JPH11263882A - Rubber composition - Google Patents
Rubber compositionInfo
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- JPH11263882A JPH11263882A JP10069904A JP6990498A JPH11263882A JP H11263882 A JPH11263882 A JP H11263882A JP 10069904 A JP10069904 A JP 10069904A JP 6990498 A JP6990498 A JP 6990498A JP H11263882 A JPH11263882 A JP H11263882A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シリカを配合して
なるゴム組成物に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rubber composition containing silica.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、特にタイヤの分野において
は、耐摩耗性および低燃費性に対する市場の要求に対し
て補強材としてカーボンブラックのかわりにシリカが用
いられ、シリカを配合するにあたっては、加工上および
性能上の理由からシランカップリング剤が併せて配合さ
れている。このばあい、加硫後のゴム組成物は硬化して
しまうため、シランカップリング剤とシリカは加工中に
反応させる必要がある。2. Description of the Related Art Conventionally, particularly in the field of tires, silica has been used in place of carbon black as a reinforcing material to meet market demands for wear resistance and low fuel consumption. For the above and performance reasons, a silane coupling agent is also compounded. In this case, since the rubber composition after vulcanization is cured, the silane coupling agent and silica need to react during processing.
【0003】そこで、たとえばジエチレングリコールや
脂肪酸(ゴム工業便覧〈第四版〉)、カルボン酸の金属
塩(タイヤ テクノロジー インターナショナル(Tire
Technology International)、1995年)、ジチオプ
ロピオン酸(特開平9−176381号公報)、変性シ
リコーンオイル(特開平9−111044号公報)、炭
酸カルシウム(特開平9−150606号公報)、無機
充填材(国際特許出願第95−31888号パンフレッ
ト、特開平8−59894号公報)、チオ硫酸ナトリウ
ム(特開平9−118784号公報)などを添加する方
法、シリカの表面をあらかじめシリコーンオイルで処理
してから用いる方法(特開平6−248116号公報)
などが提案されている。しかし、これらの技術において
は、前記補助剤を用いることによる、スコーチの問題、
強度の充分な向上がないなどの性能上の問題があり、実
用上充分な解決がなされていないという問題がある。[0003] Thus, for example, diethylene glycol and fatty acids (Rubber Industry Handbook (Fourth Edition)), metal salts of carboxylic acids (Tire Technology International (Tire Technology International))
Technology International), 1995), dithiopropionic acid (JP-A-9-176381), modified silicone oil (JP-A-9-111444), calcium carbonate (JP-A-9-150606), inorganic filler ( International Patent Application No. 95-31888 pamphlet, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-59894), a method of adding sodium thiosulfate (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-118784), etc. Method (JP-A-6-248116)
And so on. However, in these techniques, the problem of scorch due to the use of the adjuvant,
There is a problem in performance such as insufficient improvement in strength, and there is a problem in that the solution is not sufficiently solved for practical use.
