KR100301435B1 - 고무조성물및그것을이용한공기타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 천연고무 및 /또는 디엔 계합성 고무 100중량부에 대해 실리카 10∼85 중량부와 특정실란커플링제, 즉 황 분포를 특정한 폴리설파이드 구조를 갖는 비스(알콕시실릴알킬)폴리설파이드를 실리카의 양에 대해 1∼20중량%를 배합하여 이루어지는 고무조성물 및 그것을 사용한 공기타이어를 제공한다. 이 공기 타이어는 저발열성, 낮은 롤링 저항성, 보강성이 우수하다.

Description

고무조성물 및 그것을 이용한 공기타이어
종래로부터 고무용 보강충전재로는 카본블랙이 사용되고 있다. 이것은 카본블랙이 다른 충전재에 비해 높은 보강성과 우수한 내마모성을 갖기 때문이지만 근년, 에너지절약 및 자원절약에 관한 사회적 요청에 따라서 자동차의 연료소비를 절약하기 위해 고무조성물의 저발열화도 동시에 시도하게 되었다.
카본블랙에 의한 고무조성물의 저발열화를 목표로 할 경우 카본블랙의 소량충전 또는 큰 입자 카본블랙의 사용을 생각할 수 있으나 어느쪽의 방법에 있어서도 저발열화는 보강성 및 내마모성과는 이율배반의 관계에 있다고 잘 알려져 있다. 한편 고무조성물의 저발열화 충전재로서는 실리카가 알려져 있고 현재까지 일본특개평 3-252431호 공보등 많은 특허가 출원되어 있다.
그러나 실리카는 그 표면관능기인 실라놀기의 수소결합에 의해 서로의 입자가 응집하는 경향이 있고 고무안으로의 실리카입자의 분산성을 좋게하기 위해서는 혼동시간을 길게 할 필요가 있다. 또 고무내로의 실리카입자의 분산이 불충분하면 고무조성물의 무니점도가 높아지고 압출등의 가공성이 떨어지는등의 문제가 발생한다.
또한 실리카입자의 표면이 산성이므로 고무조성물을 가황할때에 가황촉진제로 사용되는 염기성물질을 흡착하여 가황이 충분히 행해지지 않고 탄성률이 오르지 않는다는 문제도 있었다.
이들의 문제점을 해소하기 위해 각종 실란커플링제가 개발되었는데 예를들면 일본특공소 50-29741호 공보에 실란커플링제를 보강제로 사용하고 있다고 기재되어 있다. 그러나 이 실란커플링제계 보강제에 의해서도 고무조성물의 파괴특성, 작업성 및 가공성을 고수준으로 하기에는 불충분 하였다. 또한 특공소 51-20208호 공보등에 실리카실란커플링제를 보강제로 사용한 고무 조성물이 기재되어 있다. 이러한 실리카실란커플링제계 보강에 의해 배합고무의 보강성이 현저하게 개선될 수 있고 파괴특성을 향상시킬 수 있으나 배합고무의 미가황시의 유동성이 현저하게 떨어지고 작업성 및 가공성의 저하를 초래한다는 결점이 있다.
이러한 실란커플링제 사용에 의한 종래기술의 결점은 다음과 같은 메카니즘에 기인한다. 즉, 고무의 혼합온도가 낮으면 실리카표면의 실라놀기와 실란커플링제가 충분히 반응하지 않고 그 결과 보강효과가 얻어지지 않는다. 또, 실리카의 고무내로의 분산이 잘 안되고 실리카배합고무의 장점인 저발열성의 악화를 초래하게 된다. 실리카표면의 실라놀기와 실란커플링제의 사이에서 일부 반응하여 생성된 알콜이 혼합온도가 낮아 완전히 휘발되지 않고 추출공정에서 고무안에 존재한 알콜이 기화하여 브리스터를 발생시켜 버리게 된다.
