテトラn-ブトキシド 0.05 gをキシレン200 mL中に溶解した。150℃まで昇温し、2時間攪拌した。その後、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し、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、下記化学式:
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;6H), 2.8(t;2H), 2.5(m;6H), 2.4(t;2H), 1.6(m;4H), 1.4(m;2H), 1.3(m;18H), 1.2(m;11H), 0.9(t;3H), 0.8(t;3H), 0.7(t;2H)
1 Lの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下3-メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン 18.0 g、トリエチルアミン 11.1 gをトルエン 300 mL中に溶かした。この溶液にオクタン酸クロリド 16.2 gを30分かけて滴下し、2時間攪拌した。その後、沈殿物を濾別しかつ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し、3-オクタノイルチオ-プロピルジメトキシメチルシラン 29.0 gを得た。
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;4H), 2.8(t;2H), 2.5(m;6H), 2.4(m;3H), 1.6(m;4H), 1.2(m;11H), 0.7(t;2H), 0.1(s;3H)
1 Lの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン 23.8 g、トリエチルアミン 11.1 gをトルエン 300 mL中に溶かした。この溶液にドデカン酸クロリド 21.8 gを30分かけて滴下し、2時間攪拌した。その後、沈殿物を濾別しかつ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し、3-ドデカノイルチオ-プロピルトリエトキシシラン 39.9 gを得た。
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;6H), 2.8(t;2H), 2.5(m;6H), 2.4(t;2H), 1.6(m;4H), 1.4(m;2H), 1.3(m;18H), 1.2(m;19H), 0.9(t;3H), 0.8(t;3H), 0.7(t;2H)
500 mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下3-ドデカノイルチオ-プロピルトリエトキシシラン 39.9 g 、N-ステアリルジエタノールアミン 34.0 g、チタンテトラn-ブトキシド 0.05 gをキシレン 200 mL中に溶解した。150℃まで昇温し、6時間攪拌した。その後、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し、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、下記化学式:
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;6H), 2.8(t;2H), 2.5(m;6H), 2.4(t;2H), 1.6(m;4H), 1.4(m;2H), 1.3(m;30H), 1.2(m;19H), 0.9(t;3H), 0.8(t;3H), 0.7(t;2H)
500mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下ビス(3-トリエトキシシリル-プロピル)ジスルフィド 20.0 g、N-ラウリルジエタノールアミン 23.4 g、チタンテトラn-ブトキシド 0.05 gをキシレン 200 mL中に溶解した。150℃まで昇温し、6時間攪拌した。その後、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し、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、下記化学式:
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;12H), 2.7(t;4H), 2.5(m;8H), 2.4(m;4H), 1.8(m;4H), 1.4(m;4H), 1.3(m;18H), 1.2(m;6H), 0.9(t;6H), 0.7(t;4H)
500 mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下2-アミノエタノール 12.2 g、1-ヨードドデカン 59.2 gをテトラヒドロフラン 200 mL中に溶解した。60℃まで昇温し、24時間攪拌した。続いてトリエチルアミン 44.9 gを滴下し、24時間攪拌した。その後、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し、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、ジドデシルエタノールアミン 75.0 gを得た。
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;12H), 2.7(t;4H), 2.5(m;8H), 2.4(m;16H), 1.8(m;4H), 1.4(m;16H), 1.3(m;72H), 1.2(m;6H), 0.9(t;24H), 0.7(t;4H)
500 mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下3-オクタノイルチオ-プロピルトリエトキシシラン 36.2 g、ジドデシルエタノールアミン 79.4 g、チタンテトラn-ブトキシド 0.05 gをキシレン200 mL中に溶解した。150℃まで昇温し、6時間攪拌した。その後、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し、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、下記化学式:
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;6H), 2.8(t;2H), 2.5(m;6H), 2.4(m;8H), 1.6(m;4H), 1.4(m;8H), 1.3(m;36H), 1.2(m;11H), 0.9(t;12H), 0.7(t;2H)
500 mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下3-メルカプト-プロピルトリエトキシシラン 23.8 g、N-ラウリルジエタノールアミン 27.3 g、チタンテトラn-ブトキシド 0.05 gをキシレン 200 mL中に溶解した。150℃まで昇温し、6時間攪拌した。続いて2-(2-ブトキシエトキシ)エタノール 16.2 gを滴下し、2時間攪拌した。その後、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し、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、有機ケイ素化合物53.5gを得た。
