JP2007146088A - ゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スチレンブタジエンゴムと、分子中にアミノ基および/またはカルボキシル基を有する変性スチレンブタジエンゴムとを含むゴム組成物について、上記変性スチレンブタジエンゴムの含有量を、上記スチレンブタジエンゴム100重量部に対して、10〜95重量部とする。また、上記変性スチレンブタジエンゴムとして、アミノ基および/またはカルボキシル基の含有割合が0.5〜20重量%であるものを使用する。
【選択図】なし
Description
(i)タイヤを形成するゴム組成物中に、オイルを多量に配合する、
(ii)タイヤを形成するゴム組成物中に、カーボンブラックを多量に配合する、
(iii)タイヤを形成するゴム組成物中に、シリカを配合する、
(iv)タイヤを形成するゴム組成物中に、タングステン、亜鉛、ジルコニウム、ジルコニウムシリケイト、ジルコン、硫酸バリウム、亜鉛華、酸化チタンなどの無機粉末を配合する(特許文献1)、
(v)アクリル系樹脂微粒子やウレタン系樹脂微粒子を配合する(特許文献2,3)、
といった手法が知られている。
(vi)ヒステリシス損失が減少されたエラストマー組成物を用いる、
(vii)履歴力損失を増大させる原因となる、ポリマー鎖の架橋点からポリマー鎖末端まで(遊離末端)について、末端基の数を少なくする、
といった手法が知られている。
それゆえ、グリップ性能と転がり抵抗特性とが高度に両立されたゴム製品を製造するためのゴム組成物は、未だに得られていないのが現状である。
(1) スチレンブタジエンゴムと、分子中にアミノ基および/またはカルボキシル基を有する変性スチレンブタジエンゴムとを含み、前記変性スチレンブタジエンゴムの含有量が、前記スチレンブタジエンゴム100重量部に対して、10〜95重量部であることを特徴とする、ゴム組成物、
(2) 前記変性スチレンブタジエンゴムは、分子中のアミノ基および/またはカルボキシル基の含有割合が、0.5〜20重量%であることを特徴とする、前記(1)に記載のゴム組成物、
を提供するものである。
上記ゴム組成物において、スチレンブタジエンゴム(SBR)としては、特に限定されず、乳化重合SBR(E−SBR)、溶液重合SBR(S−SBR)およびこれらの混合物のいずれであってもよい。なかでも、好ましくは、乳化重合SBR、または、乳化重合SBRと溶液重合SBRとの混合物であって、乳化重合SBRの含有割合が70重量%以上であるものが挙げられる。
SBRのガラス転移温度は、特に限定されないが、好ましくは、−60〜−10℃である。
変性スチレンブタジエンゴム(変性SBR)は、分子中にアミノ基および/またはカルボキシル基を有しているゴムである。
分子中にカルボキシル基を有しているSBR(以下、「カルボキシル変性SBR」または「XSBR」という。)は、本発明の作用効果を損なうことがない範囲において、さらに、その分子中に、アミノ基、カルバモイル基、N−ヒドロキシメチルカルバモイル基、ピリジル基などの他の置換基を有していてもよい。このような他の置換基を有するカルボキシル変性SBR(XSBR)としては、例えば、分子中にカルボキシル基とアミノ基とを有するSBR(アミノ変性XSBR)、分子中にカルボキシル基と、カルバモイル基またはN−ヒドロキシメチルカルバモイル基とを有するSBR(アミド変性XSBR)、分子中にカルボキシル基と、アミノ基と、カルバモイル基またはN−ヒドロキシメチルカルバモイル基とを有するSBR(アミノ−アミド変性XSBR)、分子中にカルボキシル基とピリジル基とを有するSBR(カルボキシル化PSBR)などが挙げられる。
変性SBRのアミノ基およびカルボキシル基の含有量(変性SBRのゴム分子全体に占めるアミノ基(−NH2)およびカルボキシル基(−COOH)の重量割合)は、好ましくは、0.5重量%以上、より好ましくは、2重量%以上、さらに好ましくは、2〜20重量%である。
上記ゴム組成物における上記変性SBRの含有量は、スチレンブタジエンゴム(SBR)100重量部に対して、10〜95重量部であり、好ましくは、10〜50重量部であり、より好ましくは、10〜30重量部である。
加硫剤としては、例えば、硫黄、有機含硫黄化合物(例えば、N,N’−ジチオビスモルホリンなど。)、有機過酸化物(例えば、ベンゾイルパーオキシド、ジクミルパーオキシドなど。)が挙げられる。なかでも、好ましくは、硫黄および有機含硫黄化合物が挙げられる。
加硫遅延剤としては、例えば、サリチル酸、無水フタル酸、安息香酸などの芳香族有機酸、N−ニトロソジフェニルアミン、N−ニトロソ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジハイドロキノン、N−ニトロソフェニル−β−ナフチルアミンなどのニトロソ化合物などが挙げられる。
老化防止剤としては、例えば、2−メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、フェニル−α−ナフチルアミン、N,N’−ジ−β−ナフチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミンなどのアミン類、ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、スチレン化フェノールなどのフェノール類などが挙げられる。
可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルフォスフェートなどが挙げられる。
その他の添加剤の配合量は、特に限定されないが、上記SBRと上記アミノ変性SBRとの総量100重量部に対して、好ましくは、50重量部以下であり、より好ましくは、10重量部以下である。
