JP4773117B2 - 表面改質シリカ、それを含むゴム組成物及びシリカの改質方法 - Google Patents
表面改質シリカ、それを含むゴム組成物及びシリカの改質方法 Download PDFInfo
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Description
室温で撹拌中のシリカ(トクヤマ(株)製、ニプシールAQ、BET=200m2/g)に対して、表1に記載のスチレンモノマー及びメタクリル酸メチル(MMA)モノマー(いずれもナカライテスク(株)製)と重合開始剤として各モノマー量の1重量%のアゾイソブチルニトリル(AIBN)(ナカライテスク(株)製)を同時に滴下し混合し、シリカ粒子表面の細孔にモノマーを含浸させた。なおモノマー量はシリカ重量に対する重量%である。次ぎに、前記モノマーを含浸させた各シリカを窒素下、100℃にて4時間加熱処理し、モノマーをラジカル重合させポリマーで被覆されたスチレン改質シリカA〜DとMMA改質シリカを調整した。それぞれの改質シリカよりポリマーを抽出し、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフ)法(GPC;東ソー製HLC−8020、カラム;東ソー製GMH−XL(2本直列)使用)により分析し平均分子量を測定し、重合度を求めた。結果を表1に示す。
スチレンブタジエンゴム(JSR(株)製、SBR1500)100重量部に対して、表2に記載の配合量(重量部)にて表面改質シリカ及び従来の未改質シリカと、下記共通の配合剤(重量部)とを配合し、20リットル容量の密閉式バンバリーミキサーを用いて混合し各ゴム組成物を作製した。ここで、表面改質シリカの配合量は、そのシリカ分を比較例1のシリカ分に合わせ調整した。
・亜鉛華:2重量部(三井金属鉱業(株)製、亜鉛華1号)
・ステアリン酸:2重量部(花王石鹸(株)製、ゴム用ステアリン酸T)
・老化防止剤6C:2重量部(大内新興化学工業(株)製、ノクラック6C)
・シランカップリング剤:6重量部(デグサ社製、Si69)
・硫黄:2.1重量部(細井化学工業(株)製、ゴム用粉末硫黄150メッシュ)
・加硫促進剤CZ:2重量部(大内新興化学工業(株)製、ノクセラーCZ)
JIS K6251に準拠し引張試験(3号ダンベル使用)を行い、100%及び300%伸びの引張モジュラス(表中100%Mo、300%Moと表示)を測定した。数値が大きいほど弾性率が高い。
各ゴム組成物をトレッドゴムに適用したサイズ195/60R15の乗用車用ラジアルタイヤを製造し、1軸ドラム試験機を用い、内圧200kPa、負荷荷重400Kg、速度80Km/hでドラム上を走行する時の転がり抵抗を測定し、次式により各試験タイヤの転がり抵抗指数を計算した。値が大きいほど燃費性が良く良好である。 転がり抵抗(指数)=(比較例1のタイヤの転がり抵抗)×100/(各タイヤの転がり抵抗)
上記タイヤ4本を排気量2000ccの国産乗用車に内圧200kPaに調整し取り付け、水深2〜3mmに水没したアスファルト路面を時速60Km/hで通過中に急ブレーキをかけ停止するまでの距離を測定し、次式により各試験タイヤのウエット制動性指数を計算し、ウエット性能を評価した。値が大きいほど制動性が良く良好である。 ウエット制動性(指数)=(比較例1の試験タイヤの停止距離)×100/(各タイヤの停止距離)
排気量2000ccの国産乗用車に2種類の上記タイヤを、内圧200kPaに調整し前輪と後輪にそれぞれ取り付け、走行5,000Km毎にローティションを行いながら一般路を20,000Km走行後、各タイヤのトレッドの残溝深さを測定し摩耗量を求め、次式により各試験タイヤの耐摩耗性指数を計算し、耐摩耗性を評価した。値が大きいほど耐摩耗性が良好である。 耐摩耗性(指数)=(比較例1の試験タイヤの摩耗量)×100/(各試験タイヤの摩耗量)
Claims (6)
- シリカ粒子表面の細孔中にビニルモノマーを含浸させ、該ビニルモノマーを熱又は光によりラジカル重合させポリマー化することで、該シリカ粒子表面を前記ビニルポリマーで被覆した表面改質シリカを、ジエン系ゴム100重量部に対して20〜100重量部含むことを特徴とするゴム組成物。
- シリカ粒子重量に対して0.1〜20重量%または0.5〜5重量%の前記ビニルモノマーを含浸させて重合させたことを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記ビニルモノマーが、スチレン、アクリル酸、塩化ビニル、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、及びメタクリル酸メチルからなる群より選ばれる一つまたは2種以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のゴム組成物。
- 前記ビニルポリマーの重合度が100〜500であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。
- タイヤトレッド用であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。
- シリカ粒子表面の細孔中にビニルモノマーを含浸させるにあたり、容器内で撹拌中のシリカ粒子にモノマーを滴下し撹拌する方法、またシリカ粒子中にモノマーを噴霧する方法、シリカ粒子を入れた容器を真空引きしモノマーの蒸気圧を利用して細孔中にシリカを含浸させる方法、その他の、溶媒または分散媒の非存在下に行う含浸方法により行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物を製造する方法。
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