JP3363539B2 - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタイヤトレッド用ゴム組
成物に関し、更に詳しくは耐摩耗性、転がり抵抗性及び
耐ウェットスキッド性を同時に満足し得るタイヤトレッ
ド用ゴム組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、自動車に対する省エネルギーや省
資源の社会的要請に伴ってタイヤ業界においても自動車
の燃費を向上させるためにタイヤの転がり抵抗を小さく
する研究が重要になって来た。タイヤの転がり抵抗を小
さくすれば低燃費化させることはよく知られている。 【０００３】タイヤの転がり抵抗を小さくするにはトレ
ッドゴムにヒステリシスロスの小さいゴムを用いること
が有効である。しかしながら、ヒステリシスロスの小さ
いゴムを用いることは湿潤路面での摩耗抵抗、即ちウェ
ットスキッド抵抗が低下する傾向にあり、両者は二律背
反の関係にある。このためタイヤの転がり抵抗とウェッ
トスキッド抵抗の二つの特性を同時に満足させることは
従来困難であった。 【０００４】最近になり、タイヤの転がり抵抗やウェッ
トスキッド抵抗とゴム組成物の粘弾性的対応づけが理論
的に示され、タイヤ走行時の転がり抵抗を小さくするに
は、トレッドゴムのヒステリシスロスを小さくする、即
ち５０〜７０℃（走行温度）の温度における動的損失
（ｔａｎδ）を低くすることが低燃費性に有効であるこ
とが示されている。これに対して、ウェットスキッド抵
抗性は路面の凹凸をフォローするために変形の周波数が
大きく、このため粘弾性的には低温、実際には０℃付近
の動的損失とよく相関する。従って、タイヤのグリップ
性能を改良するには、０℃付近のｔａｎδを大きくする
必要がある。 【０００５】ヒステリシスロスを減らす方法としてガラ
ス転移温度の低いゴム、たとえば高シスポリブタジエン
や天然ゴムを用いることが有効であることは知られてい
るが、これらは０℃のｔａｎδを低下させるため、ウェ
ットスキッド抵抗が低下し、低ウェットスキッド抵抗と
低転がり抵抗とを両立させることは従来困難であった。 【０００６】近年、溶液重合の進歩により上記の二律背
反特性を満足させる発明が数多く提案されている。例え
ば特開昭５５−２１２１３３号公報、特開昭５６−１２
７６５０号公報には高ビニルポリブタジエンゴムが、特
開昭５７−５５２０号公報、特開昭５７−７３０３０号
公報には高ビニルスチレンブタジエン共重合体ゴムが提
案されている。 【０００７】また特開昭５９−１１７５１４号公報、特
開昭６１−１０３９０２号公報、特開昭６１−１４２１
４号公報、特開昭６１−１４１７４１号公報などにはポ
リマーの分子鎖中にベゾフェノン、イソシアナートなど
の官能基を導入した変性ポリマーを用いることによって
発熱性を低減することが提案されている。また特開平３
−２３９７３７号公報には特定のスチレン連鎖を持つス
チレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を使用するこ
とによって低ウェットスキッド抵抗、低転がり抵抗、高
耐摩耗性を並立させることが可能であることが示されて
いる。 【０００８】更に、特開平３−２５２４３１号公報には
特定のスチレン連鎖を持つＳＢＲとシリカ及びシランカ
ップリング剤との組合せが、また特開平３−２５２４３
３号公報には末端変性したＳＢＲとシリカを反応させる
ことによってウェットスキッド抵抗、転がり抵抗及び耐
摩耗性の前記三特性を達成させることが提案されてい
る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たいずれの提案も未だ性能的に前記三特性を必ずしも満
足させるには至っていない。従って、本発明は耐摩耗
性、転がり抵抗及びウェットスキッド抵抗の各特性が更
に改良さ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。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明に従えば、（イ）
天然ゴム２０〜５０重量部、（ロ）ブタジエン部分のビ
