JPH0790122A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤトレッド用ゴム組成物Info
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- JPH0790122A JPH0790122A JP5233754A JP23375493A JPH0790122A JP H0790122 A JPH0790122 A JP H0790122A JP 5233754 A JP5233754 A JP 5233754A JP 23375493 A JP23375493 A JP 23375493A JP H0790122 A JPH0790122 A JP H0790122A
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- rubber
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/06—Copolymers with styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェットスキッド抵抗、転がり抵抗及び耐摩
耗性の各特性に優れた空気入りタイヤの製造に適したタ
イヤトレッド用ゴム組成物を提供する。 【構成】 天然ゴムと、ブタジエン部分のビニル含量が
３５〜８０重量％でスチレン含量が１０〜４０重量％の
スチレンブタジエン共重合体とを、それらの合計量が全
ゴム成分の８０重量％以上となるように含み、かつ前記
スチレンブタジエン共重合体の量が全ゴム成分の２０〜
６０重量％であるゴム成分１００重量部に対し、シリカ
２０〜７０重量部及びカーボンブラック２０〜７０重量
部を配合して成るタイヤトレッド用ゴム組成物。
耗性の各特性に優れた空気入りタイヤの製造に適したタ
イヤトレッド用ゴム組成物を提供する。 【構成】 天然ゴムと、ブタジエン部分のビニル含量が
３５〜８０重量％でスチレン含量が１０〜４０重量％の
スチレンブタジエン共重合体とを、それらの合計量が全
ゴム成分の８０重量％以上となるように含み、かつ前記
スチレンブタジエン共重合体の量が全ゴム成分の２０〜
６０重量％であるゴム成分１００重量部に対し、シリカ
２０〜７０重量部及びカーボンブラック２０〜７０重量
部を配合して成るタイヤトレッド用ゴム組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気入りタイヤのトレッ
ド用ゴム組成物に関し、更に詳しくは耐ウェットスキッ
ド性、転がり抵抗性及び耐摩耗性を同時に満足し得る空
気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物に関する。
ド用ゴム組成物に関し、更に詳しくは耐ウェットスキッ
ド性、転がり抵抗性及び耐摩耗性を同時に満足し得る空
気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車に対する省エネルギーや省
資源の社会的要請に伴ってタイヤ業界においても自動車
の燃費を向上させるためにタイヤの転がり抵抗を小さく
する研究が重要になって来た。タイヤの転がり抵抗を小
さくすれば低燃費化させることはよく知られている。
資源の社会的要請に伴ってタイヤ業界においても自動車
の燃費を向上させるためにタイヤの転がり抵抗を小さく
する研究が重要になって来た。タイヤの転がり抵抗を小
さくすれば低燃費化させることはよく知られている。
【０００３】タイヤの転がり抵抗を小さくするにはトレ
ッドゴムにヒステリシスロスの小さいゴムを用いること
が有効である。しかしながら、ヒステリシスロスの小さ
いゴムを用いることは湿潤路面での摩耗抵抗、即ちウェ
ットスキッド抵抗が低下する傾向にあり、両者は二律背
反の関係にある。このためタイヤの転がり抵抗とウェッ
トスキッド抵抗の二つの特性を同時に満足させることは
従来困難であった。
ッドゴムにヒステリシスロスの小さいゴムを用いること
が有効である。しかしながら、ヒステリシスロスの小さ
いゴムを用いることは湿潤路面での摩耗抵抗、即ちウェ
ットスキッド抵抗が低下する傾向にあり、両者は二律背
反の関係にある。このためタイヤの転がり抵抗とウェッ
トスキッド抵抗の二つの特性を同時に満足させることは
従来困難であった。
【０００４】最近になり、タイヤの転がり抵抗やウェッ
トスキッド抵抗とゴム組成物の粘弾性的対応づけが理論
的に示され、タイヤ走行時の転がり抵抗を小さくするに
は、トレッドゴムのヒステリシスロスを小さくする、即
ち５０〜７０℃（走行温度）の温度における動的損失
（ｔａｎδ）を低くすることが低燃費性に有効であるこ
とが示されている。これに対して、ウェットスキッド抵
抗性は路面の凹凸をフォローするために変形の周波数が
大きく、このため粘弾性的には低温、実際には０℃付近
の動的損失とよく相関する。従って、タイヤのグリップ
性能を改良するには、０℃付近のｔａｎδを大きくする
必要がある。
トスキッド抵抗とゴム組成物の粘弾性的対応づけが理論
的に示され、タイヤ走行時の転がり抵抗を小さくするに
は、トレッドゴムのヒステリシスロスを小さくする、即
ち５０〜７０℃（走行温度）の温度における動的損失
（ｔａｎδ）を低くすることが低燃費性に有効であるこ
とが示されている。これに対して、ウェットスキッド抵
抗性は路面の凹凸をフォローするために変形の周波数が
大きく、このため粘弾性的には低温、実際には０℃付近
の動的損失とよく相関する。従って、タイヤのグリップ
性能を改良するには、０℃付近のｔａｎδを大きくする
必要がある。
【０００５】ヒステリシスロスを減らす方法としてガラ
ス転移温度の低いゴム、たとえば高シスポリブタジエン
や天然ゴムを用いることが有効であることは知られてい
るが、これらは０℃のｔａｎδを低下させるため、ウェ
ットスキッド抵抗が低下し、低ウェットスキッド抵抗と
