JPH10182877A - ゴム組成物及びそのゴム組成物を使用した空気入りタイヤ - Google Patents
ゴム組成物及びそのゴム組成物を使用した空気入りタイヤInfo
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- JPH10182877A JPH10182877A JP8351163A JP35116396A JPH10182877A JP H10182877 A JPH10182877 A JP H10182877A JP 8351163 A JP8351163 A JP 8351163A JP 35116396 A JP35116396 A JP 35116396A JP H10182877 A JPH10182877 A JP H10182877A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 補強性及び耐摩耗性を向上させたゴム組成物
及びそのゴム組成物を使用した空気入りタイヤを提供す
る。 【解決手段】 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１
００重量部に対して、ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −ＳＡ）
が１７０〜３００ｍ2 ／ｇの範囲であり、かつＨｇ法比
表面積（Ｈｇ−ＳＡ）／ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −Ｓ
Ａ）の比が１．０８以上である湿式法含水ケイ酸を１０
〜９０重量部配合してなるゴム組成物。
及びそのゴム組成物を使用した空気入りタイヤを提供す
る。 【解決手段】 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１
００重量部に対して、ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −ＳＡ）
が１７０〜３００ｍ2 ／ｇの範囲であり、かつＨｇ法比
表面積（Ｈｇ−ＳＡ）／ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −Ｓ
Ａ）の比が１．０８以上である湿式法含水ケイ酸を１０
〜９０重量部配合してなるゴム組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、補強性及び耐摩耗
性を向上させたゴム組成物及びそのゴム組成物を使用し
た空気入りタイヤに関する。
性を向上させたゴム組成物及びそのゴム組成物を使用し
た空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ゴム用補強性充填材として
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、高い補強性と優れた
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、ゴム組成物の低発熱化も同時に求めら
れるようになってきた。
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、高い補強性と優れた
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、ゴム組成物の低発熱化も同時に求めら
れるようになってきた。
【０００３】カーボンブラックによりゴム組成物の低発
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、低発熱化は補強性及び耐摩耗性と
は二率背反の関係にあることはよく知られている。
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、低発熱化は補強性及び耐摩耗性と
は二率背反の関係にあることはよく知られている。
【０００４】一方、ゴム組成物の低発熱化充填材として
は、湿式法含水ケイ酸（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
許が出願されている。
は、湿式法含水ケイ酸（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
許が出願されている。
【０００５】しかしながら、湿式法含水ケイ酸を配合し
たゴム組成物は、一般的なゴム物性の中で、加工性、補
強性、耐摩耗性がカーボンブラックを配合したゴム組成
物に比べて劣っている。これらの欠点を解消するため、
シランカップリング剤やその他の有機配合物の併用配合
等が行われている。しかし、未だ満足のいく物性は得ら
れておらず、さらなる改質が強く望まれている。
たゴム組成物は、一般的なゴム物性の中で、加工性、補
強性、耐摩耗性がカーボンブラックを配合したゴム組成
物に比べて劣っている。これらの欠点を解消するため、
シランカップリング剤やその他の有機配合物の併用配合
等が行われている。しかし、未だ満足のいく物性は得ら
れておらず、さらなる改質が強く望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の課題などを解決しようとするものであり、補強性
と耐摩耗性を向上させたゴム組成物及びそのゴム組成物
を使用した空気入りタイヤを提供することにある。
従来の課題などを解決しようとするものであり、補強性
