JPH09324003A - 改質ゴムおよびそれからなるタイヤ用カーボンブラック含有ゴム組成物 - Google Patents
改質ゴムおよびそれからなるタイヤ用カーボンブラック含有ゴム組成物Info
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- JPH09324003A JPH09324003A JP9026930A JP2693097A JPH09324003A JP H09324003 A JPH09324003 A JP H09324003A JP 9026930 A JP9026930 A JP 9026930A JP 2693097 A JP2693097 A JP 2693097A JP H09324003 A JPH09324003 A JP H09324003A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 カーボンブラックの分散性を高めた改質ゴ
ム、ならびに該改質ゴムとカーボンブラックとからなる
耐スコーチ性にすぐれたタイヤ用カーボンブラック含有
ゴム組成物であって、ウェットグリップ性を低下させる
ことなく転がり抵抗を低減させることのできるカーボン
ブラック含有ゴム組成物を提供すること。 【解決手段】 式（Ｉ）： 【化５】 ならびに／または式（II）： 【化６】 （ただし、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は独立し
てＨもしくは炭素数１〜３のアルキル基、Ｘ1、Ｘ2およ
びＸ3は独立して炭素数１〜１２の炭化水素基、ｎは１
〜１２の整数）で表わされる化合物により改質されたゴ
ム。
ム、ならびに該改質ゴムとカーボンブラックとからなる
耐スコーチ性にすぐれたタイヤ用カーボンブラック含有
ゴム組成物であって、ウェットグリップ性を低下させる
ことなく転がり抵抗を低減させることのできるカーボン
ブラック含有ゴム組成物を提供すること。 【解決手段】 式（Ｉ）： 【化５】 ならびに／または式（II）： 【化６】 （ただし、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は独立し
てＨもしくは炭素数１〜３のアルキル基、Ｘ1、Ｘ2およ
びＸ3は独立して炭素数１〜１２の炭化水素基、ｎは１
〜１２の整数）で表わされる化合物により改質されたゴ
ム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ用カーボン
ブラック含有ゴム組成物のヒステリシスロスを低減させ
るために好適な改質ゴムおよび該改質ゴムとカーボンブ
ラックとを含有するタイヤ用ゴム組成物に関する。
ブラック含有ゴム組成物のヒステリシスロスを低減させ
るために好適な改質ゴムおよび該改質ゴムとカーボンブ
ラックとを含有するタイヤ用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車に対する低燃費の要請が高
まっている。タイヤの特性が低燃費化に対して重要な影
響をおよぼすことから、補強剤としてカーボンブラック
を含み、かつ低燃費性にすぐれた、つまり転がり抵抗の
小さいタイヤ用カーボンブラック含有ゴム組成物が要請
されている。また走行安全性の面からは、湿潤路面にお
けるグリップ力（以下、ウェットグリップ性という）の
大きいタイヤ用カーボンブラック含有ゴム組成物とする
のが望まれる。
まっている。タイヤの特性が低燃費化に対して重要な影
響をおよぼすことから、補強剤としてカーボンブラック
を含み、かつ低燃費性にすぐれた、つまり転がり抵抗の
小さいタイヤ用カーボンブラック含有ゴム組成物が要請
されている。また走行安全性の面からは、湿潤路面にお
けるグリップ力（以下、ウェットグリップ性という）の
大きいタイヤ用カーボンブラック含有ゴム組成物とする
のが望まれる。
【０００３】ところで、一般的に、転がり抵抗を小さく
するためには７０℃付近のヒステリシスロス（ｔａｎ
δ）を小さくする必要があり、これに対してウェットグ
リップ性を向上させるためには−１０℃付近のヒステリ
シスロスを大きくする必要があり、両者は相反する関係
にある。
するためには７０℃付近のヒステリシスロス（ｔａｎ
δ）を小さくする必要があり、これに対してウェットグ
リップ性を向上させるためには−１０℃付近のヒステリ
シスロスを大きくする必要があり、両者は相反する関係
にある。
【０００４】そこで、本発明者らは、ウェットグリップ
性を低下させることなく転がり抵抗を低減させるため
に、特定のカーボンブラック用カップリング剤を用いて
ゴム組成物中でゴム分子とカーボンブラックとを化学結
合させることにより、カーボンブラックの分散性を向上
させるという方法にたどりついた（特願平７−１４６４
５４号明細書）が、加工面からは耐スコーチ性の改良の
余地が残されていた。
性を低下させることなく転がり抵抗を低減させるため
に、特定のカーボンブラック用カップリング剤を用いて
ゴム組成物中でゴム分子とカーボンブラックとを化学結
合させることにより、カーボンブラックの分散性を向上
させるという方法にたどりついた（特願平７−１４６４
５４号明細書）が、加工面からは耐スコーチ性の改良の
余地が残されていた。
【０００５】さらに、カーボンブラックの分散性を向上
させるためには、カーボンブラックとゴムとが相互作用
するような官能基を導入することによりゴム分子末端を
変性し、ゴムを改質する方法が知られている。たとえ
ば、特開平７−１０２１１７号公報には、ブタジエンま
たはスチレンと３級アミノ基を含む重合性単量体とを乳
化重合することによりゴム分子の末端を変性し、カーボ
ンブラックとゴムとの相互作用を改良する活性点を付与
するゴムの改質方法が開示されている。しかし実用的な
面から考えると、えられる改質ゴムの分子量のコントロ
