JP2000219779A - ゴム組成物の製造方法 - Google Patents
ゴム組成物の製造方法Info
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- JP2000219779A JP2000219779A JP11022606A JP2260699A JP2000219779A JP 2000219779 A JP2000219779 A JP 2000219779A JP 11022606 A JP11022606 A JP 11022606A JP 2260699 A JP2260699 A JP 2260699A JP 2000219779 A JP2000219779 A JP 2000219779A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリカ配合ゴム組成物であって、耐摩耗性、
低燃費性、ウェット性能、加工性・作業性に優れたゴム
組成物を得ることのできる製造方法を提供する。 【解決手段】 溶液重合により得られたゴム成分１００
重量部に対し、シリカ５〜１００重量部、シリカ重量に
対して２〜２０重量％のシランカップリング剤およびシ
リカ重量に対して２〜２０重量％のｐＨが８〜１２の塩
基性水溶液を配合して混練りすることを特徴とするゴム
組成物の製造方法。
低燃費性、ウェット性能、加工性・作業性に優れたゴム
組成物を得ることのできる製造方法を提供する。 【解決手段】 溶液重合により得られたゴム成分１００
重量部に対し、シリカ５〜１００重量部、シリカ重量に
対して２〜２０重量％のシランカップリング剤およびシ
リカ重量に対して２〜２０重量％のｐＨが８〜１２の塩
基性水溶液を配合して混練りすることを特徴とするゴム
組成物の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シランカップリン
グ剤を用いてシリカを配合したゴム組成物の製造方法で
あって、加工性、転がり摩擦抵抗特性（燃費特性）、耐
摩耗性にとくに優れたゴム組成物の製造方法に関する。
グ剤を用いてシリカを配合したゴム組成物の製造方法で
あって、加工性、転がり摩擦抵抗特性（燃費特性）、耐
摩耗性にとくに優れたゴム組成物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、自動車に対する安全性および低燃費性への要求にと
もなって、タイヤ用ゴム材料においてウェットスキッド
特性、燃費特性、耐摩耗性の同時改良が望まれている
が、お互いに二律背反の関係にあることはよく知られて
いる。
年、自動車に対する安全性および低燃費性への要求にと
もなって、タイヤ用ゴム材料においてウェットスキッド
特性、燃費特性、耐摩耗性の同時改良が望まれている
が、お互いに二律背反の関係にあることはよく知られて
いる。
【０００３】従来から、このような問題を解決する方法
としては、低発熱化充填剤としてシリカを使用する方法
などが知られている。
としては、低発熱化充填剤としてシリカを使用する方法
などが知られている。
【０００４】しかしながら、シリカは、その表面官能基
であるシラノール基の水素結合により粒子同士が凝集す
る傾向にあり、分散が不充分となるために加工性に劣る
などの問題を生じる。
であるシラノール基の水素結合により粒子同士が凝集す
る傾向にあり、分散が不充分となるために加工性に劣る
などの問題を生じる。
【０００５】従来、シリカの分散を向上させる方法とし
てシランカップリング剤を用いる方法が開発されてい
る。
てシランカップリング剤を用いる方法が開発されてい
る。
【０００６】しかし、シランカップリング剤系補強剤に
よってもゴム組成物の作用性および加工性を高水準なも
のとするには尚不充分である。
よってもゴム組成物の作用性および加工性を高水準なも
のとするには尚不充分である。
【０００７】前記タイヤ用ゴム材料の諸特性あるいは加
工性の問題に対しては、たとえば特開平９−１３６９９
６号公報に、スチレン−ブタジエンゴム、シリカ、カー
ボンブラックおよび天然樹脂系ロジンを含むゴム組成物
からなるタイヤが開示されている。また、天然樹脂系ロ
ジンとしては、ロジン、水素添加ロジンやロジンエステ
ル類などのロジン誘導体を用い得ることが記載されてい
る。これらは軟化剤として作用すると考えられるが、シ
リカの分散性などの点で満足のいくものではない。ま
た、特開平９−３２８５７９号公報には、スチレン−ブ
タジエンゴム、天然ゴムおよびイソプレンゴムからなる
ジエン系ゴムに、ロジンを無水マレイン酸やフマル酸な
どとディールス−アルダー反応させた変性ロジンを配合
したゴム組成物が開示されているが、加工性などに改善
はみられるものの充分ではない。また、特開平１０−８
７８８１号公報には、天然ゴムとイソプレンゴムからな
るジエン系ゴムに、シリカ、カーボンブラックおよびポ
リシロキサン化合物を配合したゴム組成物からなるタイ
ヤが開示されており、シランカップリング剤やロジン系
樹脂（前記ロジン誘導体や変性ロジン）を含有し得るこ
とが記載されているが、加工性などに一定の効果はある
ものの充分ではない。
工性の問題に対しては、たとえば特開平９−１３６９９
６号公報に、スチレン−ブタジエンゴム、シリカ、カー
ボンブラックおよび天然樹脂系ロジンを含むゴム組成物
からなるタイヤが開示されている。また、天然樹脂系ロ
ジンとしては、ロジン、水素添加ロジンやロジンエステ
ル類などのロジン誘導体を用い得ることが記載されてい
る。これらは軟化剤として作用すると考えられるが、シ
リカの分散性などの点で満足のいくものではない。ま
た、特開平９−３２８５７９号公報には、スチレン−ブ
タジエンゴム、天然ゴムおよびイソプレンゴムからなる
ジエン系ゴムに、ロジンを無水マレイン酸やフマル酸な
どとディールス−アルダー反応させた変性ロジンを配合
したゴム組成物が開示されているが、加工性などに改善
はみられるものの充分ではない。また、特開平１０−８
７８８１号公報には、天然ゴムとイソプレンゴムからな
るジエン系ゴムに、シリカ、カーボンブラックおよびポ
リシロキサン化合物を配合したゴム組成物からなるタイ
ヤが開示されており、シランカップリング剤やロジン系
樹脂（前記ロジン誘導体や変性ロジン）を含有し得るこ
とが記載されているが、加工性などに一定の効果はある
ものの充分ではない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記実情
に鑑み、押し出しなどの加工において、作業性を低下さ
せることのないシリカとゴムとの相溶性を高めたゴム組
成物を得るべく鋭意検討した結果、ｐＨ８〜１２の塩基
性水溶液、とくに所定量のロジン酸セッケン水溶液を配
合して製造したゴム組成物が、シリカの分散に効果的で
あるだけでなく、加工性、燃費特性、耐摩耗性に優れた
特性を有することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
に鑑み、押し出しなどの加工において、作業性を低下さ
せることのないシリカとゴムとの相溶性を高めたゴム組
成物を得るべく鋭意検討した結果、ｐＨ８〜１２の塩基
性水溶液、とくに所定量のロジン酸セッケン水溶液を配
合して製造したゴム組成物が、シリカの分散に効果的で
あるだけでなく、加工性、燃費特性、耐摩耗性に優れた
特性を有することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【０００９】すなわち、本発明は、溶液重合により得ら
れたゴム成分１００重量部に対し、シリカ５〜１００重
量部、シリカ重量に対して２〜２０重量％のシランカッ
プリング剤およびシリカ重量に対して２〜２０重量％の
ｐＨが８〜１２の塩基性水溶液を配合して混練りするこ
とを特徴とするゴム組成物の製造方法（請求項１）、塩
基性水溶液が有機酸塩の水溶液である請求項１記載の製
造方法（請求項２）、溶液重合により得られたゴム成分
１００重量部に対し、シリカ５〜１００重量部、シリカ
重量に対して２〜２０重量％のシランカップリング剤お
よびロジン酸セッケン水溶液をロジン酸セッケンの配合
量がシリカ重量に対して０．２５〜５重量％になるよう
に配合して混練りすることを特徴とする請求項１記載の
ゴム組成物の製造方法（請求項３）および５重量％≦Ｘ
＋Ｙ≦１７重量％を満足し、Ｘがシリカ重量に対するシ
ランカップリング剤の配合量であり、Ｙがシリカ重量に
対するロジン酸セッケンの配合量である請求項３記載の
製造方法（請求項４）に関する。
れたゴム成分１００重量部に対し、シリカ５〜１００重
量部、シリカ重量に対して２〜２０重量％のシランカッ
プリング剤およびシリカ重量に対して２〜２０重量％の
ｐＨが８〜１２の塩基性水溶液を配合して混練りするこ
とを特徴とするゴム組成物の製造方法（請求項１）、塩
基性水溶液が有機酸塩の水溶液である請求項１記載の製
造方法（請求項２）、溶液重合により得られたゴム成分
１００重量部に対し、シリカ５〜１００重量部、シリカ
重量に対して２〜２０重量％のシランカップリング剤お
よびロジン酸セッケン水溶液をロジン酸セッケンの配合
量がシリカ重量に対して０．２５〜５重量％になるよう
に配合して混練りすることを特徴とする請求項１記載の
ゴム組成物の製造方法（請求項３）および５重量％≦Ｘ
＋Ｙ≦１７重量％を満足し、Ｘがシリカ重量に対するシ
ランカップリング剤の配合量であり、Ｙがシリカ重量に
対するロジン酸セッケンの配合量である請求項３記載の
製造方法（請求項４）に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物の製造方法で
は、溶液重合により得られた溶液重合ポリマーからなる
ゴム成分に、シリカ、シランカップリング剤およびシリ
カとシランカップリング剤との反応を促進させるため
に、塩基性水溶液、さらにロジン酸セッケン水溶液が配
合されて混練りされる。
は、溶液重合により得られた溶液重合ポリマーからなる
ゴム成分に、シリカ、シランカップリング剤およびシリ
カとシランカップリング剤との反応を促進させるため
に、塩基性水溶液、さらにロジン酸セッケン水溶液が配
合されて混練りされる。
【００１１】前記ゴム成分としては、当業者に周知の溶
液重合法により製造されるゴム工業で一般に使用されて
いる種々の溶液重合ポリマーを単独で、またはブレンド
して使用することができる。ゴム工業では、一般に乳化
重合ポリマーなども使用されるが、とくに溶液重合ポリ
マーを用いるのは、塩基性水溶液の効果を阻害するよう
な不純物が少ないため、本発明の効果を顕著に得ること
ができるためである。
液重合法により製造されるゴム工業で一般に使用されて
いる種々の溶液重合ポリマーを単独で、またはブレンド
して使用することができる。ゴム工業では、一般に乳化
重合ポリマーなども使用されるが、とくに溶液重合ポリ
マーを用いるのは、塩基性水溶液の効果を阻害するよう
な不純物が少ないため、本発明の効果を顕著に得ること
ができるためである。
【００１２】前記溶液重合ポリマーとしては、たとえ
ば、溶液重合により得られたスチレン−ブタジエンゴム
（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、合成イソプレン
ゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などがあげられ
る。
ば、溶液重合により得られたスチレン−ブタジエンゴム
（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、合成イソプレン
ゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などがあげられ
る。
【００１３】前記シリカとしては、とくに制限はない
が、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水
ケイ酸）などがあげられ、湿式法シリカが好ましい。湿
式法シリカの好適例としては、デグッサ社製のＵｌｔｒ
ａｓｉｌ ＶＮ３（商品名）、日本シリカ社製のニップ
シールＶＮ３ ＡＱ（商品名）などがあげられる。
が、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水
ケイ酸）などがあげられ、湿式法シリカが好ましい。湿
式法シリカの好適例としては、デグッサ社製のＵｌｔｒ
ａｓｉｌ ＶＮ３（商品名）、日本シリカ社製のニップ
シールＶＮ３ ＡＱ（商品名）などがあげられる。
【００１４】前記シリカの配合量は、前記ゴム成分１０
０重量部（以下、部という）に対して５〜１００部であ
る。シリカの配合が５部未満になると、補強効果が小さ
くなり、１００部をこえると、発熱性が増大し、作業性
が低下するため好ましくない。低発熱性と作業性との両
面から、シリカの配合量は、１０〜８５部が好ましい。
０重量部（以下、部という）に対して５〜１００部であ
る。シリカの配合が５部未満になると、補強効果が小さ
くなり、１００部をこえると、発熱性が増大し、作業性
が低下するため好ましくない。低発熱性と作業性との両
面から、シリカの配合量は、１０〜８５部が好ましい。
【００１５】前記シランカップリング剤は、従来からシ
リカ充填剤と併用されている任意のシランカップリング
剤とすることができる。具体的には、ビス（３−トリエ
トキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−
トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス
（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィ
ド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスル
フィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メル
カプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチ
ルトリエトキシシラン、３−ニトロプロピルトリメトキ
シシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシラン、３
−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロ
ピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキ
シシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン、３−
トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカ
ルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリル
プロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラス
ルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジ
メチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメ
トキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィ
ド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾール
テトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメ
タクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリル
プロピルメタクリレートモノスルフィドなどがあげら
れ、カップリング剤添加効果とコストとの両立の点か
ら、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラス
ルフィドなどが好ましい。
リカ充填剤と併用されている任意のシランカップリング
剤とすることができる。具体的には、ビス（３−トリエ
トキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−
トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス
（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィ
ド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスル
フィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メル
カプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチ
ルトリエトキシシラン、３−ニトロプロピルトリメトキ
シシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシラン、３
−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロ
ピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキ
シシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン、３−
トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカ
ルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリル
プロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラス
ルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジ
メチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメ
トキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィ
ド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾール
テトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメ
タクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリル
プロピルメタクリレートモノスルフィドなどがあげら
れ、カップリング剤添加効果とコストとの両立の点か
ら、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラス
ルフィドなどが好ましい。
【００１６】前記シランカップリング剤の配合量は、シ
リカ重量に対し２〜２０重量％（以下、％という）であ
る。シランカップリング剤の配合量が２％未満になる
と、カップリング効果が小さくなり、２０％をこえる
と、コストがあがる割にカップリング効果が小さく好ま
しくない。カップリング効果と分散効果との両面から、
シランカップリング剤の配合量は４〜１５％、さらには
４〜１２％が好ましい。とくに後述するロジン酸セッケ
ン水溶液を用いる場合には、４〜１２％が好ましい。
リカ重量に対し２〜２０重量％（以下、％という）であ
る。シランカップリング剤の配合量が２％未満になる
と、カップリング効果が小さくなり、２０％をこえる
と、コストがあがる割にカップリング効果が小さく好ま
しくない。カップリング効果と分散効果との両面から、
シランカップリング剤の配合量は４〜１５％、さらには
４〜１２％が好ましい。とくに後述するロジン酸セッケ
ン水溶液を用いる場合には、４〜１２％が好ましい。
【００１７】前記塩基性水溶液のｐＨは８〜１２、さら
には８〜１１である。塩基性水溶液のｐＨが８未満にな
ると、シリカとシランカップリング剤との反応促進効果
が小さくなり、ｐＨが１２をこえると、作業の安全性に
問題が生じる。
には８〜１１である。塩基性水溶液のｐＨが８未満にな
ると、シリカとシランカップリング剤との反応促進効果
が小さくなり、ｐＨが１２をこえると、作業の安全性に
問題が生じる。
【００１８】前記塩基性水溶液としては、無機化合物の
水溶液および（または）有機酸塩の水溶液があげられ
る。
水溶液および（または）有機酸塩の水溶液があげられ
る。
【００１９】前記無機化合物としては、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリ
ウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム
などがあげられる。これらは単独で用いてもよく、２種
以上を組み合わせて用いてもよい。
ム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリ
ウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム
などがあげられる。これらは単独で用いてもよく、２種
以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２０】前記有機酸塩としては、酢酸ナトリウム、
酢酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナ
トリウム、オレイン酸カリウム、ロジン酸セッケンなど
があげられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上
を組み合わせて用いてもよい。
酢酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナ
トリウム、オレイン酸カリウム、ロジン酸セッケンなど
があげられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上
を組み合わせて用いてもよい。
【００２１】前記塩基性水溶液のうちでは、安全性およ
び取扱いやすさの点から、ロジン酸セッケン水溶液、リ
ン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウムの水溶液
が好ましい。
び取扱いやすさの点から、ロジン酸セッケン水溶液、リ
ン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウムの水溶液
が好ましい。
【００２２】前記塩基性水溶液中の無機化合物および
（または）有機酸塩の濃度は５〜８０％、さらには５〜
６０％が好ましい。前記濃度が５％未満になると、反応
促進効果が小さくなる傾向が生じ、８０％をこえると、
シリカの分散効果が得られにくくなる傾向が生じる。
（または）有機酸塩の濃度は５〜８０％、さらには５〜
６０％が好ましい。前記濃度が５％未満になると、反応
促進効果が小さくなる傾向が生じ、８０％をこえると、
シリカの分散効果が得られにくくなる傾向が生じる。
【００２３】前記塩基性水溶液の配合量は、シリカ重量
に対し２〜２０％である。塩基性水溶液の配合量が２％
未満になると、シリカとシランカップリング剤との反応
促進効果が小さくなり、２０％をこえると、組成物の加
工性に問題が生じるために好ましくない。シリカの分散
効果の面から、塩基性水溶液の配合量は４〜１５％が好
ましい。したがって、前記無機化合物および（または）
有機酸塩の配合量としては、シリカ重量に対し０．１〜
１６％、さらには０．１〜１２％であるのが好ましい。
に対し２〜２０％である。塩基性水溶液の配合量が２％
未満になると、シリカとシランカップリング剤との反応
促進効果が小さくなり、２０％をこえると、組成物の加
工性に問題が生じるために好ましくない。シリカの分散
効果の面から、塩基性水溶液の配合量は４〜１５％が好
ましい。したがって、前記無機化合物および（または）
有機酸塩の配合量としては、シリカ重量に対し０．１〜
１６％、さらには０．１〜１２％であるのが好ましい。
【００２４】また、前記ロジン酸セッケンを用いる場合
の配合量は、シリカ重量に対し０．２５〜５％であるの
が好ましい。ロジン酸セッケンの配合量が０．２５％未
満になると、シリカの分散効果が小さくなる傾向が生じ
やすく、５％をこえると加工性に問題が生じる傾向があ
る。シリカの分散効果の面から、ロジン酸セッケンの配
合量は１〜５％がさらに好ましい。
の配合量は、シリカ重量に対し０．２５〜５％であるの
が好ましい。ロジン酸セッケンの配合量が０．２５％未
満になると、シリカの分散効果が小さくなる傾向が生じ
やすく、５％をこえると加工性に問題が生じる傾向があ
る。シリカの分散効果の面から、ロジン酸セッケンの配
合量は１〜５％がさらに好ましい。
【００２５】なお、前記ロジン酸セッケンとしては、乳
化重合用の乳化剤として使用される不均化ロジン酸セッ
ケンなどがあげられる。具体的には不均化ロジン酸のナ
トリウム塩（以下、ロジン酸ナトリウムともいう）およ
び不均化ロジン酸のカリウム塩（以下、ロジン酸カリウ
ムともいう）、トール油セッケンなどがあげられる。
化重合用の乳化剤として使用される不均化ロジン酸セッ
ケンなどがあげられる。具体的には不均化ロジン酸のナ
トリウム塩（以下、ロジン酸ナトリウムともいう）およ
び不均化ロジン酸のカリウム塩（以下、ロジン酸カリウ
ムともいう）、トール油セッケンなどがあげられる。
【００２６】さらに、シランカップリング剤およびロジ
ン酸セッケンの配合量は式： ５％≦Ｘ＋Ｙ≦１７％ （式中、Ｘはシランカップリング剤のシリカに対する％
を示し、Ｙはロジン酸セッケンのシリカに対する％を示
すを満足することが好ましい。シランカップリング剤と
ロジン酸セッケンとの配合量の合計がシリカ重量に対し
て５％未満になると、カップリング効果および分散効果
が小さくなりやすく、１７％をこえると、コストがあが
る割に効果が得られにくくなる。
ン酸セッケンの配合量は式： ５％≦Ｘ＋Ｙ≦１７％ （式中、Ｘはシランカップリング剤のシリカに対する％
を示し、Ｙはロジン酸セッケンのシリカに対する％を示
すを満足することが好ましい。シランカップリング剤と
ロジン酸セッケンとの配合量の合計がシリカ重量に対し
て５％未満になると、カップリング効果および分散効果
が小さくなりやすく、１７％をこえると、コストがあが
る割に効果が得られにくくなる。
【００２７】前記塩基性水溶液の配合のタイミングとし
ては、該塩基性水溶液がシリカとシランカップリング剤
の反応を充分に促進することができるという点から、該
塩基性水溶液とシリカおよびシランカップリング剤とを
同時に投入することが好ましい。
ては、該塩基性水溶液がシリカとシランカップリング剤
の反応を充分に促進することができるという点から、該
塩基性水溶液とシリカおよびシランカップリング剤とを
同時に投入することが好ましい。
【００２８】なお、前記のようにして配合された塩基性
水溶液中の水は、通常、混練り中あるいは加硫中に蒸発
する。その結果、得られるゴム組成物中に含まれる水分
は、未加硫ゴムで１．０〜２．０％、加硫ゴムで０．５
〜１．８％である。
水溶液中の水は、通常、混練り中あるいは加硫中に蒸発
する。その結果、得られるゴム組成物中に含まれる水分
は、未加硫ゴムで１．０〜２．０％、加硫ゴムで０．５
〜１．８％である。
【００２９】本発明の製造方法においては、前記のよう
にして塩基性水溶液を配合する以外は、通常のゴム組成
物の製造方法と同様であり、配合されたゴム成分、シリ
カ、シランカップリング剤および塩基性水溶液からなる
混合物を当業者に一般的な方法で混練りするなどしてゴ
ム組成物が製造される。
にして塩基性水溶液を配合する以外は、通常のゴム組成
物の製造方法と同様であり、配合されたゴム成分、シリ
カ、シランカップリング剤および塩基性水溶液からなる
混合物を当業者に一般的な方法で混練りするなどしてゴ
ム組成物が製造される。
【００３０】混練り方法としては、たとえばバンバリー
ミキサーなどを用いて加硫剤や加硫促進剤以外の成分を
１２０〜２００℃で混練りし、加硫剤や加硫促進剤を配
合してからオープンロールなどを用いて混練りしてグリ
ーンゴム組成物を得る方法などが一般的である。得られ
たグリーンゴム組成物は、１４０〜１７０℃でプレス加
硫するなどして各種用途に用いられる。
ミキサーなどを用いて加硫剤や加硫促進剤以外の成分を
１２０〜２００℃で混練りし、加硫剤や加硫促進剤を配
合してからオープンロールなどを用いて混練りしてグリ
ーンゴム組成物を得る方法などが一般的である。得られ
たグリーンゴム組成物は、１４０〜１７０℃でプレス加
硫するなどして各種用途に用いられる。
【００３１】本発明のゴム組成物の製造方法は、さらに
補強効果および低発熱性のために窒素吸着比表面積（以
下、Ｎ2ＳＡともいう）が３０〜２００ｍ2／ｇで圧縮ジ
ブチルフタレート吸油量（以下、２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量
ともいう）が３０〜１５０ｍｌ／１００ｇの範囲である
カーボンブラックを含ませたゴム組成物にも適用するこ
とができる。Ｎ2ＳＡおよび２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量が各
々の下限値より小さい場合には、分散性改良効果や補強
効果が小さくなる傾向が生じ、また上限値をこえる場合
には、分散性が低下し、発熱性が増大する傾向が生じ
る。
補強効果および低発熱性のために窒素吸着比表面積（以
下、Ｎ2ＳＡともいう）が３０〜２００ｍ2／ｇで圧縮ジ
ブチルフタレート吸油量（以下、２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量
ともいう）が３０〜１５０ｍｌ／１００ｇの範囲である
カーボンブラックを含ませたゴム組成物にも適用するこ
とができる。Ｎ2ＳＡおよび２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量が各
々の下限値より小さい場合には、分散性改良効果や補強
効果が小さくなる傾向が生じ、また上限値をこえる場合
には、分散性が低下し、発熱性が増大する傾向が生じ
る。
【００３２】前記カーボンブラックの例としては、ＨＡ
Ｆ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあげられるが、とくに限定
されるものではない。
Ｆ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあげられるが、とくに限定
されるものではない。
【００３３】前記カーボンブラックの配合量は、前記ゴ
ム成分１００部に対し、８０部以下であることが好まし
い。前記カーボンブラックの配合量が８０部をこえる
と、発熱性が増大する傾向がある。補強性および低発熱
性の面から、前記カーボンブラックの配合量は２５〜６
０部が好ましい。
ム成分１００部に対し、８０部以下であることが好まし
い。前記カーボンブラックの配合量が８０部をこえる
と、発熱性が増大する傾向がある。補強性および低発熱
性の面から、前記カーボンブラックの配合量は２５〜６
０部が好ましい。
【００３４】本発明のゴム組成物の製造方法は、さらに
シリカおよびカーボンブラック以外の無機充填剤を含む
ゴム組成物にも適用することができる。シリカおよびカ
ーボンブラック以外の無機充填剤としては、クレー、水
酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、アルミナなどがあ
げられる。
シリカおよびカーボンブラック以外の無機充填剤を含む
ゴム組成物にも適用することができる。シリカおよびカ
ーボンブラック以外の無機充填剤としては、クレー、水
酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、アルミナなどがあ
げられる。
【００３５】なお、本発明のゴム組成物の製造方法にお
いては、前記ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤
およびカーボンブラックやその他の無機充填剤以外に、
