JPH10175208A - シランカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法 - Google Patents
シランカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法Info
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- JPH10175208A JPH10175208A JP8332486A JP33248696A JPH10175208A JP H10175208 A JPH10175208 A JP H10175208A JP 8332486 A JP8332486 A JP 8332486A JP 33248696 A JP33248696 A JP 33248696A JP H10175208 A JPH10175208 A JP H10175208A
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- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
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- C08K3/36—Silica
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29B7/7466—Combinations of similar mixers
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29B7/7495—Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants for mixing rubber
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリカ及びシランカップリング剤を配合して
なるゴム組成物において、シリカとシランカップリング
剤とのカップリング反応などを制御するシランカップリ
ング剤配合ゴム組成物の練り方法を提供する。 【解決手段】 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムに
対し、シリカ及びシランカップリング剤を配合してなる
ゴム組成物の練り方法おいて、１３０〜１４０℃の温度
域でシリカとシランカップリング剤とのカップリング反
応を行う工程を有することを特徴とするシランカップリ
ング剤配合ゴム組成物の練り方法。
なるゴム組成物において、シリカとシランカップリング
剤とのカップリング反応などを制御するシランカップリ
ング剤配合ゴム組成物の練り方法を提供する。 【解決手段】 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムに
対し、シリカ及びシランカップリング剤を配合してなる
ゴム組成物の練り方法おいて、１３０〜１４０℃の温度
域でシリカとシランカップリング剤とのカップリング反
応を行う工程を有することを特徴とするシランカップリ
ング剤配合ゴム組成物の練り方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリカ及びシラン
カップリング剤を配合してなるゴム組成物の練り方法に
関する。
カップリング剤を配合してなるゴム組成物の練り方法に
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較べ、高い補強性並びに耐摩耗
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、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、高い補強性並びに耐摩耗
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、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。
【０００３】コンパウンドゴムの低発熱化充填材として
は、シリカが知られているが、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った。特に、シリ
カ表面は、そのシラノール基の特性から親水性であり、
ゴムは親油性であることから、お互いに反発するため混
合分散しにくく、充分な分散が確保できないという欠点
があった。また、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。
は、シリカが知られているが、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った。特に、シリ
カ表面は、そのシラノール基の特性から親水性であり、
ゴムは親油性であることから、お互いに反発するため混
合分散しにくく、充分な分散が確保できないという欠点
があった。また、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、シリカ配
合ゴム組成物にシランカップリング剤を配合している。
シランカップリング剤の反応機構は、一般に次のように
考えられている。一般に、ゴム業界で使用されているシ
ランカップリング剤は、図２に示すように、シリカ表面
のシラノール基とシランカップリング剤のアルコキシル
基の加水分解で生じたシラノール基との脱水縮合反応
（シリカとシランカップリング剤とのカップリング反
応）によりシリカ粒子表面のシラノール基を減少させ、
ゴム中の分散を改良すると共に、シランカップリング剤
の他方の官能基とゴム分子との反応（ゲル化反応）によ
り、シランカップリング剤とゴム分子とが化学的結合し
て補強構造をつくるものとされている。
合ゴム組成物にシランカップリング剤を配合している。
シランカップリング剤の反応機構は、一般に次のように
考えられている。一般に、ゴム業界で使用されているシ
ランカップリング剤は、図２に示すように、シリカ表面
のシラノール基とシランカップリング剤のアルコキシル
基の加水分解で生じたシラノール基との脱水縮合反応
（シリカとシランカップリング剤とのカップリング反
応）によりシリカ粒子表面のシラノール基を減少させ、
ゴム中の分散を改良すると共に、シランカップリング剤
の他方の官能基とゴム分子との反応（ゲル化反応）によ
り、シランカップリング剤とゴム分子とが化学的結合し
て補強構造をつくるものとされている。
【０００５】上記シリカとシランカップリング剤とのカ
ップリング反応は低温では起こりずらく、ゴム練り工程
では、１４０℃以上の温度にて反応すると考えられてお
り、しかも、上記カップリング反応が不十分な場合はエ
ッグブリスター（Egg-Blister）が発生するなどの課題
があり、また上記カップリング反応は発熱反応であるた
め、短時間に１７０℃以上の温度になるものであった。
一方、１７０℃以上の高温になると、ゴムの三次元橋か
