KR20170108980A - 오가노폴리실록세인, 고무용 배합제, 고무 조성물 및 타이어 - Google Patents

오가노폴리실록세인, 고무용 배합제, 고무 조성물 및 타이어 Download PDF

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Abstract

타이어 제조시에 원하는 저연비성을 실현하고, 고무 조성물 경화물의 히스테리시스 로스를 대폭 저하시키는 것이 가능한 오가노폴리실록세인, 이 오가노폴리실록세인을 포함하는 고무용 배합제, 이 고무용 배합제를 배합하여 이루어지는 고무 조성물, 및 이 고무 조성물을 사용하여 형성된 타이어를 제공한다. 하기 평균 조성식 (1)로 표시되는 설파이드기를 갖는 유기기를 함유하고, 또한 설파이드 당량이 1,000g/mol 이하인 것을 특징으로 하는 오가노폴리실록세인.
(A)a(B)b(C)c(R1)dSiO(4-2a-b-c-d)/ 2 (1)
(식 중, A는 설파이드기 함유 2가 유기기이고, B는 탄소수 5∼10의 1가 탄화수소기이고, C는 가수분해성 기 및/또는 수산기이고, R1은 탄소수 1∼4의 1가 탄화수소기이며, a, b, c, d는 0<2a<1, 0<b<1, 0<c<3, 0≤d<2, 또한 0<2a+b+c+d<4이다.)

Description

오가노폴리실록세인, 고무용 배합제, 고무 조성물 및 타이어
본 발명은 설파이드기를 갖는 유기기를 함유하는 신규한 오가노폴리실록세인, 고무용 배합제, 고무 조성물 및 타이어에 관한 것이다.
함유황 유기 규소 화합물은 실리카 충전 고무 조성물로 이루어지는 타이어의 제조에 필수 성분으로서 유용하다. 실리카 충전 타이어는 자동차 용도에서 향상된 성능, 특히 내마모성, 구름 저항 및 웨트 그립성이 우수하다. 이러한 성능 향상은 타이어의 저연비성 향상과 밀접하게 관련되어 있으며, 요즘 활발하게 연구되고 있다.
저연비성 향상에는 고무 조성물의 실리카 충전율을 높이는 것이 필수적이지만, 실리카 충전 고무 조성물은 타이어의 구름 저항을 저감시켜, 웨트 그립성을 향상시키지만, 미가황 점도가 높아, 다단계 혼련 등을 요하여, 작업성에 문제가 있다. 그 때문에 실리카 등의 무기질 충전제를 단지 배합한 고무 조성물에서는, 충전제의 분산이 부족하여, 파괴 강도 및 내마모성이 대폭 저하된다고 하는 문제가 발생한다. 그래서, 무기질 충전제의 고무 속으로의 분산성 향상, 및 충전제와 고무 매트릭스의 화학결합을 시키기 위해, 함유황 유기 규소 화합물이 필수였다(특허문헌 1: 일본 특공 소51-20208호 공보).
함유황 유기 규소 화합물로서는 알콕시실릴기와 폴리설파이드실릴기를 분자 내에 포함하는 화합물, 예를 들면, 비스-트라이에톡시실릴프로필테트라설파이드나 비스-트라이에톡시실릴프로필다이설파이드 등이 유효한 것이 알려져 있다(특허문헌 2∼5: 일본 특표 2004-525230호 공보, 일본 특개 2004-18511호 공보, 일본 특개 2002-145890호 공보, 미국 특허 제6229036호 명세서).
상기 폴리설파이드기를 갖는 유기 규소 화합물 이외에, 실리카의 분산성에 유리한 싸이오에스터형의 봉쇄 머캡토기 함유 유기 규소 화합물이나, 수소 결합에 의한 실리카와의 친화성에 유리한 가수분해성 실릴기 부분에 아미노알코올 화합물을 에스터 교환한 타입의 함유황 유기 규소 화합물의 응용도 알려져 있다(특허문헌 6∼10: 일본 특개 2005-8639호 공보, 일본 특개 2008-150546호 공보, 일본 특개 2010-132604호 공보, 일본 특허 제4571125호 공보, 미국 특허 제6414061호 명세서).
그렇지만, 상기와 같은 함유황 유기 규소 화합물을 사용해도 원하는 저연비성을 실현하는 타이어용 고무 조성물을 얻는데 이르지는 못하고, 그 밖에도 설파이드형의 화합물과 비교하여 고비용인 것 외에, 제조법이 복잡하므로 생산성에 문제가 있는 등, 여러 과제가 남겨지는 것이었다.
또한 특허문헌 11(일본 특허 제5574063호 공보)에서는, 폴리설파이드기와 장쇄 알킬기를 갖는 폴리실록세인을 사용한 예가 있지만, 설파이드기 당량이 커, 원하는 저연비성을 실현하는 타이어용 고무 조성물을 얻기에는 이르지 못하고 있다.
