JPH0428731A - 優れたグリップ性能を有する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、優れた強度特性とグリ、ブ性能を有するタイ
ヤ用ゴム組成物、およびタイヤのグリ。

プ性能を向上させる方法に関する。

〈従来の技術〉 近年、自動車の高性能化、道路の舗装化および高速道路
網の発達に伴い、自動車の加速性能やブレーキ性能と密
接な関連をもつタイヤのグリップ性能に対する向上要請
が増加している。高グリップ性能を得るためには、タイ
ヤのトレッド部と路面との間の摩擦によるエネルギーロ
スを増加させればよいことが知られており、これに対応
して、変形時の損失係数（ｔａｎδ）の大きいトレッド
ゴム材料が求められている。

従来、変形時のｔａｎδを大きくする技術としては、ス
チレン含有量の高いスチレン・ブタジエン共重合ゴムを
ベースゴムとして使用する方法、プロセス油を多量に添
加する方法、高補強性のカーボンブラックを多量に充填
する方法、グリップ向上剤を添加する方法などが提案さ
れている。

〈発明が解決しようとする課題〉 タイヤトレッドとしてスチレン含有量の高いスチレン・
ブタジエン共重合ゴムをベースゴムとする方法では、あ
る温度領域まではグリップ性能が優れるものの、この種
のゴムの特性としてガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、か
つｔａｎδの温度依存性が大きいため、路面温度の高い
場合あるいは走行時の発熱によりタイヤ温度が上昇した
場合には、ｔａｎδが急激に低下し、それに伴いグリッ
プ性能も低下するという問題点を有していた。また、プ
ロセス油や高補強性のカーボンブラックを多量ｆこ充填
する方法では、グリップ性能の向上はみられるものの、
高充填によりゴムの発熱性が増大し、それに伴って強度
特性や耐摩耗性が著しく低下するという問題点があった
。一方、グリップ向上剤としては、特開昭６４−７０５
３９号公報に、Ｎ−メタクリロイル−Ｎ−フェニル−ｐ
−フェニレンジアミンやＮ−（メタクリロイルオキシ−
２−ヒドロキシプロピル）　−Ｎ’−フェニル−ｐ−フ
ェニレンジアミンなどのｐ−フェニレンジアミン誌導体
が提案されている。これらの化合物は、グリ、ブ性能の
向上にはある程度の効果を有するものの、耐屈曲疲労性
や引張強度などの強度特性を低下させるという問題点が
あった。

このような背景から本発明者らは、強度特性を損なうこ
となく、ゴムの損失係数を増大させ、もってグリップ性
能、特にタイヤが高温になった際のグリ、ブ性能を向上
させることをめざして鋭意研究を重ねた結果、本発明の
完成に至った。

〈課、苗を解決するための手段〉 すなわち本発明は、スチレン・ブタジエン共重合ゴムを
主体とするベースゴムに、窒素吸着比表面積７０〜２５
０ｍ／ｆのカーボンブラック、および−殺伐（り （式中、Ａは炭素数１〜１２の鎖状脂肪族基、炭素数５
〜１２の環状脂肪族基または芳香族基であり、Ｒは水素
または炭素数１〜１０の鎖状脂肪族基であり、ｎは１〜
３０である）で示されるポリアミド類を含有してなるタ
イヤ用ゴム組成物を提供する。

また本発明は、スチレン・ブタジエン共重合ゴムを主体
とするベースゴムに、屋素吸着比表面積７０〜２５０ｍ
２／ｆのカーボンブラ、りおよび前記−殺伐（りで示さ
れるポリアミド類を配合することにより、ゴムの損失係
数を増大させる方法を提供する。

前記−殺伐（Ｉ）で示される化合物のうち、Ａが脂肪族
基である化合物は、特開昭５６−２２７６６号公報に開
示されており、そこでは当該化合物を、熱可塑性重合体
物質の安定剤、特に光安定剤として用いている。

本発明者らは、上記−殺伐（１）のポリアミド類が、窒
素吸着比表面積７０〜２５０ｍ／ｌのカーボンブラック
を含み、スチレン・ブタジエン共重合ゴムを主体とする
ベースゴムの損失係数を増大させ、タイヤのグリップ性
能を著しく改良させることを新たに見い出した。すなわ
ち、上記−殺伐（ｒ）のポリアミド類を、乗用車タイヤ
のグリップ性能向上のために使用することは、本発明に
おいて初めて明らかにされる。