ニル含量が３５〜８０重量％でスチレン含量が１０〜４
０重量％のスチレンブタジエン共重合体２０〜４０重量
部及び（ハ）エポキシ化率が１０〜６０重量％のエポキ
シ化天然ゴム２０〜５０重量部とから成るゴム成分１０
０重量部に対し、シリカ２０〜７０重量部を配合して成
るタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。 【００１１】本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意
研究を重ねた結果、天然ゴム（ＮＲ）及びスチレンブタ
ジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を含むブレンドゴム系に
シリカ充填剤（ホワイトカーボン）を配合した系におい
て、特定のミクロ構造を持つＳＢＲ及び特定のエポキシ
化天然ゴム（ＥＮＲ）を用いることによって上記の三つ
の特性を同時に改良したタイヤトレッド用ゴム組成物を
得ることに成功した。 【００１２】 【作用】本発明は、前記目的を達成するためになされた
ものであり、天然ゴムとＳＢＲとのブレンド系にゴム工
業で用いられているシリカ充填剤を配合する場合に、シ
リカ充填剤の分散をよくする方法を調べ興味ある事実を
見出した。 【００１３】本発明に従ったタイヤトレッド用ゴム組成
物においては、ＮＲ／ハイビニルＳＢＲ／シリカ充填剤
系の配合にエポキシ化天然ゴムを加えることにより前記
した耐摩耗性、転がり抵抗性及び耐ウェットスキッド性
の三特性を好適に改良することができる。かかる配合系
において、ＥＮＲはシリカ（ＳｉＯ2 ）と反応しないの
でＥＮＲ／ＳＢＲとＳｉＯ2 とは分割混合しなければＳ
ｉＯ2 は良く分散しない。然るに本発明のＮＲ／ハイビ
ニルＳＢＲ／ＥＮＲのゴム系ではＮＲがハイビニルＳＢ
Ｒ及びＥＮＲの両者に相溶性であるので、ゴム成分のブ
レンドが均一系になり、しかもＮＲとＳｉＯ2 とは反応
してよく分散するので良好な物性を得ることができる。 【００１４】本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物
に配合されるＳＢＲは原料ゴム成分１００重量部中に２
０〜４０重量部、好ましくは２５〜３５重量部配合さ
れ、このＳＢＲのスチレン含有量は１０〜４０重量％、
ブタジエン部分のビニル含有量が３５〜８０重量％であ
る。更にこのＳＢＲの末端は、重合時にＮ，Ｎ−ジメチ
ルニコチンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ’−テトラメチル尿
素、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ’−テトラメチルアミノアセトアミ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ε−カ
プロラクタム、４，４−ビス（ジエチルアミノベンゾフ
ェノン）、ジフェニルメタンジイソシアナート等で末端
変性されているのが好ましい。 【００１５】本発明の組成物に用いられるスチレンブタ
ジエン共重合体中のビニル含有量は、３５〜８０重量
％、好ましくは４０〜７０重量％である。ＳＢＲ中のビ
ニル含量が３５重量％より少ない場合には、天然ゴム及
びＥＮＲとの相溶性が不十分で、分散が好ましいレベル
まで達しない。逆にビニル含量が８０重量％を超えると
耐摩耗性の低下が著しいので好ましくない。 【００１６】本発明に使用されるスチレンブタジエン共
重合体（ＳＢＲ）は、リチウム系触媒を用いてスチレン
とブタジエンとを共重合し、更にＮ，Ｎ−ジメチルニコ
チンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ’−テトラメチル尿素、
Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ’−テトラメチルアミノアセトアミド、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ε−カプロ
ラクタム、４，４−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）、ジフェニルメタンジイソシアナート等で末端変性
して得られる。本発明に用いられるスチレンブタジエン
共重合体中の結合スチレン含量は１０〜４０重量％、好
ましくは２０〜３０重量％である。結合スチレン含量が
１０重量％より少ないとウェットスキッド抵抗が低くな
り、４０重量％を超えると転がり抵抗が高くなるので好
ましくない。 【００１７】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に用
いられるエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）は例えば天然ゴ
ムを過酸化水素とギ酸により処理することによって製造
することができる公知の変性天然ゴムであり、本発明に
おいては、ＥＮＲが全ゴム成分１００重量部中に２０〜
５０重量部、好ましくは２５〜４０重量部含まれる。Ｅ
ＮＲのエポキシ化率は１０〜６０重量％であることが必
要であり２５〜５０重量％が更に好ましい。エポキシ化
率が１０％未満ではウェットスキッド抵抗が充分でな
く、逆に６０％を超えると未加硫時の加工性が極めて困
難になる。 【００１８】本発明の組成物に使用されるシリカ充填剤
は、ゴム用配合剤として使用されている任意のシリカ
（ホワイトカーボン）とすることができ、その配合量
は、ゴム成分１００重量部当たり、２０〜７０重量部、
好ましくは２５〜６０重量部である。シリカ充填剤の配
合量が３０重量部より少ないと、シリカの充填剤効果が
小さく耐摩耗性に劣るようになり、一方７０重量部を超
えると破断特性が劣るので好ましくない。本発明に用い
られるシリカ充填剤は、ニップシールＶＮ３（日本シリ
カ製）、トクシールＵ，ＵＲ（徳山曹達製）、ウルトラ
ジルＶＮ３（デグッサ社製）等の市販の湿式法シリカが
好ましい。 【００１９】本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物
は、充填剤として、シリカに加えて、通常用いられてい
るカーボンブラックを併用することができる。ここで用
いられるカーボンブラックは、耐摩耗性を考慮して、Ｈ
ＡＦ以上の補強性を持ったものが好ましい。即ち窒素吸
着量（Ｎ2 ＳＡ）（ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８６法に準
拠して測定）８０〜１３０m2／ｇ及びＤＢＰ吸油量（Ａ
ＳＴＭ Ｄ３４９３法に準拠して測定）８０〜１３０cm
3 ／１００ｇのカーボンブラックを２０〜７０重量部配
合するのが好ましい。 【００２０】本発明に係るゴム組成物の混合方法につい
て鋭意検討したところ、通常の混合より高速、高温混合
の方が天然ゴムの分子切断が起こりやすくなるので、切
断末端のラジカルの発生が多くなり、シリカとの反応も
進むので分散もよくなることを見出した。 【００２１】なお、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成
物には、前記原料ゴム及びシリカ並びに任意的なカーボ
ンブラックに加えて、シランカップリング剤、更にはゴ
ム工業で通常使用される配合剤、例えば硫黄、軟化剤、
老化防止剤、加硫促進剤、充填剤、可塑剤等を必要に応
じて、通常の配合量の範囲で適宜配合し、一般的な方法
で加硫してタイヤトレッドを製造することができる。例
えば、硫黄の配合量は１００重量部当り好ましくは１．
２重量部以上、更に好ましくは１．５〜３．０重量部で
ある。 【００２２】 【実施例】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
いことは言うまでもない。 【００２３】以下の実施例において、ブタジエン部のミ
クロ構造は、赤外吸収スペクトル法、ハンプトン−モレ
ノ法によって求めた。結合スチレン含量は、赤外吸収ス
ペクトル法による６９９cm-1フェニル基の吸収により、
予め求めておいた検量線を用いて測定した。 【００２４】加硫物物性（１００％モジュラス、ＴＢ、
ＥＢ）はＪＩＳ Ｋ６３０１に従って測定した（引張速
度５００±２５mm／分、試験温度２３±２℃）。耐摩耗
試験であるランボーン摩耗試験は測定条件として荷重が
３．０Kg、砥石の表面速度が４０ｍ／ｍｉｎ、スリップ
率が２５％又は３５％で試験時間は２５％が５分間、３
５％が２分間で、落砂量が２０ｇ／ｍｉｎ、また測定温
度は室温で、体積減量（cc）を調べ、比較例２の２５℃
のデータを１００とした指数で示した。指数が高い方が
良好である。 【００２５】ｔａｎδは（株）東洋精機製作所製スペク
トロメーターを用いて、振幅±２％、振動２０Hz、靜歪
１０％で行った。ウェットスキッド摩擦抵抗の測定はＡ
ＳＴＭ Ｅ−３０３−８３法に準拠して、Ｂｒｉｔｉｓ
ｈ Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｐｅｎｄｒｕｍ Ｔｅｓｔｅｒ
によって室温及び０℃で測定した。 【００２６】実施例１〜４及び比較例１〜４ 第１表に示す配合内容（重量部）にて８種類のゴム組成
物を常法に従ってバンバリーミキサー及び練りロール機
で混合混練して調製した（比較例１〜４及び実施例１〜
４）。これらのゴム組成物を１６０℃で２０分間プレス
加硫して目的とする試験片を調製し、各種試験を行い、
その物性を測定した。その結果を第１表に示す。 【００２７】 【表１】【００２８】〔表１脚注〕 ＊１：結合スチレン含量２３．５％、ビニル含量１４．
９％ ＊２：結合スチレン含量１３．８％、ビニル含量７８．
４％、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）で末端変性 ＊３：結合スチレン含量２０．６％、ビニル含量６６．
５％、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）で末端変性 ＊４：結合スチレン含量２３．２％、ビニル含量３７．
３％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで末端変性 ＊５：ＮＲを変性したエポキシ化率２５重量％のＥＮＲ
（Kumplan Guthrie Berhad社（マレーシア）製） ＊６：ニップシールＶＮ３ ＊７：ＨＡＦ（Ｎ2 ＳＡ：８８cm2/g 、ＤＢＰ吸油量：
１１０cm3/１００ｇ） ＊８：ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テト
ラサルファイド ＊９：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフ
ェンアミド 【００２９】第１表の結果から明らかなように、比較例
１〜２は天然ゴム系もしくは天然ゴム／ＳＢＲ系にカー
ボンブラックを添加した系であるが、いずれもウェット
スキッド抵抗が充分でない。比較例１は天然ゴム／カー
ボンブラック系であり、Ｔｇが低いためウェットスキッ
ド抵抗が充分でない。比較例２は汎用ＳＢＲ／天然ゴム
系であるが、これもウェットスキッド抵抗が充分でな
い。また比較例１及び２ともに６０℃ ｔａｎδが高
く、転がり抵抗も好ましくない。 【００３０】比較例３は天然ゴム／ＳＢＲ／シリカ配合
系であるが、ゴム成分が天然ゴム／汎用ＳＢＲ系でＥＮ
Ｒを含まないためウェットスキッド抵抗が充分でない。
比較例４は天然ゴム／ＳＢＲ系であるが、ＳＢＲのビニ
ル含量が低いためウェットスキッド抵抗が充分でない。 【００３１】これらの比較例に対して実施例１，２，３
及び４は、本発明に従った天然ゴム／ハイビニルＳＢＲ
／ＥＮＲ／シリカの組み合わせ系で、ウェットスキッド
抵抗、ｔａｎδ（６０℃）及び耐摩耗性のバランスがと
れており、またモジュラス、破断強度も優れている。 【００３２】 【発明の効果】以上示したように、本発明に従った天然
ゴム／ハイビニルＳＢＲ／ＥＮＲ／シリカの組み合わせ
から成るタイヤトレッド用ゴム組成物は、高ウェットス
キッド抵抗、低転がり抵抗及び高耐摩耗性の性能を同時
に達成せしめたタイヤの製造に好適である。
成物に関し、更に詳しくは耐摩耗性、転がり抵抗性及び
耐ウェットスキッド性を同時に満足し得るタイヤトレッ
ド用ゴム組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、自動車に対する省エネルギーや省
資源の社会的要請に伴ってタイヤ業界においても自動車
の燃費を向上させるためにタイヤの転がり抵抗を小さく
する研究が重要になって来た。タイヤの転がり抵抗を小
さくすれば低燃費化させることはよく知られている。 【０００３】タイヤの転がり抵抗を小さくするにはトレ
ッドゴムにヒステリシスロスの小さいゴムを用いること
が有効である。しかしながら、ヒステリシスロスの小さ
いゴムを用いることは湿潤路面での摩耗抵抗、即ちウェ
ットスキッド抵抗が低下する傾向にあり、両者は二律背
反の関係にある。このためタイヤの転がり抵抗とウェッ
トスキッド抵抗の二つの特性を同時に満足させることは
従来困難であった。 【０００４】最近になり、タイヤの転がり抵抗やウェッ
トスキッド抵抗とゴム組成物の粘弾性的対応づけが理論
的に示され、タイヤ走行時の転がり抵抗を小さくするに
は、トレッドゴムのヒステリシスロスを小さくする、即
ち５０〜７０℃（走行温度）の温度における動的損失
（ｔａｎδ）を低くすることが低燃費性に有効であるこ
とが示されている。これに対して、ウェットスキッド抵
抗性は路面の凹凸をフォローするために変形の周波数が
大きく、このため粘弾性的には低温、実際には０℃付近
の動的損失とよく相関する。従って、タイヤのグリップ
性能を改良するには、０℃付近のｔａｎδを大きくする
必要がある。 【０００５】ヒステリシスロスを減らす方法としてガラ
ス転移温度の低いゴム、たとえば高シスポリブタジエン
や天然ゴムを用いることが有効であることは知られてい
るが、これらは０℃のｔａｎδを低下させるため、ウェ
ットスキッド抵抗が低下し、低ウェットスキッド抵抗と
低転がり抵抗とを両立させることは従来困難であった。 【０００６】近年、溶液重合の進歩により上記の二律背
反特性を満足させる発明が数多く提案されている。例え
ば特開昭５５−２１２１３３号公報、特開昭５６−１２
７６５０号公報には高ビニルポリブタジエンゴムが、特
開昭５７−５５２０号公報、特開昭５７−７３０３０号
公報には高ビニルスチレンブタジエン共重合体ゴムが提
案されている。 【０００７】また特開昭５９−１１７５１４号公報、特
開昭６１−１０３９０２号公報、特開昭６１−１４２１
４号公報、特開昭６１−１４１７４１号公報などにはポ
リマーの分子鎖中にベゾフェノン、イソシアナートなど
の官能基を導入した変性ポリマーを用いることによって
発熱性を低減することが提案されている。また特開平３
−２３９７３７号公報には特定のスチレン連鎖を持つス
チレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を使用するこ
とによって低ウェットスキッド抵抗、低転がり抵抗、高
耐摩耗性を並立させることが可能であることが示されて
いる。 【０００８】更に、特開平３−２５２４３１号公報には
特定のスチレン連鎖を持つＳＢＲとシリカ及びシランカ
ップリング剤との組合せが、また特開平３−２５２４３
３号公報には末端変性したＳＢＲとシリカを反応させる
ことによってウェットスキッド抵抗、転がり抵抗及び耐
摩耗性の前記三特性を達成させることが提案されてい
る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たいずれの提案も未だ性能的に前記三特性を必ずしも満
足させるには至っていない。従って、本発明は耐摩耗
性、転がり抵抗及びウェットスキッド抵抗の各特性が更
に改良さ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。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明に従えば、（イ）
天然ゴム２０〜５０重量部、（ロ）ブタジエン部分のビ
ニル含量が３５〜８０重量％でスチレン含量が１０〜４
０重量％のスチレンブタジエン共重合体２０〜４０重量
部及び（ハ）エポキシ化率が１０〜６０重量％のエポキ
シ化天然ゴム２０〜５０重量部とから成るゴム成分１０
０重量部に対し、シリカ２０〜７０重量部を配合して成
るタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。 【００１１】本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意
研究を重ねた結果、天然ゴム（ＮＲ）及びスチレンブタ
ジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を含むブレンドゴム系に
シリカ充填剤（ホワイトカーボン）を配合した系におい
て、特定のミクロ構造を持つＳＢＲ及び特定のエポキシ
化天然ゴム（ＥＮＲ）を用いることによって上記の三つ
の特性を同時に改良したタイヤトレッド用ゴム組成物を
得ることに成功した。 【００１２】 【作用】本発明は、前記目的を達成するためになされた
ものであり、天然ゴムとＳＢＲとのブレンド系にゴム工
業で用いられているシリカ充填剤を配合する場合に、シ
リカ充填剤の分散をよくする方法を調べ興味ある事実を
見出した。 【００１３】本発明に従ったタイヤトレッド用ゴム組成
物においては、ＮＲ／ハイビニルＳＢＲ／シリカ充填剤
系の配合にエポキシ化天然ゴムを加えることにより前記
した耐摩耗性、転がり抵抗性及び耐ウェットスキッド性
の三特性を好適に改良することができる。かかる配合系
において、ＥＮＲはシリカ（ＳｉＯ2 ）と反応しないの
でＥＮＲ／ＳＢＲとＳｉＯ2 とは分割混合しなければＳ
ｉＯ2 は良く分散しない。然るに本発明のＮＲ／ハイビ
ニルＳＢＲ／ＥＮＲのゴム系ではＮＲがハイビニルＳＢ
Ｒ及びＥＮＲの両者に相溶性であるので、ゴム成分のブ
レンドが均一系になり、しかもＮＲとＳｉＯ2 とは反応
してよく分散するので良好な物性を得ることができる。 【００１４】本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物
に配合されるＳＢＲは原料ゴム成分１００重量部中に２
０〜４０重量部、好ましくは２５〜３５重量部配合さ
れ、このＳＢＲのスチレン含有量は１０〜４０重量％、
ブタジエン部分のビニル含有量が３５〜８０重量％であ
る。更にこのＳＢＲの末端は、重合時にＮ，Ｎ−ジメチ
ルニコチンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ’−テトラメチル尿
素、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ’−テトラメチルアミノアセトアミ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ε−カ
プロラクタム、４，４−ビス（ジエチルアミノベンゾフ
ェノン）、ジフェニルメタンジイソシアナート等で末端
変性されているのが好ましい。 【００１５】本発明の組成物に用いられるスチレンブタ
ジエン共重合体中のビニル含有量は、３５〜８０重量
％、好ましくは４０〜７０重量％である。ＳＢＲ中のビ
ニル含量が３５重量％より少ない場合には、天然ゴム及
びＥＮＲとの相溶性が不十分で、分散が好ましいレベル
まで達しない。逆にビニル含量が８０重量％を超えると
耐摩耗性の低下が著しいので好ましくない。 【００１６】本発明に使用されるスチレンブタジエン共
重合体（ＳＢＲ）は、リチウム系触媒を用いてスチレン
とブタジエンとを共重合し、更にＮ，Ｎ−ジメチルニコ
チンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ’−テトラメチル尿素、
Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ’−テトラメチルアミノアセトアミド、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ε−カプロ
ラクタム、４，４−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）、ジフェニルメタンジイソシアナート等で末端変性
して得られる。本発明に用いられるスチレンブタジエン
共重合体中の結合スチレン含量は１０〜４０重量％、好
ましくは２０〜３０重量％である。結合スチレン含量が
１０重量％より少ないとウェットスキッド抵抗が低くな
り、４０重量％を超えると転がり抵抗が高くなるので好
ましくない。 【００１７】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に用
いられるエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）は例えば天然ゴ
ムを過酸化水素とギ酸により処理することによって製造
することができる公知の変性天然ゴムであり、本発明に
おいては、ＥＮＲが全ゴム成分１００重量部中に２０〜
５０重量部、好ましくは２５〜４０重量部含まれる。Ｅ
ＮＲのエポキシ化率は１０〜６０重量％であることが必
要であり２５〜５０重量％が更に好ましい。エポキシ化
率が１０％未満ではウェットスキッド抵抗が充分でな
く、逆に６０％を超えると未加硫時の加工性が極めて困
難になる。 【００１８】本発明の組成物に使用されるシリカ充填剤
は、ゴム用配合剤として使用されている任意のシリカ
（ホワイトカーボン）とすることができ、その配合量
は、ゴム成分１００重量部当たり、２０〜７０重量部、
好ましくは２５〜６０重量部である。シリカ充填剤の配
合量が３０重量部より少ないと、シリカの充填剤効果が
小さく耐摩耗性に劣るようになり、一方７０重量部を超
えると破断特性が劣るので好ましくない。本発明に用い
られるシリカ充填剤は、ニップシールＶＮ３（日本シリ
カ製）、トクシールＵ，ＵＲ（徳山曹達製）、ウルトラ
ジルＶＮ３（デグッサ社製）等の市販の湿式法シリカが
好ましい。 【００１９】本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物
は、充填剤として、シリカに加えて、通常用いられてい
るカーボンブラックを併用することができる。ここで用
いられるカーボンブラックは、耐摩耗性を考慮して、Ｈ
ＡＦ以上の補強性を持ったものが好ましい。即ち窒素吸
着量（Ｎ2 ＳＡ）（ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８６法に準
拠して測定）８０〜１３０m2／ｇ及びＤＢＰ吸油量（Ａ
ＳＴＭ Ｄ３４９３法に準拠して測定）８０〜１３０cm
3 ／１００ｇのカーボンブラックを２０〜７０重量部配
合するのが好ましい。 【００２０】本発明に係るゴム組成物の混合方法につい
て鋭意検討したところ、通常の混合より高速、高温混合
の方が天然ゴムの分子切断が起こりやすくなるので、切
断末端のラジカルの発生が多くなり、シリカとの反応も
進むので分散もよくなることを見出した。 【００２１】なお、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成
物には、前記原料ゴム及びシリカ並びに任意的なカーボ
ンブラックに加えて、シランカップリング剤、更にはゴ
ム工業で通常使用される配合剤、例えば硫黄、軟化剤、
老化防止剤、加硫促進剤、充填剤、可塑剤等を必要に応
じて、通常の配合量の範囲で適宜配合し、一般的な方法
で加硫してタイヤトレッドを製造することができる。例
えば、硫黄の配合量は１００重量部当り好ましくは１．
２重量部以上、更に好ましくは１．５〜３．０重量部で
ある。 【００２２】 【実施例】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
いことは言うまでもない。 【００２３】以下の実施例において、ブタジエン部のミ
クロ構造は、赤外吸収スペクトル法、ハンプトン−モレ
ノ法によって求めた。結合スチレン含量は、赤外吸収ス
ペクトル法による６９９cm-1フェニル基の吸収により、
予め求めておいた検量線を用いて測定した。 【００２４】加硫物物性（１００％モジュラス、ＴＢ、
ＥＢ）はＪＩＳ Ｋ６３０１に従って測定した（引張速
度５００±２５mm／分、試験温度２３±２℃）。耐摩耗
試験であるランボーン摩耗試験は測定条件として荷重が
３．０Kg、砥石の表面速度が４０ｍ／ｍｉｎ、スリップ
率が２５％又は３５％で試験時間は２５％が５分間、３
５％が２分間で、落砂量が２０ｇ／ｍｉｎ、また測定温
度は室温で、体積減量（cc）を調べ、比較例２の２５℃
のデータを１００とした指数で示した。指数が高い方が
良好である。 【００２５】ｔａｎδは（株）東洋精機製作所製スペク
トロメーターを用いて、振幅±２％、振動２０Hz、靜歪
１０％で行った。ウェットスキッド摩擦抵抗の測定はＡ
ＳＴＭ Ｅ−３０３−８３法に準拠して、Ｂｒｉｔｉｓ
ｈ Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｐｅｎｄｒｕｍ Ｔｅｓｔｅｒ
によって室温及び０℃で測定した。 【００２６】実施例１〜４及び比較例１〜４ 第１表に示す配合内容（重量部）にて８種類のゴム組成
物を常法に従ってバンバリーミキサー及び練りロール機
で混合混練して調製した（比較例１〜４及び実施例１〜
４）。これらのゴム組成物を１６０℃で２０分間プレス
加硫して目的とする試験片を調製し、各種試験を行い、
その物性を測定した。その結果を第１表に示す。 【００２７】 【表１】【００２８】〔表１脚注〕 ＊１：結合スチレン含量２３．５％、ビニル含量１４．
９％ ＊２：結合スチレン含量１３．８％、ビニル含量７８．
４％、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）で末端変性 ＊３：結合スチレン含量２０．６％、ビニル含量６６．
５％、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）で末端変性 ＊４：結合スチレン含量２３．２％、ビニル含量３７．
３％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで末端変性 ＊５：ＮＲを変性したエポキシ化率２５重量％のＥＮＲ
（Kumplan Guthrie Berhad社（マレーシア）製） ＊６：ニップシールＶＮ３ ＊７：ＨＡＦ（Ｎ2 ＳＡ：８８cm2/g 、ＤＢＰ吸油量：
１１０cm3/１００ｇ） ＊８：ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テト
ラサルファイド ＊９：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフ
ェンアミド 【００２９】第１表の結果から明らかなように、比較例
１〜２は天然ゴム系もしくは天然ゴム／ＳＢＲ系にカー
ボンブラックを添加した系であるが、いずれもウェット
スキッド抵抗が充分でない。比較例１は天然ゴム／カー
ボンブラック系であり、Ｔｇが低いためウェットスキッ
ド抵抗が充分でない。比較例２は汎用ＳＢＲ／天然ゴム
系であるが、これもウェットスキッド抵抗が充分でな
い。また比較例１及び２ともに６０℃ ｔａｎδが高
く、転がり抵抗も好ましくない。 【００３０】比較例３は天然ゴム／ＳＢＲ／シリカ配合
系であるが、ゴム成分が天然ゴム／汎用ＳＢＲ系でＥＮ
Ｒを含まないためウェットスキッド抵抗が充分でない。
比較例４は天然ゴム／ＳＢＲ系であるが、ＳＢＲのビニ
ル含量が低いためウェットスキッド抵抗が充分でない。 【００３１】これらの比較例に対して実施例１，２，３
及び４は、本発明に従った天然ゴム／ハイビニルＳＢＲ
／ＥＮＲ／シリカの組み合わせ系で、ウェットスキッド
抵抗、ｔａｎδ（６０℃）及び耐摩耗性のバランスがと
れており、またモジュラス、破断強度も優れている。 【００３２】 【発明の効果】以上示したように、本発明に従った天然
ゴム／ハイビニルＳＢＲ／ＥＮＲ／シリカの組み合わせ
から成るタイヤトレッド用ゴム組成物は、高ウェットス
キッド抵抗、低転がり抵抗及び高耐摩耗性の性能を同時
に達成せしめたタイヤの製造に好適である。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08L 7/00
C08K 3/34 - 3/36
C08L 9/06
C08L 63/08
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 （イ）天然ゴム２０〜５０重量部、
（ロ）ブタジエン部分のビニル含量が３５〜８０重量％
でスチレン含量が１０〜４０重量％のスチレンブタジエ
ン共重合体２０〜４０重量部及び（ハ）エポキシ化率が
１０〜６０重量％のエポキシ化天然ゴム２０〜５０重量
部とから成るゴム成分１００重量部に対し、シリカ２０
〜７０重量部を配合して成るタイヤトレッド用ゴム組成
物。
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