JP2000313772A

JP2000313772A - ゴム組成物およびその製法

Info

Publication number: JP2000313772A
Application number: JP2000057390A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ezawa; 直史江澤; Hideki Komatsu; 秀樹小松
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】シリカ配合のゴム組成物の耐破壊特性を向上
させる。【解決手段】ゴム成分１００重量部に対して、シリカ
を２０重量部以上含むゴム組成物において、さらにアミ
ド基含有化合物を少なくとも１種、フェノール系樹脂お
よび樹脂硬化剤を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物および
その製法に関し、特に、シリカ配合のゴム組成物におい
て、シリカの分散性を改良して、耐破壊特性を改良する
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題に配慮した製品が要求さ
れるなか、タイヤに対する要求特性として、省エネルギ
ーに寄与する低転がり抵抗性および耐久性、さらに、安
全性確保のために高制動性がある。この要求を満たすた
め、タイヤトレッド用に、シリカ配合のゴム組成物が使
用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、シリカ配合の
ゴム組成物は、上記メリットを有する反面、耐摩耗性能
に影響を及ぼす破壊特性が落ちるというデメリットもあ
る。また、一方で、シリカの凝集に起因する配合ゴムの
粘度上昇による作業性の悪化もみられる。その改良のた
めに、種々の分散改良剤が開発されているが、それらの
どれも作業性を改良するものの、弾性率が低下する問題
がある。そこで、本発明は、シリカ配合の上記利点を生
かしつつ、上記欠点を効率良く改良して、耐破壊特性に
優れたゴム組成物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】上記目的を達成するた
め、本発明は以下の構成とする。（１）ゴム組成物は、ゴム成分１００重量部に対して、
シリカを２０重量部以上含むゴム組成物において、さら
にアミド基含有化合物を少なくとも１種、樹脂硬化剤お
よびフェノール系樹脂を含むことを特徴とする。上記ゴ
ム組成物に、さらにシランカップリング剤を含むと好ま
しい。このように、シランカップリング剤を含む場合に
は、シランカップリング剤の配合量が、シリカの２〜２
０重量％であると好ましい。また、アミド基含有化合物
の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、０．３〜
１０重量部であると好ましい。（２）ゴム組成物の製法は、ゴム成分と、シリカと、ア
ミド基含有化合物と、樹脂硬化剤を予め添加混合された
フェノール系樹脂とを配合することを特徴とする。また
は、ゴム成分と、シリカと、アミド基含有化合物と、樹
脂硬化剤と、フェノール系樹脂とを配合することを特徴
とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明では、ゴム成分１００重量部に対してシリカ
を２０重量部以上含んだゴム組成物を対象とするが、こ
れは、低転がり抵抗性、耐久性および高制動性を有する
ためには、シリカを２０重量部以上含むことが必要であ
り、本発明は、このようなゴム組成物についての問題
点、すなわち作業性と共に破壊特性を改良することを目
的とするからである。アミド基はシリカ表面と強い相互
作用を持つことができるため、アミド基含有化合物はシ
リカ表面に吸着する。その結果、シリカ同士の凝集が抑
えられ、シリカの分散性が向上するため、シリカの凝集
塊が少なくなり、配合ゴム（未加硫ゴム）粘度の低下に
よる作業性の改良がみられる。しかし、シリカの分散性
が向上した結果、一方で弾性率が落ち、このことは制動
性の低下に繋がる。そのような場合には、樹脂と樹脂硬
化剤を配合することによって、弾性率を上げることがで
きるが、樹脂の使用は転がり抵抗の悪化を招くため、少
量で効率良く反応させる必要がある。下記に示すアミド
基含有化合物は、驚いたことにシリカの分散を改良する
だけでなく、樹脂硬化剤を含むフェノール樹脂と併用す
ることで、その樹脂化反応を速めることができ、結果的
に、少量で所定の弾性率を達成することができる。すな
わち、本アミド基含有化合物はシリカの分散改良だけで
なく、樹脂硬化反応の促進剤としての機能を持っている
のである。本発明のゴム組成物に配合されるアミド基含
有化合物としては、ホルムアミド、アセトアミド、プロ
ピオン酸アミド、酪酸アミド、カプロアミド、ラウリン
酸アミド、ステアリン酸アミド、琥珀酸アミド、尿素、
ジメチル尿素、ベンズアミド、ベンズアニリド、Ｎ−シ
クロヘキシルプロピオン酸アミド、Ｎ，Ｎ−ジ（ヒドロ
キシエチロール）アミド、ε−カプロラクタム、酪酸ア
ニリド、琥珀酸イミド等を例示でき、酸残基が脂肪族系
化合物であることが好ましい。これは、芳香族環が近く
にあると立体障害のためシリカ表面に吸着し難いからで
ある。特に、好ましいのは、プロピオン酸アミド、ステ
アリン酸アミドである。アミド基含有化合物は、１種で
も、混合しても使用できる。その配合量は、ゴム成分１
００重量部に対して、０．３〜１０重量部が好ましい
が、これは、０．３重量部未満では配合効果が得られ
ず、１０重量部を超えて加えても、それ程効果は上がら
ないからである。また、本発明では、さらにシランカッ
プリング剤を配合することが好ましく、その配合量は、
シリカの２〜２０重量％であると好ましいが、これは、
２重量％未満では配合効果が得られず、２０重量％を超
えると、耐摩耗性が低下する傾向があるからである。さ
らに、ゴム組成物の高弾性化を図るために樹脂を配合す
ると効果的であるが、その樹脂はノボラック樹脂である
と好ましく、具体的には、フェノール、クレゾール、ま
たは、レゾルシンを出発原料としたノボラック型フェノ
ール系樹脂、または、上記樹脂をロジン油、トール油、
カシュー油、アマニ油等の動植物油、リノール酸、オレ
イン酸、リノレイン酸等の不飽和酸、キシレン、メシチ
レン等の芳香族炭化水素、あるいは、ニトリルゴム等の
ゴム等で変性した変性フェノール系樹脂を例示でき、こ
れらは、１種でも、混合しても使用できる。また、その
配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、１〜２０重
量部が好ましく、これは、１重量部未満では配合効果が
発揮されず、２０重量部を超えると、ゴム中への分散性
が悪くなるため凝集体を形成し易く、ゴム組成物の物性
を低下させることがあるからである。さらに、樹脂を配
合した場合には、樹脂硬化剤を配合すると好ましく、具
体的には、ヘキサミン、ヘキサメトキシメチルメラミ
ン、好ましくは、ヘキサメトキシメチルメラミンを例示
でき、その配合量は、樹脂に対して１〜５０重量％が好
ましい。１重量％未満では、十分な効果が得られず、５
０重量％を超えると、加硫速度が速くなり、作業性が悪
くなることがあるからである。本発明において、ゴム成
分としては、天然ゴムおよびジエン系合成ゴムのうち少
なくとも１種を好適に使用でき、ジエン系合成ゴムとし
ては、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イ
ソプレンゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレン系ゴ
ム等を例示できる。なお、本発明においては、通常使用
される添加剤を適宜配合することができる。具体的に
は、カーボンブランク、老化防止剤、加硫促進剤、加硫
促進助剤、軟化剤等である。製造法としては、常法に従
って、各配合成分を混練りすることで得られるが、アミ
ド基含有化合物は、予めシリカに吸着させていても良
く、吸着させることなくゴム中に配合しても良いが、こ
の場合は、シリカと同時に投入することが好ましい。