【0004】そこで、たとえば特許第2635882号
明細書、特開平8−259735号、特開平8−259
736号、および特開平8−259739号各公報にお
いては、2段階による混練を行なう方法が開示されてい
るが、これらの方法によれば、混合と反応を同時に行な
うため上記性能の両立が困難であり、加工性とシリカの
性能(転がり抵抗、ウェット性能)の両立が不充分であ
るという問題がある。Accordingly, for example, Japanese Patent No. 2635882, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-259735, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-259
No. 736 and JP-A-8-259739 disclose methods of performing kneading in two stages. However, according to these methods, mixing and reaction are performed simultaneously, so that it is difficult to achieve the above-mentioned performance at the same time. There is a problem that compatibility between workability and silica performance (rolling resistance, wet performance) is insufficient.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上の事実に鑑み、本
発明の目的は、シランカップリング剤とシリカとが効率
よく反応し、転がり性能とウェット性能そして耐摩耗性
にバランスよく優れたゴム組成物を提供することにあ
る。In view of the above facts, it is an object of the present invention to provide a rubber composition having a good balance between rolling performance, wet performance and abrasion resistance in which a silane coupling agent and silica react efficiently. To provide things.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、(a)加硫可
能なポリマー、シリカならびに 式(1):Z−R−Sn −R−Z、式(2)Z−R−S
H、式(3)Z−R−NH2 、式(4)Z−CH=CH
2 および式(5)Z−R−Cl(式(1)〜(5)中、
Rは炭素数1〜18の2価の炭化水素基、nは2〜8の
整数、Zは−Si(R1 )2 R2 、−SiR1 (R2 )
2 または−Si(R2 )3 (ただし、R1は炭素数1〜
4のアルキル基、シクロヘキシル基もしくはフェニル
基、R2 は炭素数1〜8のアルコキシ基もしくは炭素数
5〜8のシクロアルコキシ基)である)で示されるシラ
ンカップリング剤のいずれか1種以上を130℃未満の
温度で30秒間〜30分間混合したのち、(b)130
〜180℃で1〜20分間混合し、ついで(c)加硫剤
および加硫促進剤を添加して加硫温度以下の温度で1〜
20分間混合してえられるゴム組成物に関する。The present invention relates to (a) a vulcanizable polymer, silica and a compound of the formula (1): Z—R—S n —R—Z;
H, Formula (3) Z-R-NH 2 , Formula (4) Z-CH = CH
2 and the formula (5) ZR-Cl (in the formulas (1) to (5),
R is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, n represents 2-8 integer, Z is -Si (R 1) 2 R 2 , -SiR 1 (R 2)
2 or -Si (R 2 ) 3 (where R 1 has 1 to 1 carbon atoms)
4 alkyl groups, cyclohexyl groups or phenyl groups, and R 2 is an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or a cycloalkoxy group having 5 to 8 carbon atoms). After mixing at a temperature lower than 130 ° C. for 30 seconds to 30 minutes, (b) 130
At 180 ° C. for 1 to 20 minutes, and then (c) adding a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator, and
It relates to a rubber composition obtained by mixing for 20 minutes.
【0007】このばあい、前記工程(a)における混合
ののち、ゴム混合物の温度を100℃以下に冷却してか
ら工程(b)における混合を行なうのが好ましい。In this case, it is preferable that after the mixing in the step (a), the temperature of the rubber mixture is cooled to 100 ° C. or less, and then the mixing in the step (b) is performed.
【0008】また、前記ゴム組成物は加硫後の引張強度
M300のM100に対する比が4以上であるのが好ま
しい。The rubber composition preferably has a ratio of tensile strength M300 after vulcanization to M100 of 4 or more.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明においては、上述のように
3段階の混合工程(a)〜(c)からなり、まず工程
(a)として、加硫可能なポリマー、シリカならびに式
(1):Z−R−Sn −R−Z、式(2)Z−R−S
H、式(3)Z−R−NH2 、式(4)Z−CH=CH
2 および式(5)Z−R−Cl(式(1)〜(5)中、
Rは炭素数1〜18の2価の炭化水素基、nは2〜8の
整数、Zは−Si(R1 )2 R2 、−SiR1 (R2 )
2 または−Si(R2 )3 (ただし、R1 は炭素数1〜
4のアルキル基、シクロヘキシル基もしくはフェニル
基、R2 は炭素数1〜8のアルコキシ基もしくは炭素数
5〜8のシクロアルコキシ基)である)で示されるシラ
ンカップリング剤のいずれか1種以上を130℃未満の
温度で30秒間〜30分間混合する。この混合工程
(a)は、主として、ポリマーとシリカとシランカップ
リング剤を充分混合するために行なう。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, the present invention comprises three stages of mixing steps (a) to (c). First, as step (a), a vulcanizable polymer, silica and a compound of the formula (1) : Z-R-S n -R -Z, wherein (2) Z-R-S
H, Formula (3) Z-R-NH 2 , Formula (4) Z-CH = CH
2 and the formula (5) ZR-Cl (in the formulas (1) to (5),
R is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, n represents 2-8 integer, Z is -Si (R 1) 2 R 2 , -SiR 1 (R 2)
2 or -Si (R 2 ) 3 (where R 1 has 1 to 1 carbon atoms)
4 alkyl groups, cyclohexyl groups or phenyl groups, and R 2 is an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or a cycloalkoxy group having 5 to 8 carbon atoms). Mix for 30 seconds to 30 minutes at a temperature less than 130C. This mixing step (a) is mainly performed to sufficiently mix the polymer, silica, and the silane coupling agent.
