JP3445080B2 - Rubber composition and pneumatic tire using the rubber composition - Google Patents

Rubber composition and pneumatic tire using the rubber composition

Info

Publication number
JP3445080B2
JP3445080B2 JP35116396A JP35116396A JP3445080B2 JP 3445080 B2 JP3445080 B2 JP 3445080B2 JP 35116396 A JP35116396 A JP 35116396A JP 35116396 A JP35116396 A JP 35116396A JP 3445080 B2 JP3445080 B2 JP 3445080B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber composition
silicic acid
rubber
hydrous silicic
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP35116396A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10182877A (en
Inventor
和宏 柳澤
俊二 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP35116396A priority Critical patent/JP3445080B2/en
Publication of JPH10182877A publication Critical patent/JPH10182877A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3445080B2 publication Critical patent/JP3445080B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、補強性及び耐摩耗
性を向上させたゴム組成物及びそのゴム組成物を使用し
た空気入りタイヤに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rubber composition having improved reinforcement and abrasion resistance, and a pneumatic tire using the rubber composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ゴム用補強性充填材として
は、カーボンブラックが使用されている。これは、カー
ボンブラックが他の充填材に較べ、高い補強性と優れた
耐摩耗性を有するためであるが、近年、省エネルギー、
省資源の社会的要請の下、とりわけ、自動車の燃料消費
を節約するため、ゴム組成物の低発熱化も同時に求めら
れるようになってきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, carbon black has been used as a reinforcing filler for rubber. This is because carbon black has high reinforcement and excellent wear resistance as compared with other fillers, but in recent years, energy saving,
Under the social demand for resource saving, in particular, in order to save fuel consumption of automobiles, lower heat generation of rubber compositions has been required at the same time.

【0003】カーボンブラックによりゴム組成物の低発
熱化を狙う場合、カーボンブラックの少量充填、あるい
は大粒径カーボンブラックの使用が考えられるが、いづ
れの方法においても、低発熱化は補強性及び耐摩耗性と
は二率背反の関係にあることはよく知られている。
In order to reduce the heat generation of the rubber composition by carbon black, it is possible to fill a small amount of carbon black or use carbon black having a large particle size. It is well known that there is a trade-off with abrasion.

【0004】一方、ゴム組成物の低発熱化充填材として
は、湿式法含水ケイ酸(シリカ)が知られており、現在
までに、特開平3−252431号公報など、多くの特
許が出願されている。
On the other hand, as a low heat-generating filler for a rubber composition, hydrous silicic acid (silica) is known, and many patents have been filed up to the present, such as JP-A-3-252431. ing.

【0005】しかしながら、湿式法含水ケイ酸を配合し
たゴム組成物は、一般的なゴム物性の中で、加工性、補
強性、耐摩耗性がカーボンブラックを配合したゴム組成
物に比べて劣っている。これらの欠点を解消するため、
シランカップリング剤やその他の有機配合物の併用配合
等が行われている。しかし、未だ満足のいく物性は得ら
れておらず、さらなる改質が強く望まれている。
However, the rubber composition containing the wet-process hydrous silicic acid is inferior to the rubber composition containing carbon black in terms of processability, reinforcement and abrasion resistance among the general rubber physical properties. There is. To eliminate these drawbacks,
Combination use of silane coupling agents and other organic compounds has been performed. However, satisfactory physical properties have not yet been obtained, and further modification is strongly desired.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の課題などを解決しようとするものであり、補強性
と耐摩耗性を向上させたゴム組成物及びそのゴム組成物
を使用した空気入りタイヤを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and uses a rubber composition having improved reinforcement and abrasion resistance, and a rubber composition thereof. To provide a pneumatic tire.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来技術
の課題に鑑み、鋭意研究を重ね、天然ゴム、ジエン系合
成ゴムに対して、特定範囲の湿式法含水ケイ酸を配合し
たゴム組成物が優れた補強効果及び耐摩耗性を発揮でき
ることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
すなわち、本発明は次の(1)〜(7)に存する。 (1) 天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴム100重量部
に対して、BET法比表面積(以下、単に「N2 −S
A」と称す)が170〜300m2 /gの範囲であり、
かつHg法比表面積(以下、単に「Hg−SA」と称
す)/N2 −SAの比が1.08以上である湿式法含水
ケイ酸を10〜90重量部配合してなるゴム組成物。 (2) 湿式法含水ケイ酸のN2 −SAが170〜250m
2 /gの範囲であり、かつHg−SA/N2 −SAの比
が1.1〜1.2の範囲である上記(1)記載のゴム組成
物。 (3) Hg法細孔容積の測定法による半径1000Å以下
の細孔容積が1.6cc/g以上である上記(1)又は(2)
記載のゴム組成物。 (4) シランカップリング剤を湿式法含水ケイ酸の1〜2
0重量%含む上記(1)〜(3)の何れか一つに記載のゴム組
成物。 (5) シランカップリング剤として下記式(I)〜式(II
I)の内、少なくとも一つを含む上記(4)記載のゴム組成
物。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the problems of the prior art, the inventors of the present invention have conducted extensive studies and made natural rubber and diene synthetic rubber compounded with a wet range hydrous silicic acid in a specific range. The inventors have found that the composition can exhibit excellent reinforcing effect and abrasion resistance, and have completed the present invention.
That is, the present invention resides in the following (1) to (7). (1) 100 parts by weight of natural rubber and / or diene-based synthetic rubber, BET specific surface area (hereinafter simply referred to as "N 2 -S
A)) is in the range of 170 to 300 m 2 / g,
A rubber composition comprising 10 to 90 parts by weight of a wet process hydrous silicic acid having a Hg method specific surface area (hereinafter, simply referred to as “Hg-SA”) / N 2 -SA ratio of 1.08 or more. (2) N 2 -SA of wet method hydrous silicic acid is 170 to 250 m
2 / g in the range of, and Hg-SA / N 2 above ratio -SA it is in the range of 1.1 to 1.2 (1) rubber composition. (3) The above-mentioned (1) or (2), in which the pore volume with a radius of 1000 Å or less is 1.6 cc / g or more by the Hg method pore volume measurement method.
The rubber composition described. (4) The silane coupling agent is 1 to 2 of wet method hydrous silicic acid.
The rubber composition as described in any one of (1) to (3) above, which contains 0% by weight. (5) The following formulas (I) to (II
The rubber composition according to (4) above, which contains at least one of I).