일본 특공 소51-20208호 공보 일본 특표 2004-525230호 공보 일본 특개 2004-18511호 공보 일본 특개 2002-145890호 공보 미국 특허 제6229036호 명세서 일본 특개 2005-8639호 공보 일본 특개 2008-150546호 공보 일본 특개 2010-132604호 공보 일본 특허 제4571125호 공보 미국 특허 제6414061호 명세서 일본 특허 제5574063호 공보
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 타이어 제조시에 원하는 저연비성을 실현하고, 고무 조성물 경화물의 히스테리시스 로스를 대폭 저하시키는 것이 가능한 오가노폴리실록세인을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 이 오가노폴리실록세인을 포함하는 고무용 배합제, 이 고무용 배합제를 배합하여 이루어지는 고무 조성물, 및 이 고무 조성물을 사용하여 형성된 타이어를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 설파이드기 함유 유기기, 장쇄 알킬기 등의 탄소수 5∼10의 1가 탄화수소기, 가수분해성 기 및/또는 수산기를 각각 함유하고, 또한 설파이드 당량이 1,000g/mol 이하인 오가노폴리실록세인을 주성분으로 하는 고무용 배합제를 사용한 고무 조성물이 원하는 저연비 타이어 특성을 만족시키는 것을 발견하고, 본 발명을 이루게 되었다.
따라서, 본 발명은 하기의 오가노폴리실록세인, 및 고무용 배합제, 고무 조성물 및 타이어를 제공한다.
[1]
하기 평균 조성식 (1)로 표시되는 설파이드기를 갖는 유기기를 함유하고, 또한 설파이드 당량이 1,000g/mol 이하인 것을 특징으로 하는 오가노폴리실록세인.
(A)a(B)b(C)c(R1)dSiO(4-2a-b-c-d)/2 (1)
(식 중, A는 설파이드기 함유 2가 유기기이고, B는 탄소수 5∼10의 1가 탄화수소기이고, C는 가수분해성 기 및/또는 수산기이고, R1은 탄소수 1∼4의 1가 탄화수소기이며, a, b, c, d는 0<2a<1, 0<b<1, 0<c<3, 0≤d<2, 또한 0<2a+b+c+d<4이다.)
[2]
상기 A의 설파이드기 함유 2가 유기기가 하기 식 (2)
*-(CH2)n-Sx-(CH2)n-* (2)
(식 중, n은 1∼10의 정수이고, x는 통계적 평균값이며 1∼6을 나타낸다. *-, -*는 결합손을 나타낸다.)
로 표시되고, 상기 C의 가수분해성 기 및/또는 수산기가 하기 식 (3)
*-OR2 (3)
(식 중, R2는 탄소수 1∼20의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 7∼10의 아르알킬기, 탄소수 2∼10의 알켄일기 또는 수소 원자를 나타낸다. *-는 결합손을 나타낸다.)
으로 표시되는 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 오가노폴리실록세인.
[3]
상기 평균 조성식 (1)에 있어서, B가 탄소수 8∼10의 1가 탄화수소기인 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2]에 기재된 오가노폴리실록세인.
[4]
설파이드 당량이 500∼800g/mol인 것을 특징으로 하는 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 오가노폴리실록세인.
[5]
하기 일반식 (4)
Figure pct00001
(식 중, n은 1∼10의 정수이며, x는 통계적 평균값으로 1∼6을 나타낸다. R3은 탄소수 1∼20의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 7∼10의 아르알킬기, 또는 탄소수 2∼10의 알켄일기이고, R4는 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 탄소수 6∼10의 아릴기이며, y는 1∼3의 정수를 나타낸다.)
로 표시되는 유기 규소 화합물 20∼95몰%와, 하기 일반식 (5)
Figure pct00002
(식 중, R3, R4, y는 상기와 동일하며, p는 5∼10의 정수를 나타낸다.)
로 표시되는 유기 규소 화합물 5∼80몰%와, 하기 일반식 (6)
Figure pct00003
(식 중, R3, R4, y는 상기와 동일하며, q는 1∼4의 정수를 나타낸다.)
으로 표시되는 유기 규소 화합물 0∼10몰%와의 공가수분해 축합물로 이루어지는 오가노폴리실록세인.
[6]
[1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 오가노폴리실록세인을 포함하여 이루어지는 고무용 배합제.
[7]
또한 적어도 1종의 분체를 함유하여 이루어지고, 상기 오가노폴리실록세인(A)과 적어도 1종의 분체(B)의 질량비가 (A)/(B)=70/30∼5/95의 비율인 [6]에 기재된 고무용 배합제.
[8]
[6] 또는 [7]에 기재된 고무용 배합제를 배합하여 이루어지는 고무 조성물.
[9]
[8]에 기재된 고무 조성물을 사용하여 형성된 타이어.
본 발명의 오가노폴리실록세인은 설파이드기 함유 유기기와 장쇄 알킬기 등의 탄소수 5∼10의 1가 탄화수소기와 가수분해성 기 및/또는 수산기를 가지고 있고, 또한 설파이드 당량이 비교적 작고, 설파이드기의 함유량이 많기 때문에, 이 오가노폴리실록세인을 주성분으로 하는 고무용 배합제를 사용한 고무 조성물을 사용하여 형성된 타이어는 원하는 저연비 타이어 특성을 만족할 수 있다.
본 발명의 설파이드기를 갖는 유기기, 장쇄 알킬기 등의 탄소수 5∼10의 1가 탄화수소기, 가수분해성 기 및/또는 수산기를 각각 함유하는 오가노폴리실록세인은 하기 평균 조성식 (1)로 표시되고, 또한 설파이드 당량이 1,000g/mol 이하이다.
