WO2019220842A1 - タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents

タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ Download PDF

Info

Publication number
WO2019220842A1
WO2019220842A1 PCT/JP2019/016312 JP2019016312W WO2019220842A1 WO 2019220842 A1 WO2019220842 A1 WO 2019220842A1 JP 2019016312 W JP2019016312 W JP 2019016312W WO 2019220842 A1 WO2019220842 A1 WO 2019220842A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
group
parts
silica
rubber composition
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/016312
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勇人 吉安
Original Assignee
住友ゴム工業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友ゴム工業株式会社 filed Critical 住友ゴム工業株式会社
Priority to US17/054,864 priority Critical patent/US11602954B2/en
Priority to EP19803414.2A priority patent/EP3722361B1/en
Priority to CN201980007570.4A priority patent/CN111615534A/zh
Publication of WO2019220842A1 publication Critical patent/WO2019220842A1/ja

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016—Compositions of the tread
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0008—Compositions of the inner liner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0025—Compositions of the sidewalls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0041—Compositions of the carcass layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C2001/0033—Compositions of the sidewall inserts, e.g. for runflat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C2001/005—Compositions of the bead portions, e.g. clinch or chafer rubber or cushion rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C2001/0066—Compositions of the belt layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a rubber composition for tires and a pneumatic tire using the same.
  • Patent Document 1 discloses that by including a polymer obtained by polymerizing a silane coupling agent, low fuel consumption can be improved, but there is still room for improvement, and development of other technologies is also desired. It is rare.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a rubber composition for a tire that can improve silica dispersibility and fuel efficiency while maintaining good hardness, and a pneumatic tire using the same. To do.
  • this invention relates to the rubber composition for tires containing a rubber component, a silica, and the silica dispersing agent represented by following formula (I).
  • R 1 represents a hydrocarbon group.
  • R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group, or a — (AO) n —H group (n is an integer).
  • AO be the same or different and each represent the same or different, represent represent.) the number of 3 or more oxyalkylene group having a carbon of R 2, R 3 At least one of them is a — (AO) n —H group.)
  • the content of styrene butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 30 to 100% by mass.
  • the silica dispersant is preferably contained in an amount of 0.1 to 10.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the silica is preferably contained in an amount of 20 to 140 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the total content of the silica and carbon black is preferably 20 to 160 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the tire rubber composition is preferably used as a tread rubber composition.
  • the present invention also relates to a pneumatic tire having a tire member produced using the rubber composition.
  • the tire member is preferably a tread.
  • the present invention since it is a rubber composition for a tire containing a rubber component, silica, and a silica dispersant represented by the above formula (I), the dispersibility of silica while maintaining good hardness, Low fuel consumption can be improved. Therefore, the pneumatic tire excellent in the above-mentioned performance can be provided by using the rubber composition for each member of the tire such as a tread.
  • the rubber composition for tires of the present invention includes a rubber component, silica, and a silica dispersant represented by the above formula (I).
  • Inorganic fillers such as silica have a problem of high surface hydrophilicity and low dispersibility in rubber.
  • the dispersibility of silica and fuel efficiency can be improved while maintaining good hardness by blending the specific silica dispersant together with silica.
  • This is a structure in which the specific silica dispersant of the present application has a hydrocarbon group (that is, a hydrophobic site) and also has a — (AO) n —H group (that is, a hydrophilic site). It is presumed that the dispersibility of silica is improved by the interaction of the group with rubber and the — (AO) n —H group with silica.
  • the interaction with silica is too strong, the effect of improving the dispersibility of silica is reduced, but in the present invention, the number of carbon atoms of AO of the-(AO) n -H group is 3 or more. Since the hydrophilic part is bulky, the interaction with silica can be moderated, the adsorption with silica is suppressed, the reaction between silica and the silane coupling agent is difficult to inhibit, It is presumed that dispersibility is further improved and better fuel efficiency is obtained.
  • Examples of rubber components that can be used include natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), Examples include acrylonitrile butadiene rubber (NBR).
  • a rubber component may be used independently and may use 2 or more types together. Among these, SBR and BR are preferable because the effect is more suitably obtained, and it is more preferable to use SBR and BR in combination.
  • the SBR is not particularly limited, and for example, emulsion polymerization styrene butadiene rubber (E-SBR), solution polymerization styrene butadiene rubber (S-SBR), and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • E-SBR emulsion polymerization styrene butadiene rubber
  • S-SBR solution polymerization styrene butadiene rubber
  • the styrene content of SBR is preferably 15% by mass or more, more preferably 20% by mass or more. Moreover, the styrene content of SBR is preferably 50% by mass or less. By blending SBR having a styrene content within the above range, the effect can be obtained more suitably.
  • the styrene content can be calculated by 1 H-NMR measurement.
  • the said rubber composition contains SBR
  • content of SBR in 100 mass% of rubber components becomes like this.
  • it is 30 mass% or more, More preferably, it is 40 mass% or more, More preferably, it is 60 mass% or more.
  • the SBR content may be 100% by mass, preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less. When the content of SBR is within the above range, the effect is more suitably obtained.
  • the BR is not particularly limited, for example, BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., BR130B manufactured by Ube Industries, Ltd., BR150B, BR730 manufactured by JSR Co., Ltd., high cis content BR, Ube Industries, Inc. BR etc. containing syndiotactic polybutadiene crystals such as VCR412, VCR617, etc. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, the BR cis content is preferably 90% by mass or more because the effect is more suitably obtained. In the present specification, the cis content of the rubber component can be measured by infrared absorption spectrum analysis.
  • the content of BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more.
  • the BR content is preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and still more preferably 30% by mass or less. When the content of BR is within the above range, the effect is more suitably obtained.
  • the total content of SBR and BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and may be 100% by mass. The effect is more suitably obtained when the total content of SBR and BR is within the above range.
  • a silica dispersant represented by the following formula (I) is used.
  • a silica dispersant specific to the present application together with silica, the dispersibility of silica and fuel efficiency can be improved while maintaining good hardness.
  • a silica dispersing agent may be used independently and may use 2 or more types together.
  • R 1 represents a hydrocarbon group.
  • R 2 and R 3 may be the same or different and each represents a hydrogen atom (—H), a hydrocarbon group, or an — (AO) n —H group ( n represents an integer, each n of R 2, R 3 is good .AO be the same or different and each represent the same or different, represent represent.) the number of 3 or more oxyalkylene group having a carbon, R 2 , at least one of R 3 - (AO) is an n -H group).
  • the hydrocarbon group of R 1 to R 3 may be linear, branched or cyclic, and examples thereof include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. Of these, an aliphatic hydrocarbon group is preferable.
  • the carbon number of the hydrocarbon group is preferably 1 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 8 or more, particularly preferably 12 or more, preferably 30 or less, more preferably 25 or less, still more preferably 22 or less, Especially preferably, it is 20 or less. There exists a tendency for an effect to be acquired more suitably as it is in the said range.
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon group include an alkyl group, an alkylene group, an alkenyl group, an alkenylene group, an alkynyl group, and an alkynylene group. Of these, the alkyl group having the above carbon number is preferable.
  • alkyl group examples include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, Examples include 2-ethylhexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, octadecyl group and the like.
  • alicyclic hydrocarbon group those having 3 to 8 carbon atoms are preferable.
  • Specific examples include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclopropenyl group, cyclobutenyl group.
  • aromatic hydrocarbon group those having 6 to 10 carbon atoms are preferable, and specific examples include phenyl group, benzyl group, phenethyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group and the like.
  • substitution position of the methyl group on the benzene ring in the tolyl group and the xylyl group may be any position of the ortho position, the meta position, and the para position.
  • AO of R 2 , R 3 — (AO) n —H group (n represents an integer, and each n of R 2 and R 3 may be the same or different) is the same or different;
  • An oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms is represented.
  • the carbon number is preferably 4 or more, and the upper limit is not particularly limited, but is preferably 7 or less, more preferably 6 or less, and still more preferably 5 or less. There exists a tendency for an effect to be acquired more suitably as it is in the said range.
  • the alkylene group A in the oxyalkylene group AO may be either linear or branched, but is preferably branched because it has a more bulky structure and the effects are more suitably obtained.
