JP2005029599A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】シランカップリング剤を含むシリカ配合ジエン系ゴム組成物のスコーチの悪化を抑えつつ、補強性及び耐発熱性を改善する。
【解決手段】（ｉ）ジエン系ゴム１００重量部、（ｉｉ）（ａ）シリカ１５〜８０重量部又は（ｂ）シリカの添着量が０．１〜５０重量％のシリカ表面処理カーボンブラック１５〜８０重量部、及び（ｉｉｉ）式（Ｉ）：
【化１】
で表わされるチウラム系化合物０．２〜２重量部を含むタイヤトレッド用ゴム組成物。
【選択図】 なし
【解決手段】（ｉ）ジエン系ゴム１００重量部、（ｉｉ）（ａ）シリカ１５〜８０重量部又は（ｂ）シリカの添着量が０．１〜５０重量％のシリカ表面処理カーボンブラック１５〜８０重量部、及び（ｉｉｉ）式（Ｉ）：
【化１】
で表わされるチウラム系化合物０．２〜２重量部を含むタイヤトレッド用ゴム組成物。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、更に詳しくは、シランカップリング剤を配合したシリカ系ゴム組成物において、スコーチの悪化を抑えつつ、補強性及び耐発熱性を改善したタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シランカップリング剤を配合したシリカ系ゴム組成物に特定のジスルフィド型チウラム系化合物を配合してウェットグリップ性及びスコーチ安定性を改良し、加硫速度を凝縮する技術が例えば特許文献１に提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７２４３２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シランカップリング剤を配合したシリカ配合ジエン系ゴム組成物のスコーチの悪化を抑えつつ、補強性及び耐発熱性を改善することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、（ｉ）ジエン系ゴム１００重量部、（ｉｉ）（ａ）シリカ１５〜８０重量部又は（ｂ）シリカの添着量が０．１〜５０重量％のシリカ表面処理カーボンブラック１５〜８０重量部、式（Ｉ）：
【化３】
で表わされるチウラム系化合物０．２〜２重量部を含むタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、シランカップリング剤を配合したシリカ充填剤含有ジエン系ゴム組成物に、特定のモノスルフィド型、チウラム系化合物を配合することによって、スコーチの悪化を最小限に抑えつつ、補強性及び耐発熱性が改善できることを見出した。
【０００７】
本発明のゴム組成物に配合するジエン系ゴムは、特に限定されないが、天然ゴム（ＮＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、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）、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム等を挙げることができる。これらは単独又は任意のブレンドで使用することができる。
【０００８】
本発明のゴム組成物に配合することができるシリカは、通常この種のゴム組成物に配合使用される任意のシリカ、例えば、湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを用いることができる。これらのシリカを用いるときには、ゴムとの補強性を高めるためにシランカップリング剤と併用することが好ましい。本発明のゴム組成物においては、シリカはジエン系ゴム１００重量部に対し、１５〜８０重量部配合する。シリカの配合量が少な過ぎるとモノスルフィド型チウラム系化合物による効果が低く、逆に多過ぎるとゴムとの混合が困難となるので好ましくない。
【０００９】
本発明のゴム組成物に配合することができるシリカ表面処理カーボンブラックは、カーボンブラックの表面にシリカを添着（又は付着）させたものであり、シリカに比べゴム中での分散性に優れ、未加硫ゴムの加工性を改良したものとして、特開平９−１１８７８０号公報等に記載されている。
【００１０】
シリカ表面処理カーボンブラック中のシリカの添着量は０．１〜５０重量％が用いられ、好ましくは０．３〜２０重量％である。このシリカの含有量が少な過ぎると高温域（４０℃〜１００℃）のｔａｎδと低温域のｔａｎδ（０℃付近）のバランスが改良されず、逆に多過ぎると電気伝導性が低下してしまうとともに、充填剤の凝集力が強くなり、混練中の分散も不充分となるので好ましくない。
【００１１】
シリカ表面処理カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、１５〜８０重量部である。
【００１２】
本発明のシリカ表面処理カーボンブラックは、特にその製造方法には限定されないが、例えばまずオイルファーネス法等で製造したタイヤ用カーボンブラックを、ホワイトカーボンを生成させる雰囲気中に投入し、カーボンブラック表面にシリカを付着させることにより製造される。一例としては特開昭６３−６３７５５号公報に記載の方法に従って、製造することができる。即ち、カーボンブラックを水中に分散させ、ｐＨを６以上、好ましくは１０〜１１に調節し、温度を７０℃以上、好ましくは８５〜９５℃に保ちながら、例えばケイ酸ナトリウムを加水分散させ、カーボンブラック粒子表面上に無定形シリカを添着又は付着させることによって製造することができる。
【００１３】
本発明のゴム組成物には、更にシランカップリング剤を配合するのが好ましい。シランカップリング剤の配合量には特に限定はないが、シリカに対してはシリカ配合量の２〜２０重量％が好ましく、５〜１０重量％が更に好ましい。一方、シリカ表面処理カーボンブラックに対してはその配合量の２〜２０重量％が好ましく、５〜１０重量％が更に好ましい。これらの配合量が少な過ぎるとゴム混合時の粘度上昇による加工性低下や、補強性、耐摩耗性、耐発熱性低下のおそれがあり、逆に多過ぎるとゴム混合時に焼けやすくなるおそれがあるので好ましくない。
【００１４】
前記チウラム系化合物（Ｉ）はジエン系ゴム１００重量部に対し、０．２〜２重量部配合する。この配合量が少な過ぎると十分な効果が得られないので好ましくなく、逆に多過ぎるとスコーチ時間が短くなり、加工性が低下するので好ましくない。
【００１５】
本発明のゴム組成物には更に加硫促進剤、例えばベンゾチアゾール系加硫促進剤、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミドなどを用いるのが好ましい。その使用量は特に限定はないが、ジエン系ゴム１００重量部に対し０．２〜２重量部使用するのが好ましい。この使用量が少な過ぎると加硫反応が十分進まないおそれがあるので好ましくなく、逆に多過ぎるとスコーチ時間が短くなり、加工性が低下するおそれがあるので好ましくない。
【００１６】
本発明のゴム組成物には、上記各成分に加えて、さらに、硫黄、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、カーボンブラックなどのタイヤ用に一般に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる配合物は、一般的な方法で加硫してタイヤトレッドを製造することができる。これらの配合量も一般的な量とすることができる。例えば、硫黄の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部当り１．０重量部以上とするのが好ましく、１．２〜２．５重量部とするのがさらに好ましい。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。
【００１８】
実施例１〜１０及び比較例１〜２６
表Ｉ及び表ＩＩに示す配合成分のうち、加硫促進剤、チウラム系化合物及び硫黄を除く成分を１．８リットルの密封型ミキサーで４分間混練し、得られたマスターバッチに、加硫促進剤、チウラム系化合物及び硫黄を８インチのオープンロール混練してシリカ配合ゴム組成物を得た。なお表Ｉはシリカ系での評価を示し、表ＩＩはシリカ表面処理カーボン系での評価である。
次に、この組成物の未加硫物性を以下の方法で測定し、結果を表Ｉに示した。
【００１９】
ＭＬ ５ｕｐ（ｍｉｎ）：ＪＩＳ Ｋ６３００に基づき１２５℃で粘度が５ポイント上昇する時間（分）を測定した。数値が大きいほど良好である。
Ｔ９５：ＪＩＳ Ｋ６３００に基づき１６０℃にて９５％加硫度して達する時間（分）を測定した。
【００２０】
次に上記組成物を１５×１５×０．２ｃｍの金型中で１６０℃、２０分間プレス加硫して目的とする試験片（ゴムシート）を調製し、これを以下の方法でモジュラス及びｔａｎδの測定に供し、結果を表Ｉ及び表ＩＩに示した。
【００２１】
モジュラス：ＪＩＳ Ｋ６３０１に基づき、１００％モジュラス（ＭＰａ）、３００％モジュラス（ＭＰａ）を測定した。
ｔａｎδ：東洋精機製作所の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪１０％、振幅±２％、周波数：２０Ｈｚの条件で６０℃のｔａｎδを測定した。比較例５を１００とした指数で示した。数値が小さいほど耐発熱性が良好である。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
【００２６】
【発明の効果】
以上の通り、通常のスルフェンアミド系加硫促進剤や、テトラメチルチウラムモノスルフィドの場合と比較し、補強性、耐発熱性（ｔａｎδ＠６０℃が低下）も増加）に優れる。また、自身がチウラム系であるにもかかわらず、スコーチ性はスルフェンアミド系とほぼ同等。
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、更に詳しくは、シランカップリング剤を配合したシリカ系ゴム組成物において、スコーチの悪化を抑えつつ、補強性及び耐発熱性を改善したタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シランカップリング剤を配合したシリカ系ゴム組成物に特定のジスルフィド型チウラム系化合物を配合してウェットグリップ性及びスコーチ安定性を改良し、加硫速度を凝縮する技術が例えば特許文献１に提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７２４３２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シランカップリング剤を配合したシリカ配合ジエン系ゴム組成物のスコーチの悪化を抑えつつ、補強性及び耐発熱性を改善することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、（ｉ）ジエン系ゴム１００重量部、（ｉｉ）（ａ）シリカ１５〜８０重量部又は（ｂ）シリカの添着量が０．１〜５０重量％のシリカ表面処理カーボンブラック１５〜８０重量部、式（Ｉ）：
