JPH0551491A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 天然ゴム又は合成天然ゴムを主体とするゴム
成分１００重量部に対し、カ−ボンブラックを３５〜５
０重量部、シリカ（ホワイトカ−ボン）３〜１５重量
部、エチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、トリ
エチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ルの中から
選ばれた少なくとも一種のグリコ−ルを０．１〜３．０
重量部、モノメタクリル酸亜鉛又はジメタクリル酸亜鉛
０．０５〜０．８重量部、を配合したことを特徴とす
る、主としてスチ−ルコ−ド被覆用のゴム組成物。 【効果】 スチ−ルコ−ドとゴム間の接着低下を引き起
こすことなく、低発熱性と、耐熱老化性を両立させるこ
とが可能であり、高熱及び高歪性の条件下におかれる特
にタイヤのスチ−ルコ−ドの被覆ゴムとして優れてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はゴム組成物に関し、詳し
くは主としてタイヤに用いられるスチ−ルコ−ドを被覆
するゴム組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常ゴムの補強用充填剤としては各種の
カ−ボンブラックが使用され、特にタイヤ用のゴムには
多量のカ−ボンブラックが配合されている。しかるに、
このカ−ボンブラックは加硫ゴムを補強するには極めて
有用であるが、特に欠点としては発熱しやすいという問
題が指摘されている。従って、このため低発熱性と高破
壊性の両立が必要なゴム部材にあっては、カ−ボンブラ
ックの一部を低発熱性であるシリカ（ホワイトカ−ボ
ン）と置き換え、ゴム性能の両立を図っている。かかる
カ−ボンブラックとシリカ（ホワイトカ−ボン）との併
用によるゴムの補強系にあっては、通常シランカップリ
ング剤と呼ばれるものが使用に供され、ゴム成分とシリ
カ間の補強作用によりゴム物性を改善する役目を果して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、かかるカ−
ボンブラックとシリカ併用系に供されるシランカップリ
ング剤は、優れたゴム物性の改良効果を持つものの、一
方では未だ欠点も指摘されている。即ち、特に高温や高
歪にさらされる部材、例えばラジアルタイヤにおけるベ
ルトコ−テイングゴム、ベルト間及びベルト端に用いら
れるゴム、更にはプライコ−テイングゴム等にあって
は、その強度はもとより、特に老化後の物性が今だ充分
でなく、一方では、これを配合することによりゴムとス
チ−ルコ−ド間の接着力を低下させるという欠点があっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の欠点を
解決せんとして鋭意開発を進めた結果、カ−ボンブラッ
クの一部をシリカにて置換してなる補強剤を用いるに際
し、特定のグリコ−ルを用い、更に、特定の有機亜鉛化
合物を配合することによって、ゴムと金属との接着を低
下させることなく、かつ熱老化後の破壊強度の低下させ
ずに低発熱性ゴムを得られることを知見し、これに基い
て各配合剤の最適化を図って課題を解決したものであ
る。

【０００５】即ち、本発明の要旨は、天然ゴム又は合成
天然ゴムを主体とするゴム成分１００重量部に対し、カ
−ボンブラックを３５〜５０重量部、シリカ（ホワイト
カ−ボン）３〜１５重量部、エチレングリコ−ル、ジエ
チレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、ポリエチ
レングリコ−ルの中から選ばれた少なくとも一種のグリ
コ−ルを０．１〜３．０重量部、モノメタクリル酸亜鉛
又はジメタクリル酸亜鉛０．０５〜０．８重量部、を配
合したことを特徴とする、主としてスチ−ルコ−ド被覆
用のゴム組成物を提供するものであって、特に好ましく
は、選択されたグリコ−ルが０．２〜１．５重量部であ
り、又、モノメタクリル酸亜鉛又はジメタクリル酸亜鉛
が０．２〜０．６重量部配合されたゴム組成物である。

【０００６】

【作用】即ち、ゴム成分１００重量部に対し、補強剤と
してカ−ボンブラックを３５〜５０重量部、シリカ（ホ
ワイトカ−ボン）を３〜１５重量部を配合し、更にこれ
に上記したグリコ−ル類を０．１〜３．０重量部配合す
ることにより、ゴムと金属との接着低下をもたらさずに
低発熱性のゴムとすることが可能となり、このグリコ−
ルを配合するために生ずる弾性率の低下に対処するため
に、高弾性化剤としてこれも上記した有機亜鉛を配合し
たものである。

【０００７】前述のグリコ−ル類の作用としては、グリ
コ−ルの−ＯＨ基が補強剤であるシリカ表面の−ＯＨ基
（シラノ−ル基）と化学結合し、他端をゴム成分のポリ
マ−内に導入することによりシリカ・ポリマ−結合を強
固にすると考えられる。この場合、かかるグリコ−ル類
の量が、ゴム１００重量部に対し０．１重量部未満であ
るとその効果が顕著に現われず、又一方で、３．０重量
部を越えるとゴムの物性、特に強力及び伸びが低下する
という欠点が現われるために望ましくない。このように
シリカ配合に対してグリコ−ル類を併用することによ
り、熱老化後の破断強力、伸びがシランカップリング剤
の使用例と比較して大きく改善され、この他、かかるシ
ランカップリング剤によってひき起こされるゴムと金属
（スチ−ルコ−ド）との接着力の低下もみられなくなる
のである。

【０００８】かかる特徴のある一方で、カ−ボンブラッ
クとシリカとの併用によるゴム成分は、シリカ置換分だ
け弾性率の低下が生じる。本発明にあっては、更にこれ
を補うため、弾性率向上剤として特定の有機亜鉛化合物
を配合することにより弾性率を向上させたものである。
かかる有機亜鉛化合物の作用は、加硫時の熱によって重
合し、ゴム成分のポリマ−と架橋するものと考えられ
る。

【０００９】

【実施例】以下実験例に基いて本発明の特徴を更に明確
にする。

【００１０】（ゴム配合）先ず表１には本実験例に使用
されるゴム配合を示したものである。

【００１１】

【表１】

【００１２】表１にあって、配合例１は補強材としてカ
−ボンブラックのみ、配合例２は補強材としてカ−ボン
ブラックとシリカを併用したが、グリコ−ル類、有機亜
鉛化合物を用いない例である。又、配合例３は補強剤と
してのカ−ボンブラックとシリカの併用し、更にシラン
カップリング剤を配合したものである。更に、配合例４
及び５は補強剤としてカ−ボンブラックとシリカを併用
し、これにグリコ−ル類を配合したものであるが、有機
亜鉛化合物を配合しない例である。以上は本発明で規定
する以外の配合にかかるゴム組成物であり、これらは夫
々比較例１〜５となるものである。

【００１３】一方、配合例６及び７は、本発明で特定す
る配合例であり、本発明の実施例１〜２に相当する。

【００１４】（物性テスト）以上の配合によって得られ
た各ゴム組成物における加硫ゴムの物性及び老化後の物
性をテストした。

【００１５】老化テストは、１００℃×２４時間の老化
促進後における物性である。尚、ゴムの加硫条件は１５
５℃×２０分であり、各物性はゴムスラブより求めた。
又、接着性はコ−ドピ−リングテストによる強力であ
る。テスト結果を表２に示す。

【００１６】

【表２】

【００１７】表２において、シリカを併用した配合例２
にあってはＴｂ、Ｍ₁₀₀ 、老化後のＴｂ、接着性等が低
下しているのが分り、又、これにシランカップリング剤
を加えた配合例３にあっても、接着性が極端に低下する
こと等の欠点が目立つ。

【００１８】これに代ってグリコ−ルを配合した配合剤
４、５にあっては、テスト項目のほとんどに改良が見ら
れる。しかるに、この配合系に更に特定の有機亜鉛化合
物を少量配合（配合剤６、７）することによって、テス
ト項目のほとんどすべてに対して更に改良が顕著とな
り、接着性にあっても最高水準に維持されることが判明
した。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、以上の通り、ゴムの補強剤と
してカ−ボンブラックとシリカを併用し、更にこれに特
定のグリコ−ルと特定の有機亜鉛化合物を組合せること
によって、スチ−ルコ−ドとゴム間の接着低下を引き起
こすことなく、低発熱性と、耐熱老化性を両立させるこ
とが可能であることが判明した。かかるゴム物性は、高
熱及び高歪性の条件下におかれる特にタイヤのスチ−ル
コ−ドの被覆ゴムとして優れたものであり、他にもその
利用範囲は広い。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天然ゴム又は合成天然ゴムを主体とする
   ゴム成分１００重量部に対し、カ−ボンブラックを３５
   〜５０重量部、シリカ（ホワイトカ−ボン）３〜１５重
   量部、エチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、ト
   リエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ルの中か
   ら選ばれた少なくとも一種のグリコ−ルを０．１〜３．
   ０重量部、モノメタクリル酸亜鉛又はジメタクリル酸亜
   鉛０．０５〜０．８重量部、を配合したことを特徴とす
   る、主としてスチ−ルコ−ド被覆用のゴム組成物。
2. 【請求項２】 選択されたグリコ−ルが０．２〜１．５
   重量部である請求項第１項記載のゴム組成物。
3. 【請求項３】 モノメタクリル酸亜鉛又はジメタクリル
   酸亜鉛が０．２〜０．６重量部である請求項第１項記載
   のゴム組成物。