【0010】ここで、加硫可能なポリマーとしては、従
来からゴム組成物に用いられ、かつ加硫可能なものであ
れば特に制限はなく、たとえばスチレンブタジエンゴム
(SBR)、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(I
R)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブ
チルゴム(IIR)、p−メチルスチレン/イソブチレ
ン共重合体の臭素化物などがあげられ、これらをそれぞ
れ単独で、または任意に組み合わせて用いることができ
る。The vulcanizable polymer is not particularly limited as long as it is conventionally used in rubber compositions and can be vulcanized. For example, styrene butadiene rubber (SBR), natural rubber (NR) , Isoprene rubber (I
R), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), butyl rubber (IIR), bromide of p-methylstyrene / isobutylene copolymer, and the like. These can be used alone or in any combination.
【0011】つぎに本発明において用いるシリカとして
も、従来からゴム組成物の分野において用いられている
ものであれば特に制限はないが、補強効果を付与し、分
散性を劣化させず、かつ発熱を抑えるという点から、チ
ッ素吸着比表面積が100〜300m2 /gであるのが
好ましく、さらに、補強効果という点から、100〜2
50m2 /gであるのが特に好ましい。The silica used in the present invention is not particularly limited as long as it has been conventionally used in the field of rubber compositions. However, it imparts a reinforcing effect, does not deteriorate dispersibility, and generates heat. From the viewpoint of suppressing the nitrogen content, the nitrogen adsorption specific surface area is preferably from 100 to 300 m 2 / g.
Particularly preferred is 50 m 2 / g.
【0012】本発明における前記シリカの配合量として
は、前記ポリマー100重量部に対して10〜150重
量部であればよい。The amount of the silica in the present invention may be 10 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.
【0013】つぎに本発明において用いるシランカップ
リング剤としては、補強性と加工性という点から、式
(1):Z−R−Sn −R−Z、式(2)Z−R−S
H、式(3)Z−R−NH2 、式(4)Z−CH=CH
2 、および式(5)Z−R−Cl(式(1)〜(5)
中、Rは炭素数1〜18の2価の炭化水素基、nは2〜
8の整数、Zは−Si(R1 )2 R2 、−SiR1 (R
2 )2 または−Si(R2 )3 (ただし、R1 は炭素数
1〜4のアルキル基、シクロヘキシル基もしくはフェニ
ル基、R2 は炭素数1〜8のアルコキシ基もしくは炭素
数5〜8のシクロアルコキシ基)である)で示されるシ
ランカップリング剤のいずれか1種以上を配合する。[0013] As the silane coupling agent used in the present invention is then in terms of reinforcing property and workability, the formula (1): Z-R- S n -R-Z, wherein (2) Z-R-S
H, Formula (3) Z-R-NH 2 , Formula (4) Z-CH = CH
2 and formula (5) ZR-Cl (formulas (1) to (5)
Wherein R is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and n is 2 to 2
8, Z is -Si (R 1 ) 2 R 2 , -SiR 1 (R
2 ) 2 or -Si (R 2 ) 3 (where R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, cyclohexyl group or phenyl group, and R 2 is an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or 5 to 8 carbon atoms) Or a silane coupling agent represented by formula (1), which is a cycloalkoxy group).
【0014】式(1)で示されるシランカップリング剤
としては、たとえばビス(3−トリエトキシシリルプロ
ピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリ
ルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキ
シシリルプロピル)テトラスルフィドなどがあげられ
る。Examples of the silane coupling agent represented by the formula (1) include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, and bis (2-triethoxysilylpropyl). ) Tetrasulfide and the like.
