JP2005041946A - ゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】シリカを配合したジエン系ゴム組成物の加工性を改良する。
【解決手段】ジエン系ゴム及びシリカを含むゴム組成物に、水酸基含有ジシクロペンタジエン系樹脂をジエン系ゴム１００重量部当り１〜５０重量部配合したゴム組成物。
【選択図】 なし
【解決手段】ジエン系ゴム及びシリカを含むゴム組成物に、水酸基含有ジシクロペンタジエン系樹脂をジエン系ゴム１００重量部当り１〜５０重量部配合したゴム組成物。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴム組成物に関し、更に詳しくは、ゴム物性を低下させることなく、シリカを含むジエン系ゴム組成物の加工性を改良したゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車用タイヤのウェットグリップと低燃費性能とを両立させるために、充填剤としてシリカを配合することはよく知られている。しかしながら、シリカは親水性表面を有するため、シリカをゴムに配合すると、シリカがゴム中で自己凝集する。このため、シリカを配合したコンパウンドは粘度が上昇し、加工が困難になるという問題があった。この問題を解決するためにビストリエトキシシリルプロピルテトラスルフィド（ＴＳＰＴＳ）などのカップリング剤を配合する方法が知られているが（例えば特許文献１参照）、その効果はまだ十分なものとはいえなかった。またコンパウンド粘度を低下させる目的で樹脂やオイルなどの可塑化剤を配合することも試みられているが、コンパウンド物性が低下してしまうという問題があった。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第５２２７４２５号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明はシリカを配合してウェットグリップと低燃費性能とを両立させるゴム組成物のゴム物性を低下させることなく、コンパウンド粘度の上昇を抑えてゴム組成物の加工性を改良することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、ジエン系ゴム及びシリカを含むゴム組成物に、水酸基含有ジシクロペンタジエン系樹脂をジエン系ゴム１００重量部当り１〜５０重量部配合してなるゴム組成物が提供される。
【０００６】
本発明において使用する水酸基含有ジシクロペンタジエン系樹脂（以下、「水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂」という）は、好ましくは５〜３００ｍｇ ＫＯＨ／ｇの水酸基価及び１５０℃以下の軟化点を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のゴム組成物に配合されるジエン系ゴムとしては、例えば従来からタイヤ用その他のゴム用途に一般的に配合されている任意のジエン系ゴム、具体的には各種天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種イソプレンゴム（ＩＲ）、各種クロロプレンゴム（ＣＲ）、各種ブチルゴム（ＩＩＲ）、各種スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などのジエン系ゴム又はこれらの任意の混合物をあげることができる。
【０００８】
本発明のゴム組成物には充填剤としてシリカを配合するが、シリカとしてはタイヤ用その他のゴム用途に一般的に配合することができる任意のシリカを用いることができ、その配合量も従前通りで、例えばゴム１００重量部に対し、好ましくは１〜１５０重量部、更に好ましくは１０〜１００重量部である。
【０００９】
本発明のゴム組成物にはシリカ重量に対し、シリカ含有ゴム組成物に使用することができる任意のシランカップリング剤を、好ましくは１〜２０重量％、更に好ましくは５〜１０重量％配合する。
【００１０】
本発明に従えば、前記水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂をシリカとともにゴム組成物中に配合することにより、従来みられたシリカコンパウンドにおける粘度上昇に基づく加工性の困難性を改善することができる。水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂は、ジシクロペンタジエンと水酸基を含み二重結合を有する有機化合物（例えばアリルアルコールなど）とを共重合することによって得ることができる。かかる水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂は以下の実施例にも示したように市販されており、かかる市販品を用いることができる。
【００１１】
本発明において使用する水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂は水酸基価（ＪＩＳ Ｋ００７０に準拠して測定）が好ましくは５〜３００ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、更に好ましくは１０〜２５０ｍｇ ＫＯＨ／ｇで、また軟化点（ＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠して測定）が好ましくは１５０℃以下、更に好ましくは１３５℃以下である。
【００１２】
水酸基価が５ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満であると樹脂分子の大きさに対する水酸基の比率が少なくなるために樹脂の親水性が下がり、シリカと効果的な相互作用を持つことができず、コンパウンド粘度の低下が十分でなくなるおそれがある。逆に水酸基価が３００ｍｇ ＫＯＨ／ｇを超えると樹脂分子の大きさに対する水酸基の比率が多くなり過ぎて樹脂自身の親水性が極端に上がり、樹脂自身が自己凝集してしまい逆に物性を低下させてしまうおそれがあるので好ましくない。水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂の軟化点が１５０℃を超えるものは分子形状の柔軟性が少なくなって立体的にシリカに近づくことが困難となるため、シリカ分散効果を向上させることが困難となるおそれがある。
