JP2000351874A

JP2000351874A - 良加工性ゴム組成物

Info

Publication number: JP2000351874A
Application number: JP11163224A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Nohara; 大輔野原
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】加硫後の機械的性質、低発熱性及びスチール
コードとの加硫接着性などを損なうことなく、未加硫時
の加工性を著しく向上させたゴム組成物を提供するこ
と。【解決手段】（Ａ）加硫可能なゴム成分と、その１０
０重量部当たり、（Ｂ）補強剤２０〜１２０重量部及び
（Ｃ）ネオペンチルグリコールと高級飽和脂肪酸とから
なるジエステル0.５〜２０重量とを含む良加工性ゴム組
成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は良加工性ゴム組成物
に関し、さらに詳しくは、加硫後の機械的性質、低発熱
性及びスチールコードとの加硫接着性などを損なうこと
なく、未加硫時の加工性を著しく向上させたゴム組成物
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、タイヤ用ゴム組成物においては、
広範囲にわたって様々な性質、例えば補強性，耐摩耗
性，湿潤路面での操縦安定性，サーキット走行などでの
チャンク性能、燃料消費節約を目的とした低発熱化など
をバランスよく満たすことが要望されており、そしてこ
のような様々な性質を満たす代償として、未加硫時の加
工性が著しく低下しているのが実状である。一般に、ジ
エン系ゴム組成物に可塑性を付与して加工性を改善する
手段として、プロセスオイルをゴム組成物に配合するこ
とが行われている。しかしながら、この場合、未加硫ゴ
ム組成物の加工性は改善できるものの、加硫ゴム組成物
の機械的性質などを低下させるという問題がある。

【０００３】一方、加工助剤として、脂肪酸や脂肪酸の
各種金属塩を添加したゴム組成物が開示されている（特
開昭６１−１３１３５７号公報，特開昭６２−６４８４
２号公報，特開昭５９−１１３０４４号公報）。しかし
ながら、これらのゴム組成物においては、加工性の改善
は望めるものの、タイヤ用途に供した場合に、スチール
コードとゴム組成物との間の加硫接着の耐久性が低下す
るため、スチールコード周辺には使用できず、使用が限
定されるのを免れないという問題がある。また、加工助
剤として、各種のエステル、例えばペンタエリスリトー
ルテトラステアレート（特開平１−１１５９４３号公
報）、モノグリセライド，米ヌカワックスやパラフィン
ワックスなどが知られている。しかしながら、これらの
エステル系加工助剤は、加工性の向上は望めるものの、
加硫ゴム組成物において、ブルームやブリードなどの問
題が生じるという欠点を有している。

