JP3361371B2 - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤトレッド用ゴム組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性を実質的に損
なうことなしに、高温領域( 60℃〜100 ℃)における ta
nδ、損失コンプライアンス、Ｓ−Ｓ特性 (応力−歪特
性) を高めて高速走行時の路面グリップ力 (乾燥路、湿
潤路) を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物、特に
高速走行用タイヤのトレッドに用いられるゴム組成物に
関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、路面グリップ力を向上させるため
にアロマティックオイルなどの軟化剤を多量に配合した
ゴム組成物が使用されてきた。しかし、このように軟化
剤を多量に配合するのは損失コンプライアンスを大きく
する一方、耐摩耗性を著しく損なうため好ましいことで
はない。したがって、路面グリップ力と耐摩耗性とを両
立させることは著しく困難であった。 【０００３】そこで、近年、種々の重合技術を駆使して
このような背反問題を解決すべく多くの発明がなされて
いる。例えば、特開昭61‐203145号では低分子量のジエ
ン系共重合体を、特開昭64-14258号では低分子量の高ス
チレン乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム (Ｅ
・ＳＢＲ) を、他の重合体とブレンドすることにより前
記の背反問題の改善に取りくんでいる。また、特開昭63
‐101440号、特開昭63-33436号、特開昭64-16845号、特
開平1-197541号、特開平３-28244号等では、低分子量重
合体を軟化剤として使用することにより前記の背反問題
を解決しようとしている。しかしながら、路面グリップ
力と共に耐摩耗性を十分に満足的に向上せしめていない
のが現状である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な従来の技術の欠点を克服すべくなされたものであって
路面グリップ力が大きく、かつ耐摩耗性を実質的に損な
うことのないタイヤトレッド用ゴム組成物、特に高速走
行に用いる高性能タイヤのトレッド用ゴム組成物を提供
することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、ジエン
系ゴム 100重量部に対し、ＣＴＡＢが100m2/g以上、24
Ｍ４ＤＢＰ吸油量が50ml/100g 以上のカーボンブラック
60〜２00重量部を配合すると共に、重量平均分子量 (M
w) が２,000〜50,000のＡ−Ｂ−Ａ構造 (式中Ａはビニ
ル芳香族化合物の重合体ブロック、Ｂはジエン系重合体
ブロックを表わす) を有する低分子量ブロックポリマー
５〜50重量部および軟化剤５〜２00重量部のうち少なく
とも前記低分子量ブロックポリマー５〜50重量部を配合
したタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。 【０００６】このように本発明では、前記低分子量ブロ
ックポリマーおよび軟化剤のうち少なくとも前記低分子
量ブロックポリマーを配合することにより、耐摩耗性を
実質的に損なうことなしに、高温領域( 60℃〜100 ℃)
における tanδ、損失コンプライアンス、Ｓ−Ｓ特性を
高めることが可能となり、これによって特に高速走行時
の路面グリップ力を向上させることができる。 【０００７】以下、本発明の構成につき詳しく説明す
る。 (１) ジエン系ゴム。 各種ジエン系ゴムが用いられる。例えば、天然ゴム、ブ
タジエンゴム、高スチレン含量の乳化重合スチレン−ブ
タジエン共重合体ゴム、高スチレン含量の溶液重合スチ
レン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体ゴム、クロロプレンゴムなどである。 【０００８】(２) カーボンブラック。 ＣＴＡＢが100m2/g以上、好ましくは130 〜300m2/g、24
Ｍ４ＤＢＰ吸油量が50ml/100g 以上 、好ましくは90〜
130ml/100gのものである。ＣＴＡＢが100m2/gに満たな
いと、通常のカーボンブラックの使用に比較して耐摩耗
性およびグリップ力の向上を望むことができない。ま
た、24Ｍ４ＤＢＰ吸油量は、カーボンブラックに特に重
要な特性であり、24Ｍ４ＤＢＰ吸油量を高めることで非
常に粒径が細かいカーボンブラックの分散性を向上させ
ることができると同時に、引張強さおよび耐摩耗性を高
めることができる。24Ｍ４ＤＢＰ吸油量が50ml/100g よ
りも小さいと、分散性が悪くなるばかりか、耐摩耗性も
低下する。 【０００９】(３) 軟化剤。 ゴムの配合に通常用いるものを使用すればよく、例えば
アロマティックオイル(アロマオイル) 、二次転移点(T
g)が−40℃以下のパラフィン系オイル、ナフテン系オイ
ル等、又は各種可塑剤などである。 (４) 重量平均分子量 (Mw) が２,000〜50,000のＡ−Ｂ
−Ａ構造を有する低分子量ブロックポリマー。重量平均
分子量はＧＰＣで測定した標準ポリスチレン換算の値で
