JP2003221472A - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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- JP2003221472A JP2003221472A JP2002025688A JP2002025688A JP2003221472A JP 2003221472 A JP2003221472 A JP 2003221472A JP 2002025688 A JP2002025688 A JP 2002025688A JP 2002025688 A JP2002025688 A JP 2002025688A JP 2003221472 A JP2003221472 A JP 2003221472A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 グリップ性能と耐アブレージョン摩耗性能を
両立し得るゴム組成物を提供する。 【解決手段】 （Ａ）スチレン単位量が２５〜６０重量
％のスチレン−ブタジエンゴム５０〜９０重量％および
３，４−イソプレン単位量が６０〜９０重量％のイソプ
レンゴム１０〜５０重量％からなるポリマー１００重量
部に対し、（Ｂ）シランカップリング剤１〜２０重量
部、（Ｃ）カーボンブラック５０〜２００重量部、
（Ｄ）シリカ８重量部以下、および（Ｅ）可塑剤５０〜
２００重量部を含むゴム組成物であって、カーボンブラ
ック（Ｃ）とシリカ（Ｄ）との合計量に対するカーボン
ブラック（Ｃ）の比率が９５〜１００重量％であるゴム
組成物。
両立し得るゴム組成物を提供する。 【解決手段】 （Ａ）スチレン単位量が２５〜６０重量
％のスチレン−ブタジエンゴム５０〜９０重量％および
３，４−イソプレン単位量が６０〜９０重量％のイソプ
レンゴム１０〜５０重量％からなるポリマー１００重量
部に対し、（Ｂ）シランカップリング剤１〜２０重量
部、（Ｃ）カーボンブラック５０〜２００重量部、
（Ｄ）シリカ８重量部以下、および（Ｅ）可塑剤５０〜
２００重量部を含むゴム組成物であって、カーボンブラ
ック（Ｃ）とシリカ（Ｄ）との合計量に対するカーボン
ブラック（Ｃ）の比率が９５〜１００重量％であるゴム
組成物。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物に関
し、とりわけタイヤトレッドに用いてグリップ性能と耐
アブレージョン摩耗性能を両立し得るゴム組成物に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】高性能の乗用車や自動２輪車に使用され
る高性能タイヤや競技車両用のレーシングタイヤなどに
使用されるトレッドゴムに対する要求性能としては、走
行中のブレーキ、トラクション、コーナーリング中のグ
リップ特性がある。路面とトレッド表面で発生する摩擦
係数を高めるため、通常歪みの小さい領域（０．３〜５
０％動的歪み）での粘弾性を測定したときの弾性率が低
く、ヒステリシスロス（ｔａｎδ）の高いゴムが望まれ
る。 【０００３】前記要求特性を満たすためには、通常、充
填剤や軟化剤の量を増加したり、硫黄の量を減らしたり
する。 【０００４】しかしながら、前述のような通常の手段で
低弾性率、高ｔａｎδを達成した場合、走行中のブレー
キ、コーナリング中のトレッド表面に大きな変形が加わ
り、これが繰り返されることにより、アブレージョン摩
耗が発生する。加わる力が大きいほど、またゴムが軟ら
かいほど変形が大きくなり、ある一定方向の連続した変
形により、その垂直方向に波状に発生した摩耗を、アブ
レージョン摩耗という。その波の間隔や深さが大きいほ
ど、外観がわるくなるだけでなく、ゴムと路面の接触面
積が小さくなり、性能低下も起こる。 【０００５】アブレージョン摩耗が問題となるようなゴ
ムは、大変形の歪みの領域での弾性率が低いことがわか
っており、ゴム物性では引っ張り試験で測定した３００
％伸長時の弾性率とアブレージョン摩耗の波の間隔には
相関がある。 【０００６】通常グリップ力を高めるために、充填剤、
軟化剤の両方を増やした場合、低弾性率、高ｔａｎδは
達成できるが、３００％伸長時の弾性率が低くなる。ま
た、硫黄の量を減らしたり、加硫促進剤の量を減らした
りする手法により低弾性率を達成した場合も、３００％
伸張時の弾性率が低くなる。 【０００７】さらに、３，４−イソプレン単位量が６０