【００１３】
本発明に係るゴム組成物には、更に他の配合成分としてゴム配合成分として一般に使用されている添加剤、例えばカーボンブラック、タルク、クレーなどの充填剤、補強剤、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどの活性化剤、さらにはワックス、酸化防止剤、オゾン亀裂防止剤、素練り促進剤、粘着樹脂、プロセスオイルなどを添加することができ、その配合量も一般的な範囲である。
【００１４】
本発明に係るゴム組成物は例えば乗用車タイヤトレッド用ゴム組成物として使用することができ、従来の一般的な製造法に従って加工することによりタイヤ用トレッドとして製造することができ、特に新たな工程を必要とすることなくタイヤ製造に使用することができる。
【００１５】
本発明に従えば、ジエン系ゴム１００重量部に対し、前記水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂を１〜５０重量部、好ましくは５〜３０重量部配合する。この配合量が少な過ぎると所望の効果が得られないので好ましくなく、逆に多過ぎると他の物性が低下するので好ましくない。
【００１６】
【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。
【００１７】
実施例１〜２及び比較例１〜７
試料の調製
表Ｉに示す配合（重量部）の硫黄と加硫促進剤以外の各成分をバンバリーミキサーで４分間混練し、約１６０℃に達した時に内容物を放出した。得られたマスターバッチに、表Ｉに示す硫黄と加硫促進剤をオープンロール５０℃で混練しゴム組成物を得た。得られたゴム組成物の未加硫物性及び加硫物性を以下の方法で測定し、結果を表Ｉに示す。
【００１８】
評価試験方法
ムーニー粘度：ＪＩＳ Ｋ６３００−１に準拠して測定
硬度（２０℃）：ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して２０℃で測定
【００１９】
引張り強さ（ＭＰａ）：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定
【００２０】
耐摩耗性（指数）：ランボーン摩耗試験機（岩本製作所（株）製）を使用して荷重５ｋｇ、スリップ率２５％、時間９分、室温の条件で測定し、摩耗減量を比較例１の値を１００として指数表示した。なお、この指数が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
ｔａｎ δ：伸長型粘弾性測定機（東洋精機（株）製）を使用して初期伸長１０％、歪率±２％、周波数２０Ｈｚの条件で０℃又は６０℃で測定した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
配合成分
樹脂１：脂肪族石油樹脂（Ｃ５樹脂）（日本ゼオン（株）製クイントンＡ１００）
樹脂２：芳香族石油樹脂（Ｃ９樹脂）（住金ケミカル（株）製ＦＲ−１２０）
樹脂３：ガムロジン（荒川化学工業（株）製中国ガムロジンＸ）
樹脂４：ＤＣＰＤ樹脂（丸善石油（株）製マルカレッツＭ−１００Ａ）
樹脂５：水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂（日本ゼオン（株）製クイントン１７００
臭素価：５５ｇ／１００ｇ、水酸基価：２２０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、軟化点：１００℃）
【００２３】
ＳＢＲ１５０２：日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ １５０２
シリカ：日本シリカ工業（株）製ニップシール ＡＱ
カップリング剤ＴＳＰＴＳ：デグサ社製Ｓｉ６９
【００２４】
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製プロセス Ｘ−１４０
酸化亜鉛：正同化学工業（株）製酸化亜鉛 ３種
ステアリン酸：日本油脂（株）製ビーズステアリン酸桐
【００２５】
老化防止剤６Ｃ：住友化学工業（株）製アンチゲン ６Ｃ
加硫促進剤ＴＢＢＳ：バイエル製Ｖｕｌｃａｃｉｔ ＮＺ／ＥＧＣ
加硫促進剤ＤＰＧ：ＦＬＥＸＳＹＳ社製ＰＥＲＫＡＣＩＴ ＤＰＧ
硫黄：細井化学工業（株）製油処理イオウ
【００２６】
【発明の効果】
本発明において使用する水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂は、樹脂中の水酸基が親水性基であるため、ゴム組成物中のシリカと相互作用してシリカの表面を親油性に改質するため、シリカの自己凝集性が下がり、結果としてコンパウンド粘度を低減させることができ（加工性の向上）、またこの水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂は反応性の二重結合を有するため、加硫時に硫黄を介しポリマーと結合することができ、他の可塑化剤を配合した場合にみられるゴム物性の低下を防ぐことができる。
【発明の属する技術分野】
本発明はゴム組成物に関し、更に詳しくは、ゴム物性を低下させることなく、シリカを含むジエン系ゴム組成物の加工性を改良したゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車用タイヤのウェットグリップと低燃費性能とを両立させるために、充填剤としてシリカを配合することはよく知られている。しかしながら、シリカは親水性表面を有するため、シリカをゴムに配合すると、シリカがゴム中で自己凝集する。このため、シリカを配合したコンパウンドは粘度が上昇し、加工が困難になるという問題があった。この問題を解決するためにビストリエトキシシリルプロピルテトラスルフィド（ＴＳＰＴＳ）などのカップリング剤を配合する方法が知られているが（例えば特許文献１参照）、その効果はまだ十分なものとはいえなかった。またコンパウンド粘度を低下させる目的で樹脂やオイルなどの可塑化剤を配合することも試みられているが、コンパウンド物性が低下してしまうという問題があった。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第５２２７４２５号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明はシリカを配合してウェットグリップと低燃費性能とを両立させるゴム組成物のゴム物性を低下させることなく、コンパウンド粘度の上昇を抑えてゴム組成物の加工性を改良することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、ジエン系ゴム及びシリカを含むゴム組成物に、水酸基含有ジシクロペンタジエン系樹脂をジエン系ゴム１００重量部当り１〜５０重量部配合してなるゴム組成物が提供される。
【０００６】
本発明において使用する水酸基含有ジシクロペンタジエン系樹脂（以下、「水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂」という）は、好ましくは５〜３００ｍｇ ＫＯＨ／ｇの水酸基価及び１５０℃以下の軟化点を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のゴム組成物に配合されるジエン系ゴムとしては、例えば従来からタイヤ用その他のゴム用途に一般的に配合されている任意のジエン系ゴム、具体的には各種天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種イソプレンゴム（ＩＲ）、各種クロロプレンゴム（ＣＲ）、各種ブチルゴム（ＩＩＲ）、各種スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などのジエン系ゴム又はこれらの任意の混合物をあげることができる。
【０００８】
本発明のゴム組成物には充填剤としてシリカを配合するが、シリカとしてはタイヤ用その他のゴム用途に一般的に配合することができる任意のシリカを用いることができ、その配合量も従前通りで、例えばゴム１００重量部に対し、好ましくは１〜１５０重量部、更に好ましくは１０〜１００重量部である。
【０００９】
本発明のゴム組成物にはシリカ重量に対し、シリカ含有ゴム組成物に使用することができる任意のシランカップリング剤を、好ましくは１〜２０重量％、更に好ましくは５〜１０重量％配合する。
【００１０】
本発明に従えば、前記水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂をシリカとともにゴム組成物中に配合することにより、従来みられたシリカコンパウンドにおける粘度上昇に基づく加工性の困難性を改善することができる。水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂は、ジシクロペンタジエンと水酸基を含み二重結合を有する有機化合物（例えばアリルアルコールなど）とを共重合することによって得ることができる。かかる水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂は以下の実施例にも示したように市販されており、かかる市販品を用いることができる。
【００１１】
本発明において使用する水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂は水酸基価（ＪＩＳ Ｋ００７０に準拠して測定）が好ましくは５〜３００ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、更に好ましくは１０〜２５０ｍｇ ＫＯＨ／ｇで、また軟化点（ＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠して測定）が好ましくは１５０℃以下、更に好ましくは１３５℃以下である。
【００１２】
水酸基価が５ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満であると樹脂分子の大きさに対する水酸基の比率が少なくなるために樹脂の親水性が下がり、シリカと効果的な相互作用を持つことができず、コンパウンド粘度の低下が十分でなくなるおそれがある。逆に水酸基価が３００ｍｇ ＫＯＨ／ｇを超えると樹脂分子の大きさに対する水酸基の比率が多くなり過ぎて樹脂自身の親水性が極端に上がり、樹脂自身が自己凝集してしまい逆に物性を低下させてしまうおそれがあるので好ましくない。水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂の軟化点が１５０℃を超えるものは分子形状の柔軟性が少なくなって立体的にシリカに近づくことが困難となるため、シリカ分散効果を向上させることが困難となるおそれがある。
【００１３】
本発明に係るゴム組成物には、更に他の配合成分としてゴム配合成分として一般に使用されている添加剤、例えばカーボンブラック、タルク、クレーなどの充填剤、補強剤、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどの活性化剤、さらにはワックス、酸化防止剤、オゾン亀裂防止剤、素練り促進剤、粘着樹脂、プロセスオイルなどを添加することができ、その配合量も一般的な範囲である。
【００１４】
本発明に係るゴム組成物は例えば乗用車タイヤトレッド用ゴム組成物として使用することができ、従来の一般的な製造法に従って加工することによりタイヤ用トレッドとして製造することができ、特に新たな工程を必要とすることなくタイヤ製造に使用することができる。
【００１５】
本発明に従えば、ジエン系ゴム１００重量部に対し、前記水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂を１〜５０重量部、好ましくは５〜３０重量部配合する。この配合量が少な過ぎると所望の効果が得られないので好ましくなく、逆に多過ぎると他の物性が低下するので好ましくない。
【００１６】
【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。
【００１７】
実施例１〜２及び比較例１〜７
試料の調製
表Ｉに示す配合（重量部）の硫黄と加硫促進剤以外の各成分をバンバリーミキサーで４分間混練し、約１６０℃に達した時に内容物を放出した。得られたマスターバッチに、表Ｉに示す硫黄と加硫促進剤をオープンロール５０℃で混練しゴム組成物を得た。得られたゴム組成物の未加硫物性及び加硫物性を以下の方法で測定し、結果を表Ｉに示す。
【００１８】
評価試験方法
ムーニー粘度：ＪＩＳ Ｋ６３００−１に準拠して測定
硬度（２０℃）：ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して２０℃で測定
【００１９】
引張り強さ（ＭＰａ）：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定
【００２０】
耐摩耗性（指数）：ランボーン摩耗試験機（岩本製作所（株）製）を使用して荷重５ｋｇ、スリップ率２５％、時間９分、室温の条件で測定し、摩耗減量を比較例１の値を１００として指数表示した。なお、この指数が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
ｔａｎ δ：伸長型粘弾性測定機（東洋精機（株）製）を使用して初期伸長１０％、歪率±２％、周波数２０Ｈｚの条件で０℃又は６０℃で測定した。
【００２１】
【表１】
配合成分
樹脂１：脂肪族石油樹脂（Ｃ５樹脂）（日本ゼオン（株）製クイントンＡ１００）
樹脂２：芳香族石油樹脂（Ｃ９樹脂）（住金ケミカル（株）製ＦＲ−１２０）
樹脂３：ガムロジン（荒川化学工業（株）製中国ガムロジンＸ）
樹脂４：ＤＣＰＤ樹脂（丸善石油（株）製マルカレッツＭ−１００Ａ）
樹脂５：水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂（日本ゼオン（株）製クイントン１７００
臭素価：５５ｇ／１００ｇ、水酸基価：２２０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、軟化点：１００℃）
【００２３】
ＳＢＲ１５０２：日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ １５０２
シリカ：日本シリカ工業（株）製ニップシール ＡＱ
カップリング剤ＴＳＰＴＳ：デグサ社製Ｓｉ６９
【００２４】
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製プロセス Ｘ−１４０
酸化亜鉛：正同化学工業（株）製酸化亜鉛 ３種
ステアリン酸：日本油脂（株）製ビーズステアリン酸桐
【００２５】
老化防止剤６Ｃ：住友化学工業（株）製アンチゲン ６Ｃ
加硫促進剤ＴＢＢＳ：バイエル製Ｖｕｌｃａｃｉｔ ＮＺ／ＥＧＣ
加硫促進剤ＤＰＧ：ＦＬＥＸＳＹＳ社製ＰＥＲＫＡＣＩＴ ＤＰＧ
硫黄：細井化学工業（株）製油処理イオウ
【００２６】
【発明の効果】
本発明において使用する水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂は、樹脂中の水酸基が親水性基であるため、ゴム組成物中のシリカと相互作用してシリカの表面を親油性に改質するため、シリカの自己凝集性が下がり、結果としてコンパウンド粘度を低減させることができ（加工性の向上）、またこの水酸基含有ＤＣＰＤ樹脂は反応性の二重結合を有するため、加硫時に硫黄を介しポリマーと結合することができ、他の可塑化剤を配合した場合にみられるゴム物性の低下を防ぐことができる。
Claims (2)
- ジエン系ゴム及びシリカを含むゴム組成物に、水酸基含有ジシクロペンタジエン系樹脂をジエン系ゴム１００重量部当り１〜５０重量部配合してなるゴム組成物。
- 水酸基含有ジシクロペンタジエン系樹脂が水酸基価５〜３００ｍｇ ＫＯＨ／ｇで軟化点１５０℃以下である請求項１に記載のゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003201231A JP2005041946A (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003201231A JP2005041946A (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | ゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005041946A true JP2005041946A (ja) | 2005-02-17 |
Family
ID=34261391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003201231A Pending JP2005041946A (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005041946A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008184505A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Bridgestone Corp | タイヤ用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ。 |
| EP2905307A3 (en) * | 2014-02-06 | 2015-10-07 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Partially hydrogenated phenolic resin, rubber composition and pneumatic tire |
-
2003
- 2003-07-24 JP JP2003201231A patent/JP2005041946A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008184505A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Bridgestone Corp | タイヤ用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ。 |
| EP2905307A3 (en) * | 2014-02-06 | 2015-10-07 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Partially hydrogenated phenolic resin, rubber composition and pneumatic tire |
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