JP2000290431A - 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工性、転がり抵抗特性、ウェットスキッド
性能および耐摩耗性に優れたゴム組成物の製造方法を提
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水
または酸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。
性能および耐摩耗性に優れたゴム組成物の製造方法を提
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水
または酸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に
関する。さらに詳しくは、加工性、転がり摩擦抵抗特性
（燃費特性）、ウェットスキッド性能および耐摩耗性に
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に
関する。さらに詳しくは、加工性、転がり摩擦抵抗特性
（燃費特性）、ウェットスキッド性能および耐摩耗性に
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】従来
より、ゴム用補強充填剤としては、カーボンブラックが
使用されている。これは、カーボンブラックが他の充填
剤に比べ、高い補強性と優れた耐摩耗性を有するためで
あるが、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
れるようになってきている。カーボンブラックによりタ
イヤ用ゴム材料の低発熱化を狙う場合、カーボンブラッ
クの少量充填、あるいは大粒径カーボンブラックの使用
が考えられるが、いずれの方法においても、低発熱化は
補強性および耐摩耗性とは二律背反の関係にあることは
よく知られている。
より、ゴム用補強充填剤としては、カーボンブラックが
使用されている。これは、カーボンブラックが他の充填
剤に比べ、高い補強性と優れた耐摩耗性を有するためで
あるが、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
れるようになってきている。カーボンブラックによりタ
イヤ用ゴム材料の低発熱化を狙う場合、カーボンブラッ
クの少量充填、あるいは大粒径カーボンブラックの使用
が考えられるが、いずれの方法においても、低発熱化は
補強性および耐摩耗性とは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、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不充分と
なるためにゴム組成物のムーニー粘度が高くなり、押し
出しなどの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、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不充分と
なるためにゴム組成物のムーニー粘度が高くなり、押し
出しなどの加工性に劣るなどの問題を生じる。
【０００５】これらの問題を解決するために、シランカ
ップリング剤を用いる方法も検討されている。しかし、
シランカップリング剤を用いることによってもゴム組成
物の破壊特性、作業性および加工性を高水準なものとす
るにはなお不充分である。
ップリング剤を用いる方法も検討されている。しかし、
シランカップリング剤を用いることによってもゴム組成
物の破壊特性、作業性および加工性を高水準なものとす
るにはなお不充分である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記諸問
題を改善すべく鋭意検討した結果、水または酸性水溶液
をシランカップリング剤とともに配合して製造したゴム
組成物は、シリカの分散が良好であるだけでなく、生産
性、耐摩耗性、燃費特性、ウェットスキッド特性に優れ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
題を改善すべく鋭意検討した結果、水または酸性水溶液
をシランカップリング剤とともに配合して製造したゴム
組成物は、シリカの分散が良好であるだけでなく、生産
性、耐摩耗性、燃費特性、ウェットスキッド特性に優れ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】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
水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）および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
２以上６．５未満の酸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）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
水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）および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
２以上６．５未満の酸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）に関
する。
【０００８】
【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、水もしくは酸性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、水もしくは酸性水溶液が配合されて混練りされる。
【０００９】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、ポリマー中の残渣などの影響が少な
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、ポリマー中の残渣などの影響が少な
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。
【００１０】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。
【００１１】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。
