JP2001316522A - ゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリカのゴム中への分散性の改良と、発熱性
及び耐摩耗性が改良されたゴム組成物を提供する。 【解決手段】 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１
００重量部に対し、シリカ１５〜８５重量部及び下記式
（Ｉ）で示される３級アミン化合物をシリカに対して１
〜１５重量％配合してなることを特徴とするゴム組成
物。 【化１】 〔上記式（Ｉ）中で、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、夫々メチル
基、炭素数８〜３６のアルキル基、炭素数８〜３６のア
ルケニル基、シクロヘキシル基及びベンジル基の何れか
一つを表わす。〕
及び耐摩耗性が改良されたゴム組成物を提供する。 【解決手段】 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１
００重量部に対し、シリカ１５〜８５重量部及び下記式
（Ｉ）で示される３級アミン化合物をシリカに対して１
〜１５重量％配合してなることを特徴とするゴム組成
物。 【化１】 〔上記式（Ｉ）中で、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、夫々メチル
基、炭素数８〜３６のアルキル基、炭素数８〜３６のア
ルケニル基、シクロヘキシル基及びベンジル基の何れか
一つを表わす。〕
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリカを配合した
ゴム組成物において、シリカのゴム中への分散性の改良
と、発熱性及び耐摩耗性が改良されたゴム組成物に関す
る。
ゴム組成物において、シリカのゴム中への分散性の改良
と、発熱性及び耐摩耗性が改良されたゴム組成物に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ゴム用補強充填材としては、
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材に較べ、高い補強性並びに耐摩耗
性を有するためであるが、近年、省エネルギー、省資源
の社会的要請の下、とりわけ、自動車の燃料消費を節約
するため、コンパウンドゴムの低発熱化も同時に求めら
れるようになってきた。カーボンブラックにより、コン
パウンドゴム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、いづれの方法においても、低発熱化
は、補強性及び耐摩耗性とは二率背反の関係にあること
は、よく知られている。一方、コンパウンドゴムの低発
熱化充填材としては、シリカが知られており、現在まで
に、特開平３−２５２４３１号公報など、多くの特許が
出願されている。
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材に較べ、高い補強性並びに耐摩耗
性を有するためであるが、近年、省エネルギー、省資源
の社会的要請の下、とりわけ、自動車の燃料消費を節約
するため、コンパウンドゴムの低発熱化も同時に求めら
れるようになってきた。カーボンブラックにより、コン
パウンドゴム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、いづれの方法においても、低発熱化
は、補強性及び耐摩耗性とは二率背反の関係にあること
は、よく知られている。一方、コンパウンドゴムの低発
熱化充填材としては、シリカが知られており、現在まで
に、特開平３−２５２４３１号公報など、多くの特許が
出願されている。
【０００３】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を良くする
ために混練時間を長くする必要がある。また、ゴム中へ
のシリカ粒子の分散が不十分なためゴムコンパウンドの
ムーニー粘度が高くなり、押し出しなどの加工性に劣る
などの欠点を有していた。さらに、シリカ粒子の表面が
酸性であることから、ゴム配合物を加硫する際に、加硫
促進剤として使用される塩基性物質を吸着し、加硫が十
分に行われず、弾性率が上がらないという欠点も有して
いた。
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を良くする
ために混練時間を長くする必要がある。また、ゴム中へ
のシリカ粒子の分散が不十分なためゴムコンパウンドの
ムーニー粘度が高くなり、押し出しなどの加工性に劣る
などの欠点を有していた。さらに、シリカ粒子の表面が
酸性であることから、ゴム配合物を加硫する際に、加硫
促進剤として使用される塩基性物質を吸着し、加硫が十
分に行われず、弾性率が上がらないという欠点も有して
