JPH0632943A

JPH0632943A - ゴム組成物

Info

Publication number: JPH0632943A
Application number: JP4191935A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Nakane; 慎介中根; Takatsugu Hashimoto; 隆次橋本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1992-07-20
Publication date: 1994-02-08

Abstract

(57)【要約】【目的】ゴム製品に機械的強度を付与する。【構成】天然ゴム、合成ゴム又はこれらの混合ゴムか
らなるゴム100 重量部に対し、カーボンブラック30〜10
0 重量部を配合すると共に、特定のスチレンブタジエン
共重合体にカーボンブラックを混合してなるマスターバ
ッチスチレンブタジエン共重合体を配合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム組成物に関し、特
に、耐破壊性等の諸々の性能を損うことなく、高弾性化
を達成できるゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤ等のゴム製品は、熱、酸素及び光
等による環境劣化の他に、動的使用による機械的劣化を
生じ、最終的には破壊に至る。また、悪路にて使用され
るオフロードタイヤ等は、岩石等によってカットを受け
易く、比較的寿命が短い場合もある。これらのうち、機
械的劣化あるいはカットによる破壊を抑止するために
は、外力に対してゴム製品の変形量を小さくすること、
即ち、ゴム製品をなすゴム組成物を高弾性化することが
考えられる。そこで、ゴム組成物を高弾性化するため
に、従来より、カーボンブラックを増量したり、硫黄等
の加硫剤あるいは加硫促進剤を増量して網目構造の密度
を高くしたりしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法では、高弾性化を図ることはできても、
破断伸びで代表される耐破壊性が悪化するのに加えて、
カーボンブラックの増量による方法にあっては、発熱性
が悪化し、また、未加硫時の粘度が上昇して作業性が悪
化するという不都合があり、また、網目構造の密度を高
くする方法にあっては、耐熱酸化劣化性が悪化するとい
う不都合があった。本発明は、このような従来の問題点
に鑑み、高弾性化と高耐破壊性とを両立させることがで
きると共に、作業性の良いゴム組成物を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは、鋭意検討した結果、カーボンブラッ
クを混合してマスターバッチスチレンブタジエン共重合
体を配合することにより、硫黄増量等の手段よりもゴム
組成物の熱老化後においても破壊伸びが従来対比維持さ
れかつ室温および高温での高弾性化が達成されることを
見いだし本発明を完成するに至った。

【０００５】詳しくは、天然ゴム、合成ゴム又はこれら
の混合ゴムからなるゴム 100重量部に対し、カーボンブ
ラック30〜100 重量部を配合すると共に、スチレンブタ
ジエン共重合体にカーボンブラックを混合してなるマス
ターバッチスチレンブタジエン共重合体を配合する。

【０００６】また、ゴム 100重量部に対して、マスター
バッチスチレンブタジエン共重合体２〜30重量部を配合
すると好ましい。また、マスターバッチスチレンブタジ
エン共重合体が、スチレンブタジエン共重合体 100重量
部に対して、カーボンブラック30〜200 重量部を含有し
てなると好ましい。

【０００７】また、スチレンブタジエン共重合体が、結
合スチレン量の多いハイスチレンポリマーとこれより結
合スチレン量の少ないベースポリマーとよりなると好ま
しい。またスチレンブタジエン共重合体が、ハイスチレ
ンポリマーを少なくとも30重量％含有してなると好まし
い。また、ハイスチレンポリマーが、結合スチレン量65
〜98％であると好ましい。更に、ベースポリマーが、結
合スチレン量10〜35％であると好ましい。

【０００８】本発明に用いられるゴムとしては、天然ゴ
ム及び各種合成ゴムから任意に選択した単独又は混合ゴ
ムを使用することができ、合成ゴムとして具体的に合成
ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共
重合体（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチ
ルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、等を挙げる
ことができるが、これらに限定されない。

【０００９】本発明に用いられるカーボンブラックとし
ては、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＬＳ−ＩＳＡＦ，ＨＳ−ＩＳ
ＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ等が挙げられ、任意に選択した単
独又は２種類以上のブレンドにて使用することができる
が、これらに限定されない。

【００１０】本発明のスチレンブタジエン共重合体のカ
ーボンマスターバッチに予め混合されるカーボンブラッ
クとしては、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＬＳ−ＩＳＡＦ，ＨＳ
−ＩＳＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ等が挙げられ、任意に選択
した単独又は２種類以上のブレンドにて使用することが
できるが、これらに限定されない。

【００１１】本発明に用いられるカーボンブラックの配
合量は、ゴム 100重量部に対して、30〜100 重量部が好
ましく、より好ましくは30〜95重量部であり、30重量部
未満では十分な弾性率が得られず、100 重量部を越える
と破断伸びが著しく悪化するので、この発明のゴム組成
物の効果を発揮し得ない。

【００１２】本発明のカーボンマスターバッチ化したス
チレンブタジエン共重合体は天然ゴム、合成ゴム又はこ
れらの混合ゴムからなるゴム 100重量部に対し、２〜30
重量部配合することが好ましく、より好ましくは３〜25
重量部、更に好ましくは５〜20重量部である。