〜９０％のイソプレンゴムを使用することで、前記手法
よりも著しく低弾性率、高ｔａｎδを達成できることが
知られているが、３００％伸長時の弾性率も低くなって
しまうという問題があった。 【０００８】このように、従来の技術では、耐アブレー
ジョン摩耗性能とグリップ性能の両立は、困難であっ
た。そのため、グリップ性能を損なうことなく、アプレ
ージョン摩耗を改善することが急務であった。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、大変形領域
での弾性率とｔａｎδ／（歪みの小さい領域での弾性
率）の高さを維持しつつ、３００％伸長時の弾性率を向
上させ、グリップ性能と耐アブレーション摩耗性能を両
立させることのできるゴム組成物を提供することを目的
とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に検討した結果、特定の組成を有するスチレン−ブタジ
エンゴムおよびイソプレンゴムからなるゴム成分にシラ
ンカップリング剤を適量配合させたゴム組成物をタイヤ
トレッドに使用することにより、ｔａｎδを低下させず
に３００％伸張時の弾性率を高くすることができること
を見いだし、本発明に至った。 【００１１】すなわち本発明は、（Ａ）スチレン単位量
が２５〜６０重量％のスチレン−ブタジエンゴム５０〜
９０重量％および３，４−イソプレン単位量が６０〜９
０重量％のイソプレンゴム１０〜５０重量％からなるポ
リマー１００重量部に対し、（Ｂ）シランカップリング
剤１〜２０重量部、（Ｃ）カーボンブラック５０〜２０
０重量部、（Ｄ）シリカ８重量部以下、および（Ｅ）可
塑剤５０〜２００重量部を含むゴム組成物であって、カ
ーボンブラック（Ｃ）とシリカ（Ｄ）との合計量に対す
るカーボンブラック（Ｃ）の比率が９５〜１００重量％
であるゴム組成物に関する。 【００１２】 【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物は、（Ａ）ポ
リマー、（Ｂ）シランカップリング剤、（Ｃ）カーボン
ブラック、任意成分として（Ｄ）シリカ、および、
（Ｅ）可塑剤を含有する。 【００１３】ポリマー（Ａ）は、スチレン−ブタジエン
ゴム（ＳＢＲ）およびイソプレンゴム（ＩＲ）からな
る。 【００１４】前記ＳＢＲのスチレン単位量は、２５〜６
０重量％、好ましくは３５〜５０重量％である。ＳＢＲ
のスチレン単位量が２５重量％未満ではｔａｎδ（ヒス
テリシスロス）が低くなり、グリップ性能を損なうこと
となり、６０重量％をこえるとアブレージョン摩耗が悪
化してしまう。 【００１５】ポリマー（Ａ）中にＳＢＲは、５０〜９０
重量％含まれる。ポリマー中のＳＢＲの比率が５０重量
％未満ではグリップ性能はよいが、アブレージョン摩耗
が悪化してしまい、９０重量％をこえると３，４−ＩＲ
の効果がでなくなる。 【００１６】前記ＩＲの３，４−イソプレン単位量は、
６０〜９０重量％である。ＩＲの３，４−イソプレン単
位量が６０重量％未満ではｔａｎδが低下してしまう。 【００１７】ポリマー（Ａ）中にＩＲは、１０〜５０重
量％含まれる。ポリマー中のＩＲの比率が１０重量％未
満では（３，４−ＩＲの効果）が発揮されず、５０重量
％をこえるとｔａｎδは高くなるが、アブレージョン摩
耗が悪化してしまう。 【００１８】シランカップリング剤（Ｂ）としては、た
とえば、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（トリエトキシシリルプロピル）ジ
スルフィド、トリエトキシシリルプロピルイソシアネー
ト、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
（ポリエチレンアミノ）−プロピルトリメトキシシラ
ン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、Ｎ’−ビニルベンジル−Ｎ−トリメ
トキシシリルプロピルエチレンジアミン塩などがあげら
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。 【００１９】シランカップリング剤（Ｂ）の配合量は、
ポリマー（Ａ）１００重量部に対して１〜２０重量部、
好ましくは５〜１５重量部である。シランカップリング
剤の配合量が１重量部未満の場合効果が発揮されず、２