と耐摩耗性を向上させたゴム組成物及びそのゴム組成物
を使用した空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来技術
の課題に鑑み、鋭意研究を重ね、天然ゴム、ジエン系合
成ゴムに対して、特定範囲の湿式法含水ケイ酸を配合し
たゴム組成物が優れた補強効果及び耐摩耗性を発揮でき
ることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
すなわち、本発明は次の(1)〜(7)に存する。 (1) 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１００重量部
に対して、ＢＥＴ法比表面積（以下、単に「Ｎ2 −Ｓ
Ａ」と称す）が１７０〜３００ｍ2 ／ｇの範囲であり、
かつＨｇ法比表面積（以下、単に「Ｈｇ−ＳＡ」と称
す）／Ｎ2 −ＳＡの比が１．０８以上である湿式法含水
ケイ酸を１０〜９０重量部配合してなるゴム組成物。 (2) 湿式法含水ケイ酸のＮ2 −ＳＡが１７０〜２５０ｍ
2 ／ｇの範囲であり、かつＨｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比
が１．１〜１．２の範囲である上記(1)記載のゴム組成
物。 (3) Ｈｇ法細孔容積の測定法による半径１０００Å以下
の細孔容積が１．６ｃｃ／ｇ以上である上記(1)又は(2)
記載のゴム組成物。 (4) シランカップリング剤を湿式法含水ケイ酸の１〜２
０重量％含む上記(1)〜(3)の何れか一つに記載のゴム組
成物。 (5) シランカップリング剤として下記式（Ｉ）〜式（II
I）の内、少なくとも一つを含む上記(4)記載のゴム組成
物。
の課題に鑑み、鋭意研究を重ね、天然ゴム、ジエン系合
成ゴムに対して、特定範囲の湿式法含水ケイ酸を配合し
たゴム組成物が優れた補強効果及び耐摩耗性を発揮でき
ることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
すなわち、本発明は次の(1)〜(7)に存する。 (1) 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１００重量部
に対して、ＢＥＴ法比表面積（以下、単に「Ｎ2 −Ｓ
Ａ」と称す）が１７０〜３００ｍ2 ／ｇの範囲であり、
かつＨｇ法比表面積（以下、単に「Ｈｇ−ＳＡ」と称
す）／Ｎ2 −ＳＡの比が１．０８以上である湿式法含水
ケイ酸を１０〜９０重量部配合してなるゴム組成物。 (2) 湿式法含水ケイ酸のＮ2 −ＳＡが１７０〜２５０ｍ
2 ／ｇの範囲であり、かつＨｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比
が１．１〜１．２の範囲である上記(1)記載のゴム組成
物。 (3) Ｈｇ法細孔容積の測定法による半径１０００Å以下
の細孔容積が１．６ｃｃ／ｇ以上である上記(1)又は(2)
記載のゴム組成物。 (4) シランカップリング剤を湿式法含水ケイ酸の１〜２
０重量％含む上記(1)〜(3)の何れか一つに記載のゴム組
成物。 (5) シランカップリング剤として下記式（Ｉ）〜式（II
I）の内、少なくとも一つを含む上記(4)記載のゴム組成
物。
【化４】
【化５】
【化６】 (6) 補強用充填材として、カーボンブラックを５〜８０
重量部含み、さらに湿式法含水ケイ酸とカーボンブラッ
クの合計配合量が１２０重量部以下である上記(1)〜(5)
の何れか一つに記載のゴム組成物。 (7) 上記(1)〜(6)の何れか一つに記載のゴム組成物をタ
イヤトレッド部に使用した空気入りタイヤ。
重量部含み、さらに湿式法含水ケイ酸とカーボンブラッ
クの合計配合量が１２０重量部以下である上記(1)〜(5)
の何れか一つに記載のゴム組成物。 (7) 上記(1)〜(6)の何れか一つに記載のゴム組成物をタ
イヤトレッド部に使用した空気入りタイヤ。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態等を
更に詳細に説明する。ゴムの補強のメカニズムは、充填
材の分散機能と構造性にあると考えられている。構造性
については、充填材の粒子径、細孔容積、ストラクチャ
ーと呼ばれる粒子同士がつながった高次構造等があげら
れる。カーボンブラックは一般に、ストラクチャーが発
達しており、更には粒子表面の官能基も多種なものが存
在しておりポリマー分子との結合が強くゴム補強剤とし
て適し、今日迄多く使われてきた。
更に詳細に説明する。ゴムの補強のメカニズムは、充填
材の分散機能と構造性にあると考えられている。構造性
については、充填材の粒子径、細孔容積、ストラクチャ
ーと呼ばれる粒子同士がつながった高次構造等があげら
れる。カーボンブラックは一般に、ストラクチャーが発
達しており、更には粒子表面の官能基も多種なものが存
在しておりポリマー分子との結合が強くゴム補強剤とし
て適し、今日迄多く使われてきた。
【０００９】一方、湿式法含水ケイ酸（以下、単に「含
水ケイ酸」と称す）は、表面にシラノール基（Ｓｉ−Ｏ
Ｈ）が存在しており、補強効果をもたらす反面、分散を
阻害したり薬剤の効果を低下せしめる弱点がある。この
ように含水ケイ酸は、その粒子表面にシロキサン基及び
シラノール基が存在するのみであって、カーボンブラッ
ク程の官能基を有しない為ポリマーとの反応性が弱い。
それ故にシランカップリング剤等で補って補強効果を高
めている。このような手法が現状であるが、これだけで
はタイヤ用含水ケイ酸としては不十分である。そこで、
細孔容積及び表面積の大小で議論される含水ケイ酸の構
造性のレベルアップが必要となってくる。
水ケイ酸」と称す）は、表面にシラノール基（Ｓｉ−Ｏ
Ｈ）が存在しており、補強効果をもたらす反面、分散を
阻害したり薬剤の効果を低下せしめる弱点がある。この
ように含水ケイ酸は、その粒子表面にシロキサン基及び
シラノール基が存在するのみであって、カーボンブラッ
ク程の官能基を有しない為ポリマーとの反応性が弱い。
それ故にシランカップリング剤等で補って補強効果を高
めている。このような手法が現状であるが、これだけで
はタイヤ用含水ケイ酸としては不十分である。そこで、
細孔容積及び表面積の大小で議論される含水ケイ酸の構
造性のレベルアップが必要となってくる。
【００１０】特に、耐摩耗性の向上には、含水ケイ酸の
構造性が重要だと考えられる。ポリマー分子との化学的
な結合力と共に、含水ケイ酸とポリマーとの強い絡み合
いが重要なファクターとなるはずである。その為には含
水ケイ酸の細孔容積を更に大きくする必要がある。即ち
ゴム分子が細孔内に入り込み強固な構造（結合又は絡
み）をつくることである。それにより含水ケイ酸とゴム
分子の弱い結合を補って補強効果を高めることができる
筈である。本発明者らはかかる観点から、研究を重ね、
天然ゴム、ジエン系合成ゴムに対して、前記の特定範囲
の含水ケイ酸を配合したゴム組成物が優れた補強効果及
び耐摩耗性を発揮できることを見出し、本発明を完成す
るに至ったのである。
構造性が重要だと考えられる。ポリマー分子との化学的
な結合力と共に、含水ケイ酸とポリマーとの強い絡み合
いが重要なファクターとなるはずである。その為には含
水ケイ酸の細孔容積を更に大きくする必要がある。即ち
ゴム分子が細孔内に入り込み強固な構造（結合又は絡
み）をつくることである。それにより含水ケイ酸とゴム
分子の弱い結合を補って補強効果を高めることができる
筈である。本発明者らはかかる観点から、研究を重ね、
天然ゴム、ジエン系合成ゴムに対して、前記の特定範囲
の含水ケイ酸を配合したゴム組成物が優れた補強効果及
び耐摩耗性を発揮できることを見出し、本発明を完成す
るに至ったのである。
【００１１】ゴム補強のメカニズムは、充填材である含
水ケイ酸のＮ2 −ＳＡに大きく左右されることは既によ
く知られている。従来のゴム補強充填材として一般的に
使用されている含水ケイ酸はＮ2 −ＳＡが２２０ｍ2/ｇ
以下のものである。又、このような含水ケイ酸は、一般
にＨｇ−ＳＡが２００ｍ2/ｇ以下であり、Ｈｇ−ＳＡ／
Ｎ2 −ＳＡの比は１．０未満である。
水ケイ酸のＮ2 −ＳＡに大きく左右されることは既によ
く知られている。従来のゴム補強充填材として一般的に
使用されている含水ケイ酸はＮ2 −ＳＡが２２０ｍ2/ｇ
以下のものである。又、このような含水ケイ酸は、一般
にＨｇ−ＳＡが２００ｍ2/ｇ以下であり、Ｈｇ−ＳＡ／
Ｎ2 −ＳＡの比は１．０未満である。
【００１２】一方、本発明に用いられる含水ケイ酸は、
Ｎ2 −ＳＡが１７０〜３００ｍ2 ／ｇの範囲であり、か
つＨｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比が１．０８以上である。
Ｎ2 −ＳＡが１７０ｍ2/ｇ未満では補強性が低くなって
しまう。また、Ｎ2 −ＳＡが３００ｍ2/ｇを超えるとゴ
ム混練中の分散を阻害し、その結果、補強性の低下を招
き、かつゴム組成物の粘度が高くなりすぎて加工性を悪
化させる。Ｎ2−ＳＡは、好ましくは１７０〜２５０ｍ2
/ｇの範囲である。
Ｎ2 −ＳＡが１７０〜３００ｍ2 ／ｇの範囲であり、か
つＨｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比が１．０８以上である。
Ｎ2 −ＳＡが１７０ｍ2/ｇ未満では補強性が低くなって
しまう。また、Ｎ2 −ＳＡが３００ｍ2/ｇを超えるとゴ
ム混練中の分散を阻害し、その結果、補強性の低下を招
き、かつゴム組成物の粘度が高くなりすぎて加工性を悪
化させる。Ｎ2−ＳＡは、好ましくは１７０〜２５０ｍ2
/ｇの範囲である。
【００１３】本発明に用いられる含水ケイ酸は、Ｈｇ−
ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比が、１．０８以上であり、高い構
造性を有する。この比は、好ましくは１．１以上であ
り、更により好ましくは１．１５以上である。尚、Ｈｇ
−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比の上限は、実用的には、１．２
程度である。
ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比が、１．０８以上であり、高い構
造性を有する。この比は、好ましくは１．１以上であ
り、更により好ましくは１．１５以上である。尚、Ｈｇ
−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比の上限は、実用的には、１．２
程度である。
【００１４】本発明に用いられる含水ケイ酸が特徴とす
るＨｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比が１．０８以上であるこ
とは、高構造即ち微細孔容積が豊かであることを意味す
る。Ｎ2 −ＳＡが大きいことは一次粒子が小さいことで
