JPH08176345A - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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- JPH08176345A JPH08176345A JP31961994A JP31961994A JPH08176345A JP H08176345 A JPH08176345 A JP H08176345A JP 31961994 A JP31961994 A JP 31961994A JP 31961994 A JP31961994 A JP 31961994A JP H08176345 A JPH08176345 A JP H08176345A
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- silica
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴム１
００重量部に対して有機珪素化合物によって、疎水化の
程度を表わす値Ａが式１を満たすように表面処理された
部分疎水化したシリカ１０〜８５重量部を配合、混練し
てなるゴム組成物。 式１ １５≦ Ａ ≦６５ ただし、 Ａ＝１００−（ＤＢＡ／ＤＢＡ｀）×１００ ＤＢＡ ：表面処理後のシリカのＤＢＡ吸着量 ＤＢＡ｀：表面処理前のシリカのＤＢＡ吸着量 【目的】 耐摩耗性および低発熱性を改良したゴム組成
物を提供する。
００重量部に対して有機珪素化合物によって、疎水化の
程度を表わす値Ａが式１を満たすように表面処理された
部分疎水化したシリカ１０〜８５重量部を配合、混練し
てなるゴム組成物。 式１ １５≦ Ａ ≦６５ ただし、 Ａ＝１００−（ＤＢＡ／ＤＢＡ｀）×１００ ＤＢＡ ：表面処理後のシリカのＤＢＡ吸着量 ＤＢＡ｀：表面処理前のシリカのＤＢＡ吸着量 【目的】 耐摩耗性および低発熱性を改良したゴム組成
物を提供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホース、コンベアベル
トなどに用いられるゴム組成物に関する。
トなどに用いられるゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ゴム用補強充填材としてはカ
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比べ、高い補強性並びに対摩耗性
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、コンパウンドゴムの低発熱化も同時に求められ
るようになってきた。カーボンブラックにより、コンパ
ウンドゴム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、
補強性およ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。一方、コンパウンドゴムの低発
熱化充填材としては、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
出されている。
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比べ、高い補強性並びに対摩耗性
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、コンパウンドゴムの低発熱化も同時に求められ
るようになってきた。カーボンブラックにより、コンパ
ウンドゴム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、
補強性およ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。一方、コンパウンドゴムの低発
熱化充填材としては、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
出されている。
【０００３】しかしながら、シリカは、その表面官能基
であるシラノール基の水素結合により粒子同士が凝集す
る傾向にあり、ゴム中へのシリカ粒子の分散を良くする
ために混練時間を長くする必要がある、ゴム中へのシリ
カ粒子の分散が不十分なためゴムコンパウンドのムーニ
ー粘度が高くなり、押し出しなどの加工性に劣るなどの
欠点を有していた。さらに、シリカ粒子の表面が酸性で
あることから、ゴム配合物を加硫する際に、加硫促進剤
として使用される塩基性物質を吸着し、加硫が十分に行
われず、弾性率が上がらないという欠点も有していた。
であるシラノール基の水素結合により粒子同士が凝集す
る傾向にあり、ゴム中へのシリカ粒子の分散を良くする
ために混練時間を長くする必要がある、ゴム中へのシリ
カ粒子の分散が不十分なためゴムコンパウンドのムーニ
ー粘度が高くなり、押し出しなどの加工性に劣るなどの
欠点を有していた。さらに、シリカ粒子の表面が酸性で
あることから、ゴム配合物を加硫する際に、加硫促進剤
として使用される塩基性物質を吸着し、加硫が十分に行
われず、弾性率が上がらないという欠点も有していた。
【０００４】これらの欠点を改良するために、シランカ
ップリング剤が開発されたが、依然として、シリカの分
散は十分なレベルに達しておらず、特に、工業的に良好
なシリカ分散を得ることは困難であった。
ップリング剤が開発されたが、依然として、シリカの分
散は十分なレベルに達しておらず、特に、工業的に良好
なシリカ分散を得ることは困難であった。
【０００５】そこで、特開平５−５１４８４号公報に
は、シリカの分散を改良するため、シリル化剤を配合し
ているが、混練中という短い時間でシリカとシリル化剤
を反応させなければならないため、反応効率が十分では
なく、さらに、これらシリル化剤は沸点が低く、混練中
に揮発し、反応が十分行われないという欠点を有してい
た。
は、シリカの分散を改良するため、シリル化剤を配合し
ているが、混練中という短い時間でシリカとシリル化剤
を反応させなければならないため、反応効率が十分では
なく、さらに、これらシリル化剤は沸点が低く、混練中
に揮発し、反応が十分行われないという欠点を有してい
た。
【０００６】さらに、特公昭６３−２８８６号公報およ
び、特開平６−１５７８２５号公報には、疎水性沈降ケ
イ酸を用いることが開示されているが、完全疎水化処理
をした沈降ケイ酸を用いているため、シランカップリン
グ剤が反応する表面シラノール基が存在しなくなるた
め、ゴムの補強が十分にとれないという欠点を有してい
た。
び、特開平６−１５７８２５号公報には、疎水性沈降ケ
イ酸を用いることが開示されているが、完全疎水化処理
をした沈降ケイ酸を用いているため、シランカップリン
グ剤が反応する表面シラノール基が存在しなくなるた
め、ゴムの補強が十分にとれないという欠点を有してい
た。
【０００７】以上のことに鑑み、本発明者は、天然ゴム
および／またはジエン系合成ゴム１００重量部に対し
て、有機珪素化合物によって、疎水化の程度を表わす値
Ａ（本明細書中では疎水化率と呼ぶ）が式１を満たすよ
うに表面処理された部分疎水化したシリカ１０〜８５重
量部を配合、混練することにより、ゴム組成物の耐摩耗
性および低発熱性が改良することに成功し、本発明に至
った。 式１ １５≦ Ａ ≦６５ ただし、 Ａ＝１００−（ＤＢＡ／ＤＢＡ｀）×１００ ＤＢＡ ：表面処理後のシリカのＤＢＡ吸着量 ＤＢＡ｀：表面処理前のシリカのＤＢＡ吸着量
および／またはジエン系合成ゴム１００重量部に対し
て、有機珪素化合物によって、疎水化の程度を表わす値
Ａ（本明細書中では疎水化率と呼ぶ）が式１を満たすよ
うに表面処理された部分疎水化したシリカ１０〜８５重
量部を配合、混練することにより、ゴム組成物の耐摩耗
性および低発熱性が改良することに成功し、本発明に至
った。 式１ １５≦ Ａ ≦６５ ただし、 Ａ＝１００−（ＤＢＡ／ＤＢＡ｀）×１００ ＤＢＡ ：表面処理後のシリカのＤＢＡ吸着量 ＤＢＡ｀：表面処理前のシリカのＤＢＡ吸着量
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ゴム
中へのシリカの分散を改良し、耐摩耗性および低発熱性
を改良した、ホース、コンベアベルトなどに用いること
ができるゴム組成物を提供することである。
中へのシリカの分散を改良し、耐摩耗性および低発熱性
を改良した、ホース、コンベアベルトなどに用いること
ができるゴム組成物を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、天然ゴ
ムおよび／またはジエン系合成ゴム１００重量部に対し
て有機珪素化合物によって、疎水化率Ａが式１を満たす
ように表面処理された部分疎水化したシリカ１０〜８５
重量部を配合、混練することによりゴム中へのシリカの
分散を改良し、耐摩耗性および低発熱性を改良した、ゴ
ム組成物に関する。 式１ １５≦Ａ≦６５ ただし、 Ａ＝１００−（ＤＢＡ／ＤＢＡ｀）×１００ ＤＢＡ ：表面処理後のシリカのＤＢＡ吸着量 ＤＢＡ｀：表面処理前のシリカのＤＢＡ吸着量
ムおよび／またはジエン系合成ゴム１００重量部に対し
て有機珪素化合物によって、疎水化率Ａが式１を満たす
ように表面処理された部分疎水化したシリカ１０〜８５
重量部を配合、混練することによりゴム中へのシリカの
分散を改良し、耐摩耗性および低発熱性を改良した、ゴ
ム組成物に関する。 式１ １５≦Ａ≦６５ ただし、 Ａ＝１００−（ＤＢＡ／ＤＢＡ｀）×１００ ＤＢＡ ：表面処理後のシリカのＤＢＡ吸着量 ＤＢＡ｀：表面処理前のシリカのＤＢＡ吸着量
【００１０】本発明で用いられるゴム成分は、天然ゴム
またはジエン系合成ゴムである。ジエン系合成ゴムの具
体例としては、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエ
ンゴム、スチレンブタジエンゴムなどが挙げられる。こ
れらのゴム成分は、単独で用いても、２種以上を混合し
て用いてもよい。
またはジエン系合成ゴムである。ジエン系合成ゴムの具
体例としては、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエ
ンゴム、スチレンブタジエンゴムなどが挙げられる。こ
れらのゴム成分は、単独で用いても、２種以上を混合し
て用いてもよい。
【００１１】本発明で用いられる部分疎水化した沈降シ
リカは、疎水化率Ａが１５≦Ａ≦６５、好ましくは、３
０≦Ａ≦６０の範囲がよい。疎水化率が１５未満では、
十分な耐摩耗性を得ることが困難であり、６５を超える
と、コンパウンドゴムの補強性が十分に得られず、耐摩
耗性が劣る。また、表面処理後のＤＢＡ吸着量は、100
mmol/kg 以上 230mmol/kg 以下が好ましい。ＤＢＡ吸着
量が100 mmol/kg 未満では、十分な補強性が維持できな
いことがあり、ＤＢＡ吸着量が 230mmol/kg を超える
と、ゴム配合物の粘度が十分に下がらず加工性が劣るこ
とがある。
リカは、疎水化率Ａが１５≦Ａ≦６５、好ましくは、３
０≦Ａ≦６０の範囲がよい。疎水化率が１５未満では、
十分な耐摩耗性を得ることが困難であり、６５を超える
と、コンパウンドゴムの補強性が十分に得られず、耐摩
耗性が劣る。また、表面処理後のＤＢＡ吸着量は、100
mmol/kg 以上 230mmol/kg 以下が好ましい。ＤＢＡ吸着
量が100 mmol/kg 未満では、十分な補強性が維持できな
いことがあり、ＤＢＡ吸着量が 230mmol/kg を超える
と、ゴム配合物の粘度が十分に下がらず加工性が劣るこ
とがある。
【００１２】本発明で用いられる部分疎水化した沈降シ
リカの使用量は、１０〜８５重量部の範囲になければな
らない。使用量が１０重量部未満では、分散改良による
耐摩耗性および低発熱性のメリットが小さく、８５重量
部を超えるとロールバギーなどの作業性の悪化をもたら
す。
リカの使用量は、１０〜８５重量部の範囲になければな
らない。使用量が１０重量部未満では、分散改良による
耐摩耗性および低発熱性のメリットが小さく、８５重量
部を超えるとロールバギーなどの作業性の悪化をもたら
す。
【００１３】本発明で用いられる有機珪素化合物は、前
記の一般式〔化１〕〜〔化５〕で表わされる化合物およ
び低分子量環状ポリシロキサンよりなる群より選ばれた
少なくとも一種である。
記の一般式〔化１〕〜〔化５〕で表わされる化合物およ
び低分子量環状ポリシロキサンよりなる群より選ばれた
少なくとも一種である。
【００１４】本発明でシリカの処理剤として用いられる
有機珪素化合物の具体例としては、トリメチルシラノー
ル、トリメチルモノクロルシラン、ジメチルジメトキシ
シラン、ジフェニルジメトキシシラン、ヘキサメチルジ
シラザン、ヘキサメチルジシルチアンなどが挙げられ
る。
有機珪素化合物の具体例としては、トリメチルシラノー
ル、トリメチルモノクロルシラン、ジメチルジメトキシ
シラン、ジフェニルジメトキシシラン、ヘキサメチルジ
シラザン、ヘキサメチルジシルチアンなどが挙げられ
る。
【００１５】本発明では、必要に応じて、カーボンブラ
ックを用いることができる。用いられるカーボンブラッ
クの種類は、特に限定されないが、たとえば、ＳＡＦ、
ＨＡＦなどを用いることができる。本発明で用いられる
カーボンブラックの使用量は、好ましくは、ゴム１００
重量部に対して８０重量部以下がよい。使用量が８０重
量部を超えると、高発熱性となったり、分散不良を起こ
して耐摩耗性の低下を招くことがある。また、カーボン
ブラックを併用する場合、シリカとカーボンブラックの
添加量の比は、９０／１０〜１０／９０の範囲にあるこ
とが好ましく、さらに好ましくは、８０／２０〜２０／
８０の範囲がよい。シリカの配合割合が低いと、低発熱
性の効果を十分に得られないことがあり、シリカの配合
割合が多いと、実用上の耐摩耗性に劣ることがある。
ックを用いることができる。用いられるカーボンブラッ
クの種類は、特に限定されないが、たとえば、ＳＡＦ、
ＨＡＦなどを用いることができる。本発明で用いられる
カーボンブラックの使用量は、好ましくは、ゴム１００
重量部に対して８０重量部以下がよい。使用量が８０重
量部を超えると、高発熱性となったり、分散不良を起こ
して耐摩耗性の低下を招くことがある。また、カーボン
ブラックを併用する場合、シリカとカーボンブラックの
添加量の比は、９０／１０〜１０／９０の範囲にあるこ
