JPS62538A - 改良されたゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はタイヤのトレッドゴムに有用である耐摩耗性の
改良されたゴム組成物に関するもので、特に通常ゴムに
配合される充填剤のカーボンブラックの表面を反応性の
ラクタム系化合物で処理したことにより補強性の改善さ
れたカーボンブラックを添加した優れた耐摩耗性を有す
るゴム組成物に関するものである。

（従来の技術） 従来、充填剤によりゴム組成物の耐摩耗性を改良する方
法としては、 （ア）カーボンブラックの基本粒子径を小さくし、カー
ボンブラックの比表面積を大きくする。

また （イ）カーボンブラックを配合する場合、ゴムを構成す
るポリマーとカーボンブラックの結合（カーボンゲル）
を増加させる方法がある。

このため混練時には高温の排出温度までミキサーで練る
か或いはゴム練を充分に実施し、カーボンブラックの分
散性を良くし、カーボンブラックの比表面積を有効に活
用しカーボンゲルを増加させる方法がとられている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の充填剤によるゴムの耐摩耗性を改良しようと
する方法は、いずれもカーボンブラック表面とポリマー
との結合性を向上させ配合ゴムの補強層を強化させるこ
とによるものであるが、主たる効果はカーボンブラック
の比表面°積を大きくすることであった。そしてカーボ
ンブラックの粒子径を小さくするとその分散度が低下し
、同時にコストアップになるという問題があり、従来法
では尚十分満足されるものではなかった。

（問題点を解決するための手段） 本発明者はポリマーとカーボンブラックの結合剤（カー
ボンゲル）に注目し、カーボンブラックの表面を改質し
、積極的に配合ゴムの補強層を強化してゆくことに着目
し、種々研究の結果、カーボンブラックの表面処理に必
要な条件とじてア、処理剤がカーボンブラック表面に均
一に分布されるように処理は水系で行なわれるため処理
剤が水溶液であること、 イ、カーボンブラック表面に処理された処理剤層が配合
ゴムのポリマ一層と共加硫性があることがあり、特定の
ラクタム系化合物がかかる条件を満足と、この化合物を
用いてカーボンブラックを改質することにより最も良好
な結果が得られることを確かめた。

従って本発明の改良されたゴム組成物は、天然ゴムおよ
びジエン系合成ゴムからなる群から選ばれた少くとも１
種のゴム成分に、次の一般式（式中のｎは３〜９を示す
）で表わされるラクタム系化合物を表面処理剤として用
いて改質したカーボンブラックを上記ゴム成分１００重
量部に対して１０〜１００重量部の範囲で配合したこと
を特徴とする。

本発明のゴム組成物のゴム分としては、天然ゴムおよび
ジエン系合成ゴムの内いずれか１種のゴムまたは２種以
上のブレンドゴムが用いられ、ジエン系合成ゴムとして
はスチレンブタジェンゴム。

ポリブタジェンゴム、ポリイソプレンゴム、ブチルゴム
、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリル・ブタジェ
ンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム
等が用いられる。

次に本発明で用いるカーボンブラックは、表面処理剤で
ある式１で表わされるラクタム系化合物で加熱処理して
改質されたもので、該ラクタム系化合物は式１のｎが３
未満であると合成が極めて困難であり、また分解、揮発
性が高く処理が困難であり、ｎが９を越えるとカーボン
ブラック表面での反応が低下し、カーボンゲルの生成能
力が低下して好ましくない。

上記加熱処理による改質は、カーボンブラック１００重
量部に対して２〜１０重量部゛の上記式１の表面処理剤
を添加した水溶液中で通常１００〜３５０℃の温度で加
熱することにより行われる。この際添加する表面処理剤
が２重量部未満ではカーボンゲル生成量が微増する程度
で、耐摩耗性の改良効果が得られず、一方ｌＯ重量部を
越えると処理剤層とポリマ一層の共加硫性が低下し耐摩
耗性が低下して好ましくない。表面処理に用いられるカ
ーボンゲル、りとしては、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ
）がｌｏｏｍ”／　ｇ以上のものが、改質カーボンブラ
ックとして著しい効果を発揮するので、本発明で用いる
のに好ましい。

本発明においては、上記表面処理剤で加熱処理したカー
ボンブラックをゴム成分１００重量部に対して１０〜１
００重量部の範囲で配合するが、この理由は１０重量部
未満では得られるゴム組成物の耐摩耗性が改善されず、
１００重量部を越えるとタイヤ走行末期外観性が低下す
るからである。