한편, 혼합온도가 150℃이상인 고온혼합을 행하면 실리카표면의 실라놀기와 실란커플링제가 충분히 반응하고 그 결과 보강성이 향상한다. 또한 실리카의 고무내로의 분산도 개량되고 저발열성의 혼합고무가 얻어지며 또한 압출공정시 브리스터의 발생도 억제된다. 그러나 이 온도영역에서는 실란커플링제에서 유래하는 폴리머의 겔화가 동시에 일어나고 무니점도가 대폭으로 상승해 버리며 실제로는 후공정에서의 가공을 행하기가 불가능해 진다.
따라서, 실리카에 실란커플링제를 병용하는 경우에는 150℃보다 낮은 온도혼합을 다단계로 행할 필요가 있고 생산성의 현저한 저하는 피할 수 없는 현상이다.
[발명의 요약]
본 발명은 상기 종래기술의 과제를 해결하기 위한 것으로서 150℃ 이상의 고온혼합시 실란커플링제에 의한 폴리머의 겔화를 억제하고 작업성을 저하시키지 않고 실리카와 실란커플링제의 반응을 효율적으로 행할 수 있는 고무조성물 및 그것을 사용한 공기 타이어를 제공하는데 있다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하고자 실리카 배합고무조성물에 대해 예의연구를 행한 결과, 실란커플링제 중에 있는 각 성분의 결합 황의 분포를 특정하므로서 150℃이상의 고온혼합시에도 컴파운드 고무의 무니점도의 상승이 억제되므로 작업성이 우수하고 또한 저발열성에서 우수한 고무조성물을 얻을 수 있다는 발견하여 본 발명을 완성하는데 이르렀다.
즉 본 발명은 하기와 같다.
(1) 천연고무 및 디엔계합성 고무로 이루어지는 군으로 선택되는 적어도 1종의 고무성분 100중량부에 대해 실리카 10∼85중량부와 하기 일반식,
(CnH2n+1O)3Si -(CH2)m-Sy-(CH2)m-Si(CnH2n+1O)3
(식중 n은 1∼3의 정수, m은 1∼9의 정수, y는 1이상의 정수의 분포를 갖는다)로 표시되는 실란커플링제로서 상기식중의 -Sy-분포가 다음식,
(S1+S2+S3+S4) / (S5+S6+S7+S8+S9) ≥ 0.85
로 나타내는 관계를 만족하는 실란커플링제를 실리카량에 대해 1∼20중량% 배합하여 이루어지는 고무조성물이다.
(2) 상기 1의 고무조성물에서 상기식중의 -Sy-분포가 다음식
(S1+S2+S3) / (S4이상성분) ≥ 0.45
로 나타낸 관계를 만족하고 또한 S3성분이 20%이상인 고무조성물이다.
(3) 상기1의 고무 조성물에서 상기식중의 -Sy-분포가 다음식
(S1+S2+S3)/(S4이상성분) ≥ 0.55
로 나타낸 관계를 만족하고 또한 S3성분이 30%이상인 고무조성물이다.
(4) 상기1∼3항중 어느 한항의 고무조성물에서 보강용 충전재로서 카본블랙을 고무성분 100중량부에 대해 80중량부 이하로 배합하여 이루어지는 고무조성물이다.
(5) 상기1∼3항중 어느 한항의 고무조성물에서 무수황화나트륨(Na2S)과 유(5)을 불활성가스 분위기하에 극성용매 중에서 몰비 1:1∼1:2.5의 범위로 반응시켜 다황화나트륨을 얻고 계속해서 이 다황화나트륨에 하기 일반식,
(식중 R1, R2은 각각 탄소수 1∼3의 알킬기, R3는 탄소수 1∼9의 2개가 탄화수소기, X는 할로겐원자, k는 1∼3의 정수이다)으로 나타낸 할로게노알콕시실란을 가해 불활성가스 분위기하에서 반응시켜 얻어진 화합물이 상기 실란커플링제로서 사용되는 고무 조성물이다.