とが好ましく、さらに好ましくは、８０／２０〜２０／
８０の範囲がよい。シリカの配合割合が低いと、低発熱
性の効果を十分に得られないことがあり、シリカの配合
割合が多いと、実用上の耐摩耗性に劣ることがある。
【００１６】本発明では、シランカップリング剤を用い
ることが好ましい。これは、部分疎水化したシリカ表面
に残存するシラノール基とポリマーをカップリングし、
補強相を形成するためである。シランカップリング剤の
使用量は、１〜１５重量％が好ましい。使用量が１重量
％未満では、十分なカップリング効果が得られないこと
があり、１５重量％を超えると、ポリマーのゲル化を引
き起こすことがある。シランカップリング剤の使用量
は、その種類によって、最適値が異なる。たとえば、KB
M803 を用いる場合、その配合部数が３部以上となる
と、いわゆる、ゴムの焼けが発生し、未加硫ゴム粘度が
大幅に上昇し、加工性が大幅に劣る。
ることが好ましい。これは、部分疎水化したシリカ表面
に残存するシラノール基とポリマーをカップリングし、
補強相を形成するためである。シランカップリング剤の
使用量は、１〜１５重量％が好ましい。使用量が１重量
％未満では、十分なカップリング効果が得られないこと
があり、１５重量％を超えると、ポリマーのゲル化を引
き起こすことがある。シランカップリング剤の使用量
は、その種類によって、最適値が異なる。たとえば、KB
M803 を用いる場合、その配合部数が３部以上となる
と、いわゆる、ゴムの焼けが発生し、未加硫ゴム粘度が
大幅に上昇し、加工性が大幅に劣る。
【００１７】本発明で用いられるシランカップリング剤
は、通常ゴム業界で使用されるものであれば特に限定さ
れないが、好ましくは、前記の一般式〔化６〕〜〔化
９〕で示されるものがよい。具体的には、ビス（３−ト
リメチルシリルプロピル）テトラサルファイド、α−メ
ルカプトプロピルトリエトキシシラン、α−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−α−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル−
γ−アミノプロピルトリメトキシシランが好ましい。
は、通常ゴム業界で使用されるものであれば特に限定さ
れないが、好ましくは、前記の一般式〔化６〕〜〔化
９〕で示されるものがよい。具体的には、ビス（３−ト
リメチルシリルプロピル）テトラサルファイド、α−メ
ルカプトプロピルトリエトキシシラン、α−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−α−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル−
γ−アミノプロピルトリメトキシシランが好ましい。
【００１８】本発明に於ては、これら以外にも、必要に
応じて、ゴム業界で通常使用されている配合剤、たとえ
ば、他の補強性充填材、加硫剤、加硫促進剤、老化防止
剤、軟化剤等を、目的に応じて適宜配合することができ
る。本発明の部分疎水化シリカを得る際の有機珪素化合
物によるシリカの処理法は、特に限定されないが、ヘン
シェルミキサーなどの高速流動混合機などが、処理の均
一性が得られ易く好ましい。
応じて、ゴム業界で通常使用されている配合剤、たとえ
ば、他の補強性充填材、加硫剤、加硫促進剤、老化防止
剤、軟化剤等を、目的に応じて適宜配合することができ
る。本発明の部分疎水化シリカを得る際の有機珪素化合
物によるシリカの処理法は、特に限定されないが、ヘン
シェルミキサーなどの高速流動混合機などが、処理の均
一性が得られ易く好ましい。
【００１９】シリカの処理に用いる有機珪素化合物の量
は、所望の疎水化率が得られるように調整する。これ
は、用いるシリカおよび有機珪素化合物の種類によって
異なる。処理時のシリカの含有水分としては、有機珪素
化合物が加水分解性の官能基を有していることからも、
適度（約３〜１０％）の水分を含むことが好ましく、処
理後、加熱操作を実施してもよい。
は、所望の疎水化率が得られるように調整する。これ
は、用いるシリカおよび有機珪素化合物の種類によって
異なる。処理時のシリカの含有水分としては、有機珪素
化合物が加水分解性の官能基を有していることからも、
適度（約３〜１０％）の水分を含むことが好ましく、処
理後、加熱操作を実施してもよい。
【００２０】
【作用】本発明は、有機珪素化合物によりシリカ表面を
特定の疎水化率で部分疎水化することにより、粒子径を
変えることなく、表面シラノール基を適度に減らし、表
面シラノール基による水素結合に起因するシリカの凝集
を抑え、分散を改良する一方、適量の表面シラノール基
を存在させることにより、ある程度のゴムとの補強性を
確保することにより、本来は二率背反の関係にあるゴム
組成物の耐摩耗性および低発熱性を両立させる。
特定の疎水化率で部分疎水化することにより、粒子径を
変えることなく、表面シラノール基を適度に減らし、表
面シラノール基による水素結合に起因するシリカの凝集
を抑え、分散を改良する一方、適量の表面シラノール基
を存在させることにより、ある程度のゴムとの補強性を
確保することにより、本来は二率背反の関係にあるゴム
組成物の耐摩耗性および低発熱性を両立させる。
【００２１】本発明において、ＤＢＡ吸着量はシリカの
疎水化の程度を示す指標として用いられている。シリカ
表面を部分疎水化した場合、表面には、シラノール基が
残っている。そして、ＤＢＡ分子中のアミノ基がシリカ
表面に存在するこれらのシラノール基とイオン結合する
ことにより、吸着が起こる。すなはち、吸着量が大きい
ことは、疎水化があまり行われていないこと、つまりシ
リカ表面のシラノール基の量が多いことを示し、これが
小さいことは、疎水化が進んでいることを示す。
疎水化の程度を示す指標として用いられている。シリカ
表面を部分疎水化した場合、表面には、シラノール基が
残っている。そして、ＤＢＡ分子中のアミノ基がシリカ
表面に存在するこれらのシラノール基とイオン結合する
ことにより、吸着が起こる。すなはち、吸着量が大きい
ことは、疎水化があまり行われていないこと、つまりシ
リカ表面のシラノール基の量が多いことを示し、これが
小さいことは、疎水化が進んでいることを示す。
【００２２】本発明のゴム組成物は、耐摩耗性および低
発熱性が良好なため、ホース、コンベアベルトなどに用
いることができる。
発熱性が良好なため、ホース、コンベアベルトなどに用
いることができる。
【００２３】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明の主旨を越えないかぎり、本実施例に限
定されることはない。また、実施例中の部及び％は、特
に断らないかぎり、重量基準である。各種の測定は、下
記の方法によった。
するが、本発明の主旨を越えないかぎり、本実施例に限
定されることはない。また、実施例中の部及び％は、特
に断らないかぎり、重量基準である。各種の測定は、下
記の方法によった。
【００２４】１）ＤＢＡ吸着量 R. Meyer: Kautschuku. Gummi .,7(8), 180 ~182(1954)
に従って測定した。つまり、１０５℃、２時間で乾燥
した試料２５０mgを精秤し、これに５０mlの１／５００
規定のＤＢＡ石油ベンジン溶液を加え、２０℃で２時間
放置する。この上澄液の２５mlに、クロロフォルム５m
l、クリスタルバイオレット指示薬２〜３滴を加え、紫
色が青色に変わるまで、１／１００規定の過塩素酸の無
水酢酸溶液で滴定し、このときの滴定値をＡmlとする。
別に、試料を含まないブランクテストを行い、その滴定
値をＢmlとする。ＤＢＡ吸着量は次式によって求められ
る。 ＤＢＡ吸着量(mmol/kg) ＝80 (Ｂ−Ａ) x f ただし、f は１／１００規定の過塩素酸溶液の力価であ
る。
に従って測定した。つまり、１０５℃、２時間で乾燥
した試料２５０mgを精秤し、これに５０mlの１／５００
規定のＤＢＡ石油ベンジン溶液を加え、２０℃で２時間
放置する。この上澄液の２５mlに、クロロフォルム５m
l、クリスタルバイオレット指示薬２〜３滴を加え、紫
色が青色に変わるまで、１／１００規定の過塩素酸の無
水酢酸溶液で滴定し、このときの滴定値をＡmlとする。
別に、試料を含まないブランクテストを行い、その滴定
値をＢmlとする。ＤＢＡ吸着量は次式によって求められ
る。 ＤＢＡ吸着量(mmol/kg) ＝80 (Ｂ−Ａ) x f ただし、f は１／１００規定の過塩素酸溶液の力価であ
る。
【００２５】２）ペイン効果 （Δtan δ） 東洋精機製作所（株）製の粘弾性スペクロトメーターを
使用し、引っ張りの動歪を0.1 〜 5 ％の範囲内で変化
させ、周波数５０Hz、25℃の条件で測定した。なお、試
験片は厚さ２mm、幅５mmのスラブシートを用い、試料挟
み間距離２cmとして初期荷重を１００g とした。 Δtan δ＝ Δtan δmax.−Δtan δmin. とし、対照物と対比した指数で表わした。ペイン効果
は、ゴム中への充填材の分散程度を表わすと考えられて
いる。指数の値が小さいほどΔtan δが小さく、ゴム中
への充填材の分散は良好である。
使用し、引っ張りの動歪を0.1 〜 5 ％の範囲内で変化
させ、周波数５０Hz、25℃の条件で測定した。なお、試
験片は厚さ２mm、幅５mmのスラブシートを用い、試料挟
み間距離２cmとして初期荷重を１００g とした。 Δtan δ＝ Δtan δmax.−Δtan δmin. とし、対照物と対比した指数で表わした。ペイン効果
は、ゴム中への充填材の分散程度を表わすと考えられて
