JPS6227442A - 改善されたタイヤ用ゴム組成物 - 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、加硫物物性および加工性が改良されたタイヤ
用ゴム組成物に関し、詳しくは、特定の尿素誘導体化合
物によって変性された共役ジエン系重合体ゴム、ポリイ
ソプレン系重合体ゴム、ブタジェン系重合体ゴムを原料
ゴムとするタイヤ用ゴム組成物に関する。

［従来の技術］ 従来より、自動車タイヤのトレッド、カーカス、サイド
・ウオール、ビードまわりなどタイヤの各部分にはカー
ボンブラック等のゴム配合剤を含む加硫ゴム組成物が使
用されている。これらのタイヤの各部分に使用されるゴ
ム組成物は、各部分の役割に従って、異なる性能が要求
される。たとえば、トレッド部分には、耐摩耗性、ブレ
ーキ性能、耐発熱性といった物性に関する要求と共に、
タイヤを製造するにあたっての、ロール加工性、押出加
工性、粘着性、接着性等の作業および加工のしやすさも
工業的な面からは重要視されるため、物性および加工性
の両面の性能が要求されている。これらの要求を満足さ
せるために、各タイヤ用ゴム組成物に使用する原料ゴム
、カーボンブラック、加硫剤および加硫促進剤、その他
ゴム用薬品は、それぞれの用途に従って、様々な種類、
量を変えた配合で使用されている。原料ゴムに関しても
、天然ゴムや、合成ゴムとしてスチレン−ブタジェンゴ
ム、ポリブタジェンゴム、ブチルゴム、ポリクロロプレ
ンゴム等が使用されているが、これらは、多くの場合、
要求される性能を満足させるために、２種以上をブレン
ドして使用されている。特に、近年、自動車用タイヤに
は、性能面に関して省エネルギーの面からころがり抵抗
の低減が、安全性の面から操縦安定性および湿潤路面に
おける制動性能の向上が要求され、一方、タイヤの製造
面では加工性の改良による生産性の向上が望まれるよう
になってきた。

これらの改良要求に対し、たとえばタイヤトレッド用ポ
リマーのころがり抵抗とウェット・スキッド抵抗（湿潤
路面の制動性能）のバランスを向上する方法としては、
特開昭５４−８２２４８号ではスチレン含有量が２０〜
４０％で比較的ビニル結合量が多くガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が−５０℃以上のスチレン−ブタジェン共重合体を
使用する方法が特開昭５７−７３０３０号には、スチレ
ン含有量が３〜３０％、ブタジェン部分のビニル結合量
が６０〜９５％で、特定の金属化合物で分岐されたスチ
レン−ブタジェン共重合体を使用する方法等が提案れて
いる。しかしながら、これらの場合においては、比較的
、分子量が高いか、分子量分布が狭い重合体であるため
、ポリマーの流動特性が劣り、加工性が悪化し、その改
良のために、プロセス油を多く加えたり、天然ゴム等の
他のポリマーをブレンドしたりすると物性の低下が大き
く、これらのポリマーが目標とした性能が保持されない
という問題点があった。

更に、タイヤトレッド用のポリマーのころがり抵抗性能
とウェット・スキツド性能のバランスを向上しつつ、加
工性の改良をはかる方法として、例えば、特開昭５８−
１８２８０５号には、分子量分布が広く、スズによって
結合された分岐状のスチレン−ブタジェン共重合体を使
用する方法が、特開昭５９−４５３３８号には、スズと
スズ以外のカップリング剤を併用して得られた分岐状ス
チレン−ブタジェン共重合体を使用する方法等が開示さ
れている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、これらの手法の重合体を使用した場合、
加工性の改良はある程度は可能であるものの、他のポリ
マーとブレンド使用した場合において、特徴ある物性の
低下が大きいという問題点があり、他のポリマーとブレ
ンドして種々の性能を改良しようとする場合にその性能
を十分に発揮できないのが実情であった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、反撥弾性、
耐摩耗性、耐発熱性、ウェット・スキッド抵抗１機械的
強度等の物性上の特徴を保持しつつ、タイヤを製造する
際における種々の加工性が改良されたタイヤ用ゴム組成
物を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明は、
重合体鎖中に官能基が結合した共役ジエン系重合体およ
びその組成物に関して鋭意検討を重ねた結果、リチウム
末端を有する活性重合体と環状構造を有する特定の尿素
誘導体との反応によって得られた共役ジエン系共重合体
と、ポリイソプレン系ゴム、スチレン−ブタジェンゴム
またはポリブタジェンゴムの３種類、のゴム状重合体を
原料ゴムとした加硫ゴム組成物が従来の原料ゴムだけを
用いた加硫ゴム組成物に比べて、反撥弾性、耐発熱性が
すぐれて、これらと耐摩耗性およびウェット・スキッド
物性とのバランスが良好であると共に、未加硫配合物の
加工性がすぐれていることを見出してなされたものであ
る。

