JP2005314533A

JP2005314533A - タイヤトレッド用ゴム組成物

Info

Publication number: JP2005314533A
Application number: JP2004133417A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Takase; 一浩高瀬
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】破断強度及びグリップ性能に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物の提供。
【解決手段】重量平均分子量Ｍｗが７０万以上で重量平均分子量Ｍｗを数平均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．８以下であるスチレン−ブタジエン共重合体ゴムＳＢＲが全ＳＢＲゴム成分の３０重量％以上含まれるゴム成分１００重量部、ＣＴＡＢが１１０〜２７０ｍ²／ｇ，２４Ｍ４ＤＢＰが９０ml／１００ｇ以上であるカーボンブラック及びシリカを総計８０〜１８０重量部並びにＮ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニルキノンジイミンＱＤＩを０．１〜５．０重量部含んでなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明はタイヤトレッド用ゴム組成物に関し、更に詳しくは老化後の破断強度が良好で、グリップ性能が高く、グリップ持続性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。

ジエン系ゴムにＮ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニルキノンジイミン（以下ＱＤＩという）を配合して、耐熱老化性、加工性を改善する技術が知られている（特許文献１，２及び３参照）。しかし、使用するポリマーの性質については言及されていない。高性能タイヤ用トレッドに比較的高分子量のＳＢＲを配合すると高破断強度と高グリップが得られるが、一方でこのようなＳＢＲは分子のからみ合いが多いため混合時の分子切断が比較的多く、サーキット走行を行なうと熱ダレを起こしやすいという欠点がある。

特開平２００２−６０５５１号公報特開平２００１−１９２５０６号公報特開平２００１−２６６８１号公報

従って、本発明は老化前後の破断強度が良好で、グリップ性能に優れかつグリップ性能の持続性にも優れたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することを目的とする。

本発明に従えば、（ｉ）重量平均分子量Ｍｗが７０万以上で、重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．８以下であるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）が全ＳＢＲゴム成分の３０重量％以上含まれるゴム成分を１００重量部、（ｉｉ）ＣＴＡＢが１１０〜２７０ｍ²／ｇ，２４Ｍ２ＤＢＰが９０ml／１００ｇ以上であるカーボンブラック（ＣＢ）及びシリカを総計８０〜１８０重量部並びに（ｉｉｉ）Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニルキノンジイミン（ＱＤＩ）を０．１〜５．０重量部含んでなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。

本発明に従えば、特定の分子量分布のシャープな高分子量ＳＢＲにＳＡＦ級カーボンブラックを配合し、これにＱＤＩを配合することにより、破断強度が高く、熱老化前後の破断強度低下が小さく、高いグリップ性能と良好なグリップ持続性を有するタイヤトレッド用ゴム組成物を得ることができる。

本発明者らはＭｗが７０万以上、好ましくは７０万〜１５０万で、Ｍｗ／Ｍｎ比が２．８以下、好ましくは１．０〜２．８であるＳＢＲ、好ましくはスチレン含量（Ｓｔ）が２５〜６０重量％でビニル含量（Ｖｎ）が２０〜７０重量％のＳＢＲを、ゴム成分の３０重量％以上、好ましくは４０〜１００重量％含むＳＢＲゴム成分に、ゴム成分１００重量部当り０．１〜５．０重量部、好ましくは０．５〜３．０重量部のＱＤＩを配合することにより、破断強度（ＴＢ）が高く、熱老化前後の破断強度低下が小さく、そして高いグリップ性能とグリップ持続性を有するゴム組成物を得ることができる。

本発明においては、Ｍｗが７０万以上でＭｗ／Ｍｎ比が２．８以下のＳＢＲを使用することによって、初期の破断強度が高く、その結果としてグリップ性能も向上したゴム組成物が得られる。このＱＤＩの配合量が０．１部より少ないと耐熱老化性の向上が十分でなく、５．０重量部より多いとＱＤＩが有するしゃく解作用が顕著になりかえって分子鎖切断を助長するので好ましくはない。

本発明において使用するカーボンブラックは、ＣＴＡＢ吸着比表面積（ＪＩＳＫ６２１７−３に準拠して測定）が１１０〜２７０ｍ²／ｇ、好ましくは１１０〜２２０ｍ²／ｇで２４Ｍ４ＤＢＰが９０ml／１００ｇ以上、好ましくは９５〜１３０ml／１００ｇであり、かかるカーボンブラックを配合することによりグリップ性能が良好なゴム組成物を得ることができる。

本発明において使用する高分子量ＳＢＲとしては、好ましくは、Ｓｔ含量が２５〜６０重量％、更に好ましくは２５〜５０重量％で、Ｖｎ含量が２０〜７０重量％、更に好ましくは２５〜７０重量％であるとグリップ性能の面で特に優れた結果が得られる。

