(57)【要約】【課題】シリカ配合ゴム組成物の問題である加硫遅延を改良し、かつ引張物性を改良する。【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部及び芳香族アミン化合物で表面処理したシリカ１０〜１００重量部を含むゴム組成物。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００重量部及び芳香族アミン化合物で表面処理したシリカ１０〜１００重量部を含んでなるゴム組成物。
【請求項２】
芳香族アミン化合物が式（Ｉ）：
【化１】
2004339276.tif 000005
（式中、Ｒはフェニル基又はＣ１  〜Ｃ８  のアルキル基を示す）
で示される請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
芳香族アミン化合物の表面処理量がシリカ重量に対し０．０５〜３重量％である請求項１又は２に記載のゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシリカ配合ゴム組成物に関し、更に詳しくは従来のシリカ配合ゴム組成物の問題点である加硫遅延が改良され、また引張り物性が改良されたシリカ配合ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
耐摩耗性及び低発熱性を改良するために、タイヤ用ゴム組成物にシリカを配合したシリカ配合系ゴム組成物が知られているが（例えば特許文献１参照）、ゴム組成物中にシリカを多量に配合すると、加硫が遅延して工業上問題であった。また、シリカはジエン系ゴムとの相溶性が低いため、ゴム中での分散性が悪いことが知られている。このため、ゴム物性の改善を目的とし、特許文献２では、シリコーンオイルなどの疎水性化剤によるシリカ表面を処理する方法が提案されているが、実用上充分な方法とはいえず、また未加硫特性などについては触れられていない。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−１３１５８号公報
【特許文献２】
特開平６−２４８１１６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は前述の従来技術の問題点を排除して、シリカ又はシリカを例えば脂肪族アミンで処理した処理シリカと比べて、加硫速度が速く、且つ加硫ゴムの老化前後での引張物性が向上させることができるゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えばジエン系ゴム１００重量部及び芳香族アミン化合物で表面処理したシリカ１０〜１００重量部を含んでなるゴム組成物が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に従えば、前述の如く、ジエン系ゴム１００重量部に対し、芳香族アミン化合物で表面処理した表面処理シリカを１０〜１００重量部、好ましくは３０〜８０重量部配合する。この配合量が少な過ぎると、前記した所望の改良が達成されず、また逆に多過ぎると、加工性が低下するので好ましくない。
【０００７】
本発明に従ってシリカの表面処理を芳香族アミン化合物としては、任意の芳香族アミン化合物、特に芳香族アミン系老化防止剤を用いることができ、また例えば式（Ｉ）：
【０００８】
【化２】
2004339276.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｒはフェニル基又はＣ１  〜Ｃ８  のアルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル、ｉ−プロピル、ジメチルブチル基を示す）で表される芳香族アミン化合物を用いることができる。
【００１０】
本発明に従ったゴム組成物に配合するシリカは従来からゴム組成物に配合されるシリカを予め前記芳香族アミン化合物で表面処理する。シリカの表面処理方法には特に限定はないが、例えば以下の湿式処理又は乾式処理を用いることができる。乾式処理方法としては、任意の機械的混合ミキサーを用い、芳香族アミン化合物を、直接又は適当な溶媒に溶解するか、溶融温度以上まで昇温して、シリカに添加攪拌する方法で、通常、１００℃〜１３０℃で３０〜９０分程度乾燥させて使用する。一方、湿式処理方法としては、芳香族アミン化合物０．０５〜３重量％を分散させた水分散液中にシリカを添加して分散させてスラリー状にした後に、必要に応じて溶融温度以上に加温攪拌し、濾過して１００℃〜１３０℃で３０〜９０分位乾燥させて使用する。
【００１１】
前記芳香族アミン化合物の具体例をあげれば、アニリン、ナフチルアミン系化合物（例えばフェニル−α−ナフチルアミン）、ジフェニルアミン系化合物（例えばＮ−フェニル−Ｎ’（ｐ−トルエン−スルフォニル）ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ジフェニルアミンとアセトンの反応物、オクチル化ジフェニルアミン、置換ジフェニルアミン、アルキル化ジフェニルアミン、ジフェニルアミン誘導体）、ｐ−フェニレンジアミン系化合物（例えばＮ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−オクチル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ’−ジアリル−ｐ−フェニレンジアミン、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、Ｎ，Ｎ’−ビス（１，４−ジメチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（３−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−メチルヘプチル）−ｐ−フェニレンジアミン）、キノリン系化合物（例えば２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンの重合物、６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン）などをあげることができる。
