WO1998053003A1 - Composition de caoutchouc - Google Patents

Description

明 細 ゴム組成物 技術分野

本発明 は、 タ イ ヤ用及びベル ト 用等に適 し た ゴム組成 物に関す る も のであ る。 背景技術

一般に、 自 動車等に装着 さ れた タ イ ヤ に加え られた回 転力 の一部は、 転が り 抵抗に よ っ て熱エ ネ ルギー に変わ り 、 エ ネ ルギー ロ スを生 じ る。 そのため、 走行時の タ イ ャの転が り 抵抗が大 き い と、 自 動車の燃料消費量 も 実質 的 に多 く な り 、 さ ら に排気ガス に よ る環境汚染を増幅す る。 こ の よ う な理由か ら、 全世界的に大量に使用 さ れて い る タ イ ヤ において、 転が り 抵抗を減少 さ せ る こ と が社 会的に強 く 要請 さ れてい る。

ゴ厶 に使用 さ れる 各種充塡剤の う ち、 最 も 重要でかつ 広 く 使用 さ れてい る 充塡剤は、 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク であ る ゴ厶 に対す る補強性の点でカ ー ボ ン ブラ ッ ク は特に優れ てお り 、 それゆえ カ ー ボ ン ブラ ッ ク は、 強度、 耐摩耗性 耐疲労性を必要 とす る タ イ ヤ、 ベル ト な どに必要不可欠 な充塡剤であ る。 さ ら に は、 こ の カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク はそ れ 自 体、 半導電性〜導電性であ り 、 絶縁性の ゴム に導電 性を付与す る 効果を有 してい る。 しか しな力 ら、 ゴム と強固 に結合す る カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク の こ の性質は、 タ イ ヤの転が り 抵抗を大 き く してい る。 そ のため、 カ ー ボ ン ブラ ッ ク の替わ り に シ リ 力 を配合す る検討が従来 よ り な さ れてい る。

充塡剤 と して シ リ カ を配合 した ゴム は、 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク のみを配合 した ゴム に比べて、 耐油性、 耐酸性に優 れて い る。 ま た、 シ リ カ を配合 した ゴム は、 変形の ヒ ス テ リ シ スが少な いので、 繰 り 返 し変形に お け る 抵抗が小 さ く な る こ とがわか っ てい る。 従 っ て、 タ イ ヤ と して使 用 し た場合 に、 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク を充塡 した ゴム に比ベ 転が り 抵抗が軽減さ れ、 低燃費な タ イ ヤ と す る こ と がで き 、 環境を汚染す る こ と が少な い と言われてい る。

しか し、 そ の反面、 シ リ カ はそれ自 体導電性を有 して いな いので、 ゴム等の絶縁物に配合 し た場合、 カ ー ボ ン ブラ ッ ク の よ う に帯電防止性を付与す る こ と がで き ず、 様 々 な問題を生ずる こ とがわか っ て き た。 例えば、 自 動 車に発生 した静電気が路面に逃 げずに帯電 し、 給油 中な どに スパー ク 引火す る 危険性があ る。 ま た、 発生す る 静 電気の影響で ラ ジオ ノ ィ ズ等の電波障害を生 じ る 等の問 題点があ る。

こ の よ う な問題を解決すべ く 、 様 々 な試みがな さ れて い る。 例え ば、 ゴム材料 と して、 天然ゴムや c i s — ポ リ ブ 夕 ジェ ン ゴムな どの ガラ ス転移点の低いゴム材料を 使用 した り 、 カ ー ボ ン ブラ ッ ク や軟化剤の種類、 配合量 等を調節す る こ と に よ り 、 転が り 抵抗を減少 さ せ る試み がな さ れてい る。 しか しな力 ら、 前者の場合は、 耐 ゥ ェ ッ ト ス キ ッ ド性が著 し く 低下す る傾向があ り 、 ま た後者 の場合は、 耐摩耗性が低下す る 傾向があ り 、 全ての条件 を同時に満足 さ せる こ と は困難であ っ た。

ま た、 カ ー ボ ン ブラ ッ ク と シ リ カ を併用す る試み も な さ れてい る が、 静電気防止のため体積固有抵抗値を 1 0 ⁸ Ω - c m以下に設定する必要があ り 、 こ のため カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク を組成物中 に約 5 0 重量％以上配合す る 必要 があ る。 こ の よ う に カ ー ボ ン ブラ ッ ク を高濃度 に充塡す る と 、 シ リ カ を併用 してい る に も かかわ らず、 シ リ カ の 特性が発現さ れに く レ、 と い う 問題を生 じ る。

ま た、 シ リ カ に も各種種類があ り 、 結晶水を含有 して いた り 、 あ る いは粒子表面に存在す る シ ラ ノ ー ル基のた め親水性を有 し、 ゴム に対す る 「濡れ性」 が低 く 、 それ 故に ゴ ム と の密着性が悪 く 相分離等を生 じて、 結果的 に ゴ ム組成物の強度、 耐久性が低下す る 傾向があ る。

こ の よ う な シ リ カ の問題を解消す る ため、 シ リ カ 質充 塡剤の表面を低温プラ ズマで処理 して疎水化す る 方法が 提案 さ れてい る （特開昭 6 1 一 2 5 5 9 4 5 号公報） 。 ま た、 シ リ カ 質充塡剤を メ ノレカ プ ト シ ラ ン カ ッ プ リ ン グ 剤等で表面処理 して、 表面性を改質す る試み も な さ れて い る o

ま た、 カ ー ボ ン ブラ ッ ク 、 シ リ カ 、 炭素繊維を併用す る こ と に よ っ て、 導電性パスを形成す る試み も な さ れて い る （特開平 8 — 1 2 7 6 7 4 号公報） 。 しか しなが ら、 上記従来の方法の何れにおいて も 、 充 塡 さ れ る カ ー ボ ン ブラ ッ ク 及び シ リ カ 質充塡剤は、 別個 の異な る 表面性を有 してお り 、 ゴム と の結合力 も 異な る ため、 カ ー ボ ン ブラ ッ ク 及び シ リ 力 質充塡剤のそ れぞれ の長所をゴ ム組成物において発現さ せる こ と は困難であ つ た。

本発明の 目 的は、 カ ー ボ ン ブラ ッ ク 及び シ リ カ 質充塡 剤のそれぞれの長所を発現す る こ と ができ 、 強度、 耐摩 耗性、 帯電防止性に優れ、 かつ転が り 抵抗が低いゴ ム組 成物を提供す る こ と にあ る。 発明の開示

本発明の ゴム組成物は、 表面に導電性層を有す る シ リ 力 質充塡剤をゴム に含有 さ せる こ と に よ り 導電性を付与 した こ と を特徴 とす る ゴ ム組成物であ る。

本発明の ゴム組成物は、 表面に導電性層 を有す る シ リ 力 質充塡剤を含有す る こ と に よ り 、 強度、 耐摩耗性、 帯 電防止性に優れ、 かつ、 低い転が り 抵抗を有す る。

以下、 本発明の ゴム組成物の構成について詳細に説明 す る。

ゴ厶組成物にお け る ゴム

本発明の ゴム組成物にお け る ゴム と して は、 天然 ゴ厶 及び合成ゴム を挙げる こ と ができ 、 天然ゴム及び合成ゴ ムをそれぞれ単独で用 いて も よ い し、 天然ゴム及び合成 ゴ ムを併用 して も よ い。 天然ゴム と して は、 一般的に使用 さ れてい る も のを用 い る こ と がで き 、 例えばエポキ シ化天然ゴム の よ う な改 質ゴム も 本発明において天然ゴム と して用 い る こ と がで さ る。

合成ゴム と しては、 例えば、 スチ レ ン 一 ブ タ ジエ ン ゴ 厶、 エチ レ ン 一 プロ ピ レ ン ゴム、 イ ソ プ レ ン ゴム、 ブ 夕 ジェ ン ゴム、 ハ ロ ゲ ン化ゴム （塩素化ブチ ルゴム、 臭素 化 プ チ ル ゴ 厶 等） 、 シ リ コ ー ン ゴ ム 、 ウ レ タ ン ゴ 厶 等力 举げ られ る。 こ れ ら は、 単独で用 いて も よ い し、 2 種以 上を複合化 して用 いて も よ い。

上記の ゴム は、 あ く ま で も 例示であ り 、 本発明 は上記 の ゴム に限定 さ れる も のではな い。

表面に導電性層を有す る シ リ 力質充塡剤

本発明 にお け る表面に導電性層 を有す る シ リ 力 質充塡 剤 と して は、 例えば、 カ ー ボ ンか ら な る導電性層、 ま た は導電性酸化錫か らな る導電性層を表面に有す る シ リ 力 質充塡剤を挙げる こ とができ る。 導電性層の被覆量 と し て は、 シ リ カ 質充塡剤 1 0 0 重量部に対 し 0 . 1 〜 5 0 重量部が好 ま し く 、 さ ら に好ま し く は 3 〜 3 0 重量部で あ る。 導電性層の被覆量が少なす ぎ る と、 ゴ ム組成物 に 対す る導電性付与を十分に行 う こ と がで き な い場合があ り 、 被覆量が多す ぎ る と、 ゴム組成物に対す る シ リ カ 質 充塡剤添加の効果、 すなわち低い転が り 抵抗等が得 ら れ な い場合があ る。

表面に導電性層を有する シ リ カ 質充塡剤 （以下 「導電 性 シ リ カ 質充塡剤」 と い う ） の ゴムへの配合割合 と して は、 5 〜 8 0 重量％が好 ま し く 、 さ ら に好 ま し く は 2 0 〜 7 0 重量％であ る。 導電性 シ リ カ質充埴剤の配合割合 が少なす ぎ る と、 組成物 と して、 十分な導電性が得 ら れ ず、 逆に導電性 シ リ カ 質充塡剤の配合割合が多す ぎる と、 物性的に は問題な い も のの、 効果 と してほぼ頭打ち と な る ため、 上記配合範囲が設定さ れ る。

本発明 に用 い る シ リ 力 質充愼剤 と して は、 代表的な も の と して、 含水ゲ イ 酸及び無水ゲ イ 酸を挙 げる こ とがで き る。 ただ し、 シ リ カ （ S i 〇 ₂ ) 成分を主 と してい る 物質であれば、 シ リ カ 成分が 1 0 0 %であ る必要はな い。 ま た、 そ の形状について も、 粒状、 不定形、 板状、 針状、 繊維状な ど種 々 の形状の シ リ 力 質充塡剤を用 い る こ と が で き る。 ま た、 シ リ カ 質充塡剤の合成方法について も特 に限定 さ れ る も のではな く 、 シ リ カ を含む物質 （天然物、 人工合成品 と も ） を改質処理 した も の も 含 ま れ る。 シ リ 力 質充塡剤の平均粒子怪 と して は、 0 . 0 1 〜 1 0 0 〃 m程度の も のが好ま しい。 ま た、 シ リ カ 質充塡剤が繊維 状物であ る場合、 その平均繊維長は 1 〜 1 0 0 m程度 であ る こ と が好ま し く 、 ア スペ ク ト 比は 3 〜 1 0 0 程度 であ る こ と が好 ま しい。 ま た、 シ リ カ 質充塡剤の含水率 は、 特に限定 さ れ る も のではな いが、 0 . 0 1 〜 1 5 重 量％程度であ る こ とが好 ま しい。

