JP2000248120A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤトレッド用ゴム組成物Info
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- JP2000248120A JP2000248120A JP11050604A JP5060499A JP2000248120A JP 2000248120 A JP2000248120 A JP 2000248120A JP 11050604 A JP11050604 A JP 11050604A JP 5060499 A JP5060499 A JP 5060499A JP 2000248120 A JP2000248120 A JP 2000248120A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械的特性、転がり摩擦抵抗特性（燃費特
性）、耐摩耗性にとくに優れたタイヤトレッド用ゴム組
成物を提供する。 【解決手段】 アセトン抽出法により求められるアセト
ン抽出分が２．５重量％以下の乳化重合ゴムを含有する
ゴム成分１００重量部に対し、シリカ５〜１００重量部
およびシリカ重量に対して２〜２０重量％のシランカッ
プリング剤を含有するタイヤトレッド用ゴム組成物。
性）、耐摩耗性にとくに優れたタイヤトレッド用ゴム組
成物を提供する。 【解決手段】 アセトン抽出法により求められるアセト
ン抽出分が２．５重量％以下の乳化重合ゴムを含有する
ゴム成分１００重量部に対し、シリカ５〜１００重量部
およびシリカ重量に対して２〜２０重量％のシランカッ
プリング剤を含有するタイヤトレッド用ゴム組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シランカップリン
グ剤を用いてシリカを配合したタイヤトレッド用ゴム組
成物に関する。さらに詳しくは、機械的特性、転がり摩
擦抵抗特性（燃費特性）、耐摩耗性にとくに優れたタイ
ヤトレッド用ゴム組成物に関する。
グ剤を用いてシリカを配合したタイヤトレッド用ゴム組
成物に関する。さらに詳しくは、機械的特性、転がり摩
擦抵抗特性（燃費特性）、耐摩耗性にとくに優れたタイ
ヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、ゴム用補強充填剤としては、カーボンブラックが
使用されている。これは、カーボンブラックが他の充填
剤に比べ、高い補強性と優れた耐摩耗性とを有するため
である。
より、ゴム用補強充填剤としては、カーボンブラックが
使用されている。これは、カーボンブラックが他の充填
剤に比べ、高い補強性と優れた耐摩耗性とを有するため
である。
【０００３】しかし、近年、自動車に対する安全性およ
び低燃費性への要求にともなって、タイヤ用ゴム材料に
おいて、互い二律背反の関係にあるウェットスキッド特
性、燃費特性、耐摩耗性の同時改良が望まれるようにな
ってきている。
び低燃費性への要求にともなって、タイヤ用ゴム材料に
おいて、互い二律背反の関係にあるウェットスキッド特
性、燃費特性、耐摩耗性の同時改良が望まれるようにな
ってきている。
【０００４】従来から、このような二律背反の問題を解
決する方法としては、低発熱化充填剤としてシリカを使
用する方法などが知られている。
決する方法としては、低発熱化充填剤としてシリカを使
用する方法などが知られている。
【０００５】しかしながら、シリカは、その表面官能基
であるシラノール基の水素結合により粒子同士が凝集す
る傾向にあり、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不充分と
なるため、ゴム組成物のムーニー粘度が高くなり、押し
出しなどの加工性に劣るなどの問題を生じる。これらの
問題を解決するために、各種シランカップリング剤も開
発されているが、シランカップリング剤系補強剤によっ
てもゴム組成物の作業性および加工性を高水準なものと
するにはなお不充分である。
であるシラノール基の水素結合により粒子同士が凝集す
る傾向にあり、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不充分と
なるため、ゴム組成物のムーニー粘度が高くなり、押し
出しなどの加工性に劣るなどの問題を生じる。これらの
問題を解決するために、各種シランカップリング剤も開
発されているが、シランカップリング剤系補強剤によっ
てもゴム組成物の作業性および加工性を高水準なものと
するにはなお不充分である。
【０００６】たとえば特開平７−１９０８号公報、特開
平７−３０７８号公報には、乳化重合で製造された中〜
高スチレン含量のスチレン−ブタジエンゴム、シリカお
よびシランカップリング剤を含有するゴム組成物からな
るトレッドを有するタイヤが、特開平８−３３３４８１
号公報、特開平８−３３３４８４号公報には、乳化重合
スチレン−ブタジエンゴムと溶液重合スチレン−ブタジ
エンゴムとを少なくとも１種含み、シリカまたはシリカ
とカーボンブラックの２種およびシランカップリング剤
を含有するゴム組成物が、さらに特開平９−５９４３３
号公報には、乳化重合スチレン−ブタジエンゴム、カー
ボンブラック、シリカおよびシランカップリング剤を含
有するゴム組成物が開示されているが、これらはいずれ
もシリカとゴム成分との相溶性が低く、シリカの分散が
不充分となり、その結果、耐熱性、耐摩耗性などが不充
分である。
平７−３０７８号公報には、乳化重合で製造された中〜
高スチレン含量のスチレン−ブタジエンゴム、シリカお
よびシランカップリング剤を含有するゴム組成物からな
るトレッドを有するタイヤが、特開平８−３３３４８１
号公報、特開平８−３３３４８４号公報には、乳化重合
スチレン−ブタジエンゴムと溶液重合スチレン−ブタジ
エンゴムとを少なくとも１種含み、シリカまたはシリカ
とカーボンブラックの２種およびシランカップリング剤
を含有するゴム組成物が、さらに特開平９−５９４３３
号公報には、乳化重合スチレン−ブタジエンゴム、カー
