JP2005068180A - シリカ配合系ゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】シリカの多量配合に伴う加硫遅延および粘度増加の問題を解消すると共に引張物性等の加硫物性を向上させたシリカ配合系ゴム組成物を提供する。
【解決手段】少なくとも１種のジエン系ゴム１００重量部に対し、シリカ１０〜９０重量部および安息香酸アンモニウム０．２〜１０重量部を配合したゴム組成物。
【選択図】 なし
【解決手段】少なくとも１種のジエン系ゴム１００重量部に対し、シリカ１０〜９０重量部および安息香酸アンモニウム０．２〜１０重量部を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、シリカ配合系ゴム組成物に関し、更に詳しくは、シリカの多量配合に伴う加硫遅延および粘度増加の問題を解消すると共に引張物性等の加硫物性を向上させたシリカ配合系ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリカ配合系ゴム組成物において、シリカを大量に配合すると、加硫促進剤の吸着によると見られる加硫遅延があり、またシリカのゴム中への分散性が悪く、そのため物性および性能が低下するという種々な問題があった。この問題を解消する技術として、例えば、特開平９−１９４６４１号公報では、シリカ配合系ゴム組成物に特定のアルコキシシリル基またはアシロキシシリル基を有するポリシロキサンとシランカップリング剤とを配合する技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１９４６４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、上記問題を解消すべく、先行技術とは異なる配合剤を配合することで、加硫時間が短縮でき、シリカの分散性が向上し、かつゴムの加硫物性が向上したシリカ配合系ゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも１種のジエン系ゴム１００重量部に対し、シリカ１０〜９０重量部および安息香酸アンモニウム０．２〜１０重量部を配合したゴム組成物が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明では、シリカ配合系ゴム組成物、特に、シリカ高配合のシリカ配合系ゴム組成物に所定の安息香酸アンモニウムを所定量配合すると、上記目的が容易に達成できることを見出したものである。
【０００７】
本発明のゴム組成物におけるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のジエン系ゴムを単独で、あるいはこれらの二種以上を併用して使用することができる。
【０００８】
本発明では、当該ジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカを１０〜９０重量部および安息香酸アンモニウムを０．２〜１０重量部、好ましくは、０．３〜３．０重量部配合することにより、本発明の所期の目的・効果を達成することができる。シリカは、１０重量部未満の配合量では、初期の補強効果を発揮することができず、また９０重量部を超えると、ゴム中へのシリカ分散を良好に保つことが困難なため好ましくない。また、安息香酸アンモニウムは、０．２未満の配合量では所期の効果が得られず、また１０重量部を超えると、スコーチし易くなるため好ましくない。
【０００９】
当該安息香酸アンモニウムをシリカ配合系ゴム組成物に所定量配合することにより、スコーチを防止しながら、シリカ多量配合の問題である加硫遅延を防止できた。従来から慣用的に使用されてきた１，３−ジフェニルグアニジン等の二次促進剤では、加硫は速くなるものの、スコーチや粘度増加といった問題があるが、本発明の安息香酸アンモニウムではかかる問題は発生しなかった。また、当該安息香酸アンモニウムを所定量配合することにより、シリカ分散性が改善され、モジュラスの向上、および０℃でのｔａｎδ値の増加といった加硫物性の改善があり、したがって、本発明のシリカ配合系ゴム組成物は、タイヤトレッド用ゴムとして極めて有用である。
【００１０】
本発明のゴム組成物では、前記した成分に加えて、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、シリカ以外のカーボンブラック等の補強剤、シランカップリング剤、各種オイル、老化防止剤、充填材、可塑剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練、加硫してゴム組成物とし、加硫または架橋するのに使用することができる。これらの配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例および比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例によって限定するものでないことは言うまでもない。
【００１２】
試験サンプルの作製
以下の表１に示す加硫促進剤と硫黄を除く各成分を１．８Ｌの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達した時に放出したマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を８インチのオープンロールで混練して、ゴム組成物を得た。得られたゴム組成物を用いて、未加硫物性の各試験に供した。
次いで、このゴム組成物を、１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍの金型中で１６０℃で３０分間プレス加硫して試験片（ゴムシート）を作製し、これを用いて引張試験・粘弾性の試験に供した。同様に、金型中でプレス成形することにより、厚さ１２．７０ｍｍ、直径２９．０ｍｍの円柱形試験片、２４ｍｍ×６２ｍｍ×高さ５．５ｍｍの直方体試験片、直径６３．５ｍｍ、厚さ５ｍｍの円板状試験片も作製し、それぞれ硬度、シリカ分散、耐摩耗性の試験に供した。
【００１３】
試験方法
未加硫物性
１）スコーチ： ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して測定した。ムーニー粘度計にてＬ型ローター（３８．１ｍｍ径、５．５ｍｍ厚）を用いて、余熱１分で、１２５℃、２ｒｐｍの条件下、ムーニー粘度最低値から５ムーニー粘度までの上昇時間を測定した。
２）粘度： ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して測定した。ムーニー粘度計にてＬ型ロータ（３８．１ｍｍ径、５．５ｍｍ厚）を用いて、余熱１分測定４分で、１００℃、２ｒｐｍの条件下でムーニー粘度を測定した。