あり、アグリゲートも小さくゴムとの接触面積も多くな
ることが予想される。尚、Ｈｇ−ＳＡの算出法は、細孔
を円筒形と仮定してＨｇ−ＳＡ＝２Ｖ／ｒとして表せら
れる。（但し、Ｈｇ−ＳＡ＝表面積（ｍ2/ｇ）、Ｖ＝全
細孔容積（ｃｃ／ｇ）、ｒ＝平均細孔半径（μｍ））本
式からして、細孔径が小さく、細孔容積が大きい程表面
積が大きいことがいえる。従来の一般的な含水ケイ酸
は、Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比は、１未満であるか
ら、本発明の含水ケイ酸は、これら従来品とは明らかに
異なるものである。
るＨｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比が１．０８以上であるこ
とは、高構造即ち微細孔容積が豊かであることを意味す
る。Ｎ2 −ＳＡが大きいことは一次粒子が小さいことで
あり、アグリゲートも小さくゴムとの接触面積も多くな
ることが予想される。尚、Ｈｇ−ＳＡの算出法は、細孔
を円筒形と仮定してＨｇ−ＳＡ＝２Ｖ／ｒとして表せら
れる。（但し、Ｈｇ−ＳＡ＝表面積（ｍ2/ｇ）、Ｖ＝全
細孔容積（ｃｃ／ｇ）、ｒ＝平均細孔半径（μｍ））本
式からして、細孔径が小さく、細孔容積が大きい程表面
積が大きいことがいえる。従来の一般的な含水ケイ酸
は、Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡの比は、１未満であるか
ら、本発明の含水ケイ酸は、これら従来品とは明らかに
異なるものである。
【００１５】本発明に用いられる含水ケイ酸は、Ｈｇ法
細孔容積の測定法による半径１０００Å以下の細孔容積
が１．６ｃｃ／ｇ以上であることが好ましい。Ｈｇ法細
孔容積の半径１０００Å以下の容積を大きくすることに
よりゴムの補強効果を高めることができる。半径１００
０Å以下の細孔容積は、好ましくは１．６〜１．９ｃｃ
／ｇの範囲である。このように高構造性を有する含水ケ
イ酸ほどゴムの補強性及び耐摩耗性の向上が図れること
が判った。
細孔容積の測定法による半径１０００Å以下の細孔容積
が１．６ｃｃ／ｇ以上であることが好ましい。Ｈｇ法細
孔容積の半径１０００Å以下の容積を大きくすることに
よりゴムの補強効果を高めることができる。半径１００
０Å以下の細孔容積は、好ましくは１．６〜１．９ｃｃ
／ｇの範囲である。このように高構造性を有する含水ケ
イ酸ほどゴムの補強性及び耐摩耗性の向上が図れること
が判った。
【００１６】含水ケイ酸の配合量は、補強性、耐摩耗
性、加工性の面から、ゴム１００重量部に対し、１０〜
９０重量部、好ましくは、１５〜８０重量部であること
が望ましい。含水ケイ酸の配合量が１０重量部未満で
は、補強性、耐摩耗性効果が小さく、９０重量部超過で
は、含水ケイ酸の良好な分散を得ることが難しく、補強
性、耐摩耗性が悪化し、好ましくない。
性、加工性の面から、ゴム１００重量部に対し、１０〜
９０重量部、好ましくは、１５〜８０重量部であること
が望ましい。含水ケイ酸の配合量が１０重量部未満で
は、補強性、耐摩耗性効果が小さく、９０重量部超過で
は、含水ケイ酸の良好な分散を得ることが難しく、補強
性、耐摩耗性が悪化し、好ましくない。
【００１７】本発明に用いられるゴムとしては、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。
【００１８】本発明で用いるシランカップリング剤は、
下記式（Ｉ）〜式（III）に示される少なくとも一つが
挙げられる。
下記式（Ｉ）〜式（III）に示される少なくとも一つが
挙げられる。
【化７】
【化８】
【化９】
【００１９】具体的には、ビス（３−トリエトキシシリ
ルプロピル）ポリスルフィド、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、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メトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジエトキシシラン、３−トリメトキシシ
リルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイルテトラス
ルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチア
ゾリルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロ
ピルメタクリレートモノスルフィド、等が挙げられる。
ルプロピル）ポリスルフィド、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、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メトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジエトキシシラン、３−トリメトキシシ
リルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイルテトラス
ルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチア
ゾリルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロ
ピルメタクリレートモノスルフィド、等が挙げられる。
【００２０】シランカップリング剤の配合量は、含水ケ
イ酸の重量に対し１〜２０重量％、好ましくは２〜１５
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、２０重量％超
過では、補強性、耐摩耗性ともに悪化し、好ましくな
い。
イ酸の重量に対し１〜２０重量％、好ましくは２〜１５
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、２０重量％超
過では、補強性、耐摩耗性ともに悪化し、好ましくな
い。
【００２１】本発明では更に補強性充填材としてカーボ
ンブラックを配合することができる。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１００重量部に対し、５〜８０
重量部含み、さらに含水ケイ酸とカーボンブラックの合
計配合量が１２０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を上記範囲とすることにより更
に補強性と耐摩耗性を向上させることができる。
ンブラックを配合することができる。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１００重量部に対し、５〜８０
重量部含み、さらに含水ケイ酸とカーボンブラックの合
計配合量が１２０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を上記範囲とすることにより更
に補強性と耐摩耗性を向上させることができる。
【００２２】なお、本発明においては、上記のゴム、含
水ケイ酸、シランカップリング剤、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。
水ケイ酸、シランカップリング剤、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。
【００２３】本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分、含
水ケイ酸、シランカップリング剤、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
ーミキサーなどの混練機で調製することができる。
水ケイ酸、シランカップリング剤、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
ーミキサーなどの混練機で調製することができる。
【００２４】本発明のゴム組成物は、タイヤ、コンベア
ベルト、ホースなどのゴム製品に好適に適用できるもの
であり、製品となったタイヤ、コンベアベルト、ホース
などのゴム製品は補強性、高耐摩耗性等に優れたものと
なる。また、本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成
物をタイヤトレッド部に使用したものであるので、タイ
ヤトレッド部の補強性、高耐摩耗性に優れた空気入りタ
イヤが得られることとなる。
ベルト、ホースなどのゴム製品に好適に適用できるもの
であり、製品となったタイヤ、コンベアベルト、ホース
などのゴム製品は補強性、高耐摩耗性等に優れたものと
なる。また、本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成
物をタイヤトレッド部に使用したものであるので、タイ
ヤトレッド部の補強性、高耐摩耗性に優れた空気入りタ
イヤが得られることとなる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
詳細に記すが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。実施例及び比較例で使用する含水ケイ酸は、
下記表１に示される物性となるサンプルＡ〜Ｆの含水ケ
イ酸を使用した。サンプルＡ〜Ｃは、本発明の範囲外と
なる物性の含水ケイ酸であり、サンプルＤ〜Ｆは本発明
の範囲内となる物性の含水ケイ酸である。サンプルＤ〜
Ｆについては下記製造例１〜３により得た。
詳細に記すが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。実施例及び比較例で使用する含水ケイ酸は、
下記表１に示される物性となるサンプルＡ〜Ｆの含水ケ
イ酸を使用した。サンプルＡ〜Ｃは、本発明の範囲外と
なる物性の含水ケイ酸であり、サンプルＤ〜Ｆは本発明
の範囲内となる物性の含水ケイ酸である。サンプルＤ〜
Ｆについては下記製造例１〜３により得た。
【００２６】サンプルＡ〜Ｆの含水ケイ酸の各物性値の
測定は次に示す方法により行った。 (1)ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −ＳＡ） カンタソーブ（米国Quantachrome社製) を用いて１点法
により測定。 (2)Ｈｇ法比表面積（Ｈｇ−ＳＡ） ポロシメーター２０００型（伊国Carlo Erba社製) にて
測定。 算定法；Ｈｇ−ＳＡ＝２Ｖ／ｒ （Ｈｇ−ＳＡ＝比表面積（ｍ2/ｇ）、Ｖ＝全細孔容積
（ｃｃ／ｇ）、ｒ＝平均半径（μｍ）） (3)Ｈｇ法細孔容積 ポロシメーター２０００型にて測定。