すなわち、本発明は、原料ゴム、カーボンブラック、ゴ
ム用伸展油、加硫剤、その他のゴム用配合薬品を含有す
るタイヤ用ゴム組成物であって、 ［Ｎ原料ゴムの３０〜８０重量％が （ａ）炭化水素溶媒中で有機リチウム化合物を重合開始
剤として、少なくとも１種の共役ジエン化合物、或は共
役ジエン化合物とビニル芳香族化合物を重合させて得ら
れた活性リチウム末端を有する重合体と、一般式 （式中、Ｒ１とＲ２は夫々独立にＣ１〜Ｃ４のアルキル
基またはアルコキシアルキル基を、Ｙは酸素原子または
硫黄原子を、ｎは２〜４の整数を表す）で示される尿素
誘導体とを反応させて得られ （ｂ）ムーニー粘度（ＭＬＩ−４，１００℃）が３０〜
（Ｃ）ガラス転移温度（Ｔｇ）が−１００〜−２０℃で
ある共役ジエン系重合体であり、 ［ＩＩ］原料ゴムの５〜６５重量％が、天然ゴム、また
はシス−１，４結合が９０％以上のポリイソプレンゴム
から選ばれた１種以上であり、 ［ｍ］原料ゴムの５〜６５重量％が、ポリブタジェンゴ
ム、またはスチレン含有量が３〜５０重量％であるスチ
レン−ブタジェン共重合体から選ばれた１種以上であり
、 ［■］　　［Ｉ］〜［ＩＩＩ］の原料ゴムの合計が１０
０重量部であり、かつ［Ｉ］〜［ｍ］の原料ゴムの重量
平均のガラス転移温度が−１００〜−４０℃であり、［
Ｖ］カーボンブラックを原料ゴム１００重量部あたり３
０〜１２０重量部含有し、 ［ＶＩ］ゴム用伸展油を原料ゴム１００重量部あたり５
〜８０重量部含有するタイヤ用ゴム組成物に関するもの
である。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、反撥弾性、耐発熱性、
ウェット・スキッド抵抗、耐摩耗性、機械的強度等のタ
イヤ用ゴム組成物に必要な物性を保持しつつ加工性の改
良された３種以上のゴム状重合体を原料ゴムとしたタイ
ヤ用ゴム組成物であり、タイヤのトレッドをはじめアン
ダートレッド、カーカス、サイドウオール、ビート部等
のタイヤの各部位に好適なゴム組成物である。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明の原料ゴムの一部として使用される特定の官能基
を有する変性共役ジエン系重合体は、末端に活性なリチ
ウム末端を有する共役ジエン系重合体と一般式 （式中、Ｒ１とＲ２は夫々独立にＣ１〜Ｃ４のアルキル
基またはアルコキシアルキル基、Ｙはａ素原子または硫
黄原子を、ｎは２〜４の整数を表す）で示される環状構
造を有する尿素誘導体の反応から成ることが重要であり
、他の非環状構造の尿素誘導体との反応から成るもので
は該組成物の物性の改良効果は見られない、かかる特定
の尿素誘導体と反応させる活性リチウム末端を有する共
役ジエン系重合体はリチウム化合物を重合開始剤として
、ブタジェン、イソプレン、２．３−ジメチル−１，３
−ブタジェン等から選ばれた１種またはそれ以Ｉ−の共
役ジエン化合物、または共役ジエン化合物とスチレン、
α−メチルスチレン、ｐ−メチル−スチレン等から選ば
れたビニル芳香族化合物とを、炭化水素溶媒中において
共重合することによって得られ、重合反応が実質的に終
了した後、前記特定の尿素誘導体との反応に供される。

かかる変性共役ジエン系重合体のムーニー粘度（ＭＬＩ
、４．１００℃）は３０〜１５０の範囲であり、ムーニ
ー粘度が３０未満では最終的な組成物、反撥弾性、耐発
熱性等の加硫物物性が劣り、ムーニー粘度が１〜５０を
超えると、粘度が極端に高くなり。

カーボンブラック等の配合剤の分散が悪化し、目標とす
る物性を得ることができない。

また変性共役ジエン系重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）
は−１００〜−２０℃の範囲である。変性共役ジエン系
重合体のガラス転移温度は、Ｏ，Ｓ、Ｃ（示差熱走査針
）によって測定され、構成する中量体の共役ジエン化合
物、ビニル芳香族化合物の種類および、共役ジエン化合
物の結合様式によって変化できる。

上記ガラス転移温度の範囲は、得られたタイヤ用ゴム組
成物が１反撥りｉ性、耐発熱性、耐摩耗性強度、低温特
性を保持するために必要な範囲であり、上記範囲以外で
はいずれかの性能に問題が出る。