【0015】式(2)で示されるシランカップリング剤
としては、たとえば3−メルカプトプロピルトリエトキ
シシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メ
ルカプトエチルトリエトキシシランなどがあげられる。Examples of the silane coupling agent represented by the formula (2) include 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, and 2-mercaptoethyltriethoxysilane. Is raised.
【0016】式(3)で示されるシランカップリング剤
としては、たとえば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、N−β(アミノエチル)
−γアミノプロピルメチルジメトキシシランなどがあげ
られる。Examples of the silane coupling agent represented by the formula (3) include N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and N-β (aminoethyl)
-Γ-aminopropylmethyldimethoxysilane and the like.
【0017】式(4)で示されるシランカップリング剤
としては、たとえばビニルトリス(βメトキシエトキシ
シラン)、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメト
キシシランなどがあげられる。Examples of the silane coupling agent represented by the formula (4) include vinyl tris (β-methoxyethoxy silane), vinyl triethoxy silane, and vinyl trimethoxy silane.
【0018】式(5)で示されるシランカップリング剤
としては、たとえばビニリトリクロルシランなどがあげ
られる。The silane coupling agent represented by the formula (5) includes, for example, vinylitrichlorosilane.
【0019】これらのなかでも、補強性と加工性という
点から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テト
ラスルフィドを用いるのが好ましい。Of these, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide is preferably used from the viewpoints of reinforcement and processability.
【0020】前記シランカップリング剤の配合量として
は、前記シリカの2〜20重量%であればよい。The compounding amount of the silane coupling agent may be 2 to 20% by weight of the silica.
【0021】本発明においてはまず工程(a)で前記成
分を混合するが、このときの混合手段としては、従来か
らの機械的混合手段、たとえばバンバリーミキサー、ニ
ーダーなどを用いることができる。In the present invention, the above components are first mixed in step (a). As the mixing means at this time, a conventional mechanical mixing means such as a Banbury mixer or a kneader can be used.
【0022】工程(a)における混合温度としては、混
合中のゴム組成物の粘度が低下して充填材の充分な分散
が妨げられないように130℃未満であるのが好まし
く、さらに、加工性(粘度を上昇させない)という点か
ら、80〜120℃であるのが特に好ましい。The mixing temperature in the step (a) is preferably lower than 130 ° C. so that the viscosity of the rubber composition during mixing is not lowered and sufficient dispersion of the filler is not hindered. From the viewpoint of not increasing the viscosity, the temperature is particularly preferably from 80 to 120 ° C.
【0023】また、工程(a)における混合時間として
は、分散性という点から、30秒間〜30分間であれば
よいが、さらに、分散性とコスト(工程)という点か
ら、30秒間〜20分間であるのが好ましい。The mixing time in the step (a) may be from 30 seconds to 30 minutes from the viewpoint of dispersibility, and further from 30 seconds to 20 minutes from the viewpoint of dispersibility and cost (step). It is preferred that
【0024】つぎに、本発明においては、前記工程
(a)においてえたゴム混合物をさらに工程(b)にお
いて混合する。この混合工程(b)は、シリカとシラン
カップリング剤を化学的に結合させるために行なう。Next, in the present invention, the rubber mixture obtained in the step (a) is further mixed in the step (b). This mixing step (b) is performed for chemically bonding the silica and the silane coupling agent.
【0025】ここで、工程(a)によりえられたゴム混
合物は、加工性(粘度を上昇させない)という点から、
放冷、水冷などにより100℃以下、好ましくは室温程
度に冷却したのち、工程(b)における混合に供するの
が好ましい。Here, the rubber mixture obtained in the step (a) is obtained from the viewpoint of processability (does not increase the viscosity).
It is preferable that the mixture is cooled to 100 ° C. or lower, preferably about room temperature, by leaving it to cool or water, and then subjected to the mixing in the step (b).
【0026】工程(b)における混合温度としては、シ
リカとシランカップリング剤の反応という点から、13
0〜180℃であればよいが、シリカの特性を充分に発
揮させ、シランカップリング剤に含まれうるイオウ原子
により架橋反応が促進して起こるゲル化、およびそれに
ともなうゴム肌の劣化を防ぐという点から、145〜1
65℃であるのが特に好ましい。The mixing temperature in the step (b) is set at 13 in view of the reaction between silica and the silane coupling agent.