測定は次に示す方法により行った。 (1)ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −ＳＡ） カンタソーブ（米国Quantachrome社製) を用いて１点法
により測定。 (2)Ｈｇ法比表面積（Ｈｇ−ＳＡ） ポロシメーター２０００型（伊国Carlo Erba社製) にて
測定。 算定法；Ｈｇ−ＳＡ＝２Ｖ／ｒ （Ｈｇ−ＳＡ＝比表面積（ｍ2/ｇ）、Ｖ＝全細孔容積
（ｃｃ／ｇ）、ｒ＝平均半径（μｍ）） (3)Ｈｇ法細孔容積 ポロシメーター２０００型にて測定。
【００２７】（製造例１、サンプルＤ）攪拌機を備えた
２４０リットルジャケット付きステンレス容器に、ケイ
酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ重量比３．
３、ＳｉＯ2 濃度１５０ｇ／ｌ）を８０リットルと水を
ＳｉＯ2濃度６０ｇ／ｌとなるように投入し、蒸気で加
熱して温度８０℃にした。次に投入したケイ酸ナトリウ
ムの中和に要する全量の２５％に相当する量の９８重量
％濃硫酸を５分間で添加した。添加終了直後蒸気で加熱
して２０分間で９６℃とした。次に上記と同硫酸で中和
当量の２０％相当を５分間で添加した後２０分間熟成す
ることを３回繰り返した。次いで中和当量の約１０％相
当の同硫酸の添加を５分間行った。その時のｐＨは９．
３であった。この間温度は９６±１℃を保った。その
後、温度を維持したまま熟成を６０分間行った。その
後、同硫酸を１０分間更に添加してｐＨ３で停止して反
応を終了した。その後得られた反応物を一般に行われる
方法で、濾過、水洗、スプレー乾燥して湿式沈殿法によ
るサンプルＤとなる含水ケイ酸を得た。得られた含水ケ
イ酸の性状は下記のとおりであった。 ・Ｎ2 −ＳＡ＝１９２ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ＝２２２ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡ＝１．１６ ・Ｈｇ細孔容積（半径1000Å以下) ＝１．６５ｃｃ／ｇ
２４０リットルジャケット付きステンレス容器に、ケイ
酸ナトリウム水溶液（ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ重量比３．
３、ＳｉＯ2 濃度１５０ｇ／ｌ）を８０リットルと水を
ＳｉＯ2濃度６０ｇ／ｌとなるように投入し、蒸気で加
熱して温度８０℃にした。次に投入したケイ酸ナトリウ
ムの中和に要する全量の２５％に相当する量の９８重量
％濃硫酸を５分間で添加した。添加終了直後蒸気で加熱
して２０分間で９６℃とした。次に上記と同硫酸で中和
当量の２０％相当を５分間で添加した後２０分間熟成す
ることを３回繰り返した。次いで中和当量の約１０％相
当の同硫酸の添加を５分間行った。その時のｐＨは９．
３であった。この間温度は９６±１℃を保った。その
後、温度を維持したまま熟成を６０分間行った。その
後、同硫酸を１０分間更に添加してｐＨ３で停止して反
応を終了した。その後得られた反応物を一般に行われる
方法で、濾過、水洗、スプレー乾燥して湿式沈殿法によ
るサンプルＤとなる含水ケイ酸を得た。得られた含水ケ
イ酸の性状は下記のとおりであった。 ・Ｎ2 −ＳＡ＝１９２ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ＝２２２ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡ＝１．１６ ・Ｈｇ細孔容積（半径1000Å以下) ＝１．６５ｃｃ／ｇ
【００２８】（製造例２、サンプルＥ）製造例１と同容
器及び同原料を使用し、ＳｉＯ2濃度が６０ｇ／ｌとな
るようにケイ酸ナトリウム水溶液を８０リットルと水を
投入して温度８０℃とした。次いで中和当量の３５％相
当の酸の添加を１０分間行った。次に加熱して２０分で
温度を９６℃とした。次いで１５％相当の酸の添加を５
分間及び熟成を１５分間の繰り返しを３回行った。続い
て中和当量の約１３％相当の酸の添加を５分間行った。
その時のｐＨは９．５であった。次いで温度９６±１℃
を維持して６０分間熟成を行った。後、酸性化を１０分
間で行いｐＨ３で反応を終了した。その後は製造例１と
同様な方法でサンプルＥとなる含水ケイ酸を得た。得ら
れた含水ケイ酸の性状は下記の通りであった。 ・Ｎ2 −ＳＡ＝２４１ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ＝２８１ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡ＝１．１７ ・Ｈｇ細孔容積（半径1000Å以下) ＝１．８３ｃｃ／ｇ
器及び同原料を使用し、ＳｉＯ2濃度が６０ｇ／ｌとな
るようにケイ酸ナトリウム水溶液を８０リットルと水を
投入して温度８０℃とした。次いで中和当量の３５％相
当の酸の添加を１０分間行った。次に加熱して２０分で
温度を９６℃とした。次いで１５％相当の酸の添加を５
分間及び熟成を１５分間の繰り返しを３回行った。続い
て中和当量の約１３％相当の酸の添加を５分間行った。
その時のｐＨは９．５であった。次いで温度９６±１℃
を維持して６０分間熟成を行った。後、酸性化を１０分
間で行いｐＨ３で反応を終了した。その後は製造例１と
同様な方法でサンプルＥとなる含水ケイ酸を得た。得ら