け反応が起り、粘度が急激に上昇する。従って、実際の
ゴム練り工程においてシリカと、シランカップリング剤
の反応時間が十分にとれないのが現実であり、シリカと
シランカップリング剤とのカップリング反応を十分に行
うために、混練−冷却−混練…というステージを何ステ
ージも、通常５回以上混練しているのが実情であり、作
業性と生産性に課題があり、しかも、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
に良好なシリカの分散が得られていないのが現状であ
る。
ップリング反応は低温では起こりずらく、ゴム練り工程
では、１４０℃以上の温度にて反応すると考えられてお
り、しかも、上記カップリング反応が不十分な場合はエ
ッグブリスター（Egg-Blister）が発生するなどの課題
があり、また上記カップリング反応は発熱反応であるた
め、短時間に１７０℃以上の温度になるものであった。
一方、１７０℃以上の高温になると、ゴムの三次元橋か
け反応が起り、粘度が急激に上昇する。従って、実際の
ゴム練り工程においてシリカと、シランカップリング剤
の反応時間が十分にとれないのが現実であり、シリカと
シランカップリング剤とのカップリング反応を十分に行
うために、混練−冷却−混練…というステージを何ステ
ージも、通常５回以上混練しているのが実情であり、作
業性と生産性に課題があり、しかも、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
に良好なシリカの分散が得られていないのが現状であ
る。
【０００６】特開平７−１９６８５０号公報には、共役
ジエンと芳香族ビニルとからなる特定物性の共重合体
と、特定物性のシリカとを１３０℃〜１８０℃の範囲
内、好ましくは１４５℃以上の温度で少なくとも１回加
熱段階を含む機械処理などによって得られるゴム組成物
が開示されている。しかしながら、この特開平７−１９
６８５０号公報記載のゴム組成物は、優れた摩擦抵抗を
有するゴム組成物を得るために、特定物性の共重合体
と、特定物性のシリカの組み合わせに対して、上記１３
０℃〜１８０℃の温度範囲内、好ましくは１４５℃以上
の温度で加熱処理を行うものであり、シランカップリン
グ剤の使用については、段落番号５３のテストＦで記載
しているのみであり、大部分の記載はシランカップリン
グ剤についての記載はなく、しかも、通常のシリカとシ
ランカップリング剤とのカップリング反応における反応
温度等を制御して、シリカのゴム中への分散性を向上さ
せることについては全く開示されいないものである。
ジエンと芳香族ビニルとからなる特定物性の共重合体
と、特定物性のシリカとを１３０℃〜１８０℃の範囲
内、好ましくは１４５℃以上の温度で少なくとも１回加
熱段階を含む機械処理などによって得られるゴム組成物
が開示されている。しかしながら、この特開平７−１９
６８５０号公報記載のゴム組成物は、優れた摩擦抵抗を
有するゴム組成物を得るために、特定物性の共重合体
と、特定物性のシリカの組み合わせに対して、上記１３
０℃〜１８０℃の温度範囲内、好ましくは１４５℃以上
の温度で加熱処理を行うものであり、シランカップリン
グ剤の使用については、段落番号５３のテストＦで記載
しているのみであり、大部分の記載はシランカップリン
グ剤についての記載はなく、しかも、通常のシリカとシ
ランカップリング剤とのカップリング反応における反応
温度等を制御して、シリカのゴム中への分散性を向上さ
せることについては全く開示されいないものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
課題を解決するものであり、シリカ及びシランカップリ
ング剤を配合してなるゴム組成物において、シリカとシ
ランカップリング剤とのカップリング反応の条件を制御
して、シリカのゴム中への分散性を改良すると共に、発
熱性及び耐摩耗性に優れたゴム組成物を得るためのシラ
ンカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法を提供する
ことにある。
課題を解決するものであり、シリカ及びシランカップリ
ング剤を配合してなるゴム組成物において、シリカとシ
ランカップリング剤とのカップリング反応の条件を制御
して、シリカのゴム中への分散性を改良すると共に、発
熱性及び耐摩耗性に優れたゴム組成物を得るためのシラ
ンカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来技
術の課題を解決するため、鋭意研究を行った結果、シリ
カ及びシランカップリング剤を配合してなるゴム組成物
において、ある特定温度範囲でシリカとシランカップリ
ング剤とのカップリング反応が進行する温度領域がある
ことなどを新規に見い出すことにより、シリカのゴム中
への分散を大幅に改良して、低発熱性、耐ウェット性及
び耐摩耗性に優れたゴム組成物が得られることに成功
し、本発明を完成するに至ったのである。
術の課題を解決するため、鋭意研究を行った結果、シリ
カ及びシランカップリング剤を配合してなるゴム組成物
において、ある特定温度範囲でシリカとシランカップリ
ング剤とのカップリング反応が進行する温度領域がある
ことなどを新規に見い出すことにより、シリカのゴム中
への分散を大幅に改良して、低発熱性、耐ウェット性及
び耐摩耗性に優れたゴム組成物が得られることに成功
し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００９】すなわち、本発明のシランカップリング剤
配合ゴム組成物の練り方法は、下記(1)〜(13)に存す
る。 (1) 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムに対し、シリ
カ及びシランカップリング剤を配合してなるゴム組成物
の練り方法おいて、１３０〜１４０℃の温度域でシリカ
とシランカップリング剤とのカップリング反応を行う工
程を有することを特徴とするシランカップリング剤配合
ゴム組成物の練り方法。 (2) １４０℃以上の温度域で、シランカップリング剤と
ゴム分子とのゲル化反応を行う工程を有する上記(1)記
載のシランカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (3) １４０℃以上の温度域で、シリカとシランカップリ
ング剤とのカップリング反応と、シランカップリング剤
とゴム分子とのゲル化反応とを行う工程を有する上記
(1)記載のシランカップリング剤配合ゴム組成物の練り
方法。 (4) カップリング反応時間は、１３０℃以上の温度域
で、６０秒以上行う上記(1)又は(3)記載のシランカップ
リング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (5) カップリング反応時間は、１４０℃以上の温度域
で、３０秒以上行う上記(1)又は(3)記載のシランカップ
リング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (6) １３０〜１４５℃の温度域に達した時点で練り作業
を終了する上記(1)〜(3)の何れか一つに記載のシランカ
ップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (7) １４５〜１７０℃の温度域に達した時点で練り作業
を終了する上記(2)又は(3)記載のシランカップリング剤
配合ゴム組成物の練り方法。 (8) 練り時間を１３０℃以上の温度域で、６０秒以上、
または１４０℃以上の温度域で、３０秒以上とする、上
記(1)〜(3)の何れか一つに記載のシランカップリング剤
配合ゴム組成物の練り方法。 (9) シリカの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して
１〜１００重量部である上記(1)〜(8)の何れか一つ記載
のシランカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (10) シランカップリング剤の配合量は、シリカの量に
対し、１〜３０重量％配合してなる上記(1)〜(9)の何れ
か一つ記載のシランカップリング剤配合ゴム組成物の練
り方法。 (11) 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、２００重量部以下配合し
てなる上記(1)〜(10)の何れか一つ記載のシランカップ
リング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (12) １２０℃前後の段階で練りローターを低速回転に
切り替える上記(1)〜(11)の何れか一つ記載のシランカ
ップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (13) １２０℃前後の段階で水を添加する上記(1)〜(12)
の何れか一つに記載のシランカップリング剤配合ゴム組
成物の練り方法。 なお、(4)と(5)については、いずれかの一方の要件を満
たせばよいものである。
配合ゴム組成物の練り方法は、下記(1)〜(13)に存す
る。 (1) 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムに対し、シリ
カ及びシランカップリング剤を配合してなるゴム組成物
の練り方法おいて、１３０〜１４０℃の温度域でシリカ
とシランカップリング剤とのカップリング反応を行う工
程を有することを特徴とするシランカップリング剤配合
ゴム組成物の練り方法。 (2) １４０℃以上の温度域で、シランカップリング剤と
ゴム分子とのゲル化反応を行う工程を有する上記(1)記
載のシランカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (3) １４０℃以上の温度域で、シリカとシランカップリ
ング剤とのカップリング反応と、シランカップリング剤
とゴム分子とのゲル化反応とを行う工程を有する上記
(1)記載のシランカップリング剤配合ゴム組成物の練り
方法。 (4) カップリング反応時間は、１３０℃以上の温度域
で、６０秒以上行う上記(1)又は(3)記載のシランカップ
リング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (5) カップリング反応時間は、１４０℃以上の温度域
で、３０秒以上行う上記(1)又は(3)記載のシランカップ
リング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (6) １３０〜１４５℃の温度域に達した時点で練り作業
を終了する上記(1)〜(3)の何れか一つに記載のシランカ
ップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (7) １４５〜１７０℃の温度域に達した時点で練り作業
を終了する上記(2)又は(3)記載のシランカップリング剤
配合ゴム組成物の練り方法。 (8) 練り時間を１３０℃以上の温度域で、６０秒以上、
または１４０℃以上の温度域で、３０秒以上とする、上
記(1)〜(3)の何れか一つに記載のシランカップリング剤
配合ゴム組成物の練り方法。 (9) シリカの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して
１〜１００重量部である上記(1)〜(8)の何れか一つ記載
のシランカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (10) シランカップリング剤の配合量は、シリカの量に
対し、１〜３０重量％配合してなる上記(1)〜(9)の何れ
か一つ記載のシランカップリング剤配合ゴム組成物の練
り方法。 (11) 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、２００重量部以下配合し
てなる上記(1)〜(10)の何れか一つ記載のシランカップ
リング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (12) １２０℃前後の段階で練りローターを低速回転に
切り替える上記(1)〜(11)の何れか一つ記載のシランカ
ップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 (13) １２０℃前後の段階で水を添加する上記(1)〜(12)
の何れか一つに記載のシランカップリング剤配合ゴム組
成物の練り方法。 なお、(4)と(5)については、いずれかの一方の要件を満
たせばよいものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて詳しく説明する。本発明のシランカップリング剤配
合ゴム組成物の練り方法（以下、単に「本発明の練り方
法」という）は、図１に示すように、シリカとシランカ
ップリング剤とのカップリング反応によってシリカの分
散を促す温度領域Ｔ1〜Ｔ2、すなわち、カップリング反
応開始温度Ｔ1からゲル化開始温度Ｔ2までが存在するこ
とを新規に見い出すことによりなされたものである。ま
た、シランカップリング剤とゴム分子とが反応して補強
構造をつくるゲル化の温度領域Ｔ2〜Ｔ3、すなわち、ゲ
ル化開始温度Ｔ2から作業性（シート性状）の上限温度
Ｔ3が存在することを新規に見い出すと共に、この補強
構造をつくるゲル化は上記カップリング反応を行う工程
を含む一連の練り作業工程で行ってもよく、更に、当該
ゴムの加硫工程で行っても良いことを新規に見い出した
ものである。なお、上記Ｔ2〜Ｔ3のゲル化の温度領域に
おいても、上記温度領域Ｔ1〜Ｔ2においてシリカとシラ
ンカップリング剤とのカップリング反応の温度分布が不
均一等の場合は、このＴ2〜Ｔ3の温度領域においても上
記カップリング反応によってシリカの分散が促される場
合がある。
いて詳しく説明する。本発明のシランカップリング剤配
合ゴム組成物の練り方法（以下、単に「本発明の練り方
法」という）は、図１に示すように、シリカとシランカ
ップリング剤とのカップリング反応によってシリカの分
散を促す温度領域Ｔ1〜Ｔ2、すなわち、カップリング反
応開始温度Ｔ1からゲル化開始温度Ｔ2までが存在するこ
とを新規に見い出すことによりなされたものである。ま
た、シランカップリング剤とゴム分子とが反応して補強
構造をつくるゲル化の温度領域Ｔ2〜Ｔ3、すなわち、ゲ
ル化開始温度Ｔ2から作業性（シート性状）の上限温度
Ｔ3が存在することを新規に見い出すと共に、この補強
構造をつくるゲル化は上記カップリング反応を行う工程
を含む一連の練り作業工程で行ってもよく、更に、当該
ゴムの加硫工程で行っても良いことを新規に見い出した
ものである。なお、上記Ｔ2〜Ｔ3のゲル化の温度領域に
おいても、上記温度領域Ｔ1〜Ｔ2においてシリカとシラ
ンカップリング剤とのカップリング反応の温度分布が不
均一等の場合は、このＴ2〜Ｔ3の温度領域においても上
記カップリング反応によってシリカの分散が促される場
合がある。
【００１１】従って、本発明の練り方法は、まず、天然
ゴム及び／又はジエン系合成ゴムに対し、シリカ及びシ
ランカップリング剤を配合してなるゴム組成物の練り方
法おいて、１３０〜１４０℃の温度域でシリカとシラン
カップリング剤とのカップリング反応を行う工程を有す
ることを特徴とする。また、１４０℃以上の温度域で、
シランカップリング剤とゴム分子とのゲル化反応を行う
工程を有することを特徴とすると共に、この１４０℃以
上の温度域で、シリカとシランカップリング剤とのカッ
プリング反応と、シランカップリング剤とゴム分子との
ゲル化反応とを行う工程を有することを特徴とする。
ゴム及び／又はジエン系合成ゴムに対し、シリカ及びシ
ランカップリング剤を配合してなるゴム組成物の練り方
法おいて、１３０〜１４０℃の温度域でシリカとシラン
カップリング剤とのカップリング反応を行う工程を有す
ることを特徴とする。また、１４０℃以上の温度域で、
シランカップリング剤とゴム分子とのゲル化反応を行う
工程を有することを特徴とすると共に、この１４０℃以
上の温度域で、シリカとシランカップリング剤とのカッ
プリング反応と、シランカップリング剤とゴム分子との
ゲル化反応とを行う工程を有することを特徴とする。
【００１２】本発明の練り方法においては、シリカとシ
ランカップリング剤とのカップリング反応によってシリ
カの分散を促す温度領域Ｔ1〜Ｔ2は、１３０〜１４０℃
である。カップリング反応開始温度Ｔ1は、１３０℃で
あり、このカップリング反応開始温度Ｔ1からゲル化開
始温度Ｔ2である１４０℃までの温度領域でカップリン
グ反応が進行し、この温度領域Ｔ1〜Ｔ2でシリカの分散
が促されることとなる。温度が１３０℃未満では、シリ
カとシランカップリング剤との十分な反応が行なわれ
ず、この配合物を押し出す際、エッグブリスターが発生
するなどの課題がある。また、温度が１４０℃を越える
と、シランカップリング剤とゴム分子とのゲル化反応が
進行するため、練り生地がゲル状となってシリカが分散
しにくくなり、かつ、短時間で１７０℃以上の温度に上
昇するのでシリカとシランカップリング剤とのカップリ
ング反応時間が不十分となり、シリカが充分に分散しな
いこととなる。なお、上述のごとく、上記Ｔ2〜Ｔ3の温
度領域で温度分布に不均一があり、そのために、カップ
リング未反応部分が残る場合があり、この場合には、１
４０℃を越えてカップリング反応が持続する。これによ
り、Ｔ2〜Ｔ3のゲル化の温度領域においてもカップリン
グ反応によってシリカの分散が促される場合がある。Ｔ
1、Ｔ2、Ｔ3は混練内部の平均温度を示す。
ランカップリング剤とのカップリング反応によってシリ
カの分散を促す温度領域Ｔ1〜Ｔ2は、１３０〜１４０℃
である。カップリング反応開始温度Ｔ1は、１３０℃で
あり、このカップリング反応開始温度Ｔ1からゲル化開
始温度Ｔ2である１４０℃までの温度領域でカップリン
グ反応が進行し、この温度領域Ｔ1〜Ｔ2でシリカの分散
が促されることとなる。温度が１３０℃未満では、シリ
カとシランカップリング剤との十分な反応が行なわれ
ず、この配合物を押し出す際、エッグブリスターが発生
するなどの課題がある。また、温度が１４０℃を越える
と、シランカップリング剤とゴム分子とのゲル化反応が
進行するため、練り生地がゲル状となってシリカが分散
しにくくなり、かつ、短時間で１７０℃以上の温度に上
昇するのでシリカとシランカップリング剤とのカップリ
ング反応時間が不十分となり、シリカが充分に分散しな
いこととなる。なお、上述のごとく、上記Ｔ2〜Ｔ3の温
度領域で温度分布に不均一があり、そのために、カップ
リング未反応部分が残る場合があり、この場合には、１
４０℃を越えてカップリング反応が持続する。これによ
り、Ｔ2〜Ｔ3のゲル化の温度領域においてもカップリン
グ反応によってシリカの分散が促される場合がある。Ｔ
1、Ｔ2、Ｔ3は混練内部の平均温度を示す。
【００１３】シリカとシランカップリング剤とのカップ
リング反応を行う反応時間、すなわち、この場合におけ
る本発明の練り時間は、１３０℃以上の温度域で、通算
して６０秒以上、好ましくは、７０秒以下で行うことが
望ましい。具体的には、１４０℃を越えてカップリング
反応を行う場合の練り時間は、１３０℃以上の温度域か
らの通算練り時間が６０秒以上であればよいものであ
る。この温度領域Ｔ1〜Ｔ2及び上記練り時間でシリカと
シランカップリング剤とのカップリング反応が十分に行
われ、シリカのゴム中への分散性が改良されることとな
る。
リング反応を行う反応時間、すなわち、この場合におけ
る本発明の練り時間は、１３０℃以上の温度域で、通算
して６０秒以上、好ましくは、７０秒以下で行うことが
望ましい。具体的には、１４０℃を越えてカップリング
反応を行う場合の練り時間は、１３０℃以上の温度域か
らの通算練り時間が６０秒以上であればよいものであ
る。この温度領域Ｔ1〜Ｔ2及び上記練り時間でシリカと
シランカップリング剤とのカップリング反応が十分に行
われ、シリカのゴム中への分散性が改良されることとな
る。
【００１４】上記シリカとシランカップリング剤とのカ
ップリング反応等は、発熱反応であるため、混練中に練
り温度が上昇するため、該温度を１３０〜１４０℃等に
制御する方法としては、温度が１２０℃前後の段階でバ
ンバリーミキサーなどの混練機の練りローターの回転数
を低速回転に切り替えて練る方法、及び／又は１２０℃
前後の段階で水を添加して温度を下げたりすることなど
により制御することができる。
ップリング反応等は、発熱反応であるため、混練中に練
り温度が上昇するため、該温度を１３０〜１４０℃等に
制御する方法としては、温度が１２０℃前後の段階でバ
ンバリーミキサーなどの混練機の練りローターの回転数
を低速回転に切り替えて練る方法、及び／又は１２０℃
前後の段階で水を添加して温度を下げたりすることなど
により制御することができる。
【００１５】本発明の練り方法においてシランカップリ
ング剤とゴム分子とのゲル化反応は、１４０℃以上の温
度領域で反応が開始し、作業性（シート性状）の上限温
度Ｔ3である１４５℃〜１７０℃の温度領域で反応が促
進される。このＴ3の温度に幅があるのは、使用するゴ
ム種、またはオイル、ワックス等のゴム用配合剤の種
類、量等により変動するためである。上記温度が１４０
℃未満では、シランカップリング剤とゴム分子との十分
な反応が行なわれず、また、反応温度が１７０℃を越え
ると、ゴムの三次元橋かけ反応が起り、粘度が急激に上
昇することとなる。上記１４０℃以上の温度、好ましく
は１４５℃〜１７０℃（１４５℃≦Ｔ2〜Ｔ3≦１７０
℃）である温度領域において、ゴム分子とシランカップ
リング剤とのゲル化反応等を行う練り時間は、３０秒以
上、好ましくは、３０〜４０秒で行うことが望ましい。
ング剤とゴム分子とのゲル化反応は、１４０℃以上の温
度領域で反応が開始し、作業性（シート性状）の上限温
度Ｔ3である１４５℃〜１７０℃の温度領域で反応が促
進される。このＴ3の温度に幅があるのは、使用するゴ
ム種、またはオイル、ワックス等のゴム用配合剤の種
類、量等により変動するためである。上記温度が１４０
℃未満では、シランカップリング剤とゴム分子との十分
な反応が行なわれず、また、反応温度が１７０℃を越え
ると、ゴムの三次元橋かけ反応が起り、粘度が急激に上
昇することとなる。上記１４０℃以上の温度、好ましく
は１４５℃〜１７０℃（１４５℃≦Ｔ2〜Ｔ3≦１７０
℃）である温度領域において、ゴム分子とシランカップ
リング剤とのゲル化反応等を行う練り時間は、３０秒以
上、好ましくは、３０〜４０秒で行うことが望ましい。
【００１６】この温度領域（Ｔ2〜Ｔ3）及び上記練り時
間でゴム分子とシランカップリング剤との反応が十分に
行われ、シランカップリング剤とゴム分子との補強構造
がつくられることとなる。また、この補強構造をつくる
ゲル化反応は、上記カップリング反応を行う工程を含む
一連の練り作業工程で行ってもよく、更に、上記カップ
リング反応を行う工程の練り作業終了後の当該ゴムの加
硫工程で行っても良いものである。なお、上述のごと
く、上記Ｔ2〜Ｔ3のゲル化の温度領域においても、カッ
プリング反応の温度分布が不均一等の場合は、当該ゲル
化の温度領域においても上記カップリング反応によって
シリカの分散が促される場合があるので、上記１４０℃
以上の温度域で、シリカとシランカップリング剤とのカ
ップリング反応と、シランカップリング剤とゴム分子と
のゲル化反応とを行ってもよいものである。この場合に
おけるシリカとシランカップリング剤とのカップリング
反応を行う反応時間は、１３０℃以上で６０秒以上とい
う条件を満たさない場合は１４０℃以上の温度域で、３
０秒以上、好ましくは、３２〜４０秒で行うことが望ま
しい。なお、１３０℃以上で６０秒以上、かつ、１４０
℃以上で３０秒以上の両方の要件を満たすのが最も良い
ことは当然である。
間でゴム分子とシランカップリング剤との反応が十分に
行われ、シランカップリング剤とゴム分子との補強構造
がつくられることとなる。また、この補強構造をつくる
ゲル化反応は、上記カップリング反応を行う工程を含む
一連の練り作業工程で行ってもよく、更に、上記カップ
リング反応を行う工程の練り作業終了後の当該ゴムの加
硫工程で行っても良いものである。なお、上述のごと
く、上記Ｔ2〜Ｔ3のゲル化の温度領域においても、カッ
プリング反応の温度分布が不均一等の場合は、当該ゲル
化の温度領域においても上記カップリング反応によって
シリカの分散が促される場合があるので、上記１４０℃
以上の温度域で、シリカとシランカップリング剤とのカ
ップリング反応と、シランカップリング剤とゴム分子と
のゲル化反応とを行ってもよいものである。この場合に
おけるシリカとシランカップリング剤とのカップリング
反応を行う反応時間は、１３０℃以上で６０秒以上とい
う条件を満たさない場合は１４０℃以上の温度域で、３
０秒以上、好ましくは、３２〜４０秒で行うことが望ま
しい。なお、１３０℃以上で６０秒以上、かつ、１４０
℃以上で３０秒以上の両方の要件を満たすのが最も良い
ことは当然である。
【００１７】本発明において、シリカとシランカップリ
ング剤とのカップリング反応を行う工程で練り作業を終
了する場合は、シリカとシランカップリング剤とのカッ
プリング反応が終了する１３０〜１４０℃の温度域に達
した時点で終了することとなり、また、カップリング反
応を行う工程を含む一連の練り作業工程でゲル化反応を
行う場合は、ゲル化反応が終了する１４５〜１７０℃の
温度域に達した時点で練り作業を終了することとなる。
以上の練り作業は、１ステージで実施するのが好適であ
るが、２ステージ以上に分けて実施してもよい。
ング剤とのカップリング反応を行う工程で練り作業を終
了する場合は、シリカとシランカップリング剤とのカッ
プリング反応が終了する１３０〜１４０℃の温度域に達
した時点で終了することとなり、また、カップリング反
応を行う工程を含む一連の練り作業工程でゲル化反応を
行う場合は、ゲル化反応が終了する１４５〜１７０℃の
温度域に達した時点で練り作業を終了することとなる。
以上の練り作業は、１ステージで実施するのが好適であ
るが、２ステージ以上に分けて実施してもよい。
【００１８】本発明で用いるゴム成分としては、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。
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。
【００１９】本発明で用いるシリカとしては、例えば、
合成含水ケイ酸が好ましいが、特に限定するものではな
い。シリカの配合量は、補強性、低発熱性、作業性の面
から、上記ゴム成分１００重量部に対し、１〜１００重
量部、好ましくは、１０〜４０重量部であることが望ま
しい。
合成含水ケイ酸が好ましいが、特に限定するものではな
い。シリカの配合量は、補強性、低発熱性、作業性の面
から、上記ゴム成分１００重量部に対し、１〜１００重
量部、好ましくは、１０〜４０重量部であることが望ま
しい。
【００２０】本発明で用い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、具体的には、ビス（３−トリエトキシシリルプロ
ピル）テトラサルファイド、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エトキシシ
ラン、Ｎ−フェニル−γ−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。シランカップリング
剤の配合量は、シリカ重量に対し１〜３０重量％、好ま
しくは１０〜２０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、３０重量％超過では、混練時のすべりが大きく、混
練時間が長くなり、有効な混練り時間が得られなくな
り、好ましくない。
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、具体的には、ビス（３−トリエトキシシリルプロ
ピル）テトラサルファイド、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エトキシシ
ラン、Ｎ−フェニル−γ−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。シランカップリング
剤の配合量は、シリカ重量に対し１〜３０重量％、好ま
しくは１０〜２０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、３０重量％超過では、混練時のすべりが大きく、混
