JP2013173847A - ゴム組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】シランカップリング剤のカップリング機能の活性を維持し、好適に低発熱化し、混練り・加硫時の表面にブルームによるタッキネスの低下を抑制したゴム組成物を得ることが可能なゴム組成物の製造方法を提供すること。
【解決手段】天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種からなるゴム成分(A)と、無機充填材(B)と、シランカップリング剤(C)と、混練中にゴム成分(A)及び充填剤(B)から選択される少なくとも1種と結合する塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を混練する複数の段階を有し、混練の第一段階で、該ゴム成分(A)と、該無機充填材(B)の全部又は一部と、該シランカップリング剤(C)の全部又は一部と、該塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを混練する。
【選択図】なし
【解決手段】天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種からなるゴム成分(A)と、無機充填材(B)と、シランカップリング剤(C)と、混練中にゴム成分(A)及び充填剤(B)から選択される少なくとも1種と結合する塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を混練する複数の段階を有し、混練の第一段階で、該ゴム成分(A)と、該無機充填材(B)の全部又は一部と、該シランカップリング剤(C)の全部又は一部と、該塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを混練する。
【選択図】なし
Description
本発明は、低発熱性を維持し、タッキネスを改善した、無機充填材を含むゴム組成物の製造方法に関するものである。
近年、環境問題への関心の高まりに伴う世界的な二酸化炭素排出の規制の動きに関連して、自動車の低燃費化に関する要求が高まりつつある。このような要求に対応するため、タイヤ性能についても転がり抵抗の低減が求められている。従来、タイヤの転がり抵抗を減少する手法として、タイヤ構造を最適化する手法も検討されてきたが、タイヤに適用するゴム組成物としてより発熱性の低いゴム組成物を用いることが、現在、最も一般的な手法として行われている。
このような発熱性の低いゴム組成物を得る方法として、充填材としてシリカ等の無機充填材を使用する方法が知られている。
しかし、無機充填材配合ゴム組成物において、シリカ等の無機充填材を配合する際には、無機充填材、特にシリカはゴム組成物中で凝集してしまうため(シリカ表面の水酸基が原因で凝集してしまうため)、凝集を防止するためにシランカップリング剤が用いられる。
従って、シランカップリング剤を配合して上記問題を好適に解決するために、シランカップリング剤のカップリング機能の活性を高める目的で種々の試みがなされている。
このような発熱性の低いゴム組成物を得る方法として、充填材としてシリカ等の無機充填材を使用する方法が知られている。
しかし、無機充填材配合ゴム組成物において、シリカ等の無機充填材を配合する際には、無機充填材、特にシリカはゴム組成物中で凝集してしまうため(シリカ表面の水酸基が原因で凝集してしまうため)、凝集を防止するためにシランカップリング剤が用いられる。
従って、シランカップリング剤を配合して上記問題を好適に解決するために、シランカップリング剤のカップリング機能の活性を高める目的で種々の試みがなされている。
例えば、特許文献1では、基本成分として、少なくとも(i)1種のジエンエラストマー、(ii)補強性充填剤として白色充填剤、(iii)カップリング剤(白色充填剤/ジエンエラストマー)としてポリ硫化アルコキシシランを、(iv)エナミン及び(v)グアニジン誘導体と一緒に含むゴム組成物が提案されている。
また、特許文献2では、基本成分として、少なくとも(i)1種のジエンエラストマー、(ii)補強性充填剤として白色充填剤、(iii)カップリング剤(白色充填剤/ジエンエラストマー)としてポリ硫化アルコキシシランを、(iv)ジチオリン酸亜鉛及び(v)グアニジン誘導体と一緒に含むゴム組成物が開示されている。
特許文献3では、少なくとも、(i)ジエンエラストマー、(ii)強化充填剤としての無機充填剤、(iii)(無機充填剤/ジエンエラストマー)カップリング剤としての多硫化アルコキシシラン(PSAS)をベースとし、(iv)アルジミン(R−CH=N−R)及び(v)グアニジン誘導体とが併用されているゴム組成物が記載されている。
さらに、特許文献4では、少なくとも:(i)ジエンエラストマー、(ii)補強フィラーとしての無機フィラー、(iii)カップリング剤としての多硫化アルコキシシランに基づき、(iv)1,2−ジヒドロピリジン及び(v)グアニジン誘導体を伴うゴム組成物が提案されている。
しかしながら、これらの発明は、混練条件についての考慮がなされていなかった。
また、混練条件を考慮して、シランカップリング剤のカップリング機能の活性を高める例としては、特許文献5が挙げられるが、カップリング機能の活性を高めるために用いられる化合物によりカップリング機能の活性は高められるものの、該化合物が混練り・加硫時に表面にブルーム(遊離)してタッキネスを低下させるおそれがある。
また、特許文献2では、基本成分として、少なくとも(i)1種のジエンエラストマー、(ii)補強性充填剤として白色充填剤、(iii)カップリング剤(白色充填剤/ジエンエラストマー)としてポリ硫化アルコキシシランを、(iv)ジチオリン酸亜鉛及び(v)グアニジン誘導体と一緒に含むゴム組成物が開示されている。
特許文献3では、少なくとも、(i)ジエンエラストマー、(ii)強化充填剤としての無機充填剤、(iii)(無機充填剤/ジエンエラストマー)カップリング剤としての多硫化アルコキシシラン(PSAS)をベースとし、(iv)アルジミン(R−CH=N−R)及び(v)グアニジン誘導体とが併用されているゴム組成物が記載されている。
さらに、特許文献4では、少なくとも:(i)ジエンエラストマー、(ii)補強フィラーとしての無機フィラー、(iii)カップリング剤としての多硫化アルコキシシランに基づき、(iv)1,2−ジヒドロピリジン及び(v)グアニジン誘導体を伴うゴム組成物が提案されている。
しかしながら、これらの発明は、混練条件についての考慮がなされていなかった。
また、混練条件を考慮して、シランカップリング剤のカップリング機能の活性を高める例としては、特許文献5が挙げられるが、カップリング機能の活性を高めるために用いられる化合物によりカップリング機能の活性は高められるものの、該化合物が混練り・加硫時に表面にブルーム(遊離)してタッキネスを低下させるおそれがある。
本発明は、このような状況下で、シランカップリング剤のカップリング機能の活性を維持して、好適に低発熱化し、混練り・加硫時の表面にブルームによるタッキネスの低下を抑制したゴム組成物を得ることが可能なゴム組成物の製造方法を提供することを課題とするものである。
本発明者は、上記課題を解決するために、混練工程の第一段階において、ゴム成分と、無機充填材の全部又は一部と、シランカップリング剤の全部又は一部と、少なくとも1種の混練り中にゴム成分(A)及び/又は充填材(B)と結合する塩基性化合物又はその塩化合物とを含むゴム組成物にすることによって上記問題点を改善することを実験的に知見し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、