It is sufficient that the temperature is 0 to 180 ° C., but the property of silica is sufficiently exhibited to prevent gelation caused by promotion of a crosslinking reaction by sulfur atoms that can be contained in a silane coupling agent, and to prevent deterioration of rubber skin accompanying the gelation. From the point, 145-1
Particularly preferred is 65 ° C.
【0027】また、混合時間としては、反応を充分に行
なわせるという点から、1〜20分間であるのが好まし
く、さらに、粘度を上昇させないという点から、1〜1
0分間であるのが特に好ましい。The mixing time is preferably from 1 to 20 minutes from the viewpoint that the reaction is sufficiently performed, and from 1 to 1 from the viewpoint that the viscosity is not increased.
It is particularly preferred that the time is 0 minutes.
【0028】なお、工程(b)における混合手段として
は、工程(a)で用いるものと同じでよい。The mixing means in the step (b) may be the same as that used in the step (a).
【0029】最後に、本発明においては、工程(c)に
おいて、前記工程(b)でえたゴム混合物に加硫剤およ
び加硫促進剤(加硫システム)を添加して混合する。こ
の混合工程(c)は、主として、えられるゴム組成物を
加硫させたときに均質に硬化させるべく、加硫剤および
加硫促進剤をゴム組成物中に均一に分散させるために行
なう。前記ポリマー100重量部に対して加硫剤は0.
5〜3重量部、加硫促進剤は0.5〜5重量部であれば
よい。Finally, in the present invention, in step (c), a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator (vulcanizing system) are added to the rubber mixture obtained in step (b) and mixed. This mixing step (c) is mainly performed to uniformly disperse the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator in the rubber composition so that the obtained rubber composition is cured uniformly when vulcanized. The vulcanizing agent is added to the polymer in an amount of 100 parts by weight.
5 to 3 parts by weight and the vulcanization accelerator may be 0.5 to 5 parts by weight.
【0030】このときの混合手段としては、加硫剤を分
散させるというものであればよく、たとえばオープンロ
ール、バンバリーミキサー、ニーダーなどがあげられ
る。The mixing means at this time may be any as long as it can disperse the vulcanizing agent, and examples thereof include an open roll, a Banbury mixer, and a kneader.
【0031】また、混合工程(c)における混合温度と
しては、加硫剤の分散性とゴム焼けをおこさないという
点から、加硫温度以下の温度であればよい。加硫温度以
下の温度は、製品の種類やサイズによって異なるが、通
常は80〜120℃であればよい。The mixing temperature in the mixing step (c) may be a temperature equal to or lower than the vulcanization temperature in view of the dispersibility of the vulcanizing agent and the prevention of rubber burning. The temperature below the vulcanization temperature varies depending on the type and size of the product, but usually may be 80 to 120 ° C.
【0032】また、混合時間としては、分散性という点
から、1〜20分間であるのが好ましく、さらに、ゴム
焼けをおこさないという点から、1〜10分間であるの
が特に好ましい。The mixing time is preferably from 1 to 20 minutes from the viewpoint of dispersibility, and more preferably from 1 to 10 minutes from the viewpoint of preventing burning of the rubber.
【0033】ここで、本発明のゴム組成物には、前記成
分のほかに、たとえばタルク、クレーなどの白色充填剤
およびカーボンブラックなどの充填剤、パラフィン系、
アロマ系、ナフテン系のプロセスオイルなどの軟化剤、
クマロンインデン樹脂、ロジン系樹脂、シクロペンタジ
エン系樹脂などの粘着付与剤、ステアリン酸、酸化亜鉛
などの加硫助剤、老化防止剤などを、本発明の効果を損
なわない範囲で、必要に応じて適宜配合することができ
る。たとえば、軟化剤を用いるばあいは、前記ポリマー
100重量部に対して0〜250重量部であればよい。
ただし、これらの成分を配合するばあいは、工程(a)
〜(c)のいずれの段階でもよいが、シリカとシランカ
ップリング剤の分散性という点から、工程(b)におい
て配合するのが好ましい。In the rubber composition of the present invention, in addition to the above-mentioned components, for example, a white filler such as talc and clay, a filler such as carbon black, a paraffin-based filler,
Softeners such as aroma and naphthenic process oils,
Coumarone indene resin, rosin-based resin, tackifier such as cyclopentadiene-based resin, vulcanization aid such as stearic acid, zinc oxide, antioxidant, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired, Can be appropriately blended. For example, when a softener is used, the amount may be 0 to 250 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.
