JP5027175B2 - シリカ配合におけるシランカップリング剤の反応量測定方法 - Google Patents
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(1)ゴム成分に、シリカと、分子中に硫黄を含むシランカップリング剤を添加し、加硫促進剤と加硫剤を添加せずに混合することにより、加硫剤と加硫促進剤を含まない未加硫のゴム組成物を調製し、
(2)得られたゴム組成物に対し前記ゴム成分が溶解しない溶媒を用いて抽出処理を行うことにより、前記ゴム組成物中に含まれる未反応の前記シランカップリング剤を抽出し、
(3)抽出後のゴム組成物に含まれる硫黄量を定量することで反応済みのシランカップリング剤の含有量を求め、
(4)求めた反応済みのシランカップリング剤の含有量を、前記シランカップリング剤の配合量と比較することによりシランカップリング剤の反応率を求める
ものである。
式中、Sは、上記の通り、抽出後のゴム組成物に含まれる硫黄分(重量%)であり、ステップ(3)で求められる。
下記表1に示す配合に従い、硫黄と加硫促進剤を除く成分をバンバリーミキサーで混合し、表1に示すように排出温度の異なるNo.1〜7の7種類の未加硫のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物の一部をロールで厚み1mm以下のシート状に延ばしてから重量(m0)を測定し、全ての試料をm0=1.00gに調整した。
Sr=シランカップリング剤単体中の硫黄分(重量%)×(配合部数/総部数)
=23.0×(6/235)=0.587
である。
・カーボンブラック:東海カーボン株式会社製「シーストSO」、
・シリカ:東ソーシリカ工業株式会社製「ニップシールAQ」、
・シランカップリング剤:ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、デグサ社製「Si69」、
・アロマオイル:ジャパンエナジー株式会社製「プロセスX−140」、
・ステアリン酸:花王株式会社製「ルナックS−20」、
・亜鉛華:三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華1号」、
・老化防止剤:大内新興化学工業株式会社製「ノクラック6C」、
・硫黄:細井化学工業株式会社製「ゴム用粉末硫黄150メッシュ」、
・加硫促進剤:CBS、大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーCZ」。
上記表1に示す配合に従い、実施例1と同様にして、下記表2に示す排出温度の異なるゴム組成物を得た。得られたゴム組成物について、実施例1と同様にして、混合直後(即ち、経過日数:0日)におけるシランカップリング剤の反応率を求めた。上記ゴム組成物を常温で放置しながら、経過日数:1日、2日、4日、7日のそれぞれについて、同様の操作でシランカップリング剤の反応率を求めた。
Claims (7)
- (1)ゴム成分に、シリカと、分子中に硫黄を含むシランカップリング剤を添加し、加硫促進剤と加硫剤を添加せずに混合することにより、加硫剤と加硫促進剤を含まない未加硫のゴム組成物を調製し、
(2)得られたゴム組成物に対し前記ゴム成分が溶解しない溶媒を用いて抽出処理を行うことにより、前記ゴム組成物中に含まれる未反応の前記シランカップリング剤を抽出し、
(3)抽出後のゴム組成物に含まれる硫黄量を定量することで反応済みのシランカップリング剤の含有量を求め、
(4)求めた反応済みのシランカップリング剤の含有量を、前記シランカップリング剤の配合量と比較することによりシランカップリング剤の反応率を求める
ことを特徴とするシリカ配合におけるシランカップリング剤の反応量測定方法。 - 前記(2)における抽出処理がソックスレー抽出である、
請求項1記載のシランカップリング剤の反応量測定方法。 - 前記(1)において未加硫のゴム組成物をシート状に延ばし、前記(2)において該シート状のゴム組成物に対して抽出処理を行う、
請求項1又は2記載のシランカップリング剤の反応量測定方法。 - 前記(2)において、抽出前のゴム組成物の重量m0を測定するとともに、抽出後のゴム組成物の重量mを測定し、
前記(3)において、前記反応済みのシランカップリング剤の含有量として、抽出後のゴム組成物に含まれる硫黄分S(重量%)を求め、
前記(4)において、下記式(A)からシランカップリング剤の反応率を求める、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のシランカップリング剤の反応量測定方法。
反応率(%)={(S−S0)/Sr}×(m/m0)×100 …(A)
(式中、S0は、前記シランカップリング剤を除いて同配合のゴム組成物について測定した抽出後のゴム組成物に含まれる硫黄分(重量%)である。また、Srは、前記シランカップリング剤の配合量から算出される抽出前のゴム組成物中に含まれるシランカップリング剤による硫黄分(重量%)である。) - 前記未加硫のゴム組成物の混合後、1時間以内に前記抽出処理を開始する、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のシランカップリング剤の反応量測定方法。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の反応量測定方法を含み、
前記(1)で調製した未加硫のゴム組成物の一部を用いて前記(2)、(3)及び(4)によりシランカップリング剤の反応率を求め、
前記(1)で調製した未加硫のゴム組成物のうち前記抽出処理を行っていないゴム組成物に加硫促進剤と加硫剤を添加して混合することで、加硫剤を含むゴム組成物を調製する
ことを特徴とするゴム組成物の製造方法。 - 前記(4)で求めたシランカップリング剤の反応率が70〜100%である未加硫のゴム組成物について、該未加硫のゴム組成物のうち前記抽出処理を行っていないゴム組成物に加硫促進剤と加硫剤を添加して混合することを特徴とする請求項6記載のゴム組成物の製造方法。
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