(6) 상기 1항, 2항, 3항, 4항 또는 5항의 고무조성물을 트레드 고무로 사용한 공기타이어이다.
본 발명은 실란커플링제를 사용하여 실리카를 배합한 고무 조성물 및 이를 사용한 공기타이어에 관한 것으로서 상세하게는 150° 이상의 고온혼합시 실란커플링제에 의한 폴리머의 겔화를 억제하고 작업성을 저하시키지 않으며 실리카와 실란커플링제의 반응을 효율적으로 행할 수 있는 고무조성물 및 공기타이어에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 있어서 고무성분으로는 천연고무(NR)또는 합성고무를 단독 또는 이들을 블렌드하여 사용할 수 있다. 합성고무로서는 예를들면 합성폴리이소플렌 고무, 폴리부타디엔 고무(BR), 스틸렌부타디엔고무(SBR), 부틸고무, 할로겐화부틸고무등을 들수 있다.
본 발명에서 사용하는 실리카는 침강법에 의한 합성 실리카가 사용된다. 구체적으로는 일본 실리카공업(주)제의 닙씰 AQ, 독일 데구사사제의 ULTRASIL VN3, BV3370GR, 롱 플랑사제의 RP1165MP, Zeosil 1165GR, Zeosil 175MP, PPG사제의 Hisil 233, Hisil 210, Hisil 255등(모두 상품명)을 들 수 있으나 특별히 한정되는 것은 아니다.
실리카의 배합량은 상기고무성분 100중량부에 대해 10∼85 중량부, 바람직하게는 20∼65 중량부이다. 실리카의 배합량이 10 중량부 미만에서는 보강성이 없고, 한편 85 중량부를 초과하면 워밍업 및 압출악화등의 작업성 악화를 초래하여 바람직하지 않다. 저발열성, 작업성면에서 실리카의 배합량은 20∼65중량부가 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 실란 커플링제는 하기 일반식,
(CnH2n+1O)3Si -(CH2)m-Sy-(CH2)m-Si(CnH2n+1O)3(I)
(식중 n은 1∼3의 정수, m은 1∼9의 정수, y는 1이상의 정수로 분포를 갖는다)로 표시되는 실란커플링제이고 상기식중의 -Sy-분포가 다음식
(S1+S2+S3+S4) / (S5+S6+S7+S8+S9) ≥ 0.85
바람직하게는 다음식,
(S1+S2+S3+S4) / (S5+S6+S7+S8+S9) ≥ 1.0
으로 표시되는 관계를 만족시키는 것이 요구된다. 이 분포비가 0.85미만이면 150℃이상의 고온혼합시 폴리머의 겔화에 대한 억제효과가 얻어지지 않고 무니점도가 대폭으로 상승하여 생산성이 떨어지게 된다. 여기에서 상기 식중의 Sy-바람직하게는(S1+S2+S3)/+(S4이상성분)의 값이 0.45이상, 또한 S3성분이 20%이상, 보다 바람직하게는 (S1+S2+S3)/+(S4이상성분)의 값이 0.55이상, 또는 S3성분이 30%이상이다. 상기식의 값이 0.45 미만이면 150℃이상의 고온혼합시 폴리머의 겔화에 대한 억제효과가 충분히 얻어지지 않고 무니점도가 상승하여 생산성이 떨어진다. 또한 S3성분이 20%이상이면 커플링작용을 갖지않는 S1, S2성분이 상대적으로 작아지므로 보강성이 더욱 좋아진다.
실란커플링제는 실리카중량에 대해 1∼20중량 %, 바람직하게는 3∼15중량 %이다. 실란커플링제의 배합량이 1중량 %미만에서는 커플링효과가 작고 한편 20중량 % 초과에서는 폴리머의 겔화를 불러일으켜 바람직하지 않다.
