JPH0424374B2

JPH0424374B2 -

Info

Publication number: JPH0424374B2
Application number: JP57034391A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Tanaka; Takeo Sawanobori; Tokitaro Hoshijima; Kazusuke Sone
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1982-03-04
Filing date: 1982-03-04
Publication date: 1992-04-24
Also published as: JPS58152031A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、夫々ラテツクス状態の特定のゴムを
混合したラテツクス混合物から得られるゴム組成
物に関する。詳しくは、耐摩耗性およびウエツト
スキツド抵抗が良好で、特に、タイヤ用ゴムとし
て有用なゴム組成物に関する。周知のように、スチレンブタジエンゴム（以下
SBRという）は現在の合成ゴム時代を築いた主
力合成ゴムである。一般には乳化重合法により合
成されるが、その生産、出荷量は全合成ゴムの約
60％を占め、あらゆるゴム製品に使用されてい
る。特に、ゴム製品の主力製品である乗用車タイ
ヤでは圧倒的な消費実績を有する。この乗用車タイヤの分野では、加工性と物性の
バランスから、もつぱら結合スチレン量が23.5重
量％のSBRが長い間使用されてきたが、近年、
省資源、省エネルギーに対する社会的要請のもと
ガソリン消費量の少ない自動車の開発に関連して
低燃費タイヤの検討が急がれている。タイヤに要求される性能の１つにタイヤトレツ
ド性能がある。現時点におけるタイヤトレツド性
能の最も重要な項目はエンジン出力をタイヤ中で
消費せず的確に路面に伝える性能である低転動抵
抗性と自動車の安全性に欠かすことの出来ない制
動性、とりわけ雨の日の制動性、即ち、ウエツト
スキツド抵抗である。ところが、この２つの性質は一方の性質を改善
すると他の一方が悪化する所謂二律背反の関係に
あり、既存のゴム材料を使う限りこの関係から離
脱できないものと思われていた。更に、タイヤトレツド性能の重要な項目とし
て、省資源の観点から重要である耐摩耗性があ
る。しかしながら、この場合も転動抵抗−ウエツト
スキツド抵抗の関係と同様、耐摩耗性はウエツト
スキツド抵抗と二律背反の関係にある。本発明者らの一部は、先に、高スチレン量の
SBRと低スチレン量のSBRから成るゴム組成物
（特願昭56−213522（特開昭58−109545）や天然ゴ
ムと低スチレン量のSBRから成るゴム組成物
（特願昭56−213521（特開昭58−109543）を提案し
たが、これらゴム組成物のブレンド状態は、マク
ロ的には均質で、ミクロ的には不均一な状態、つ
まり、電子顕微鏡視野においては海−島状に見え
る状態になつており、タイヤとして使用した場
合、前述のような複雑なタイヤトレツド総合性能
バランスの向上したタイヤを与える。ところで、従来、ゴム配合物は、もつぱら原料
モノマーを重合して得られる重合体ラテツクスを
凝固し、脱水、乾燥後圧縮成型した通常70cm×35
cm×20cmで20〜40Kg程度の固形状の数種類の製品
（ベール）をバンバリーミキサーやオーブンロー
ル等の大型機械で混練りすることによつて製造さ
れている。しかし、この様に２種類以上のゴム成分をベー
ルブレンドにより、各成分がマクロ的に均質な状
態のブレンド物を得るには、多大のエネルギーを
必要とする。そこで、本発明者等は、容易に、しかも、物性
のバランスの勝れたゴム組成物を提供すべく鋭意
検討した結果、各ゴム成分をラテツクス状態でブ
レンドすると、マクロ的により均質で、しかも、
ミクロ的には不均一状態のブレンド物を容易に得
ることができ、所期の目的が達成できることを見
い出し、本発明の完成するに到つた。すなわち、本発明の要旨は、(a)結合スチレン量
が30重量％以上のスチレン−ブタジエンゴムラテ
ツクスと(b)ポリブタジエンゴムラテツクスおよ
び／または結合スチレン量が15重量％以下のスチ
レン−ブタジエンゴムラテツクスとのラテツクス
混合物を、凝固、脱水、乾燥することを特徴とす
るゴム組成物の製造方法。以下本発明を説明するに、本発明のゴム成分で
ある結合スチレン量が30重量％以上、好ましく
は、40重量％以上のスチレン−ブタジエンゴムラ
テツクス（以下ハイスチレンSBRラテツクスと
いう）、ポリブタジエンゴムラテツクス（以下
EBRラテツクスという）および結合スチレン量
が15重量％以下、好ましくは、10重量％以下、特
に好ましくは、５重量％以下のスチレンーブタジ
エンゴムラテツクス（以下ロースチレンSBRラ
テツクスという）は、夫々、公知の乳化重合方法
に従い得ることができる。具体的には、例えば、EBRラテツクスは、特
公昭43−16758に記載されている方法に準じて、
１，３−ブタジエン単量体を乳化剤を用いて、水
性媒体中に乳化分散させ、重合開始剤の添加によ
り重合反応を生起させる事により得られる。また、ハイスチレン−SBRラテツクス或いは、
ロースチレンSBRラテツクスは、スチレン単量
体及び１，３−ブタジエン単量体を同様に水性媒
体中に乳化分散させ重合開始剤の添加により、重
合反応を生起させる事により得られる。使用され
る乳化剤としては、脂肪酸石ケン、ロジン酸石ケ
ン、ナフタレンスルホン酸ソーダホルマリン縮合
物、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダなどのア
ニオン系界面活性剤が一般的である。重合開始剤としては、30〜60℃の高温で重合を
行なういわゆるホツトラバー処方では、過硫酸カ
リウムが用いられ、０〜20℃で重合するコールド
ラバー処方では、レドツクス開始剤が用いられ
る。レドツクス開始剤としては、クメンハイドロパ
ーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロ
パーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキ
サイドなどの有機過酸化物と硫酸第一鉄の組み合
せが一般的であり、還元剤としてスルホキシレー
トなどが併用される。また、EBRラテツクスを重合する際、線状性
を改良するためニトロベンゼンを重合系に添加す
る事もできる。通常の乳化重合によりポリブタジエンゴムある
いはスチレン−ブタジエンゴムを得る場合、重合
反応率が55〜65％になつたところでナトリウム、
ジメチルジチオカ−バメイトあるいは、ジエチル
ヒドロキシルアミンなどの重合停止剤を加えて、
重合反応を停止する。更に未反応の単量体はスチ
ームなどによりストリツピングする事により、
EBRラテツクスあるいは、ハイスチレンSBRラ
テツクス或いはロースチレンSBRラテツクスを
得ることができる。次に、上記ハイスチレンSBRラテツクスと
EBRラテツクスおよび／またはロースチレン
SBRラテツクスを混合する。本発明においては、ラテツクス状態でゴム成分
を混合するので容易に混合物を得ることができ
る。通常、ハイスチレンSBRラテツクスを固形分
換算で20〜80重量％、好ましくは、30〜80重量
％。特に好ましくは、45〜75重量％に対し、
EBRラテツクスおよび／またはロースチレン
SBRラテツクスを固形分換算で80〜20重量％、
好ましくは70〜20重量％、特に好ましくは、55〜
25重量％の範囲で配合する。かくして得られるラテツクス混合物を通常の方
法に従い、凝固、脱水、乾燥すれば、本発明のゴ
ム組成物を得ることができる。本発明のゴム組成物は、通常、カーボンブラツ
クが添加される。カーボンブラツクとししては公
知のいずれのものも使用できるが、タイヤ用ゴム
配合物として使用する場合には特に沃素吸着量
（IA）が70〜120mg／ｇ、ジブチルフタレート吸
油量（DBP）が80〜130ml／100gであるものが好
適である。カーボンブラツクは、通常、ゴム成分100重量
部に対して40〜100重量部、好ましくは、50〜80
重量部の範囲で添加し、混練される。また、本発明のゴム組成物には、アロマテイツ
クオイル、ナフテンオイル、パラフインオイル、
トール油、ステアリン酸、ワツクス等の一般のゴ
ム薬品、更に必要に応じて、他の種々の配合物、
例えば、シリカ、炭酸カルシウム等の無機フイラ
ー、Ｎ−フエニル−N′−（１，３−ジメチルブチ
ル）−Ｐ−フエニレンジアミン等の老化防止剤、
或いは、顔料、繊維類などを加えることもでき
る。特に、アロマテイツクオイル、ナフテンオイ
ルまたはパラフインオイルをゴム成分100重量部
に対して70重量部以下、好ましくは、10〜60重量
部の範囲で加えると、加工性が向上するので好ま
