JPH0830125B2 - ゴム組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はゴム組成物に関し、更に詳しくはヒステリシ
スロスが大で踏面グリップ力に優れ、破壊強度及び耐摩
耗性良好にしてかつ耐熱性に優れている高性能空気入り
タイヤのトレッドに好適なゴム組成物に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、高性能タイヤのトレッドにおいて踏面グリップ
力を向上させるためにヒステリシスロスの大きい重合
体、例えば高スチレン含量の乳化重合あるいは溶液重合
スチレン‐ブタジエン共重合体を用いたり、多量のアロ
マティックオイルなどの軟化剤を配合したゴム組成物を
使用したりすることが知られる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記のように高スチレン含有率を有す
るスチレン‐ブタジエン共重合体を用いたゴム組成物で
は高グリップが得られる反面、耐摩耗性及び耐熱性が著
しく劣る。また、アロマティックオイルなどの軟化剤を
多量に配合することはヒステリシスロスを大きくする一
方、破壊強度、耐摩耗性及び耐熱性を著しく損なうので
好ましくないことが確認された。

したがって、本発明の目的は、成分ゴムのヒステリシ
スロスが大で耐熱性に優れ、かつ破壊特性及び耐摩耗性
が良好なゴム組成物を提供し、該ゴム組成物をトレッド
に備えた空気入りタイヤの性能を向上することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは上記課題を解決するため鋭意研究を重ね
た結果、特定の高分子量ジエン系水素添加重合体と特定
の低分子量ジエン系水素添加重合体とを含むゴム組成物
により上記目的を適合するゴム組成物が得られることを
確かめ、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、重量平均分子量が300000以上のジ
エン系重合体において該重合体のジエン部分の不飽和結
合の少なくとも60％以上水素添加された一種以上の高分
子量重合体100重量部に対して、重量平均分子量5000〜2
00000のジエン系重合体において該重合体のジエン部分
の不飽和結合の少なくとも90％以上水素添加された低分
子量重合体10〜200重量部が配合されてなるゴム組成物
に関するものである。

尚、以下上記ジエン系重合体をそれぞれ単に高分子量
ジエン系重合体及び低分子量ジエン系重合体と呼ぶ。

本発明において用いる高分子量及び低分子量ジエン系
重合体としては各種ジエン系重合体を用いることができ
るが、溶液重合スチレン‐ブタジエン共重合体、乳化重
合スチレン‐ブタジエン共重合体、天然ゴム、ポリイソ
プレンゴム、ポリブタジエンゴムなどが好ましい。

かかるジエン系重合体は、通常、ジシクロペンタジェ
ニル、チタンハライド、有機カルボン酸ニッケル、有機
カルボン酸コバルトと１〜３族の有機金属化合物から成
る水素化触媒、カーボン、シリカ、ケイソウ上などで担
持されたニッケル、白金、パラジウム、ルテニウム、レ
ニウム、ロジウム金属触媒やコバルト、ニッケル、ロジ
ウム、ルテニウム錯体などを触媒として水素の１〜100
気圧の加圧下、もしくはチリウムアルミニウムハイドラ
イド、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジドもしくはZr-T
i-Fe-V-Cr合金、Zr-Ti-Nb-Fe-V-Cr合金、LaNi₅合金など
の水素貯蔵合金の存在下で水素化する。

（作用） 本発明において高分子量ジエン系重合体の重量平均分
子量は300000以上で、該重合体の水素添加率はジエン部
分の二重結合に対して少なくとも60％以上、好ましくは
80〜90％の範囲内であることを要するが、この理由はか
かる分子量が30万未満では耐摩耗性及び破壊強度が十分
ではなく、また水素添加率が60％未満では耐熱性に劣
り、更に、ブレンドする低分子量ジエン系水素添加重合
体との相溶性に劣り、破壊強度及び耐摩耗性が大幅に低
下するからである。

一方、本発明に用いる低分子量ジエン系重合体の分子
量は5000〜200000で、該重合体の水素添加率はジエン部
分の二重結合に対して少なくとも90％以上であることを
要するが、この理由はかかる分子量が5000未満あるいは
200000を越えるとゴム組成物によるグリップ性の改良効
果が小さく、また水素添加率が90％未満ではグリップ性
に劣り、更に高分子量ジエン系水素添加重合体との相溶
性にも劣り、破壊強度及び耐摩耗性も低下することにな
るからである。

