JPH11181161A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

タイヤトレッド用ゴム組成物

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JPH11181161A
JPH11181161A JP9357869A JP35786997A JPH11181161A JP H11181161 A JPH11181161 A JP H11181161A JP 9357869 A JP9357869 A JP 9357869A JP 35786997 A JP35786997 A JP 35786997A JP H11181161 A JPH11181161 A JP H11181161A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリカの分散性を向上させ、かつシランカッ
プリング剤の反応効率を高めることにより、低転がり抵
抗(低燃費性)およびウェット性能に優れたタイヤトレ
ッド用ゴム組成物をうること。 【解決手段】 ジエン系ゴム、シリカ、シランカップリ
ング剤、および式(1):Rm Sn Y4-m (式中、Rは
アルキル基、Yはアルキレート基、mは1〜4の整数)
で示される化合物を配合してなるタイヤトレッド用ゴム
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤトレッド用
ゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、タイヤの分野においては、転
がり抵抗を低減させて低燃費性を達成し、かつウェット
グリップ性能を向上させるために、補強剤としてシリカ
を配合することが行なわれている。このばあいには、シ
リカとゴム成分を化学的に結合させるためにシランカッ
プリング剤が配合されている。
【0003】ここで、シリカは表面にシラノール基が存
在するためゴム組成物中において凝集しやすく、えられ
るゴム組成物の粘度が上昇し加工性に劣る。また、シラ
ノール基の有する極性に起因して加硫促進剤などがシリ
カ表面に吸着し、加硫速度が小さくなるという問題もあ
る。
【0004】そのため、シランカップリング剤の配合量
の理論値は通常シリカ配合量の数重量%であるが、特に
密閉式混練り機を用いるばあいは、シランカップリング
剤の反応効率に劣るため、シリカ配合量の数十重量%ま
での量のシランカップリング剤が配合されているのが現
状である。
【0005】しかし、比較的多量配合することにより未
反応のまま残ったシランカップリング剤は、加工中のゴ
ム焼け、加硫後のゴム組成物の破壊特性の低下を招き、
低転がり抵抗(低燃費性)およびウェット性能に優れた
タイヤトレッド用ゴム組成物はえられにくいという問題
がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の事実に鑑み、本
発明の目的は、シリカの分散性を向上させ、かつシラン
カップリング剤の反応効率を高めることにより、低転が
り抵抗(低燃費性)およびウェット性能に優れたタイヤ
トレッド用ゴム組成物をうることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ジエン系ゴ
ム、シリカ、シランカップリング剤、および式(1):
m Sn Y4-m (式中、Rはアルキル基、Yはアルキレ
ート基、mは1〜4の整数)で示される化合物を配合し
てなるタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【0008】このばあい、シランカップリング剤の配合
量をA重量部とし、シリカの配合量をB重量部としたば
あいに、関係式(2): 0.02×B≦A≦0.2×B を満たすのが好ましい。
【0009】また、前記式(1):Rm Sn Y4-m で示
される化合物がジブチルスズジラウレートであるのが好
ましい。
【0010】また、ジブチルスズジラウレートの配合量
がシランカップリング剤の配合量以下であるのが好まし
い。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明者らは、シリカおよびシラ
ンカップリング剤を配合してなるゴム組成物において、
前記式(1):Rm Sn Y4-m (式中、Rはアルキル
基、Yはアルキレート基、mは1〜4の整数)で示され
る化合物(以下、「特定の化合物」ともいう。)、特に
ジブチルスズジラウレートを配合したところ、えられる
ゴム組成物中においてシリカの分散性が向上し、かつシ
ランカップリング剤の反応効率が高まることを見出し、