いる。指数の値が小さいほどΔtan δが小さく、ゴム中
への充填材の分散は良好である。
【００２６】３）低発熱性 ダンロップ・トリプソメーター（ＢＳ９０３）にて温度
２５℃で測定した反発弾性率を使用し、対照物と対比し
た指数で表わした。指数の値が小さいほど反発弾性率が
高く、低発熱性は良好である。
２５℃で測定した反発弾性率を使用し、対照物と対比し
た指数で表わした。指数の値が小さいほど反発弾性率が
高く、低発熱性は良好である。
【００２７】４）耐摩耗性 耐摩耗性を表わす耐摩耗指数は、ランボーン摩耗試験機
を用い、ＢＳ規格９０３（partA ）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。
を用い、ＢＳ規格９０３（partA ）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。
【数１】 この指数が大きいほど耐摩耗性が良好なことを示す。
【００２８】部分疎水化シリカの調整 市販の沈降シリカを必要量の有機珪素化合物とともにヘ
ンシェルミキサーにて７分間混合した。混合後、１５０
度で３０分間熱乾燥させ、実施例に供するシリカを得
た。用いた市販品の種類、処理剤の種類、及び得られた
シリカの物性は表１に示す。
ンシェルミキサーにて７分間混合した。混合後、１５０
度で３０分間熱乾燥させ、実施例に供するシリカを得
た。用いた市販品の種類、処理剤の種類、及び得られた
シリカの物性は表１に示す。
【００３０】
【表１−１】
【表１−２】
【００３１】実施例１〜１１、比較例１〜１０ 表２の配合に従い、試料のゴム組成物を調整した。加硫
に必要な各種の配合剤は、表３にしたがって配合した。
得られたゴム組成物の物性を表２に示す。
に必要な各種の配合剤は、表３にしたがって配合した。
得られたゴム組成物の物性を表２に示す。
【００３２】
【表２−１】
【表２−２】
【表２−３】
【００３３】
【表３】
【００３４】比較例１、２に市販のシリカを用いた場合
の測定値を示す。実施例１、２、３と比較すると、部分
疎水化シリカを用いることにより、シリカの分散が大幅
に改良され、ゴム組成物の低発熱性、耐摩耗性も著しく
向上していることがわかる。また、実施例５と比較する
と、部分疎水化沈降シリカを用いることにより、シラン
カップリング剤の量を減らしても、得られるゴム組成物
は良好な物性を示すことがわかる。比較例３は、疎水化
率Ａ値が本願の範囲より小さいシリカを使った場合の測
定値である。実施例１、２、３と比較すると分散が改良
されず、低発熱性、耐摩耗性ともに、部分疎水化シリカ
を用いるメリットはまったく見られない。また、このシ
リカを用いたゴム組成物の耐摩耗性は、比較例１よりも
劣る。これは、部分疎水化率Ａとシランカップリング剤
には相乗効果があり、部分疎水化率が低いと弾性率が低
くなる傾向があるためと推定される。比較例４は疎水化
率Ａ値が本願の範囲より大きいシリカを使った場合の測
定値である。実施例１、２、３と比較すると、分散が改
良され、低発熱性は良好であるが、耐摩耗性が大幅に劣
ることがわかる。これは、シリカ表面の疎水化が進んで
いるため、シリカ表面上のシラノール基の量が極端に少
ないか、まったく存在せず、その結果、ポリマーとの相
互作用を通しての補強がとれないためと考えられる。実
施例６、７、８に、ジエン系合成ゴムの組成を変えた
例、比較例６、７、および実施例９、１０にカーボンブ
ラックとの併用 系、比較例８、９、１０および実施例
１１に異なるシリカを用いた例を示したが、いづれも本
願の発明により低発熱性、耐摩耗性が改良されているこ
とがわかる。
の測定値を示す。実施例１、２、３と比較すると、部分
疎水化シリカを用いることにより、シリカの分散が大幅
に改良され、ゴム組成物の低発熱性、耐摩耗性も著しく
向上していることがわかる。また、実施例５と比較する
と、部分疎水化沈降シリカを用いることにより、シラン
カップリング剤の量を減らしても、得られるゴム組成物
は良好な物性を示すことがわかる。比較例３は、疎水化
率Ａ値が本願の範囲より小さいシリカを使った場合の測
定値である。実施例１、２、３と比較すると分散が改良
されず、低発熱性、耐摩耗性ともに、部分疎水化シリカ
を用いるメリットはまったく見られない。また、このシ
リカを用いたゴム組成物の耐摩耗性は、比較例１よりも
劣る。これは、部分疎水化率Ａとシランカップリング剤
には相乗効果があり、部分疎水化率が低いと弾性率が低
くなる傾向があるためと推定される。比較例４は疎水化
率Ａ値が本願の範囲より大きいシリカを使った場合の測
定値である。実施例１、２、３と比較すると、分散が改
良され、低発熱性は良好であるが、耐摩耗性が大幅に劣
ることがわかる。これは、シリカ表面の疎水化が進んで
いるため、シリカ表面上のシラノール基の量が極端に少