低転がり抵抗とを両立させることは従来困難であった。
ス転移温度の低いゴム、たとえば高シスポリブタジエン
や天然ゴムを用いることが有効であることは知られてい
るが、これらは０℃のｔａｎδを低下させるため、ウェ
ットスキッド抵抗が低下し、低ウェットスキッド抵抗と
低転がり抵抗とを両立させることは従来困難であった。
【０００６】近年、溶液重合の進歩により上記の二律背
反特性を満足させる発明が数多く提案されている。例え
ば特開昭５５−２１２１３３号公報、特開昭５６−１２
７６５０号公報には高ビニルポリブタジエンゴムが、特
開昭５７−５５２０号公報、特開昭５７−７３０３０号
公報には高ビニルスチレンブタジエン共重合体ゴムが提
案されている。
反特性を満足させる発明が数多く提案されている。例え
ば特開昭５５−２１２１３３号公報、特開昭５６−１２
７６５０号公報には高ビニルポリブタジエンゴムが、特
開昭５７−５５２０号公報、特開昭５７−７３０３０号
公報には高ビニルスチレンブタジエン共重合体ゴムが提
案されている。
【０００７】また特開昭５９−１１７５１４号公報、特
開昭６１−１０３９０２号公報、特開昭６１−１４２１
４号公報、特開昭６１−１４１７４１号公報などにはポ
リマーの分子鎖中にベンゾフェノン、イソシアナートな
どの官能基を導入した変性ポリマーを用いることによっ
て発熱性を低減することが提案されている。また特開平
３−２３９７３７号公報には特定のスチレン連鎖を持つ
スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を使用する
ことによって低ウェットスキッド抵抗、低転がり抵抗、
高耐摩耗性を並立させることが可能であることが示され
ている。
開昭６１−１０３９０２号公報、特開昭６１−１４２１
４号公報、特開昭６１−１４１７４１号公報などにはポ
リマーの分子鎖中にベンゾフェノン、イソシアナートな
どの官能基を導入した変性ポリマーを用いることによっ
て発熱性を低減することが提案されている。また特開平
３−２３９７３７号公報には特定のスチレン連鎖を持つ
スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を使用する
ことによって低ウェットスキッド抵抗、低転がり抵抗、
高耐摩耗性を並立させることが可能であることが示され
ている。
【０００８】更に、特開平３−２５２４３１号公報には
特定のスチレン連鎖を持つＳＢＲとシリカ及びシランカ
ップリング剤との組合せが、また特開平３−２５２４３
３号公報には末端変性したＳＢＲとシリカを反応させる
ことによってウェットスキッド抵抗、転がり抵抗及び耐
摩耗性の前記三特性を達成させることが提案されてい
る。
特定のスチレン連鎖を持つＳＢＲとシリカ及びシランカ
ップリング剤との組合せが、また特開平３−２５２４３
３号公報には末端変性したＳＢＲとシリカを反応させる
ことによってウェットスキッド抵抗、転がり抵抗及び耐
摩耗性の前記三特性を達成させることが提案されてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たいずれの提案も未だ性能的に前記三特性を必ずしも満
足させるには至っていない。従って、本発明はウェット
スキッド抵抗、転がり抵抗及び耐摩耗性の各特性が更に
改良されたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供すること
を目的とする。
たいずれの提案も未だ性能的に前記三特性を必ずしも満
足させるには至っていない。従って、本発明はウェット
スキッド抵抗、転がり抵抗及び耐摩耗性の各特性が更に
改良されたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、天然ゴ
ムと、ブタジエン部分のビニル含量が３５〜８０重量％
でスチレン含量が１０〜４０重量％のスチレンブタジエ
ン共重合体とを、それらの合計量が全ゴム成分の８０重
量％以上となるように含み、かつ前記スチレンブタジエ
ン共重合体の量が全ゴム成分の２０〜６０重量％である
ゴム成分１００重量部に対し、シリカ２０〜７０重量部
及びカーボンブラック２０〜７０重量部を配合して成る
タイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
ムと、ブタジエン部分のビニル含量が３５〜８０重量％
でスチレン含量が１０〜４０重量％のスチレンブタジエ
ン共重合体とを、それらの合計量が全ゴム成分の８０重
量％以上となるように含み、かつ前記スチレンブタジエ
ン共重合体の量が全ゴム成分の２０〜６０重量％である
ゴム成分１００重量部に対し、シリカ２０〜７０重量部
及びカーボンブラック２０〜７０重量部を配合して成る
タイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【００１１】本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意
研究を重ねた結果、天然ゴム及びＳＢＲを含むブレンド
ゴム系にカーボンブラック及びシリカ充填剤を配合した
系において、特定のミクロ構造を持つスチレンブタジエ
ン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を用いることによって上記の
三つの特性を同時に改良したタイヤトレッド用ゴム組成
物を得ることに成功した。
研究を重ねた結果、天然ゴム及びＳＢＲを含むブレンド
ゴム系にカーボンブラック及びシリカ充填剤を配合した
系において、特定のミクロ構造を持つスチレンブタジエ
ン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を用いることによって上記の
三つの特性を同時に改良したタイヤトレッド用ゴム組成
物を得ることに成功した。
【００１２】
【作用】本発明は、前記目的を達成するためになされた
