JP6160662B2 - 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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6160662B2 JP6160662B2 JP2015142837A JP2015142837A JP6160662B2 JP 6160662 B2 JP6160662 B2 JP 6160662B2 JP 2015142837 A JP2015142837 A JP 2015142837A JP 2015142837 A JP2015142837 A JP 2015142837A JP 6160662 B2 JP6160662 B2 JP 6160662B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silica
- mass
- rubber composition
- rubber
- acid ester
- 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.)
- Active
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 46
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 44
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 103
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 51
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 28
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 19
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 19
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 14
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 12
- -1 fatty acid ester Chemical class 0.000 claims description 12
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 12
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 11
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 10
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 10
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 10
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 8
- XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N limonene Chemical compound CC(=C)C1CCC(C)=CC1 XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N (-)-α-pinene Chemical compound CC1=CC[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1C2 GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N 0.000 claims description 6
- 229920006164 aromatic vinyl copolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims description 4
- WTARULDDTDQWMU-RKDXNWHRSA-N (+)-β-pinene Chemical compound C1[C@H]2C(C)(C)[C@@H]1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-RKDXNWHRSA-N 0.000 claims description 3
- WTARULDDTDQWMU-IUCAKERBSA-N (-)-Nopinene Natural products C1[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-IUCAKERBSA-N 0.000 claims description 3
- WTARULDDTDQWMU-UHFFFAOYSA-N Pseudopinene Natural products C1C2C(C)(C)C1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XCPQUQHBVVXMRQ-UHFFFAOYSA-N alpha-Fenchene Natural products C1CC2C(=C)CC1C2(C)C XCPQUQHBVVXMRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N alpha-pinene Natural products CC1=CCC23C1CC2C3(C)C MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229930006722 beta-pinene Natural products 0.000 claims description 3
- LCWMKIHBLJLORW-UHFFFAOYSA-N gamma-carene Natural products C1CC(=C)CC2C(C)(C)C21 LCWMKIHBLJLORW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N rac-alpha-Pinene Natural products CC1=CCC2C(C)(C)C1C2 GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 10
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 9
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 8
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N pentadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 3
- 239000010734 process oil Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 2
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N decanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N docosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KEMQGTRYUADPNZ-UHFFFAOYSA-N heptadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O KEMQGTRYUADPNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N icosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 2
- FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N nonanoic acid Chemical compound CCCCCCCCC(O)=O FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyltetrasulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 2
- LDVVTQMJQSCDMK-UHFFFAOYSA-N 1,3-dihydroxypropan-2-yl formate Chemical compound OCC(CO)OC=O LDVVTQMJQSCDMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZRNAYUHWVFMIP-KTKRTIGZSA-N 1-oleoylglycerol Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(O)CO RZRNAYUHWVFMIP-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAODDBNJCKQQDY-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4,6-bis(octylsulfanylmethyl)phenol Chemical compound CCCCCCCCSCC1=CC(C)=C(O)C(CSCCCCCCCC)=C1 GAODDBNJCKQQDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IABJHLPWGMWHLX-UHFFFAOYSA-N 3-(1,3-benzothiazol-2-yl)propyl-trimethoxysilane Chemical compound C1=CC=C2SC(CCC[Si](OC)(OC)OC)=NC2=C1 IABJHLPWGMWHLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCS DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 4-n-(4-methylpentan-2-yl)-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(NC(C)CC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021357 Behenic acid Nutrition 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005632 Capric acid (CAS 334-48-5) Substances 0.000 description 1
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001441571 Hiodontidae Species 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- 235000021353 Lignoceric acid Nutrition 0.000 description 1
- CQXMAMUUWHYSIY-UHFFFAOYSA-N Lignoceric acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCCC1=CC=C(O)C=C1 CQXMAMUUWHYSIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000005643 Pelargonic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Chemical class 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116226 behenic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 1
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 1
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- FARYTWBWLZAXNK-WAYWQWQTSA-N ethyl (z)-3-(methylamino)but-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)\C=C(\C)NC FARYTWBWLZAXNK-WAYWQWQTSA-N 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- YQEMORVAKMFKLG-UHFFFAOYSA-N glycerine monostearate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC(CO)CO YQEMORVAKMFKLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZRNAYUHWVFMIP-HXUWFJFHSA-N glycerol monolinoleate Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@H](O)CO RZRNAYUHWVFMIP-HXUWFJFHSA-N 0.000 description 1
- SVUQHVRAGMNPLW-UHFFFAOYSA-N glycerol monostearate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO SVUQHVRAGMNPLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000002921 oxetanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Chemical class 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Chemical class 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Chemical class 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Chemical class 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- JPPLPDOXWBVPCW-UHFFFAOYSA-N s-(3-triethoxysilylpropyl) octanethioate Chemical compound CCCCCCCC(=O)SCCC[Si](OCC)(OCC)OCC JPPLPDOXWBVPCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 1
- 150000003553 thiiranes Chemical class 0.000 description 1
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 1
