JPS648015B2 - - Google Patents

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JPS648015B2
JPS648015B2 JP55167835A JP16783580A JPS648015B2 JP S648015 B2 JPS648015 B2 JP S648015B2 JP 55167835 A JP55167835 A JP 55167835A JP 16783580 A JP16783580 A JP 16783580A JP S648015 B2 JPS648015 B2 JP S648015B2
Authority
JP
Japan
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polybutadiene
glass transition
transition temperature
rubber
composition
Prior art date
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Expired
Application number
JP55167835A
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English (en)
Other versions
JPS5792033A (en
Inventor
Hiroshi Furukawa
Juichi Saito
Akio Imai
Keisaku Yamamoto
Hiromi Takao
Masashi Yoshida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority to JP55167835A priority Critical patent/JPS5792033A/ja
Priority to GB8135658A priority patent/GB2090838B/en
Publication of JPS5792033A publication Critical patent/JPS5792033A/ja
Publication of JPS648015B2 publication Critical patent/JPS648015B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明では共役ジエン系ゴム組成物に関するも
のである。更に詳しくは、相互に異なるガラス転
移温度を有する二種類の共役ジエン重合体の混合
物を含んで成るゴム組成物に関するものである。
従来、ゴム組成物の原料成分としての共役ジエン
化合物の重合体に関しては多種類の重合体が知ら
れている。特にいわゆるチーグラー系触媒を用い
て合成されるイソプレン重合体やブタジエン重合
体及び有機リチウム系触媒を用いて合成されるブ
タジエン重合体等はゴム組成物の原料として工業
的規模で製造されている。 これらの重合体はそのミクロ結合様式によつて
特徴付けられており、シス含量が高いか或いはシ
ス及びトランス含量の高い重合体であることが知
られている。又、ミクロ結合含有量とガラス転移
温度との間には強い相関があり、これらの重合体
のガラス転移温度は−70℃乃至−110℃の範囲に
存在することも知られている。これらの重合体を
主成分とする組成物は特に自動車タイヤ用途に使
用される場合に、動的発熱が少ないという特徴を
有するがタイヤのもう一つの重要な性能であるブ
レーキ特性が悪く、特に湿潤路面上での制御性能
を意味するウエツトスキツド抵抗性については著
しく劣るものであつた。 これを補なうために、例えばスチレン・ブタジ
エン共重合体ゴム(SBR)を適当な比率で配合
したゴム組成物を用いる方法が採用されてきた。
然るにこの方法によると、ウエツトスキツド抵抗
性能は改善されるものの動的発熱性が増大し、そ
の結果として、タイヤの転動抵抗値が大きくな
る。これら両特性を同時に満足させ得るゴム組成
物は提供されておらず、止むを得る不満足なゴム
組成物を使用しているのが同業界の現状である。 一方、最近、重合体中の1、2結合合有量の高
い共役ジエン系重合体を成分として含む組成物は
反ぱつ弾性、破壊強度が大きく、耐寒性にも優れ
るなど、特徴ある機械的性質を示すことが見出さ
れた(日本特許公告公報昭48−20771号)。このよ
うな組成物は乗用車タイヤ等の素材として好適で
あり、特に、1、2結合含有量の高いポリブタジ
エンを含むゴム組成物は前述のウエツトスキツド
抵抗性能と動的発熱性の両特性を同時に改善し得
る可能性が予想された。事実、このような組成物
はこれら両特性を若干改善するものの業界で要求
される高スキツド・低転動抵抗、タイヤ用途ゴム
組成物としては必ずしも満足な水準とは言えなか
つた。 特に高速自動車道路網の発展に伴う安全性確保
のために、ブレーキ特性或いはウエツトスキツド
抵抗性能の向上が求められ、一方エネルギー価格
高騰により動的発熱性或いはタイヤの転動抵抗の
低減が要求される今日、これら両特性を同時に改
善することは極めて重要な課題となりつつある。 本願の発明者らは、このような背景のもとにウ
エツトスキツド抵抗性能が高く、転動抵抗の低い
ゴム組成物の開発を命題として鋭意研究を行なつ
た。その結果、本願に規定した如きガラス転移温
度の異なる二種類のポリブタジエンの混合物を含
んで成るゴム組成物は平均的なガラス転移温度を
有する単一のポリブタジエンを含んで成るゴム組
成物に比べてスキツド抵抗性能が向上し、且つ動
的発熱性も同等の水準が維持される事実を発見し
て本発明に到達した。 即ち、本発明の組成物の代わりにガラス転移温
度が−50℃以上である単一のポリブタジエンを主
体とするゴム組成物であつても従来市販されてい
る各種のゴム組成物に比べて転動抵抗とウエツト
スキツド抵抗性能が改善されるが本発明の組成物
では更にウエツトスキツド抵抗性能が改善され実
用上両特性共に満足し得るタイヤ用素材となると
いう注目すべき特徴を有している。 本発明のゴム組成物はゴム成分として条件
()乃至()の組合わせにより定義されるポ
リブタジエン()、()の混合物を配合し、且
つポリブタジエン()、()の混合比率を両者
のガラス転移温度の重みつき算術平均値が−50℃
以上となる混合比率とすることを特徴とする共役
ジエン系ゴム混合物を含むゴム組成物である。 ここでガラス転移温度の重みつき算術平均温度
とは、各ポリブタジエンのガラス転移温度と重量
比の積の和である。すなわちポリブタジエン
()のガラス転移温度、重量比を各々Tg1、
W1、ポリブタジエン()のガラス転移温度、
重量比を各々Tg2、W2としたとき、これらの混
合物のガラス転移温度の算術平均値は、 Tg1×W1+Tg2×W2 (W1<1.0、W2<1.0 W1+W2=1.0) であらわされる。 条件() ポリブタジエン()はブタジエン化
合物を重合して得られるガラス転移温度が−60
℃乃至−20℃の範囲にあり、ムーニイ粘度
(ML1+4、121℃)が20〜120である無定形ポリ
ブタジエンである。 () ポリブタジエン()はブタジエン化合物
を重合して得られるガラス転移温度が−90℃乃
至−40℃の範囲にあり、ムーニイ粘度
(ML1+4、121℃)が20〜120である無定形ポリ
ブタジエンである。 () ポリブタジエン()とポリブタジエン
()とのガラス転移温度の差は20℃以上であ
る。 本発明のゴム組成物のゴム成分であるポリブタ
ジエン()及び()はそれぞれリビングアニ
オン重合法として知られる有機アルカリ金属化合
物を開始剤とする共役ジエン化合物の重合法によ
り得ることができる。特に有機リチウム化合物を
重合開始剤とし、エーテル或いは第三級アミンの
如きルイス塩基性化合物を重合体のガラス転移温
度制御剤として使用する方法が重合反応の制御性
の点から好ましい。 ポリブタジエン()、()の分子量の制御、
従つて、又、ムーニイ(MOONEY)粘度の制御
は重合系に添加する単量体と重合開始剤との量比
の調節により達成される。ムーニイ粘度20乃至
120の重合体を得るに必要な重合開始剤量は添加
単量体量の0.005〜1.5モル%程度である。 ポリブタジエン()、()のムーニイ粘度が
20未満であると、いわゆるコールド・フロー特性
が著しく、又強度が小さいためにこれらの組成物
を成型するのが困難である上に、動的発熱性が大
となり、実用上、タイヤ素材用、組成物のゴム成
分としては不適当である。 一方、ポリブタジエン()、()のムーニイ
粘度が120を超えると、組成物を得るための加工
機械への供給が困難であり、又各種配合剤との混
合・分散性が悪化して実用に適さない。 ポリブタジエン()、()のガラス転移温度
は重合時のルイス塩基性化合物と重合開始剤との
添加量比の調節並びに重合温度の調節により、ミ
クロ結合、特に1、2結合及び/又は3、4結合
含有量を調節する公知の方法により制御される。 ポリブタジエン()、()のガラス転移温度
が本願請求範囲に記載した条件()()の範
囲よりも低い場合にはウエツトスキツド抵抗性能
の改良効果が小さく、本発明の組成物の成分重合
体としては不適当である。逆にこれらの範囲を超
える場合にはポリブタジエン()を製造するに
際し極めて大量のルイス塩基を必要とし、重合反
応が不安定となるなど工業的実施に際して不利益
を生ずる上に、例えばガラス転移温度が−20℃を
超えるポリブタジエンは無定形重合体としての性
質を失い、樹脂的性質を帯びてくる故に、本発明
の組成物の原料重合体としては不適当である。 ポリブタジエン()と()とのガラス転移
温度の差異は20℃以上となるように選ばれる。両
者の差が20℃に満たない場合にはウエツトスキツ
ド抵抗性能の改良効果が不充分であり、本発明の
目的とする組成物を得るには不適当である。 ポリブタジエン()及び()の混合比率は
両者のガラス転移温度の重みつき算術平均値が−
50℃以上となる混合比率が選ばれる。 ガラス転移温度の重みつき算術平均値が−50℃
よりも低い場合にはウエツトスキツド抵抗性能の
改良効果が小さくなり、本発明の目的の組成物と
しては不適当な組成物となる。ポリブタジエン
()及び()を製造するために用いられるブ
タジエン化合物としては1、3−ブタジエン、イ
ソプレン、ピペリレン及び2、3−ジメチル−
1、3−ブタジエン、1−フエニル−1、3−ブ
タジエンの如き置換ブタジエン類、1、3−ペン
タジエン及びその置換誘導体もしくはこれらの混
合物が用いられる。特に1、3−ブタジエン又は
イソプレンを用いることが、工業的実施の際の単
量体の入手容易性の点で好ましい。 本発明の組成物はポリブタジエン()及び
()をカーボンブラツク、硫黄、加硫促進剤、
老化防止剤等の添加物を通常のゴム加工機械で混
合して製造される。本発明の目的を損なわない限
りにおいて伸展油を配合することもできる。 本発明の組成物はポリブタジエン()及びポ
リブタジエン()を予め混合した後にカーボン
ブラツク、硫黄、加硫促進剤等の添加物を配合す
る方法によつて製造されることが好ましいがポリ
ブタジエン()、()及び添加物を同時に配
合、混練する方法によつても製造される。 又、ポリブタジエン()、()を予め混合す
る場合にそれぞれのポリブタジエンを通常のゴム
混練装置で混合する方法による外、それぞれのポ
リブタジエンの重合溶液を本発明のポリブタジエ
ン混合条件に適するように混合した後、溶剤と分
離してポリブタジエン()、()の混合物を回
収する方法によることも出来る。 以下に、実施例により本発明の内容を説明する
が、本発明はこれにより何ら限定されるものでは
ない。 実施例1、2及び比較例5 実施例1、2及び比較例5の組成物はそのゴム
成分としてガラス転移温度を制御したポリブタジ
エンa、b、c、a、bの内、2種類
のポリブタジエンを含む組成物である。 これらのポリブタジエンは第1表に示す重合処
方にて合成された。これらのポリブタジエンの物
性値をも第1表に示した。これらのポリブタジエ
ンを所定の重量比で混合し、更にポリブタジエン
混合物100重量部に対してカーボンブラツク60部、
アロマ油20部、亜鉛華5部、ステアリン酸2部、
加硫促進剤2部、イオウ1.6部の比率で配合し、
8インチミキシングロールにて混練して組成物と
した。 150TON蒸気プレスを用いてプレス加硫した試
験片について動的発熱性及びスキツド抵抗性能を
測定した。それらの結果を第2表に示す。 なお、ポリブタジエンの物性及び加硫物の物性
の測定条件は以下のとおりである。 ポリブタジエンのムーニイ粘度 121℃に設定したムーニイ粘度計を用いて1分
間余熱。更に4分後のトルク値を読み取つた。
(ML1+4、121℃) ブタジエン重合体のガラス転移温度 デユポン社至差走査熱量計(DSC)を用いて
−100℃から+20℃まで20℃/分の昇温速度で測
定。転移吸熱ピークの位置から転移温度を決定し
た。 ウエツトスキツド抵抗性能 厚さ6.0mmの加硫ゴムシートについてスタンレ
イ社製ポータブルスキツドレジスタンステスター
を用いて測定した。接触路面として温度20℃の水
を噴霧したアスフアルト面を選定した。 動的発熱性 自動式グツドリツチフレクソメーターを用い
て、静荷重20Lb、振動数1800cpm、温度75℃、
ストローク0.2″なる条件で加硫物について測定し
て、14分後の温度上昇度を記録した。 比較例 1、2及び4 本発明の方法によらず、ガラス転移温度を制御
した1種類のポリブタジエンをゴム成分とするゴ
ム組成物の加硫試験片について実施例1、2と同
様の測定を行なつた。結果を第2表に示した。 比較例 3 本発明の方法によらず、市販のスチレン・ブタ
ジエンゴム(SBR#1500)及びシス1.4・ポリブ
タジエンゴムを配合した組成物について同様の検
討を行なつた。 結果を第2表に示した。 第2表より明らかなように本発明の実施例1、
2はそれぞれ対応する比較例1、2、4、5に比
べると動的発熱性が同程度の水準を示し、且つウ
エツトスキツド抵抗性能が向上している事実を示
すものである。このようにガラス転移温度の異な
る2種類のポリブタジエンを所定の比率で混合し
た混合物をゴム成分とする組成物のそれらの平均
的なガラス転移温度を示す単一のポリブタジエン
をゴム成分とする組成物に比べて、スキツド抵抗
【表】
【表】
【表】 みつき算術平均値を示した。
性能に優れることが示された。なお、比較例3に
示した如き一般に提供されているタイヤ用ゴム組
成物に比べて本願の組成物は動的発熱性も小さ
く、スキツド抵抗性能も改良された優れた特性を
示す。本発明の組成物がこれら両特性を同時に改
善する組成物であることが確認された。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ゴム成分として、条件()乃至()の組
    合わせにより定義されるポリブタジエン()、
    ()の混合物を配合し、且つポリブタジエン
    ()、()の混合比率を両者のガラス転移温度
    の重みつき算術平均値が−50℃以上となる混合比
    率とすることを特徴とする共役ジエン系ゴム混合
    物を含むゴム組成物。 条件() ポリブタジエン()はブタジエン化
    合物を重合して得られるガラス転移温度が−60
    ℃乃至−20℃の範囲にあり、ムーニイ粘度
    (ML1+4、121℃)が20〜120である無定形ポリ
    ブタジエン。 () ポリブタジエン()はブタジエン化合物
    を重合して得られるガラス転移温度が−90℃乃
    至−40℃の範囲にあり、ムーニイ粘度
    (ML1+4、121℃)が20〜120である無定形ポリ
    ブタジエン。 () ポリブタジエン()とポリブタジエン
    ()とのガラス転移温度の差は20℃以上であ
    ること。
JP55167835A 1980-11-27 1980-11-27 Conjugated diene rubber composition Granted JPS5792033A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55167835A JPS5792033A (en) 1980-11-27 1980-11-27 Conjugated diene rubber composition
GB8135658A GB2090838B (en) 1980-11-27 1981-11-26 Conjugated rubber composition

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JP55167835A JPS5792033A (en) 1980-11-27 1980-11-27 Conjugated diene rubber composition

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JPS5792033A JPS5792033A (en) 1982-06-08
JPS648015B2 true JPS648015B2 (ja) 1989-02-10

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ID=15856958

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE10021070A1 (de) * 2000-04-28 2001-10-31 Bayer Ag Gelhaltige Kautschukmischungen für dynamisch belastete Reifenbauteile
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Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB1603847A (en) * 1977-09-09 1981-12-02 Dunlop Ltd Tyres

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Publication number Publication date
GB2090838B (en) 1984-08-08
JPS5792033A (en) 1982-06-08
GB2090838A (en) 1982-07-21

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