[1]天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種からなるゴム成分(A)と、無機充填材(B)と、シランカップリング剤(C)と、混練中にゴム成分(A)及び充填剤(B)から選択される少なくとも1種と結合する塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を混練する複数の段階を有し、混練の第一段階で、該ゴム成分(A)と、該無機充填材(B)の全部又は一部と、該シランカップリング剤(C)の全部又は一部と、該塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法、
[2] 前記混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度が、120〜190℃である上記[1]のゴム組成物の製造方法、
[3] 前記シランカップリング剤(C)が、下記一般式(I)〜(IV)で表わされる化合物からなる群から選択される1種又は複数の化合物である上記[1]又は[2]のゴム組成物の製造方法、
すなわち、本発明は、
[1]天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種からなるゴム成分(A)と、無機充填材(B)と、シランカップリング剤(C)と、混練中にゴム成分(A)及び充填剤(B)から選択される少なくとも1種と結合する塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を混練する複数の段階を有し、混練の第一段階で、該ゴム成分(A)と、該無機充填材(B)の全部又は一部と、該シランカップリング剤(C)の全部又は一部と、該塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを混練することを特徴とするゴム組成物の製造方法、
[2] 前記混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度が、120〜190℃である上記[1]のゴム組成物の製造方法、
[3] 前記シランカップリング剤(C)が、下記一般式(I)〜(IV)で表わされる化合物からなる群から選択される1種又は複数の化合物である上記[1]又は[2]のゴム組成物の製造方法、
[4] 前記シランカップリング剤(C)が、上記一般式(I)で表わされる化合物である上記[3]のゴム組成物の製造方法、
[5] 前記無機充填材(B)がシリカである上記[1]〜[4]いずれかのゴム組成物の製造方法、
[6] 前記充填材がカーボンブラックを含む上記[1]〜[5]いずれかのゴム組成物の製造方法、
[7] 前記充填材中、前記無機充填材(B)が40質量%以上である上記[1]〜[6]いずれかのゴム組成物の製造方法、
[8] 前記塩基性化合物又はその塩化合物(D)が、ビニルピリジン化合物、アミノアルコール(メタ)アクリル酸エステル及びカルボジイミド化合物である、上記[1]〜[7]のゴム組成物の製造方法、
[9] 前記混練の第一段階におけるゴム組成物に含まれる有機酸化合物中の50モル%以上がステアリン酸である上記[1]〜[8]いずれかのゴム組成物の製造方法、
[10] 前記混練の第一段階におけるゴム組成物に含まれる有機酸化合物中の50モル%以上が、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体に含まれるロジン酸及び脂肪酸から選択される少なくとも1種である上記[1]〜[8]いずれかのゴム組成物の製造方法、
[11] 上記[1]〜[11]いずれかの方法で製造されたゴム組成物、及び
[12] 上記[12]のゴム組成物を有するタイヤ、を提供するものである。
本発明によれば、シランカップリング剤のカップリング機能の活性化効果を維持し、好適に低発熱化し、混練り・加硫時の表面にブルームによるタッキネスの低下を抑制したゴム組成物を得ることが可能であるゴム組成物の製造方法を提供することができる。
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明のゴム組成物の製造方法は、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種からなるゴム成分(A)と、無機充填材(B)と、シランカップリング剤(C)と、混練中にゴム成分(A)及び充填剤(B)から選択される少なくとも1種と結合する塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を混練する複数の段階を有し、混練の第一段階で、該ゴム成分(A)と、該無機充填材(B)の全部又は一部と、該シランカップリング剤(C)の全部又は一部と、該塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを混練することを特徴とする。
本発明において、混練の第一段階において、混練中にゴム成分(A)及び/又は充填剤(B)と結合する塩基性化合物、及びその塩化合物(D)の中から選ばれる少なくとも1種を加えて混練するのは、シランカップリング剤(C)のカップリング機能の活性を高め、無機充填材(B)とシランカップリング剤(C)との反応を十分に進行させ、ゴム組成物の低発熱化を図ると共に、混練り・加硫時において、前記塩基性化合物及びその塩化合物が表面にブルームすることによるタッキネスの低下を好適に抑制するためである。
本発明のゴム組成物の製造方法は、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種からなるゴム成分(A)と、無機充填材(B)と、シランカップリング剤(C)と、混練中にゴム成分(A)及び充填剤(B)から選択される少なくとも1種と結合する塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを含むゴム組成物の製造方法であって、該ゴム組成物を混練する複数の段階を有し、混練の第一段階で、該ゴム成分(A)と、該無機充填材(B)の全部又は一部と、該シランカップリング剤(C)の全部又は一部と、該塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを混練することを特徴とする。
本発明において、混練の第一段階において、混練中にゴム成分(A)及び/又は充填剤(B)と結合する塩基性化合物、及びその塩化合物(D)の中から選ばれる少なくとも1種を加えて混練するのは、シランカップリング剤(C)のカップリング機能の活性を高め、無機充填材(B)とシランカップリング剤(C)との反応を十分に進行させ、ゴム組成物の低発熱化を図ると共に、混練り・加硫時において、前記塩基性化合物及びその塩化合物が表面にブルームすることによるタッキネスの低下を好適に抑制するためである。
上記のシランカップリング剤(C)のカップリング機能の活性をより好適に高めるためには、混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度が、120〜190℃であることが好ましく、150〜180℃であることがより好ましい。
本発明におけるゴム組成物の混練工程は、加硫剤及び加硫促進剤等を含まない混練の第一段階と、加硫剤及び加硫促進剤を含む混練の最終段階の少なくとも2つの段階を含むものであり、必要に応じ、(D)成分等を含まない混練の中間段階を含んでもよい。
なお、本発明における混練の第一段階とは、ゴム成分(A)と無機充填材(B)とシランカップリング剤(C)とを混練する最初の段階をいい、最初の段階でゴム成分(A)と無機充填材(B)以外の充填材とを混練する場合やゴム成分(A)のみを予備練りする場合の段階は含まれない。
なお、本発明における混練の第一段階とは、ゴム成分(A)と無機充填材(B)とシランカップリング剤(C)とを混練する最初の段階をいい、最初の段階でゴム成分(A)と無機充填材(B)以外の充填材とを混練する場合やゴム成分(A)のみを予備練りする場合の段階は含まれない。
[シランカップリング剤(C)]
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられるシランカップリング剤(C)は、下記一般式(I)〜(IV)で表わされる化合物からなる群から選択される1種又は複数の化合物であることが好ましい。