ないか、まったく存在せず、その結果、ポリマーとの相
互作用を通しての補強がとれないためと考えられる。実
施例６、７、８に、ジエン系合成ゴムの組成を変えた
例、比較例６、７、および実施例９、１０にカーボンブ
ラックとの併用 系、比較例８、９、１０および実施例
１１に異なるシリカを用いた例を示したが、いづれも本
願の発明により低発熱性、耐摩耗性が改良されているこ
とがわかる。
【００３５】表４には、シリカの配合量が少ない例を示
している。配合量が少ないところでは、もともとの耐摩
耗性が悪いので、表２の結果との比較はできないが、比
較例の１１、１２、１３および実施例の１２を見ると、
本願の部分疎水化シリカを規定量用いることにより、耐
摩耗性、低発熱性共に、向上していることがわかる。
している。配合量が少ないところでは、もともとの耐摩
耗性が悪いので、表２の結果との比較はできないが、比
較例の１１、１２、１３および実施例の１２を見ると、
本願の部分疎水化シリカを規定量用いることにより、耐
摩耗性、低発熱性共に、向上していることがわかる。
【００３６】
【表４】
【００３７】表５には、カーボンブラックを使用した系
での部分疎水化沈降シリカの効果を示している。得られ
たゴム組成物は、カーボンブラックの量、種類を変えて
も、良好な物性を与えることがわかる。
での部分疎水化沈降シリカの効果を示している。得られ
たゴム組成物は、カーボンブラックの量、種類を変えて
も、良好な物性を与えることがわかる。
【００３８】
【表５】
【００３９】
【効果】本発明の、部分疎水化シリカを用いたゴム組成
物は、ゴムとの補強性を低下させることなくゴム中への
シリカの分散が大幅に改良されるため、加硫物の低発熱
性および、耐摩耗性を大幅に向上する。
物は、ゴムとの補強性を低下させることなくゴム中への
シリカの分散が大幅に改良されるため、加硫物の低発熱
性および、耐摩耗性を大幅に向上する。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０８Ｌ 9/00 ＬＡＹ
Claims (5)
- 【請求項１】 天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴ
ム１００重量部に対して有機珪素化合物によって、疎水
化の程度を表わす値Ａが式１を満たすように表面処理さ
れた部分疎水化したシリカ１０〜８５重量部を配合、混
練してなるゴム組成物。 式１ １５≦ Ａ ≦６５ ただし、 Ａ＝１００−（ＤＢＡ／ＤＢＡ｀）×１００ ＤＢＡ ：表面処理後のシリカのＤＢＡ吸着量 ＤＢＡ｀：表面処理前のシリカのＤＢＡ吸着量 - 【請求項２】 補強用充填材として、さらに、カーボン
ブラックをゴム成分１００重量部に対し８０重量部以下
含む、特許請求項第一項記載のゴム組成物。 - 【請求項３】 部分疎水化したシリカを表面処理した有
機珪素化合物が、下記の一般式で表わされる化合物およ
び低分子量環状ポリシロキサンよりなる群より選ばれた
少なくとも一種である、特許請求項第一項記載のゴム組
成物。 【化１】 【化２】 【化３】 【化４】 【化５】 （ただし、n は１〜３の整数、R は直鎖または分岐を有
する飽和、不飽和の芳香族、脂環族の炭化水素基） - 【請求項４】 シランカップリング剤を、部分疎水化し
たシリカの量の１〜１５重量％配合してなる、特許請求
項第一項記載のゴム組成物。 - 【請求項５】 シランカップリング剤が、下記の一般式
で表わされる化合物よりなる群より選ばれた少なくとも
一種である、特許請求項第四項記載のゴム組成物。 【化６】 【化７】 【化８】 【化９】 （ただし、R はメチル基またはエチル基、n は１〜８の
整数、m は１〜６の整数、X はメルカプト基またはアミ
ノ基を表わす）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31961994A JP3808515B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31961994A JP3808515B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176345A true JPH08176345A (ja) | 1996-07-09 |
| JP3808515B2 JP3808515B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=18112312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31961994A Expired - Lifetime JP3808515B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3808515B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08176462A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-09 | Nippon Silica Ind Co Ltd | 部分疎水性化沈降ケイ酸 |