(A)a(B)b(C)c(R1)dSiO(4-2a-b-c-d)/2 (1)
(식 중, A는 설파이드기 함유 2가 유기기이고, B는 탄소수 5∼10의 1가 탄화수소기이고, C는 가수분해성 기 및/또는 수산기이고, R1은 탄소수 1∼4의 1가 탄화수소기이며, a, b, c, d는 0<2a<1, 0<b<1, 0<c<3, 0≤d<2, 또한 0<2a+b+c+d<4이다.)
상기 식 (1) 중, A는 설파이드기 함유 2가 유기기이며, 보다 구체적으로는, 하기 식 (2)로 표시되는 것이 바람직하다.
*-(CH2)n-Sx-(CH2)n-* (2)
(식 중, n은 1∼10, 바람직하게는 2∼4의 정수이며, x는 통계적 평균값으로 1∼6, 바람직하게는 2∼4를 나타낸다. *-, -*는 결합손을 나타낸다.)
상기 설파이드기 함유 2가 유기기로서는,
-CH2-S2-CH2-,
-C2H4-S2-C2H4-,
-C3H6-S2-C3H6-,
-C4H8-S2-C4H8-,
-CH2-S4-CH2-,
-C2H4-S4-C2H4-,
-C3H6-S4-C3H6-,
-C4H8-S4-C4H8-
등을 들 수 있다.
또한 B는 탄소수 5∼10, 바람직하게는 탄소수 8∼10의 1가 탄화수소기이며, 1가 탄화수소기로서는 탄소수 5∼10의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 펜틸기, 헥실기, 옥틸기, 데실기 등의 알킬기, 탄소수 6∼10의 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등의 아릴기 등을 들 수 있고, 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기가 바람직하고, 그 중에서도 옥틸기, 데실기가 바람직하다.
C는 가수분해성 기 및/또는 수산기이며, 보다 구체적으로는 하기 식 (3)으로 표시되는 것이 바람직하다.
*-OR2 (3)
(식 중, R2는 탄소수 1∼20, 바람직하게는 1∼5, 보다 바람직하게는 1∼3의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 7∼10의 아르알킬기, 탄소수 2∼10, 바람직하게는 2∼4의 알켄일기, 또는 수소 원자를 나타낸다. *-는 결합손을 나타낸다. 이 경우, -OR2 중, R2가 수소 원자인 -OH기의 비율은 0∼30몰%, 특히 0∼10몰%인 것이 바람직하다.)
상기 식 (3) 중, R2의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 뷰틸기, 헥실기, 옥틸기, 데실기, 옥타데실기 등을 들 수 있고, 아릴기로서는 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등을 들 수 있고, 아르알킬기로서는 벤질기 등을 들 수 있고, 알켄일기로서는 바이닐기, 프로펜일기, 펜텐일기 등을 들 수 있다. R2로서는 그 중에서도 에틸기가 바람직하다.
상기 식 (1) 중, R1은 탄소수 1∼4의 1가 탄화수소기이며, 1가 탄화수소기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 알킬기를 들 수 있다. 그 중에서도 메틸기가 바람직하다.
또한 a, b, c, d는 0<2a<1, 0<b<1, 0<c<3, 0≤d<2, 또한 0<2a+b+c+d<4이며, 후술하는 설파이드 당량의 범위 내로 하기 위해서는, 바람직하게는 0.2≤2a≤0.95, 0.05≤b≤0.8, 1≤c≤2, 0≤d≤0.1, 또한 1.3≤2a+b+c+d<4이며, 보다 바람직하게는 0.4≤2a≤0.95, 0.05≤b≤0.6, 1≤c≤1.7, 0≤d≤0.05, 또한 1.5≤2a+b+c+d<4이다.
여기에서, a, b, d는 규소 원자의 합계 몰수를 1로 한 경우의 각 유기기의 평균 몰수를 의미하고 있고, 각 유기기가 1분자 중에 평균 몇 몰% 포함되어 있는지를 나타내고 있다. A는 2가의 유기기를 나타내기 때문에 2a라고 하는 표기가 된다. 또한 c는 규소 원자 1몰에 대하여, 규소 원자 위에 가수분해성 기가 평균 몇 몰% 포함되어 있는지를 나타내고 있다.
본 발명의 오가노폴리실록세인은 설파이드 당량이 1,000g/mol 이하, 바람직하게는 설파이드 당량이 500∼900g/mol, 보다 바람직하게는 설파이드 당량이 500∼800g/mol이 것이다.
여기에서, 설파이드 당량에 대하여 설명한다. 설파이드 당량이란 설파이드기 1mol을 포함하는 오가노폴리실록세인의 질량을 나타내고, 하기 식에 의해 도출된다.
설파이드 당량=32.1×e×100/f(g/mol)
(식 중, e는 설파이드기의 평균 유황쇄 길이이며, f는 오가노폴리실록세인 중의 유황 함유량(질량%)을 나타낸다.)
설파이드 당량이 1,000g/mol을 초과하면, 필러의 처리제로서 사용했을 때의 고무 속으로의 분산성이 부족하거나, 실리카 충전 타이어의 내마모성이나 구름성이 뒤떨어지는 경우가 있는 등, 원하는 효과가 얻어지지 않는다. 또한, 본 발명의 오가노폴리실록세인에 있어서, 설파이드 당량을 상기 범위로 하기 위해서는, 상술한 식 (1) 중의 a∼d를 상기 범위로 하는 것이 바람직하고, 이 범위로 하기 위해서는, 예를 들면, 오가노폴리실록세인을 제조할 때에, 원료가 되는 각종 유기 규소 화합물의 반응비율을 상기 a∼d의 범위 내가 되도록 조정함으로써 달성할 수 있다.