更に、この低分子量ジエン系水素添加重合体は、高分
子量ジエン系水素添加重合体100重量部に対し10〜200重
量部配合することを要する。これは、配合量が10重量部
未満では充分なグリップ性の向上がみられず、200重量
部を越えると破壊強度及び耐摩耗性が低下するからであ
る。

本発明のゴム組成物には、通常のゴム工業で用いられ
る配合剤、例えばカーボンブラック、炭酸カルシウム、
シリカ、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加
硫助剤等を適宜配合することができる。

以上の構成より、本発明のゴム組成物は各種タイヤに
好適に適用することができるが、特にはレース用タイ
ヤ、二輪車用タイヤ、乗用車用タイヤ等の高運動性能タ
イヤに有利に適用することができる。

（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明す
る。

実施例１〜６、比較例１〜８ 高分子量ジエン系重合体として、下記の第１表に示す
特徴を有するスチレン‐ブタジエン共重合体（ブタジエ
ン部のミクロ構造：シス／トランス／ビニル＝21/37/42
（％）、結合スチレン含量40wt％）を合成した。

尚、水素化は次のようにして行った。

重合体300gを5lオートクレーブに仕込み、10％トルエ
ン溶液とした。系内を窒素で置換した後、予め、別容器
で調製したナフテン酸ニッケル：トリエチルアルミニウ
ム：ブタジエン＝1:3:3（モル比）の触媒液を共重合体
中のブタジエン部1000モルに対しニッケル１モルとなる
ように仕込んだ。その後、反応系内に水素圧力30kg/cm²
で水素を導入し、80℃で反応した。

上記第１表中、水素添加利率は四塩化炭素を溶媒とし
て用い、15重量％の濃度で測定した100MHzの¹H-NMRの不
飽和結合部のスペクトルの減少から算出した。

また、重量平均分子量（▲▼）は、WATERS社製20
0型GPCにて測定し、標準サンプルとしてポリスチレンを
用いた。

前記ジエン重合体Ａ〜Ｅを下記の第２表に示す配合処
方により混練し、145℃×60分の加硫条件で加硫した。
得られた加硫物の引張り強さ、耐熱性（熱老化特性）、
耐摩耗性を次のようにして評価した。

引張り強さはJIS K6301に準拠した。

耐熱性（熱老化特性）は、次式、 に従い、熱老化後の引張り強さ保持率として評価した。

耐摩耗性は、DIN摩耗試験機を用いて、実施例１を100
としたときの指数で評価した。数値が大きい程耐摩耗性
が良好であることを示す。

得られた測定結果を下記の第３表に示す。

次に、前記供試ゴム組成物と同一のものをトレッドゴ
ムとして構成した乗用車用ラジアルタイヤP225/60R14に
ついて実車試験により路面グリップ性及び耐摩耗性を評
価した。

路面グリップ性は乾燥路面での直線、曲線より成る周
回路を実車で走行し、その走行ラップタイムを測定し、
比較例４のタイヤを100として指数表示した。数値の大
きい程結果が良好である。得られた結果を下記の第４表
に示す。

上記第３表及び第４表に示す実施例１〜６に見られる
ように、本発明のゴム組成物は耐熱性、耐摩耗性、破壊
強度及び路面グリップ性に優れ、高性能タイヤのトレッ
ドゴム組成物としては好適であることが分かった。

これに対して、比較例１〜８は耐熱性、耐摩耗性、破
壊強度、路面グリップ性のバランスに欠けるため、前記
高性能タイヤのトレッドゴム組成物として好適でないこ
とが分かる。尚、比較例７について耐熱性、耐摩耗性は
問題ないが、グリップ性が大幅に低下した。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明は特定の高分子量ジ
エン系水素添加重合体と特定の低分子ジエン系水素添加
重合体とを特定量比でブレンドしたことにより、トレッ
ドに用いるゴム組成物に高性能タイヤに必要な耐熱性、
耐摩耗性及び路面グリップ性を良好なバランスで同時に
付与することができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量平均分子量が300000以上のジエン系重
   合体において該重合体のジエン部分の不飽和結合の少な
   くとも60％以上水素添加された一種以上の高分子量重合
   体100重量部に対して、重量平均分子量5000〜200000の
   ジエン系重合体において該重合体のジエン部分の不飽和
   結合の少なくとも90％以上水素添加された低分子量重合
   体10〜200重量部が配合されたことを特徴とするゴム組
   成物。