ある。 【００１０】ここでブロックポリマー (ブロック共重合
体) は、単量体であるビニル芳香族化合物と単量体であ
るジエン化合物とを例えばアニオン重合触媒を用いてＡ
−Ｂ−Ａブロック構造を持つように重合させたものであ
る。Ａはビニル芳香族化合物の重合体ブロックである。
また、Ｂはジエン系重合体ブロックであり、共役ジエン
のホモポリマーあるいは共役ジエンとビニル芳香族化合
物との共重合体のブロックである。例えば、Ｂは、ＳＢ
Ｒ (スチレン−ブタジエン共重合体ゴム) 、ＢＲ (ブタ
ジエンゴム) 、ＩＲ (イソプレンゴム) 、ＳＩＲ (スチ
レン−イソプレン共重合体ゴム) 、ＢＩＲ (ブタジエン
−イソプレン共重合体ゴム) 、二元ブロックＳＢＲ (結
合スチレンおよびビニル量が異なる２種のＳＢＲからな
る) のいずれか１種以上である。これらの例示の (共)
重合体のビニル (1,２) 結合量あるいは1,２結合と3,４
結合の合計量は、通常10〜70％、結合スチレン量は５〜
50％である。 【００１１】ビニル芳香族化合物は、例えば、スチレ
ン、ｐ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−te
rt−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、クロロメチ
ルスチレン、ビニルトルエンである。スチレン、ｐ−メ
チルスチレン、α−メチルスチレンが好ましい。ジエン
化合物は、例えば、ブタジエン、イソプレン、ペンタジ
エン、2,３−ジメチルブタジエンである。ブタジエン、
イソプレンが好ましい。 【００１２】このビニル芳香族化合物とジエン化合物と
のブロックポリマーを製造するには、例えば、モノマー
の逐次添加法、すなわちＡ (スチレン) 成分を重合せし
めた後、Ｂ成分モノマーを添加し完全に重合させ、さら
に再びＡ成分を添加し重合を行なってブロックポリマー
を得ても良いし、カップリング法、すなわち、初期のＡ
成分を重合せしめた後、Ｂ成分の所定量のうち半量を添
加し重合させた後、通常用いられるカップリング剤によ
りカップリングさせＡ−Ｂ−Ａタイプのブロックポリマ
ーを得ても良い。ここで用いられるカップリング剤は、
具体的には、例えば、酢酸フェニル、安息香酸エチル、
ジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジブチルジ
ブロムスズ、メチルトリクロロシラン、メチルトリブロ
ムシラン、フェニルトリクロロシラン、テトラクロロシ
ラン、テトラメトキシシラン、四塩化スズ、 (ジクロル
メチル) トリクロロシラン、 (ジクロルフェニル) トリ
クロロシラン、ヘキサクロロジシラン、等を挙げること
ができる。 【００１３】このブロックポリマーは、２Ａ：Ｂの比率
(重合比) が10〜70：90〜30であり、２Ａ＋Ｂ＝100 で
ある。Ａの比率が10未満では 100℃以上で融解する成分
が少なく、必要とする路面グリップ力が得られない。ま
た、70超では硬くなりすぎてしまい好ましくない。ま
た、このブロックポリマーは、重量平均分子量 (Mw) が
２,000〜50,000である。２,000未満では路面グリップ力
の改良効果は大きいが破壊強度の低下も大きくなり、タ
イヤに用いることは不適である。また、50,000を超える
と分子量が大きくなり過ぎて60〜100℃における tanδ
および損失コンプライアンスを高めるのが困難となる。 【００１４】このブロックポリマーが逐次添加法で製造
されたブロックポリマーである場合には、その分子鎖末
端には、ある特定の化合物と反応させた、いわゆる化学
変性を実施しても良い。この特定の化合物としては、下
記式で表わされる原子団を有する反応物質、Ｎ−置換−
アミノケトン類、Ｎ−置換−アミノチオケトン類、Ｎ−
置換−アミノアルデヒド類、およびＮ−置換−アミノチ
オアルデヒド類であるのが好ましい。 【００１５】 上記式でＭは酸素又は硫黄である。 【００１６】上記式の原子団を有する化合物としては、
例えば、Ｎ−メチル−β−プロピオラクタム、Ｎ−ｔ−
ブチル−β−プロピオラクタム、Ｎ−メトキシフェニル
−β−プロピオラクタム、Ｎ−フェニル−β−プロピオ
ラクタム、Ｎ−ナフチル−β−プロピオラクタム、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ピロリ
ドン、Ｎ−フェニル−２−ピロリドン、Ｎ−メトキシフ
ェニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリド
ン、Ｎ−ベンジル−２−ピロリドン、Ｎ−ナフチル−２
−ピロリドン、Ｎ−メチル−５−メチル−２−ピロリド
ン、Ｎ−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ピロリドン、Ｎ
−フェニル−５−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル
−３，３−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ−ｔ−ブチル
−３，３−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ−フェニル−
３，３−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−