本発明を完成するに至った。
【0012】これは、前記特定の化合物が、シリカの表
面の−Si−OHとシランカップリング剤のたとえば−
Si(OC25)3との脱アルコール反応において触媒と
して作用するためであると考えられる。
【0013】本発明において用いるジエン系ゴムとして
は、従来からタイヤの分野において用いられているもの
であれば特に制限はないが、たとえば天然ゴム(N
R)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレン
ゴム(IR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPD
M)、イソプレンブタジエンゴム(IBR)、ブタジエ
ンゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
(NBR)、ブチルゴム(IIR)などがあげられ、こ
れらをそれぞれ単独で、または任意に組み合わせて用い
ることができる。なかでも、ゴムの強度、他のタイヤ材
料との接着という点から、NR、SBR、IR、BRを
用いるのが好ましい。
【0014】つぎに、本発明において用いるシリカとし
ては、従来からタイヤの分野において用いられているも
のであれば特に制限はない。
【0015】かかるシリカについて市販されているもの
としては、たとえば日本シリカ(株)製のニップシール
VN3、AQ、ER、NS、デグサジャパン社製のウル
トラジルVN3などがあげられる。
【0016】本発明におけるシリカの配合量としては、
前記ジエン系ゴム100重量部に対して20〜80重量
部であればよいが、ゴム強度という点から、40〜80
重量部であるのが好ましく、さらに、硬すぎないという
点から、40〜70重量部であるのが特に好ましい。
【0017】つぎに、本発明のゴム組成物において配合
するシランカップリング剤としては、従来からタイヤの
分野において用いられているものであれば特に制限はな
いが、たとえばγ−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テト
ラサルファイド、ビス−(トリエトキシシリルエチルト
リレン)テトラサルファイドなどがあげられ、これらを
それぞれ単独で、または任意に組み合わせて用いること
ができる。なかでも、スコーチが問題にならないという
点から、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テ
トラサルファイドを用いるのが好ましい。
【0018】ここで、シランカップリング剤の配合量に
ついては、シランカップリング剤の配合量をA重量部と
し、シリカの配合量をB重量部としたばあいに、関係式
(2):0.02×B≦A≦0.2×Bを満たす量であ
るのが好ましい。たとえば、シリカの配合量が20重量
部のばあいのシランカップリング剤の配合量は0.4〜
4重量部であり、シリカの配合量が80重量部のばあい
のシランカップリング剤の配合量は1.6〜16重量部
である。
【0019】つぎに、本発明においては、式(1):R
m Sn Y4-m (式中、Rはアルキル基、Yはアルキレー
ト基、mは1〜4の整数)で示される化合物を配合す
る。
【0020】式(1)において、Rはブチル、n−オク
チルなどのアルキル基であり、また、Yはラウレート、
マレートなどのアルキレート基であり、反応性という点
から、ラウレートであるのが好ましい。mは1〜4の整
数であるが、反応性という点から、2であるのが好まし
い。
【0021】具体的に前記式(1)で示される特定の化
合物としては、たとえばジブチルスズジラウレート、ジ
ブチルスズジマレート、ジブチルスズラウレートマレー
ト、ジオクチルスズジラウレートなどがあげられ、それ
ぞれ単独で、または任意に組み合わせて用いることがで
きる。なかでも、反応性(触媒効率)が高いという点か
ら、ジブチルスズジラウレートを用いるのが好ましい。
【0022】本発明における前記特定の化合物の配合量
としては、シランカップリング剤の配合量の0.5〜2
0重量%であればよいが、物性がよいという点から、シ
ランカップリング剤の配合量の2.5〜5重量%である
のが好ましい。
【0023】本発明のゴム組成物には、前記成分のほか
に、たとえばタルク、クレー、カーボンブラックなどの
充填剤、パラフィン系、アロマ系、ナフテン系のプロセ
スオイルなどの軟化剤、クマロンインデン樹脂、ロジン
系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂などの粘着付与剤、
界面活性剤、イオウ、過酸化物などの加硫剤、加硫促進
剤、ステアリン酸、酸化亜鉛などの加硫助剤、老化防止