ものであり、天然ゴムとＳＢＲとのブレンド系にゴム工
業で通常用いられているカーボンブラックとシリカ充填
剤を併用する場合に、両充填剤の分散をよくする方法を
調べ興味ある事実を見出した。
ものであり、天然ゴムとＳＢＲとのブレンド系にゴム工
業で通常用いられているカーボンブラックとシリカ充填
剤を併用する場合に、両充填剤の分散をよくする方法を
調べ興味ある事実を見出した。
【００１３】即ち、シリカ充填剤を含むゴム組成物にお
いては、シリカの分散の程度がタイヤ物性に大きく影響
する。即ち、分散の程度が良くなるほどバウンドラバー
量が多くなり、０℃と５０℃のｔａｎδカーブも急傾斜
になる。一方、カーボンブラックの分散を良くし、バウ
ンドラバー量を多くしても同じ効果が認められることも
わかっている。そこで、本発明者らはこの両者の分散を
良くするために種々検討し、以下の構成が好ましいこと
を見出した。
いては、シリカの分散の程度がタイヤ物性に大きく影響
する。即ち、分散の程度が良くなるほどバウンドラバー
量が多くなり、０℃と５０℃のｔａｎδカーブも急傾斜
になる。一方、カーボンブラックの分散を良くし、バウ
ンドラバー量を多くしても同じ効果が認められることも
わかっている。そこで、本発明者らはこの両者の分散を
良くするために種々検討し、以下の構成が好ましいこと
を見出した。
【００１４】先ず、天然ゴムとＳＢＲとのブレンド系に
おいて、シリカは天然ゴムと反応するため天然ゴム相に
入りやすいので、天然ゴムとＳＢＲが相溶すれば系内に
シリカ充填剤を均一に分散させることができる。
おいて、シリカは天然ゴムと反応するため天然ゴム相に
入りやすいので、天然ゴムとＳＢＲが相溶すれば系内に
シリカ充填剤を均一に分散させることができる。
【００１５】次に、ＳＢＲは、Ｎ，Ｎ−ジメチルニコチ
ンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチル尿素、Ｎ，
Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチルアミノアセトアミド、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ε−カプロラク
タム、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）、ジフェニルメタンジイソシアナート等で末端変性
すれば、カーボンブラックとの親和性を増すので、ＳＢ
Ｒ中でのカーボンブラックの分散を良くすることができ
る。従って、この場合もＳＢＲと天然ゴムとが相溶すれ
ば系内にカーボンブラックを均一に分散させることがで
きる。
ンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチル尿素、Ｎ，
Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチルアミノアセトアミド、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ε−カプロラク
タム、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）、ジフェニルメタンジイソシアナート等で末端変性
すれば、カーボンブラックとの親和性を増すので、ＳＢ
Ｒ中でのカーボンブラックの分散を良くすることができ
る。従って、この場合もＳＢＲと天然ゴムとが相溶すれ
ば系内にカーボンブラックを均一に分散させることがで
きる。
【００１６】従って、天然ゴムに良分配されたシリカ及
びＳＢＲ中に良分散されたカーボンブラックを天然ゴム
とＳＢＲとのブレンド系内に均一に分散させるには、天
然ゴムとＳＢＲが相溶すればよい。天然ゴムとＳＢＲは
ＳＢＲのブタジエン部分のビニル含有量が高くなるほど
天然ゴムに良好に相溶するから、天然ゴム中に良分散さ
れたシリカ及びＳＢＲと親和したカーボンブラックを、
天然ゴムとＳＢＲとを相溶させることによって、天然ゴ
ムとＳＢＲとのブレンド系内に均一に分散させることが
できるのである。
びＳＢＲ中に良分散されたカーボンブラックを天然ゴム
とＳＢＲとのブレンド系内に均一に分散させるには、天
然ゴムとＳＢＲが相溶すればよい。天然ゴムとＳＢＲは
ＳＢＲのブタジエン部分のビニル含有量が高くなるほど
天然ゴムに良好に相溶するから、天然ゴム中に良分散さ
れたシリカ及びＳＢＲと親和したカーボンブラックを、
天然ゴムとＳＢＲとを相溶させることによって、天然ゴ
ムとＳＢＲとのブレンド系内に均一に分散させることが
できるのである。
【００１７】そこでＳＢＲのブタジエン部分のビニル量
と天然ゴムとの相溶性を検討したところ、文献などで言
われているビニル含有量より低い量でも天然ゴムはＳＢ
Ｒと相溶することを見出した。これはゴム工業で使用さ
れるゴム材料は一般的にはミキサーやロールで混練され
るので強い剪断力でポリマー同士を機械的に分散させる
効果が加わるために溶液同士を混合するより低いビニル
量でも相溶させることができるのである。このビニル量
の下限値を調べたところ３５重量％、好ましくは４０重
量％にあることがわかった。ここで使用する高ビニルＳ
ＢＲは低ビニルＳＢＲに比較して０℃と５０℃のｔａｎ
δを急傾斜にできるのでシリカの分散効果による急傾斜
効果と相乗的に効果を大きくすることができるので好都
合である。また天然ゴムを使用すれば強度、脆化温度、
アイススキッド等の低温性能に有効である、ＳＢＲの末
端変性については、特開平３−２５２４３３号公報にお
いてＳＢＲの重合末端にアルコキシシランのような末端
変性をすることによってＳＢＲとシリカとの親和性を向
上させる発明も提案されている。しかしながら、この変
性ＳＢＲ末端とシリカとの親和性を高めることはできる
が、カーボンブラックとＳＢＲとの親和性を高めること
はできず、ＳＢＲ中のカーボンブラックの分散が不充分
