JPH06220256A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車用タイヤで要求される硬度の高いゴム
部材を得るために、優れた加工性を有するとともに、高
い硬度の加硫物を与えるゴム組成物を提供する。 【構成】 固形ゴム９５〜４０重量部、ジエン系液状ゴ
ム２〜４５重量部、スチレン系熱可塑性エラストマー３
〜３５重量部からなる配合物をゴム組成物のベースポリ
マーとして使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高い硬度を有するゴム
部材を与えるゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の省エネルギーの観点から
軽量化の検討が進められている。その軽量化はタイヤに
おいても強く求められている。タイヤを軽量化するため
には各構成部材を薄くすることが考えられるが、単に薄
くしたのでは強度不足等の問題を引き起こす。特にビー
ドおよびその周辺部の部材はタイヤの走行性能からの要
求もあり特に硬い材料が要求される。そのほか、ベル
ト、ホース等の各種工業用ゴム部品においても軽量化の
要求が強く、事情は同様である。

【０００３】ゴムの硬度を高くするためには、カーボン
ブラック等補強材を大量に配合することが行われてい
る。しかしながら、カーボンブラックの配合量が増える
と、配合物の粘度の上昇が大きく、成型加工性が著しく
低下する。成型加工性を改善するためには、プロセスオ
イル等の軟化剤、可塑剤の使用も考えられるが、これら
の軟化剤を使用すると、押出し加工等の加工性は確かに
向上するものの、加硫した後の成型物の硬度が低下して
しまい、高硬度の部材を得るという目的にはそぐわな
い。成型物において、高い硬度と十分な成型性とは両立
しないのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、十分な成型
加工性を有しており、かつ得られる成型体を加硫した際
に高い硬度の加硫物を与えるゴム組成物を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
は、固形ゴム９５〜４０重量部、ジエン系液状ゴム２〜
４５重量部、スチレン系熱可塑性エラストマー３〜３５
重量部からなる配合物をベースポリマーとして含有する
ことを特徴とするゴム組成物により達成される。

【０００６】本発明において使用される固形ゴムとは、
ジエン成分を含むゴムであり、天然ゴム（ＮＲ）、イソ
プレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢ
Ｒ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢ
Ｒ）等のジエン系ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレ
ンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴムが例としてあげ
られる。

【０００７】ジエン系液状ゴムとは、イソプレン、ブタ
ジエン等のジエン系モノマーの重合体、ジエン系モノマ
ーとスチレン等の芳香族ビニル化合物との共重合体であ
り、その分子量が数平均分子量で７０００〜５００００
の範囲のものが用いられる。この分子量が上記範囲より
小さい場合には、加工性は向上するものの加硫物の硬度
が十分高いものが得られない。また逆に上記範囲より大
きすぎる場合には、十分な加工性の改良効果が得られな
い。

【０００８】ジエン系モノマーと芳香族ビニル化合物と
の共重合体の場合には、ランダム、テーパーおよびブロ
ックのいずれの形態のものでも使用可能であるが、ブロ
ック共重合体としては、ジエン系モノマーに基づくブロ
ックと芳香族ビニル化合物に基づくブロックをそれぞれ
一個ずつ含むものが用いられる。ブロック共重合体がブ
ロックを３個以上含む場合には加工性の改良効果が乏し
くなる。また、ブロック共重合体中の芳香族ビニル化合
物の量がジエン系モノマーに対し重量比で５０／５０を
越えた場合には、固形ゴムとの相溶性が悪くなる等の問
題を生じる恐れがあることから上記範囲以下に抑えるの
が好ましい。

【０００９】かかるジエン系液状ゴムは公知の方法によ
り得られるが、なかでもアニオン重合による方法が分子
量のコントロールが容易であること、得られる液状ゴム
のジエン成分が７０％を越える１，４結合を有し固形ゴ
ムとの相溶性が良いことから最も好ましく用いられる。