本発明の変性共役ジエン重合体が共役ジエン化合物とビ
ニル芳香族化合物との共重合体である場合、ビニル芳香
族化合物の組成は、上記ガラス転移温度の範囲内の量と
なる。変性共役ジエン系重合体としては、ポリブタジェ
ン、ポリイソプレン、ブタジェン−イソプレン共重合体
、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン−イソプレ
ン共重合体、スチレン−イソプレン−ブタジェン共重合
体が好ましく、特にポリブタジェンおよびスチレン−ブ
タジェン共重合体が好ましい。この場合において、ブタ
ジェン部分のミクロ構造は１０〜８５％の範囲であるこ
とが好ましく、スチレンの含有量は０〜５０重量％の範
囲であること好ましい。

上記ゴム状重合の基本性質はブタジェン部分のビニル結
合量、スチレンの含有量および分子の連鎖状態により大
きく変化するが、それらの量は、使われる用途およびブ
レンドする他の共重合体の種類および量１によって種々
の値とすることが可能である。

特にスチレン−ブタジェン共重合体の場合、スチレンの
連鎖分布（ブタジェン単位の二重結合をすへてオゾン開
裂して得た分解物のゲルパーミェーションクロでトゲラ
フ（ＧＰＣ）によって分析（高分子学会予稿集２９巻９
号２０５５頁））は、反撥りｉ性、耐発熱性を向上させ
るためにはスチレンの虫連鎖がスチレン含有量の４０重
量％以上、スチレンが８個以上連なったスチレン長連鎖
はスチレン含有量の５重量％以下であることが好ましい
、また共重合体中のスチレン組成の分布は、分子鎖中で
均一であっても不均一に分布していてもよい。

本発明の変性共役ジエン系重合体はＧＰＣによって測定
される重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）
の比（Ｍｙ／Ｍｎ）で表わされる分子量分布が、１．２
〜３．５の範囲であることが、比較的良好な物性と加工
性のバランスを有するために好ましい。

分子量分布の形状に関しては、モノモーダルであっても
バイモーダル以上の多数のＧＰＣのクロマトグラフのピ
ークを有するものであってもよい。

活性リチウム末端を有する重合体は以下に示す方法で得
られる。

すなわち、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン等
の不活性炭化水素溶媒中において、ｎ−ブチルリチウム
、５ｅｃ−ブチルリチウム等のリチウム系開始剤として
、共役ジエン化合物を重合または共役ジエン化合物とビ
ニル芳香族化合物とを共重合するが、得られる重合体の
共役ジエン部のミクロ構造、ビニル芳香族化合物の含有
量、連鎖分布、共重合体の分子量分布等のポリマーの構
造を所定のものとするために種々の方法を採用すること
が可能である０例えば、重合系内に、極性化合物にして
例えばジエチルエーテル、テトラハイドロフラン、エチ
レングリコールジエチルエーテル等のエーテル類やトリ
エチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン等のアミ
ン類を添加することによって、重合体中の共役ジエン部
分のミクロ構造のコントロールならびに共重合体中のビ
ニル芳香族化合物の連鎖分布をコントロールすることが
可能である。また、共重合体の合成においては、共重合
性の悪いモノマー成分の重合系内への添加方法を工夫す
ることで連鎖分布のコントロールも可能となる。

前記重合および共重合反応は通常０−１５０℃の反応温
度において実施されるが、活性末端が失活する条件や、
架橋によってゲルが生成する条件は好ましくない０重合
および共重合反応は１回分重合方法または連続重合方法
それらの組合せ等いずれの工学的方法でも実施できる。

本発明で活性リチウム末端を有する重合体を反応させて
官能基を有する変性重合体とする尿素誘導体は、前記一
般式で表わされる化合物であり、それらの化合物の例と
しては、１．３−ジエチル−２−イミダソリジノン、１
，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１．３−ジプ
ロピル−２−イミダゾリジノン、１．３−ジメチル−３
，４，５，６−チトラヒドロー２（ＩＨ）−ピリミジノ
ン等があげられるが、１，３−ジメチル−２−イミダソ
リジノンが好ましい。

本発明で使用する尿素誘導体はリチウム末端重合体と接
触すると、はぼ瞬時に定量的に反応する。従って、リチ
ウム末端重合体との反応は、活性リチウムのほぼ等量の
尿素誘導体を添加することによって可能である。

本発明においては、全重合体分子の２５重量％以上、好
ましくは４０重着％以りが特定の尿素誘導体で変性され
ていることが必要である。

また、本発明で使用する官能基によって変性された共役
ジエン系重合体は１その一部が分岐構造を有しているこ
とも可能である。かかる分岐構造は、重合体の低温流れ
の改良や、加工性の改良のために導入される０分岐構造
とするためには、少量の二官能性以上の単量体、例えば
ビニルベンゼンを共重合する方法や、活性末端の一部を
四塩化ケイ素、四塩化スズなどの三官能性以上の活性ハ
ロゲン化合物やポリエポキシ化合物、ポリエステル厚と
反応させる方法が採用される。これらの分岐構造は、変
性共役ジエン系重合体の特徴を失わせない範囲内で導入
することが望ましい。

