JP2006213889A

JP2006213889A - タイヤ用ゴム組成物

Info

Publication number: JP2006213889A
Application number: JP2005030476A
Authority: JP
Inventors: Naoya Amino; 直也網野; Takashi Shirokawa; 隆城川
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-02-07
Filing date: 2005-02-07
Publication date: 2006-08-17

Abstract

【課題】変性ジエン系ゴムの変性効果を阻害しない軟化剤の開発。
【解決手段】アミノ基、ヒドロキシル基、エポキシ基、カルボキシル基及びアルコキシシリル基から選ばれる少なくとも１種の極性官能基並びに／又は少なくとも１種の金属原子を分子鎖中又は分子末端に少なくとも１個含む変性ジエン系ゴム３０〜１００重量部並びにその他のジエン系ゴム０〜７０重量部からなるゴム１００重量部、ｎ−ｄ−Ｍ法で測定した環分析による％ＣＡの値が１５〜７０％であり且つＤＭＳＯ抽出物が０〜３重量％である石油系軟化剤５〜１００重量部を含むタイヤ用ゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明はタイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳しくは油配合量の多いゴム組成物、例えばＨＰＴ（高性能タイヤ）用ゴム組成物における変性ジエン系ゴムの変性効果の阻害を防止したゴム組成物に関する。

ジエン系ゴム組成物の種々の性質を改良すべくジエン系ゴムを変性することが行なわれている。そのような変性ジエン系ゴムの一つとして、ゴム組成物の転がり抵抗の低減を目的に、ジエン系ゴムにアミノ基などの極性官能基を分子鎖中又は分子末端に導入して変性した変性ポリマーが開発されている（特許文献１参照）。しかしながら、この変性ジエン系ゴムは油の配合量が多いＨＰＴ系などの配合においては、変性効果が薄れるために、変性効果を阻害しない軟化剤の開発が求められている。

特開昭５９−１１７５１４号公報

従って、本発明の目的は、変性ジエン系ゴムの変性効果を阻害しない軟化剤を配合したゴム組成物を提供することにある。

本発明に従えば、アミノ基、ヒドロキシル基、エポキシ基、カルボキシル基及びアルコキシシリル基から選ばれる少なくとも１種の極性官能基並びに／又は少なくとも１種の金属原子を分子鎖中又は分子末端に少なくとも１個含む変性ジエン系ゴム３０〜１００重量部並びにその他のジエン系ゴム０〜７０重量部からなるゴム１００重量部、ｎ−ｄ−Ｍ法で測定した環分析による％ＣＡの値が１５〜７０％であり且つＤＭＳＯ抽出物が０〜３重量％である石油系軟化剤５〜１００重量部を含むタイヤ用ゴム組成物が提供される。

本発明によれば、変性ジエン系ゴムにｎ−ｄ−Ｍ法を測定した環分析による％ＣＡの値が１５〜７０％で、ＤＭＳＯ抽出物の量が０〜３重量％の石油系軟化剤を配合することによって変性ジエン系ゴムの、例えば転がり抵抗の低減などの変性効果の低下を防止することができる。

本発明に従えば、アミノ基、ヒドロキシル基、エポキシ基、カルボキシル基及びアルコキシシリル基などから選ばれる少なくとも１種の極性官能基並びに／又は錫、珪素などの金属原子をゴム分子鎖中に又はゴム末端に少なくとも１個含む変性ジエン系ゴム３０〜１００重量部、好ましくは３５〜１００重量部及びその他のジエン系ゴム０〜７０重量部、好ましくは０〜６５重量部からなるゴム１００重量部に対し、ｎ−ｄ−Ｍ法で測定した環分析による％ＣＡの値が１５〜７０％、好ましくは１７〜６５％であり、多環芳香族含有率（ＤＭＳＯ抽出物）が０〜３重量％、好ましくは０〜２．９重量％である石油系軟化剤を５〜１００重量部、好ましくは１０〜９５重量部配合することにより、前記課題を解決することに成功した。

本発明において使用する変性ジエン系ゴムは、例えば特開昭５９−１１７５１４号公報などに記載の方法に従って、ジエン系ゴム（例えばポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム）をアニオン重合触媒を用いて重合する際に生成する活性末端とＮ−アルキルアミノベンソフェノン、Ｎ−アルキルカプロラクタム、四塩化すず、四塩化珪素などを反応させて、ゴム分子の分子末端又は分子鎖中に、アミノ基、ヒドロキシル基、エポキシ基、カルボキシル基及び／又はアルコキシシリル基（炭素数１〜１８のアルコキシ基）などの極性官能基あるいはスズ、珪素、鉛などの金属原子を１個又はそれ以上導入することによって製造することができる。かかる変性ジエン系ゴムは例えば日本ゼオン製ＮｉｐｏｌＮＳ１１６Ｒ，ＮｉｐｏｌＢＲ１２５０Ｎなどとして市販されている。あるいは、特開ＷＯ９７／１９９６６号公報などに記載の方法により、共役ジエンと芳香族ビニル化合物を常法によって共重合する際に、極性基を含有するビニル系単量体を共重合することによって、ゴム分子の分子鎖中に、１個以上の極性官能基を導入して製造することができる。

本発明のゴム組成物に、必要に応じて、配合されるその他のジエン系ゴムは前記ジエン系ゴムを変性せずに用いることができ、例えば変性ゴムとブレンドすることによって引張強さやモジュラスなどの機械的特性や、タイヤの摩擦力に関連する粘弾性特性などを改良することができる。その他のジエン系ゴム（未変性ジエン系ゴム）はゴム合計量１００重量部に対し７０重量部以下の量で配合することができる。変性ゴムの配合量が少ないと、変性基によるヒステリシスロスの低減効果が十分でないので好ましくない。

本発明において使用する前記石油系軟化剤は、例えば原油を減圧蒸留して得られた重質留分を溶剤抽出した時の不溶分を水添処理して得られる、所謂Ｔ−ＤＡＥ（ＴｒｅａｔｅｄＤｉｓｔｉｌｌｅｄＡｒｏｍａｔｉｃＥｘｔｒａｃｔｓ）オイルが利用でき、具体的には出光興産製ＮＰ−７００などの市販品を用いることができる。石油系軟化剤の％ＣＡ値（芳香族系炭化水素含有量）が小さいと、ゴムとの相溶性が低すぎてゴム物性が悪化するので好ましくなく、逆に大き過ぎるとゴムの軟化効果が低下するので好ましくない。また石油系軟化剤のＤＭＳＯ抽出物、即ち多環芳香族含有率が高過ぎるとヒステリシスロスの低減効果が十分でなくなるので好ましくない。ここでｎ−ｄ−Ｍ法で測定した環分析とは、軟化剤中の芳香族系炭化水素成分量％ＣＡ、ナフテン系炭化水素成分量％ＣＮ、パラフィン系炭化水素成分量％ＣＰをそれぞれ分析する分析法で、ＡＳＴＭＤ３２３８に規定された方法をいい、ＤＭＳＯ抽出物はジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）によって抽出可能な成分で、多環芳香族に対応し、ＩＰ３４６法に従って測定されるものをいう。前記石油系軟化剤は、好ましくは１００℃の動粘度（ＪＩＳＫ２２８３に準拠して測定）が２８〜１００mm²／ｓであり、更に好ましくは３０〜９５である。この動粘度が低いとゴム混合時のせん断力が低くなり、混合効率が低下するおそれがあり、高いと成形、加硫前のゴム配合物の粘度が高くなり、押出加工性が悪化するおそれがある。

本発明においては、更にカーボンブラック及び／又はシリカ等のその他の無機充填剤を配合することができ、その配合量には特に限定はないが、好ましくはゴム量１００重量部に対し、合計量で５０〜２００重量部、更に好ましくは５５〜１９０重量部配合することができる。

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１〜２及び比較例１〜４
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１．７リットルの密閉型ミキサーで５分間混練し、１６５±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１５×１５×０．２cmの金型中で１６０℃で３０分間加硫して加硫ゴムシートを調製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。結果は表Ｉに示す。

ゴム物性評価試験法
ｔａｎδ（６０℃）：東洋精機製作所（株）製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Hz、雰囲気温度６０℃で測定した。なお、この値が小さいほど発熱が少ないことを示す。

表Ｉ脚注
＊１：旭化成工業（株）製未変性ポリブタジエンゴム（ジエン３５Ｒ）
＊２：日本ゼオン（株）製変性ポリブタジエンゴム（ＮＩＰＯＬＢＲ１２５０Ｎ、末端ＥＮＢ（４，４’−ビス−（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン）変性）
＊３：変性ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製ＳＢＲ（ＮＩＰＯＬＮＳ１１６、末端ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）変性）
＊４：昭和キャボット（株）製カーボンブラック
＊５：正同化学工業（株）製酸化亜鉛
＊６：日本油脂（株）製ステアリン酸
＊７：ＦＬＥＸＳＹＳ製老化防止剤
＊８：ジャパンエナジー（株）製、石油系軟化剤（％ＣＡ４３％，ＰＣＡ２４％、動粘度２６mm²／ｓ）
＊９出光興産（株）製、石油系軟化剤（Ｔ−ＤＡＥ）（％ＣＡ１９％，ＰＣＡ２．９％、動粘度３２mm²／ｓ）
＊１０：（株）鶴見化学工業製硫黄
＊１１：大内新興化学工業（株）製加硫促進剤

以上の通り、本発明に従って、変性ジエン系ゴムに特定の石油系軟化剤を配合することにより、通常のアロマ系オイル配合ゴムに比べて、ヒステリシスロス（６０℃のｔａｎδ）が低減するので、転がり抵抗を大幅に低下させた低燃費タイヤや、低転がり抵抗と高グリップを両立させた高性能タイヤなどに使用するのに好適である。

Claims

アミノ基、ヒドロキシル基、エポキシ基、カルボキシル基及びアルコキシシリル基から選ばれる少なくとも１種の極性官能基並びに／又は少なくとも１種の金属原子を分子鎖中又は分子末端に少なくとも１個含む変性ジエン系ゴム３０〜１００重量部並びにその他のジエン系ゴム０〜７０重量部からなるゴム１００重量部、ｎ−ｄ−Ｍ法で測定した環分析による％ＣＡの値が１５〜７０％であり且つＤＭＳＯ抽出物の量が０〜３重量％である石油系軟化剤５〜１００重量部を含むタイヤ用ゴム組成物。
前記石油系軟化剤の１００℃で測定した動粘度が２８〜１００mm²／ｓである請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
カーボンブラック及び／又はその他の補強用無機充填剤５０〜２００重量部を更に含む請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物。