ピペリドン、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ピペリドン、Ｎ−フ
ェニル−２−ピペリドン、Ｎ−メトキシフェニル−２−
ピペリドン、Ｎ−ビニル−２−ピペリドン、Ｎ−ベンジ
ル−２−ピペリドン、Ｎ−ナフチル−２−ピペリドン、
Ｎ−メチル−３，３−ジメチル−２−ピペリドン、Ｎ−
ｔ−ブチル−３，３−ジメチル−２−ピペリドン、Ｎ−
メチル−ε−カプロラクタム、Ｎ−フェニル−ε−カプ
ロラクタム、Ｎ−メトキシフェニル−ε−カプロラクタ
ム、Ｎ−ビニル−ε−カプロラクタム、Ｎ−ベンジル−
ε−カプロラクタム、Ｎ−ナフチル−ε−カプロラクタ
ム、Ｎ−メチル−ω−ラウリロラクタム、Ｎ−フェニル
−ω−ラウリロラクタム、Ｎ−ｔ−ブチル−ω−ラウリ
ロラクタム、Ｎ−ビニル−ω−ラウリロラクタム、Ｎ−
ベンジル−ω−ラウリロラクタム等のＮ−置換−ラクタ
ム類およびこれらの対応のチオラクタム類；１，３−ジ
メチルエチレン尿素、１，３−ジフェニルエチレン尿
素、１，３−ジ−ｔ−ブチルエチレン尿素、１，３−ジ
ビニルエチレン尿素等のＮ−置換−エチレン尿素類およ
び対応のＮ−置換−チオエチレン尿素類が挙げられる。
Ｎ−置換−アミノ（チオ）ケトン類としては、４−ジメ
チルアミノベンゾフェノン、４−ジエチルアミノベンゾ
フェノン、４−ジ−ｔ−ブチルアミノベンゾフェノン、
４−ジフェニルアミノベンゾフェノン、４，4'−ビス
(ジメチルアミノ) ベンゾフェノン、４, 4'−ビス (ジ
エチルアミノ) ベンゾフェノン、４, 4'−ビス (ジ−ｔ
−ブチルアミノ) ベンゾフェノン、４, 4'−ビス (ジフ
ェニルアミノ) ベンゾフェノン、４, 4'−ビス (ジビニ
ルアミノ) ベンゾフェノン、４−ジメチルアミノアセト
フェノン、１, ３−ビス (ジフェニルアミノ) −２−プ
ロパノン、１, ７−ビス (メチルエチルアミノ) −４−
ヘプタノン等およびこれらの対応のチオケトン類が挙げ
られる。Ｎ−置換アミノ（チオ）アルデヒド類として
は、３−ジメチルアミノプロピオンアルデヒド、３−ジ
エチルアミノプロピオンアルデヒド、４−ジメチルアミ
ノベンズアルデヒド、３−ジシクロヘキシルアミノプロ
ピオンアルデヒド、３, ５−ビス (ジシクロヘキシルア
ミノ) ベンズアルデヒド、４−ジフェニルアミノベンズ
アルデヒド、４−ジビニルアミノベンズアルデヒド等が
挙げられる。 【００１７】(５) 本発明では、前記ジエン系ゴム 100
重量部に対し、前記カーボンブラック60〜２00重量部を
配合すると共に、前記低分子量ブロックポリマー５〜50
重量部および軟化剤５〜２00重量部のうち少なくとも前
記低分子量ブロックポリマー５〜50重量部を配合してい
る。この低分子量ブロックポリマーの配合量が５重量部
未満では耐摩耗性が損なわれることになり、一方、50重
量部を超えるとゴム組成物のtan δが小さくなって粘性
が低下すると共に、ロスコンプライアンスが小さくなっ
て変形し難くなるので路面グリップ力が低下してしま
う。好ましくは、10〜40重量部である。また、本発明の
タイヤトレッド用ゴム組成物には、必要に応じて、硫
黄、老化防止剤等の配合剤を適宜配合することができ
る。 【００１８】 【実施例】表１に示す配合内容 (重量部) でゴム組成物
(No.1〜No.7) を作製した。この場合、ＣＴＡＢが137m
2/g、24Ｍ４ＤＢＰ吸油量が98ml/100g のカーボンブラ
ックをそれぞれ95重量部使用した。ついで、これらのゴ
ム組成物を加硫した後、その引張物性 (100％モジュラ
ス、300％モジュラス、引張強度 (kgf/cm2 ) 、伸び
(％))、粘弾性 (ヒステリシスロス (tanδ) 、損失コン
プライアンス (Ｅ"／(Ｅ*)2))、リュプケ反発弾性、お
よびピコ摩耗を下記により評価した (Ｅ"：損失弾性
率、Ｅ*：複素弾性率) 。この結果を表１に示す。ま
た、これらのゴム組成物についての損失コンプライアン
ス (100℃) とピコ摩耗との関係を図１に、損失コンプ
ライアンス (100℃) と300 ％モジュラスとの関係を図
２にそれぞれ示す。100％モジュラス、300％モジュラスの評価方法 ：JIS K
6301に準拠し、試験片を 100％伸ばしたときの引張強度
(kgf/cm2) を100％モジュラスとし、 300％伸ばしたと
きの引張強度 (kgf/cm2) を 300％モジュラスとした。引張強度 (kgf/cm2) の評価方法 ：JIS K 6301に準拠。伸び (％) の評価方法 ：JIS K 6301に準拠。tanδ、損失コンプライアンス (Ｅ"／(Ｅ*)2) 評価方
法 ：東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメータを用
い、歪10±２％、周波数20Hz、雰囲気温度100 ℃の条件
で測定。測定結果は、指数（インデックス）表示。リュプケ反発弾性の評価方法 ：100 ℃の温度でJIS K 63
01に準拠して測定。測定結果は、指数（インデックス）
表示。ピコ摩耗の評価方法 ：ピコ摩耗試験機を用いてASTM D22
28に準拠して測定。指数 (インデックス) 表示。 【００１９】tanδ、損失コンプライアンスにおいては
値が大きいほど、反発弾性においては値が小さいほど路
面グリップ力が優れている。また、ピコ摩耗 (耐摩耗
性) については値が大きいほど良好である。 【００２０】注) *１ 溶液重合ＳＢＲ、全スチレン量45重量％、全ビニ
ル量55重量％。 *２ 全スチレン量45重量％、全ビニル量59重量％、重
量平均分子量26,000。 【００２１】*３ 重量平均分子量 (Mw) が25,000の
(スチレンブロック) −( ＳＢＲ) −(スチレンブロッ
ク) 構造を有する低分子量ブロックポリマー。全スチレ
ン量67重量％、全ビニル量59重量％、各スチレンブロッ
ク20％。 表１において、No.1およびNo.2は、ジエン系ゴム100重
量部に対し軟化剤をそれぞれ50重量部、60重量部配合し
てなるゴム組成物である (従来例) 。No.3は、No.2にお
ける軟化剤60重量部のうち10重量部を液状ＳＢＲで置き
換えてなるゴム組成物である (比較例) 。No.4は、No.2
における軟化剤60重量部のうち10重量部を液状ブロック
ポリマーで置き換えてなるゴム組成物である (本発明
例) 。 【００２２】また、No.5は、ジエン系ゴム100重量部に
対し軟化剤を70重量部配合してなるゴム組成物である
(従来例) 。No.6は、No.5における軟化剤70重量部のう
ち20重量部を液状ＳＢＲで置き換えてなるゴム組成物で
ある (比較例) 。No.7は、No.5における軟化剤70重量部
のうち20重量部を液状ブロックポリマーで置き換えてな
るゴム組成物である (本発明例) 。 【００２３】また、No.8は、ジエン系ゴム100重量部に
対し軟化剤を90重量部配合してなるゴム組成物である
(従来例) 。No.9は、No.8における軟化剤90重量部のう
ち40重量部を液状ブロックポリマーで置き換えてなるゴ
ム組成物である (本発明例) 。表１から明らかなよう
に、No.4 (本発明例) は、No.1およびNo.2 (従来例) 、
No.3 (比較例) に比して tanδが大きく、また、リュプ
ケ反発弾性が小さくなっている。No.7 (本発明例) もま
た、No.5 (従来例) およびNo.6 (比較例) に比し、No.9
(本発明例) はNo.8 (比較例) に比して、 tanδが大き
く、リュプケ反発弾性が小さくなっている。このことか
ら、本発明ゴム組成物 (No.4、No.7、No.9) は、路面グ
リップ力に優れていることが判る。 【００２４】また、図１および図２から判るように、N
o.4、No.7、およびNo.9は、No.1、No.2、No.5、No.8、
およびNo.3、No.6に比して、損失コンプライアンスの増
加 (路面グリップ力の向上) に伴うピコ摩耗および 300
％モジュラスの減少がゆるやかである (減少割合が小さ
い) 。したがって、本発明ゴム組成物 (No.4、No.7、N
o.9) は耐摩耗性に優れている。 【００２５】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、軟
化剤の所定量を特定の低分子量ブロックポリマーで置き
換えるために、耐摩耗性を実質的に損なうことなしに路
面グリップ力を向上させることが可能となる。
なうことなしに、高温領域( 60℃〜100 ℃)における ta
nδ、損失コンプライアンス、Ｓ−Ｓ特性 (応力−歪特
性) を高めて高速走行時の路面グリップ力 (乾燥路、湿
潤路) を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物、特に
高速走行用タイヤのトレッドに用いられるゴム組成物に
関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、路面グリップ力を向上させるため
にアロマティックオイルなどの軟化剤を多量に配合した
ゴム組成物が使用されてきた。しかし、このように軟化
剤を多量に配合するのは損失コンプライアンスを大きく
する一方、耐摩耗性を著しく損なうため好ましいことで
はない。したがって、路面グリップ力と耐摩耗性とを両
立させることは著しく困難であった。 【０００３】そこで、近年、種々の重合技術を駆使して
このような背反問題を解決すべく多くの発明がなされて
いる。例えば、特開昭61‐203145号では低分子量のジエ
ン系共重合体を、特開昭64-14258号では低分子量の高ス
チレン乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム (Ｅ
・ＳＢＲ) を、他の重合体とブレンドすることにより前
記の背反問題の改善に取りくんでいる。また、特開昭63
‐101440号、特開昭63-33436号、特開昭64-16845号、特
開平1-197541号、特開平３-28244号等では、低分子量重
合体を軟化剤として使用することにより前記の背反問題
を解決しようとしている。しかしながら、路面グリップ
力と共に耐摩耗性を十分に満足的に向上せしめていない
のが現状である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な従来の技術の欠点を克服すべくなされたものであって
路面グリップ力が大きく、かつ耐摩耗性を実質的に損な
うことのないタイヤトレッド用ゴム組成物、特に高速走
行に用いる高性能タイヤのトレッド用ゴム組成物を提供
することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、ジエン