【００１３】本発明のスチレンブタジエン共重合体のカ
ーボンマスターバッチは、この共重体 100重量部に対
し、30〜200 重量部が好ましく、より好ましくは35〜15
0 重量部のカーボンブラックを予め混合する。カーボン
ブラック量が30重量部未満だと十分な弾性率が得られ
ず、200 重量部を越えると破壊特性が著しく悪くなると
同時に作業性が悪化する。予めカーボンマスターバッチ
化することにより作業性のみならず高温時においても弾
性率を確保できる。

【００１４】スチレンブタジエン共重合体を、結合スチ
レン量の多いハイスチレンポリマーとこれより結合スチ
レン量の少ないベースポリマーとより構成した場合、ハ
イスチレンポリマーを少なくとも30重量％含有させると
好ましく、より好ましくは40〜80重量％、更に好ましく
は50〜75重量％である。30重量％未満では充分な弾性率
が得られない。

【００１５】スチレンブタジエン共重合体のうちハイス
チレンポリマーの結合スチレン量は65〜98％が好まし
く、より好ましくは75〜95％、更に好ましくは80〜90％
である。65％未満では、十分な弾性率が得られず、98％
を越えると、ゴムとの共架橋性が著しく悪化するので、
耐破壊特性の低下が著しい。

【００１６】スチレンブタジエン共重合体のうちベース
ポリマーの結合スチレン量は10〜35％が好ましく、より
好ましくは15〜30％、更に好ましくは18〜25％である。
10％未満では十分な弾性率が得られず、35％を越えると
耐破壊性の悪化が著しい。

【００１７】本発明のゴム組成物には、前記カーボンブ
ラックの他にシリカ等の補強剤、炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム等の充填剤、軟化剤、老化防止剤、加硫
剤、加硫促進剤、加硫促進助剤又は加工助剤等、ゴム工
業で通常使用されている配合剤を全て使用することがで
きる。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明を実施例（１〜５）及び比較
例（１〜12）に基づいて説明する。尚、表中に、各例の
各配合種及び配合量、並びに物性値を示す。但し、マス
ターバッチ用カーボンブラック量はスチレンブタジエン
共重合体量を 100重量部としたときの数値で示す。

【００１９】各物性値は、以下の方法により測定し、い
ずれも比較例１の数値を 100としたときの指数で表示し
た。 (a) 100 ％モジュラス（Ｍ100 ）室温（Ｒ．Ｔ．）及び 100℃のそれぞれにおいて、JIS
K 6301引張試験に準拠して測定した。この数値が大きい
程高弾性であることを表わす。 (b) 伸び（Ｅｂ）室温における伸びを、JIS K 6301引張試験に準拠して、
引張試験におけるゴムサンプル破断時の伸びを測定し
た。また、老化後の伸びは、 100℃のギヤオーブン中の
脱気したガラス容器中で、24時間放置した後の伸びを測
定した。この数値が大きい程耐老化性が良好であること
を表わす。 (c) レジリエンス室温におけるレジリエンスをダンロップトリプソメータ
ーにより測定した。この数値が大きい程高反発弾性であ
ることを表わす。

【表１】＊１ＲＳＳ♯３（液状ポリイソプレン）＊２シースト６（東海カーボン社製）尚、比較例１０についてはマスターバッチ不能であっ
た。ここで、本実施例において使用したマスターバッチ
用のスチレンブタジエン共重合体は、ハイスチレンポリ
マー70重量％含有のもの（実施例１，２）にあっては、
ＪＳＲＨＳＲ−0061を用いた。以上の結果から明らか
なように、各実施例は各比較例に比べて、室温における
伸び及び老化後の伸びを大きく下げることなく、つま
り、耐破壊性を損なうことなく、モジュラスを上げる、
つまり、高弾性化を図ることができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によると、予めスチレンブタジエ
ン共重合体にカーボンブラックをマスターバッチして、
配合時、加硫時の粘度を低下させることにより、作業
性、省エネルギー化を向上させると共に、高弾性化と耐
破壊性を両立させて、加硫ゴムの機械的強度を高めるこ
とができる。また、このゴム組成物はタイヤのトレッド
ゴム等として極めて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】天然ゴム、合成ゴム又はこれらの混合ゴ
ムからなるゴム 100重量部に対し、カーボンブラック30
〜100 重量部を配合すると共に、スチレンブタジエン共
重合体にカーボンブラックを混合してなるマスターバッ
チスチレンブタジエン共重合体を配合したことを特徴と
するゴム組成物。
【請求項２】ゴム 100重量部に対して、マスターバッ
チスチレンブタジエン共重合体２〜30重量部を配合した
ことを特徴とする請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】マスターバッチスチレンブタジエン共重
合体が、スチレンブタジエン共重合体 100重量部に対し
て、カーボンブラック30〜200 重量部を含有してなるこ
とを特徴とする請求項１または２記載のゴム組成物。
【請求項４】スチレンブタジエン共重合体が、結合ス
チレン量の多いハイスチレンポリマーとこれより結合ス
チレン量の少ないベースポリマーとよりなることを特徴
とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のゴム組
成物。
【請求項５】スチレンブタジエン共重合体が、ハイス
チレンポリマーを少なくとも30重量％含有してなること
を特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の
ゴム組成物。
【請求項６】ハイスチレンポリマーが、結合スチレン
量65〜98％であることを特徴とする請求項４または５記
載のゴム組成物。
【請求項７】ベースポリマーが、結合スチレン量10〜
35％であることを特徴とする請求項４記載のゴム組成
物。