본 발명에서 사용되는 실란커플링제의 제조방법은 상기와 같이 특정된 결합 황의 분포를 갖는 실란커플링제가 얻어지면 특별히 한정되지 않으나 예를들면 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다.
무수황화 나트륨(Na2S)과 황(S)을 불활성가스분위기하에 극성용매 중에서 몰비 1 : 1 ∼ 1 : 2.5의 범위로 반응시켜 다황화나트륨을 얻고 다음으로 다황화나트륨에 하기 일반식,
(식중, R1, R2은 각각 탄소수 1∼3의 알킬기, R3는 탄소수 1∼9의 2가의 탄화수소기, X는 할로겐원자, k는 1∼3의 정수이다)로 나타낸 할로겐알콕시실란을 더해 불활성 가스 분위기하에서 반응시키면 본 발명의 실란커플링제가 얻어진다.
본 발명에서 보강성 충전재로서 사용되는 카본블랙으로는 SAF, ISAF, HAF급을 바람직하게 사용할 수 있으나 특별히 한정되는 것은 아니다.
카본블랙의 배합량은 상기 고무성분 100중량부에 대해 80중량부 이하인것이 바람직하다. 카본블랙의 배합량이 80중량부를 초과하면 저발열성이 대폭 악화된다. 보강성 및 저발열성면에서 25∼60중량부가 바람직하다.
또한 본 발명의 고무조성물에 있어서는 상기의 고무성분, 실리카, 실란커플링제, 카본블랙이외에 필요에 따라 연화제, 노화방지제, 가황제, 가황촉진제, 가황촉진조제등의 통상적으로 고무공업에서 사용되는 배합제를 적절히 배합할 수 있다.
본 발명의 고무조성물의 특성을 효과적으로 나타내게 하기 위해서 혼합온도는 150℃이상 180℃이하가 바람직하다. 혼합온도가 150℃보다 낮으면 실란커플링제가 충분히 반응하지 않고 또한 압출시에 브리스터가 발생하고 한편, 180℃보다 높으면 역시 폴리머의 겔화가 생기고 무니점도가 상승하여 가공상 바람직하지 않기 때문이다.
본 발명의 고무조성물에 있어서 150℃이상의 혼합온도에 있어서도 어떻게 폴리머의 겔화가 일어나지 않고 저 발열성이 개량되는지의 작용구성을 하기에 고찰 및 검토결과에 근거하여 설명한다.
타이어 업계에서 일반적으로 사용되고 있는 실란커플링제(상품명:Si69, 독일데구사사제)에 150℃로 2시간 오븐안에서 가열하고 냉각후, 고속액체 크로마토그래피로 분석을 행한 결과, 분자중에 S6-이상의 장쇄 황을 갖는 성분은 오리지널 제품과 비교했을 때 감소하고 유리이온 및 S4이하의 단쇄 황을 갖는 성분이 증가한다는 것이 확인되었다. 즉 고온의 가열을 하므로서 분자중에 S6이상의 장쇄황을 갖는 성분이 분해된 것으로 생각되어 진다. 분해시 라디칼이 발생하거나 또는 분해물이 황공급체로서 작용하기때문에 고온혼합시 폴리머의 겔화가 일어난다고 예상된다. 따라서, 실란커플링제에 포함되는 분자중에 장쇄황을 갖는 성분을 미리 적게하면 150℃이상의 고온혼합시 폴리머의 겔화가 억제된다라는 추측아래 예의검토한 결과 분자중에 각종길이의 연쇄황을 갖는 성분중의 단쇄 황 성분의 비율을 소정 이상으로 한 결과 실제로 폴리머의 겔화가 억제되고 또한 고온에서 혼합되기 때문에 실리카 표면의 실라놀기와 실란커플링제의 반응이 충분히 생겨 고무내로의 실리카의 분산성이 개량되고 저발열성이 얻어진다는 것을 알았다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 한층 구체적으로 설명한다.
하기의 표 2에 나타낸 것을 기본배합비율로 하고, 하기의 표 3 및 표 4에 나타낸 배합내용으로 각종 고무조성물을 조제하였다. 또한 이러한 배합에 사용한 각종 실란커플링제는 다음식,
(C2H5O)3Si (CH2)3- Sy(CH2)3Si (C2H5O)3
로 표시되고, 이 식중의 -Sy-는 하기의 표 1에 나타낸 분포관계에 있다. 표 1에 나타낸 각 연쇄 황 성분(-Sy-)의 분포비율은 이하 구체적으로 나타낸 고속액체 크로마토 그래피 (HPLC)분석법에 의해 구해진 피크면적(%)으로부터 산출하였다.
(HPLC분석의 조건)
HPLC : (주) 도소-제-HLC-8020
UV검출기 : (주) 도소-제 UV-8010(254mm)
레코더 : (주) 도소-제 슈퍼시스템 콘트롤러 SC-8010
컬럼 : (주) 도소-제 TSKgel ODS-8OTMCTR (내경:4.6mm/길이:10Cm)
측정온도 : 25℃
샘플농도 : 6mg/10cc 아세트니트릴 용액
시료주입량 : 20㎕
용출조건 : 유량 1cc/min
아세트니트릴 : 물=1 : 1의 혼합용액으로 2분간 용출하고 그후 18분간에 걸쳐 아세트니트릴이 100%가 되는 그라디엔트로 용출하였다.
상기 조건에서 표 1의 샘플A의 실란커플링제(독일 데구사사제 Si69)의 분석을 행하면 피크시간으로 약 17.5분에서 유리 황, 각 19.5, 20.6, 21.7, 22.8, 24.0, 25.4, 27.1, 29.0분 부근에서 각각 -S2-, -S3-, -S4-, -S5-, -S6-, -S7-, -S8-, -S9-,의 피크가 분리된다. 각 피크면적을 측정하고 (S1+S2+S3+S4)값 및 (S4+S5+S6+S7+S8+S9) 값을 연산하고, 또한 (S1+S2+S3+S4) / (S4+S5+S6+S7+S8+S9)의 값을 구한결과 0.73이였다.
또한, (S1+S2+S3) 값 및 (S4+S5+S6+S7+S8+S9) 값을 산출하고 또한 (S1+S2+S3) / (S4+S5+S6+S7+S8+S9)의 값을 구한결과 0.225이였다. 또한 S3의 피크면적비율은 15.9%이였다. 표 1중의 샘플 B∼G에 대해서도 똑같이 각 값을 구하였다.
*1. 독일데구사사제 Si69
*2. 샘플 B∼G 시작품
(샘플 B∼F의 조정)
일본특개평 7-228588호 공보기재의 방법에 따라 무수황화나트륨과 황을 이하의 몰비로 합성하였다.
샘플B 1:3
샘플C 1:2.5
샘플D 1:2
샘플E 1:1.5
샘플F 1:1
샘플 G의 조정
유럼특허 제 0 732 363 A1호 기재의 방법에 따라 이산화망간을 촉매로서 사용하여 r-메캅토프로필트리에톡시실란을 산화하므로서 합성하였다.
얻어진 커플링제를 사용하여 표 2, 표 3, 표 4의 배합에 따라 실시예 및 비교예의 각종 고무조성물을 제조하고 이들을 각각 타이어 싸이즈 185/60R 14의 승용차용 공기타이어의 트레드에 적용하고 각종 타이어를 제조하였다.
얻어진 고무조성물에 대해 하기의 평가방법에 의해 무니점도, 히스테리시스손실특성 (발열성), 블리스터 발생의 유무 및 보강성에 대해 평가하였다. 또한 평가 타이어에 대해 하기방법에 의해 롤링 저항성능을 측정하였다.
(1)무니점도
JIS K6301에 준하여 예열 1분, 측정4분, 온도 130℃에서 측정하고 대조물과 비교한 지수로 나타내었다. 지수의 값이 작을수록 무니점도가 낮고 가공성이 우수하다.
