説明

タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

【課題】優れた低発熱性(低燃費性)、耐摩耗性を有するタイヤ用ゴム組成物、及び該タイヤ用ゴム組成物をタイヤの各部材(特に、トレッド、サイドウォール)に用いた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】シリカと、下記一般式(I)で表される硫黄含有シラン化合物を含むタイヤ用ゴム組成物。


(式(I)中、nは、同一又は異なって、1〜10の整数である。mは2〜6の整数である。pは1〜3の整数である。Rは、同一若しくは異なって、−R−(OR−ORで表されるポリエーテル基又は−(−CH−N(R)(R)で表されるアミノ基を示す。Rは、同一若しくは異なって、炭素数1〜10のアルキル基を示す。R及びRは、同一若しくは異なって、炭素数2〜6のアルキレン基を示し、Rは、同一若しくは異なって、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。qは2〜6の整数である。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、タイヤの転がり抵抗を低減して発熱を抑えることにより、車の低燃費化が行われてきた。近年、タイヤの低燃費化への要求が強くなってきており、タイヤ部材のなかでも、特にタイヤにおける占有比率の高いトレッドに対して、優れた低発熱性(低燃費性)が要求されている。
【0003】
上記要求を満足させるために、近年、タイヤのトレッドに使用するゴム組成物(トレッド用ゴム組成物)には、シリカが配合されている。しかし、カーボンブラックと比べると、シリカはゴムに対する親和性が低く、補強効果が小さい。そのため、シリカを配合することにより、耐摩耗性やグリップ性能が大きく低下し、低燃費性、耐摩耗性、グリップ性能をバランスよく向上できないという問題があった。
【0004】
そこで、ゴムとシリカを化学的に結合させ、補強効果を増大させることを目的として、シリカと共にアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤を配合することが知られている(例えば、特許文献1、2)。しかし、低燃費性、耐摩耗性の向上(特に、低燃費性の向上)については改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−240700号公報
【特許文献2】特開2005−41960号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、前記課題を解決し、優れた低発熱性(低燃費性)、耐摩耗性を有するタイヤ用ゴム組成物、及び該タイヤ用ゴム組成物をタイヤの各部材(特に、トレッド、サイドウォール)に用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、シリカと、下記一般式(I)で表される硫黄含有シラン化合物を含むタイヤ用ゴム組成物に関する。
【化1】

(式(I)中、nは、同一又は異なって、1〜10の整数である。mは2〜6の整数である。pは1〜3の整数である。Rは、同一若しくは異なって、−R−(OR−ORで表されるポリエーテル基又は下記一般式(II)で表されるアミノ基を示す。Rは、同一若しくは異なって、炭素数1〜10のアルキル基を示す。R及びRは、同一若しくは異なって、炭素数2〜6のアルキレン基を示し、Rは、同一若しくは異なって、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。qは2〜6の整数である。)
【化2】

(式(II)中、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又はアリール基を示す。rは2〜6の整数である。)
【0008】
上記タイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、上記シリカを2〜150質量部含み、シリカ100質量部に対して、上記硫黄含有シラン化合物を0.1〜45質量部含むことが好ましい。
【0009】
上記タイヤ用ゴム組成物は、トレッド用ゴム組成物又はサイドウォール用ゴム組成物として用いられることが好ましい。
【0010】
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、シリカと、上記一般式(I)で表される硫黄含有シラン化合物を含むタイヤ用ゴム組成物であるので、該ゴム組成物をタイヤの各部材(特に、トレッド、サイドウォール)に使用することにより、優れた低発熱性(低燃費性)、耐摩耗性を有する空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、シリカと、上記一般式(I)で表される硫黄含有シラン化合物とを含む。
【0013】
本発明で使用できるゴム成分としては、天然ゴム(NR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、イソプレンゴム(IR)、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)、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)、ブチルゴム(IIR)等のジエン系ゴムが挙げられる。ジエン系ゴムは、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、グリップ性能及び耐摩耗性がバランスよく得られるという理由から、SBR、NR、BRが好ましい。
【0014】
本発明のゴム組成物において、使用できるSBRとしては特に限定されず、乳化重合SBR(E−SBR)、溶液重合SBR(S−SBR)等を使用できる。
【0015】
本発明では、シリカが使用される。上記一般式(I)で表される硫黄含有シラン化合物とともに、シリカを配合することにより、良好な低発熱性(低燃費性)及び耐摩耗性が得られる。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。
【0016】
シリカのチッ素吸着比表面積(NSA)は、30m/g以上が好ましく、50m/g以上がより好ましく、100m/g以上が更に好ましく、150m/g以上が特に好ましい。30m/g未満では、加硫後の破壊強度が低下する傾向がある。また、シリカのNSAは、500m/g以下が好ましく、300m/g以下がより好ましく、200m/g以下が更に好ましい。500m/gを超えると、ゴムの加工性が低下する傾向がある。
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。
【0017】
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2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15質量部以上、特に好ましくは25質量部以上、最も好ましくは30質量部以上である。2質量部未満であると、シリカ配合による充分な効果が得られない傾向がある。上記シリカの含有量は、好ましくは150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70質量部以下である。150質量部を超えると、シリカのゴムへの分散が困難になり、ゴムの加工性が悪化する傾向がある。
【0018】
本発明では、上記一般式(I)で表される硫黄含有シラン化合物がシランカップリング剤として使用される。これにより、良好な低発熱性(低燃費性)及び耐摩耗性が得られる。これは、ケイ素原子に3個のアルコキシ基が結合した従来のシランカップリング剤(例えば、デグッサ社製のSi266)に比べて、硫黄含有シラン化合物とシリカとの結合生成が効率よく起こることによるものと推測される。
【0019】
式(I)において、nは、同一又は異なって、1〜10の整数である。なお、(CHは、アルキレン基を意味し、直鎖状が好ましいが、分岐していてもよい。nとしては、良好な低発熱性(低燃費性)及び耐摩耗性が得られるという理由から、1〜5が好ましく、3がより好ましい。
【0020】
式(I)において、mは2〜6の整数である。mとしては、ポリマーとの結合状態の安定性という理由から2〜4が好ましく、2がより好ましい。mが1であると架橋部位の柔軟性が失われ、mが7以上であると耐熱性が低くなるとともに、物性の経時劣化が起こるおそれがある。
【0021】
式(I)において、pは1〜3の整数である。pとしては、良好な低発熱性(低燃費性)及び耐摩耗性が得られるという理由から、3が好ましい。
【0022】
式(I)において、Rは、同一若しくは異なって、−R−(OR−ORで表されるポリエーテル基又は上記一般式(II)〔−(CH−N(R)(R)〕で表されるアミノ基を示す。
【0023】
及びRは、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜6(好ましくは炭素数2〜4、より好ましくは炭素数2)のアルキレン基を示す。
【0024】
及びRの分岐若しくは非分岐の炭素数2〜6のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基が挙げられる。
【0025】
は、同一若しくは異なって、水素原子又は分岐若しくは非分岐の炭素数1〜8(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4)のアルキル基を示す。
【0026】
の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜8のアルキル基としては、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、iso−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、オクチル基等が挙げられる。
【0027】
qは2〜6の整数である。qとしては、コストが比較的安価であるという理由から2〜3が好ましく、2がより好ましい。qが1であると従来品とあまり変わらず、qが7以上であるとコストが高くなる傾向がある。
【0028】
式(II)において、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜8(好ましくは炭素数1〜4、より好ましくは炭素数1〜2)のアルキル基又は炭素数6〜30(好ましくは炭素数6〜12)のアリール基を示す。
【0029】
、Rの分岐若しくは非分岐の炭素数1〜8のアルキル基としては、上述したRと同様のものが挙げられる。
【0030】
、Rの炭素数6〜30のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基等が挙げられる。
【0031】
式(II)において、rは2〜6の整数である。rとしては、コストが比較的安価であるという理由から2〜3が好ましく、2がより好ましい。rが1であると系中に揮発性のニトロソアミンが生じる可能性があり、rが7以上であるとコストが高くなる傾向がある。
【0032】
の−R−(OR−ORで表されるポリエーテル基の具体例としては、例えば、−C−(OC−OCH、−C−(OC−OC、−C−(OC−OC、−C−(OC−OC、−C−(OC−OC11、−C−(OC−OCH、−C−(OC−OC、−C−(OC−OC、−C−(OC−OC、−C−(OC−OC11、−C−(OC−OCH、−C−(OC−OC、−C−(OC−OC、−C−(OC−OC、−C−(OC−OC11等が挙げられる。なかでも、−C−(OC−OCが好ましい。
【0033】
の上記一般式(II)で表されるアミノ基の具体例としては、例えば、−C−NH、−C−N(CH、−C−N(C、−C−N(C、−C−N(C、−C−N(C11、−C−N(C13、−C−NH、−C−N(CH、−C−N(C、−C−N(C、−C−N(C、−C−N(C11、−C−N(C13、−C−NH、−C−N(CH、−C−N(C、−C−N(C、−C−N(C、−C−N(C11、−C−N(C13、−C−N(C13)(C11)、−C−N(C)(CH)、−C−N(C)(C)等が挙げられる。なかでも、−C−NH、−C−N(CH、−C−N(C)(C)が好ましい。
【0034】
の炭素数1〜10の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、iso−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、デシル基等が挙げられる。
【0035】
上記一般式(I)で表される硫黄含有シラン化合物の具体例としては、例えば、(BuO(CO)−Si−C−S−C−Si−((OCOBu)、(PrO(CO)−Si−C−S−C−Si−((OCOBu)、(PrO(CO)−Si−C−S−C−Si−((OCOPr)、(BuO(CO)−Si−C−S−C−Si−((OCOBu)、(BuO(CO)−Si−C−S−C−Si−((OCOBu)、(BuO(CO)−Si−C−S−C−Si−((OCOBu)、(MeNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNMe、(EtNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNEt、(EtNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNMe、(MeNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNMe、(MeNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNMe、(HNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNH、(HNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNH、(HNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNH、(BuO(CO)−Si−C−S−C−Si−(OCNH、(BuO(CO)−Si−C−S−C−Si−(OCNMe、((Et)(C)NCO)−Si−C−S−C−Si−(OCN(Et)(C))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、(BuO(CO)−Si−C−S−C−Si−((OCOBu)、(MeNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNMe、(HNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNH、((Et)(C)NCO)−Si−C−S−C−Si−(OCN(Et)(C))が好ましい。なお、本明細書において、Me、Et、Pr、Buは、それぞれ、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基を示す。
【0036】
上記硫黄含有シラン化合物は、例えば、以下のように調製できる。(A)(スルフィド)、(B)(触媒)、並びに(C)(ポリエーテル構造を有するモノアルコール)及び/又は(D)(アミノ基を有するモノアルコール)を混合し、減圧条件下、100〜170℃にて1〜12時間攪拌する。そして、反応混合物をろ過後、濃縮することにより上記硫黄含有シラン化合物が得られる。
【0037】
(A)としては、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピルジスルフィド)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピルトリスルフィド)、ビス(3−トリエトキシシリルエチルジスルフィド)、ビス(3−トリメトキシシリルエチルジスルフィド)等が挙げられる。なかでも、加工性が良好という理由から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピルジスルフィド)が好ましい。
【0038】
(B)としては、例えば、チタンテトラブチラート、p−トルエンスルホン酸、硫酸等が挙げられる。なかでも、好収率にて目的物が得られるという理由から、チタンテトラブチラートが好ましい。
【0039】
(C)としては、例えば、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、ペンタエチレングリコールモノメチルエーテル、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテル、ヘキサエチレングリコールモノドデシルエーテル、 ペンタエチレングリコールモノメチルエーテル、ヘプタエチレングリコールモノドデシルエーテル、オクタエチレングリコールモノプロピルエーテル等が挙げられる。なかでも、コストが比較的安価であるという理由から、トリエチレングリコールブチルエーテルが好ましい。
【0040】
(D)としては、例えば、2−ジメチルアミノエタノール、2−アミノエタノール、2−ジブチルアミノエタノール、2−ジエチルアミノエタノール、N,N−エチルフェニルアミノエタノール、N,N−メチルアミノエタノール等が挙げられる。
【0041】
上記硫黄含有シラン化合物の含有量は、シリカ100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましく、3質量部以上が更に好ましく、5質量部以上が特に好ましい。1質量部未満では、硫黄含有シラン化合物(シランカップリング剤)を介したゴムとシリカとの化学的な結合が充分に形成できず、また、シリカの分散性も不充分なため、低燃費性、耐摩耗性およびグリップ性能が低下する傾向がある。また、上記硫黄含有シラン化合物の含有量は、シリカ100質量部に対して45質量部以下が好ましく、25質量部以下がより好ましく、20質量部以下が更に好ましく、15質量部以下が特に好ましい。45質量部を超えると、加工性が悪化する傾向がある。
【0042】
本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、クレー、カーボンブラック等の補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、オイル等の軟化剤、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【0043】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、老化防止剤を含むことができる。老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩、ワックスなどを適宜選択して使用することが可能である。
【0044】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、軟化剤を含むことができる。軟化剤としては、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリンなどの石油系軟化剤、大豆油、パーム油、ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤、トール油、サブ、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどのワックス類、リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸などが挙げられる。
【0045】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、加硫剤を含むことができる。加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を使用できる。有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、又は1,3−ビス(t−ブチルパーオキシプロピル)ベンゼン等を使用することができる。また、硫黄系加硫剤としては、例えば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。
【0046】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、加硫促進剤を含むことができる。加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系若しくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、又は、キサンテート系加硫促進剤のうち少なくとも一つを使用することが可能である。
【0047】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、加硫助剤を含むことができる。加硫助剤としては、ステアリン酸、酸化亜鉛などを使用することができる。
【0048】
本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、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。
【0049】
本発明のゴム組成物は、タイヤの各部材に好適に使用できる。なかでも、低燃費性に与える寄与率が大きいという理由から、トレッドまたはサイドウォールに使用することが好ましい。
【0050】
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、サイドウォール)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。
【0051】
また、本発明のタイヤは、乗用車用タイヤ、バス用タイヤ、トラック用タイヤ等として好適に用いられる。
【実施例】
【0052】
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。
【0053】
以下、製造例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
Si266:デグッサ社製のシランカップリング剤Si266(ビス(3−トリエトキシシリルプロピルジスルフィド))
チタンテトラブチラート:東京化成工業(株)製
トリエチレングリコールブチルエーテル:東京化成工業(株)製
ジメチルアミノエタノール:和光純薬(株)製
アミノエタノール:和光純薬(株)製
N,N−エチルフェニルアミノエタノール:東京化成工業(株)製
【0054】
製造例1(シランカップリング剤2の合成)
200mLのナスフラスコに8.4mlのSi266、62.5mLのトリエチレングリコールブチルエーテル及び6μLのチタンテトラブチラートを仕込んだ後、減圧条件下150℃にて4時間攪拌した。反応混合物をろ過後、濃縮し、シランカップリング剤2((BuO(CO)−Si−C−S−C−Si−((OCOBu))を得た。
【0055】
製造例2(シランカップリング剤3の合成)
200mLのナスフラスコに8.4mLのSi266、27.0mLのジメチルアミノエタノール及び6μLのチタンテトラブチラートを仕込んだ後、減圧条件下150℃にて4時間攪拌した。反応混合物をろ過後、濃縮し、シランカップリング剤3((MeNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNMe)を得た。
【0056】
製造例3(シランカップリング剤4の合成)
200mLのナスフラスコに8.4mlのSi266、18.5mLのアミノエタノール及び6μLのチタンテトラブチラートを仕込んだ後、減圧条件下150℃にて4時間攪拌した。反応混合物をろ過後、濃縮し、シランカップリング剤4((HNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNH)を得た。
【0057】
製造例4(シランカップリング剤5の合成)
200mLのナスフラスコに8.4mlのSi266、34.3mLのN,N−エチルフェニルアミノエタノール及び6μLのチタンテトラブチラートを仕込んだ後、減圧条件下150℃にて4時間攪拌した。反応混合物をろ過後、濃縮し、シランカップリング剤5((Et)(C)NCO)−Si−C−S−C−Si−(OCN(Et)(C)))を得た。
【0058】
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。
S−SBR:日本ゼオン(株)製のNS116(スチレン含有量:22質量%、ビニル結合量:65質量%)
シリカ:デグッサ社製のウルトラジルVN3(NSA:175m/g)
シランカップリング剤1: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))
シランカップリング剤2:上記製造例1で調製したシランカップリング剤2((BuO(CO)−Si−C−S−C−Si−((OCOBu)
シランカップリング剤3:上記製造例2で調製したシランカップリング剤3((MeNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNMe
シランカップリング剤4:上記製造例3で調製したシランカップリング剤4((HNCO)−Si−C−S−C−Si−(OCNH
シランカップリング剤5:上記製造例4で調製したシランカップリング剤5((Et)(C)NCO)−Si−C−S−C−Si−(OCN(Et)(C))
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン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)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤1:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−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)
【0059】
実施例1〜7及び比較例1〜2
表1に示す配合処方にしたがい、1.7Lのバンバリーミキサーを用いて、S−SBR、シリカ、シランカップリング剤、酸化亜鉛及びステアリン酸を混練りした。混練り物を一度バンバリーミキサーから排出した後、再び1.7Lのバンバリーミキサーを用いて、排出した混練り物に老化防止剤を添加して混練りした。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加して混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を170℃の条件下で15分間プレス加硫し、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トレッド形状に成形して、他のタイヤ部材とはりあわせ、150℃で35分間25kgfの条件下で加硫することにより、試験用タイヤ(タイヤサイズ:195/65R15)を作製した。
【0060】
得られた加硫ゴム組成物、試験用タイヤについて下記の評価を行った。結果を表1に示す。
【0061】
(耐摩耗性)
得られた加硫ゴム組成物について、ランボーン摩耗試験機を用いて、温度20℃、スリップ率20%および試験時間2分間の条件下でランボーン摩耗量を測定した。さらに、測定したランボーン摩耗量から容積損失量を計算し、比較例1のランボーン摩耗指数を100とし、下記計算式により、各配合の容積損失量を指数表示した。なお、ランボーン摩耗指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
(ランボーン摩耗指数)=(比較例1の容積損失量)÷(各配合の容積損失量)×100
【0062】
(低燃費性(1)(粘弾性試験))
得られた加硫ゴム組成物から所定サイズの試験片を切り出し、(株)上島製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪10%、動歪み2%、周波数10Hzの条件下で、30℃における加硫ゴムシートの損失正接(tanδ)を測定し、比較例1の低燃費性指数を100とし、以下の計算式により、各配合のtanδをそれぞれ指数表示した。なお、低燃費性指数が大きいほど、低燃費性に優れることを示す。
(低燃費性指数)=(比較例1のtanδ)÷(各配合のtanδ)×100
【0063】
(低燃費性(2)(タイヤ評価))
転がり抵抗試験機を用いて、得られた試験用タイヤを、リム15×6JJ、タイヤ内圧230kPa、荷重3.43kNおよび速度80km/hの条件下で走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例1の転がり抵抗指数を100とし、下記計算式により、各配合の転がり抵抗を指数表示した。なお、転がり抵抗指数が大きいほど、転がり抵抗が低減され、低燃費性に優れることを示す。
(転がり抵抗指数)=(比較例1の転がり抵抗)/(各配合の転がり抵抗)×100
【0064】
【表1】

【0065】
シリカと、上記一般式(I)で表される硫黄含有シラン化合物(シランカップリング剤2〜5)を含む実施例は、優れた低燃費性、耐摩耗性が得られた。上記一般式(I)で表される硫黄含有シラン化合物を配合しなかった比較例では、全ての性能が実施例よりも劣っていた。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリカと、下記一般式(I)で表される硫黄含有シラン化合物を含むタイヤ用ゴム組成物。
【化1】

(式(I)中、nは、同一又は異なって、1〜10の整数である。mは2〜6の整数である。pは1〜3の整数である。Rは、同一若しくは異なって、−R−(OR−ORで表されるポリエーテル基又は下記一般式(II)で表されるアミノ基を示す。Rは、同一若しくは異なって、炭素数1〜10のアルキル基を示す。R及びRは、同一若しくは異なって、炭素数2〜6のアルキレン基を示し、Rは、同一若しくは異なって、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。qは2〜6の整数である。)
【化2】

(式(II)中、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又はアリール基を示す。rは2〜6の整数である。)
【請求項2】
ゴム成分100質量部に対して、前記シリカを2〜150質量部含み、
シリカ100質量部に対して、前記硫黄含有シラン化合物を0.1〜45質量部含む請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項3】
トレッド用ゴム組成物又はサイドウォール用ゴム組成物として用いられる請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤ。

【公開番号】特開2011−122128(P2011−122128A)
【公開日】平成23年6月23日(2011.6.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−40701(P2010−40701)
【出願日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【出願人】(000183233)住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Fターム(参考)】