になる。そこで、これらの問題点を回避するために、本
発明では、シリカは天然ゴムと、カーボンブラックはＳ
ＢＲと、それぞれ親和性を高めておき、更に天然ゴムと
ＳＢＲとを相溶させるという方法がより分散に有利であ
ることがわかった。
と天然ゴムとの相溶性を検討したところ、文献などで言
われているビニル含有量より低い量でも天然ゴムはＳＢ
Ｒと相溶することを見出した。これはゴム工業で使用さ
れるゴム材料は一般的にはミキサーやロールで混練され
るので強い剪断力でポリマー同士を機械的に分散させる
効果が加わるために溶液同士を混合するより低いビニル
量でも相溶させることができるのである。このビニル量
の下限値を調べたところ３５重量％、好ましくは４０重
量％にあることがわかった。ここで使用する高ビニルＳ
ＢＲは低ビニルＳＢＲに比較して０℃と５０℃のｔａｎ
δを急傾斜にできるのでシリカの分散効果による急傾斜
効果と相乗的に効果を大きくすることができるので好都
合である。また天然ゴムを使用すれば強度、脆化温度、
アイススキッド等の低温性能に有効である、ＳＢＲの末
端変性については、特開平３−２５２４３３号公報にお
いてＳＢＲの重合末端にアルコキシシランのような末端
変性をすることによってＳＢＲとシリカとの親和性を向
上させる発明も提案されている。しかしながら、この変
性ＳＢＲ末端とシリカとの親和性を高めることはできる
が、カーボンブラックとＳＢＲとの親和性を高めること
はできず、ＳＢＲ中のカーボンブラックの分散が不充分
になる。そこで、これらの問題点を回避するために、本
発明では、シリカは天然ゴムと、カーボンブラックはＳ
ＢＲと、それぞれ親和性を高めておき、更に天然ゴムと
ＳＢＲとを相溶させるという方法がより分散に有利であ
ることがわかった。
【００１８】即ち、本発明に従えば、天然ゴム及びＳＢ
Ｒを含む原料ゴム成分１００重量部のうち、天然ゴムと
ＳＢＲとの合計量が８０重量％以上で、かつＳＢＲを２
０〜６０重量％含み、このＳＢＲのスチレン含有量が１
０〜４０重量％、ブタジエン部分のビニル含有量が３５
〜８０重量％である。更にこのＳＢＲの末端は、重合時
にＮ，Ｎ−ジメチルニコチンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ'
−テトラメチル尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチル
アミノアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ
−メチル−ε−カプロラクタム、４，４’−ビス（ジエ
チルアミノベンゾフェノン）、ジフェニルメタンジイソ
シアナート等で末端変性されているのが好ましい。
Ｒを含む原料ゴム成分１００重量部のうち、天然ゴムと
ＳＢＲとの合計量が８０重量％以上で、かつＳＢＲを２
０〜６０重量％含み、このＳＢＲのスチレン含有量が１
０〜４０重量％、ブタジエン部分のビニル含有量が３５
〜８０重量％である。更にこのＳＢＲの末端は、重合時
にＮ，Ｎ−ジメチルニコチンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ'
−テトラメチル尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチル
アミノアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ
−メチル−ε−カプロラクタム、４，４’−ビス（ジエ
チルアミノベンゾフェノン）、ジフェニルメタンジイソ
シアナート等で末端変性されているのが好ましい。
【００１９】本発明の組成物に用いられるスチレンブタ
ジエン共重合体中のビニル含有量は、３５〜８０重量
％、好ましくは４０〜７０重量％である。ＳＢＲ中のビ
ニル含量が３５重量％より少ない場合には、天然ゴムと
の相溶性が不十分で、分散が好ましいレベルまで達しな
い。逆にビニル含量が８０重量％を超えると耐摩耗性の
低下が著しいので好ましくない。
ジエン共重合体中のビニル含有量は、３５〜８０重量
％、好ましくは４０〜７０重量％である。ＳＢＲ中のビ
ニル含量が３５重量％より少ない場合には、天然ゴムと
の相溶性が不十分で、分散が好ましいレベルまで達しな
い。逆にビニル含量が８０重量％を超えると耐摩耗性の
低下が著しいので好ましくない。
【００２０】本発明に使用されるスチレンブタジエン共
重合体（ＳＢＲ）は、リチウム系触媒を用いてスチレン
とブタジエンとを共重合し、更にＮ，Ｎ−ジメチルニコ
チンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチル尿素、
Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチルアミノアセトアミド、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ε−カプロ
ラクタム、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェ
ノン）、ジフェニルメタンジイソシアナート等で末端変
性して得られる。本発明に用いられるスチレンブタジエ
ン共重合体中の結合スチレン含量は１０〜４０重量％、
好ましくは２０〜３０重量％である。結合スチレン含量
が１０重量％より少ないとウェットスキッド抵抗が低く
なり、４０重量％を超えると転がり抵抗が高くなるので
好ましくない。
重合体（ＳＢＲ）は、リチウム系触媒を用いてスチレン
とブタジエンとを共重合し、更にＮ，Ｎ−ジメチルニコ
チンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチル尿素、
Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチルアミノアセトアミド、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ε−カプロ
ラクタム、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェ
ノン）、ジフェニルメタンジイソシアナート等で末端変
性して得られる。本発明に用いられるスチレンブタジエ
ン共重合体中の結合スチレン含量は１０〜４０重量％、
好ましくは２０〜３０重量％である。結合スチレン含量
が１０重量％より少ないとウェットスキッド抵抗が低く
なり、４０重量％を超えると転がり抵抗が高くなるので
好ましくない。
【００２１】本発明で用いられる天然ゴムとＳＢＲとの
配合比（重量比）は、７０／３０〜３０／７０が好まし
い。天然ゴムが７０重量％を超えるとウェットスキッド
抵抗の低下が著しく、また３０重量％より低いと破断強
度が著しく低下するので好ましくない。
配合比（重量比）は、７０／３０〜３０／７０が好まし
い。天然ゴムが７０重量％を超えるとウェットスキッド
抵抗の低下が著しく、また３０重量％より低いと破断強
度が著しく低下するので好ましくない。
【００２２】本発明の組成物に使用されるシリカ充填剤
は、ゴム用配合剤として使用されている任意のシリカ
（ホワイトカーボン）とすることができ、その配合量
は、ゴム成分１００重量部当たり、２０〜７０重量部、
好ましくは２５〜６０重量部である。シリカ充填剤の配
合量が２０重量部より少ないと、シリカの充填剤効果が
小さく耐摩耗性に劣るようになり、一方７０重量部を超
えると破断特性が劣るので好ましくない。本発明に用い
られるシリカ充填剤は、ニップシールＶＮ３（日本シリ
カ製）、トクシールＵ，ＵＲ（徳山曹達製）、ウルトラ
ジルＶＮ３（デグッサ社製）等の湿式法シリカが好まし
い。
は、ゴム用配合剤として使用されている任意のシリカ
（ホワイトカーボン）とすることができ、その配合量
は、ゴム成分１００重量部当たり、２０〜７０重量部、
好ましくは２５〜６０重量部である。シリカ充填剤の配
合量が２０重量部より少ないと、シリカの充填剤効果が
小さく耐摩耗性に劣るようになり、一方７０重量部を超
えると破断特性が劣るので好ましくない。本発明に用い
られるシリカ充填剤は、ニップシールＶＮ３（日本シリ
カ製）、トクシールＵ，ＵＲ（徳山曹達製）、ウルトラ
ジルＶＮ３（デグッサ社製）等の湿式法シリカが好まし
い。
【００２３】本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物
は、充填剤として、シリカに加えて、通常用いられてい
るカーボンブラックを併用することが良好な耐摩耗性を
得るためには必要である。ここで用いられるカーボンブ
ラックは、耐摩耗性を考慮して、ＨＡＦ以上の補強性を
持ったものが好ましい。即ち窒素吸着量（Ｎ2 ＳＡ）
（ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８６法に準拠して測定）８０
〜１３０m2／ｇ及びＤＢＰ吸油量（ＡＳＴＭ Ｄ３４９
３法に準拠して測定）８０〜１３０cm3 ／１００ｇのカ
ーボンブラックを２０〜７０重量部、好ましくは２５〜
６０重量部を含む。カーボンブラックの配合量が２０重
量部より少ないと耐摩耗性が劣り、逆に７０重量部を超
えると低転がり性が劣るので好ましくない。
は、充填剤として、シリカに加えて、通常用いられてい
るカーボンブラックを併用することが良好な耐摩耗性を
得るためには必要である。ここで用いられるカーボンブ
ラックは、耐摩耗性を考慮して、ＨＡＦ以上の補強性を
持ったものが好ましい。即ち窒素吸着量（Ｎ2 ＳＡ）
（ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８６法に準拠して測定）８０
〜１３０m2／ｇ及びＤＢＰ吸油量（ＡＳＴＭ Ｄ３４９
３法に準拠して測定）８０〜１３０cm3 ／１００ｇのカ
ーボンブラックを２０〜７０重量部、好ましくは２５〜
６０重量部を含む。カーボンブラックの配合量が２０重
量部より少ないと耐摩耗性が劣り、逆に７０重量部を超
えると低転がり性が劣るので好ましくない。
【００２４】本発明に係るゴム組成物の混合方法につい
て鋭意検討したところ、通常の混合より高速、高温混合
の方が天然ゴムの分子切断が起こりやすくなるので、切
断末端のラジカルの発生が多くなり、シリカとの反応も
進むので分散もよくなることを見出した。
て鋭意検討したところ、通常の混合より高速、高温混合
の方が天然ゴムの分子切断が起こりやすくなるので、切
断末端のラジカルの発生が多くなり、シリカとの反応も
進むので分散もよくなることを見出した。
【００２５】なお、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成
物には、前記原料ゴム、シリカ及びカーボンブラックに
加えて、シランカップリング剤、更にはゴム工業で通常
使用される配合剤、例えば硫黄、軟化剤、老化防止剤、
加硫促進剤、充填剤、可塑剤等を必要に応じて、通常の
配合量の範囲で適宜配合し、一般的な方法で加硫してタ
イヤトレッドを製造することができる。例えば、硫黄の
配合量は１００重量部当り好ましくは１．２重量部以
上、更に好ましくは１．５〜３．０重量部である。
物には、前記原料ゴム、シリカ及びカーボンブラックに
加えて、シランカップリング剤、更にはゴム工業で通常
使用される配合剤、例えば硫黄、軟化剤、老化防止剤、
加硫促進剤、充填剤、可塑剤等を必要に応じて、通常の
配合量の範囲で適宜配合し、一般的な方法で加硫してタ
イヤトレッドを製造することができる。例えば、硫黄の
配合量は１００重量部当り好ましくは１．２重量部以
上、更に好ましくは１．５〜３．０重量部である。
【００２６】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に説明する
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。
