JP2521646B2 - イソプレン−スチレン／ブタジエンエマルジョン重合体の、１，４−シス−ポリイソプレンゴムとのタイヤトレッド組成物 - Google Patents
イソプレン−スチレン／ブタジエンエマルジョン重合体の、１，４−シス−ポリイソプレンゴムとのタイヤトレッド組成物Info
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- JP2521646B2 JP2521646B2 JP5235525A JP23552593A JP2521646B2 JP 2521646 B2 JP2521646 B2 JP 2521646B2 JP 5235525 A JP5235525 A JP 5235525A JP 23552593 A JP23552593 A JP 23552593A JP 2521646 B2 JP2521646 B2 JP 2521646B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C1/0016—Compositions of the tread
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタイヤトレッド用の組成
物一般に関し、そしてより詳しくは合成又は天然ゴムの
いずれかとしての１，４−シス−ポリイソプレンをブレ
ンドしたイソプレン及びブタジエン及び／又はスチレン
のエマルジョン重合体を含有しているタイヤトレッド用
の組成物に関する。さらに詳しい面では本発明は、溶液
重合体／天然ゴムタイヤトレッド組成物に比肩しうる性
質を有し、そしてエマルジョン（乳化重合）スチレン−
ブタジエン／天然ゴムブレンドで形成されたタイヤトレ
ッドよりも優れた性質を有するエマルジョン重合体／天
然ゴムタイヤトレッド組成物に関する。
物一般に関し、そしてより詳しくは合成又は天然ゴムの
いずれかとしての１，４−シス−ポリイソプレンをブレ
ンドしたイソプレン及びブタジエン及び／又はスチレン
のエマルジョン重合体を含有しているタイヤトレッド用
の組成物に関する。さらに詳しい面では本発明は、溶液
重合体／天然ゴムタイヤトレッド組成物に比肩しうる性
質を有し、そしてエマルジョン（乳化重合）スチレン−
ブタジエン／天然ゴムブレンドで形成されたタイヤトレ
ッドよりも優れた性質を有するエマルジョン重合体／天
然ゴムタイヤトレッド組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車タイヤに望まれる多くの異なる性
質が存在し、タイヤの設計者及び製作者はタイヤの種々
の性質を最適化する試みに於いて、トレッド、側壁など
の異なるタイヤ成分に対する多くの異なるゴムブレンド
を使用する。タイヤの成分の一つはタイヤトレッド成分
であり、この成分自体が設計者が最適化しようと試みる
多くの異なる性質を要求している。例えば自動車の低エ
ネルギ−消費は、常に求められ続ける目標であるが、自
動車のエネルギ−消費の一つの要因は主としてタイヤト
レッド組成物の関数であるタイヤの転がり抵抗である。
さらに通常の運転及びある種の異常な条件のために起き
るタイヤの速すぎる摩耗をさけるために、トレットの高
い摩耗抵抗を有することが望まれる。さらに車両に対し
必要なすべり抵抗を与えるように、ある程度の良好なタ
イヤトラクションを有することは望ましいのみならず、
必須のことである。更にまた、タイヤが極端に寒い天候
で破裂しないためにタイヤの比較的低いＴg（即ちガラ
ス転移温度）を有することも望まれる。さらに一つの性
質を改良しながら種々のゴム組成物の成分が１又はそれ
以上の他の性質に悪影響を与え得る。従って、タイヤ設
計者及びタイヤ製造業者の主要な目標は、望まれる性質
のどれも不当に悪くすることなしに、成分の相対量の選
択のバランスをとることによって、これらの種々の性質
を最適化することを求めて、タイヤのトレッド成分に対
するゴム組成を提供することである。
質が存在し、タイヤの設計者及び製作者はタイヤの種々
の性質を最適化する試みに於いて、トレッド、側壁など
の異なるタイヤ成分に対する多くの異なるゴムブレンド
を使用する。タイヤの成分の一つはタイヤトレッド成分
であり、この成分自体が設計者が最適化しようと試みる
多くの異なる性質を要求している。例えば自動車の低エ
ネルギ−消費は、常に求められ続ける目標であるが、自
動車のエネルギ−消費の一つの要因は主としてタイヤト
レッド組成物の関数であるタイヤの転がり抵抗である。
さらに通常の運転及びある種の異常な条件のために起き
るタイヤの速すぎる摩耗をさけるために、トレットの高
い摩耗抵抗を有することが望まれる。さらに車両に対し
必要なすべり抵抗を与えるように、ある程度の良好なタ
イヤトラクションを有することは望ましいのみならず、
必須のことである。更にまた、タイヤが極端に寒い天候
で破裂しないためにタイヤの比較的低いＴg（即ちガラ
ス転移温度）を有することも望まれる。さらに一つの性
質を改良しながら種々のゴム組成物の成分が１又はそれ
以上の他の性質に悪影響を与え得る。従って、タイヤ設
計者及びタイヤ製造業者の主要な目標は、望まれる性質
のどれも不当に悪くすることなしに、成分の相対量の選
択のバランスをとることによって、これらの種々の性質
を最適化することを求めて、タイヤのトレッド成分に対
するゴム組成を提供することである。
【０００３】タイヤトレッド成分として使用するための
組成物のブレンドに於いて、種々の重合工程によって形
成される異なる合成ゴムを天然ゴムとブレンドすること
が慣用的に行なわれている。この分野で為された初期の
研究の幾つかは、種々のブタジエンゴムとエマルジョン
ＳＢＲとの重合体ブレンドを提供した。エマルジョン重
合は大いに発展し、そしてある種の技術的な利点並びに
現存の装備を使用することにおける経済的利点のために
エマルジョン重合の広範囲な使用が為されている。しか
しながら、エマルジョン重合で造ることのできる製品の
種類についてエマルジョン重合は幾つかの欠点と制限を
有している。特にエマルジョン重合は一般に、重合化製
品中のビニル％等の製造されたゴムのジエン微細構造を
明瞭に制御することが出来ない。このことはそれによっ
て達成できるべき性質に関し制限を生じる。なぜなら
ば、ビニル基の量等の種々の微細構造及びその他の微細
構造形状は最終生成物のある種の性質に影響を与えるか
らである。
組成物のブレンドに於いて、種々の重合工程によって形
成される異なる合成ゴムを天然ゴムとブレンドすること
が慣用的に行なわれている。この分野で為された初期の
研究の幾つかは、種々のブタジエンゴムとエマルジョン
ＳＢＲとの重合体ブレンドを提供した。エマルジョン重
合は大いに発展し、そしてある種の技術的な利点並びに
現存の装備を使用することにおける経済的利点のために
エマルジョン重合の広範囲な使用が為されている。しか
しながら、エマルジョン重合で造ることのできる製品の
種類についてエマルジョン重合は幾つかの欠点と制限を
有している。特にエマルジョン重合は一般に、重合化製
品中のビニル％等の製造されたゴムのジエン微細構造を
明瞭に制御することが出来ない。このことはそれによっ
て達成できるべき性質に関し制限を生じる。なぜなら
ば、ビニル基の量等の種々の微細構造及びその他の微細
構造形状は最終生成物のある種の性質に影響を与えるか
らである。
【０００４】これらのエマルジョン重合に於ける制限で
ある欠点は、合成ゴムの溶液重合の発達によって克服さ
れた。溶液重合に於いて、ずっと広い範囲のポリジエン
微細構造にわたって生じる微細構造をより正確に制御す
るために、異なる触媒及び改質剤、異なる溶媒、異なる
温度、及び種々の他の種類の成分及び条件を使用する可
能性が存在し、特に約１８〜２４％のビニルの範囲に一
般に制限されているエマルジョン重合よりもずっと広い
範囲にわたってビニル含量を制御する能力が存在する。
しかしながら溶液重合は新しい設備を必要とし、かなり
の再構築なしにエマルジョン重合のために構築及び使用
された設備中で達成することができない。さらに溶液重
合は有機溶媒及び高価な材料の使用を必要とし、並びに
廃棄生成物の複雑な回収装置を必要とする。従ってエマ
ルジョン重合によって製造することができ、溶液重合で
製造される合成ゴムで達成されるのと匹敵する改良され
た性質を有しているタイヤトレッド用のコンパウンドを
提供する合成ゴムを提供することが望まれる。
ある欠点は、合成ゴムの溶液重合の発達によって克服さ
れた。溶液重合に於いて、ずっと広い範囲のポリジエン
微細構造にわたって生じる微細構造をより正確に制御す
るために、異なる触媒及び改質剤、異なる溶媒、異なる
温度、及び種々の他の種類の成分及び条件を使用する可
能性が存在し、特に約１８〜２４％のビニルの範囲に一
般に制限されているエマルジョン重合よりもずっと広い
範囲にわたってビニル含量を制御する能力が存在する。
しかしながら溶液重合は新しい設備を必要とし、かなり
の再構築なしにエマルジョン重合のために構築及び使用
された設備中で達成することができない。さらに溶液重
合は有機溶媒及び高価な材料の使用を必要とし、並びに
廃棄生成物の複雑な回収装置を必要とする。従ってエマ
ルジョン重合によって製造することができ、溶液重合で
製造される合成ゴムで達成されるのと匹敵する改良され
た性質を有しているタイヤトレッド用のコンパウンドを
提供する合成ゴムを提供することが望まれる。
【０００５】
【課題を解決する手段】本発明に従って、改良されたタ
イヤトレッド組成物に於いて使用されるための、エマル
ジョン重合合成イソプレン−スチレン／ブダジエンゴム
が提供される。改良組成物は天然ゴム等の１，４−シス
−ポリイソプレンとエマルジョン重合で造られる合成ゴ