However, when these components are blended, step (a)
Any of the steps (a) to (c) may be used, but it is preferable to mix them in the step (b) from the viewpoint of the dispersibility of the silica and the silane coupling agent.
【0034】上述のように、工程(a)〜(c)を経て
本発明のゴム組成物がえられる。えられるゴム組成物の
中でも、シリカとシランカップリング剤の反応が効率よ
く進行しているという点から、加硫後の引張強度M30
0のM100に対する比(M300/M100)が4以
上であるのが好ましい。すなわちシリカとシランカップ
リング剤の反応が効率よく進行すればするほどM300
/M100の値が大きくなる。上限は特にないが、通常
は6程度である。なお、本発明においていう引張強度と
は、JIS K6301に準拠して測定されるものをい
う。As described above, the rubber composition of the present invention is obtained through steps (a) to (c). Among the obtained rubber compositions, from the point that the reaction between silica and the silane coupling agent proceeds efficiently, the tensile strength M30 after vulcanization is obtained.
It is preferred that the ratio of 0 to M100 (M300 / M100) is 4 or more. That is, the more efficiently the reaction between the silica and the silane coupling agent proceeds, the more M300
/ M100 increases. Although there is no particular upper limit, it is usually about 6. In addition, the tensile strength referred to in the present invention means a value measured in accordance with JIS K6301.
【0035】本発明のゴム組成物は、転がり抵抗、ウェ
ット性能、耐摩耗性の改善という点から、たとえばタイ
ヤのトレッド、クツ底などに適用することができる。The rubber composition of the present invention can be applied to, for example, a tread or a shoe bottom of a tire from the viewpoint of improving rolling resistance, wet performance and abrasion resistance.
【0036】以下に、実施例を用いて本発明をさらに詳
細に説明するが、本発明はこれらのみに制限されるもの
ではない。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
【0037】[0037]
【実施例】まず、表1に実施例において用いた各成分お
よびそれらの配合量を示す。EXAMPLES First, Table 1 shows the components used in the examples and the amounts thereof.
【0038】実施例1〜4 表1に示す配合割合にしたがい、本発明の各工程(a)
〜(c)の条件を表2に示す条件として、本発明の方法
によりゴム組成物1〜4をえた。なお、工程(a)およ
び(b)ではBR型バンバリーミキサーを用い、工程
(c)ではオープンロールを用いた。また、工程(a)
によりえられたゴム混合物は、室温にまで放冷したのち
に工程(b)に供した。Examples 1 to 4 Each step (a) of the present invention was carried out according to the mixing ratio shown in Table 1.
The rubber compositions 1 to 4 were obtained by the method of the present invention under the conditions shown in Table 2 with the conditions (c) to (c). In steps (a) and (b), a BR type Banbury mixer was used, and in step (c), an open roll was used. Step (a)
The resulting rubber mixture was allowed to cool to room temperature and then subjected to step (b).
【0039】ついで、えられたゴム組成物1〜4を17
0℃で20分間プレス加硫して加硫物1〜4をえ、以下
の試験方法により評価した。結果を表2に示す。Then, the obtained rubber compositions 1 to 4 were mixed with 17
Vulcanized products 1 to 4 were obtained by press vulcanization at 0 ° C for 20 minutes, and evaluated by the following test methods. Table 2 shows the results.