【００１２】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。シリカの配合量が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。シリカの配合量が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。
【００１３】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ク
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ク
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。
【００１４】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４〜１２％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４〜１２％が好ましい。
【００１５】前記水としては、ｐＨ６．５〜７．５の水
であればよい。
であればよい。
【００１６】前記酸性水溶液のｐＨは２以上６．５未
満、好ましくは３〜６である。酸性水溶液のｐＨが２未
満になると、作業の安全性に問題が生じるほか、混練り
機などが汚染されるおそれがあるため好ましくない。
満、好ましくは３〜６である。酸性水溶液のｐＨが２未
満になると、作業の安全性に問題が生じるほか、混練り
機などが汚染されるおそれがあるため好ましくない。
【００１７】前記酸性水溶液としては、酸（無機酸およ
び（または）有機酸）および（または）それらの塩（無
機酸塩および（または）有機酸塩）の水溶液があげられ
る。
び（または）有機酸）および（または）それらの塩（無
機酸塩および（または）有機酸塩）の水溶液があげられ
る。
【００１８】前記無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、
リン酸など、有機酸としては、酢酸、シュウ酸、アジピ
ン酸、グリコール酸、安息香酸、サリチル酸など、無機
酸塩としては、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素
カリウム、リン酸一アンモニウム、リン酸一カリウム、
リン酸一ナトリウムなど、有機酸塩としては、クエン酸
二アンモニウム、クエン酸一カリウム、クエン酸ナトリ
ウム、フタル酸水素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。
リン酸など、有機酸としては、酢酸、シュウ酸、アジピ
ン酸、グリコール酸、安息香酸、サリチル酸など、無機
酸塩としては、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素
カリウム、リン酸一アンモニウム、リン酸一カリウム、
リン酸一ナトリウムなど、有機酸塩としては、クエン酸
二アンモニウム、クエン酸一カリウム、クエン酸ナトリ
ウム、フタル酸水素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。
【００１９】前記酸性水溶液のうちでは、安全性の点か
ら、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウムの
水溶液が好ましい。また、組成物の作業性、反応促進効
果の点からは、水よりも酸性水溶液を用いることがより
好ましい。
ら、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウムの
水溶液が好ましい。また、組成物の作業性、反応促進効
果の点からは、水よりも酸性水溶液を用いることがより
好ましい。
【００２０】前記水または酸性水溶液の配合量は、シリ
カ重量に対していずれも２〜２０％である。水または酸
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。分散効果の面から、水または酸性水溶液の配
合量はいずれも３〜１５％が好ましい。
カ重量に対していずれも２〜２０％である。水または酸
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。分散効果の面から、水または酸性水溶液の配
合量はいずれも３〜１５％が好ましい。
【００２１】なお、シリカの含水率は、湿式法シリカの
場合、一般に約４〜８％と言われており、このうちシリ
カのシラノール基の吸着作用による吸着水量の変化はゴ
ム配合物の加工性、加硫性、加硫後の物性に影響すると
されている。これは吸着水の一部が混練り中に水蒸気と
して放出され、シリカとシランカップリング剤の反応を
促進するためと考えられる。しかしながら、湿式法シリ
カに含まれている吸着水の蒸発だけではシリカとシラン
カップリング剤の反応を効果的に促進するには不充分で
あること、とくに溶液重合により得られるゴム成分を使
用する場合にはこの傾向が強いこと、また、シリカの含
水率が湿度などの環境に影響されやすいことから、本発
明においては、シリカとシランカップリング剤の反応効
率をより高めるために水を配合する。したがって、シリ
カに含有されている水が多い場合には添加する水または
酸性水溶液の量は少なくてもよいが、シリカに含有され
ている水が少ない場合には添加する水または酸性水溶液
の量が多い方が好ましい。シリカの含水率が４％の場合
には６〜２０％、好ましくは７〜１５％、シリカの含水
率が８％の場合には２〜１６％、好ましくは３〜１１％
の水または酸性水溶液を添加するのが好ましい。
場合、一般に約４〜８％と言われており、このうちシリ
カのシラノール基の吸着作用による吸着水量の変化はゴ
ム配合物の加工性、加硫性、加硫後の物性に影響すると
されている。これは吸着水の一部が混練り中に水蒸気と
して放出され、シリカとシランカップリング剤の反応を
促進するためと考えられる。しかしながら、湿式法シリ
カに含まれている吸着水の蒸発だけではシリカとシラン
カップリング剤の反応を効果的に促進するには不充分で
あること、とくに溶液重合により得られるゴム成分を使
用する場合にはこの傾向が強いこと、また、シリカの含
水率が湿度などの環境に影響されやすいことから、本発
明においては、シリカとシランカップリング剤の反応効
率をより高めるために水を配合する。したがって、シリ
カに含有されている水が多い場合には添加する水または
酸性水溶液の量は少なくてもよいが、シリカに含有され
ている水が少ない場合には添加する水または酸性水溶液
の量が多い方が好ましい。シリカの含水率が４％の場合
には６〜２０％、好ましくは７〜１５％、シリカの含水
率が８％の場合には２〜１６％、好ましくは３〜１１％
の水または酸性水溶液を添加するのが好ましい。