必要に応じて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進
剤、加硫促進助剤などの通常ゴム工業で使用される配合
剤を適宜配合することができる。
いては、前記ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤
およびカーボンブラックやその他の無機充填剤以外に、
必要に応じて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進
剤、加硫促進助剤などの通常ゴム工業で使用される配合
剤を適宜配合することができる。
【００３６】本発明の製造方法により得られたゴム組成
物は、シリカとゴム成分との相溶性が高められた結果、
タイヤ、ホース、ベルトその他の各種工業用品などの機
械的特性および耐摩耗性が要求されるゴム組成物として
好適に使用することができる。
物は、シリカとゴム成分との相溶性が高められた結果、
タイヤ、ホース、ベルトその他の各種工業用品などの機
械的特性および耐摩耗性が要求されるゴム組成物として
好適に使用することができる。
【００３７】
【実施例】つぎに、本発明の製造方法を実施例に基づい
てより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定され
るものではない。
てより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定され
るものではない。
【００３８】なお、実施例および比較例で用いたゴム組
成物の原料および評価方法を以下にまとめて示す。
成物の原料および評価方法を以下にまとめて示す。
【００３９】 ＳＬ５５２：日本合成ゴム（株）製の溶液重合ＳＢＲ シリカ：デグッサ社製のＵｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３ シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ６９（化学
名：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラス
ルフィド） ロジン酸カリウム：荒川化学工業（株）製のロンジスＫ
−２５またはロンジスＫ−８０ 炭酸水素ナトリウム：和光純薬工業（株）製 リン酸水素二ナトリウム：和光純薬工業（株）製 炭酸ナトリウム：和光純薬工業（株）製 純水：ｐＨ＝７の水 塩基性水溶液１：炭酸水素ナトリウムの８％水溶液、ｐ
Ｈ＝８．０１ 塩基性水溶液２：リン酸水素二ナトリウムに水の８％水
溶液、ｐＨ＝９．０４ 塩基性水溶液３：ロンジスＫ−８０を用いて調製した不
均化ロジン酸セッケンの８％水溶液、ｐＨ＝９．５３ 塩基性水溶液４：ロンジスＫ−２５を用いて調製した不
均化ロジン酸セッケンの８％水溶液、ｐＨ＝１０．０ 塩基性水溶液５：炭酸ナトリウムの８％水溶液、ｐＨ＝
１１．５８ 塩基性水溶液６：ロンジスＫ−２５（不均化ロジン酸セ
ッケンの２５％水溶液）、ｐＨ＝１０．２７ ロジン：荒川化学工業（株）製のガムロジン ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸 酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号 硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄 老化防止剤 ６Ｃ：大内新興化学工業（株）製のノクラ
ック ６Ｃ（化学名：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） 加硫促進剤 ＴＢＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノ
クセラー ＮＳ（化学名：Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−
ベンゾチアジル・スルフェンアミド） 加硫促進剤 ＤＰＧ：大内新興化学工業（株）製のノク
セラー Ｄ（化学名：Ｎ，Ｎ′−ジフェニル・グアニジ
ン）
名：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラス
ルフィド） ロジン酸カリウム：荒川化学工業（株）製のロンジスＫ
−２５またはロンジスＫ−８０ 炭酸水素ナトリウム：和光純薬工業（株）製 リン酸水素二ナトリウム：和光純薬工業（株）製 炭酸ナトリウム：和光純薬工業（株）製 純水：ｐＨ＝７の水 塩基性水溶液１：炭酸水素ナトリウムの８％水溶液、ｐ
Ｈ＝８．０１ 塩基性水溶液２：リン酸水素二ナトリウムに水の８％水
溶液、ｐＨ＝９．０４ 塩基性水溶液３：ロンジスＫ−８０を用いて調製した不
均化ロジン酸セッケンの８％水溶液、ｐＨ＝９．５３ 塩基性水溶液４：ロンジスＫ−２５を用いて調製した不
均化ロジン酸セッケンの８％水溶液、ｐＨ＝１０．０ 塩基性水溶液５：炭酸ナトリウムの８％水溶液、ｐＨ＝
１１．５８ 塩基性水溶液６：ロンジスＫ−２５（不均化ロジン酸セ
ッケンの２５％水溶液）、ｐＨ＝１０．２７ ロジン：荒川化学工業（株）製のガムロジン ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸 酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号 硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄 老化防止剤 ６Ｃ：大内新興化学工業（株）製のノクラ
ック ６Ｃ（化学名：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） 加硫促進剤 ＴＢＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノ
クセラー ＮＳ（化学名：Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−
ベンゾチアジル・スルフェンアミド） 加硫促進剤 ＤＰＧ：大内新興化学工業（株）製のノク
セラー Ｄ（化学名：Ｎ，Ｎ′−ジフェニル・グアニジ
ン）
【００４０】（ムーニー粘度）ＪＩＳ Ｋ６３０１に準
拠して、Ｌ型ローターを用い、予熱１分、測定時間４
分、温度１３０℃にて測定し、対照物と対比した指数で
表した。指数が小さい方がムーニー粘度が低く、加工性
が優れている。
拠して、Ｌ型ローターを用い、予熱１分、測定時間４
分、温度１３０℃にて測定し、対照物と対比した指数で
表した。指数が小さい方がムーニー粘度が低く、加工性
が優れている。
【００４１】（９０％加硫時間（Ｔ９０））ＪＩＳ Ｋ
６３０１に準拠して、１７０℃で測定した。数値が小さ
い方が加硫時間が短い。
６３０１に準拠して、１７０℃で測定した。数値が小さ
い方が加硫時間が短い。
【００４２】（ランボーン摩耗指数）ランボーン摩耗試
験機を用い、温度２０℃、スリップ率２０％、試験時間
５分間の測定条件にて測定し、各配合の容積損失を計算
し、実施例１〜５および比較例２については比較例１、
実施例６〜１２および比較例４〜１２については比較例
３の損失量を１００とし、下記計算式で指数表示した。
指数が大きい方が耐摩耗性が優れる。
験機を用い、温度２０℃、スリップ率２０％、試験時間
５分間の測定条件にて測定し、各配合の容積損失を計算
し、実施例１〜５および比較例２については比較例１、
実施例６〜１２および比較例４〜１２については比較例
３の損失量を１００とし、下記計算式で指数表示した。
指数が大きい方が耐摩耗性が優れる。
【００４３】ランボーン摩耗指数＝｛比較例１または比
較例３の損失量／各配合の損失量｝×１００
較例３の損失量／各配合の損失量｝×１００
【００４４】（転がり抵抗指数）各配合のｔａｎδを粘
弾性スペクトロメーター ＶＥＳ（岩本製作所製）を用
い、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の測定条
件にて測定し、実施例１〜５および比較例２については
比較例１、実施例６〜１２および比較例４〜１２につい
ては比較例３のｔａｎδを１００とし、下記計算式で指
数表示した。指数が大きい方が転がり抵抗特性が優れ
る。
弾性スペクトロメーター ＶＥＳ（岩本製作所製）を用
い、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の測定条
件にて測定し、実施例１〜５および比較例２については
比較例１、実施例６〜１２および比較例４〜１２につい
ては比較例３のｔａｎδを１００とし、下記計算式で指
数表示した。指数が大きい方が転がり抵抗特性が優れ
る。
【００４５】転がり抵抗指数＝｛比較例１または比較例
３のｔａｎδ／各配合のｔａｎδ｝×１００
３のｔａｎδ／各配合のｔａｎδ｝×１００
【００４６】（ウェットスキッド指数）スタンレー社製
のポータブルスキッドテスターを用いてＡＳＴＭ Ｅ３
０３−８３の方法にしたがって測定し、実施例１〜５お
よび比較例２については比較例１、実施例６〜１２およ
び比較例４〜１２については比較例３の測定値を１００
とし、下記計算式で指数表示した。指数が大きい方がウ
ェットスッキッド性能が優れる。
のポータブルスキッドテスターを用いてＡＳＴＭ Ｅ３
０３−８３の方法にしたがって測定し、実施例１〜５お
よび比較例２については比較例１、実施例６〜１２およ
び比較例４〜１２については比較例３の測定値を１００
とし、下記計算式で指数表示した。指数が大きい方がウ
ェットスッキッド性能が優れる。
【００４７】ウェットスキッド指数＝｛各配合の測定値
／比較例１または比較例３の測定値×１００｝
／比較例１または比較例３の測定値×１００｝
【００４８】実施例１〜５および比較例１〜２ 硫黄、加硫促進剤ＴＢＢＳおよび加硫促進剤ＤＰＧ以外
の表１に示す原料を表１に示す組成になるように配合
し、バンバリーミキサーで１２０〜１８０℃で４分間混
練りした。ただし、比較例１以外は、純水または塩基性
水溶液をシリカおよびシランカップリング剤と同時投入
して配合した。
の表１に示す原料を表１に示す組成になるように配合
し、バンバリーミキサーで１２０〜１８０℃で４分間混
練りした。ただし、比較例１以外は、純水または塩基性
水溶液をシリカおよびシランカップリング剤と同時投入
して配合した。
【００４９】つぎに、５０℃で硫黄、加硫促進剤ＴＢＢ
Ｓおよび加硫促進剤ＤＰＧを加え、オープンロールで５
〜１０分間混練りし、グリーンゴム組成物を得た。
Ｓおよび加硫促進剤ＤＰＧを加え、オープンロールで５
〜１０分間混練りし、グリーンゴム組成物を得た。
【００５０】前記グリーンゴム組成物を用いてムーニ粘
度、９０％加硫時間を測定した。また、前記グリーンゴ
ム組成物を１７０℃で２０分間プレス加硫して加硫物を
得、粘弾性試験を行ない、ランボーン摩耗指数、転がり
抵抗指数、ウェットスキッド指数を求めた。結果を表１
に示す。
度、９０％加硫時間を測定した。また、前記グリーンゴ
ム組成物を１７０℃で２０分間プレス加硫して加硫物を
得、粘弾性試験を行ない、ランボーン摩耗指数、転がり
抵抗指数、ウェットスキッド指数を求めた。結果を表１
に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】実施例６〜１４および比較例３〜１０ 硫黄、加硫促進剤ＴＢＢＳおよび加硫促進剤ＤＰＧ以外
の表２、３に示す原料を表２、３に示す組成になるよう
に配合し、バンバリーミキサーで１２０〜１８０℃で４
分間混練りした。ただし、比較例３、４、８、９および
１０以外は、塩基性水溶液をシリカとシランカップリン
グ剤と同時投入して配合した。
の表２、３に示す原料を表２、３に示す組成になるよう
に配合し、バンバリーミキサーで１２０〜１８０℃で４
分間混練りした。ただし、比較例３、４、８、９および
１０以外は、塩基性水溶液をシリカとシランカップリン
グ剤と同時投入して配合した。
【００５３】つぎに、５０℃で硫黄、加硫促進剤ＴＢＢ
Ｓおよび加硫促進剤ＤＰＧを加え、オープンロールで５
〜１０分間混練りし、グリーンゴム組成物を得た。
Ｓおよび加硫促進剤ＤＰＧを加え、オープンロールで５
〜１０分間混練りし、グリーンゴム組成物を得た。
【００５４】前記グリーンゴム組成物を用いてムーニ粘
度を測定した。また、前記グリーンゴム組成物を１７０
℃で２０分間プレス加硫して加硫物を得、粘弾性試験を
行ない、ランボーン摩耗指数、転がり抵抗指数、ウェッ
トスキッド指数を求めた。結果を表２、３に示す。
度を測定した。また、前記グリーンゴム組成物を１７０
℃で２０分間プレス加硫して加硫物を得、粘弾性試験を
行ない、ランボーン摩耗指数、転がり抵抗指数、ウェッ
トスキッド指数を求めた。結果を表２、３に示す。
【００５５】
【表２】
【００５６】
【表３】
【００５７】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、シリカ配合