【０００４】そこで、このような問題を解決したエステ
ル系加工助剤として、ポリマー酸又はアルケニルコハク
酸と高級アルコール若しくは多価アルコールとのエステ
ル（特開昭６２−７２７３３号公報）、融点が１０℃以
下の脂肪族アルコールと二塩基性有機酸とのジエステル
と脂肪酸との混合物（特開昭５７−１６８９９８号公
報）が提案されている。しかしながら、これらの加工助
剤は、スチールコードとゴム間の加硫接着の耐久性に問
題があり、また、後者の混合物においては、加工助剤中
の各成分単体でのゴム組成物への添加効果については、
なんら記載がない。さらに、ゴムの耐寒性向上剤とし
て、不飽和脂肪酸と飽和，不飽和アルコール又はグリコ
ールとのエステルが開示されている（特開昭５９−１２
２５３２号公報）。しかしながら、このものは、ゴムの
柔軟性を向上させることができるものの、低発熱性，強
度及びスチルコードとの接着性に劣るという欠点を有し
ている。このように、加工性を改良したゴム組成物は、
機械的性質や発熱性などの物性の低下が大きく、かつス
チールコードとの加硫接着が阻害されるなどの欠点を有
しており、したがってその改善が望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、加硫後の機械的性質、低発熱性及びスチール
コードとの加硫接着性などを損なうことなく、未加硫時
の加工性を著しく向上させたゴム組成物を提供すること
を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、他の物性を
損なうことなく、未加硫時の加工性を向上させたゴム組
成物について鋭意研究を重ねた結果、加硫可能なゴム成
分に対し、補強剤及び特定のエステル化合物を、それぞ
れ所定の割合で配合することにより、前記目的を達成し
得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて
完成したものである。すなわち、本発明は、（Ａ）加硫
可能なゴム成分と、その１００重量部当たり、（Ｂ）補
強剤２０〜１２０重量部及び（Ｃ）ネオペンチルグリコ
ールと高級飽和脂肪酸とからなるジエステル0.５〜２０
重量部とを含むことを特徴とする良加工性ゴム組成物を
提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物における
（Ａ）成分の加硫可能なゴム成分としては、加硫し得る
ゴム状弾性体であればよく、特に制限されず、従来タイ
ヤ用として慣用されているゴム状弾性体の中から適宜選
択して用いることができる。このようなゴム成分として
は、例えば天然ゴムや、ポリイソプレン合成ゴム（Ｉ
Ｒ），ポリブタジエンゴム（ＢＲ），スチレン−ブタジ
エンゴム（ＳＢＲ），アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム（ＮＢＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ），ブチルゴム
（ＩＩＲ）などのジエン系合成ゴムを挙げることができ
る。これらのゴム成分は、単独で用いてもよく、二種以
上を組み合わせて用いてもよい。本発明のゴム組成物に
おける（Ｂ）成分の補強剤としては、従来ゴム組成物に
おいて慣用されているものの中から、任意のものを選択
して用いることができるが、カーボンブラックやシリカ
が好ましく、特にカーボンブラックが好適である。

【０００８】カーボンブラックとしては、製造方法によ
りチャンネルブラック，ファーネスブラック，アセチレ
ンブラック及びサーマルブラックなどがあるが、いずれ
のものも使用することができる。具体的にはＨＡＦ，Ｉ
ＳＡＦ，ＳＡＦなどが一般に用いられる。また、このカ
ーボンブラックは、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ）が５０
〜１７０ｍ²／ｇの範囲にあるものが好ましい。このＢ
ＥＴ値が１７０ｍ²／ｇを超えると低発熱性能が悪化す
る原因となる。耐摩耗性及び発熱性能などを考慮する
と、このＢＥＴ値のより好ましい範囲は、７０〜１５０
ｍ²／ｇである。一方、シリカとしては特に制限はな
く、従来ゴム補強用として慣用されているもの、例えば
乾式法シリカ，湿式法シリカ（含水ケイ酸）などの中か
ら適宜選択して用いることができる。このシリカ粒子
は、耐摩耗性及び発熱性などを考慮すると、窒素吸着比
表面積（ＢＥＴ）が５０〜３００ｍ²／ｇの範囲にある
ものが好ましく、特に１００〜２５０ｍ²／ｇの範囲に
あるものが好適である。

【０００９】本発明においては、この（Ｂ）成分の補強
剤は、一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用い
てもよい。また、その含有量は、前記（Ａ）成分である
ゴム成分１００重量部当たり、２０〜１２０重量部の範
囲で選定される。この含有量が２０重量部未満では補強
効果が充分に発揮されず、剛性が不足し、耐摩耗性など
が低下し、また１２０重量部を超えると低発熱性能が悪
化するなど、所望の物性を有するゴム組成物が得られな
い。補強性及び低発熱性能などの物性面から、この
（Ｂ）成分の好ましい含有量は３０〜１００重量部の範
囲であり、特に４０〜８０重量部の範囲が好適である。
本発明のゴム組成物においては、（Ｃ）成分として、ネ
オペンチルグリコールと高級飽和脂肪酸とからなるジエ
ステルが用いられる。このジエステルを構成する酸成分
の高級飽和脂肪酸としては、例えば炭素数１０〜３０の
ものが好ましく、具体的にはカプリン酸，ラウリン酸，
ミリスチン酸，パルミチン酸，ステアリン酸，アラキジ
ン酸，ベヘニン酸などが挙げられるが、これらの中で特
にステアリン酸が性能の面から好適である。