【００２２】添加する水および酸性水溶液のうちでは、
水の方が、簡便、安全、安価の点からすぐれており、酸
性水溶液の方が、シランカップリング剤の加水分解を促
進し、シリカとの反応を促進する点からすぐれていると
考えられる。
水の方が、簡便、安全、安価の点からすぐれており、酸
性水溶液の方が、シランカップリング剤の加水分解を促
進し、シリカとの反応を促進する点からすぐれていると
考えられる。
【００２３】前記水もしくは酸性水溶液の配合のタイミ
ングとしては、該水もしくは酸性水溶液が、シリカとシ
ランカップリング剤との反応に対して充分に触媒効果を
示す点から、シリカおよびシランカップリング剤と同時
に投入することが好ましい。
ングとしては、該水もしくは酸性水溶液が、シリカとシ
ランカップリング剤との反応に対して充分に触媒効果を
示す点から、シリカおよびシランカップリング剤と同時
に投入することが好ましい。
【００２４】また、前記水もしくは酸性水溶液の配合の
仕方として、少量の無機フィラーに担持させてもよい。
無機フィラーとしてはシリカ、炭酸カルシウム、クレ
ー、アルミナ、水酸化アルミニウムなどがあげられる。
仕方として、少量の無機フィラーに担持させてもよい。
無機フィラーとしてはシリカ、炭酸カルシウム、クレ
ー、アルミナ、水酸化アルミニウムなどがあげられる。
【００２５】前記のようにして配合された水もしくは酸
性水溶液中の水は、シリカとシランカップリング剤との
反応を促進し、シリカの分散を促したのちは、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、通常、未加硫ゴムで
１．０〜２．０％、加硫ゴムで０．５〜１．８％とな
る。
性水溶液中の水は、シリカとシランカップリング剤との
反応を促進し、シリカの分散を促したのちは、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、通常、未加硫ゴムで
１．０〜２．０％、加硫ゴムで０．５〜１．８％とな
る。
【００２６】本発明の製造方法においては、前記のよう
にして水もしくは酸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水もしくは酸
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。
にして水もしくは酸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水もしくは酸
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。
【００２７】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
１２０〜１８０℃で３〜５分間混練りし、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さら
に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、１４０〜１
７０℃で２０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力でプレス加硫
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
１２０〜１８０℃で３〜５分間混練りし、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さら
に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、１４０〜１
７０℃で２０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力でプレス加硫
するなどして各種用途に用いられる。
【００２８】本発明のゴム組成物の製造方法は、さらに
補強効果や耐摩耗性の向上のために窒素吸着比表面積
（以下、Ｎ2ＳＡともいう）が３０〜２００ｍ2／ｇ、さ
らには５０〜２００ｍ2／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。Ｎ2
ＳＡ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。
補強効果や耐摩耗性の向上のために窒素吸着比表面積
（以下、Ｎ2ＳＡともいう）が３０〜２００ｍ2／ｇ、さ
らには５０〜２００ｍ2／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。Ｎ2
ＳＡ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。
【００２９】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。
【００３０】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。
【００３１】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。
【００３２】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。
【００３３】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。
【００３４】
【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。
【００３５】なお、実施例および比較例で用いたゴム組
成物の原料および試験方法を、以下にまとめて示す。
成物の原料および試験方法を、以下にまとめて示す。
【００３６】ＳＬ５５２：日本合成ゴム（株）製のＪＳ
Ｒ ＳＬ５５２、溶液重合ＳＢＲ シリカ１：デグッサ社製のＵｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３、
含水率８．３％ 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） 純水：ｐＨ７の水 酢酸：和光純薬（株）製 リン酸二水素カリウム：和光純薬（株）製 リン酸二水素ナトリウム：和光純薬（株）製 サリチル酸ナトリウム：和光純薬（株）製 酸性水溶液１：酢酸の０．１％水溶液、ｐＨ＝３．４０ 酸性水溶液２：リン酸二水素カリウムの８％水溶液、ｐ
Ｈ＝３．６８ 酸性水溶液３：リン酸二水素ナトリウムの８％水溶液、
ｐＨ＝４．２５ 酸性水溶液４：サリチル酸ナトリウムの８％水溶液、ｐ