０重量部をこえる場合、ｔａｎδが低下してしまう。 【００２０】ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、シラ
ンカップリング剤を１〜２０重量部添加したとき、ｔａ
ｎδを低下させずに３００％伸張時の弾性率を高くする
ことができる。すなわち、ポリマーとシランカップリン
グ剤との相互作用により、ｔａｎδを低下させずに、ポ
リマーの強度を上げることができる。本発明では、ポリ
マーとしては、スチレン単位量が２５〜６０重量％のス
チレン−ブタジエン共重合体５０〜９０重量％と３，４
−イソプレン単位量が６０〜９０重量％のイソプレンゴ
ム１０〜５０重量％とからなることにより、明確にその
効果が発揮される。 【００２１】カーボンブラック（Ｃ）としては、とくに
制限はないが、たとえばＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなど
があげられる。チッ素吸着比表面積が７０〜３００ｍ2
／ｇが好ましい。チッ素吸着比表面積が７０ｍ2／ｇ未
満では補強効果が小さくなり、ｔａｎδも低下する。ま
た、チッ素吸着比表面積が３００ｍ2／ｇ以上では分散
性が低下し、発熱が増大し、耐摩耗性が悪化してしま
う。 【００２２】カーボンブラック（Ｃ）の配合量は、グリ
ップ性能を必要とするタイヤ用ゴムの適用範囲として、
ポリマー（Ａ）１００重量部に対して５０〜２００重量
部である。カーボンブラックの配合量が５０重量部未満
の場合補強効果が得られにくく、ｔａｎδも低下してし
まい、２００重量部をこえる場合分散性が低下し、耐摩
耗性が低下してしまう。 【００２３】シリカ（Ｄ）としては、従来からタイヤに
使用されているものを用いることができる。たとえば、
乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ
酸）などがあり、これらのうちでは、転がり抵抗性の点
から、湿式法シリカが好ましい。 【００２４】シリカ（Ｄ）の配合量は、ポリマー（Ａ）
１００重量部に対して０〜８重量部である。シリカの配
合量が８重量部をこえるとシランカップリング剤と反応
してしまい、ポリマー強度を上げることはできるが、ｔ
ａｎδは低下してしまう。 【００２５】カーボンブラック（Ｃ）とシリカ（Ｄ）と
の合計量に対するカーボンブラック（Ｃ）の比率は、９
５〜１００重量％である。カーボンブラックの比率が９
５重量％未満の場合、シリカとシランカップリング剤と
の相互作用が優先され、ポリマー強度を上げることはで
きるが、ｔａｎδは低下してしまう。 【００２６】可塑剤（Ｅ）としては、たとえば、ナフテ
ン系プロセスオイル、アロマチックオイルなどのオイル
が用いられる。 【００２７】可塑剤（Ｅ）の配合量は、ポリマー（Ａ）
１００重量部に対して５０〜２００重量部、好ましくは
７０〜１５０重量部である。可塑剤の配合量が５０重量
部未満の場合充分なグリップ性能が得られず、２００重
量部をこえる場合カーボンブラックの分散性および加工
性が低下する。 【００２８】本発明のゴム組成物は、ポリマー（Ａ）１
００重量部に対し、シランカップリング剤（Ｂ）１〜２
０重量部、カーボンブラック（Ｃ）５０〜２００重量部
および可塑剤（Ｅ）を含有し、カーボンブラック（Ｃ）
とシリカ（Ｄ）との合計量に対するカーボンブラック
（Ｃ）の比率が９５〜１００重量％であり、このとき、
ポリマーとシランカップリング剤との相互作用により、
ｔａｎδを低下させずにポリマーの強度をあげることが
できる。充填剤の増量や軟化剤の減量、加硫剤の増量に
よってもポリマー強度をあげることはできるが、ｔａｎ
δは低下する。 【００２９】本発明のゴム組成物には、そのほか、老化
防止剤、加硫剤、加硫促進剤、ワックス、ステアリン酸
など、一般にゴム工業で用いられている各種の添加剤を
用いることができる。 【００３０】 【実施例】つぎに、実施例に基づいて本発明を具体的に
説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定され
るものではない。なお、実施例および比較例では、以下
の各材料を用いた。 【００３１】（材料）ＳＢＲ：旭化成（株）製のタフデ
ン４３５０（スチレン単位量３９重量％） ＩＲ：カーボケムディヴィジョン オブ セントラケ
ム．エルティーディー社（KARBOCHEM Division of Sent
rachem.LTD）製のＩＳＯｇｒｉｐ（３，４−イソプレン
単位量６０重量％） カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイヤブラック
Ａ（ＳＡＦカーボン） シリカ：デグッサ社製のウルトラシルＶＮ３ ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ 老化防止剤６Ｃ：フレキシス製のサントフレックス１３ 老化防止剤２２４：大内新興化学工業（株）製のノクラ
ック２２４ ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐 亜鉛華：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種 アロマチックオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロ
セスＸ−２６０ シランカップリング剤：デグッサ製のＳｉ−６９（ビス
（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィ
ド） 硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄 加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラ
ーＮＳ 加硫促進剤ＺＴＣ：大内新興化学工業（株）製のノクセ
ラーＺＴＣ 【００３２】実施例１〜３および比較例１〜４ （製造条件）表１に示す配合成分のうち、硫黄および加
硫促進剤を除くすべてを、ＢＲ型バンバリーミキサーに
て約３分間、排出温度１４５℃でベース練りした。つい
で、ゴムに硫黄および加硫促進剤を加え、オープンロー
ルにて６０〜８０℃で約５分間混練りし、シートを作製
した。そののち、該シートを所定の形状に張り合わせ
て、トレッドを作製した。 【００３３】（試験サンプルの加硫）前記製造条件で作
製したシートを所定のモールドにて１７０℃で１２分間
加硫した。得られた加硫ゴムシートを用いて以下の試験
を行なった。 【００３４】（引っ張り試験）ＪＩＳ引っ張り試験法Ｋ
６２５１に基づきダンベル３号サンプルにて試験を行な
い、Ｍ３００（３００％伸張時応力）を測定した。比較
例１のＭ３００を基準値（１００）として、指数で示し
た。指数が大きいほど耐アブレージョン摩耗性能がよ
い。 【００３５】（硬度）ＪＩＳ−Ａ硬度計により、２５℃
におけるゴム硬度Ｈｓを測定した。 【００３６】（粘弾性）５０℃における複素弾性率Ｅ’
および５０℃におけるヒステリシスロス（ｔａｎδ）
を、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを
用いて初期歪み１０％、動的歪み２．５％の条件で測定
した。 【００３７】Ｅ′が低い方が、また、ｔａｎδが高い方
がグリップ性能がよい傾向にあり、ｔａｎδ／Ｅ′が高
いほどグリップ性能がよい。 【００３８】結果を表１に示す。 【００３９】比較例１〜４は、従来の一般的な高性能タ
イヤの配合である。 【００４０】シランカップリング剤を含まない比較例１
および３は、３００％伸張時の弾性率が低かった。 【００４１】ゴム成分としてＳＢＲを単独で用いた比較
例２では、３００％伸張時の弾性率は向上したが、ｔａ
ｎδ／Ｅ′が低下した。 【００４２】充填剤としてシリカを多量に含む比較例４
では、ｔａｎδ／Ｅ′が低下した。 【００４３】実施例１〜３は、従来配合にシランカップ
リング剤を適量含むものである。実施例１〜３では、ｔ
ａｎδ／Ｅ′が低下することなく、３００％伸張時の弾
性率が向上した。すなわち、実施例１〜３は、すべてグ
リップ性能を維持し耐アブレージョン摩耗がよくなって
いる。 【００４４】 【表１】【００４５】 【発明の効果】本発明によれば、特定の組成を有するス
チレン−ブタジエンゴムおよびイソプレンゴムからなる
ゴム成分にシランカップリング剤を適量配合させること
により、大変形領域での弾性率とｔａｎδ／（歪みの小
さい領域での弾性率）の高さを維持しつつ、３００％伸
長時の弾性率を向上させ、グリップ性能と耐アブレーシ
ョン摩耗性能を両立し得るゴム組成物が得られる。
し、とりわけタイヤトレッドに用いてグリップ性能と耐
アブレージョン摩耗性能を両立し得るゴム組成物に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】高性能の乗用車や自動２輪車に使用され
る高性能タイヤや競技車両用のレーシングタイヤなどに
使用されるトレッドゴムに対する要求性能としては、走