(2) 히스테리시스손실 특성(발열성)의 측정
내부손실(tanδ)은 이와모토제작소 주식회사의 점탄성 스펙트로메터를 사용하고 동적인장응력 1%, 주파수 50Hz 및 60℃의 조건에서 측정하였다. 또한 시험편은 두께 약 2mm, 폭 5mm의 슬라브시트를 사용하고 사용클램프간거리를 2Cm로, 초기하중을 160g으로 하였다. tanδ의 값은 대조물과 비교한 지수로 나타내었다. 지수치가 작을수록 히스테리시스손실특성이 작아 저발열이다.
(3) 블리스터 발생의 유무
갓트퍼트(GOTTFERT)제 레오그래프(Rheograph)2000으로 측정하였다. 압출구가 9mm x 2mm 장방형상이고 두께 2mm의 다이를 사용하여 120℃에서 측정을 행하였다. 예열시간 3분, 피스톤의 압출속도 10mm/sec로 압출하고 추출물에 브리스터가 발생하는지의 여부를 눈으로 보아 판정을 행하였다.
(4) 롤링저항성능의 측정
상기한 시작 타이어를 내압 2.0kg/㎠, 하중 440kg, 림 6JJ의 조건하에 외경 1.7m의 드럼상에 접촉시켜 드럼을 회전시키고 속도 120Km/시까지 상승후 드럼을 회전시켜 속도 80km/시의 관성모멘트로 산출한 값으로 하기 식에 의해 평가하였다. 수식은 대조물을 100으로서 지수로 표시하였으며 클수록 바람직하다.
지수 = [(대조물의 타이어관성 모멘트)/(공시타이어의 관성모멘트)] ×100
(5) 보강성의 평가
JIS K6251에 준하여 단벨상 35샘플을 사용하여 25℃에서 인장시험을 행했을때의 인장강도를 대조물과 비교한 지수로 나타내었다. 수치가 클수록 인장강도가 강하고 보강성은 양호해진다.
또한 상기(1),(2),(4) 및 (5)의 평가시 실시예 1∼8 및 비교예 1∼5에 있어서는 비교예 1을, 실시예 9 및 비교예 6∼7에 있어서는 비교예 6을, 실시예 10∼11 및 비교예 8에 있어서는 비교예 8의 고무조성물을 대조물로 하였다.
* 1 N-페닐-N′-이소프로필-p-페닐렌디아민
* 2 N-옥시디에틸렌-2-벤조티아졸설펜아미드
* 1 일본합성고무(주)제
* 2 일본실리카공업(주)제
* 3 동해 카본(주)제
* 1 일본합성고무(주)제
* 2 일본실리카공업 (주)제
* 3 동해 카본(주)제
본 발명의 고무조성물은 특정의 황 분포를 갖는 실란커플링제를 사용하고 있으므로 150℃이상의 고온혼합시 압출공정에 있어서 블리스터의 발생이 억제됨과 동시에 실란커플링제에 의한 폴리머의 겔화가 억제되고 작업성을 저하시키는 일 없이 실리카와 실란커플링제가 반응하므로 고무내로의 실리카의 분산성이 개량되고 저발열성, 롤링저항성, 보강성이 우수하여 각종 공기타이어에 널리 이용된다.