本発明の方法に係るゴム組成物は、このようなシランカップリング剤(C)を用いることにより、ゴム加工時の作業性に更に優れると共に、より耐摩耗性の良好な空気入りタイヤを与えることができる。
以下、下記一般式(I)〜(IV)を順に説明する。
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられるシランカップリング剤(C)は、下記一般式(I)〜(IV)で表わされる化合物からなる群から選択される1種又は複数の化合物であることが好ましい。
本発明の方法に係るゴム組成物は、このようなシランカップリング剤(C)を用いることにより、ゴム加工時の作業性に更に優れると共に、より耐摩耗性の良好な空気入りタイヤを与えることができる。
以下、下記一般式(I)〜(IV)を順に説明する。
上記一般式(I)で表わされるシランカップリング剤(C)の具体例として、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−メチルジメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−メチルジメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−メチルジメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(3−モノエトキシジメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−モノエトキシジメチルシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−モノエトキシジメチルシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−モノメトキシジメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−モノメトキシジメチルシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−モノメトキシジメチルシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−モノエトキシジメチルシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(2−モノエトキシジメチルシリルエチル)トリスルフィド、ビス(2−モノエトキシジメチルシリルエチル)ジスルフィド等が挙げられる。
上記一般式(II)において、R8、R9、R10及びR11は同一でも異なっていてもよく、好ましくは各々炭素数1〜18の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、アルケニル基、アリール基及びアラルキル基からなる群から選択される基であることが好ましい。また、R5が炭素数1〜18の一価の炭化水素基である場合は、直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、アルケニル基、アリール基及びアラルキル基からなる群から選択される基であることが好ましい。R12は直鎖、環状又は分枝のアルキレン基であることが好ましく、特に直鎖状のものが好ましい。R7は例えば炭素数1〜18のアルキレン基、炭素数2〜18のアルケニレン基、炭素数5〜18のシクロアルキレン基、炭素数6〜18のシクロアルキルアルキレン基、炭素数6〜18のアリーレン基、炭素数7〜18のアラルキレン基を挙げることができる。前記アルキレン基及びアルケニレン基は、直鎖状、枝分かれ状のいずれであってもよく、前記シクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基、アリーレン基及びアラルキレン基は、環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよい。このR7としては、炭素数1〜6のアルキレン基が好ましく、特に直鎖状アルキレン基、例えばメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基を好ましく挙げることができる。
上記一般式(II)におけるR5、R8、R9、R10及びR11の炭素数1〜18の一価の炭化水素基の具体例としては、メチル基,エチル基,n−プロピル基,イソプロピル基,n−ブチル基,イソブチル基,sec−ブチル基,tert−ブチル基,ペンチル基,ヘキシル基,オクチル基,デシル基,ドデシル基,シクロペンチル基,シクロヘキシル基,ビニル基,プロぺニル基,アリル基,ヘキセニル基,オクテニル基,シクロペンテニル基,シクロヘキセニル基,フェニル基,トリル基,キシリル基,ナフチル基,ベンジル基,フェネチル基,ナフチルメチル基等が挙げられる。
上記一般式(II)におけるR12の例としては、メチレン基,エチレン基,トリメチレン基,テトラメチレン基,ペンタメチレン基,ヘキサメチレン基,オクタメチレン基,デカメチレン基,ドデカメチレン基等が挙げられる。
上記一般式(II)におけるR12の例としては、メチレン基,エチレン基,トリメチレン基,テトラメチレン基,ペンタメチレン基,ヘキサメチレン基,オクタメチレン基,デカメチレン基,ドデカメチレン基等が挙げられる。
前記一般式(II)で表されるシランカップリング剤(C)の具体例としては、3−ヘキサノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−デカノイルチオプロピルトリエトキシシラン、3−ラウロイルチオプロピルトリエトキシシラン、2−ヘキサノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−オクタノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−デカノイルチオエチルトリエトキシシラン、2−ラウロイルチオエチルトリエトキシシラン、3−ヘキサノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−デカノイルチオプロピルトリメトキシシラン、3−ラウロイルチオプロピルトリメトキシシラン、2−ヘキサノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−オクタノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−デカノイルチオエチルトリメトキシシラン、2−ラウロイルチオエチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらのうち、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン(General Electric Silicones社製、商標:NXTシラン)が特に好ましい。