いた。
【０００４】これらの欠点を改良するために、シランカ
ップリング剤が開発されたが、依然として、シリカの分
散は十分なレベルに達しておらず、特に、工業的に良好
なシリカ分散を得ることは困難であった。
ップリング剤が開発されたが、依然として、シリカの分
散は十分なレベルに達しておらず、特に、工業的に良好
なシリカ分散を得ることは困難であった。
【０００５】そこで、特開平５−５１４８４号公報に
は、シリカの分散を改良するために、シリル化剤を配合
しているが、混練中という短い時間でシリカとシリル化
剤を反応させなければならないため、反応効率が十分で
はなく、さらに、これらシリル化剤は沸点が低く、混練
中に揮発し、反応が十分行われないという欠点を有して
いた。
は、シリカの分散を改良するために、シリル化剤を配合
しているが、混練中という短い時間でシリカとシリル化
剤を反応させなければならないため、反応効率が十分で
はなく、さらに、これらシリル化剤は沸点が低く、混練
中に揮発し、反応が十分行われないという欠点を有して
いた。
【０００６】さらに、特公昭６３−２８８６号公報及び
特開平６−１５７８２５号公報には、疎水性沈降ケイ酸
を用いることが開示されているが、完全疎水化処理をし
た沈降ケイ酸を用いているため、シランカップリング剤
が反応する表面シラノール基を存在しなくなるため、ゴ
ムの補強が十分にとれないという欠点を有していた。
特開平６−１５７８２５号公報には、疎水性沈降ケイ酸
を用いることが開示されているが、完全疎水化処理をし
た沈降ケイ酸を用いているため、シランカップリング剤
が反応する表面シラノール基を存在しなくなるため、ゴ
ムの補強が十分にとれないという欠点を有していた。
【０００７】他方、本願出願人は、天然ゴム及びエン系
合成ゴムからなる群から選ばれた少なくとも一種のゴム
１００重量部に対して、カーボンブラックなどの補強性
充填材２０〜１５０重量部と、アルキルアミン化合物
０．０５〜２０重量部とを配合した発熱性が改良された
ゴム組成物を出願している（特開平３−１９７５３６号
公報）。上記特開平３−１９７５３６号公報は、発熱性
を改良するためにアルキルアミン化合物を配合している
ものであるが、シリカを配合したゴム組成物においてシ
リカの分散性の改良及びシリカを配合したゴム組成物に
おいても発熱性及び耐摩耗性が改良されることについて
は何等記載も示唆もないものである。
合成ゴムからなる群から選ばれた少なくとも一種のゴム
１００重量部に対して、カーボンブラックなどの補強性
充填材２０〜１５０重量部と、アルキルアミン化合物
０．０５〜２０重量部とを配合した発熱性が改良された
ゴム組成物を出願している（特開平３−１９７５３６号
公報）。上記特開平３−１９７５３６号公報は、発熱性
を改良するためにアルキルアミン化合物を配合している
ものであるが、シリカを配合したゴム組成物においてシ
リカの分散性の改良及びシリカを配合したゴム組成物に
おいても発熱性及び耐摩耗性が改良されることについて
は何等記載も示唆もないものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
課題を解決するものであり、シリカのゴム中への分散性
の改良と、発熱性及び耐摩耗性が改良されたゴム組成物
を提供することにある。
課題を解決するものであり、シリカのゴム中への分散性
の改良と、発熱性及び耐摩耗性が改良されたゴム組成物
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記の課題
を解決するため、鋭意研究を行った結果、シリカに対
し、特定の３級アミン化合物を練り込むことにより、シ
リカのゴム中への分散を大幅に改良し、かつ低発熱性、
高耐摩耗性のゴム組成物を得ることに成功し、本発明を
完成するに至ったのである。
を解決するため、鋭意研究を行った結果、シリカに対
し、特定の３級アミン化合物を練り込むことにより、シ
リカのゴム中への分散を大幅に改良し、かつ低発熱性、
高耐摩耗性のゴム組成物を得ることに成功し、本発明を
完成するに至ったのである。
【００１０】すなわち、本発明のゴム組成物は、下記
(1)〜(6)に存する。 (1) 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１００重量部
に対し、シリカ１５〜８５重量部と、下記式（Ｉ）で示
される３級アミン化合物をシリカに対して１〜１５重量
％配合してなることを特徴とする。
(1)〜(6)に存する。 (1) 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１００重量部
に対し、シリカ１５〜８５重量部と、下記式（Ｉ）で示
される３級アミン化合物をシリカに対して１〜１５重量
％配合してなることを特徴とする。