行中のブレーキ、トラクション、コーナーリング中のグ
リップ特性がある。路面とトレッド表面で発生する摩擦
係数を高めるため、通常歪みの小さい領域（０．３〜５
０％動的歪み）での粘弾性を測定したときの弾性率が低
く、ヒステリシスロス（ｔａｎδ）の高いゴムが望まれ
る。 【０００３】前記要求特性を満たすためには、通常、充
填剤や軟化剤の量を増加したり、硫黄の量を減らしたり
する。 【０００４】しかしながら、前述のような通常の手段で
低弾性率、高ｔａｎδを達成した場合、走行中のブレー
キ、コーナリング中のトレッド表面に大きな変形が加わ
り、これが繰り返されることにより、アブレージョン摩
耗が発生する。加わる力が大きいほど、またゴムが軟ら
かいほど変形が大きくなり、ある一定方向の連続した変
形により、その垂直方向に波状に発生した摩耗を、アブ
レージョン摩耗という。その波の間隔や深さが大きいほ
ど、外観がわるくなるだけでなく、ゴムと路面の接触面
積が小さくなり、性能低下も起こる。 【０００５】アブレージョン摩耗が問題となるようなゴ
ムは、大変形の歪みの領域での弾性率が低いことがわか
っており、ゴム物性では引っ張り試験で測定した３００
％伸長時の弾性率とアブレージョン摩耗の波の間隔には
相関がある。 【０００６】通常グリップ力を高めるために、充填剤、
軟化剤の両方を増やした場合、低弾性率、高ｔａｎδは
達成できるが、３００％伸長時の弾性率が低くなる。ま
た、硫黄の量を減らしたり、加硫促進剤の量を減らした
りする手法により低弾性率を達成した場合も、３００％
伸張時の弾性率が低くなる。 【０００７】さらに、３，４−イソプレン単位量が６０
〜９０％のイソプレンゴムを使用することで、前記手法
よりも著しく低弾性率、高ｔａｎδを達成できることが
知られているが、３００％伸長時の弾性率も低くなって
しまうという問題があった。 【０００８】このように、従来の技術では、耐アブレー
ジョン摩耗性能とグリップ性能の両立は、困難であっ
た。そのため、グリップ性能を損なうことなく、アプレ
ージョン摩耗を改善することが急務であった。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、大変形領域
での弾性率とｔａｎδ／（歪みの小さい領域での弾性
率）の高さを維持しつつ、３００％伸長時の弾性率を向
上させ、グリップ性能と耐アブレーション摩耗性能を両
立させることのできるゴム組成物を提供することを目的
とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に検討した結果、特定の組成を有するスチレン−ブタジ
エンゴムおよびイソプレンゴムからなるゴム成分にシラ
ンカップリング剤を適量配合させたゴム組成物をタイヤ
トレッドに使用することにより、ｔａｎδを低下させず
に３００％伸張時の弾性率を高くすることができること
を見いだし、本発明に至った。 【００１１】すなわち本発明は、（Ａ）スチレン単位量
が２５〜６０重量％のスチレン−ブタジエンゴム５０〜
９０重量％および３，４−イソプレン単位量が６０〜９
０重量％のイソプレンゴム１０〜５０重量％からなるポ
リマー１００重量部に対し、（Ｂ）シランカップリング
剤１〜２０重量部、（Ｃ）カーボンブラック５０〜２０
０重量部、（Ｄ）シリカ８重量部以下、および（Ｅ）可
塑剤５０〜２００重量部を含むゴム組成物であって、カ
ーボンブラック（Ｃ）とシリカ（Ｄ）との合計量に対す
るカーボンブラック（Ｃ）の比率が９５〜１００重量％
であるゴム組成物に関する。 【００１２】 【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物は、（Ａ）ポ
リマー、（Ｂ）シランカップリング剤、（Ｃ）カーボン
ブラック、任意成分として（Ｄ）シリカ、および、
（Ｅ）可塑剤を含有する。 【００１３】ポリマー（Ａ）は、スチレン−ブタジエン
ゴム（ＳＢＲ）およびイソプレンゴム（ＩＲ）からな
る。 【００１４】前記ＳＢＲのスチレン単位量は、２５〜６
０重量％、好ましくは３５〜５０重量％である。ＳＢＲ
のスチレン単位量が２５重量％未満ではｔａｎδ（ヒス
テリシスロス）が低くなり、グリップ性能を損なうこと
となり、６０重量％をこえるとアブレージョン摩耗が悪
化してしまう。 【００１５】ポリマー（Ａ）中にＳＢＲは、５０〜９０
重量％含まれる。ポリマー中のＳＢＲの比率が５０重量
％未満ではグリップ性能はよいが、アブレージョン摩耗
が悪化してしまい、９０重量％をこえると３，４−ＩＲ