또한 본 발명의 오가노폴리실록세인중의 유황 함유량은 6∼30질량%인 것이 바람직하고, 7∼28질량%인 것이 보다 바람직하다. 유황 함유량이 지나치게 적으면 상기 설파이드 당량이 커지기 때문에 원하는 고무 물성이 얻어지지 않는 경우가 있고, 지나치게 많으면 효과가 포화되어, 비경제적으로 되는 경우가 있다. 또한, 유황 함유량은 CARLO ERBA사제 Mod-1106 등을 사용한 원소 분석에 의해 측정한 값이다.
또한 본 발명의 오가노폴리실록세인의 점도는 바람직하게는 2mm2/s∼10,000mm2/s이며, 보다 바람직하게는 10mm2/s∼5,000mm2/s이다. 점도가 지나치게 크면, 가공성이 악화되는 경우가 있다. 또한, 점도는 모세관식 동점도계에 의한 25℃에서의 측정에 기초한다.
본 발명의 오가노폴리실록세인의 제조는 하기 일반식 (4)
Figure pct00004
(식 중, n, x는 상기와 동일하며, R3은 탄소수 1∼20, 바람직하게는 1∼5, 보다 바람직하게는 1∼3의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 7∼10의 아르알킬기, 또는 탄소수 2∼10, 바람직하게는 2∼4의 알켄일기이고, R4는 탄소수 1∼10, 바람직하게는 1∼3의 알킬기, 또는 탄소수 6∼10의 아릴기이며, y는 1∼3의 정수, 특히 2 또는 3을 나타낸다.)
로 표시되는 유기 규소 화합물과, 하기 일반식 (5)
Figure pct00005
(식 중, R3, R4, y는 상기와 동일하며, p는 5∼10, 바람직하게는 8∼10의 정수를 나타낸다.)
로 표시되는 유기 규소 화합물과, 필요에 따라, 하기 일반식 (6)
Figure pct00006
(식 중, R3, R4, y는 상기와 동일하며, q는 1∼4, 바람직하게는 1∼3의 정수를 나타낸다.)
으로 표시되는 유기 규소 화합물을 공가수분해 축합함으로써 행해진다.
상기 식 (4)∼(6) 중, R3의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 뷰틸기, 헥실기, 옥틸기, 데실기, 옥타데실기 등을 들 수 있고, 아릴기로서는 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등을 들 수 있고, 아르알킬기로서는 벤질기 등을 들 수 있고, 알켄일기로서는 바이닐기, 프로펜일기, 펜텐일기 등을 들 수 있고, 그중에서도 에틸기가 바람직하다.
R4의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 뷰틸기, 헥실기, 옥틸기, 데실기 등을 들 수 있고, 아릴기로서는 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등을 들 수 있고, 그 중에서도 메틸기가 바람직하다.
상기 식 (4)로 표시되는 유기 규소 화합물로서는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는, 비스(트라이메톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(트라이메톡시실릴프로필)다이설파이드, 비스(트라이에톡시실릴프로필)다이설파이드 등을 들 수 있다.
상기 식 (5)로 표시되는 유기 규소 화합물로서는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 펜틸트라이메톡시실레인, 펜틸메틸다이메톡시실레인, 펜틸트라이에톡시실레인, 펜틸메틸다이에톡시실레인, 헥실트라이메톡시실레인, 헥실메틸다이메톡시실레인, 헥실트라이에톡시실레인, 헥실메틸다이에톡시실레인, 옥틸트라이메톡시실레인, 옥틸메틸다이메톡시실레인, 옥틸트라이에톡시실레인, 옥틸메틸다이에톡시실레인, 데실트라이메톡시실레인, 데실메틸다이메톡시실레인, 데실트라이에톡시실레인, 데실메틸다이에톡시실레인 등을 들 수 있다.
상기 식 (6)으로 표시되는 유기 규소 화합물로서는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 메틸트라이메톡시실레인, 다이메틸다이메톡시실레인, 메틸트라이에톡시실레인, 메틸에틸다이에톡시실레인, 프로필트라이메톡시실레인, 프로필메틸다이메톡시실레인, 프로필메틸다이에톡시실레인 등을 들 수 있다.
여기에서, 상기 식 (4), (5), (6)의 유기 규소 화합물의 사용량은, 식 (1)에 있어서, a∼d가 상술한 수가 되도록 선택된다. 구체적으로는, 식 (4), (5), (6)의 유기 규소 화합물 전체에 대하여, 식 (4)의 유기 규소 화합물은 20∼95몰%, 특히 30∼95몰%, 특히 40∼95몰%인 것이 바람직하고, 식 (5)의 유기 규소 화합물은 5∼80몰%, 특히 5∼70몰%, 특히 5∼60몰%인 것이 바람직하고, 식 (6)의 유기 규소 화합물은 0∼10몰%, 특히 0∼5몰%인 것이 바람직하다.
공가수분해 축합은 공지의 방법에 의해 행할 수 있고, 사용하는 물의 양도 공지의 양으로 할 수 있고, 통상, 유기 규소 화합물 중의 가수분해성 실릴기의 합계 1몰에 대하여 0.5∼0.99몰이며, 보다 바람직하게는 0.5∼0.9몰 사용할 수 있다.
본 발명의 오가노폴리실록세인의 제조에는 필요에 따라 유기용매를 사용해도 된다. 용매로서는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는, 펜테인, 헥세인, 헵테인, 데케인 등의 지방족 탄화수소계 용매, 다이에틸에터, 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥세인 등의 에터계 용매, 폼아마이드, 다이메틸폼아마이드, N-메틸피롤리돈 등의 아마이드계 용매, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소계 용매, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 알코올계 용매 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 가수분해 반응성이 우수하다고 하는 관점에서, 에탄올, i-프로판올이 바람직하다. 상기 용매를 사용하는 경우, 그 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 상기 유기 규소 화합물의 질량의 2배량 이하 정도가 적합하며, 바람직하게는 유기 규소 화합물의 질량과 동량 이하 정도이다.
또한 본 발명의 오가노폴리실록세인의 제조에는, 필요에 따라 촉매를 사용해도 된다. 촉매로서는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는, 염산, 아세트산 등의 산성 촉매, 테트라뷰틸오쏘타이타네이트, 암모늄플루오라이드 등의 루이스산 촉매, 수산화 소듐, 수산화 포타슘, 탄산 소듐, 아세트산 소듐, 아세트산 포타슘, 탄산수소 소듐, 탄산 포타슘, 탄산수소 포타슘, 탄산 칼슘, 소듐메톡사이드, 소듐에톡사이드 등의 알칼리 금속염, 트라이에틸아민, 트라이뷰틸아민, 피리딘, 4-다이메틸아미노피리딘 등의 아민 화합물을 들 수 있다. 실레인의 가수분해 반응(및/또는 일부 축합)의 촉매로서, 예를 들면, 염산을 사용하고, 실란올의 축합(올리고머화)의 촉매로서, 예를 들면, 수산화 포타슘을 사용할 수 있다. 촉매의 양(실레인의 가수분해 반응의 촉매와 실란올의 축합 반응의 촉매를 병용하는 경우는 각각의 양)은, 반응성이 우수하다고 하는 관점에서, 유기 규소 화합물 중의 가수분해성 실릴기의 합계 1몰에 대하여 0.001∼0.05(단위: 몰 당량)인 것이 바람직하다.
또한, 공가수분해 축합은, 통상, 20∼100℃, 특히 60∼85℃에서 30분∼20시간, 특히 1분∼10시간 행할 수 있다.
본 발명의 고무용 배합제는 본 발명의 오가노폴리실록세인(A)을 포함하는 것이다. 또한 본 발명의 오가노폴리실록세인(A)을 미리 적어도 1종의 분체(B)와 혼합한 것을 고무용 배합제로서 사용하는 것도 가능하다. 분체(B)로서는 카본 블랙, 탈크, 탄산 칼슘, 스테아르산, 실리카, 수산화 알루미늄, 알루미나, 수산화 마그네슘 등을 들 수 있다. 보강성의 관점에서 실리카 및 수산화 알루미늄이 바람직하고, 실리카가 특히 바람직하다.
분체(B)의 배합량은 (A) 성분과 (B) 성분의 질량비((A)/(B))로 바람직하게는 70/30∼5/95, 더욱 바람직하게는 60/40∼10/90의 비율이다. 분체(B)의 양이 지나치게 적으면 고무용 배합제가 액상으로 되어, 고무 혼련기에의 장입이 곤란하게 되는 경우가 있다. 분체(B)의 양이 지나치게 많으면 고무용 배합제의 유효량에 대하여, 전체량이 많아져 버려 수송 비용이 높아지는 경우가 있다.
본 발명의 고무용 배합제는 지방산, 지방산염, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리옥시알킬렌, 폴리에스터, 폴리유레테인, 폴리스타이렌, 폴리뷰타다이엔, 폴리아이소프렌, 천연 고무, 스타이렌-뷰타다이엔 공중합체 등의 유기 폴리머나 고무와 혼합된 것이어도 되고, 가황제, 가교제, 가황촉진제, 가교 촉진제, 각종 오일, 노화방지제, 충전제, 가소제 등의 타이어용, 기타 일반 고무용에 일반적으로 배합되고 있는 각종 첨가제를 배합해도 되고, 그 형태로서 액체상이어도 고체상이어도 되고, 또한 유기 용제에 희석한 것이라도 되고, 또는 에멀션화한 것이어도 된다.
본 발명의 고무용 배합제는 필러, 특히 실리카 배합의 고무 조성물에 대하여 적합하게 사용된다.
이 경우, 상기 고무용 배합제의 첨가량은 고무 조성물에 배합되는 필러 100질량부에 대하여 본 발명의 오가노폴리실록세인을 0.2∼30질량부, 특히 1∼20질량부 첨가하는 것이 바람직하다. 오가노폴리실록세인의 첨가량이 지나치게 적으면 원하는 고무 물성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 반대로 지나치게 많으면 첨가량에 대하여 효과가 포화되어, 비경제적이다.