Claims (16)

  1. 천연고무 및 합성고무로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나이상의 고무성분; 고무성분 100 중량부를 기준으로 10∼85 중량부에 해당하는 양의 실리카; 및 실리카 1 ∼ 20 중량%에 해당하는 양으로서 하기 일반식 (I)
    (CnH2n+1O)3Si -(CH2)m-Sy-(CH2)m-Si(CnH2n+1O)3
    (식중, n은 1∼3의 정수, m은 1∼9의 정수, y는 1이상의 정수의 분포를 갖는다)로 표현되고, 상기식중의 Sy분포가 다음식,
    (S1+S2+S3+S4) / (S4+S5+S6+S7+S8+S9) ≥ 0.85
    로 나타낸 관계를 만족하는 실란커플링제를 배합한 것을 특징으로 하는 고무조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식 중의 -Sy- 분포가 다음식,
    (S1+S2+S3) / (S4이상성분) ≥ 0.45
    로 나타낸 관계를 만족하고 또 S3성분이 20% 이상인 고무조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 식중의 -Sy- 분포가 다음식,
    (S1+S2+S3) / (S4이상성분) ≥ 0.55
    로 나타낸 관계를 만족하고, 또 S3성분이 30%이상인 고무조성물.
  4. 제1항에 있어서, 보강용충전재로서 카본블랙을 고무성분 100중량부에 대해 80 중량부 이하로 배합하여 이루어지는 고무조성물.
  5. 제2항에 있어서, 보강용충전재로서 카본블랙을 고무성분 100중량부에 대해 80중량부 이하로 배합한 고무조성물.
  6. 제3항에 있어서, 보강용충전재로서 카본블랙을 고무성분 100중량부에 대해 80중량부 이하로 배합한 고무조성물.
  7. 제1항에 있어서, 먼저, 불활성 가스 분위기와 극성 용매 중에서 무수황화 나트륨 (Na2S)과 황(S)을 몰비 1 : 1 ~ 1 : 2.5의 범위에서 반응시켜 다황화나트륨을 얻고, 다음, 불활성 가스 분위기하에서 이 다황화나트륨과 하기 일반식으로 표현되는 할로게노알콕시실란을 반응시켜 화합물을 얻고 이 화합물을 상기 실란커플링제로 사용하는 고무조성물:
    (식중, R1, R2은 각각 탄소수 1∼3의 알킬기, R3는 탄소수 1∼9의 2가의 탄화수소기, X는 할로겐원자, k는 1∼3의 정수이다).
  8. 제2항에 있어서, 먼저, 불활성 가스 분위기와 극성 용매 중에서 무수황화 나트륨(Na2S)과 황(S)을 몰비 1 : 1 ∼ 1 : 2.5의 범위에서 반응시켜 다황화나트륨을 얻고, 다음, 불활성 가스 분위기하에서 이 다황화나트륨과 하기 일반식으로 표현되는 할로게노알콕시실란을 반응시켜 화합물을 얻고 이 화합물을 상기 실란커플링제로 사용하는 고무조성물:
    (식중, R1, R2은 각각 탄소수 1∼3의 알킬기, R3는 탄소수 1∼9의 2가의 탄화수소기, X는 할로겐원자, k는 1∼3의 정수이다).
  9. 제3항에 있어서, 먼저, 불활성 가스 분위기와 극성 용매 중에서 무수황화 나트륨 (Na2S)과 황(S)을 몰비 1 : 1 ∼ 1 : 2.5의 범위에서 반응시켜 다황화나트륨을 얻고, 다음, 불활성 가스 분위기하에서 이 다황화나트륨과 하기 일반식으로 표현되는 할로게노알콕시실란을 반응시켜 화합물을 얻고 이 화합물을 상기 실란커플링제로 사용하는 고무조성물:
    (식중, R1, R2은 각각 탄소수 1∼3의 알킬기, R3는 탄소수 1∼9의 2가의 탄화수소기, X는 할로겐원자, k는 1∼3의 정수이다).
  10. 제1항의 고무조성물을 트레드고무로서 사용한 공기 타이어.
  11. 제2항의 고무조성물을 트레드고무로서 사용한 공기 타이어.
  12. 제3항의 고무조성물을 트레드고무로서 사용한 공기 타이어.
  13. 제4항의 고무조성물을 트레드고무로서 사용한 공기 타이어.
  14. 제5항의 고무조성물을 트레드고무로서 사용한 공기 타이어.