【００１２】
本発明において使用する表面処理シリカの表面処理量には特に限定はないが、簡易に処理でき、得られた加硫ゴムの物性が良好である点から芳香族アミン化合物の表面処理量がシリカ重量に対し０．０５〜３重量％であるのが好ましく、０．３〜２重量％であるのが更に好ましい。
【００１３】
本発明に係るゴム組成物に配合するジエン系ゴムとしては、例えばタイヤ用原料ゴムとして使用することができる任意のジエン系ゴムを含み、代表的なジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）などをあげることができる。これは単独又は任意のブレンドとして使用することができ、また油展品として使用することもできる。
【００１４】
本発明に係るゴム組成物には、前記した必須成分に加えて、カーボンブラックなどの補強材（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、可塑性剤などのタイヤ用、その他一般ゴム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る。かかる添加剤は一般的な方法でゴムに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。
【００１５】
実施例１〜３及び比較例１〜２
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１．７リットルの密閉型ミキサーで５分間混練し、１６５±５℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。
【００１６】
次に得られたゴム組成物をレオメーター試験機にて加硫速度を求めると共に１５×１５×０．２ｃｍの金型中で１６０℃で３０分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、初期及び老化後（オーブン中８０℃×９６時間）の１００％及び３００％モジュラス（Ｍ１００及びＭ３００）並びに破断強度（ＴＢ）及び破断伸び（ＥＢ）を以下の方法で測定した。結果を表Ｉに示す。
【００１７】
【表１】
2004339276.tif 000003
【００１８】
表Ｉ脚注
油展ＳＢＲ：日本ゼオン製  Ｎｉｐｏｌ１７１２（スチレン含量２３．５重量％油展量３７．５ｐｈｒ）
シリカ１：日本シリカ工業（株）製  ニップシールＬＰ（対照）
シリカ２：日本シリカ工業（株）製  ニップシールＬＰを日本油脂（株）製アスファゾール＃１０（長鎖アルキルプロピレンジアミン）にて１％湿式（水中）処理したシリカ
シリカ３：日本シリカ工業（株）製  ニップシールＬＰをＤＰＧ（１．３−ジフェニルグアニジン）にて０．２５％湿式（水中）処理したシリカ
シリカ４：日本シリカ工業（株）製  ニップシールＬＰを日本モンサント製  サントフレックス１３（下記式の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）で０．２５％湿式（水中）処理したシリカ
【００１９】
【化３】
2004339276.tif 000004
【００２０】
シリカ５：日本シリカ工業（株）製  ニップシールＬＰを日本モンサント製  サントフレックス１３にて１％湿式（水中）処理したシリカ
シランカップリング剤：Ｄｅｇｕｓｓａ社製  Ｓｉ６９
亜鉛華：正同化学（株）製  亜鉛華３号
ステアリン酸：日本油脂（株）製  ビーズステアリン酸  桐
老化防止剤：日本モンサント（株）製  サントフレックス１３
アロマオイル：昭和シェル石油（株）製  デゾレックス３号
硫黄：軽井沢精練所（株）製  油処理硫黄
促進剤：大内新興化学（株）製  ＮＳ  ノクセラーＣＺ−Ｇ
【００２１】
評価方法
加硫速度：レオメーター試験機にて振幅１度にて１６０℃でＴ３０、Ｔ９５時間（注：それぞれ時間の短いほど加硫速度が速い）を、ＪＩＳ  Ｋ  ６３００に準拠して測定。
Ｍ１００、Ｍ３００、ＴＢ、ＥＢ：ＪＩＳ  ３号ダンベルにて２ｍｍシート打ち抜き、５００ｍｍ／分の引張速度にて測定、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に準拠。
なお、加硫条件は全て１６０℃×３０分とした。
【００２２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明に従えば、芳香族アミン化合物で表面処理したシリカをゴムに配合することにより、従来のシリカ配合の問題であった加硫遅延を改善すると同時に、引張物性を向上させることができる。これは、芳香族アミン化合物がシリカ表面のシラノール基との親和性が高い為、シラノール基による加硫促進剤の機能低下を防止したためと考えられる。このため本発明に係るゴム組成物は、例えばタイヤトレッド用として使用するに好適である。