JP2001294711A - ゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
量を制御した分散性および耐摩耗性に優れたゴム組成物
を提供する。 【解決手段】 アルミニウム含有量が0.01〜0.2
4重量%である沈降シリカを配合したゴム組成物。
Description
耗性の向上を図ったシリカ配合系ゴム組成物に関する。
ースとしたタイヤ製造用のゴム組成物の補強充填剤とし
て、沈降シリカのアルミニウム含量が該シリカの重量に
対して0.35〜3重量%としたアルミニウムドープ沈
降シリカを使用することによって、タイヤ用ジエン系ゴ
ム組成物の作業性を改善すると共にかかる組成物の性質
を劣化させずにカップリング剤の使用量を減少させるこ
とを図った技術が、特開平8−277346号、特表平
10−503748号および特表平10−504012
号公報などによって知られている。
て一般に用いられている沈降シリカには微量のアルミニ
ウムが含まれているが、そのアルミニウム含量が0.2
4%を超える場合には、ゴムへの取り込みが悪く、また
ムーニー粘度も高くなるので、かかるシリカ補強充填剤
を配合したゴム組成物の加工性が悪い。よって、本発明
では、アルミニウム含有量を低減した沈降シリカをゴム
に配合することで、ムーニー粘度の低下および耐摩耗性
の向上を図ることを目的とする。
ニウム含有量が0.01〜0.24重量%である沈降シ
リカを配合したゴム組成物が提供される。更に好ましく
は、本発明によれば、アルミニウム含有量が0.01〜
0.1重量%である沈降シリカを配合したゴム組成物が
提供される。
量が0.01〜0.24重量%、より好ましくは0.0
1〜0.1重量%の沈降シリカであって、かつ、そのC
TAB比表面積が130〜210m2 /gで、BET/
CTAB比が1.3〜2.0である沈降シリカを配合し
たゴム組成物が提供される。
ム、ジエン系合成ゴムまたはこれらのゴム混合物であ
り、前記沈降シリカに加えて、更にカーボンブラックを
ゴム成分100重量部に対して少なくとも10重量部配
合したゴム組成物が提供される。
充填剤として使用される沈降シリカに含まれるアルミニ
ウム含有量を減らしていくと、その含有量がある特定量
以下になったときに、ゴムへのシリカの取り込みが向上
し、ムーニー粘度が低下するというゴム組成物の加工性
の向上と、耐摩耗性の向上が図られることを見出したも
のである。
おけるアルミニウムの含有量が0.01〜0.24重量
%である場合に良好な結果が得られた。このアルミニウ
ムの含有量が0.24重量%を超える場合には、ゴムへ
のシリカの取り込みが悪く、ムーニー粘度も高くなる。
また、このアルミニウム含有量を0.01〜0.1重量
%にするときは、上記特性において一層良好な結果が得
られる。
への補強性を確保するため、該シリカのCTAB比表面
積が130〜210m2 /gで、かつBET/CTAB
比が1.3〜2.0のものを選定することが好ましい。
このCTAB比表面積が130m2 /g未満でBET/
CTAB比が1.3未満の場合には、補強性の確保が困
難となる。また、CTAB比表面積が210m2 /gを
超え、かつBET/CTAB比が2.0を超える場合に
は、沈降シリカそのものの作製が困難となりコストアッ
プにつながるとともに、分散性が悪くなる。
は、天然ゴム(NR)、およびジエン系合成ゴムとして
の、例えば、ポリイソプレンゴム(IR)、各種スチレ
ン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、各種ポリブタ
ジエンゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエン共
重合体ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)等が使用
される。これらは、単独で、あるいは2種以上のゴム混
合物として使用することができる。天然ゴムとジエン系
合成ゴムの2種以上のゴム混合物として使用する場合に
は、少なくとも60重量部以上の天然ゴムを配合したゴ
ム混合物とすることが所望の目的との関係で好ましい。
降シリカに加えて、更に通常のカーボンブラックを配合
することができ、これは、ゴム成分100重量部に対し
て少なくとも10重量部、好ましくは10〜80重量部
配合する。カーボンブラックの配合量が80重量%を超
えるとゴムの加工上問題があり、また10重量%未満で
は効果が低い。
ランカップリング剤を配合することができる。シランカ
ップリング剤としては、従来よりゴム組成物に使用され
ている任意のシランカップリング剤が、通常の使用量で
用いられる。
加えて、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、各
種オイル、老化防止剤、可塑化剤などのタイヤ用、その
他一般ゴム用に配合されている各種配合剤を配合するこ
とができ、かかる配合物は、一般的な方法で混練、加硫
してゴム組成物とし、加硫または架橋するのに使用する
ことができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目
的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることが
できる。
更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例
に限定するものでないことは言うまでもない。
に示すゴム配合系において、加硫促進剤と硫黄を除く成
分を1.8リットルの密閉型ミキサーで3〜5分間混練
し、165±5℃に達したときに放出したマスターバッ
チに加硫促進剤と硫黄を8インチのオープンロール混練
し、ゴム組成物を得た。得られたゴム組成物のムーニー
粘度を測定した。次に、この組成物を15×15×0.
