JP2002114874A - 変性ジエン系ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工性に優れ、しかも転がり摩擦抵抗特性、
ウェットスキッド性能やウェットオンアイス性能（雪氷
上性能）、耐摩耗性にとくに優れた変性ジエン系ゴム組
成物を提供する。 【解決手段】 重量平均分子量（Ｍｗ）が５００〜１
０，０００である低分子量ジエン系ゴムを、変性剤とし
てアルコキシ基を含有する有機ケイ素化合物を用いて変
性し、変性ジエン系ゴム中の変性剤に起因するケイ素含
有量が５，０００〜８０,０００ｐｐｍである変性ジエ
ン系ゴムを５〜２０重量％含有するゴム成分１００重量
部に対して、シリカ１０〜１５０重量部、カーボンブラ
ック０〜１００重量部を含む変性ジエン系ゴム組成物を
得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転がり摩擦抵抗特
性（燃費特性）、ウェットスキッド性能やウェットオン
アイス性能（雪氷上性能）、耐摩耗性にとくに優れた変
性ジエン系ゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車タイヤゴムとしては、
ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）および
スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などが使用されて
いる。

【０００３】近年、自動車の低燃費化の要求と、水上、
雪上および氷上における走行安全性の要求が高まり、自
動車のタイヤトレッド用ゴムとして、転がり摩擦抵抗が
小さく、水上、雪上および氷上における路面グリップの
大きな材料の開発が望まれるようになってきた。

【０００４】そこで、低発熱化充填剤としてシリカとシ
ランカップリング剤を使用する方法が多数報告されてい
る。シランカップリング剤を併用する理由は、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、シランカップリング剤は
これらのシラノール基と結合してシリカ同士の凝集を防
ぎ、加工性を改善できるといわれているためである。一
方、性能面では、シリカとポリマーがシランカップリン
グ剤と化学的に結合することにより転がり摩擦抵抗の低
減や摩耗性が改善されると考えられている。しかし、こ
れらの目的を達成するためにはシリカとシランカップリ
ング剤を混練り、加工中に化学的に反応させる必要があ
る。ところが、シランカップリング剤中のゴムと反応す
る官能基部分が、混練りなどの加工中にかかる温度によ
って加硫工程に至るまでに一部ゴムとの反応を起こして
しまうため、ゲル化といわれるゴム焼けの現象が起こ
る。そのため、混練りの温度や条件に関して記述した特
許が数多く報告されている。たとえば特開平８−２５９
７３５号公報、特開平８−２５９７３６号公報、特開平
８−２７７３４８号公報、特開平７−２９２１６３号公
報、特開平７−１９６８５０号公報などにあげられるよ
うに、性能をよくするためにはシリカとシランカップリ
ング剤を充分に反応させる必要があり、充分に反応させ
るためには高温でよく練る方がよいとされている。しか
し、高温で混練りするとゴム焼けが起こり、逆に低温で
練るとシリカとシランカップリング剤の反応が不充分に
なるという矛盾点が生じる。

【０００５】前記問題を解決する一つの手法としては、
特開昭６２−５０３４６号公報、特開昭６２−６５６８
号公報、特開昭６３−１７５００１号公報などに記載さ
れているように、ポリマーの末端をあらかじめシリカと
反応しやすい官能基アルコキシシランで変性する方法
や、特開平８−５３５７６号公報の末端をエポキシ基で
変性する方法などがある。しかし、いずれの発明もシラ
ンカップリング剤の併用を記載しており、ポリマーの末
端にこれらの官能基を付加した程度ではシランカップリ
ング剤の代わりになるものではなく、また、シランカッ
プリング剤を使用する上での加工上のメリットであるシ
リカの凝集を防ぎ、ゴム組成物の粘度を低減させる効果
は不充分であった。

