JP2005068208A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム組成物の耐久性の悪化を伴なうことなく、低発熱化を図る。
【解決手段】シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性したシス−１，４−ポリブタジエン１０〜４０重量部を含むジエン系ゴム１００重量部、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ ＳＡ）が２０〜５０ｍ^２ ／ｇのカーボンブラック３０〜３５重量部及びＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ^３ ／１００ｇ以上のケッチェンブラック２〜５重量部を含んでなるゴム組成物。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴム組成物に関し、更に詳しくは屈曲疲労性などの耐久性の悪化を伴なうことなく、低発熱化を達成することのできるゴム組成物に関する。本発明に係るゴム組成物は空気入りタイヤのサイドトレッドに使用するのに適している。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省資源化の観点から空気入りタイヤの低転動化のニーズが強く、キャップだけでなくサイドトレッドなどの部材に対しても低発熱化が求められている。しかしながら、タイヤのサイドトレッドの低発熱化を達成すべく、配合するカーボンブラックとして粒径の大きいカーボンブラックを用いてその配合量を減少させると屈曲疲労性などの各種耐久性の低下を招来する。一方、タイヤサイドの耐クラック性等を改良すべくシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンゴムを含むシス−１，４−ポリブタジエンゴムを配合することが、例えば特許文献１に記載されている。しかしながら、耐久性の悪化を伴なうことなく、低発熱化を達成させるのは難しく、更なる改善が望まれていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３３３４８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は屈曲疲労性などの耐久性の悪化を伴なうことなく、低発熱化を達成した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、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性したシス−１，４−ポリブタジエン１０〜４０重量部を含むジエン系ゴム１００重量部、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ ＳＡ）が２０〜５０ｍ^２ ／ｇのカーボンブラック３０〜３５重量部及びＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ^３ ／１００ｇ以上のケッチェンブラック２〜５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、ジエン系ゴムにＮ_２ ＳＡが２０〜５０ｍ^２ ／ｇ、好ましくは３５〜５０ｍ^２ ／ｇのカーボンブラック、ＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ^３ ／１００ｇ以上、好ましくは４００〜７００ｃｍ^３ ／１００ｇのケッチェンブラック及びシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性したシス−１，４−ポリブタジエン（以下、単に変性シス−１，４−ポリブタジエンということがある）を配合することによって前記目的を達成することができる。
【０００７】
本発明において使用するジエン系ゴムは、汎用のジエン系ゴムに加えて前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性したシス−１，４−ポリブタジエン（即ち、変性シス−１，４−ポリブタジエン）をジエン系ゴム合計１００重量部中に１０〜４０重量部含まなければならない。この量が少な過ぎると屈曲疲労性など各種耐久性の改善効果が得られないので好ましくなく、逆に多過ぎると発熱が増大し、低燃費性の悪化を引き起すので好ましくない。好ましい量は、ジエン系ゴム合計１００重量部中１５〜３０重量部である。
【０００８】
前記変性シス−１，４−ポリブタジエンは、シス−１，４−ポリブタジエン（好ましくは１，４−結合が９５％以上で重量平均分子量３００，０００〜６００，０００）７５〜９０重量部に繊維状シンジオタクチック（ｓｙｎ）−１，２−ポリブタジエン１０〜２５重量部を添加したもので、かかる変性シス−１，４−ポリブタジエンは例えば宇部興産（株）よりＶＣＲとして市販されている。
【０００９】
本発明のゴム組成物に配合されるその他の汎用ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム（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）、更にはクロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などをあげることができ、これらは単独又は任意の混合物として使用することができる。
【００１０】
本発明に係るゴム組成物には、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ ＳＡ）が２０〜５０ｍ^２ ／ｇ、好ましくは３５〜５０ｍ^２ ／ｇのカーボンブラックをジエン系ゴム合計量１００重量部当り３０〜３５重量部配合する。Ｎ_２ ＳＡはＡＳＴＭ Ｄ３０３７に準拠して求めた値であり、この値が小さ過ぎると引張り強度の低下を引き起すなど補強性が得られないので好ましくなく、逆に大き過ぎると発熱性が悪化するので好ましくない。このようなカーボンブラックはＡＳＴＭ ＦＥＦ又はＧＰＦとして市販されている。この配合量が少な過ぎると硬度が低下して操縦安定性に劣るので好ましくなく、逆に多過ぎると低燃費性の悪化を引き起すので好ましくない。
【００１１】
本発明に係るゴム組成物には、更にＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ^２ ／１００ｇ以上、好ましくは４００〜７００ｃｍ^２ ／１００ｇ（ＪＩＳ Ｋ６２２１に準拠して測定）のケッチェンブラックをジエン系ゴム合計量１００重量部当り２〜５重量部配合する。この配合量が少な過ぎると耐久性の改良効果を得るのに十分でないので好ましくなく、逆に多過ぎると発熱性の悪化を招くので好ましくない。
【００１２】
本発明において使用するケッチェンブラックは公知の多孔性のカーボンブラックで、例えばケッチェンブラック ＥＣ−６００ＪＤ（三菱化学（株））などとして市販されているものを使用することができる。
【００１３】
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、カーボンブラック以外の補強剤（フィラー）、架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、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、かかる配合物は一般的な方法で混練して組成物として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。
【００１４】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、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いうまでもない。
【００１５】
実施例１〜３及び比較例１〜１１
表Ｉ及び表ＩＩに示す配合（重量部）においてイオウ及び加硫促進剤を除く成分を１．８リットルの密閉型バンバリーミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達したときに放出し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及び硫黄を８インチのオープンロールで混練してゴム組成物を得た。得られたゴム組成物を１５×１５×０．２ｃｍの金型中で１６０℃で２０分間プレス加硫して目的とする試験片を得、３００％モジュラス、ｔａｎδ（６０℃）及び屈曲疲労を以下の方法で試験し、結果を表Ｉ及び表ＩＩに示した。
【００１６】
３００％モジュラス：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して３００％変形モジュラスを求めた。
【００１７】
ｔａｎδ（６０℃）：（株）東洋精機製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚで雰囲気温度６０℃として測定した。
【００１８】
屈曲疲労：ＪＩＳ Ｋ６２６０に準拠し、デマッチャ屈曲疲労を測定した。
【００１９】
【表１】

【００２０】
表Ｉの結果から、低発熱化を目的として粒子径が大きなカーボンブラックへの変更（比較例２及び３参照）や、カーボンブラック配合量の減量（比較例１及び２や比較例３，４及び５参照）はいずれも、３００％モジュラスの低下や屈曲疲労試験の破断回数の低下を招き耐久性が悪化することが明らかである。またＶＣＲやケッチェンブラックを配合するとカーボンブラック配合量を減少させることと組み合わせて３００％モジュラスの低下や屈曲疲労性の悪化を抑えつつ、低発熱化を図れるが、これらは実用上未だ不十分である（比較例６及び７参照）。しかしながら、この両方を組み合わせることで、実施例１に示すように、低発熱化と十分な耐久性維持の両立を図ることができる。
【００２１】
【表２】

【００２２】
表ＩＩの結果から比較例８及び１０に示すようにＶＣＲ配合量もしくはケッチェンブラック配合量が十分でないと、３００％モジュラスが低下する。一方比較例１１のようにケッチェンブラック配合量が６重量部より多いと、発熱性が増大するとともに、３００％モジュラスの大幅な増加を招き、タイヤの乗り心地性能の悪化を引き起こし好ましくない。
【００２３】
【発明の効果】
以上の通り、本発明に従えば、特定量の変性シス−１，４−ポリブタジエンを含むジエン系ゴムに、特定のカーボンブラック及びケッチェンブラックを特定量配合することによって、屈曲疲労性などの耐久性の悪化を伴なうことなく、低発熱化を達成することができ空気入りタイヤのサイドトレッドが使用するのに適する。

Claims (2)

1. シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性したシス−１，４−ポリブタジエン１０〜４０重量部を含むジエン系ゴム１００重量部、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ ＳＡ）が２０〜５０ｍ^２ ／ｇのカーボンブラック３０〜３５重量部及びＤＢＰ吸油量が４００ｃｍ^３ ／１００ｇ以上のケッチェンブラック２〜５重量部を含んでなるゴム組成物。
2. 請求項１に記載のゴム組成物をサイドトレッドに使用した空気入りタイヤ。