の効果がでなくなる。 【００１６】前記ＩＲの３，４−イソプレン単位量は、
６０〜９０重量％である。ＩＲの３，４−イソプレン単
位量が６０重量％未満ではｔａｎδが低下してしまう。 【００１７】ポリマー（Ａ）中にＩＲは、１０〜５０重
量％含まれる。ポリマー中のＩＲの比率が１０重量％未
満では（３，４−ＩＲの効果）が発揮されず、５０重量
％をこえるとｔａｎδは高くなるが、アブレージョン摩
耗が悪化してしまう。 【００１８】シランカップリング剤（Ｂ）としては、た
とえば、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（トリエトキシシリルプロピル）ジ
スルフィド、トリエトキシシリルプロピルイソシアネー
ト、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
（ポリエチレンアミノ）−プロピルトリメトキシシラ
ン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、Ｎ’−ビニルベンジル−Ｎ−トリメ
トキシシリルプロピルエチレンジアミン塩などがあげら
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。 【００１９】シランカップリング剤（Ｂ）の配合量は、
ポリマー（Ａ）１００重量部に対して１〜２０重量部、
好ましくは５〜１５重量部である。シランカップリング
剤の配合量が１重量部未満の場合効果が発揮されず、２
０重量部をこえる場合、ｔａｎδが低下してしまう。 【００２０】ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、シラ
ンカップリング剤を１〜２０重量部添加したとき、ｔａ
ｎδを低下させずに３００％伸張時の弾性率を高くする
ことができる。すなわち、ポリマーとシランカップリン
グ剤との相互作用により、ｔａｎδを低下させずに、ポ
リマーの強度を上げることができる。本発明では、ポリ
マーとしては、スチレン単位量が２５〜６０重量％のス
チレン−ブタジエン共重合体５０〜９０重量％と３，４
−イソプレン単位量が６０〜９０重量％のイソプレンゴ
ム１０〜５０重量％とからなることにより、明確にその
効果が発揮される。 【００２１】カーボンブラック（Ｃ）としては、とくに
制限はないが、たとえばＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなど
があげられる。チッ素吸着比表面積が７０〜３００ｍ2
／ｇが好ましい。チッ素吸着比表面積が７０ｍ2／ｇ未
満では補強効果が小さくなり、ｔａｎδも低下する。ま
た、チッ素吸着比表面積が３００ｍ2／ｇ以上では分散
性が低下し、発熱が増大し、耐摩耗性が悪化してしま
う。 【００２２】カーボンブラック（Ｃ）の配合量は、グリ
ップ性能を必要とするタイヤ用ゴムの適用範囲として、
ポリマー（Ａ）１００重量部に対して５０〜２００重量
部である。カーボンブラックの配合量が５０重量部未満
の場合補強効果が得られにくく、ｔａｎδも低下してし
まい、２００重量部をこえる場合分散性が低下し、耐摩
耗性が低下してしまう。 【００２３】シリカ（Ｄ）としては、従来からタイヤに
使用されているものを用いることができる。たとえば、
乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ
酸）などがあり、これらのうちでは、転がり抵抗性の点
から、湿式法シリカが好ましい。 【００２４】シリカ（Ｄ）の配合量は、ポリマー（Ａ）
１００重量部に対して０〜８重量部である。シリカの配
合量が８重量部をこえるとシランカップリング剤と反応
してしまい、ポリマー強度を上げることはできるが、ｔ
ａｎδは低下してしまう。 【００２５】カーボンブラック（Ｃ）とシリカ（Ｄ）と
の合計量に対するカーボンブラック（Ｃ）の比率は、９
５〜１００重量％である。カーボンブラックの比率が９
５重量％未満の場合、シリカとシランカップリング剤と
の相互作用が優先され、ポリマー強度を上げることはで
きるが、ｔａｎδは低下してしまう。 【００２６】可塑剤（Ｅ）としては、たとえば、ナフテ
ン系プロセスオイル、アロマチックオイルなどのオイル
が用いられる。 【００２７】可塑剤（Ｅ）の配合量は、ポリマー（Ａ）
１００重量部に対して５０〜２００重量部、好ましくは
７０〜１５０重量部である。可塑剤の配合量が５０重量
