JPH1072536A - 加硫性ゴム組成物 - Google Patents
加硫性ゴム組成物Info
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- JPH1072536A JPH1072536A JP9092351A JP9235197A JPH1072536A JP H1072536 A JPH1072536 A JP H1072536A JP 9092351 A JP9092351 A JP 9092351A JP 9235197 A JP9235197 A JP 9235197A JP H1072536 A JPH1072536 A JP H1072536A
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- Y10T152/10—Tires, resilient
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Abstract
好適な架橋性不飽和鎖状重合体基材からなるタイプの加
硫性ゴム組成物を提供すること。 【解決手段】 天然ゴムと共役ジオレフィンをビニル芳
香族炭化水素と重合させて得られる少なくとも1種の共
重合体とを含む架橋性不飽和鎖状重合体基材およびカー
ボンブラック系補強充填剤とからなる加硫性ゴム組成物
で、前記共重合体は、1、2構造を有するオレフィン部
分が全量に対して30〜70重量%となるように、少な
くとも50重量%の共役ジオレフィンをビニル芳香族炭
化水素と1、2型で重合させて得られ、前記カーボンブ
ラックは、ISO4656−1で測定されたDBP吸収
値が少なくとも110ml/100gであり、圧縮後に
ISO6894で測定されたDBP吸収値の減少が少な
くとも25ml/100gであり、ISO6810によ
るCTAB吸収で測定された表面積が120m2以下で
あることを特徴とする加硫性ゴム組成物。
Description
ッドの製造に使用するのに好適(当該使用のみではな
い)な架橋性不飽和鎖状重合体基材からなるタイプの加
硫性ゴム組成物に関する。
なくとも1種の共役ジオレフィンを少なくとも1種のビ
ニル芳香族炭化水素と重合させて得られる少なくとも1
個の共重合体とを含む架橋性不飽和鎖状重合体基材と、
さらにカーボンブラック系補強充填剤とからなる加硫性
ゴム組成物に関する。
ドとタイヤにも関わる。
いて達成が困難な目的のひとつは、タイヤの転がり抵抗
を減らし、同時に優れた磨耗抵抗と濡れた道路での満足
すべきスキッド抵抗を得ることであった。
タイヤの転がり抵抗を、他方では磨耗抵抗と濡れスキッ
ド抵抗をということは、タイヤトレッド製造に使用され
る組成物に用いられる、実質的にはカーボンブラックで
ある補強充填剤の量にまったく反対の方法で影響される
という事実から本質的に生じていることも知られてい
る。
は、組成物中に使用される補強充填剤の量を減らすこと
が望ましいであろう(例えば、組成物重合体基材100
重量部につき70重量部以下)。しかし、そうすること
により、タイヤの濡れスキッド抵抗と磨耗抵抗の両方が
許容しがたく低下することが観察されている。
この限界をいくぶん克服するために、従来技術は、例え
ば欧州特許出願0501227号に記載されているよう
に、該充填剤の一部あるいは全部をいわゆる“白い”充
填剤、特にシリカと取り替えることを提案してきた。
ッド抵抗にさして影響を与えることなくタイヤの転がり
抵抗を減らすとしても、その使用には欠点がなくはな
い。
ックよりはるかに高いコストがかかる上に、それ自体が
タイヤ製造に用いられる組成物の重合体基材との親和性
が乏しく、シリカを重合体母材に化学的に結合させる適
当なカップリング剤を使用しなければならなくなる。
必要性は、カップリング剤の不可逆熱分解(degra
dation)を誘発しないための組成物の混合や、機
械的な作業中に達する最高温度を制限する。
合体母材全体に最適に分散するためには必須であるこの
機械的な混合作用において著しい減少をもたらす。
と、今度は組成物の物理・機械的特性である極限変動性
と非均質性に本質的に関連するいくつかの支障が組成物
のところどころに生じる。
からトレッドを製造するためになされる様々な試みにお
いて、そのように製造された組成物から得られるトレッ
ドの著しい圧伸困難とサイズ変動性が観察されている。
い欠点、つまりトレッド製造に使用される延伸機器の製
造能力の減少を付け加えなければならない。
し、それにより製造費がかかることになる。
の電導率が著しく減少し、それにより静電荷の堆積が生
じて、ときには車両上の電子機器を乱したり、突如とし
て危険な度合いの放電を起こしたりする。
いる技術的な課題は、したがってタイヤの磨耗抵抗と濡
れスキッド抵抗に影響を与えることなく転がり抵抗を減