剤などを、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応
じて適宜配合することができる。
【0024】特に、カーボンブラックを配合するばあい
の配合量としては、えられるゴム組成物の電気抵抗に応
じて当業者であれば適宜選択して配合することができ
る。
【0025】本発明のゴム組成物は、たとえばバンバリ
ーミキサー、ニーダーなどの密閉式の混練り機、および
オープンロールなどを用いて、常法によりうることがで
きる。
【0026】以上のようにしてえられる本発明のゴム組
成物は、タイヤのトレッドに好適に用いることができ
る。
【0027】以下に、実施例を用いて本発明をさらに詳
細に説明するが、本発明はこれらのみに制限されるもの
ではない。
【0028】
【実施例】まず、実施例において用いた各成分を表1に
まとめて示す。
【0029】
【表1】
【0030】実施例1〜4 表2に示す配合割合にしたがって、まず、イオウおよび
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バンバリーミキサーの温度計が1
50℃以上になるまで3〜5分間混合した。ついで、え
られた混合物とイオウ1.5重量部、加硫促進剤A1重
量部および加硫促進剤B0.5重量部とをオープンロー
ルで混合して未加硫のゴム組成物をえた。この未加硫の
ゴム組成物を170℃で15分間加硫することによっ
て、加硫後の本発明のゴム組成物1〜4をえた。
【0031】[試験方法] 引張り試験:JIS K6301にしたがって、3号
ダンベルの形状のサンプルを作製し、引張り速度500
mm/minで引張り試験を行ない、M100、M20
0、M300、TB 、EB およびHsを測定した。
【0032】損失正接(tanδ):岩本製作所
(株)製のVES−SIII2を用いて、周波数10H
zで0℃(歪み±0.25%)と70℃(歪み±1%)
におけるtanδを測定した。0℃におけるtanδの
値が大きいほどウェット性能に優れており、70℃にお
けるtanδの値が小さいほど低転がり抵抗性に優れて
いる。
【0033】摩耗試験:岩本製作所(株)製のFT−
702を用いて、荷重2.5kgf、スリップ比40%
の条件で摩耗性を測定した。評価は、後述する比較例1
のばあいの値を100として指数で示した。指数が大き
いほど耐摩耗性に優れている。前記試験の結果を表2に
まとめて示す。
【0034】比較例1〜2 表2に示す配合割合にかえたほかは、実施例1と同様に
して比較ゴム組成物1〜2をえ、実施例と同様の試験を
行なった。結果を表2に示す。
【0035】
【表2】
【0036】実施例1、2および3と比較例2の評価結
果より、本発明のゴム組成物は耐摩耗性に優れ、ウェッ
ト性能はかわらないが、転がり抵抗が低いということが
わかる。また、実施例4と比較例1の評価結果より、本
発明のゴム組成物はウェット性能が向上し、かつ転がり
抵抗が低減しているということがわかる。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、シリカの分散性を向上
させ、かつシランカップリング剤の反応効率を高めるこ
とにより、低転がり抵抗(低燃費性)およびウェット性
能に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物をうることがで
きる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジエン系ゴム、シリカ、シランカップリ
    ング剤、および式(1):Rm Sn Y4-m (式中、Rは
    アルキル基、Yはアルキレート基、mは1〜4の整数)
    で示される化合物を配合してなるタイヤトレッド用ゴム
    組成物。
  2. 【請求項2】 シランカップリング剤の配合量をA重量
    部とし、シリカの配合量をB重量部としたばあいに、関
    係式(2): 0.02×B≦A≦0.2×B を満たす請求項1記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
  3. 【請求項3】 式(1):Rm Sn Y4-m で示される化
    合物がジブチルスズジラウレートである請求項1または
    2記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
  4. 【請求項4】 ジブチルスズジラウレートの配合量がシ
    ランカップリング剤の配合量以下である請求項3記載の
    タイヤトレッド用ゴム組成物。
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