部未満の場合充分なグリップ性能が得られず、２００重
量部をこえる場合カーボンブラックの分散性および加工
性が低下する。 【００２８】本発明のゴム組成物は、ポリマー（Ａ）１
００重量部に対し、シランカップリング剤（Ｂ）１〜２
０重量部、カーボンブラック（Ｃ）５０〜２００重量部
および可塑剤（Ｅ）を含有し、カーボンブラック（Ｃ）
とシリカ（Ｄ）との合計量に対するカーボンブラック
（Ｃ）の比率が９５〜１００重量％であり、このとき、
ポリマーとシランカップリング剤との相互作用により、
ｔａｎδを低下させずにポリマーの強度をあげることが
できる。充填剤の増量や軟化剤の減量、加硫剤の増量に
よってもポリマー強度をあげることはできるが、ｔａｎ
δは低下する。 【００２９】本発明のゴム組成物には、そのほか、老化
防止剤、加硫剤、加硫促進剤、ワックス、ステアリン酸
など、一般にゴム工業で用いられている各種の添加剤を
用いることができる。 【００３０】 【実施例】つぎに、実施例に基づいて本発明を具体的に
説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定され
るものではない。なお、実施例および比較例では、以下
の各材料を用いた。 【００３１】（材料）ＳＢＲ：旭化成（株）製のタフデ
ン４３５０（スチレン単位量３９重量％） ＩＲ：カーボケムディヴィジョン オブ セントラケ
ム．エルティーディー社（KARBOCHEM Division of Sent
rachem.LTD）製のＩＳＯｇｒｉｐ（３，４−イソプレン
単位量６０重量％） カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイヤブラック
Ａ（ＳＡＦカーボン） シリカ：デグッサ社製のウルトラシルＶＮ３ ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ 老化防止剤６Ｃ：フレキシス製のサントフレックス１３ 老化防止剤２２４：大内新興化学工業（株）製のノクラ
ック２２４ ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐 亜鉛華：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種 アロマチックオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロ
セスＸ−２６０ シランカップリング剤：デグッサ製のＳｉ−６９（ビス
（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィ
ド） 硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄 加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラ
ーＮＳ 加硫促進剤ＺＴＣ：大内新興化学工業（株）製のノクセ
ラーＺＴＣ 【００３２】実施例１〜３および比較例１〜４ （製造条件）表１に示す配合成分のうち、硫黄および加
硫促進剤を除くすべてを、ＢＲ型バンバリーミキサーに
て約３分間、排出温度１４５℃でベース練りした。つい
で、ゴムに硫黄および加硫促進剤を加え、オープンロー
ルにて６０〜８０℃で約５分間混練りし、シートを作製
した。そののち、該シートを所定の形状に張り合わせ
て、トレッドを作製した。 【００３３】（試験サンプルの加硫）前記製造条件で作
製したシートを所定のモールドにて１７０℃で１２分間
加硫した。得られた加硫ゴムシートを用いて以下の試験
を行なった。 【００３４】（引っ張り試験）ＪＩＳ引っ張り試験法Ｋ
６２５１に基づきダンベル３号サンプルにて試験を行な
い、Ｍ３００（３００％伸張時応力）を測定した。比較
例１のＭ３００を基準値（１００）として、指数で示し
た。指数が大きいほど耐アブレージョン摩耗性能がよ
い。 【００３５】（硬度）ＪＩＳ−Ａ硬度計により、２５℃
におけるゴム硬度Ｈｓを測定した。 【００３６】（粘弾性）５０℃における複素弾性率Ｅ’
および５０℃におけるヒステリシスロス（ｔａｎδ）
を、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを
用いて初期歪み１０％、動的歪み２．５％の条件で測定
した。 【００３７】Ｅ′が低い方が、また、ｔａｎδが高い方
がグリップ性能がよい傾向にあり、ｔａｎδ／Ｅ′が高