【化３】
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、シランカップリング剤を配合したシリカ充填剤含有ジエン系ゴム組成物に、特定のモノスルフィド型、チウラム系化合物を配合することによって、スコーチの悪化を最小限に抑えつつ、補強性及び耐発熱性が改善できることを見出した。
【０００７】
本発明のゴム組成物に配合するジエン系ゴムは、特に限定されないが、天然ゴム（ＮＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、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）、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム等を挙げることができる。これらは単独又は任意のブレンドで使用することができる。
【０００８】
本発明のゴム組成物に配合することができるシリカは、通常この種のゴム組成物に配合使用される任意のシリカ、例えば、湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを用いることができる。これらのシリカを用いるときには、ゴムとの補強性を高めるためにシランカップリング剤と併用することが好ましい。本発明のゴム組成物においては、シリカはジエン系ゴム１００重量部に対し、１５〜８０重量部配合する。シリカの配合量が少な過ぎるとモノスルフィド型チウラム系化合物による効果が低く、逆に多過ぎるとゴムとの混合が困難となるので好ましくない。
【０００９】
本発明のゴム組成物に配合することができるシリカ表面処理カーボンブラックは、カーボンブラックの表面にシリカを添着（又は付着）させたものであり、シリカに比べゴム中での分散性に優れ、未加硫ゴムの加工性を改良したものとして、特開平９−１１８７８０号公報等に記載されている。
【００１０】
シリカ表面処理カーボンブラック中のシリカの添着量は０．１〜５０重量％が用いられ、好ましくは０．３〜２０重量％である。このシリカの含有量が少な過ぎると高温域（４０℃〜１００℃）のｔａｎδと低温域のｔａｎδ（０℃付近）のバランスが改良されず、逆に多過ぎると電気伝導性が低下してしまうとともに、充填剤の凝集力が強くなり、混練中の分散も不充分となるので好ましくない。
【００１１】
シリカ表面処理カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、１５〜８０重量部である。
【００１２】
本発明のシリカ表面処理カーボンブラックは、特にその製造方法には限定されないが、例えばまずオイルファーネス法等で製造したタイヤ用カーボンブラックを、ホワイトカーボンを生成させる雰囲気中に投入し、カーボンブラック表面にシリカを付着させることにより製造される。一例としては特開昭６３−６３７５５号公報に記載の方法に従って、製造することができる。即ち、カーボンブラックを水中に分散させ、ｐＨを６以上、好ましくは１０〜１１に調節し、温度を７０℃以上、好ましくは８５〜９５℃に保ちながら、例えばケイ酸ナトリウムを加水分散させ、カーボンブラック粒子表面上に無定形シリカを添着又は付着させることによって製造することができる。
【００１３】
本発明のゴム組成物には、更にシランカップリング剤を配合するのが好ましい。シランカップリング剤の配合量には特に限定はないが、シリカに対してはシリカ配合量の２〜２０重量％が好ましく、５〜１０重量％が更に好ましい。一方、シリカ表面処理カーボンブラックに対してはその配合量の２〜２０重量％が好ましく、５〜１０重量％が更に好ましい。これらの配合量が少な過ぎるとゴム混合時の粘度上昇による加工性低下や、補強性、耐摩耗性、耐発熱性低下のおそれがあり、逆に多過ぎるとゴム混合時に焼けやすくなるおそれがあるので好ましくない。
【００１４】
前記チウラム系化合物（Ｉ）はジエン系ゴム１００重量部に対し、０．２〜２重量部配合する。この配合量が少な過ぎると十分な効果が得られないので好ましくなく、逆に多過ぎるとスコーチ時間が短くなり、加工性が低下するので好ましくない。
【００１５】
本発明のゴム組成物には更に加硫促進剤、例えばベンゾチアゾール系加硫促進剤、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミドなどを用いるのが好ましい。その使用量は特に限定はないが、ジエン系ゴム１００重量部に対し０．２〜２重量部使用するのが好ましい。この使用量が少な過ぎると加硫反応が十分進まないおそれがあるので好ましくなく、逆に多過ぎるとスコーチ時間が短くなり、加工性が低下するおそれがあるので好ましくない。
【００１６】
本発明のゴム組成物には、上記各成分に加えて、さらに、硫黄、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、カーボンブラックなどのタイヤ用に一般に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる配合物は、一般的な方法で加硫してタイヤトレッドを製造することができる。これらの配合量も一般的な量とすることができる。例えば、硫黄の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部当り１．０重量部以上とするのが好ましく、１．２〜２．５重量部とするのがさらに好ましい。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。
【００１８】
実施例１〜１０及び比較例１〜２６
表Ｉ及び表ＩＩに示す配合成分のうち、加硫促進剤、チウラム系化合物及び硫黄を除く成分を１．８リットルの密封型ミキサーで４分間混練し、得られたマスターバッチに、加硫促進剤、チウラム系化合物及び硫黄を８インチのオープンロール混練してシリカ配合ゴム組成物を得た。なお表Ｉはシリカ系での評価を示し、表ＩＩはシリカ表面処理カーボン系での評価である。
次に、この組成物の未加硫物性を以下の方法で測定し、結果を表Ｉに示した。
【００１９】
ＭＬ ５ｕｐ（ｍｉｎ）：ＪＩＳ Ｋ６３００に基づき１２５℃で粘度が５ポイント上昇する時間（分）を測定した。数値が大きいほど良好である。
Ｔ９５：ＪＩＳ Ｋ６３００に基づき１６０℃にて９５％加硫度して達する時間（分）を測定した。
【００２０】
次に上記組成物を１５×１５×０．２ｃｍの金型中で１６０℃、２０分間プレス加硫して目的とする試験片（ゴムシート）を調製し、これを以下の方法でモジュラス及びｔａｎδの測定に供し、結果を表Ｉ及び表ＩＩに示した。
【００２１】
モジュラス：ＪＩＳ Ｋ６３０１に基づき、１００％モジュラス（ＭＰａ）、３００％モジュラス（ＭＰａ）を測定した。
ｔａｎδ：東洋精機製作所の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪１０％、振幅±２％、周波数：２０Ｈｚの条件で６０℃のｔａｎδを測定した。比較例５を１００とした指数で示した。数値が小さいほど耐発熱性が良好である。
【００２２】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【発明の効果】
以上の通り、通常のスルフェンアミド系加硫促進剤や、テトラメチルチウラムモノスルフィドの場合と比較し、補強性、耐発熱性（ｔａｎδ＠６０℃が低下）も増加）に優れる。また、自身がチウラム系であるにもかかわらず、スコーチ性はスルフェンアミド系とほぼ同等。
Claims (2)
- ジエン系ゴム１００重量部、シリカ１５〜８０重量部、式（Ｉ）：
- ジエン系ゴム１００重量部、シリカの添着量が０．１〜５０重量％のシリカ表面処理カーボンブラック１５〜８０重量部及び式（Ｉ）：
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003193071A JP2005029599A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003193071A JP2005029599A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005029599A true JP2005029599A (ja) | 2005-02-03 |
Family
ID=34204677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003193071A Pending JP2005029599A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005029599A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010235544A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Kobayashi Pharmaceutical Co Ltd | 免疫活性化剤および飲食品 |
-
2003
- 2003-07-07 JP JP2003193071A patent/JP2005029599A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010235544A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Kobayashi Pharmaceutical Co Ltd | 免疫活性化剤および飲食品 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Effective date: 20090818 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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