しい。本発明において、ラテツクス混合物は、カーボ
ンブラツクおよびオイル等を湿式法により予め混
合した所謂カーボンブラツクマスターバツチとし
て使用することも出来る。なお、ゴムの加硫或いは架橋は、イオウ等の加
硫剤、および必要に応じて加硫促進剤を添加して
加硫するか、或いは、過酸化物、アミン、金属
塩、放射線などにより架橋することによつて行な
われる。ゴムの加硫または架橋は、通常、上述の
各成分をバンバリーミキサー、オープンロール等
で混練りした後に行なわれる。以上本発明を詳述したが、本発明に従い、ラテ
ツクスブレンドを行なえば、ハイスチレンSBR
および／またはロースチレンSBRのブレンドに
要する消費エネルギーを削減することができ、し
かも、得られるゴム組成物は従来のSBRに比べ
加工性が良好であるので、タイヤ、ベルトコンベ
ア、防振ゴム、防舷材等の各種用途に有利に使用
できる。特に、本発明のゴム組成物は、転動抵抗
を損うことなくウエツトスキツド抵抗および耐摩
耗性が同時に改善されているのでタイヤトレツド
用として使用すれば自動車の安全性およびタイヤ
の寿命を著しく向上させることができる。以下に実施例を挙げて更に本発明を具体的に説
明する。実施例１乳化重合によつて得られた表１に示すハイスチ
レンSBRラテツクスとEBRラテツクスおよび／
またはロースチレンSBRラテツクスを表１に示
すような配合割合（但し、固形分換算）で混合
し、ラテツクス混合物を得た。次いで、このラテツクス混合物を凝固、脱水、
乾燥してゴム組成物を得た。このゴム組成物100重量部に対し、他の成分と
して、カーボンブラツク（Ｎ−339）65重量部、
アロマテイツクオイル35重量部、ステアリン酸１
重量部、老化防止剤２重量部、酸化亜鉛４重量
部、イオウ２重量部および加硫促進剤1.7重量部
を添加し、神戸製鋼所製OOC型バンバリーミキ
サー（循環水温70℃、ローター回転数54.5
（前）／62.5（後）rpm）により混練した。次い
で、オーブンロールでシート化した未加硫ゴムを
155℃で30分プレス加硫し成型サンプルを得た。ここで得られたサンプルから、長さ50mm、幅５
mmの試験片を打ち抜き、粘弾性スペクトロメータ
ー試験に供した。粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所製）条
件は、温度範囲−100℃〜＋120℃、周波数10Hzで
動的測定を実施し、力学的損失正接（tanδ）を求
めた。ウエツトスキツド抵抗性は、ポータブルウエツ
トスキツドテスター（Stanley社製、路面：スリ
ーエム社製セーフテイーウオークtypeB、水温20
℃）を用いて測定した。耐摩耗性指数は、アクロン摩耗、ピコ摩耗デー
タの平均値であり、指数が大きいほど良好であ
る。また、バンバリーミキサー消費電力は、駆動モ
ーター電源に直結した電力積算計で測定した。これらの結果を表３に示す。また、加硫成型サンプルを示差走査熱量計
（DSC）によりガラス転移点（Tg）を測定したと
ころ、ハイスチレンSBRおよびロースチレン
SBRそれぞれのゴムの特有の２つのガラス転移
点を示し、このサンプルがミクロ不均一状態にな
つていることが判つた。なお、比較のためゴム成分として表２に示すベ
ールブレンドゴム、或いは、結合スチレン量23.5
重量％の標準SBRを使用した以外は各実施例と
同様にして得られたゴム組成物の物性を表４に併
記した。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ (a)結合スチレン量が30重量％以上のスチレン
−ブタジエンゴムラテツクスと(b)ポリブタジエン
ゴムラテツクスおよび／または結合スチレン量が
15重量％以下のスチレン−ブタジエンゴムラテツ
クスとのラテツクス混合物を、凝固、脱水、乾燥
することを特徴とするゴム組成物の製造方法。２ラテツクス混合物が、(a)結合スチレン量が30
重量％以上のスチレン−ブタジエンゴムラテツク
スと(b)ポリブタジエンゴムラテツクスおよび／ま
たは結合スチレン量が15重量％以下のスチレン−
ブタジエンゴムラテツクスとを、夫々、固形分換
算で20〜80重量％および80〜20重量％の範囲で混
合して得られるものである特許請求の範囲第１項
記載の製造方法。３ラテツクス混合物が、カーボンブラツクまた
はオイルを含有するものである特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の製造方法。