JP3445483B2 - ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents

ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

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JP3445483B2
JP3445483B2 JP35316997A JP35316997A JP3445483B2 JP 3445483 B2 JP3445483 B2 JP 3445483B2 JP 35316997 A JP35316997 A JP 35316997A JP 35316997 A JP35316997 A JP 35316997A JP 3445483 B2 JP3445483 B2 JP 3445483B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物および
それを用いた空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、
練りゴムの経時的なムーニー粘度の上昇を抑え、シュリ
ンクを改良し、作業性を向上させたゴム組成物およびそ
のゴム組成物を用いた、ユニフォミティー、耐摩耗性お
よびグリップ性能に優れた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】省エネルギ−、省資源の社会的要請のも
と、自動車の燃料費用を節約するためにタイヤの転がり
抵抗を低減させる研究が盛んに行われ、多くの提案がな
されている。
【0003】ゴム組成物あるいは、それを用いたタイヤ
の低発熱性、低転がり抵抗性を改良する場合、ゴム組成
物に一般的にシリカが用いられ、その場合、シランカッ
プリング剤(例えば、ドイツデグサ社製、Si69)が
同時に使用される。
【0004】しかし、シリカ配合ゴム組成物はシュリン
クが非常に大きく作業性に劣る欠点を有する。一般にタ
イヤ製造工程では未加硫のゴム組成物を所定の形状で押
し出し、タイヤサイズに合わせ各部材を一定の長さでカ
ットする。しかし、シリカ配合ゴム組成物はシュリンク
が大きく、カット後の長さが変動し、タイヤ成型上の作
業性を大きく低下させる。また、シュリンクは、カット
した部材の切断面近傍で大きく、その結果、部材のジョ
イント部近辺の重量が重くなり、タイヤのユニフォミテ
ィーを低下させる原因となっている。さらに、シリカ配
合組成物は耐摩耗性にも劣る。
【0005】また、シリカ+Si69配合はゴム練り
後、ゴム組成物の経時的にム−ニ−粘度上昇が大きく、
押出し工程での作業性に劣る。
【0006】シリカ−シランカップリング剤配合ゴム組
成物に着目すると、国際公開番号WO97/40095
には、通常のゴム成分とシリカと特定のシランカップリ
ング剤と各種のシリカ分散改良剤からなるゴム組成物に
よって、高温練りにおいてブリスターの発生を抑え、ゲ
ル化を抑制し、作業性を低下させることなく、シリカの
分散性を改良し、耐摩耗性、低発熱性、低転がり抵抗性
に優れたタイヤを提供している。しかし、特に練りゴム
の経時的なムーニー粘度上昇の抑制、シュリンクの抑制
による、作業性の向上、タイヤのユニフォミティーの点
では、未だ改善の余地が残されている。また国際公開番
号WO97/40096には、通常のゴム成分とシリカ
と特定のシランカップリング剤からなるゴム組成物によ
って、上記WO97/40095と同様の効果を示し、
同様の改善点が残されている。さらに、例えば特開平9
−3245号、特開平8−337687号、特開平8−
333482等が知られているが、特に練りゴムの経時
的なムーニー粘度上昇の抑制、シュリンクの抑制によ
る、作業性の向上、タイヤのユニフォミティーの改善に
関しては十分でないか、または開示も教唆もない。
【0007】また、高性能の乗用車用タイヤの場合、耐
摩耗性や、乾燥路面および湿潤路面におけるグリップ性
能も同時に求められている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、シリカ配合ゴ
ム組成物の場合、練りゴムの経時的なムーニー粘度の上
昇を抑制し、かつシュリンクを抑え、作業性を改善した
ゴム組成物及びこのゴム組成物を用いて、耐摩耗性、グ
リップ性能を高度に維持しつつ、ユニフォミティーに優
れた空気入りタイヤが求められている。