少できる、主要補強充填剤としてカーボンブラックを含
むゴム組成物を提供することである。
課題は、天然ゴムと、少なくとも1種の共役ジオレフィ
ンを少なくとも1種のビニール芳香族炭化水素と重合さ
せて得られる少なくとも1種の共重合体とを含む架橋性
不飽和鎖状重合体基材と、さらにカーボンブラック系補
強充填剤とからなる加硫性ゴム組成物で、 イ)前記少なくとも1種の共重合体は、1、2構造を有
するオレフィン部分が全量に対して30〜70重量%と
なるように、少なくとも50重量%の共役ジオレフィン
をビニル芳香族炭化水素と1、2型で重合させて得ら
れ、 ロ)前記カーボンブラックは、ISO4656−1で測
定されたDBP吸収値が少なくとも110ml/100
gであり、圧縮後にISO6894で測定されたDBP
吸収値の減少が少なくとも25ml/100gであり、
ISO6810によるCTAB吸収で測定された表面積
が120m2/g以下であることを特徴とする加硫性ゴ
ム組成物により解決される。
は、1、2重合とは、オレフィン部分が重合体鎖に結合
した側鎖ビニル基−CH=CH2を所定量含む共重合体
が得られる、共役ジオレフィンとビニル芳香族炭化水素
との特別な立体特異重合を意味する。
ではよく知られており、例えば米国特許3,451,9
88号と4,264,753号に記載されている。
充填剤が原料組成物に用いられているときでも、タイヤ
の磨耗抵抗と濡れスキッド抵抗に影響を与えることな
く、トレッドの転がり抵抗が有利に減少することが驚く
ほど観察されている。
体を含む特別な重合体基材(すなわち、少なくとも50
重量%の共役ジオレフィンがビニル芳香族炭化水素と
1、2型で重合する共重合体)と、構造と表面積の特別
な特性を有するカーボンブラックとを組成物中に使用す
ることにより達成できる。
剤、つまり、カーボンブラック自体ではなく、カーボン
ブラックと取り替えられる充填剤と組み合わせて使用す
ることを提唱しているものの中に高ビニル重合体が入っ
ていることを考えてみると、さらに驚くべきことであ
る。
ーブランドで、1995年10月17日から20日にか
けて開催されたアメリカン・ケミカル・ソサエティのゴ
ム部門の会議にもちこまれたアヤラ他の論文,「カーボ
ンブラックで化学的に変性されたエマルションSBRと
シリカ充填剤間のエラストマー充填剤相互作用の比較」
を見てみよう。
では重合体基材中のビニル基の高い含有率が、シリカと
の親和力が高いがゆえに、組成物中のシリカの混入を容
易にしているが、他方ではカーボンブラックを含む組成
物の転がり抵抗に有害な影響をもたらし、許容できない
価値にまで落ちることが推測される(例えば、表VII
参照)。
ル芳香族炭化水素共重合体は、重合で使用される共役ジ
オレフィンの全量に対して少なくとも50重量%の共役
ジオレフィンを1、2型で重合することにより得ること
ができる。
ビニル芳香族炭化水素共重合体は、重合で使用されるジ
オレフィンの全量にたいして60〜70重量%の共役ジ
オレフィンを1、2型で重合することにより得られる。
ニル芳香族炭化水素共重合体は、共役ジオレフィンと炭
化水素の全量にたいして25重量%以下のビニル芳香族
炭化水素を使用することにより得られる。
部分は、好ましくはその共重合体の全量に対して40〜
60重量%の1、2構造からなる。
て、1、2構造という語は、下記の繰り返し単位で形成
される共役ジオレフィン/ビニル芳香族炭化水素共重合
体のオレフィン部分を示すものとする。
抵抗は、いわゆる“停止(terminated)”共
役ジオレフィン/ビニル芳香族炭化水素共重合体を組成
物中に使用することにより減少できる。
は、有機リチウム開始剤の存在下、共役ジオレフィンと
ビニル芳香族炭化水素との重合反応と、それに続く置換
イミン、ベンゾフェノン、4、4′−ビス(ジエチルア
ミノ)ベンゾフェノン、4−ジエチルアミノベンゾフェ
ノン、錫ハロゲン化化合物、およびその混合物からなる
群から選ばれる適当な連鎖停止化合物との反応により得
られる共重合体を示すものとする。
構造式をもつイミンからなる群から選ばれる。
アリール、ジアルキルアミノアリールおよびアラルキル
基、非プロトン性O−、N−、S−含有アルキル、シク
ロアルキル、アリールおよびアラルキル基からなる群か
ら選ばれ、R3はアルキル、シクロアルキル、アリー
ル、ジアルキルアミノアリールおよびアラルキル基、非
プロトン性O−、N−、S−含有アルキル、シクロアル
キル、アリールおよびアラルキル基からなる群から選ば
れ、該R1、R2、R3基の少なくとも一つはジアルキル
アミノアリール基であり、該R1、R2、R3基が同時に
アリール基である化合物は除外される。
許出願0451604b号に記載される方法など当業界
で既知の方法により調製される。
ら得られるタイヤの転がり抵抗は、いわゆる“連結(c
oupled)”共役ジオレフィン/ビニル芳香族炭化
水素共重合体を組成物中に使用することによりさらに減
少し得る。
は、有機リチウム開始剤の存在下、共役ジオレフィンと
ビニル芳香族炭化水素との重合と、それに続く重合体鎖
と錫ハロゲン化化合物からなる化合物とのカップリング
により得られる共重合体を示すものであり、かくして得
られた共重合体の分子量を増加するすることが主要な目
的である。
ば、米国特許4,742,124号に開示される方法な
ど当業界で既知の方法により調製される。
おいて、有機リチウム開始剤は多官能価有機リチウム開
始剤、多官能価モノマーと組み合わせた一官能価有機リ
チウム開始剤、およびその混合物からなる群から選ばれ
る。
物は、ジメチルジクロロ錫、ジブチルジクロロ錫、四塩
化錫、トリブチルクロロ錫、ブチルトリクロロ錫、メチ
ルトリクロロ錫、二塩化錫、およびその混合物からなる
群から選ばれる。
は、連結停止共重合体を組成物中に使用することにより
達成される。つまり、ハロゲン化錫化合物と連結した後
に得られた共重合体は、例えば前述の好ましい化合物の
ひとつなど、適当な連鎖停止化合物と反応するようにな
る。
そのような場合に転がり抵抗の減少における最良の結果
が観察されている。
は、前記共役ジオレフィンが1、3−ブタジエン、イソ
プレン、2、3−ジメチル−1、3−ブタジエン、1、
3−ペンタジエン、1、3−ヘキサジエン、およびその
混合物からなる群から選ばれるものである。
ル芳香族炭化水素は、スチレン、α−メチル−スチレ
ン、p−メチル−スチレン、ビニル−トルエン、ビニル
−ナフタレン、ビニル−ピリジン、およびその混合物か
らなる群から選ばれるものである。
状態の陰イオン重合により得られる、重合体基材100
重量部につき30ないし70重量%のスチレン−ブタジ
エン共重合体からなる。
分な履歴特性を与えるためには、重合体基材は好ましく
は重合体基材100重量部につき30〜70重量部の天
然ゴムを含む。
発明の高ビニル重合体が、天然ゴムの加硫中に多かれ少
なかれ起こる組成物の特別な低下減少、いわゆる“戻
り”を有利に制限することに注目しなければならない。
ゴムを含む従来タイプの組成物に起こることとは対照的
に、加硫トレッドの転がり抵抗と疲れ抵抗の両方を改善
する系を加硫する高硫黄含量で、本発明の組成物は加硫
される。
重合体基材はさらに重合体基材の全量に対して5ないし
20重量%のポリブタジエンを含む。
いわゆる高シス含量タイプ、つまり、その全量に対して
少なくとも60重量%に相当する1、4−シス部分を含
むものである。
凝集度、および表面積の特別な特性を有するカーボンブ
ラック系補強充填剤の使用のおかげで、カーボンブラッ
クの量を減らし、転がり抵抗を減少し、他方では濡れス
キッド抵抗と磨耗抵抗特性を満足すべき値以上に維持す
ることが可能であることがまったく予想外に見出され
た。
抵抗に関する最適効果は、本発明のカーボンブラックが
高“構造”(すなわち、高い凝集度)を有するときに得
られることが見出された。とはいうものの、その高構造
は容易に分離し、低構造複雑性を有する凝集体を生じ
る。
特別な立体障害分子、すなわち、ジブチルフタレートを
吸収するカーボンブラックの能力と、制御された破壊の
適当な機械的作用後の該吸収能力の減少と夫れ夫れ相互
関係をもつ。
ラックの“構造”が高いほど、ジブチルフタレート(そ
れに続くDBPにおいて)の吸収値が大きくなり、一方
分離傾向が著しいほど、制御された破壊(それに続くΔ
DBPにおいて)に続くDBP吸収値の減少が不変とな
る。
O4656−1基準により測定されたDBP吸収値が少
なくとも110ml/100gで、圧縮後にISO68
94基準により測定されたDBP吸収値(ΔDBP)に
おける減少が少なくとも25ml/100gである。
656−1により測定されたDBP吸収値が130ない
し160mlで、圧縮後にISO6894により測定さ
れたDBP吸収値(ΔDBP)における減少が30〜5
0ml/100gである。
耗抵抗に関する最適効果は、本発明のカーボンブラック
が制限された表面積を有するとき、すなわち、どちらか
というと粗粒からなるときに得られることが見出され
た。
ク粒子の表面積特性は特別な分子、セチル−トリメチル
アンモニウムブロマイドすなわちCTABを吸収する能
力と相互関係をもち得る。
ラックの表面積が高いほど、セチル−トリメチルアンモ
ニウム吸収値が大きくなる。
ブラック粒子が小さいほど、CTAB吸収値が高くな
る。
ブラックは、ISO6810基準によるセチル−トリメ
チルアンモニウム吸収(それに続くCTAB吸収におい
て)に基づいて測定された120m2/g以下の表面積
をもつ。
B吸収で測定された70〜100m2/gの表面積をも
つ。
材100重量部につき45〜65重量部のカーボンブラ
