JP3551555B2 - スタッドレスタイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、雪上あるいは氷結路面の走行に適する空気入りタイヤ、特にトレッド部分の雪上及び氷結路面での路面把持力を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
氷雪路面を走行するために、粉塵公害を発生させるスパイクタイヤに代わりスタッドレスタイヤが普及してきた。それに伴って寒暖の大きい日には、凍結路面が出現しスリップを原因とする自動車事故が多発し社会問題化しており、氷上での制動性を高めたスタッドレスタイヤが強く求められている。
【０００３】
スタッドレスタイヤの氷雪路面での制動性すなわち路面把持力を向上させるための手段として、ゴムの適正化を図る方法、加硫剤などの配合の適正化を図る方法、氷路面を掘り起こす為の物質（鉱物、動物性繊維、植物性物質など）を添加する方法、排水効果を高めるため微小発泡させる方法などが組み合わせて実施されている。
【０００４】
原料ゴムに関しては、スタッドレスタイヤ用ゴムに、シス−ポリブタジエンゴムを用いると氷上性能を向上させるが完全凍結路面では性能低下をきたし、また天然ゴムでは氷雪路面での路面把持力は向上するものの、通常の湿潤路面での路面把持力が低下してしまう欠点がある。これに対して、低温でのゴム弾性を維持するためにガラス転移点の低いポリマーを用いたり、氷路面と摩擦を高めるための低融点の軟化剤を用いる方法（特開昭６０−１３７９４５号公報）、モノマー組成とミクロ構造を適正化する方法（特公平６−２６３９２１号公報）などが検討されている。しかし、これらのゴムは低温性能を向上させる一方で、加工性、転がり抵抗などを犠牲にしており、要求性能を充分満足しているとは言えない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
現在、スタッドレスタイヤは氷雪路面での制動性能を更に高めたものが要求されており、加えて転がり抵抗性、加工性、湿潤路面での把持力をも含めた性能の向上が必要とされている。しかし、これらを充分満たすゴム組成物はまだ得られていない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはその要望に応えるべく検討を重ねた結果、原料ゴムとして特定のポリマー構造を有するスチレン−ブタジエンランダム共重合体と天然ゴムあるいは特定のポリマー構造を有するスチレン−ブタジエンランダム共重合体と天然ゴムとブタジエンゴムとを組み合わせて使用することにより、画期的に低温性能に優れ、加工特性、低転がり抵抗性、湿潤路面での把持力を向上させたタイヤ用ゴム組成物からなる本発明を完成したものである。
【０００７】
すなわち本発明は、
（Ａ）スチレン含量が３〜９重量％、ブタジエン部のビニル量が１８〜２９％、３官能性以上のカップリング剤でカップリングされ、カップリング前のムーニー粘度（ＭＬ1+4 （１００℃）；Ｉ）が１０〜３０、カップリング後のムーニー粘度（ＭＬ1+4 （１００℃）；Ｃ）が３０〜８０であり、カップリング前後のムーニー粘度の比（Ｃ／Ｉ）が１．５〜５であり、分子量分布パターンがモノモーダルであるスチレン−ブタジエンランダム共重合体１０〜９０重量部と
（Ｂ）天然ゴム９０〜１０重量部と
からなる原料ゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを１０〜８０重量部、軟化剤を５〜５０重量部添加配合した組成物であって、その低温特性が、粘弾性スペクトロメーターにて周波数１０Ｈｚで測定した貯蔵弾性率Ｅ’と損失係数ｔａｎδが夫々−３０℃におけるＥ’が３．５×１０ 8 ｄｙｎ／ｃｍ 2 以下、ｔａｎδが０．３３以上であることを特徴とするスタッドレスタイヤトレッド用ゴム組成物、
【０００８】
及び