  15. 제6항의 고무조성물을 트레드고무로서 사용한 공기 타이어.
  16. 제7항의 고무조성물을 트레드고무로서 사용한 공기 타이어.
KR1019980703031A 1996-08-26 1997-08-26 고무조성물및그것을이용한공기타이어 KR100301435B1 (ko)

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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1113079C (zh) 1996-12-16 2003-07-02 株式会社普利司通 橡胶组合物以及使用该组合物的充气轮胎
JP3445484B2 (ja) 1997-12-22 2003-09-08 株式会社ブリヂストン ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
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
JP2001261891A (ja) * 1999-05-17 2001-09-26 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム組成物
US6579929B1 (en) 2000-01-19 2003-06-17 Bridgestone Corporation Stabilized silica and method of making and using the same
JP2005125996A (ja) * 2003-10-27 2005-05-19 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤホイール組立体
JP2007009062A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤ
EP1803766B1 (en) * 2005-12-28 2014-03-12 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for coating textile cord and tire using the same
TWI412531B (zh) * 2007-01-05 2013-10-21 Dow Corning Toray Co Ltd Bis (trihydroxyalkyleneoxy) silylalkyl alkyl] polysulfide, a process for producing the same, a rubber additive for a tire, and a rubber composition for a tire
JP5573938B2 (ja) * 2012-12-28 2014-08-20 横浜ゴム株式会社 建設車両用空気入りタイヤ用ゴム組成物
JP6465559B2 (ja) * 2014-04-15 2019-02-06 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ
BR112017023236A2 (pt) 2015-04-30 2018-08-07 Bridgestone Americas Tire Operations Llc cordonéis têxteis recobertos com uma composição de borracha, pneu, e método para aumentar a cobertura de cordonéis envelhecidos em cordonéis têxteis recobertos com borracha

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4076550A (en) * 1971-08-17 1978-02-28 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Reinforcing additive
FR2221731B1 (ko) * 1973-03-12 1978-11-10 Univ Leland Stanford Junior
JPS5120208A (en) * 1974-08-12 1976-02-18 Tatsuo Ikeno Anshodehatsukosuru tojishitsutairu oyobi sonotairuomochiita mozaikuban
JPS61287945A (ja) * 1985-06-15 1986-12-18 Toyo Tire & Rubber Co Ltd センタ−サイド構造のトレツドを有するラジアルタイヤ
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
JP3244841B2 (ja) * 1993-03-01 2002-01-07 住友ゴム工業株式会社 トレッド用ゴム組成物
JP3543352B2 (ja) * 1994-02-16 2004-07-14 信越化学工業株式会社 含硫黄有機珪素化合物の製造方法
US5489701A (en) * 1994-09-28 1996-02-06 Osi Specialties, Inc. Process for the preparation of silane polysulfides
US5466848A (en) * 1994-09-28 1995-11-14 Osi Specialties, Inc. Process for the preparation of silane polysulfides
JP2732362B2 (ja) * 1994-12-20 1998-03-30 東洋ガラス株式会社 広口液体包装容器の蓋
US5580919A (en) * 1995-03-14 1996-12-03 The Goodyear Tire & Rubber Company Silica reinforced rubber composition and use in tires
EP0819694B1 (de) * 1996-07-18 2002-10-02 Degussa AG Gemische von Organilanpolysulfanen und ein Verfahren zur Herstellung von diese Gemische enthaltenden Kautschukmischungen

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Publication number Publication date
EP0857753A2 (en) 1998-08-12
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CN1129637C (zh) 2003-12-03
EP0857753B1 (en) 2007-12-19
DE69738390T2 (de) 2008-04-17
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DE69738390D1 (de) 2008-01-31
JPH10120827A (ja) 1998-05-12
CN1205016A (zh) 1999-01-13
US5948842A (en) 1999-09-07
JP3369883B2 (ja) 2003-01-20
ES2297863T3 (es) 2008-05-01

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