【化２】 〔上記式（Ｉ）中で、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、夫々メチル
基、炭素数８〜３６のアルキル基、炭素数８〜３６のア
ルケニル基、シクロヘキシル基及びベンジル基の何れか
一つを表わす。〕 (2) 前記式（Ｉ）中の３級アミン化合物の分子量が１８
０以上である上記(1)記載のゴム組成物。 (3) 前記式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2がメチル基で、Ｒ3が炭
素数１２〜３６のジメチルアルキルアミンである上記
(1)記載のゴム組成物。 (4) 前記式（Ｉ）中のアミン化合物がジメチルステアリ
ルアミンである上記(1)記載のゴム組成物。 (5) シランカップリング剤をシリカの量に対し、１〜１
５重量％配合してなる上記(1)記載のゴム組成物。 (6) 補強用充填材として、さらにカーボンブラックをゴ
ム成分１００重量部に対し、８０重量部以下配合してな
る上記(1)記載のゴム組成物。
基、炭素数８〜３６のアルキル基、炭素数８〜３６のア
ルケニル基、シクロヘキシル基及びベンジル基の何れか
一つを表わす。〕 (2) 前記式（Ｉ）中の３級アミン化合物の分子量が１８
０以上である上記(1)記載のゴム組成物。 (3) 前記式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2がメチル基で、Ｒ3が炭
素数１２〜３６のジメチルアルキルアミンである上記
(1)記載のゴム組成物。 (4) 前記式（Ｉ）中のアミン化合物がジメチルステアリ
ルアミンである上記(1)記載のゴム組成物。 (5) シランカップリング剤をシリカの量に対し、１〜１
５重量％配合してなる上記(1)記載のゴム組成物。 (6) 補強用充填材として、さらにカーボンブラックをゴ
ム成分１００重量部に対し、８０重量部以下配合してな
る上記(1)記載のゴム組成物。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて詳しく説明する。本発明におけるゴム成分として
は、天然ゴム又は合成ゴムを単独又はこれらをブレンド
して使用することができる。合成ゴムとしては、例え
ば、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴムやス
チレンブタジエンゴム等が挙げられる。
いて詳しく説明する。本発明におけるゴム成分として
は、天然ゴム又は合成ゴムを単独又はこれらをブレンド
して使用することができる。合成ゴムとしては、例え
ば、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴムやス
チレンブタジエンゴム等が挙げられる。
【００１２】本発明で用いるシリカとしては、例えば、
合成含水ケイ酸が好ましいが、特に限定するものではな
い。シリカの配合量は、上記ゴム成分１００重量部に対
し、１５〜８５重量部である。シリカの配合量が１５重
量部未満では、補強性がとれず、８５重量部超過では、
熱入れ押出し等の作業性の悪化をもたらし、好ましくな
い。補強性、低発熱性、作業性の面から、シリカの配合
量は２０〜６５重量部が好ましい。
合成含水ケイ酸が好ましいが、特に限定するものではな
い。シリカの配合量は、上記ゴム成分１００重量部に対
し、１５〜８５重量部である。シリカの配合量が１５重
量部未満では、補強性がとれず、８５重量部超過では、
熱入れ押出し等の作業性の悪化をもたらし、好ましくな
い。補強性、低発熱性、作業性の面から、シリカの配合
量は２０〜６５重量部が好ましい。
【００１３】本発明で用いるアミン化合物は、下記式
（Ｉ）で示される３級アミン化合物である。
（Ｉ）で示される３級アミン化合物である。
【化３】 〔上記式（Ｉ）中で、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、夫々メチル
基、炭素数８〜３６のアルキル基、炭素数８〜３６のア
ルケニル基、シクロヘキシル基及びベンジル基の何れか
一つを表わす。〕 具体的には、トリオクチルアミン、トリラウリルアミ
ン、ジメチルステアリルアミン、ジメチルデシルアミ
ン、ジメチルミリスチルアミン、ジラウリルモノメチル
アミン、ジメチルオクタデセニルアミン、ジメチルヘキ
サデセニルアミンなどが挙げられる。好ましくは、
Ｒ1、Ｒ2がメチル基で、Ｒ3が炭素数１２〜３６のジメ
チルアルキルアミンである３級アミン化合物であり、更
に好ましくは、引火点と低発熱性、分散改良の面からジ
メチルステアリルアミンである。
基、炭素数８〜３６のアルキル基、炭素数８〜３６のア
ルケニル基、シクロヘキシル基及びベンジル基の何れか
一つを表わす。〕 具体的には、トリオクチルアミン、トリラウリルアミ
ン、ジメチルステアリルアミン、ジメチルデシルアミ
ン、ジメチルミリスチルアミン、ジラウリルモノメチル
アミン、ジメチルオクタデセニルアミン、ジメチルヘキ
サデセニルアミンなどが挙げられる。好ましくは、
Ｒ1、Ｒ2がメチル基で、Ｒ3が炭素数１２〜３６のジメ
チルアルキルアミンである３級アミン化合物であり、更
に好ましくは、引火点と低発熱性、分散改良の面からジ
メチルステアリルアミンである。
【００１４】上記３級アミン化合物の配合量は、シリカ
に対して１〜１５重量％、好ましくは、３〜１０重量％
である。上記３級アミン化合物の配合量が１重量％未満
では、目的である分散性、低発熱性及び耐摩耗性の向上
を発揮することができず、また、１５重量％超過では、
シリカの分散改良効果が飽和し、逆に上記３級アミン化
合物が可塑剤として働くため、耐摩耗性が低下し、好ま
しくない（なお、この点については更に実施例において
詳しく説明する）。
に対して１〜１５重量％、好ましくは、３〜１０重量％
である。上記３級アミン化合物の配合量が１重量％未満
では、目的である分散性、低発熱性及び耐摩耗性の向上
を発揮することができず、また、１５重量％超過では、
シリカの分散改良効果が飽和し、逆に上記３級アミン化
合物が可塑剤として働くため、耐摩耗性が低下し、好ま
しくない（なお、この点については更に実施例において
詳しく説明する）。
【００１５】また、本発明で用いる３級アミン化合物の
分子量は、１８０以上であることが好ましい。３級アミ
ン化合物の分子量が１８０より低いと引火点が１００℃
以下となり、加工工程で発火の恐れがあり、好ましくな
い。
分子量は、１８０以上であることが好ましい。３級アミ
ン化合物の分子量が１８０より低いと引火点が１００℃
以下となり、加工工程で発火の恐れがあり、好ましくな
い。
【００１６】本発明で用いるシランカップリング剤は、
通常ゴム業界で使用されるものであれば特に限定されな
いが、具体的には、ビス（３−トリエトキシシリルプロ
ピル）テトラサルファイド、γ−メルカプトプロピルト
リエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシランが好ましい。シランカップリング
剤の配合量は、シリカ重量に対し１〜１５重量％、好ま
しくは５〜１２重量％である。シランカップリング剤の
配合量が１重量％未満では、カップリング効果が小さ
く、１５重量％超過ではポリマーのゲル化を引き起し、
好ましくない。
通常ゴム業界で使用されるものであれば特に限定されな
いが、具体的には、ビス（３−トリエトキシシリルプロ
ピル）テトラサルファイド、γ−メルカプトプロピルト
リエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシランが好ましい。シランカップリング
剤の配合量は、シリカ重量に対し１〜１５重量％、好ま
しくは５〜１２重量％である。シランカップリング剤の
配合量が１重量％未満では、カップリング効果が小さ
く、１５重量％超過ではポリマーのゲル化を引き起し、
好ましくない。
【００１７】本発明で補強充填材として用いるカーボン
ブラックとしては、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦが好まし
く使用できるが、特に限定されるものではない。カーボ
ンブラックの配合量は、上記ゴム成分１００重量部に対
し、８０重量部以下であることが好ましい。カーボンブ
ラックの配合量が８０重量部超過では、発熱性が大幅に
悪化する。補強性、低発熱性の面から２５〜６０重量部
が好ましい。なお、本発明においては、上記のゴム成
分、シリカ、３級アミン化合物、シランカップリング
剤、補強充填材としてのカーボンブラック以外に、必要
に応じて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、
加硫促進助剤等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。
ブラックとしては、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦが好まし
く使用できるが、特に限定されるものではない。カーボ
ンブラックの配合量は、上記ゴム成分１００重量部に対
し、８０重量部以下であることが好ましい。カーボンブ
ラックの配合量が８０重量部超過では、発熱性が大幅に
悪化する。補強性、低発熱性の面から２５〜６０重量部
が好ましい。なお、本発明においては、上記のゴム成
分、シリカ、３級アミン化合物、シランカップリング
剤、補強充填材としてのカーボンブラック以外に、必要
に応じて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、
加硫促進助剤等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。
【００１８】本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分、シ