ゴム組成物であって、耐摩耗性、低燃費性、ウェット性
能、加工性・作業性に優れたゴム組成物を得ることがで
きる。
ゴム組成物であって、耐摩耗性、低燃費性、ウェット性
能、加工性・作業性に優れたゴム組成物を得ることがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 AC031 AC061 AC081 BB181 DJ016 EX037 EX077 EX087 GM00 GM01
Claims (4)
- 【請求項１】 溶液重合により得られたゴム成分１００
重量部に対し、シリカ５〜１００重量部、シリカ重量に
対して２〜２０重量％のシランカップリング剤およびシ
リカ重量に対して２〜２０重量％のｐＨが８〜１２の塩
基性水溶液を配合して混練りすることを特徴とするゴム
組成物の製造方法。 - 【請求項２】 塩基性水溶液が有機酸塩の水溶液である
請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 溶液重合により得られたゴム成分１００
重量部に対し、シリカ５〜１００重量部、シリカ重量に
対して２〜２０重量％のシランカップリング剤およびロ
ジン酸セッケン水溶液をロジン酸セッケンの配合量がシ
リカ重量に対して０．２５〜５重量％になるように配合
して混練りすることを特徴とする請求項１記載のゴム組
成物の製造方法。 - 【請求項４】 ５重量％≦Ｘ＋Ｙ≦１７重量％を満足
し、Ｘがシリカ重量に対するシランカップリング剤の配
合量であり、Ｙがシリカ重量に対するロジン酸セッケン
の配合量である請求項３記載の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02260699A JP4266248B2 (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | ゴム組成物の製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02260699A JP4266248B2 (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | ゴム組成物の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000219779A true JP2000219779A (ja) | 2000-08-08 |
| JP4266248B2 JP4266248B2 (ja) | 2009-05-20 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4266248B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007034898A1 (ja) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Kuraray Co., Ltd. | ゴム組成物および架橋物 |
| US7493927B2 (en) | 2004-02-19 | 2009-02-24 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition |
| JP2013177539A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-09-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| JP2018002930A (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ用ゴム組成物 |
| US10005893B2 (en) | 2010-04-19 | 2018-06-26 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for tire, and pneumatic tire |
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|---|---|---|---|---|
| JP6789061B2 (ja) | 2016-10-20 | 2020-11-25 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| WO2018143111A1 (ja) | 2017-02-02 | 2018-08-09 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| JP7238402B2 (ja) | 2017-02-03 | 2023-03-14 | 住友ゴム工業株式会社 | トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP02260699A patent/JP4266248B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7493927B2 (en) | 2004-02-19 | 2009-02-24 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition |
| WO2007034898A1 (ja) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Kuraray Co., Ltd. | ゴム組成物および架橋物 |
| US10005893B2 (en) | 2010-04-19 | 2018-06-26 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for tire, and pneumatic tire |
| JP2013177539A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-09-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| JP2018002930A (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ用ゴム組成物 |
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