【化4】 [Chemical 4]

【化5】 [Chemical 5]

【化6】 (6) 補強用充填材として、カーボンブラックを5〜80
重量部含み、さらに湿式法含水ケイ酸とカーボンブラッ
クの合計配合量が120重量部以下である上記(1)〜(5)
の何れか一つに記載のゴム組成物。 (7) 上記(1)〜(6)の何れか一つに記載のゴム組成物をタ
イヤトレッド部に使用した空気入りタイヤ。
[Chemical 6] (6) Carbon black of 5 to 80 is used as a reinforcing filler.
(1) to (5), wherein the total amount of wet-process hydrous silicic acid and carbon black is 120 parts by weight or less.
The rubber composition according to any one of 1. (7) A pneumatic tire using the rubber composition according to any one of (1) to (6) above in a tire tread portion.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態等を
更に詳細に説明する。ゴムの補強のメカニズムは、充填
材の分散機能と構造性にあると考えられている。構造性
については、充填材の粒子径、細孔容積、ストラクチャ
ーと呼ばれる粒子同士がつながった高次構造等があげら
れる。カーボンブラックは一般に、ストラクチャーが発
達しており、更には粒子表面の官能基も多種なものが存
在しておりポリマー分子との結合が強くゴム補強剤とし
て適し、今日迄多く使われてきた。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in more detail below. The mechanism of rubber reinforcement is considered to be the dispersion function and structural properties of the filler. With respect to the structural properties, the particle diameter of the filler, the pore volume, and a higher-order structure called a structure in which particles are connected to each other can be mentioned. Generally, carbon black has a well-developed structure, and various functional groups on the surface of particles are present. Since it has a strong bond with polymer molecules and is suitable as a rubber reinforcing agent, it has been widely used to date.

【0009】一方、湿式法含水ケイ酸(以下、単に「含
水ケイ酸」と称す)は、表面にシラノール基(Si−O
H)が存在しており、補強効果をもたらす反面、分散を
阻害したり薬剤の効果を低下せしめる弱点がある。この
ように含水ケイ酸は、その粒子表面にシロキサン基及び
シラノール基が存在するのみであって、カーボンブラッ
ク程の官能基を有しない為ポリマーとの反応性が弱い。
それ故にシランカップリング剤等で補って補強効果を高
めている。このような手法が現状であるが、これだけで
はタイヤ用含水ケイ酸としては不十分である。そこで、
細孔容積及び表面積の大小で議論される含水ケイ酸の構
造性のレベルアップが必要となってくる。
On the other hand, wet-process hydrous silicic acid (hereinafter, simply referred to as "hydrous silicic acid") has silanol groups (Si-O) on its surface.
H) is present and brings about a reinforcing effect, but on the other hand, it has a weak point that it hinders dispersion and lowers the effect of the drug. As described above, hydrous silicic acid has only a siloxane group and a silanol group on the particle surface, and does not have a functional group like carbon black, and thus has low reactivity with a polymer.
Therefore, the reinforcing effect is enhanced by supplementing with a silane coupling agent or the like. Although such a method is in the present situation, this method alone is not sufficient as a hydrous silicic acid for tires. Therefore,
It is necessary to raise the level of structural properties of hydrous silicic acid, which is discussed in terms of pore volume and surface area.

【0010】特に、耐摩耗性の向上には、含水ケイ酸の
構造性が重要だと考えられる。ポリマー分子との化学的
な結合力と共に、含水ケイ酸とポリマーとの強い絡み合
いが重要なファクターとなるはずである。その為には含
水ケイ酸の細孔容積を更に大きくする必要がある。即ち
ゴム分子が細孔内に入り込み強固な構造(結合又は絡
み)をつくることである。それにより含水ケイ酸とゴム
分子の弱い結合を補って補強効果を高めることができる
筈である。本発明者らはかかる観点から、研究を重ね、
天然ゴム、ジエン系合成ゴムに対して、前記の特定範囲
の含水ケイ酸を配合したゴム組成物が優れた補強効果及
び耐摩耗性を発揮できることを見出し、本発明を完成す
るに至ったのである。
In particular, the structural properties of hydrous silicic acid are considered to be important for improving the wear resistance. The strong entanglement between the hydrous silicic acid and the polymer should be an important factor together with the chemical bond strength with the polymer molecule. For that purpose, it is necessary to further increase the pore volume of hydrous silicic acid. That is, the rubber molecules enter the pores to form a strong structure (bond or entanglement). Therefore, it should be possible to supplement the weak bond between the hydrous silicic acid and the rubber molecule to enhance the reinforcing effect. The inventors of the present invention have conducted repeated research from this viewpoint.
With respect to natural rubber and diene-based synthetic rubber, it was found that a rubber composition containing hydrous silicic acid in the above specific range can exhibit excellent reinforcing effect and abrasion resistance, and completed the present invention. .

【0011】ゴム補強のメカニズムは、充填材である含
水ケイ酸のN2 −SAに大きく左右されることは既によ
く知られている。従来のゴム補強充填材として一般的に
使用されている含水ケイ酸はN2 −SAが220m2/g
以下のものである。又、このような含水ケイ酸は、一般
にHg−SAが200m2/g以下であり、Hg−SA/
2 −SAの比は1.0未満である。
It is already well known that the mechanism of rubber reinforcement depends largely on N 2 -SA of hydrous silicic acid as a filler. Hydrous silicic acid generally used as a conventional rubber-reinforcing filler has N 2 -SA of 220 m 2 / g.
It is as follows. In addition, such hydrous silicic acid generally has an Hg-SA of 200 m 2 / g or less, and Hg-SA /
The ratio of N 2 -SA is less than 1.0.

【0012】一方、本発明に用いられる含水ケイ酸は、
2 −SAが170〜300m2 /gの範囲であり、か
つHg−SA/N2 −SAの比が1.08以上である。
2 −SAが170m2/g未満では補強性が低くなって
しまう。また、N2 −SAが300m2/gを超えるとゴ
ム混練中の分散を阻害し、その結果、補強性の低下を招
き、かつゴム組成物の粘度が高くなりすぎて加工性を悪
化させる。N2−SAは、好ましくは170〜250m2
/gの範囲である。
On the other hand, the hydrous silicic acid used in the present invention is
N 2 -SA is in the range of 170 to 300 m 2 / g, and the ratio of Hg-SA / N 2 -SA is 1.08 or more.
If N 2 -SA is less than 170 m 2 / g, the reinforcing property will be low. On the other hand, when N 2 -SA exceeds 300 m 2 / g, the dispersion during rubber kneading is hindered, as a result, the reinforcing property is lowered, and the viscosity of the rubber composition becomes too high, which deteriorates the processability. N 2 -SA is preferably 170 to 250 m 2.
The range is / g.

【0013】本発明に用いられる含水ケイ酸は、Hg−
SA/N2 −SAの比が、1.08以上であり、高い構
造性を有する。この比は、好ましくは1.1以上であ
り、更により好ましくは1.15以上である。尚、Hg
−SA/N2 −SAの比の上限は、実用的には、1.2
程度である。
The hydrous silicic acid used in the present invention is Hg-
The ratio of SA / N 2 -SA is 1.08 or more and has high structural properties. This ratio is preferably 1.1 or higher, and even more preferably 1.15 or higher. Hg
The upper limit of the ratio of -SA / N 2 -SA are Practically, 1.2
It is a degree.

【0014】本発明に用いられる含水ケイ酸が特徴とす
るHg−SA/N2 −SAの比が1.08以上であるこ
とは、高構造即ち微細孔容積が豊かであることを意味す
る。N2 −SAが大きいことは一次粒子が小さいことで
あり、アグリゲートも小さくゴムとの接触面積も多くな
ることが予想される。尚、Hg−SAの算出法は、細孔
を円筒形と仮定してHg−SA=2V/rとして表せら
れる。(但し、Hg−SA=表面積(m2/g)、V=全
細孔容積(cc/g)、r=平均細孔半径(μm))本
式からして、細孔径が小さく、細孔容積が大きい程表面
積が大きいことがいえる。従来の一般的な含水ケイ酸
は、Hg−SA/N2 −SAの比は、1未満であるか
ら、本発明の含水ケイ酸は、これら従来品とは明らかに
異なるものである。
The Hg-SA / N 2 -SA ratio of 1.08 or more, which is characteristic of the hydrous silicic acid used in the present invention, means that the structure is high, that is, the volume of fine pores is rich. A large N 2 -SA means a small primary particle, and it is expected that the aggregate is small and the contact area with rubber is large. The calculation method of Hg-SA can be expressed as Hg-SA = 2V / r, assuming that the pores are cylindrical. (However, Hg-SA = surface area (m 2 / g), V = total pore volume (cc / g), r = average pore radius (μm)) It can be said that the larger the volume, the larger the surface area. Since the conventional general hydrous silicic acid has a Hg-SA / N 2 -SA ratio of less than 1, the hydrous silicic acid of the present invention is clearly different from these conventional products.