| JP2001521968A (ja) * | 1997-11-03 | 2001-11-13 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 改良された伸長性の樹脂組成物 |
| WO2003097737A1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-27 | Cabot Corporation | Elastomeric compositions containing surface-modified silica gels |
| GB2422608A (en) * | 2004-12-30 | 2006-08-02 | Ind Tech Res Inst | Coating material containing hydrophobically-modified particles |
| JP2006328111A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いた複合体 |
| JP2008255153A (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 空気入りタイヤ |
| JP2010059270A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 疎水性無機酸化物およびそれを用いたゴム組成物 |
| JP2011074344A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-14 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | コンベヤベルト用ゴム組成物およびコンベヤベルト |
| JP2018002871A (ja) * | 2016-07-01 | 2018-01-11 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP31961994A patent/JP3808515B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB2422608A (en) * | 2004-12-30 | 2006-08-02 | Ind Tech Res Inst | Coating material containing hydrophobically-modified particles |
| GB2422608B (en) * | 2004-12-30 | 2008-10-01 | Ind Tech Res Inst | Self-cleaning coating comprising hydrophobically-modified particles |
| US7744953B2 (en) | 2004-12-30 | 2010-06-29 | Industrial Technology Research Institute | Method for forming self-cleaning coating comprising hydrophobically-modified particles |
| JP2006328111A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いた複合体 |
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| JP2011074344A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-14 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | コンベヤベルト用ゴム組成物およびコンベヤベルト |
| JP2018002871A (ja) * | 2016-07-01 | 2018-01-11 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3808515B2 (ja) | 2006-08-16 |
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