JPH08193147A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粘弾性特性などの特性を保持しながら、耐摩
耗性を高めることができるゴム組成物を開発する。 【構成】 （ｉ）ＮＲ及び／又はＩＲ、（ii）高シスポ
リブタジエン並びに(iii) （ａ）スチレン含量（Ｓｔ）
０〜35重量％及びブタジエン含量（Ｂｄ）65〜100 重量
％で１，２−ビニル結合含量（Ｖｎ）５〜80％でかつＶ
ｎ≦２Ｓｔ＋３０の関係を満足するＳＢＲ又はＢＲブロ
ック（Ａ）と、スチレン含量（Ｓｔ）０〜30重量％及び
ブタジエン含量70〜100 重量％で１，２−ビニル結合含
量（Ｖｎ）がＶｎ＞２５ｔ＋３０の関係を満足するＳＢ
Ｒ又はＢＲブロック（Ｂ）とからなり、重量比で（Ａ）
／（Ｂ）が20〜80／80〜20のＡ−Ｂ型ブロック共重合体
を配合して成り、Ａ−Ｂ型ブロック共重合体の含量が成
分（ｉ），（ii）及び(iii)の合計量100 重量部当り２
〜20重量部であるゴム組成物。

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、更に
詳しくは天然ゴム（ＮＲ）及び／又はポリイソプレンゴ
ム（ＩＲ）と、高シスポリブタジエンゴム（ＢＲ）とか
ら成るゴムにビニル含量の異なるブタジエン又はスチレ
ン−ブタジエン共重合体ブロックから成るＡ−Ｂ型ブロ
ック共重合体を配合して成る、粘弾性特性などを変化さ
せることなく、耐摩耗性を向上させることができる、例
えばＴＢＳキャップ、サイドトレッド、スタッドレスタ
イヤ用キャップトレッドなどに用いるのに有用なゴム組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車などのタイヤ用ゴム組成物
に対しては、各種性能の改善が求められており、そのた
めタイヤトレッド用ゴムその他において、複数のポリマ
ーをブレンドして使用することが行われているが、これ
らのポリマー同士が非相溶である場合、相分離界面が存
在する。多くの場合、この界面が破壊の起点となり引張
強さ、引裂強さ、耐摩耗性などに悪影響をあたえると考
えられる。しかしながら、従来、タイヤを始めとしたゴ
ム製品におけるゴム／ゴムブレンドの相分離界面の問題
は充分検討されておらず、この問題の解決方法も見いだ
されていなかった。

【０００３】従来、ブロックポリマーを配合してポリマ
ーブレンドの非相溶性に基づく破壊強度の低下は十分に
検討されておらず、天然ゴム（ＮＲ）／ポリブタジエン
ゴム（ＢＲ）のブレンド系に、ポリブタジエン（ＢＲ）
とポリイソプレン（ＩＲ）とのブロック共重合体を少量
配合することが、Ｊ．Ａｐｐｌｙ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃ
ｉ．，４９（１９９３）及びＲＣＴ．６６（１９９３）
に記載されているに過ぎない。しかしながら、これらの
文献には、イソプレンブロックを持ったブロックポリマ
ーが検討されているだけで、より工業的に有用な２つの
ＳＢＲブロックを持つブロックポリマーについては統一
的な検討はなされていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は前記
した従来技術の問題点を排除して、粘弾性特性などの特
性を損なうことなく、耐摩耗性を高めることができるゴ
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】本発明に従えば、（ｉ）
天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴム、（ii）高シス
ポリブタジエンゴム並びに(iii) （ａ）スチレン含量
（Ｓｔ）０〜３５重量％及びブタジエン含量（Ｂｄ）６
５〜１００重量％で１，２−ビニル結合含量（Ｖｎ）５
〜８０％でかつＶｎ≦２Ｓｔ＋３０の関係を満足するポ
リ（スチレン−ブタジエン）又はポリブタジエンブロッ
ク（Ａ）と、スチレン含量（Ｓｔ）０〜３０重量％及び
ブタジエン含量７０〜１００重量％で１，２−ビニル結
合含量（Ｖｎ）がＶｎ＞２Ｓｔ＋３０の関係を満足する
ポリ（スチレン−ブタジエン）又はポリブタジエンブロ
ック（Ｂ）とからなり、重量比で（Ａ）／（Ｂ）が２０
〜８０／８０〜２０のＡ−Ｂ型ブロック共重合体を配合
して成り、Ａ−Ｂ型ブロック共重合体の含量が成分
（ｉ），（ii）及び(iii) の合計量１００重量部当り２
〜２０重量部であるゴム組成物が提供される。

【０００６】

【作用】本発明によれば、（ｉ）ＮＲ及び／又はＩＲ並
びに（ii）高シスＢＲのブレンド系に(iii) 特定のブロ
ック共重合体（Ａ−Ｂ）を配合することによって、グリ
ップ性能などの粘弾性特性を低下させることなく、耐摩
耗性を向上させることができ、更に耐疲労性や耐外傷性
を向上させることができる。