ボンブラック、シリカおよびシランカップリング剤を含
有するゴム組成物が開示されているが、これらはいずれ
もシリカとゴム成分との相溶性が低く、シリカの分散が
不充分となり、その結果、耐熱性、耐摩耗性などが不充
分である。
【０００７】また、溶液重合ゴムにシリカを配合した場
合には、シリカやシランカップリング剤を用いることに
よる効果をある程度得ることができるが、乳化重合ゴム
にシリカを配合した場合には、その効果は小さくなる。
合には、シリカやシランカップリング剤を用いることに
よる効果をある程度得ることができるが、乳化重合ゴム
にシリカを配合した場合には、その効果は小さくなる。
【０００８】乳化重合ゴムには、乳化重合用試薬として
重合開始剤や乳化剤、重合調整剤、ｐＨ調整剤、重合停
止剤などが使用されており、とくにこれらの中の乳化剤
の一部がシランカップリング剤とシリカとの反応を阻害
し、加硫ゴム組成物の耐熱性、耐摩耗性などに悪影響を
与えていると考えられる。
重合開始剤や乳化剤、重合調整剤、ｐＨ調整剤、重合停
止剤などが使用されており、とくにこれらの中の乳化剤
の一部がシランカップリング剤とシリカとの反応を阻害
し、加硫ゴム組成物の耐熱性、耐摩耗性などに悪影響を
与えていると考えられる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記諸問
題を改善すべく鋭意検討した結果、乳化剤などの乳化重
合用試薬などの成分をアセトン抽出法により求められる
アセトン抽出分が２．５重量％（以下、％という）以下
にまで取り除いた乳化重合ゴムは、シリカの分散が良好
であるだけでなく、低発熱性、耐摩耗性の双方に優れた
特性を有することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
題を改善すべく鋭意検討した結果、乳化剤などの乳化重
合用試薬などの成分をアセトン抽出法により求められる
アセトン抽出分が２．５重量％（以下、％という）以下
にまで取り除いた乳化重合ゴムは、シリカの分散が良好
であるだけでなく、低発熱性、耐摩耗性の双方に優れた
特性を有することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【００１０】すなわち、本発明は、アセトン抽出法によ
り求められるアセトン抽出分が２．５％以下の乳化重合
ゴムを含有するゴム成分１００重量部に対し、シリカ５
〜１００重量部（以下、部という）およびシリカ重量に
対して２〜２０％のシランカップリング剤を含有するタ
イヤトレッド用ゴム組成物に関する。
り求められるアセトン抽出分が２．５％以下の乳化重合
ゴムを含有するゴム成分１００重量部に対し、シリカ５
〜１００重量部（以下、部という）およびシリカ重量に
対して２〜２０％のシランカップリング剤を含有するタ
イヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に使用されるゴム成分とし
ては、乳化重合ゴムを単独で、または溶液重合ゴムや天
然ゴム（ＮＲ）とブレンドして使用することができる。
乳化重合ゴムは、引張り強度、耐摩耗性の点で溶液重合
ゴムよりも好ましい。ブレンドする場合の溶液重合ゴム
の比率としては、乳化重合ゴムを用いることによる効果
を充分に得る点から、全ゴム成分中の２０％以下、さら
には１０％以下であるのが好ましい。また、５０％以
下、さらには３０％以下のＮＲとのブレンドが好まし
い。
ては、乳化重合ゴムを単独で、または溶液重合ゴムや天
然ゴム（ＮＲ）とブレンドして使用することができる。
乳化重合ゴムは、引張り強度、耐摩耗性の点で溶液重合
ゴムよりも好ましい。ブレンドする場合の溶液重合ゴム
の比率としては、乳化重合ゴムを用いることによる効果
を充分に得る点から、全ゴム成分中の２０％以下、さら
には１０％以下であるのが好ましい。また、５０％以
下、さらには３０％以下のＮＲとのブレンドが好まし
い。
【００１２】前記乳化重合ゴムとしては、たとえば乳化
重合により得られるスチレン−ブタジエンゴム（Ｅ−Ｓ
ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｅ−ＮＢ
Ｒ）、クロロプレン系ラテックスなどがあげられる。こ
れらのうちでは、グリップ特性、耐摩耗性の点から、Ｅ
−ＳＢＲが好ましい。
重合により得られるスチレン−ブタジエンゴム（Ｅ−Ｓ
ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｅ−ＮＢ
Ｒ）、クロロプレン系ラテックスなどがあげられる。こ
れらのうちでは、グリップ特性、耐摩耗性の点から、Ｅ
−ＳＢＲが好ましい。
【００１３】前記溶液重合ゴムとしては、たとえば溶液
重合により得られるスチレン−ブタジエンゴム（Ｓ−Ｓ
ＢＲ）、シス−１，４−ポリイソプレン、低シス−１，
４−ポリブタジエン、高シス−１，４−ポリブタジエ
ン、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、
クロロプレンゴム（ＣＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ
−ＩＩＲ）などがあげられる。これらのうちでは、グリ
ップ特性と耐摩耗性の点から、Ｓ−ＳＢＲ、シス−１，
４−ポリイソプレン、低シス−１，４−ポリブタジエ
ン、高シス−１，４−ポリブタジエンが好ましい。
重合により得られるスチレン−ブタジエンゴム（Ｓ−Ｓ
ＢＲ）、シス−１，４−ポリイソプレン、低シス−１，
４−ポリブタジエン、高シス−１，４−ポリブタジエ
ン、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、
クロロプレンゴム（ＣＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ
−ＩＩＲ）などがあげられる。これらのうちでは、グリ
ップ特性と耐摩耗性の点から、Ｓ−ＳＢＲ、シス−１，
４−ポリイソプレン、低シス−１，４−ポリブタジエ
ン、高シス−１，４−ポリブタジエンが好ましい。
【００１４】前記乳化重合ゴムは、水系重合媒体中で、
適した乳化重合用試薬を用いて合成される。このような
乳化重合法は、当業者には周知である。また、前記溶液
重合ゴムは、炭化水素などの溶媒中で、適した溶液重合
用試薬（有機リチウム化合物など）用いて合成される。
このような溶液重合法は当業者には周知である。
適した乳化重合用試薬を用いて合成される。このような
乳化重合法は、当業者には周知である。また、前記溶液
重合ゴムは、炭化水素などの溶媒中で、適した溶液重合
用試薬（有機リチウム化合物など）用いて合成される。
このような溶液重合法は当業者には周知である。
【００１５】本発明に用いられる乳化重合ゴムは、アセ
トン抽出法により求められるアセトン抽出分（主にゴム
中に残存している乳化重合用試薬、以下、単にアセトン
抽出分ともいう）を２．５％以下にまで除去してなるも
のである。乳化重合ゴム、シリカおよびシランカップリ
ング剤を配合したゴム組成物において、基材ゴム中のア
セトン抽出分を２．５％以下にすることにより、シリカ
とゴムとの相溶性が高められ、耐摩耗性、低燃費性、ウ
ェット性能に優れたゴム組成物を得ることができる。ア
セトン抽出分が２．５％をこえると、シリカとシランカ
ップリング剤との反応が抑制され、シリカの凝集を促進
し、加工性、物性に問題が生じるため好ましくない。ま
た、乳化重合用試薬の中には脂肪酸セッケンのように物
性を阻害する試薬もあるがロジン酸カリウムのように物
性に好影響を与える試薬もある。したがって物性を阻害
する試薬をある程度除去でき、かつ好影響を与える試薬
をある程度残すという点、シリカの分散効果という点か
ら、アセトン抽出分は０．５〜２．５％、さらには１〜
２．５％が好ましい。
トン抽出法により求められるアセトン抽出分（主にゴム
中に残存している乳化重合用試薬、以下、単にアセトン
抽出分ともいう）を２．５％以下にまで除去してなるも
のである。乳化重合ゴム、シリカおよびシランカップリ
ング剤を配合したゴム組成物において、基材ゴム中のア
セトン抽出分を２．５％以下にすることにより、シリカ
とゴムとの相溶性が高められ、耐摩耗性、低燃費性、ウ
ェット性能に優れたゴム組成物を得ることができる。ア
セトン抽出分が２．５％をこえると、シリカとシランカ
ップリング剤との反応が抑制され、シリカの凝集を促進
し、加工性、物性に問題が生じるため好ましくない。ま
た、乳化重合用試薬の中には脂肪酸セッケンのように物
性を阻害する試薬もあるがロジン酸カリウムのように物
性に好影響を与える試薬もある。したがって物性を阻害
する試薬をある程度除去でき、かつ好影響を与える試薬
をある程度残すという点、シリカの分散効果という点か
ら、アセトン抽出分は０．５〜２．５％、さらには１〜
２．５％が好ましい。
【００１６】なお、乳化重合ゴム中のアセトン抽出分と
は、ＪＩＳ Ｋ６３５０に準じてアセトン抽出法により
求めらるアセトン抽出分（％）をいう。
は、ＪＩＳ Ｋ６３５０に準じてアセトン抽出法により
求めらるアセトン抽出分（％）をいう。
【００１７】具体的には、試料（アセトン抽出前の乳化
重合ゴム）約２ｇを１ｍｇまで正しく計りとり、ろ紙に
包むか、または円筒ろ紙に入れ、これをクネフレル形ま
たはコットル形の抽出装置のサイホンカップ中に置き、
また、あらかじめ計量した抽出フラスコにアセトン約５
０ｍｌを入れ、全装置を組み立てて加熱しながら抽出を
行なう。加熱はサイホンカップ中のアセトンが約３分ご
とに落下更新するように調節し、抽出時間は連続４８時
間とする。
重合ゴム）約２ｇを１ｍｇまで正しく計りとり、ろ紙に
包むか、または円筒ろ紙に入れ、これをクネフレル形ま
たはコットル形の抽出装置のサイホンカップ中に置き、
また、あらかじめ計量した抽出フラスコにアセトン約５
０ｍｌを入れ、全装置を組み立てて加熱しながら抽出を
行なう。加熱はサイホンカップ中のアセトンが約３分ご
とに落下更新するように調節し、抽出時間は連続４８時
間とする。
【００１８】抽出後、抽出液を水浴上で加熱し、アセト
ン留去したのち、直ちに７０±５℃の空気浴中で約２時
間乾燥し、放冷後、抽出物の質量を計り、式： ＥＡ ＝ Ｅ／Ｓ × １００ （ＥＡはアセトン抽出分（％）、Ｅはアセトン抽出物の
質量（ｇ）、Ｓは試料の質量（ｇ）を示す）によりアセ
トン抽出分を算出する。
ン留去したのち、直ちに７０±５℃の空気浴中で約２時
間乾燥し、放冷後、抽出物の質量を計り、式： ＥＡ ＝ Ｅ／Ｓ × １００ （ＥＡはアセトン抽出分（％）、Ｅはアセトン抽出物の
質量（ｇ）、Ｓは試料の質量（ｇ）を示す）によりアセ
トン抽出分を算出する。
【００１９】なお、ゴム成分がオイルを含有する油展ポ
リマー（ＯＥＰ）である場合には、アセトン抽出物には
オイルも含まれるが、アセトン抽出分ＥＡには該オイル
は含めない。したがって油展ポリマーの場合には、実際
のアセトン抽出物からオイルを除いた量をアセトン抽出
物Ｅとして、該アセトン抽出物Ｅと抽出残査（アセトン
抽出後のゴム成分）との合計量を試料の質量Ｓとして前
記式により計算すればよい。
リマー（ＯＥＰ）である場合には、アセトン抽出物には
オイルも含まれるが、アセトン抽出分ＥＡには該オイル
は含めない。したがって油展ポリマーの場合には、実際
のアセトン抽出物からオイルを除いた量をアセトン抽出
物Ｅとして、該アセトン抽出物Ｅと抽出残査（アセトン
抽出後のゴム成分）との合計量を試料の質量Ｓとして前
記式により計算すればよい。
【００２０】前記アセトン抽出分に主に含まれる乳化重
合用試薬とは、具体的には、乳化剤、重合開始剤、重合
調整剤（反応の連鎖移動剤）、ｐＨ調整剤、重合停止剤
などのうちアセトン抽出可能なものをいう。
合用試薬とは、具体的には、乳化剤、重合開始剤、重合
調整剤（反応の連鎖移動剤）、ｐＨ調整剤、重合停止剤
などのうちアセトン抽出可能なものをいう。
【００２１】前記乳化剤は、乳化重合用試薬としてもっ
とも多く含まれ、ゴム組成物の物性への影響も大きいと
考えられる成分であり、たとえば脂肪酸セッケン、ロジ
ン酸セッケンあるいはこれらの組み合わせ（混合セッケ
ン）などがあげられる。
とも多く含まれ、ゴム組成物の物性への影響も大きいと
考えられる成分であり、たとえば脂肪酸セッケン、ロジ
ン酸セッケンあるいはこれらの組み合わせ（混合セッケ
ン）などがあげられる。
【００２２】前記重合開始剤としては、ホットラバーの
場合には、たとえば過硫酸カリウムなど、コールドラバ
ーの場合には、たとえば酸化剤と還元剤とを併用するレ
ドックス系重合開始剤などがあげられる。
場合には、たとえば過硫酸カリウムなど、コールドラバ
ーの場合には、たとえば酸化剤と還元剤とを併用するレ
ドックス系重合開始剤などがあげられる。
【００２３】前記酸化剤としては、クメンヒドロペルオ
キシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、
メタンヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド、
前記還元剤としては、２価の鉄（たとえば硫酸鉄）、テ
トラエチレンペンタミンやその他のポリアミンなどがあ
げられる。また、エチレンジアミンテトラアセチックア
シッドテトラＮａ塩（ＥＤＴＡ−Ｎａ）などが反応時間
短縮のため少量添加される。
キシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、
メタンヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド、
前記還元剤としては、２価の鉄（たとえば硫酸鉄）、テ
トラエチレンペンタミンやその他のポリアミンなどがあ
げられる。また、エチレンジアミンテトラアセチックア
シッドテトラＮａ塩（ＥＤＴＡ−Ｎａ）などが反応時間
短縮のため少量添加される。
【００２４】前記重合調整剤は、分子量調整剤として作
用するものであり、ホットラバーの場合には、たとえば
ｎ−ドデシルメルカプタンなど、コールドラバーの場合
には、たとえば第３級ドデシルメルカプタン、混合第３
級メルカプタン（炭素数１４、１６および１８のものの
混合物）などがあげられる。
用するものであり、ホットラバーの場合には、たとえば
ｎ−ドデシルメルカプタンなど、コールドラバーの場合
には、たとえば第３級ドデシルメルカプタン、混合第３
級メルカプタン（炭素数１４、１６および１８のものの
混合物）などがあげられる。
【００２５】前記ｐＨ調整剤は、ｐＨ調整の緩衝剤、反
応促進剤として、また、ラテックス粘度をさげ、ゲル化
を防ぐなどのために使用される電解質成分をいい、たと
えば苛性アルカリ、リン酸ナトリウム、硫酸カリウムな
どがあげられる。
応促進剤として、また、ラテックス粘度をさげ、ゲル化
を防ぐなどのために使用される電解質成分をいい、たと
えば苛性アルカリ、リン酸ナトリウム、硫酸カリウムな
どがあげられる。
【００２６】前記重合停止剤としては、たとえば第３級
ブチルヒドロキノン、ジニトロクロロベンゼン、ヒドロ
キノンと水、ジメチルジチオカルバミン酸塩、多硫化ナ
トリウム、ポリエチレンポリアミンなどがあげられる。
ブチルヒドロキノン、ジニトロクロロベンゼン、ヒドロ
キノンと水、ジメチルジチオカルバミン酸塩、多硫化ナ
トリウム、ポリエチレンポリアミンなどがあげられる。
【００２７】本発明に使用できるシリカとしては、とく
に制限はないが、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法
シリカ（含水ケイ酸）などがあげられ、湿式法シリカが
好ましい。湿式法シリカの好適例としては、デグッサ社
製Ｕｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３（商品名）、日本シリカ社
製ニップシールＶＮ３ ＡＱ（商品名）などがあげられ
る。
に制限はないが、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法
シリカ（含水ケイ酸）などがあげられ、湿式法シリカが
好ましい。湿式法シリカの好適例としては、デグッサ社
製Ｕｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３（商品名）、日本シリカ社
製ニップシールＶＮ３ ＡＱ（商品名）などがあげられ
る。
【００２８】前記シリカの配合量は、前記ゴム成分１０
０部に対し、５〜１００部である。シリカの配合が５部
未満になると、補強効果が小さくなり、１００部をこえ
ると、発熱性が増大し作業性が低下するため好ましくな
い。低発熱性と作業性の両面から、シリカの配合量は、
さらには１０〜８５部が好ましい。
０部に対し、５〜１００部である。シリカの配合が５部
未満になると、補強効果が小さくなり、１００部をこえ
ると、発熱性が増大し作業性が低下するため好ましくな
い。低発熱性と作業性の両面から、シリカの配合量は、
さらには１０〜８５部が好ましい。
【００２９】本発明に使用できるシランカップリング剤
としては、従来からシリカ充填剤と併用される任意のシ
ランカップリンク剤でよい。具体的には、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エチル）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、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラス
ルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−
メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプト
エチルトリエトキシシラン、３−ニトロプロピルトリメ
トキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシラ
ン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロ
ロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリ
メトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラ
ン、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキ
シシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル
テトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−
Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、
３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテト
ラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾ
チアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリル
プロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメト
キシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなど
があげられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上
を組み合わせて用いてもよい。これらのうちではカップ
リング剤添加効果とコストの両立の点から、ビス（３−
トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどが
好ましい。
としては、従来からシリカ充填剤と併用される任意のシ
ランカップリンク剤でよい。具体的には、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エチル）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、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラス
ルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−
メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプト
エチルトリエトキシシラン、３−ニトロプロピルトリメ
トキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシラ
ン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロ
ロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリ
メトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラ
ン、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキ
シシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル
テトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−
Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、
３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテト
ラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾ
チアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリル
プロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメト
キシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなど
があげられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上
を組み合わせて用いてもよい。これらのうちではカップ
リング剤添加効果とコストの両立の点から、ビス（３−
トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどが
好ましい。
【００３０】前記シランカップリング剤は、シリカ重量
に対し、２〜２０％配合される。シランカップリング剤
の配合量が２％未満になると、カップリング効果が小さ
くなり、２０％をこえると、コストがあがる割にカップ
リング効果が小さく好ましくない。カップリング効果と
分散効果との両面から、シランカップリング剤の配合量
は、さらには４〜１５％が好ましい。
に対し、２〜２０％配合される。シランカップリング剤
の配合量が２％未満になると、カップリング効果が小さ
くなり、２０％をこえると、コストがあがる割にカップ
リング効果が小さく好ましくない。カップリング効果と
分散効果との両面から、シランカップリング剤の配合量
は、さらには４〜１５％が好ましい。
【００３１】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に
は、充填剤の分散性、補強効果をさらに高めるために、
さらにカーボンブラックを配合してもよい。
は、充填剤の分散性、補強効果をさらに高めるために、
さらにカーボンブラックを配合してもよい。
【００３２】前記カーボンブラックとしては、窒素吸着
比表面積（以下、Ｎ2ＳＡともいう）が３０〜２５０ｍ2
／ｇ、さらには５０〜２００ｍ2／ｇで、圧縮ジブチル
フタレート吸油量（以下、２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量ともい
う）が３０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、さらには５０〜１
５０ｍｌ／１００ｇの範囲のものが好ましい。Ｎ2ＳＡ
および２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量が、各々の下限値より小さ
い場合には、分散性改良効果や補強効果が小さくなる傾
向が生じ、また上限値をこえる場合には、分散性がわる
くなり、発熱性が増大する傾向が生じる。
比表面積（以下、Ｎ2ＳＡともいう）が３０〜２５０ｍ2
／ｇ、さらには５０〜２００ｍ2／ｇで、圧縮ジブチル
フタレート吸油量（以下、２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量ともい
う）が３０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、さらには５０〜１
５０ｍｌ／１００ｇの範囲のものが好ましい。Ｎ2ＳＡ
および２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量が、各々の下限値より小さ
い場合には、分散性改良効果や補強効果が小さくなる傾
向が生じ、また上限値をこえる場合には、分散性がわる
くなり、発熱性が増大する傾向が生じる。
【００３３】前記カーボンブラックの例としては、ＨＡ
Ｆ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあげられるが、とくに限定
されるものではない。
Ｆ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあげられるが、とくに限定
されるものではない。
【００３４】前記カーボンブラックの配合量は、前記ゴ
ム成分１００部に対し、８０部以下であることが好まし
い。カーボンブラックの配合量が８０部をこえると、発
熱性が増大する傾向が生じる。補強性および低発熱性の
両面から、カーボンブラックの配合量は、さらには２５
〜６０部が好ましい。
ム成分１００部に対し、８０部以下であることが好まし
い。カーボンブラックの配合量が８０部をこえると、発
熱性が増大する傾向が生じる。補強性および低発熱性の
両面から、カーボンブラックの配合量は、さらには２５
〜６０部が好ましい。
【００３５】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、
さらにシリカおよびカーボンブラック以外の無機充填剤
を含んでいてもよい。シリカおよびカーボンブラック以
外の無機充填剤としては、クレー、水酸化アルミニウ
ム、炭酸カルシウム、アルミナなどがあげられる。
さらにシリカおよびカーボンブラック以外の無機充填剤
を含んでいてもよい。シリカおよびカーボンブラック以
外の無機充填剤としては、クレー、水酸化アルミニウ
ム、炭酸カルシウム、アルミナなどがあげられる。
【００３６】なお、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成
物には、必要に応じて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、
加硫促進剤、加硫促進助剤などの通常ゴム工業で使用さ
れる配合剤を適宜配合してもよい。得られたタイヤトレ
ッド用ゴム組成物は、機械的特性、燃費特性および耐摩
耗性に優れ、タイヤのトレッドとして好適に用いること
ができる。
物には、必要に応じて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、
加硫促進剤、加硫促進助剤などの通常ゴム工業で使用さ
れる配合剤を適宜配合してもよい。得られたタイヤトレ
ッド用ゴム組成物は、機械的特性、燃費特性および耐摩
耗性に優れ、タイヤのトレッドとして好適に用いること
ができる。
【００３７】
【実施例】つぎに、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成
物を実施例に基づいてより具体的に説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。
物を実施例に基づいてより具体的に説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。
【００３８】なお、実施例および比較例で用いた原料お
よび各特性の試験方法を以下にまとめて示す。
よび各特性の試験方法を以下にまとめて示す。
【００３９】ポリマー１：２リットルのガラス製セパラ
ブルフラスコに乳化重合スチレン−ブタジエンゴム（日
本合成ゴム（株）製のＳＢＲ１５０２（商品名）（スチ
レン含量２３．５％））１００ｇとトルエン１．０リッ
トルを入れ、撹拌下に６０℃に昇温して前記スチレン−
ブタジエンゴムを完全に溶解させた。完全に溶解後、室
温に冷却して、該スチレン−ブタジエンゴムのトルエン
溶液を２５０メッシュの金網で濾過し、メタノール１．
５リットルを加えてゴム成分を沈殿させた。そののち再
度トルエンによる溶解、メタノールによる沈殿の操作を
行ない、合計４回繰り返して乳化重合スチレン−ブタジ
エンゴムに含まれていた乳化重合用試薬などの成分を抽
出し、酸化防止剤としてテトラキス−［メチレン−３−
（３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−ヒドロキ
シフェニル）プロピオネート］メタン（日本チバガイギ
ー社製のＩｒｇａｎｏｘ１０１０（商品名））をスチレ
ン−ブタジエンゴムに対して１０００ｐｐｍになるよう
に練り混んだ。そののち１００℃で１時間乾燥させてポ
リマー１を得た。ポリマー１に含まれるアセトン抽出分
をＪＩＳ Ｋ６３５０に準じてアセトン抽出法により求
めたところ、アセトン抽出分は０．５％であった。 ポリマー２：再沈殿の回数を合計３回にした以外はポリ
マー１と同様にしてポリマー２を得た。アセトン抽出分
は１．５％であった。 ポリマー３：再沈殿の回数を合計２回にした以外はポリ
マー１と同様にしてポリマー３を得た。アセトン抽出分
は２．５％であった。 ポリマー４：再沈殿の回数を合計１回にした以外はポリ
マー１と同様にしてポリマー４を得た。アセトン抽出分
