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公開番号2024163968
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-26
出願番号2021168528
出願日2021-10-14
発明の名称ゴム加硫物の製造方法
出願人株式会社大阪ソーダ
代理人
主分類C08J 3/20 20060101AFI20241119BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】本発明の課題は、より低燃費性、グリップ性に優れたタイヤを可能とするゴム加硫物の製造方法を提供することである。
【解決手段】ゴム(A)、無機充填材(B)、シランカップリング剤(C)、塩基性化合物(D)とを混練して、ゴム組成物を得る工程(A工程)と、前記A工程で得られたゴム組成物に、加硫剤を添加し、加硫することにより、ゴム加硫物を得る工程(B工程)を含む、ゴム加硫物の製造方法であり、シランカップリング剤(C)が、(保護化)メルカプト系有機珪素化合物、アミノ酸、又はその誘導体の骨格を有する有機珪素化合物、及びそれらの縮合物などである。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ゴム（Ａ）、無機充填材（Ｂ）、シランカップリング剤（Ｃ）、塩基性化合物（Ｄ）とを混練して、ゴム組成物を得る工程（Ａ工程）と、
前記Ａ工程で得られたゴム組成物に、加硫剤を添加し、加硫することにより、ゴム加硫物を得る工程（Ｂ工程）を含む、ゴム加硫物の製造方法であり、
シランカップリング剤（Ｃ）が、（保護化）メルカプト系有機珪素化合物、アミノ酸、又はその誘導体の骨格を有する有機珪素化合物、及びそれらの縮合物、式（Ｘ）で表される化合物、から選択される少なくとも１種である。
（Ｒ
１
Ｏ）
３
Ｓｉ－Ｒ
２
－Ｓ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｃ
１７
Ｈ
３５
…（Ｘ）
［式（Ｘ）中、Ｒ
１
は互いに独立してＨまたは（Ｃ
１
～Ｃ
８
）アルキルを意味し、Ｒ
２
は直鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素または分枝鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素、飽和（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素または不飽和（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素を意味し、アルキル基Ｃ
１７
Ｈ
３５
は分枝鎖または直鎖である］
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記式（Ｘ）中、Ｒ
１
がエチルであり、Ｒ
２
がＣＨ
２
ＣＨ
２
ＣＨ
２
であり、かつアルキル基Ｃ
１７
Ｈ
３５
が直鎖のシランカップリング剤である、請求項１に記載のゴム加硫物の製造方法。
【請求項３】
アミノ酸、又はその誘導体の骨格を有する有機珪素化合物が、式［Ｙ－１］で表される有機珪素化合物、及び/又は式［Ｙ－２］で表される有機珪素化合物、及びそれらの縮合物である、請求項１に記載のゴム加硫物の製造方法。
（Ｒ
３
Ｏ）
３
Ｓｉ－Ｒ
４
－Ｓ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｃ（－Ｒ
５
）－ＮＨ－Ｒ
６
…［Ｙ－１］
［式［Ｙ－１］中、Ｒ
３
は互いに独立してＨまたは（Ｃ
１
～Ｃ
８
）アルキルを意味し、Ｒ
４
は直鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素または分枝鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素、飽和（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素または不飽和（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素を意味し、Ｒ
５
は水素、又は有機基であり、Ｒ
６
は水素、又はアミノ基の保護基である。］、または、
（Ｒ
７
Ｏ）
３
Ｓｉ－Ｒ
８
－Ｓ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ
９
－ＮＨ－Ｒ
１０
…［Ｙ－２］
［式［Ｙ－２］中、Ｒ
７
は互いに独立してＨまたは（Ｃ
１
～Ｃ
８
）アルキルを意味し、Ｒ
８
は直鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素または分枝鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素、飽和（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素または不飽和（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素を意味し、Ｒ
９
は置換もしくは無置換の芳香環を含んでいても良い炭素数１～２０の二価の炭化水素基であり、Ｒ
１０
は水素、あるいはアミノ基の保護基である。］
【請求項４】
（保護化）メルカプト系有機珪素化合物が、一般式［Ｚ］で表される化合物である請求項１に記載のゴム加硫物の製造方法。
Ｒ
１１
ｎ
（Ｒ
１２
）
３－ｎ
－Ｓｉ－Ｒ
１３
－Ｓ－ＣＯ－Ｒ
１４
…［Ｚ］
（式［Ｚ］中、Ｒ
１１
は、それぞれ独立して、炭化水素基、Ｒ
１２
は、それぞれ独立して、アルコキシ基、Ｒ
１３
は、二価の炭化水素基、Ｒ
１４
は炭素数１～１８の一価の炭化水素である。ｎは、０、１または２の整数である。）
【請求項５】
上記ゴム（Ａ）が、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、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）、アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）から選択される１種である、又は２種以上である、請求項１～４のいずれかに記載のゴム加硫物の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム加硫物の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、低燃費性、制動性に優れたシリカ配合タイヤを始めとし、防振ゴムや各種ゴムロール等様々なシリカ配合ゴム製品が普及しつつある。しかしながら、シリカ配合ゴム組成物はコンパウンド粘度が著しく上昇するため、シランカップリング剤を配合することにより粘度の上昇を緩和する手法が一般的に取られている。また、シランカップリング剤は、シリカ表面のシラノールと反応することによりシリカ同士の相互作用を低減し、ゴムの損失正接や動的弾性率を下げることが知られている。
【０００３】
現在、シランカップリング剤の中でも、低燃費タイヤ用途ではポリスルフィド系カップリング剤が多用されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０００－１０３７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、より低燃費性、グリップ性に優れたタイヤを可能とするゴム加硫物の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意検討の結果、
項１. ゴム（Ａ）、無機充填材（Ｂ）、シランカップリング剤（Ｃ）、塩基性化合物（Ｄ）とを混練して、ゴム組成物を得る工程（Ａ工程）と、
前記Ａ工程で得られたゴム組成物に、加硫剤を添加し、加硫することにより、ゴム加硫物を得る工程（Ｂ工程）を含む、ゴム加硫物の製造方法であり、
シランカップリング剤（Ｃ）が、（保護化）メルカプト系有機珪素化合物、アミノ酸、又はその誘導体の骨格を有する有機珪素化合物、及びそれらの縮合物、式（Ｘ）で表される化合物、から選択される少なくとも１種である。
（Ｒ
１
Ｏ）
３
Ｓｉ－Ｒ
２
－Ｓ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｃ
１７
Ｈ
３５
…（Ｘ）
［式（Ｘ）中、Ｒ
１
は互いに独立してＨまたは（Ｃ
１
～Ｃ
８
）アルキルを意味し、Ｒ
２
は直鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素または分枝鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素、飽和（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素または不飽和（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素を意味し、アルキル基Ｃ
１７
Ｈ
３５
は分枝鎖または直鎖である］
項２．前記式（Ｘ）中、Ｒ
１
がエチルであり、Ｒ
２
がＣＨ
２
ＣＨ
２
ＣＨ
２
であり、かつアルキル基Ｃ
１７
Ｈ
３５
が直鎖のシランカップリング剤である、項１に記載のゴム加硫物の製造方法。
項３．アミノ酸、又はその誘導体の骨格を有する有機珪素化合物が、式［Ｙ－１］で表される有機珪素化合物、及び/又は式［Ｙ－２］で表される有機珪素化合物、及びそれらの縮合物である、項１に記載のゴム加硫物の製造方法。
（Ｒ
３
Ｏ）
３
Ｓｉ－Ｒ
４
－Ｓ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｃ（－Ｒ
５
）－ＮＨ－Ｒ
６
…［Ｙ－１］
［式［Ｙ－１］中、Ｒ
３
は互いに独立してＨまたは（Ｃ
１
～Ｃ
８
）アルキルを意味し、Ｒ
４
は直鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素または分枝鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素、飽和（Ｃ
１
～Ｃ
８
【発明の効果】
【０００７】
本発明者らは、Ａ工程において、特定のシランカップリング剤（Ｃ）と塩基性化合物（Ｄ）の両方を添加して、混練してゴム組成物を得た後、Ｂ工程において、加硫剤を添加し、加硫してゴム加硫物を得る。当該ゴム加硫物をタイヤとして用いた際に低燃費性、グリップ性に優れることを見出した。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、ゴム（Ａ）、無機充填材（Ｂ）、シランカップリング剤（Ｃ）、塩基性化合物（Ｄ）とを混練して、ゴム組成物を得る工程（Ａ工程）と、
前記Ａ工程で得られたゴム組成物に、加硫剤を添加し、加硫することにより、ゴム加硫物を得る工程（Ｂ工程）を含む、ゴム加硫物の製造方法であり、
シランカップリング剤（Ｃ）が、（保護化）メルカプト系有機珪素化合物、アミノ酸、又はその誘導体の骨格を有する有機珪素化合物、及びそれらの縮合物、式（Ｘ）で表される化合物、から選択される少なくとも１種である。
（Ｒ
１
Ｏ）
３
Ｓｉ－Ｒ
２
－Ｓ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｃ
１７
Ｈ
３５
…（Ｘ）
［式（Ｘ）中、Ｒ
１
は互いに独立してＨまたは（Ｃ
１
～Ｃ
８
）アルキルを意味し、Ｒ
２
は直鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素または分枝鎖（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素、飽和（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素または不飽和（Ｃ
１
～Ｃ
８
）二重結合炭化水素を意味し、アルキル基Ｃ
１７
Ｈ
３５
は分枝鎖または直鎖である］
【０００９】
Ａ工程
本発明のゴム加硫物の製造方法におけるＡ工程は、ゴム（Ａ）、無機充填材（Ｂ）、シランカップリング剤（Ｃ）、塩基性化合物（Ｄ）とを混練して、ゴム組成物を得る工程である。
【００１０】
ゴム組成物
本発明のＡ工程におけるゴム組成物は、ゴム（Ａ）、無機充填材（Ｂ）、シランカップリング剤（Ｃ）、塩基性化合物（Ｄ）を含むものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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