導電性 シ リ カ 質充塡剤の導電性層 と して は、 上述の よ う に、 力 一 ボ ンか らな る導電性層、 及び導電性酸化錫か ら な る導電性層な どが举げ られ る。 カ ー ボ ン か ら な る 導 電性層 を有す る導電性 シ リ 力 質充塡剤は、 シ リ カ 質充塡 剤を非酸化雰囲気下で、 炭化水素成分の共存下に加熱す る こ と に よ っ て、 該炭化水素成分を熱分解 し、 そ の表面 に カ ー ボ ンか らな る 導電性層を形成す る こ と に よ り 製造 す る こ と ができ る。

以下、 力 一 ボ ンか らな る導電性層 を シ リ カ 質充塡剤の 表面に形成す る方法につ いて説明す る。

上述の よ う に、 力 一 ボ ンか ら な る導電性層 は、 シ リ カ 質充填剤を非酸化雰囲気中で炭化水素成分の共存下に加 熱す る こ と に よ り 形成す る こ と ができ る。 非酸化雰囲気 は、 還元性ガス ま たは不活性ガス を導入す る こ と に よ り 実現す る こ と がで き る。 還元性ガス と して は、 水素ガス、 ア ン モ ニ ア ガス、 一酸化炭素ガスな どを挙 げ る こ と がで き 、 不活性ガス と して は、 窒素ガスの他、 ア ル ゴ ン ガス、 ヘ リ ウ ム ガス、 キセ ノ ン ガス等を挙げる こ と がで き る。 ま た、 その他の還元性ガス及び不活性ガス を使用す る こ と も でき る。 こ れ ら の ガス は単独ま た は 2 種以上を混合 して用 いて も よ い。 一般に、 こ れ らの還元性ガス ま た は 不活性ガスに よ り 、 反応系内が 9 5 容量％以上置換 さ れ て し、 る こ と が好 ま しい。

炭化水素成分 と しては、 熱分解に よ っ て カ ー ボ ン を発 生す る 可能性のあ る も のであれば特に制限 さ れ る も ので はな く 、 一般的には炭素原子及び水素原子か ら構成 さ れ る ガス状物質、 あ る いは加熱に よ っ て気化ま た は昇華 し て ガス伏物質にな る も のを用 い る こ と がで き る が、 炭素 原子及 び水素原子以外に も、 一部酸素原子、 窒素原子、 硫黄原子等を分子中 に含んでい る も の で も使用す る こ と がで き る 。 炭化水素成分 と して、 具体的に は、 脂肪族炭 化水素及び芳香族炭化水素等を挙げる こ とができ る 。 月旨 肪族炭化水素 と して は、 例えば一般式 C _n H 2 n ₊ 2 (式中 n は 1 〜 2 0 の整数を示す） で表 さ れ る 飽和炭化水素、 一般式 C _n H _{2 n} (式中 n は前記に同 じ） で表 さ れ る ェチ レ ン系炭化水素、 一般式 C _n H _{2 2} (式中 n は前記に 同 じ） で表 さ れる ア セ チ レ ン系炭化水素等を挙 げる こ と 力 で き る 。 ま た芳香族炭化水素 と して は、 ベ ン ゼ ン、 ト ル ェ ン 、 キ シ レ ン等及びそ の同族体、 ナ フ タ レ ン 、 ア ン ト ラ セ ン な どの多環芳香族炭化水素及び上記各種炭化水素 のハ ロ ゲ ン 化物等を挙げ る こ と がで き る。 こ れ ら の炭化 水素類は、 1 種単独で、 ま た は 2 種以上混合 して使用す る こ と ができ る。

上記の非酸化雰面気中での炭化水素成分の熱分解に よ る カ ー ボ ン の生成は、 加熱焼成炉中で炭化水素成分の共 存下で加熱す る こ と に よ り 行 う こ と がで き る 。 好 ま し く は、 加熱焼成炉を回転 し、 炉内の シ リ カ 質充塡剤を回転 攪拌 さ せなが ら行う 。

加熱温度 と して は、 3 0 0 °C〜 1 2 0 0 °C程度が好 ま し く 、 加熱時間 と して は 1 0 分間〜 1 2 0 分間が例示で さ る 。