  • AO is an oxyalkylene group having 2 to 3 carbon atoms (oxyethylene group (EO), oxypropylene group (PO)) and branched chain R 4 (R 4 is a hydrocarbon because the effect can be obtained more suitably. preferably represent a group) is a group attached, -.
  • R 4 represents a hydrocarbon group.
  • N is the same as n in the — (AO) n —H group.
  • Examples of the hydrocarbon group for R 4 include the same groups as the hydrocarbon groups for R 1 to R 3 . Of these, an aliphatic hydrocarbon group is preferable, and an alkyl group is more preferable.
  • the number of carbon atoms of the hydrocarbon group is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, preferably 6 or less, more preferably 5 or less, still more preferably. 4 or less, particularly preferably 3 or less. There exists a tendency for an effect to be acquired more suitably as it is in the said range.
  • n contains two or more oxyalkylene groups
  • the arrangement of the oxyalkylene groups may be block or random.
  • n represents the number of added moles of AO. n is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, preferably 20 or less, more preferably 16 or less, still more preferably 10 or less, particularly preferably 5 or less, and most preferably 3 or less. There exists a tendency for an effect to be acquired more suitably as it is in the said range.
  • R 2 At least one of R 2, R 3 - is a (AO) n -H group, all R 2, R 3 is - more preferably (AO) n -H group . That is, the compound represented by the above formula (I) is more preferably a compound represented by the following formula (I-1). Thereby, there exists a tendency for an effect to be acquired more suitably.
  • the formula (I-1) it is the same as the formula (I) except that n1 and n2 represent integers (an integer similar to n)).
  • the total number of added moles of AO (n1 + n2) is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 3 or more, and particularly preferably 4 or more.
  • it is 40 or less, More preferably, it is 32 or less, More preferably, it is 20 or less, Especially preferably, it is 10 or less, Most preferably, it is 6 or less.
  • silica dispersant examples include, for example, Liponol HT / B12 manufactured by Lion Specialty Chemicals Co., Ltd. (in the formula (I), R 1 : an alkyl group having 14 to 18 carbon atoms, R 2 and R 3 : —CH 2 CH (CH 2 CH 3 ) OH group (group represented by the following formula (C1), n: 1 in the formula (C1), total number of added moles of AO: 2, formula (I-1 N1: 1, n2: 1)), liponol HT / B14 (in formula (I), R 1 : alkyl group having 14 to 18 carbon atoms, R 2 , R 3 : — (CH 2 CH (CH 2 CH 3 ) O) 2 —H group (group represented by the following formula (C1), n: 2 in the formula (C1), total number of added moles of AO: 4, n1: 2 in the formula (I-1), n2: 2)), in Riponoru HT / P12
  • silica dispersant the above-mentioned commercially available products or the like may be used, or those manufactured separately from these commercially available products may be used.
  • a production method for example, an alkylene oxide may be allowed to act on a polyvalent amine compound in the presence of a catalyst or without using a catalyst, but the production method is not limited to this method.
  • the content of the silica dispersant (the total content when two or more types are used in combination) is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and more preferably 100 parts by mass or more. Preferably it is 1.0 mass part or more, Most preferably, it is 2.0 mass part or more. Further, the content is preferably 10.0 parts by mass or less, more preferably 8.0 parts by mass or less, and still more preferably 6.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. An effect is acquired more suitably as content of a silica dispersing agent exists in the said range.
  • silica is used.
  • the silica dispersant specific to the present application together with silica, the dispersibility of silica and fuel efficiency can be improved while maintaining good hardness.
  • the silica is not particularly limited, and examples thereof include dry process silica (anhydrous silicic acid), wet process silica (hydrous silicic acid), and the like, but wet process silica is preferable because of its large number of silanol groups. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably not less than 40 m 2 / g, more preferably at least 50m 2 / g, 100m 2 / g or more, and particularly preferably equal to or greater than 150m 2 / g. If it is 40 m 2 / g or more, good hardness tends to be obtained.
  • the N 2 SA of the silica is preferably 250 meters 2 / g or less, more preferably 220 m 2 / g or less, 200 meters 2 / g or less is more preferable. There exists a tendency for favorable fuel-efficient property and workability to be acquired as it is 250 m ⁇ 2 > / g or less.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.
  • silica examples include products such as Degussa, Rhodia, Tosoh Silica, Solvay Japan, and Tokuyama.
  • the content of silica is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, still more preferably 60 parts by mass or more, and particularly preferably 70 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the content of the silica is preferably 140 parts by mass or less, more preferably 120 parts by mass or less, and still more preferably 100 parts by mass or less. When the content is 140 parts by mass or less, the dispersibility of silica in rubber becomes better, and good fuel economy and rubber processability tend to be obtained.
  • silane coupling agent it is preferable to use a silane coupling agent together with silica in the rubber composition.
  • the silane coupling agent include sulfide, mercapto, vinyl, amino, glycidoxy, nitro, and chloro silane coupling agents. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a sulfide system is preferable because the effect can be more suitably obtained.
  • bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxy) are obtained because the effect is more suitably obtained.
  • Silylpropyl) disulfide and bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide are preferred, and bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide is more preferred.
  • silane coupling agent examples include Degussa, Momentive, Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Amax Co., Ltd., and Toray Dow Corning Co., Ltd.
  • content of a silane coupling agent is 1 mass part or more with respect to 100 mass parts of silica, More preferably, it is 3 mass parts or more.
  • the content of the silane coupling agent is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 12 parts by mass or less. When the content of the silane coupling agent is within the above range, the dispersibility of the silica becomes better, and the effect is more suitably obtained.
  • the rubber composition preferably contains carbon black. Thereby, good reinforcement property is obtained and good hardness is obtained. Although it does not specifically limit as carbon black, N134, N110, N220, N234, N219, N339, N330, N326, N351, N550, N762 etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 30 m 2 / g or more, and more preferably 60 m 2 / g or more. When N 2 SA is 30 m 2 / g or more, there is a tendency that sufficient reinforcement is obtained and good hardness is obtained. Also, N 2 SA is preferably 250 meters 2 / g or less of carbon black, more preferably not more than 150m 2 / g, 100m 2 / g or less is more preferable. When N 2 SA is 250 m 2 / g or less, good processability and low fuel consumption tend to be obtained.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is measured according to JIS K6217-2: 2001.
  • Carbon black has a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of preferably 70 ml / 100 g or more, more preferably 90 ml / 100 g or more.
  • the DBP oil absorption of carbon black is preferably 160 ml / 100 g or less, more preferably 120 ml / 100 g or less. By making it within this range, the effect can be obtained more suitably.
  • the DBP oil absorption of carbon black is measured according to JIS K6217-4: 2001.
  • carbon black examples include products such as Asahi Carbon Co., Ltd., Cabot Japan Co., Ltd., Tokai Carbon Co., Ltd., Mitsubishi Chemical Co., Ltd., Lion Co., Ltd., Shin-Nikka Carbon Co., Ltd., Columbia Carbon Co., etc. Can be used.
  • the content of carbon black is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the carbon black content is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and still more preferably 10 parts by mass or less. An effect is acquired more suitably as content of carbon black is in the said range.
  • the total content of silica and carbon black is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, and still more preferably 70 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the total content is preferably 160 parts by mass or less, more preferably 140 parts by mass or less, still more preferably 120 parts by mass or less, and particularly preferably 110 parts by mass or less.
  • the rubber composition preferably contains a vulcanization accelerator.
  • the vulcanization accelerator include thiazole vulcanization accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole (MBT) and dibenzothiazyl disulfide (MBTS); tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetrabenzylthiuram disulfide (TBzTD), tetrakis Thiuram vulcanization accelerators such as (2-ethylhexyl) thiuram disulfide (TOT-N); N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfene Sulfenamides such as amide (CBS), N-oxyethylene-2-benzothiazole sulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazole sulfenamide, N, N′-diisopropyl-2-benzothi
  • a sulfenamide-based vulcanization accelerator is preferable because the effect is more suitably obtained, and it is more preferable to use a sulfenamide-based vulcanization accelerator and a guanidine-based vulcanization accelerator in combination.
  • CBS is preferable, and it is more preferable to use CBS and N, N′-diphenylguanidine in combination.
  • vulcanization accelerator for example, products such as those manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. and Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. can be used.
  • the said rubber composition contains a vulcanization accelerator
  • content of a vulcanization accelerator becomes like this.
  • it is 1 mass part or more with respect to 100 mass parts of rubber components, More preferably, it is 2 mass parts or more.
  • the content of the vulcanization accelerator is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less. When the content of the vulcanization accelerator is within the above range, the effect is more suitably obtained.
  • the rubber composition may contain oil.
  • the oil include process oil, vegetable oil and fat, or a mixture thereof.
  • a paraffin process oil for example, a paraffin process oil, an aroma process oil, a naphthenic process oil, or the like can be used.