【０００６】そこで、我々はシリカと反応しやすい官能
基をあらかじめポリマーに数多く付加してシリカとの反
応性を高める方法として、ジエン系ゴムの二重結合の部
分に官能基を付加させることを考えた。すなわち、分子
量の低いポリマーを変性し、シランカップリング剤の代
わりに用いることで前記問題を解決できることがわかっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記課題に
鑑みてなされたものであり、重量平均分子量が５００〜
１０，０００であるジエン系ゴムを、変性剤としてアル
コキシ基を含有する有機ケイ素化合物で変性した変性ジ
エン系ゴムを用いることにより、加工性を大幅に改善で
き、しかも耐摩耗性、転がり抵抗、ウェットスキッド性
能やウェットオンアイス性能（雪氷上性能）などのウェ
ットグリップ性能を改善し得るゴム組成物を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく鋭
意検討した結果、重量平均分子量Ｍｗが５００〜１０，
０００である低分子量ジエン系ゴムを、変性剤としてア
ルコキシ基を含有する有機ケイ素化合物を用いて変性
し、変性ジエン系ゴム中の変性剤に起因するケイ素含有
量が５，０００〜８０，０００ｐｐｍである変性ジエン
系ゴムをゴム組成物のゴム成分中５〜２０重量％用い、
さらにシリカおよびカーボンブラックを特定量用いるこ
とにより、シリカ配合の加工性を大幅に改善でき、しか
も耐摩耗性、転がり摩擦抵抗特性、ウェットグリップ性
能に優れた特性を有するゴム組成物が得られることを見
出し、本発明を完成するにいたった。

【０００９】すなわち、本発明は、重量平均分子量（Ｍ
ｗ）が５００〜１０，０００である低分子量ジエン系ゴ
ムを、変性剤としてアルコキシ基を含有する有機ケイ素
化合物を用いて変性し、変性ジエン系ゴム中の変性剤に
起因するケイ素含有量が５，０００〜８０,０００ｐｐ
ｍである変性ジエン系ゴムを５〜２０重量％含有するゴ
ム成分１００重量部に対して、シリカ１０〜１５０重量
部、カーボンブラック０〜１００重量部を含むことを特
徴とする変性ジエン系ゴム組成物に関する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明で使用される低分子量ジエ
ン系ゴムのＧＰＣによる重量平均分子量は、５００〜１
０，０００であり、好ましくは１，０００〜１０，００
０である。前記重量平均分子量が５００未満では低分子
量成分による性能低下が起こり、１０，０００より大き
いと変性ジエン系ゴムによる粘度低減効果が少なく加工
性が改善できず好ましくない。

【００１１】前記ジエン系ゴムとしては、ポリブタジエ
ンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレ
ン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリル−ブタジエン
ゴム（ＮＢＲ）などがあげられる。一般的に商業生産さ
れたものを用いてもよいし、また適宜合成したものを用
いてもよい。

【００１２】本発明において使用されるジエン系ゴムの
変性方法としては、当該ジエン系ゴム製造後直ちに変性
反応を行なってもよいし、変性剤とジエン系ゴムを有機
溶媒中で接触・変性反応させることによって行なっても
よい。その他の方法としては押し出し混練り機などによ
り直接混練り変性することも可能である。

【００１３】低分子量ジエン系ゴムを、ジエン系ゴム製
造後直ちに変性する場合、すなわちジオレフィンの重合
を行なってジエン系ゴムを得た重合系で連続して変性を
行なう場合、変性は前記ジエン系ゴムを得た重合系に直
接変性剤を添加して行なえばよい。

【００１４】低分子量ジエン系ゴムを有機溶媒中で変性
する場合、変性反応に使用する有機溶剤としては、それ
自身がジエン系ゴムと反応しないものであれば自由に使
用できる。通常はジエン系ゴムの重合溶媒と同じものが
用いられる。たとえばベンゼン、クロロベンゼン、トル
エン、キシレンなどの芳香族炭化水素、ｎ−ヘプタン、
ｎ−ヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−オクタンなどの脂肪
族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、
テトラリン、デカリンなどの脂環族炭化水素などが好適
に使用される。また、塩化メチレンやテトラヒドロフラ
ンなども使用することができる。

【００１５】変性反応が遅い場合には、反応速度を大き
くするために、ハロゲン化アルミニウムやハロゲン化ア
ルキルを触媒として使用することができる。ハロゲン化
アルミニウムとしては塩化アルミニウム、臭化アルミニ
ウム、ヨウ化アルミニウムなどがあげられる。ハロゲン
化アルキルとしては臭化エチル、ヨウ化エチル、塩化ブ
チル、臭化ブチル、ヨウ化ブチルなどの炭素原子数１〜
６のアルキルのハロゲン化物があげられる。

【００１６】また、触媒の添加量は、ジエン系ゴム１０
０ｇに対して、０．０１〜１００ミリモルであることが
好ましい。０．０１ミリモル未満の場合、反応性が低く
時間がかかり、１００ミリモルをこえる場合、残存する
触媒の量が多くなりゴム物性に悪影響を与える傾向があ
る。