ムとのブレンドであり、この合成ゴムにはイソプレン及
びスチレン又はブタジエン又はスチレンとブタジエンの
両方が含まれる。このタイヤトレッド組成物は良好な摩
耗抵抗性と低い転がり抵抗性、並びに低いＴg及び良好
なトラクションのすばらしいバランスを有している。タ
イヤトレッド組成物としてのこれらの改良された品質
は、エマルジョン重合を使用するゴム中でこれまで入手
出来なかったものであり、溶液重合によって造られた合
成ゴムを含んでいるタイヤ組成物でのみ達成できたもの
である。
イヤトレッド組成物に於いて使用されるための、エマル
ジョン重合合成イソプレン−スチレン／ブダジエンゴム
が提供される。改良組成物は天然ゴム等の１，４−シス
−ポリイソプレンとエマルジョン重合で造られる合成ゴ
ムとのブレンドであり、この合成ゴムにはイソプレン及
びスチレン又はブタジエン又はスチレンとブタジエンの
両方が含まれる。このタイヤトレッド組成物は良好な摩
耗抵抗性と低い転がり抵抗性、並びに低いＴg及び良好
なトラクションのすばらしいバランスを有している。タ
イヤトレッド組成物としてのこれらの改良された品質
は、エマルジョン重合を使用するゴム中でこれまで入手
出来なかったものであり、溶液重合によって造られた合
成ゴムを含んでいるタイヤ組成物でのみ達成できたもの
である。
【０００６】スチレン−イソプレン（E-SIR）又はイソ
プレン−ブタジエン（E-IBR）又はスチレン−イソプレ
ン−ブタジエンゴム（E-SIBR）を含む本発明のタイヤト
レッド組成物中で使用される合成ゴムは常温エマルジョ
ン重合によって造られる。E-SIRは表Ｉの処方に従って
造られる。常温エマルジョン重合はこの分野でよく知ら
れた慣用の遊離基重合技術によって達成された。例えば
「シンセティックラバ−（Synthetic Rubber)」G.S. ウ
ィットバイ、C.C. デイビス及びR.E. ダンブルック編、
Pg. 213-219 ジョン ウィリ− アンド サンズ インコ−
ポレイテッド、ニュ−ヨ−ク州ニュ−ヨ−クを参照。
プレン−ブタジエン（E-IBR）又はスチレン−イソプレ
ン−ブタジエンゴム（E-SIBR）を含む本発明のタイヤト
レッド組成物中で使用される合成ゴムは常温エマルジョ
ン重合によって造られる。E-SIRは表Ｉの処方に従って
造られる。常温エマルジョン重合はこの分野でよく知ら
れた慣用の遊離基重合技術によって達成された。例えば
「シンセティックラバ−（Synthetic Rubber)」G.S. ウ
ィットバイ、C.C. デイビス及びR.E. ダンブルック編、
Pg. 213-219 ジョン ウィリ− アンド サンズ インコ−
ポレイテッド、ニュ−ヨ−ク州ニュ−ヨ−クを参照。
【０００７】 表 Ｉ SIRエマルジョン重合処方 成 分 重量部 イソプレン ８２．０ スチレン １８．０ 水 １７５．０ ロジン酸石鹸（ドレシネ−ト 214） ５．０ t-ドデカンチオ−ル ０．１４ p-メタンハイドロパ−オキサイド ０．１ 燐酸三ナトリウム ０．５ 硫酸第一鉄 ０．００８ ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシデ−ト ０．１ 水酸化ナトリウム ０．００６ セクエストレン ＡＡ ０．０１５ タモ−ル ＳＭ ０．５ 重合温度（℃） ５ 重合時間（時間） １５ 変換率％ ６１
【０００８】比較の目的のため、慣用の先行技術のエマ
ルジョン重合ゴム組成物を表わすスチレン／ブタジエン
のエマルジョン重合体（E-SBR）を造り、そしてスチレ
ン／ブタジエンゴムの溶液重合体（MVSBR）を造った。
高磁場プロトンNMRによって測定される微細構造、並び
にガラス転移温度（Ｔg）及び分子量を表IIにこれらの
３つの組成物について列挙した。
ルジョン重合ゴム組成物を表わすスチレン／ブタジエン
のエマルジョン重合体（E-SBR）を造り、そしてスチレ
ン／ブタジエンゴムの溶液重合体（MVSBR）を造った。
高磁場プロトンNMRによって測定される微細構造、並び
にガラス転移温度（Ｔg）及び分子量を表IIにこれらの
３つの組成物について列挙した。
【０００９】 表 II常温エマルジョンスチレン−イソプレン共重合体及び対照重合体の特性デ−タ 微細構造％ 重合体種 スチレン％ シス トランス ３,４ Tg、℃ 分子量Ｍｎ (１,２) DSC （浸透圧法） Ｅ−ＳＩＲ １４ ２４ ６６ １０* −４６ 96,000 Ｅ−ＳＢＲ １５ １２ ７２ (１６) −６６ 69,000 ＭＶＳＢＲ １６ ２３ ３２ (４４) −５４ 180,000 * ３，４上にス−パ−インポ−ズされた１，２の非常
に少量が存在するように見える（NMRスペクトルに於い
て）
に少量が存在するように見える（NMRスペクトルに於い
て）
【００１０】MVSBRはシクロヘキサン中でＮ-ブチルリチ
ウムとテトラメチレンジアミンとで造った。乳化スチレ
ンブタジエンゴムは表Ｉの処方を使用して造ったが、イ
ソプレンに変えてブタジエンを用いた。
ウムとテトラメチレンジアミンとで造った。乳化スチレ
ンブタジエンゴムは表Ｉの処方を使用して造ったが、イ
ソプレンに変えてブタジエンを用いた。
【００１１】タイヤトレッドゴム組成物を次に表IIIに
示す処方に従って造った。これらは２列の１０インチの
ミル（ロ−ル機）上でコンパウンドを混合して、そして
次にモンサントレオメ−タ−によって測定される最大ト
ルクに160℃で硬化して造った。トレッド加硫性質は次
のようにして測定した。タンジェントデルタ−の損失
（Tan δ）は室温及び５ヘルツに於いてヤ−ズレ−オシ
ログラフ（IYO）機器によって測定した。ヤ−ズレ−オ
シログラフはタイヤトレッド材料処方のツインロ−ラ−
の転がり抵抗の良好な予言装置である。Tan δ値が小さ
ければ小さいほど転がり抵抗は小さく、その小さな転が
り抵抗は望ましい性質である。濡れ摩擦係数（μ-Wet）
は滑らかなコンクリ−ト表面上でブリティッシュポ−タ
ブルスキッドテスタ−（IPST）上で測定した。この試験
はμ-Wetと濡れタイヤトラクションデ−タの良好な相関
を示す（時速96.6kmに於けるトラクションのピ−ク）。
μ-Wetが高ければ高いほど濡れたコンクリ−ト道路上で
のトラクション性能が良好である。比較目的のため、こ
の装置はASTM舗装道路スキッド抵抗試験タイヤ上で使用
した65/35エマルジョンSBR／シス−BRトレッド処方に対
しμ-Wet 0.629の測定値を出した。
示す処方に従って造った。これらは２列の１０インチの
ミル（ロ−ル機）上でコンパウンドを混合して、そして
次にモンサントレオメ−タ−によって測定される最大ト
ルクに160℃で硬化して造った。トレッド加硫性質は次
のようにして測定した。タンジェントデルタ−の損失
（Tan δ）は室温及び５ヘルツに於いてヤ−ズレ−オシ
ログラフ（IYO）機器によって測定した。ヤ−ズレ−オ
シログラフはタイヤトレッド材料処方のツインロ−ラ−
の転がり抵抗の良好な予言装置である。Tan δ値が小さ
ければ小さいほど転がり抵抗は小さく、その小さな転が
り抵抗は望ましい性質である。濡れ摩擦係数（μ-Wet）
は滑らかなコンクリ−ト表面上でブリティッシュポ−タ
ブルスキッドテスタ−（IPST）上で測定した。この試験
はμ-Wetと濡れタイヤトラクションデ−タの良好な相関
を示す（時速96.6kmに於けるトラクションのピ−ク）。
μ-Wetが高ければ高いほど濡れたコンクリ−ト道路上で
のトラクション性能が良好である。比較目的のため、こ
の装置はASTM舗装道路スキッド抵抗試験タイヤ上で使用
した65/35エマルジョンSBR／シス−BRトレッド処方に対
しμ-Wet 0.629の測定値を出した。
【００１２】表 IIIコンパウンド処方 成分 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ 重合体 50.0 100.0 100.0a 100.0b 天然ゴム 50.0 -- -- -- ISAF ブラック 30.0 -- -- -- N-351 ブラック 20.0 -- -- 70.0 N-339 ブラック -- -- 45.0 -- サ−コゾル 14.0 -- 10.0 10.0 サンデックス8125 -- -- -- 20.0 酸化亜鉛 3.0 3.0 3.0 3.3 ワックス 2.5 -- -- 2.5 抗酸化剤 1.2 -- 1.2 1.2 ステアリン酸 0.5 2.5 2.5 0.5 イルガノックス 565 -- 1.0 -- -- バルカシット Dz 2.25 -- -- 2.1 TBBS 0.5 -- 1.52 0.5 サントキュア CBS -- 1.75 -- -- サントガ−ド PVI 0.1 0.3 -- 0.1 硫黄 2.72 -- -- 2.0 クライステックス -- 3.5 2.72 -- a ポリイソプレン−50 phr、MVSBR−50 phr b E-SIR−33 phr、NR−31 phr、LVSBR−36 phr
【００１３】50:50比で天然ゴムとブレンドされた３つ
の異なるゴムの種々のトレッド加硫性質の比較が以下の
表IVに示される。約１５重量％の水準に於けるスチレン
含量では主要な変数にはジエン微細構造とポリジエンの
種類が含まれる。
の異なるゴムの種々のトレッド加硫性質の比較が以下の
表IVに示される。約１５重量％の水準に於けるスチレン
含量では主要な変数にはジエン微細構造とポリジエンの
種類が含まれる。
【００１４】表IIを調べるとわかるように、E-SIRのＴg
はE-SBRのＴgよりも高く、そして４５％のビニル含量を
有する中程度ビニルSBRのＴgはこれらのエマルジョン重
合体のものの中間である。表IVのデ−タはE-SIRの転が
り抵抗（Tan δ）がE-SBRよりもかなり低く、そしてMVS