  • vegetable oils and fats castor oil, cottonseed oil, sesame oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, rosin, pine oil, pineapple, tall oil, corn oil, rice bran oil, beet flower oil, sesame oil, Examples include olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, jojoba oil, macadamia nut oil, and tung oil. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, paraffinic process oil is preferable.
  • Examples of the oil include Idemitsu Kosan Co., Ltd., Sankyo Oil Chemical Co., Ltd., Japan Energy Co., Ltd., Orisoi Co., Ltd., H & R, Toyokuni Oil Co., Ltd., Showa Shell Sekiyu Co., Ltd., Fuji Kosan Co., Ltd. Etc. can be used.
  • the oil content is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and still more preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. .
  • the content is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, and still more preferably 30 parts by mass or less. There exists a tendency for an effect to be acquired more suitably as it is in the said range.
  • the oil content includes the amount of oil contained in rubber (oil-extended rubber).
  • the rubber composition preferably contains sulfur.
  • sulfur include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, and soluble sulfur that are generally used in the rubber industry. These may be used alone or in combination of two or more.
  • sulfur for example, products such as Tsurumi Chemical Co., Ltd., Karuizawa Sulfur Co., Ltd., Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., Flexis Co., Nihon Kiboshi Kogyo Co., Ltd., Hosoi Chemical Co., Ltd. can be used.
  • content of sulfur is 0.5 mass part or more with respect to 100 mass parts of rubber components, More preferably, it is 1 mass part or more.
  • the content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and still more preferably 3 parts by mass or less. There exists a tendency for an effect to be acquired more suitably as it is in the said range.
  • the rubber composition may contain a resin.
  • the resin is not particularly limited as long as it is widely used in the tire industry, and rosin resin, coumarone indene resin, ⁇ -methylstyrene resin, terpene resin, pt-butylphenol acetylene resin, acrylic resin Resin, C5 resin, C9 resin, etc. are mentioned.
  • Commercially available products include Maruzen Petrochemical Co., Ltd., Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Yashara Chemical Co., Ltd., Tosoh Co., Ltd., Rutgers Chemicals Co., Ltd., BASF Co., Arizona Chemical Co., Ltd., Nikko Chemical Co., Ltd.
  • Products such as catalysts, JX Energy Co., Ltd., Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., Taoka Chemical Industry Co., Ltd., Toagosei Co., Ltd. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the resin is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is 50 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less.
  • the rubber composition may contain an antiaging agent.
  • the antiaging agent include naphthylamine antiaging agents such as phenyl- ⁇ -naphthylamine; diphenylamine antiaging agents such as octylated diphenylamine and 4,4′-bis ( ⁇ , ⁇ ′-dimethylbenzyl) diphenylamine; N -Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine, N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine, etc.
  • P-phenylenediamine-based anti-aging agent P-phenylenediamine-based anti-aging agent; quinoline-based anti-aging agent such as a polymer of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline; 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol; Monophenolic anti-aging agents such as styrenated phenol; tetrakis- [methylene-3- (3 ', 5'-di-t-butyl- '- hydroxyphenyl) propionate] bis methane, tris, and the like polyphenolic antioxidants. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, p-phenylenediamine-based antioxidants and quinoline-based antioxidants are preferable, and p-phenylenediamine-based antioxidants are more preferable.
  • anti-aging agent for example, products such as Seiko Chemical Co., Ltd., Sumitomo Chemical Co., Ltd., Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., and Flexis Co. can be used.
  • the content of the anti-aging agent is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Further, the content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less. There exists a tendency for an effect to be acquired more suitably as it is in the said range.
  • the rubber composition may contain a wax.
  • the wax is not particularly limited, and examples thereof include petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax; natural waxes such as plant waxes and animal waxes; synthetic waxes such as polymers such as ethylene and propylene. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, petroleum wax is preferable, and paraffin wax is more preferable.
  • wax for example, products such as Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Nippon Seiwa Co., Ltd., Seiko Chemical Co., Ltd. can be used.
  • the content of the wax is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, preferably 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is 10 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less. There exists a tendency for an effect to be acquired more suitably as it is in the said range.
  • the rubber composition preferably contains a fatty acid.
  • a fatty acid for example, a stearic acid, an oleic acid, a palmitic acid etc. are mentioned, A stearic acid is preferable from the point that an effect tends to be acquired more suitably. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the fatty acid products such as NOF Corporation, NOF, Kao Corporation, FUJIFILM Wako Pure Chemicals Co., Ltd., and Chiba Fatty Acid Co., Ltd. can be used.
  • the said rubber composition contains a fatty acid
  • content of a fatty acid becomes like this.
  • it is 0.5 mass part or more with respect to 100 mass parts of rubber components, More preferably, it is 1 mass part or more.
  • the content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less. There exists a tendency for an effect to be acquired more suitably as it is in the said range.
  • the rubber composition preferably contains zinc oxide.
  • Conventionally known zinc oxide can be used, for example, Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd., Toho Zinc Co., Ltd., Hakusui Tech Co., Ltd., Shodo Chemical Industry Co., Ltd., Sakai Chemical Industry Co., Ltd. Can be used.
  • the content of zinc oxide is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Further, the content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less. There exists a tendency for an effect to be acquired more favorably in the said numerical range.
  • additives generally used in the tire industry can be blended with the rubber composition, and examples thereof include fillers such as organic peroxides and magnesium sulfate. Each content of these fillers is preferably 0.1 parts by mass or more and preferably 200 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the rubber composition can be produced by, for example, a method of kneading the above components using a rubber kneading apparatus such as an open roll or a Banbury mixer and then vulcanizing.
  • the kneading temperature is usually 100 to 180 ° C., preferably 120 to 170 ° C.
  • the kneading temperature is usually 120 ° C. or lower, preferably 80 to 110 ° C.
  • a composition obtained by kneading a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator is usually subjected to vulcanization treatment such as press vulcanization.
  • the vulcanization temperature is usually 140 to 190 ° C, preferably 150 to 185 ° C.
  • the rubber composition has good fuel efficiency, for example, tread (cap tread), sidewall, base tread, under tread, clinch, bead apex, breaker cushion rubber, carcass cord covering rubber, insulation It can be used for tire members such as chafers, inner liners, and side reinforcement layers of run flat tires. Especially, it is used suitably for a tread.
  • the pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition. That is, if necessary, a rubber composition containing various additives is extruded in accordance with the shape of each member of the tire (especially, the tread (cap tread)) at an unvulcanized stage, and is applied to the tire molding machine. Then, after forming by an ordinary method and bonding together with other tire members to form an unvulcanized tire, the tire can be manufactured by heating and pressing in a vulcanizer.
  • the above pneumatic tires include passenger car tires, large passenger cars, large SUV tires, truck and bus tires, motorcycle tires, racing tires, studless tires (winter tires), run flat tires, aircraft tires, and mines. It is preferably used as a tire for passenger cars, and more preferably used as a tire for passenger cars.
  • SBR A commercial product manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (S-SBR, styrene content: 41% by mass)
  • BR Commercial product manufactured by JSR Corporation (cis content: 95% by mass)
  • Carbon black Show Black N330 (N 2 SA: 75 m 2 / g, DBP oil absorption: 102 ml / 100 g) manufactured by Cabot Japan
  • Silica Ultrasil VN3 manufactured by Evonik Degussa (N 2 SA: 175 m 2 / g)
  • Compound 1 Liponol HT / B14 (compound represented by the above formula (I) (the above formula (I-1)) manufactured by Lion Specialty Chemicals Co., Ltd.)
  • Compound 2 Liponol HT / P14 (com
  • Anti-aging agent NOCRACK 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
  • Stearate Sulfur stearate manufactured by NOF Corporation: Powdered sulfur oxide manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd .: Zinc Hua No. 1 vulcanization accelerator manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. 1: Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
  • Noxeller CZ N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide manufactured by KK Vulcanization accelerator 2: Noxeller D (N, N'-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
  • tan ⁇ of the vulcanized rubber composition was measured at a dynamic strain amplitude of 1%, a frequency of 10 Hz, and a temperature of 50 ° C.
  • the value of tan ⁇ is shown as an index with the reference comparative example being 100. The larger the index, the lower the rolling resistance and the better the fuel efficiency.
  • the hardness of the vulcanized rubber composition was measured with a type A durometer in accordance with JIS K6253 “Method for testing hardness of vulcanized rubber and thermoplastic rubber”. The measurement was performed at 25 ° C. The results are shown as an index with the result of the reference comparative example as 100. The larger the index, the better the hardness, and the better the vehicle handling performance (steering stability), wet grip performance, and wear resistance. A good index was determined when the index was 85 or higher.
  • Example containing a rubber component, a silica, and the silica dispersing agent represented by the said formula (I) can improve the dispersibility of silica, and fuel-consumption property, maintaining favorable hardness. I understood.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

良好な硬度を維持しつつ、シリカの分散性、低燃費性を向上できるタイヤ用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供する。 本発明は、ゴム成分と、シリカと、下記式（Ｉ）で表されるシリカ分散剤とを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。

Description

タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。
従来より、タイヤの転がり抵抗を低減することにより（転がり抵抗性能の向上）、車の低燃費化が行われてきたが、近年、車の低燃費化への要求はますます強くなってきており、タイヤ部材の中でもタイヤにおける占有比率の高いトレッド部を製造するためのゴム組成物に対して、優れた低発熱性（低燃費性）が要求されている。
ゴム組成物において低発熱性を満足させる方法として、補強用充填剤の含有量を減量する方法が知られている。しかし、この場合、ゴム組成物の硬度が低下するためタイヤが軟化し、車のハンドリング性能（操縦安定性）が低下したりするという問題があった。
特許文献１には、シランカップリング剤を重合させた重合体を含有することにより、低燃費性を改善できることが開示されているが、まだ改善の余地があり、また他の技術の開発も望まれている。
特開２０１２－５２１２８号公報
本発明は、前記課題を解決し、良好な硬度を維持しつつ、シリカの分散性、低燃費性を向上できるタイヤ用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明者が鋭意検討した結果、特定の化合物を配合することにより、良好な硬度を維持しつつ、シリカの分散性、低燃費性を向上できることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、ゴム成分と、シリカと、下記式（Ｉ）で表されるシリカ分散剤とを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 （式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭化水素基を表す。Ｒ２、Ｒ３は、同一若しくは異なって、水素原子、炭化水素基、又は－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基（ｎは整数を表し、Ｒ２、Ｒ３の各ｎは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ＡＯは、同一又は異なって、炭素数３以上のオキシアルキレン基を表す。）を表し、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１つが－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基である。）
上記ゴム成分１００質量％中のスチレンブタジエンゴムの含有量が３０～１００質量％であることが好ましい。
上記ゴム成分１００質量部に対して、上記シリカ分散剤を０．１～１０．０質量部含むことが好ましい。
上記ゴム成分１００質量部に対して、上記シリカを２０～１４０質量部含むことが好ましい。
上記ゴム成分１００質量部に対する、上記シリカ及びカーボンブラックの合計含有量が２０～１６０質量部であることが好ましい。
上記タイヤ用ゴム組成物は、トレッド用ゴム組成物として用いられることが好ましい。
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したタイヤ部材を有する空気入りタイヤに関する。
上記タイヤ部材がトレッドであることが好ましい。
本発明によれば、ゴム成分と、シリカと、上記式（Ｉ）で表されるシリカ分散剤とを含むタイヤ用ゴム組成物であるので、良好な硬度を維持しつつ、シリカの分散性、低燃費性を向上できる。従って、該ゴム組成物をトレッドなどタイヤの各部材に使用することで前述の性能に優れた空気入りタイヤを提供できる。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分と、シリカと、上記式（Ｉ）で表されるシリカ分散剤とを含む。
上記ゴム組成物によって良好な硬度を維持しつつ、シリカの分散性、低燃費性を向上できる理由は必ずしも明らかではないが、以下のように推察される。
シリカなどの無機充填剤は表面の親水性が高く、ゴム中への分散性が低いという問題があった。本発明では、本願特定のシリカ分散剤をシリカと共に配合することにより、良好な硬度を維持しつつ、シリカの分散性、低燃費性を向上できる。これは、本願特定のシリカ分散剤が、炭化水素基（すなわち、疎水性の部位）を有すると共に、－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基（すなわち、親水性の部位）を有する構造であり、炭化水素基がゴムと、－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基がシリカと相互作用し、シリカの分散性が向上するものと推測される。ここで、シリカとの相互作用が強すぎると、シリカの分散性を向上する効果が小さくなってしまうが、本発明では、上記－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基のＡＯの炭素数が３以上と、親水性の部位が嵩高いため、シリカとの相互作用を適度なものとすることができ、シリカとの吸着が抑制され、シリカとシランカップリング剤との反応を阻害しにくくなり、シリカの分散性がより向上すると共に、より良好な低燃費性が得られるものと推測される。
また、本発明では、良好な硬度を維持できるため、良好な車のハンドリング性能（操縦安定性）、ウェットグリップ性能、耐摩耗性が得られる。
使用できるゴム成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。ゴム成分は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、効果がより好適に得られるという理由から、ＳＢＲ、ＢＲが好ましく、ＳＢＲとＢＲを併用することがより好ましい。
ＳＢＲとしては特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ－ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ－ＳＢＲ）等を使用できる。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。
ＳＢＲのスチレン含量は、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。また、ＳＢＲのスチレン含量は、好ましくは５０質量％以下である。スチレン含量が上記範囲内のＳＢＲを配合することにより、効果がより好適に得られる。
なお、スチレン含量は、１Ｈ－ＮＭＲ測定によって算出できる。
ＳＢＲは、ＪＳＲ（株）、住友化学（株）、旭化成ケミカルズ（株）、日本ゼオン（株）、ランクセス社、トリンセオ社等より、製造販売されるものを使用できる。
上記ゴム組成物がＳＢＲを含有する場合、ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは６０質量％以上である。該ＳＢＲの含有量は、１００質量％であってもよく、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下である。ＳＢＲの含有量が上記範囲内であると、効果がより好適に得られる。
ＢＲとしては特に限定されず、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂ、ＪＳＲ（株）製のＢＲ７３０等の高シス含有量のＢＲ、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等のシンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するＢＲ等を使用できる。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。なかでも、効果がより好適に得られるという理由から、ＢＲのシス含量は９０質量％以上が好ましい。
なお、本明細書においてゴム成分のシス含量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
上記ゴム組成物がＢＲを含有する場合、ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上である。該ＢＲの含有量は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下である。ＢＲの含有量が上記範囲内であると、効果がより好適に得られる。
ゴム成分１００質量％中のＳＢＲ及びＢＲの合計含有量は、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上であり、１００質量％であってもよい。ＳＢＲ及びＢＲの合計含有量が上記範囲内であると、効果がより好適に得られる。
本発明では、下記式（Ｉ）で表されるシリカ分散剤が使用される。シリカとともに、本願特定のシリカ分散剤を配合することにより、良好な硬度を維持しつつ、シリカの分散性、低燃費性を向上できる。なお、シリカ分散剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭化水素基を表す。Ｒ２、Ｒ３は、同一若しくは異なって、水素原子（－Ｈ）、炭化水素基、又は－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基（ｎは整数を表し、Ｒ２、Ｒ３の各ｎは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ＡＯは、同一又は異なって、炭素数３以上のオキシアルキレン基を表す。）を表し、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１つが－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基である。）
Ｒ１～Ｒ３の炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。なかでも、脂肪族炭化水素基が好ましい。炭化水素基の炭素数は、好ましくは１以上、より好ましくは５以上、更に好ましくは８以上、特に好ましくは１２以上であり、好ましくは３０以下、より好ましくは２５以下、更に好ましくは２２以下、特に好ましくは２０以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