前記の製造方法によって溶液中で得られた変性共役ジエ
ン系重合体は、所定の反応終了後、２，６−シーｔｅｒ
ｔ−ブチル−ｐ−クレゾールのような酸化防止剤を添加
した後、生成重合体を分離、洗浄乾燥等の後処理を行な
い、目的とする重合体を得ることができる。また。パラ
フィン系、ナフテン系、アロマチック系などのゴム用伸
展油を添加したマスターバッチとして使用に供すること
もできる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、前記特定の官能
基を有する変性共役ジエン系重合体は、原料ゴム成分の
３０〜９０重量％、好ましくは３５〜８５重量％が使用
される。

使用量が９０重量％をこえると、変性共役ジエン系重合
体単独の場合との差がなく、一方３０重量％未満では、
変性共役ジエン系重合体を使用した場合と非変性の重合
体を使用し、た場合との差が実質上はとんど表われない
。

つぎに、本発明のタイヤ用ゴム組成物において前記のＬ
Ｍ変性共役ジエン系重合体と共に原料ゴムを構成するゴ
ム状重合体は、［＋７］天然ゴムあるいはシス−１，４
結合量が９０％以上のポリイソプレンゴムから選ばれた
１種以上、［ＩＩＩＪポリブタジェンゴムあるいは、ス
チレン含有量が３〜５０重量％であるスチレン−ブタジ
ェン共重合体ゴムから選ばれた１種以上である。

［１１］の原料ゴム成分は原料ゴムの５〜６５重量％、
好ましくは１０〜６０重量％であり、［ＩＩ［］の原料
ゴゴム分は原料ゴムの５〜６５重量％、好ましくは１０
〜８０重量％であり、［ＩＩ］　と［ＩＩＩ］の合計量
は原料ゴムの１０〜７０重量％である。

［ＩＩ］の原料ゴム成分の天然ゴムあるいはシス−１，
４結合が９０％以上のポリイソプレンゴムは、本発明の
タイヤ用ゴム組成物において、耐発熱性、引張強度、＃
屈曲性などの加硫物性およびロール加工性、押出加工性
、グリーン強度、タックなどの加工特性を望ましいもの
とするための成分として用いられる。特にタイヤ用ゴム
組成物の各用途のうち、大型タイヤのトレッド用途、タ
イヤ全般のサイドウオール用途、カーカス用途にはこの
成分は必要である。

［ＩＩＨの原料ゴム成分はポリブタジェンゴムあるいは
スチレン含有量が３〜５０重量％のスチレン−ブタジェ
ン共重合体ゴムである。ポリブタジェンゴムとしては、
シス１，４結合量が９０％以上である高シスポリブタジ
エンゴムや、リチウム系触媒による低シスポリブタジェ
ンゴム、さらに、１゜２ビニル結合量が３０〜８５％の
中ビニルないし高ビニル含有量のポリブタジェンゴムが
使用される。

またスチレン−ブタジェン共重合体ゴムとしては乳化重
合方法によるものや、リチウム系触媒によるブタジェン
部のビニル結合量が１０〜８０％のものがあり、スチレ
ン含有量は３〜５０重量％の範囲であり、スチレン含有
量が５０重量％をこえると、耐摩耗性、低温特性、耐発
熱性が悪化するので好ましくない、これらのポリブタジ
ェンゴムまたはスチレン−ブタジェン共重合体ゴムは、
ムーニー砧度（ＭＬ、。４，１００℃〕が３０〜１５０
の範囲、ガラス転移温度が一１１０℃〜−２０℃の範囲
のものが好ましい。

上記のポリブタジェンゴムおよびスチレン−ブタジェン
ゴムは本発明のタイヤ用ゴム組成物の目的に応じて１分
子量、分子量分布、分岐の程度の異なるものを使用する
。

［Ｉ［［］の原料ゴゴム分は本発明のタイヤ用ゴム組成
物において、引張強度、耐摩耗性、ウェットスキッド特
性、耐屈曲性等の加硫物物性を［Ｉ］の原料ゴム成分と
共にバランスを改良すると共に、ロール加工性、押出加
工性等の加工性をコントロールするために使用され、特
に乗用車タイヤ用のトレッド、サイドウオール、ビード
部等においてこの成分は使用される。

本発明においては［Ｉ］〜［Ｉ［Ｉ］の原料ゴムの合計
量は１００重量部である。

また本発明においては［Ｉ］〜［ＩｎＩ３の原料ゴムの
重量平均のガラス転移温度は−１００〜−４０℃の範囲
である。

本発明において原料ゴムの重量平均のガラス転移温度は
次式で示される値である。

Ｔｇｍ　＝ΣＷｉＸ　Ｔｇｉ／ΣＷｉ Ｔｇｍ　：重量平均のガラス転移温度 Ｔｇｉ　　：　ｉ成分のガラス転移（’ｏｓｃでの測定
値）Ｗｉ：ｉ成分の重量分率 原料ゴムの平均のガラス転移温度は、タイヤ用ゴム組成
物の使用用途によって適宜選定される。

例えば、低温性能が重視されるスノータイヤやスタンド
レスタイヤのトレッドの原料ゴムでは上記の平均のガラ
ス転移温度は−１００〜−７０℃の範囲が好ましく、一
方、ウェット・グリップ性能や操縦安定性が重視される
高性能タイヤやレーシングタイヤのトレッドの原料ゴム
では平均のガラス転移温度は−６５〜−４０℃の範囲で
あることが好ましく、またその他の乗用車タイヤや、大
型のタイヤのトレッドでは、−９０〜−５０℃の範囲で
あることが好ましい、また、トレッド以外のタイヤの部
分のｆｆｉ成物の原料ゴムもその用途に応じて、−１０
０〜−４０℃の範囲から選ばれる。原料ゴムの平均のガ
ラス転移温度が一４０℃をこえると、低温特性が悪化す
る。

本発明のタイヤ用ゴム組成物においては、カーボンブラ
ックを原料ゴム１００重量部あたり、３０〜１２０重縫
部、好ましくは３５〜１００重量部含有する。カーボン
ブラックとしては、補強性の高いファーネスブラックを
使用することが好ましく、ＳＡＦ　、　ｌ５ＡＦ、　Ｈ
ＡＦ、　ＦＥＦ、　ＳＲＦ級等の粒径のもので、各種ス
トラフチャーのものが使用される。

カーボンブラックの構造はヨウ素吸着量、ＤＢＰ吸油量
、窒素比表面積等で表わされる。これらによって加硫ゴ
ムの性質が変化するが、本発明においては、ヨウ素吸着
量３０〜２０ｈｇ／ｇ　、　ＤＢＰ吸油量が８０〜ｌ［
１０ｃｍ２／１００ｇ　、窒素比表面積が３０〜１５０
ｍ２　／Ｈのカーボンブラックをタイヤ用ゴム組成物に
要求される性能に応じて使用することが好ましい。

カーボンブラックの量が原料ゴム１００重量部あたり３
０重量部未満では、補強効果が少なく、引張強度等が低
下し、１２０重量部を上回ると、反撥弾性、耐発熱性が
低下して好ましくない。

本発明のタイヤ用ゴム組成物においては、ゴム用伸展油
を原料ゴム１００重量部あたり５〜８０重量部、好まし
くは５〜６０重量部含有する。ゴム用伸展油としては、
アロマチック系、ナフテン系、パラフィン系の伸展油が
本発明のタイヤ用ゴム組成物の使用用途に応じて使用さ
れる。低温特性が要求されるスタッドレスタイヤやスノ
ータイヤのトレッド用途、ならびに耐発熱性が要求され
るカーカスの用途には、ナフテン系やパラフィン系のゴ
ム用伸展油が好ましく使用され、ウェットグリップ性能
が要求される用途においては、アロマチックオイルを、
多く使用する等の使用方法が行なわれる。

ゴム伸展油が５重量部未満では、ゴム伸展油によるカー
ボンブラックの分散改良効果が少なく。

一方８０重量部を上回ると引張強度、耐摩耗性、耐発熱
性等が悪化し好ましくない。

本発明の組成物において用いられる加硫剤は。

硫黄を主とするものであり、他にパーオキサイド類や、
硫黄供与物質も使用できる。加硫剤は、原料ゴム１００
重量部あたり０．０５〜５重量部の範囲で用いらるが、
加硫剤が硫黄の場合、ゴム１００重量あたり１．５〜３
．０重量部の範囲が好ましい。

更に、本発明の組成物においては必要に応じて各種のゴ
ム用配合薬品が使用される。これらのゴム用配合薬品と
しては、ステアリン酸、亜鉛華などの加硫助剤、スルフ
ェンアミド系、チウラム系、グアニジン系など各種系統
の加硫促進剤、アミン系やフェノール系の老化防止剤、
オンン劣化防止剤、加工助剤、粘着付与剤等の各種配合
剤があり、本発明のタイヤ組成物の各用途に従って、適
宜使用される。

本発明の組成物は、上記各成分を公知のゴム用混線機械
のインターナルミキサー、オーブンロール等によって配
合混練され、押出等の工程を経て成型された後、トレッ
ド、サイドウオール、カーカス等のタイヤの各部位を組
み立て、最後に１３０〜２００℃の温度にて１０〜６０
分加硫される。

本発明のタイヤ用ゴム組成物はすぐれた反撥弾性および
耐発熱性を有し、従来の原料ゴムを使用した組成物に比
べて耐摩耗性やウェット・スキッド特性とのバランスが
良好であり、同時に加工性が良好であるため配合の自由
度が高く、場合によっては、カーボンブラックやゴム用
伸展油の種類や量を調節することにより、従来の原料ゴ
ム組成物と同等の反撥弾性あるいは耐発熱性を保持し、
耐摩耗性やウェットスキッド特性を大巾に改良すること
も可能である。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、低燃費タイヤ、オール
シーズンタイヤ、高性能タイヤ、スタッドレスタイヤ等
のタイヤレッドに特に好適であり、また、サイドウオー
ル、アンダートレッド、カーカス、ビード部等にもその
すぐれた加硫物物性と加工性のバランスを生かして使用
することが可能である。

［実施例］ 以下、実施例および比較例を示す、これらは本発明を説
明するものであって、範囲を限定するものではない。

実施例において、ポリマー構造の測定、加硫物物性等の
測定は以下に示す方法に従って行なった。

ムーニー粘度は通常の方法にてＬローターを使用して１
００℃にて測定した。結合スチレンは紫外線吸収スペク
トル法により、２Ｂ２ｎ＋ｓのフェニル基に基づく吸収
から算出した。ブタジェン部のミクロ構造は赤外分光光
度計を用いて、ハンプトン法により計算した。

ガラス転移温度は、ＤＳＣを使用し、ＡＳＴＭ−０３４
１７−７５に従って比熱の温度変化を測定し、外押温度
（７９Ｆ）をガラス転移温度とした。

加硫物の引張強度はＪＩＳ−ＫＪ３０１によって測定し
た。　ＪＩＳ反撥弾性は、　ＪＩＳ−に−６３０１に従
い７０℃にて測定した。

耐発熱性は、グツドリッチフレクンメーターを使用し、
スタート温度５０℃、荷重２６ボンド、変位５．７１ｍ
ｍ、回転数１８０Ｏｒｐｍの条件で測定した。

＃摩耗性はピコ摩耗試験機を用いて測定した。

ウェットスキッド抵抗性は、英国道路研究所製装置にて
測定した。加工性は、配合物のロール操作性、押出加工
性にて判断した。ロール操作性は６インチロールを使用
し、配合物の巻き付き性、操作性簿で評価した。

押出加工性は、ガーベイダイ押出機を装着したブラベン
タープラストグラフを用い、押出物の形状、表面肌の状
態で判断した。

ロール加工性の評価基準は、まきつき状態がよくかつ結
石がなくて、操作がやりやすいものをＡとし、パギンク
“してまきつかず、操作が困難なものを最悪のＤとし、
中間をＢ、Ｃの順とした。

押出加工性は、表面肌が良好で、エツジの切れが良いも
のをＡ、表面肌が荒く、押出むらや、エツジの形状が劣
るものを最悪のＤとし、中間をＢ、Ｃの順とした。

実施例と比較例においては表１〜表４に示す重合体を使
用した。

表１に示すＢＲ−Ａ−ＯＲ−Ｃ，５ＢＲ−Ｄ−ＳＢＲ−
にはすべて特定の尿素化合物によって変性されたＢＲ（
ポリブタジェンゴム）　、　５ＢＲ（スチレン−ブタジ
ェンゴム）であり、表４に示すＢＲ−ａ−ＢＲ−ｃ、　
５ＢＲ−ｄ　〜５ＢＲｋは変性されていないＢＲ，ＳＢ
Ｒであり、比較のための試料である。

これらの試料は以下に示す方法で調整した。

試料ＢＲ−Ａは、シクロヘキサンを溶媒とし、ブタジェ
ン濃度１６％、ｎ−ブチルリチウムをブタジェン１００
ｇあたり０．０８５ｇ、テトラハイドロフランをブタジ
ェン１００ｇあたり０．０５ｇの割合で第１の反応器に
下部より連続的に供給し、反応器内温を８０〜１００°
Ｃに保ちつつ、この反応器上部より重合反応反応が完了
した重合体溶液を連続的に取り出して第２の反応器に供
給した。第１の反応器において反応溶液の平均滞留時間
は６０分であった。第２の反応器の温度を９０℃に保ち
、活性リチウム末＠１モルあたり０．８５モルに相当す
る１、３−ジメチル−２−イミダゾリジノンとして重合
体１００ｇあた０、０８５ｇを尿素化合物として連続的
に供給して反応させ、官能基を導入した。このようにし
て得られた重合体溶液に安定剤として２，６−シーｔｅ
ｒｔ−ブチル−Ｐ−クレゾールを重合体１００ｇあたり
０．５ｇの割合で加え、溶剤を加熱除去して重合体を得
た。

試料ＢＲ−ａは、試料ＢＲ−Ａを得た方法において、尿
素化合物のかわりにメタノールを使用した以外は同じ方
法で得た。

試料ＢＲ−８、試料５ＢＲ−Ｅ　、５ＢＲ−Ｊは試料Ｂ
Ｒ−Ａを得たのと同じ連続重合法で調整し、尿素化合物
を反応させた。これらの各試料の調整においては、極性
化合物のテトラハイドロフランの量を増減してブタジェ
ン部のビニル量をコントロールし、ｎ−ブチルリチウム
量によってムーニー粘度をコントロー・ルし、ブタジェ
ンとスチレンの供給比によってスチレン含有量をコント
ロールした。試料ＢＲ−Ｂは、尿素化合物として１，３
−ジエチル−２−イミダゾリジノンを使用した。

また試峯’４５ＢＲ−ｂ、　５ＢＲ−［！　、　５ＢＲ
−ｊはそれぞれ試本ＩＢＲ−Ｂ、　５ＢＲ−Ｅ　、　５
ＢＲ−Ｊに対応し、尿素化合物の代わりにメタノールを
使用した。

試料ＢＲ−Ｃは、以下に示す回分重合法にて得、シクロ
ヘキサンを溶媒とし、１．３−ブタジェンの１５％溶液
に１．３−ブタジェン１００ｇあたり０．２ｇ、　ｎ−
ブチルリチウムを１．３−ブタジェン１００ｇあたり０
．０４０ｇ添加し、反Ｉ５器内温度を３０〜３５℃に保
ち、１２０２０分間反応た。重合反応終了後、重合体１
００ｇあたり０．０７１ｇの１，３−ジメチル−２−イ
ミダゾリシフノンを添加し１０分間反応させた。このよ
うにして得られた重合溶液に安定剤として、２，６−シ
ーｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを重合体１００ｇ
あたり０．５ｇの割合で加え、溶媒を加熱除去した。

試料ＢＲ−ｃはＢＲ−Ｃを得たのと同じ方法で尿素化合
物のかわりにメタノールを使用した。

また試料５ＢＲ−Ｄ　、　５ＢＲ−Ｇ　、　５ＢＲ−Ｈ
，５ＢＲ−には試料ＢＲ−Ｇを得たのと同じ回分重合方
法において、極性化合物の量および種類を変えてビニル
量を調整し、ブタジェンとスチレンの比率でムーニー粘
度を調整し、尿素化合物として、１．３−ジメチル−２
−イミダゾリジノンを反応させて、変性重合体とした。

試料５ＢＲ−ｄ　、　ＳＢＲ−ｇ　、　５ＢＲ−ｈ　、
　５ＢＲ−には、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジ
ノンの代わりにメタノールを使用した官能基を含有しな
い重合体である。

さらに５ＢＲ−Ｆは下記の方法で得た。

試料ＢＲ−Ｃを得たのと同じ回分重合方法により活性リ
チウム末端を有するスチレン−ブタジェン共重合体とし
、その後、活性リチウム末端１モルに対しＩ／２当＆（
１／８モル）の四塩化スズをカップリング剤として添加
して重合体の一部をカップリングして分岐状とし、その
後尿素化合物として１，３−ジメチル−２−イミダソリ
ジノンを、残存する活性リチウム末端に対して１．０モ
ル（当初の活性リヂウム末端に対しては０．５モル）反
応させて変性重合体とした。

このようにして得られた重合溶液に安定剤として、２，
６−シーｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−フレソールを重合体１
００ｇあたり０．５ｇの割合で加え、溶媒を加熱除去し
た。

ＧＰＣによる分析の結果、四塩化スズによって分岐され
た比率は４７％であった。

試料５ＢＲ−ｆは、試料５ＢＲ−Ｆを得たのと同じ方法
で重合し、四塩化スズでカップリングした後、尿素化合
物を使用せずにメタノールを反応させて得た、非変性の
重合体である。

また、本発明の原料ゴムの（ＩＩ）および（ｍ）は表２
および表３に示される市販のゴム伏型合体を使用した。

表１ 表２ 表　　３ 相アロマチックオイル油展ｉ３７．５ｐｈｒ表４ 実施例１、比較例１ 表５に示す配合処方に従って、表６に示す組成のブレン
ド比のゴム組成物を、加圧ニーグーによって混練混合し
、得られた未加硫物のロール加工性および押出加工性を
評価した。また、１４５℃で適正時間加硫し、加硫物物
性を評価した。

その結果を表６に示す。

表６より明らかな如く、本発明で限定するブレンド組成
において、官能基によって変性されたポリブタジェンを
使用した組成物は、すぐれた加工性を示し、かつ加硫物
性の反発弾性、発熱性がすぐれる。一方、変性していな
いポリブタジェンを使用した組成物は、反発弾性、耐発
熱性が劣る。

表　　５ ボ　リ　マ　−　　　　　　　１００重量部カーボンブ
ラック　Ｎ３３’ｌ　　　　５０重量部アロマチックオ
イル　　　　　５重量部亜　　鉛　　華　　　　　　　
　　　　　　　　３重量部ステアリン酸　　　　　　　
　　２重量部名化防止剤Ｂ１）１重量部 硫　Ｒ１，８重量部 加硫促進剤Ｃ”１２）　　　　　　１．２重量部１〉ジ
フェニルアミンとアセトンの高温反応物２３Ｎ−シクロ
ヘキシル−２−ペンソチアジルスルフェンアミド 実施例２、比較例２ 表５の配合処方に従って、表７に示した組成のゴムＭｌ
成物を実施例１と同じ方法で調整し、加工性および加硫
物物性の評価を実施した。その結果を表７に示す。

表７に示す如く、本発明の組成物は、比較のためのＭ１
成物に比べて、優れた反発弾性、耐発熱性を示す。

実施例３、比較例３ 表８に示す配合処方によって１表９の組成のゴムＭＩ成
物を実施例１と同等に配合混練し、加工性および加硫物
物性の評価を実施した。

結果を表９に示す。

表９より明らかな如く、本発明の特定の官能基によって
変性されたスチレン−ブタジェンゴムを原料ゴムとした
組成物は、反発弾性、耐発熱性にすぐれ、ウェットスキ
ッド抵抗性および耐摩耗性も良好であると共に、未加硫
配合物の加工性もすぐれている。

゛・８、 表　　８ ボ　　リ　　マ　−　　　　　　　　　　　　　１００
重量部力一ポンブラ、り　Ｎ３３０　　　７０重量部亜
　　鉛　　’！　　　　　　　　　　　　　　　３重量
部ステアリン酸　　　　　　　　　２重量部老化防止剤
８１ＯＮＡｌ　ｌ　　　　　　１重量部値　ｖｉｌ、　
７５重量部 合　　　計　　　　　　　　　　　　　２１６．８５重
量部［発明の効果］ 本発明の加硫ゴム組成物は、特定の尿素化合物と活性リ
チウム末端を有する共役ジエン系重合体との反応とによ
って得られた変性共役ジエン系重合体と、ポリイソプレ
ン系重合体、ポリブタジェン系重合体の３種類を原料ゴ
ムとし、ゴム用件底油、補強性カーボンブラック加硫剤
、その他ゴム用配合薬品を配合したタイヤ用ゴム組成物
であり、未加硫物が良好な加重性を有すると共に、反発
弾性、耐発熱性がすぐれ、これらと耐摩耗性およびウェ
ットスキッド抵抗性とのバランスが従来の組成物に比べ
て改良され、タイヤのトレッド、アンタートレッド、カ
ーカスサイドウオール、ビート部子のタイヤ各部の用途
に好適に用いられ、また他の加硫ゴム用途にも、その性
能を生かして利用することが可能であり、その工業的意
義は大きい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原料ゴム、カーボンブラック、ゴム用伸展油、加硫剤、
   その他のゴム用配合薬品を含有するタイヤ用ゴム組成物
   であって、 ［Ｉ］原料ゴムの３０〜３０重量％が （ａ）炭化水素溶媒中で有機リチウム化合物を重合開始
   剤として、少なくとも１種の共役ジエン化合物、或は共
   役ジエン化合物とビニル芳香族化合物を重合させて得ら
   れた活性リチウム末端を有する重合体と、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１とＲ＿２は夫々独立にＣ＿１〜Ｃ＿４の
   アルキル基またはアルコキシアルキル基を、Ｙは酸素原
   子または硫黄原子を、ｎは２〜４の整数を表す）で示さ
   れる尿素誘導体とを反応させて得られ （ｂ）ムーニー粘度（ＭＬ＿１＿＋＿４、１００℃）が
   ３０〜１５０ （ｃ）ガラス転移温度（Ｔｇ）が−１００〜−２０℃で
   ある共役ジエン系重合体であり、 ［II］原料ゴムの５〜６５重量％が、天然ゴム、または
   シス−１，４結合が９０％以上のポリイソプレンゴムか
   ら選ばれた１種以上であり、 ［III］原料ゴムの５〜６５重量％が、ポリブタジエン
   ゴム、またはスチレン含有量が３〜５０重量％であるス
   チレン−ブタジエン共重合体から選ばれた１種以上であ
   り、 ［IV］［Ｉ］〜［III］の原料ゴムの合計が１００重量
   部であり、かつ［ I ］〜［III］の原料ゴムの重量平均
   のガラス転移温度が−１００〜−４０℃であり、［Ｖ］
   カーボンブラックを原料ゴム１００重量部あたり３０〜
   １２０重量部含有し、 ［VI］ゴム用伸展油を原料ゴム１００重量部あたり５〜
   ８０重量部含有するタイヤ用ゴム組成物。