実施例、比較例および対照で使用した成分は、次のとおりである。
・非油展SBR:非油展の乳化重合SBR、商品名「SBR1502」、結合スチレン量23.5%、JSR(株)製
・アミノ変性XSBRラテックス:全固形分43%、アミノ基含有量0.5〜5重量%、カルボキシル基含有量(アミノ変性XSBRのゴム分子全体に占めるカルボキシル基の重量割合)約0.5〜5重量%、商品名「Nipol LX407K3」、日本ゼオン(株)製
・カルボキシル変性SBRラテックス:カルボキシル基含有量0.5〜5重量%、商品名「Nipol LX433」、日本ゼオン(株)製
・シリカ微粒子:商品名「ニプシル(Nipsil)AQ」、東ソー・シリカ(株)製
・酸化亜鉛:商品名「亜鉛華1号」、三井金属鉱業(株)製
・ステアリン酸:日本油脂(株)製
・粉末硫黄:鶴見化学(株)製
・加硫促進剤BBS:商品名「ノクセラーNS」、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業(株)製
・加硫促進剤DPG:商品名「ノクセラーD」、1,3−ジフェニルグアニジン、大内新興化学工業(株)製
実施例1
非油展SBR100重量部、アミノ変性SBR10重量部、酸化亜鉛3重量部、ステアリン酸2重量部、粉末硫黄1.6重量部、加硫促進剤BBS 1重量部および加硫促進剤DPG 0.5重量部を配合して、混練りすることにより、ゴム組成物を得た。次いで、得られたゴム組成物を、170℃で20分間プレス加硫することにより、加硫物を得た。
非油展SBR100重量部、カルボキシル変性SBR10重量部、酸化亜鉛3重量部、ステアリン酸2重量部、粉末硫黄1.6重量部、加硫促進剤BBS 1重量部および加硫促進剤DPG 0.5重量部を配合して、混練りすることにより、ゴム組成物を得た。次いで、得られたゴム組成物を、170℃で20分間プレス加硫することにより、加硫物を得た。
非油展SBR100重量部、シリカ微粒子10重量部、酸化亜鉛3重量部、ステアリン酸2重量部、粉末硫黄1.6重量部、加硫促進剤BBS 1重量部および加硫促進剤DPG 0.5重量部を配合して、混練りすることにより、ゴム組成物を得た。次いで、得られたゴム組成物を、170℃で20分間プレス加硫することにより、加硫物を得た。
・耐磨耗性
各実施例および比較例の加硫物の耐磨耗性を評価するために、JIS K 6264−2:2005「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐摩耗性の求め方−第2部:試験方法 9.改良ランボーン摩耗試験」に規定の方法に準じて、上記加硫物の磨耗試験を行い、上記加硫物の磨耗量(g)を測定した。磨耗試験には、上記加硫物を切り取り、表面が滑らかになるように研磨して得られた、直径49mm、厚さ5mmの円盤状の試験片を使用した。測定条件は、試験温度室温、スリップ率25%、負荷荷重1.0kgf(約9.81N)、打粉剤(砂)落下量20g/分、測定時間5分とした。
磨耗指数=(C/D)×100
・グリップ性能
各実施例および比較例の加硫物のグリップ性能を評価するために、加硫物の摩擦係数を、フラットベルト式摩擦試験機(型式「FR−5010」、(株)上島製作所製)を用いて測定した。測定には、上記加硫物を切り取って得られた、幅20mm、直径10mmの円筒形の試験片を使用し、測定条件は、路面温度20℃、荷重4kgf(約39.2N)、試験片速度20km/時とした。こうして、路面に対する測定試料のスリップ率を0〜70%まで変化させ、その際に検出される摩擦係数の最大値を読みとった。
・転がり抵抗特性
各実施例および比較例の加硫物の転がり抵抗特性を評価するために、加硫物の粘弾性特性を、粘弾性スペクトロメータ(全自動粘弾性アナライザ、型式「VR−7100」、(株)上島製作所製)を用いて測定した。測定には、5mm×20mmの短冊状のサンプルを使用し、測定条件は、周波数10Hz、動的ひずみの振幅1%とし、−100〜100℃の温度範囲で、貯蔵弾性率E’および損失弾性率E”を測定して、tanδの温度変化を求めた。
転がり抵抗指数=(E/F)×100
・引張試験
各実施例および比較例の加硫物についての、100%伸び時における引張応力M100(MPa)、切断時引張応力TSb(MPa)および切断時伸びEb(%)を、JIS K 6251:2004「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に規定の方法に準じて測定した。測定には、上記加硫物を切り取って得られた試験片(ダンベル3号)を用いた。また、測定条件は、試験温度23℃、引張速度500mm/分とした。
・デュロメータ硬さ
各実施例、比較例および対照の加硫物についてのデュロメータ硬さ(タイプA)を、JIS K 6253-1997「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験」に規定の方法に準じて測定した。
表1より明らかなように、実施例1および2のゴム組成物およびその加硫物は、耐磨耗性およびグリップ性能のいずれにおいても、比較例1およびその加硫物に比べて優れていた。
Claims (2)
- スチレンブタジエンゴムと、分子中にアミノ基および/またはカルボキシル基を有する変性スチレンブタジエンゴムとを含み、
前記変性スチレンブタジエンゴムの含有量が、前記スチレンブタジエンゴム100重量部に対して、10〜95重量部であることを特徴とする、ゴム組成物。 - 前記変性スチレンブタジエンゴムは、分子中のアミノ基および/またはカルボキシル基の含有割合が、0.5〜20重量%であることを特徴とする、請求項1に記載のゴム組成物。
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