上記一般式(III)で表わされるシランカップリング剤(C)の具体例として、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S2−(CH2)6−S2−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S2−(CH2)10−S2−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S3−(CH2)6−S3−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S4−(CH2)6−S4−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)6−S2−(CH2)6−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)6−S2.5−(CH2)6−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)6−S3−(CH2)6−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)6−S4−(CH2)6−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)10−S2−(CH2)10−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S4−(CH2)6−S4−(CH2)6−S4−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S2−(CH2)6−S2−(CH2)6−S2−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)6−S2−(CH2)6−S2−(CH2)6−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3等で表される化合物が好適に挙げられる。
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S2−(CH2)6−S2−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S2−(CH2)10−S2−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S3−(CH2)6−S3−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S4−(CH2)6−S4−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)6−S2−(CH2)6−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)6−S2.5−(CH2)6−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)6−S3−(CH2)6−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)6−S4−(CH2)6−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)10−S2−(CH2)10−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S4−(CH2)6−S4−(CH2)6−S4−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S2−(CH2)6−S2−(CH2)6−S2−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3、
平均組成式(CH3CH2O)3Si−(CH2)3−S−(CH2)6−S2−(CH2)6−S2−(CH2)6−S−(CH2)3−Si(OCH2CH3)3等で表される化合物が好適に挙げられる。
上記一般式(IV)で表わされるシランカップリング剤(C)の具体例として、化学式(V)、化学式(VI)及び化学式(VII)が挙げられる。
化学式(V)で表されるシランカップリング剤としては、Momentive Performance Materials社製、商標「NXT Low−V Silane」、が市販品として入手できる。
また、化学式(VI)で表されるシランカップリング剤としては、Momentive Performance Materials社製、商標「NXT Ultra Low−V Silane」、が同様に市販品として入手することができる。
更に、化学式(VII)で表されるシランカップリング剤としては、Momentive Performance Materials社製、商標、「NXT−Z」として挙げることができる。
上記一般式(II)、化学式(V)及び化学式(VI)で得られるシランカップリング剤は、保護されたメルカプト基を有するので、加硫工程以前の工程での加工中に初期加硫(スコーチ)の発生を防止することができるため、加工性が良好となる。
また、化学式(V)、(VI)及び(VII)で得られるシランカップリング剤はアルコキシシラン炭素数が多いため、揮発性化合物VOC(特にアルコール)の発生が少なく、作業環境上好ましい。また、化学式(VII)のシランカップリング剤はタイヤ性能として低発熱性を得ることから更に好ましい。
また、化学式(VI)で表されるシランカップリング剤としては、Momentive Performance Materials社製、商標「NXT Ultra Low−V Silane」、が同様に市販品として入手することができる。
更に、化学式(VII)で表されるシランカップリング剤としては、Momentive Performance Materials社製、商標、「NXT−Z」として挙げることができる。
上記一般式(II)、化学式(V)及び化学式(VI)で得られるシランカップリング剤は、保護されたメルカプト基を有するので、加硫工程以前の工程での加工中に初期加硫(スコーチ)の発生を防止することができるため、加工性が良好となる。
また、化学式(V)、(VI)及び(VII)で得られるシランカップリング剤はアルコキシシラン炭素数が多いため、揮発性化合物VOC(特にアルコール)の発生が少なく、作業環境上好ましい。また、化学式(VII)のシランカップリング剤はタイヤ性能として低発熱性を得ることから更に好ましい。
本発明に係るシランカップリング剤(C)は、上記一般式(I)〜(IV)で表わされる化合物のうち、上記一般式(I)で表わされる化合物が特に好ましい。
本発明においては、シランカップリング剤(C)は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に係るゴム組成物のシランカップリング剤(C)の配合量は、無機充填材の1〜20質量%であることが好ましい。1質量%未満ではゴム組成物の低発熱性向上の効果が発揮しにくくなり、20質量%を超えると、ゴム組成物のコストが過大となり、経済性が低下するからである。更には無機充填材の3〜20質量%であることがより好ましく、無機充填材の4〜10質量%であることが特に好ましい。
本発明においては、シランカップリング剤(C)は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に係るゴム組成物のシランカップリング剤(C)の配合量は、無機充填材の1〜20質量%であることが好ましい。1質量%未満ではゴム組成物の低発熱性向上の効果が発揮しにくくなり、20質量%を超えると、ゴム組成物のコストが過大となり、経済性が低下するからである。更には無機充填材の3〜20質量%であることがより好ましく、無機充填材の4〜10質量%であることが特に好ましい。
[塩基性化合物又はその塩化合物(D)]
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられる(D)成分の塩基性化合物又はその塩化合物は、シランカップリング剤(C)のカップリング機能の活性を高め、無機充填材(B)特に、シリカとシランカップリング剤(C)との反応を十分に進行させ、ゴム組成物の低発熱化を可能にする。
さらに上記(D)成分は混練中にゴム成分(A)及び/又は充填剤(B)と結合するので、前記(D)成分の塩基性化合物又はその塩化合物が表面にブルームすることによるタッキネスの低下を好適に抑制ことができる。
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられる(D)成分の塩基性化合物又はその塩化合物は、シランカップリング剤(C)のカップリング機能の活性を高め、無機充填材(B)特に、シリカとシランカップリング剤(C)との反応を十分に進行させ、ゴム組成物の低発熱化を可能にする。