여기에서, 본 발명의 고무용 배합제를 사용하는 고무 조성물에 주성분으로서 배합되는 고무로서는 종래부터 각종 고무 조성물에 일반적으로 배합되어 있는 임의의 고무, 예를 들면, 천연고무(NR), 아이소프렌 고무(IR), 각종 스타이렌-뷰타다이엔 공중합체 고무(SBR), 각종 폴리뷰타다이엔 고무(BR), 아크릴로나이트릴-뷰타다이엔 공중합체 고무(NBR), 뷰틸 고무(IIR) 등의 다이엔계 고무나 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무(EPR, EPDM) 등을 단독 또는 임의의 브렌드로서 사용할 수 있다. 또한 배합되는 필러로서는 실리카, 탈크, 클레이, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 산화 타이타늄 등을 들 수 있다. 또한, 필러의 배합량은 본 발명의 목적에 반하지 않는 한 종래의 일반적인 배합량으로 할 수 있다.
본 발명의 고무용 배합제를 사용하는 고무 조성물에는, 전술한 필수 성분에 더하여, 카본블랙, 가황제, 가교제, 가황촉진제, 가교촉진제, 각종 오일, 노화방지제, 가소제 등의 타이어용, 그 밖에 일반 고무용에 일반적으로 배합되고 있는 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 이들 첨가제의 배합량도 본 발명의 목적에 반하지 않는 한 종래의 일반적인 배합량으로 할 수 있다.
또한, 이들 고무 조성물에 있어서, 본 발명의 오가노폴리실록세인은, 공지의 실레인 커플링제를 대신하는 것도 가능하지만, 또한 다른 실레인 커플링제의 첨가는 임의이며, 종래부터 실리카 충전제와 병용되는 임의의 실레인 커플링제를 첨가해도 된다. 그것들의 전형예로서는 바이닐트라이메톡시실레인, 바이닐트라이에톡시실레인, γ-글라이시드옥시프로필트라이메톡시실레인, γ-글라이시드옥시프로필트라이에톡시실레인, γ-아미노프로필트라이에톡시실레인, β-아미노에틸-γ-아미노프로필트라이메톡시실레인, β-아미노에틸-γ-아미노프로필트라이에톡시실레인, γ-머캡토프로필트라이메톡시실레인, γ-머캡토프로필트라이에톡시실레인, γ-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인, γ-메타크릴옥시프로필트라이에톡시실레인, γ-아크릴옥시프로필트라이메톡시실레인, γ-아크릴옥시프로필트라이에톡시실레인, 비스-트라이에톡시실릴프로필테트라설파이드, 비스-트라이에톡시실릴프로필다이설파이드 등을 들 수 있다.
본 발명의 고무용 배합제를 배합하여 이루어지는 고무 조성물은 일반적인 방법으로 혼련하여 조성물로 하고, 가황 또는 가교하여 사용할 수 있다.
본 발명의 타이어는 상기의 고무 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하고, 상기의 고무 조성물이 트레드에 사용되고 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 타이어는 구름 저항이 대폭 저감된 것과 아울러, 내마모성도 대폭 향상된 점에서, 원하는 저연비성을 실현할 수 있다. 또한, 본 발명의 타이어는 종래 공지의 구조이며 특별히 한정은 없고, 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 또한 본 발명의 타이어가 공기 주입 타이어인 경우, 타이어 내에 충전하는 기체로서 통상의 혹은 산소 분압을 조정한 공기 외에, 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스를 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 제시하여 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 하기 예에 있어서, 부는 질량부이며, Et는 에틸기를 나타내고, 원소 분석은 CARLO ERBA사제 Mod-1106에 의해 측정한 것이다. 점도는 모세관식 동점도계를 사용하여 25℃에서 측정한 값이다.
[실시예 1]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 161.7g(0.3mol), 옥틸트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3083) 165.9g(0.6mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 16.2g(물 0.9mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후에 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 7.8g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 80mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 14.7질량%이며, 설파이드 당량은 870g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 1이라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.25(-C8H17)0.50(-OC2H5)1.50SiO0.75
[실시예 2]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 161.7g(0.3mol), 옥틸트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3083) 138.3g(0.5mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 14.9g(물 0.83mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후, 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 7.2g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 220mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 16.1질량%이고, 설파이드 당량은 796g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 2라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.27(-C8H17)0.45(-OC2H5)1.50SiO0.75
[실시예 3]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 161.7g(0.3mol), 옥틸트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3083) 110.6g(0.4mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 13.5g(물 0.75mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후, 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 6.5g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 800mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 17.8질량%이며, 설파이드 당량은 723g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 3이라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.30(-C8H17)0.40(-OC2H5)1.50SiO0.75
[실시예 4]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 161.7g(0.3mol), 옥틸트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3083) 83.0g(0.3mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 12.2g(물 0.68mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후에 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 5.9g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 2,000mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 19.8질량%이고, 설파이드 당량은 649g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 4라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.33(-C8H17)0.33(-OC2H5)1.50SiO0.75
[실시예 5]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 210.2g(0.39mol), 옥틸트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3083) 83.0g(0.3mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 13.0g(수0.72mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후에 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 6.3g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 70mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 20.9질량%이며, 설파이드 당량은 615g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 5라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.36(-C8H17)0.28(-OC2H5)1.67SiO0 .67