【0015】本発明に用いられる含水ケイ酸は、Hg法
細孔容積の測定法による半径1000Å以下の細孔容積
が1.6cc/g以上であることが好ましい。Hg法細
孔容積の半径1000Å以下の容積を大きくすることに
よりゴムの補強効果を高めることができる。半径100
0Å以下の細孔容積は、好ましくは1.6〜1.9cc
/gの範囲である。このように高構造性を有する含水ケ
イ酸ほどゴムの補強性及び耐摩耗性の向上が図れること
が判った。
The hydrous silicic acid used in the present invention preferably has a pore volume of 1.6 cc / g or more with a radius of 1000 Å or less measured by the Hg method pore volume measurement method. The reinforcing effect of the rubber can be enhanced by increasing the volume of the Hg method pore volume having a radius of 1000 Å or less. Radius 100
The pore volume of 0 Å or less is preferably 1.6 to 1.9 cc
/ G range. As described above, it was found that the hydrated silicic acid having a high structural property can improve the reinforcing property and abrasion resistance of the rubber.

【0016】含水ケイ酸の配合量は、補強性、耐摩耗
性、加工性の面から、ゴム100重量部に対し、10〜
90重量部、好ましくは、15〜80重量部であること
が望ましい。含水ケイ酸の配合量が10重量部未満で
は、補強性、耐摩耗性効果が小さく、90重量部超過で
は、含水ケイ酸の良好な分散を得ることが難しく、補強
性、耐摩耗性が悪化し、好ましくない。
From the viewpoint of reinforcement, abrasion resistance and workability, the content of hydrous silicic acid is from 10 to 100 parts by weight of rubber.
90 parts by weight, preferably 15 to 80 parts by weight is desirable. When the content of hydrous silicic acid is less than 10 parts by weight, the effect of reinforcement and abrasion resistance is small, and when it exceeds 90 parts by weight, it is difficult to obtain a good dispersion of hydrous silicic acid, resulting in deterioration of reinforcement and abrasion resistance. However, it is not preferable.

【0017】本発明に用いられるゴムとしては、天然ゴ
ム(NR)又はジエン系合成ゴムを単独又はこれらをブ
レンドして使用することができる。合成ゴムとしては、
例えば、合成ポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジ
エンゴム(BR)やスチレンブタジエンゴム(SBR)
等が挙げられる。
As the rubber used in the present invention, natural rubber (NR) or diene-based synthetic rubber can be used alone or in a blended form thereof. As synthetic rubber,
For example, synthetic polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR) and styrene butadiene rubber (SBR)
Etc.

【0018】本発明で用いるシランカップリング剤は、
下記式(I)〜式(III)に示される少なくとも一つが
挙げられる。
The silane coupling agent used in the present invention is
At least one represented by the following formulas (I) to (III) can be mentioned.

【化7】 [Chemical 7]

【化8】 [Chemical 8]

【化9】 [Chemical 9]

【0019】具体的には、ビス(3−トリエトキシシリ
ルプロピル)ポリスルフィド、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジエトキシシラン、3−トリメトキシシ
リルプロピル−N,N−ジメチルカルバモイルテトラス
ルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチア
ゾリルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロ
ピルメタクリレートモノスルフィド、等が挙げられる。
Specifically, bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane,
γ-aminopropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N- Examples include dimethylcarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropyl benzothiazolyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, and the like.

【0020】シランカップリング剤の配合量は、含水ケ
イ酸の重量に対し1〜20重量%、好ましくは2〜15
重量%である。シランカップリング剤の配合量が1重量
%未満では、カップリング効果が小さく、20重量%超
過では、補強性、耐摩耗性ともに悪化し、好ましくな
い。
The content of the silane coupling agent is 1 to 20% by weight, preferably 2 to 15% by weight based on the weight of hydrous silicic acid.
% By weight. When the amount of the silane coupling agent is less than 1% by weight, the coupling effect is small, and when it exceeds 20% by weight, both the reinforcing property and the abrasion resistance are deteriorated, which is not preferable.

【0021】本発明では更に補強性充填材としてカーボ
ンブラックを配合することができる。カーボンブラック
としては、SAF、ISAF、HAFが好ましく使用で
きるが、特に限定されるものではない。カーボンブラッ
クの配合量は、上記ゴム100重量部に対し、5〜80
重量部含み、さらに含水ケイ酸とカーボンブラックの合
計配合量が120重量部以下であることが好ましい。カ
ーボンブラックの配合量を上記範囲とすることにより更
に補強性と耐摩耗性を向上させることができる。
In the present invention, carbon black can be further compounded as a reinforcing filler. As the carbon black, SAF, ISAF and HAF can be preferably used, but the carbon black is not particularly limited. The amount of carbon black compounded is 5 to 80 with respect to 100 parts by weight of the rubber.
It is preferable that the total amount of hydrous silicic acid and carbon black is 120 parts by weight or less. Reinforcing properties and abrasion resistance can be further improved by setting the blending amount of carbon black within the above range.