【０００６】

【実施例】以下に本発明を具体的に説明する。表１およ
び２記載の配合のゴム組成物を常法により作製した（な
お、樹脂硬化剤は予め樹脂に添加することなく、配合時
に樹脂とは別途添加した。）。得られたゴム組成物につ
いて、下記の方法により、耐破壊特性等を測定した。結
果は、表１中は比較例１を１００としたときの指数で表
し、表２中は比較例５を１００をとしたときの指数で表
す。

【０００７】

【表１】

【０００８】

【表２】

【０００９】ＳＢＲ＃１５００：ＪＳＲ（株）製、乳化
重合スチレン・ブタジエン共重合体ゴムＢＲ０１：ＪＳＲ（株）製ブタジエンゴムカーボンブラック（Ｎ２３４）：東海カーボン（株）
製、シースト７Ｈシリカ：日本シリカ工業（株）製、ＮｉｐｓｉｌＡＱ６Ｃ：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Ｓｉ６９：デグッサＡＧ製、ビス（３−トリエトキシシ
リルプロピル）テトラスルフィドＤＰＧ：ジフェニルグアニジンＮＳ：Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスル
フェンアミドＤＭ：ジベンゾチアジルジスルフィドフェノール樹脂：住友デュレズ製商標Ｒ−ＰＲ５０２
３５ＨＭＭＭ：（樹脂硬化剤）American Cyanamide Corpora
tion製 Cyrez 964 ステアリン酸アミド：東京化成工業（株）製、CH₃(CH₂)
₁₆CONH₂ プロピオン酸アシド：東京化成工業（株）製、CH₃CH₂CO
NH₂

【００１０】耐破壊特性の測定ＪＩＳＫ６３０１−１９９５の３号試験片を加硫に
より作製し、この試験片の両端を引っ張り、破断するま
でに入力したエネルギーを測定し、この値を上記のよう
に指数化した。指数が大きい程、良好である。動的弾性率Ｇ’およびヒステリシスロスｔａｎδの測定レオメトリックス社製の粘弾性測定装置を使用し、温度
５０℃、歪み２％、周波数１５Ｈｚで行い、それぞれの
値を指数化した。動的弾性率は指数が大きい程良好であ
り、ヒステリシスロスは指数が小さい程良好である。未加硫ゴム組成物（配合ゴム）粘度（ＭＬ₁₊₄ （１２５
℃））の測定ＡＳＴＭ−１６４６に準拠して実施した。指数が小さい
程良好である。

【００１１】

【発明の効果】本発明によると、シリカ配合のゴム組成
物の耐破壊特性を向上させることができ、本発明のゴム
組成物は空気入りタイヤのトレッドゴムに好適に使用で
きる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム成分１００重量部に対して、シリカ
を２０重量部以上含むゴム組成物において、さらにアミ
ド基含有化合物を少なくとも１種、フェノール系樹脂お
よび樹脂硬化剤を含むことを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】フェノール系樹脂が、ノボラック樹脂で
あることを特徴とする請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】前記フェノール系樹脂が樹脂硬化剤を添
加されたフェノール系樹脂であることを特徴とする請求
項１または２記載のゴム組成物。
【請求項４】さらにシランカップリング剤を含むこと
を特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の
ゴム組成物。
【請求項５】シランカップリング剤の配合量が、シリ
カの２〜２０重量％であることを特徴とする請求項４記
載のゴム組成物。
【請求項６】アミド基含有化合物の配合量が、ゴム成
分１００重量部に対して、０．３〜１０重量部であるこ
とを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか 1項に記載
のゴム組成物。
【請求項７】ゴム成分と、シリカと、アミド基含有化
合物と、樹脂硬化剤を添加されたフェノール系樹脂とを
配合することを特徴とするゴム組成物の製法。
【請求項８】ゴム成分と、シリカと、アミド基含有化
合物と、樹脂硬化剤と、フェノール系樹脂とを配合する
ことを特徴とするゴム組成物の製法。