ールおよびミクロ構造の制御に限界があり、分子設計上
の制限がある。また、カーボンブラックとの相互作用を
高めるためには立体障害の小さいアミノ基を用いる方が
好ましいが、該公報には１級および／または２級アミノ
基によるゴム分子末端の変性についての開示はない。
させるためには、カーボンブラックとゴムとが相互作用
するような官能基を導入することによりゴム分子末端を
変性し、ゴムを改質する方法が知られている。たとえ
ば、特開平７−１０２１１７号公報には、ブタジエンま
たはスチレンと３級アミノ基を含む重合性単量体とを乳
化重合することによりゴム分子の末端を変性し、カーボ
ンブラックとゴムとの相互作用を改良する活性点を付与
するゴムの改質方法が開示されている。しかし実用的な
面から考えると、えられる改質ゴムの分子量のコントロ
ールおよびミクロ構造の制御に限界があり、分子設計上
の制限がある。また、カーボンブラックとの相互作用を
高めるためには立体障害の小さいアミノ基を用いる方が
好ましいが、該公報には１級および／または２級アミノ
基によるゴム分子末端の変性についての開示はない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、以上の問題点
に鑑み、本発明の目的は、ゴム分子の分子鎖にアミノ
基、とくに１級および／または２級アミノ基を導入する
ことによりゴムを変性し、エネルギーロスの少ないカー
ボンブラック含有ゴム組成物を提供することにある。さ
らに本発明の別の目的は、該改質ゴムとカーボンブラッ
クとからなる耐スコーチ性にすぐれたタイヤ用カーボン
ブラック含有ゴム組成物であって、ウェットグリップ性
を低下させることなく転がり抵抗を低減させることので
きるカーボンブラック含有ゴム組成物を提供することに
ある。
に鑑み、本発明の目的は、ゴム分子の分子鎖にアミノ
基、とくに１級および／または２級アミノ基を導入する
ことによりゴムを変性し、エネルギーロスの少ないカー
ボンブラック含有ゴム組成物を提供することにある。さ
らに本発明の別の目的は、該改質ゴムとカーボンブラッ
クとからなる耐スコーチ性にすぐれたタイヤ用カーボン
ブラック含有ゴム組成物であって、ウェットグリップ性
を低下させることなく転がり抵抗を低減させることので
きるカーボンブラック含有ゴム組成物を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、式（Ｉ）：
【０００８】
【化３】
【０００９】（ただし、Ｒ1およびＲ2は独立してＨもし
くは炭素数１〜３のアルキル基、Ｘ1は炭素数１〜１２
の炭化水素基）で表わされる化合物ならびに／または式
（II）：
くは炭素数１〜３のアルキル基、Ｘ1は炭素数１〜１２
の炭化水素基）で表わされる化合物ならびに／または式
（II）：
【００１０】
【化４】
【００１１】（ただし、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は独立
してＨもしくは炭素数１〜３のアルキル基、Ｘ2および
Ｘ3は独立して炭素数１〜１２の炭化水素基、ｎは１〜
１２の整数）で表わされる化合物により改質されたゴム
に関する。
してＨもしくは炭素数１〜３のアルキル基、Ｘ2および
Ｘ3は独立して炭素数１〜１２の炭化水素基、ｎは１〜
１２の整数）で表わされる化合物により改質されたゴム
に関する。
【００１２】前記化合物は１級および／または２級アミ
ノ基のみを有しているのが好ましい。また、Ｘ1、Ｘ2お
よびＸ3は鎖状または環状の飽和炭化水素であるのが好
ましい。
ノ基のみを有しているのが好ましい。また、Ｘ1、Ｘ2お
よびＸ3は鎖状または環状の飽和炭化水素であるのが好
ましい。
【００１３】また、本発明は、該改質ゴムとカーボンブ
ラックとからなるカーボンブラック含有ゴム組成物に関
する。このばあい、カーボンブラックの窒素吸着比表面
積が５０〜２５０ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６０〜１５
０ｍｌ／１００ｇであるのが好ましく、前記改質ゴム２
０〜１００重量％を含むゴム成分１００重量部に対して
該カーボンブラック２０〜１５０重量部を配合するのが
好ましい。
ラックとからなるカーボンブラック含有ゴム組成物に関
する。このばあい、カーボンブラックの窒素吸着比表面
積が５０〜２５０ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６０〜１５
０ｍｌ／１００ｇであるのが好ましく、前記改質ゴム２
０〜１００重量％を含むゴム成分１００重量部に対して
該カーボンブラック２０〜１５０重量部を配合するのが
好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明においては、ゴム分子の分
子鎖にアミノ基、カーボンブラックとの反応性にすぐれ
るという点から好ましくは１級および／または２級アミ
ノ基を導入することにより活性点を付与し、ゴム組成物
中の該ゴム分子が、活性点でカーボンブラックの有する
酸性官能基部分と化学的に結合し、したがってカーボン
ブラックの分散性が向上する。つまり、改質とはゴム分
子鎖中に活性点を付与することをいう。なお、ここでい
う分子鎖とは二重結合部分が存在するゴム分子中の主鎖
および／または側鎖のことをいう。
子鎖にアミノ基、カーボンブラックとの反応性にすぐれ
るという点から好ましくは１級および／または２級アミ
ノ基を導入することにより活性点を付与し、ゴム組成物
中の該ゴム分子が、活性点でカーボンブラックの有する
酸性官能基部分と化学的に結合し、したがってカーボン
ブラックの分散性が向上する。つまり、改質とはゴム分
子鎖中に活性点を付与することをいう。なお、ここでい
う分子鎖とは二重結合部分が存在するゴム分子中の主鎖
および／または側鎖のことをいう。