さらに上記(D)成分は混練中にゴム成分(A)及び/又は充填剤(B)と結合するので、前記(D)成分の塩基性化合物又はその塩化合物が表面にブルームすることによるタッキネスの低下を好適に抑制ことができる。
代表的な(D)成分の例としては、ビニルピリジン化合物、アミノアルコール(メタ)アクリル酸エステル、カルボジイミド化合物が挙げられる。
ビニルピリジン化合物の例としては、2−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンが挙げられ、アミノアルコール(メタ)アクリル酸エステルの例としては、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレートが挙げられカルボジイミド化合物の例としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、1−エチル−3−tert−ブチルカルボジイミド、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリンエチル)カルボジイミド−p−トルエンスルホン酸塩、及び、これら酸化合物の誘導体等が挙げられる。
中でも、4−ビニルピリジン、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジシクロヘキシルカルボジイミド好ましく、ゴム成分と無機充填材のシリカと反応する基をもつ4−ビニルピリジン、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジシクロヘキシルカルボジイミド等が特に好ましい。
(D)成分のゴム成分(A)100質量部に対する配合量は、0.1〜20質量部が好ましく、0.5〜10質量部が特に好ましい。(D)成分の量を上記範囲にすることによって、本発明の優れた効果を得ることができる。
ビニルピリジン化合物の例としては、2−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンが挙げられ、アミノアルコール(メタ)アクリル酸エステルの例としては、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレートが挙げられカルボジイミド化合物の例としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、1−エチル−3−tert−ブチルカルボジイミド、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリンエチル)カルボジイミド−p−トルエンスルホン酸塩、及び、これら酸化合物の誘導体等が挙げられる。
中でも、4−ビニルピリジン、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジシクロヘキシルカルボジイミド好ましく、ゴム成分と無機充填材のシリカと反応する基をもつ4−ビニルピリジン、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジシクロヘキシルカルボジイミド等が特に好ましい。
(D)成分のゴム成分(A)100質量部に対する配合量は、0.1〜20質量部が好ましく、0.5〜10質量部が特に好ましい。(D)成分の量を上記範囲にすることによって、本発明の優れた効果を得ることができる。
[ゴム成分(A)]
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられるゴム成分(A)の合成ジエン系ゴムとしては、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)等を用いることができ、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムは、1種単独でも、2種以上のブレンドとして用いてもよい。
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられるゴム成分(A)の合成ジエン系ゴムとしては、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)等を用いることができ、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムは、1種単独でも、2種以上のブレンドとして用いてもよい。
[無機充填材(B)]
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられる無機充填材(B)は、シリカ及び下記一般式(VIII)で表される無機化合物を用いることができる。
dM1・xSiOy・zH2O ・・・(VIII)
ここで、一般式(VIII)中、M1は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム、及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はこれらの金属の炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、d、x、y及びzは、それぞれ1〜5の整数、0〜10の整数、2〜5の整数、及び0〜10の整数である。
なお、一般式(VIII)において、x、zがともに0である場合には、該無機化合物はアルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムから選ばれる少なくとも1つの金属、金属酸化物又は金属水酸化物となる。
本発明のゴム組成物の製造方法に用いられる無機充填材(B)は、シリカ及び下記一般式(VIII)で表される無機化合物を用いることができる。
dM1・xSiOy・zH2O ・・・(VIII)
ここで、一般式(VIII)中、M1は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム、及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はこれらの金属の炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、d、x、y及びzは、それぞれ1〜5の整数、0〜10の整数、2〜5の整数、及び0〜10の整数である。
なお、一般式(VIII)において、x、zがともに0である場合には、該無機化合物はアルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムから選ばれる少なくとも1つの金属、金属酸化物又は金属水酸化物となる。
本発明においては、上述の無機充填材(B)のうち、低転がり性と耐摩耗性の両立の観点からシリカが好ましい。シリカとしては市販のあらゆるものが使用でき、なかでも湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカを用いるのが好ましく、湿式シリカを用いるのが特に好ましい。シリカのBET比表面積(ISO 5794/1に準拠して測定する)は40〜350m2/gであるのが好ましい。BET表面積がこの範囲であるシリカは、ゴム補強性とゴム成分中への分散性とを両立できるという利点がある。この観点から、BET表面積が80〜350m2/gの範囲にあるシリカが更に好ましく、BET表面積が120〜350m2/gの範囲にあるシリカが特に好ましい。このようなシリカとしては東ソー・シリカ社製、商品名「ニプシルAQ」(BET比表面積 =220m2/g)、「ニプシルKQ」、デグッサ社製商品名「ウルトラジルVN3」(BET比表面積 =175m2/g)等の市販品を用いることができる。