脂肪族炭化水素基としては、アルキル基、アルキレン基、アルケニル基、アルケニレン基、アルキニル基、アルキニレン基等が挙げられる。なかでも、上記炭素数のアルキル基が好ましい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、２－エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、炭素数３～８のものが好ましく、具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、炭素数６～１０のものが好ましく、具体的には、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、トリル（ｔｏｌｙｌ）基、キシリル（ｘｙｌｙｌ）基、ナフチル基等が挙げられる。なお、トリル基及びキシリル基におけるベンゼン環上のメチル基の置換位置は、オルト位、メタ位、パラ位のいずれの位置でもよい。
Ｒ２、Ｒ３の－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基（ｎは整数を表し、Ｒ２、Ｒ３の各ｎは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）のＡＯは、同一又は異なって、炭素数３以上のオキシアルキレン基を表す。該炭素数は、好ましくは４以上であり、上限は特に限定されないが、好ましくは７以下、より好ましくは６以下、更に好ましくは５以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
オキシアルキレン基ＡＯ中のアルキレン基Ａは、直鎖状、分岐状のいずれでもよいが、より嵩高い構造となり、効果がより好適に得られるという理由から、分岐状が好ましい。
効果がより好適に得られるという理由から、ＡＯは、炭素数２～３のオキシアルキレン基（オキシエチレン基（ＥＯ）、オキシプロピレン基（ＰＯ））に分岐鎖Ｒ４（Ｒ４は、炭化水素基を表す。）が結合した基であることが好ましく、－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基は、下記式（Ａ）、（Ｂ）で表される基であることがより好ましく、下記式（Ａ）で表される基であることが更に好ましい。また、分岐鎖Ｒ４は、酸素原子に隣接する炭素原子に結合していることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 （式（Ａ）、（Ｂ）中、Ｒ４は、炭化水素基を表す。ｎは－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基のｎと同様である。）
Ｒ４の炭化水素基は、Ｒ１～Ｒ３の炭化水素基と同様の基が挙げられる。なかでも、脂肪族炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。炭化水素基（好ましくは脂肪族炭化水素基、より好ましくはアルキル基）の炭素数は、好ましくは１以上、より好ましくは２以上であり、好ましくは６以下、より好ましくは５以下、更に好ましくは４以下、特に好ましくは３以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
（ＡＯ）ｎが２種以上のオキシアルキレン基を含む場合、オキシアルキレン基の配列はブロックでもランダムでもよい。
ｎは、ＡＯの付加モル数を表す。ｎは、好ましくは１以上、より好ましくは２以上であり、好ましくは２０以下、より好ましくは１６以下、更に好ましくは１０以下、特に好ましくは５以下、最も好ましくは３以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
式（Ｉ）において、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１つが－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基であるが、Ｒ２、Ｒ３の全てが－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基であることがより好ましい。すなわち、上記式（Ｉ）で表される化合物は、下記式（Ｉ－１）で表される化合物であることが更に好ましい。これにより、効果がより好適に得られる傾向がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 （式（Ｉ－１）中、ｎ１、ｎ２が整数（ｎと同様の整数）を表す点以外は、式（Ｉ）と同様である。）
式（Ｉ）、式（Ｉ－１）において、ＡＯの付加モル数の合計（ｎ１＋ｎ２）は、好ましくは１以上、より好ましくは２以上、更に好ましくは３以上、特に好ましくは４以上であり、好ましくは４０以下、より好ましくは３２以下、更に好ましくは２０以下、特に好ましくは１０以下、最も好ましくは６以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
シリカ分散剤の具体例としては、例えば、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製のリポノールＨＴ／Ｂ１２（式（Ｉ）中、Ｒ１：炭素数１４～１８のアルキル基、Ｒ２、Ｒ３：－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）Ｏ－Ｈ基（下記式（Ｃ１）で表される基、式（Ｃ１）のｎ：１、ＡＯの付加モル数の合計：２、式（Ｉ－１）のｎ１：１、ｎ２：１））、リポノールＨＴ／Ｂ１４（式（Ｉ）中、Ｒ１：炭素数１４～１８のアルキル基、Ｒ２、Ｒ３：－（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）Ｏ）２－Ｈ基（下記式（Ｃ１）で表される基、式（Ｃ１）のｎ：２、ＡＯの付加モル数の合計：４、式（Ｉ－１）のｎ１：２、ｎ２：２））、リポノールＨＴ／Ｐ１２（式（Ｉ）中、Ｒ１：炭素数１４～１８のアルキル基、Ｒ２、Ｒ３：－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ－Ｈ基（下記式（Ｃ２）で表される基、式（Ｃ２）のｎ：１、ＡＯの付加モル数の合計：２、式（Ｉ－１）のｎ１：１、ｎ２：１））、リポノールＨＴ／Ｐ１４（式（Ｉ）中、Ｒ１：炭素数１４～１８のアルキル基、Ｒ２、Ｒ３：－（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）２－Ｈ基（下記式（Ｃ２）で表される基、式（Ｃ２）のｎ：２、ＡＯの付加モル数の合計：４、式（Ｉ－１）のｎ１：２、ｎ２：２））、リポノールＨＴ／Ｐ１６（式（Ｉ）中、Ｒ１：炭素数１４～１８のアルキル基、Ｒ２、Ｒ３：－（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）３－Ｈ基（下記式（Ｃ２）で表される基、式（Ｃ２）のｎ：３、ＡＯの付加モル数の合計：６、式（Ｉ－１）のｎ１：３、ｎ２：３））、リポノールＨＴ／Ｐ２０（式（Ｉ）中、Ｒ１：炭素数１４～１８のアルキル基、Ｒ２、Ｒ３：下記式（Ｃ２）で表される基、ＡＯの付加モル数の合計：１０、式（Ｉ－１）のｎ１＋ｎ２＝１０））、リポノールＣ／Ｂ１４（式（Ｉ）中、Ｒ１：炭素数８～１８のアルキル基、Ｒ２、Ｒ３：－（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）Ｏ）２－Ｈ基（下記式（Ｃ１）で表される基、式（Ｃ１）のｎ：２、ＡＯの付加モル数の合計：４、式（Ｉ－１）のｎ１：２、ｎ２：２））、リポノールＣ／Ｐ１４（式（Ｉ）中、Ｒ１：炭素数８～１８のアルキル基、Ｒ２、Ｒ３：－（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）２－Ｈ基（下記式（Ｃ２）で表される基、式（Ｃ２）のｎ：２、ＡＯの付加モル数の合計：４、式（Ｉ－１）のｎ１：２、ｎ２：２））、リポノールＴ／Ｂ１４（式（Ｉ）中、Ｒ１：炭素数１４～１８のアルキルおよび炭素数１８のアルケニル基を含む、Ｒ２、Ｒ３：－（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）Ｏ）２－Ｈ基（下記式（Ｃ１）で表される基、式（Ｃ１）のｎ：２、ＡＯの付加モル数の合計：４、式（Ｉ－１）のｎ１：２、ｎ２：２））、リポノールＴ／Ｐ１４（式（Ｉ）中、Ｒ１：炭素数１４～１８のアルキルおよび炭素数１８のアルケニル基を含む、Ｒ２、Ｒ３：－（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）２－Ｈ基（下記式（Ｃ２）で表される基、式（Ｃ２）のｎ：２、ＡＯの付加モル数の合計：４、式（Ｉ－１）のｎ１：２、ｎ２：２））、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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 （式（Ｃ１）、（Ｃ２）中、ｎは－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基のｎと同様である。）
シリカ分散剤としては上記市販品等を使用してもよく、またこれら市販品等とは別に製造したものを用いてもよい。製造方法としては例えば、多価アミン化合物に対してアルキレンオキサイドを、触媒存在下もしくは触媒を用いずに作用させることが考えられるが、この方法に限定されるものではない。
シリカ分散剤の含有量（２種以上を併用する場合は合計含有量）は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上、更に好ましくは１．０質量部以上、特に好ましくは２．０質量部以上である。また、該含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１０．０質量部以下、より好ましくは８．０質量部以下、更に好ましくは６．０質量部以下である。シリカ分散剤の含有量が上記範囲内であると、効果がより好適に得られる。
本発明では、シリカが使用される。シリカとともに、本願特定のシリカ分散剤を配合することにより、良好な硬度を維持しつつ、シリカの分散性、低燃費性を向上できる。シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、４０ｍ２／ｇ以上が好ましく、５０ｍ２／ｇ以上がより好ましく、１００ｍ２／ｇ以上が更に好ましく、１５０ｍ２／ｇ以上が特に好ましい。４０ｍ２／ｇ以上では、良好な硬度が得られる傾向がある。また、シリカのＮ２ＳＡは、２５０ｍ２／ｇ以下が好ましく、２２０ｍ２／ｇ以下がより好ましく、２００ｍ２／ｇ以下が更に好ましい。２５０ｍ２／ｇ以下であると、良好な低燃費性、加工性が得られる傾向がある。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ　Ｄ３０３７－８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。
シリカとしては、例えば、デグッサ社、ローディア社、東ソー・シリカ（株）、ソルベイジャパン（株）、（株）トクヤマ等の製品を使用できる。
シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは４０質量部以上、更に好ましくは６０質量部以上、特に好ましくは７０質量部以上である。２０質量部以上であると、シリカの配合による充分な効果（良好な硬度、低燃費性の改善）が得られる傾向がある。上記シリカの含有量は、好ましくは１４０質量部以下、より好ましくは１２０質量部以下、更に好ましくは１００質量部以下である。１４０質量部以下であると、シリカのゴムへの分散性がより良好になり、良好な低燃費性、ゴムの加工性が得られる傾向がある。