３）加硫速度： ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して測定した。振動式ディスク加硫試験機を用いて、振幅１度、１６０℃の条件下で、ｔ３０およびｔ９５時間（分）を測定した。
【００１４】
加硫物性
１）硬度： ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠して、スプリング式Ａ型硬さ試験機を用いて測定した。
２）引張試験： ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、上記試験サンプルからＪＩＳ３号形ダンベルにて２ｍｍゴムシートを打抜き、５００ｍｍ／分の引張速度の条件下でＭ１００，Ｍ３００、ＴＢおよびＥＢを測定した。
３）シリカ分散： 加硫ゴムシートをナイフで切り、その断面を観察、画像処理によって分散状態を数値化した。試験方法は、ＩＳＯ １１３４５に準拠した。評価の指標は、以下の１０段階評価によった。
９〜１０：優秀
８：良好
７：可
５〜６：やゝ劣る
３〜４：不良
１〜２：極不良
３）粘弾性： 加硫ゴムシートは、幅５ｍｍ×厚さ２ｍｍ×長さ２０ｍｍの短冊状物とし、東洋精機製作所製のレオログラフソリッドを用いて、初期歪＝１０％、動的歪＝±２％、周波数＝２０Ｈｚで、０℃および６０℃における伸長型粘弾性を測定した。
４）耐摩耗性： ＪＩＳ Ｋ ６２６４に準拠して、一連ランボーン試験機を用いて、温度２０℃、スリップ率５０％、荷重１５Ｎの条件下で、摩耗減量を測定した。比較例１を１００として指数表示した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
【００１５】
実施例１〜４および比較例１〜２
結果を表１に示す。
【表１】
【００１６】
【発明の効果】
以上の結果によると、本発明のシリカ配合系ゴム組成物では、加硫時間が短縮し、シリカの分散性が向上すると共に、各種加硫物性が向上していることがわかる。よって、このゴム組成物は、タイヤトレッド用ゴム組成物として有用である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリカ配合系ゴム組成物に関し、更に詳しくは、シリカの多量配合に伴う加硫遅延および粘度増加の問題を解消すると共に引張物性等の加硫物性を向上させたシリカ配合系ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリカ配合系ゴム組成物において、シリカを大量に配合すると、加硫促進剤の吸着によると見られる加硫遅延があり、またシリカのゴム中への分散性が悪く、そのため物性および性能が低下するという種々な問題があった。この問題を解消する技術として、例えば、特開平９−１９４６４１号公報では、シリカ配合系ゴム組成物に特定のアルコキシシリル基またはアシロキシシリル基を有するポリシロキサンとシランカップリング剤とを配合する技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１９４６４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、上記問題を解消すべく、先行技術とは異なる配合剤を配合することで、加硫時間が短縮でき、シリカの分散性が向上し、かつゴムの加硫物性が向上したシリカ配合系ゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも１種のジエン系ゴム１００重量部に対し、シリカ１０〜９０重量部および安息香酸アンモニウム０．２〜１０重量部を配合したゴム組成物が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明では、シリカ配合系ゴム組成物、特に、シリカ高配合のシリカ配合系ゴム組成物に所定の安息香酸アンモニウムを所定量配合すると、上記目的が容易に達成できることを見出したものである。
【０００７】
本発明のゴム組成物におけるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のジエン系ゴムを単独で、あるいはこれらの二種以上を併用して使用することができる。
【０００８】
本発明では、当該ジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカを１０〜９０重量部および安息香酸アンモニウムを０．２〜１０重量部、好ましくは、０．３〜３．０重量部配合することにより、本発明の所期の目的・効果を達成することができる。シリカは、１０重量部未満の配合量では、初期の補強効果を発揮することができず、また９０重量部を超えると、ゴム中へのシリカ分散を良好に保つことが困難なため好ましくない。また、安息香酸アンモニウムは、０．２未満の配合量では所期の効果が得られず、また１０重量部を超えると、スコーチし易くなるため好ましくない。
【０００９】
当該安息香酸アンモニウムをシリカ配合系ゴム組成物に所定量配合することにより、スコーチを防止しながら、シリカ多量配合の問題である加硫遅延を防止できた。従来から慣用的に使用されてきた１，３−ジフェニルグアニジン等の二次促進剤では、加硫は速くなるものの、スコーチや粘度増加といった問題があるが、本発明の安息香酸アンモニウムではかかる問題は発生しなかった。また、当該安息香酸アンモニウムを所定量配合することにより、シリカ分散性が改善され、モジュラスの向上、および０℃でのｔａｎδ値の増加といった加硫物性の改善があり、したがって、本発明のシリカ配合系ゴム組成物は、タイヤトレッド用ゴムとして極めて有用である。
【００１０】
本発明のゴム組成物では、前記した成分に加えて、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、シリカ以外のカーボンブラック等の補強剤、シランカップリング剤、各種オイル、老化防止剤、充填材、可塑剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練、加硫してゴム組成物とし、加硫または架橋するのに使用することができる。これらの配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例および比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例によって限定するものでないことは言うまでもない。
【００１２】
試験サンプルの作製
以下の表１に示す加硫促進剤と硫黄を除く各成分を１．８Ｌの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達した時に放出したマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を８インチのオープンロールで混練して、ゴム組成物を得た。得られたゴム組成物を用いて、未加硫物性の各試験に供した。
次いで、このゴム組成物を、１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍの金型中で１６０℃で３０分間プレス加硫して試験片（ゴムシート）を作製し、これを用いて引張試験・粘弾性の試験に供した。同様に、金型中でプレス成形することにより、厚さ１２．７０ｍｍ、直径２９．０ｍｍの円柱形試験片、２４ｍｍ×６２ｍｍ×高さ５．５ｍｍの直方体試験片、直径６３．５ｍｍ、厚さ５ｍｍの円板状試験片も作製し、それぞれ硬度、シリカ分散、耐摩耗性の試験に供した。
【００１３】
試験方法
未加硫物性
１）スコーチ： ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して測定した。ムーニー粘度計にてＬ型ローター（３８．１ｍｍ径、５．５ｍｍ厚）を用いて、余熱１分で、１２５℃、２ｒｐｍの条件下、ムーニー粘度最低値から５ムーニー粘度までの上昇時間を測定した。
２）粘度： ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して測定した。ムーニー粘度計にてＬ型ロータ（３８．１ｍｍ径、５．５ｍｍ厚）を用いて、余熱１分測定４分で、１００℃、２ｒｐｍの条件下でムーニー粘度を測定した。
３）加硫速度： ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して測定した。振動式ディスク加硫試験機を用いて、振幅１度、１６０℃の条件下で、ｔ３０およびｔ９５時間（分）を測定した。
【００１４】
加硫物性
１）硬度： ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠して、スプリング式Ａ型硬さ試験機を用いて測定した。
２）引張試験： ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、上記試験サンプルからＪＩＳ３号形ダンベルにて２ｍｍゴムシートを打抜き、５００ｍｍ／分の引張速度の条件下でＭ１００，Ｍ３００、ＴＢおよびＥＢを測定した。
３）シリカ分散： 加硫ゴムシートをナイフで切り、その断面を観察、画像処理によって分散状態を数値化した。試験方法は、ＩＳＯ １１３４５に準拠した。評価の指標は、以下の１０段階評価によった。
９〜１０：優秀
８：良好
７：可
５〜６：やゝ劣る
３〜４：不良
１〜２：極不良
３）粘弾性： 加硫ゴムシートは、幅５ｍｍ×厚さ２ｍｍ×長さ２０ｍｍの短冊状物とし、東洋精機製作所製のレオログラフソリッドを用いて、初期歪＝１０％、動的歪＝±２％、周波数＝２０Ｈｚで、０℃および６０℃における伸長型粘弾性を測定した。
４）耐摩耗性： ＪＩＳ Ｋ ６２６４に準拠して、一連ランボーン試験機を用いて、温度２０℃、スリップ率５０％、荷重１５Ｎの条件下で、摩耗減量を測定した。比較例１を１００として指数表示した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
【００１５】
実施例１〜４および比較例１〜２
結果を表１に示す。
【表１】
【発明の効果】
以上の結果によると、本発明のシリカ配合系ゴム組成物では、加硫時間が短縮し、シリカの分散性が向上すると共に、各種加硫物性が向上していることがわかる。よって、このゴム組成物は、タイヤトレッド用ゴム組成物として有用である。
Claims (2)
- 少なくとも１種のジエン系ゴム１００重量部に対し、シリカ１０〜９０重量部および安息香酸アンモニウム０．２〜１０重量部を配合したゴム組成物。
- 請求項１に記載のゴム組成物を使用したタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003208431A JP4474862B2 (ja) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | シリカ配合系のタイヤトレッド用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003208431A JP4474862B2 (ja) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | シリカ配合系のタイヤトレッド用ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005068180A true JP2005068180A (ja) | 2005-03-17 |
| JP4474862B2 JP4474862B2 (ja) | 2010-06-09 |
Family
ID=34401716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003208431A Expired - Lifetime JP4474862B2 (ja) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | シリカ配合系のタイヤトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4474862B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010001438A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム組成物 |
-
2003
- 2003-08-22 JP JP2003208431A patent/JP4474862B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010001438A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム組成物 |
| JP4508272B2 (ja) * | 2008-06-23 | 2010-07-21 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4474862B2 (ja) | 2010-06-09 |
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Legal Events
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