前記一般式(VIII)で表わされる無機化合物としては、γ−アルミナ、α−アルミナ等のアルミナ(Al2O3)、ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物(Al2O3・H2O)、ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム[Al(OH)3]、炭酸アルミニウム[Al2(CO3)2]、水酸化マグネシウム[Mg(OH)2]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n-1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al2O3)、クレー(Al2O3・2SiO2)、カオリン(Al2O3・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al2O3・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al2O3・4SiO2・2H2O)、ケイ酸アルミニウム(Al2SiO5、Al4・3SiO4・5H2O等)、ケイ酸マグネシウム(Mg2SiO4、MgSiO3等)、ケイ酸カルシウム(Ca2・SiO4等)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al2O3・CaO・2SiO2等)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)2・nH2O]、炭酸ジルコニウム[Zr(CO3)2]、各種ゼオライトのように電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩などが使用できる。また、前記一般式(VIII)中のM1がアルミニウム金属、アルミニウムの酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はアルミニウムの炭酸塩から選ばれる少なくとも一つである場合が好ましい。
一般式(VIII)で表されるこれらの無機化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。これらの無機化合物の平均粒径は、混練作業性、耐摩耗性及びウェットグリップ性能のバランスなどの観点から、0.01〜10μmの範囲が好ましく、0.05〜5μmの範囲がより好ましい。
本発明における無機充填材(B)は、シリカ単独で使用してもよいし、シリカと一般式(VIII)で表される無機化合物の1種以上とを併用してもよい。
一般式(VIII)で表されるこれらの無機化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。これらの無機化合物の平均粒径は、混練作業性、耐摩耗性及びウェットグリップ性能のバランスなどの観点から、0.01〜10μmの範囲が好ましく、0.05〜5μmの範囲がより好ましい。
本発明における無機充填材(B)は、シリカ単独で使用してもよいし、シリカと一般式(VIII)で表される無機化合物の1種以上とを併用してもよい。
本発明に係るゴム組成物の充填材は、所望により、上述の無機充填材(B)に加えてカーボンブラックを含有してもよい。カーボンブラックを含有することにより、電気抵抗を下げて帯電を抑止する効果を享受できる。このカーボンブラックとしては、特に制限はなく、例えば高、中又は低ストラクチャーのSAF、ISAF、IISAF、N339、HAF、FEF、GPF、SRFグレードのカーボンブラック、特にSAF、ISAF、IISAF、N339、HAF、FEFグレードのカーボンブラックを用いるのが好ましい。窒素吸着比表面積(N2SA、JIS K 6217−2:2001に準拠して測定する)が30〜250m2/gであることが好ましい。このカーボンブラックは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明において、カーボンブラックは無機充填材(B)に含まれない。
本発明に係るゴム組成物の無機充填材(B)は、ゴム成分(A)100質量部に対して、20〜120質量部使用することが好ましい。20質量部以上であれば、ウエット性能を確保する観点から好ましく、120質量部以下であれば、転がり抵抗低減の観点から好ましい。更には、30〜100質量部使用することがより好ましい。
また、本発明に係るゴム組成物の充填材は、ゴム成分(A)100質量部に対して、20〜150質量部使用することが好ましい。20質量部以上であれば、ゴム組成物の補強性向上の観点から好ましく、150質量部以下であれば、転がり抵抗低減の観点から好ましい。
前記充填材中、無機充填材(B)が40質量%以上であることがウェット性能と転がり抵抗の両立の観点から好ましく、70質量%以上であることがさらに好ましい。
また、本発明に係るゴム組成物の充填材は、ゴム成分(A)100質量部に対して、20〜150質量部使用することが好ましい。20質量部以上であれば、ゴム組成物の補強性向上の観点から好ましく、150質量部以下であれば、転がり抵抗低減の観点から好ましい。
前記充填材中、無機充填材(B)が40質量%以上であることがウェット性能と転がり抵抗の両立の観点から好ましく、70質量%以上であることがさらに好ましい。
[有機酸化合物(E)]
本発明に係るゴム組成物に配合される有機酸化合物としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、カプリン酸、ペラルゴン酸、カプリル酸、エナント酸、カプロン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、ネルボン酸等の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸並びにロジン酸や変性ロジン酸等の樹脂酸などの有機酸、前記飽和脂肪酸及び前記不飽和脂肪酸並びに樹脂酸のアルカリ金属塩又はエステルなどが挙げられる。アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等が好ましい。
本発明においては、加硫促進助剤としての機能を十分に発揮する必要があることから有機酸化合物中の50モル%以上がステアリン酸であることが好ましい。
また、ゴム成分(A)の一部又は全部として乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体を用いる場合は、有機酸化合物中の50モル%以上が乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体に含まれるロジン酸(変性ロジン酸も包含される。)及び脂肪酸から選択される少なくとも1種であることが、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体を重合するのに必要な乳化剤の観点から好ましい。
本発明に係るゴム組成物に配合される有機酸化合物としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、カプリン酸、ペラルゴン酸、カプリル酸、エナント酸、カプロン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、ネルボン酸等の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸並びにロジン酸や変性ロジン酸等の樹脂酸などの有機酸、前記飽和脂肪酸及び前記不飽和脂肪酸並びに樹脂酸のアルカリ金属塩又はエステルなどが挙げられる。アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等が好ましい。
本発明においては、加硫促進助剤としての機能を十分に発揮する必要があることから有機酸化合物中の50モル%以上がステアリン酸であることが好ましい。
