(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム混合物の製造方法であって、
少なくとも１種の架橋可能な不飽和鎖ポリマー基材と、シリカと、メルカプトアルキル−シラン類に属するシランカップリング剤とを混合する第１混合工程と、
混合物に加硫系を添加する最終混合工程とを含み、
前記シランカップリング剤をジベンゾチアジルジスルフィドに吸着した形態で使用することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１混合工程において、混合物が、比表面積が１７０〜２３０ｍ２／ｇであるシリカを１０〜１００ｐｈｒ含有することを特徴とする、請求項１に記載のゴム混合物の製造方法。
【請求項３】
前記第１混合工程において、混合物が、トリアルコキシメルカプトアルキル−シラン類に属するシランカップリング剤を１〜２０ｐｈｒ含有することを特徴とする、請求項２に記載のゴム混合物の製造方法。
【請求項４】
前記シランカップリング剤を０．５〜６ｐｈｒの前記ジベンゾチアジルジスルフィドに吸着した形態で使用することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴム混合物の製造方法。
【請求項５】
前記シランカップリング剤をさらに５〜１０ｐｈｒのカーボンブラックに吸着した形態で使用することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のゴム混合物の製造方法。
【請求項６】
前記シランカップリング剤が、以下の式（Ｉ）：
Ｒ１Ｒ２２Ｓｉ−Ｒ３−ＳＨ                  （Ｉ）
｛式中のＲ１は炭素原子を１〜８個有する直鎖状、環状、もしくは分岐状のアルコキシ基、Ｒ２は炭素原子を１〜８個有する直鎖状、環状、もしくは分岐状のアルコキシ基、又は、−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ４−Ｘ（ここでＹは、炭素原子を１〜２０個有する直鎖状、環状、もしくは分岐状である、飽和もしくは不飽和の二価の炭化水素基、Ｘは、炭素原子を１〜９個有する直鎖状、環状、もしくは分岐状のアルキル基、そしてｍ４は１〜４０の数である）、Ｒ３は炭素原子を１〜１２個有する直鎖状、環状、もしくは分岐状である、飽和もしくは不飽和のアルキレン基｝を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のゴム混合物の製造方法。
【請求項７】
前記シランカップリング剤がトリアルコキシメルカプトプロピル−シラン類に属することを特徴とする、請求項６に記載のゴム混合物の製造方法。
【請求項８】
前記シランカップリング剤が、以下の式（ＩＩ）：
ＳＨ（ＣＨ２）３ＳｉＲ４Ｒ５２                  （ＩＩ）
（式中のＲ４は−ＯＣＨ２ＣＨ３、Ｒ５は−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）５（ＣＨ２）１３ＣＨ３である）を有することを特徴とする、請求項７に記載のゴム混合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリアルコキシメルカプトアルキル−シラン含有トレッド混合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
トレッド混合物等の特定の混合物において、シリカは、その転がり抵抗と濡れ路面でのホールディング性能に関しての長所のため、長い間、補強充填剤として従来から使用されているカーボンブラックを代替してきた。
【０００３】
シリカは、シランカップリング剤と組み合わせて使用され、ここでシランカップリング剤は、シラノール基により結合し、シリカ粒子間の水素結合の形成を妨げると同時に、シリカをポリマー基材に化学的に結合させる。
【０００４】
近年シランカップリング剤として、メルカプトアルキル−シランは、転がり抵抗と炭化水素の排出に関し、混合物をさらに改良することが判明した。
【０００５】
特に、以下のものが高い効果を有することが判明している。
ＳＨ(ＣＨ２)３Ｓｉ(ＯＣＨ２ＣＨ３)(Ｏ(ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)５(ＣＨ２)１３ＣＨ３)２
【０００６】
しかしながら上述の利点と並んで、トリアルコキシメルカプトアルキル−シランは、混合物の粘度を上昇させ加工を困難とし、濡れ路面でのホールディング性能が損なわれそして耐摩耗性が低下するという欠点を有する。
【０００７】
これらの問題を解決するための一つの試みとして、比表面積の大きい（１７０〜２３０ｍ２／ｇ）シリカを使用する手法がある。しかしながらこの手法は、濡れ路面でのホールディング性能と耐摩耗性を向上させる一方、粘度を上昇させ粘性に関連するさらなる混合物の問題を引き起こすということが判明した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、加工の問題を引き起こさず、そして混合物の他の重要な特性について譲歩せず、トリアルコキシメルカプトアリル−シラン類に属するシランカップリング剤を、比表面積の大きいシリカと共に使用可能な混合物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、
ゴム混合物の製造方法であって、少なくとも１種の架橋可能な不飽和鎖ポリマー基材と、シリカと、メルカプトアルキル−シラン類に属するシランカップリング剤とを混合する第１混合工程と、混合物に加硫系を添加する最終混合工程とを含み、前記シランカップリング剤をジベンゾチアジルジスルフィドに吸着した形態で使用することを特徴とする方法が提供される。
【００１０】
前記第１混合工程において、混合物は、比表面積が１７０〜２３０ｍ２／ｇであるシリカを１０〜１００ｐｈｒ含有することが好ましい。
【００１１】
前記第１混合工程において、混合物は、トリアルコキシメルカプトアルキル−シラン類に属するシランカップリング剤を１〜２０ｐｈｒ含有することが好ましい。
【００１２】
前記シランカップリング剤を０．５〜６ｐｈｒの前記ジベンゾチアジルジスルフィドに吸着した形態で使用することが好ましい。
【００１３】
前記シランカップリング剤をさらに０．５〜１０ｐｈｒのカーボンブラックに吸着した形態で使用することが好ましい。
【００１４】
前記シランカップリング剤は、以下の式（Ｉ）：
Ｒ１Ｒ２２Ｓｉ−Ｒ３−ＳＨ                  （Ｉ）
｛式中のＲ１は炭素原子を１〜８個有する直鎖状、環状、もしくは分岐状のアルコキシ基、Ｒ２は炭素原子を１〜８個有する直鎖状、環状、もしくは分岐状のアルコキシ基、
又は、−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ４−Ｘ（ここでＹは、炭素原子を１〜２０個有する直鎖状、環状、もしくは分岐状である、飽和もしくは不飽和の二価の炭化水素基、Ｘは、炭素原子を１〜９個有する直鎖状、環状、もしくは分岐状のアルキル基、そしてｍ４は１〜４０の数である）、Ｒ３は炭素原子を１〜１２個有する直鎖状、環状、もしくは分岐状である、飽和もしくは不飽和のアルキレン基｝を有することが好ましい。
【００１５】
前記シランカップリング剤はトリアルコキシメルカプトプロピル−シラン類に属することが好ましい。
【００１６】
前記シランカップリング剤は、以下の式（ＩＩ）：
ＳＨ（ＣＨ２）３ＳｉＲ４Ｒ５２                  （ＩＩ）
（式中のＲ４は−ＯＣＨ２ＣＨ３、Ｒ５は−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）５（ＣＨ２）１３ＣＨ３である）を有することが好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下は、本発明のより明確な理解のための単なる非限定的な実施例である。
【実施例】
【００１８】
三つの対照混合物（Ａ〜Ｃ）と本願の教示に沿った一つの混合物（Ｄ）を製造した。より具体的には、第一の対照混合物（Ａ）は、トリアルコキシメルカプトアルキル−シラン類に属さないシランカップリング剤を使用した、既知の技術に従ったものである。第二の対照混合物（Ｂ）は、トリアルコキシメルカプトアルキル−シラン類に属するシランカップリング剤を使用した以外は、第一のものと同様である。第三の対照混合物（Ｃ）は、比表面積が大きいシリカを使用した以外は、第二のものと同様である。
【００１９】
混合物は以下のように製造した。
−第１混合工程−
混合の操作を開始する前に、２３０〜２７０リットルの接線型ローターミキサーに、架橋可能な不飽和鎖ポリマー基材、シリカ、カーボンブラック、及びシランカップリング剤を６６〜７２％の充填率まで充填した。
【００２０】
本発明に係る混合物Ｄにおいて、シランカップリング剤は、全てのカーボンブラックとジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）に吸着した状態で添加した。
【００２１】
ミキサーを４０〜６０ｒｐｍの速度で稼動し、生成した混合物を１４０〜１６０℃に達したところで取り出した。
【００２２】
−第２混合工程−
第１工程からの混合物を、４０〜６０ｒｐｍの速度で稼動するミキサー中で再度混合し、生成した混合物が１３０〜１５０℃に達したところで取り出した。
【００２３】
−第３混合工程−
第２工程からの混合物に、加硫系と酸化亜鉛とを、６３〜６７％の充填率まで加えた。
【００２４】
ミキサーを２０〜４０ｒｐｍの速度で稼動し、生成した混合物を１００〜１１０℃に達したところで取り出した。
【００２５】
−混合物の組成−
表Ｉに、混合物の組成を全ポリマー基材１００重量部当りの重量部で示す。
【００２６】
【表１】
0005946842.tif 000002
【００２７】
*は、シランカップリング剤２１０ｐｈｒを３ｐｈｒのＭＢＴＳと７ｐｈｒのカーボンブラックに吸着した形態で混合物に添加することを示す。
【００２８】
シリカ１はＥＶＯＮＩＫによりＶＮ３として市販されており、１７０ｍ２／ｇの比表面積を有する。
【００２９】
シリカ２はＲＨＯＤＩＡによりＭＰ２００として市販されており、２１０ｍ２／ｇの比表面積と５５ｎｍの粒子サイズを有する。
【００３０】
シランカップリング剤１はＤＥＧＵＳＳＡによりＳ１７５として市販されている。
【００３１】
シランカップリング剤２は上述した式Ｉのメルカプトシランである。
【００３２】
−実験室内実験結果−
上述の混合物を試験し、いくつかの特に重要なパラメーターを決定した。
【００３３】
表ＩＩに、各混合物の各パラメーターの試験結果を示す。
【００３４】
試験したパラメーターは、以下のものである。
−ASTM規格D1646に従った１３０℃におけるムーニースコーチ。
−ASTM規格D5992に従った弾性率（Ｅ´）とＴａｎδ、そこから濡れ路面でのホールディング性能と転がり抵抗を推定し、混合物Ａに対し指数化した。
−DIN規格53516に従った耐摩耗性であり、混合物Ａに対し指数化した。
−ASTM規格D1646に従った粘度（１３０℃におけるＭＬ１´＋４´）であり、混合物Ａに対し指数化した。
【００３５】
表ＩＩ中の値は、混合物Ａの値を１００として指数化した。
【００３６】
【表２】
0005946842.tif 000003
【００３７】
表ＩＩに示されるように、本発明に係る方法（混合物Ｄ）により、トリアルコキシメルカプトアルキル−シラン類に属するシランカップリング剤を、混合物の加工性を低下させる高粘度化なしに、比表面積の大きいシリカと共に使用することが可能となる。
【００３８】
ＭＢＴＳは通常促進剤として使用され、第３混合工程で添加するが、スコーチの値が示すように、吸着したシランカップリング剤の支持体として第１混合工程においてそれを使用することは、加硫速度に少しも影響を与えるものではない。