系ゴム 100重量部に対し、ＣＴＡＢが100m2/g以上、24
Ｍ４ＤＢＰ吸油量が50ml/100g 以上のカーボンブラック
60〜２00重量部を配合すると共に、重量平均分子量 (M
w) が２,000〜50,000のＡ−Ｂ−Ａ構造 (式中Ａはビニ
ル芳香族化合物の重合体ブロック、Ｂはジエン系重合体
ブロックを表わす) を有する低分子量ブロックポリマー
５〜50重量部および軟化剤５〜２00重量部のうち少なく
とも前記低分子量ブロックポリマー５〜50重量部を配合
したタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。 【０００６】このように本発明では、前記低分子量ブロ
ックポリマーおよび軟化剤のうち少なくとも前記低分子
量ブロックポリマーを配合することにより、耐摩耗性を
実質的に損なうことなしに、高温領域( 60℃〜100 ℃)
における tanδ、損失コンプライアンス、Ｓ−Ｓ特性を
高めることが可能となり、これによって特に高速走行時
の路面グリップ力を向上させることができる。 【０００７】以下、本発明の構成につき詳しく説明す
る。 (１) ジエン系ゴム。 各種ジエン系ゴムが用いられる。例えば、天然ゴム、ブ
タジエンゴム、高スチレン含量の乳化重合スチレン−ブ
タジエン共重合体ゴム、高スチレン含量の溶液重合スチ
レン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体ゴム、クロロプレンゴムなどである。 【０００８】(２) カーボンブラック。 ＣＴＡＢが100m2/g以上、好ましくは130 〜300m2/g、24
Ｍ４ＤＢＰ吸油量が50ml/100g 以上 、好ましくは90〜
130ml/100gのものである。ＣＴＡＢが100m2/gに満たな
いと、通常のカーボンブラックの使用に比較して耐摩耗
性およびグリップ力の向上を望むことができない。ま
た、24Ｍ４ＤＢＰ吸油量は、カーボンブラックに特に重
要な特性であり、24Ｍ４ＤＢＰ吸油量を高めることで非
常に粒径が細かいカーボンブラックの分散性を向上させ
ることができると同時に、引張強さおよび耐摩耗性を高
めることができる。24Ｍ４ＤＢＰ吸油量が50ml/100g よ
りも小さいと、分散性が悪くなるばかりか、耐摩耗性も
低下する。 【０００９】(３) 軟化剤。 ゴムの配合に通常用いるものを使用すればよく、例えば
アロマティックオイル(アロマオイル) 、二次転移点(T
g)が−40℃以下のパラフィン系オイル、ナフテン系オイ
ル等、又は各種可塑剤などである。 (４) 重量平均分子量 (Mw) が２,000〜50,000のＡ−Ｂ
−Ａ構造を有する低分子量ブロックポリマー。重量平均
分子量はＧＰＣで測定した標準ポリスチレン換算の値で
ある。 【００１０】ここでブロックポリマー (ブロック共重合
体) は、単量体であるビニル芳香族化合物と単量体であ
るジエン化合物とを例えばアニオン重合触媒を用いてＡ
−Ｂ−Ａブロック構造を持つように重合させたものであ
る。Ａはビニル芳香族化合物の重合体ブロックである。
また、Ｂはジエン系重合体ブロックであり、共役ジエン
のホモポリマーあるいは共役ジエンとビニル芳香族化合
物との共重合体のブロックである。例えば、Ｂは、ＳＢ
Ｒ (スチレン−ブタジエン共重合体ゴム) 、ＢＲ (ブタ
ジエンゴム) 、ＩＲ (イソプレンゴム) 、ＳＩＲ (スチ
レン−イソプレン共重合体ゴム) 、ＢＩＲ (ブタジエン
−イソプレン共重合体ゴム) 、二元ブロックＳＢＲ (結
合スチレンおよびビニル量が異なる２種のＳＢＲからな
る) のいずれか１種以上である。これらの例示の (共)
重合体のビニル (1,２) 結合量あるいは1,２結合と3,４
結合の合計量は、通常10〜70％、結合スチレン量は５〜
50％である。 【００１１】ビニル芳香族化合物は、例えば、スチレ
ン、ｐ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−te
rt−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、クロロメチ
ルスチレン、ビニルトルエンである。スチレン、ｐ−メ
チルスチレン、α−メチルスチレンが好ましい。ジエン
化合物は、例えば、ブタジエン、イソプレン、ペンタジ
エン、2,３−ジメチルブタジエンである。ブタジエン、
イソプレンが好ましい。 【００１２】このビニル芳香族化合物とジエン化合物と
のブロックポリマーを製造するには、例えば、モノマー
の逐次添加法、すなわちＡ (スチレン) 成分を重合せし
めた後、Ｂ成分モノマーを添加し完全に重合させ、さら
に再びＡ成分を添加し重合を行なってブロックポリマー
を得ても良いし、カップリング法、すなわち、初期のＡ
成分を重合せしめた後、Ｂ成分の所定量のうち半量を添
加し重合させた後、通常用いられるカップリング剤によ
りカップリングさせＡ−Ｂ−Ａタイプのブロックポリマ
ーを得ても良い。ここで用いられるカップリング剤は、
具体的には、例えば、酢酸フェニル、安息香酸エチル、
ジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジブチルジ
ブロムスズ、メチルトリクロロシラン、メチルトリブロ
ムシラン、フェニルトリクロロシラン、テトラクロロシ
ラン、テトラメトキシシラン、四塩化スズ、 (ジクロル
メチル) トリクロロシラン、 (ジクロルフェニル) トリ
クロロシラン、ヘキサクロロジシラン、等を挙げること
ができる。 【００１３】このブロックポリマーは、２Ａ：Ｂの比率
(重合比) が10〜70：90〜30であり、２Ａ＋Ｂ＝100 で
ある。Ａの比率が10未満では 100℃以上で融解する成分
が少なく、必要とする路面グリップ力が得られない。ま
た、70超では硬くなりすぎてしまい好ましくない。ま
た、このブロックポリマーは、重量平均分子量 (Mw) が
２,000〜50,000である。２,000未満では路面グリップ力
の改良効果は大きいが破壊強度の低下も大きくなり、タ
イヤに用いることは不適である。また、50,000を超える
と分子量が大きくなり過ぎて60〜100℃における tanδ
および損失コンプライアンスを高めるのが困難となる。 【００１４】このブロックポリマーが逐次添加法で製造
されたブロックポリマーである場合には、その分子鎖末
端には、ある特定の化合物と反応させた、いわゆる化学
変性を実施しても良い。この特定の化合物としては、下
記式で表わされる原子団を有する反応物質、Ｎ−置換−
アミノケトン類、Ｎ−置換−アミノチオケトン類、Ｎ−
置換−アミノアルデヒド類、およびＮ−置換−アミノチ
オアルデヒド類であるのが好ましい。 【００１５】 上記式でＭは酸素又は硫黄である。 【００１６】上記式の原子団を有する化合物としては、
例えば、Ｎ−メチル−β−プロピオラクタム、Ｎ−ｔ−
ブチル−β−プロピオラクタム、Ｎ−メトキシフェニル
−β−プロピオラクタム、Ｎ−フェニル−β−プロピオ
ラクタム、Ｎ−ナフチル−β−プロピオラクタム、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ピロリ
ドン、Ｎ−フェニル−２−ピロリドン、Ｎ−メトキシフ
ェニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリド
ン、Ｎ−ベンジル−２−ピロリドン、Ｎ−ナフチル−２
−ピロリドン、Ｎ−メチル−５−メチル−２−ピロリド
ン、Ｎ−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ピロリドン、Ｎ
−フェニル−５−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル
−３，３−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ−ｔ−ブチル
−３，３−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ−フェニル−
３，３−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−
ピペリドン、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ピペリドン、Ｎ−フ
ェニル−２−ピペリドン、Ｎ−メトキシフェニル−２−
ピペリドン、Ｎ−ビニル−２−ピペリドン、Ｎ−ベンジ
ル−２−ピペリドン、Ｎ−ナフチル−２−ピペリドン、
Ｎ−メチル−３，３−ジメチル−２−ピペリドン、Ｎ−
ｔ−ブチル−３，３−ジメチル−２−ピペリドン、Ｎ−
メチル−ε−カプロラクタム、Ｎ−フェニル−ε−カプ
ロラクタム、Ｎ−メトキシフェニル−ε−カプロラクタ
ム、Ｎ−ビニル−ε−カプロラクタム、Ｎ−ベンジル−
ε−カプロラクタム、Ｎ−ナフチル−ε−カプロラクタ
ム、Ｎ−メチル−ω−ラウリロラクタム、Ｎ−フェニル
−ω−ラウリロラクタム、Ｎ−ｔ−ブチル−ω−ラウリ
ロラクタム、Ｎ−ビニル−ω−ラウリロラクタム、Ｎ−
ベンジル−ω−ラウリロラクタム等のＮ−置換−ラクタ
ム類およびこれらの対応のチオラクタム類；１，３−ジ
メチルエチレン尿素、１，３−ジフェニルエチレン尿
素、１，３−ジ−ｔ−ブチルエチレン尿素、１，３−ジ
ビニルエチレン尿素等のＮ−置換−エチレン尿素類およ
び対応のＮ−置換−チオエチレン尿素類が挙げられる。
Ｎ−置換−アミノ（チオ）ケトン類としては、４−ジメ
チルアミノベンゾフェノン、４−ジエチルアミノベンゾ
フェノン、４−ジ−ｔ−ブチルアミノベンゾフェノン、
４−ジフェニルアミノベンゾフェノン、４，4'−ビス
(ジメチルアミノ) ベンゾフェノン、４, 4'−ビス (ジ
エチルアミノ) ベンゾフェノン、４, 4'−ビス (ジ−ｔ
−ブチルアミノ) ベンゾフェノン、４, 4'−ビス (ジフ
ェニルアミノ) ベンゾフェノン、４, 4'−ビス (ジビニ
ルアミノ) ベンゾフェノン、４−ジメチルアミノアセト
フェノン、１, ３−ビス (ジフェニルアミノ) −２−プ
ロパノン、１, ７−ビス (メチルエチルアミノ) −４−
ヘプタノン等およびこれらの対応のチオケトン類が挙げ
られる。Ｎ−置換アミノ（チオ）アルデヒド類として
は、３−ジメチルアミノプロピオンアルデヒド、３−ジ
エチルアミノプロピオンアルデヒド、４−ジメチルアミ
ノベンズアルデヒド、３−ジシクロヘキシルアミノプロ
ピオンアルデヒド、３, ５−ビス (ジシクロヘキシルア
ミノ) ベンズアルデヒド、４−ジフェニルアミノベンズ
アルデヒド、４−ジビニルアミノベンズアルデヒド等が
挙げられる。 【００１７】(５) 本発明では、前記ジエン系ゴム 100
重量部に対し、前記カーボンブラック60〜２00重量部を
配合すると共に、前記低分子量ブロックポリマー５〜50
重量部および軟化剤５〜２00重量部のうち少なくとも前
記低分子量ブロックポリマー５〜50重量部を配合してい
る。この低分子量ブロックポリマーの配合量が５重量部
未満では耐摩耗性が損なわれることになり、一方、50重
量部を超えるとゴム組成物のtan δが小さくなって粘性
が低下すると共に、ロスコンプライアンスが小さくなっ
て変形し難くなるので路面グリップ力が低下してしま
う。好ましくは、10〜40重量部である。また、本発明の
タイヤトレッド用ゴム組成物には、必要に応じて、硫
黄、老化防止剤等の配合剤を適宜配合することができ
る。 【００１８】 【実施例】表１に示す配合内容 (重量部) でゴム組成物
(No.1〜No.7) を作製した。この場合、ＣＴＡＢが137m
2/g、24Ｍ４ＤＢＰ吸油量が98ml/100g のカーボンブラ
ックをそれぞれ95重量部使用した。ついで、これらのゴ
ム組成物を加硫した後、その引張物性 (100％モジュラ
ス、300％モジュラス、引張強度 (kgf/cm2 ) 、伸び
(％))、粘弾性 (ヒステリシスロス (tanδ) 、損失コン
プライアンス (Ｅ"／(Ｅ*)2))、リュプケ反発弾性、お
よびピコ摩耗を下記により評価した (Ｅ"：損失弾性
率、Ｅ*：複素弾性率) 。この結果を表１に示す。ま
た、これらのゴム組成物についての損失コンプライアン
ス (100℃) とピコ摩耗との関係を図１に、損失コンプ
ライアンス (100℃) と300 ％モジュラスとの関係を図
２にそれぞれ示す。100％モジュラス、300％モジュラスの評価方法 ：JIS K
6301に準拠し、試験片を 100％伸ばしたときの引張強度
(kgf/cm2) を100％モジュラスとし、 300％伸ばしたと
きの引張強度 (kgf/cm2) を 300％モジュラスとした。引張強度 (kgf/cm2) の評価方法 ：JIS K 6301に準拠。伸び (％) の評価方法 ：JIS K 6301に準拠。tanδ、損失コンプライアンス (Ｅ"／(Ｅ*)2) 評価方
法 ：東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメータを用
い、歪10±２％、周波数20Hz、雰囲気温度100 ℃の条件
で測定。測定結果は、指数（インデックス）表示。リュプケ反発弾性の評価方法 ：100 ℃の温度でJIS K 63
01に準拠して測定。測定結果は、指数（インデックス）
表示。ピコ摩耗の評価方法 ：ピコ摩耗試験機を用いてASTM D22
28に準拠して測定。指数 (インデックス) 表示。 【００１９】tanδ、損失コンプライアンスにおいては
値が大きいほど、反発弾性においては値が小さいほど路
面グリップ力が優れている。また、ピコ摩耗 (耐摩耗
性) については値が大きいほど良好である。 【００２０】注) *１ 溶液重合ＳＢＲ、全スチレン量45重量％、全ビニ
ル量55重量％。 *２ 全スチレン量45重量％、全ビニル量59重量％、重
量平均分子量26,000。 【００２１】*３ 重量平均分子量 (Mw) が25,000の
(スチレンブロック) −( ＳＢＲ) −(スチレンブロッ
ク) 構造を有する低分子量ブロックポリマー。全スチレ
ン量67重量％、全ビニル量59重量％、各スチレンブロッ
ク20％。 表１において、No.1およびNo.2は、ジエン系ゴム100重
量部に対し軟化剤をそれぞれ50重量部、60重量部配合し
てなるゴム組成物である (従来例) 。No.3は、No.2にお
ける軟化剤60重量部のうち10重量部を液状ＳＢＲで置き
換えてなるゴム組成物である (比較例) 。No.4は、No.2
における軟化剤60重量部のうち10重量部を液状ブロック
ポリマーで置き換えてなるゴム組成物である (本発明
例) 。 【００２２】また、No.5は、ジエン系ゴム100重量部に
対し軟化剤を70重量部配合してなるゴム組成物である
(従来例) 。No.6は、No.5における軟化剤70重量部のう
ち20重量部を液状ＳＢＲで置き換えてなるゴム組成物で
ある (比較例) 。No.7は、No.5における軟化剤70重量部
のうち20重量部を液状ブロックポリマーで置き換えてな
るゴム組成物である (本発明例) 。 【００２３】また、No.8は、ジエン系ゴム100重量部に
対し軟化剤を90重量部配合してなるゴム組成物である
(従来例) 。No.9は、No.8における軟化剤90重量部のう
ち40重量部を液状ブロックポリマーで置き換えてなるゴ
ム組成物である (本発明例) 。表１から明らかなよう
に、No.4 (本発明例) は、No.1およびNo.2 (従来例) 、
No.3 (比較例) に比して tanδが大きく、また、リュプ
ケ反発弾性が小さくなっている。No.7 (本発明例) もま
た、No.5 (従来例) およびNo.6 (比較例) に比し、No.9
(本発明例) はNo.8 (比較例) に比して、 tanδが大き
く、リュプケ反発弾性が小さくなっている。このことか
ら、本発明ゴム組成物 (No.4、No.7、No.9) は、路面グ
リップ力に優れていることが判る。 【００２４】また、図１および図２から判るように、N
o.4、No.7、およびNo.9は、No.1、No.2、No.5、No.8、
およびNo.3、No.6に比して、損失コンプライアンスの増
加 (路面グリップ力の向上) に伴うピコ摩耗および 300
％モジュラスの減少がゆるやかである (減少割合が小さ
い) 。したがって、本発明ゴム組成物 (No.4、No.7、N
o.9) は耐摩耗性に優れている。 【００２５】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、軟
化剤の所定量を特定の低分子量ブロックポリマーで置き
換えるために、耐摩耗性を実質的に損なうことなしに路
面グリップ力を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ゴム組成物の損失コンプライアンス (100℃)
とピコ摩耗との関係図である。 【図２】ゴム組成物の損失コンプライアンス (100℃)
と300％モジュラスとの関係図である。
とピコ摩耗との関係図である。 【図２】ゴム組成物の損失コンプライアンス (100℃)
と300％モジュラスとの関係図である。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ２９Ｋ 9:00
(72)発明者 加山 和義
神奈川県平塚市追分２番１号 横浜ゴム
株式会社 平塚製造所内
(72)発明者 梅田 和幸
神奈川県平塚市追分２番１号 横浜ゴム
株式会社 平塚製造所内
(72)発明者 鈴木 文敏
神奈川県横浜市磯子区磯子２−15−33
日本ゼオン磯子寮
(72)発明者 秋田 修一
神奈川県横浜市戸塚区信濃町553−１
パークヒルズＮ−204
(56)参考文献 特開 昭61−91241（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−45136（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−45137（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−182333（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−80824（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−222246（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−158668（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08L 9/00 - 21/00
C08L 53/02
C08K 3/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ジエン系ゴム 100重量部に対し、ＣＴＡ
Ｂが100m2/g以上、24Ｍ４ＤＢＰ吸油量が50ml/100g 以
上のカーボンブラック60〜２00重量部を配合すると共
に、重量平均分子量 (Mw) が２,000〜50,000のＡ−Ｂ−
Ａ構造 (式中Ａはビニル芳香族化合物の重合体ブロッ
ク、Ｂはジエン系重合体ブロックを表わす) を有する低
分子量ブロックポリマー５〜50重量部および軟化剤５〜
２00重量部のうち少なくとも前記低分子量ブロックポリ
マー５〜50重量部を配合したタイヤトレッド用ゴム組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30533393A JP3361371B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30533393A JP3361371B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Publications (2)
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| JP3361371B2 true JP3361371B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=17943859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30533393A Expired - Fee Related JP3361371B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3361371B2 (ja) |
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| JP4810978B2 (ja) * | 2005-11-08 | 2011-11-09 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ製造方法 |
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-
1993
- 1993-12-06 JP JP30533393A patent/JP3361371B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH07157597A (ja) | 1995-06-20 |
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