（Ａ）スチレン含量が３〜９重量％、ブタジエン部のビニル量が１８〜２９％、３官能性以上のカップリング剤でカップリングされ、カップリング前のムーニー粘度（ＭＬ1+4（１００℃）；Ｉ）が１０〜３０、カップリング後のムーニー粘度（ＭＬ1+4 （１００℃）；Ｃ）が３０〜８０であり、カップリング前後のムーニー粘度の比（Ｃ／Ｉ）が１．５〜５であり、分子量分布パターンがモノモーダルであるスチレン−ブタジエンランダム共重合体１０〜９０重量部と
（Ｂ）天然ゴム９０〜１０重量部と
（Ｃ）ブタジエンゴム１〜５０重量部と
からなる原料ゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを１０〜８０重量部、軟化剤を５〜５０重量部添加配合した組成物であって、その低温特性が、粘弾性スペクトロメーターにて周波数１０Ｈｚで測定した貯蔵弾性率Ｅ’と損失係数ｔａｎδが夫々−３０℃におけるＥ’が３．５×１０ 8 ｄｙｎ／ｃｍ 2 以下、ｔａｎδが０．３３以上であることを特徴とするスタッドレスタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００９】
本発明を構成するスチレン−ブタジエンランダム共重合体について、以下に詳しく説明する。
スチレン−ブタジエンランダム共重合体は、スチレン含量が３〜９重量％、ブタジエン含量が９７〜９１重量％であり、特に好ましくは、スチレン含量が５〜９重量％、ブタジエン含量が９５〜９１重量％である。スチレン含量が３重量％未満では、本発明組成物とした時の強度が低下し、９重量％を越えるとＴｇが上昇し、低温特性が低下するので好ましくない。また、スチレンが共重合体の分子鎖中にランダムな連鎖状態で重合している必要がある。スチレンがブロックまたは一部ブロックに重合していると組成物の反発弾性及び低温特性が低下するので好ましくない。
【００１０】
ブタジエン部の結合様式には、シス−１，４結合（シス結合）とトランス−１，４結合（トランス結合）と１，２結合（ビニル結合）が存在する。ビニル量はシス結合とトランス結合とビニル結合の合計量に対するビニル結合の含量と定義される。本発明を構成するスチレン−ブタジエン共重合体中におけるブタジエン部分のビニル量は、１８〜２９％に制限される。ビニル量が２９％を越えるとスチレン−ブタジエン共重合体のＴｇが高くなり本発明組成物の低温での硬度が上昇し、１８％未満では氷上性能が低下する。ブタジエン部分のビニル結合は、分子鎖内に均一に存在しても、分子鎖に沿って増加或は減少してもよいが、均一に分布していることが好ましい。
【００１１】
また、本発明を構成するスチレン−ブタジエンランダム共重合体は、活性末端を有するスチレン−ブタジエンランダム共重合体を３官能性以上のカップリング剤でカップリングし、カップリング前のムーニー粘度（ＭＬ１＋４ （１００℃）；Ｉ）が１０〜３０、カップリング後のムーニー粘度（ＭＬ１＋４ （１００℃）；Ｃ）が３０〜８０であり、カップリング前後のムーニー粘度の比（Ｃ／Ｉ）が１．５〜５であり、分子量分布パターンがモノモーダルであることが必要である。
【００１２】
３官能以上のカップリング剤でカップリングした分岐構造を有することが、本発明のゴム組成物の低温性能と加工性を得るために必要である。２官能のカップリング剤で得られるスチレン−ブタジエンランダム共重合体はコールドフローしやすく、また物性に対して加工性が劣り好ましくない。更に、カップリング前のムーニー粘度ＭＬ１＋４ （１００℃）が１０未満ではカップリング率を高くする必要性からカップリング剤の使用量が増し経済的に好ましくなく、３０を越えるとポリマー溶液粘度の上昇からカップリング反応の効率が悪くなるので好ましくない。
【００１３】
カップリング後のムーニー粘度ＭＬ１＋４ （１００℃）は３０未満では組成物としたとき十分な強度を発現できず、８０を越えると加工性が減少し工業的使用が困難になる。カップリング前後のムーニー粘度の比（Ｃ／Ｉ）は１．５未満ではカップリングの効果が小さく、５を越えるものはをカップリング反応効率をかなり高める必要があり工業的に好ましくない。ＧＰＣで測定される分子量分布パターンはモノモーダルでなければ、優れた低温性能が得られない。
【００１４】
本発明を構成するスチレン−ブタジエンランダム共重合体は、前述の特定の構造に該当する共重合体であればその製造方法はいかなるものであってもよい。これら共重合体を得る代表的な製造方法を以下に示す。
【００１５】
スチレン−ブタジエンランダム共重合体は、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン等の不活性溶媒中において、重合触媒としてｎ−ブチルリチウムなどの有機リチウムないし他のアルカリ金属化合物を用い、必要に応じて助触媒成分として、カリウムブトキシドなどのアルコキシド、ドデシルベンゼンスルフォン酸塩、ステアリン酸ナトリウムなどの有機酸塩を代表例とする有機化合物を用い、更に必要に応じてビニル結合量を調節する化合物として、エーテル、ポリエーテル、第三級アミン、ポリアミン、チオエーテル、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどの極性有機化合物を用いて、モノマーのブタジエンとスチレンを所定の比率で共重合することにより得られる。ビニル結合量は、前記極性有機化合物の添加量及び重合温度によって制御できる。また、前記重合方法において、分子量調節剤として、アセチレン、１，２−ブタジエン、フルオレン、第一級アミン、第二級アミン等の各種化合物を使用することもできる。
【００１６】
次に上記で得られた活性末端を有する共重合体鎖をカップリングし、本発明を構成するスチレンブタジエン共重合体を得る。カップリング剤としては、四塩化珪素、メチル三塩化珪素、エチル三塩化珪素、ブチル三塩化珪素、四塩化スズ、メチル三塩化スズ、エチル三塩化スズ、ブチル三塩化スズなどのハロゲン化合物、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノジフェニルメタン、エポキシ化大豆油、液状エポキシ化ポリブタジエン等のポリエポキシ化合物の３官能以上の多官能性化合物が挙げられる。カップリング反応により分岐状ないしは放射状の共重合体が得られる。
【００１７】
また、重合体の活性末端と反応する官能基含有化合物（変性剤）をカップリング剤と併用し、重合体末端に反応させることも可能である。具体的には、一塩化スズ化合物、カルボニル化合物、アミノ基含有ベンゾフェノン化合物、イソシアナート化合物、フォスフェート化合物などの変性剤が用いられる。好ましくは一塩化スズ化合物で、トリフェニル一塩化スズ、トリメチル一塩化スズ、トリブチル一塩化スズなどである。
【００１８】
上記の重合体を得る重合プロセスは、バッチプロセス、連続プロセス、それらの組合せのいずれも用いることができる。
また、共重合体は、リチウム触媒を使用する以外の他の重合法、例えばニッケル、コバルト、チタン等の有機化合物と、リチウム、マグネシウム、アルミニウム等の有機金属成分とから成るチグラー系触媒を使用する方法ないしは乳化重合法によるものであっても前述の特定の構造の共重合体が得られれば何れの重合法も使用可能である。
【００１９】
本発明の組成物を構成する原料ゴムに、上述したスチレン−ブタジエンランダム共重合体と天然ゴムをブレンドして用いることが低温特性、耐摩耗性及び加工性を向上させる目的に不可欠な手段である。ブレンド比率はスチレン−ブタジエンランダム共重合体が１０〜９０重量部、天然ゴムが９０〜１０重量部である。スチレン−ブタジエンランダム共重合体が１０重量部未満では本発明組成物の特長である低温性能すなわち氷結路面での路面把持力を発現できず、９０重量部を越えると加工性が低下してくるので好ましくない。好ましくはスチレン−ブタジエンランダム共重合体が３０〜８０重量部、天然ゴムが７０〜２０重量部である。
【００２０】
また、更に本発明の組成物を構成する原料ゴムに、上述したスチレン−ブタジエンランダム共重合体と天然ゴムとブタジエンゴムをブレンドして用いることも可能である。ブタジエンゴムをブレンドすることにより低温での弾性率を下げることが出来る。ブレンド比率はスチレン−ブタジエンランダム共重合体が１０〜９０重量部、天然ゴムが９０〜１０重量部、ブタジエンゴムが１〜５０重量部である。ブタジエンゴムのブレンド量が５０重量部を越えると本発明の特徴である−３０℃付近でのｔａｎδが減少し低温性能が低下するので好ましくない。
本発明を構成するブタジエンゴムは、通常用いられる物であればいかなる種類の物であってもよく特に限定されない。
【００２１】
本発明を構成するカーボンブラックは、一般にタイヤ用途に用いられるものであれば特に限定されない。具体的な品種としては、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦのファーネスブラックなどが使用できる。物性的に好ましいのは粒子の小さいカーボンブラックであり、更に小粒子・高凝集タイプ（高表面積・高吸油性）のものはゴムへの分散性も良く、物性・加工性の面で特に好ましい。
【００２２】
カーボンブラックの量は原料ゴム１００重量部に対して１０〜８０重量部必要である。好ましくは５０〜７５重量部である。８０重量部を越えると、硬度が高くなり伸びも減少し良好なゴム特性が失われ、１０重量部未満では、十分な補強効果が得られず強度が低下するので好ましくない。
【００２３】
本発明の組成物を構成する軟化剤の必要量は、原料ゴム１００重量部に対して５〜５０重量部である。５０重量部を越えると長期の硬さ変化が顕著になり経時的に低温性能が発現しなくなるので好ましくなく、５重量部未満では加工性が低下し、ゴムとカーボンブラック等との混練が極めて困難になり均一な組成物が得られなくなる。軟化剤には、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族（アロマチック）系プロセスオイルが用いられる。
【００２４】
本発明の組成物の加硫剤としては、硫黄、塩化硫黄化合物、有機硫黄化合物などが使用できる。加硫剤の必要量は、原料ゴム１００重量部に対して０．１〜１０重量部である。０．１重量部以下及び１０重量部を越えると良好なゴム弾性が発現しない。その他に、加硫促進剤や架橋剤を併用することも可能である。加硫促進剤としては、グアジニン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チウラム系、ジチオカルバメート系、ザンテート系等の化合物が使用できる。架橋剤としては、有機パーオキサイド化合物およびアゾ化合物などのラジカル発生剤のほか、オキシム化合物、ニトロソ化合物、ポリアミン化合物が使用できる。
【００２５】
また、必要に応じて、補強剤、充填剤、加硫助剤、着色剤、難燃剤、滑剤、発泡剤、可塑剤、加工助剤、酸化防止剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、着色防止剤、接着促進剤、その他の配合剤などを添加することも可能である。
【００２６】
氷雪路面のひっかき効果を発現させるための添加剤として、金属、砂、鉱物、ガラス、ガラス繊維、動物性繊維、植物性繊維、植物性物質などを添加することも可能である。
【００２７】
必要に応じて添加されるその他の補強剤としては、シリカ、活性化炭酸カルシウムなどの無機補強剤や、ハイスチレン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂等の有機補強剤が使用され、これらの無機または有機の補強剤は原料ゴム１００重量部に対して８０重量部以下で使用される。また、これら補強剤と原料ゴムを結合させるためにシラン系化合物等の接着促進剤（カップリング剤）を組み合わせて使用することもできる。充填剤としては、炭酸カルシウム、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、ゼオライト、ケイソウ土、硫酸アルミニウム、硫酸バリウムなどが使用できる。
【００２８】
酸化防止剤ないし老化防止剤としては、ジフェニルアミン系、ｐ−フェニレンジアミン系などのアミン誘導体、キノリン誘導体、ハイドロキノン誘導体、モノフェノール類、ジフェノール類、チオビスフェノール類、ヒンダードフェノール類、亜リン酸エステル類などが使用でき、これらは、原料ゴム１００重量部当り、０．００１〜１０重量部添加され、２種以上を併用することもできる。
紫外線防止剤、滑剤、発泡剤、発泡助剤、難燃剤、帯電防止剤、着色防止剤その他のゴム配合薬品は、公知のものをその使用目的に応じて使用することができる。
【００２９】
本発明のゴム組成物は、一般にゴム組成物の混合に用いられている各種混合装置、例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー押出機などによって、原料ゴムと各種配合剤とを混合し、次いで目的の形状に成形した後、加硫される。本発明のゴム組成物は、その特徴を生かしてスタッドレスタイヤに好適であり、より具体的にはスタッドレスタイヤのトレッド部、キャップトレッド部、アンダートレッド部に適している。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例、比較例により本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【００３１】
参考例１
スチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−１）の製法：
内容積１０リットルの撹拌機付き、ジャケット付きオートクレーブを反応器として２基直列に連結し、１基目の反応器底部より定量ポンプを用い、ブタジエンを２８．５ｇ／分、スチレンを１．５ｇ／分、ｎ−ヘキサンを１２０ｇ／分、極性物質（ビニル化剤）としてテトラメチルエチレンジアミンを０．０１ｇ／分、触媒としてｎ−ブチルリチウムを０．０１２ｇ／分の速度でそれぞれ連続的に供給し、反応器内温を１００℃に保持した。重合器頭部より重合体溶液を連続的に抜き出し、２基目の反応器に供給した。２基目の反応器には、活性重合体１モル当り０．５当量の四塩化珪素を連続的に添加しカップリング反応させた。得られたスチレン−ブタジエン共重合体に酸化防止剤として２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキシトルエンを重合体１００部当り０．５部添加して、溶媒を除去した。得られた共重合体Ｓ−１の分析値を表１に示す。
【００３２】
スチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−２〜４、Ｒ−１〜４）の製法：スチレンモノマーの添加量、ビニル化剤としてテトラメチレンジアミンを用い、その添加量を変化させる以外はＳ−１と同じ条件でスチレン−ブタジエン共重合体を得た。得られた共重合体の分析値を表１に示す。
【００３３】
スチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−５〜７、Ｒ−５〜６）の製法：カップリング剤として四塩化スズ（Ｓ−５）、エチル三塩化珪素（Ｓ−６）、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン（Ｓ−７）を用いた以外はＳ−２と同じ条件でスチレン−ブタジエン共重合体を得た。得られた共重合体の分析値を表１に示す。
【００３４】
スチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｒ−７〜９）の製法：
Ｒ−７はカップリング剤の添加量を下げ、カップリング前後のムーニー粘度ＭＬ１＋４ （１００℃）の比を減少させた。Ｒ−８はブレンドにより分子量分布パターンがバイモーダルな共重合体を得た。Ｒ−９は市販の乳化重合ＳＢＲ＃１５０２（日本合成ゴム（株）製）をそのまま用いた。共重合体の分析値を表１に示す。
【００３５】
共重合体のスチレン含量、ブタジエン部分のビニル量、ムーニー粘度、分子量分布パターンは、以下に示す方法で測定した。
１）スチレン含量及びブタジエン部分のミクロ構造
スチレン−ブタジエン共重合体を二硫化炭素に溶解し、赤外分光光度計によって赤外吸収スペクトルを測定し、ハンプトン法にて、スチレン含量、ブタジエン部のシス、トランス、ビニルの結合量を求めた。
２）ムーニー粘度ＭＬ１＋４ （１００℃）
Ｌ型ローターを使用し、１００℃にてムーニー粘度を測定した。
３）分子量分布パターン
試料をＴＨＦ溶液とし、ＧＰＣ（ポンプ：（株）島津製作所製ＬＣ−５Ａ，カラム：ポリスチレンゲルＨＳＧ−４０，５０，６０各１本、検出器：示差屈折計）にて、クロマトグラムを測定した。クロマトグラムの形状から分子量分布パターンを決定した。
【００３６】
実施例１
参考例１で製造したスチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−１）を下記に示す配合及び混練方法で混練し、１６０℃、２０分加硫成形して、各種物性を測定した。この結果を表２にす。
【００３７】
〔配合〕
スチレン−ブタジエン共重合体 ５０重量部
天然ゴム ５０重量部
カーボンブラック ＊１ ４５重量部
アロマオイル ５重量部
亜鉛華 ５重量部
ステアリン酸 ２重量部
老化防止剤（８１０ＮＡ）＊２ １重量部
加硫促進剤（ＣＺ）＊３ １重量部
硫黄 １．７重量部
＊１ Ｎ３３９：東海カーボン（株）製シーストＫＨ
窒素吸着比表面積９３ｍ２ ／ｇ、
ＤＢＰ吸油量が１１９ｍｌ／１００ｇ
＊２ Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン
大内新興化学工業（株）製ノクラック８１０−ＮＡ
＊３ Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド
大内新興化学工業（株）製ノクラックＣＺ
【００３８】
〔混練方法〕
バンバリーミキサー（容量１．７リットル、温度１６０℃）にてスチレン−ブタジエン共重合体にカーボンブラック、アロマオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤を混練した。
オープンロール（１０インチ、８０℃）にて硫黄と加硫促進剤を混練した。
〔加硫成型〕
組成物を金型に入れ、１６０℃のプレスにて２０分間加圧加熱し加硫成型した。
【００３９】
表２に示す加硫物の各性能は、以下のように測定した。
１）硬さ：ＪＩＳ−Ｋ−６３０１ ＪＩＳ−Ａ硬さ試験機による。
２）引張強度、破断伸び：ＪＩＳ−Ｋ−６３０１ 引張試験法による。
３）反発弾性：ＪＩＳ−Ｋ−６３０１によるリュプケ法、試料を７０℃オーブン中で１時間予熱後、素早く取り出して測定した。反発弾性は転がり抵抗を表すもので省燃費特性を表す指標となる。数値が大きいほど省燃費特性に優れる。
【００４０】
４）ウェットスキッド抵抗：スタンレー・ロンドンのポータブル・スキッドテスターを使用し、路面としてセイフティー・ウォーク（スリー・エム社製）を使用してＡＳＴＭ Ｅ３０３−８３の方法に従い測定した。濡れた路面でのグリップ特性の指標であり数値が大きいほど好ましい。
５）配合物ムーニー粘度：Ｌ型ローターを用い１００℃で測定した。数値が８０を越えると加工しにくくなり、また小さすぎるものも扱い難くなる。
【００４１】
６）耐摩耗性：ＡＳＴＭ Ｄ２２２８−８３に従い、ピコ摩耗試験機を用いて測定した。結果は相対値で表し、数値が大きいほど耐摩耗性が良好である。
７）粘弾性特性：粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所製）で周波数１０Ｈｚで貯蔵弾性率Ｅ’、損失弾性率Ｅ”、ｔａｎδを測定した。低温性能は−３０℃におけるＥ’が小さく、ｔａｎδが大きい方向が氷上での制動性を高める性能であるとして評価した。
【００４２】
実施例２〜７、比較例１〜８
参考例１で製造したスチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−２〜７、Ｒ−１〜９）を用いた以外は実施例１と同じ条件にてゴム組成物を得た後、各種物性を測定した。結果は表２に示す。低温性能は図１にまとめた。
【００４３】
実施例８〜１０、比較例１１〜１３
参考例１で製造したスチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−２）を用い、表３に示した原料ゴム組成を用いた以外は実施例１と同じ配合にてゴム組成物を得た。これらの物性結果を表４に示す。低温性能は図２にまとめた。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【表４】
【００４８】
【発明の効果】
本発明のスチレン−ブタジエンランダム共重合体、天然ゴム、カーボンブラック、軟化剤からなる組成物を用いることにより、低温特性、加工性に極めて優れ、低転がり抵抗性、湿潤路面での把持力も良好なタイヤトレッド用ゴム組成物が得られる。このゴム組成物は、氷上性能を必要とするスタッドレスタイヤの材料として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ゴム組成物（実施例１〜７、比較例１〜９）の加硫物の低温性能評価図である。
【図２】本発明ゴム組成物（実施例８〜１０、比較例１０〜１３）の加硫物の低温性能評価図である。
【産業上の利用分野】
本発明は、雪上あるいは氷結路面の走行に適する空気入りタイヤ、特にトレッド部分の雪上及び氷結路面での路面把持力を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
氷雪路面を走行するために、粉塵公害を発生させるスパイクタイヤに代わりスタッドレスタイヤが普及してきた。それに伴って寒暖の大きい日には、凍結路面が出現しスリップを原因とする自動車事故が多発し社会問題化しており、氷上での制動性を高めたスタッドレスタイヤが強く求められている。
【０００３】
スタッドレスタイヤの氷雪路面での制動性すなわち路面把持力を向上させるための手段として、ゴムの適正化を図る方法、加硫剤などの配合の適正化を図る方法、氷路面を掘り起こす為の物質（鉱物、動物性繊維、植物性物質など）を添加する方法、排水効果を高めるため微小発泡させる方法などが組み合わせて実施されている。
【０００４】
原料ゴムに関しては、スタッドレスタイヤ用ゴムに、シス−ポリブタジエンゴムを用いると氷上性能を向上させるが完全凍結路面では性能低下をきたし、また天然ゴムでは氷雪路面での路面把持力は向上するものの、通常の湿潤路面での路面把持力が低下してしまう欠点がある。これに対して、低温でのゴム弾性を維持するためにガラス転移点の低いポリマーを用いたり、氷路面と摩擦を高めるための低融点の軟化剤を用いる方法（特開昭６０−１３７９４５号公報）、モノマー組成とミクロ構造を適正化する方法（特公平６−２６３９２１号公報）などが検討されている。しかし、これらのゴムは低温性能を向上させる一方で、加工性、転がり抵抗などを犠牲にしており、要求性能を充分満足しているとは言えない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
現在、スタッドレスタイヤは氷雪路面での制動性能を更に高めたものが要求されており、加えて転がり抵抗性、加工性、湿潤路面での把持力をも含めた性能の向上が必要とされている。しかし、これらを充分満たすゴム組成物はまだ得られていない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはその要望に応えるべく検討を重ねた結果、原料ゴムとして特定のポリマー構造を有するスチレン−ブタジエンランダム共重合体と天然ゴムあるいは特定のポリマー構造を有するスチレン−ブタジエンランダム共重合体と天然ゴムとブタジエンゴムとを組み合わせて使用することにより、画期的に低温性能に優れ、加工特性、低転がり抵抗性、湿潤路面での把持力を向上させたタイヤ用ゴム組成物からなる本発明を完成したものである。
【０００７】
すなわち本発明は、
（Ａ）スチレン含量が３〜９重量％、ブタジエン部のビニル量が１８〜２９％、３官能性以上のカップリング剤でカップリングされ、カップリング前のムーニー粘度（ＭＬ1+4 （１００℃）；Ｉ）が１０〜３０、カップリング後のムーニー粘度（ＭＬ1+4 （１００℃）；Ｃ）が３０〜８０であり、カップリング前後のムーニー粘度の比（Ｃ／Ｉ）が１．５〜５であり、分子量分布パターンがモノモーダルであるスチレン−ブタジエンランダム共重合体１０〜９０重量部と
