JP4899322B2 - ゴム組成物 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム組成物に関し、更に詳しくは、シリカ配合系ゴム組成物における物性を悪化させずに粘度を低下させ、加工性を改善したゴム組成物に関する。

従来、悪路向け重荷重タイヤのキャップトレッドおよびベーストレッドには、耐ピッチング性能のためシリカが配合されているが、その粘度が高く、工場加工性に苦慮しているのが現状である。この加工性の改善を目的として、１）混合温度を高くする、２）多段階混合、３）オイル配合等の手段によって粘度を低下させる手法があるが、当該１）および３）の手段では物性および耐摩耗性が低下してしまい、また、２)の手段では生産性を悪化させてしまうという欠点がある。更に、上記重荷重タイヤに用いるシリカ配合系ゴム組成物において、混合加工性およびシリカの分散性を高めるために、所定量のエトキシメチルハイドロジエンポリシロキサンなどを配合する技術も、以下の特許文献１により公知である。しかしながら、当該文献には、特定粒度のシリカを選定、配合するという思想はない。

特開平１０−８７８８１号公報

よって、本発明では、配合シリカの特定粒度を選定することで、物性を悪化させずに粘度を低下させ、加工性を改善し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、天然ゴム(ＮＲ)および／またはイソプレンゴム（ＩＲ）を主体とするジエン系ゴム１００重量部に対し、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１０〜５０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６０〜１２０ｍｌ／１００ｇのシリカを２〜３０重量部配合したゴム組成物、更には、
これに更にエトキシメチルハイドロジエンポリシロキサンを０．１５〜５重量部併用したゴム組成物が提供される。

本発明者は、今回、大粒径のシリカを使用し、更にエトキシメチルハイドロジエンポリシロキサンと併用することで、シリカ配合系ゴム組成物の物性を低下させることなく、大幅に粘度を低下させることに成功したものである。

本発明では、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを主体とする加硫可能なジエン系ゴム１００重量部に対し、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１０〜５０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６０〜１２０ｍｌ／１００ｇのシリカを２〜３０重量部、更に、必要に応じて、エトキシメチルハイドロジエンポリシロキサンを０．１５〜５重量部を配合してゴム組成物とする。

本発明で使用するゴム成分には、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを主体としたジエン系ゴムが使用される。天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを主体としたジエン系ゴムとは、ジエン系ゴム全体に対して天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムの占める割合が、これらゴム成分総量で６０重量部以上であることを意味し、その他のジエン系ゴム成分としては、例えば、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などが単独で、あるいは併用して配合されてよい。

本発明で使用するシリカには、従来のシリカよりもその粒径が大きい、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１０〜５０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６０〜１２０ｍｌ／１００ｇのシリカが用いられる。ＣＴＡＢ吸着比表面積が１０ｍ²／ｇ未満で、ＤＢＰ吸油量が６０ｍｌ／１００ｇ未満のシリカでは、粒径が大き過ぎて、ゴムへの補強効果が不足するので好ましくない。逆に、ＣＴＡＢ吸着比表面積が５０ｍ²／ｇを超え、ＤＢＰ吸油量が１２０ｍｌ／１００ｇを超えると、粘度が高くなって、加工性が悪化する。

本発明のゴム組成物における前記シリカの配合量は、２〜３０重量部、より好ましくは４〜２０重量部とすることが好ましい。当該シリカの配合量が、ゴム成分１００重量部に対して２重量部未満では、シリカ配合によるメリットがなく、逆に３０重量部を超えると、ゴム物性が低下し、かつ粘度が上昇して、加工性が悪くなるので好ましくない。

本発明のゴム組成物には、更に、エトキシメチルハイドロジエンポリシロキサンを０．１５〜５重量部、より好ましくは０．３〜３重量部の配合量で配合することが、ゴム物性を高め、粘度を低下させて加工性を向上させるので、好ましい。当該エトキシメチルハイドロジエンポリシロキサンの配合量が、ゴム成分１００重量部に対し０．１５重量部未満では、所期の効果を発揮することができず、逆に５重量部を超えると、ゴムが軟化してしまうので好ましくない。

本発明のゴム組成物には、更に、通常の加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、シランカップリング剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑剤、その他一般ゴム用またはタイヤ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、かかる配合剤は、一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、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。

以下、実施例および比較例によって本発明を更に詳しく説明するが、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。

試験サンプルの作製
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成分を１.８Ｌの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６０±５℃に達した時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た。このゴム組成物の一部を用いて未加硫特性のムーニー粘度試験に供した。次いで、このゴム組成物の残部を１５ｃｍ×１５ｃｍ×０.２ｃｍの金型中で、１５０℃、４５分間プレス加硫して試験片（ゴムシート）を作製し、以下の引張試験に供した。

試験法
１）ムーニー粘度（ＭＶ₁₊₄）： ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して測定した。ムーニー粘度計にてＬ型ローター（３８.１ｍｍ径、５.５ｍｍ厚）を用いて、予熱１分測定４分で、１００℃、２ｒｐｍの条件下で、ムーニー粘度を測定した
２）破断時伸び（Ｅ_B）： ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、上記試験サンプルからＪＩＳ３号形ダンベルにて２ｍｍゴムシートを打抜き、５００ｍｍ／分の引張速度の条件下で、Ｅ_Bを測定した。

実施例１〜３および比較例１〜４
結果を、以下の表１に示す。

上記表１の結果より、比較例１と実施例１を対比すると、大粒径のシリカを用いたことにより粘度が低下し、Ｅ_Bもやや向上していることが分かる。比較例２と実施例２では、更にエトキシメチルハイドロジエンポリシロキサンを併用すると、粘度が大幅に低下し、Ｅ_Bもやや向上していることが分かる。また、比較例３と実施例３を対比すると、シリカと前記併用剤をそれぞれ増量しても、大粒径のシリカを用いた実施例３では、粘度が大幅に低下し、Ｅ_Bもやや向上していることが分かる。比較例４では、シリカを所定量以上配合すると、併用剤を用いても粘度およびＥ_Bが共に悪化していることを示している。

よって、本発明のゴム組成物は、従来の欠点を有しないから、これを重荷重タイヤ用ゴム組成物として使用すると、極めて有用である。

Claims (2)

1. 天然ゴムおよび／またはイソプレンゴム（ＩＲ）を主体とするジエン系ゴム１００重量部に対し、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１０〜５０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６０〜１２０ｍｌ／１００ｇのシリカを２〜３０重量部配合したゴム組成物。
2. エトキシメチルハイドロジエンポリシロキサン０．１５〜５重量部を更に配合してなる、請求項１に記載のゴム組成物。