【0009】本発明は、上記事実に鑑みてなされたもの
であり、本発明の目的はゴム組成物のシュリンクを改善
し、タイヤ製造上の作業性を向上させ、かつ、タイヤの
耐摩耗性、グリップ性能及びユニフォミティ−を改良し
たゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤを提供す
ることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく、特にゴム成分、配合剤に着目して、鋭意
検討した結果、下記の手段によって、前記目的が達成し
得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】すなわち、(1)本発明のゴム組成物は、
有機リチウム化合物を開始剤とする1,3−ブタジエン
とスチレンとの共重合により得られる共重合体ゴムであ
って、ガラス転移点が−40°C以上であり、スチレン
含有量が30重量%より大きく、40重量%以下であ
り、かつ、ブタジエン部のビニル含有量が15〜70%
である該共重合体ゴム55重量部以上と、他のジエン系
ゴム45重量部以下とのブレンドゴム、又は該共重合体
ゴム単独よりなるゴム成分100重量部に対し、シリカ
20〜100重量部と、カーボンブラック0〜100重
量部を該シリカとカ−ボンブラックとの重量比が1:1
〜1:0で配合し、かつ下記一般式(1)、 (Cn 2n+1O)3 Si- (CH2 m −Sy −(CH2 m −Si(OCn 2n+13 (1) (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、yは1
以上の正数で分布を有する)で表されるシランカップリ
ング剤であって、全ポリスルフィドシラン成分量に対し
て、トリスルフィドシラン含有量が25%以上であり、
かつyが5以上の高ポリスルフィドシラン含有量が50
%以下であるシランカップリング剤を該シリカの重量に
対し、1〜20重量%で配合されてなることを特徴とす
る。 (2)前記(1)項において、前記他のジエン系ゴム
が、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴ
ム及び乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムより
なる群から選択される少なくとも1種のゴムであること
が好ましい。 (3)前記(1)又は(2)項において、前記シリカの
コロイダル特性は、100≦窒素吸着比表面積<300
2 /g及び100≦ジブチルフタレート吸油量<40
0ml/100gであることが好ましい。 (4)前記(1)、(2)又は(3)項において、前記
ゴム成分、前記シリカ、前記カーボンブラック及び前記
シランカップリング剤を含む前記ゴム組成物は最高温度
150〜180°Cで混合処理されてなることが好まし
い。 (5)前記(1)、(2)、(3)又は(4)項におい
て、前記ゴム組成物は、加硫前に室温で48時間放置後
のム−ニ−粘度上昇率が2〜15%であることが好まし
い。 (6)前記(1)、(2)、(3)、(4)又は(5)
項において、前記カ−ボンブラックは、導電性カ−ボン
ブラックであることが好ましい。 (7)本発明の空気入りタイヤは、有機リチウム化合物
を開始剤とする1,3−ブタジエンとスチレンとの共重
合により得られる共重合体ゴムであって、ガラス転移点
が−40°C以上であり、スチレン含有量が30重量%
より大きく、40重量%以下であり、かつ、ブタジエン
部のビニル含有量が15〜70%である該共重合体ゴム
55重量部以上と、他のジエン系ゴム45重量部以下と
のブレンドゴム、又は該共重合体ゴム単独よりなるゴム
成分100重量部に対し、シリカ20〜100重量部
と、カーボンブラック0〜100重量部を該シリカとカ
−ボンブラックとの重量比が1:1〜1:0で配合し、
かつ下記一般式(1)、 (Cn 2n+1O)3 Si- (CH2 m −Sy −(CH2 m −Si(OCn 2n+13 (1) (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、yは1
以上の正数で分布を有する)で表されるシランカップリ
ング剤であって、全ポリスルフィドシラン成分量に対し
て、トリスルフィドシラン含有量が25%以上であり、
かつyが5以上の高ポリスルフィドシラン含有量が50
%以下であるシランカップリング剤を該シリカの重量に
対し、1〜20重量%で配合されてなるゴム組成物を少