【0022】なお、本発明においては、上記のゴム、含
水ケイ酸、シランカップリング剤、カーボンブラック以
外に、必要に応じて、軟化剤(ワックス、オイル)、老
化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等の通常
ゴム工業で使用される配合剤を適宜配合することができ
る。
In the present invention, in addition to the above rubber, hydrous silicic acid, silane coupling agent, and carbon black, if necessary, a softening agent (wax, oil), an antioxidant, a vulcanizing agent, a vulcanizing agent, Compounding agents usually used in the rubber industry, such as a vulcanization accelerator and a vulcanization accelerating aid, can be appropriately mixed.

【0023】本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分、含
水ケイ酸、シランカップリング剤、カーボンブラック、
上記必要に応じて配合する上記ゴム配合剤等をバンバリ
ーミキサーなどの混練機で調製することができる。
The rubber composition of the present invention comprises the above rubber component, hydrous silicic acid, silane coupling agent, carbon black,
The rubber compounding agent and the like to be compounded as necessary can be prepared with a kneading machine such as a Banbury mixer.

【0024】本発明のゴム組成物は、タイヤ、コンベア
ベルト、ホースなどのゴム製品に好適に適用できるもの
であり、製品となったタイヤ、コンベアベルト、ホース
などのゴム製品は補強性、高耐摩耗性等に優れたものと
なる。また、本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成
物をタイヤトレッド部に使用したものであるので、タイ
ヤトレッド部の補強性、高耐摩耗性に優れた空気入りタ
イヤが得られることとなる。
The rubber composition of the present invention can be preferably applied to rubber products such as tires, conveyor belts and hoses. The rubber products used as products such as tires, conveyor belts and hoses are reinforced and have high resistance. It has excellent abrasion resistance. Further, since the pneumatic tire of the present invention uses the above rubber composition in the tire tread portion, a pneumatic tire excellent in reinforcement of the tire tread portion and high wear resistance can be obtained.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
詳細に記すが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。実施例及び比較例で使用する含水ケイ酸は、
下記表1に示される物性となるサンプルA〜Fの含水ケ
イ酸を使用した。サンプルA〜Cは、本発明の範囲外と
なる物性の含水ケイ酸であり、サンプルD〜Fは本発明
の範囲内となる物性の含水ケイ酸である。サンプルD〜
Fについては下記製造例1〜3により得た。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The hydrous silicic acid used in Examples and Comparative Examples is
The hydrous silicic acids of Samples A to F having the physical properties shown in Table 1 below were used. Samples A to C are hydrous silicic acids having physical properties outside the scope of the present invention, and Samples D to F are hydrous silicic acids having physical properties within the scope of the present invention. Sample D ~
F was obtained according to the following Production Examples 1 to 3.

【0026】サンプルA〜Fの含水ケイ酸の各物性値の
測定は次に示す方法により行った。 (1)BET法比表面積(N2 −SA) カンタソーブ(米国Quantachrome社製) を用いて1点法
により測定。 (2)Hg法比表面積(Hg−SA) ポロシメーター2000型(伊国Carlo Erba社製) にて
測定。 算定法;Hg−SA=2V/r (Hg−SA=比表面積(m2/g)、V=全細孔容積
(cc/g)、r=平均半径(μm)) (3)Hg法細孔容積 ポロシメーター2000型にて測定。
The physical properties of the hydrous silicic acids of Samples A to F were measured by the following methods. (1) BET method specific surface area (N 2 -SA) Measured by a one-point method using Kantasorb (manufactured by Quantachrome, USA). (2) Hg method specific surface area (Hg-SA) Measured with a porosimeter 2000 type (manufactured by Carlo Erba, Italy). Calculation method; Hg-SA = 2V / r (Hg-SA = specific surface area (m 2 / g), V = total pore volume (cc / g), r = average radius (μm)) (3) Hg method fineness Pore volume porosimeter 2000 type.

