JP2008169350A

JP2008169350A - ゴム組成物

Info

Publication number: JP2008169350A
Application number: JP2007005831A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kushida; 直樹串田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2008-07-24

Abstract

【課題】過炭酸ナトリウムを配合することにより、加硫速度の遅延を防止し、かつペイン効果の低減を図ったゴム組成物を提供する。
【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカ２０〜１００重量部、シリカ重量に対して２〜１５重量％のシランカップリング剤及びシリカ重量に対して２〜１５重量％の過炭酸ナトリウムを配合してなるゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明はゴム組成物に関し、更に詳細には、過炭酸ナトリウムを配合することにより、加硫速度の遅延を防止し、かつペイン効果の低減を図ったゴム組成物に関する。

近年、自動車の低燃費化に対する要求に伴い、タイヤ用ゴム材料として、ウェット性能（ＷＥＴ）／転がり抵抗（ＲＣＣ）の両立が求められている。ＷＥＴ／ＲＣＣを両立させるために、様々な手法が提案されているが、なかでも、フィラーとしてカーボンブラックに代えてシリカを配合することによりＷＥＴ／ＲＣＣの両立が可能となることから、最近では、シリカを多量に配合しているのが現状である。しかしながら、シリカを多量に配合すると、加硫速度の低下により生産性が低下してしまうという問題がある。また、シリカ自体の親水性に起因して、シリカ同士の凝集がシリカを多量に配合すればするほど促進されてしまうという問題もある。

以下の特許文献１には、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１００重量部に対して、シリカを５〜１００重量部、シランカップリング剤をシリカ重量に対して２〜２０重量％、及びシランカップリング剤の反応促進のために、ナトリウム塩をシリカ重量に対して１〜２０重量％含む、加工性を低下させることなく転がり摩擦抵抗性及び耐摩耗性を改善したゴム組成物が開示されているが、当該ナトリウム塩として過炭酸ナトリウムを用いることの記載はない。

また、以下の特許文献２には、ゴム用ロールに付着したシランカップリング剤を除去して、ゴム組成物とゴム用ロールとの密着を低減させるためのロール洗浄剤として、ナトリウム塩水溶液と過酸化水素水の混合溶液を用いる技術が提案されているが、当該混合溶液と過炭酸ナトリウムとは別物であり、その使用目的も全く異なるものである。

特開２００１−２４７７１８号公報特開２００５−３３４７０２号公報

よって、本発明では、シリカ配合系のゴム組成物に過炭酸ナトリウムを配合することにより、加硫速度の遅延を防止し、かつペイン効果の低減を図ったゴム組成物を提供することを目的とする。

本発明によれば、ジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカ２０〜１００重量部、シリカ重量に対して２〜１５重量％のシランカップリング剤及びシリカ重量に対して２〜１５重量％の過炭酸ナトリウムを配合してなるゴム組成物が提供される。

また、本発明によれば、かかるゴム組成物を、特にタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤが提供される。

本発明者は、シリカ配合系ゴム組成物に係る前記課題の解決を図るべく鋭意検討を続けていたところ、この度、シリカ配合系ゴム組成物に対して、所定量のシランカップリング剤と共に所定量の過炭酸ナトリウムを配合することで、加硫速度の遅延が防止でき、かつペイン効果の低減が図れることを見出したものである。

即ち、本発明では、ジエン系ゴム１００重量部に対してシリカを２０〜１００重量部含むシリカ配合系ゴム組成物に対して、このシリカ重量に対して２〜１５重量％のシランカップリング剤とシリカ重量に対して２〜１５重量％の過炭酸ナトリウムとを配合することによって、加硫速度の遅延防止とペイン効果の低減が同時に可能となる。

本発明のゴム組成物で用いられるジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムなどが挙げられる。これらのジエン系ゴムは単独で、あるいは二種以上のブレンドゴムとして使われる。かかるジエン系ゴムは、本発明のゴム組成物をタイヤトレッド部に用いるときには、その低転動抵抗と耐摩耗性、低温性能を両立させるために、そのガラス転移温度（Ｔｇ）が−５０℃以下のものを使用することが好ましい。

本発明のゴム組成物に用いられるシリカ及びシランカップリング剤には特に制限はなく、ゴム組成物、特に空気入りタイヤに使用できる任意のシリカ及びシランカップリング剤とすることができる。シランカップリング剤としては、例えば、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(２−トリエトキシシリル)テトラスルフィド、ビス(３−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどを用いることが好ましい。当該シランカップリング剤の配合量は、シリカ重量に対して２〜１５重量％、好ましくは５〜１０重量％とする。このシランカップリング剤の配合量が、シリカ重量に対して２重量％未満のときは初期の効果を発揮することができず、逆に１５重量％を超えると、スコーチが早くなり加工性が悪化するので好ましくない。

本発明のゴム組成物に配合される過炭酸ナトリウムは、分子式：Ｎａ₂ＣＯ₃・3／2Ｈ₂Ｏ₂で示される炭酸ナトリウムの過酸化水素付加物であるが、この過炭酸ナトリウムの配合量は、シリカ重量に対して２〜１５重量％、好ましくは５〜１０重量％の量で使用される。この過炭酸ナトリウムの配合量が、シリカ重量に対して２重量部未満では所期の作用効果を発揮することができず、逆に１５重量％を超えるとスコーチが早くなり、加工性が悪化するので好ましくない。

本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、カーボンブラックなどのその他の補強剤（フィラー）、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、その他のゴム組成物用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これら添加剤の配合量は、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。

以下、実施例及び比較例によって本発明を更に説明するが、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。

サンプルの作製
以下の表１に示すゴム配合系における硫黄と加硫促進剤を除く各成分を１.８Ｌの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１５０℃に達したときに放出したマスターバッチに、硫黄と加硫促進剤を加えて８インチのオープンロールで混練してゴム組成物を得、これを以下の試験に供した。

試験法
１）加硫速度：ＪＩＳＫ６３００に準拠して測定した。振動式ディスク加硫試験機を用いて、振幅１度、１６０℃の条件下で、３０％加硫度に達する時間（分）を測定した。
２）ペイン効果（ΔＧ´）： αテクノロジー社製ＲＰＡ２０００を用いて、歪剪断応力Ｇ´を測定した。上記で作製した未加硫ゴムを用いて１６０℃、２０分の加硫を行い、歪０.２８％〜３０.０％までのＧ´を測定し、その差（Ｇ´０.２８ＭＰa−Ｇ′３０.０ＭＰa）を指数表示した。結果は、比較例１の値を１００として指数表示した。この値が小さい程、シリカの分散が良好であることを示す。

実施例１〜２及び比較例１〜２
結果を表１に示す。

表１の結果によると、本発明に従って、シリカ配合系ゴム組成物に対して所定量のシランカップリング剤と所定量の過炭酸ナトリウムを併用配合したゴム組成物では、加硫速度が改善され、かつシリカの分散性も極めて改善されていることがわかる。

よって、本発明のゴム組成物は、これをタイヤ用、特にタイヤトレッド用ゴム組成物に使用して、空気入りタイヤとすれば極めて有用である。

Claims

ジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカ２０〜１００重量部、シリカ重量に対して２〜１５重量％のシランカップリング剤及びシリカ重量に対して２〜１５重量％の過炭酸ナトリウムを配合してなるゴム組成物。
請求項１に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。
請求項１に記載のゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤ。