JP2000336208A - ゴム組成物 - Google Patents

ゴム組成物

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JP2000336208A
JP2000336208A JP11152288A JP15228899A JP2000336208A JP 2000336208 A JP2000336208 A JP 2000336208A JP 11152288 A JP11152288 A JP 11152288A JP 15228899 A JP15228899 A JP 15228899A JP 2000336208 A JP2000336208 A JP 2000336208A
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JP
Japan
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rubber
raw
rubber composition
weight
glass transition
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JP11152288A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Kaido
博幸 海藤
Chikashi Yatsuyanagi
史 八柳
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一括混練操作で、ブレンドゴムの一方の原料
ゴム成分中にフィラーが偏在したゴム組成物を提供す
る。 【解決手段】 2種類以上のジエン系原料ゴム100重
量部に対しフィラー、加硫剤等を添加したゴム組成物に
おいて、最も低温のガラス転移温度(Tg)の原料ゴム
をA、残りの原料ゴムをBとし、AとBのガラス転移温
度をそれぞれTg(A),Tg(B)とし、AとBのム
ーニー粘度をMV(A),MV(B)としたとき、下式
の条件の全てを満足するタイヤトレッド用ゴム組成物。 Tg(B)−Tg(A)>20℃ MV(B)>39 MV(A)/MV(B)≦0.8 80重量部>Aの配合量>40重量部

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】ブレンドゴム組成物を構成す
る一方の原料ゴムにフィラーを偏在させたゴム組成物、
更に詳しくは、ゴム原料A,Bの特定物性が特定条件を
満足するようにこれらゴム原料の組合せを選定すること
によって、一度の混練操作によって一方の原料ゴムにフ
ィラーを偏在させることができるゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】2種以上のゴムのブレンド物において、
一方の原料ゴムにフィラーを偏在させることにより粘弾
性特性を制御する手法は公知である(特開平9−674
69号公報)。フィラーを偏在させるためには、先ず、
一方の原料ゴムとフィラーを混合し、その後に残りの原
料ゴムを添加する方法が必要である。しかし、一方の原
料ゴムとフィラーを混合する工程は、少量の原料ゴムに
多量のフィラーを加えるため、フィラーの分散が悪くな
ることや粘度上昇が激しく加工が困難となる問題があっ
た。また、2回に分けて混合することが必要であり、煩
雑であるという問題もあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明で
は、従来の問題点であった、分割して混合することや高
粘度の工程を経ることなく、一度の混練操作でブレンド
ゴムの一方の原料ゴムにフィラーを偏在させることが可
能なゴム組成物を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、2種以
上のジエン系原料ゴム100重量部に対しフィラー、加
硫剤等を添加したゴム組成物において、最も低温のガラ
ス転移温度(Tg)の原料ゴムをA、残りの原料ゴムを
Bとし、AとBのガラス転移温度をそれぞれTg
(A),Tg(B)とし、AとBのムーニー粘度をMV
(A),MV(B)としたとき、下式の条件の全てを満
足するタイヤトレッド用ゴム組成物、 Tg(B)−Tg(A)>20℃ MV(B)>39 MV(A)/MV(B)≦0.8 80重量部>Aの配合量>40重量部 が提供される。
【0005】
【発明の実施の形態】フィラーを配合したブレンドゴム
組成物においては、フィラーは低粘度側のゴム成分中に
入り易い傾向がある。本発明者等は、2種以上のジエン
系原料ゴムにフィラーを配合する際に、低Tg側の原料
ゴムの粘度を低くすることによって、ブレンドゴムとフ
ィラーを同時に混合しても低Tg側の原料ゴムにフィラ
ーを偏在させることができることを見い出した。更に、
この際に、2種以上のブレンドゴムが互いに非相溶であ
る場合、また、低Tg側ゴムが末端変性されている場合
には、一層偏在の度合が効果的であることを見出した。
【0006】本発明によれば、溶液重合により合成され
かつ末端変性された、そして/またはカップリングされ
たジエン系ゴム(例えば、ポリブタンジエンゴム(B
R)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)、ス
チレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム(SIB