【0027】(製造例1、サンプルD)攪拌機を備えた
240リットルジャケット付きステンレス容器に、ケイ
酸ナトリウム水溶液(SiO2 /Na2 O重量比3.
3、SiO2 濃度150g/l)を80リットルと水を
SiO2濃度60g/lとなるように投入し、蒸気で加
熱して温度80℃にした。次に投入したケイ酸ナトリウ
ムの中和に要する全量の25%に相当する量の98重量
%濃硫酸を5分間で添加した。添加終了直後蒸気で加熱
して20分間で96℃とした。次に上記と同硫酸で中和
当量の20%相当を5分間で添加した後20分間熟成す
ることを3回繰り返した。次いで中和当量の約10%相
当の同硫酸の添加を5分間行った。その時のpHは9.
3であった。この間温度は96±1℃を保った。その
後、温度を維持したまま熟成を60分間行った。その
後、同硫酸を10分間更に添加してpH3で停止して反
応を終了した。その後得られた反応物を一般に行われる
方法で、濾過、水洗、スプレー乾燥して湿式沈殿法によ
るサンプルDとなる含水ケイ酸を得た。得られた含水ケ
イ酸の性状は下記のとおりであった。 ・N2 −SA=192m2/g ・Hg−SA=222m2/g ・Hg−SA/N2 −SA=1.16 ・Hg細孔容積(半径1000Å以下) =1.65cc/g
(Production Example 1, Sample D) A 240 liter jacketed stainless steel container equipped with a stirrer was placed in a sodium silicate aqueous solution (SiO 2 / Na 2 O weight ratio: 3.
3, SiO 2 concentration 150 g / l) and water were added so that the SiO 2 concentration was 60 g / l, and the temperature was raised to 80 ° C. by heating with steam. Next, 98 wt% concentrated sulfuric acid in an amount corresponding to 25% of the total amount required for neutralizing the added sodium silicate was added over 5 minutes. Immediately after the addition was completed, the mixture was heated with steam to 96 ° C. for 20 minutes. Next, 20% of the neutralization equivalent was added with the same sulfuric acid as above for 5 minutes, followed by aging for 20 minutes, which was repeated 3 times. Next, about 10% of the neutralization equivalent of sulfuric acid was added for 5 minutes. The pH at that time was 9.
It was 3. During this time, the temperature was maintained at 96 ± 1 ° C. Then, aging was carried out for 60 minutes while maintaining the temperature. Then, the same sulfuric acid was further added for 10 minutes to stop the reaction at pH 3 to complete the reaction. The obtained reaction product was filtered, washed with water and spray-dried by a commonly used method to obtain a hydrous silicic acid as a sample D by a wet precipitation method. The properties of the obtained hydrous silicic acid were as follows. · N 2 -SA = 192m 2 / g · Hg-SA = 222m 2 / g · Hg-SA / N 2 -SA = 1.16 · Hg pore volume (hereinafter radius 1000Å) = 1.65cc / g

【0028】(製造例2、サンプルE)製造例1と同容
器及び同原料を使用し、SiO2濃度が60g/lとな
るようにケイ酸ナトリウム水溶液を80リットルと水を
投入して温度80℃とした。次いで中和当量の35%相
当の酸の添加を10分間行った。次に加熱して20分で
温度を96℃とした。次いで15%相当の酸の添加を5
分間及び熟成を15分間の繰り返しを3回行った。続い
て中和当量の約13%相当の酸の添加を5分間行った。
その時のpHは9.5であった。次いで温度96±1℃
を維持して60分間熟成を行った。後、酸性化を10分
間で行いpH3で反応を終了した。その後は製造例1と
同様な方法でサンプルEとなる含水ケイ酸を得た。得ら
れた含水ケイ酸の性状は下記の通りであった。 ・N2 −SA=241m2/g ・Hg−SA=281m2/g ・Hg−SA/N2 −SA=1.17 ・Hg細孔容積(半径1000Å以下) =1.83cc/g
(Production Example 2, Sample E) Using the same container and the same raw material as in Production Example 1, 80 liters of an aqueous sodium silicate solution and water were added so that the SiO 2 concentration was 60 g / l, and the temperature was 80. ℃ was made. Then, an acid equivalent to 35% of the neutralization equivalent was added for 10 minutes. It was then heated to a temperature of 96 ° C. in 20 minutes. Then add 5% acid equivalent to 5
The aging and aging were repeated 3 times for 15 minutes each. Subsequently, an acid equivalent to about 13% of the neutralization equivalent was added for 5 minutes.
The pH at that time was 9.5. Then temperature 96 ± 1 ℃
Was maintained for 60 minutes for aging. After that, acidification was performed for 10 minutes to complete the reaction at pH 3. After that, a hydrous silicic acid as a sample E was obtained in the same manner as in Production Example 1. The properties of the obtained hydrous silicic acid were as follows. · N 2 -SA = 241m 2 / g · Hg-SA = 281m 2 / g · Hg-SA / N 2 -SA = 1.17 · Hg pore volume (hereinafter radius 1000Å) = 1.83cc / g

【0029】(製造例3、サンプルF)最初にケイ酸ナ
トリウム水溶液を97リットルと水を投入して、SiO
2濃度を76g/lとした以外は製造例2と同様な方法
でサンプルFとなる含水ケイ酸を得た。得られた含水ケ
イ酸の性状は下記のとおりであった。 ・N2 −SA=175m2/g ・Hg−SA=190m2/g ・Hg−SA/N2 −SA=1.08 ・Hg細孔容積(半径1000Å以下) =1.73cc/g
(Production Example 3, Sample F) First, 97 liters of an aqueous solution of sodium silicate and water were charged to obtain SiO 2.
A hydrous silicic acid as a sample F was obtained in the same manner as in Production Example 2 except that the 2 concentration was 76 g / l. The properties of the obtained hydrous silicic acid were as follows.・ N 2 -SA = 175 m 2 / g ・ Hg-SA = 190 m 2 / g ・ Hg-SA / N 2 -SA = 1.08 ・ Hg pore volume (radius 1000 Å or less) = 1.73 cc / g