前記−殺伐（Ｉ）で示される化合物は、Ｎ、Ｎ−ビス（
２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ジア
ミンとアザ−マロン酸のエステルとを、下記反応で重縮
合することにより合成することができる。

（式中、Ａ、Ｒおよびｎは前記の意味であり、Ｒは炭素
数１〜５のアルキル基である）この反応では、触媒とし
て例えばアルカリ金属のフルコレート、水素化リチウム
、リチウムアミド等を用いるξともできる。

一般式（１）のポリアミド類は、実際には異なるｎ値を
有する重合体の混合物であるが、本発明においては、ｎ
が１〜１０の範囲にある混合物が好ましく使用される。

さらに好ましくは、ｎの平均値か２〜５のポリアミドが
好ましく使用される。

−殺伐（１）において、Ａで表される鎖状脂肪族基とし
ては例えばアルキレンが挙げられ、環状脂肪族基として
は例えばシクロアルキレンが挙げられ、また芳香族基と
しては例えばフェニレンが挙げられる。シクロアルキレ
ンやフェニレンは、低級アルキルで置換していてもよい
。これらＡのうち好ましいものは鎖状脂肪族基であり、
さらに好ましくは、炭素数８〜８の鎖状脂肪族基、とり
わけアルキレンである。

一般式（１）において、Ｒで表される鎖状脂肪族基とし
ては、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキ
シル、オクチル、デシルなどのアルキルが挙げられる。

Ｒとして好ましいものは水素である。

本発明で使用することができる前記−殺伐（１）のポリ
アミド票として、具体的には以下のようなものが例示さ
れる。

（１）　　Ｎ、Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメ
チル−４−ピペリジル）−１，８−ジアミノプロパンと
アザ−マロン酸のポリアミド （２）Ｎ、Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル
−４−ピペリジル）−１，６−ジアミツヘキサンとアザ
−マロン酸のポリアミド （（）Ｎ、Ｎ−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−
４−ピペリジル）−１，１０−ジアミノデカンと７ザー
マロン酸のポリアミド （４）Ｎ、Ｎ−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−
４−ピペリジル）−１，４−ジアミノシクロヘキサンと
７ザーマロン酸のポリアミド（５１Ｎ、Ｎ’−ビス（２
，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−１，
４−ジアミノベンゼンとアザ−マロン酸のポリアミド （６）Ｎ、Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル
−４−ピペリジル）−１，６−ジアミツヘキサンとＮ−
メチル−アザ−マロン酸のポリアミド（７）Ｎ、Ｎ−ビ
ス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）
−１、６−ジアミツヘキサンとＮ−ｎ−プロピル−アザ
−マロン酸のポリアミド （８１Ｎ、ヘービス（２，２，６，６−テトラメチル−
４−ピペリジル）−１，６−ジアミツヘキサンとＮ−ｎ
−オクチル−アザ−マロン酸のポリアミド （ｇ）　　Ｎ　、、　ｈ’−ビス（２，２，６，６−テ
トラメチル−４−ピペリジル）−１，４−ジアミノベン
ゼンとＮ−メチル−アザ−マロン酸のポリアミドαｌ　
Ｎ、Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−
ピペリジル）−１，４−ジアミノベンゼンとＮ−ｎ−プ
ロピル−アザ−マロン酸のポリアミド このようなポリアミド類をゴムに添加する場合の形態と
しては、それぞれの化合物単体であってもよいし、複数
化合物の混合物であってもよいし、あるいは他の配合剤
と混合したものであってもよい。かかるポリアミド類は
、配合ゴムを製造する任意の段階で添加することができ
、またスチレン・ブタジエン共重合ゴムの重合直後に添
加してもよい。例えば、あらかじめ調製した上記化合物
の乳化液か、あるいは上記化合物をあらかじめ有機浴剤
に溶解させた溶液などの形で、重合後のゴムに添加する
こともできる。

ゴムの配合にあたって、前記−殺伐（１）で示される化
合物の使用量は特に限定されないが、一般には、ゴム１
００重量部あたり０．１〜２０重量部程度の範囲が好ま
しい。さらに好ましくは、３〜１０重量部程度の範囲で
ある。

本発明においては充填剤として、窒素吸着比表面積７０
〜２５０ｍ／ｆのカーボンブラック、例えばＳＡＦブラ
、り、ｌ５ＡＦブラ、り、ｈＡＦブラックなどの高補強
性カーボンブラ、りを使用する。カーボンブラックの配
合量は特に限定されないが、一般にはゴム１００重量部
に対して２０〜２００重量部程度の範囲が好ましい。

本発明において使用するゴムは、スチレン・ブタジエン
共重合ゴム（ＳＢＲ）を主体とするものであり、好まし
いものとして、スチレン・ブタジエン共重合ゴム単独、
スチレン・ブタジエン共重合ゴムと天然ゴムのブレンド
、およびスチレン・ブタジエン共重合ゴムとブタジェン
ゴムのブレンドが例示される。

なお、タイヤのグリップ性能向上のために最近では、特
にスチレン含有量の高いＳＢＲが好ましく用いられてい
るが、本発明においてもこのようなスチレン含有量の高
いＳＢＲを用いることかできる。本発明は、スチレン含
有量２５〜５０％のＳＢＲに対して効果市であり、この
ようなＳＢＲは好ましいゴムの−っである。ＳＢｋの種
類は、繁 溶液重合型であっても乳化重合性であっても差し支えな
い。

タイヤトレッドゴム材料の配合にあたり、従来からタイ
ヤのグリップ性能を高めるためにプロセス油を配合する
手法がよく用いられているが、本発明においてもプロセ
ス油を併用することかでき、かつ好ましい。プロセス油
の配合量は特に限定しないが、一般には、ゴムｉ　ｏ　
ｏｘｘ部あたり２００重）部以下であり、好ましくは５
〜２００重量部の範囲から選択される。プロセス油の種
類も、本発明において特定されるものでなく、従来より
ゴム工業で使用されている各種のプロセス油を用いるこ
とができる。

また本発明においては、ゴム工業で通常使用されている
老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、リターダ−しやっ解
剖、献化剤等の各穐ゴム薬品を従来と同様に併用しても
よいことはいうまでもない。

本発明のゴム組成物は、タイヤ部材、例えばトレッド部
に適用し、タイヤ業界で通常用いられている方法により
成形してタイヤとすることができる。

〈実施例〉 次に、前記−穀式（Ｉ）で示される化合物をゴムに配合
して物性を評価した実施例により、本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるも
のではない。以下の例中、％および部は、特にことわり
がないかぎり、それぞれ重量％および重量部を表わす。

また、実施例で用いたポリアミド類と比較例で用いたｐ
−フェニレンジアミンき導体は次のとおりであり、以下
それぞれの記号で表示する。

実施例１ （配合処方） Ｉ　ＳＡＦカーボンブラック ステアリン酸 部 部 亜鉛華 ５部 芳香族系プロセス油 表−１記載 ンジ７ミン） ンゾヂアゾールスルフェンアミ ド） イオウ ２部 化合物 表−１記載 １７０℃で、上記配合処方に基づき、スチレン・ブタジ
エン共重合ゴムをベースに、本発明で対象とするポリア
ミド類または比較のためのｐ−フェニレンジアミン誘導
体、カーボンブラ、り、ステアリン酸、プロセス油、老
化防止剤および亜鉛華を投入し、６０　ｒｐｍのミキサ
ー回転数で５分間混練した。この時のゴム温度は１６０
〜１７０Ｃであった。

次にこのゴム配合物をオープンミルに移し、４０〜５０
℃の温度で、上記配合処方に示した加硫促進剤およびイ
オウを添加し、混練した。

さらに加硫プレスにより、１７０℃で２５分間加硫し、
所定の形状にした後、ｔａｎδの測定に供した。ｔａｎ
δの測定は、台本製作所製の粘弾性スペクトロメーター
を用い、周波数１０Ｈｚの条件下、室温から１００℃ま
での温度で行った。

また、強度特性試験として、引張応力の測定および耐屈
曲疲労性試験を行った。

引張応力（Ｍｇｏｏ）は、ＪＩＳ−に−６３０１に準拠
し、ダンベル状試験片にて測定した。到、屈曲疲労性試
験は、モンサント社のＦａｔｉｇｕｅ　−ｔｏ　−Ｆａ
ｉｌｕｒｅ　　Ｔｅ５ｔｅｒ　　を用い、歪み率ｉｏｏ
％の条件で、破断までの屈曲回数を測定した。

得られた結果のうち、８０℃におけるｔａｎδ。

引張応力（Ｍｇｏｏ）および破断までの屈曲回数（ＫＣ
）を、化合物およびプロセス油の配合条件とともに表−
１に示した。

実施例２ （配合処方） 天然ゴム　　　　　　　　　　　　　表−２記載ブタジ
エンゴム（ＢＲ−０１）　　　表−２記載Ｉ　ＳＡＦカ
ーボンブラック　　　　　８０　部ステアリン酸　　　
　　　　　　　　３　部亜鉛華　　　　　　　　　　　
　　　５　部芳香族系プロセス油　　　　　　　１２．
５　部名化防止剤（実施例１に同じ）　　　　１　部加
硫促進剤（実施例１に同じ）　　　　１　部イオウ　　
　　　　　　　　　　　　　２　部上合物　　　　　　
　　　　　　　　　表−２記載上記配合処方に基づき、
実施例１の方法に準拠して加硫ゴムを作製し、同様の試
験に供した。得られた結果を、ベースゴムおよび化合物
の配合条件とともに表−２に示した。

〈発明の効果〉 本発明によれば、強度特性を損なうことなく、タイヤが
高温になった際のグリップ力に対応する６０℃以上の高
温領域におけるｔａｎδを効果的に向上させることがで
きる。したがって、本発明のゴム組成物をタイヤの特に
トレッド部に適用すれば、強度特性を損なわずに、自動
車の加速性能やブレーキ性能と密接な開運をもつグリッ
プ性能に優れたタイヤとすることができる。

（以下余白ン

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）スチレン・ブタジエン共重合ゴムを主体とするベ
   ースゴムに、窒素吸着比表面積７０〜２５０ｍ＾２／ｇ
   のカーボンブラック、および一般式▲数式、化学式、表
   等があります▼ （式中、Ａは炭素数１〜１２の鎖状脂肪族基、炭素数５
   〜１２の環状脂肪族基または芳香族基であり、Ｒは水素
   または炭素数１〜１０の鎖状脂肪族基であり、ｎは１〜
   ３０である） で示されるポリアミド類を含有してなることを特徴とす
   るタイヤ用ゴム組成物。
2. （２）Ａが炭素数３〜８の鎖状脂肪族基であり、Ｒが水
   素であり、ｎが１〜１０であるポリアミド類を用いる請
   求項１記載のゴム組成物。
3. （３）ベースゴムが、スチレン・ブタジエン共重合ゴム
   、またはスチレン・ブタジエン共重合ゴムと天然ゴムも
   しくはブタジエンゴムとのブレンド系ゴムである請求項
   １または２記載のゴム組成物。
4. （４）スチレン・ブタジエン共重合ゴムが、スチレン含
   有量２５〜５０重量％のものである請求項３記載のゴム
   組成物。
5. （５）プロセス油を、ゴム１００重量部あたり５〜２０
   ０重量部配合してなる請求項１〜４のいずれかに記載の
   ゴム組成物。
6. （６）請求項１〜５のいずれかに記載の組成物を用いた
   タイヤ。
7. （７）当該組成物をトレッド部に用いた請求項６記載の
   タイヤ。
8. （８）スチレン・ブタジエン共重合ゴムを主体とするベ
   ースゴムに、窒素吸着比表面積７０〜２５０ｍ＾２／ｇ
   のカーボンブラック、および一般式▲数式、化学式、表
   等があります▼ （式中、Ａは炭素数１〜１２の鎖状脂肪族基、炭素数５
   〜１２の環状脂肪族基または芳香族基であり、Ｒは水素
   または炭素数１〜１０の鎖状脂肪族基であり、ｎは１〜
   ３０である） で示されるポリアミド類を配合することを特徴とするゴ
   ムの損失係数を増大させる方法。