れた含水ケイ酸の性状は下記の通りであった。 ・Ｎ2 −ＳＡ＝２４１ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ＝２８１ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡ＝１．１７ ・Ｈｇ細孔容積（半径1000Å以下) ＝１．８３ｃｃ／ｇ
【００２９】（製造例３、サンプルＦ）最初にケイ酸ナ
トリウム水溶液を９７リットルと水を投入して、ＳｉＯ
2濃度を７６ｇ／ｌとした以外は製造例２と同様な方法
でサンプルＦとなる含水ケイ酸を得た。得られた含水ケ
イ酸の性状は下記のとおりであった。 ・Ｎ2 −ＳＡ＝１７５ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ＝１９０ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡ＝１．０８ ・Ｈｇ細孔容積（半径1000Å以下) ＝１．７３ｃｃ／ｇ
トリウム水溶液を９７リットルと水を投入して、ＳｉＯ
2濃度を７６ｇ／ｌとした以外は製造例２と同様な方法
でサンプルＦとなる含水ケイ酸を得た。得られた含水ケ
イ酸の性状は下記のとおりであった。 ・Ｎ2 −ＳＡ＝１７５ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ＝１９０ｍ2/ｇ ・Ｈｇ−ＳＡ／Ｎ2 −ＳＡ＝１．０８ ・Ｈｇ細孔容積（半径1000Å以下) ＝１．７３ｃｃ／ｇ
【００３０】
【表１】
【００３１】（実施例１〜９及び比較例１〜８）上記表
１に示される物性の含水ケイ酸（サンプルＡ〜Ｆ）を使
用して、下記表２〜４に示される配合組成によりゴム組
成物を調製した。この実施例１〜９及び比較例１〜８の
ゴム組成物について、下記測定方法により補強性及び耐
摩耗性を評価した。なお、表２〜４中の配合組成の配合
単位は重量部である。
１に示される物性の含水ケイ酸（サンプルＡ〜Ｆ）を使
用して、下記表２〜４に示される配合組成によりゴム組
成物を調製した。この実施例１〜９及び比較例１〜８の
ゴム組成物について、下記測定方法により補強性及び耐
摩耗性を評価した。なお、表２〜４中の配合組成の配合
単位は重量部である。
【００３２】(1) 補強性 ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して、ダンベル状３号サンプ
ルを用いて２５℃で引張り試験を行った時の引張り強度
を、コントロールと比較。大きいほど良好。 (2) 耐摩耗性 ランボーン摩耗試験機を用い、ＢＳ（British Standar
d）規格９０３（part A）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。 耐摩耗性＝（コントロールの損失重量／供試試験片の損
失重量）×１００ 大きいほど耐摩耗性は良好である。
ルを用いて２５℃で引張り試験を行った時の引張り強度
を、コントロールと比較。大きいほど良好。 (2) 耐摩耗性 ランボーン摩耗試験機を用い、ＢＳ（British Standar
d）規格９０３（part A）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。 耐摩耗性＝（コントロールの損失重量／供試試験片の損
失重量）×１００ 大きいほど耐摩耗性は良好である。
【００３３】
【表２】
【００３４】
【表３】
【００３５】
【表４】
【００３６】（表２〜４の考察）実施例１〜７及び比較
例１〜６は、比較例１をコントロールとし、実施例８は
比較例７をコントロールとし、実施例９は比較例８をコ
ントロールとしたものである。本発明の範囲内となる物
性の含水ケイ酸（サンプルＤ〜Ｆ）を使用した実施例１
〜９は、本発明の範囲外となる物性の含水ケイ酸（サン
プルＡ〜Ｃ）を使用した比較例１〜８に較べ、補強性及
び耐摩耗性を大幅に向上することができることが判明し
た。
例１〜６は、比較例１をコントロールとし、実施例８は
比較例７をコントロールとし、実施例９は比較例８をコ
ントロールとしたものである。本発明の範囲内となる物
性の含水ケイ酸（サンプルＤ〜Ｆ）を使用した実施例１
〜９は、本発明の範囲外となる物性の含水ケイ酸（サン
プルＡ〜Ｃ）を使用した比較例１〜８に較べ、補強性及
び耐摩耗性を大幅に向上することができることが判明し
た。
【００３７】
【発明の効果】請求項１〜６の発明によれば、補強性及
び耐摩耗性の大幅な向上を図ることができるゴム組成物
が提供される。請求項７の発明によれば、上記ゴム組成
物をタイヤトレッド部に使用したものであるので、タイ
ヤトレッド部の補強性、高耐摩耗性に優れた空気入りタ
イヤが提供される。
び耐摩耗性の大幅な向上を図ることができるゴム組成物
が提供される。請求項７の発明によれば、上記ゴム組成
物をタイヤトレッド部に使用したものであるので、タイ
ヤトレッド部の補強性、高耐摩耗性に優れた空気入りタ
イヤが提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 9/00 Ｃ０８Ｌ 9/00
Claims (7)
- 【請求項１】 天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１
００重量部に対して、ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −ＳＡ）
が１７０〜３００ｍ2 ／ｇの範囲であり、かつＨｇ法比
表面積（Ｈｇ−ＳＡ）／ＢＥＴ法比表面積（Ｎ2 −Ｓ
Ａ）の比が１．０８以上である湿式法含水ケイ酸を１０