いほどグリップ性能がよい。 【００３８】結果を表１に示す。 【００３９】比較例１〜４は、従来の一般的な高性能タ
イヤの配合である。 【００４０】シランカップリング剤を含まない比較例１
および３は、３００％伸張時の弾性率が低かった。 【００４１】ゴム成分としてＳＢＲを単独で用いた比較
例２では、３００％伸張時の弾性率は向上したが、ｔａ
ｎδ／Ｅ′が低下した。 【００４２】充填剤としてシリカを多量に含む比較例４
では、ｔａｎδ／Ｅ′が低下した。 【００４３】実施例１〜３は、従来配合にシランカップ
リング剤を適量含むものである。実施例１〜３では、ｔ
ａｎδ／Ｅ′が低下することなく、３００％伸張時の弾
性率が向上した。すなわち、実施例１〜３は、すべてグ
リップ性能を維持し耐アブレージョン摩耗がよくなって
いる。 【００４４】 【表１】【００４５】 【発明の効果】本発明によれば、特定の組成を有するス
チレン−ブタジエンゴムおよびイソプレンゴムからなる
ゴム成分にシランカップリング剤を適量配合させること
により、大変形領域での弾性率とｔａｎδ／（歪みの小
さい領域での弾性率）の高さを維持しつつ、３００％伸
長時の弾性率を向上させ、グリップ性能と耐アブレーシ
ョン摩耗性能を両立し得る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 7:00）
(72)発明者 峯 章弘
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
Ｆターム(参考） 4J002 AC062 AC081 DA037 DJ018
EA019 EX056 EX076 EX086
FD017 FD018 FD029 GN01
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 （Ａ）スチレン単位量が２５〜６０重量
％のスチレン−ブタジエンゴム５０〜９０重量％および
３，４−イソプレン単位量が６０〜９０重量％のイソプ
レンゴム１０〜５０重量％からなるポリマー１００重量
部に対し、（Ｂ）シランカップリング剤１〜２０重量
部、（Ｃ）カーボンブラック５０〜２００重量部、
（Ｄ）シリカ８重量部以下、および（Ｅ）可塑剤５０〜
２００重量部を含むゴム組成物であって、カーボンブラ
ック（Ｃ）とシリカ（Ｄ）との合計量に対するカーボン
ブラック（Ｃ）の比率が９５〜１００重量％であるゴム
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002025688A JP2003221472A (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002025688A JP2003221472A (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | ゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003221472A true JP2003221472A (ja) | 2003-08-05 |
Family
ID=27747762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002025688A Pending JP2003221472A (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003221472A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012071722A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Honda Motor Co Ltd | 自動二輪車用タイヤ組成物、および、自動二輪車用タイヤ |
| JP2018095702A (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 東洋ゴム工業株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
-
2002
- 2002-02-01 JP JP2002025688A patent/JP2003221472A/ja active Pending
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