Ｈ＝５．２６ 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 Ａ：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 Ｂ：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）
Ｒ ＳＬ５５２、溶液重合ＳＢＲ シリカ１：デグッサ社製のＵｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３、
含水率８．３％ 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） 純水：ｐＨ７の水 酢酸：和光純薬（株）製 リン酸二水素カリウム：和光純薬（株）製 リン酸二水素ナトリウム：和光純薬（株）製 サリチル酸ナトリウム：和光純薬（株）製 酸性水溶液１：酢酸の０．１％水溶液、ｐＨ＝３．４０ 酸性水溶液２：リン酸二水素カリウムの８％水溶液、ｐ
Ｈ＝３．６８ 酸性水溶液３：リン酸二水素ナトリウムの８％水溶液、
ｐＨ＝４．２５ 酸性水溶液４：サリチル酸ナトリウムの８％水溶液、ｐ
Ｈ＝５．２６ 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 Ａ：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 Ｂ：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）
【００３７】（ムーニー粘度（加工性））ＪＩＳ Ｋ６
３０１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、実施例１〜３お
よび比較例２については比較例１、実施例４〜７につい
ては比較例３のムーニー粘度を１００とし、式： ムーニー粘度指数＝｛比較例１または３のムーニー粘度
／各配合のムーニー粘度｝×１００ で指数表示した。指数が大きい方が、ムーニー粘度が低
く、加工性に優れている。
３０１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、実施例１〜３お
よび比較例２については比較例１、実施例４〜７につい
ては比較例３のムーニー粘度を１００とし、式： ムーニー粘度指数＝｛比較例１または３のムーニー粘度
／各配合のムーニー粘度｝×１００ で指数表示した。指数が大きい方が、ムーニー粘度が低
く、加工性に優れている。
【００３８】（９０％加硫時間（生産性））ＪＩＳ Ｋ
６３０１に準拠して、１７０℃で測定し、実施例１〜３
および比較例２については比較例１、実施例４〜７につ
いては比較例３の９０％加硫時間を１００とし、式： 生産性指数＝｛比較例１または３の９０％加硫時間／各
配合の９０％加硫時間｝×１００ で指数表示した。指数が大きい方が加硫時間が短い。
６３０１に準拠して、１７０℃で測定し、実施例１〜３
および比較例２については比較例１、実施例４〜７につ
いては比較例３の９０％加硫時間を１００とし、式： 生産性指数＝｛比較例１または３の９０％加硫時間／各
配合の９０％加硫時間｝×１００ で指数表示した。指数が大きい方が加硫時間が短い。
【００３９】（摩耗試験）ランボーン摩耗試験機にて、
温度２０℃、スリップ率２０％、試験時間５分間の条件
で測定し、各配合の容積損失を計算し、実施例１〜３お
よび比較例２については比較例１、実施例４〜７につい
ては比較例３の損失量を１００とし、式： ランボーン摩耗指数＝｛比較例１または３の損失量／各
配合の損失量｝×１００ で指数表示した。指数が大きい方が耐摩耗性が優れる。
温度２０℃、スリップ率２０％、試験時間５分間の条件
で測定し、各配合の容積損失を計算し、実施例１〜３お
よび比較例２については比較例１、実施例４〜７につい
ては比較例３の損失量を１００とし、式： ランボーン摩耗指数＝｛比較例１または３の損失量／各
配合の損失量｝×１００ で指数表示した。指数が大きい方が耐摩耗性が優れる。
【００４０】（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）で、
温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件で測定
し、実施例１〜３および比較例２については比較例１、
実施例４〜７については比較例３のｔａｎδを１００と
し、式： 転がり抵抗指数＝｛比較例１または３のｔａｎδ／各配
合のｔａｎδ｝×１００ で指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗特性に優
れる。
弾性スペクトロメーター ＶＥＳ（岩本製作所製）で、
温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件で測定
し、実施例１〜３および比較例２については比較例１、
実施例４〜７については比較例３のｔａｎδを１００と
し、式： 転がり抵抗指数＝｛比較例１または３のｔａｎδ／各配
合のｔａｎδ｝×１００ で指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗特性に優
れる。
【００４１】（ウェットスキッド試験）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１〜３お
よび比較例２については比較例１、実施例４〜７につい
ては比較例３の測定値を１００とし、式： ウェットスキッド指数＝｛各配合の測定値／比較例１ま
たは３の測定値｝×１００ で指数表示した。指数が大きい方がウェッドスキッド性
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１〜３お
よび比較例２については比較例１、実施例４〜７につい
ては比較例３の測定値を１００とし、式： ウェットスキッド指数＝｛各配合の測定値／比較例１ま
たは３の測定値｝×１００ で指数表示した。指数が大きい方がウェッドスキッド性
能が優れる。
【００４２】実施例１〜３および比較例１〜２ 表１に示す原料（硫黄および加硫促進剤Ａ、加硫促進剤
Ｂを除く）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１５０℃で４分間混練りした。ただ
し、純水を配合する場合には、シリカおよびシランカッ
プリング剤と同時に投入した。つぎに、５０℃で硫黄お
よび加硫促進剤Ａ、加硫促進剤Ｂを添加してオープンロ
ールで５〜１０分間混練りし、各種グリーンゴム組成物
を調製した。得られたグリーンゴム組成物を用いてムー
ニー粘度の測定を行ない、さらにこれらのグリーンゴム
組成物を１７０℃で２０分間プレス加硫して加硫物を
得、のこりの特性の試験を行なった。結果を表１に示
す。
Ｂを除く）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１５０℃で４分間混練りした。ただ
し、純水を配合する場合には、シリカおよびシランカッ
プリング剤と同時に投入した。つぎに、５０℃で硫黄お
よび加硫促進剤Ａ、加硫促進剤Ｂを添加してオープンロ
ールで５〜１０分間混練りし、各種グリーンゴム組成物
を調製した。得られたグリーンゴム組成物を用いてムー
ニー粘度の測定を行ない、さらにこれらのグリーンゴム
組成物を１７０℃で２０分間プレス加硫して加硫物を
得、のこりの特性の試験を行なった。結果を表１に示
す。
【００４３】
【表１】
【００４４】実施例４〜７および比較例３ 表２に示す原料を表２に示す組成になるように配合し、
純水のかわりに酸性水溶液を用いた以外は、実施例１や
比較例１と同様の操作を行なってグリーンゴム組成物お
よびその加硫物を得、同様に評価した。結果を表２に示
す。
純水のかわりに酸性水溶液を用いた以外は、実施例１や
比較例１と同様の操作を行なってグリーンゴム組成物お
よびその加硫物を得、同様に評価した。結果を表２に示
す。
【００４５】
【表２】
【００４６】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、シリカ配合
において、耐摩耗性、ウェットスキッド性能、加工性を
低下させずに低燃費性を向上させたシリカとゴムとの相
溶性を高めたゴム組成物を得ることができる。
において、耐摩耗性、ウェットスキッド性能、加工性を
低下させずに低燃費性を向上させたシリカとゴムとの相
溶性を高め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 DD018 DF028 DG038 DH028 DJ016 EF008 EG008 EJ068 EX077 EX087 FD016 FD207 FD208 GN01
Claims (2)
- 【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％の水を配合して混練り
することを特徴とするゴム組成物の製造方法。 - 【請求項２】 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２以上６．５
未満の酸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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09159699A JP4278765B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-03-31 | ゴム組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2379599 | 1999-02-01 | ||
| JP11-23795 | 1999-02-01 | ||
| JP09159699A JP4278765B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-03-31 | ゴム組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000290431A true JP2000290431A (ja) | 2000-10-17 |
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ID=26361216
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09159699A Expired - Fee Related JP4278765B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-03-31 | ゴム組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4278765B2 (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 |
| JP2008274017A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム組成物 |
| US20100105805A1 (en) * | 2007-03-27 | 2010-04-29 | Naohiro Sasaka | Process for producing rubber composition for tire tread |
| WO2011013513A1 (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | ダイソー株式会社 | ゴム用充填材およびゴム組成物 |
| WO2023054631A1 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | Ｚｓエラストマー株式会社 | 変性ジエン系重合体、その製造方法、及びそのゴム組成物 |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP09159699A patent/JP4278765B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| 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 |
| US20100105805A1 (en) * | 2007-03-27 | 2010-04-29 | Naohiro Sasaka | Process for producing rubber composition for tire tread |
| JP2008274017A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム組成物 |
| WO2011013513A1 (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | ダイソー株式会社 | ゴム用充填材およびゴム組成物 |
| JP5716967B2 (ja) * | 2009-07-31 | 2015-05-13 | ダイソー株式会社 | ゴム用充填材およびゴム組成物 |
| WO2023054631A1 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | Ｚｓエラストマー株式会社 | 変性ジエン系重合体、その製造方法、及びそのゴム組成物 |
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