JP2676125B2

JP2676125B2 - 耐摩耗性白物ゴム組成物

Info

Publication number: JP2676125B2
Application number: JP4110551A
Authority: JP
Inventors: 照人藤井
Original assignee: 世界長株式会社
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 1997-11-12
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JPH05306351A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性白物ゴム組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】タイヤゴムやベルト等の黒
色ゴム製品に用いられる天然ゴムあるいはジエン系合成
ゴムに補強性を持たせ、耐摩耗性を向上させるゴム配合
技術として、黒色のカーボンブラックを配合することが
一般的に行われている。

【０００３】これに対し、着色が可能である点でデザイ
ン性に優れた白物ゴムの補強は、従来クレー、タルク、
含水ケイ酸系充填剤等の補強性配合剤を添加することに
より行われ、例えばジエン系合成ゴムはシリカ系充填剤
を配合することにより補強される。また、白物ゴムの耐
摩耗性を向上させる方法としては、ブタジエンゴムを配
合することや、スコーチ性、加工性の観点からγ−メル
カプトプロピルトリメトキシシランを低配合量、即ち１
ｐｈｒ以下の割合で配合することが行われている。

【０００４】しかしながら、白物ゴムに上記添加剤を配
合してもカーボンブラックを配合する場合に比較して補
強性及び耐摩耗性の向上は十分でなく、実用上補強性及
び耐摩耗性をさらに向上した白物ゴムが切望されてい
る。

【０００５】本発明の目的は、十分な補強性及び耐摩耗
性を有する白物ゴム組成物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
鑑み鋭意検討を重ねた結果、ブタジエンゴムと他の汎用
ゴムとの組成物に、カップリング剤としてγ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン、或いはγ−メルカプト
プロピルトリメトキシシランおよびビス−３−トリエト
キシシリルプロピルテトラスルファイドの混合物を従来
よりも大量に用い、そのことによる加工性及びスコーチ
性の問題を、イオウ及び加硫促進剤を所定量加えること
により解消することにより上記目的を達成できる優れた
ゴム組成物が提供できることを見出した。

【０００７】即ち、本発明は、ブタジエンゴム６０〜８
０重量％と他の汎用ゴム２０〜４０重量％を含むゴム組
成物であって、該組成物にγ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン２〜３ｐｈｒ、イオウ１．６〜２．０ｐ
ｈｒ、加硫促進剤０．８〜３．０ｐｈｒ及び含水ケイ酸
系充填剤３０〜５０ｐｈｒを配合することを特徴とする
耐摩耗性白物ゴム組成物を提供することにある。

【０００８】また、本発明は、ブタジエンゴム６０〜８
０重量％と他の汎用ゴム２０〜４０重量％を含むゴム組
成物であって、該組成物にγ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン１〜３ｐｈｒ、ビス−３−トリエトキシ
シリルプロピルテトラスルファイド１〜３ｐｈｒ、イオ
ウ１．６〜２．０ｐｈｒ、加硫促進剤１．０〜３．０ｐ
ｈｒ及び含水ケイ酸系充填剤３０〜５０ｐｈｒを配合す
ることを特徴とする耐摩耗性白物ゴム組成物を提供する
ことにある。

【０００９】なお、本発明で“ｐｈｒ”とは、ゴム組成
物１００重量部に対して配合されるある成分の重量部を
表す。

【００１０】本発明でブタジエンゴムとしては、線状構
造を有するブタジエンゴムが好ましく、商品名としては
ウベポール３４０Ｌ及びウベポールＶＣＲ３０３（いず
れも宇部興産株式会社製）が挙げられる。

【００１１】本発明で他の汎用ゴムとは、ブタジエンゴ
ム以外の公知のゴムが広く利用され、例えば、天然ゴ
ム、エポキシ化天然ゴム、イソプレンゴム、溶液重合ス
チレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴ
ム、クロロプレンゴムまたはこれらの混合物などが挙げ
られる。

【００１２】ブタジエンゴムと他の汎用ゴムの配合割合
は、通常ブタジエンゴム６０〜８０重量％と他の汎用ゴ
ム２０〜４０重量％、好ましくはブタジエンゴム６５〜
７５重量％と他の汎用ゴム２５〜３５重量％、最も好ま
しくはブタジエンゴム７０重量％と他の汎用ゴム３０重
量％である。ブタジエンゴムの配合量が多すぎると強度
の低下が大きくなり、他の汎用ゴムの配合量が多すぎる
と耐摩耗性の低下が大きくなる。

【００１３】カップリング剤としてγ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシランを単独で配合させる場合の配合
量は、通常２〜３ｐｈｒ、好ましくは２．０〜２．２ｐ
ｈｒである。また、γ−メルカプトプロピルトリメトキ
シシランおよびビス−３−トリエトキシシリルプロピル
テトラスルファイドの混合物を配合させる場合の配合量
は、通常γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン１
〜３ｐｈｒおよびビス−３−トリエトキシシリルプロピ
ルテトラスルファイド１〜３ｐｈｒ、好ましくはγ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン１〜２ｐｈｒおよ
びビス−３−トリエトキシシリルプロピルテトラスルフ
ァイド２ｐｈｒ程度、最も好ましくはγ−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン１ｐｈｒおよびビス−３−ト
リエトキシシリルプロピルテトラスルファイド２ｐｈｒ
である。カップリング剤の各成分の量が多すぎると白物
ゴムの加工性、スコーチ性が低下し、カップリング剤の
各成分の量が少なすぎると得られる白物ゴムの耐摩耗性
の向上が不十分となる。

【００１４】本発明で使用されるイオウとしては、粉末
イオウ、不溶性イオウなどが挙げられ、その配合量は通
常１．６〜２．０ｐｈｒ、好ましくは１．６〜１．８ｐ
ｈｒである。具体的には、カップリング剤としてγ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン２ｐｈｒを単独で
配合させる場合には、加工性及びスコーチ性向上の観点
から不溶性イオウを用いるのが好ましく、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン１〜２ｐｈｒおよびビス
−３−トリエトキシシリルプロピルテトラスルファイド
２ｐｈｒを配合させる場合には粉末イオウ及び不溶性イ
オウのいずれも適している。

【００１５】また、加硫促進剤としてはＤＭ、ＮＯＢ、
Ｄ、ＣＺなどが挙げられ、その配合量は通常０．２〜
３．０ｐｈｒ、好ましくは１．０〜２．５ｐｈｒであ
る。

【００１６】ゴム組成物に配合される含水ケイ酸系充填
剤としては、ホワイトカーボン、ニプシール（商標名、
日本シリカ株式会社製）、トクシール（商標名、徳山ソ
ーダ株式会社製）などが挙げられ、その配合割合は通常
３０〜５０ｐｈｒ、好ましくは３５〜４０ｐｈｒ程度で
ある。含水ケイ酸系充填剤の配合量が多すぎるとゴム特
有の性質が損なわれ、また含水ケイ酸系充填剤の配合量
が少なすぎると白物ゴムの補強性の向上が不十分にな
る。

【００１７】カップリング剤としてγ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン単体を用いた場合には、急速加
硫するため１０ｍ／ｍ以下のゴム製品、例えばゴム靴底
あるいは薄物工業用ゴム製品が適している。また、カッ
プリング剤としてγ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シランおよびビス−３−トリエトキシシリルプロピルテ
トラスルファイドの混合物を用いた場合には、遅延加硫
するため厚物ゴム製品や、特にタイヤゴム等の工業用品
ゴムが適している。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような優れた効
果が達成される。

【００１９】（１）補強性及び耐摩耗性に優れた本発明
の白色ゴムを用いることにより、着色により商品本体の
色調に合ったゴム部品が得られ、特に、耐摩耗性と色調
及びデザインを要求される商品に有利である。

【００２０】（２）靴底ゴムとして使用する場合、耐摩
耗性の要求されるゴルフシューズ、キャディシューズ、
スポーツシューズ、及びバイクシューズに最適で、デザ
インが多様化できることと、白色または着色ゴムとして
使用できるため、ゴルフ場のカート道や一般道路を黒色
で汚染しない。

【００２１】（３）自転車及び自動車タイヤの分野で
は、車体の色調に合わせたカラフルな色調の自転車タイ
ヤ及び自動車タイヤが生まれ、さらに白物ゴムであるた
めスリップしたとき一般道路を黒色で汚染することはな
い。さらに、反撥弾性及び発熱特性が向上し、タイヤ高
性能化に求められている転動性能が大幅に向上する。さ
らに、タイヤ配合よりも比重が低いため、軽量化＝省燃
費化を図ることができる。（４）高機能な耐摩耗性白物
ゴムでありながら、汎用ゴム並みの低価格でしかも容易
に提供でき、また現存の製造設備を用いてあらゆるゴム
部品が製造可能である。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例を用いながら
より詳しく説明する。

【００２３】

【実施例１】以下の表１に示す処方で白物ゴムを製造し
た。具体的には、イオウ及び加硫促進剤を除いた上記処
方の各成分を７５リットルの加圧式ニーダーで５分間混
練し、約２０℃で１日間熟成した。次いで、イオウ及び
加硫促進剤を加え、１６インチオープンロールにて混練
し１５０℃、以下のキュラストメーター加硫度（ｔ₉₀×
２分）で加硫工程を行い、目的とする白物加硫ゴム部品
を得た。なお、ｔ₉₀とは最適加硫時間を意味する。

【００２４】

【実施例２及び比較例１〜５】表１に示す各処方で、実
施例１と同様な条件で混練及び加硫工程を行い、目的と
する白物加硫ゴム部品を各々得た。

【００２５】

【表１】

【００２６】なお、表１中：＊ＫＢＭ８０３は、γ−メルカプトプロピルトリメトキ
シシランの商標名（信越化学株式会社製）、＊Ｓｉ６９は、ビス−３−トリエトキシシリルプロピル
テトラスルファイドの商標名（ドイツのＤＥＧＳＡ株式
会社製）である。

【００２７】

【比較例６】以下の示す処方で、実施例１と同様な条件
で混練及び加硫工程を行い、カーボンブラック標準タイ
ヤトレッドゴム（黒物ゴム）を得た。

【００２８】カーボンブラック標準タイヤトレッドゴム処方成分配合量（ｐｈｒ）天然ゴムＲＳＳ^#３７５ブタジエンゴムＢＲ１５０２５カーボンブラックＨＦＡ６０ステアリン酸２亜鉛華１号５老防３Ｃ２マイクロクリスタリンワックス１アロマ系オイル１５クマロン樹脂５加硫促進剤ＣＺ１イオウ２実施例１、２及び比較例１〜６において１日間熟成して
各々得られた未加硫ゴムの加硫特性を以下の表２に示
す。

【００２９】

【表２】

【００３０】なお、表２中：＊キュラストメーター試験は、キュラストメーター加硫
試験機（日合商事株式会社製）を用い、測定温度１５０
℃で加硫時間を測定した。

【００３１】＊ムーニースコーチ試験は、ムーニー粘度
計（島津製作所製）を用い、測定温度１２１℃で加硫時
間を測定した。

【００３２】

【実施例３】実施例１〜２及び比較例１〜６で得られた
加硫ゴムの物性を各々測定した。各種試験の条件は、以
下に示す通りである。

【００３３】（１）アクロン摩耗試験英国標準−９０３（ＢＳ−９０３）に従い、温度２５
℃、傾斜１５度、６ポンド、予備ズリ１０００回、本試
験１０００回の条件で行った。

【００３４】（２）ウィリアム摩耗試験英国標準−９０３（ＢＳ−９０３）に従い、温度２５℃
でなじみ運転後、６分間本試験を行った。

【００３５】（３）ランボーン摩耗試験温度３０℃、荷重４．５ｋｇ、試料６０ｍ／分、砥石３
６ｍ／分、スリップ率４０％の条件で行った。

【００３６】（４）ピコ摩耗試験ＡＳＴＭ−Ｄ２２２８に従い、荷重４．５ｋｇ、６０ｒ
ｐｍ、ＳＢＲスタンダードゴム（指数１２５）を用いて
行った。

【００３７】（５）引張強度及び引裂強度試験ＪＩＳ−Ｋ６３０１に従い、温度２５℃でＪＩＳ−３及
びＪＩＳ−Ｂダンベルを基準として行った。

【００３８】（６）反撥弾性率ＪＩＳ−Ｋ６３０１の規定に従い、測定した。

【００３９】（７）発熱試験ＡＳＴＭ−Ｄ６２３に従い、グッドリッチフレクソメー
ターを用い、温度１００℃、時間２５分、荷重５５ポン
ド、０．１７５インチストローク、１８００ｒｐｍの条
件で行った。

【００４０】（８）スキッド抵抗試験ポータブル滑り抵抗試験機を用い、温度２５℃の条件
で、ドライ試験はスリガラス、ウェット試験はスリガラ
ス＋水を用いて行った。

【００４１】（１）〜（８）の試験結果を以下の表３に
示す。

【００４２】

【表３】

【００４３】表３の結果から、本発明の耐摩耗性白物ゴ
ム組成物は、カーボンブラックを標準配合した黒物ゴム
（比較例６）よりもはるかに優れた結果が得られること
が明らかとなった。また、実施例１及び２の組成物と比
較例１〜５の組成物を比較すると、カップリング剤とし
てγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン単体、或
いはγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランおよび
ビス−３−トリエトキシシリルプロピルテトラスルファ
イドの混合物を本発明の所定量用いることにより初めて
白物ゴム組成物の耐摩耗性及び補強性を両方ともバラン
ス良く向上できることが明かである。

【００４４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｋ 3:06 3:36 5:54）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ブタジエンゴム６０〜８０重量％と他の
汎用ゴム２０〜４０重量％を含むゴム組成物であって、
該組成物にγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
１〜３ｐｈｒ）ビス−３−トリエトキシシリルプロピル
テトラスルファイド１〜３ｐｈｒ、イオウ１．６〜２．
０ｐｈｒ、加硫促進剤１．０〜３．０ｐｈｒ及び含水ケ
イ酸系充填剤３０〜５０ｐｈｒを配合することを特徴と
する耐摩耗性白物ゴム組成物。