なくともトレッドの接地部に配設することを特徴とす
る。 (8)前記(7)項において、前記他のジエン系ゴム
は、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴ
ム及び乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムより
なる群から選択される少なくとも1種のゴムであること
が好ましい。 (9)前記(7)又は(8)項において、前記シリカの
コロイダル特性は、100≦窒素吸着比表面積<300
2 /g及び100≦ジブチルフタレート吸油量<40
0ml/100gであることが好ましい。 (10)前記(7)、(8)又は(9)項において、前
記ゴム成分、前記シリカ、前記カーボンブラック及び前
記シランカップリング剤を含む前記ゴム組成物は最高温
度150〜180°Cで混合処理されてなることが好ま
しい。 (11)前記(7)、(8)、(9)又は(10)項に
おいて、前記ゴム組成物は、加硫前に室温で48時間放
置後のム−ニ−粘度上昇率が2〜15%であることが好
ましい。 (12)前記(7)、(8)、(9)、(10)又は
(11)項において、前記カ−ボンブラックは、導電性
カ−ボンブラックであることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明に用いられ有機リチウム化
合物を開始剤とする1,3−ブタジエンとスチレンとの
共重合により得られる共重合体は、既知の製造方法によ
り製造することができる。製造に使用する不活性有機溶
媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキ
サン、ヘプタン、ベンゼン、キシレン、トルエン、テト
ラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどが挙げられる。
【0013】本発明に用いられるスチレンの代わりに芳
香族ビニルモノマーとして、例えばα−メチルスチレ
ン、1−ビニルナフタレン、3−ビニルトルエン、エチ
ルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、4−シクロヘキ
シルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン等を用
いることができる。
【0014】最初に、1,3−ブタジエンとスチレンの
共重合を行う。重合に使用される有機リチウム化合物と
しては、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウ
ム、t−ブチルリチウム、ブチルリチウムとジビニルベ
ンゼンとの反応物などのアルキルリチウム、1,4−ジ
リチウムブタンなどのアルキレンジリチウム、フェニル
リチウム、スチルベンジルリチウム、ジイソプロペニル
ベンゼンジリチウム、リチウムナフタレンなどを挙げる
ことができる。共重合する場合には、ランダム化剤であ
り、同時に重合体におけるブタジエン単位のミクロ構造
の調節剤である、ルイス塩基を必要に応じて用いること
ができ、具体的には、ジメトキシベンゼン、テトラヒド
ロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジ
ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、トリエチルアミン、ピリジン、N−メチルモルホリ
ン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミ
ン、1,2−ジピペリジノエタンなどのエーテル類及び
第3級アミン類などを挙げることができる。
【0015】リビングポリマー製造のための重合方法
は、重合系を窒素置換した反応器内に前記不活性有機溶
媒、単量体、すなわち1,3−ブタジエンとスチレン及
び有機リチウム化合物、更に必要に応じてルイス塩基
を、一括仕込み、断続的添加又は連続的添加して重合を
行う。
【0016】重合温度は、通常−120〜+150℃、
好ましくは−80〜+120℃、重合時間は、通常5分
間〜24時間、好ましくは10分間〜10時間である。
【0017】重合温度は、前記温度範囲内で一定温度で
反応させても、また昇温もしくは断熱下で重合してもよ
い。また、重合反応は、バッチ式でもあるいは連続式で
もよい。
【0018】なお、溶媒中の単量体濃度は、通常、5〜
50重量%、好ましくは10〜35重量%である。
【0019】また、リビングポリマーを製造するため
に、有機リチウム化合物およびリビングポリマーを失活
させないために、重合系内にハロゲン化合物、酸素、水
あるいは炭酸ガスなどの失活作用のある化合物の混入を
極力なくすような配慮が必要である。
【0020】本発明で使用される共重合体のガラス転移
点は、−40℃以上であることが必要である。ガラス転
移点が−40℃より低いと乾燥路面でのグリップ性能及
び湿潤路面でのグリップ性能に劣る。また、1,3−ブ
タジエンとスチレンとの共重合体により得られる共重合
体中の結合スチレン含有量は30重量%より大きく、4
0重量%以下であることが必要である。30重量%以下
では、湿潤路面でのグリップ性能に劣る点で、40重量
%を越えると耐摩耗性が低下する点で好ましくない。
【0021】本発明における共重合体のブタジエン部の
ビニル含有量は15〜70%、好ましくは30〜65%
であり、ビニル含有量が15%未満では湿潤路面でのグ
リップ性能に劣る点で、70%を越えると破壊強力が低
下し、かつ耐摩耗性に劣る点で好ましくない 本発明に使用されるゴム成分はゴム成分100重量部中
に上記ブタジエン−スチレン共重合体ゴム55重量部以
上、と他のジエン系ゴム45重量部以下、とのブレン
ド、又は上記共重合体ゴム単独よりなる。上記ブレンド
中の共重合体が55重量部未満、すなわち他のジエン系
ゴムが45重量部を越えるとシュリンクが大きくなる点
で、好ましくない。
【0022】なお、本発明において使用することのでき
る、その他のジエン系ゴムとしては、天然ゴム、ポリブ
タジエンゴム、ポリイソプレンゴム及び乳化重合スチレ
ン−ブタジエン共重合体ゴムよりなる群から選択される
少なくとも1種のゴムが好適に用いられる。中でも乳化
重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム及びポリブタジ
エンゴムがより好ましい。
【0023】本発明に用いられる共重合体はスズ系、ケ
イ素系又はアルコキシシラン系カップリング剤により、
その共重合体鎖末端を処理することもできる。つまり、
共重合体末端の活性リチウムをスズ系、ケイ素系又はア
ルコキシシラン系カップリング剤で処理し、カップリン
グさせることによって、このカップリング共重合体は得
られる。スズ系カップリング剤としてはスズハロゲン化
合物、例えば四塩化スズ等のハロゲン化スズ、ジブチル
ジクロロスズ、ジフェニルジクロロスズ、トリフェニル
スズクロライド等のハロゲン化有機スズなどが含まれ
る。また、ケイ素系カップリング剤としてはケイ素ハロ
ゲン化合物、例えば四塩化ケイ素、トリクロロトリエチ
レンシランなどを挙げることができる。スズハロゲン化
合物又はケイ素ハロゲン化合物の添加量は共重合体の活
性末端リチウムと該化合物のハロゲン1原子が当量とな
る量で用いられる。
【0024】また、アルコキシシラン系カップリング剤
は1分子中にアルコキシ基を少なくとも1個有するシラ
ン化合物であって、下記一般式(2) XP Si(OR)T R’4-P-T (2) (式中、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であ
るハロゲン原子、RおよびR’は夫々個々に炭素数1〜
20のアルキル基、アリール基またはハロゲン化アリー
ル基を示し、Tは1〜4の整数、Pは0〜2の整数であ
り、PとTの和は2〜4である。)で表される。
【0025】前記シラン化合物としてOR基が非加水分
解性のもの、すなわち、OR基が炭素数4〜20の非加
水分解性のアルコキシ基、アリールオキシ基又はシクロ
アルコキシ基が好ましく、特に、Rとしてはα位の炭素
に炭素原子が3個結合した炭化水素基やβ位の炭素に炭
素数が1個以上の炭化水素基の結合した炭化水素基また
はフェニル基若しくはトルイル基で示される芳香族炭化
水素基を有するOR基が好ましい。
【0026】また、R’のうち、アルキル基としてはメ
チル基、エチル基、n−プロピル基、t−ブチル基など
を、アリール基としてはフェニル基、トルイル基、ナフ
チル基などを、ハロゲン化アルキル基としてはクロロメ
チル基、ブロモメチル基、ヨードメチル基、クロロエチ
ル基を挙げることができる。
【0027】前記一般式(2)において、Pが0でTが
2の場合の一例としてジアルキルジアルコキシシラン、
Pが0でTが3の場合の一例としてモノアルキルトリア
ルコキシシラン、Pが0でTが4の場合の一例としてテ
トラアルコキシシラン、Pが1でTが1の場合の一例と
してモノハロゲン化ジアルキルモノアルコキシシラン、
Pが1でTが2の場合の一例としてモノハロゲン化モノ
アルキルジアルコキシシラン、Pが1でTが3の場合の
一例としてモノハロゲン化トリアルコキシシラン、Pが
2でTが1の場合の一例としてジハロゲン化モノアルキ
ルモノアルコキシシラン、Pが2でTが2の場合の一例
としてジハロゲン化ジアルコキシシランがあり、いずれ
もリビングポリマーの活性末端と反応性を有する化合物
である。
【0028】特に、Pが0でTが3であるモノアルキル
トリアリールオキシシラン、Pが0でTが4であるテト
ラアリールオキシシランは、リビングポリマーをカップ
リングさせることにより加工性を改良し、しかもシリカ
などと親和性の高い官能基を重合体に付与する観点から
好ましい。
【0029】次に、本発明において使用されるシリカ
は、沈降法による合成シリカが用いられる。具体的に
は、日本シリカ工業(株)製のニップシールAQ、ドイツ
デグサ社製のULTRASIL VN 3、BV3370GR、ローヌ・
プーラン社製のZeosil1165MP、Zeosil165GR、Ze
osil175MP、PPG 社製のHisil 233、Hisil 21
0、Hisil 255等(いずれも商品名)が挙げられる
が、特に限定するものではない。かかるシリカの配合量
はゴム成分100重量部に対し20〜100重量部、好
ましくは30〜80重量部用いられる。シリカの量が2
0重量部未満では転がり抵抗性、湿潤路面でのグリップ
性能の点で、好ましくない。
【0030】また、本発明において充填材としてシリカ
と共に用いられるカーボンブラックの配合量は、ゴム成
分100重量部に対して0〜100重量部、好ましくは
5〜60重量部である。さらに、カーボンブラックはゴ
ム組成物に導電性をもたせるため、導電性カーボンブラ
ック、例えばケッチェン・ブラック、フィブラス・ブラ
ック、気相法カーボンブラックを用いることが好まし
い。
【0031】また、上記シリカ配合量とカーボンブラッ
ク配合量の重量比は1:1〜1:0であることが必要で
ある。重量比が1:1未満、すなわち充填剤中のシリカ
配合量が50重量%未満であると、低転がり抵抗性、湿
潤路面でのグリップ性能が劣る点で好ましくない。
【0032】前記シリカのコロイダル特性としては、窒
素吸着比表面積(N2 SA)が100m2 /g以上、3
00m2 /g未満であり、かつジブチルフタレート吸油
量(DBP)が100ml/100g以上、400ml
/100g未満であることが好ましく、さらに100m
l/100g以上、350ml/100g以下であるこ
とがより好ましい。なお、ジブチルフタレート吸油量は
ASTM D2414−93に、また窒素吸着比表面積
はASTM D4820に夫々準拠して求められる。
【0033】本発明において使用されるシランカップリ
ング剤は、下記一般式(1)、 (Cn 2n+1O)3 Si- (CH2 m −Sy −(CH2 m −Si(OCn 2n+13 (1) (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、yは1
以上の正数で分布を有する)で表されるシランカップリ
ング剤であって、全ポリスルフィドシラン成分量に対し
て、トリスルフィドシラン含有量が25%以上、好まし
くは30%以上であり、かつyが5以上の高ポリスルフ
ィドシラン含有量が50%以下、好ましくは40%以下
であることが要求される。このシランカップリング剤を
用いることにより、150℃以上の高温練りにおいてポ
リマーのゲル化に対する抑制効果が得られ、ムーニー粘
度の大幅な上昇による生産性の低下を防ぐことができ
る。
【0034】かかるシランカップリング剤の配合量はシ
リカ重量に対し、1〜20重量%、好ましくは3〜15
重量%である。シランカップリング剤の配合量が1重量
%未満では、カップリング効果が小さく、一方、20重
量%超過ではポリマーのゲル化を引き起こし、好ましく
ない。
【0035】本発明のゴム組成物は加硫前に室温で48
時間放置後のムーニー粘度の上昇率が2〜15%となる
ようにすることが好ましい。
【0036】本発明に適用されるゴム組成物の特性を活
かす上で、前記ゴム成分、シリカ、カーボンブラック及
びシランカップリング剤を含むゴム組成物は150〜1
80℃で混合(練り)処理することが好ましい。練り温
度が150℃より低いとシランカップリング剤が十分に
反応せず、また押出し時にブリスターが発生し、一方、
180℃より高いとやはりポリマーのゲル化が起こり、
ムーニー粘度が上昇して加工上、好ましくないからであ
る。
【0037】本発明に係るゴム組成物において、何故1
50℃以上の練り温度においてもポリマーのゲル化が起
こらず、諸特性が改良されるのかの作用機構を以下に推
察および検討結果に基づき説明する。
【0038】本発明のゴム組成物には、これら以外に通
常使用されている老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、
軟化剤等の配合剤を配合することができる。
【0039】
【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに具体的
に説明する。
【0040】下記の表3及び4に示す配合内容で各種ゴ
ム組成物を調製した。なお、かかる配合に用いた各種シ
ランカップリング剤は次式、 (C2 5 O)3 Si(CH2 3 −Sy −(CH2
3 Si(OC2 5 3 で表され、この式中の−Sy −が下記の表1に示す分布
関係にある。表1に示す各連鎖イオウ成分(−Sy −)
の分布割合は、以下に具体的に示す高速液体クロマトグ
ラフィー(HPLC)分析法により求められたピーク面
積(%)より算出した。 HPLC分析の条件 HPLC: (株)東ソー製 HLC−8020 UV検出器:(株)東ソー製 UV−8010(254
nm) レコーダー:(株)東ソー製 スーパーシステムコント
ローラーSC−8010 カラム: (株)東ソー製 TSKgel ODS−
80TM CTR(内径:4.6mm,長さ:10cm) 測定温度: 25℃ サンプル濃度:6mg/10ccアセトニトリル溶液 試料注入量: 20μl 溶出条件: 流量1cc/min アセトニトリル:水=1:1の混合溶液にて2分間溶出
し、その後18分間かけてアセトニトリルが100%に
なるようにグラジェントをかけて溶出した。
【0041】
【表1】
【0042】表1中のシランカップリング剤サンプルA
〜Dは、以下のようにして入手した。 サンプルA及びB 特開平7−228588号公報記載の方法に従い、無水
硫化ナトリウムと硫黄を以下のモル比により合成した。
【0043】 サンプルA 1:1.5 サンプルB 1:2 サンプルC ドイツデグサ社製 Si69 サンプルD 特開平8−259739号公報記載の方法に従い、合成
した。
【0044】また、ゴム成分として用いる溶液重合SB
Rは下記の表2に示す構造、物性を持つ。表中、溶液重
合SBRは開始剤としてn−ブチルリチウムを用いて、
通常の方法で合成した。
【0045】
【表2】
【0046】得られたカップリング剤および共重合体を
用い、表3及び4に示した配合組成物10種を混練り
し、ゴム組成物を得て、これを用いて、押出しにより未
加硫トレッドを作成した。これら未加硫トレッドを用い
て、10種の185/65−14サイズの乗用車空気入
りラジアルタイヤを試作した。なお、共重合体のガラス
転移点は下記の方法で評価した。
【0047】得られたゴム組成物について下記の評価方
法により、未加硫ゴムのシュリンクおよびムーニー粘度
上昇率を評価した。また、試作タイヤについて下記の方
法によりユニフォミティー、耐摩耗性、乾燥路面でのグ
リップ性能および湿潤路面でのグリップ性能を評価し
た。 (1)ガラス転移点(Tg) セイコー電子(株)製の示差熱分析計DSC200を用
い、昇温速度10℃/分で昇温し、得られた吸熱ピーク
からガラス転移温度を測定した。 (2)未加硫ゴムのシュリンク 乗用車用タイヤ185/65−14サイズの未加硫トレ
ッドの押出物の同一重量での長さを比較例1を100と
して指数表示した。数値が小さい程シュリンクしてお
り、タイヤのユニフォミティーの点で劣ることになる。 (3)ムーニー粘度上昇率 練られて得られた加硫前のゴム組成物を室温で2時間放
置した後のムーニー粘度に対する、室温で48時間放置
した後のムーニー粘度の割合に100をかけたもので表
す。数値が大きい程ムーニー粘度上昇率が大きく好まし
くないことを表す。ムーニー粘度はJIS K6301
に準拠して、予熱1分、測定4分、温度130℃にて測
定した。 (4)ユニフォミティー 規定内圧に充鎮したタイヤを、規定荷重でドラム上に押
しつけ、タイヤが、1分間に60回転するようにドラム
を回転させ、そのときタイヤに発生する半径方向への力
のアンバランス量(ラジアルフォースバリエーション)
を測定し、ユニフォミティーを評価した。ユニフォミテ
ィの数値は、比較例を100として指数表示示した。数
値が小さいほど優れている。 (5)耐摩耗性 各試験タイヤ4本を排気量2000ccの乗用車に装着
し、約30,000km走行後、残溝深さを測定し、次
式、{(試験タイヤの走行距離(km)/(初期溝深さ
−走行後残溝深さ(mm))}/{(比較例1のタイヤ
の走行距離(km))/(初期溝深さ−走行後残溝深さ
(mm))}より求めた。数値が大きい程、耐摩耗性が
良好である。 (6)乾燥路面でのグリップ性能 試験タイヤを装着した車両でサーキットを実車走行し、
8〜10ラップの平均ラップタイムを測定し、比較例1
のラップタイムを100として指数表示した。数値が大
きい程良い。 (7)湿潤路面でのグリップ性能 水深3mmの湿潤コンクリート路面において80km/
時の速度から急制動し、車輪がロックされてから停止す
るまでの距離を測定し、下式によって試験タイヤの湿潤
路面でのグリップ性能を評価した。数値が大きい程良
い。 {(比較例1のタイヤの停止距離)/(テストタイヤの
停止距離)}×100 得られた結果を下記の表3及び4に併記する。
【0048】
【表3】
【0049】
【表4】
【0050】*1 BR−01(日本合成ゴム(株)
製) *2 #1500(日本合成ゴム(株)製) *3 Nipsil AQ(日本シリカ工業(株)製)
(N2 SA:200m2/g,DBP:180ml/1
00g) *4 カーボンブラックのX:N234(旭カーボン
(株)製)(N2 SA:126m2 /g,DBP:12
5ml/100g) カーボンブラックのY:ケッチェンブラック;EC(ケ
ッチェンブラック,インターナショナル(株)製) 表3及び4に示されるように、比較例1及び2は未加硫
ゴムのシュリンクが大きく、押出し肌も平滑でなかった
ため、空気入りタイヤにのユニフォミティーが悪化し
た。また、比較例1及び2はムーニー粘度上昇率も高
く、押出作業性や圧延作業性が低下した。さらに、比較
例3及び4は、未加硫ゴムのシュリンクが小さく、空気
入りタイヤのユニフォミティーは良好であったが、シリ
カの補強性が著しく低下し、タイヤの耐摩耗性が著しく
劣る結果となった。また、比較例5は、溶液重合SBR
のTgやスチレン含有量が低いので、乾燥路面及び湿潤
路面でのグリップ性能が低く、耐摩耗性も劣る。これに
対して、実施例はいずれも優れた効果を有する。
【0051】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のゴム
組成物は特に練りゴムの経時的なムーニー粘度の上昇が
抑制され、かつシュリンクが抑えられることによって、
作業性を改善するという優れた効果を有し、このゴム組
成物を用いた空気入りタイヤは乾燥路面及び湿潤路面で
のグリップ性能並びに耐摩耗性を高度に維持しつつ、ユ
ニフォミティーに優れた効果を有する。

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機リチウム化合物を開始剤とする1,
    3−ブタジエンとスチレンとの共重合により得られる共
    重合体ゴムであって、 ガラス転移点が−40°C以上であり、スチレン含有量
    が30重量%より大きく、40重量%以下であり、か
    つ、ブタジエン部のビニル含有量が15〜70%である
    該共重合体ゴム55重量部以上と、他のジエン系ゴム4
    5重量部以下とのブレンドゴム、又は該共重合体ゴム単
    独よりなるゴム成分100重量部に対し、 シリカ20〜100重量部と、カーボンブラック0〜1
    00重量部を該シリカとカ−ボンブラックとの重量比が
    1:1〜1:0で配合し、かつ下記一般式(1)、 (Cn 2n+1O)3 Si- (CH2 m −Sy −(CH2 m −Si(OCn 2n+13 (1) (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、yは1
    以上の正数で分布を有する)で表されるシランカップリ
    ング剤であって、全ポリスルフィドシラン成分量に対し
    て、トリスルフィドシラン含有量が25%以上であり、
    かつyが5以上の高ポリスルフィドシラン含有量が50
    %以下であるシランカップリング剤を該シリカの重量に
    対し、1〜20重量%で配合されてなることを特徴とす
    るゴム組成物。
  2. 【請求項2】 前記他のジエン系ゴムが、天然ゴム、ポ
    リブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム及び乳化重合ス
    チレン−ブタジエン共重合体ゴムよりなる群から選択さ
    れる少なくとも1種のゴムであることを特徴とする請求
    項1記載のゴム組成物。
  3. 【請求項3】 前記シリカのコロイダル特性が、100
    ≦窒素吸着比表面積<300m2 /g及び100≦ジブ
    チルフタレート吸油量<400ml/100gであるこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載のゴム組成物。
  4. 【請求項4】 前記ゴム成分、前記シリカ、前記カーボ
    ンブラック及び前記シランカップリング剤を含む前記ゴ
    ム組成物を最高温度150〜180°Cで混合処理して
    なることを特徴とする請求項1、2又は3記載のゴム組
    成物。
  5. 【請求項5】 前記ゴム組成物が、加硫前に室温で48
    時間放置後のム−ニ−粘度上昇率が2〜15%であるこ
    とを特徴とする請求項1、2、3又は4記載のゴム組成
    物。
  6. 【請求項6】 前記カ−ボンブラックが、導電性カ−ボ
    ンブラックであることを特徴とする請求項1、2、3、
    4又は5記載のゴム組成物。
  7. 【請求項7】 有機リチウム化合物を開始剤とする1,
    3−ブタジエンとスチレンとの共重合により得られる共
    重合体ゴムであって、 ガラス転移点が−40°C以上であり、スチレン含有量
    が30重量%より大きく、40重量%以下であり、か
    つ、ブタジエン部のビニル含有量が15〜70%である
    該共重合体ゴム55重量部以上と、他のジエン系ゴム4
    5重量部以下とのブレンドゴム、又は該共重合体ゴム単
    独よりなるゴム成分100重量部に対し、 シリカ20〜100重量部と、カーボンブラック0〜1
    00重量部を該シリカとカ−ボンブラックとの重量比が
    1:1〜1:0で配合し、かつ下記一般式(1)、 (Cn 2n+1O)3 Si- (CH2 m −Sy −(CH2 m −Si(OCn 2n+13 (1) (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、yは1
    以上の正数で分布を有する)で表されるシランカップリ
    ング剤であって、全ポリスルフィドシラン成分量に対し
    て、トリスルフィドシラン含有量が25%以上であり、
    かつyが5以上の高ポリスルフィドシラン含有量が50
    %以下であるシランカップリング剤を該シリカの重量に
    対し、1〜20重量%で配合されてなるゴム組成物を少
    なくともトレッドの接地部に配設することを特徴とする
    空気入りタイヤ。
  8. 【請求項8】 前記他のジエン系ゴムが、天然ゴム、ポ
    リブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム及び乳化重合ス
    チレン−ブタジエン共重合体ゴムよりなる群から選択さ
    れる少なくとも1種のゴムであることを特徴とする請求
    項7記載の空気入りタイヤ。
  9. 【請求項9】 前記シリカのコロイダル特性が、100
    ≦窒素吸着比表面積<300m2 /g及び100≦ジブ
    チルフタレート吸油量<400ml/100gであるこ
    とを特徴とする請求項7又は8記載の空気入りタイヤ。
  10. 【請求項10】 前記ゴム成分、前記シリカ、前記カー
    ボンブラック及び前記シランカップリング剤を含む前記
    ゴム組成物を最高温度150〜180°Cで混合処理し
    てなることを特徴とする請求項7、8又は9記載の空気
    入りタイヤ。
  11. 【請求項11】 前記ゴム組成物が、加硫前に室温で4
    8時間放置後のム−ニ−粘度上昇率が2〜15%である
    ことを特徴とする請求項7、8、9又は10記載の空気
    入りタイヤ。
  12. 【請求項12】 前記カ−ボンブラックが、導電性カ−
    ボンブラックであることを特徴とする請求項7、8、
    9、10又は11記載の空気入りタイヤ。
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