本発明においては、ゴム成分に上記表面処理剤で加熱処
理したカーボンブラックの外に、充填剤。

アロマオイルの如き軟化剤、加硫剤、加硫助剤。

老化防止剤等の通常ゴム工業で使用される配合剤を適宜
必要に応じて通常の配合量の範囲内で配合することがで
きる。

（実施例） 本発明を次の実施例により説明する。

大施開 次に示す配合組成で第１表に示す１２種のゴム組成物を
つくった。

皿−金一久一光　　　　聚立１１１１里し天然ゴム　　
　　　　　　　　　１００カーボンブラツク　　　　　
　　変量 アロマオイル　　　　　　　　　１０ 老化防止剤＊＋１ ステアリン酸　　　　　　　　　　３ 亜鉛華　　　　　　　　　　　　　４ 加硫促進剤（Ｎｏｂｓ）１２０．７ 硫　　　黄　　　　　　　　　　　　　　　　２．０但
し＊１は、サントフレックス１３（モンサンド社製　商
品名） ＊２は、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアプリル
スルフェンアミド 表中ｍ　２，４，６．８〜１２の表面処理カーボンブラ
ックは次の方法で製造した。

改　カーボンブラックの製゛告 オイルファーネス法により生成された粉末状カーボンブ
ラック１　ｋｇを、内径２００ｍｍ、長さ６００ｍｍの
ビン型造粒機に投入し、カーボンブラック１００重量部
に対して正味の処理剤量が夫々第１表に示す特定の重量
部になるように各処理剤を溶解せしめた水１．２１を添
加し、回転数４００ｒｐｍで６０秒間造粒して湿潤ペレ
ットを得、この湿潤ペレットを１２０℃の熱風乾燥器で
水分が０．５％以下となるまで乾燥し、更に２００℃で
６０分間の加熱処理によって改質カーボンブラックを得
た。

カーボンブラックの窒素吸着比表面積（未処理カーボン
ブラックのＮＺＳＡ）はＡＳＴＭ　Ｄ−３０３７に準拠
して測定した。

また各ゴム組成物を、タイヤサイズＴＢＲ１０００−Ｉ
？−２０１４ＰＲＲ２２０のトレッドに適用し、次の方
法で耐摩耗性および走行末期外観性を評価は、第１表に
示す。

■輩札性 約３万ｌａ＋走行後、トレンドゴムのパターン残溝深さ
から溝深さが１ｍｍ減少する間に走行できる距離（ｍｍ
当り走行距離）を算出し、表中の阻５比較例のゴム組成
物を用いたタイヤについて得た値の逆数で割り１００を
乗じたもの： はぼ同一の約３万ｉ走行後のカット数にて評価した。タ
イヤの外観、みてくれを支配する長さ６ｍｍ以上のキズ
長さのカット総数で評価した。

但し耐摩耗性およびタイヤ走行末期外観性能の数値は夫
々供試タイヤ２本の平均値である。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明のゴム組成物は、天然
ゴムおよびジエン系合成ゴムから成る群から選ばれた少
くとも１種のゴム成分に、前記式１で表わされるラクタ
ム系化合物の表面処理剤で加熱処理されたカーボンブラ
ックを特定量配合したことにより、混練中に生成するカ
ーボンゲル量が増加し、ゴム組成物の補強層が強化され
、このゴム組成物をタイヤのトレンドゴムとして用いた
場合、タイヤの耐摩耗性およびタイヤの外観性能が向上
するという効果が得られ、第１表から未処理カーボンブ
ラックを用いた場合およびラクタム系化合物を混練中、
後添加した場合より顕著な効果が得られていることが明
らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、天然ゴムおよびジエン系合成ゴムからなる群から選
   ばれた少くとも１種のゴム成分に、次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中のｎは３〜９を示す）で表わされるラクタム系化
   合物を表面処理剤として用いた改質したカーボンブラッ
   クを上記ゴム成分１００重量部に対して１０〜１００重
   量部の範囲で配合したことを特徴とする改良されたゴム
   組成物。 ２、上記改良したカーボンブラックが、カーボンブラッ
   ク１００重量部に対して２〜１０重量部の上記式１の表
   面処理剤を添加した水溶液中で加熱処理して改質したも
   のである特許請求の範囲第１項記載のゴム組成物。 ３、改質するカーボンブラックが窒素吸着比表面積（Ｎ
   ＿２ＳＡ）が１００ｍ＾２／ｇ以上のカーボンブラック
   である特許請求の範囲第１項または第２項記載のゴム組
   成物。