ック系補強充填剤を含む。
に、例えば石膏、カオリン、ベントナイト、二酸化チタ
ン、種々のタイプのシリケート、好ましくはシリカな
ど、いわゆる“白い”二次無機補強充填剤を含むことが
できる。
て、シリカ系補強充填剤という語は、BET法により測
定された表面積が100〜300m2/gの二酸化シリ
コン(シリカ)、シリケート、およびその混合物に基づ
く補強充填剤を意味するものとする。
本発明のシリカ系充填剤は以下シリカという語で表示さ
れる。
重合体基材100重量部につき0〜25重量部のシリカ
を配合することは特に有利である。
体基材100重量部につき35〜45重量部まで減らす
ことができる。
とシリカを配合すると、優れた磨耗抵抗と優れた濡れス
キッド抵抗を保持しながら、タイヤの転がり抵抗におけ
る有利な減少が達成できる。
本発明の組成物は好ましくは、シリカと化学的に反応
し、その加硫中にシリカを重合体基材に結合できる適当
なカップリング剤を配合する。
記の構造式を有する。
原子を含むアルキルまたはアルコキシ基であり、nは1
〜6の整数であり、Xは−Sim−CnH2n−Si−R、
ニトロソ基、メルカプト基、アミノ基、エポキシ基、ビ
ニル基、イミド基、塩素の1個の原子、硫黄の1個また
はそれ以上の原子、SmY基から選ばれる基であり、Y
は下記の機能基から選ばれる。
4個の炭素原子もしくは1個の塩素原子を含むアルキル
またはアルコキシ基である。
プリング剤Si69[ビス(3−トリエトキシシリル−
プロピル)テトラスルフィド」(デグッサ)そのまま、
あるいは組成物中への配合を容易にするために適当量の
不活性充填剤(例えば、カーボンブラックまたは同じシ
リカ)との混合物、またはX50S(デグッサ)(50
%カーボンブラック、50%シラン)である。
物に必要な機械特性と作業性特性を与えるために必要
な、既知の1個またはそれ以上の非架橋性成分を配合す
る。
剤、酸化防止剤、老化遅延剤などからなる群から選ばれ
る。
者により容易に決定される量と割合内で選ばれる。
合し、好ましくは続いて適当な活性剤と加硫促進剤を配
合することにより架橋性にすることができる。
る加硫剤は、当業者によく知られる促進剤と活性剤とを
併用した、硫黄あるいは硫黄含有分子(硫黄供与体)で
ある。
とステアリン酸を組成物中に加えることによりその中に
直接形成されるステアリン酸亜鉛である。
明によるゴム組成物の典型的な成分を、重合体基材10
0重量部ごとの重量部(phr)で示す。
が、当業者に熟知のまったく従来からの混合作業により
得られる。
の加硫性ゴム組成物を形成することにより得られる、優
れた転がり抵抗、優れた磨耗抵抗、優れた濡れスキッド
抵抗を有するトレッドが提供される。
20℃の温度で延伸、成形、カレンダリングをおこなっ
て得られる。
たトレッドは、転がり抵抗の減少のみならず、十分な濡
れスキッド抵抗を与える履歴特性を示す。
記の記載でさらに明らかにされるが、転がり抵抗と濡れ
スキッド抵抗は、タイヤトレッドの以下の動的特性と相
関関係がある。
れ回復されるエネルギーを測定) E´´=損失弾性率(循環式変形中の放熱エネルギーを
測定) tangδ=E´´/E 実施された実験によれば、タイヤの濡れスキッド抵抗
は、0℃で測定されたtangδ値が高いほど良く、一
方転がり抵抗は、70℃で測定されたtangδ値が低
いほど低い。
係に基づくと、本発明のトレッドとタイヤは、好ましく
は0℃では0.45より高いtangδ値、70℃では
0.16未満のtangδ値を有する。
囲に外側に転がり面を有するトレッドを造り、該カーカ
スを該トレッドに加硫により結合する段階からなり、該
トレッドが上記タイプの加硫性ゴム組成物を成形して得
られることを特徴とする、車輪用タイヤの製造法が提供
される。
トレッドが、減少した磨耗抵抗と優れた濡れスキッド抵
抗を示す車輪用のタイヤに関する。
は、ロードテストや従来技術により製造されたトレッド
を含むがまったく同じタイヤと比較すると、磨耗抵抗と
濡れスキッド抵抗を実質的な変化なく保持しながら、低
転がり抵抗を達成した。
発明は、タイヤトレッドが上述したタイプの加硫性ゴム
組成物を成形して得られることを特徴とする、タイヤの
転がり抵抗を減少する方法に関する。
制限的例示のためにのみに造られた加硫性ゴム組成物、
トレッド、およびタイヤの例いくつかの下記の記述か
ら、本発明によるタイヤの部分断続断面図を示す図の添
付図面を参照することにより、より明らかになるだろ
う。
かい合ったサイドエッジがビードワイヤ3の周りに外向
きに曲がっていて、それぞれがタイヤの内部円周のエッ
ジに沿って定められてビード4に組み込まれている、少
なくとも1個のカーカスプライ2からなり、タイヤその
ものは車両の車輪リム5と噛み合っている。
ム組成物シートに組み込まれたテキスタイルあるいは金
