JP3449724B2 - ジエン系ゴム組成物 - Google Patents
ジエン系ゴム組成物Info
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Description
したゴム組成物に関し、さらに詳しくは、発熱特性に優
れると共に、引張特性、摩耗特性、及び加工性に優れた
ゴム組成物に関する。
自動車の低燃費化に対する要求は、ますます厳しくな
り、自動車タイヤについても、転動抵抗を小さくするこ
とにより、低燃費化に寄与することが求められている。
タイヤの転動抵抗を小さくするには、タイヤ用ゴム材料
として、一般に、発熱性の低い加硫ゴムを与えることが
できるゴム材料を使用する。
に、補強剤として、カーボンブラックに替えて、シリカ
を配合したゴム組成物を用いることにより、発熱性を低
めることが提案されている。ところが、シリカ配合ゴム
組成物は、カーボンブラック配合ゴム組成物に比べて、
十分な耐摩耗性と引張強さが得られないという問題点が
あった。この原因の一つは、ジエン系ゴムに対するシリ
カの親和性がカーボンブラックよりも小さいために、十
分な補強効果を発現することができないことにあると考
えられている。
に、シランカップリング剤を使用する方法が提案されて
いる(特開平3−252431号公報、特開平3−252433号公
報等)。しかし、この方法では、十分な効果を達成する
ために、高価なシランカップリング剤を多量に使用する
必要がある。
を導入したジエン系ゴムを用いることが検討されてい
る。例えば、乳化重合法によるジエン系ゴムでは、第3
級アミノ基を導入したジエン系ゴム(特開平1−101344
号公報)が提案されている。また、アニオン重合法によ
るジエン系ゴムでは、アルキルシリル基(特開平1−18
8501号公報)、ハロゲン化シリル基(特開平5−230286
号公報)、置換アミノ基(特開昭64−22940号公報)な
どを導入したジエン系ゴムが提案されている。
ムの多くは、シリカと混合する際に、シリカと強く凝集
して配合物ムーニー粘度が高くなり、分散不良が起こる
ため加工性に劣り、しかも発熱特性、引張強さ、及び耐
摩耗性などの特性も充分に改善されないという欠点を有
している。
リカとを含有するジエン系ゴム組成物であって、加工性
が良好で、発熱特性、引張強さ、耐摩耗性などの諸特性
にも優れたジエン系ゴム組成物を提供することにある。
に鋭意研究した結果、アミノ基を含有する特定のジエン
系共重合体ゴムに、特定の窒素吸着比表面積を有するシ
リカを配合することにより、配合物ムーニー粘度が高く
なりすぎることがなく、加工性が良好なジエン系ゴム組
成物の得られることを見いだした。このジエン系ゴム組
成物は、低い発熱性を示し、転動抵抗の指標となる発熱
特性に優れている。このジエン系ゴム組成物は、カーボ
ンブラック配合ゴム組成物と同等以上の引張強さと耐摩
耗性を示す。アミノ基含有ジエン系共重合体ゴムは、ジ
エン系ゴム成分として単独で使用することができるが、
所望に応じて、その他のジエン系ゴムとブレンドして使
用することもできる。本発明は、これらの知見に基づい
て完成するに至ったものである。
9.95重量%、アミノ基含有単量体0.05〜20重量%、及び
芳香族ビニル系単量体0〜55重量%の組成(結合量基
準)を有するアミノ基含有ジエン系共重合体ゴム(A)
10〜100重量%と、その他のジエン系ゴム(B)0〜90
重量%とを含有するジエン系ゴム成分100重量部、窒素
吸着比表面積(BET法)が50〜220m2/gのシリカ10〜150
重量部、及びシリカ100重量部に対してシランカップリ
ング剤2〜10重量部を含有することを特徴とするジエン
系ゴム組成物が提供される。
単量体40〜99.95重量%、アミノ基含有単量体0.05〜20
重量%、及び芳香族ビニル系単量体0〜55重量%の組成
(結合量基準)を有するアミノ基含有ジエン系共重合体
ゴム(A)単独、あるいは該アミノ基含有ジエン系共重
合体ゴム(A)と、その他のジエン系ゴム(B)とを併
用する。
(A)のムーニー粘度(ML1+4、100℃)は、通常、20〜
150、好ましくは25〜100、より好ましくは30〜80の範囲
である。このムーニー粘度が過度に小さいと、十分な発
熱特性や耐摩耗性などを得ることが困難であり、逆に、
過度に大きいと、配合物ムーニー粘度が高くなりすぎ
て、加工性が低下する。
基含有ビニル系単量体と共役ジエン系単量体との共重合
体、及びアミノ基含有ビニル系単量体と共役ジエン系単
量体と芳香族ビニル系単量体との共重合体を使用するこ
とができる。共重合体中の各単量体単位の含有量(共重
合体中の結合量基準)は、要求される特性に応じて適宜
選択される。アミノ基含有ビニル系単量体は、0.05〜20
重量%、好ましくは0.1〜15重量%、より好ましくは0.2
〜10重量%の範囲である。共役ジエン系単量体は、40〜
99.95重量%、好ましくは50〜80重量%、より好ましく
は55〜80重量%の範囲である。芳香族ビニル系単量体
は、0〜55重量%、好ましくは5〜45重量%、より好ま
しくは10〜40重量%の範囲である。アミノ基含有ビニル
系単量体単位の含有量が、少なすぎると十分な改善効果
を得ることが困難であり、逆に、多すぎるとシリカと分
散不良となり加工性及び反発弾性のバランスが低下し、
いずれも好ましくない。また、芳香族ビニル系単量体単
位の含有量が過度に多くなると、ウエットスキッド抵抗
性と反発弾性のバランスが悪化するため好ましくない。
えば、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエ
ン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,
3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン等が挙げられる。こ
れらの中でも、1,3−ブタジエン及び2−メチル−1,3−
ブタジエンが好ましく、1,3−ブタジエンが特に好まし
い。
例えば、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルス
チレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2,
4−ジイソプロピルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、
4−t−ブチルスチレン、5−t−ブチル−2−メチル
スチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モ
ノフルオロスチレンなどを挙げることができる。これら
の中でも、スチレンが好ましい。
ては、1分子中に少なくとも1個の第1級、第2級また
は第3級アミノ基を有する重合性単量体を挙げることが
できる。アミノ基含有ビニル系単量体中のアミノ基とし
ては、第1級、第2級及び第3級アミノ基のいずれでも
よいが、発熱特性、耐摩耗性、及び引張強さ等の改善効
果をより高いレベルで達成するためには、第3級アミノ
基が好ましい。このようなアミノ基含有ビニル系単量体
としては、例えば、アミノアルキルアクリレート、アミ
ノアルキルアクリルアミド、アミノ芳香族ビニル化合
物、及び含窒素ヘテロ環を有するビニル化合物などを挙
げることができる。
ば、アクリルアミド、メタアクリルアミド、p−アミノ
スチレン、アミノメチル(メタ)アクリレート、アミノ
エチル(メタ)アクリレート、アミノプロピル(メタ)
アクリレート、アミノブチル(メタ)アクリレートなど
が挙げられる。
ば、特開昭61−130355号公報に開示されるアニリノスチ
レン類;特開昭61−130356号公報に開示されるアニリノ
フェニルブタジエン類;及びメチル(メタ)アクリルア
ミド、エチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール
アクリルアミド、N−(4−アニリノフェニル)メタア
クリルアミドなどN−モノ置換(メタ)アクリルアミド
類;等が挙げられる。
ば、N−ジ置換アミノアルキルアクリレート、N−ジ置
換アミノアルキルアクリルアミド、N−ジ置換アミノ芳
香族ビニル化合物、及びピリジル基を有するビニル化合
物等が挙げられる。
えば、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、ジ
メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルア
ミノプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノブ
チル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)ア
クリレート、ジエチルアミノブチル(メタ)アクリレー
ト、メチルエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、
ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチ
ルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノ
プロピル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノブチル
(メタ)アクリレート、ジヘキシルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、ジオクチルアミノエチル(メタ)ア
クリレート、アクリロイルモルフオリンなどが挙げられ
る。これらの中でも、ジメチルアミノエチル(メタ)ア
クリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジ
オクチルアミノエチル(メタ)アクリレート、メチルエ
チルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのアクリル
酸またはメタアクリル酸のエステルが好ましい。
例えば、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリルアミ
ド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジ
メチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジメチ
ルアミノブチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミ
ノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロ
ピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノブチル
(メタ)アクリルアミド、メチルエチルアミノエチル
(メタ)アクリルアミド、ジプロピルアミノエチル(メ
タ)アクリルアミド、ジブチルアミノエチル(メタ)ア
クリルアミド、ジブチルアミノプロピル(メタ)アクリ
ルアミド、ジブチルアミノブチル(メタ)アクリルアミ
ド、ジヘキシルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、
ジヘキシルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジ
オクチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、など
のアクリルアミド化合物またはメタアクリルアミド化合
物などが挙げられる。これらの中でも、ジメチルアミノ
プロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロ
ピル(メタ)アクリルアミド、ジオクチルアミノプロピ
ル(メタ)アクリルアミド、などが好ましい。
ば、ジメチルアミノエチルスチレン、ジエチルアミノエ
チルスチレン、ジプロピルアミノエチルスチレン、ジオ
クチルアミノエチルスチレンなどのスチレン誘導体が挙
げられる。
2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、5−メチル
−2−ビニルピリジン、5−エチル−2−ビニルピリジ
ンなどが挙げられる。これらの中でも、2−ビニルピリ
ジン、4−ビニルピリジンなどが好ましい。
て、上記単量体単位以外の各種モノオレフィン系単量体
単位を含有させることができる。モノオレフィン系単量
体としては、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸2−エチルヘキ
シル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ヒ
ドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル等のア
クリル酸またはメタクリル酸等のエステル;アクロレイ
ン、塩化ビニル、酢酸ビニルなどが挙げられる。これら
のモノオレフィン系単量体は、アミノ基含有ジエン系共
重合体ゴムの特性を損なわない範囲で使用することがで
きるが、通常は、全単量体単位中0〜30重量%の範囲で
ある。
の重合方法は特に制限されず、例えば、ラジカル発生剤
を用いた懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法などが挙
げられるが、好ましくは乳化重合法である。
よく、例えば、所定量の各単量体を乳化剤の存在下に水
性媒体中に乳化分散し、ラジカル重合開始剤により乳化
重合する方法が挙げられる。
塩、及びロジン酸塩などが用いられる。具体的には、カ
プリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、
オレイン酸、ステアリン酸等のカリウム塩またはナトリ
ウム塩などが例示される。
ニウムや過硫酸カリウムのような過硫酸塩;過硫酸アン
モニウムと硫酸第二鉄との組み合わせ、有機過酸化物と
硫酸第二鉄との組み合わせ、及び過酸化水素と硫酸第二
鉄との組み合わせなどのレドックス開始剤;などが用い
られる。
加することができる。連鎖移動剤としては、例えば、t
−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタンな
どのメルカプタン類、四塩化炭素、チオグリコール酸、
α−メチルスチレンダイマー、ジテルペン、ターピノー
レン、γ−テルピネン類などを用いることができる。
種類によって適宜選択することができるが、通常、0〜
100℃で、好ましくは0〜60℃である。重合様式は、連
続重合、回分重合等のいずれでの様式でも構わない。
みられる。そのため、重合転化率を80%以下に抑えるの
が好ましく、特に、転化率40〜70%の範囲で重合を停止
するのが好ましい。重合反応の停止は、通常、所定の転
化率に達した時点で、重合系に重合停止剤を添加するこ
とによって行われる。重合停止剤としては、例えば、ジ
エチルヒドロキシルアミンやヒドロキシルアミン等のア
ミン系化合物、ヒドロキノンやベンゾキノンなどのキノ
ン系化合物、亜硝酸ナトリウム、ソジウムジチオカーバ
メートなどが用いられる。
必要に応じて未反応モノマーを除去し、次いで、必要に
応じて硝酸、硫酸等の酸を添加混合してラテックスのpH
を所定の値に調整した後、塩化ナトリウム、塩化カルシ
ウム、塩化カリウムなどの塩を凝固剤として添加混合
し、重合体をクラムとして凝固させる。クラムは、洗
浄、脱水後、バンドドライヤーなどで乾燥し、目的とす
るアミノ基含有ジエン系共重合体ゴムを得ることができ
る。
で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することがで
きる。
系ゴム成分として、単独で使用することができるが、そ
の他のジエン系ゴム(B)と併用してもよい。その他の
ジエン系ゴム(B)と併用する場合、ジエン系ゴム成分
中のアミノ基含有ジエン系共重合体ゴム(A)の割合
は、用途や目的に合わせて適宜選択されるが、10重量%
以上、好ましくは20〜90重量%、より好ましくは30〜80
重量%の範囲で使用される。すなわち、(A):(B)
=10:90〜100:0、好ましくは20:80〜90:10、より好まし
くは30:70〜80:20(重量比)である。アミノ基含有ジエ
ン系共重合体ゴム(A)の使用割合が小さすぎると、十
分な改質効果を得ることが困難である。
ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、乳化重合スチ
レン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、溶液重合ラン
ダムSBR(結合スチレン5〜50重量%、ブタジエン単位
部分の1,2−結合量10〜80%)、高トランスSBR(ブタジ
エン単位部分の1,4−トランス量70〜95%)、低シスポ
リブタジエンゴム(BR)、高シスBR、高トランスBR(ブ
タジエン単位部分の1,4−トランス量70〜95%)、スチ
レン−イソプレン共重合体ゴム(SIR)、ブタジエン−
イソプレン共重合体ゴム、溶液重合ランダムスチレン−
ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム(SIBR)、乳化重
合SIBR、乳化重合スチレン−アクリロニトリル−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、高ビニルSBR−低ビニルSBRブロック共重合体
ゴム、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブ
ロック共重合体などのブロック共重合体等が挙げられ、
要求特性に応じて適宜選択できる。これらのジエン系ゴ
ムは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせ
て使用することができる。これらの中でも、NR、BR、I
R、SBR、SIBRなどが好ましく、加工性の点からは、NR及
びIRが特に好ましい。
引張強さ、発熱特性、耐摩耗性、及び加工性などを高い
レベルでバランスさせることができる。併用系の具体例
としては、例えば、(1)アミノ基含有ジエン系共重合
体ゴム(A):[NR及び/またはIR]=20:80〜90:10、
より好ましくは30:70〜20:80の併用系、(2)アミノ基
含有ジエン系共重合体ゴム(A):BR=20:80〜90:10、
より好ましくは30:70〜20:80の併用系、あるいは、アミ
ノ基含有ジエン系共重合体ゴム(A):[NR及び/また
はIR]:SBR=80〜20:10〜70:10〜70(重量比)の併用系
などが挙げられる。
法)が50〜220m2/gのシリカを使用する。シリカの種類
には、乾式法ホワイトカーボン、湿式法ホワイトカーボ
ン、コロイダルシリカ、及び沈降シリカなどがあり、こ
れらの中でも、含水ケイ酸を主成分とする湿式法ホワイ
トカーボンが好ましい。酸性領域にあるシリカは、ジエ
ン系ゴム成分に対する分散性の観点から好ましい。シリ
カとしては、その表面をカップリング剤等で処理したも
のを用いてもよい。
じ、BET法で測定される値である。本発明で使用するシ
リカの窒素吸着比表面積(BET法)は、50〜220m2/g、好
ましくは80〜200m2/g、より好ましくは120〜190m2/gの
範囲である。この比表面積が過度に小さいと補強性に劣
り、逆に、過度に大きいと加工性に劣り、耐摩耗性や反
発弾性の改善も十分でない。
対して、10〜150重量部、好ましくは20〜120重量部、よ
り好ましくは40〜80重量部の割合で配合される。この配
合割合が過度に少なくなると補強性に劣り、逆に、過度
に多くなると、未加硫配合物の粘度が上昇し加工性に劣
る。
剤を添加すると、さらに発熱特性や耐摩耗性の改善効果
が著しい。
が、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニルトリス(β−メトキシ−エトキシ)
シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチ
ルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエ
トキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェ
ニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ク
ロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピ
ル)テトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピ
ルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、γ−トリ
メトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィ
ドなどを挙げることができる。
部に対して、2〜10重量部の範囲である。
を混練することにより得ることができる。本発明のジエ
ン系ゴム組成物は、上記成分以外に、常法に従って、加
硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、可塑剤、滑
剤、充填剤等のその他の配合剤をそれぞれ必要量含有す
ることができる。
もので、例えば、硫黄、パーオキサイドなどの加硫剤;
チアゾール系、チウラム系、スルフェンアミド系、グア
ニジン系などの加硫促進剤;ステアリン酸、亜鉛華など
の加硫助剤;ジエチレングリコール、ポリエチレングリ
コール、シリコーンオイルなどの活性剤;FEF、HAF、ISA
F、SAF、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセ
チレンブラック、チャンネルブラック、グラファイトな
どの種々のグレードのカーボンブラックや、炭酸カルシ
ウム等の補強剤;クレー、タルクなどの充填剤;可塑
剤、老化防止剤、プロセス油等などが挙げられる。これ
らの各種配合剤の中から、目的や用途等に合わせて必要
な配合剤を適宜選択することができる。
シリカをロール、バンバリー等の混合機を用いて混合
し、次いで、その他の配合剤を添加し混合すると、分散
性が向上し、より優れた性質を備えたジエン系ゴム組成
物を得ることができる。この場合、シリカの添加は、一
括でもよいが、所定量を好ましく2回以上に分割して添
加すると分散が容易になり、シリカとジエン系ゴム成分
との混合が一層容易になる。例えば、1回目にシリカの
全量の10〜90重量%を添加し、残部を2回目以降に添加
することができる。
性剤などは、ジエン系ゴム成分とシリカの最初の混合時
に必要に応じて添加してもよいが、その他の添加剤は、
次工程以降で添加するのが好ましい。最初のジエン系ゴ
ム成分とシリカの混合時に、シランカップリング剤ある
いは活性剤以外の添加剤を添加すると、混合時間が長く
なったり、シリカの補強性を低下させる場合がある。
常、80〜200℃、好ましくは100〜190℃、より好ましく
は140〜180℃である。この温度が過度に低くなると摩耗
特性の向上が少なく、逆に、過度に高くなるとゴム焼け
が生じるので、いずれも好ましくない。混合時間は、通
常、30秒間以上であり、好ましくは1〜30分間である。
に説明する。これらの例中の部及び%は、特に断りのな
い限り重量基準である。
従って行った。
折率法に準じて測定した。
をテトラヒドロフランに溶解し、メタノール/アセトン
(50/50モル%)で再沈澱凝固を2回行い、真空乾燥
後、500MHz1H−NMRで測定した。
準じて測定した。
い、0.5%ねじれ、20Hz、60℃のtanδを測定した。この
特性は、指数(tanδ60℃指数)で表示した。
機を用いて測定した。この特性は、指数(ピコ摩耗指
数)で表示した。
の基準で評価した。
合石鹸4部、t−ドデシルメルカプタン0.2部、及び表
1の組成の単量体を仕込んだ。反応器温度を5℃とし、
ラジカル重合開始剤としてクメンハイドロパーオキサイ
ド0.1部、ソジウム・ホルムアルデヒド・スルホキシレ
ート0.2部、硫酸第二鉄0.01部を添加して重合を開始し
た。転化率が60%に達した時点で、ジエチルヒドロキシ
ルアミンを添加して反応を停止させた。次いで、未反応
単量体を回収し、硫酸と食塩によりポリマーを凝固させ
てクラムとした。クラムをクラムドライヤーで乾燥後、
ジエン系ゴムNo.1〜11を得た。各単量体の種類と使用割
合、及び重合体性状を表1に示した。
o.8とNo.11を用い、表2の配合処方に基づいて、容量25
0mlのブラベンダータイプミキサー中で、原料ゴムの全
量とシリカの半量、シランカップリング剤の半量、及び
活性剤のジエチレングエリコールの半量を170℃で2分
間混合後、硫黄と加硫促進剤を除く残りの配合剤を添加
し、同温度で2.5分間混練した。ジエン系ゴム及びシリ
カの種類は、表3に示す。
のオープンロールに加えて混練した後、160℃で30分間
プレス加硫して試験片を作成し、各物性を測定した。結
果を表3に示した。
例1〜4)は、配合物粘度が上昇することなく、ロール
加工性に優れ、かつ、引張強さ、発熱特性、及び耐摩耗
性が十分に改善されていることがわかる。一方、窒素吸
着比表面積の大きいシリカを用いた場合(比較例1)
は、発熱特性、耐摩耗性が僅かに改善されるものの、配
合物ムーニー粘度(配合物ML1+4、100℃)が極端に高
く、加工性、引張強さなどに劣り、発熱特性、耐摩耗性
の改善の効果が小さいことがわかる。また、アミノ基を
含有しないジエン系ゴムを用いた場合(比較例2〜6)
には、十分な発熱特性の得られないことがわかる。
有量の相違するアミノ基含有ジエン系共重合体ゴムを用
いて、実施例3と同様にして評価した。評価結果を表4
に示した。
例5〜11)は、加工性に優れ、かつ、引張強さ、発熱特
性、耐摩耗性などが良好であることがわかり、特に第3
級アミノ基を有するもの(実施例7〜11)が、発熱特性
及び耐摩耗特性において高いレベルで改善されているこ
とがわかる。これに対して、アミノ基含有量が多いジエ
ン系共重合体ゴムを用いた場合(比較例7)には、配合
物ムーニー粘度(配合物ML1+4、100℃)が極端に高く、
加工性に劣ると共に、引張強さに劣り、発熱特性と耐摩
耗性の改善の程度も小さいことがわかる。
リブタジエン(BR1220;日本ゼオン社製)をブレンドし
て原料ゴムとして用い、実施例3と同様にして評価試験
を行った。原料ゴムの組成、及び評価結果を、表5に示
した。
例12〜15)は、引張強さ、発熱特性、耐摩耗性、及びロ
ール加工性が高いレベルでバランスされていることがわ
かる。これに対して、アミノ基を含有していないジエン
系ゴムを用いた場合(比較例8〜11)には、発熱特性や
耐摩耗性が十分ではない。
である発熱特性を損なわずに、従来より欠点とされてい
た加工性を改善し、さらには、引張強さと耐摩耗性を大
幅に改善することができる。本発明のジエン系ゴム組成
物は、その特性を活かして、各種用途、例えば、トレッ
ド、カーカス、サイドウオール、ビート部などのタイヤ
各部位への利用、あるいはホース、窓枠、ベルト、靴
底、防振ゴム、自動車部品などのゴム製品への利用、さ
らには、耐衝撃性ポリスチレン、ABS樹脂等の樹脂強化
用ゴムとして利用が可能である。
タイヤトレッド用ゴム材料として優れているが、その他
にも、オールシーズンタイヤ、高性能タイヤ、スタッド
レスタイヤ等のタイヤトレッド、サイドウオール、アン
ダートレッド、カーカス、ビート部等のゴム材料として
好適である。
Claims (18)
- 【請求項1】共役ジエン系単量体40〜99.95重量%、ア
ミノ基含有単量体0.05〜20重量%、及び芳香族ビニル系
単量体0〜55重量%の組成(結合量基準)を有するアミ
ノ基含有ジエン系共重合体ゴム(A)10〜100重量%
と、その他のジエン系ゴム(B)0〜90重量%とを含有
するジエン系ゴム成分100重量部、窒素吸着比表面積(B
ET法)が50〜220m2/gのシリカ10〜150重量部、及びシリ
カ100重量部に対してシランカップリング剤2〜10重量
部を含有することを特徴とするジエン系ゴム組成物。 - 【請求項2】アミノ基含有ジエン系共重合体ゴム(A)
のムーニー粘度(ML1+4、100℃)が20〜150である請求
項1記載のジエン系ゴム組成物。 - 【請求項3】共役ジエン系単量体が、1,3−ブタジエン
または2−メチル−1,3−ブタジエンである請求項1ま
たは2記載のジエン系ゴム組成物。 - 【請求項4】芳香族ビニル系単量体が、スチレンである
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のジエン系ゴム
組成物。 - 【請求項5】アミノ基含有ジエン系共重合体ゴムが、ア
ミノ基として第3級アミノ基を有するものである請求項
1ないし4のいずれか1項に記載のジエン系ゴム組成
物。 - 【請求項6】アミノ基含有ビニル系単量体が、アミノア
ルキルアクリレート、アミノアルキルアクリルアミド、
アミノ芳香族ビニル化合物、及び含窒素ヘテロ環を有す
るビニル化合物から選ばれる少なくとも1種である請求
項1ないし5のいずれか1項に記載のゴム組成物。 - 【請求項7】アミノ基含有ビニル系単量体が、第3級ア
ミノ基含有ビニル系単量体である請求項1ないし6のい
ずれか1項に記載のジエン系ゴム組成物。 - 【請求項8】第3級アミノ基含有ビニル系単量体が、N
−ジ置換アミノアルキルアクリレート、N−ジ置換アミ
ノアルキルアクリルアミド、N−ジ置換アミノ芳香族ビ
ニル化合物、及びピリジル基を有するビニル化合物から
選ばれる少なくとも1種である請求項7記載のジエン系
ゴム組成物。 - 【請求項9】その他のジエン系ゴム(B)が、天然ゴ
ム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、スチレ
ン−ブタジエン共重合体ゴム、及びスチレン−イソプレ
ン−ブタジエン共重合体ゴムから選ばれる少なくとも1
種である請求項1ないし8のいずれか1項に記載のジエ
ン系ゴム組成物。 - 【請求項10】ゴム成分が、アミノ基含有ジエン系共重
合体ゴム(A)及びジエン系ゴム(B)を、(A):
(B)=20:80〜90:10(重量比)の割合で含有するもの
である請求項1ないし9のいずれか1項に記載のジエン
系ゴム組成物。 - 【請求項11】シリカの窒素吸着比表面積(BET法)が8
0〜200m2/gである請求項1ないし10のいずれか1項に記
載のジエン系ゴム組成物。 - 【請求項12】シリカの配合割合が、ジエン系ゴム成分
100重量部に対して、20〜120重量部である請求項1ない
し11のいずれか1項に記載のジエン系ゴム組成物。 - 【請求項13】シリカの配合割合が、ジエン系ゴム成分
100重量部に対して、40〜80重量部である請求項12記載
のジエン系ゴム組成物。 - 【請求項14】シリカが、乾式法ホワイトカーボン、湿
式法ホワイトカーボン、コロイダルシリカ、及び沈降シ
リカから選ばれる少なくとも1種である請求項1ないし
13のいずれか1項に記載のジエン系ゴム組成物。 - 【請求項15】共役ジエン系単量体40〜99.95重量%、
アミノ基含有単量体0.05〜20重量%、及び芳香族ビニル
系単量体0〜55重量%の組成(結合量基準)を有するア
ミノ基含有ジエン系共重合体ゴム(A)10〜100重量%
と、その他のジエン系ゴム(B)0〜90重量%とを含有
するジエン系ゴム成分100重量部、窒素吸着比表面積(B
ET法)が50〜220m2/gのシリカ10〜150重量部、及びシリ
カ100重量部に対してシランカップリング剤2〜10重量
部を配合してジエン系ゴム組成物を製造する方法であっ
て、ジエン系ゴム成分に、配合すべきシリカ全量を少な
くとも2回に分割添加して混合することを特徴とするジ
エン系ゴム組成物の製造方法。 - 【請求項16】配合すべきシリカ全量の10〜90重量%を
第1回目に、残部の90〜10重量%を2回目以降に分割添
加して混合する請求項15記載のジエン系ゴム組成物の製
造方法。 - 【請求項17】その他の配合剤をシリカの2回目以上の
分割添加時に添加して混合する請求項15または16記載の
ジエン系ゴムの製造方法。 - 【請求項18】80〜200℃の混合温度で混合する請求項1
5ないし17のいずれか1項に記載のジエン系ゴム組成物
の製造方法。
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