リカ、３級アミン化合物、シランカップリング剤、補強
充填材としてのカーボンブラック、上記必要に応じて配
合する上記ゴム配合剤等をバンバリーミキサーなどによ
り混合することにより調製される。
リカ、３級アミン化合物、シランカップリング剤、補強
充填材としてのカーボンブラック、上記必要に応じて配
合する上記ゴム配合剤等をバンバリーミキサーなどによ
り混合することにより調製される。
【００１９】本発明のゴム組成物が何故シリカのゴム中
への分散性を大幅に改良すると共に、発熱性及び耐摩耗
性を改良するのかの作用機構は下記のように推察され
る。通常、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、シリカ粒子同士が凝集し、ゴム中
での分散不良を起す。また、ゴム業界で一般的に使用さ
れているシランカップリング剤は、アルコキシル基の加
水分解で生じたシラノール基と、シリカ表面のシラノー
ル基の脱水縮合反応によりシリカ粒子表面のシラノール
基を減少させ、ゴム中の分散を改良する。しかし、この
反応は低温では起こりずらく、ゴム練り工程では、１４
０℃以上の温度にて反応すると考えられている。一方、
１７０℃以上の高温になると、シランカップリング剤に
より、ゴムの３次元橋かけ反応が起り、粘度が急激に上
昇する。従って、実際のゴム練り工程においてシリカ
と、シランカップリング剤の反応時間が十分にとれない
のが現実である。他方、アミンのチッソ原子は、シリカ
表面のシラノール基と、水素結合を形成する能力が高
く、シリカ表面シラノール基のマスキング効果により、
シリカ粒子同士の凝集を防ぐものと考えられる。この反
応は、化学的吸着であるため、室温近辺の低温領域にお
いても、この効果を発揮する。従って、ゴム練り初期の
低温領域から、シリカ粒子の凝集を防ぐ効果があり、そ
の結果、本発明のゴム組成物では、シリカのゴム中への
分散を大幅に改良され、発熱性及び耐摩耗性が改良され
るものと推察される。
への分散性を大幅に改良すると共に、発熱性及び耐摩耗
性を改良するのかの作用機構は下記のように推察され
る。通常、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、シリカ粒子同士が凝集し、ゴム中
での分散不良を起す。また、ゴム業界で一般的に使用さ
れているシランカップリング剤は、アルコキシル基の加
水分解で生じたシラノール基と、シリカ表面のシラノー
ル基の脱水縮合反応によりシリカ粒子表面のシラノール
基を減少させ、ゴム中の分散を改良する。しかし、この
反応は低温では起こりずらく、ゴム練り工程では、１４
０℃以上の温度にて反応すると考えられている。一方、
１７０℃以上の高温になると、シランカップリング剤に
より、ゴムの３次元橋かけ反応が起り、粘度が急激に上
昇する。従って、実際のゴム練り工程においてシリカ
と、シランカップリング剤の反応時間が十分にとれない
のが現実である。他方、アミンのチッソ原子は、シリカ
表面のシラノール基と、水素結合を形成する能力が高
く、シリカ表面シラノール基のマスキング効果により、
シリカ粒子同士の凝集を防ぐものと考えられる。この反
応は、化学的吸着であるため、室温近辺の低温領域にお
いても、この効果を発揮する。従って、ゴム練り初期の
低温領域から、シリカ粒子の凝集を防ぐ効果があり、そ
の結果、本発明のゴム組成物では、シリカのゴム中への
分散を大幅に改良され、発熱性及び耐摩耗性が改良され
るものと推察される。
【００２０】本発明のゴム組成物は、低発熱性、高耐摩
耗性が要求される用途に好適に使用できるものであり、
特に、タイヤ、コンベアベルト、ホースなどのゴム製品
に好適に適用することができる。
耗性が要求される用途に好適に使用できるものであり、
特に、タイヤ、コンベアベルト、ホースなどのゴム製品
に好適に適用することができる。
【００２１】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に具体的に
説明するが、本発明は、これらの実施例によって何等限
定されるものではない。
説明するが、本発明は、これらの実施例によって何等限
定されるものではない。
【００２２】（実施例１〜１３及び比較例１〜８）下記
表１に示した基本配合割合で、及び下記表２、表３に示
した配合内容でゴム組成物を調製した。得られた実施例
１〜１３及び比較例１〜８のゴム組成物について下記評
価方法によりペイン効果（ΔＥ′）、低発熱性及び耐摩
耗性について評価した。これらの結果を下記表２及び表
３に示す。
表１に示した基本配合割合で、及び下記表２、表３に示
した配合内容でゴム組成物を調製した。得られた実施例
１〜１３及び比較例１〜８のゴム組成物について下記評
価方法によりペイン効果（ΔＥ′）、低発熱性及び耐摩
耗性について評価した。これらの結果を下記表２及び表
３に示す。