練時間が長くなり、有効な混練り時間が得られなくな
り、好ましくない。
【００２１】本発明で補強充填材として用いるカーボン
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、上記ゴム成分１００重量部に対
し、２００重量部以下であることが好ましい。カーボン
ブラックの配合量が２００重量部超過では、発熱性が大
幅に悪化する。補強性、低発熱性の面から５〜４０重量
部が好ましい。なお、本発明においては、上記のゴム成
分、シリカ、シランカップリング剤、補強充填材として
の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。
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、上記ゴム成分１００重量部に対
し、２００重量部以下であることが好ましい。カーボン
ブラックの配合量が２００重量部超過では、発熱性が大
幅に悪化する。補強性、低発熱性の面から５〜４０重量
部が好ましい。なお、本発明においては、上記のゴム成
分、シリカ、シランカップリング剤、補強充填材として
の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。
【００２２】本発明の練り方法は、上記ゴム成分、シリ
カ、シランカップリング剤、補強充填材としてのカーボ
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で、上記温度領域Ｔ1〜Ｔ2
・上記練り時間でシリカとシランカップリング剤とのカ
ップリング反応を行うことによりシリカの分散を促すも
のである。また、カップリング反応を行う工程を含む一
連の練り作業工程でゲル化反応を行う場合は、上記温度
領域Ｔ2〜Ｔ3・上記練り時間でゴム分子とシランカップ
リング剤とのゲル化反応を行うことにより補強構造（低
発熱性、高耐摩耗性など）をつくるものである。
カ、シランカップリング剤、補強充填材としてのカーボ
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で、上記温度領域Ｔ1〜Ｔ2
・上記練り時間でシリカとシランカップリング剤とのカ
ップリング反応を行うことによりシリカの分散を促すも
のである。また、カップリング反応を行う工程を含む一
連の練り作業工程でゲル化反応を行う場合は、上記温度
領域Ｔ2〜Ｔ3・上記練り時間でゴム分子とシランカップ
リング剤とのゲル化反応を行うことにより補強構造（低
発熱性、高耐摩耗性など）をつくるものである。
【００２３】本発明の練り方法は、シリカとシランカッ
プリング剤とが配合されたゴム組成物の混練方法（練り
方法）の全て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低発熱
性、高耐摩耗性等に優れたものとなる。
プリング剤とが配合されたゴム組成物の混練方法（練り
方法）の全て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低発熱
性、高耐摩耗性等に優れたものとなる。
【００２４】
【実施例】以下、実施例及び比較例によって本発明を更
に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によ
って何等限定されるものではない。なお、以下の実施例
及び比較例において、練り温度の調整は、１２０℃前後
の段階でバンバリーミキサーの練りローターの回転数を
低速回転に切り替え、及び／又は１２０℃前後の段階で
水を添加して行った。
に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によ
って何等限定されるものではない。なお、以下の実施例
及び比較例において、練り温度の調整は、１２０℃前後
の段階でバンバリーミキサーの練りローターの回転数を
低速回転に切り替え、及び／又は１２０℃前後の段階で
水を添加して行った。
【００２５】〔実施例１〜１８及び比較例１〜５〕 （比較例１〜５）下記表１に示した配合成分及び練り条
件、すなわち、下記表２の実施例１と同じか又はこれに
準じた配合成分で、練り条件を本発明の範囲外とし、当
該練り条件下で混練してゴム組成物を調製した。なお、
比較例１〜５及び後述する実施例１〜１８の練り条件
は、図３(a)〜(f)及び図４(a)〜(c)に示される各練りパ
ターンなどに対応させて行った。
件、すなわち、下記表２の実施例１と同じか又はこれに
準じた配合成分で、練り条件を本発明の範囲外とし、当
該練り条件下で混練してゴム組成物を調製した。なお、
比較例１〜５及び後述する実施例１〜１８の練り条件
は、図３(a)〜(f)及び図４(a)〜(c)に示される各練りパ
ターンなどに対応させて行った。
【００２６】（実施例１〜１０）下記表２に示した配合
成分及び練り条件、すなわち、実施例１〜１０は実施例
１と同じか又はこれに準じた配合成分で、各実施例の練
り条件下で混練してゴム組成物を調製した。 （実施例１１〜１８）下記表３に示した配合成分及び練
り条件、すなわち、配合成分を変え、練り条件の練りパ
ターンを実施例８、図４(b)に準拠させ混練してゴム組
成物を調製した。
成分及び練り条件、すなわち、実施例１〜１０は実施例
１と同じか又はこれに準じた配合成分で、各実施例の練
り条件下で混練してゴム組成物を調製した。 （実施例１１〜１８）下記表３に示した配合成分及び練
り条件、すなわち、配合成分を変え、練り条件の練りパ
ターンを実施例８、図４(b)に準拠させ混練してゴム組
成物を調製した。
【００２７】上記得られた実施例１〜１８及び比較例１
〜５のゴム組成物についてシリカのゴム中への分散性の
評価を未加硫段階でマクロ分散とミクロ分散との総合評
価で評価すると共に、加硫後をｔａｎδ（低発熱性）、
耐ウェット性及び耐摩耗性で評価した。更に、練り直後
のゴム組成物の加工性とエッグブリスター（Egg-Bliste
r）の発生の有無も評価した。これらの未加硫段階での
分散性の評価、及び加硫後のｔａｎδ（低発熱性）、耐
ウェット性及び耐摩耗性、加工性とエッグブリスターの
評価方法は下記のとおりである。なお、ｔａｎδ（低発
熱性）、耐ウェット性及び耐摩耗性においては、実施例
１〜１０及び比較例１〜５（表１及び表２）に関しては
便宜上評価の基準を実施例８とし、この実施例８を１０
０とする指数評価で表した。また、実施例１１〜１８
（表３）に関しては、評価の基準を実施例１１とし、こ
の実施例１１を１００とする指数評価で表した。これら
の結果を下記表１〜表３に示す。
〜５のゴム組成物についてシリカのゴム中への分散性の
評価を未加硫段階でマクロ分散とミクロ分散との総合評
価で評価すると共に、加硫後をｔａｎδ（低発熱性）、
耐ウェット性及び耐摩耗性で評価した。更に、練り直後
のゴム組成物の加工性とエッグブリスター（Egg-Bliste
r）の発生の有無も評価した。これらの未加硫段階での
分散性の評価、及び加硫後のｔａｎδ（低発熱性）、耐
ウェット性及び耐摩耗性、加工性とエッグブリスターの