- ICJGKYTXBRDUMV-UHFFFAOYSA-N trichloro(6-trichlorosilylhexyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CCCCCC[Si](Cl)(Cl)Cl ICJGKYTXBRDUMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyldisulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
そこで、ゴム組成物のマトリックスを構成するポリマーにシリカと相互作用する官能基を導入する技術が提案されている。しかしこのようなポリマーは、シリカ−ポリマー間、ポリマー−ポリマー間での相互作用が強く、未加硫ゴムの粘度が高くなり、加工性を悪化させるという問題点があった。
そこで、プロセスオイル等の軟化剤の配合量を増加することにより、粘度の低減が図れるが、この場合、硬度が低下し操縦安定性が損なわれるとともに、tanδ(60℃)が悪化し、所望の低燃費性が得られないという問題点がある。
すなわち本発明は以下の通りである。
(B)シリカを5〜200質量部、
(C)シランカップリング剤を前記シリカに対し1〜20質量%、および
(D)炭素数8〜24の脂肪酸を由来とするグリセリンモノ脂肪酸エステルを前記(B)シリカの質量に対し1〜20質量%配合してなり、
前記(A)ジエン系ゴムの100質量部における10質量部以上が、主鎖および/または末端にヘテロ原子含有官能基を有することを特徴とするゴム組成物。
2.下記(1)〜(3)の共重合体および下記(4)の水素添加物のうち少なくとも1種をさらに配合してなることを特徴とする前記1に記載のゴム組成物。
(1) α−ピネン−芳香族ビニル共重合体
(2) β−ピネン−芳香族ビニル共重合体
(3) α−ピネン、β−ピネン、ジペンテンからなる群のうち少なくとも2種と芳香族ビニルとの共重合体
(4) 上記(1)〜(3)の共重合体の水素添加物。
3.前記(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルが不飽和結合を含むことを特徴とする前記1または2に記載のゴム組成物。
4.前記1〜3のいずれかに記載のゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
本発明で使用される(A)ジエン系ゴムは、通常のゴム組成物に配合することができる任意のジエン系ゴムを用いることができ、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
このような変性ゴムは、ヘテロ原子含有官能基によって極性を有し、シリカと相互作用することで分散性を高め、分散性や低発熱性に優れるゴム組成物を得ることができる。
本発明で使用されるシリカとしては、乾式シリカ、湿式シリカ、コロイダルシリカおよび沈降シリカなど、従来からゴム組成物において使用することが知られている任意のシリカを単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。
なお本発明では、本発明の効果がさらに向上するという観点から、シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は100〜400m2/gであるのが好ましく、150〜300m2/gであるのがさらに好ましい。窒素吸着比表面積(N2SA)はJIS K6217−2に準拠して求めた値である。
本発明で使用されるシランカップリング剤は、シリカ配合のゴム組成物に使用可能なものであればよく、例えばビス−(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−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等の硫黄含有シランカップリング剤を例示することができる。
本発明で使用される(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルは、炭素数8〜24の脂肪酸を由来とするモノグリセリドである。
脂肪酸としては、具体的には、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸等の直鎖脂肪酸類が挙げられる。
グリセリンモノ脂肪酸エステルは、1種類を使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の効果が向上するという観点から、前記脂肪酸は、ステアリン酸、オレイン酸が好ましい。
本発明者の検討によれば、グリセリンモノ脂肪酸エステルは、変性ポリマーを含むジエン系ゴムの滑剤として作用し、ゴム組成物の粘度を低下させるとともに、グリセリン由来の2つの−OH基がシリカ表面のシラノール基に吸着し、かつ脂肪酸由来の炭素鎖が疎水化部位として作用し、シリカの分散性を高めるものと推測される。また、硬度を低下させずに低燃費性を高めるという効果も奏する。
特に、グリセリンモノ脂肪酸エステルのアルキル鎖が不飽和である場合、不飽和結合が硫黄との反応点となり、ポリマーの架橋密度を相対的に低下させ、余分な架橋を抑制することで本発明の効果がさらに高まるとともに、破断強度・破断伸びを向上させることが可能である。
本発明のゴム組成物は、
(A)ジエン系ゴム100質量部に対し、
(B)シリカを5〜200質量部、
(C)シランカップリング剤を前記シリカに対し1〜20質量%、および
(D)炭素数8〜24の脂肪酸を由来とするグリセリンモノ脂肪酸エステルを前記(B)シリカの質量に対し1〜20質量%配合してなることを特徴とする。
(C)シランカップリング剤の配合量が(B)シリカに対し1質量%未満であると、配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に20質量%を超えると粘度が悪化する。
(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルの配合量が(B)シリカに対し1質量%未満であると、配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に20質量%を超えると(B)シリカの分散性、硬度、低燃費性が悪化する。
(C)シランカップリング剤のさらに好ましい配合量は、(B)シリカに対し、2〜15質量%である。
(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルのさらに好ましい配合量は、(B)シリカに対し、1〜10質量%である。
(1)α−ピネン−芳香族ビニル共重合体
(2)β−ピネン−芳香族ビニル共重合体
(3)α−ピネン、β−ピネン、ジペンテンからなる群のうち少なくとも2種と芳香族ビニルとの共重合体
(4)上記(1)〜(3)の共重合体の水素添加物。
上記共重合体を構成する芳香族ビニルは、例えば、スチレン、α−メチルスチレンが挙げられ、スチレンを用いるのが好ましい。
上記共重合体の配合量は、(A)ジエン系ゴム100重量部に対し3〜30重量部であるのが好ましい。
本発明におけるゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤;加硫又は架橋促進剤;酸化亜鉛、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウムのような各種充填剤;老化防止剤;可塑剤などのゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
サンプルの調製
表1に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、混練物をミキサー外に放出させて質量冷却させ、同バンバリーミキサーにて加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で160℃、20分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で未加硫のゴム組成物および加硫ゴム試験片の物性を測定した。