また、ゴム成分(A)の一部又は全部として乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体を用いる場合は、有機酸化合物中の50モル%以上が乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体に含まれるロジン酸(変性ロジン酸も包含される。)及び脂肪酸から選択される少なくとも1種であることが、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体を重合するのに必要な乳化剤の観点から好ましい。
本発明のゴム組成物の製造方法において、通常、ゴム組成物に配合される亜鉛華等の加硫活性剤、老化防止剤等の各種配合剤は、必要に応じ、混練の第一段階又は最終段階、あるいは第一段階と最終段階の中間段階において混練りされる。
本発明の製造方法における混練装置として、バンバリーミキサー、ロール、インテンシブミキサー等が用いられる。
本発明のゴム組成物の製造方法によって低発熱性で、耐摩耗性に優れたゴム組成物を提供することができる。これらのゴム組成物は、乗用車用、小型トラック用、軽乗用車用、軽トラック用及び大型車両用(トラック・バス用、建設車両用等)等の各種空気入りタイヤの各部材、特に空気入りラジアルタイヤのトレッド用部材の製造方法として好適に用いられる。
本発明の製造方法における混練装置として、バンバリーミキサー、ロール、インテンシブミキサー等が用いられる。
本発明のゴム組成物の製造方法によって低発熱性で、耐摩耗性に優れたゴム組成物を提供することができる。これらのゴム組成物は、乗用車用、小型トラック用、軽乗用車用、軽トラック用及び大型車両用(トラック・バス用、建設車両用等)等の各種空気入りタイヤの各部材、特に空気入りラジアルタイヤのトレッド用部材の製造方法として好適に用いられる。
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
なお、低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性、臭い及び未加硫のゴム組成物のタッキネスを下記の方法により評価した。
なお、低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性、臭い及び未加硫のゴム組成物のタッキネスを下記の方法により評価した。
(1)低発熱性(tanδ指数)
スペクトロメータ(上島製作所社製)を使用し、周波数52Hz、初期歪10%、測定温度60℃、動歪1%で測定し、tanδを測定した。比較例1のtanδを100として下記式にて指数表示した。指数値が小さい程、低発熱性であり、ヒステリシスロスが小さいことを示す。低発熱性指数={(供試加硫ゴム組成物のtanδ)/(比較例1の加硫ゴム組成物のtanδ)}×100
(2)耐摩耗性試験
JIS K 6264−2:2005に準拠し、ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温でスリップ率25%の条件で試験を行い、摩耗量の逆数を、比較例1を100として指数で示した。数値が大きい程、耐摩耗性に優れる。
(3)臭い
練り直後のゴムから、異臭がするかを判断した。異臭がしない場合には「○」、異臭がする場合には「×」で示した。
(4)タッキネス
室温にてピックアップ式タッキネス計(株)東洋精機製作所製、製品名PICMAタックテスタを用いて測定した。
スペクトロメータ(上島製作所社製)を使用し、周波数52Hz、初期歪10%、測定温度60℃、動歪1%で測定し、tanδを測定した。比較例1のtanδを100として下記式にて指数表示した。指数値が小さい程、低発熱性であり、ヒステリシスロスが小さいことを示す。低発熱性指数={(供試加硫ゴム組成物のtanδ)/(比較例1の加硫ゴム組成物のtanδ)}×100
(2)耐摩耗性試験
JIS K 6264−2:2005に準拠し、ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温でスリップ率25%の条件で試験を行い、摩耗量の逆数を、比較例1を100として指数で示した。数値が大きい程、耐摩耗性に優れる。
(3)臭い
練り直後のゴムから、異臭がするかを判断した。異臭がしない場合には「○」、異臭がする場合には「×」で示した。
(4)タッキネス
室温にてピックアップ式タッキネス計(株)東洋精機製作所製、製品名PICMAタックテスタを用いて測定した。
[実施例1〜3及び比較例1〜3]
第1表に示す配合処方及び混練方法により、混練の第一段階において、ゴム成分等、シリカ及びシランカップリング剤を加えて、0秒間混練し、第1表に示す塩基性化合物(D)を加えて更に混練し、第1表に示す混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度150℃で混練機から排出し、実施例1〜3、比較例1〜3のゴム組成物を調製した。ここで、0秒間とは、(D)をシリカ及びシランカップリング剤と同時に加えることをいう。なお、有機酸化合物として第1表に示すように、ステアリン酸を用いた。
得られたゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性、未加硫ゴムの臭い、タッキネスを上記の方法により評価した。結果を第1表に示す。
第1表に示す配合処方及び混練方法により、混練の第一段階において、ゴム成分等、シリカ及びシランカップリング剤を加えて、0秒間混練し、第1表に示す塩基性化合物(D)を加えて更に混練し、第1表に示す混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度150℃で混練機から排出し、実施例1〜3、比較例1〜3のゴム組成物を調製した。ここで、0秒間とは、(D)をシリカ及びシランカップリング剤と同時に加えることをいう。なお、有機酸化合物として第1表に示すように、ステアリン酸を用いた。
得られたゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性、未加硫ゴムの臭い、タッキネスを上記の方法により評価した。結果を第1表に示す。
(注)
*1: 旭化成、溶液重合SBR商品名「T2000」
*2: 旭カーボン株式会社製、商品名「#80」
*3: 東ソーシリカ株式会社製、ニップシールAQ、 BET表面積220m2/g
*4: ビス(3−トリエトシキシリルプロピル)ジスルフィド(平均硫黄鎖長:2.35)、Evonik社製シランカップリング剤、商品名「Si75」(登録商標)
*5: N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
*6: 大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック224」
*7: 三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーD」
*8: 三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーDM」
*9: 三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーNS」
*1: 旭化成、溶液重合SBR商品名「T2000」
*2: 旭カーボン株式会社製、商品名「#80」
*3: 東ソーシリカ株式会社製、ニップシールAQ、 BET表面積220m2/g
*4: ビス(3−トリエトシキシリルプロピル)ジスルフィド(平均硫黄鎖長:2.35)、Evonik社製シランカップリング剤、商品名「Si75」(登録商標)
*5: N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
*6: 大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック224」
*7: 三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーD」
*8: 三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーDM」