評価方法は下記のとおりである。なお、ｔａｎδ（低発
熱性）、耐ウェット性及び耐摩耗性においては、実施例
１〜１０及び比較例１〜５（表１及び表２）に関しては
便宜上評価の基準を実施例８とし、この実施例８を１０
０とする指数評価で表した。また、実施例１１〜１８
（表３）に関しては、評価の基準を実施例１１とし、こ
の実施例１１を１００とする指数評価で表した。これら
の結果を下記表１〜表３に示す。
【００２８】(1)未加硫段階でのシリカ分散性の評価 未加硫ゴムから試験片を切り出し、マクロ分散の程度を
ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope、倍率２００
倍）で測定し、ミクロ分散の程度をＴＥＭ（Transmissi
on Electron Microscope、倍率２００００倍）で測定し
て下記評価基準で評価した。 評価基準 ◎：マクロ分散、ミクロ分散とも良好。 ○：マクロ分散良好。 ×：マクロ凝集塊が残る。
ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope、倍率２００
倍）で測定し、ミクロ分散の程度をＴＥＭ（Transmissi
on Electron Microscope、倍率２００００倍）で測定し
て下記評価基準で評価した。 評価基準 ◎：マクロ分散、ミクロ分散とも良好。 ○：マクロ分散良好。 ×：マクロ凝集塊が残る。
【００２９】(2)ｔａｎδ（低発熱性） ｔａｎδは、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して測定した。
ｔａｎδは数値が小さい程良好であり、低発熱性に優れ
ることを示す。
ｔａｎδは数値が小さい程良好であり、低発熱性に優れ
ることを示す。
【００３０】(3)耐ウェット性 得られた実施例１〜１８及び比較例１〜５のゴム組成物
をトレッド材料とする乗用車用タイヤ（サイズ１８５／
７０Ｒ１３）を各々試作し、試験用乗用車に装着し、ウ
ェット路面上で６０ｋｍ／ｈ定速走行時の回転半径を求
めた。数値が小さい程、回転半径が小さく、耐ウェット
性に優れることを示す。
をトレッド材料とする乗用車用タイヤ（サイズ１８５／
７０Ｒ１３）を各々試作し、試験用乗用車に装着し、ウ
ェット路面上で６０ｋｍ／ｈ定速走行時の回転半径を求
めた。数値が小さい程、回転半径が小さく、耐ウェット
性に優れることを示す。
【００３１】(4)耐摩耗性 得られた実施例１〜１８及び比較例１〜５のゴム組成物
をトレッド材料とする乗用車用タイヤ（サイズ１８５／
７０Ｒ１３）を各々試作し、試験用乗用車に装着し、０
〜１万ｋｍ走行時の摩耗量を測定した。数値が小さい
程、摩耗量が小さく、耐摩耗性に優れることを示す。
をトレッド材料とする乗用車用タイヤ（サイズ１８５／
７０Ｒ１３）を各々試作し、試験用乗用車に装着し、０
〜１万ｋｍ走行時の摩耗量を測定した。数値が小さい
程、摩耗量が小さく、耐摩耗性に優れることを示す。
【００３２】(5)加工性 混練押出直後のシート性状を下記評価基準により指数評
価で表した。評価基準は、実施例８を基準（基準値１）
とし、１〜５（最大）になるに従い、シート性状は良好
となり、１から０更にマイナスになるに従い、シート性
状はボロボロとなり、作業性が悪化することを示す。 (6)エッグブリスター（Egg-Blister） 混練押出直後のゴム組成物のエッグブリスターの有無を
検査し下記評価基準により評価した。 評価基準 ○：エッグブリスターによるトラブルの発生がない。 × エッグブリスターが発生し、トラブルがある。
価で表した。評価基準は、実施例８を基準（基準値１）
とし、１〜５（最大）になるに従い、シート性状は良好
となり、１から０更にマイナスになるに従い、シート性
状はボロボロとなり、作業性が悪化することを示す。 (6)エッグブリスター（Egg-Blister） 混練押出直後のゴム組成物のエッグブリスターの有無を
検査し下記評価基準により評価した。 評価基準 ○：エッグブリスターによるトラブルの発生がない。 × エッグブリスターが発生し、トラブルがある。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】〔上記表１〜表３の考察〕総論的にみる
と、本発明範囲となる実施例１〜１８は、本発明の範囲
外となる比較例１〜５に較べ、未加硫段階でのシリカ分
散性が良好であり、加硫後ではｔａｎδ（低発熱性）、
耐ウェット性、耐摩耗性、加工性に優れ、エッグブリス
ターのトラブルもなく、シリカのゴム中への分散性が大
幅に向上したことが判明した。個別的に見ると、本発明
の範囲外となる比較例１〜５は、１３０〜１４０℃の温
度域で練り時間６０秒未満で行った場合であり、かつ、
比較例３〜５は、更に１４０℃以上の温度域で行った場
合である。これらの場合は、１３０〜１４０℃の温度域
での練り時間が短いために、シリカとシランカップリン
グ剤とのカップリング反応が充分行われず、未加硫段階
でのシリカの分散が悪いので、加工性が低く、エッグブ
リスターの発生もあり、しかも、加硫後のｔａｎδ（低
発熱性）、耐ウェット性、耐摩耗性も低いことが判明し
た。
と、本発明範囲となる実施例１〜１８は、本発明の範囲
外となる比較例１〜５に較べ、未加硫段階でのシリカ分
散性が良好であり、加硫後ではｔａｎδ（低発熱性）、
耐ウェット性、耐摩耗性、加工性に優れ、エッグブリス
ターのトラブルもなく、シリカのゴム中への分散性が大
幅に向上したことが判明した。個別的に見ると、本発明
の範囲外となる比較例１〜５は、１３０〜１４０℃の温
度域で練り時間６０秒未満で行った場合であり、かつ、
比較例３〜５は、更に１４０℃以上の温度域で行った場
合である。これらの場合は、１３０〜１４０℃の温度域
での練り時間が短いために、シリカとシランカップリン
グ剤とのカップリング反応が充分行われず、未加硫段階
でのシリカの分散が悪いので、加工性が低く、エッグブ
リスターの発生もあり、しかも、加硫後のｔａｎδ（低
発熱性）、耐ウェット性、耐摩耗性も低いことが判明し
た。
【００３７】これに対し本発明の範囲となる実施例１〜
１０は、本発明の範囲外となる比較例１〜５の配合成分
と同じ配合であっても、本発明の範囲の練り条件、すな
わち、１３０〜１４０℃の温度域で練り時間６０秒以上
及び／又は１４０℃以上の温度域で練り時間３０秒以上
で行った場合である。これらの場合は、シリカとシラン
カップリング剤とのカップリング反応が充分に行われ、
未加硫段階でのシリカの分散が良好となるで、加工性が
良く、エッグブリスターの発生もなく、しかも、加硫後
のｔａｎδ（低発熱性）、耐ウェット性、耐摩耗性も優
れていることが判明した。また、本発明の範囲となる実
施例１１〜１８は、配合成分を変え、練り条件の練りパ
ターンを実施例８、図４(b)に準拠させた場合であり、
これらの場合もシリカとシランカップリング剤とのカッ
プリング反応が充分に行われ、未加硫段階でのシリカの
分散が良好となるで、加工性が良く、エッグブリスター
の発生もなく、しかも、加硫後のｔａｎδ（低発熱
性）、耐ウェット性、耐摩耗性も優れていることが判明
した。