ま た、 シ リ カ質充塡剤の水分を予め除去す る 目 的で、 シ リ カ 質充塡剤のみを加熱処理 した後、 上記の導電性層 を形成す る処理を行 っ て も よ い。

ま た、 一旦導電性層を形成 した も のを非酸化雰囲気中 で加熱処理 して、 副生成物を除去 した り 、 あ る いは さ ら に導電性層を形成す る処理を繰 り 返 し行 っ て も よ い。 こ れ ら の処理に よ り 、 導電性を向上 さ せる こ と ができ る。

力 一 ボ ンか らな る 導電性層を有す る シ リ 力 質充塡剤を 含有 した ゴ ム組成物は、 低い転が り 抵抗を有す る と共に、 高い導電性を有 し帯電防止性に優れてい る 。 さ ら に優れ た耐摩耗性及び耐ゥ エ ツ ト スキ ッ ド性を有 して い る。

次に、 導電性層 と して導電性酸化錫か ら な る 導電性層 を形成す る 方法について説明す る。

導電性酸化錫か らな る導電性層 は、 酸化錫以外に、 ド ー プ金属 と して、 ア ン チモ ン、 イ ン ジ ウ ム及びニオブか らな る グルー プよ り 選ばれ る 1 種 ま たは 2 種以上が含 ま れてい る こ と が好ま しい。 こ れ らの ド一 プ金属の含有量 は、 0 . 1 〜 2 0 重量％であ る こ と が好 ま し く 、 さ ら に 好 ま し く は 0 . 3 〜 5 重量％であ る。 こ れ ら の ド ー プ金 属の含有量が少なす ぎ る と、 酸化錫に対す る ド一 ピ ン グ 効果が乏 し く な り 、 高い導電性を得る こ と がで き な い場 合があ る。 ま た、 含有量が多す ぎる と、 導電性の点か ら は特に問题はな いが、 灰色ま たは青色を帯びた有彩色 と な り 、 白色度が低下 し、 ま た一般に高価にな る ため経済 的な面か ら好 ま し く な い。

シ リ カ 質充塡剤の表面に上記導電性酸化錫か ら な る導 電性層を形成す る方法 と して は、 シ リ カ 質充塡剤の水分 散液に、 錫化合物及び ドー プ金属の化合物を溶液状態で 添加 し、 シ リ カ 質充塡剤の表面に錫化合物及び ドー プ金 厲の化合物を不溶物の形態で付着 さ せた後に分離 し、 分 離後熱処理 さ せる こ と に よ り 、 実質的に酸化錫か ら な る 導電性層を形成す る方法が举げ られ る。 一般的に は加水 分解に よ り 、 錫化合物及び ドー プ金厲化合物の不溶生成 物を折出 さ せ る。 加水分解す る 方法 と して は、 ①錫及 び ドー プ金厲化合物 と してア ル コ ラ一 ト 、 ァ セ チ ルァ セ ト ネ ー ト 等の有機質化合物を用 い、 こ れ ら を水溶性有機質 溶媒に溶解 した も のを添加 し加水分解す る方法、 ②錫及 び ド一 プ金属化合物 と して、 ハ ロ ゲ ン 化物を用 い、 こ れ ら のア ル コ ー ル溶液を添加 し加水分解す る方法、 及 び③ 錫化合物及び ドー プ金属化合物の水溶液を添加 し加水分 解す る方法な どが挙げ られる。

不溶性物質を表面に付着さ せた後、 濾過、 デカ ン テ一 シ ヨ ン ま た は遠心分離等の方法に よ り 分離 し、 こ れを水 洗 し乾燥 さ せ、 熱処理す る こ と に よ り 導電性酸化錫か ら な る導電性層を表面に有 した シ リ カ 質充塡剤を得 る こ と がで き る。 熱処理温度 と して は、 特に限定 さ れ る も ので はな いが、 2 0 0 〜 1 0 0 0 °Cが好 ま し く 、 さ ら に好 ま し く は 4 0 0 〜 8 0 0 °Cであ る。

導電性酸化錫か らな る導電性層 を有す る シ リ 力 質充塡 剤を含有 したゴム組成物は、 低い転が り 抵抗を有 し、 力、 つ高い導電性を有す る ため帯電防止性に優れてい る。 さ らに、 導電性酸化錫か らな る導電性層を有する シ リ カ質 充塡剤は、 白色であ るので、 こ れを充塡 したゴム組成物 は着色が可能であ り 、 意匠性を付与する こ とができ る。

カ ー ボ ンか らな る導電性層を有する シ リ 力質充塡剤を 含有 したゴム組成物は、 強度、 耐摩耗性、 耐ゥ ッ ト ス キ ッ ド性、 帯電防止性に優れ、 かつ転が り抵抗の軽減化 を図る こ とができ る。 従っ て、 本発明において用いる導 電性シ リ カ質充填剤は、 理想的なゴム用充墳剤であ る と 考え られ、 こ れを配合 した本発明のゴム組成物は、 タ イ ャ用途、 ベル ト 用途等において非常に有用な ゴム組成物 て'あ る。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明に従う 具体的な実施例を挙げて詳細に説 明する。

試料作成例 1

シ リ カ質充 ί眞剤 と して、 いわゆる ホ ワ イ ト カ ー ボ ン (商品名 「二 ッ プシール A Q 」 、 日 本シ リ カ工業株式会 社製、 平均一次粒子径 1 6 m、 平均二次粒子径 2 0 0 m ) を用い、 回転式連続加熱炉中で、 系内を十分に窒 素置換 し酸素濃度を 0 . 3 容量％以下に した後、 窒素ガ ス と共にプ ン ガスを 1 0 ： 1 (窒素ガス ： プ ン ガス） の体積混合比率で流 しなが ら、 系内を 9 0 0 °Cに 加熱 し、 プロパ ンガスを熱分解 して、 該シ リ カ質充塡剤 の表面にカ ー ボ ンか らな る導電性層を形成 した。 カ ー ボ ン か ら な る導電性層の被覆量は、 ホ ワ イ ト カ ー ボ ン 1 0 0 重量部に対 し、 2 0 重量部であ っ た。

試料作成例 2

系内の加熱温度を 1 0 0 0 °Cに変えた以外は、 上記試 料作成例 1 と 同様に、 ホ ワ イ ト カ ー ボ ン と してのニ ッ プ シ ー ル A Q を処理 し、 そ の表面に カ ー ボ ンか らな る導電 性層 を形成 した。 導電性層の被覆量は、 ホ ワ イ ト カ ー ボ ン 1 0 0 重量部に対 し、 2 5 重量部であ っ た。

試料作成例 3

ワ ラ ス ト ナ イ ト （繊維状珪酸カ ル シ ウ ム、 商品名 「 R — R I M G L O S 」 、 ナ イ コ 社製） を水中 に分散 し拡散 しなが ら、 炭酸ガス処理 し た後、 さ ら に酸処理を行 っ て、 繊維中の カ ル シ ウ ム分を除去 して、 シ リ カ （ S i 0 ₂ ) 成分が 9 7 重量％以上の繊維状 シ リ カ を得た。 こ の繊維 状 シ リ カ の平均繊維長は、 2 0 〃 mであ り 、 ァ スぺ ク ト 比は 4 0 であ っ た。 得 ら れた繊維状 シ リ カ を シ リ カ 質充 塡剤 と して用 い、 上記試料作成例 1 及び 2 と 同様の設備 及び方法で、 ただ し炭化水素をプロ パ ン ガスか ら ト ルェ ン ガス （ ト ル エ ン を加熱 して ガス化 し た も の） に変更 し、 系内の加熱処理温度を 1 0 0 0 °Cに設定 して、 ト ル エ ン ガスを熱分解 して、 繊維状 シ リ カ の表面に カ ー ボ ン か ら な る導電性層を形成 した。 得 られた導電性繊維状 シ リ 力 にお け る 、 導電性層の被覆量は、 繊維状 シ リ カ 1 0 0 重 量部に対 し、 2 5 重量部であ っ た。

試料作成例 4 試料作成例 1 及び 2 で用 いた ホ ワ イ ト カ ー ボ ン と して のニ ッ プ シー ル A Q を水中 に分散 し、 7 0 °C に加熱 し、 攪拌 しなが ら、 塩化第一錫及 び塩化ア ン チ モ ン の混合塩 酸溶液 と水酸化ナ ト リ ゥ ム水溶液をそれぞれ別個にかつ 同時に添加 した。 反応系の p H は、 酸性領域 と な る よ う に保持 した。 反応終了後、 生成物を濾別 し、 水洗 した後、 乾燥工程を経て、 7 0 0 でで 1 時間加熱処理 した。 以上 の よ う に して、 シ リ カ 質充塡剤であ る ホ ワ イ ト カ ー ボ ン の表面に酸化錫 酸化ァ ン チ モ ン か ら な る 導電性層 を形 成 した。 酸化錫中の酸化ア ン チ モ ン の含有量は、 2 0 重 量％であ り 、 酸化錫及び酸化ア ン チモ ンか ら な る導電性 層の被覆量は、 シ リ カ物質 1 0 0 重量部に対 し、 4 0 重 量部であ っ た。

以上の試料作成例 1 〜 4 で得 られた導電性 シ リ カ 質充 塡剤を、 表 1 に示す割合で、 乳化重合ス チ レ ン 一 ブ 夕 ジ ェ ン共重合体ゴム （ S B R — 1 7 1 2 ) に配合 し、 ノく ン ノ ' リ ー ミ キサーで混合 し ゴム組成物を調製 した。 な お、 導電性 シ リ カ 質充塡剤以外に、 表 1 に示す よ う に、 シ ラ ン カ ッ プ リ ン グ剤及びプロ セ スオ イ ルを配合 した。 ま た、 比較 と して、 表 1 に示す配合割合の ゴム組成物を調製 し た。 シ リ カ と しては、 ニ ッ プ シー ル A Q を用 い、 カ ー ボ ン ブラ ッ ク と しては、 昭和キ ヤ ボ ッ ト 社製 N 3 3 9 を用 いた。 な お、 比較例 3 で用 いた炭素繊維は、 気相成長炭 素繊維 （商品名 「 グラ ス カ ー 」 、 日 機装株式会社製、 平 均直径 0 . 6 〃 m ) であ る。 以上のよ う に して得 られたゴム組成物について、 加工 性並びに、 タ イ ヤ ト レ ツ ドに用いた場合の耐ゥ ェ ッ ト ス キ ッ ド性、 転が り 抵抗性、 耐摩耗性、 及び体積抵抗値を 以下の方法に よ り 測定 した。

加ェ性

J I S K — 6 3 0 0 に準 じてム一二一粘度 M L 1 +

4 ( 1 0 0 °C ) を測定 し、 その値が 8 0 以下の場合を加 ェ性良好 （〇印） と し、 8 0 を超える も のを加工性難

( X 印） と した。

耐ゥ ッ ト スキ ッ ド性

住友 3 M社製のセィ フ テ ィ ウ ォ ー ク （ タ イ プ B ) の表 面を水で濡 ら して作成 した湿潤路面に対する摩擦抵抗を、 英国ス タ ン レ ー社製ポー タ ブルスキ ッ ドテス タ ーを用 い て、 ubber Chemical and Technology 3 8 巻 8 4 0 頁に 記載の方法に従っ て測定 し、 比較例 1 の测定値を 1 0 0 と して規格化 し、 耐ゥ ッ ト スキ ッ ド性を評価 した。 値 が大き い程、 耐ゥ エ ツ ト スキ ッ ド性に優れている こ と を 示す。