【００１５】本発明における改質ゴムをうるためにゴム
分子の分子鎖に導入されるアミノ基は、前記式（Ｉ）お
よび（II）で表わされる化合物により提供され、これら
化合物はそのイオウ原子の部分でゴム分子の分子鎖中の
二重結合部分と化学的に結合する。
分子の分子鎖に導入されるアミノ基は、前記式（Ｉ）お
よび（II）で表わされる化合物により提供され、これら
化合物はそのイオウ原子の部分でゴム分子の分子鎖中の
二重結合部分と化学的に結合する。
【００１６】式（Ｉ）で表わされる化合物の具体例とし
ては、システアミン、４−アミノブタンチオール、６−
アミノヘキサンチオール、４−アミノシクロヘキシルチ
オール、２−ジメチルアミノエタンチオール、２−メチ
ルアミノエタンチオール、４−メチルアミノブタンチオ
ール、４−メチルアミノシクロヘキシルチオールおよび
アミノチオフェノールなどがあげられ、アミノ基の立体
障害が小さい方がカーボンブラックとの結合性に優れる
という点から１級アミノ基であるシステアミン、４−ア
ミノブタンチオールおよび４−アミノシクロヘキシルチ
オールが好ましく、さらにＸ1が直鎖の炭化水素基であ
るのが好ましいという点からシステアミンおよび４−ア
ミノブタンチオールがとくに好ましい。
ては、システアミン、４−アミノブタンチオール、６−
アミノヘキサンチオール、４−アミノシクロヘキシルチ
オール、２−ジメチルアミノエタンチオール、２−メチ
ルアミノエタンチオール、４−メチルアミノブタンチオ
ール、４−メチルアミノシクロヘキシルチオールおよび
アミノチオフェノールなどがあげられ、アミノ基の立体
障害が小さい方がカーボンブラックとの結合性に優れる
という点から１級アミノ基であるシステアミン、４−ア
ミノブタンチオールおよび４−アミノシクロヘキシルチ
オールが好ましく、さらにＸ1が直鎖の炭化水素基であ
るのが好ましいという点からシステアミンおよび４−ア
ミノブタンチオールがとくに好ましい。
【００１７】式（II）で表わされる化合物の具体例とし
ては、ビス（２−アミノエチル）ジスルフィド（シスタ
ミン）、ビス（２−ジメチルアミノエチル）ジスルフィ
ド、ビス（３−アミノプロピル）テトラスルフィドおよ
びビス（アミノフェニルジスルフィド）などがあげら
れ、アミノ基の立体障害が小さい方がカーボンブラック
との結合性に優れるという点からビス（２−アミノエチ
ル）ジスルフィドまたはビス（３−アミノプロピル）テ
トラスルフィドなどが好ましく、さらにゴムとの反応性
が高い方が良いという点からビス（３−アミノプロピ
ル）テトラスルフィドがとくに好ましい。
ては、ビス（２−アミノエチル）ジスルフィド（シスタ
ミン）、ビス（２−ジメチルアミノエチル）ジスルフィ
ド、ビス（３−アミノプロピル）テトラスルフィドおよ
びビス（アミノフェニルジスルフィド）などがあげら
れ、アミノ基の立体障害が小さい方がカーボンブラック
との結合性に優れるという点からビス（２−アミノエチ
ル）ジスルフィドまたはビス（３−アミノプロピル）テ
トラスルフィドなどが好ましく、さらにゴムとの反応性
が高い方が良いという点からビス（３−アミノプロピ
ル）テトラスルフィドがとくに好ましい。
【００１８】これらのうちでも、カーボンブラックとの
反応性が高く、立体障害が小さく、えられるゴム組成物
を硬くさせにくい活性水素を２個有するという点から、
システアミン、４−アミノブタンチオールおよび４−ア
ミノシクロヘキシルチオールなどの１級アミン、前記と
同様の活性水素を１個有するという点から２−ジメチル
アミノエタンチオール、４−メチルアミノブタンチオー
ル、４−メチルアミノシクロヘキシルチオールなどの２
級アミンを用いるのが好ましい。
反応性が高く、立体障害が小さく、えられるゴム組成物
を硬くさせにくい活性水素を２個有するという点から、
システアミン、４−アミノブタンチオールおよび４−ア
ミノシクロヘキシルチオールなどの１級アミン、前記と
同様の活性水素を１個有するという点から２−ジメチル
アミノエタンチオール、４−メチルアミノブタンチオー
ル、４−メチルアミノシクロヘキシルチオールなどの２
級アミンを用いるのが好ましい。
【００１９】なお、本発明においては、式（Ｉ）および
式（II）で示す化合物を塩の形で用いることもできる。
式（II）で示す化合物を塩の形で用いることもできる。
【００２０】前記式（Ｉ）および／または（II）の化合
物により改質することのできるゴムとしては、該化合物
により提供される１級および／または２級アミノ基をそ
の末端および／または側鎖にとりこむことのできるゴム
であればよく、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（Ｉ
Ｒ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン
ゴム（ＳＢＲ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム、
ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピ
レン−ジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリル
ゴムおよびクロロプレンなどがあげられるが、ジエン系
ゴムが好ましいという点から天然ゴム、イソプレンゴ
ム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムおよび
アクリロニトリル−ブタジエンゴムが好ましく、さらに
タイヤ用ゴム組成物として使用するばあいにおいては天
然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴムおよびスチレ
ン−ブタジエンゴムがとくに好ましい。
物により改質することのできるゴムとしては、該化合物
により提供される１級および／または２級アミノ基をそ
の末端および／または側鎖にとりこむことのできるゴム
であればよく、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（Ｉ
Ｒ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン
ゴム（ＳＢＲ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム、
ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピ
レン−ジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリル
ゴムおよびクロロプレンなどがあげられるが、ジエン系
ゴムが好ましいという点から天然ゴム、イソプレンゴ
ム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムおよび
アクリロニトリル−ブタジエンゴムが好ましく、さらに
タイヤ用ゴム組成物として使用するばあいにおいては天
然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴムおよびスチレ
ン−ブタジエンゴムがとくに好ましい。
【００２１】本発明の改質ゴムとしては、ゴムを構成す
る繰り返し単位１００個当たりに式（Ｉ）および／また
は（II）の化合物から提供されるアミノ基を０．０１〜
５０個、少なすぎると効果が小さく、多すぎると加工性
の低下、機械的強度の低下を招くという点から好ましく
は０．０５〜３０個、さらに好ましくは０．１〜１０個
有するのがよい。
る繰り返し単位１００個当たりに式（Ｉ）および／また
は（II）の化合物から提供されるアミノ基を０．０１〜
５０個、少なすぎると効果が小さく、多すぎると加工性
の低下、機械的強度の低下を招くという点から好ましく
は０．０５〜３０個、さらに好ましくは０．１〜１０個
有するのがよい。
【００２２】前記ゴムを改質して改質ゴムを製造する方
法としては、前記ゴムと式（Ｉ）および／または（II）
の化合物を２軸押出機またはバンバリーミキサーなどの
密閉混練機中、好ましくはＮ2ガスなどの不活性雰囲気
中で混練りする方法があげられる。このばあい、混練温
度は５０〜２００℃、温度が低すぎると反応速度がおそ
すぎて時間がかかりすぎ、高すぎると酸化などにより分
子が切断され、分子量が低下し物性が悪化するため、好
ましくは８０〜１７０℃であるのがよく、混練時間とし
ては０．５〜３０分間、好ましくは１〜１５分間でよ
い。
法としては、前記ゴムと式（Ｉ）および／または（II）
の化合物を２軸押出機またはバンバリーミキサーなどの
密閉混練機中、好ましくはＮ2ガスなどの不活性雰囲気
中で混練りする方法があげられる。このばあい、混練温
度は５０〜２００℃、温度が低すぎると反応速度がおそ
すぎて時間がかかりすぎ、高すぎると酸化などにより分
子が切断され、分子量が低下し物性が悪化するため、好
ましくは８０〜１７０℃であるのがよく、混練時間とし
ては０．５〜３０分間、好ましくは１〜１５分間でよ
い。
【００２３】また、改質ゴムの別の製造方法としては、
まず前記ゴムをキシレンまたはトルエンなどの有機溶媒
に溶解したあと、そこに式（Ｉ）および／または（II）
の化合物を添加して、窒素、アルゴンまたはヘリウムな
どの不活性雰囲気下、８０〜１５０℃、好ましくは１０
０〜１４０℃の温度で、０．２〜４時間、好ましくは
０．５〜１時間加熱する。ついで、放冷後、前記ゴムを
蒸留水などで洗浄し、多量のメタノールなどのアルコー
ル中でゴムを沈殿させ、乾燥させることにより本発明の
改質ゴムをうることができる。
まず前記ゴムをキシレンまたはトルエンなどの有機溶媒
に溶解したあと、そこに式（Ｉ）および／または（II）
の化合物を添加して、窒素、アルゴンまたはヘリウムな
どの不活性雰囲気下、８０〜１５０℃、好ましくは１０
０〜１４０℃の温度で、０．２〜４時間、好ましくは
０．５〜１時間加熱する。ついで、放冷後、前記ゴムを
蒸留水などで洗浄し、多量のメタノールなどのアルコー
ル中でゴムを沈殿させ、乾燥させることにより本発明の
改質ゴムをうることができる。
【００２４】本発明は、前記改質ゴムを含むゴム成分と
カーボンブラックとからなるゴム組成物（カーボンブラ
ック含有ゴム組成物）にも関する。
カーボンブラックとからなるゴム組成物（カーボンブラ
ック含有ゴム組成物）にも関する。
【００２５】このばあい、ゴム組成物の前記改質ゴム以
外のゴム成分としては、通常タイヤの分野で用いられる
もの、たとえば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエン
ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−
ブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどのジエン系ゴ
ム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロ
ピレン−ジエンゴムなどを用いることができるが、改質
が容易であるという点から天然ゴム、イソプレンゴム、
ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムを用いるの
が好ましい。
外のゴム成分としては、通常タイヤの分野で用いられる
もの、たとえば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエン
ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−
ブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどのジエン系ゴ