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】(実施例1〜9及び比較例1〜8)上記表
1に示される物性の含水ケイ酸(サンプルA〜F)を使
用して、下記表2〜4に示される配合組成によりゴム組
成物を調製した。この実施例1〜9及び比較例1〜8の
ゴム組成物について、下記測定方法により補強性及び耐
摩耗性を評価した。なお、表2〜4中の配合組成の配合
単位は重量部である。
(Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 8) Using the hydrous silicic acid (Samples A to F) having the physical properties shown in Table 1 above, rubbers were prepared according to the compounding compositions shown in Tables 2 to 4 below. A composition was prepared. The rubber compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 8 were evaluated for reinforcement and wear resistance by the following measuring methods. In addition, the compounding unit of the compounding composition in Tables 2-4 is a weight part.

【0032】(1) 補強性 JIS K6251に準拠して、ダンベル状3号サンプ
ルを用いて25℃で引張り試験を行った時の引張り強度
を、コントロールと比較。大きいほど良好。 (2) 耐摩耗性 ランボーン摩耗試験機を用い、BS(British Standar
d)規格903(part A)D法に準じた方法により、接
地圧5kg/cm2、スリップ率40%にて測定し、次式に
より算出した。 耐摩耗性=(コントロールの損失重量/供試試験片の損
失重量)×100 大きいほど耐摩耗性は良好である。
(1) Reinforcing property According to JIS K6251, a dumbbell-shaped No. 3 sample was used to conduct a tensile test at 25 ° C., and the tensile strength was compared with that of a control. Larger is better. (2) Using a wear-resistant Lambourn abrasion tester, BS (British Standar
d) Measured at a ground pressure of 5 kg / cm 2 and a slip ratio of 40% by a method according to the standard 903 (part A) D method, and calculated by the following formula. Abrasion resistance = (weight loss of control / weight loss of test specimen) × 100 The larger the value, the better the abrasion resistance.

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】[0034]

【表3】 [Table 3]

【0035】[0035]

【表4】 [Table 4]

【0036】(表2〜4の考察)実施例1〜7及び比較
例1〜6は、比較例1をコントロールとし、実施例8は
比較例7をコントロールとし、実施例9は比較例8をコ
ントロールとしたものである。本発明の範囲内となる物
性の含水ケイ酸(サンプルD〜F)を使用した実施例1
〜9は、本発明の範囲外となる物性の含水ケイ酸(サン
プルA〜C)を使用した比較例1〜8に較べ、補強性及
び耐摩耗性を大幅に向上することができることが判明し
た。
(Consideration of Tables 2 to 4) In Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6, Comparative Example 1 was used as a control, Example 8 was used as Comparative Example 7, and Example 9 was used as Comparative Example 8. It is a control. Example 1 using hydrous silicic acid (Samples D to F) having physical properties within the scope of the present invention
Nos. 9 to 9 were found to be able to significantly improve the reinforcing property and abrasion resistance as compared with Comparative Examples 1 to 8 using hydrous silicic acid (Samples A to C) having physical properties outside the scope of the present invention. .

【0037】[0037]

【発明の効果】請求項1〜6の発明によれば、補強性及
び耐摩耗性の大幅な向上を図ることができるゴム組成物
が提供される。請求項7の発明によれば、上記ゴム組成
物をタイヤトレッド部に使用したものであるので、タイ
ヤトレッド部の補強性、高耐摩耗性に優れた空気入りタ
イヤが提供される。
[Effects of the Invention] According to the inventions of claims 1 to 6, there is provided a rubber composition capable of greatly improving the reinforcing property and the abrasion resistance. According to the invention of claim 7, since the above rubber composition is used for the tire tread portion, a pneumatic tire excellent in reinforcement of the tire tread portion and high wear resistance is provided.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 9/00 C08K 5/54 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C08L 9/00 C08K 5/54