は５．０％であった。 ＮＲ：天然ゴム ＳＢＲ１５０２：日本合成ゴム（株）製のＳＢＲ１５０
２（乳化重合ゴム、スチレン含量２３．５％） シリカ：デグッサ社製のＵｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３ シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ６９（化学
名：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラス
ルフィド） 老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６
Ｃ（化学名：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） 加硫促進剤Ａ：大内新興化学工業（株）製のノクセラー
ＮＳ（化学名：Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチア
ジル・スルフェンアミド） 加硫促進剤Ｂ：大内新興化学工業（株）製のノクセラー
Ｄ（化学名：Ｎ，Ｎ′−ジフェニル・グアニジン）
ブルフラスコに乳化重合スチレン−ブタジエンゴム（日
本合成ゴム（株）製のＳＢＲ１５０２（商品名）（スチ
レン含量２３．５％））１００ｇとトルエン１．０リッ
トルを入れ、撹拌下に６０℃に昇温して前記スチレン−
ブタジエンゴムを完全に溶解させた。完全に溶解後、室
温に冷却して、該スチレン−ブタジエンゴムのトルエン
溶液を２５０メッシュの金網で濾過し、メタノール１．
５リットルを加えてゴム成分を沈殿させた。そののち再
度トルエンによる溶解、メタノールによる沈殿の操作を
行ない、合計４回繰り返して乳化重合スチレン−ブタジ
エンゴムに含まれていた乳化重合用試薬などの成分を抽
出し、酸化防止剤としてテトラキス−［メチレン−３−
（３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−ヒドロキ
シフェニル）プロピオネート］メタン（日本チバガイギ
ー社製のＩｒｇａｎｏｘ１０１０（商品名））をスチレ
ン−ブタジエンゴムに対して１０００ｐｐｍになるよう
に練り混んだ。そののち１００℃で１時間乾燥させてポ
リマー１を得た。ポリマー１に含まれるアセトン抽出分
をＪＩＳ Ｋ６３５０に準じてアセトン抽出法により求
めたところ、アセトン抽出分は０．５％であった。 ポリマー２：再沈殿の回数を合計３回にした以外はポリ
マー１と同様にしてポリマー２を得た。アセトン抽出分
は１．５％であった。 ポリマー３：再沈殿の回数を合計２回にした以外はポリ
マー１と同様にしてポリマー３を得た。アセトン抽出分
は２．５％であった。 ポリマー４：再沈殿の回数を合計１回にした以外はポリ
マー１と同様にしてポリマー４を得た。アセトン抽出分
は５．０％であった。 ＮＲ：天然ゴム ＳＢＲ１５０２：日本合成ゴム（株）製のＳＢＲ１５０
２（乳化重合ゴム、スチレン含量２３．５％） シリカ：デグッサ社製のＵｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３ シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ６９（化学
名：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラス
ルフィド） 老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６
Ｃ（化学名：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） 加硫促進剤Ａ：大内新興化学工業（株）製のノクセラー
ＮＳ（化学名：Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチア
ジル・スルフェンアミド） 加硫促進剤Ｂ：大内新興化学工業（株）製のノクセラー
Ｄ（化学名：Ｎ，Ｎ′−ジフェニル・グアニジン）
【００４０】（引張試験）ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠し
て、Ｍ３００、ＴＢおよびＥＢを測定した。
て、Ｍ３００、ＴＢおよびＥＢを測定した。
【００４１】（摩耗試験）ランボーン摩耗試験機によ
り、温度２０℃、スリップ率２０％、試験時間５分間の
条件でランボーン摩耗量を測定した。
り、温度２０℃、スリップ率２０％、試験時間５分間の
条件でランボーン摩耗量を測定した。
【００４２】各配合の容積損失を計算し、比較例１の損
失量を１００とし、式： ランボーン摩耗指数＝｛比較例１の損失量／各配合の損
失量｝×１００ で指数表示した。指数が大きいほど耐摩耗性が優れる。
失量を１００とし、式： ランボーン摩耗指数＝｛比較例１の損失量／各配合の損
失量｝×１００ で指数表示した。指数が大きいほど耐摩耗性が優れる。
【００４３】（転がり抵抗試験）粘弾性スペクトロメー
ター ＶＥＳ（（株）岩本製作所製）により、温度７０
℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件で各配合のｔａ
ｎδを測定し、比較例１のｔａｎδを１００とし、式： 転がり抵抗指数＝｛比較例１のｔａｎδ／各配合のｔａ
ｎδ｝×１００ で指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗特性に優
れる。
ター ＶＥＳ（（株）岩本製作所製）により、温度７０
℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件で各配合のｔａ
ｎδを測定し、比較例１のｔａｎδを１００とし、式： 転がり抵抗指数＝｛比較例１のｔａｎδ／各配合のｔａ
ｎδ｝×１００ で指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗特性に優
れる。
【００４４】（ウェットスキッド試験）スタンレー社製
のポータブルスキッドテスターを用いてＡＳＴＭ Ｅ３
０３−８３の方法にしたがってウェットスキッド抵抗を
測定し、式： ウェットスキッド指数＝｛各配合の測定値／比較例１の
測定値｝×１００ で指数表示した。指数が大きいほどウェットスキッド性
能が優れる。
のポータブルスキッドテスターを用いてＡＳＴＭ Ｅ３
０３−８３の方法にしたがってウェットスキッド抵抗を
測定し、式： ウェットスキッド指数＝｛各配合の測定値／比較例１の
測定値｝×１００ で指数表示した。指数が大きいほどウェットスキッド性
能が優れる。
【００４５】実施例１〜４および比較例１〜２ 硫黄、加硫促進剤Ａおよび加硫促進剤Ｂ以外の表１に示
す原料を表１に示す組成になるように配合し、１２０〜
１８０℃で３〜５分間ＢＲ型バンバリーミキサーで混練
りした。ついで５０℃で硫黄、加硫促進剤Ａおよび加硫
促進剤Ｂを表１に示す組成になるように配合して１０分
間オープンロールで混練りし、タイヤトレッド用グリー
ンゴム組成物を得た。グリーンゴム組成物は１４０〜１
７０℃で１０〜４０分間プレス加硫して加硫物を得、該
加硫物を用いて各試験を行なった。結果を表１に示す。
す原料を表１に示す組成になるように配合し、１２０〜
１８０℃で３〜５分間ＢＲ型バンバリーミキサーで混練
りした。ついで５０℃で硫黄、加硫促進剤Ａおよび加硫
促進剤Ｂを表１に示す組成になるように配合して１０分
間オープンロールで混練りし、タイヤトレッド用グリー
ンゴム組成物を得た。グリーンゴム組成物は１４０〜１
７０℃で１０〜４０分間プレス加硫して加硫物を得、該
加硫物を用いて各試験を行なった。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、乳化重合ゴムとシリカ
との相溶性が高められることにより、機械的特性、耐摩
耗性、低燃費性およびウェット性能に優れたゴム組成物
を得ることができる。
との相溶性が高められることにより、機械的特性、耐摩
耗性、低燃費性およびウェット性能に優れたゴム組成物
を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０８Ｋ 5/5419 Ｃ０８Ｋ 5/54 Ｃ Ｆターム(参考） 4J002 AC071 AC081 AC091 DJ016 EX037 EX077 EX087 FD010 FD016 FD020 FD030 FD140 FD150 FD207 GN01
Claims (1)
- 【請求項１】 アセトン抽出法により求められるアセト
ン抽出分が２．５重量％以下の乳化重合ゴムを含有する
ゴム成分１００重量部に対し、シリカ５〜１００重量部
およびシリカ重量に対して２〜２０重量％のシランカッ
プリング剤を含有するタイヤトレッド用ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05060499A JP4272289B2 (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05060499A JP4272289B2 (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000248120A true JP2000248120A (ja) | 2000-09-12 |
| JP4272289B2 JP4272289B2 (ja) | 2009-06-03 |
Family
ID=12863583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05060499A Expired - Fee Related JP4272289B2 (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4272289B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014234437A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 住友ゴム工業株式会社 | 産業品用ゴム組成物及び産業品 |
| EP2995638A1 (en) * | 2013-05-31 | 2016-03-16 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire and rubber masterbatch |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP05060499A patent/JP4272289B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014234437A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 住友ゴム工業株式会社 | 産業品用ゴム組成物及び産業品 |
| EP2995638A1 (en) * | 2013-05-31 | 2016-03-16 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire and rubber masterbatch |
| US20160108213A1 (en) * | 2013-05-31 | 2016-04-21 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire and rubber masterbatch |
| EP2995638A4 (en) * | 2013-05-31 | 2017-03-29 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire and rubber masterbatch |
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|---|---|
| JP4272289B2 (ja) | 2009-06-03 |
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