上記ゴム組成物には、シリカと共に、シランカップリング剤を使用することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、スルフィド系、メルカプト系、ビニル系、アミノ系、グリシドキシ系、ニトロ系、クロロ系シランカップリング剤などが挙げられる。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。なかでも、効果がより好適に得られるという理由から、スルフィド系が好ましい。
スルフィド系シランカップリング剤としては、効果がより好適に得られるという理由から、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（２－トリエトキシシリルエチル）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、ビス（２－トリエトキシシリルエチル）ジスルフィドが好ましく、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドがより好ましい。
シランカップリング剤としては、例えば、デグッサ社、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社、信越シリコーン（株）、東京化成工業（株）、アヅマックス（株）、東レ・ダウコーニング（株）等の製品を使用できる。
上記ゴム組成物がシランカップリング剤を含有する場合、シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。また、シランカップリング剤の含有量は、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１２質量部以下である。シランカップリング剤の含有量が上記範囲内であると、シリカの分散性がより良好となり、効果がより好適に得られる。
上記ゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。これにより、良好な補強性が得られ、良好な硬度が得られる。
カーボンブラックとしては、特に限定されないが、Ｎ１３４、Ｎ１１０、Ｎ２２０、Ｎ２３４、Ｎ２１９、Ｎ３３９、Ｎ３３０、Ｎ３２６、Ｎ３５１、Ｎ５５０、Ｎ７６２等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は３０ｍ２／ｇ以上が好ましく、６０ｍ２／ｇ以上がより好ましい。Ｎ２ＳＡが３０ｍ２／ｇ以上では、充分な補強性が得られ、良好な硬度が得られる傾向がある。また、カーボンブラックのＮ２ＳＡは２５０ｍ２／ｇ以下が好ましく、１５０ｍ２／ｇ以下がより好ましく、１００ｍ２／ｇ以下が更に好ましい。Ｎ２ＳＡが２５０ｍ２／ｇ以下であると、良好な加工性、低燃費性が得られる傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ　Ｋ６２１７－２：２００１に準拠して測定される。
カーボンブラックのジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、好ましくは７０ｍｌ／１００ｇ以上、より好ましくは９０ｍｌ／１００ｇ以上である。また、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、好ましくは１６０ｍｌ／１００ｇ以下、より好ましくは１２０ｍｌ／１００ｇ以下である。該範囲内とすることによって、効果がより好適に得られる。
なお、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳ　Ｋ６２１７－４：２００１に準拠して測定される。
カーボンブラックとしては、例えば、旭カーボン（株）、キャボットジャパン（株）、東海カーボン（株）、三菱化学（株）、ライオン（株）、新日化カーボン（株）、コロンビアカーボン社等の製品を使用できる。
上記ゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。また、カーボンブラックの含有量は、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下である。カーボンブラックの含有量が上記範囲内であると、効果がより好適に得られる。
シリカ及びカーボンブラックの合計含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは５０質量部以上、更に好ましくは７０質量部以上である。また、該合計含有量は、好ましくは１６０質量部以下、より好ましくは１４０質量部以下、更に好ましくは１２０質量部以下、特に好ましくは１１０質量部以下である。シリカ及びカーボンブラックの合計含有量が上記範囲内であると、効果がより好適に得られる。
上記ゴム組成物は、加硫促進剤を含有することが好ましい。
加硫促進剤としては、２－メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、等のチアゾール系加硫促進剤；テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラベンジルチウラムジスルフィド（ＴＢｚＴＤ）、テトラキス（２－エチルヘキシル）チウラムジスルフィド（ＴＯＴ－Ｎ）等のチウラム系加硫促進剤；Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ－オキシエチレン－２－ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ－オキシエチレン－２－ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’－ジイソプロピル－２－ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤；１，３－ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤を挙げることができる。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。なかでも、効果がより好適に得られるという理由から、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましく、スルフェンアミド系加硫促進剤とグアニジン系加硫促進剤を併用することがより好ましい。
スルフェンアミド系加硫促進剤としては、ＣＢＳが好ましく、ＣＢＳとＮ，Ｎ’－ジフェニルグアニジンとを併用することがより好ましい。
加硫促進剤としては、例えば、住友化学（株）、大内新興化学（株）製等の製品を使用できる。
上記ゴム組成物が加硫促進剤を含有する場合、加硫促進剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは２質量部以上である。また、加硫促進剤の含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。加硫促進剤の含有量が上記範囲内であると、効果がより好適に得られる。
上記ゴム組成物は、オイルを含有してもよい。
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物が挙げられる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。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。なかでも、パラフィン系プロセスオイルが好ましい。
オイルとしては、例えば、出光興産（株）、三共油化工業（株）、（株）ジャパンエナジー、オリソイ社、Ｈ＆Ｒ社、豊国製油（株）、昭和シェル石油（株）、富士興産（株）等の製品を使用できる。
上記ゴム組成物がオイルを含有する場合、オイルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上、更に好ましくは２０質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは７０質量部以下、より好ましくは５０質量部以下、更に好ましくは３０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
なお、オイルの含有量には、ゴム（油展ゴム）に含まれるオイルの量も含まれる。
上記ゴム組成物は、硫黄を含むことが好ましい。
硫黄としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄などが挙げられる。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。
硫黄としては、例えば、鶴見化学工業（株）、軽井沢硫黄（株）、四国化成工業（株）、フレクシス社、日本乾溜工業（株）、細井化学工業（株）等の製品を使用できる。
上記ゴム組成物が硫黄を含有する場合、硫黄の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下、更に好ましくは３質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
上記ゴム組成物は、樹脂を含有していてもよい。樹脂としては、タイヤ工業で汎用されているものであれば特に限定されず、ロジン系樹脂、クマロンインデン樹脂、α－メチルスチレン系樹脂、テルペン系樹脂、ｐ－ｔ－ブチルフェノールアセチレン樹脂、アクリル系樹脂、Ｃ５樹脂、Ｃ９樹脂等が挙げられる。市販品としては、丸善石油化学（株）、住友ベークライト（株）、ヤスハラケミカル（株）、東ソー（株）、Ｒｕｔｇｅｒｓ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、ＢＡＳＦ社、アリゾナケミカル社、日塗化学（株）、（株）日本触媒、ＪＸエネルギー（株）、荒川化学工業（株）、田岡化学工業（株）、東亞合成（株）等の製品を使用できる。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。
上記ゴム組成物が樹脂を含有する場合、樹脂の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．３質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上であり、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは５０質量部以下である。
上記ゴム組成物は、老化防止剤を含有していてもよい。