【００１７】変性反応を行なう温度は、０〜１００℃、
好ましくは室温〜７０℃である。０℃未満では、変性反
応が進行しにくく、１００℃をこえると、ジエン系ゴム
がゲル化するので好ましくない。

【００１８】変性反応に要する時間はとくに制限はない
が、通常は０．５〜６時間の範囲が好ましい。変性時間
が０．５時間未満では、反応が充分に進行せず、６時間
をこえると、ジエン系ゴムがゲル化するおそれがあるの
で好ましくない。

【００１９】ジエン系ゴムを変性する変性剤としては、
分子中にアルコキシ基を含有する有機ケイ素化合物であ
れば、とくに制限はなく、ジエン系ゴム中の二重結合に
付加反応の可能なものであればよい。たとえば、分子中
にアミノ基とアルコキシ基をもつもの、一般にシランカ
ップリング剤として用いられているもの、またはシラン
（アルコキシシラン）があげられる。

【００２０】具体的には、分子中にアミノ基とアルコキ
シ基を含有する有機ケイ素化合物としては、３−アミノ
プロピルジメチルメトキシシラン、３−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルエチルジ
メトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、３−
アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルジメチ
ルブトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジブトキ
シシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）ジ
メトキシメチルシラン、３−（２−アミノエチルアミノ
プロピル）ジメトキシエチルシラン、３−（２−アミノ
エチルアミノプロピル）ジメトキシプロピルシラン、３
−（２−アミノエチルアミノプロピル）ジメトキシブチ
ルシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）ジ
エトキシメチルシラン、３−（２−アミノエチルアミノ
プロピル）トリメトキシシラン、３−（２−アミノエチ
ルアミノプロピル）トリエトキシシラン、３−（２−ア
ミノエチルアミノプロピル）トリブトキシシランなどが
あげられる。これらの化合物の中では、とくに変性効果
の点から、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３
−（２−アミノエチルアミノプロピル）ジメトキシメチ
ルシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）ト
リメトキシシランが好適に使用される。

【００２１】また、シランカップリング剤として用いら
れているものとしては、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。とくに変性
反応の起こり易さの点から、３−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロ
ピル）テトラスルフィドが好適に使用される。

【００２２】さらにアルコキシシランとしては、テトラ
メトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチル
ジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、エチル
トリメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、トリ
エチルメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチル
トリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリ
メチルエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジ
エチルジエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、
テトラブトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、ジ
メチルジブトキシシラン、トリメチルブトキシシラン、
エチルトリブトキシシラン、ジエチルジブトキシシラ
ン、トリエチルブトキシシラン、トリメトキシシラン、
メチルジメトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、エ
チルジメトキシシラン、ジエチルメトキシシラン、トリ
エトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルエ
トキシシラン、エチルジエトキシシラン、ジエチルエト
キシシラン、トリブトキシシラン、メチルジブトキシシ
ラン、ジメチルブトキシシラン、エチルジブトキシシラ
ン、ジエチルブトキシシラン、フェニルトリメトキシシ
ラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルト
リメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、テトラ
プロポキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、ジメ
チルジプロポキシシラン、エチルトリプロポキシシラ
ン、ジエチルジプロポキシシランなどがあげられる。こ
れらの化合物の中では、とくに添加効果とコストの両立
の点から、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ンが好適に使用される。

【００２３】前記変性剤は、１種類単独、または２種類
以上を組み合わせて使用してもよい。

【００２４】これらの変性剤の使用量は、好ましくはジ
エン系ゴム１００ｇに対して０．０１〜３モル、好まし
くは０．０５〜２．５モル、さらに好ましくは０．１〜
２モルである。変性剤の使用量が０．０１モル未満で
は、変性ジエン系ゴム中に導入されるアルコキシ基を含
有するケイ素化合物の量が少なくなり、満足すべき変性
効果が現れない。一方、変性剤の使用量が３モルをこえ
ると、変性ジエン系ゴム中に未反応変性剤が残存し、そ
の除去に手間がかかり、変性剤の無駄にもなり、さらに
顕著な物性の改善効果が現れにくい。