2cmの金型中で160℃で20分間プレス加硫して目的
とする試験片(ゴムシート)を作製し、これにより分散
性、耐摩耗性およびtanδ(60℃)を測定、評価し
た。
にて測定した。 2)分散性:加硫ゴムを鋭利な刃物で切り、その表面に
ついて目視および光学顕微鏡(×100,400)でシ
リカの分散状態を確認し、次の評価法により評価した。 ◎…シリカの不良分散塊(数100μm径)が殆どな
く、均等に分散している。 ○…シリカの不良分散塊が数個発見されるが、それ以外
はある程度分散している。 △…シリカの不良分散塊が数十個見受けられるが、それ
以外はある程度分散している。 ×…切り出した表面から粉らしきものが見えるのが確認
でき、シリカの不良分散塊が無数に見受けられる。 3)耐摩耗性:ランボーン摩耗試験機(岩本製作所
(株)製)を用いて、温度20℃、スリップ率25%の
条件で摩耗減量を測定し、比較例2,4および6のそれ
ぞれを100として指数表示した。数値は大なる程、耐
摩耗性が良好であることを示す。 4)tanδ(60℃):東洋精機製作所レオログラフ
ソリッドを用い、初期歪み=10%、動的歪み=2%、
周波数=20Hzで粘弾性を測定した(試験幅:5mm)。
シリカを用いて配合したゴム組成物についての測定、評
価結果を示すものである。その結果を表3に示す。
による所定の沈降シリカを用いたゴム組成物は、所期の
分散性および耐摩耗性において極めて良好であることが
わかる。即ち、本発明による沈降シリカ(A−1〜A−
9)を配合した実施例1〜20のゴム組成物は、アルミ
ニウム含有量の多い沈降シリカ(A−10,A−11)
を配合した比較例1〜6より分散性が良好である。ま
た、A−10,A−11に対応するBET値およびCT
AB値をもつA−3,A−7を配合した実施例(実施例
3,7,12,16)と比較した場合、本発明の方が耐
摩耗性、耐発熱性が良好である。また、実施例19,2
0と比較例5,6から、本発明の沈降シリカは、分散
性、耐摩耗性、耐発熱性の面で、天然ゴムを60部以上
配合した系を使用することが、より好ましい。
Claims (5)
- 【請求項1】 アルミニウム含有量が0.01〜0.2
4重量%である沈降シリカを配合したゴム組成物。 - 【請求項2】 アルミニウム含有量が0.01〜0.1
重量%である沈降シリカを配合したゴム組成物。 - 【請求項3】 前記沈降シリカのCTAB比表面積が1
30〜210m2 /g、BET/CTAB比が1.3〜
2.0である請求項1または2に記載のゴム組成物。 - 【請求項4】 前記ゴム組成物におけるゴム成分が天然
ゴム、ジエン系合成ゴムまたはこれらのゴム混合物であ
り、更にカーボンブラックをこのゴム成分100重量部
に対して少なくとも10重量部配合した請求項1〜3の
いずれか1項に記載のゴム組成物。 - 【請求項5】 前記ゴム組成物におけるゴム成分が少な
くとも60重量部以上の天然ゴムを配合したゴム混合物
である請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成
物。
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