〜９０重量部配合してなるゴム組成物。 - 【請求項２】 湿式法含水ケイ酸のＢＥＴ法比表面積
（Ｎ2 −ＳＡ）が１７０〜２５０ｍ2 ／ｇの範囲であ
り、かつＨｇ法比表面積（Ｈｇ−ＳＡ）／ＢＥＴ法比表
面積（Ｎ2 −ＳＡ）の比が１．１〜１．２の範囲である
請求項１に記載のゴム組成物。 - 【請求項３】 Ｈｇ法細孔容積の測定法による半径１０
００Å以下の細孔容積が１．６ｃｃ／ｇ以上である請求
項１又は２記載のゴム組成物。 - 【請求項４】 シランカップリング剤を湿式法含水ケイ
酸の１〜２０重量％含む請求項１〜３の何れか一つに記
載のゴム組成物。 - 【請求項５】 シランカップリング剤として下記式
（Ｉ）〜式（III）の内、少なくとも一つを含む請求項
４記載のゴム組成物。 【化１】 【化２】 【化３】 - 【請求項６】 補強用充填材として、カーボンブラック
を５〜８０重量部含み、さらに湿式法含水ケイ酸とカー
ボンブラックの合計配合量が１２０重量部以下である請
求項１〜５の何れか一つに記載のゴム組成物。 - 【請求項７】 請求項１〜６の何れか一つに記載のゴム
組成物をタイヤトレッド部に使用した空気入りタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35116396A JP3445080B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | ゴム組成物及びそのゴム組成物を使用した空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35116396A JP3445080B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | ゴム組成物及びそのゴム組成物を使用した空気入りタイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10182877A true JPH10182877A (ja) | 1998-07-07 |
| JP3445080B2 JP3445080B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=18415484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35116396A Expired - Fee Related JP3445080B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | ゴム組成物及びそのゴム組成物を使用した空気入りタイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3445080B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503634A (ja) * | 2000-06-16 | 2004-02-05 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | 多官能性ポリオルガノシロキサンをカップリング剤として含むタイヤ用ゴム組成物 |
| JP2004359878A (ja) * | 2003-06-06 | 2004-12-24 | Tokuyama Corp | クリアラバー用充填材 |
| JP2006502270A (ja) * | 2002-10-11 | 2006-01-19 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | 無機充填剤とシランポリスルフィドをベースとするタイヤベルト |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP35116396A patent/JP3445080B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503634A (ja) * | 2000-06-16 | 2004-02-05 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | 多官能性ポリオルガノシロキサンをカップリング剤として含むタイヤ用ゴム組成物 |
| JP2006502270A (ja) * | 2002-10-11 | 2006-01-19 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | 無機充填剤とシランポリスルフィドをベースとするタイヤベルト |
| JP4738811B2 (ja) * | 2002-10-11 | 2011-08-03 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | 無機充填剤とシランポリスルフィドをベースとするタイヤベルト |
| JP2004359878A (ja) * | 2003-06-06 | 2004-12-24 | Tokuyama Corp | クリアラバー用充填材 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3445080B2 (ja) | 2003-09-08 |
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