JPH1135735A

JPH1135735A - ゴム組成物

Info

Publication number: JPH1135735A
Application number: JP9194029A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Igawa; 勝弘井川; Keisuke Chino; 圭介知野
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴムを軟化させて加工性を向上せしめると共
に、ゴム組成物のｔａｎδバランス及び耐摩耗性を改良
する。【解決手段】少なくとも１種のジエン系原料ゴム１０
０重量部、少なくとも１種の補強剤２０重量部以上及び
ポリイソブチレンを５０モル％以上含む、アルケニル基
を有するポリブテンを酸無水物で変性してなる酸無水物
変性ポリブテン３〜８０重量部を含んでなるゴム組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はゴム組成物に関し、
更に詳しくは軟化効果を有し、ｔａｎδバランスに優れ
かつ耐摩耗性の改良された、特に空気入りタイヤのタイ
ヤトレッド用として有用なゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、空気入りタイヤ用、特にタイ
ヤトレッド用ゴム組成物として種々の開発がなされて来
ている。このような状況下において、コスト低減、加工
性向上（配合物の粘度低減）、物性改良（モジュラスの
低下、伸び向上）等の目的から、ゴム混合時にアロマ系
等のオイルを添加する配合手法が知られている。しかし
ながら、オイルの添加は、配合したオイル分が加硫製品
から抽出され易い、加硫ゴム特性（例えばｔａｎδバラ
ンスや耐摩耗性）を低下させる等の問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、前記した従来のオイル配合における問題点を解決し
て、軟化効果により加工性を改良すると共に、ｔａｎδ
バランスに優れかつ耐摩耗性の改良されたゴム組成物を
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に従えば、少なく
とも１種のジエン系原料ゴム１００重量部、少なくとも
１種の補強剤２０重量部以上及びポリイソブチレンを５
０モル％以上含む、アルケニル基を有するポリブテンを
酸無水物で変性してなる酸無水物変性ポリブテン３〜８
０重量部を含んでなるゴム組成物が提供される。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明に従ったゴム組成物は、ジ
エン系ゴム、ゴム補強剤及び耐無水物変性ポリブテンを
必須成分とするタイヤトレッド用として使用するのに好
適なゴム組成物である。

【０００６】本発明に従ったゴム組成物に配合されるゴ
ムとしては、従来よりゴム組成物、特にタイヤ用ゴム組
成物に一般的に配合されているジエン系ゴムをあげるこ
とができる。具体的には、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、
各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエ
ン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（Ｉ
Ｒ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリルブタジ
エンゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレ
ン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン
−ブタジエン共重合体ゴムなどを用いることができ、こ
れは単独又は任意のブレンドとして用いることができ
る。

【０００７】本発明のゴム組成物にはゴム補強剤として
は、通常ゴム組成物に配合される任意のカーボンブラッ
クおよび／またはシリカを配合する。このようなシリカ
としては、湿式、乾式シリカ、又は表面処理シリカなど
特に限定されず、シラノール基が残っているシリカであ
れば適用可能である。また、シリカで表面処理を施した
カーボンブラックも使用可能である。かかるゴム補強剤
の配合量としては、ゴム１００重量部に対し、２０重量
部以上、好ましくは２０〜１２０重量部、更に好ましく
は４０〜１００重量部で使用される。またゴム補強剤と
してシリカも併用することができる。

【０００８】本発明において使用するカーボンブラック
は共に窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が１０〜２００
（ｍ²／ｇ）で、ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）
が５０〜２００（cc／１００ｇ) であるのが好ましく、
更に好ましくはＮ₂ＳＡが１３０〜２００（ｍ²／ｇ）
でＤＢＰが１００〜１５０（cc／１００ｇ）である。シ
リカは比表面積８０〜３３０（ｍ²／ｇ）で、ＤＢＰが
１１０〜３００（cc／１００ｇ）であるのが好ましく、
更に好ましくは比表面積が１５０〜２５０（ｍ²／
ｇ）、ＤＢＰが１８０〜２５０（cc／１００ｇ）であ
る。

【０００９】本発明において使用する無水マレイン酸で
変性されるポリブテンはポリイソブチレンを５０モル％
以上含む、アルケニル基を有するポリブテンで、典型的
にはポリイソブチレン／又はそれを主成分とするポリマ
ーである。かかるポリブテンは石油化学分野で得られる
Ｃ₄留分（通常、イソブチレンが約９０％で残りは１，
２−ブテン，２，３−ブテンなどである）を重合して得
られるポリマーで本発明においてはかかる重合によって
得られるポリブテンをそのまま無水マレイン酸変性のた
めに使用することができる。

【００１０】本発明においては、上記酸無水物変性ポリ
ブテンはゴム１００重量部当り、３〜８０重量部、好ま
しくは１０〜５０重量部、更に好ましくは１５〜４０重
量部配合する。この配合量が少な過ぎると軟化効果が顕
著に現われないので好ましくなく、逆に多過ぎると加工
時に混練時間がかかり、ロール離れが悪化する等、加工
性低下の傾向にあるので好ましくない。

【００１１】本発明のゴム組成物には、前述の如く、ポ
リイソブチレンを５０モル％以上含む、アルケニル基を
有するポリブテンを酸無水物で変性した酸無水物変性ポ
リブテンとゴム混合時に配合する。典型的には式（Ｉ）
〜（IV）で示される無水マレイン酸変性ポリイソブチレ
ン（既存化学物質名ポリブテン平均分子量２００〜２０
０００）を主成分とする酸無水物変性ポリブテンを配合
する。

【００１２】

【化２】

【００１３】ここでポリブテンとは、ナフサ分解等によ
って得られるイソブチレン、１，２−ブテン、２，３−
ブテンなどを含むＣ₄炭化水素留分を塩化アルミニウム
などのフリーデルクラフト型触媒の存在下に重合するこ
とによって得られる液状重合物であり、ポリブテン中の
２重結合を実質的に水素添加したものも使用できる。式
中のＲは−CH₂−C(CH₃)₂ −を主体とし、少量の−CH₂
−CH(C₂H₅)−や−CH(CH₃) −CH(CH₃) −などが含まれ
る。

【００１４】式（Ｉ）〜（IV）の無水マレイン酸ユニッ
トの導入は従前からの方法で、例えばＥｎｅ反応によ
り、加熱撹拌条件下、末端のオレフィンと無水マレイン
酸とが反応し、ポリイソブチレンに導入することができ
る。このようにして得られた酸無水物変性ポリブテンは
配合により、無水マレイン酸ユニットが例えばカーボン
ブラック上の水酸基やカルボニル基等と反応し、カーボ
ンブラックと結合する。一方、イソブチレンユニットは
ジエンポリマーと相溶して軟化効果を出すと共に、ｔａ
ｎδバランスおよび耐摩耗性を向上させる。酸無水物変
性ポリブテンの配合量が少な過ぎると軟化効果を発現し
ないので好ましくなく、逆に多過ぎると混合性やロール
加工性を悪化させたり、加硫ゴムにタックが残る問題が
ある。

【００１５】本発明に従ったゴム組成物にシリカを配合
する場合には、従来の場合と同様に、例えば、シリカ配
合量に対して５〜３０重量％のシランカップリング剤を
配合することができ、更に、この場合には、シラノール
縮合触媒をシランカップリング剤の配合量の０．０５〜
５０重量％配合することができる。本発明に係るシリカ
含有ゴム組成物に使用するシランカップリング剤として
は、従来からシリカ充填剤として併用される任意のシラ
ンカップリング剤とすることができ、典型例としては、
例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラ
ン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピル
トリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）
エチルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、ビス−〔３−（トリエトキシシリル）−プロピル〕
テトラスルフィドなどをあげることができる。このう
ち、ビス−〔３−（トリエトキシシリル）−プロピル〕
テトラスルフィドが加工性の面から最も好ましい。

【００１６】本発明に係るゴム組成物には、更に、通常
の加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、各種オイ
ル、老化防止剤、充填剤、可塑化剤、軟化剤、その他一
般ゴム用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、かかる配合物は、一般的な方法で混練、
加硫して組成物とし、加硫または架橋することができ
る。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しな
い限り、従来の一般的な配合量とすることができる。

【００１７】

【実施例】以下、実施例及び比較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。

【００１８】以下の実施例および比較例の各例の配合に
用いた表Ｉに示す配合成分は、以下の市販品を使用し
た。また物性測定方法も以下に示す。

【００１９】ＢＲ：ＮｉｐｏｌＢＲ１２２０（日本ゼ
オン製）ＩＲ：ＮｉｐｏｌＩＲ２２００（日本ゼオン製）カーボンブラック：ＨＡＦ−ＨＳショウブラックＮ３
３９（昭和キャボット製）シリカ：ニップシールＡＱ（日本シリカ工業製）シランカップリング剤：Ｓｉ６９（ＤＥＧＵＳＳＡ製）亜鉛華：銀嶺亜鉛華Ｒ（東邦亜鉛製）ステアリン酸：ビーズステアリン酸桐（日本油脂製）老化防止剤：Ｖｕｌｋａｎｏｘ４０２０（バイエル
製）硫黄：油処理イオウ（軽井沢精錬所製）加硫促進剤：ノクセラーＣＺ−Ｇ（大内新興化学製）アロマオイル：デゾレックス３号（昭和シェル石油製）ポリブテン：日石ポリブテンＨＶ−１９００（分子量２
９００）ポリイソブチレンに一部ｎ−ブテンが共重合し
た市販ポリマー（日本石油製）無水マレイン酸変性ポリブテン：日石化学（株）試作品
（エキソメチレン型ポリブテンと無水マレイン酸との反
応で製造）（分子量３０００）

【００２０】物性測定ムーニー粘度：ＭＬ１＋４温度１００℃、ローター
Ｌ、１０kg／cm Ｍ５０：引張速度５００mm／分で３号ダンベルを引っ張
った際の５０％モジュラスｔａｎδ（０℃）：２０Hz、１０±２％伸縮、サンプル
幅５mmでの０℃ｔａｎδ ｔａｎδ（６０℃）：２０Hz、１０±２％伸縮、（サン
プル幅５mm）での６０℃ｔａｎδ ｔａｎδバランス：０℃ｔａｎδ値／６０℃ｔａｎδ値耐摩耗性（指数）：２連ランボーン試験（スリップ率２
５％、荷重５kg、時間４分、室温ＲＴ、Ｋ−８０砥石使
用）。なお、結果は比較例１の値を１００として指数表
示した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを
示す。

【００２１】実施例１〜５及び比較例１〜５サンプルの調製表Ｉに示す配合のうち、加硫促進剤と硫黄を除く成分を
１．８リットルの密封型ミキサーで３〜５分間混練し、
１６５±５℃に達したとき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混練し、
ゴム組成物を得た。得られたゴム組成物の未加硫物性
（ムーニー粘度）を測定した。結果はそれぞれ表Ｉに示
す。

【００２２】次に、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、加硫物性５０％モジ
ュラス、ｔａｎδ（０℃および６０℃）および耐摩耗性
を評価した。結果は表Ｉに示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表Ｉの結果から明らかなように、本発明で
規定する要件を全て満足する実施例１〜５のゴム組成物
は、無水マレイン酸変性ポリブテンを配合しない比較例
１及び２に比べて、ｔａｎδのバランス及び耐摩耗性が
向上することがわかる。又、比較例４は、通常のアロマ
オイル柔軟化剤がｔａｎδのバランスを低下することを
示している。比較例４は、通常のポリブテンの添加がｔ
ａｎδのバランス及び耐摩耗性を低下することを示して
いる。比較例５は、無水マレイン酸変性ポリブテンを９
０重量部と多量に添加した場合であるが、ｔａｎδのバ
ランス及び耐摩耗性が低下することを示している。

【００２５】

【発明の効果】以上の通り、本発明に従えば、ジエン系
ゴムに酸無水物変性ポリブテンを配合することにより、
ゴム配合物が軟化されて加工性が改良されると共にｔａ
ｎδバランス（即ちタイヤトレッド材料とした際のタイ
ヤのグリップ性能）が改良され、しかも耐摩耗性も改良
されるので、特に空気入りタイヤ用ゴム組成物として有
用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１種のジエン系原料ゴム１０
０重量部、少なくとも１種の補強剤２０重量部以上及び
ポリイソブチレンを５０モル％以上含む、アルケニル基
を有するポリブテンを酸無水物で変性してなる酸無水物
変性ポリブテン３〜８０重量部を含んでなるゴム組成
物。
【請求項２】酸無水物変性ポリブテンが式（Ｉ）〜
（IV）から選ばれた少なくとも一種：【化１】の無水マレイン酸変性ポリブテンを主成分とするもので
ある請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】請求項１又は２に記載のゴム組成物を使
用して得られる空気入りタイヤ用ゴム組成物。