ム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロ
ピレン−ジエンゴムなどを用いることができるが、改質
が容易であるという点から天然ゴム、イソプレンゴム、
ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムを用いるの
が好ましい。
【００２６】また、ゴム成分中の改質ゴムの配合割合と
しては、ゴム成分中に改質ゴムが含まれていればよい
が、改質の効果を充分引き出すという点から２０〜１０
０重量％であるのが好ましく、さらに、より実用的であ
るという点から３０〜１００重量％であるのがとくに好
ましい。
しては、ゴム成分中に改質ゴムが含まれていればよい
が、改質の効果を充分引き出すという点から２０〜１０
０重量％であるのが好ましく、さらに、より実用的であ
るという点から３０〜１００重量％であるのがとくに好
ましい。
【００２７】つぎに、本発明のカーボンブラック含有ゴ
ム組成物に用いることのできるカーボンブラックとして
は、とくに限定されないが、たとえばファーネスブラッ
ク、アセチレンブラック、サーマルブラックおよびチャ
ンネルブラックなどがあげられ、タイヤ用という点から
ファーネスブラックがとくに好ましい。
ム組成物に用いることのできるカーボンブラックとして
は、とくに限定されないが、たとえばファーネスブラッ
ク、アセチレンブラック、サーマルブラックおよびチャ
ンネルブラックなどがあげられ、タイヤ用という点から
ファーネスブラックがとくに好ましい。
【００２８】カーボンブラックの窒素吸着比表面積とし
ては、本発明のカーボンブラック含有ゴム組成物中での
カーボンブラックの分散性を悪化させず、該ゴム組成物
のウェットグリップ性を低下させない程度であればよ
く、５０〜２５０ｍ2／ｇ、好ましくは７０〜２３０ｍ2
／ｇであるのがよい。
ては、本発明のカーボンブラック含有ゴム組成物中での
カーボンブラックの分散性を悪化させず、該ゴム組成物
のウェットグリップ性を低下させない程度であればよ
く、５０〜２５０ｍ2／ｇ、好ましくは７０〜２３０ｍ2
／ｇであるのがよい。
【００２９】また、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と
しては、カーボンブラックの分散性ならびに本発明のカ
ーボンブラック含有ゴム組成物の補強性および加工性を
悪化させない量であればよく、６０〜１５０ｍｌ／１０
０ｇ、好ましくは８０〜１４０ｍｌ／１００ｇであるの
がよい。
しては、カーボンブラックの分散性ならびに本発明のカ
ーボンブラック含有ゴム組成物の補強性および加工性を
悪化させない量であればよく、６０〜１５０ｍｌ／１０
０ｇ、好ましくは８０〜１４０ｍｌ／１００ｇであるの
がよい。
【００３０】本発明のカーボンブラック含有ゴム組成物
中のカーボンブラックの配合割合としては、カーボンブ
ラックの分散性およびカーボンブラック含有ゴム組成物
の加工性を悪化させず、かつウェットグリップ性を低下
させない割合であればよく、前記改質ゴムを含むゴム成
分１００重量部に対し、カーボンブラック２０〜１５０
重量部、好ましくは３０〜８０重量部であるのがよい。
中のカーボンブラックの配合割合としては、カーボンブ
ラックの分散性およびカーボンブラック含有ゴム組成物
の加工性を悪化させず、かつウェットグリップ性を低下
させない割合であればよく、前記改質ゴムを含むゴム成
分１００重量部に対し、カーボンブラック２０〜１５０
重量部、好ましくは３０〜８０重量部であるのがよい。
【００３１】また、本発明のカーボンブラック含有ゴム
組成物のその他の成分としては、シリカなどの補強剤、
充填剤、イオウなどの加硫剤、ＺｎＯおよび／またはス
テアリン酸などの加硫促進剤、アロマオイルなどのプロ
セスオイル、ならびに加工助剤などの配合剤を、カーボ
ンブラックの分散性およびカーボンブラック含有ゴム組
成物の加工性を悪化させず、ウェットグリップ性を低下
させず、かつ転がり抵抗を増大させない程度に適宜配合
してもよい。
組成物のその他の成分としては、シリカなどの補強剤、
充填剤、イオウなどの加硫剤、ＺｎＯおよび／またはス
テアリン酸などの加硫促進剤、アロマオイルなどのプロ
セスオイル、ならびに加工助剤などの配合剤を、カーボ
ンブラックの分散性およびカーボンブラック含有ゴム組
成物の加工性を悪化させず、ウェットグリップ性を低下
させず、かつ転がり抵抗を増大させない程度に適宜配合
してもよい。
【００３２】本発明のカーボンブラック含有ゴム組成物
の製造方法としては、たとえばロール、バンバリーミキ
サーなどを用いて物理的に混練するだけでよいが、該カ
ーボンブラック含有ゴム組成物中におけるカーボンブラ
ックの分散を均一にするためには、ゴムとカーボンブラ
ックを投入したあとにその他の配合剤を投入する方が好
ましい。
の製造方法としては、たとえばロール、バンバリーミキ
サーなどを用いて物理的に混練するだけでよいが、該カ
ーボンブラック含有ゴム組成物中におけるカーボンブラ
ックの分散を均一にするためには、ゴムとカーボンブラ
ックを投入したあとにその他の配合剤を投入する方が好
ましい。
【００３３】本発明のカーボンブラック含有ゴム組成物
の組成および製造条件としてはつぎのようなものをあげ
ることができる。
の組成および製造条件としてはつぎのようなものをあげ
ることができる。
【００３４】（例１） 改質ゴム １００重量部 カーボンブラック ３０〜 ６０重量部 混練時間 ３〜 ５分間 混練温度 １００〜１７０℃ このものは、カーボンブラック含有ゴム組成物中でのカ
ーボンブラックの分散を均一にすることができ、７０℃
におけるｔａｎδが低く、かつ−１０℃におけるｔａｎ
δが高いという利点を有する。
ーボンブラックの分散を均一にすることができ、７０℃
におけるｔａｎδが低く、かつ−１０℃におけるｔａｎ
δが高いという利点を有する。
【００３５】（例２） 改質ゴム ２０〜１００重量部 他のゴム成分（ＮＲ、ＳＢＲ、ＩＲ、ＢＲ ８０〜 ０重量部 および／またはブチルゴムなど） カーボンブラック ３０〜 ６０重量部 混練時間 ３〜 ５分間 混練温度 １００〜１７０℃ このものは、カーボンブラック含有ゴム組成物中でのカ
ーボンブラックの分散を均一にすることができ、７０℃
におけるｔａｎδが低く、かつ−１０℃におけるｔａｎ
δが高いという利点を有し、かつ改質ゴムの使用量を少
なくすることによりコストメリットがあるばかりでな
く、異種のゴムとのブレンドにより配合設計の幅が広が
るという利点を有する。
ーボンブラックの分散を均一にすることができ、７０℃
におけるｔａｎδが低く、かつ−１０℃におけるｔａｎ
δが高いという利点を有し、かつ改質ゴムの使用量を少
なくすることによりコストメリットがあるばかりでな
く、異種のゴムとのブレンドにより配合設計の幅が広が
るという利点を有する。
【００３６】
【実施例】つぎに、本発明の改質ゴムおよびカーボンブ
ラック含有ゴム組成物の製造方法を実施例にもとづいて
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定
されるものではない。
ラック含有ゴム組成物の製造方法を実施例にもとづいて
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定
されるものではない。
【００３７】実施例１ ＳＢＲ−ａ１００重量部およびシステアミン０．３９重
量部を、６０℃でオープンロールにより混合したあと、
バンバリーミキサーを用いて１４５℃で５分間混練りし
て改質ゴム１をえた。ただし、ＳＢＲ−ａとしては住友
化学工業（株）製（スチレン含量２９重量％、ブタジエ
ン部のビニル含量３９重量％）のＳＢＲを用いた。
量部を、６０℃でオープンロールにより混合したあと、
バンバリーミキサーを用いて１４５℃で５分間混練りし
て改質ゴム１をえた。ただし、ＳＢＲ−ａとしては住友
化学工業（株）製（スチレン含量２９重量％、ブタジエ
ン部のビニル含量３９重量％）のＳＢＲを用いた。
【００３８】実施例２ ＳＢＲ−ａ８０ｇをキシレン１．４リットルに溶解した
後、システアミン０．３１ｇを添加し、窒素雰囲気下、
１３５℃で２時間加熱した。放冷後に蒸留水で洗浄し、
多量のメタノール中にゴムを沈殿させ、真空中で乾燥さ
せることにより改質ゴム２をえた。
後、システアミン０．３１ｇを添加し、窒素雰囲気下、
１３５℃で２時間加熱した。放冷後に蒸留水で洗浄し、
多量のメタノール中にゴムを沈殿させ、真空中で乾燥さ
せることにより改質ゴム２をえた。
【００３９】実施例３ システアミンの添加量を１．２３ｇにしたほかは実施例
２と同様にして改質ゴム３をえた。
２と同様にして改質ゴム３をえた。
【００４０】実施例４ ＳＢＲ−ｂ８０ｇをキシレン１．４リットルに溶解した
後、システアミン０．６２ｇを添加し、窒素雰囲気下、
１３５℃で２時間加熱した。放冷後に蒸留水で洗浄し、
多量のメタノール中にゴムを沈殿させ、真空中で乾燥さ
せることにより改質ゴム４をえた。ただし、ＳＢＲ−ｂ
としては住友化学工業（株）製のＳＢＲ１５０２（スチ
レン含量２３．５重量％、ブタジエン部のビニル含量１
６重量％）を用いた。
後、システアミン０．６２ｇを添加し、窒素雰囲気下、
１３５℃で２時間加熱した。放冷後に蒸留水で洗浄し、
多量のメタノール中にゴムを沈殿させ、真空中で乾燥さ
せることにより改質ゴム４をえた。ただし、ＳＢＲ−ｂ
としては住友化学工業（株）製のＳＢＲ１５０２（スチ
レン含量２３．５重量％、ブタジエン部のビニル含量１
６重量％）を用いた。
【００４１】実施例５ システアミン０．６２ｇのかわりに４−アミノチオフェ
ノール１．００ｇを用いたほかは実施例４と同様にして
改質ゴム５をえた。
ノール１．００ｇを用いたほかは実施例４と同様にして
改質ゴム５をえた。
【００４２】実施例６ システアミン０．６２ｇのかわりにシスタミン二塩酸塩
０．９０ｇを用いたほかは実施例４と同様にして改質ゴ
ム６をえた。
０．９０ｇを用いたほかは実施例４と同様にして改質ゴ
ム６をえた。
【００４３】実施例７〜９ならびに比較例１および２ 実施例１〜３でえた改質ゴム１〜３またはＳＢＲ−ａを
用い、表１に示す割合で、バンバリーミキサーを用い、
１１５℃で４分間混練りすることにより本発明のカーボ
ンブラック含有ゴム組成物１〜３、比較ゴム組成物１お
よび２をえた。ただし、カーボンブラックは窒素吸着比
表面積が１８３ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１２０ｍｌ／
１００ｇのものを用いた。
用い、表１に示す割合で、バンバリーミキサーを用い、
１１５℃で４分間混練りすることにより本発明のカーボ
ンブラック含有ゴム組成物１〜３、比較ゴム組成物１お
よび２をえた。ただし、カーボンブラックは窒素吸着比
表面積が１８３ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１２０ｍｌ／
１００ｇのものを用いた。
【００４４】
【表１】
【００４５】評価 実施例４〜６でえたカーボンブラック含有ゴム組成物１
〜３ならびに比較例１および２でえた比較ゴム組成物１
および２の−１０℃ならびに７０℃におけるヒステリシ
スロス（ｔａｎδ）を、岩本製作所（株）製ＶＥＳ−II
Iを用いて、１０Ｈｚ、振幅±０．２５％の条件で測定
した。また、Ｗ.Ｉ.Ｒ.、Ｒ.Ｉ.Ｒ.およびＴ.Ｉ.Ｒ.を
下記の式により計算して求めた。 Ｗ.Ｉ.Ｒ.={ｔａｎδ(−１０℃)−ｔａｎδc(−１０
℃)}/ｔａｎδc(−１０℃) Ｒ.Ｉ.Ｒ.={ｔａｎδc(７０℃)−ｔａｎδ(７０℃)}/ｔ
ａｎδc(７０℃) Ｔ.Ｉ.Ｒ.=Ｗ.Ｉ.Ｒ.＋２(Ｒ.Ｉ.Ｒ.)
〜３ならびに比較例１および２でえた比較ゴム組成物１
および２の−１０℃ならびに７０℃におけるヒステリシ
スロス（ｔａｎδ）を、岩本製作所（株）製ＶＥＳ−II
Iを用いて、１０Ｈｚ、振幅±０．２５％の条件で測定
した。また、Ｗ.Ｉ.Ｒ.、Ｒ.Ｉ.Ｒ.およびＴ.Ｉ.Ｒ.を
下記の式により計算して求めた。 Ｗ.Ｉ.Ｒ.={ｔａｎδ(−１０℃)−ｔａｎδc(−１０
℃)}/ｔａｎδc(−１０℃) Ｒ.Ｉ.Ｒ.={ｔａｎδc(７０℃)−ｔａｎδ(７０℃)}/ｔ
ａｎδc(７０℃) Ｔ.Ｉ.Ｒ.=Ｗ.Ｉ.Ｒ.＋２(Ｒ.Ｉ.Ｒ.)
【００４６】ただし、ｔａｎδc（−１０℃）およびｔ
ａｎδc（７０℃）は、比較例１のゴム組成物、すなわ
ち１式もしくは２式で表わされる化合物で改質されてい
ないゴムからなるゴム組成物の−１０℃および７０℃の
ｔａｎδである。一般に、ｔａｎδの値は、カーボンブ
ラック、軟化剤および加硫剤などの種類ならびに量に大
きく依存しており、これらは従来の技術においてウェッ
トグリップ性および低燃費性のみならず他の特性、たと
えば耐摩耗性および加工性などの特性とのバランスを考
えて最適化される。したがって、式（Ｉ）および／また
は式（II）の化合物による改質効果を調べるためには、
対照とされる比較例１のゴム組成物と比較する必要があ
る。また、Ｔ.Ｉ.Ｒ.の式中Ｒ.Ｉ.Ｒ.を２倍しているの
は、改質によるメリットおよび難易度を考慮して重み付
けをしたことによる。
ａｎδc（７０℃）は、比較例１のゴム組成物、すなわ
ち１式もしくは２式で表わされる化合物で改質されてい
ないゴムからなるゴム組成物の−１０℃および７０℃の
ｔａｎδである。一般に、ｔａｎδの値は、カーボンブ
ラック、軟化剤および加硫剤などの種類ならびに量に大
きく依存しており、これらは従来の技術においてウェッ
トグリップ性および低燃費性のみならず他の特性、たと
えば耐摩耗性および加工性などの特性とのバランスを考
えて最適化される。したがって、式（Ｉ）および／また
は式（II）の化合物による改質効果を調べるためには、
対照とされる比較例１のゴム組成物と比較する必要があ
る。また、Ｔ.Ｉ.Ｒ.の式中Ｒ.Ｉ.Ｒ.を２倍しているの
は、改質によるメリットおよび難易度を考慮して重み付
けをしたことによる。
【００４７】さらに、島津製作所（株）製のムーニー粘
度計、ＳＭＶ−２０２型により、１３０℃でカーボンブ
ラック含有ゴム組成物１〜７ならびに比較ゴム組成物１
〜４のスコーチタイム（ｔ10）（分）を測定した。
度計、ＳＭＶ−２０２型により、１３０℃でカーボンブ
ラック含有ゴム組成物１〜７ならびに比較ゴム組成物１
〜４のスコーチタイム（ｔ10）（分）を測定した。
【００４８】結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】実施例１０〜１３ならびに比較例３および
４ 実施例４〜６でえた改質ゴム４〜６、ＳＢＲ−ｂを用
い、表３に示す割合で、バンバリーミキサーを用い、１
００℃（バンバリー設定温度）で４分間混練りすること
により本発明のカーボンブラック含有ゴム組成物４〜
７、比較ゴム組成物３および４をえた。なお、カーボン
ブラックは実施例７と同様のものを用いた。
４ 実施例４〜６でえた改質ゴム４〜６、ＳＢＲ−ｂを用
い、表３に示す割合で、バンバリーミキサーを用い、１
００℃（バンバリー設定温度）で４分間混練りすること
により本発明のカーボンブラック含有ゴム組成物４〜
７、比較ゴム組成物３および４をえた。なお、カーボン
ブラックは実施例７と同様のものを用いた。
【００５１】
【表３】
【００５２】評価 実施例１０〜１３でえたカーボンブラック含有ゴム組成
物４〜７ならびに比較例３および４でえた比較ゴム組成
物３および４について、実施例７と同様の評価を行なっ
た。ただし、対照としては比較例３のゴム組成物を用い
た。
物４〜７ならびに比較例３および４でえた比較ゴム組成
物３および４について、実施例７と同様の評価を行なっ
た。ただし、対照としては比較例３のゴム組成物を用い
た。
【００５３】結果を表４に示す。
【００５４】
【表４】
【００５５】
【発明の効果】本発明によればゴム分子の分子鎖にアミ
ノ基を有する改質ゴムをうることができる。また本発明
の改質ゴムを用いるとウェットグリップ性が高く、かつ
転がり抵抗の低いタイヤ用カーボンブラック含有ゴム組
成物をうることができる。
ノ基を有する改質ゴムをうることができる。また本発明
の改質ゴムを用いるとウェットグリップ性が高く、かつ
転がり抵抗の低いタイヤ用カーボンブラック含有ゴム組
成物をうることができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 式（Ｉ）： 【化１】 （ただし、Ｒ1およびＲ2は独立してＨもしくは炭素数１
〜３のアルキル基、Ｘ1は炭素数１〜１２の炭化水素
基）で表わされる化合物ならびに／または式（II）： 【化２】 （ただし、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は独立してＨもしく
は炭素数１〜３のアルキル基、Ｘ2およびＸ3は独立して
炭素数１〜１２の炭化水素基、ｎは１〜１２の整数）で
表わされる化合物により改質されたゴム。 - 【請求項２】 請求項１記載の改質ゴムを含むゴム成分
およびカーボンブラックからなるタイヤ用ゴム組成物。 - 【請求項３】 前記改質ゴム２０〜１００重量％を含む
ゴム成分１００重量部と、窒素吸着比表面積が５０〜２
５０ｍ2／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が６０〜１５０ｍｌ
／１００ｇであるカーボンブラック２０〜１５０重量部
とからなる請求項２記載のタイヤ用ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02693097A JP3742476B2 (ja) | 1996-04-03 | 1997-02-10 | 改質ゴムおよびそれからなるタイヤ用カーボンブラック含有ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8148696 | 1996-04-03 | ||