JIS A硬度:JIS K6253に従い、20℃で試験した。結果は標準例1の値を100として指数表示した。この値が高いほど、硬度が高く、操縦安定性に優れることを示す。
ペイン効果:未加硫の組成物を用いてASTM P6204に準拠してRPA2000においてG’(0.56%歪)を測定した。結果は、標準例1の値を100として指数で示した。この値が低いほどシリカの分散性が高いことを意味する。
tanδ(60℃):JIS K6394に準拠して60℃で試験した。結果は、標準例1の値を100として指数で示した。指数が小さいほど、低発熱性であり、低燃費性であることを示す。
結果を表1に併せて示す。
*2:未変性SBR(日本ゼオン(株)製Nipol 1723、油展量=SBR100質量部に対し37.5質量部)
*3:BR(日本ゼオン(株)製Nipol BR1220)
*4:シリカ(ローディア社製Zeosil 1165MP、窒素吸着比表面積(N2SA)=165m2/g)
*5:カーボンブラック(キャボットジャパン(株)製ショウブラックN339、窒素吸着比比表面積(N2SA)=90m2/g))
*6:シランカップリング剤(エボニックデグッサ社製Si69、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
*7:酸化亜鉛(正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種)
*8:ステアリン酸(日油(株)製ステアリン酸YR)
*9:老化防止剤(Solutia Europe社製Santoflex 6PPD)
*10:プロセスオイル(昭和シェル石油(株)製エキストラクト4号S)
*11:化合物−1(シグマアルドリッチ社製モノステアリン酸グリセロール)
*12:化合物−2(シグマアルドリッチ社製モノオレイン酸グリセロール)
*13:化合物−3(シグマアルドリッチ社製グリセリン)
*14:硫黄(軽井沢精錬所社製油処理イオウ)
*15:加硫促進剤−1(大内新興化学工業(株)製ノクセラーCZ−G)
*16:加硫促進剤−2(Flexsys社製Perkacit DPG)
窒素置換された内容量10Lのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン4533g、スチレン338.9g(3.254mol)、ブタジエン468.0g(8.652mol)、イソプレン20.0g(0.294mol)およびN,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン0.189mL(1.271mmol)を仕込み、攪拌を開始した。反応容器内の内容物の温度を50℃にした後、n−ブチルリチウム5.061mL(7.945mmol)を添加した。重合転化率がほぼ100%に到達した後、さらにイソプレン12.0gを添加して5分間反応させた後、1,6−ビス(トリクロロシリル)ヘキサンの40wt%トルエン溶液0.281g(0.318mmol)を添加し、30分間反応させた。さらに、下記に示すポリオルガノシロキサンAの40wt%キシレン溶液18.3g(0.318mmol)を添加し、30分間反応させた。メタノール0.5mLを添加して30分間攪拌した。得られたポリマー溶液に老化防止剤(イルガノックス1520、BASF社製)を少量添加し、伸展油としてフッコールエラミック30(新日本石油(株)製)を25部添加した後、スチームストリッピング法により固体状のゴムを回収した。得られた固体ゴムをロールにより脱水し、乾燥機中で乾燥を行い、変性SBRを得た。
比較例1は、標準例1に記載のゴム組成物に、プロセスオイルを増量して配合した例であるが、硬度が低下した。
比較例2は、変性ゴムを配合せずに、未変性のSBRを配合した例であるが、(B)シリカの分散性が低下し、低燃費性も悪化した。
比較例3は、比較例2のゴム組成物に対し、特定の(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルを配合した例であるが、粘度は低下するものの、(B)シリカの分散性が低下し、低燃費性も悪化した。
比較例4は、特定の(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルを配合せず、その替わりにグリセリンを配合した例であるので、(B)シリカの分散性が低下し、低燃費性も悪化した。
(B)シリカに対する(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルの配合量を種々変更する以外は、上記例を繰り返した。結果を表2に示す。なお、前掲の標準例1の結果も併せて表2に記載した。
樹脂を添加した系において、(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルの配合の効果を調べた。それ以外は、上記例を繰り返した。結果を表2に併せて示す。
これに対し、実施例3、6は、(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルの配合量が本発明で規定する範囲内であるので、硬度を低下させずに、(B)シリカの分散性、加工性、低燃費性が向上している。実施例4、5、7、8は、(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルの配合量を増加させた例であり、各物性がさらに向上している。
比較例6、8は、(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、(B)シリカの分散性、硬度および低燃費性が悪化した。
比較例9は、(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルを配合せずに、樹脂を配合した例であるが、加工性および低燃費性が悪化した。
これに対し、実施例9、10は、(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルを本発明で規定する範囲内で配合したので、比較例9の結果に比べ、硬度を低下させずに、(B)シリカの分散性、加工性、低燃費性が向上している。
なお、実施例9および10以外の実施例は参考例である。
Claims (3)
- (A)ジエン系ゴム100質量部に対し、
(B)シリカを5〜200質量部、
(C)シランカップリング剤を前記シリカに対し1〜20質量%、および
(D)炭素数8〜24の脂肪酸を由来とするグリセリンモノ脂肪酸エステルを前記(B)シリカの質量に対し1〜20質量%配合してなり、
前記(A)ジエン系ゴムの30〜100質量%が、主鎖および/または末端にヘテロ原子含有官能基を有し、かつ
下記(1)〜(3)の共重合体および下記(4)の水素添加物のうち少なくとも1種をさらに配合してなることを特徴とするゴム組成物。
(1)α−ピネン−芳香族ビニル共重合体
(2)β−ピネン−芳香族ビニル共重合体
(3)α−ピネン、β−ピネン、ジペンテンからなる群のうち少なくとも2種と芳香族ビニルとの共重合体
(4)上記(1)〜(3)の共重合体の水素添加物。 - 前記(D)グリセリンモノ脂肪酸エステルが不飽和結合を含むことを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 請求項1または2に記載のゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015142837A JP6160662B2 (ja) | 2014-08-07 | 2015-07-17 | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014160949 | 2014-08-07 | ||
JP2014160949 | 2014-08-07 | ||
JP2015142837A JP6160662B2 (ja) | 2014-08-07 | 2015-07-17 | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016037601A JP2016037601A (ja) | 2016-03-22 |
JP6160662B2 true JP6160662B2 (ja) | 2017-07-12 |
Family
ID=55528959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015142837A Active JP6160662B2 (ja) | 2014-08-07 | 2015-07-17 | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6160662B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6053844B2 (ja) * | 2015-03-05 | 2016-12-27 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ |
JP6807653B2 (ja) * | 2016-04-05 | 2021-01-06 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ用ゴム組成物 |
JP6807652B2 (ja) * | 2016-04-05 | 2021-01-06 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ用ゴム組成物 |
WO2019017449A1 (ja) * | 2017-07-21 | 2019-01-24 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
JP2020132860A (ja) * | 2019-02-18 | 2020-08-31 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム組成物及びタイヤ |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3628105B2 (ja) * | 1996-05-22 | 2005-03-09 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ用ゴム組成物 |
US7700693B2 (en) * | 2003-09-01 | 2010-04-20 | Zeon Corporation | Conjugated diene rubber compostion, process for producing the same and rubber vulcanizate |
JP2010121081A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Two-One:Kk | 回転式ゴム印用の無端印字ベルト。 |
JP6019946B2 (ja) * | 2012-08-31 | 2016-11-02 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
JP6113189B2 (ja) * | 2012-12-19 | 2017-04-12 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ |
-
2015
- 2015-07-17 JP JP2015142837A patent/JP6160662B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016037601A (ja) | 2016-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6160663B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP6390255B2 (ja) | ゴム組成物および空気入りタイヤ | |
JP6390186B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP6160662B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP5831300B2 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
JP6349999B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP2015229701A (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
JP2013001795A (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
JP5374803B2 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
JP6213091B2 (ja) | アンダートレッド用ゴム組成物 | |
JP6604102B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
WO2015114845A1 (ja) | ゴム組成物、変性ポリマー及びタイヤ | |
JP6424597B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
WO2016021394A1 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP6471563B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP5003011B2 (ja) | ゴム組成物 | |
JP2006063209A (ja) | タイヤ用ゴム組成物 | |
JP7003570B2 (ja) | スタッドレスタイヤ用ゴム組成物 | |
JP2013177520A (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP6384184B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP6160661B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
EP3351569A1 (en) | Method for producing modified solution-polymerized diene rubber to be blended with silica, and rubber composition containing same | |
JP5593669B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP6701762B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP6511791B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170307 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170501 |
|
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: 20170516 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170529 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6160662 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 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |