(57)【要約】【課題】ゴムとシリカとの反応性を高め、低燃費、ハイグリップ、耐摩耗性を改良できる、ＳＢＲ−シリカマスターバッチを提供する。【解決手段】芳香族ビニル化合物とジエン化合物の共重合体におけるビニル基と、ヒドロシリル基を含有するアルコキシシリル化合物とを反応させて得られるアルコキシシリル基を含有する芳香族ビニル化合物とジエン化合物の共重合体に、シリカ５〜１００重量部を配合、反応させたＳＢＲ−シリカマスターバッチで構成されるゴム組成物。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族ビニル化合物とジエン化合物の共重合体におけるビニル基と、ヒドロシリル基を含有するアルコキシシリル化合物とを反応させて得られるアルコキシシリル基を含有する芳香族ビニル化合物とジエン化合物の共重合体に、シリカ５〜１００重量部を配合、反応させたＳＢＲ−シリカマスターバッチで構成されるゴム組成物。
【請求項２】
前記マスターバッチで構成されるゴム組成物からなるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項３】
前記マスターバッチで構成されるゴム組成物９０〜４０重量部と、天然ゴム、ジエンゴムおよび他の芳香族ビニル化合物とジエン系ゴムの共重合体からなる群より選ばれるゴム成分１０〜６０重量部とを配合して構成されるタイヤ用ゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム組成物に関し、更に詳細には、特定の反応性のゴムを予めシリカと反応させてマスターバッチ化した安定化したＳＢＲ−シリカマスターバッチゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、シリカ配合のゴム組成物は、自動車燃費の低燃費化とタイヤ用ゴムのウェット性能の向上に関して不可欠の技術となっている。しかしながら、シリカは、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）やブタジエンゴム（ＢＲ）との相互作用が低く、シリカをこれらのゴム中に均一に分散させることが困難であった。そこで、一般的手法としてシランカップリング剤が使用されるようになったが、一方、ゴムの改質によりシリカとの相互作用を高めることが検討され、末端にアルコキシシリル基を導入し、シリカとの反応性に優れたＳＢＲを得る技術（特開２０００−３８４５３号公報）や、末端に三級アミノ基を導入し、シリカとの反応性に優れたＳＢＲを得る技術（特開平７−１７９６７０号公報）、更には末端にアミノ基とアルコキシシリル基を導入し、シリカとの反応性に優れたＳＢＲを得る技術（特開２００１−１１４９３６号公報）等が開発されている。しかしながら、更に強くシリカと相互作用するゴムが必要であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、ゴムとシリカとの反応性を高め、低燃費、ハイグリップ、耐摩耗性を改良できる、ＳＢＲのビニル基にシランカップリング剤を反応させて得たアルコキシシリル基含有ＳＢＲに予めシリカを反応させたＳＢＲ−シリカマスターバッチを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、芳香族ビニル化合物とジエン化合物の共重合体におけるビニル基と、ヒドロシリル基を含有するアルコキシシリル化合物とを反応させて得られるアルコキシシリル基を含有する芳香族ビニル化合物とジエン化合物の共重合体に、シリカ５〜１００重量部を配合、反応させたＳＢＲ−シリカマスターバッチで構成されるゴム組成物が提供される。
【０００５】
また、本発明によれば、前記マスターバッチで構成されるゴム組成物からなるタイヤ用ゴム組成物が提供される。
【０００６】
更に、本発明によれば、前記マスターバッチで構成されるゴム組成物９０〜４０重量部と、天然ゴム、ジエンゴムおよび他の芳香族ビニル化合物とジエン系ゴムの共重合体からなる群より選ばれるゴム成分１０〜６０重量部とを配合して構成されるタイヤ用ゴム組成物が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では、ＳＢＲのビニル基にシランカップリング剤を反応させて得たアルコキシシリル基含有ＳＢＲに所定量のシリカを予め配合、反応させてマスターバッチ化することにより、シリカの極めて高度な均一分散性が図られ、かつシリカとＳＢＲとの反応性に富む安定したＳＢＲ−シリカマスターバッチが得られることを見出したものである。
【０００８】
本発明でアルコキシシリル化処理される芳香族ビニル化合物とジエン化合物の共重合体としては、当該共重合体にビニル基を含有していればよいので、慣用の乳化重合法または溶液重合法のいずれから製造された各種のＳＢＲであってよい。また、このＳＢＲとの反応に用いられるヒドロシリル基を有するアルコキシシリル化合物としては、例えば、トリエトキシヒドロシラン、トリメトキシヒドロシランなどが好適に使用される。
【０００９】
前記の芳香族ビニル化合物とジエン化合物の共重合体とヒドロシリル基を有するアルコキシシリル化合物との反応は、ヒドロシリル化反応として公知であり、白金触媒下で略定量的に反応が進行する。シリカとの反応は、前記反応を溶媒下で反応させた後に所定量のシリカを加えて当該シリカと反応させ、そのまま脱溶媒化することにより、所定のＳＢＲ−シリカマスターバッチが合成される。
【００１０】
当該マスターバッチにおけるシリカの添加量は、前記反応生成物に対して５〜１００重量部、より好ましくは３０〜８０重量部とするのがよい。５重量部未満では所期の効果を達成できず、また、１００重量部を超えると、シリカが多くなり過ぎ、シリカの分散が阻害される。また粘度も高くなり加工しにくくなるので、好ましくない。
【００１１】
本発明の前記ＳＢＲ−シリカマスターバッチは、これをそのままタイヤ用ゴム組成物として有効に使用することができ、また、当該マスターバッチ９０〜４０重量部と天然ゴム、ジエンゴムあるいは他の芳香族ビニル化合物とジエン系化合物の共重合体からなる群より選ばれるゴム成分１０〜６０重量部との配合物として、タイヤ用ゴム組成物に使用することもできる。これらの天然ゴム、ジエンゴムあるいは他の芳香族ビニル化合物とジエン系化合物の共重合体は、単独または任意のブレンドとして使用することができる。
【００１２】
本発明のＳＢＲ−シリカマスターバッチを用いるタイヤ用ゴム組成物には、更に、カーボンブラック補強剤、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用に一般に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は一般的な方法で混練、加硫してゴム組成物とし、加硫または架橋するのに使用することができる。これら添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例および比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれら実施例によって限定するものでないことは言うまでもない。
【００１４】
ＳＢＲ−シリカマスターバッチ（変性ＳＢＲ）の調製
ＳＢＲ（Ｎｉｐｏｌ　ＮＳ　１１６）１００ｇ（１リットルのトルエン溶液）に対し、当該ＳＢＲのビニルモル数の１／１０モル量のトリエトキシヒドロシラン化合物を添加し、白金触媒の存在下に４０℃で２４時間反応させた。この反応物に８０ｇのシリカ（Ｚ１１６５ＭＰ）を添加し、更に２４時間反応させた。次いで、反応生成物からトルエンを除いたところ、所定のＳＢＲ−シリカマスターバッチが得られた。
【００１５】
試験サンプルの作製
表１に示す各例において、硫黄と加硫促進剤を除く成分を１．８リットルの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達したときに放出したマスターバッチに硫黄と加硫促進剤を加え、８インチのオープンロールで混練してゴム組成物を得た。次いで、このゴム組成物を１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍの金型中で１６０℃、２０分間プレス加硫して目的とする試験片（ゴムシート）を作製し、これを用いて、硬さ、引張り強さ、粘弾性および耐摩耗性を測定、評価した。
【００１６】
試験方法
１）硬さ：ＪＩＳ　Ｋ５２５３に準拠して、タイプＡデュロメーターを用いて試験した。試験温度を２０℃とし、加圧面を試験片測定面に密着させ、１秒以内に測定した。
２）引張強さ：ＪＩＳ　Ｋ６２５１に準拠して、３００％モジュラス（Ｍ３００）、破断強度（Ｔｂ）、破断伸度（Ｅｂ）を測定した。
３）粘弾性：（株）東洋精機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％、振幅：±２％、周波数：２０Ｈｚの条件で、ｔａｎδ（０℃）およびｔａｎδ（６０℃）を測定した。
４）耐摩耗性：ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を用いて、室温の条件で測定し、摩耗減量を比較例１を１００として指数で示した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
【００１７】
実施例１〜３および比較例１〜３
結果を表１に示す。
【表１】
2004059599.tif 000002
【００１８】
【発明の効果】
以上の結果より、本発明のＳＢＲ−シリカマスターバッチで構成されるか、またはこれに他のゴム成分を所定量含むゴム組成物では、グリップ性能および耐摩耗性に優れ、もって低燃費性にも優れていることが判る。