１０は、本発明の範囲外となる比較例１〜５の配合成分
と同じ配合であっても、本発明の範囲の練り条件、すな
わち、１３０〜１４０℃の温度域で練り時間６０秒以上
及び／又は１４０℃以上の温度域で練り時間３０秒以上
で行った場合である。これらの場合は、シリカとシラン
カップリング剤とのカップリング反応が充分に行われ、
未加硫段階でのシリカの分散が良好となるで、加工性が
良く、エッグブリスターの発生もなく、しかも、加硫後
のｔａｎδ（低発熱性）、耐ウェット性、耐摩耗性も優
れていることが判明した。また、本発明の範囲となる実
施例１１〜１８は、配合成分を変え、練り条件の練りパ
ターンを実施例８、図４(b)に準拠させた場合であり、
これらの場合もシリカとシランカップリング剤とのカッ
プリング反応が充分に行われ、未加硫段階でのシリカの
分散が良好となるで、加工性が良く、エッグブリスター
の発生もなく、しかも、加硫後のｔａｎδ（低発熱
性）、耐ウェット性、耐摩耗性も優れていることが判明
した。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、シリカのゴム中への分
散性が大幅に向上するシランカップリング剤配合ゴム組
成物の練り方法が提供される。また、この練り方法によ
り得られたゴム組成物は、シリカのゴム中への分散性が
大幅に向上することとなるので、加工性が良く、エッグ
ブリスターの発生もなく、しかも、低発熱性、耐ウェッ
ト性及び耐摩耗性に優れたものとなり、タイヤ、コンベ
アベルト、ホースなどのゴム製品に好適に利用されるも
のとなる。
散性が大幅に向上するシランカップリング剤配合ゴム組
成物の練り方法が提供される。また、この練り方法によ
り得られたゴム組成物は、シリカのゴム中への分散性が
大幅に向上することとなるので、加工性が良く、エッグ
ブリスターの発生もなく、しかも、低発熱性、耐ウェッ
ト性及び耐摩耗性に優れたものとなり、タイヤ、コンベ
アベルト、ホースなどのゴム製品に好適に利用されるも
のとなる。
【図１】本発明におけるカップリング反応の練り時間と
練り温度との関係を示すグラフである。
練り温度との関係を示すグラフである。
【図２】シランカップリング剤とシリカ及びゴム分子と
の反応機構を説明するための説明図である。
の反応機構を説明するための説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、実施例及び比較例の練り条
件の練りパターンを示すグラフである。
件の練りパターンを示すグラフである。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図３の続きであり、実施例
及び比較例の練り条件の練りパターンを示すグラフであ
る。
及び比較例の練り条件の練りパターンを示すグラフであ
る。
Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3 練り温度
Claims (13)
- 【請求項１】 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムに
対し、シリカ及びシランカップリング剤を配合してなる
ゴム組成物の練り方法おいて、１３０〜１４０℃の温度
域でシリカとシランカップリング剤とのカップリング反
応を行う工程を有することを特徴とするシランカップリ
ング剤配合ゴム組成物の練り方法。 - 【請求項２】 １４０℃以上の温度域で、シランカップ
リング剤とゴム分子とのゲル化反応を行う工程を有する
請求項１記載のシランカップリング剤配合ゴム組成物の
練り方法。 - 【請求項３】 １４０℃以上の温度域で、シリカとシラ
ンカップリング剤とのカップリング反応と、シランカッ
プリング剤とゴム分子とのゲル化反応とを行う工程を有
する請求項１記載のシランカップリング剤配合ゴム組成
物の練り方法。 - 【請求項４】 カップリング反応時間は、１３０℃以上
の温度域で、６０秒以上行う請求項１又は３記載のシラ
ンカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 - 【請求項５】 カップリング反応時間は、１４０℃以上
の温度域で、３０秒以上行う請求項１又は３記載のシラ
ンカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 - 【請求項６】 １３０〜１４０℃の温度域に達した時点
で練り作業を終了する請求項１〜３の何れか一つに記載
のシランカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 - 【請求項７】 １４５〜１７０℃の温度域に達した時点
で練り作業を終了する請求項２又は３記載のシランカッ
プリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 - 【請求項８】 練り時間を１３０℃以上の温度域で、６
０秒以上、または１４０℃以上の温度域で、３０秒以上
とする、請求項１〜３の何れか一つに記載のシランカッ
プリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 - 【請求項９】 シリカの配合量は、ゴム成分１００重量
部に対して１〜１００重量部である請求項１〜８の何れ
か一つ記載のシランカップリング剤配合ゴム組成物の練
り方法。 - 【請求項１０】 シランカップリング剤の配合量は、シ
リカの量に対し、１〜３０重量％配合してなる請求項１
〜９の何れか一つ記載のシランカップリング剤配合ゴム
組成物の練り方法。 - 【請求項１１】 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、２００重量部
以下配合してなる請求項１〜１０の何れか一つ記載のシ
ランカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 - 【請求項１２】 １２０℃前後の段階で練りローターを
低速回転に切り替える請求項１〜１１の何れか一つ記載
のシランカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法。 - 【請求項１３】 １２０℃前後の段階で水を添加する請
求項１〜１２の何れか一つに記載のシランカップリング
剤配合ゴム組成物の練り方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8332486A JPH10175208A (ja) | 1996-10-18 | 1996-12-12 | シランカップリング剤配合ゴム組成物の練り方法 |
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| EP97307315A EP0837095B1 (en) | 1996-10-18 | 1997-09-19 | Method for kneading silane coupling agent-blended rubber composition |
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