【００２５】前記変性剤は、ジエン系ゴムの主鎖の二重
結合（シス１，４−結合部分）および／または１，２−
ビニル基および／または末端に結合すると考えられる
が、主に二重結合に結合すると考えられる。

【００２６】変性ジエン系ゴムの同定は、分析手段、た
とえば構成元素（ケイ素を包含）の元素分析、赤外吸収
分光測定などで行なうことができる。本発明における変
性ジエン系ゴムの同定は、後述する方法（ケイ素の元素
分析）により行なった。変性ジエン系ゴム中の変性剤に
起因するケイ素含有量としては５，０００〜８０，００
０ｐｐｍ、好ましくは１０，０００〜７０，０００ｐｐ
ｍ、さらに好ましくは１５，０００〜６０，０００ｐｐ
ｍである。ケイ素含有量が５，０００ｐｐｍ未満になる
と、ジエン系ゴムの変性効果が得られず、８０，０００
ｐｐｍをこえると、混練り中にゴムのゲル化が促進さ
れ、加工性がわるくなる傾向があるため好ましくない。

【００２７】本発明において得られる変性ジエン系ゴム
は、天然ゴムおよび／または他の合成ゴムとブレンドし
て用いられる。また、必要ならばプロセスオイルで油展
の形で用いてもよい。

【００２８】前記他の合成ゴムとしては、たとえばポリ
ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ポリイソ
プレンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム
や、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、クロロプレン
ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムなどがあげら
れる。

【００２９】変性ジエン系ゴムを他の合成ゴムおよび／
または天然ゴムとブレンドして用いる場合、変性ジエン
系ゴムの配合量は本発明の変性ジエン系ゴム組成物のゴ
ム成分中５〜２０重量％であり、好ましくは５〜１５重
量％である。５重量％未満の場合、充分なシリカの加工
性の改良効果が得られず、２０重量％をこえる場合、ジ
エン系ゴムを配合することによる性能低下（耐摩耗性、
強度、転がり摩擦抵抗の低下）が現れるため好ましくな
い。

【００３０】本発明のゴム組成物に用いられるシリカの
チッ素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は５０〜３００ｍ²／ｇ
であることが好ましい。シリカのチッ素吸着比表面積
（Ｎ₂ＳＡ）が５０ｍ²／ｇ未満の場合、分散性改良効果
や補強効果が小さくなり、３００ｍ²／ｇをこえる場
合、分散性がわるく、発熱性が増大するために好ましく
ない。本発明のゴム組成物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
式法シリカが加工性の点で好ましい。湿式法シリカの好
適な例としては、デグッサ社製Ｕｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ
３（商品名）、日本シリカ社製ニップシールＶＮ３ Ａ
Ｑ（商品名）などがあげられる。

【００３１】かかるシリカの配合量は、ゴム成分１００
重量部に対して１０〜１５０重量部、好ましくは１０〜
１００重量部である。シリカの配合量が１０重量部未満
の場合、補強効果が小さく、１５０重量部をこえる場
合、作業性が低下するために好ましくない。さらに、低
発熱性、作業性の面から、シリカの配合量は２０〜１０
０重量部が好ましい。

【００３２】本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴムを変
性するために変性剤として用いるシランカップリング剤
以外、ゴム組成物の成分混合時にシランカップリング剤
を含まない。しかしながら、前記成分混合時における少
量（ゴム成分１００重量部に対して０．５重量部未満）
のシランカップリング剤の併用は、その効果の点から本
発明の範囲内であるといえる。

【００３３】さらに本発明のゴム組成物は、チッ素吸着
比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が３０〜２００ｍ²／ｇで、圧縮ジ
ブチルフタレート吸油量（２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量）が３
０〜１５０ｍｌ／１００ｇの範囲内であるカーボンブラ
ックを含んでいてもよい。チッ素吸着比表面積（Ｎ₂Ｓ
Ａ）および圧縮ジブチルフタレート吸油量（２４Ｍ４Ｄ
ＢＰ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、また上限値をこえる場
合には、分散性がわるく、発熱性が増大するため好まし
くない。使用できるカーボンブラックの例としては、Ｈ
ＡＦ、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】本発明のゴム組成物中に含まれるカーボン
ブラックの配合量は、前記ゴム成分１００重量部に対し
０〜１００重量部であり、補強性および低発熱性の面か
ら１０〜８５重量部が好ましい。カーボンブラックの配
合量が１００重量部を超えると、発熱性が増大し好まし
くない。