【００２３】(1) ペイン効果（ΔＥ′） 東洋精機製作所（株）製の粘弾性スペクトロメーターを
使用し、引っ張りの動歪を０．１〜５％の範囲内で変化
させ、周波数５０Hz、２５℃の条件で測定した。試験片
は厚さ２mm、幅５mmのスラブシートを用い、試料挟み間
距離２cmとして初期荷重を１００ｇとした。 ΔＥ′＝Ｅ′max−Ｅ′min とし、対照物と対比した指数で表わした。ペイン効果
は、ゴム中への充填材の分散程度を表わすと考えられて
おり、指数の値が小さい程、ΔＥ′小さく、ゴム中への
充填材の分散は良好である。
使用し、引っ張りの動歪を０．１〜５％の範囲内で変化
させ、周波数５０Hz、２５℃の条件で測定した。試験片
は厚さ２mm、幅５mmのスラブシートを用い、試料挟み間
距離２cmとして初期荷重を１００ｇとした。 ΔＥ′＝Ｅ′max−Ｅ′min とし、対照物と対比した指数で表わした。ペイン効果
は、ゴム中への充填材の分散程度を表わすと考えられて
おり、指数の値が小さい程、ΔＥ′小さく、ゴム中への
充填材の分散は良好である。
【００２４】(2) 低発熱性 ダンロップ・トリプソメーター（ＢＳ９０３）にて温度
２５℃で測定した反発弾性率を使用し、対照物と対比し
た指数で表わした。指数の値が小さいほど反発弾性率が
高く、低発熱性は良好である。
２５℃で測定した反発弾性率を使用し、対照物と対比し
た指数で表わした。指数の値が小さいほど反発弾性率が
高く、低発熱性は良好である。
【００２５】(3) 耐摩耗性 耐摩耗性を表わす耐摩耗指数はランボーン摩耗試験機を
用い、ＢＳ（BritishStandard）規格９０３（part A）
Ｄ法に準じた方法により、接地圧５kg／cm2、スリップ
率４０％にて測定し、次式により算出した。
用い、ＢＳ（BritishStandard）規格９０３（part A）
Ｄ法に準じた方法により、接地圧５kg／cm2、スリップ
率４０％にて測定し、次式により算出した。
【００２６】
【数１】 この指数が大きい程耐摩耗性が良好なことを示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】〔上記表２及び表３の考察〕総論的にみる
と、本発明範囲となる実施例１〜１３は、本発明の範囲
外となる比較例１〜８に較べ、シリカのゴム中への分散
性が高く、また、発熱性が低く、耐摩耗性が優れている
ことがことが判明した。個別的にみると、実施例１〜３
は、本発明範囲となるゴム成分、シリカ、シランカップ
リング剤及び３級アミン化合物を配合したゴム組成物で
あり、この実施例１〜３の配合組成とは３級アミン化合
物のみが配合されない比較例１（コントロール）と較
べ、シリカのゴム中への分散性が高く、発熱性が低く、
耐摩耗性が優れていることが判った。比較例２は、本発
明の範囲外となるものであり、３級アミン化合物がシリ
カに対して２０重量％（＞１５重量％）配合したもので
あるが、シリカの分散改良効果は飽和しており、逆に耐
摩耗性が悪化する。実施例４〜１３は、本発明範囲とな
るゴム成分、シリカ、シランカップリング剤及び各種の
３級アミン化合物を配合したゴム組成物であり、この実
施例４〜１３の配合組成とは３級アミン化合物のみが配
合されない比較例１（コントロール）と較べ、シリカの
ゴム中への分散性が高く、発熱性が低く、耐摩耗性が優
れていることが判った。
と、本発明範囲となる実施例１〜１３は、本発明の範囲
外となる比較例１〜８に較べ、シリカのゴム中への分散
性が高く、また、発熱性が低く、耐摩耗性が優れている
ことがことが判明した。個別的にみると、実施例１〜３
は、本発明範囲となるゴム成分、シリカ、シランカップ
リング剤及び３級アミン化合物を配合したゴム組成物で
あり、この実施例１〜３の配合組成とは３級アミン化合
物のみが配合されない比較例１（コントロール）と較
べ、シリカのゴム中への分散性が高く、発熱性が低く、
耐摩耗性が優れていることが判った。比較例２は、本発
明の範囲外となるものであり、３級アミン化合物がシリ
カに対して２０重量％（＞１５重量％）配合したもので
あるが、シリカの分散改良効果は飽和しており、逆に耐
摩耗性が悪化する。実施例４〜１３は、本発明範囲とな
るゴム成分、シリカ、シランカップリング剤及び各種の
３級アミン化合物を配合したゴム組成物であり、この実
施例４〜１３の配合組成とは３級アミン化合物のみが配
合されない比較例１（コントロール）と較べ、シリカの
ゴム中への分散性が高く、発熱性が低く、耐摩耗性が優
れていることが判った。
【００３１】比較例３は、本発明の範囲外となるもので
あり、シリカの配合量がゴム成分１００重量部に対して
９０重量部（＞８５重量部）配合したものであり、耐摩
耗性は向上しているが、シリカのゴム中への分散性がか
えって悪化すると共に、発熱性も悪化することが判明し
た。比較例４は、本発明の範囲外となるものであり、シ
リカの配合量がゴム成分１００重量部に対して１０重量
部（＜１５重量部）配合したもの、及び３級アミン化合
物が配合されないゴム組成物であり、また、比較例５
は、比較例４に対して３級アミン化合物を配合したゴム
組成物であり、これら比較例４及び５は、比較例１（コ
ントロール）と同様であった。比較例６は、本発明の範
囲外となるものであり、３級アミン化合物を配合しない
ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤を配合したゴ
ム組成物は、耐摩耗性が若干向上しているが、シリカの
ゴム中への分散性及び発熱性は悪化することが判明し
た。比較例７は、本発明の範囲外となるものであり、３
級アミン化合物を配合しないゴム成分、シリカ、シラン
カップリング剤、カーボンブラックを配合したゴム組成
物は、比較例１（コントロール）と同様であった。比較
例８は、本発明の範囲外となるものであり、ゴム成分、
シリカ、シランカップリング剤、３級アミン化合物、カ
ーボンブラックを配合したゴム組成物であるが、カーボ
ンブラックの配合量がゴム成分１００重量部に対して９
０重量部（＞８０重量部）配合したものであるので、耐
摩耗性が大幅に向上しているが、発熱性は悪化する。
あり、シリカの配合量がゴム成分１００重量部に対して
９０重量部（＞８５重量部）配合したものであり、耐摩
耗性は向上しているが、シリカのゴム中への分散性がか
えって悪化すると共に、発熱性も悪化することが判明し
た。比較例４は、本発明の範囲外となるものであり、シ
リカの配合量がゴム成分１００重量部に対して１０重量
部（＜１５重量部）配合したもの、及び３級アミン化合
物が配合されないゴム組成物であり、また、比較例５
は、比較例４に対して３級アミン化合物を配合したゴム
組成物であり、これら比較例４及び５は、比較例１（コ
ントロール）と同様であった。比較例６は、本発明の範
囲外となるものであり、３級アミン化合物を配合しない
ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤を配合したゴ
ム組成物は、耐摩耗性が若干向上しているが、シリカの
ゴム中への分散性及び発熱性は悪化することが判明し
た。比較例７は、本発明の範囲外となるものであり、３
級アミン化合物を配合しないゴム成分、シリカ、シラン
カップリング剤、カーボンブラックを配合したゴム組成
物は、比較例１（コントロール）と同様であった。比較
例８は、本発明の範囲外となるものであり、ゴム成分、
シリカ、シランカップリング剤、３級アミン化合物、カ
ーボンブラックを配合したゴム組成物であるが、カーボ
ンブラックの配合量がゴム成分１００重量部に対して９
０重量部（＞８０重量部）配合したものであるので、耐
摩耗性が大幅に向上しているが、発熱性は悪化する。
【００３２】以上の結果を総合すると、本発明のゴム組
成物は、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１００重
量部に対し、シリカ１５〜８５重量部及び上記式（Ｉ）
で示される３級アミン化合物をシリカに対して１〜１５
重量％配合したときに初めてシリカのゴム中への分散性
の改良と、発熱性及び耐摩耗性が改良されることが判っ
た。
成物は、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１００重
量部に対し、シリカ１５〜８５重量部及び上記式（Ｉ）
で示される３級アミン化合物をシリカに対して１〜１５
重量％配合したときに初めてシリカのゴム中への分散性
の改良と、発熱性及び耐摩耗性が改良されることが判っ
た。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、シリカのゴム中への分
散性の改良と、発熱性及び耐摩耗性が改良されたゴム組
成物が提供される。
散性の改良と、発熱性及び耐摩耗性が改良されたゴム組
成物が提供される。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 9/00 Ｃ０８Ｌ 9/00
Claims (6)
- 【請求項１】 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１
００重量部に対し、シリカ１５〜８５重量部及び下記式
（Ｉ）で示される３級アミン化合物をシリカに対して１
〜１５重量％配合してなることを特徴とするゴム組成
物。 【化１】 〔上記式（Ｉ）中で、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、夫々メチル
基、炭素数８〜３６のアルキル基、炭素数８〜３６のア
ルケニル基、シクロヘキシル基及びベンジル基の何れか
一つを表わす。〕 - 【請求項２】 前記式（Ｉ）中の３級アミン化合物の分
子量が１８０以上である請求項１記載のゴム組成物。 - 【請求項３】 前記式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2がメチル基
で、Ｒ3が炭素数１２〜３６のジメチルアルキルアミン
である請求項１記載のゴム組成物。 - 【請求項４】 前記式（Ｉ）中のアミン化合物がジメチ
ルステアリルアミンである請求項１記載のゴム組成物。 - 【請求項５】 シランカップリング剤をシリカの量に対
し、１〜１５重量％配合してなる請求項１記載のゴム組
成物。 - 【請求項６】 補強用充填材として、さらにカーボンブ
ラックをゴム成分１００重量部に対し、８０重量部以下
配合してなる請求項１記載のゴム組成物。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16605296A JP4157608B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | ゴム組成物 |
| US08/930,817 US6559209B1 (en) | 1996-06-26 | 1997-06-26 | Rubber composition and pneumatic tire |
| CNB971907803A CN1154687C (zh) | 1996-06-26 | 1997-06-26 | 橡胶组合物及气胎 |
| ES97928488T ES2202626T3 (es) | 1996-06-26 | 1997-06-26 | Composicion de caucho y una cubierta neumatica. |
| DE69724221T DE69724221T2 (de) | 1996-06-26 | 1997-06-26 | Gummimischung und pneumatischer reifen |
| EP97928488A EP0846724B1 (en) | 1996-06-26 | 1997-06-26 | Rubber composition and pneumatic tire |
| PCT/JP1997/002224 WO1997035461A2 (fr) | 1996-06-26 | 1997-06-26 | Composition de caoutchouc et pneumatique |
| KR1019970708405A KR100450989B1 (ko) | 1996-06-26 | 1997-06-26 | 고무조성물및공기타이어 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16605296A JP4157608B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP4157608B2 JP4157608B2 (ja) | 2008-10-01 |
Family
ID=15824078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16605296A Expired - Lifetime JP4157608B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | ゴム組成物 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6559209B1 (ja) |
| EP (1) | EP0846724B1 (ja) |
| JP (1) | JP4157608B2 (ja) |
| KR (1) | KR100450989B1 (ja) |
| CN (1) | CN1154687C (ja) |
| DE (1) | DE69724221T2 (ja) |
| ES (1) | ES2202626T3 (ja) |
| WO (1) | WO1997035461A2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007534833A (ja) * | 2004-04-27 | 2007-11-29 | 株式会社ブリヂストン | 改善されたシリカ補強性能を有するタイヤ組成物の製造方法 |
| JP2013116968A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Bridgestone Corp | ゴム組成物の製造方法 |
| WO2020110957A1 (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 花王株式会社 | ゴム組成物 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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