JP3445622B2 - ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents

ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

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JP3445622B2 JP50270298A JP50270298A JP3445622B2 JP 3445622 B2 JP3445622 B2 JP 3445622B2 JP 50270298 A JP50270298 A JP 50270298A JP 50270298 A JP50270298 A JP 50270298A JP 3445622 B2 JP3445622 B2 JP 3445622B2
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俊二 荒木
和宏 柳澤
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/548Silicon-containing compounds containing sulfur
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • YGENERAL 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
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタ
イヤに関し、特に詳しくは、湿潤路面における制動性
(以下「耐ウェットスキッド性」と称する)、転がり抵
抗性および耐摩耗性に優れた効果を奏するゴム組成物お
よびそれを用いた空気入りタイヤに関する。
背景技術 省エネルギー、省資源の社会的要請のもと、自動車の
燃料消費を節約するためにタイヤの転がり抵抗を低減さ
せる研究が盛んに行われている。例えば、特公昭62−10
530号公報では、特定のミクロ構造を有するスズカップ
リングポリマーをタイヤトレッドゴムに用いることで耐
ウェットスキッド性、転がり抵抗性および耐摩耗性を改
良する技術が示されている。
この改良メカニズムは、ゴムの混練り中、スズ−炭素
結合部が切断され、発生したポリマーラジカルがカーボ
ンブラック表面上のキノン基と反応し、ゴム中のカーボ
ンブラックの分散性が改良されることに起因するといわ
れている。この反応を効率的に行う為には、ゴムの混練
り温度は高温であることが望ましい。
また、特開平3−252433号公報では、ポリマー末端を
アルコキシ変性してシリカと反応させる技術が開示され
ている。ここで、シリカとポリマー末端アルコキシ基と
を反応させる為には、やはりゴムの混練り温度は高温で
あることが望ましい。
上述のように、いずれの溶液重合カップリングポリマ
ーの場合にも、その特徴を十分に引き出すには、ゴムの
混練り温度は高温であることが必要とされた。
一方、タイヤトレッドゴム組成物にシリカを配合して
タイヤの低燃費性能、耐ウェットスキッド性等を改善す
る技術も報告されており、例えば特開平3−252431号公
報、特開平4−224840号公報、特開平5−271477号公
報、特開平5−51484号公報、特開平7−1908号公報、
特開平7−48476号公報等には、シリカをトレッドゴム
に用いて、低燃費性能と、ウェット性能と、耐摩耗性と
を夫々高度に両立させる試みが示されている。
しかし、ゴム中にシリカを配合する場合、シリカはそ
の表面官能基であるシラノール基の水素結合により粒子
同士が凝集する傾向にあり、ゴム中へのシリカ粒子の分
散性を良くするためには、混練り時間を長くする必要が
ある。さらにシリカ粒子の表面が酸性であることから、
加硫促進剤として使用される塩基性物質を吸着し加硫が
十分に行われず、弾性率が上がらないという問題があっ
た。
これらの問題点を解消するために、各種シランカップ
リング剤が開発され、例えば、特公昭50−29741号公報
にシランカップリング剤を補強材として用いることが記
載されている。しかし、このシランカップリング剤系補
強材によってもゴム組成物の破壊特性、作業性および加
工性を高水準なものとするには尚不十分であった。ま
た、特公昭51−20208号公報等にシリカ−シランカップ
リング剤を補強材として用いたゴム組成物が記載されて
いる。このようなシリカ−シランカップリング剤系補強
によると、ゴム組成物の補強性が著しく改善でき、破壊
特性を向上させることができるが、ゴム組成物の未加硫
時の流動性が著しく劣り、作業性および加工性の低下を
もたらすという欠点があった。
このようなシランカップリング剤使用による従来技術
の欠点は、次の様なメカニズムに起因する。即ち、ゴム
の練り温度が低いと、シリカ表面のシラノール基とシラ
ンカップリング剤が十分に反応せず、その結果、十分な
補強効果が得られない。また、シリカのゴム中への分散
が悪く、シリカ配合ゴムの長所である低発熱性の悪化を
招くことになる。さらに、シリカ表面のシラノール基と
シランカップリング剤との間で一部反応して生成したア
ルコールが練り温度が低いために完全に揮発せず、押出
し工程でゴム中に残在したアルコールが気化し、ブリス
ターを発生させてしまうことになる。
一方、練り温度が150℃以上の高温練りを行うと、シ
リカ表面のシラノール基とシランカップリング剤が十分
に反応し、その結果、補強性が向上する。また、シリカ
のゴム中への分散も改良され、低発熱性の練りゴムが得
られかつ押出し工程におけるブリスターの発生も抑えら
れる。しかし、この温度領域では、シランカップリング
剤に由来するポリマーのゲル化が同時に起こり、ムーニ
ー粘度が大幅に上昇してしまい、実際には後工程での加
工を行うことが不可能となる。
上述のように、従来のシランカップリング剤を使用す
る限り、十分な高温練りを行うことができず、よってカ
ーボンブラック、シリカ併用系では、有機リチウムを開
始剤とする、いわゆる溶液重合カップリングポリマーの
特徴を十分に引き出すことは不可能であった。
発明の開示 本発明は、上記従来技術の課題を解決するものであ
り、150℃以上の高温練りにおいて、シランカップリン
グ剤によるポリマーのゲル化を抑制し、作業性を低下さ
せることなく、カーボンブラックと溶液重合カップリン
グポリマーを効率的に反応させることのできるゴム組成
物をトレッドに用いることで、耐ウェットスキッド性、
低転がり抵抗性および耐摩耗性に優れた効果を奏するゴ
ム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供する
ことを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のゴム組成物は、
有機リチウム化合物を開始剤とする、1,3−ブタジエン
と芳香族ビニルモノマーとの共重合により得られる共重
合体であってガラス転移点が−50℃以上である共重合体
20重量部以上と、他のジエン系ゴム80重量部以下とのブ
レンドゴム100重量部に対し、シリカ充填剤10〜80重量
部、好ましくは15〜60重量部と、カーボンブラック20〜
80重量部、好ましくは20〜60重量部と、該シリカの量に
対し、下記一般式(1)、 (CnH2n+1O)3SiCH2−SyCH2−Si(CnH2n+1O) (1) (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、yは1
以上の正数で分布を有する)で表されるシランカップリ
ング剤であって、全ポリスルフィドシランに対してトリ
スルフィドシラン含有量が20%以上であり、かつyが5
以上の高ポリスルフィドシラン含有量が50%以下である
シランカップリング剤1〜20重量%、好ましくは3〜15
重量%と、が配合されてなることを特徴とするものであ
る。
前記共重合体は、主鎖中にスズとブタジエニルとの結
合を有する共重合体、あるいはその重合活性末端をアル
コキシシラン系化合物と反応させて得られるシラン化合
物変性重合体であることが好ましい。
前記アルコキシシラン系化合物が1分子中にアルコキ
シ基を少なくとも1個有するシラン化合物であって、下
記一般式(2)で表される化合物であることが好まし
い。
XPSi(OR)TR'4-P-T (2) (式中、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であ
るハロゲン原子、RおよびR'は夫々個々に炭素数1〜20
のアルキル基、アリール基またはハロゲン化アリール基
を示し、Tは1〜4の整数、Pは0〜2の整数であり、
PとTの和は2〜4である。) さらに前記アルコキシシラン系化合物がモノアルキル
トリアリールオキシシラン及びテトラアリールオキシシ
ランからなる群より選択される1種の化合物であること
が好ましい。
また、前記一般式(1)で示されるポリスルフィドシ
ランカップリング剤分子中のトリスルフィドシラン含有
量が全ポリスルフィドシランに対して30%以上であり、
かつyが5以上の高ポリスルフィドシラン含有量が全ポ
リスルフィドシランに対して40%以下であることが好ま
しい。
さらに、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積
(N2SA)が70〜150m2/gで、かつジブチルフタレート吸
油量(DBP)が120〜200ml/100gであることが好ましい。
前記カーボンブラック配合量とシリカ配合量との合計
量がブレンドゴム100重量部に対して30〜120重量部であ
り、かつカーボンブラック配合量とシリカ配合量との重
量比が1:0.5〜1:15であることが好ましい。
また、本発明は、前記ゴム組成物をトレッドゴムとし
て用いた空気入りタイヤに関する。
発明を実施するための最良の形態 本発明に用いられ有機リチウム化合物を開始剤とする
1,3−ブタジエンと芳香族ビニルモノマーとの共重合に
より得られる共重合体は、既知の製造方法により製造す
ることができる。製造に使用する不活性有機溶媒として
は、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘ
プタン、ベンゼン、キシレン、トルエン、テトラヒドロ
フラン、ジエチルエーテルなどが挙げらえる。
本発明に用いられる芳香族ビニルモノマーとしては、
スチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレ
ン、3−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビ
ニルベンゼン、4−シクロヘキシルスチレン、2,4,6−
トリメチルスチレン等を例示することができる。中でも
好ましいのはスチレンである。
最初に、1,3−ブタジエンと例えばスチレンの共重合
を行う。重合に使用される有機リチウム金属触媒として
は、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−
ブチルリチウム、ブチルリチウムとジビニルベンゼンと
の反応物などのアルキルリチウム、1,4−ジリチウムブ
タンなどのアルキレンジリチウム、フェニルリチウム、
スチルベンジルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンジ
リチウム、リチウムナフタレンなどを挙げることができ
る。共重合する場合には、ランダム化剤であり、同時に
重合体におけるブタジエン単位のミクロ構造の調節剤で
ある、ルイス塩基を必要に応じて用いることができ、具
体的には、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、
ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジブチルエー
テル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエ
チルアミン、ピリジン、N−メチルモルホリン、N,N,
N',N'−テトラメチルエチレンジアミン、1,2−ジピペリ
ジノエタンなどのエーテル類及び第3級アミン類などを
挙げることができる。
リビングポリマー製造のための重合方法は、重合系を
窒素置換した反応器内に前記不活性有機溶媒、単量体、
すなわち1,3−ブタジエンと例えばスチレン、及び有機
リチウム金属触媒、更に必要に応じてルイス塩基を、一
括仕込み、断続的添加又は連続的添加して重合を行う。
重合温度は、通常−120〜+150℃、好ましくは−80〜
+120℃、重合時間は、通常5分間〜24時間、好ましく
は10分間〜10時間である。
重合温度は、前記温度範囲内で一定温度で反応させて
も、また昇温もしくは断熱下で重合してもよい。また、
重合反応は、バッチ式でもあるいは連続式でもよい。
なお、溶媒中の単量体濃度は、通常、5〜50重量%、
好ましくは10〜35重量%である。
また、リビングポリマーを製造するために、有機リチ
ウム金属触媒およびリビングポリマーを失活させないた
めに、重合系内にハロゲン化合物、酸素、水あるいは炭
酸ガスなどの失活作用のある化合物の混入を極力なくす
ような配慮が必要である。
本発明で使用される共重合体のガラス転移点は、−50
℃以上であることが必要であり、−40℃以上であること
が好ましい。ガラス転移点が−50℃より低いと耐ウェッ
トスキッド性に劣る。また、1,3−ブタジエンとスチレ
ンとの共重合体により得られる重合体の結合スチレン含
量は15〜50重量%であることが好ましい。
本発明で使用される主鎖中のスズとブタジエニル結合
を有する共重合体は以下の方法で製造することができ
る。
ポリマー主鎖中にスズとブタジエニル基との結合は、
上述した様に1,3−ブタジエンとスチレンを有機リチウ
ム化合物を用いて重合した後、少量の1,3−ブタジエン
を加え、次いでハロゲン化スズを添加して、カップリン
グ反応させて得られるものである。
さらに、本発明で使用されるシラン化合物変性重合体
は、以下に例示するような方法で製造することができ
る。
本発明に使用されるシラン化合物変性重合体は、上述
したリビングポリマーの活性末端に、下記特定のシラン
化合物を反応させて得られる、Si−OR結合(ここで、R
は炭素数1〜20のアルキル基、アリール基またはハロゲ
ン化アリール基である。)を有する変性ゴム状重合体で
ある。
前記リビングポリマーと反応させるシラン化合物は1
分子中にアルコキシ基を少なくとも1個有するシラン化
合物であって、下記一般式(2) XPSi(OR)TR'4-P-T (2) (式中、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であ
るハロゲン原子、RおよびR'は夫々個々に炭素数1〜20
のアルキル基、アリール基またはハロゲン化アリール基
を示し、Tは1〜4の整数、Pは0〜2の整数であり、
PとTの和は2〜4である。)で表される。
前記シラン化合物としてOR基が非加水分解性のもの、
すなわち、OR基が炭素数4〜20の非加水分解性のアルコ
キシ基、アリールオキシ基又はシクロアルコキシ基が好
ましく、特に、Rとしてはα位の炭素に炭素原子が3個
結合した炭化水素基やβ位の炭素に炭素数が1個以上の
炭化水素基の結合した炭化水素基またはフェニル基若し
くはトルイル基で示される芳香族炭化水素基を有するOR
基が好ましい。
また、R'のうち、アルキル基としてはメチル基、エチ
ル基、n−プロピル基、t−ブチル基などを、アリール
基としてはフェニル基、トルイル基、ナフチル基など
を、ハロゲン化アルキル基としてはクロロメチル基、ブ
ロモメチル基、ヨードメチル基、クロロエチル基を挙げ
ることができる。
前記一般式(2)において、Pが0でTが2の場合の
一例としてジアルキルジアルコキシシラン、Pが0でT
が3の場合の一例としてモノアルキルトリアルコキシシ
ラン、Pが0でTが4の場合の一例としてテトラアルコ
キシシラン、Pが1でTが1の場合の一例としてモノハ
ロゲン化ジアルキルモノアルコキシシラン、Pが1でT
が2の場合の一例としてモノハロゲン化モノアルキルジ
アルコキシシラン、Pが1でTが3の場合の一例として
モノハロゲン化トリアルコキシシラン、Pが2でTが1
の場合の一例としてジハロゲン化モノアルキルモノアル
コキシシラン、Pが2でTが2の場合の一例としてジハ
ロゲン化ジアルコキシシランがあり、いずれもリビング
ポリマーの活性末端と反応性を有する化合物である。
特に、Pが0でTが3であるモノアルキルトリアリー
ルオキシシラン、Pが0でTが4であるテトラアリール
オキシシランは、リビングポリマーをカップリングさせ
ることにより加工性を改良し、しかもシリカなどと親和
性の高い官能基を重合体に付与する観点から好ましい。
なお、本発明において使用することのできるその他の
ジエン系ゴムとしては、ポリブタジエンゴム、天然ゴ
ム、合成シス1,4−ポリイソプレンゴム、ブチルゴム、
ハロゲン化ブチルゴム等が挙げられる。
次に、本発明において使用されるシリカは、沈降法に
よる合成シリカが用いられる。具体的には、日本シリカ
工業(株)製のニップシールAQ、ドイツデグサ社製のUL
TRASIL VN3、BV3370GR、ローヌ・プーラン社製のRP1165
MP、Zeosil 165GR、Zeosil 175MP、PPG社製のHisil23
3、Hisil210、Hisil255等(いずれも商品名)が挙げら
れるが、特に限定するものではない。かかるシリカはジ
エン系ゴム100重量部に対し10〜80重量部、好ましくは1
5〜60重量部用いられる。シリカの量が10重量部未満で
は耐ウェットキッド特性に劣り、一方80重量部を超える
と低転がり抵抗性に劣る。
また、本発明において充填材としてシリカと共に用い
られるカーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100
重量部に対して20〜80重量部、好ましくは20〜60重量部
である。カーボンブラックの配合量が20重量部未満では
ゴムの強度が低く、耐摩耗性にも劣り、一方80重量部を
超えると低転がり抵抗性に劣る。このカーボンブラック
としては、窒素吸着比表面積(N2SA)が70〜150m2/gを
有し、ジブチルフタレート吸油量(DBP)が120〜200ml/
100gを有するものが好適に使用される。なお、DBPはAST
M D2414−93に、またN2SAはASTM D4820に夫々準拠し
て求められる。
シリカとカーボンブラックの合計量はゴム成分100重
量部に対して30重量部以上120重量部以下、さらには、4
0重量部以上100重量部以下が好ましい。さらに、カーボ
ンブラック配合量とシリカ配合量との重量比が1:0.5〜
1:15であることが好ましい。合計量が30重量部未満では
耐摩耗性に劣り、120重量部超過では低転がり抵抗性が
劣る。また、カーボンブラックの配合量が少な過ぎると
破壊強度が低下し、逆に多過ぎると耐ウェットスキッド
性が低下する。
本発明において使用されるシランカップリング剤は、
下記一般式(1)、 (CnH2n+1O)3SiCH2−SyCH2−Si(CnH2n+1O) (1) (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、yは1
以上の正数で分布を有する)で表されるシランカップリ
ング剤であって、全ポリスルフィドシランに対してトリ
スルフィドシラン含有量が20%以上、好ましくは30%以
上であり、かつyが5以上の高ポリスルフィドシラン含
有量が50%以下、好ましくは40%以下であることが要求
される。このシランカップリング剤を用いることによ
り、150℃以上の高温練りにおいてポリマーのゲル化に
対する抑制効果が得られ、ムーニー粘度の大幅な上昇に
よる生産性の低下を防ぐことができる。
かかるシランカップリング剤の配合量はシリカ重量に
対し1〜20重量%、好ましくは3〜15重量%である。シ
ランカップリング剤の配合量が1重量%未満では、カッ
プリング効果が小さく、一方、20重量%超過ではポリマ
ーのゲル化を引き起こし、好ましくない。
本発明に適用されるゴム組成物の特性を活かす上で、
練り温度は150℃以上180℃以下が好ましい。練り温度が
150℃より低いとシランカップリング剤が十分に反応せ
ず、また押出し時にブリスターが発生し、一方、180℃
より高いとやはりポリマーのゲル化が起こり、ムーニー
粘度が上昇して加工上、好ましくないからである。
本発明に係るゴム組成物において、何故150℃以上の
練り温度においてもポリマーのゲル化が起こらず、耐摩
耗性が改良されるのかの作用機構を以下に推察および検
討結果に基づき説明する。
タイヤ業界で一般的に使用されているシランカップリ
ング剤(商品名:Si69、ドイツデグサ社製)に150℃で2
時間オーブン中にて熱履歴を与え、冷却後、高速液体ク
ロマトグラフィーにより分析を行ったところ、分子中に
−S6−以上の長鎖イオウを有する成分は、オリジナル製
品と比較して減少し、遊離イオウおよび−S4−以下の短
鎖イオウを有する成分が増加することが確認された。つ
まり、高温の熱履歴を受けることにより、分子中に−S6
−以上の長鎖イオウを有する成分は分解したものと考え
られる。かかる分解の際、ラジカルが発生したり、ある
いは分解物がイオウ供給体として働くために、高温練り
においてポリマーのゲル化が引き起こされると予想され
る。そこで、シランカップリング剤に含まれる、分子中
に長鎖イオウを有する成分を予め少なくすれば、150℃
以上の高温練りにおいてポリマーのゲル化が抑制される
との推察の下に鋭意検討した結果、分子中に種々の長さ
の連鎖イオウを有する成分中の短鎖イオウ成分の割合を
所定以上にしたところ、実際にポリマーのゲル化が抑制
され、しかも高温で練られるためにシリカ表面のシラノ
ール基とシランカップリング剤との反応が十分に起こり
ゴム中へのシリカの分散性が改良され、耐摩耗性が改良
されることがわかった。
本発明のゴム組成物には、これら以外に通常使用され
ている老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤等の
配合剤を配合することができる。
実施例 以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明す
る。
下記の表3および表4に示す配合内容で各種ゴム組成
物を調製した。なお、かかる配合に用いた各種シランカ
ップリング剤は次式、 (C2H5O)3Si(CH2−Sy−(CH23Si(C2H5O) で表され、この式中の−Sy−が下記の表1に示す分布関
係にある。表1に示す各連鎖イオウ成分(−Sy−)の分
布割合は、以下に具体的に示す高速液体クロマトグラフ
ィー(HPLC)分析法により求められたピーク面積(%)
より算出した。
HPLC分析の条件 HPLC:(株)東ソー製 HLC−8020 UV検出器:(株)東ソー製 UV−8010(254nm) レコーダー:(株)東ソー製 スーパーシステムコント
ローラーSC−8010 カラム:(株)東ソー製 TSKgel ODS−80TMCTR(内
径:4.6mm,長さ:10cm) 測定温度:25℃ サンプル濃度:6mg/10ccアセトニトリル溶液 試料注入量:20μl 溶出条件:流量1cc/min アセトニトリル:水=1:1の混合溶液にて2分間溶出
し、その後18分間かけてアセトニトリルが100%になる
ようにグラジェントをかけて溶出した。
表1中のサンプルA〜Fは、以下のようにして入手し
た。
サンプルA ドイツデグサ社製 Si69 サンプルBおよびC 特開平7−228588号公報記載の方法に従い、無水硫化
ナトリウムと硫黄を以下のモル比により合成した。
サンプルB 1:2 サンプルC 1:1.5 サンプルD 表1に示すポリスルフィド分布を有するサンプルB506
g(1モル)を1リットルフラスコに量り採り、トリエ
チルホスファイト78.7g(0.3モル)を滴下ロートより2
時間かけてフラスコを攪拌しながら滴下した。この間、
内温は25℃から50℃まで上昇した。そのまま3時間攪拌
し、ガスクロマトグラフィーで確認したところ、トリエ
チルホスファイトに由来するピークは消失しており、反
応が進行したことが確認された。このようにして得られ
た組成物中のポリスルフィド分布の液体クロマトグラフ
ィーによる測定結果は表1に示す通りであり、高ポリス
ルフィド部分が選択的に反応したことが確認された。
サンプルE 表1に示すポリスルフィド分布を有する平均テトラス
ルフィドシラン(サンプルA)(ドイツデグサ社製Si6
9)538g(1モル)を1リットルフラスコに量り採り、
トリエチルホスファイト166.2g(1モル)を滴下ロート
より2時間かけてフラスコを攪拌しながら滴下した。こ
の間、内温を50℃以下に保つためにフラスコを水冷し
た。次いで、40〜50℃で3時間加熱攪拌した後、同様に
してサンプルEを得た。
サンプルF 特開平8−259739号公報記載の方法に従い、合成し
た。
また、ゴム成分として用いる溶液重合SBRは下記の表
2に示す構造、物性を持つ。表中、溶液重合SBR I〜IV
は特公昭62〜10530号公報に、また溶液重合SBR V〜VII
は特開平3−252433号公報に記載の方法に夫々準拠して
合成した。
得られたカップリング剤および共重合体を用い、表
3、4に示した配合に従い各ゴム組成物を得た。
得られたゴム組成物をタイヤサイズ185/60R14の乗用
車用空気入りタイヤのトレッドに適用し、各種タイヤを
試作した。
得られたゴム組成物について下記の評価方法により、
ムーニー粘度を評価した。また、試作タイヤについて下
記の方法により耐ウェットスキッド性、転がり抵抗性及
び耐摩耗性を評価した。
(1)ムーニー粘度 JIS K6300に準拠して、予熱1分、測定4分、温度13
0℃にて測定し、比較例1を100として指数で表わした。
指数の値が小さい程、ムーニー粘度が低く、加工性に優
れている。
(2)耐ウェットスキッド性 水深3mmの湿潤コンクリート路面において80km/hの速
度から急制動し、車輪がロックされてから停止するまで
の距離を測定し、下式によって試験タイヤの耐ウェット
スキッド性を評価した。数値が大きい程良い。
{(比較例1のタイヤの停止距離)/(テストタイヤの停止距離)}×100 (3)転がり抵抗性 上述の試作タイヤを内圧2.0kg/cm2、荷重440kg、リム6J
Jの条件下、外径1.7mのドラムの上に接触させてドラム
を回転させ、速度120km/時まで上昇後、ドラムを惰行さ
せて速度80km/時のときの慣性モーメントより算出した
値から、下記式によって評価した。数値は比較例1を10
0として指数で表し、低転がり抵抗性は数値が大きい程
好ましい。
指数値=[(比較例1のタイヤの慣性モーメント)/ (供試タイヤの慣性モーメント)]×100 (4)耐摩耗性 各試験タイヤ4本を排気量2000ccの乗用車に装置し、
約30,000km走行後、残溝深さを測定し、次式、{(試験
タイヤの走行距離(km))/(初期溝深さ−走行後残溝
深さ(mm))}/{(比較例1のタイヤの走行距離(k
m))/(初期溝深さ−比較例1のタイヤの走行後残溝
深さ(mm))}より求めた。数値が大きい程耐摩耗性が
良好である。
得られた結果を下記の表3および表4に併記する。
なお、表4中、比較例5はムーニー粘度が高過ぎ、実
際にタイヤを製造することができなかった。
産業上の利用可能性 本発明のゴム組成物は特定のイオウ分布を有するシラ
ンカップリング剤を用いているので、150℃以上の高温
練りにおいて、シランカップリング剤によるポリマーの
ゲル化を抑制し、作業性を低下させることなく、カーボ
ンブラックと溶液重合スズ変性又はシラン変性ポリマー
を効率的に反応させることができるため、耐ウェットス
キッド性、低転がり抵抗性および耐摩耗性に優れた各種
空気入りタイヤに広く利用される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 1/00 C08K 13/02 C08L 9/06 WPI/L(QUESTEL)

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機リチウム化合物を開始剤とする、1,3
    −ブタジエンと芳香族ビニルモノマーとの共重合により
    得られる共重合体であってガラス転移点が−50℃以上で
    ある共重合体20重量部以上と、他のジエン系ゴム80重量
    部以下とのブレンドゴム100重量部に対し、 シリカ充填剤10〜80重量部と、 カーボンブラック20〜80重量部と、 該シリカの量に対し、下記一般式(1)、 (CnH2n+1O)3SiCH2−SyCH2−Si(CnH2n+1O) (1) (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、yは1
    以上の正数で分布を有する)で表されるシランカップリ
    ング剤であって、全ポリスルフィドシランに対してトリ
    スルフィドシラン含有量が20%以上であり、かつyが5
    以上の高ポリスルフィドシラン含有量が50%以下である
    シランカップリング剤1〜20重量%と、が配合されてな
    るゴム組成物。
  2. 【請求項2】前記共重合体が主鎖中にスズとブタジエニ
    ルとの結合を有する請求項1のゴム組成物。
  3. 【請求項3】前記シリカ充填剤の配合量がブレンドゴム
    100重量部に対して15〜60重量部である請求項1のゴム
    組成物。
  4. 【請求項4】前記カーボンブラックの配合量がブレンド
    ゴム100重量部に対して20〜60重量部である請求項1の
    ゴム組成物。
  5. 【請求項5】前記共重合体が、その重合活性末端をアル
    コキシシラン系化合物と反応して得られるシラン化合物
    変性重合体である請求項1のゴム組成物。
  6. 【請求項6】前記アルコキシシラン系化合物が1分子中
    にアルコキシ基を少なくとも1個有するシラン化合物で
    あって、下記一般式(2)で表される化合物である請求
    項5のゴム組成物。 XPSi(OR)TR'4-P-T (2) (式中、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であ
    るハロゲン原子、RおよびR'は夫々個々に炭素数1〜20
    のアルキル基、アリール基またはハロゲン化アリール基
    を示し、Tは1〜4の整数、Pは0〜2の整数であり、
    PとTの和は2〜4である。)
  7. 【請求項7】前記アルコキシシラン系化合物がモノアル
    キルトリアリールオキシシラン及びテトラアリールオキ
    シシランからなる群より選択される1種の化合物である
    請求項6のゴム組成物。
  8. 【請求項8】前記シランカップリング剤の配合量がシリ
    カの量に対して3〜15重量%である請求項1のゴム組成
    物。
  9. 【請求項9】前記一般式(1)で示されるポリスルフィ
    ドシランカップリング剤分子中のトリスルフィドシラン
    含有量が全ポリスルフィドシランに対して30%以上であ
    り、かつyが5以上の高ポリスルフィドシラン含有量が
    全ポリスルフィドシランに対して40%以下である請求項
    1のゴム組成物。
  10. 【請求項10】前記カーボンブラックの窒素吸着比表面
    積(N2SA)が70〜150m2/gで、かつジブチルフタレート
    吸油量(DBP)が120〜200ml/100gである請求項1のゴム
    組成物。
  11. 【請求項11】前記カーボンブラック配合量とシリカ配
    合量との合計量がブレンドゴム100重量部に対して30〜1
    20重量部であり、かつカーボンブラック配合量とシリカ
    配合量との重量比が1:0.5〜1:15である請求項1のゴム
    組成物。
  12. 【請求項12】請求項1のゴム組成物をトレッドゴムと
    して用いた空気入りタイヤ。
  13. 【請求項13】請求項2のゴム組成物をトレッドゴムと
    して用いた空気入りタイヤ。
  14. 【請求項14】請求項5のゴム組成物をトレッドゴムと
    して用いた空気入りタイヤ。
  15. 【請求項15】請求項6のゴム組成物をトレッドゴムと
    して用いた空気入りタイヤ。
  16. 【請求項16】請求項10のゴム組成物をトレッドゴムと
    して用いた空気入りタイヤ。
  17. 【請求項17】請求項11のゴム組成物をトレッドゴムと
    して用いた空気入りタイヤ。
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