[실시예 6]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 231.8g(0.43mol), 옥틸트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3083) 83.0g(0.3mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 13.9g(물 0.77mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후에 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 6.7g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 220mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 21.4질량%이고, 설파이드 당량은 599g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 6이라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.37(-C8H17)0.26(-OC2H5)1.67SiO0.67
[실시예 7]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 247.9g(0.46mol), 옥틸트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3083) 83.0g(0.3mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 14.6g(수0.81mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후에 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 7.0g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 2,600mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 21.8질량%이고, 설파이드 당량은 589g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 7이라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.38(-C8H17)0.25(-OC2H5)1.67SiO0.67
[비교예 1]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 107.8g(0.2mol), 옥틸트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3083) 276.5g(1.0mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 18.9g(물 1.05mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후에 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 9.1g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 10mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 8.4질량%이며, 설파이드 당량은 1,533g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 8이라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.14(-C8H17)0.71(-OC2H5)1.50SiO0.75
[비교예 2]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 107.8g(0.2mol), 옥틸트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3083) 221.2g(0.8mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 16.2g(물 0.9mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후에 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 7.8g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 20mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 9.8질량%이고, 설파이드 당량은 1,312g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 9라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.17(-C8H17)0.67(-OC2H5)1.50SiO0.75
[비교예 3]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 107.8g(0.2mol), 옥틸트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3083) 165.9g(0.6mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 13.5g(물 0.75mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후에 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 6.5g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 35mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 11.8질량%이고, 설파이드 당량은 1,091g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 10이라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.20(-C8H17)0.60(-OC2H5)1.50SiO0.75
[비교예 4]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 161.7g(0.3mol), 프로필트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3033) 61.9g(0.3mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 12.2g(물 0.68mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후에 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 5.9g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 350mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 22.2질량%이고, 설파이드 당량은 579g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 11이라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.33(-C3H7)0.33(-OC2H5)1.50SiO0.75
[비교예 5]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1L 세퍼러블 플라스크에 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-846) 247.9g(0.46mol), 프로필트라이에톡시실레인(신에츠카가쿠고교(주)제, KBE-3033) 61.9g(0.3mol), 에탄올 162.0g을 넣은 후, 실온에서 0.5N 염산수 14.6g(물 0.81mol)을 적하했다. 이어서, 80℃에서 2시간 교반했다. 그 후에 여과, 5질량% KOH/EtOH 용액 7.0g을 적하하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 또한 감압 농축, 여과함으로써 점도가 800mm2/s의 갈색 투명 액체를 얻었다. 원소 분석의 결과, 얻어진 실리콘 올리고머의 유황 함유량은 23.6질량%이고, 설파이드 당량은 543g/mol이며, 하기 평균 조성식으로 표시되는 것이었다. 얻어진 올리고머를 올리고머 12라고 한다.
(-C3H6-S4-C3H6-)0.38(-C3H7)0.25(-OC2H5)1.67SiO0.67
[실시예 8∼14, 비교예 6∼11]
표 1, 2에 나타내는 바와 같이, 유전(油展) 에멀션 중합 SBR(JSR(주)제 #1712) 110부, NR(일반적인 RSS #3 그레이드) 20부, 카본블랙(일반적인 N234 그레이드) 20부, 실리카(닛폰 실리카 고교(주)제 닙실 AQ) 50부, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼5의 올리고머 또는 하기에 나타내는 비교화합물 A 6.5부, 스테아르산 1부, 노화방지제 6C(오우치신코 카가쿠고교(주)제 노크락 6C) 1부를 배합하여 마스터 배치를 조제했다. 이것에 아연화 3부, 가황촉진제 DM(다이벤조싸이아질다이설파이드) 0.5부, 가황촉진제 NS(N-t-뷰틸-2-벤조싸이아졸일설펜아마이드) 1부, 유황 1.5부를 가하고 혼련하여, 고무 조성물을 얻었다.
[비교 화합물 A]
(EtO)3Si-C3H6-S4-C3H6-Si(OEt)3
다음에 고무 조성물의 미가황 또는 가황 물성을 하기의 방법으로 측정했다. 결과를 표 1, 2에 나타낸다.
[미가황 물성]
(1) 무니 점도
JIS K 6300에 준거하여, 여열 1분, 측정 4분, 온도 130℃에서 측정하고, 비교예 11을 100으로 하여 지수로 나타냈다. 지수값이 작을수록, 무니 점도가 낮고 가공성이 우수하다.
[가황 물성]
(2) 동적 점탄성
점탄성 측정 장치(레오메트릭스사제)를 사용하고, 인장의 동적 변형 5%, 주파수 15Hz, 60℃의 조건으로 측정했다. 또한, 시험편은 두께 0.2cm, 폭 0.5cm의 시트를 사용하여, 클램핑 간격 2cm로 하고 초기 하중을 160g으로 했다. tanδ의 값은 비교예 11을 100으로 하여 지수로 나타냈다. 지수값이 작을수록, 히스테리시스 로스가 작고 저발열성이다.
(3) 내마모성
JIS K 6264-2:2005에 준거하여, 람본형 마모 시험기를 사용하여 실온, 슬립률 25%의 조건으로 시험을 행하고, 비교예 11의 마모량의 역수를 100으로 하여 지수로 나타냈다. 지수값이 클수록, 마모량이 적고 내마모성이 우수한 것을 나타낸다.