老化防止剤としては、例えば、フェニル－α－ナフチルアミン等のナフチルアミン系老化防止剤；オクチル化ジフェニルアミン、４，４′－ビス（α，α′－ジメチルベンジル）ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系老化防止剤；Ｎ－イソプロピル－Ｎ′－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ－（１，３－ジメチルブチル）－Ｎ′－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′－ジ－２－ナフチル－ｐ－フェニレンジアミン等のｐ－フェニレンジアミン系老化防止剤；２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系老化防止剤；２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－メチルフェノール、スチレン化フェノール等のモノフェノール系老化防止剤；テトラキス－［メチレン－３－（３′，５′－ジ－ｔ－ブチル－４′－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン等のビス、トリス、ポリフェノール系老化防止剤などが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、ｐ－フェニレンジアミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤が好ましく、ｐ－フェニレンジアミン系老化防止剤がより好ましい。
老化防止剤としては、例えば、精工化学（株）、住友化学（株）、大内新興化学工業（株）、フレクシス社等の製品を使用できる。
上記ゴム組成物が老化防止剤を含有する場合、老化防止剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
上記ゴム組成物は、ワックスを含有していてもよい。
ワックスとしては、特に限定されず、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス；植物系ワックス、動物系ワックス等の天然系ワックス；エチレン、プロピレン等の重合物等の合成ワックスなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、石油系ワックスが好ましく、パラフィンワックスがより好ましい。
ワックスとしては、例えば、大内新興化学工業（株）、日本精蝋（株）、精工化学（株）等の製品を使用できる。
上記ゴム組成物がワックスを含有する場合、ワックスの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．３質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上であり、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
上記ゴム組成物は、脂肪酸を含有することが好ましい。
脂肪酸としては、従来公知のものを使用でき、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸等が挙げられ、効果がより好適に得られる傾向があるという点から、ステアリン酸が好ましい。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。
脂肪酸としては、日油（株）、ＮＯＦ社、花王（株）、富士フイルム和光純薬（株）、千葉脂肪酸（株）等の製品を使用できる。
上記ゴム組成物が脂肪酸を含有する場合、脂肪酸の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより好適に得られる傾向がある。
上記ゴム組成物は、酸化亜鉛を含有することが好ましい。
酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、例えば、三井金属鉱業（株）、東邦亜鉛（株）、ハクスイテック（株）、正同化学工業（株）、堺化学工業（株）等の製品を使用できる。
上記ゴム組成物が酸化亜鉛を含有する場合、酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。上記数値範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
上記ゴム組成物には、前記成分の他、タイヤ工業において一般的に用いられている添加剤を配合することができ、有機過酸化物、硫酸マグネシウムなどの充填剤等を例示できる。これら充填剤の各含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上であり、好ましくは２００質量部以下である。
上記ゴム組成物は、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。
混練条件としては、架橋剤（加硫剤）及び加硫促進剤以外の添加剤を混練するベース練り工程では、混練温度は、通常１００～１８０℃、好ましくは１２０～１７０℃である。加硫剤、加硫促進剤を混練する仕上げ練り工程では、混練温度は、通常１２０℃以下、好ましくは８０～１１０℃である。また、加硫剤、加硫促進剤を混練した組成物は、通常、プレス加硫などの加硫処理が施される。加硫温度としては、通常１４０～１９０℃、好ましくは１５０～１８５℃である。
上記ゴム組成物は、良好な低燃費性能を有するため、例えば、トレッド（キャップトレッド）、サイドウォール、ベーストレッド、アンダートレッド、クリンチ、ビードエイペックス、ブレーカークッションゴム、カーカスコード被覆用ゴム、インスレーション、チェーファー、インナーライナー等や、ランフラットタイヤのサイド補強層などのタイヤ部材に用いることができる。なかでも、トレッドに好適に用いられる。
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材（特に、トレッド（キャップトレッド））の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造することができる。
上記空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型ＳＵＶ用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、競技用タイヤ、スタッドレスタイヤ（冬用タイヤ）、ランフラットタイヤ、航空機用タイヤ、鉱山用タイヤ等として好適に用いられ、特に乗用車用タイヤとしてより好適に用いられる。
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製の市販品（Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含量：４１質量％）
ＢＲ：ＪＳＲ（株）製の市販品（シス含量：９５質量％）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ３３０（Ｎ２ＳＡ：７５ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１０２ｍｌ／１００ｇ）
シリカ：エボニックデグッサ社製のウルトラジルＶＮ３（Ｎ２ＳＡ：１７５ｍ２／ｇ）
シランカップリング剤：エボニックデグッサ社製のＳｉ２６６（ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
化合物１：ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製のリポノールＨＴ／Ｂ１４（上記式（Ｉ）（上記式（Ｉ－１））で表される化合物）
化合物２：ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製のリポノールＨＴ／Ｐ１４（上記式（Ｉ）（上記式（Ｉ－１））で表される化合物）
化合物３：ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製のリポノールＣ／Ｂ１４（上記式（Ｉ）（上記式（Ｉ－１））で表される化合物）
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエースワックス
オイル：出光興産（株）製のプロセスオイルＰＷ－３２（パラフィン系プロセスオイル）
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６Ｃ（Ｎ－（１，３－ジメチルブチル）－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン）
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
加硫促進剤２：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（Ｎ，Ｎ’－ジフェニルグアニジン）
実施例及び比較例
表１に示す配合処方にしたがい、バンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を１６５℃で、４分間混練りし、混練り物を得た。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、８０℃で、４分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。更に、得られた未加硫ゴム組成物を、１７０℃で２０分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
得られた加硫ゴム組成物を用いて以下の評価を行った。結果を表１に示す。なお、表１において、基準比較例を比較例１とした。
（シリカ分散指標）
得られた加硫ゴム組成物について、アルファテクノロジーズ社製のＲＰＡ２０００型試験機を用いて１００℃、１Ｈｚの条件下にて、歪０．５、１、２、４、８、１６、３２、６４％のＧ＊を測定し、Ｇ＊の最大値とＧ＊の最小値の差よりシリカのペイン効果を求め、基準比較例の結果を１００として指数化してシリカの分散性指標とした。指数が大きいほど、シリカが分散しており、シリカの分散性に優れることを示す。
（低燃費性）
（株）上島製作所製スペクトロメーターを用いて、動的歪振幅１％、周波数１０Ｈｚ、温度５０℃で加硫ゴム組成物のｔａｎδを測定した。ｔａｎδの値について基準比較例を１００として指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを示す。
（硬度）
ＪＩＳ　Ｋ６２５３の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に従って、タイプＡデュロメーターにより、加硫ゴム組成物の硬度を測定した。測定は、２５℃で行った。結果は、基準比較例の結果を１００として指数表示した。指数が大きいほど、良好な硬度を有することを示し、良好な車のハンドリング性能（操縦安定性）、ウェットグリップ性能、耐摩耗性が得られることを示す。指数が８５以上の場合に、良好であると判断した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
表１より、ゴム成分と、シリカと、上記式（Ｉ）で表されるシリカ分散剤とを含む実施例は、良好な硬度を維持しつつ、シリカの分散性、低燃費性を向上できることが分かった。