【0040】[試験方法] ムーニー試験、引張り試験および硬さ試験:JIS
K6301に準拠して、ムーニー粘度、M100、M3
00、TB 、EB および硬さを測定した。ムーニー粘度
が100以下であれば加工性に劣らない。また、M30
0/M100の値が大きいほどシリカとシランカップリ
ング剤の反応が反応が進んでおり、好ましい。[Test Method] Mooney test, tensile test and hardness test: JIS
According to K6301, Mooney viscosity, M100, M3
00, T B, was measured E B and hardness. If the Mooney viscosity is 100 or less, the processability is not inferior. Also, M30
The larger the value of 0 / M100, the more the reaction between the silica and the silane coupling agent proceeds, which is preferable.
【0041】粘弾性試験:(株)岩本製作所製の粘弾
性スペクトロメーターVESを用いて、温度70℃、動
歪み2%、初期歪み10%の条件でE* およびtanδ
を測定し、転がり抵抗特性を評価した。tanδは低い
ほど好ましい。Viscoelasticity test: E * and tan δ using a viscoelastic spectrometer VES manufactured by Iwamoto Seisakusho under the conditions of a temperature of 70 ° C., a dynamic strain of 2% and an initial strain of 10%.
Was measured, and the rolling resistance characteristics were evaluated. The lower the tan δ, the better.
【0042】トルエン膨潤度:加硫物を20℃のトル
エン中に48時間浸漬し、浸漬前後の体積変化を調べ、
式: トルエン膨潤度(%)=(膨潤後の体積/膨潤前の体
積)×100 にしたがって、トルエン膨潤度を求めた。Toluene swelling degree: The vulcanized product was immersed in toluene at 20 ° C. for 48 hours, and the volume change before and after immersion was examined.
The degree of toluene swelling was determined according to the formula: toluene swelling degree (%) = (volume after swelling / volume before swelling) × 100.
【0043】摩耗試験:ランボーン摩耗試験機を用い
て、温度23℃、スリップ率20%、試験時間5分間、
負荷加重2kg。落砂量20g/minの条件で、容積
で損失量を計算し、後述する比較例1の損失量を100
とし、式: 摩耗指数=(比較例1の損失量/各実施例の損失量)×
100 にしたがって摩耗指数を求めた。Abrasion test: Using a Lambourn abrasion tester, temperature 23 ° C., slip rate 20%, test time 5 minutes,
Load weight 2kg. The amount of loss was calculated by volume under the condition of the amount of falling sand of 20 g / min.
Abrasion index = (Loss of Comparative Example 1 / Loss of each Example) ×
The wear index was determined according to 100.
【0044】ウェットスキッド試験:スタンレー社製
のポータブルスキッドテスターを用い、ASTM E−
303−83の方法にしたがって式: ウェットスキッド指数=(各実施例の指数/比較例1の
指数)×100 により、ウェットスキッド指数を求めた。ウェットスキ
ッド指数が大きいほどウェット性能に優れる。Wet skid test: Using a portable skid tester manufactured by Stanley, ASTM E-
The wet skid index was determined by the formula: wet skid index = (index of each example / index of comparative example 1) × 100 according to the method of 303-83. The higher the wet skid index, the better the wet performance.
【0045】加工性:工程(a)ののち、バンバリー
からゴム混合物aを排出するときの当該ゴム混合物aの
まとまりから加工性を○、△、×で評価した。ゴムのま
とまりがよく、その後のロール作業に困難がなかったば
あいを○、ゴムのまとまりが少し劣り、その後のロール
作業にやや困難があったばあいを△、ゴムがバサバサの
状態で排出され、ロール作業が困難をきわめたばあいを
×とした。Workability: After the step (a), the workability was evaluated as ○, Δ and × from the united rubber mixture a when the rubber mixture a was discharged from the banbury. If the unity of the rubber is good and there is no difficulty in the subsequent roll work, ○, if the unity of the rubber is slightly inferior and there is some difficulty in the subsequent roll work, △, the rubber will be discharged in a rough state. When the roll work was extremely difficult, it was marked as x.
【0046】比較例1および2 工程(b)を行なわず、かつ表2に示す条件にかえたほ
かは、実施例1と同様にして比較ゴム組成物1および2
を製造し、実施例と同様の試験を行なった。結果を表2
に示す。Comparative Examples 1 and 2 Comparative rubber compositions 1 and 2 were prepared in the same manner as in Example 1 except that step (b) was not performed and the conditions shown in Table 2 were used.
Was manufactured and the same test as in the example was performed. Table 2 shows the results
Shown in
【0047】比較例3〜9 表2に示す条件にかえたほかは、実施例1と同様にして
比較ゴム組成物3〜9を製造し、実施例と同様の試験を
行なった。結果を表2に示す。Comparative Examples 3 to 9 Comparative rubber compositions 3 to 9 were produced in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in Table 2 were used, and the same tests as those in Examples were performed. Table 2 shows the results.
【0048】[0048]
【表1】 [Table 1]
【0049】[0049]
【表2】 [Table 2]
【0050】[0050]
【発明の効果】本発明によれば、シランカップリング剤
とシリカとが効率よく反応し、転がり抵抗、ウェット性
能、耐摩耗性に優れたゴム組成物をうることができる。According to the present invention, a silane coupling agent and silica react efficiently, and a rubber composition having excellent rolling resistance, wet performance and abrasion resistance can be obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08K 5/54 C08K 5/54 (72)発明者 田村 育代 兵庫県神戸市東灘区北青木3−22−13− 205 (72)発明者 八木 則子 大阪市西淀川区大和田5−11−16──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C08K 5/54 C08K 5/54 (72) Inventor Ikuyo Tamura 3-22-13-205 (72) Inventor Noriko Yagi 5-11-16 Owada, Nishiyodogawa-ku, Osaka-shi
Claims (3)
びに 式(1):Z−R−Sn −R−Z、式(2)Z−R−S
H、式(3)Z−R−NH2 、式(4)Z−CH=CH
2 および式(5)Z−R−Cl(式(1)〜(5)中、
Rは炭素数1〜18の2価の炭化水素基、nは2〜8の
整数、Zは−Si(R1 )2 R2 、−SiR1 (R2 )
2 または−Si(R2 )3 (ただし、R1は炭素数1〜
4のアルキル基、シクロヘキシル基もしくはフェニル
基、R2 は炭素数1〜8のアルコキシ基もしくは炭素数
5〜8のシクロアルコキシ基)である)で示されるシラ
ンカップリング剤のいずれか1種以上を130℃未満の
温度で30秒間〜30分間混合したのち、(b)130
〜180℃で1〜20分間混合し、ついで(c)加硫剤
および加硫促進剤を添加して加硫温度以下の温度で1〜
20分間混合してえられるゴム組成物。(A) vulcanizable polymer, silica and formula (1): Z—R—S n —R—Z, formula (2) Z—R—S
H, Formula (3) Z-R-NH 2 , Formula (4) Z-CH = CH
2 and the formula (5) ZR-Cl (in the formulas (1) to (5),
R is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, n represents 2-8 integer, Z is -Si (R 1) 2 R 2 , -SiR 1 (R 2)
2 or -Si (R 2 ) 3 (where R 1 has 1 to 1 carbon atoms)
4 alkyl group, cyclohexyl group or phenyl group, and R 2 is an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or a cycloalkoxy group having 5 to 8 carbon atoms). After mixing at a temperature lower than 130 ° C. for 30 seconds to 30 minutes, (b) 130
At 180 ° C. for 1 to 20 minutes, and then (c) adding a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator, and
A rubber composition obtained by mixing for 20 minutes.
ム混合物の温度を100℃以下に冷却してから工程
(b)における混合を行なう請求項1記載のゴム組成
物。2. The rubber composition according to claim 1, wherein after the mixing in the step (a), the temperature of the rubber mixture is cooled to 100 ° C. or less, and then the mixing in the step (b) is performed.
対する比が4以上である請求項1または2記載のゴム組
成物。3. The rubber composition according to claim 1, wherein the ratio of the tensile strength M300 after vulcanization to M100 is 4 or more.
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