【０００７】本発明に係るゴム組成物に配合されるＮ
Ｒ、ＩＲ及び高シスＢＲは従来から各種ゴム用途にゴム
成分として一般に使用されている任意のポリマーとする
ことができ、ＮＲ／ＩＲのブレンド比並びに（ｉ）ＮＲ
及び／又はＩＲ／（ii）高シスＢＲのブレンド比はゴム
組成物の用途に従って選定することができる。かかる選
定は当業者であれば適宜なし得るところであるが好まし
くはＮＲ／ＩＲ比は１００／０〜５０／５０とすること
ができ、（ｉ）ＮＲ及び／又はＩＲ／（ii）高シスＢＲ
比は好ましくは２０〜９５／８０〜５（重量部）、更に
好ましくは２５〜９０／７５〜１０（重量部）である。
なお、本発明で用いる高シスＢＲのシス含量は好ましく
は８０重量％以上、更に好ましくは９０〜１００重量％
である。

【０００８】次に本発明によれば、上記ブレンド系に、
特定のＡ−Ｂ型ブロック共重合体を配合することによっ
て前記本発明の目的を達成することができ、このＡ−Ｂ
型ブロック共重合体の配合量が少な過ぎると、相溶化剤
として十分に作用しないため耐摩耗性の向上などの所望
の改良効果が得られず、逆に多過ぎるとブロックポリマ
ー自身の粘弾性特性が現れてしまうため本来ＮＲ／高シ
スＢＲブレンド物に期待されるゴム物性であるグリップ
性能、低燃費性能などの粘弾性特性等が失われるので好
ましくない。かかる観点から本発明で用いるＡ−Ｂ型ブ
ロック共重合体は全ポリマー成分（Ａ−Ｂ型ブロック共
重合体も含む）１００重量部に対して、Ａ−Ｂ型ブロッ
ク共重合体を２〜２０重量部、好ましくは５〜１８重量
部配合する。

【０００９】本発明で用いるＡ−Ｂ型ブロック共重合体
はビニル含量（Ｖｎ）の異なる二種類のスチレン（Ｓ
ｔ）及びブタジエン（Ｂｄ）共重合体（又はブタジエン
（Ｂｄ）重合体）ブロックから成り、ブロック成分Ａ及
びＢのスチレン含量（Ｓｔ）及び１，２−ビニル結合
（Ｖｎ）並びにＡ成分及びＢ成分の重量比率（Ａ）／
（Ｂ）は下記の通りである。

【００１０】ブロックＡ スチレン含量０〜３５重量％、好ましくは５〜３５重量
％、更に好ましくは１０〜３５重量％（残部はブタジエ
ン含量）で、ブタジエン部の１，２−ビニル結合含量
（Ｖｎ）：５〜８０モル％、好ましくは１０〜７０モル
％でかつＶｎ≦２Ｓｔ＋３０（Ｓｔ：スチレン含量）の
ポリ（スチレン−ブタジエン）又はポリブタジエン

【００１１】ブロックＢ スチレン含量０〜３０重量％、好ましくは５〜３０重量
％、更に好ましくは１０〜３０重量％（残部はブタジエ
ン含量）で、１，２−ビニル結合含量（Ｖｎ）がＶｎ＞
２Ｓｔ＋３０（Ｓｔ：スチレン含量）のポリ（スチレン
−ブタジエン）又はポリブタジエン

【００１２】（Ａ）／（Ｂ）＝２０〜８０／８０〜２０
（重量部）、好ましくは３０〜７０／７０〜３０（重量
部）

【００１３】ブロック成分（Ａ）のスチレン含量が多過
ぎると高シスＢＲと非相溶になるため目的の効果が得ら
れなくなるので好ましくなく、１，２−ビニル結合含量
が前記範囲外では高シスＢＲとの相溶性が不良になるの
で所望の効果が得られないので好ましくない。ブロック
成分（Ｂ）のスチレン含量及び１，２−ビニル結合含量
が前記所定の範囲外では天然ゴム（及び／又はポリイソ
プレン）との相溶性が不良になって所望の効果が得られ
ないので好ましくない。更に（Ａ）／（Ｂ）比が前記範
囲外ではマトリックスゴム（ＮＲ，ＢＲ）との絡み合い
が少なくなる、又は共架橋性が低下するためか、所望の
効果が得られなくなる。

【００１４】本発明において使用するＡ−Ｂ型ブロック
共重合体は公知のポリマーであり、一般的にはブチルリ
チウムなどの有機アルカリ金属化合物触媒を用いてヘキ
サンなどの有機溶媒中で例えばスチレン及びブタジエン
と又はブタジエンを重合させてブロック（Ａ）を製造
し、末端リビング状態のこのブロックに更にスチレン及
びブタジエン又はブタジエンを添加してブロック（Ｂ）
を製造するもので、この際に所望によりモノマー配合量
比、ビニル化剤の添加、重合条件などを適宜選定して目
的のブロック共重合体を得ることができる。さらに、こ
のＡ−Ｂ型ブロックポリマー同志を例えば四塩化スズ、
四塩化ケイ素などでカップリングさせても良い。別法と
して、これも常法に従って、ブロックＡとブロックＢと
をそれぞれ製造し、これを例えば四塩化スズ、四塩化ケ
イ素などのカップリング剤を用いてカップリングさせる
ことによって製造することもできる。なお、かかるＡ−
Ｂ型ブロック共重合体は例えば環状アミン、

【００１５】

【化１】

【００１６】結合を有する化合物、例えばアミド化合
物、イミド化合物、ラクタム化合物、尿素化合物などの
変性剤で末端変性されていてもよく、かかる末端変性ブ
ロックはＡ−Ｂ型ブロック共重合体の共重合完了後、リ
ビング状態で適当な変性剤を添加することによって製造
することができる。

【００１７】本発明において配合するＡ−Ｂ型ブロック
共重合体の分子量には特に限定はないがマトリックスゴ
ム（ＮＲ，高シスＢＲ）との絡み合い又は共架橋性を考
慮すれば、重量平均分子量が３０，０００以上であるの
が好ましく、５０，０００〜８００，０００が更に好ま
しい。

【００１８】本発明のゴム組成物には、必要に応じ、ゴ
ム成分１００重量部に対し、カーボンブラック１０〜１
００重量部、好ましくは２０〜９０重量部及び／又はシ
リカ１０〜１００重量部、好ましくは２０〜９０重量部
を配合することができる。カーボンブラック及びシリカ
とも従来ゴム組成物に一般的に配合されている任意のも
のを用いることができる。

【００１９】本発明のゴム組成物には前記ポリマー分及
び必要に応じてカーボンブラックや珪酸塩系填料に加え
て、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤、充填剤、軟化剤、
可塑剤などの自動車タイヤ用その他のゴム組成物に一般
に配合されている各種添加剤を配合することができ、か
かる配合物は一般的な方法で加硫することができる。こ
れらの添加剤の配合量も一般的な量とすることができ
る。例えば、硫黄の配合量は１００重量部当り１．２重
量部以上、更に好ましくは１．５〜３．０重量部とする
のが好ましい。加硫条件も一般的な範囲である。

【００２０】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に説明する
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。なお、以下の例における物性
測定は下記方法で行った。

【００２１】粘弾性特性：東洋精機製作所製粘弾性スペ
クトロメータを用い、静的歪み＝１０％、動的歪み＝±
２％、周波数＝２０Hzで測定した（試料幅５mm，−２０
℃，０℃，６０℃）

【００２２】耐摩耗性試験：ランボーン摩耗試験機を用
い、スリップ率２５％、荷重５kgの条件で測定した。結
果は比較例３の標準例のゴムを１００とした指数（耐摩
耗性指数）で示し、数字の大きいものが耐摩耗性が優れ
ている。

【００２３】実施例１〜１０及び比較例１〜９ 表Ｉに示す配合（重量部）の各成分を配合し、加硫促進
剤と硫黄を除く原料ゴム及び配合剤を１．７リットルの
バンバリミキサーで５分間混合した後、この混合物に加
硫促進剤と硫黄とを８インチの試験用練りロール機で４
分間混練し、ゴム組成物を得た。これらのゴム組成物を
１６０℃で２０分間プレス加硫して、目的とする試験片
を調製し、各種試験を行い、その物性を測定した。得ら
れた加硫物の物性は表Ｉに示す通りであった。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【表３】

【００２７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に従え
ば、グリップ性能（０℃におけるｔａｎδが高いほどウ
ェットグリップ良好）、低温での柔軟性（−２０℃での
Ｅ’が小さいほど良好）を低下させることなく、耐摩耗
性（表Ｉの耐摩耗性指数が大きいほど良好）に優れた
（表Ｉにおいて、指数が高い方が良好）ゴム組成物を得
ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ｉ）天然ゴム及び／又はポリイソプレ
   ンゴム、（ii）高シスポリブタジエンゴム並びに(iii)
   （ａ）スチレン含量（Ｓｔ）０〜３５重量％及びブタジ
   エン含量（Ｂｄ）６５〜１００重量％で１，２−ビニル
   結合含量（Ｖｎ）５〜８０％でかつＶｎ≦２Ｓｔ＋３０
   の関係を満足するポリ（スチレン−ブタジエン）又はポ
   リブタジエンブロック（Ａ）と、スチレン含量（Ｓｔ）
   ０〜３０重量％及びブタジエン含量７０〜１００重量％
   で１，２−ビニル結合含量（Ｖｎ）がＶｎ＞２Ｓｔ＋３
   ０の関係を満足するポリ（スチレン−ブタジエン）又は
   ポリブタジエンブロック（Ｂ）とからなり、重量比で
   （Ａ）／（Ｂ）が２０〜８０／８０〜２０のＡ−Ｂ型ブ
   ロック共重合体を配合して成り、Ａ−Ｂ型ブロック共重
   合体の含量が成分（ｉ），（ii）及び(iii) の合計量１
   ００重量部当り２〜２０重量部であるゴム組成物。
2. 【請求項２】 Ａ−Ｂ型ブロック共重合体の分子量が３
   ０，０００以上である請求項１記載のゴム組成物。