【００１０】次に本発明において重要なもう一つの成分
であるスチレン系熱可塑性エラストマーとはスチレンか
らなる重合体ブロックとイソプレンまたはブタジエン等
のジエン系モノマーからなる重合体ブロックを含有する
共重合体であり、スチレンからなるブロック（Ａ）と、
ジエン系モノマーからなるブロック（Ｂ）とが、（Ａ−
Ｂ）ｎ−Ａ、（Ｂ−Ａ）ｎ−Ｂ［ｎは１以上の整数］の
形で共重合体したものが使用される。また、本発明の目
的である加工性の改良と、加硫後の物性において高硬度
を発現するためには、分子量が数平均分子量で５０００
０〜２５００００の範囲にあり、かつスチレンからなる
ブロックと、ジエン系モノマーからなるブロックとの重
合比が５／９５〜４０／６０の範囲にあるブロック共重
合体を用いるのが好ましい。分子量が上記範囲より小さ
すぎる場合には固形ゴムと混合し得られる加硫物におい
て硬度の改善効果が得られず、また大きすぎる場合には
固形ゴムとの相溶性が乏しくなり好ましくない。さらに
また、このブロック共重合体はジエン系モノマーからな
るブロック中の二重結合が水添されていてもよい。

【００１１】かかるスチレン系熱可塑性エラストマーは
公知のアニオン重合法により容易に得ることが可能であ
る。すなわち、アルキルリチウム等のアニオン重合剤開
始剤を用い、芳香族ビニル化合物とジエン化合物を交互
に重合させることにより、所望のブロック共重合体が得
られる。

【００１２】本発明においては、固形ゴムが９５〜４０
重量部、ジエン系液状ゴムが２〜４５重量部、スチレン
系熱可塑性エラストマーが３〜３５重量部の範囲で混合
し使用される。ジエン系液状ゴム、スチレン系熱可塑性
エラストマーの混合比率が上記範囲より少ない場合には
加工性の改良効果が期待できないし、逆に多すぎる場合
には加硫物の物性の低下が起こり好ましくない。

【００１３】本発明の組成物は上記のポリマー成分を必
須とするほか、通常のゴム配合に用いられる各種配合剤
が添加し用いられる。特に高硬度を得る場合には補強剤
の使用が好ましくは、カーボンブラック、シリカ等がこ
の目的には適している。その他炭酸カルシウム、クレー
等の充填剤、イオウ、パーオキサイド、フェノール樹脂
等の架橋剤、老化防止剤等が配合される。

【００１４】本発明の組成物は、ゴム工業において通常
採用される加工法により混合、成型、加硫し使用され
る。

【００１５】本発明の組成物は高い硬度を発現し得るこ
とから自動車用タイヤのビード回りに好適に使用される
ほか、ベルト、ホース等の工業用品にも応用される。

【００１６】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００１７】実施例１〜６および比較例１〜３ ブチルリチウムを触媒としてイソプレン、スチレンを順
次重合することによりイソプレンとスチレンがブロック
状に共重合した液状ゴム（ＬＳＩ）を得た。この液状ゴ
ムの数平均分子量は２９０００、イソプレン／スチレン
の比が重量比で８５／１５である。また、イソプレンモ
ノマーのみを同様に重合し得られた数平均分子量３５０
００のイソプレンの単独重合液状ゴム（ＬＩＲ）を得
た。また、熱可塑性エラストマーとして、スチレン−イ
ソプレン−スチレンの構造であり、スチレン／イソプレ
ンの比が２０／８０、イソプレンブロックのビニル結合
量が７０％であるブロック共重合体［ハイブラーＶＳ−
１；クラレ社製］、同じく、スチレン−イソプレン−ス
チレンの構造であり、スチレン／イソプレンの比が１４
／８６、イソプレンブロックのビニル結合量が１０％で
あるブロック共重合体［カリフレックスＴＲ−１１０
７；シェル社製］、またスチレン−イソプレン−スチレ
ンの構造であり、スチレン／イソプレンの比が１３／８
７、イソプレンブロックの二重結合の９８％が水添され
たブロック共重合体［セプトン２０４３；クラレ社製］
を用い表１に示す処方により配合物を作製し、ムーニー
粘度により配合物の加工性、硬度により加硫物の物性を
評価した。表１に示した結果の通り、本発明による組成
物は、改善された加工性と高い硬度を同時に発現し得る
ことが分かる。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、改善された加工性を有
し、かつ高い硬度の加硫物を与えるゴム組成物が提供さ
れる。

フロントページの続き (72)発明者 石浦 一成 茨城県鹿島郡神栖町東和田36番地 株式会 社クラレ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固形ゴム９５〜４０重量部、ジエン系液
   状ゴム２〜４５重量部、スチレン系熱可塑性エラストマ
   ー３〜３５重量部からなる配合物をベースポリマーとし
   て含有することを特徴とするゴム組成物。