JP2009203331A

JP2009203331A - タイヤトレッド用ゴム組成物

Info

Publication number: JP2009203331A
Application number: JP2008046462A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Fukutani; 修一福谷; Toshibumi Asukai; 俊文飛鳥井
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2009-09-10

Abstract

【課題】高シリカ配合系ゴム組成物における押出加工性を高め、また、優れたウェットグリップ性能と転がり抵抗性、並びに優れた耐摩耗性を同時に達成したタイヤトレッド用ゴム組成物を得る。
【解決手段】ビニル含量３５〜７５重量％の高ビニル含有溶液重合ＳＢＲを５０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対して、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ^２／ｇのシリカを２０〜１２０重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物において、変性ジエン系重合体で主鎖を構成するゴムゲルを１〜３０重量部配合したことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、シリカ多量配合系のタイヤトレッド用ゴム組成物に関し、更に詳細には、特定のゴムゲルを配合することにより、シリカの分散性を高め、特にウェットグリップ性能と転がり抵抗性、並びに耐摩耗性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。

従来、シリカ多量配合系のキャップコンパウンドについては、シリカ自体の凝集性の高さを回避して、加硫ゴムの物性（ウェットグリップ性能・転がり抵抗）をより向上させることが課題とされてきた。これに対し、各社より各種の加工助剤を添加することが提案されているが、昨今の環境対応及び安全性の確保といった点で、更なるタイヤ物性の向上が期待されている。

従来、ジエン系ゴムに対して、所定量のゴムゲルと特定の硫黄含有有機ケイ素化合物とを併用配合することにより、転がり抵抗性とウェットグリップ特性を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物を得ることが以下の特許文献１に開示されているが、当該特許文献１には、かかるゴムゲルを単独でシリカ多量配合系タイヤトレッド用ゴム組成物に配合して、シリカ自体の分散性を高めることにより、当該転がり抵抗とウェットグリップ性能、並びに耐摩耗性の高度の改良を図ったタイヤトレッド用ゴム組成物については提案されていない。

特開２００１−３１７９８号公報

本発明では、シリカ多量配合系のタイヤトレッド用ゴムコンパウンドに、変性ジエン系重合体で主鎖を構成する特定のゴムゲルを所定量配合することにより、当該タイヤトレッド用ゴム組成物におけるシリカの分散性を向上させて押出加工性を高め、また、優れたウェットグリップ性能と転がり抵抗性、並びに優れた耐摩耗性を同時に達成したタイヤトレッド用ゴム組成物を得ることを目的とする。

本発明によれば、ビニル含量３５〜７５重量％の高ビニル含有溶液重合ＳＢＲを５０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対して、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ²／ｇのシリカを２０〜１２０重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物において、変性ジエン系重合体で主鎖を構成するゴムゲルを１〜３０重量部配合したことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。

本発明では、シリカ多量配合系の前記ＳＢＲを主体として含むジエン系ゴムからなるタイヤトレッド用ゴム組成物に、変性ジエン系重合体で主鎖を構成する特定のゴムゲルを所定量配合すると、当該タイヤトレッド用ゴム組成物におけるシリカの分散性が特に向上し、優れたウェットグリップ性能と転がり抵抗性、並びに優れた耐摩耗性が同時に達成できるタイヤトレッド用ゴム組成物が得られることを見出したものである。

即ち、本発明では、前記ＳＢＲを主体として含むジエン系ゴム１００重量部に対して、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ²／ｇのシリカを２０〜１２０重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物において、変性ジエン系重合体で主鎖を構成する特定のゴムゲルを１〜３０重量部配合すると、そのウェットグリップ性能と転がり抵抗性を高め、同時に耐摩耗性を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物が得られたものである。

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物で用いられる前記ジエン系ゴムとしては、本発明では、ビニル含量３５〜７５重量％の高ビニル含有溶液重合ＳＢＲを５０重量部以上、好ましくは７０重量部以上含むジエン系ゴムが使用される。かかるＳＢＲとブレンドして使用できる他のジエン系ゴムには、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）などが挙げられるが、これらジエン系ゴムのうち、特に、ＢＲとのブレンドが好ましい。しかしながら、当該ブレンドゴムとしてＢＲが使用される場合には、ＢＲは前記ゴムゲルとの混和性が乏しいため、予めＢＲ中に当該ゴムゲルを分散させておくことが好ましい。

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物で用いられるシリカ補強剤としては、ＢＥＴ比表面積が１００〜３００ｍ²／ｇ、好ましくは１５０〜３００ｍ²／ｇ、より好ましくは１８０〜３００ｍ²／ｇの高比表面積のシリカが使用され、ＢＥＴ比表面積が１５０〜３００ｍ²／ｇのシリカを当該シリカ総量の５０重量％以上含有する量で使用するのが好ましい。このＢＥＴ比表面積は、ＩＳＯ５７９４／１に準じて求めたものである。また、当該シリカの配合量としては、前記ジエン系ゴム１００重量部に対して、２０〜１２０重量部、より好ましくは４０〜８０重量部の量で配合される。この配合量が２０重量部未満では補強効果が十分でなく、ゴム組成物の耐摩耗性及び破断特性が低下する虞があり、逆に、１２０重量部を超えると混合加工性が劣り、本発明の所期の効果が低減するので好ましくない。

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物で用いられる変性ジエン系重合体で主鎖を構成するゴムゲルとしては、その主鎖を構成するジエン系重合体が芳香族ビニル共重合体であり、その末端変性基に、ＯＨ基、ＣＯＯＨ基、１〜３級アミン基等を有し、ガラス転移温度が−１００〜１００℃、好ましくは−１００〜２０℃であるゴムゲルであって、粒子径（ＤＩＮ５３２０６によるＤＶＮ値）が５〜１０００ｎｍ、好ましくは２０〜６００ｎｍ、より好ましくは３０〜１００ｎｍであるゴムゲルが使用される。かかる変性ジエン系重合体で主鎖を構成するゴムゲルは、例えば、製品名「ＮａｎｏｐｒｅｎｅＢＭ１５ＯＨ」や「ＮａｎｏｐｒｅｎｅＢＰ４０ＯＨ」などとしてＬＡＮＸＥＳＳ社より市販されており、本願出願前に公知なものである。

また、本発明で使用する当該ゴムゲルの配合量としては、ジエン系ゴム１００重量部に対して、ゴムゲル１〜３０重量部、より好ましくは１５〜３０重量部の配合量で用いられる。このゴムゲルの配合量が１重量部未満では、本発明の所期の効果を発揮することができず、逆に３０重量部を超えると、押出加工性の低下が顕著となるので好ましくない。

本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物には、更に、通常の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑剤、その他タイヤゴム用に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、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。

以下、標準例、実施例及び比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。

サンプルの調製
表１に示す配合（重量部）に従って、硫黄及び加硫促進剤を除くゴム、シリカなどの各配合成分を、それぞれ１.７Ｌの密閉式Ｂ型バンバリーミキサーに装填して５分間混合し、得られたマスターバッチを混合機外に放出させて室温まで冷却させた後、同バンバリーミキサーに戻し、これに前記の硫黄と加硫促進剤を配合、混合してゴム組成物を得た。この未加硫ゴム組成物の一部を以下の押出加工性試験に供した。次いで、当該未加硫ゴム組成物の残部を所定の金型中で、１６０℃、２０分間プレス加硫して試験サンプルを作製し、以下のウェットグリップ性能、転がり抵抗性及び耐摩耗性試験に供した。

試験方法
１）押出加工性：ガーベイダイ押出機（ブラベンダー製）を用い、各ゴム組成物を押出成形して得られる成形物の肌表面の粗さを、目視により評価し、その表面肌の状態を可、不可で評価した。
２）ウェットグリップ性能：ＪＩＳＫ６３９４に準拠して、（株）東洋精機製作所製の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の条件下でｔａｎδ（０℃）を測定し、この値をもってウェットグリップ性能を評価した。結果は、標準例を１００として指数で示した。指数が大きい程、ウェットグリップ性能が良好であることを示す。
３）転がり抵抗性：ＪＩＳＫ６３９４に準拠して、（株）東洋精機製作所製の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の条件下でｔａｎδ（６０℃）を測定し、この値をもって転がり抵抗性を評価した。結果は、標準例を１００として指数で示した。指数が大きい程、転がり抵抗性が良好であることを示す。
４）耐摩耗性：ＪＩＳＫ６２６４−２に準拠して、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を用いて、荷重１４．７Ｎ、スリップ率５０％、時間１０分、室温の条件下で測定し、摩耗減量を、標準例を１００として指数で表示した。数値が大きい程、耐摩耗性が優れていることを示す。

標準例、実施例１〜７及び比較例１
結果を、以下の表１に示す。

表１の結果から、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物では、所定のシリカと所定のゴムゲルを所定量配合することで、押出加工性を低下させることなく、ウェットグリップ性能、転がり抵抗性、並びに耐摩耗性を共に向上させていることが判る。

Claims

ビニル含量３５〜７５重量％の高ビニル含有溶液重合ＳＢＲを５０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対して、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ^２／ｇのシリカを２０〜１２０重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物において、変性ジエン系重合体で主鎖を構成するゴムゲルを１〜３０重量部配合したことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
前記シリカのＢＥＴ比表面積が１５０〜３００ｍ^２／ｇである、請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。