本発明において用いることができるシリカはタイヤ用ゴム組成物に配合することができる任意のシリカとすることができる。本発明においてはシリカは前記カーボンブラックとの合計量でゴム１００重量部当り８０〜１８０重量部、好ましくは９０〜１５０重量部であり、シリカは使用しなくてもよいが、使用する場合の配合量はゴム１００重量部当り１２０重量部以下であるのが好ましい。シリカの配合量が多過ぎると密着のために加工性が悪化するので好ましくない。

本発明のゴム組成物に配合するＮ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニルキノンジイミン（ＱＤＩ）自体は公知の配合剤であるが、特定のＳＢＲと特定のＣＢと組合わせることで高いグリップ性能とグリップ持続性を同時に達成できるということに着目した先行技術は存在しない。なおＱＤＩは例えばフレキシス（株）製のＱ−ＦＬＥＸＱＤＩとして市販されている商品を使用することができる。

本発明においては前記特定のＳＢＲをゴム１００重量部中３０重量％以上使用することが必要であるが、残りのゴム成分としては例えば天然ゴム（ＮＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、他のＳＢＲ、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などを用いることができる。

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、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、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、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は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。

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。

実施例１〜４及び比較例１〜６
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を２リットルの密閉型ミキサーで４〜７分間混練し、１６０±５℃に達したときに放出して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と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。

次に得られたゴム組成物を以下に示す試験法で加硫ゴム（加硫条件：１６０℃×２０分）の物性を評価した。結果は表Ｉに示す。

ゴム物性評価試験法
ＴＢ（ブランク）：熱老化（１００℃×２４時間）前の加硫ゴムについてＪＩＳ−Ｋ６２５１に準拠して測定した破断強度を比較例１の値を１００として指数表示した。この数値が大きいほど破断強度が高く良好である。
ＴＢ保持率（％）：加硫ゴムを１００℃×２４時間熱老化させ、老化後のＴＢがブランクのＴＢに対してどれだけ保持されているかを計算した。この値が８０％以上保持されていると、実車でのグリップ持続性が良好である。

グリップ性評価：得られたゴム組成物をトレッドにした１９５／５５Ｒ１５タイヤを試作し、一周４．４kmのコースを走行した際のグリップ性能を以下に示す５段階の評価基準に従って官能評価したものである。この値が３＋以上の評価がグリップが高く良好である。
評価基準
５：運転技能の低いドライバーがコントロールタイヤよりも明らかに良いと判断できるレベル。
４：プロドライバーがコントロールタイヤよりも良いと判断できるレベル。
３：比較例１のゴム組成物でつくったタイヤ（コントロールタイヤ）と同じレベル。
２：プロドライバーがコントロールタイヤよりも劣ると判断できるレベル。
１：運転技能の低いドライバーがコントロールタイヤよりも明らかに劣ると判断できるレベル。
なお３＋は３よりやや優れることを示し、４＋は４よりやや優れることを示す。

表Ｉ脚注
＊１：日本ゼオン（株）製ＮＩＰＯＬ９５２８
＊２：ＪＳＲ（株）製ＨＰ７５２
＊３：バイエル社製ＶＳＬ−５０２５
＊４：旭化成（株）製タフデン３３３５
＊５：三菱化学（株）製ダイアブラックＡ（ＣＴＡＢ＝１２５ｍ²／ｇ，２４Ｍ４ＤＢＰ＝９９ml／１００ｇ）
＊６：三菱化学（株）製ダイアブラックＮ３３９（ＣＴＡＢ＝９３ｍ²／ｇ，２４Ｍ４ＤＢＰ＝１０１ml／１００ｇ）
＊７：正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種
＊８：日本油脂（株）製ビーズステアリン酸ＹＲ
＊９：フレキシス（株）製サントフレックス６ＰＰＤ
＊１０：フレキシス（株）製Ｑ−ＦＬＥＸＱＤＩ
＊１１：ジャパンエナジー（株）製プロセスＸ−１４０
＊１２：大内新興化学工業（株）製ノクセラーＣＺ−Ｇ
＊１３：大内新興化学工業（株）製ノクセラーＴＯＴ−Ｎ
＊１４：鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄

なお、ＳＢＲ−１，２，３及び４の分子量その他の特性は表ＩＩに示す通りである。

以上の通り、本発明に従ったゴム組成物は、老化後の破断強度が良好でかつグリップ性能に優れるので特にレーシングタイヤのトレッドとして使用するのに有用である。

Claims

（ｉ）重量平均分子量Ｍｗが７０万以上で、重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．８以下であるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）が全ＳＢＲゴム成分の３０重量％以上含まれるゴム成分を１００重量部、（ｉｉ）ＣＴＡＢが１１０〜２７０ｍ²／ｇ，２４Ｍ４ＤＢＰが９０ml／１００ｇ以上であるカーボンブラック及びシリカを総計８０〜１８０重量部並びに（ｉｉｉ）Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニルキノンジイミン（ＱＤＩ）を０．１〜５．０重量部含んでなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
前記Ｍｗが７０万以上でＭｗ／Ｍｎの比が２．８以下のＳＢＲがスチレン含量（Ｓｔ）が２５〜６０重量％でビニル含量（Ｖｎ）が２０〜７０重量％である請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。