JPH11209517A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤトレッド用ゴム組成物Info
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- JPH11209517A JPH11209517A JP10013715A JP1371598A JPH11209517A JP H11209517 A JPH11209517 A JP H11209517A JP 10013715 A JP10013715 A JP 10013715A JP 1371598 A JP1371598 A JP 1371598A JP H11209517 A JPH11209517 A JP H11209517A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
ッド用ゴム組成物の提供。 【解決手段】 基−CX−N=(式中、Xは酸素又は硫
黄原子を示す)を有する化合物、ベンゾフェノン、チオ
ベンゾフェノン、イソシアナート化合物及び/又はハロ
ゲン化スズ化合物の変性剤で変性されたSBR50〜9
0重量部及びシス含量が90%以上のcis−BR40
〜10重量部を含んでなるゴム100重量部に対し、窒
素比表面積70〜350m2 /g及びDBP吸油量10
5〜200ml/100g以上のカーボン30〜80重量
部と湿式シリカ5〜60重量部とをカーボン及びシリカ
の合計量が40〜100重量部となるように配合して成
り、SBRとcis−BRとが0.0002≦χeff −
χs ≦0.012の関係を満たす非相溶性であるタイヤ
トレッド用ゴム組成物。
Description
ム組成物に関し、更に詳しくは転がり抵抗が非常に低
く、かつ耐摩耗性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物
に関する。
燃費の観点からタイヤの転がり抵抗の低減及びタイヤ寿
命の観点から耐摩耗性に優れたタイヤの開発が進められ
ている。このような見地から種々の配合が提案されてい
るが、未だ実用上十分耐え得るものが開発されていない
のが実情である。また、ゴムポリマーを適当な官能基で
変性したゴムを配合して上記特性を兼ね備えたタイヤト
レッド用ゴム組成物も提案されているが、近年転がり抵
抗が更に低いタイヤが求められるようになり、かかるニ
ーズに対しては十分ではなかった。
述の従来技術の問題を解決して、転がり抵抗及び耐摩耗
性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供すること
にある。
X−N=(式中、Xは酸素又は硫黄原子を示す)を有す
る化合物、ベンゾフェノン、チオベンゾフェノン、イソ
シアナート化合物及びハロゲン化スズ化合物からなる群
から選ばれた少なくとも1種の変性剤で変性された変性
溶液重合スチレンブタジエン共重合体ゴム(SBR)、
50〜90重量部及びシス含量が90%以上のシスポリ
ブタジエン(cis−BR)40〜10重量部を含んで
なるゴム100重量部に対し、窒素比表面積(N2 S
A)70〜350m2 /g及びDBP吸油量105〜2
00ml/100g以上のカーボンブラック30〜80重
量部と湿式シリカ5〜60重量部とをカーボンブラック
及びシリカの合計量が40〜100重量部となるように
配合して成り、SBRとcis−BRとが0.0002
≦χeff −χs ≦0.012の関係を満たす非相溶性で
あるタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
=O又はS)を有する化合物、ベンゾフェノン、チオベ
ンゾフェノン、イソシアナート化合物又はハロゲン化ス
ズで変性した変性溶液重合SBRをこれと非相溶性のc
is−BRとブレンドし、これにカーボン/シリカを配
合することによって上記目的を達成し得ることを見出し
た。即ち、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SB
R)を前記した適当な変性剤で変性して得られる変性S
BRはカーボンと強固に結合して堅固なゲルを作ること
が知られており、転がり抵抗は少なくなるが、破断伸び
の低下を招き耐摩耗性が悪化する欠点があり、近年の転
がり抵抗と耐摩耗性の高度な要求を満たすには、不十分
であった。BRを配合することにより耐摩耗性を改良し
た。非相溶であることにより、タイヤに必要なグリップ
性能が確保できた。シリカ配合により、転がり抵抗も満
足できるレベルとなった。しかし、乳化重合SBRを用
いた場合には溶液重合SBRに比べシリカとの親和性を
考えると、期待された効果が発現しない。また、SBR
はビニル量が高いほどシリカとの親和性が高く、効果が
大きい。また、変性SBR及びcis−BRに更に天然
ゴムを配合することにより破断強度、モジュラス等の特
性を改良することができる。このように、本発明に従え
ば、前記したようにアミノ基、イソシアナート基などで
変性された変性SBR、cis−BR及び必要により天
然ゴム、並びにカーボン及びシリカを含むタイヤトレッ
ド用ゴム組成物が提供される。なお、ここで変性SBR
とcis−BRとは非相溶である。
一のゴム成分として配合される溶液重合SBRは一般的
な方法で溶液重合されたスチレン−ブタジエン共重合体
ゴムであり、単独又は任意の混合物で用いることができ
る。
しては、−CX−N=基(式中、X=O又はS)を有す
る化合物、ベンゾフェノン、チオベンゾフェノン、イソ
シアナート化合物及びハロゲン化スズ化合物などから適
宜選択して使用することができる。このような変性方法
は、例えば特開昭60−137913号公報及び特開平
61−42552号公報(−CX−N=基変性)、特開
昭59−117514号公報(ベンゾフェノン)、特開
昭61−103903号公報及び同61−103904
号公報(スズ変性、ベンゾフェノン変性、−CX−N=
基変性)、特開昭63−245405号公報(イソシア
ナート変性)などに記載されており、当業者であれば適
宜なし得ることである。ゴム分子との反応(結合)の容
易さから言えば、(チオ)アミノベンゾフェノン類、−
CX−N=含有化合物の使用が好ましい。