R))の原料ゴム(A)80〜40重量部、好ましくは
70〜50重量部と、末端変性されていないジエン系ゴ
ム(B)(例えば、乳化重合もしくは溶液重合されたB
R,SBR,SIBR)20〜60重量部、好ましくは
30〜50重量部とからなる原料ゴムに、原料ゴム10
0重量部当りフィラー(例えば、カーボンブラック、シ
リカなど)50〜120重量部、好ましくは60〜10
0重量部、その他配合剤を同時に配合、混合してなるゴ
ム組成物を得るにあたり、原料ゴム(A)のガラス転移
温度Tg(A)と原料ゴム(B)のガラス転移温度と
が、Tg(B)−Tg(A)>20℃の関係を満足し、
また、原料ゴム(A)および(B)のムーニー粘度MV
(A)とMV(B)とが、MV(B)>39で、かつM
V(A)/MV(B)≦0.8の関係を満足するよう
に、それぞれの原料ゴム(A)と(B)を選定、配合
し、好ましくは130〜150℃の温度で、例えばバン
バリーミキサーなどの密閉型ミキサーで混合することに
よって、所望の一方の原料ゴム成分にフィラーが偏在し
たゴム組成物を得ることができる。
【0007】本発明において使用される末端変性ジエン
系ゴムは、特開昭64−60604号公報に記載される
ような常法に従って、溶液重合SBR,BRなどのゴム
分子の合成末端のアルカリ金属(例えばLi)やアルカ
リ土類金属(例えばMg)を分子中に−CO−N<もし
くは−CS−N<結合を有する化合物(例えば、N,N
−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N,N−ジメチルベンズアミドなどのアミド類、
N,N′−ジメチル尿素、N,N′−ジメチルエチレン
尿素などの尿素類、ε−カプロラクタム、N−メチル−
ε−カプロラクタム、N−メチル−2−ピロリドン、N
−ビニル−2−ピロリドンなどのラクタム類など特開昭
61−103904号公報に記載の化合物、1,3−ジ
メチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチルエチ
レンチオウレアなど特開昭61−268702号公報に
記載の化合物等)と反応させて得ることができる。
【0008】本発明において使用されるカップリングさ
れたジエン系ゴムは、常法に従って、例えば、溶液重合
されたジエン系ゴム(SBR,BR等)のゴム分子末端
のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の20%以
上、好ましくは30〜50%をハロゲン化錫もしくはハ
ロゲン珪素と常法に従って反応させて得ることができ
る。
【0009】本発明においては、上記した各種のジエン
系ゴムが、ゴム組成物を構成する原料ゴム成分Aまたは
Bのいずれにも適用可能であるが、それら原料ゴムのガ
ラス転位温度の低い方が原料ゴムAとなり、また高い方
が原料ゴムBとなるように選定使用する。本発明では、
前記原料ゴムAおよびBのガラス転位温度、並びにそれ
らの粘度に関する前記諸条件を満足することに加えて、
更に、i)原料ゴムAのムーニー粘度が40>MV
(A)であること、ii)原料ゴムA、残りの原料ゴムB
のガラス転位温度が、それぞれTg(B)<−20℃,
Tg(A)<−50℃であることの条件を満足するよう
な原料ゴムAおよびBを選定使用することによって、よ
り一層フィラーの偏在度合の大きい所望のゴム組成物を
得ることができる。
【0010】本発明のゴム組成物には、前記原料ゴムA
およびB、フィラーおよび加硫剤に加えて、加硫促進
剤、老化防止剤、その他可塑剤などのタイヤ用その他の
ゴム組成物に一般に配合されている各種添加剤を配合す
ることができ、かかるゴム配合物は一般的な方法で加硫
することができる。これらの各種添加剤の配合量も一般
的な量とすることができる。
【0011】
【実施例】以下、実施例によって本発明を説明するが、
本発明の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。
【0012】実施例1〜5および比較例1〜12 特定原料ゴム成分をAおよびBとし、これにフィラーと
してのカーボンブラックおよび可塑剤としてのプロセス
オイルを配合し、更に他の加硫系成分などを配合して混
合、加硫したゴム組成物におけるフィラーの偏在度およ
び加硫物性のtanδ(0℃)を測定、評価した。その
結果を表1〜4に示す。
【0013】以下の実施例および比較例の各例の配合に
用いた配合成分は、以下の市販品を用いた。 *1 油展処理乳化重合SBRニポール9529:Ni
pol 9529(日本ゼオン(株)) *2 油展処理乳化重合SBRニポール1712:Ni
pol 1712(日本ゼオン(株)) *3 末端変性処理溶液重合SBRソルプレン120
4:(日本エラストマー(株)) *4 末端変性処理溶液重合SBRソルプレン120
6:(日本エラストマー(株)) *5 油展処理溶液重合SBRタフデン2535:(旭
化成工業(株)) *6 乳化重合SBRニポール1502:Nipol
1502(日本ゼオン(株)) *7 末端変性カップリング処理溶液重合SBR:ガラ
ス転移温度−57℃、分子量32万、スチレン量15
%、ビニル量33.8% *8 油展乳化重合SBR:ガラス転移温度−38℃、
分子量70万、スチレン量36% *9 末端変性カップリング処理溶液重合SBR:Ni
pol NS116(日本ゼオン(株)) *10 溶液重合SBR:ガラス転移温度−52℃、分
子量20万、スチレン量25%、ビニル量34% カーボンブラックN339:シースト KH(東海カー
ボン(株)) プロセスオイル:芳香族プロセスオイル
【0014】以下の実施例および比較例の各例のゴム組
成物に用いたその他の添加成分および配合量を示すと次
のとおりである。ゴム組成物の配合 ゴム(原料ゴム成分として): ※100重量部 カーボンブラック:HAF級カーボンブラック 80重量部 シースト KH(東海カーボン(株)) 老化防止剤:アンチゲン6C(N−フェニル−N′ 1重量部 −(1,3−ジメチル)−p− フェニレンジアミン)(住友化学工業(株)) ステアリン酸:Lunac YA(花王石鹸(株)) 1重量部 亜鉛華:亜鉛華3号(正同化学(株)) 3重量部 粉末イオウ:5%油展粉末イオウ(軽井沢精錬所) 2重量部 加硫促進剤:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジル 2重量部 スルフェンアミド オイル:芳香族プロセスオイル、X−140(共同石油 ※30重量部 (株)) (注)※油展ポリマーの場合は、オイルが合計30重量
部となるように添加オイル量を調整する。
【0015】各例における測定、評価方法は、以下のと
おりである。 (1)カーボンブラックの偏在度 カーボンブラックの偏在度は、未加硫ゴムコンパウンド
をトルエン抽出して得られるカーボンゲル(バウンドラ
バー)中のゴムA成分の比率で示した。実施例1,4,
5および比較例1〜8,10〜12の場合には、原料ゴ
ムAとBの比がA/B=7/3であり、もし、均一にカ
ーボンブラックがゴムコンパウンド中を分散していると
すれば、カーボンゲル中のゴムA成分比率は0.7とな
る。具体的な方法は、熱分解型ガスクロマトグラフィー
を用いてスチレン量を定量する。その際のスチレン量を
St(A),St(B)とする。また、カーボンゲルに
ついても同様にスチレン量を定量し、その際のスチレン
量をSt(G)とする。カーボンゲル中のゴム成分比率
をXとすると、以下の方程式が成り立つ。 X×St(A)+(1−X)×St(B)=St(G) ∴{St(A)−St(B)}X=St(G)−St
(B) ∴X={St(G)−St(B)}/{St(A)−S
t(B)} 上記Xを用いて、ゴム成分の比率を求めた。 (2)tanδ(0℃) 粘弾性スペクトロメーター(東洋精機(株)製)を用い
て、温度0℃、初期歪10%、動的歪±2%、周波数2
0Hzの条件で測定した値である。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】
【表4】
【0020】表1〜4の結果から、本発明の原料ゴムA
およびBのガラス転移温度、並びに粘度および原料ゴム
Aの配合量に関する条件式を全て満足する実施例では、
低Tg側原料ゴムA中にフィラーが偏在していることが
わかり、条件式の一つでも満足していない比較例のもの
では、本発明による偏在がないことが理解される。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、分割混合や高粘度下で
の工程を経ることなく、同時混練操作で一方のブレンド
原料ゴム成分中にフィラーを効率よく偏在させたタイヤ
トレッド用ゴム組成物を得ることができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2種以上のジエン系原料ゴム100重量
    部に対しフィラー、加硫剤等を添加したゴム組成物にお
    いて、最も低温のガラス転移温度(Tg)の原料ゴムを
    A、残りの原料ゴムをBとし、AとBのガラス転移温度
    をそれぞれTg(A),Tg(B)とし、AとBのムー
    ニー粘度をMV(A),MV(B)としたとき、下式の
    条件の全てを満足することを特徴とするタイヤトレッド
    用ゴム組成物。 Tg(B)−Tg(A)>20℃ MV(B)>39 MV(A)/MV(B)≦0.8 80重量部>Aの配合量>40重量部
  2. 【請求項2】 原料ゴムAのムーニー粘度MV(A)が
    更に以下の範囲である、請求項1に記載のゴム組成物。 40>MV(A)
  3. 【請求項3】 原料ゴムA、残りの原料ゴムBの各ガラ
    ス転移温度Tg(A)およびTg(B)が更に以下の範
    囲である、請求項1記載のゴム組成物。 Tg(B)<−20℃ Tg(A)<−50℃
  4. 【請求項4】 原料ゴムAと原料ゴムBとが互いに非相
    溶である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム組
    成物。
  5. 【請求項5】 原料ゴムAが末端変性されている、請求
    項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成物。
JP11152288A 1999-05-31 1999-05-31 ゴム組成物 Pending JP2000336208A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003292675A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003292675A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム組成物

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