属コード製の1個あるいはそれ以上のベルトストリップ
6が設けられている。
互いに向かい合うサイドに、1組の側壁7が設けられて
いて、それぞれがベルトストリップ6の向かい合う端に
対応して定められてビード4からいわゆるタイヤの
“肩”ゾーン8まで延びている。
が設けられ、そのサイドエッジは肩8に対応して、側壁
7と結合して終わる。トレッド9は、地面と接触するよ
うデザインされた外部転がり表面9aをもち、その中に
円周溝10が得られ、図1では示されていないが横断溝
が挿入され、該転がり表面9aに沿ってさまざまに分布
される複数のトレッドブロック11を決定づけている。
造段階を含む方法により製造される。
の異なる部品(カーカスプライ、ベルトストリップ、ビ
−ドワイヤ、充填物、側壁、トレッド)に相当するいく
つかの半完成品を先ず個々に造る段階を含み、それらの
部品は適当な組み立て機械で互いに系統的に結合され
る。
して一体式ブロック、つまり、タイヤを成形する。
当するゴム組成物を製造する段階に先んじられる。
上述タイプの加硫性ゴム組成物を成形して製造される。
ターミキサー(バンバリー)モデル11D中に、下記成
分と量は少ないが同じ用途の他の成分を、つぎつぎに入
れた。 SMR20:天然ゴム(スタンダード・マレーシャン・
ラバー) S−SBR:57重量%の1、2構造、25重量%のス
チレンを有する溶液状態で調製されたブタジエン・スチ
レン共重合体で、NS116TM(日本ゼオン)の商標名
で市販されている。 カーボンブラック:バルカン1380(カボット・コー
ポレーション) 老化遅延剤:6PPD,サントフレックス(モンサン
ト)としても知られている。 疲労防止剤:TMQ、バルカノックス4020(バイエ
ル)としても知られている。使用されたカーボンブラッ
クの構造および表面積特性は下記の如くであった。 DBP(ISO4656−1):143ml/100g 圧縮DBP(ISO6894):105ml/100g CTAB(ISO6810):84m2/g 得られた組成物を、室温で冷却した後、およそ20rp
mの速度で回転するポミニ社の密閉ローターミキサー
(バンバリー)モデル11D中に、下記成分とともに入
れた。 硫黄 加硫促進剤[ジフェニルグアニジン(モンサント)とサ
ントキュアCBS(モンサント)] 組成物は、加硫系を分散させるために、加硫が早まるの
を避けるため組成物の温度をおよそ100℃に保つよう
注意しながら、均質混合に付された。およそ4分後に、
下記の表II(重量部)に示す組成をもつ180kgの
加硫ゴム組成物が放出された。
だが、本発明による異なる高ビニル共重合体を使用し
て、数種のゴム組成物が調製された。より詳細には、下
記の共重合体が使用された。56重量%の1、2構造お
よび20重量%のスチレンを有する溶液状態で調製され
た、SL563TM(日本合成ゴム)の商標名で市販され
ているブタジエン・スチレン共重合体(実施例2) 56重量%の1、2構造および20重量%のスチレンを
有する溶液状態で調製された、SR946TM(ファイア
ストーン)の商標名で市販されているブタジエン・スチ
レン共重合体(実施例3) 得られた組成物の成分を表IIに示す。
分は同じだが、重合体基材中に低ビニル共重合体を、な
らびに従来タイプのカーボンブラック系充填剤を使用し
て、従来タイプのゴム組成物が調製された。より詳細に
は、下記の成分が使用された。25重量%の1、2構造
および25重量%のスチレンを有する溶液状態で調製さ
れた、VSL1924S25TM(バイエル)の商標名で
市販されているブタジエン・スチレン共重合体 カーボンブラック:下記の構造および表面積特性をもつ
ASTM N234タイプ、特にバルカン7H(カボッ
ト・コーポレーション) DBP(ISO4656−1):125ml/100g 圧縮DBP(ISO6894):100ml/100g CTAB(ISO6810):119m2/g 得られた組成物の成分を表IIに示す。
分は同じだが、重合体基材に低ビニル共重合体を、なら
びに本発明のカーボンブラック系補強充填剤を使用し
て、ゴム組成物を調製した。より詳細には、下記の成分
を使用した。25重量%の1、2構造および25重量%
のスチレンを有する溶液状態で調製された、VSL19
24S25TM(バイエル)の商標名で市販されている
ブタジエン・スチレン共重合体 カーボンブラック:実施例1による、バルカン1380
(カボット・コーポレーション) 得られた組成物の成分を表IIに示す。
分は同じだが、重合体基材に高ビニル共重合体を、なら
びに従来タイプのカーボンブラック系補強充填剤を使用
して、ゴム組成物を調製した。より詳細には、下記の成
分を使用した。56重量%の1、2構造および20重量
%のスチレンを有する溶液状態で調製された、SL56
3TM(バイエル)の商標名で市販されているブタジエン