| JP8-81486 | 1996-04-03 | ||
| JP02693097A JP3742476B2 (ja) | 1996-04-03 | 1997-02-10 | 改質ゴムおよびそれからなるタイヤ用カーボンブラック含有ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09324003A true JPH09324003A (ja) | 1997-12-16 |
| JP3742476B2 JP3742476B2 (ja) | 2006-02-01 |
Family
ID=26364782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02693097A Expired - Fee Related JP3742476B2 (ja) | 1996-04-03 | 1997-02-10 | 改質ゴムおよびそれからなるタイヤ用カーボンブラック含有ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3742476B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003528192A (ja) * | 2000-03-23 | 2003-09-24 | ザ ルブリゾル コーポレイション | カーボンブラックカプラー |
| JP2008019401A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | ゴム組成物及びその製造方法 |
| JP2010018706A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | ゴム組成物の製造方法 |
| JP2010018705A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | ゴム組成物の製造方法 |
| WO2021001156A1 (en) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | Orion Engineered Carbons Ip Gmbh & Co. Kg | Functionalized carbon black, preparation thereof and use in vulcanizable rubber compositions |
-
1997
- 1997-02-10 JP JP02693097A patent/JP3742476B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003528192A (ja) * | 2000-03-23 | 2003-09-24 | ザ ルブリゾル コーポレイション | カーボンブラックカプラー |
| JP2008019401A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | ゴム組成物及びその製造方法 |
| JP2010018706A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | ゴム組成物の製造方法 |
| JP2010018705A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | ゴム組成物の製造方法 |
| WO2021001156A1 (en) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | Orion Engineered Carbons Ip Gmbh & Co. Kg | Functionalized carbon black, preparation thereof and use in vulcanizable rubber compositions |
| CN114127163A (zh) * | 2019-07-02 | 2022-03-01 | 欧励隆工程炭知识产权有限两合公司 | 官能化炭黑、其制备和在可硫化橡胶组合物中的用途 |
| KR20220031890A (ko) * | 2019-07-02 | 2022-03-14 | 오리온 엔지니어드 카본스 아이피 게엠베하 운트 코. 카게 | 관능화된 카본 블랙, 이의 제조 및 가황성 고무 조성물에서의 용도 |
| US20220363864A1 (en) * | 2019-07-02 | 2022-11-17 | Orion Engineered Carbons Ip Gmbh & Co. Kg | Functionalized Carbon Black, Preparation Thereof and Use in Vulcanizable Rubber Compositions |
| CN114127163B (zh) * | 2019-07-02 | 2024-03-08 | 欧励隆工程炭知识产权有限两合公司 | 官能化炭黑、其制备和在可硫化橡胶组合物中的用途 |
| US12391817B2 (en) | 2019-07-02 | 2025-08-19 | Orion Engineered Carbons Ip Gmbh & Co. Kg | Functionalized carbon black, preparation thereof and use in vulcanizable rubber compositions |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3742476B2 (ja) | 2006-02-01 |
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