실시예
8 9 10 11 12 13 14
배합 (질량부)
SBR 110 110 110 110 110 110 110
NR 20 20 20 20 20 20 20
카본블랙 20 20 20 20 20 20 20
실리카 50 50 50 50 50 50 50
스테아르산 1 1 1 1 1 1 1
노화방지제 6C 1 1 1 1 1 1 1
아연화 3 3 3 3 3 3 3
가황촉진제 DM 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
가황촉진제 NS 1 1 1 1 1 1 1
유황 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
올리고머 1 6.5 - - - - - -
올리고머 2 - 6.5 - - - - -
올리고머 3 - - 6.5 - - - -
올리고머 4 - - - 6.5 - - -
올리고머 5 - - - - 6.5 - -
올리고머 6 - - - - - 6.5 -
올리고머 7 - - - - - - 6.5
[미가황 물성]
무니 점도 99 98 96 99 98 99 98
[가황 물성]
동적 점탄성 tan δ (60℃) 95 92 90 88 87 86 85
내마모성 105 105 106 108 110 110 112
비교예
6 7 8 9 10 11
배합 (질량부)
SBR 110 110 110 110 110 110
NR 20 20 20 20 20 20
카본블랙 20 20 20 20 20 20
실리카 50 50 50 50 50 50
스테아르산 1 1 1 1 1 1
노화방지제 6C 1 1 1 1 1 1
아연화 3 3 3 3 3 3
가황촉진제 DM 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
가황촉진제 NS 1 1 1 1 1 1
유황 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
올리고머 8 6.5 - - - - -
올리고머 9 - 6.5 - - - -
올리고머 10 - - 6.5 - - -
올리고머 11 - - - 6.5 - -
올리고머 12 - - - - 6.5 -
비교 화합물 A - - - - - 6.5
[미가황 물성]
무니 점도 98 99 97 98 95 100
[가황 물성]
동적 점탄성 tan δ (60℃) 112 110 108 102 102 100
내마모성 83 85 88 92 92 100

Claims (9)

  1. 하기 평균 조성식 (1)로 표시되는 설파이드기를 갖는 유기기를 함유하고, 또한 설파이드 당량이 1,000g/mol 이하인 것을 특징으로 하는 오가노폴리실록세인.
    (A)a(B)b(C)c(R1)dSiO(4-2a-b-c-d)/2 (1)
    (식 중, A는 설파이드기 함유 2가 유기기이고, B는 탄소수 5∼10의 1가 탄화수소기이고, C는 가수분해성 기 및/또는 수산기이고, R1은 탄소수 1∼4의 1가 탄화수소기이며, a, b, c, d는 0<2a<1, 0<b<1, 0<c<3, 0≤d<2, 또한 0<2a+b+c+d<4이다.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 A의 설파이드기 함유 2가 유기기가 하기 식 (2)
    *-(CH2)n-Sx-(CH2)n-* (2)
    (식 중, n은 1∼10의 정수이며, x는 통계적 평균값으로 1∼6을 나타낸다. *-, -*는 결합손을 나타낸다.)
    로 표시되고, 상기 C의 가수분해성 기 및/또는 수산기가 하기 식 (3)
    *-OR2 (3)
    (식 중, R2는 탄소수 1∼20의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 7∼10의 아르알킬기, 탄소수 2∼10의 알켄일기, 또는 수소 원자를 나타낸다. *-는 결합손을 나타낸다.)
    으로 표시되는 것을 특징으로 하는 오가노폴리실록세인.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 평균 조성식 (1)에서, B가 탄소수 8∼10의 1가 탄화수소기인 것을 특징으로 하는 오가노폴리실록세인.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    설파이드 당량이 500∼800g/mol인 것을 특징으로 하는 오가노폴리실록세인.
  5. 하기 일반식 (4)
    Figure pct00007

    (식 중, n은 1∼10의 정수이며, x는 통계적 평균값으로 1∼6을 나타낸다. R3은 탄소수 1∼20의 알킬기, 탄소수 6∼10의 아릴기, 탄소수 7∼10의 아르알킬기, 또는 탄소수 2∼10의 알켄일기이고, R4는 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 탄소수 6∼10의 아릴기이며, y는 1∼3의 정수를 나타낸다.)
    로 표시되는 유기 규소 화합물 20∼95몰%와, 하기 일반식 (5)
    Figure pct00008

    (식 중, R3, R4, y는 상기와 동일하며, p는 5∼10의 정수를 나타낸다.)
    로 표시되는 유기 규소 화합물 5∼80몰%와, 하기 일반식 (6)
    Figure pct00009

    (식 중, R3, R4, y는 상기와 동일하며, q는 1∼4의 정수를 나타낸다.)
    으로 표시되는 유기 규소 화합물 0∼10몰%와의 공가수분해 축합물로 이루어지는 오가노폴리실록세인.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 오가노폴리실록세인을 포함하여 이루어지는 고무용 배합제.
  7. 제 6 항에 있어서,
    또한 적어도 1종의 분체를 함유하여 이루어지고, 상기 오가노폴리실록세인(A)과 적어도 1종의 분체(B)의 질량비가 (A)/(B)=70/30∼5/95의 비율인 것을 특징으로 하는 고무용 배합제.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 고무용 배합제를 배합하여 이루어지는 고무 조성물.
  9. 제 8 항에 기재된 고무 조성물을 사용하여 형성된 타이어.
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