JP3445623B2 - ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents
ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤInfo
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- 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
-
- 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
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/548—Silicon-containing compounds containing sulfur
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタ
イヤに関し、特に詳しくは、ウエットスキッド抵抗性お
よび乾燥路面でのグリップ性能に優れ、かつ耐摩耗性を
改良することのできるゴム組成物およびそれを用いた空
気入りタイヤに関する。
イヤに関し、特に詳しくは、ウエットスキッド抵抗性お
よび乾燥路面でのグリップ性能に優れ、かつ耐摩耗性を
改良することのできるゴム組成物およびそれを用いた空
気入りタイヤに関する。
背景技術
従来より、タイヤのゴム組成物にシリカを配合してタ
イヤ性能を改善する試みは種々行われている。
イヤ性能を改善する試みは種々行われている。
例えば、特開昭63−270751号および特開昭64−9248号
の各公報においては、高運動性能のタイヤを得るため
に、夫々所定量のシリカを配合したゴム組成物が開示さ
れている。
の各公報においては、高運動性能のタイヤを得るため
に、夫々所定量のシリカを配合したゴム組成物が開示さ
れている。
さらに、特開平３−239737号、特開平３−252433号お
よび特開平３−252431号の各公報においては、ウェット
スキッド抵抗性、転がり抵抗性および耐摩耗性を改善す
るために、特定の重合体とともにシリカおよびシランカ
ップリング剤を配合したゴム組成物をトレッドに用いた
空気入りタイヤが開示されている。
よび特開平３−252431号の各公報においては、ウェット
スキッド抵抗性、転がり抵抗性および耐摩耗性を改善す
るために、特定の重合体とともにシリカおよびシランカ
ップリング剤を配合したゴム組成物をトレッドに用いた
空気入りタイヤが開示されている。
その他にも、タイヤの性能改善のためにシリカを配合
したトレッド用ゴム組成物は幾つか提案されている（例
えば、特開平４−224840号、特開平５−271477号、特開
平５−51484号、特開平７−48476号公報等）。
したトレッド用ゴム組成物は幾つか提案されている（例
えば、特開平４−224840号、特開平５−271477号、特開
平５−51484号、特開平７−48476号公報等）。
しかしながら、シリカは、その表面官能基であるシラ
ノール基の水素結合により粒子同士が凝集する傾向にあ
り、ゴム中へのシリカ粒子の分散性を良くするために
は、混練り時間を長くする必要がある。また、ゴム中へ
のシリカ粒子の分散が不十分であるとゴム組成物のムー
ニー粘度が高くなり、押し出しなどの加工性に劣るなど
の問題を生じる。
ノール基の水素結合により粒子同士が凝集する傾向にあ
り、ゴム中へのシリカ粒子の分散性を良くするために
は、混練り時間を長くする必要がある。また、ゴム中へ
のシリカ粒子の分散が不十分であるとゴム組成物のムー
ニー粘度が高くなり、押し出しなどの加工性に劣るなど
の問題を生じる。
さらに、シリカ粒子の表面が酸性であることから、ゴ
ム組成物を加硫する際に、加硫促進剤として使用される
塩基性物質を吸着し、加硫が十分に行われず、弾性率が
上がらないという問題もあった。
ム組成物を加硫する際に、加硫促進剤として使用される
塩基性物質を吸着し、加硫が十分に行われず、弾性率が
上がらないという問題もあった。
これらの問題点を解消するために、各種シランカップ
リング剤が開発され、例えば、特公昭50−29741号公報
にシランカップリング剤を補強材として用いることが記
載されている。しかし、このシランカップリング剤系補
強材によってもゴム組成物の破壊特性、作業性および加
工性を高水準なものとするには尚不十分であった。ま
た、特公昭51−20208号公報等にシリカ−シランカップ
リング剤を補強材として用いたゴム組成物が記載されて
いる。このようなシリカ−シランカップリング剤系補強
によると、配合ゴムの補強性が著しく改善でき、破壊特
性を向上させることができるが、配合ゴムの未加硫時の
流動性が著しく劣り、作業性および加工性の低下をもた
らすという欠点があった。
リング剤が開発され、例えば、特公昭50−29741号公報
にシランカップリング剤を補強材として用いることが記
載されている。しかし、このシランカップリング剤系補
強材によってもゴム組成物の破壊特性、作業性および加
工性を高水準なものとするには尚不十分であった。ま
た、特公昭51−20208号公報等にシリカ−シランカップ
リング剤を補強材として用いたゴム組成物が記載されて
いる。このようなシリカ−シランカップリング剤系補強
によると、配合ゴムの補強性が著しく改善でき、破壊特
性を向上させることができるが、配合ゴムの未加硫時の
流動性が著しく劣り、作業性および加工性の低下をもた
らすという欠点があった。
このようなシランカップリング剤使用によう従来技術
の欠点は、次の様なメカニズムに起因する。即ち、ゴム
の練り温度が低いと、シリカ表面のシラノール基とシラ
ンカップリング剤が十分に反応せず、その結果、十分な
補強効果が得られない。また、シリカ表面のシラノール
基とシランカップリング剤との間で一部反応して生成し
たアルコールが練り温度が低いために完全に揮発せず、
押出し工程でゴム中に残在したアルコールが気化し、ブ
リスターを発生させてしまうことになる。
の欠点は、次の様なメカニズムに起因する。即ち、ゴム
の練り温度が低いと、シリカ表面のシラノール基とシラ
ンカップリング剤が十分に反応せず、その結果、十分な
補強効果が得られない。また、シリカ表面のシラノール
基とシランカップリング剤との間で一部反応して生成し
たアルコールが練り温度が低いために完全に揮発せず、
押出し工程でゴム中に残在したアルコールが気化し、ブ
リスターを発生させてしまうことになる。
一方、練り温度が150℃以上の高温練りを行うと、シ
リカ表面のシラノール基とシランカップリング剤が十分
に反応し、その結果、補強性が向上する。また、シリカ
のゴム中への分散も改良され、耐摩耗性に優れた練りゴ
ムが得られかつ押出し工程におけるブリスターの発生も
抑えられる。しかし、この温度領域では、シランカップ
リング剤に由来するポリマーのゲル化が同時に起こり、
ムーニー粘度が大幅に上昇してしまい、実際には後工程
での加工を行うことが不可能となる。
リカ表面のシラノール基とシランカップリング剤が十分
に反応し、その結果、補強性が向上する。また、シリカ
のゴム中への分散も改良され、耐摩耗性に優れた練りゴ
ムが得られかつ押出し工程におけるブリスターの発生も
抑えられる。しかし、この温度領域では、シランカップ
リング剤に由来するポリマーのゲル化が同時に起こり、
ムーニー粘度が大幅に上昇してしまい、実際には後工程
での加工を行うことが不可能となる。
従って、シリカにシランカップリング剤を併用する場
合には、150℃より低い低温練りを多段階で行うことが
必要であり、生産性の著しい低下は避けられないのが現
状である。また、かかる低温練りを行うと、シリカおよ
びカーボンブラックのゴム中への分散が十分ではなく、
耐摩耗性に劣ることになる。
合には、150℃より低い低温練りを多段階で行うことが
必要であり、生産性の著しい低下は避けられないのが現
状である。また、かかる低温練りを行うと、シリカおよ
びカーボンブラックのゴム中への分散が十分ではなく、
耐摩耗性に劣ることになる。
発明の開示
そこで本発明の目的は、150℃以上の高温練りにおい
て、シランカップリング剤によるポリマーのゲル化を抑
制し、作業性を低下させることのないゴム組成物であっ
て、ウエットスキッド抵抗性および乾燥路面でのグリッ
プ性能に優れ、かつ耐摩耗性を改良することのできるゴ
ム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供する
ことにある。
て、シランカップリング剤によるポリマーのゲル化を抑
制し、作業性を低下させることのないゴム組成物であっ
て、ウエットスキッド抵抗性および乾燥路面でのグリッ
プ性能に優れ、かつ耐摩耗性を改良することのできるゴ
ム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供する
ことにある。
上記課題を解決するために、本発明のゴム組成物は、
スチレンブタジエン共重合体ゴム単独、または70重量％
以上の該スチレンブタジエン共重合体とその他の共役ジ
エン系ゴムとのブレンドであって、全ゴム成分あたりの
総スチレン含量が30〜40重量％であるゴム成分100重量
部に対し、シリカ10〜60重量部、好ましくは20〜50重量
部と、該シリカの量に対し、下記一般式（１）、 （CnH2n+1O）3SiCH2）ｍ−SyCH2）ｍ−Si（CnH2n+1O）３ （１） （式中、ｎは１〜３の整数、ｍは１〜９の整数、ｙは１
以上の正数で分布を有する）で表されるシランカップリ
ング剤であって、全ポリスルフィドシランに対してトリ
スルフィドシラン含有量が20％以上であり、かつｙが５
以上の高ポリスルフィドシラン含有量が50％以下である
シランカップリング剤１〜20重量％、好ましくは３〜15
重量％と、シリカとの合計量が60〜130重量部となる範
囲内でカーボンブラックと、が配合されてなることを特
徴とするものである。
スチレンブタジエン共重合体ゴム単独、または70重量％
以上の該スチレンブタジエン共重合体とその他の共役ジ
エン系ゴムとのブレンドであって、全ゴム成分あたりの
総スチレン含量が30〜40重量％であるゴム成分100重量
部に対し、シリカ10〜60重量部、好ましくは20〜50重量
部と、該シリカの量に対し、下記一般式（１）、 （CnH2n+1O）3SiCH2）ｍ−SyCH2）ｍ−Si（CnH2n+1O）３ （１） （式中、ｎは１〜３の整数、ｍは１〜９の整数、ｙは１
以上の正数で分布を有する）で表されるシランカップリ
ング剤であって、全ポリスルフィドシランに対してトリ
スルフィドシラン含有量が20％以上であり、かつｙが５
以上の高ポリスルフィドシラン含有量が50％以下である
シランカップリング剤１〜20重量％、好ましくは３〜15
重量％と、シリカとの合計量が60〜130重量部となる範
囲内でカーボンブラックと、が配合されてなることを特
徴とするものである。
好ましくは、前記一般式（１）で示されるポリスルフ
ィドシランカップリング剤分子中のトリスルフィドシラ
ン含有量が全ポリスルフィドシランに対して30％以上で
あり、かつｙが５以上の高ポリスルフィドシラン含有量
が全ポリスルフィドシランに対して40％以下である。
ィドシランカップリング剤分子中のトリスルフィドシラ
ン含有量が全ポリスルフィドシランに対して30％以上で
あり、かつｙが５以上の高ポリスルフィドシラン含有量
が全ポリスルフィドシランに対して40％以下である。
また、好ましくは、前記ゴム成分中のスチレンブタジ
エン共重合体ゴムの重量％のうち、乳化重合によるスチ
レンブタジエン共重合体ゴムが40重量％以上配合されて
なる。
エン共重合体ゴムの重量％のうち、乳化重合によるスチ
レンブタジエン共重合体ゴムが40重量％以上配合されて
なる。
さらに、好ましくは、前記カーボンブラックの窒素吸
着比表面積（N2SA）が120〜160m2/gで、かつジブチルフ
タレート吸油量（DBP）が120〜150ml/100gである。
着比表面積（N2SA）が120〜160m2/gで、かつジブチルフ
タレート吸油量（DBP）が120〜150ml/100gである。
また、本発明は、前記ゴム組成物をトレッドゴムとし
て用いた空気入りタイヤに関する。
て用いた空気入りタイヤに関する。
発明を実施するための最良の形態
本発明のゴム組成物のゴム成分は、スチレンブタジエ
ン共重合体ゴム単独、または70重量％以上の該スチレン
ブタジエン共重合体ゴムとその他の共役ジエン系ゴムと
のブレンド、好ましくは、該スチレンブタジエン共重合
体ゴムの重量％のうち、乳化重合によるスチレンブタジ
エン共重合体ゴムが40重量％以上配合されてなるゴム成
分であって、全ゴム成分あたりの総スチレン含量が30〜
40重量％である。ゴム成分全体に占めるスチレンブタジ
エン共重合体ゴムの割合が70重量％未満であると、ウエ
ットスキッド抵抗性および乾燥路面でのグリップ性能に
劣る。また、総スチレン含量が30重量％未満では、ウェ
ットスキッド抵抗性及び乾燥路面でのグリップ性能に劣
り、40重量％を超えると耐摩耗性に劣る。なお、その他
の共役ジエン系ゴムとしては、ポリブタジエンゴム、天
然ゴム、合成シス1,4−ポリイソプレンゴム、ブチルゴ
ム、ハロゲン化ブチルゴム等が用いられる。
ン共重合体ゴム単独、または70重量％以上の該スチレン
ブタジエン共重合体ゴムとその他の共役ジエン系ゴムと
のブレンド、好ましくは、該スチレンブタジエン共重合
体ゴムの重量％のうち、乳化重合によるスチレンブタジ
エン共重合体ゴムが40重量％以上配合されてなるゴム成
分であって、全ゴム成分あたりの総スチレン含量が30〜
40重量％である。ゴム成分全体に占めるスチレンブタジ
エン共重合体ゴムの割合が70重量％未満であると、ウエ
ットスキッド抵抗性および乾燥路面でのグリップ性能に
劣る。また、総スチレン含量が30重量％未満では、ウェ
ットスキッド抵抗性及び乾燥路面でのグリップ性能に劣
り、40重量％を超えると耐摩耗性に劣る。なお、その他
の共役ジエン系ゴムとしては、ポリブタジエンゴム、天
然ゴム、合成シス1,4−ポリイソプレンゴム、ブチルゴ
ム、ハロゲン化ブチルゴム等が用いられる。
本発明において使用するシリカは、沈降法による合成
シリカが用いられる。好ましくは、BET比表面積が140〜
280m2/gで、ジブチルフタレート吸油量が150〜300ml/10
0gの沈降法による合成シリカが用いられる。具体的に
は、日本シリカ工業（株）製のニップシールAQ、ニップ
シールKQ、ドイツデグサ社製のULTRASIL VN3、BV3370G
R、ローヌ・プーラン社製のRP1165MP、Zeosil165GR、Ze
osil175MP、PPG社製のHisil 233、Hisil 210、Hisil25
5、Hisil2000等（いずれも商品名）が挙げられるが、特
に限定するものではない。かかるシリカは共役ジエン系
ゴム100重量部に対し10〜60重量部、好ましくは20〜50
重量部用いられる。シリカの量が10重量部未満ではウェ
ットキッド抵抗性に劣り、一方60重量部を超えると耐摩
耗性に劣る。
シリカが用いられる。好ましくは、BET比表面積が140〜
280m2/gで、ジブチルフタレート吸油量が150〜300ml/10
0gの沈降法による合成シリカが用いられる。具体的に
は、日本シリカ工業（株）製のニップシールAQ、ニップ
シールKQ、ドイツデグサ社製のULTRASIL VN3、BV3370G
R、ローヌ・プーラン社製のRP1165MP、Zeosil165GR、Ze
osil175MP、PPG社製のHisil 233、Hisil 210、Hisil25
5、Hisil2000等（いずれも商品名）が挙げられるが、特
に限定するものではない。かかるシリカは共役ジエン系
ゴム100重量部に対し10〜60重量部、好ましくは20〜50
重量部用いられる。シリカの量が10重量部未満ではウェ
ットキッド抵抗性に劣り、一方60重量部を超えると耐摩
耗性に劣る。
本発明において使用するシランカップリング剤は、下
記一般式（１）、 （CnH2n+1O）3SiCH2）ｍ−SyCH2）ｍ−Si（CnH2n+1O）３ （１） （式中、ｎは１〜３の整数、ｍは１〜９の整数、ｙは１
以上の正数で分布を有する）で表されるシランカップリ
ング剤であって、全ポリスルフィドシランに対してトリ
スルフィドシラン含有量が20％以上、好ましくは30％以
上であり、かつｙが５以上の高ポリスルフィドシラン含
有量が50％以下、好ましくは40％以下であることが要求
される。このシランカップリング剤を用いることによ
り、150℃以上の高温練りにおいてポリマーのゲル化に
対する抑制効果が得られ、ムーニー粘度の大幅な上昇に
よる生産性の低下を防ぐことができる。
記一般式（１）、 （CnH2n+1O）3SiCH2）ｍ−SyCH2）ｍ−Si（CnH2n+1O）３ （１） （式中、ｎは１〜３の整数、ｍは１〜９の整数、ｙは１
以上の正数で分布を有する）で表されるシランカップリ
ング剤であって、全ポリスルフィドシランに対してトリ
スルフィドシラン含有量が20％以上、好ましくは30％以
上であり、かつｙが５以上の高ポリスルフィドシラン含
有量が50％以下、好ましくは40％以下であることが要求
される。このシランカップリング剤を用いることによ
り、150℃以上の高温練りにおいてポリマーのゲル化に
対する抑制効果が得られ、ムーニー粘度の大幅な上昇に
よる生産性の低下を防ぐことができる。
かかるシランカップリング剤の配合量はシリカ重量に
対し１〜20重量％、好ましくは３〜15重量％である。シ
ランカップリング剤の配合量が１重量％未満では、十分
は補強効果が得られず、一方20重量％を超えると加硫ゴ
ムの弾性率が上がり過ぎ、好ましくない。
対し１〜20重量％、好ましくは３〜15重量％である。シ
ランカップリング剤の配合量が１重量％未満では、十分
は補強効果が得られず、一方20重量％を超えると加硫ゴ
ムの弾性率が上がり過ぎ、好ましくない。
本発明のゴム組成物の特性を活かす上で、練り温度は
150℃以上180℃以下が好ましい。練り温度が150℃より
低いとシランカップリング剤が十分に反応せず、また押
出し時にブリスターが発生し、一方、180℃より高いと
やはりポリマーのゲル化が起こり、ムーニー粘度が上昇
して加工上、好ましくない。
150℃以上180℃以下が好ましい。練り温度が150℃より
低いとシランカップリング剤が十分に反応せず、また押
出し時にブリスターが発生し、一方、180℃より高いと
やはりポリマーのゲル化が起こり、ムーニー粘度が上昇
して加工上、好ましくない。
本発明のゴム組成物において、何故150℃以上の練り
温度においてもポリマーのゲル化が起こらず、耐摩耗性
が改良されるのかの作用機構を以下に推察および検討結
果に基づき説明する。
温度においてもポリマーのゲル化が起こらず、耐摩耗性
が改良されるのかの作用機構を以下に推察および検討結
果に基づき説明する。
タイヤ業界で一般的に使用されているシランカップリ
ング剤（商品名:Si69、ドイツデグサ社製）に150℃で２
時間オーブン中にて熱履歴を与え、冷却後、高速液体ク
ロマトグラフィーにより分析を行ったところ、分子中に
−S6−以上の長鎖イオウを有する成分は、オリジナル製
品と比較して減少し、遊離イオウおよび−S4−以下の短
鎖イオウを有する成分が増加することが確認された。つ
まり、高温の熱履歴を受けることにより、分子中に−S6
−以上の長鎖イオウを有する成分は分解したものと考え
られる。かかる分解の際、ラジカルが発生したり、ある
いは分解物がイオウ供給体として働くために、高温練り
においてポリマーのゲル化が引き起こされると予想され
る。そこで、シランカップリング剤に含まれる、分子中
に長鎖イオウを有する成分を予め少なくすれば、150℃
以上の高温練りにおいてポリマーのゲル化が抑制される
との推察の下に鋭意検討した結果、分子中に種々の長さ
の連鎖イオウを有する成分中の短鎖イオウ成分の割合を
所定以上にしたところ、実際にポリマーのゲル化が抑制
され、しかも高温で練られるためにシリカ表面のシラノ
ール基とシランカップリング剤との反応が十分に起こり
ゴム中へのシリカの分散性が改良され、耐摩耗性が改良
されることがわかった。
ング剤（商品名:Si69、ドイツデグサ社製）に150℃で２
時間オーブン中にて熱履歴を与え、冷却後、高速液体ク
ロマトグラフィーにより分析を行ったところ、分子中に
−S6−以上の長鎖イオウを有する成分は、オリジナル製
品と比較して減少し、遊離イオウおよび−S4−以下の短
鎖イオウを有する成分が増加することが確認された。つ
まり、高温の熱履歴を受けることにより、分子中に−S6
−以上の長鎖イオウを有する成分は分解したものと考え
られる。かかる分解の際、ラジカルが発生したり、ある
いは分解物がイオウ供給体として働くために、高温練り
においてポリマーのゲル化が引き起こされると予想され
る。そこで、シランカップリング剤に含まれる、分子中
に長鎖イオウを有する成分を予め少なくすれば、150℃
以上の高温練りにおいてポリマーのゲル化が抑制される
との推察の下に鋭意検討した結果、分子中に種々の長さ
の連鎖イオウを有する成分中の短鎖イオウ成分の割合を
所定以上にしたところ、実際にポリマーのゲル化が抑制
され、しかも高温で練られるためにシリカ表面のシラノ
ール基とシランカップリング剤との反応が十分に起こり
ゴム中へのシリカの分散性が改良され、耐摩耗性が改良
されることがわかった。
本発明のゴム組成物における充填材として、シリカと
共に用いられるカーボンブラックの配合量は、シリカと
の合計量が60〜130重量部となる範囲内である。この合
計量が60重量部未満であると、ゴムの強度が低く耐摩耗
性に劣り、一方130重量部を超えるとゴム中への分散不
良を起こし、やはり耐摩耗性に劣る。
共に用いられるカーボンブラックの配合量は、シリカと
の合計量が60〜130重量部となる範囲内である。この合
計量が60重量部未満であると、ゴムの強度が低く耐摩耗
性に劣り、一方130重量部を超えるとゴム中への分散不
良を起こし、やはり耐摩耗性に劣る。
かかるカーボンブラックとしては、窒素吸着比表面積
（N2SA）が120〜160m2/g以上を有し、ジブチルフタレー
ト吸油量（DBP）が120〜150ml/100g以上を有するものが
好適に使用される。なお、DBPはASTM D2414−93に、ま
たN2SAはASTM D4820に夫々準拠して求められる。
（N2SA）が120〜160m2/g以上を有し、ジブチルフタレー
ト吸油量（DBP）が120〜150ml/100g以上を有するものが
好適に使用される。なお、DBPはASTM D2414−93に、ま
たN2SAはASTM D4820に夫々準拠して求められる。
本発明のゴム組成物には、これら以外に通常使用され
ている老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤等の
配合剤を配合することができる。
ている老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤等の
配合剤を配合することができる。
実施例
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明す
る。
る。
下記の表２および表３に示す配合内容で各種ゴム組成
物を調製した。なお、かかる配合に用いた各種シランカ
ップリング剤は次式、 （C2H5O）3Si（CH2）３−Sy−（CH2）3Si（C2H5O）３ で表され、この式中の−Sy−が下記の表１に示す分布関
係にある。表１に示す各連鎖イオウ成分（−Sy−）の分
布割合は、以下に具体的に示す高速液体クロマトグラフ
ィー（HPLC）分析法により求められたピーク面積（％）
より算出した。
物を調製した。なお、かかる配合に用いた各種シランカ
ップリング剤は次式、 （C2H5O）3Si（CH2）３−Sy−（CH2）3Si（C2H5O）３ で表され、この式中の−Sy−が下記の表１に示す分布関
係にある。表１に示す各連鎖イオウ成分（−Sy−）の分
布割合は、以下に具体的に示す高速液体クロマトグラフ
ィー（HPLC）分析法により求められたピーク面積（％）
より算出した。
HPLC分析の条件
HPLC:（株）東ソー製 HLC−8020
UV検出器：（株）東ソー製 UV−8010（254nm）
レコーダー：（株）東ソー製 スーパーシステムコント
ローラーSC−8010 カラム：（株）東ソー製 TSKgel ODS−80TMCTR（内
径:4.6mm,長さ:10cm） 測定温度:25℃ サンプル濃度:6mg/10ccアセトニトリル溶液 試料注入量:20μｌ 溶出条件：流量1cc/min アセトニトリル：水＝1:1の混合溶液にて２分間溶出
し、その後18分間かけてアセトニトリルが100％になる
ようにグラジェントをかけて溶出した。
ローラーSC−8010 カラム：（株）東ソー製 TSKgel ODS−80TMCTR（内
径:4.6mm,長さ:10cm） 測定温度:25℃ サンプル濃度:6mg/10ccアセトニトリル溶液 試料注入量:20μｌ 溶出条件：流量1cc/min アセトニトリル：水＝1:1の混合溶液にて２分間溶出
し、その後18分間かけてアセトニトリルが100％になる
ようにグラジェントをかけて溶出した。
表１中のサンプルＡ〜Ｆは、以下のようにして入手し
た。
た。
サンプルＡ
ドイツデグサ社製 Si69
サンプルＢおよびＣ
特開平７−228588号公報記載の方法に従い、無水硫化
ナトリウムと硫黄を以下のモル比により合成した。
ナトリウムと硫黄を以下のモル比により合成した。
サンプルＢ 1:2
サンプルＣ 1:1.5
サンプルＤ
表１に示すポリスルフィド分布を有するサンプルB506
g（１モル）を１リットルフラスコに量り採り、トリエ
チルホスファイト78.7g（0.3モル）を滴下ロートより２
時間かけてフラスコを攪拌しながら滴下した。この間、
内温は25℃から50℃まで上昇した。そのまま３時間攪拌
し、ガスクロマトグラフィーで確認したところ、トリエ
チルホスファイトに由来するピークは消失しており、反
応が進行したことが確認された。このようにして得られ
た組成物中のポリスルフィド分布の液体クロマトグラフ
ィーによる測定結果は表１に示す通りであり、高ポリス
ルフィド部分が選択的に反応したことが確認された。
g（１モル）を１リットルフラスコに量り採り、トリエ
チルホスファイト78.7g（0.3モル）を滴下ロートより２
時間かけてフラスコを攪拌しながら滴下した。この間、
内温は25℃から50℃まで上昇した。そのまま３時間攪拌
し、ガスクロマトグラフィーで確認したところ、トリエ
チルホスファイトに由来するピークは消失しており、反
応が進行したことが確認された。このようにして得られ
た組成物中のポリスルフィド分布の液体クロマトグラフ
ィーによる測定結果は表１に示す通りであり、高ポリス
ルフィド部分が選択的に反応したことが確認された。
サンプルＥ
表１に示すポリスルフィド分布を有する平均テトラス
ルフィドシラン（サンプルＡ）（ドイツデグサ社製Si6
9）538g（１モル）を１リットルフラスコに量り採り、
トリエチルホスファイト166.2g（１モル）を滴下ロート
より２時間かけてフラスコを攪拌しながら滴下した。こ
の間、内温を50℃以下に保つためにフラスコを水冷し
た。次いで、40〜50℃で３時間加熱攪拌した後、同様に
してサンプルＥを得た。
ルフィドシラン（サンプルＡ）（ドイツデグサ社製Si6
9）538g（１モル）を１リットルフラスコに量り採り、
トリエチルホスファイト166.2g（１モル）を滴下ロート
より２時間かけてフラスコを攪拌しながら滴下した。こ
の間、内温を50℃以下に保つためにフラスコを水冷し
た。次いで、40〜50℃で３時間加熱攪拌した後、同様に
してサンプルＥを得た。
サンプルＦ
特開平８−259739号公報記載の方法に従い、合成し
た。
た。
得られたカップリング剤を用い、表２、３の配合に従
って、各ゴム組成物を調製した。
って、各ゴム組成物を調製した。
次に得られた実施例および比較例の各ゴム組成物から
なるトレッドを備えたタイヤサイズ225/50R16のタイヤ
を試作し、8J−16のリムを用いて試験した。試験は、ゴ
ム組成物について下記の方法によりムーニー粘度を評価
し、また試作タイヤについて下記の方法により耐摩耗
性、乾燥路面でのグリップ性能およびウェットスキッド
抵抗性能を夫々評価した。
なるトレッドを備えたタイヤサイズ225/50R16のタイヤ
を試作し、8J−16のリムを用いて試験した。試験は、ゴ
ム組成物について下記の方法によりムーニー粘度を評価
し、また試作タイヤについて下記の方法により耐摩耗
性、乾燥路面でのグリップ性能およびウェットスキッド
抵抗性能を夫々評価した。
（１）ムーニー粘度
JIS K6300に準拠して、予熱１分、測定４分、温度13
0℃にて測定し、比較例１を100として指数で表わした。
指数の値が小さい程、ムーニー粘度が低く、加工性に優
れている。
0℃にて測定し、比較例１を100として指数で表わした。
指数の値が小さい程、ムーニー粘度が低く、加工性に優
れている。
（２）耐摩耗性
各試験タイヤ４本を排気量2000ccの乗用車に装置し、
約30,000km走行後、残溝深さを測定し、次式、｛（試験
タイヤの走行距離（km））／（初期溝深さ−走行後残溝
深さ（mm））｝／｛（比較例１のタイヤの走行距離（k
m））／（初期溝深さ−走行後残溝深さ（mm））｝より
求めた。数値が大きい程耐摩耗性が良好である。
約30,000km走行後、残溝深さを測定し、次式、｛（試験
タイヤの走行距離（km））／（初期溝深さ−走行後残溝
深さ（mm））｝／｛（比較例１のタイヤの走行距離（k
m））／（初期溝深さ−走行後残溝深さ（mm））｝より
求めた。数値が大きい程耐摩耗性が良好である。
（３）乾燥路面でのグリップ性能
試験タイヤを装着した車両でサーキットを実車走行
し、８〜10ラップの平均ラップタイムを測定し、比較例
１のラップタイムの逆数を100として指数表示した。数
値が大きい程良い。
し、８〜10ラップの平均ラップタイムを測定し、比較例
１のラップタイムの逆数を100として指数表示した。数
値が大きい程良い。
（４）ウェットスキッド抵抗性能
水深3mmの湿潤コンクリート路面において80km/hの速
度から急制動し、車輪がロックされてから停止するまで
の距離を測定し、下式によって試験タイヤの耐ウェット
スキッド性を評価した。数値が大きい程良い。
度から急制動し、車輪がロックされてから停止するまで
の距離を測定し、下式によって試験タイヤの耐ウェット
スキッド性を評価した。数値が大きい程良い。
｛（比較例１のタイヤの停止距離）／（テストタイヤの停止距離）｝×100
得られた結果を下記の表２および表３に併記する。
表中、比較例２はムーニー粘度が高過ぎタイヤを作製す
ることができなかった。
ることができなかった。
産業上の利用可能性
本発明のゴム組成物は特定のイオウ分布を有するシラ
ンカップリング剤を用いているので、150℃以上の高温
練りにおいて、シランカップリング剤によるポリマーの
ゲル化を抑制し、作業性を低下させることなく、ウエッ
トスキッド抵抗性および乾燥路面でのグリップ性能に優
れ、かつ耐摩耗性にも優れた各種空気入りタイヤに広く
利用される。
ンカップリング剤を用いているので、150℃以上の高温
練りにおいて、シランカップリング剤によるポリマーの
ゲル化を抑制し、作業性を低下させることなく、ウエッ
トスキッド抵抗性および乾燥路面でのグリップ性能に優
れ、かつ耐摩耗性にも優れた各種空気入りタイヤに広く
利用される。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60C 1/00
C08K 13/02
C08L 9/06
ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (10)
- 【請求項１】スチレンブタジエン共重合体ゴム単独、ま
たは70重量％以上の該スチレンブタジエン共重合体ゴム
とその他の共役ジエン系ゴムとのブレンドであって、全
ゴム成分あたりの総スチレン含量が30〜40重量％である
ゴム成分100重量部に対し、 シリカ10〜60重量部と、 該シリカの量に対し、下記一般式（１）、 （CnH2n+1O）3SiCH2）ｍ−SyCH2）ｍ−Si（CnH2n+1O）３ （１） （式中、ｎは１〜３の整数、ｍは１〜９の整数、ｙは１
以上の正数で分布を有する）で表されるシランカップリ
ング剤であって、全ポリスルフィドシランに対してトリ
スルフィドシラン含有量が20％以上であり、かつｙが５
以上の高ポリスルフィドシラン含有量が50％以下である
シランカップリング剤１〜20重量％と、シリカとの合計
量が60〜130重量部となる範囲内でカーボンブラック
と、 が配合されてなるゴム組成物。 - 【請求項２】前記シリカの配合量がゴム成分100重量部
に対して20〜50重量部である請求項１のゴム組成物。 - 【請求項３】前記シランカップリング剤の配合量がシリ
カの量に対して３〜15重量％である請求項１のゴム組成
物。 - 【請求項４】前記一般式（１）で示されるポリスルフィ
ドシランカップリング剤分子中のトリスルフィドシラン
含有量が全ポリスルフィドシランに対して30％以上であ
り、かつｙが５以上の高ポリスルフィドシラン含有量が
全ポリスルフィドシランに対して40％以下である請求項
１記載のゴム組成物。 - 【請求項５】前記ゴム成分中のスチレンブタジエン共重
合体ゴムの重量％のうち、乳化重合によるスチレンブタ
ジエン共重合体ゴムが40重量％以上配合されてなる請求
項１のゴム組成物。 - 【請求項６】前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積
（N2SA）が120〜160m2/gで、かつジブチルフタレート吸
油量（DBP）が120〜150ml/100gである請求項１記載のゴ
ム組成物。 - 【請求項７】請求項１のゴム組成物をトレッドゴムとし
て用いた空気入りタイヤ。 - 【請求項８】請求項４のゴム組成物をトレッドゴムとし
て用いた空気入りタイヤ。 - 【請求項９】請求項５のゴム組成物をトレッドゴムとし
て用いた空気入りタイヤ。 - 【請求項１０】請求項６のゴム組成物をトレッドゴムと
して用いた空気入りタイヤ。
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| FR2823210B1 (fr) * | 2001-04-10 | 2005-04-01 | Rhodia Chimie Sa | Organoxysilanes polysulfures utilisables notamment en tant qu'agent de couplage, compositions d'elastomere(s) les contenant et articles en elastomere(s) prepares a partir de telles compositions |
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| KR100856732B1 (ko) * | 2007-02-26 | 2008-09-04 | 주식회사 엠엔비그린어스 | 타이어용 고무 조성물 및 그 제조 방법 |
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