・スチレン共重合体 カーボンブラック:実施例1による、ASTM N23
4タイプ、特にバルカン7H(カボット・コーポレーシ
ョン) 得られた組成物の成分を表IIに示す。
成物それぞれの試料を、当業界で既知の方法と機器によ
り、170℃で10分間加硫させ、ついで、その動的特
性を評価するために、いくつかの試験をおこなった。よ
り詳細には、下記のように定義づけられるtangδ値
を測定した。 tangδ=E´´/E´ 上記式中、 E´´=損失弾性率[MPa] E´=弾性率[MPa]であり、 以下に述べる実験方法と、市販されているインストロン
社の機器を使用した。上記パラメーター値は、長さ25
mm,直径14mmで、元の高さの25%の縦変形まで
圧縮前配合に付され、所定の温度(0〜70℃)に保持
された加硫組成物の円筒形テスト片を、1秒につき10
0サイクルの周波数(100Hz)で、前配合のもとに
最高幅が高さの±3.50%である動的シヌソイドの変
形に付して測定した。本発明の目的のために、前記E
´、E´´およびtangδ値はすべて、上述した方法
により測定したし、またそうすべきである。実施された
試験の結果は表IIIに報告されているが、そこには損
失弾性率E´´(MPa)、弾性率E´(MPa)、な
らびに0℃と70℃におけるtangδ(点の)を4回
の試験で測定した値の平均が示されている。実施された
試験に基づき、タイヤの濡れスキッド抵抗は、0℃で測
定されたtangδ値が高いほど良好であること、転が
り抵抗は、70℃で測定されたtangδ値が低いほど
低いことを考慮すると、表IIIに報告されるデータか
ら、本発明の組成物(実施例1−3)は、比較組成物
(実施例4−6)と比べ、両特性の著しい改善を成し遂
げていることが容易に推測できる。
成物それぞれの試料を、当業界で既知の方法と機器によ
る加硫に付し、ついで、その磨耗特性を評価するため
に、いくつかの試験をおこなった。試験はDIN535
16基準により実施した。磨耗試験に続いて、比較組成
物として使われた実施例1の加硫組成物110mm3を
磨耗した。それに磨耗指数100を付した。その後、実
施例2−6の組成物の加硫試料から磨耗した物質分を測
定し、試験中に磨耗した分の減少に相当する指数増加分
%を付した。換言すれば、試験の磨耗指数が良好なほ
ど、試験された組成物試料の磨耗抵抗が良好である。実
施された試験の結果を、後記する表IVに示す。前記表
のデータを調べると、本発明(実施例1−3)の組成物
は、従来の組成物(実施例4)に十分匹敵する磨耗特性
を有し、車両のタイヤトレッドに要求される磨耗特性を
満足させていることがわかる。
成物を用いて、慣用的な機器で延伸して数種のトレッド
を製造し、ついで155/70−13サイズのタイヤに
取り付けた。そのように得られたタイヤは、ついで転が
り抵抗、濡れスキッド抵抗および磨耗抵抗を評価するた
めに、標準試験に付された。
なされたが、慣用的な研究所の機器を使用して、特に同
基準の7.2.2に記載されるいわゆる“トルク法”に
よった。測定は80km/hの一定速度でなされ、寄生
的損失(parasiticloses)は該ISO8
767基準の6.6.1に記載される“スキム・リーデ
ィング”により測定された。本発明の組成物を従来技術
のそれと比較するために、実施例1の組成物から得られ
たタイヤで測定したkg/tにおけるパワー損失(po
wer loses)に、転がり抵抗指数100を付し
た。その後、実施例2−6の組成物から得られたタイヤ
のパワー損失を測定し、試験中に確かめたパワー損失の
減少に相当する指数増加分%を付した。換言すれば、指
数が高いほど、試験されたタイヤの転がり抵抗が低い。
試験の結果を、後記する表Vに示す。該表に示すデータ
を調べると、本発明のタイヤ(実施例1−3)は、比較
タイヤ(実施例4−6)で測定される転がり抵抗よりも
明らかに良好な(つまり、より低い)転がり抵抗を有す
ことがわかる。
ット・プント60にタイヤを装備して実施された。試験
がなされている間、前記実施例1−6の組成物から得ら
れたタイヤの性能を、E−SBR(エマルジョンで得ら
れたスチレン・ブタジエン共重合体)系の組成物から得
られるトレッド、天然ゴム、ポリブタジエン(ピレリP
2000)を含む、従来の比較タイヤの性能と比較し
た。全タイヤを,個々のテストドライバーが試験し、そ
の後タイヤに下記かじ取りハンドルの効果、ギヤリング
の敏速性、カーブ安定性(オーバーステアリングとアン
ダーステアリングの両方)、コンプライアンス、カーブ
解除および操縦性の評価パラメーターそれぞれに対する
0から10の等級をつけた。前記実施例1−6の組成物
から得られたタイヤを比較タイヤ(ピレリP2000)
と比較するために、後者が達成した全等級に、濡れスキ
ッド抵抗指数100を付した。実施例1−6の組成物か
ら得られたタイヤの評価は、試験したタイヤの全濡れス
キッド抵抗による該指数のa%変化を意味した。実施さ
れた試験の結果を、二人のテストドライバーによる評価
の平均で表して、後記する表Vに示す。該表からわかる
ように、本発明のタイヤは、比較タイヤ(ピレリP20
00)と比較して、より良好な、あるいは十分匹敵する
性能を示した。それと反対に、実施例4−6の組成物か
ら得られたタイヤは、明らかに劣った性能を示した。
し、満載の車で混合コースを2万キロ走行して実施され
た。試験が実施されている間に、前記実施例1−6の組
成物から得られたタイヤの性能を、従来の比較タイヤ
(ピレリP2000)上で観察される性能と比較した。
2万キロコースの終りで、磨耗量に比例するトレッドブ
ロックの高さの減少を測定し、タイヤピレリP2000
に磨耗抵抗指数100を付した。実施例1−6の組成物
から得られたタイヤの評価は、試験したタイヤの磨耗抵
抗による該指数のa%変化を意味した。実施された試験
の結果を、後記する表Vに示す。該表からわかるよう
に、本発明のタイヤの性能は、比較タイヤ(ピレリP2
000)や、実施例4−6の組成物から得られたタイヤ
の性能に十分匹敵した。
に使用した車両用タイヤの断面図である。
Claims (26)
- 【請求項1】 天然ゴムと、少なくとも1種の共役ジオ
レフィンを少なくとも1種のビニル芳香族炭化水素と重
合させて得られる少なくとも1個の共重合体とを含む架
橋性不飽和鎖状重合体基材と、さらに少なくとも1種の
カーボンブラック系補強充填剤とからなる加硫性ゴム組
成物において、 イ)該少なくとも1種の共重合体は、1、2構造を有す
るオレフィン部分が全量に対して30〜70重量%とな
るように、少なくとも50重量%の共役ジオレフィンを
ビニル芳香族炭化水素と1、2型で重合させて得られ、 ロ)該カーボンブラックは、ISO4656−1で測定
されたDBP吸収値が少なくとも110ml/100g
であり、圧縮後にISO6894で測定されたDBP吸
収値の減少が少なくとも25ml/100gであり、I
SO6810によるCTAB吸収で測定された表面積が
120m2/g以下であることを特徴とする前記加硫性
ゴム組成物。 - 【請求項2】 前記少なくとも1種の共重合体が、60
〜70重量%の前記共役ジオレフィンをビニル芳香族炭
化水素と1、2型で重合させて得られることを特徴とす
る請求項1記載の加硫性ゴム組成物。 - 【請求項3】 前記共重合体が、全量に対して40〜6
0重量%の1、2構造を有するオレフィン部分からなる
ことを特徴とする請求項1記載の加硫性ゴム組成物。 - 【請求項4】 前記共重合体が、有機リチウム開始剤の
存在下、前記共役ジオレフィンと前記ビニル芳香族炭化
水素との1、2重合と、それに続く置換イミン、ベンゾ
フェノン、4、4´−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフ
ェノン、ジエチルアミノベンゾフェノン、ハロゲン化錫
化合物、およびその混合物からなる群から選ばれる適当
な連鎖停止化合物との反応とにより得られる停止共重合
体であることを特徴とする請求項1記載の加硫性ゴム組
成物。 - 【請求項5】 前記共重合体が、有機リチウム開始剤の
存在下、前記共役ジオレフィンと前記ビニル芳香族炭化
水素との1、2重合と、それに続くハロゲン化錫化合物
を含む化合物とのカップリングにより得られる連結共重
合体であることを特徴とする請求項1または4記載の加
硫性ゴム組成物。 - 【請求項6】 前記有機リチウム開始剤が、多官能価有
機リチウム開始剤、多官能価単量体と組み合わせた一官
能価有機リチウム開始剤、およびその混合物からなる群
から選ばれることを特徴とする請求項4または5記載の
加硫性ゴム組成物。 - 【請求項7】 前記ハロゲン化錫化合物が、ジメチルジ
クロロ錫、ジブチルジクロロ錫、四塩化錫、トリブチル
クロロ錫、ブチルトリクロロ錫、メチルトリクロロ錫、
二塩化錫、およびその混合物からなる群から選ばれるこ
とを特徴とする請求項4または5記載の加硫性ゴム組成
物。 - 【請求項8】 前記置換イミンが、下記の構造式を有す
ることを特徴とする請求項4記載の加硫性ゴム組成物: 上記式中、R1とR2はH、アルキル、シクロアルキル、
アリール、ジアルキルアミノアリールおよびアラルキル
基、非プロトン性O−、N−、S−含有アルキル、シク
ロアルキル、アリールおよびアラルキル基からなる群か
ら選ばれ、R3はアルキル、シクロアルキル、アリー
ル、ジアルキルアミノアリールおよびアラルキル基、非
プロトン性O−、N−、S−含有アルキル、シクロアル
キル、アリールおよびアラルキル基からなる群から選ば
れ、該R1、R2、R3の少なくとも一つはジアルキルア
ミノアリール基であり、該R1、R2、R3基が同時にア
リール基である化合物は除外される。 - 【請求項9】 前記共役ジオレフィンが、1、3−ブタ
ジエン、イソプレン、2、3−ジメチル−1、3−ブタ
ジエン、1、3−ペンタジエン、1、3−ヘキサジエ
ン、およびその混合物からなる群から選ばれることを特
徴とする請求項1記載の加硫性ゴム組成物。 - 【請求項10】 前記ビニル芳香族炭化水素が、スチレ
ン、α−メチル−スチレン、p−メチル−スチレン、ビ
ニル−トルエン、ビニル−ナフタレン、ビニル−ピリジ
ン、およびその混合物なる群から選ばれることを特徴と
する請求項1記載の加硫性ゴム組成物。 - 【請求項11】 前記重合体基材が、その全量に対して
さらに5〜20重量%のポリブタジエンを含み、該ポリ
ブタジエンが少なくとも60重量%に相当する1、4−
シス部分を含むことを特徴とする請求項1記載の加硫性
ゴム組成物。 - 【請求項12】 前記カーボンブラックが、ISO46
51−1基準により測定されたDBP吸収値が少なくと
も130ml/100gであることを特徴とする請求項
1記載の加硫性ゴム組成物。 - 【請求項13】 圧縮後にISO6894基準により測
定されたDBP吸収値の減少が、30ないし50ml/
100gであることを特徴とする請求項1記載の加硫性
ゴム組成物。 - 【請求項14】 前記カーボンブラックが、ISO68
10基準によるCTAB吸収により測定された表面積が
70〜100m2/gであることを特徴とする請求項1
記載の加硫性ゴム組成物。 - 【請求項15】 前記重合体基材100重量部につき、
45〜65重量部の前記カーボンブラック系補強充填剤
を含むことを特徴とする請求項1記載の加硫性ゴム組成
物。 - 【請求項16】 さらに少なくとも1種の二次シリカ系
補強充填剤を含むことを特徴とする請求項1記載の加硫
性ゴム組成物。 - 【請求項17】 前記重合体基材100重量部につき、
35〜45重量部の前記カーボンブラック系補強充填剤
と、0ないし25重量部の該二次シリカ系補強充填剤と
を含むことを特徴とする請求項16記載の加硫性ゴム組
成物。 - 【請求項18】 さらに少なくとも1種のシラン系シリ
カカップリング剤を含むことを特徴とする請求項16記
載の加硫性ゴム組成物。 - 【請求項19】 請求項1〜18のいずれかに記載の加
硫性ゴム組成物を成形して得られる、車両タイヤ用低転
がり抵抗トレッド。 - 【請求項20】 0℃におけるtangδ値が0.45
以上であることを特徴とする請求項19記載のトレッ
ド。 - 【請求項21】 70℃におけるtangδ値が0.1
6以下であることを特徴とする請求項19記載のトレッ
ド。 - 【請求項22】 カーカス(2)の周囲に外側に転がり
面(9a)を有するトレッド(9)を造り、該カーカス
(2)を該トレッド(9)に加硫により結合する段階か
らなる車輪用タイヤの製造法において、該トレッド
(9)が請求項1〜18のいずれかに記載の加硫性ゴム
組成物を成形して得られることを特徴とする前記車輪用
タイヤ製造法。 - 【請求項23】 車両用タイヤであって、それぞれが該
タイヤ(1)の内部円周に沿って定められて相当するビ
ード(4)に組み込まれている1組のビードワイヤ
(3)の反対側にあるエッジに取り付けられた、少なく
とも1個のカーカスプライ(2)と、 該カーカスプライ(2)円周上に延びている少なくとも
1個のベルトストリップ(6)と、 重合体基剤全体に分散されている少なくとも1種の補強
充填剤からなり、該ベルトストリップ(6)の円周上に
設けられ、地面と接触するように外側に転がり表面(9
a)を有するトレッド(9)とからなり、該トレッド
(9)が請求項1〜18のいずれかに記載の加硫性ゴム
組成物を成形して得られることを特徴とする前記車両用
タイヤ。 - 【請求項24】 0℃におけるtangδ値が0.45
よりも高いことを特徴とする請求項23記載の車両用タ
イヤ。 - 【請求項25】 70℃におけるtangδ値が0.1
6以下であることを特徴とする請求項23記載の車両用
タイヤ。 - 【請求項26】 それぞれが該タイヤの内部円周に沿っ
て定められて相当するビード(4)に組み込まれている
1組のビードワイヤ(3)の反対側にあるエッジに取り
付けられた、少なくとも1個のカーカスプライ(2)
と、 該カーカスプライ円周上に延びている少なくとも
1個のベルトストリップ(6)と、該ベルトストリップ
(6)の円周上に設けられ、地面と接触するように外側
に転がり表面(9a)を有するトレッド(9)とからな
るタイヤの転がり抵抗減少方法において、タイヤの該ト
レッド(9)が請求項1〜18のいずれかに記載の加硫
性ゴム組成物を成形して得られることを特徴とする前記
タイヤの転がり抵抗減少方法。
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