JPH0148294B2 - - Google Patents

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JPH0148294B2
JPH0148294B2 JP56031010A JP3101081A JPH0148294B2 JP H0148294 B2 JPH0148294 B2 JP H0148294B2 JP 56031010 A JP56031010 A JP 56031010A JP 3101081 A JP3101081 A JP 3101081A JP H0148294 B2 JPH0148294 B2 JP H0148294B2
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JP
Japan
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rubber
isoprene
present
skid resistance
wet skid
Prior art date
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JP56031010A
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English (en)
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JPS57145134A (en
Inventor
Shuichi Akita
Takeshi Senda
Hiroshi Watanabe
Akio Ueda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Zeon Co Ltd filed Critical Nippon Zeon Co Ltd
Priority to JP3101081A priority Critical patent/JPS57145134A/ja
Publication of JPS57145134A publication Critical patent/JPS57145134A/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はイソプレン―ブタジエン共重合ゴムお
よび/またはポリイソプレンゴムで特定のガラス
転移温度を有するものと天然ゴムおよび/または
シス1,4―ポリイソプレンゴムとを主体基材と
する反ぱつ弾性率とウエツトスキツド抵抗の改善
された新規なタイヤレツド用ゴム組成物に関する
ものである。 最近、自動車の低燃費指向と安全性の両観点よ
り、特に自動車タイヤの転動抵抗の低減とウエツ
トスキツド抵抗の向上とが強く望まれている。一
般にこれらの特性はタイヤトレツドゴム材料の動
的粘弾性特性に依存するところが大であると考え
られ、かつ前記の2特性は互に相反するゴム材料
特性であることが知られている(例えば、自動車
技術、第32巻、417〜420頁、1978年;
Transaction of I.R.I.、第40巻、239〜256頁、
1964年)。 すなわちタイヤの転動抵抗を低減するには、タ
イヤトレツドゴム材料としては、反ぱつ弾性率が
高いことが必要とされる。さらに、この反ぱつ弾
性率も、車の走行状態を考慮すると、50℃から70
℃付近までの温度で評価する必要がある。一方、
車の安全性の点で重要な性能であるぬれた路面で
の制動特性としてのウエツトスキツド抵抗を向上
させるには、タイヤトレツドゴム材料としては、
タイヤに制動をかけて路面をすべらせた場合に生
ずる摩擦抵抗としてのエネルギー損失が大きいこ
とが必要である。この粘弾性的に相反する2特性
をバランスさせるために、従来から、乗用車用タ
イヤトレツドゴム材料としては、結合スチレン量
が15〜25重量%のスチレン―ブタジエン共重合ゴ
ムと1,2―結合単位が20モル%以下のポリブタ
ジエンゴムとの混合物が使用されてきたが、最近
要求される上記の2特性の高レベルでのバランス
を満足することができなくなり新たなゴム材料の
開発が望まれている。 このような背景の下に本発明者等は、反ぱつ弾
性率とウエツトスキツド抵抗性の優れたゴム材料
の開発を鋭意検討した結果、限定された高1,2
―結合単位を含有する本質的に無定形のポリブタ
ジエンゴムと低1,2―結合単位のポリブタジエ
ンゴム及び天然ゴム等を主成分とするゴム材料が
前記2特性を満足できることを見出し、先に特許
出願した(特開昭55−12133)。 本発明者等はさらに検討を続けた結果、1,3
―ブタジエンとイソプレンとを共重合させて得ら
れるゴムあるいはイソプレンのみを重合させて得
られるポリイソプレンゴムで、特定の温度範囲に
ガラス転移温度(以下Tgと略記する)を有する
ゴムにシス1,4―結合単位が90モル%以上のシ
ス1,4―ポリイソプレンゴムおよび/または天
然ゴムを混合したゴム組成物は、先に特許出願し
たゴム組成物からは予想もできない著しく改善さ
れた反ぱつ弾性率とウエツトスキツド抵抗とを有
することが見い出され、本発明に到つたものであ
る。 本発明の目的は反ぱつ弾性率とウエツトスキツ
ド抵抗のバランスの取れたタイヤトレツド用ゴム
組成物を提供することにあり、この目的は(1)イソ
プレン―ブタジエン共重合ゴムおよび/またはポ
リイソプレンゴムでTgが−45℃〜−10℃の温度
範囲にあるもの25〜75重量%と(2)シス1,4―ポ
リイソプレンゴムおよび/または天然ゴム75〜25
重量%から主として成る組成物で、この組成物の
加硫物の51℃で測定したダンロツプトリプソメー
ターによる反ぱつ弾性率を(R)、ポータブルス
キツドテスターで測定した19℃でのウエツトスキ
ツド抵抗指数を(S)としたときの〔(R―53)+
(S―100)〕の値が10以上の前記のタイヤトレツ
ド用ゴム組成物を用いることによつて達成され
る。 本発明で使用されるTgが−45℃〜−10℃の温
度範囲にあるイソプレン―ブタジエン共重合ゴム
およびポリイソプレンゴム(1)は、例えば、1,3
―ブタジエンとイソプレンの混合物をあるいはイ
ソプレンを炭化水素溶媒中で有機リチウム化合物
等を触媒として、エーテルやアミン類等の極性化
合物の共存下に−80℃〜100℃の温度範囲で重合
して得られる1,2―結合単位および/または
3,4―結合単位に富んだ、本質的に無定形のゴ
ムであり、イソプレン―ブタジエン共重合ゴムと
しては均一なランダム共重合ゴム、微少部分ブタ
ジエンあるいはイソプレンのブロツクを含有する
ランダム共重合ゴム、いわゆるブロツク共重合ゴ
ムなどが含まれる。該ゴムのムーニー粘度
(ML1+4,100℃)は20〜200の範囲が好ましく、
より好ましくは30〜150である。20未満では引張
強さのような機械的特性が劣り、200を越えると
他の成分ゴムとの混和性が悪くなり得られた混合
ゴム組成物の引張り強さ等の特性が低下するので
好ましくない。 ブタジエン―イソプレン共重合ゴムあるいはポ
リイソプレンゴムのTgが−45℃未満では本発明
組成物の加硫物のウエツトスキツド抵抗が改善さ
れず、またTgが−10℃を越えると反ぱつ弾性率
が改善されないばかりかウエツトスキツド抵抗も
改善されず、本発明組成物の加硫物のダンロツプ
トリプソメーターで測定した51℃における反ぱつ
弾性率(R)とポータブルスキツドテスターで測
定した19℃でのウエツトスキツド抵抗指数(S)
との間の関係式〔(R―53)+(S―100)〕の値が
10以上の高レベルの反ぱつ弾性率とウエツトスキ
ツド抵抗のバランスの取れたタイヤトレツド用ゴ
ム組成物を提供することができない。Tgの温度
範囲は好ましくは−40℃〜−15℃、より好ましく
は−35℃〜−20℃の範囲である。 イソプレン―ブタジエン共重合ゴム中の結合イ
ソプレン量は前記のTgの温度範囲で任意に変え
られるが、高1,2―結合単位含有量のポリブタ
ジエン以上の前記の二特性が大巾に改善された共
重合ゴムとするには5重量%以上が好ましく、さ
らに好ましくは10重量%以上である。 また本発明のポリイソプレンゴムおよびイソプ
レン―ブタジエン共重合ゴムに更に少量のスチレ
ン等の共重合可能な他のモノマーを共重合させて
含むゴムも、本発明の主旨を逸脱しない限り本発
明に含まれることは言うまでもないことである。 本発明の第(2)成分ゴムは天然ゴムおよびシス―
1,4結合単位が90モル%以上のシス1,4―ポ
リイソプレンゴムであり、それぞれ単味であるい
は混合して使用される。 本発明組成物の加硫物の〔(R―53)+(S―
100)〕の値が10以上となる第(1)成分ゴム対第(2)成
分ゴムの使用割合は第(1)成分ゴムのTgによつて
異なるが、第(1)成分ゴム25〜75重量%、第(2)ゴム
成分75〜25重量%である。 本発明組成物の反ぱつ弾性率とウエツトスキツ
ド抵抗のバランスを損わない範囲で耐摩耗性を改
善するために、1,2―結合単位含量が20モル%
以下のポリブタジエンゴム、スチレン―ブタジエ
ン共重合ゴム等が含まれるジエン系ゴムで第(2)成
分ゴムの一部を置換することができる。 本発明で使用するゴム成分の全て、あるいは一
部を油展ゴムとして使用することができる。 本発明のゴム組成物は、ゴム工業で通常使用さ
れるロールやバンバリー等の混合機を用いてゴム
工業で汎用される各種配合剤、例えば種々のグレ
ードのカーボンブラツク、プロセス油、亜鉛華、
ステアリン酸、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤等
と共に混練混合されてゴム配合組成物とされる。
このゴム配合組成物を加硫して得られる加硫物を
用いて、ダンロツプトリプソメーターで測定した
51℃での反ぱつ弾性率が前記したRであり、ポー
タブルスキツドテスターを用い実施例1に記載し
た路面での19℃で測定したウエツトスキツド抵抗
値を、実施例1の試料番号1の加硫したスチレン
―ブタジエン共重合ゴム配合組成物のウエツトス
キツド抵抗値で除した値を100倍した値がSであ
る。 また本発明で規定するTgは示差走査熱量計
(DSC)を用いて測定した値である。 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例 評価用基礎配合として、原料ゴム100重量部に
対して第1表に示す各種配合剤を容量250mlのブ
ラベンダータイプミキサーにて混練混合して、各
ゴム組成の配合物を得た。硫黄および加硫促進剤
の配合量は各配合組成物が最適加硫状態となる量
用いた。 これらのゴム配合組成物を160℃、10〜30分プ
レス加硫して試料を調製した。 第 1 表 原料ゴム(第2〜5表参照) 100重量部 亜鉛華No3 3 〃 ステアリン酸 2 〃 カーボンブラツク(HAF) 50 〃 ハイ・アロマテイツクオイル 5 〃 硫 黄 変 量 加硫促進剤(N―オキシジエチレン―2―ベン
ゾチアゾ―ルスルフエンアミド) 変 量 老化防止剤(N―フエニル―N―イソプロピル
―p―フエニレンジアミン) 1重量部 第2表に示す高1,2―結合単位含有量のポリ
ブタジエン、ブタジエン―イソプレン共重合ゴム
およびポリイソプレンゴムを、通常の溶液重合の
手法によりシクロヘキサン溶媒中で触媒としてn
―ブチルリチウムを用い、極性化合物としてジエ
チレングリコールジメチルエーテルの存在下に、
1,3―ブタジエンおよび/またはイソプレンを
40〜90℃の温度範囲で重合して調製した。 第2表には市販のシス1,4―ポリイソプレン
ゴム、スチレン―ブタジエン共重合ゴムも併記し
た。
【表】
【表】 それぞれの配合組成物の加硫物について、強度
特性をJIS K―6304に従つて、また23℃における
反ぱつ弾性率はリユプケ式反ぱつ弾性試験器を用
い、51℃の反ぱつ弾性率はダンロツプトリプソメ
ーターを用いて測定した。 ウエツトスキツド抵抗はポータブルスキツドテ
スター(英国スタンレー社製)を用い19℃で、
ASTM E―303―74の路面(3M社製屋外用タイ
プB、黒のセーフテイーウオーク)で測定し、 各ゴム配合加硫物のウエツトスキツド抵抗/スチレン
―ブタジエン共重合ゴム配合加硫物(第3表、試料番号
1)のウエツトスキツド抵抗×100 で計算したウエツトスキツド抵抗指数(S)とし
て表わした。 ピコ摩耗量をASTM D―2228に従つてグツド
リツチ式ピコ摩耗試験機を用いて測定し、 スチレン―ブタジエン共重合ゴム配合加硫物(第3表
、試料番号1)のピコ摩耗量/各ゴム配合加硫物のピコ
摩耗量×100 で計算したピコ摩耗指数として表わした。 いずれの指数も値が大きい方が優れている。 第3表には本発明に対する比較例としてシス
1,4―ポリイソプレンゴム、スチレン―ブタジ
エン共重合ゴム、高1,2―結合単位含有ポリブ
タジエン〔()〜()〕のそれぞれの配合加硫
物ならびに該ポリブタジエンとシス1,4―ポリ
イソプレンゴムとの混合物の配合加硫物の前記し
た諸特性を示した。
【表】
【表】 第4表には比較例としてのTgが本発明の範囲
内および範囲外にあるブタジエン―イソプレン共
重合ゴムならびにポリイソプレンゴムの配合加硫
物の特性およびTgが本発明の範囲内にある該共
重合ゴム、ポリイソプレンゴムのそれぞれとシス
1,4―ポリイソプレンゴムとの混合物で本発明
の目的を達することができない場合の特性を示
す。
【表】
【表】
【表】 第5表には本発明例を示したが、特に試料番号
41,42に示されるようにR=62,S=110と云う
驚くべき高い水準での反ぱつ弾性とウエツトスキ
ツド抵抗のバランスが優れた組成物が得られるも
のである。
【表】
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 イソプレン―ブタジエン共重合ゴムおよび/
    またはイソプレンゴムでガラス転移温度が−45℃
    〜−15℃の温度範囲にあるもの(1)25〜75重量%
    と、天然ゴムおよび/またはシス1,4―ポリイ
    ソプレンゴム(2)75〜25重量%とを主成分とするゴ
    ム組成物において、該ゴム組成物の加硫物の
    〔(R―53)+(S−100)〕の値が10以上(式中Rは
    ダンロツプトリブソメーターで測定した51℃にお
    ける反ぱつ弾性率、Sはポータブルスキツドテス
    ターで測定した19℃におけるウエツトスキツド抵
    抗指数をそれぞれ表わす)であることを特徴とす
    るタイヤトレツド用ゴム組成物。
JP3101081A 1981-03-04 1981-03-04 Rubber composition Granted JPS57145134A (en)

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