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴム1
00重量部に対して、BET法比表面積(N2 −SA)
が170〜300m2 /gの範囲であり、かつHg法比
表面積(Hg−SA)/BET法比表面積(N2 −S
A)の比が1.08以上である湿式法含水ケイ酸を10
〜90重量部配合してなるゴム組成物。
1. Natural rubber and / or diene-based synthetic rubber 1
BET specific surface area (N 2 -SA) relative to 100 parts by weight
There is a range of 170~300m 2 / g, and Hg method specific surface area (Hg-SA) / BET method specific surface area (N 2 -S
A wet method hydrous silicic acid having a ratio of A) of 1.08 or more is 10
A rubber composition containing about 90 parts by weight.
【請求項2】 湿式法含水ケイ酸のBET法比表面積
(N2 −SA)が170〜250m2 /gの範囲であ
り、かつHg法比表面積(Hg−SA)/BET法比表
面積(N2 −SA)の比が1.1〜1.2の範囲である
請求項1に記載のゴム組成物。
2. The wet method hydrous silicate has a BET method specific surface area (N 2 -SA) in the range of 170 to 250 m 2 / g, and a Hg method specific surface area (Hg-SA) / BET method specific surface area (N The rubber composition according to claim 1, wherein the ratio of ( 2- SA) is in the range of 1.1 to 1.2.
【請求項3】 Hg法細孔容積の測定法による半径10
00Å以下の細孔容積が1.6cc/g以上である請求
項1又は2記載のゴム組成物。
3. A radius of 10 according to the Hg method pore volume measurement method.
The rubber composition according to claim 1 or 2, which has a pore volume of not more than 00Å and is not less than 1.6 cc / g.
【請求項4】 シランカップリング剤を湿式法含水ケイ
酸の1〜20重量%含む請求項1〜3の何れか一つに記
載のゴム組成物。
4. The rubber composition according to claim 1, which contains a silane coupling agent in an amount of 1 to 20% by weight based on the wet process silicic acid.
【請求項5】 シランカップリング剤として下記式
(I)〜式(III)の内、少なくとも一つを含む請求項
4記載のゴム組成物。 【化1】 【化2】 【化3】
5. The rubber composition according to claim 4, which contains at least one of the following formulas (I) to (III) as a silane coupling agent. [Chemical 1] [Chemical 2] [Chemical 3]
【請求項6】 補強用充填材として、カーボンブラック
を5〜80重量部含み、さらに湿式法含水ケイ酸とカー
ボンブラックの合計配合量が120重量部以下である請
求項1〜5の何れか一つに記載のゴム組成物。
6. The reinforcing filler contains 5 to 80 parts by weight of carbon black, and the total blending amount of wet-process hydrous silicic acid and carbon black is 120 parts by weight or less. The rubber composition according to item 4.
【請求項7】 請求項1〜6の何れか一つに記載のゴム
組成物をタイヤトレッド部に使用した空気入りタイヤ。
7. A pneumatic tire using the rubber composition according to any one of claims 1 to 6 in a tire tread portion.
JP35116396A 1996-12-27 1996-12-27 Rubber composition and pneumatic tire using the rubber composition Expired - Fee Related JP3445080B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35116396A JP3445080B2 (en) 1996-12-27 1996-12-27 Rubber composition and pneumatic tire using the rubber composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35116396A JP3445080B2 (en) 1996-12-27 1996-12-27 Rubber composition and pneumatic tire using the rubber composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10182877A JPH10182877A (en) 1998-07-07
JP3445080B2 true JP3445080B2 (en) 2003-09-08

Family

ID=18415484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35116396A Expired - Fee Related JP3445080B2 (en) 1996-12-27 1996-12-27 Rubber composition and pneumatic tire using the rubber composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3445080B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0111734A (en) * 2000-06-16 2003-05-27 Michelin Soc Tech Elastomeric composition usable for the manufacture of tires, processes for preparing a vulcanizable rubber composition and for copulating an inorganic filler and an isoprenic elastomer, uses of a rubber composition and a multifunctional polyorganosiloxane, pneumatic and semi-finished tire product
RU2005113875A (en) * 2002-10-11 2005-11-10 Сосьете Де Текноложи Мишлен (Fr) TIRE BREAKER BASED ON INORGANIC FILLER AND SILANE POLYSULFIDE
JP2004359878A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Tokuyama Corp Filler for clear rubber

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10182877A (en) 1998-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7101922B2 (en) Method for preparing elastomer/silica composite
RU2461592C2 (en) Rubber mixure and tyre
JP4405849B2 (en) Rubber composition for tire tread and tire using the same
EP1767571B1 (en) Tire with tread containing tin coupled amine functionalized polybutadiene and nanostructured inversion carbon black
KR102405234B1 (en) Hydrous silicic acid for rubber reinforcement filling
JP4975356B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP5063919B2 (en) Method for producing paper fiber masterbatch and method for producing paper fiber masterbatch and rubber composition for tire
JP4923617B2 (en) Rubber composition
JPH09328576A (en) Production of rubber composition reinforced with particulate substance
US20020128369A1 (en) Silica reinforced rubber composition which contains carbon black supported thioglycerol coupling agent and article of manufacture, including a tire, having at least one component comprised of such rubber composition
JPH11240982A (en) Rubber composition and pneumatic tire using the same
JP3445080B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire using the rubber composition
JP5038040B2 (en) Rubber composition for tire tread and tire
US6555609B1 (en) Silica reinforced rubber composition which contains thioglycerol coupling agent and benzothiazyl disulfide and article of manufacture, including a tire, having at least one component comprised of such rubber composition
JP3445081B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire using the rubber composition
JP3974248B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire using the same
JP5734187B2 (en) Pneumatic tire
JP5607320B2 (en) tire
JP5570150B2 (en) tire
JP2012153787A (en) Rubber composition for tire, and pneumatic tire
JP3410984B2 (en) Rubber composition
JP2000302912A (en) Hydrous silicic acid for rubber reinforcing and filling and rubber composition using the same
JP5795862B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire using the same
JP4578673B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP2014234470A (en) Rubber composition and tire prepared using the same

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090627

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090627

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100627

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100627

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130627

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees