JPH03139540A - タイヤ用のゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、タイヤのグリップ性能を高めるのに好適なゴ
ム組成物に関する。

〈従来の技術〉 近年、自動車の高性能化、道路の舗装化および高速道路
網の発達に伴い、自動車の加速性能やブレーキ性能と密
接な関連をもつタイヤのグリップ性能に対する向上要請
が増加している。高グリップ性能を得るためには、タイ
ヤのトレッド部と路面との間のｗＸ擦によるエネルギー
ロスを増加させればよいことが知られており、これに対
応して、変形時の損失係数（ｔａｎδ）の大きいトレッ
ドゴム材料が求められている。

従来、変形時のｔａｎδを大きくする技術としては、ス
チレン含有量の高いスチレン・ブタジェン共重合ゴムを
ベースゴムとして使用する方法、プロセス油を多量に添
加する方法、高補強性のカーボンブラックを多量に充填
する方法などが提案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 タイヤトレッドとしてスチレン含有量の高いスチレン・
ブタジェン共重合ゴムをベースゴムとする方法では、あ
る温度領域まではグリップ性能が優れるものの、この種
のゴムの特性としてガラス転移温度（Ｔｇ）　　が高く
、かつｔａｎδの温度依存性が大きいため、路面温度の
高い場合あるいは走行時の発熱によりタイヤ温度が上昇
した場合には、ｔａｎδが急激に低下し、それに伴いグ
リップ性能も低下するという問題点を有していた。また
、プロセス油や高補強性のカーボンブラックを多量に充
填する方法では、グリップ性能の向上はみられるものの
、高充填によりゴムの発熱性が増大し、それに伴って強
度特性や耐摩耗性が著しく低下するという問題点があっ
た。

このような背景から本発明者らは、耐熱性を損なうこと
なく、ゴムの損失係数を増大させ、もってグリップ性能
、特にタイヤが高温になった際のグリップ性能を向上さ
せることをめざして鋭意研究を重ねた結果、本発明の完
成に至った。

〈課題を解決するための手段〉 すなわち本発明は、充填剤を含む天然ゴムおよび／また
は合成ゴムに、一般式（Ｉ） （式中、Ｘは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハ
ロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ
ル基またはアルコキシカルボニル基である） で示されるアクリルアニリド化合物を含有せしめてなる
タイヤ用ゴム組成物を提供する。

また本発明は、天然ゴムおよび／または合成ゴムに、充
填剤および前記一般式（１）で示されるアクリルアニリ
ド化合物を配合することにより、ゴムの損失係数を増大
させる方法を提供する。

前記一般式（Ｉ）において、Ｘで表されるアルキル基お
よび、Ｘで表されるアルコキシ基またはアルコキンカル
ボニル基のそれぞれアルキル部分は、例えば炭素数１〜
４のものであり、なかでもメチルまたはエチルが好まし
い。またハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、
ヨウ素などが挙げられ、好ましくは塩素または臭素であ
る。

前記一般式（Ｉ）で示されるアクリルアニリド化合物は
例えば、対応するアミンを、トルエン、クロロホルム等
の不活性溶媒中、トリエチルアミン、ピリジン、水酸化
ナトリウム等の塩基性化合物の共存下、アクリル酸クロ
ライドと脱塩酸反応させることにより、製造することが
できる。

かかる化合物として、具体的には以下のようなものが例
示される。なお以下の例示において、１ 一へは−Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ２を示す。

ＣＪａ 本発明で用いる前記一般式（１）のアクリルアニリド化
合物は、上に例示したものに限定されないが、これらの
なかでも、前記一般式ｉｆ）におけるＸが水素原子であ
る化合物が好ましく使用される。

このようなアクリルアニリド化合物をゴムに添加する場
合の形態としては、それぞれの化合物単体であってもよ
いし、複数化合物の混合物であってもよいし、あるいは
ゴム物性に影響を与えないクレーなどの担体と混合した
ものであってもよく、さらには他の配合剤と混合したも
のであってもよい。かかるアクリルアニリド化合物は、
配合ゴムを製造する任意の段階で添加することができる
。

また原料ゴムが合成ゴムである場合には、合成ゴムの重
合直後に添加してもよい。例えば、予め調製した上記化
合物の乳化液か、あるいは上記化合物を予め有機溶剤に
溶解させた溶液などの形で、重合後の合成ゴムに添加す
ることもできる。

ゴムの配合にあたって、前記一般式（Ｉ）で示される化
合物の使用量は限定されないが、一般によ、天然ゴムお
よび／または合成ゴム１００重量部あたり０．１〜２０
重量部程景品範囲が好ましい。

また本発明において使用する充填剤としては、ゴム工業
で使用されている種々のものが適用されるが、一般には
カーボンブラックが好ましい。カボンブラノクの種類は
特に限定されるものでなく、従来よりゴム工業で使用さ
れている各種のカーボンブラックを使用することができ
る。なお、タイヤのグリップ性能を向上させるために従
来から、ＳＡＦブラック、ｌ５ＡＦブラツク、ＨＡＦブ
ラックなど、窒素吸着比表面積８０〜２５０ｍ２／ｇの
高補強性カーボンブラックが用いられており、本発明に
おいてもこのような高補強性カーボンブラックを用いる
のが好ましい。充填剤の配合量は特に限定されないが、
一般にはゴム１００重量部に対して２０〜２００重量部
程度の景品が好ましい。

本発明において使用しろるゴムの種類としては、天然ゴ
ムのほか、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン・ブ
タジェン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジェンゴム（
ＢＲ）、アクリロニドＩＪ　ル・ブタジェン共重合ゴム
（ＮＢＲ）　、イソプレン・イソブチレン共重合ゴム（
Ｉ　ＩＲ）　、エチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴ
ム（ＥＰＤＭ）などの各種合成ゴム、天然ゴムと合成ゴ
ムのブレンド、およびＳＢＲとＩＲ，ＳＢＲとＢＲなど
の合成ゴムのブレンドが例示される。

なお、タイヤのグリップ性能向上のために最近では、特
にスチレン含有量の高いＳＢＲが好ましく用いられてい
るが、本発明においてもこのようなスチレン含有量の高
いＳＢＲを用いることができる。本発明は、スチレン含
有量２０〜５０重量％のＳＢＲに対しても効果的であり
、このようなＳＢＲは好ましいゴムの一つである。ＳＢ
Ｈの種類は、溶液重合型であっても乳化重合型であって
も差し支えない。

タイヤトレッドゴム材料の配合にあたり、従来からタイ
ヤのグリップ性能を高めるためにプロセス油を配合する
手法がよく用いられているが、本発明においてもプロセ
ス油を併用することができ、かつ好ましい。プロセス油
の配合量は特に限定しないが、一般にはゴム１００重量
部あたり２００重量部以下であり、好ましくは５〜２０
０重量部の範囲から選択される。プロセス油の種類も、
本発明において特定されるものでなく、従来よりゴム工
業で使用されている各種のプロセス油を用いることがで
きる。

また本発明にふいては、ゴム工業で通常使用されている
老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、リターダ−しゃっ解
剖、軟化剤等の各種ゴム薬品を従来と同様に併用しても
よいことはいうまでもない。

〈実施例〉 次に、前記−数式（１）で示される化合物をゴムに配合
して物性を評価した実施例により、本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるも
のではない。以下の例中、％および部は、特に断りがな
い限り、それぞれ重量％および重量部を表わす。

また、実施例で用いたアクリルアニリド化合物は次のと
おりであり、以下それぞれの記号で表示する。

Ａ　： Ｂ　： Ｃ二 Ｄ　＝ Ｅ　： Ｆ　： Ｎ−（４−ニトロフェニル）アクリルアミド Ｎ−（３−ニトロフェニル）アクリルアミド Ｎ−（４−ニトロ−３−メチルフェニル）アクリルアミ
ド Ｎ−（４−ニトロ−３−メトキシフェニル）アクリルア
ミド Ｎ−（４−ニトロ−３−ブロモフェニル）アクリルアミ
ド Ｎ−（３，４−ジニトロフェニル）アクリルアミド 実施例１ （配合処方） Ｉ　ＳＡＦカーボンブラック　　　　　５０部ステアリ
ン酸　　　　　　　　　　　　３部亜鉛華　　　　　　
　　　　　　　　　５部芳香族系プロセス油　　　　　
　　表−１記載イオウ ２部 化合物 表−１記載 バンバリーミキサ−として東洋精機製２５〇−ラボプラ
ストミル■を用い、オイルバス温度１７０℃で、上記配
合処方に基づき、スチレン・ブタジェン共重合ゴムをベ
ースに、本発明で対象とする化合物、カーボンブラック
、ステアリン酸、プロセス油、老化防止剤および亜鉛華
を投入し、６Ｑｒｐｍのミキサー回転数で５分間混練し
た。この時のゴム温度は１６０〜１７０℃であった。

次にこのゴム配合物をオープンミルに移し、４０〜５０
℃の温度で、上記配合処方に示した加硫促進剤およびイ
オウを添加し、混練した。

さらに、加硫プレスにより１５０℃で５０分間加硫し、
所定の形状にした後、ｔａｎδの測定に供した。ｔａｎ
δの測定は、青水製作所製の粘弾性スペクトロメーター
を用い、周波数１０Ｈｚの条件下、室温から１００℃ま
での温度で行った。

また耐熱性試験として、前記ゴム組成物から作成した約
１　ｃｍ　Ｘ　１　ｃｒｎ　Ｘ　３．５　ｒｒ＋ｒｎの
加硫ゴム試験片を用いてブローアウト温度を測定した。

ブローアウト温度の測定は、恒温槽に加硫ゴム試験片を
入れ、温度を２００℃より１０℃間隔で３００℃まで上
昇させる間、各々の温度で１時間放置した後、試験片を
取り出して半分に切り、内部に気泡が発生しているか否
かを肉眼で確認することにより行った。初めて気泡が発
生し始めた温度をブローアウト温度とした。

得られた結果のうち、８０℃におけるｔａｎδおよびブ
ローアウト温度を、化合物およびプロセス油の配合条件
とともに表−１に示した。

実施例２ （配合処方） 天然ゴム ブタジェンゴム（ＢＲ−０１） ＳＡＦカーボンブラック ステアリン酸 亜　　鉛　　華 芳香族系プロセス油 老化防止剤（実施例１に同じ） 加硫促進剤（実施例１に同じ） イ　　　オ　　　ウ 化　　合　　物 表−２記載 表−２記載 ６５部 １部 ３部 ４０部 １部 １部 ２部 表−２記載 上記配合処方に基づき、実施例１の方法に準拠して加硫
ゴムを作製し、同様の試験に供した。得られた結果を、
ベースゴムおよび化合物の配合とともに表−２に示した
。

〈発明の効果〉 本発明によれば、タイヤが高温になった際のグリップ力
に対応する６０℃以上の高温領域におけるｔａｎδを効
果的に向上させることができる。したがって、本発明の
ゴム組成物をタイヤの特にトレッド部に適用すれば、自
動車の加速性能やブレーキ性能と密接な関連をもつグリ
ップ性能に優れたタイヤとすることができる。

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Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）充填剤を含む天然ゴムおよび／または合成ゴムに
   、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｘは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハ
   ロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ
   ル基またはアルコキシカルボニル基である） で示されるアクリルアニリド化合物を含有せしめてなる
   ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
2. （２）充填剤が窒素吸着比表面積８０〜２５０ｍ＾２／
   ｇのカーボンブラックである請求項１記載のゴム組成物
   。
3. （３）前記アクリルアニリド化合物の一般式におけるＸ
   が水素原子である請求項１または２記載のゴム組成物。
4. （４）天然ゴムおよび／または合成ゴムに、充填剤およ
   び一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｘは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハ
   ロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ
   ル基またはアルコキシカルボニル基である） で示されるアクリルアニリド化合物を配合することを特
   徴とするゴムの損失係数を増大させる方法。