【００１０】上記高級飽和脂肪酸は単独で、又は二種以
上の混合物として用い、常法に従い、アルコール成分で
あるネオペンチルグリコールと完全エステル化反応させ
ることにより、本発明で用いるジエステルが得られる。
このジエステルの分子内における二つの高級飽和脂肪酸
残基は同一であってもよく、異なっていてもよい。この
ジエステルの例としては、ネオペンチルグリコールジカ
プレート，ネオペンチルグリコールジラウレート，ネオ
ペンチルグリコールジミリステート，ネオペンチルグリ
コールジパルミテート，ネオペンチルグリコールジステ
アレート，ネオペンチルグリコールジアラキデート，ネ
オペンチルグリコールラウレートステアレート，ネオペ
ンチルグリコールパルミテートステアレートなどが挙げ
られるが、これらの中で、特にネオペンチルグリコール
ジステアレートが性能の面で好適である。この（Ｃ）成
分のジエステルは、分子内に親水基（エステル基）と親
油基（脂肪酸残基）を有するため、親水基が補強剤の表
面に吸着し、一方親油基がゴムと相溶することにより、
補強剤とゴムとの間の相互作用を減じ、ゴム組成物の未
加硫時の加工性を改善すると共に、補強剤の分散を良く
し、優れた低発熱性を発現させる。

【００１１】本発明においては、この（Ｃ）成分のジエ
ステルは一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用
いてもよい。また、この含有量は、前記（Ａ）成分であ
るゴム成分１００重量部当たり、0.５〜２０重量部の範
囲で選定される。この含有量が0.５重量部未満では未加
硫での加工性の向上効果が充分に発揮されず、また２０
重量部を超えると、ゴム組成物の他の物性が低下する傾
向がある上、その量の割には効果の向上があまり認めら
れず、経済的にも不利となる。加工性，他の物性及び経
済性などを考慮すると、この（Ｃ）成分の好ましい含有
量は１〜１０重量部の範囲である。

【００１２】本発明のゴム組成物には、本発明の目的が
損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用
いられる各種薬品、例えば硫黄などの加硫剤，加硫促進
剤，プロセスオイルなどの軟化剤，老化防止剤，スコー
チ防止剤，亜鉛華，ステアリン酸などを適宜含有させる
ことができる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。なお、実施例及び比較例で得られたゴ
ム組成物について、下記の要領に従い、未加硫特性をム
ーニー粘度で評価すると共に、加硫物性を引張り強さ
で、低発熱性をレジリエンスで、スチールコードとの接
着性をスチールコード・ピールオフ試験における引き剥
がし強さで評価した。（１）未加硫特性（ムーニー粘度）ＪＩＳＫ６３００に準拠して、ムーニー粘度（ＭＬ
₁₊₄１３０℃）を測定した。数値が低いほど、未加硫時
の加工性が優れていることを示す。（２）引張り強さＪＩＳＫ６３０１引張り試験に準拠して、引張り強さ
を室温で測定した。数値が高いほど優れていることを示
す。

【００１４】（３）低発熱性（レジリエンス）ＪＩＳＫ６３０１反発弾性試験に準拠して、レジリエ
ンスを室温で測定した。数値が高いほど優れていること
を示す。（４）接着性未加硫ゴム組成物中にスチールコードを埋め込み、１４
５℃で４５分間加硫し、１００℃の恒温槽で７日間劣化
させたのち、スチールコードを引き剥がし、スチールコ
ードとゴムのピール・オフ強度（引き剥がし強さ）を測
定した。比較例１又は比較例８を１００として指数表示
した。数値が高いほど優れていることを示す。

【００１５】実施例１〜５及び比較例１〜７天然ゴム（グレード：ＲＳＳ^#３）６０重量部、ブタジ
エンゴム（ジェイエスアール（株）製、商標：ＢＲ０
１）４０重量部、カーボンブラックＨＡＦ（グレード：
Ｎ３３０）７５重量部、プロセスオイル２重量部、ステ
アリン酸１重量部、第１表に示す種類と量の加工助剤、
亜鉛華５重量部、加硫促進剤ＴＢＢＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−
ブチル−２−ベンジチアジルスルフェンアミド）１重量
部及び不溶性硫黄４重量部からなるゴム組成物を調製し
た。その物性を第１表に示す。なお、トレッド用ゴム組
成物としての使用を想定しているため、接着性について
は評価しなかった。

【００１６】

【表１】

【００１７】（注）加工助剤Ａ：ネオペンチルグリコールとステアリン酸のジエステ
ルＢ：ネオペンチルグリコールとパルミチン酸のジエステ
ルＣ：ネオペンチルグリコールとカプリン酸のジエステルＤ：ネオペンチルグリコールとアラキジン酸のジエステ
ルＥ：ネオペンチルグリコールとオレイン酸のジエステルＦ：エチレングリコールとステアリン酸のジエステルＧ：オクチルアルコールとステアリン酸のエステルＨ：オクチルアルコールとオレイン酸のエステル

【００１８】実施例６〜１０及び比較例８〜１４天然ゴム（前出）１００重量部、カーボンブラックＨＡ
Ｆ（前出）５０重量部、接着剤マノボンドＣ２2.５（Ｒ
ｈｏｄｉａ製）0.８重量部、老化防止剤６ＰＰＤ〔Ｎ−
（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フ
ェニレンジアミン〕２重量部、第２表に示す種類と量の
加工助剤、亜鉛華８重量部、加硫促進剤ＤＣＢＳ（Ｎ，
Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェ
ンアミド）１重量部及び不溶性硫黄５重量部からなるゴ
ム組成物を調製した。その物性を第２表に示す。

【００１９】

【表２】

【００２０】（注）加工助剤の各記号は、第１表の脚注
と同じである。

【００２１】

【発明の効果】本発明のゴム組成物は、加硫後の機械的
性質、低発熱性及びスチールコードとの加硫接着性など
を損なうことなく、未加硫時の加工性を著しく向上させ
たものであって、タイヤなどの要求性能を満たしたま
ま、加工を容易に行うことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 9/00 Ｃ０８Ｌ 9/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）加硫可能なゴム成分と、その１０
０重量部当たり、（Ｂ）補強剤２０〜１２０重量部及び
（Ｃ）ネオペンチルグリコールと高級飽和脂肪酸とから
なるジエステル0.５〜２０重量部とを含むことを特徴と
する良加工性ゴム組成物。
【請求項２】（Ａ）成分が天然ゴム及び／又はジエン
系合成ゴムである請求項１記載の良加工性ゴム組成物。
【請求項３】（Ｂ）成分がカーボンブラック及び／又
はシリカである請求項１又は２記載の良加工性ゴム組成
物。
【請求項４】（Ｂ）成分がカーボンブラックである請
求項３記載の良加工性ゴム組成物。
【請求項５】（Ｃ）成分がネオペンチルグリコールジ
ステアレートである請求項１〜４のいずれかに記載の良
加工性ゴム組成物。
【請求項６】（Ｂ）成分の含有量が、（Ａ）成分１０
０重量部当たり、３０〜１００重量部である請求項１〜
５のいずれかに記載の良加工性ゴム組成物。
【請求項７】（Ｃ）成分の含有量が、（Ａ）成分１０
０重量部当たり、１〜１０重量部である請求項１〜６の
いずれかに記載の良加工性ゴム組成物。