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;6H), 3.5(m;8H), 2.8(t;2H), 2.5(m;6H), 2.4(t;2H), 1.6(m;4H), 1.5(m;2H), 1.4(m;2H), 1.3(m;20H), 1.2(m;8H), 0.9(t;6H), 0.8(t;3H), 0.7(t;2H)
500 mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下ビス(3-トリエトキシシリル-プロピル)ジスルフィド 23.7 g、N-ラウリルジエタノールアミン 27.3 g、チタンテトラn-ブトキシド 0.05 gをキシレン 200 mL中に溶解した。150℃まで昇温し、6時間攪拌した。続いて2-(2-ブトキシエトキシ)エタノール 16.2 gを滴下し、2時間攪拌した。その後、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し、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、下記化学式:
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;12H), 3.5(m;16H), 2.7(t;4H), 2.5(m;8H), 2.4(m;4H), 1.8(m;4H), 1.5(m;4H), 1.4(m;4H), 1.3(m;40H), 0.9(t;12H), 0.7(t;4H)
500 mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下3-メルカプト-プロピルトリエトキシシラン 23.8 g、N-ラウリルジエタノールアミン 27.3 g、チタンテトラn-ブトキシド 0.05 gをキシレン 200 mL中に溶解した。150℃まで昇温し、6時間攪拌した。続いてデシルアルコール 15.8 gを滴下し、2時間攪拌した。その後、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し、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、有機ケイ素化合物 53.1 gを得た。
1H−NMR(CDCl3, 700 MHz, δ; ppm)= 3.8(m;6H), 2.8(t;2H), 2.5(m;6H), 2.4(m;2H), 1.6(m;4H), 1.5(m;2H), 1.4(m;2H), 1.3(m;40H), 0.9(t;6H), 0.8(t;3H), 0.7(t;2H)
表1〜8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1〜8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1〜5においては比較例1のtanδの値を100として指数表示し、表6においては比較例12のtanδの値を100として指数表示し、表7においては比較例16のtanδの値を100として指数表示し、表8においては比較例20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1〜5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6においては比較例12の摩耗量の逆数を100として指数表示し、表7においては比較例16の摩耗量の逆数を100として指数表示し、表8においては比較例20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 東ソーシリカ工業(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 3-オクタノイルチオ-プロピルトリエトキシシラン
*6 大内新興化学工業製, ノクラック6C
*7 大内新興化学工業製, ノクラック224
*8 三新化学工業製, サンセラーD
*9 三新化学工業製, サンセラーDM
*10 三新化学工業製, サンセラーNS
*11 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
*12 RSS#3
*13 旭カーボン製, #78
*14 N-シクロヘキシルベンゾチアゾール-2-スルフェンアミド
*15 大内新興化学工業製, ノクセラーTOT−N
Claims (10)
- 下記一般式(I):
式(I)及び式(II)中のR1 及びR2 はそれぞれ独立して−O−C l’ H 2l’ −NR 8 R 9 (ここで、R 8 は−C n H 2n+1 であり、R 9 は−C q H 2q+1 であり、l’は1〜10であり、n及びqはそれぞれ独立して11〜20である)で表わされ、R3 は−O−C r’ H2r’+1(ここで、r’は1〜20である)で表わされ、
R4 は−CH 2 −ClH2l−(ここで、lは0〜10である)で表され、
式(III)中のR5 は−ClH2l−CH 2 −C m H 2m+1 (ここで、l及びmはそれぞれ独立して0〜10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。 - 下記一般式(VIII):
式(VIII)及び式(IX)中のWは−NR8−(ここで、R8は−CnH2n+1で、nは11〜20である)で表わされ、
R12及びR13はそれぞれ独立して−O−C l’ H2l’ −(ここで、l’は1〜10である)で表わされ、
R14は−O−C r’ H 2r’+1 (ここで、r’は1〜20である)、−CH 2 −CrH2r+1 (ここで、rは0〜20である)或いは−(O−C l’ H2l’ )yCsH2s+1(ここで、l’は1〜10であり、y及びsはそれぞれ独立して1〜20である)で表わされ、
R4 は−CH 2 −ClH2l−(ここで、lは0〜10である)で表され、
式(III)中のR5 は−ClH2l−CH 2 −C m H 2m+1 (ここで、l及びmはそれぞれ独立して0〜10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。 - 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又は2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3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3又は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5に記載のゴム組成物。
- 請求項3〜6のいずれかに記載のゴム組成物を用いたタイヤ。
- 請求項1又は2に記載の有機ケイ素化合物を含むプライマー組成物。
- 請求項1又は2に記載の有機ケイ素化合物を含む塗料組成物。
- 請求項1又は2に記載の有機ケイ素化合物を含む接着剤。
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