転が り 抵抗性

岩本製作所製 VISCO ELASTIC SPECTRO METERによ り 、

5 m m四方角、 厚み 2 m mのサ ン プルにっき、 5 0 H z 、

5 %剪断条件下、 温度 6 0 °Cで测定 した剪断損失正接

( tan δ ) を測定 し、 比較例 1 の値を 1 0 0 と して規格 化 し、 転が り 摩擦抵抗性を評価する指標 と した。 値の小 さ い方が転が り 抵抗性が低い こ とを示す。 耐摩耗性

島多技研社製ラ ン ボー ン摩擦試験機を用い、 J i s

K 一 6 2 6 4 に従い、 荷重 3 K g 、 ス リ ッ プ率 6 0 %の 条件下において摩耗損失量を測定 し、 比較例 1 の値を 1 0 0 と して規格化 し、 耐摩耗性評価の指標 と した。 値の 大き い方が耐摩耗性が良好な こ とを示す。

体積抵抗値

2 つの電極間に試験片を挟んで直流電圧を印加 した と き試験片を流れる電流値を測定 し、 こ れか ら、 体積抵抗 値 （試験片の単位体積を流れる電流値で電圧を除 した数 値） を求めた。

以上の結果を、 表 1 に ま と めて示す。

表 1

S i — 6 9 J デグサ社製 シラン力ップリ ング剤

表 1 の結果か ら明 らかな よ う に、 本発明に従 う 実施例 1 〜実施例 4 のゴム組成物は、 加工性に優れ、 かつ耐ゥ エ ツ ト スキ ッ ド性、 耐摩耗性に優れてお り 、 かつ転が り 抵抗性が低い こ とがわかる。 ま た低い体積固有抵抗値を 示 してお り 、 帯電防止性に優れている こ とがわかる。 産業上の利用可能性

本発明のゴム組成物は、 優れた強度、 耐摩耗性、 耐ゥ エ ツ ト スキ ッ ド性、 帯電防止性を有 し、 かつ低い転が り 抵抗性を有 している。 従っ て、 タ イ ヤ用途やベル ト 用途 等において非常に有用なゴム組成物であ る。 さ ら に、 優 れた耐ウ エ ッ ト スキ ッ ド性、 耐摩耗性、 及び導電性を有 するので、 床材と して も用いる こ とができ る。 ま た、 高 強度及び高導電性を有するので、 自動車部品等に用い ら れる制振ゴム と して も利用する こ とが可能である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 表面に導電性層を有する シ リ カ質充塡剤をゴム に含 有させる こ と によ り 導電性を付与 した こ と を特徴 とする ゴ ム組成物。

2 . 前記シ リ カ質充塡剤の前記導電性層が力 一 ボ ンか ら な る導電性層である請求項 1 に記載のゴ ム組成物。

3 . 前記導電性層を有する シ リ カ質充塡剤を 5 〜 8 0 重 量％配合 した請求項 2 に記載のゴム組成物。

4 . 前記導電性層を有する シ リ カ質充 ί眞剤における導電 性層の被覆量が、 シ リ カ質充塡剤 1 0 0 重量部に対 し 0 . 1 〜 5 0 重量部である請求項 2 に記載のゴ ム組成物。

5 . 前記シ リ カ質充塡剤がホ ワ イ ト 力 一 ボ ンであ る請求 項 2 に記載のゴム組成物。

6 . 前記シ リ カ質充塡剤の前記導電性層が導電性酸化錫 か らな る導電性層である請求項 1 に記載のゴム組成物。

7 . 前記導電性層を有する シ リ カ質充填剤を 5 〜 8 0 重 量％配合 した請求項 6 に記載のゴム組成物。

8 . 前記導電性層を有する シ リ カ質充塡剤におけ る導電 性層の被覆量が、 シ リ カ質充塡剤 1 0 0 重量部に対 し 0 . 1 〜 5 0 重量部である請求項 6 に記載のゴム組成物。

9 . 前記シ リ カ質充 ί眞剤がホ ワ イ ト 力 一 ボ ンであ る請求 項 6 に記載のゴム組成物。