【００３５】なお、本発明のゴム組成物においては、前
記ゴム成分、シリカ、カーボンブラック以外にクレー、
炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、ケイ酸マグネシ
ウムなどの無機充填剤、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の
ゴム工業で使用される配合剤を適宜配合することがで
き、本発明のゴム組成物は、タイヤはもちろんのこと、
ホース、ベルトその他の各種工業用品などの機械的特性
および耐摩耗性が要求されるゴム組成物としても適用さ
れ得る。

【００３６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明するが、これらは本発明を限定するものではない。

【００３７】実施例および比較例に用いた各種試薬を以
下に示す。

【００３８】ＳＢＲ（１５０２）；ＳＢＲ１５０２（日
本合成ゴム（株）製） 液状ポリブタジエンゴム（ＢＲ）；Ｐｏｌｙｏｉｌ（日
本ゼオン（株）製） ＧＰＣで測定した重量平均分子量（Ｍｗ）：１１００ シリカ；Ｕｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３（デグッサ社製） チッ素吸着比表面積 ：１８０ｍ²／ｇ シランカップリング剤；Ｓｉ６９（デグッサ社製） （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） ステアリン酸；ステアリン酸（日本油脂（株）製） 酸化亜鉛；亜鉛華１号（三井金属鉱業（株）製） 硫黄；粉末硫黄（鶴見化学（株）製） 加硫促進剤Ａ；ノクセラー ＮＳ（大内新興化学工業
（株）製） （化学名：Ｎ−第三−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：ノクセラー Ｄ（大内新興化学工業
（株）製） （化学名：Ｎ，Ｎ−ジフェニル・グアニジン）

【００３９】製造例において得られた変性ジエン系ゴム
（ポリマー１〜４）のムーニー粘度およびケイ素含有量
は下記の方法により測定した。

【００４０】ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、１００℃） ＪＩＳ Ｋ６３００に定められたムーニー粘度の測定法
にしたがい、１００℃で１分予熱したあと、４分間測定
し、ゴムのムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、１００℃）として
表示した。

【００４１】ケイ素含有量 白金るつぼに試料１ｇを採取し、硫酸を加えた後、ホッ
トプレート上で加熱、溶解、分散させ、乾固した。それ
を、ブンゼンバーナーで加熱し、炭化させた後、電気炉
で灰化させ、炭酸ナトリウムを添加した。再び電気炉中
でアルカリ溶融させた後、純水を加え、ホットプレート
上で加熱溶出させた試料を適当な濃度に希釈し、ＩＣＰ
測定により変性ジエン系ゴム中のケイ素元素含有量を求
めた。

【００４２】つぎに変性ジエン系ゴム（ポリマー１〜
４）の製造法について説明する。

【００４３】製造例１（ポリマー１） １リットルの撹拌機および温度調節器付きガラス製セパ
ラブルフラスコに液状ポリブタジエンゴム（日本ゼオン
（株）製、Ｐｏｌｙｏｉｌ）５０ｇとトルエン７００ミ
リリットルを加えて、撹拌下に６０℃に昇温して液状ポ
リブタジエンゴムを完全に溶解させた。つぎにあらかじ
めテトラヒドロフランに溶解させた変性剤ビス（３−ト
リエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド０．１２
５モルを添加して６０℃、２時間変性反応した。反応終
了後、室温に冷却して、この反応液を２５０メッシュの
金網で濾過し、メタノール１リットルを加えゴム成分を
沈殿させた。その後、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繰り返して残存の変性剤を除去
し、酸化防止剤としてテトラキス−［メチレン−３−
（３′，５′−ジ−ｔ−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
（株）製、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０）をポリブタジエン
ゴムに対して１０００ｐｐｍを練り混んで１００℃で１
時間真空乾燥させて変性ポリブタジエンゴムを得た。

【００４４】得られた変性ポリブタジエンゴムについ
て、ムーニー粘度、ケイ素含有量を測定した。得られた
結果を表１に示す。

【００４５】製造例２（ポリマー２） 変性剤を３−メルカプトプロピルトリメトキシシランと
し、添加量を０．３モルにかえた以外はポリマー１と同
様にして、変性ポリブタジエンゴムを得た。得られた変
性ポリブタジエンゴムについて、ムーニー粘度、ケイ素
含有量を測定した。得られた結果を表１に示す。

【００４６】製造例３（ポリマー３） 変性剤を３−（２−アミノエチルアミノプロピル）トリ
メトキシシランとし、添加量を０．４モルにかえ、触媒
として臭化エチル１０ミリモルを使用した以外はポリマ
ー１と同様にして、変性ポリブタジエンゴムを製造し
た。得られた変性ポリブタジエンゴムについて、ムーニ
ー粘度、ケイ素含有量を測定した。得られた結果を表１
に示す。

【００４７】製造例４（ポリマー４） 変性剤をテトラエトキシシランとし、添加量を１．０モ
ルにかえた以外は、ポリマー３と同様にして、変性ポリ
ブタジエンゴムを製造した。得られた変性ポリブタジエ
ンゴムについて、ムーニー粘度、ケイ素含有量を測定し
た。得られた結果を表１に示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】実施例１〜４および比較例１ 表２に示す配合を基本配合とし、２５０ｃｃのバンバリ
ータイプのプラストミルを用いて表３に示す配合割合で
混練りし（加硫剤はロールを用いて混練りした）、１７
０℃で２０分間プレス加硫して各種ゴム組成物を得た。

【００５０】得られた各種ゴム組成物の加工性、引張強
度、転がり摩擦抵抗指数、ランボーン摩耗指数およびウ
ェットスキッド指数を下記方法により測定して求めた。
得られた結果を表３に示す。

【００５１】（加工性）ＪＩＳ Ｋ６３００に定められ
たムーニー粘度の測定法にしたがい、１３０℃で測定し
た。比較例１のムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄）を１００と
し、下記計算式で指数表示した。指数が大きいほど、ム
ーニー粘度が低く、加工性に優れている。 加工性指数＝比較例１のｔａｎδ／各配合のｔａｎδ×
１００

【００５２】（引張強度）ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠し
て測定し、３００％のモジュラスで示した。引張強度
（Ｍ３００（ＭＰａ））の数値が大きいほど反発弾性に
優れる。

【００５３】（転がり摩擦抵抗特性）粘弾性スペクトロ
メーター ＶＥＳ（岩本製作所製）を用いて、測定温度
７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件で各配合の
ｔａｎδを測定し、比較例１のｔａｎδを１００とし、
下記計算式で指数表示した。指数が大きいほど、転がり
摩擦抵抗特性に優れることを示す。 転がり摩擦抵抗指数＝比較例１のｔａｎδ／各配合のｔ
ａｎδ×１００

【００５４】（耐摩耗性）ランボーン摩耗試験機を用い
て、温度２０℃、スリップ率２０％、試験時間５分間の
測定条件で各配合の容積損失を計算し、比較例１の損失
量を１００とし、下記計算式で指数表示した。指数が大
きいほど耐摩耗性が優れることを示す。 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

【００５５】（ウェットスキッド性能）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測定し、以下の計算式で
指数表示した。指数が大きいほど、ウェットスキッド性
能が優れることを示す。 ウェットスキッド指数＝各配合の数値／比較例１の数値
×１００

【００５６】

【表２】

【００５７】

【表３】

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、加工性に優れ、しかも
転がり摩擦抵抗特性（燃費特性）、ウェットスキッド性
能やウェットオンアイス性能（雪氷上性能）、耐摩耗性
にとくに優れた変性ジエン系ゴム組成物が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 15:00） Ｃ０８Ｌ 15:00） (72)発明者 村岡 清繁 兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内 (72)発明者 井上 篤司 千葉県市原市五井南海岸８番の１ 宇部興 産株式会社千葉石油化学工場内 (72)発明者 中島 哲司 千葉県市原市五井南海岸８番の１ 宇部興 産株式会社千葉石油化学工場内 Ｆターム(参考） 4J002 AC011 AC031 AC071 AC081 AC091 AC112 BB151 DA037 DJ016 GN01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量平均分子量Ｍｗが５００〜１０，０
   ００である低分子量ジエン系ゴムを、変性剤としてアル
   コキシ基を含有する有機ケイ素化合物を用いて変性し、
   変性ジエン系ゴム中の変性剤に起因するケイ素含有量が
   ５，０００〜８０,０００ｐｐｍである変性ジエン系ゴ
   ム５〜２０重量％を含むゴム成分１００重量部に対し
   て、シリカ１０〜１５０重量部、カーボンブラック０〜
   １００重量部を含むことを特徴とする変性ジエン系ゴム
   組成物。