分子末端、主鎖及び側鎖のいずれであってもよく、その
変性量には特に限定はないが、Sn原子又はアミノ基な
どを含む化合物が分子鎖1モル当り0.1〜100モル
結合したSBRであるのが好ましい。
合される変性SBRの配合量は全ゴム量100重量部当
り50〜90重量部(phr)、好ましくは50〜80phr
である。この配合量が多過ぎると耐摩耗性が悪化するの
で好ましくなく、逆に少な過ぎるとウェット及びドライ
路面でのグリップ力が低下するので好ましくない。
二の成分として配合されるcis−BRは、一般的な、
溶液重合法により重合された任意のBRとすることもで
きるが、ただシス含量は90%以上、好ましくは95〜
100%でなければならない。これはシス含量が90%
未満では耐摩耗性向上効果が不十分なので好ましくない
からである。
合されるcis−BRの配合量は全ゴム100重量部当
り40〜10重量部(phr) 、好ましくは40〜20phr
である。この量が多過ぎるとグリップ力の低下が大きい
ので好ましくなく、逆に少な過ぎると耐摩耗性向上効果
が不十分なので好ましくない。
任意のゴム成分としてゴム全重量100重量部当り40
重量部(phr)以下、好ましくは10〜30phr の天然ゴ
ムを配合する。この配合量が多過ぎるとグリップ力が低
下するので好ましくない。なお、本発明のタイヤトレッ
ド用ゴム組成物に天然ゴムを配合することにより破断強
度、モジュラス等の強度を向上させることができる。
補強剤としてカーボンブラック及びシリカを配合する。
本発明において使用されるカーボンブラックは、窒素比
表面積(N2 SA)が70〜350m2 /g、好ましく
は85〜200m2 /gで、DBP吸油量が105〜2
00ml/100g、好ましくは110〜150gであ
り、カーボンブラックの配合量はゴム100重量部当り
30〜80重量部(phr)、好ましくは30〜70phr で
ある。かかるカーボンブラックは上記要件を満たす限
り、従来からタイヤ用ゴム組成物に一般的に配合されて
いる任意のカーボンブラックとすることができる。
耐摩耗性が悪化するので好ましくなく、逆に多過ぎると
転がり抵抗が大きくなるので好ましくない。また、カー
ボンブラックのN2 SAが小さ過ぎると耐摩耗性が悪化
するので好ましくなく、逆に大き過ぎると混合加工性が
悪化するので好ましくない。更に、カーボンブラックの
DBP吸油量が小さ過ぎると耐摩耗性が不十分となるの
で好ましくなく、逆に大き過ぎると混合加工性が悪化す
るので好ましくない。
BP吸油量の測定方法は以下の通りである。 1)窒素吸着比表面積(N2 SA)(m2 /g):AS
TM D 3037(30733)方法Cに準拠して測
定。 2)DBP(ジブチルフタレート)吸油量(ml/100
g):JIS K6221「ゴム用カーボンブラック試
験方法」6.1.2(1)A法に準拠して測定。
更に5〜60重量部、好ましくは10〜50重量部の湿
式シリカを配合する。かかるシリカとしては従来からタ
イヤ用ゴム組成物に一般的に配合されている任意の湿式
シリカとすることができる。この湿式シリカの配合量が
少な過ぎると転がり抵抗性が悪化するので好ましくな
く、逆に多過ぎると混合加工性が悪化するので好ましく
ない。
合されるカーボンブラック及びシリカの配合量は前記配
合量に加えて、シリカ及びカーボンブラックの合計量が
ゴム100重量部当り40〜100重量部(phr)、好ま
しくは50〜90phr でなければならない。カーボンブ
ラック及びシリカの配合補強剤の合計量が少な過ぎると
耐摩耗性が不十分となるので好ましくなく、逆に多過ぎ
ると混合加工性が悪化するので好ましくない。
s−BRは、前述の如く、配合したゴム同士の相互作用
パラメータ(χeff )とそのゴムブレンド系のスピノー
ダル点の相互作用パラメータ(χs )との差(χeff −
χs )が0.0002〜0.012の範囲内にあること
が必要である。このように相互作用パラメータ
(χef f )、すなわちカイパラメータとスピノーダル点
の相互作用パラメータ(χs )との差(χeff −χs )
を特定範囲に定めることにより配合されたゴム同士を非
相溶にすることが可能となり、ウェットグリップと耐摩
耗性、低温脆化性を高度にバランスさせることができ
る。ここで、χeff は、Macromolecules, 24, 4844(199
1) に示される下記式によって計算される。
る。 2χs =1/N1 φ1 +1/N2 φ2 ・・・・・ N1 :1成分の重合度、N2 :2成分の重合度、φ1 :
1成分のモル分率 φ2 :2成分のモル分率 χeff <χs :相溶、χeff >χs :非相溶 χ1 =aeχSV+afχSB+bdχSV+bfχVB+cd χSB+ceχVB χ2 =abχSV+acχSB+bcχVB+deχSV+df χSB+efχVB χSV=56.5×10-3+5.62/T χSB=8.43×10-3+10.2/T χVB=2.69×10-3+1.87/T
タジエンユニットの相互作用パラメータ χSB:スチレンユニットと1,4−結合ブタジエンユニ
ットの相互作用パラメータ χVB:1,2−結合ブタジエンユニットと1,4−結合
ブタジエンユニットの相互作用パラメータ χeff :ポリマー間の相互作用パラメータ χ1 :ポリマー分子間の相互作用パラメータ χ2 :ポリマー分子内の相互作用パラメータ χs :ポリマーブレンド系のスピノーダル点の相互作用
パラメータ
には、更に、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤、充填剤、
軟化剤、可塑剤などのタイヤトレッド用ゴム組成物に一
般的に配合されている各種添加剤を配合することができ
る。本発明のゴム組成物は一般的な方法で加硫し、タイ
ヤトレッドとすることができる。
説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例に限
定するものでないことはいうまでもない。
配合してゴム組成物を製造した。
ある。
8リットルの密閉型ミキサーで3〜5分間混練し、16
5±5℃に達した時に放出したマスターバッチに加硫促
進剤と硫黄を8インチのオープンロールで混練し、ゴム
組成物を得た。この組成物を15×15×0.2cmの金
型中で160℃で20分間プレス加硫して目的とする試
験片(ゴムシート)を調製し、tanδ(60℃)、ラ
ンボーン摩耗、300%モジュラス及び破断強度を測定
した。結果を表III で示す。
精機(株)製)を用いて、初期歪み10%、動的歪み±
2%、周波数20Hzの条件温度60℃で測定。標準例の
値を100とし、指数で示した。数字が大きいほど、t
anδの値が大きいことを示す。0℃のtanδはタイ
ヤのウエットグリップに相関し、値が大きい程ウエット
グリップ力が高いことを示す。60℃は、タイヤの転が
り抵抗と相関し、値が小さい程、転がり抵抗が小さいこ
とを示す。 2)ランボーン摩耗:JIS K6301に従って測定
した。標準例の値を100とした指数で示した。値が大
きい程耐摩耗性に優れることを示す。 3)300%モジュラス:JIS K6300に従っ
て、JIS3号ダンベルにて、23℃の恒温室で、50
0mm/分の引張速度で試験した。標準例の値を100と
した指数で示した。値が大きい程高モジュラス。 4)破断強度:JIS K6300に従って、JIS3
号ダンベルにて、23℃の恒温室で、500mm/分の引
張速度で試験した。標準例を100とした指数。値が大
きい程破断強度が高い。
定の変性溶液重合SBRと特定のcis−BRと、任意
的な天然ゴムとのゴム成分に、特定のカーボンブラック
およびシリカを配合することにより、転がり抵抗が著し
く低く、更に耐摩耗性に優れたタイヤトレッド用ゴム組
成物を得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 基−CX−N=(式中、Xは酸素又は硫
黄原子を示す)を有する化合物、ベンゾフェノン、チオ
ベンゾフェノン、イソシアナート化合物及びハロゲン化
スズ化合物からなる群から選ばれた少なくとも1種の変
性剤で変性された変性溶液重合スチレンブタジエン共重
合体ゴム(SBR)50〜90重量部及びシス含量が9
0%以上のシスポリブタジエン(cis−BR)40〜
10重量部を含んでなるゴム100重量部に対し、窒素
比表面積(N2 SA)70〜350m2 /g及びDBP
吸油量105〜200ml/100g以上のカーボンブラ
ック30〜80重量部と湿式シリカ5〜60重量部とを
カーボンブラック及びシリカの合計量が40〜100重
量部となるように配合して成り、SBRとcis−BR
とが0.0002≦χeff −χs ≦0.012の関係を
満たす非相溶性であるタイヤトレッド用ゴム組成物。 - 【請求項2】 前記ゴムが更にゴム100重量部当り4
0重量部以下の天然ゴムを含む請求項1に記載のタイヤ
トレッド用ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10013715A JPH11209517A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10013715A JPH11209517A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209517A true JPH11209517A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=11840951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10013715A Pending JPH11209517A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11209517A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9365656B2 (en) | 2012-02-10 | 2016-06-14 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Process for producing modified polymer, diene polymer, rubber composition and pneumatic tire |
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| JPH0853002A (ja) * | 1994-08-12 | 1996-02-27 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 空気入りタイヤ |
| JPH08231767A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-09-10 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム組成物 |
| JPH08283465A (ja) * | 1995-04-14 | 1996-10-29 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
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| JPH09316132A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-12-09 | Bridgestone Corp | スチレン−ブタジエン共重合体及びそのゴム組成物 |
| JPH09316241A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-12-09 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
-
1998
- 1998-01-27 JP JP10013715A patent/JPH11209517A/ja active Pending
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Legal Events
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