【００２７】以下の実施例において、ブタジエン部のミ
クロ構造は、赤外吸収スペクトル法のハンプトン−モレ
ノ法によって求めた。結合スチレン含量は、赤外吸収ス
ペクトル法による６９９cm-1フェニル基の吸収により、
予め求めておいた検量線を用いて測定した。
クロ構造は、赤外吸収スペクトル法のハンプトン−モレ
ノ法によって求めた。結合スチレン含量は、赤外吸収ス
ペクトル法による６９９cm-1フェニル基の吸収により、
予め求めておいた検量線を用いて測定した。
【００２８】加硫物物性（１００％モジュラス、ＴＢ、
ＥＢ）はＪＩＳ Ｋ６３０１に従って測定した（引張速
度５００±２５mm／分、試験温度２３±２℃）。耐摩耗
試験であるランボーン摩耗試験は測定条件として荷重が
３．０Kg、砥石の表面速度が４０m/min 、スリップ率が
２５％又は３５％で、測定時間はスリップ率２５％で５
分間、３５％で２分間、落砂量が２０g/min で、また測
定温度は室温で、体積減量（cc) を調べ、比較例２の２
５℃のデータを１００としたときの指数で示した。指数
の高い方が良好である。
ＥＢ）はＪＩＳ Ｋ６３０１に従って測定した（引張速
度５００±２５mm／分、試験温度２３±２℃）。耐摩耗
試験であるランボーン摩耗試験は測定条件として荷重が
３．０Kg、砥石の表面速度が４０m/min 、スリップ率が
２５％又は３５％で、測定時間はスリップ率２５％で５
分間、３５％で２分間、落砂量が２０g/min で、また測
定温度は室温で、体積減量（cc) を調べ、比較例２の２
５℃のデータを１００としたときの指数で示した。指数
の高い方が良好である。
【００２９】ｔａｎδは（株）東洋精機製作所製 スペ
クトロメーターを用いて、振幅±２％、振動２０Hz、靜
歪１０％で行った。ウェットスキッド摩擦抵抗の測定は
ＡＳＴＭ Ｅ−３０３法に準拠して、Ｂｒｉｔｉｓｈ
Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｐｅｎｄｒｕｍ Ｔｅｓｔｅｒによ
って室温及び０℃で測定した。
クトロメーターを用いて、振幅±２％、振動２０Hz、靜
歪１０％で行った。ウェットスキッド摩擦抵抗の測定は
ＡＳＴＭ Ｅ−３０３法に準拠して、Ｂｒｉｔｉｓｈ
Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｐｅｎｄｒｕｍ Ｔｅｓｔｅｒによ
って室温及び０℃で測定した。
【００３０】実施例１〜４及び比較例１〜７ 第１表に示す配合内容（重量部）にて１１種類のゴム組
成物を常法に従ってバンバリーミキサー及び練りロール
機で混合混練して調製した（比較例１〜７及び実施例１
〜４）。これらのゴム組成物を１６０℃で２０分間プレ
ス加硫して目的とする試験片を調製し、各種試験を行
い、その物性を測定した。その結果を第１表に示す。
成物を常法に従ってバンバリーミキサー及び練りロール
機で混合混練して調製した（比較例１〜７及び実施例１
〜４）。これらのゴム組成物を１６０℃で２０分間プレ
ス加硫して目的とする試験片を調製し、各種試験を行
い、その物性を測定した。その結果を第１表に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】〔表１脚注〕 ＊１：結合スチレン含量２３．５％、ビニル含量１４．
９％ ＊２：結合スチレン含量１３．８％、ビニル含量７８．
４％、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）で末端変性 ＊３：結合スチレン含量２０．６％、ビニル含量６６．
５％、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）で末端変性 ＊４：結合スチレン含量２３．２％、ビニル含量３７．
３％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで末端変性 ＊５：結合スチレン含量５．０％、ビニル含量１０．０
％、末端変性 ＊６：ニップシールＶＮ３ ＊７：ＨＡＦ（Ｎ2 ＳＡ：８８m2/g、ＤＢＰ吸油量：１
１０cm2/１００g ） ＊８：ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テト
ラサルファイド ＊９：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスル
フェンアミド
９％ ＊２：結合スチレン含量１３．８％、ビニル含量７８．
４％、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）で末端変性 ＊３：結合スチレン含量２０．６％、ビニル含量６６．
５％、４，４’−ビス（ジエチルアミノベンゾフェノ
ン）で末端変性 ＊４：結合スチレン含量２３．２％、ビニル含量３７．
３％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで末端変性 ＊５：結合スチレン含量５．０％、ビニル含量１０．０
％、末端変性 ＊６：ニップシールＶＮ３ ＊７：ＨＡＦ（Ｎ2 ＳＡ：８８m2/g、ＤＢＰ吸油量：１
１０cm2/１００g ） ＊８：ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テト
ラサルファイド ＊９：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスル
フェンアミド
【００３４】第１表の結果から明らかなように、比較例
１〜２は天然ゴム系もしくは天然ゴム／ＳＢＲ系にカー
ボンブラックを添加した系であるが、いずれもウェット
スキッド抵抗が充分でない。比較例１は天然ゴム／カー
ボンブラック系であり、Ｔｇが低いためウェットスキッ
ド抵抗が充分でない。比較例２は汎用ＳＢＲ／天然ゴム
系であるが、これもウェットスキッド抵抗が充分でな
い。また比較例１及び２ともに６０℃ ｔａｎδが高
く、転がり抵抗も好ましくない。
１〜２は天然ゴム系もしくは天然ゴム／ＳＢＲ系にカー
ボンブラックを添加した系であるが、いずれもウェット
スキッド抵抗が充分でない。比較例１は天然ゴム／カー
ボンブラック系であり、Ｔｇが低いためウェットスキッ
ド抵抗が充分でない。比較例２は汎用ＳＢＲ／天然ゴム
系であるが、これもウェットスキッド抵抗が充分でな
い。また比較例１及び２ともに６０℃ ｔａｎδが高
く、転がり抵抗も好ましくない。
【００３５】比較例３はシリカ／カーボンブラック配合
系であるが、ゴム成分が天然ゴム／汎用ＳＢＲ系のため
ウェットスキッド抵抗が充分でない。比較例４は天然ゴ
ム／ハイビニルＳＢＲであるが、シリカの配合量が少な
いため耐摩耗性が充分でない。また破断強度も充分でな
い。
系であるが、ゴム成分が天然ゴム／汎用ＳＢＲ系のため
ウェットスキッド抵抗が充分でない。比較例４は天然ゴ
ム／ハイビニルＳＢＲであるが、シリカの配合量が少な
いため耐摩耗性が充分でない。また破断強度も充分でな
い。
【００３６】比較例５は天然ゴム／ハイビニルＳＢＲ／
シリカの組み合わせ系であるが、ＳＢＲの配合量が多い
ため、耐摩耗性が充分でなく、破断強度も充分でない。
比較例６は天然ゴムの配合量が多いためウェットスキッ
ド抵抗が充分でない。比較例７は天然ゴム／ＳＢＲ系で
あるが、使用ＳＢＲが低スチレン含量及び低ビニル含量
のためウェットスキッド抵抗が充分でない。
シリカの組み合わせ系であるが、ＳＢＲの配合量が多い
ため、耐摩耗性が充分でなく、破断強度も充分でない。
比較例６は天然ゴムの配合量が多いためウェットスキッ
ド抵抗が充分でない。比較例７は天然ゴム／ＳＢＲ系で
あるが、使用ＳＢＲが低スチレン含量及び低ビニル含量
のためウェットスキッド抵抗が充分でない。
【００３７】これらの比較例に対して実施例１，２，３
及び４は、本発明に従った天然ゴム／ハイビニルＳＢＲ
／シリカ／カーボンブラックの組み合わせ系で、ウェッ
トスキッド抵抗、ｔａｎδ（６０℃）及び耐摩耗性のバ
ランスがとれている。
及び４は、本発明に従った天然ゴム／ハイビニルＳＢＲ
／シリカ／カーボンブラックの組み合わせ系で、ウェッ
トスキッド抵抗、ｔａｎδ（６０℃）及び耐摩耗性のバ
ランスがとれている。
【００３８】
【発明の効果】以上示したように、本発明に従った天然
ゴム／ハイビニルＳＢＲ／シリカ／カーボンブラックの
組み合わせから成るタイヤトレッド用ゴム組成物は、高
ウェットスキッド抵抗、低転がり抵抗及び高耐摩耗性の
性能を同時に達成せしめたタイヤの製造に好適である。
ゴム／ハイビニルＳＢＲ／シリカ／カーボンブラックの
組み合わせから成るタイヤトレッド用ゴム組成物は、高
ウェットスキッド抵抗、低転がり抵抗及び高耐摩耗性の
性能を同時に達成せしめたタイヤの製造に好適である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１０月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】
【表２】
Claims (1)
- 【請求項１】 天然ゴムと、ブタジエン部分のビニル含
量が３５〜８０重量％でスチレン含量が１０〜４０重量
％のスチレンブタジエン共重合体とを、それらの合計量
が全ゴム成分の８０重量％以上となるように含み、かつ
前記スチレンブタジエン共重合体の量が全ゴム成分の２
０〜６０重量％であるゴム成分１００重量部に対し、シ
リカ２０〜７０重量部及びカーボンブラック２０〜７０
重量部を配合して成るタイヤトレッド用ゴム組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23375493A JP3442113B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
| US08/306,954 US5500482A (en) | 1993-09-20 | 1994-09-16 | Rubber composition for tire tread |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23375493A JP3442113B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0790122A true JPH0790122A (ja) | 1995-04-04 |
| JP3442113B2 JP3442113B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=16960062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23375493A Expired - Lifetime JP3442113B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5500482A (ja) |
| JP (1) | JP3442113B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6172157B1 (en) | 1996-06-26 | 2001-01-09 | Bridgestone Corporation | Rubber compositions |
| JP2002097304A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-04-02 | Ohtsu Tire & Rubber Co Ltd :The | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
| KR100474574B1 (ko) * | 1998-11-11 | 2005-06-08 | 한국타이어 주식회사 | 웨트 제동성능이 개선된 스노우 스터드레스 타이어 트레드용 고무 조성물 |
| JP2006152215A (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | Bridgestone Corp | タイヤ用トレッドゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| JP2006307039A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれからなる乗用車用ラジアルタイヤ |
| JP2007246627A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Bridgestone Corp | タイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
| JP2012162741A (ja) * | 1999-10-08 | 2012-08-30 | Cabot Corp | 濡れすべり抵抗が改良されたエラストマーコンパウンド及び濡れすべり抵抗を改良する方法 |
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| JP2016222842A (ja) * | 2015-06-02 | 2016-12-28 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及び重荷重用タイヤ |
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| US6617384B2 (en) | 1996-09-24 | 2003-09-09 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Racing tire tread rubber composition |
| JP5291858B2 (ja) * | 2004-03-16 | 2013-09-18 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びこれを用いた空気入りタイヤ |
| JP4138729B2 (ja) * | 2004-11-01 | 2008-08-27 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム組成物およびそれからなるタイヤ |
| FR2880893B1 (fr) * | 2005-01-19 | 2007-10-26 | Michelin Soc Tech | Bande de roulement pour pneumatique |
| JP6165406B2 (ja) * | 2009-11-18 | 2017-07-19 | 株式会社ブリヂストン | 防振ゴム組成物及び防振ゴム |
| EP3445807B1 (en) * | 2016-04-21 | 2021-05-19 | Bridgestone Corporation | Terminal-functionalized polymer, rubber composition containing same and related processes |
| WO2018004609A1 (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Functionalized rubber composition |
| US11377539B2 (en) * | 2018-02-16 | 2022-07-05 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Conjugated diene-based polymer, conjugated diene-based polymer composition, and method for producing conjugated diene-based polymer |
| US20230023252A1 (en) * | 2021-07-14 | 2023-01-26 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Tire |
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| JPS5773030A (en) * | 1980-09-20 | 1982-05-07 | Bridgestone Corp | Rubber composition for tire |
| JPS59117514A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-06 | Nippon Zeon Co Ltd | 変性共役ジエン系ゴム |
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-
1993
- 1993-09-20 JP JP23375493A patent/JP3442113B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-09-16 US US08/306,954 patent/US5500482A/en not_active Expired - Lifetime
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| JP3442113B2 (ja) | 2003-09-02 |
| US5500482A (en) | 1996-03-19 |
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