Claims (8)

  1. ゴム成分と、シリカと、下記式（Ｉ）で表されるシリカ分散剤とを含むタイヤ用ゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭化水素基を表す。Ｒ２、Ｒ３は、同一若しくは異なって、水素原子、炭化水素基、又は－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基（ｎは整数を表し、Ｒ２、Ｒ３の各ｎは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ＡＯは、同一又は異なって、炭素数３以上のオキシアルキレン基を表す。）を表し、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１つが－（ＡＯ）ｎ－Ｈ基である。）
  2. 前記ゴム成分１００質量％中のスチレンブタジエンゴムの含有量が３０～１００質量％である請求項１記載のタイヤ用ゴム組成物。
  3. 前記ゴム成分１００質量部に対して、前記シリカ分散剤を０．１～１０．０質量部含む請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム組成物。
  4. 前記ゴム成分１００質量部に対して、前記シリカを２０～１４０質量部含む請求項１～３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
  5. 前記ゴム成分１００質量部に対する、前記シリカ及びカーボンブラックの合計含有量が２０～１６０質量部である請求項１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
  6. トレッド用ゴム組成物として用いられる請求項１～５のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
  7. 請求項１～６のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したタイヤ部材を有する空気入りタイヤ。
  8. 前記タイヤ部材がトレッドである請求項７記載の空気入りタイヤ。
PCT/JP2019/016312 2018-05-15 2019-04-16 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ WO2019220842A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/054,864 US11602954B2 (en) 2018-05-15 2019-04-16 Tire rubber composition and pneumatic tire
EP19803414.2A EP3722361B1 (en) 2018-05-15 2019-04-16 Tire rubber composition and pneumatic tire
CN201980007570.4A CN111615534A (zh) 2018-05-15 2019-04-16 轮胎橡胶组合物和充气轮胎

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-093842 2018-05-15
JP2018093842A JP7040277B2 (ja) 2018-05-15 2018-05-15 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019220842A1 true WO2019220842A1 (ja) 2019-11-21

Family

ID=68540150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/016312 WO2019220842A1 (ja) 2018-05-15 2019-04-16 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11602954B2 (ja)
EP (1) EP3722361B1 (ja)
JP (1) JP7040277B2 (ja)
CN (1) CN111615534A (ja)
WO (1) WO2019220842A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116102801A (zh) * 2021-11-09 2023-05-12 住友橡胶工业株式会社 轮胎
JP2023070526A (ja) * 2021-11-09 2023-05-19 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2023070525A (ja) * 2021-11-09 2023-05-19 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5088150A (ja) * 1973-10-11 1975-07-15
JP2000017107A (ja) * 1998-07-02 2000-01-18 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物
US20080033082A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 Bruce Raymond Hahn Rubber Compounds Containing Polyoxyalkylene Amines
JP2012052128A (ja) 2011-10-27 2012-03-15 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物
WO2013094693A1 (ja) * 2011-12-20 2013-06-27 株式会社ブリヂストン タイヤ用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ
JP2013133401A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Bridgestone Corp ゴム組成物の製造方法
JP2014516379A (ja) * 2011-04-21 2014-07-10 横浜ゴム株式会社 熱可塑性エラストマー組成物
JP2015086257A (ja) * 2013-10-29 2015-05-07 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
US20150314644A1 (en) * 2012-12-14 2015-11-05 Pirelli Tyre S.P.A. Tyre for vehicle wheels
JP2017088754A (ja) * 2015-11-11 2017-05-25 東洋ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ
WO2017199853A1 (ja) * 2016-05-16 2017-11-23 ハリマ化成株式会社 タイヤ用フィラー、タイヤ用ゴム組成物、タイヤ、タイヤ用フィラーの製造方法、および、凝集抑制剤

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3938574A (en) 1973-10-11 1976-02-17 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Vulcanizable rubber mixture for tire treads having improved skid resistance
JP4621320B2 (ja) * 1999-11-08 2011-01-26 株式会社ブリヂストン タイヤ用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ
JP2001158835A (ja) * 1999-12-02 2001-06-12 Bridgestone Corp ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ
WO2006016512A1 (ja) * 2004-08-10 2006-02-16 Jsr Corporation ゴム組成物およびタイヤ
JP2007269893A (ja) 2006-03-30 2007-10-18 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴムセメント
CN101724184B (zh) * 2008-10-29 2013-05-01 住友橡胶工业株式会社 橡胶组合物及轮胎
JP2011052067A (ja) 2009-08-31 2011-03-17 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
KR101354443B1 (ko) 2012-10-09 2014-01-27 금호타이어 주식회사 실리카의 분산성이 향상된 타이어 트레드 고무조성물
JP6575236B2 (ja) 2014-10-06 2019-09-18 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP6211024B2 (ja) 2015-02-19 2017-10-11 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP6937111B2 (ja) 2016-05-16 2021-09-22 ハリマ化成株式会社 タイヤ用フィラー、タイヤ用ゴム組成物、タイヤ、および、タイヤ用フィラーの製造方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5088150A (ja) * 1973-10-11 1975-07-15
JP2000017107A (ja) * 1998-07-02 2000-01-18 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物
US20080033082A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 Bruce Raymond Hahn Rubber Compounds Containing Polyoxyalkylene Amines
JP2014516379A (ja) * 2011-04-21 2014-07-10 横浜ゴム株式会社 熱可塑性エラストマー組成物
JP2012052128A (ja) 2011-10-27 2012-03-15 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物
WO2013094693A1 (ja) * 2011-12-20 2013-06-27 株式会社ブリヂストン タイヤ用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ
JP2013133401A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Bridgestone Corp ゴム組成物の製造方法
US20150314644A1 (en) * 2012-12-14 2015-11-05 Pirelli Tyre S.P.A. Tyre for vehicle wheels
JP2015086257A (ja) * 2013-10-29 2015-05-07 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
JP2017088754A (ja) * 2015-11-11 2017-05-25 東洋ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ
WO2017199853A1 (ja) * 2016-05-16 2017-11-23 ハリマ化成株式会社 タイヤ用フィラー、タイヤ用ゴム組成物、タイヤ、タイヤ用フィラーの製造方法、および、凝集抑制剤

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3722361A4

Also Published As

Publication number Publication date
JP7040277B2 (ja) 2022-03-23
JP2019199513A (ja) 2019-11-21
EP3722361A4 (en) 2021-03-10
EP3722361A1 (en) 2020-10-14
CN111615534A (zh) 2020-09-01
EP3722361B1 (en) 2023-05-03
US20210229497A1 (en) 2021-07-29
US11602954B2 (en) 2023-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5946798B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物、及び空気入りタイヤ
JP5934677B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物、及び空気入りタイヤ
JP7031599B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP6010060B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物、及び空気入りタイヤ
JP6870482B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物の製造方法
WO2018190427A1 (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
EP3569656B1 (en) Wax, rubber composition, and pneumatic tire
WO2019220842A1 (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2019182906A (ja) タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP6552454B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物、及び空気入りタイヤ
WO2018079258A1 (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2019182908A (ja) タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ
WO2020189100A1 (ja) タイヤ
JP7225637B2 (ja) ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2022021502A (ja) タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP2022021503A (ja) タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP2022015909A (ja) タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP2021195441A (ja) タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP2018188538A (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2019104772A (ja) タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP2022013111A (ja) タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP2022015910A (ja) タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP2022007310A (ja) タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP2020111675A (ja) 加硫ゴム組成物及びタイヤ
JP2019182909A (ja) タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19803414

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019803414

Country of ref document: EP

Effective date: 20200709

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE