JP5876830B2 - ゴム組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
このような発熱性の低いゴム組成物を得る方法として、充填材としてシリカ等の無機充填材を使用する方法が知られている。
しかし、無機充填材配合ゴム組成物において、シリカ等の無機充填材を配合する際には、無機充填材、特にシリカはゴム組成物中で凝集してしまうため(シリカ表面の水酸基が原因で凝集してしまうため)、凝集を防止するためにシランカップリング剤が用いられる。
従って、シランカップリング剤を配合して上記問題を好適に解決するために、シランカップリング剤のカップリング機能の活性を高める目的で種々の試みがなされている。
また、特許文献2では、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴム100重量部に対し、シリカ15〜85重量部と、前記シリカの配合量に対して1〜15重量%の分散改良剤と、前記シリカの配合量に対して1〜15重量%の特定のシランカップリング剤とを、配合してなるゴム組成物が提案されている。
特許文献3では、ジエン系ゴム成分(A)100重量部に対して、チッ素吸着比表面積が50〜300m2/gのシリカ(B)を5〜150重量部、特定の構造を有し、メルカプト基の含有量が1〜15%であるシランカップリング剤(C)を該シリカ100重量部に対しいて3〜15重量部、酸化亜鉛(D)を5〜20重量部含有するゴム組成物が提案されている。
しかしながら、これらの発明は、混練条件についての考慮がなされていなかった。
また、混練条件を考慮して、シランカップリング剤のカップリング機能の活性を高める例としては、特許文献5が挙げられるが、シランカップリング剤のカップリング機能の活性を高める効果をさらに向上することが要請されている。
即ち、本発明は、
[1] 天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種からなるゴム成分(A)、無機充填材(B)を含む充填材、及びメルカプト基を有する化合物からなるシランカップリング剤(C)を含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、混練の第一段階で該ゴム成分(A)、該無機充填材(B)の全て又は一部、及び該シランカップリング剤(C)の全て又は一部を混練した後、混練の最終段階で、酸性を有する化合物(D)及び塩基性を有する化合物(E)の少なくとも一方を加え、且つ混練の最終段階でのゴム組成物の最高温度が60〜120℃であることを特徴とするゴム組成物の製造方法、及び、
[2] 前記メルカプト基を有する化合物が、下記の一般式(I)及び(II)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の化合物である上記[1]に記載のゴム組成物の製造方法、
[式中、Wは−NR8−、−O−及び−CR9R10−(ここで、R8及びR9は−CpH2p+1であり、R10は−CqH2q+1であり、p及びqはそれぞれ独立して0〜20である。)から選択される基であり、R5及びR6はそれぞれ独立して−M−CrH2r−(ここで、Mは−O−又は−CH2−であり、rは1〜20である。)で表され、R7は−O−CjH2j+1、−(O−CkH2k−)a −O−CmH2m+1及び−CnH2n+1 から選択される基であり、j、m及びnはそれぞれ独立して0〜12であり、k及びaはそれぞれ独立して1〜12であり、R4は炭素数1〜12であって、直鎖、分岐、もしくは環状の、飽和もしくは不飽和の、アルキレン基、シクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基、シクロアルケニルアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルケニレン基、シクロアルキルアルケニレン基、シクロアルケニルアルケニレン基、アリーレン基及びアラルキレン基から選択される基である。]
[3] 上記[1]に記載のゴム組成物の製造方法で製造されたゴム組成物、
[4] 上記[3]に記載のゴム組成物を用いたタイヤ、及び
[5] 上記[3]に記載のゴム組成物を用いたタイヤの製造方法
を提供するものである。
本発明のゴム組成物の製造方法は、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種からなるゴム成分(A)、無機充填材(B)を含む充填材、及びメルカプト基を有する化合物からなるシランカップリング剤(C)を含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、混練の第一段階で該ゴム成分(A)、該無機充填材(B)の全て又は一部、及び該シランカップリング剤(C)の全て又は一部を混練した後、該第一段階で又はその後の混練段階で酸性を有する化合物(D)及び塩基性を有する化合物(E)から選ばれる少なくとも1種の化合物を加え、且つ混練の最終段階でのゴム組成物の最高温度が60〜120℃であることを特徴とする。
ここで、メルカプト基を有する化合物は、下記の一般式(I)及び(II)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の化合物であることが好ましい。
なお、R1、R2及びR3の少なくとも1つが−(O−CkH2k−)a −O−CmH2m+1であることが好ましい。
この混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度が120〜190℃であることが、シランカップリング剤(C)のカップリング機能の活性をより好適に高めるために好ましい。
また、シランカップリング剤(C)のカップリング機能の活性をより好適に高めるためには、塩基性を有する化合物(E)を加えた混練段階の後の混練段階で、前記酸性を有する化合物(D)を加えることも好ましい。
なお、本発明において、酸性を有する化合物(D)は硫黄加硫の活性剤として用いられので、例えば混練の最終段階において所望により適量を配合してもよい。
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられるシランカップリング剤(C)は、メルカプト基を有する化合物からなるものである。ここで、メルカプト基を有する化合物は、上記一般式(I)及び(II)で表わされる化合物からなる群から1種以上選択される化合物であることが好ましい。
上記一般式(I)及び(II)中、R1、R2、R3及びR7の具体例としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、水素原子などが挙げられ、なかでも、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基などが好ましい。
また、R4の具体例としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基などが挙げられる。
R5及びR6の具体例としては、例えば、プロピレン基、エチレン基、へキシレン基、ブチレン基、メチレン基などが挙げられる。
また、上記一般式(II)で表わされる化合物としては、例えば、3−メルカプトプロピル(エトキシ)−1,3−ジオキサ−6−メチルアザ−2−シラシクロオクタン、3−メルカプトプロピル(エトキシ)−1,3−ジオキサ−6−ブチルアザ−2−シラシクロオクタン、3−メルカプトプロピル(エトキシ)−1,3−ジオキサ−6−ドデシルアザ−2−シラシクロオクタンなどが挙げられる。
本発明方法に係るゴム組成物は、このようなシランカップリング剤(C)を用いることにより、より低発熱性に優れ、より耐摩耗性の良好な空気入りタイヤを与えることができる。
本発明に係るゴム組成物のシランカップリング剤(C)の配合量は、質量比{シランカップリング剤(C)/無機充填材(B)}が(1/100)〜(20/100)であることが好ましい。(1/100)以上であれば、ゴム組成物の低発熱性向上の効果をより好適に発揮することとなり、(20/100)以下であれば、ゴム組成物のコストが低減し、経済性が向上するからである。更には質量比(3/100)〜(20/100)であることがより好ましく、質量比(4/100)〜(15/100)であることが特に好ましい。
本発明に用いられる酸性を有する化合物(D)は、酸性であればよく特に限定されないが、一価もしくは多価の有機酸、又は多価の有機酸の部分エステル、あるいは一価もしくは多価の有機酸の金属塩であることが好ましい。
不飽和ジカルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、2−ペンテンニ酸、メチレンコハク酸(イタコン酸)、アリルマロン酸、イソプロピリデンコハク酸、2,4−ヘキサジエンニ酸、アセチレンジカルボン酸等が挙げられ、飽和ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、トリデカン二酸、メチルコハク酸、2,2−ジメチルコハク酸、2,3−ジメチルコハク酸、テトラメチルコハク酸等が挙げられる。
上記の部分エステルとしては、不飽和カルボン酸とオキシカルボン酸との(ポリ)エステル;エチレングリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等のジオールとマレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸との両末端にカルボキシル基を有するエステル;などが好適に挙げられる。
オキシカルボン酸としては、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸等が挙げられる。
不飽和カルボン酸とオキシカルボン酸との(ポリ)エステルとしては、マレイン酸モノエステルが好ましく、マレイン酸モノリンゴ酸エステルが特に好ましい。
ジオールと不飽和ジカルボン酸との両末端にカルボキシル基を有するエステルとしては、両末端にカルボキシル基を有するポリブチレンマレエート、両末端にカルボキシル基を有するポリ(PEG200)マレエート等の両末端カルボン酸型ポリアルキレングリコール/マレイン酸ポリエステル、両末端にカルボキシル基を有するポリブチレンアジペートマレエート等が挙げられる。
本発明においては、酸性を有する化合物(D)が加硫活性剤としての機能を十分に発揮する必要があることから、酸性を有する化合物(D)がステアリン酸であることが好ましい。
本発明に用いられる塩基性を有する化合物(E)は、塩基性であればよく特に限定されないが、各種アミン系老化防止剤が好ましい。具体的には、N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−(1−メチルヘプチル)−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニル−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、N−フェニル−N’−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)−p−フェニレンジアミンなどのp−フェニレンジアミン系老化防止剤;ジ−tert−ブチル−ジフェニルアミン、4,4’−ジクミル−ジフェニルアミン、アルキル化ジフェニルアミン(オクチル化ジフェニルアミンなど)、N−フェニル−1−ナフチルアミン、4,4’−(α,α−ジメチルベンジル)−ジフェニルアミンなどのジフェニルアミン系老化防止剤などが挙げられ、なかでも、N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−(1−メチルヘプチル)−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニル−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及びN−フェニル−N’−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)−p−フェニレンジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物、即ちp−フェニレンジアミン系老化防止剤であることが好ましい。
なお、本発明において、塩基性を有する化合物(E)は老化防止剤として用いられるので、混練の第一段階の後の混練段階、例えば混練の最終段階において所望により適量を配合してもよい。
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられるゴム成分(A)の合成ジエン系ゴムとしては、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)等を用いることができ、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムは、1種単独でも、2種以上のブレンドとして用いてもよい。
本発明のゴム組成物の製造方法において、ゴム成分(A)中、溶液重合法により合成された合成ゴム(例えば、溶液重合SBR、溶液重合BRなど)が70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、ゴム成分(A)が溶液重合法により合成された合成ゴムのみからなることが特に好ましい。乳化重合法により合成された合成ゴムに含まれる乳化剤に由来する酸性を有する化合物(D)及び塩基性を有する化合物(E)から選ばれる少なくとも1種の化合物の影響を少なくするためである。
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられる無機充填材(B)としては、シリカ及び下記一般式(III)で表される無機化合物を用いることができる。
dM1・xSiOy・zH2O ・・・(III)
ここで、一般式(III)中、M1は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム、及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はこれらの金属の炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、d、x、y及びzは、それぞれ1〜5の整数、0〜10の整数、2〜5の整数、及び0〜10の整数である。
尚、一般式(III)において、x、zがともに0である場合には、該無機化合物はアルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムから選ばれる少なくとも1つの金属、金属酸化物又は金属水酸化物となる。
一般式(III)で表されるこれらの無機化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。これらの無機化合物の平均粒径は、混練作業性、耐摩耗性及びウェットグリップ性能のバランスなどの観点から、0.01〜10μmの範囲が好ましく、0.05〜5μmの範囲がより好ましい。
本発明における無機充填材(B)は、シリカ単独で使用してもよいし、シリカと一般式(III)で表される無機化合物の1種以上とを併用してもよい。
また、本発明に係るゴム組成物の充填材は、ゴム成分(A)100質量部に対して、20〜150質量部使用することが好ましい。20質量部以上であれば、ゴム組成物の補強性向上の観点から好ましく、150質量部以下であれば、転がり抵抗低減の観点から好ましい。
前記充填材中、無機充填材(B)が30質量%以上であることがウェット性能と転がり抵抗の両立の観点から好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることがさらに好ましい。
なお、無機充填材(B)としてシリカを使用する場合は、前記充填材中、シリカが30質量%以上であることが好ましく、35質量%以上であることが更に好ましい。
本発明の製造方法における混練装置として、バンバリーミキサー、ロール、インテンシブミキサー、ニーダー、二軸押出機等が用いられる。
なお、混練段階におけるゴム組成物の最高温度、ムーニー粘度(ML1+4)指数及び低発熱性(tanδ指数)を下記の方法により評価した。
バンバリーミキサーから排出した直後のゴム組成物の中心部に温度計を差し込んで温度を測定した。3回測定してその相加平均を最高温度とした。
JIS K 6300−1:2001に準拠し、130℃にてムーニー粘度(ML1+4/130℃)を測定し、下記の式により指数表示した。指数が小さいほど粘度が低いこと、すなわち、加工性が良好であることを示す。
ムーニー粘度(ML1+4)指数=(供試未加硫ゴム組成物のムーニー粘度)/(比較例1、19、27、35又は43の未加硫ゴム組成物のムーニー粘度)
粘弾性測定装置(レオメトリックス社製)を使用し、温度60℃、動歪み5%、周波数15Hzでtanδを測定した。比較例1、19、27、35又は43のtanδの逆数を100として下記式にて指数表示した。指数値が大きい程、低発熱性であり、ヒステリシスロスが小さいことを示す。
低発熱性指数={(比較例1の加硫ゴム組成物のtanδ)/(供試加硫ゴム組成物のtanδ)}×100
500mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン23.8g、N−メチルジエタノールアミン11.9g、チタンテトラ−n−ブトキシド0.05gをキシレン200mL中に溶解した。150℃まで昇温し、6時間撹拌した。その後、20hPa/40℃にてロータリーエバポレーターにより溶媒を除去し、続いて、ロータリーポンプ(10Pa)とコールドトラップ(ドライアイス+エタノール)にて残存する揮発分を除去し、3−メルカプトプロピル(エトキシ)−1,3−ジオキサ−6−メチルアザ−2−シラシクロオクタン24.0gを得た。
1H−NMR(CDCl3, 700MHz, δ;ppm)= 3.7(m;6H), 2.6(t;4H), 2.5(m;2H), 2.4(s;3H), 1.6(m;2H), 0.8(t;3H), 0.6(t;2H)
500mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン23.8g、N−ブチルジエタノールアミン16.1g、チタンテトラ−n−ブトキシド0.05gをキシレン200mL中に溶解した。150℃まで昇温し、6時間撹拌した。その後、20hPa/40℃にてロータリーエバポレーターにより溶媒を除去し、続いて、ロータリーポンプ(10Pa)とコールドトラップ(ドライアイス+エタノール)にて残存する揮発分を除去し、3−メルカプトプロピル(エトキシ)−1,3−ジオキサ−6−ブチルアザ−2−シラシクロオクタン28.7gを得た。
1H−NMR(CDCl3, 700MHz, δ;ppm)= 3.7(m;6H), 2.6(t;4H), 2.5(m;2H), 2.4(m;2H), 1.6(m;2H), 1.4(m;2H), 1.3(m;2H), 0.9(t;3H), 0.8(t;3H), 0.6(t;2H)
500mLの四つ口ナスフラスコに、窒素雰囲気下、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン23.8g、N−ラウリルジエタノールアミン27.3g、チタンテトラ−n−ブトキシド0.05gをキシレン200mL中に溶解した。150℃まで昇温し、6時間撹拌した。その後、20hPa/40℃にてロータリーエバポレーターにより溶媒を除去し、続いて、ロータリーポンプ(10Pa)とコールドトラップ(ドライアイス+エタノール)にて残存する揮発分を除去し、3−メルカプトプロピル(エトキシ)−1,3−ジオキサ−6−ドデシルアザ−2−シラシクロオクタン40.0gを得た。
1H−NMR(CDCl3, 700MHz, δ;ppm)= 3.7(m;6H), 2.6(t;4H), 2.5(m;2H), 2.4(m;2H), 1.6(m;2H), 1.4(m;2H), 1.3(m;18H), 0.9(t;3H), 0.8(t;3H), 0.6(t;2H)
第1〜4表に示す配合処方及び混練方法により、混練の第一段階において、ゴム成分等、シリカ及びシランカップリング剤を加えた後、混練した。第1、2及び4表に示した実施例1〜18及び29〜36並びに比較例1〜12及び15〜18においては、混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度を150℃に調整した。第3表に示した実施例19〜28及び比較例13、14においては、混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度を第3表に示すように調整した。なお、比較例1〜18においては、混練の第一段階で、シランカップリング剤と同時に酸性を有する化合物(D)及び塩基性を有する化合物(E)から選ばれる少なくとも1種の化合物を加えた。
次に、混練の最終段階におけるゴム組成物の最高温度を第1〜4表に示すように調整した。混練の各段階はいずれもバンバリーミキサーを用いて混練した。得られた54種類のゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4)指数及び低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第1〜4表に示す。
第1〜4表においては、酸性を有する化合物(D)を「有機酸」と略記し、塩基性を有する化合物(E)を「塩基」と略記している。
*1: 旭化成株式会社製、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、商品名「タフデン2000」
*2: N220(ISAF)、旭カーボン株式会社製、商品名「#80」
*3: 東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールAQ」、BET比表面積205m2/g
*4: シランカップリング剤−1: 3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、関東化学株式会社製
*5: ステアリン酸
*6: マレイン酸モノリンゴ酸エステル
*7: 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、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
*8: 2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック224」
*9: 1,3−ジフェニルグアニジン三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーD」
*10: ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーDM」
*11: N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーNS」
*12: シランカップリング剤−2: (RO)3−Si−(CH2)3−SH、[Rは、C13H27(OC2H4)n 及び C2H5であり、C2H5の比率は33%程度であり、nの平均数は5である。]、Evonik社製シランカップリング剤、商品名「Si363」(登録商標)
*13: 製造例1で得られたシランカップリング剤−3: 3−メルカプトプロピル(エトキシ)−1,3−ジオキサ−6−メチルアザ−2−シラシクロオクタン
*14: 製造例2で得られたシランカップリング剤−4: 3−メルカプトプロピル(エトキシ)−1,3−ジオキサ−6−ブチルアザ−2−シラシクロオクタン
*15: 製造例3で得られたシランカップリング剤−5: 3−メルカプトプロピル(エトキシ)−1,3−ジオキサ−6−ドデシルアザ−2−シラシクロオクタン
*16: JSR株式会社製、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、商品名「#1500」
第5表に示す配合処方及び混練方法により、混練の第一段階において、ゴム成分等、シリカ及びシランカップリング剤を加えた後、混練した。混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度を150℃に調整した。次に、混練の第二段階において、第5表に示す酸性を有する化合物(D)及び塩基性を有する化合物(E)から選ばれる少なくとも1種の化合物を加えた。次いで、混練の最終段階におけるゴム組成物の最高温度を第5表に示すように調整した。混練の各段階はいずれもバンバリーミキサーを用いて混練した。得られた3種類のゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4)指数及び低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第5表に示す。なお、比較のため、実施例1及び9並びに比較例1を再掲した。
第5表においては、酸性を有する化合物(D)を「有機酸」と略記し、塩基性を有する化合物(E)を「塩基」と略記している。
*1〜*11は、第1〜4表の[注]と同じである。
第6〜9表に示す配合処方及び混練方法により、混練の第一段階において、ゴム成分等、シリカ及びシランカップリング剤を加えた後、混練した。第6〜9表に示した実施例40〜79及び比較例19〜50においては、混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度を150℃に調整した。なお、比較例19〜50においては、混練の第一段階で、シランカップリング剤と同時に酸性を有する化合物(D)及び塩基性を有する化合物(E)から選ばれる少なくとも1種の化合物を加えた。
次に、混練の最終段階におけるゴム組成物の最高温度を第6〜9表に示すように調整した。混練の各段階はいずれもバンバリーミキサーを用いて混練した。得られた72種類のゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4)指数及び低発熱性(tanδ指数)を上記の方法により評価した。結果を第6〜9表に示す。
第6〜9表においては、酸性を有する化合物(D)を「有機酸」と略記し、塩基性を有する化合物(E)を「塩基」と略記している。
*1〜*11は、第1〜4表の[注]と同じである。
*17: 東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールKQ」、BET比表面積240m2/g
*18: 東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールNS」、BET比表面積160m2/g
*19: 東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールNA」、BET比表面積135m2/g
*20: 東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールER」、BET比表面積95m2/g
Claims (14)
- 天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種からなるゴム成分(A)、無機充填材(B)を含む充填材、及びメルカプト基を有する化合物からなるシランカップリング剤(C)を含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を複数段階で混練し、混練の第一段階で該ゴム成分(A)、該無機充填材(B)の全て又は一部、及び該シランカップリング剤(C)の全て又は一部を混練した後、混練の最終段階で、酸性を有する化合物(D)及び塩基性を有する化合物(E)の少なくとも一方を加え、且つ混練の最終段階でのゴム組成物の最高温度が60〜120℃であることを特徴とするゴム組成物の製造方法。
- 前記メルカプト基を有する化合物が、下記の一般式(I)及び(II)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の化合物である請求項1に記載のゴム組成物の製造方法。
[式中、R1、R2及びR3はそれぞれ独立して−O−CjH2j+1、−(O−CkH2k−)a −O−CmH2m+1及び−CnH2n+1から選択される基であり、j、m及びnはそれぞれ独立して0〜12であり、k及びaはそれぞれ独立して1〜12であり、R4は炭素数1〜12であって、直鎖、分岐、もしくは環状の、飽和もしくは不飽和の、アルキレン基、シクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基、シクロアルケニルアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルケニレン基、シクロアルキルアルケニレン基、シクロアルケニルアルケニレン基、アリーレン基及びアラルキレン基から選択される基である。]
[式中、Wは−NR8−、−O−及び−CR9R10−(ここで、R8及びR9は−CpH2p+1であり、R10は−CqH2q+1であり、p及びqはそれぞれ独立して0〜20である。)から選択される基であり、R5及びR6はそれぞれ独立して−M−CrH2r−(ここで、Mは−O−又は−CH2−であり、rは1〜20である。)で表され、R7は−O−CjH2j+1、−(O−CkH2k−)a −O−CmH2m+1及び−CnH2n+1 から選択される基であり、j、m及びnはそれぞれ独立して0〜12であり、k及びaはそれぞれ独立して1〜12であり、R4は炭素数1〜12であって、直鎖、分岐、もしくは環状の、飽和もしくは不飽和の、アルキレン基、シクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基、シクロアルケニルアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルケニレン基、シクロアルキルアルケニレン基、シクロアルケニルアルケニレン基、アリーレン基及びアラルキレン基から選択される基である。] - 前記混練の最終段階で、前記酸性を有する化合物(D)及び前記塩基性を有する化合物(E)を加えることを特徴とする請求項1又は2に記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記塩基性を有する化合物(E)を加えた混練段階の後の混練段階で、前記酸性を有する化合物(D)を加えることを特徴とする請求項1又は2に記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記混練の最終段階における前記ゴム組成物の最高温度が100〜120℃である請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記酸性を有する化合物(D)がステアリン酸である請求項1〜5のいずれか1項に記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記塩基性を有する化合物(E)が、N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−(1−メチルヘプチル)−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニル−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及びN−フェニル−N’−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)−p−フェニレンジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項1〜6のいずれか1項に記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記混練の第一段階における前記ゴム組成物の最高温度が120〜190℃である請求項1〜7のいずれか1項に記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記ゴム成分(A)中、溶液重合法により合成された合成ゴムが70質量%以上である請求項1〜8のいずれか1項に記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記無機充填材(B)がシリカである請求項1〜9のいずれか1項に記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記充填材中、前記無機充填材(B)が30質量%以上である請求項1〜10のいずれか1項に記載のゴム組成物の製造方法。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載のゴム組成物の製造方法で製造されたゴム組成物。
- 請求項12に記載のゴム組成物を用いたタイヤ。
- 請求項12に記載のゴム組成物を用いたタイヤの製造方法。
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