*9: 三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーNS」
[実施例4〜6及び比較例4〜6]
ゴム成分を溶液重合SBRから乳化重合SBRに替えた以外は実施例1と同様に行った。なお、有機酸化合物は、乳化重合SBRに製造時に含まれているロジン酸石鹸(6.39質量%)を使用し、ステアリン酸は添加していない。
得られたゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性、み加硫ゴムの臭い、タッキネスを上記の方法により評価した。結果を第2表に示す。
ゴム成分を溶液重合SBRから乳化重合SBRに替えた以外は実施例1と同様に行った。なお、有機酸化合物は、乳化重合SBRに製造時に含まれているロジン酸石鹸(6.39質量%)を使用し、ステアリン酸は添加していない。
得られたゴム組成物の低発熱性(tanδ指数)、耐摩耗性、み加硫ゴムの臭い、タッキネスを上記の方法により評価した。結果を第2表に示す。
(注)
*10:JSR(株)製乳化重合SBR 商品名 「SBR#1500」有機酸:ロジン酸石鹸 6.39質量%
*10:JSR(株)製乳化重合SBR 商品名 「SBR#1500」有機酸:ロジン酸石鹸 6.39質量%
本発明のゴム組成物の製造方法は、シランカップリング剤のカップリング機能の活性低減を好適に抑制し、カップリング機能の活性をさらに高めて、低発熱性に優れ、混練り・加硫時の表面にブルームによるタッキネスの低下を抑制したゴム組成物を得ることができるので、乗用車用、小型トラック用、軽乗用車用、軽トラック用及び大型車両用(トラック・バス用、建設車両用等)等の各種空気入りタイヤの各部材、特に空気入りラジアルタイヤのトレッド用部材の製造方法として好適に用いられる。
Claims (12)
- 天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも1種からなるゴム成分(A)と、無機充填材(B)と、シランカップリング剤(C)と、混練中にゴム成分(A)及び充填剤(B)から選択される少なくとも1種と結合する塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを含むゴム組成物の製造方法であって、
該ゴム組成物を混練する複数の段階を有し、
混練の第一段階で、該ゴム成分(A)と、該無機充填材(B)の全部又は一部と、該シランカップリング剤(C)の全部又は一部と、該塩基性化合物又はその塩化合物(D)とを混練する
ことを特徴とするゴム組成物の製造方法。 - 前記混練の第一段階におけるゴム組成物の最高温度が、120〜190℃である請求項1に記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記シランカップリング剤(C)が、下記一般式(I)〜(IV)で表わされる化合物からなる群から選択される1種又は複数の化合物である請求項1又は2に記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記シランカップリング剤(C)が、上記一般式(I)で表わされる化合物である請求項3に記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記無機充填材(B)がシリカである請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記充填材がカーボンブラックを含む請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記充填材中、前記無機充填材(B)が40質量%以上である請求項1〜6のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記塩基性化合物又はその塩化合物(D)が、ビニルピリジン化合物、アミノアルコール(メタ)アクリル酸エステル及びカルボジイミド化合物である請求項1〜7のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記混練の第一段階におけるゴム組成物に含まれる有機酸化合物中の50モル%以上がステアリン酸である請求項1〜8のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
- 前記混練の第一段階におけるゴム組成物に含まれる有機酸化合物中の50モル%以上が、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体に含まれるロジン酸及び脂肪酸から選択される少なくとも1種である請求項1〜8のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
- 請求項1〜10のいずれかに記載された方法で製造されたゴム組成物。
- 請求項11に記載されたゴム組成物を有するタイヤ。
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Cited By (5)
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JP2013159669A (ja) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Bridgestone Corp | ゴム組成物の製造方法 |
WO2016105909A1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | Arizona Chemical Company, Llc | Additives for rubber compositions |
CN114181434A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-15 | 丁倩 | 一种橡胶用高粘性环保补强填料及其制备方法 |
WO2023008336A1 (ja) * | 2021-07-27 | 2023-02-02 | 株式会社大阪ソーダ | ゴム組成物、およびゴム組成物の利用 |
WO2023063096A1 (ja) * | 2021-10-14 | 2023-04-20 | 株式会社大阪ソーダ | ゴム加硫物の製造方法 |
-
2012
- 2012-02-24 JP JP2012039155A patent/JP2013173847A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013159669A (ja) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Bridgestone Corp | ゴム組成物の製造方法 |
WO2016105909A1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | Arizona Chemical Company, Llc | Additives for rubber compositions |
CN107429006A (zh) * | 2014-12-22 | 2017-12-01 | 亚利桑那化学品有限责任公司 | 用于橡胶组合物的添加剂 |
WO2023008336A1 (ja) * | 2021-07-27 | 2023-02-02 | 株式会社大阪ソーダ | ゴム組成物、およびゴム組成物の利用 |
WO2023063096A1 (ja) * | 2021-10-14 | 2023-04-20 | 株式会社大阪ソーダ | ゴム加硫物の製造方法 |
CN114181434A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-15 | 丁倩 | 一种橡胶用高粘性环保补强填料及其制备方法 |
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