BRと同じに近いことを示している。しかしE-SIRはより
低いμ-Wetを有し、そしてMVSBRよりも低いピコ摩耗抵
抗性を有している。E-SIRはわずかに良好なウェット牽
引挙動を有するが、E-SBRよりもより低いピコ摩耗抵抗
性を有していることがわかる。ピコ摩耗試験はASTM D 2
228に記載されるように行なわれた。この数が高いほど
摩耗抵抗性は良好である。まとめるとエマルジョン重合
体E-SIRは、中程度ビニル溶液重合ゴムと非常に比肩し
得る値を有し、そして乳化スチレンブタジエンゴムより
もずっと良好な転がり抵抗性と良好なトラクションを有
している。 表 IV E-SBR、E-SIR及びMVSBRを使用するトレッド性質の比較* イエズレ− Tan δ ピコ摩耗指数 IPST、μ-Wet重合体 （転がり抵抗性） (摩耗抵抗性) (トラクション) E-SIR ０．１７６ ７０ ０．６１３ E-SBR ０．１９８ ７９ ０．６０６ MVSBR** ０．１７１ ７３ ０．６３２ * トレッドコンパウンド：表III、処方Ａ ** ４５％、１，２：１５％ スチレン
はE-SBRのＴgよりも高く、そして４５％のビニル含量を
有する中程度ビニルSBRのＴgはこれらのエマルジョン重
合体のものの中間である。表IVのデ−タはE-SIRの転が
り抵抗（Tan δ）がE-SBRよりもかなり低く、そしてMVS
BRと同じに近いことを示している。しかしE-SIRはより
低いμ-Wetを有し、そしてMVSBRよりも低いピコ摩耗抵
抗性を有している。E-SIRはわずかに良好なウェット牽
引挙動を有するが、E-SBRよりもより低いピコ摩耗抵抗
性を有していることがわかる。ピコ摩耗試験はASTM D 2
228に記載されるように行なわれた。この数が高いほど
摩耗抵抗性は良好である。まとめるとエマルジョン重合
体E-SIRは、中程度ビニル溶液重合ゴムと非常に比肩し
得る値を有し、そして乳化スチレンブタジエンゴムより
もずっと良好な転がり抵抗性と良好なトラクションを有
している。 表 IV E-SBR、E-SIR及びMVSBRを使用するトレッド性質の比較* イエズレ− Tan δ ピコ摩耗指数 IPST、μ-Wet重合体 （転がり抵抗性） (摩耗抵抗性) (トラクション) E-SIR ０．１７６ ７０ ０．６１３ E-SBR ０．１９８ ７９ ０．６０６ MVSBR** ０．１７１ ７３ ０．６３２ * トレッドコンパウンド：表III、処方Ａ ** ４５％、１，２：１５％ スチレン
【００１５】これらの合成ゴムの性質を比較するため
に、充填剤無しの条件下でE-SIR、E-SBR及びMVSBRに対
し種々の試験を実施し、これらの試験結果が表Ｖに示さ
れる。この表Ｖのデ−タはカ−ボンブラックと天然ゴム
が在しない場合には、エマルジョン重合SIRはMVSBRに非
常近く、そしてE-SIRとMVSBRの両方がE-SBRよりもかな
り良好なtan δ値を有していることを示している。
に、充填剤無しの条件下でE-SIR、E-SBR及びMVSBRに対
し種々の試験を実施し、これらの試験結果が表Ｖに示さ
れる。この表Ｖのデ−タはカ−ボンブラックと天然ゴム
が在しない場合には、エマルジョン重合SIRはMVSBRに非
常近く、そしてE-SIRとMVSBRの両方がE-SBRよりもかな
り良好なtan δ値を有していることを示している。
【００１６】表 ＶE-SIR、溶液MVSBR及びE-SBRの充填剤無しの加硫物*のイ
エズレ−Tan δ値の比較 重合体** Ｔg、℃ イエズレ− Tan δ E-SIR −４６ ０．０６２ MVSBR −５４ ０．０６４ E-SBR −６６ ０．０８６ ＊ 処方：表III、処方Ｂ。 ** 重合体は表IIに示したのと同じ。
エズレ−Tan δ値の比較 重合体** Ｔg、℃ イエズレ− Tan δ E-SIR −４６ ０．０６２ MVSBR −５４ ０．０６４ E-SBR −６６ ０．０８６ ＊ 処方：表III、処方Ｂ。 ** 重合体は表IIに示したのと同じ。
【００１７】以下の表VIは微細構造、及びキ−となるト
レッド性質の指標を含めた、溶液IR及び天然ゴムと比較
したエマルジョンIRのある種の性質を示している。これ
にはTan δ及びμ-ウェットスキッド摩擦計数（μ-We
t）及びピコ摩耗抵抗試験が含まれる。
レッド性質の指標を含めた、溶液IR及び天然ゴムと比較
したエマルジョンIRのある種の性質を示している。これ
にはTan δ及びμ-ウェットスキッド摩擦計数（μ-We
t）及びピコ摩耗抵抗試験が含まれる。
【００１８】 表 VI エマルジョン及び溶液ポリイソプレンを使用するトレッド性質の比較* 重合体特性 トレッド性質 微細構造％ ML-4 Tan μ-ウェトスキット゛ ピコ重合体 3,4 シス トランス (100℃) δ 係数 指数エマルシ゛ョン IR 10 24 66 59 .196 .597 93 溶液 IR 4 91 5 69 .190 .600 92 天然ゴム -- 100 -- 90 .168 .604 87 * トレッドコンパウド：表III、処方Ｃ。
【００１９】ブタジエンモノマ−のコストはイソプレン
モノマ−よりも低いのでイソプレンモノマ−のいくらか
をブタジエンと置き換えた重合体の種々の異なる組成が
処方された。種々の重合体を次に表VIIに示されるよう
に、天然ゴムと50:50の比でブレンドし、タイヤトレッ
ド組成物を処方した。これらの処方のトレッド加硫性質
を測定するために、種々の試験の結果を表VIIに示し
た。特にイエズレ−Tan δ、ピコ摩耗指数及びIPST μ-
Wetがこれらのゴムの種々のブレンドについて示され
た。イエズレ−tan δ値は図１にもグラフで示された。
そしてμ-Wet性質は図２にもグラフで示された。
モノマ−よりも低いのでイソプレンモノマ−のいくらか
をブタジエンと置き換えた重合体の種々の異なる組成が
処方された。種々の重合体を次に表VIIに示されるよう
に、天然ゴムと50:50の比でブレンドし、タイヤトレッ
ド組成物を処方した。これらの処方のトレッド加硫性質
を測定するために、種々の試験の結果を表VIIに示し
た。特にイエズレ−Tan δ、ピコ摩耗指数及びIPST μ-
Wetがこれらのゴムの種々のブレンドについて示され
た。イエズレ−tan δ値は図１にもグラフで示された。
そしてμ-Wet性質は図２にもグラフで示された。
【００２０】 表 VII イソプレンを含有している乳化重合体*のトレッド加硫物性質 ポリマ− イエズレ− ピコ コンパウンド** Tan δ 摩耗指数 IPST、μ-Wet実施例 Bd/I/St （転がり抵抗性）（摩耗抵抗性）（牽引） １ 0/91/9 0.188 80 0.628 ２ 18/78/4 0.180 86 0.619 ３ 8/80/12 0.179 80 0.619 ４ 30/53/17 0.208 83 0.622 ５ 43/57/0 0.183 92 0.590 ６ 36/55/9 0.194 85 0.607 ７ 36/55/9 0.192 88 0.599 ８ 62/31/7 0.203 91 0.572 ９ 59/27/14 0.199 88 0.596 10 85/8/7 0.197 91 0.569 * コンパウド：表IIIの処方Ａ。 ** 組成はNMR13Cで決定。
【００２１】前に示したようにイエズレ−Tan δ値が低
いほどタイヤの転がり抵抗性が低く、ピコ摩耗指数が高
い程タイヤの摩耗抵抗性が良好であり、IPST μ-Wet値
が大きいほどタイヤのトラクション性が良好である。表
VIIと図１及び２からわかるように、実施例２、３及び
５はイエズレ−Tan δ値について最良の値を有してお
り、従って転がり抵抗性に関して最良の性能を有してい
る。実施例１、２、３及び４は最良のμ-Wetを有し、従
って最良のトラクションを有している。従って組成物２
及び３はこれら２つの値の最良の組合せを有し、実施例
１もこれらの値の良好な組合せを有しているが、与えら
れた全ての実施例が合格である。しかし、μ-Wetが約0.
600以下に落ちる時には、トラクション値はあまり望ま
しくないものとなり、従って、組成物５、７、８、９及
び10は好ましい実施例である実施例２及び３の組成より
も好ましくない。実施例２及び３の間では実施例２はよ
り良い摩耗抵抗性を有し、このことによりタイヤトレッ
ドにより好ましい組成物となっている。従って広い範囲
としては、本発明は３０％と７０％の間、好ましくは約
５０％の１，４−シス−ポリイソプレンと、７０％と３
０％の間、好ましくは約５０％のエマルジョン共重合体
ゴムとの混合物を有するゴム組成物を含むものであっ
て、そのエマルジョン共重合体ゴムはイソプレンモノマ
−と、ブタジエン及びスチレン及びそれらの混合物から
なる群から選ばれる第二のモノマ−とからなっている。
さらにスチレン又はブタジエンのいずれかが使用できる
が、４〜１７％、そしてより好ましくは４〜１６％のス
チレンモノマ−の範囲、そして８〜８５％、より好まし
くは８〜３０％のブタジエンモノマ−の範囲でスチレン
とブタジエンの両方が存在するのが好ましい。
いほどタイヤの転がり抵抗性が低く、ピコ摩耗指数が高
い程タイヤの摩耗抵抗性が良好であり、IPST μ-Wet値
が大きいほどタイヤのトラクション性が良好である。表
VIIと図１及び２からわかるように、実施例２、３及び
５はイエズレ−Tan δ値について最良の値を有してお
り、従って転がり抵抗性に関して最良の性能を有してい
る。実施例１、２、３及び４は最良のμ-Wetを有し、従
って最良のトラクションを有している。従って組成物２
及び３はこれら２つの値の最良の組合せを有し、実施例
１もこれらの値の良好な組合せを有しているが、与えら
れた全ての実施例が合格である。しかし、μ-Wetが約0.
600以下に落ちる時には、トラクション値はあまり望ま
しくないものとなり、従って、組成物５、７、８、９及
び10は好ましい実施例である実施例２及び３の組成より
も好ましくない。実施例２及び３の間では実施例２はよ
り良い摩耗抵抗性を有し、このことによりタイヤトレッ
ドにより好ましい組成物となっている。従って広い範囲
としては、本発明は３０％と７０％の間、好ましくは約
５０％の１，４−シス−ポリイソプレンと、７０％と３
０％の間、好ましくは約５０％のエマルジョン共重合体
ゴムとの混合物を有するゴム組成物を含むものであっ
て、そのエマルジョン共重合体ゴムはイソプレンモノマ
−と、ブタジエン及びスチレン及びそれらの混合物から
なる群から選ばれる第二のモノマ−とからなっている。
さらにスチレン又はブタジエンのいずれかが使用できる
が、４〜１７％、そしてより好ましくは４〜１６％のス
チレンモノマ−の範囲、そして８〜８５％、より好まし
くは８〜３０％のブタジエンモノマ−の範囲でスチレン
とブタジエンの両方が存在するのが好ましい。
【００２２】最後に、組成物はエマルジョンイソプレン
スチレンゴム、天然ゴム及び低ビニルスチレンブタジエ
ンゴムの混合物を使用して混合され、そして中程度ビニ
ル溶液スチレン／ブタジエンゴム（MVSBR）、低ビニル
溶液スチレン／ブタジエンゴム（LVSBR）及び天然ゴム
を含有している組成物と比較され、これらの結果が表VI
IIに示される。表VIIIに示されるようにMVSBRをエマル
ジョンイソプレンスチレンゴムで置き換えた時に良好な
結果が得られ、転がり抵抗性についてのイエズレ−tan
δにおける改良、及びμ-Wetでの湿潤牽引力における実
際の改良が存在し、摩耗抵抗性には本質的に変化がなか
った。
スチレンゴム、天然ゴム及び低ビニルスチレンブタジエ
ンゴムの混合物を使用して混合され、そして中程度ビニ
ル溶液スチレン／ブタジエンゴム（MVSBR）、低ビニル
溶液スチレン／ブタジエンゴム（LVSBR）及び天然ゴム
を含有している組成物と比較され、これらの結果が表VI
IIに示される。表VIIIに示されるようにMVSBRをエマル
ジョンイソプレンスチレンゴムで置き換えた時に良好な
結果が得られ、転がり抵抗性についてのイエズレ−tan
δにおける改良、及びμ-Wetでの湿潤牽引力における実
際の改良が存在し、摩耗抵抗性には本質的に変化がなか
った。
【００２３】 表 VIII E-SIR対MVSBRを含有しているブレンドのトレッド性質*の比較 重合体組成物 引張り強度 イエズレ− 摩耗指数 IPST、 (ブレンド比) （MPa） tan δ (摩耗抵抗性) μ-Wet (転がり抵抗性) ピコ 過度摩耗機*** (牽引力) 80-15イソフ゜レン-スチレン /NR/LVSBR 16.6 0.362 90 102 0.653 (31/31/36), B358-95A MVSBR/NR/LVSBR 17.2 0.378 91 100 0.641 * コンパウンド：表III、処方Ｄ ** MVSBR：１５％スチレン、４５％ビニル LVSBR：２１％スチレン、１０％ビニル *** 11度の試験角度を有する変更されたグッドイヤ−
アングルアブレ−ダ−
アングルアブレ−ダ−
【００２４】本発明の特性を本質的に変更しないある種
の材料の置き換えは当業者に明瞭である。例えば天然ゴ
ムは実施例中でタイヤトレッド組成物を処方するのに使
用される。しかし１，４−シスポリイソプレン合成ゴム
も同様の結果を達成するのに使用できる。
の材料の置き換えは当業者に明瞭である。例えば天然ゴ
ムは実施例中でタイヤトレッド組成物を処方するのに使
用される。しかし１，４−シスポリイソプレン合成ゴム
も同様の結果を達成するのに使用できる。
【００２５】本発明はある詳細な量で示され記載された
が、特許請求の範囲に定義される発明の範囲から逸脱す
ることなしに、種々の適合化及び変更を行なうことがで
きる。
が、特許請求の範囲に定義される発明の範囲から逸脱す
ることなしに、種々の適合化及び変更を行なうことがで
きる。
【図１】タイヤトレッド材料の種々の組成についてのTa
n δ の値をプロットしたグラフである。
n δ の値をプロットしたグラフである。
【図２】タイヤトレッド材料の種々の組成のμ-ウェッ
トをプロットしたグラフである。
トをプロットしたグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アイバン グレン ハ−ジス アメリカ合衆国 44278 オハイオ州 ト−ルマッジ アトウッド ドライブ 679 (72)発明者 ラッセル エイ．リビニ アメリカ合衆国 44314 オハイオ州 アクロン マンチェスタ− ロ−ド 2291 (72)発明者 リチャ−ド エム．ワイズ アメリカ合衆国 44685 オハイオ州 ユニオンタウン ボックス 459 ライ ト ロ−ド 2780
Claims (10)
- 【請求項１】 ３０％〜７０％の１，４−シスポリイソ
プレンと、７０％〜３０％のエマルジョン重合により製
造された共重合体ゴムとの混合物を含み、該エマルジョ
ン重合により製造された共重合体ゴムが、イソプレンモ
ノマー単位と、ブタジエン及びスチレン及びそれらの混
合物からなる群から選ばれる第二のモノマー単位とから
なるものであり、該エマルジョン重合により製造された
共重合体ゴム中に該第二のモノマー単位が少なくとも９
％存在する、タイヤトレッド用のゴム組成物。 - 【請求項２】 エマルジョン重合により製造された共重
合体ゴム中にブタジエンモノマー単位とスチレンモノマ
ー単位の両方が存在する請求項１に定義のゴム組成物。 - 【請求項３】 少なくとも５０％のイソプレンモノマー
単位が存在する請求項１に定義されるゴム組成物。 - 【請求項４】 トラクションがＩＰＳＴ μ−ウェット
牽引試験で測定する、少なくとも０．６００である請求
項１に定義のゴム組成物。 - 【請求項５】 ヤーズレー（Ｙｅｒｚｌｅｙ）ｔａｎ
δで測定する転がり抵抗が０．１８６未満である請求項
１に定義のゴム組成物。 - 【請求項６】 約４〜１７％のスチレンモノマー単位、
及び約８〜８０のブタジエンモノマー単位が存在する請
求項１に記載のゴム組成物。 - 【請求項７】 約４〜１４％のスチレンモノマー単位と
約８〜３０％のブタジエンモノマー単位が存在する請求
項１に記載のゴム組成物。 - 【請求項８】 約４％のスチレンモノマー単位と約１８
％のブタジエンモノマー単位が存在する請求項６に記載
のゴム組成物。 - 【請求項９】 １，４−シス−ポリイソプレンが天然ゴ
ムである請求項１に記載のゴム組成物。 - 【請求項１０】 等しい重量部の１，４−シス−ポリイ
ソプレンとエマルジョン重合により製造された共重合体
ゴムとが存在する請求項１に記載の組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/936,790 US5294663A (en) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | Tire tread compositions of isoprene-styrene/butadiene emulsion polymers with 1,4 cis-polyisoprene rubber |
| US07/936,790 | 1992-08-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06192481A JPH06192481A (ja) | 1994-07-12 |
| JP2521646B2 true JP2521646B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=25469081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5235525A Expired - Lifetime JP2521646B2 (ja) | 1992-08-28 | 1993-08-27 | イソプレン−スチレン／ブタジエンエマルジョン重合体の、１，４−シス−ポリイソプレンゴムとのタイヤトレッド組成物 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5294663A (ja) |
| EP (1) | EP0587354B1 (ja) |
| JP (1) | JP2521646B2 (ja) |
| KR (1) | KR960015193B1 (ja) |
| BR (1) | BR9303464A (ja) |
| CA (1) | CA2101964C (ja) |
| DE (1) | DE69311476T2 (ja) |
| ES (1) | ES2105119T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5718782A (en) * | 1996-03-07 | 1998-02-17 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Truck tire with cap/base construction tread |
| KR970073929A (ko) * | 1996-05-28 | 1997-12-10 | 사공 영 활 | 합성수지 투명판에 종이시트로 되는 광고인쇄물의 접착방법 |
| GB9918291D0 (en) * | 1999-08-03 | 1999-10-06 | Croda Int Plc | Cold sealable adhesive |
| KR19990078808A (ko) * | 1999-08-10 | 1999-11-05 | 류병현 | 표면이 거친 대상물에 전사지를 전사하는 방법 |
| US6812277B2 (en) | 2001-10-31 | 2004-11-02 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Tire with component comprised of a blend of polybutadiene-rich rubber composition which contains a minor portion of styrene-rich styrene/isoprene elastomer |
| KR100481049B1 (ko) * | 2002-02-27 | 2005-04-07 | 정용태 | 사진화면에 나전칠기 형성방법 |
| MY169163A (en) | 2008-09-15 | 2019-02-19 | Danisco Us Inc | Increased isoprene production using the archaeal lower mevalonate pathway |
| CA2737082A1 (en) * | 2008-09-15 | 2010-03-18 | Danisco Us Inc. | Increased isoprene production using mevalonate kinase and isoprene synthase |
| FR2984904B1 (fr) | 2011-12-22 | 2014-01-03 | Michelin Soc Tech | Composition de caoutchouc |
| CN104736330B (zh) * | 2013-01-23 | 2017-02-22 | 积水化学工业株式会社 | 再循环材料的制造方法、轮胎及轮胎的制造方法 |
| US9598564B2 (en) * | 2014-04-30 | 2017-03-21 | Lehigh Technologies, Inc. | Chemically functionalized renewed rubber composition |
| US9574069B2 (en) * | 2014-04-30 | 2017-02-21 | Lehigh Technologies, Inc. | Chemically functionalized renewed rubber composition |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR7208809D0 (pt) * | 1972-12-13 | 1974-08-15 | Hobjeto Ind E Comercio De Move | Madeira aglomeradas compensadas e produtos resultantes processo para encabecamento intimo de bordos de placas de |
| JPS5794028A (en) * | 1980-12-02 | 1982-06-11 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Rubber composition for tire tread |
| US4385151A (en) * | 1980-12-05 | 1983-05-24 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Composition containing isoprene polymer |
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| JPS58204036A (ja) * | 1982-05-22 | 1983-11-28 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | タイヤ組成物 |
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| DE3710002A1 (de) * | 1986-08-14 | 1988-02-18 | Huels Chemische Werke Ag | Abc-blockcopolymerisate auf basis von butadien und isopren, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
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| DE3804547A1 (de) * | 1988-02-13 | 1989-08-24 | Huels Chemische Werke Ag | Abc-blockcopolymerisate auf basis von butadien, isopren und styrol, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
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- 1992-08-28 US US07/936,790 patent/US5294663A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-08-05 CA CA002101964A patent/CA2101964C/en not_active Expired - Fee Related
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- 1993-08-26 ES ES93306796T patent/ES2105119T3/es not_active Expired - Lifetime
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