（Ｂ）天然ゴム９０〜１０重量部と
からなる原料ゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを１０〜８０重量部、軟化剤を５〜５０重量部添加配合した組成物であって、その低温特性が、粘弾性スペクトロメーターにて周波数１０Ｈｚで測定した貯蔵弾性率Ｅ’と損失係数ｔａｎδが夫々−３０℃におけるＥ’が３．５×１０ 8 ｄｙｎ／ｃｍ 2 以下、ｔａｎδが０．３３以上であることを特徴とするスタッドレスタイヤトレッド用ゴム組成物、
【０００８】
及び
（Ａ）スチレン含量が３〜９重量％、ブタジエン部のビニル量が１８〜２９％、３官能性以上のカップリング剤でカップリングされ、カップリング前のムーニー粘度（ＭＬ1+4（１００℃）；Ｉ）が１０〜３０、カップリング後のムーニー粘度（ＭＬ1+4 （１００℃）；Ｃ）が３０〜８０であり、カップリング前後のムーニー粘度の比（Ｃ／Ｉ）が１．５〜５であり、分子量分布パターンがモノモーダルであるスチレン−ブタジエンランダム共重合体１０〜９０重量部と
（Ｂ）天然ゴム９０〜１０重量部と
（Ｃ）ブタジエンゴム１〜５０重量部と
からなる原料ゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを１０〜８０重量部、軟化剤を５〜５０重量部添加配合した組成物であって、その低温特性が、粘弾性スペクトロメーターにて周波数１０Ｈｚで測定した貯蔵弾性率Ｅ’と損失係数ｔａｎδが夫々−３０℃におけるＥ’が３．５×１０ 8 ｄｙｎ／ｃｍ 2 以下、ｔａｎδが０．３３以上であることを特徴とするスタッドレスタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００９】
本発明を構成するスチレン−ブタジエンランダム共重合体について、以下に詳しく説明する。
スチレン−ブタジエンランダム共重合体は、スチレン含量が３〜９重量％、ブタジエン含量が９７〜９１重量％であり、特に好ましくは、スチレン含量が５〜９重量％、ブタジエン含量が９５〜９１重量％である。スチレン含量が３重量％未満では、本発明組成物とした時の強度が低下し、９重量％を越えるとＴｇが上昇し、低温特性が低下するので好ましくない。また、スチレンが共重合体の分子鎖中にランダムな連鎖状態で重合している必要がある。スチレンがブロックまたは一部ブロックに重合していると組成物の反発弾性及び低温特性が低下するので好ましくない。
【００１０】
ブタジエン部の結合様式には、シス−１，４結合（シス結合）とトランス−１，４結合（トランス結合）と１，２結合（ビニル結合）が存在する。ビニル量はシス結合とトランス結合とビニル結合の合計量に対するビニル結合の含量と定義される。本発明を構成するスチレン−ブタジエン共重合体中におけるブタジエン部分のビニル量は、１８〜２９％に制限される。ビニル量が２９％を越えるとスチレン−ブタジエン共重合体のＴｇが高くなり本発明組成物の低温での硬度が上昇し、１８％未満では氷上性能が低下する。ブタジエン部分のビニル結合は、分子鎖内に均一に存在しても、分子鎖に沿って増加或は減少してもよいが、均一に分布していることが好ましい。
【００１１】
また、本発明を構成するスチレン−ブタジエンランダム共重合体は、活性末端を有するスチレン−ブタジエンランダム共重合体を３官能性以上のカップリング剤でカップリングし、カップリング前のムーニー粘度（ＭＬ１＋４ （１００℃）；Ｉ）が１０〜３０、カップリング後のムーニー粘度（ＭＬ１＋４ （１００℃）；Ｃ）が３０〜８０であり、カップリング前後のムーニー粘度の比（Ｃ／Ｉ）が１．５〜５であり、分子量分布パターンがモノモーダルであることが必要である。
【００１２】
３官能以上のカップリング剤でカップリングした分岐構造を有することが、本発明のゴム組成物の低温性能と加工性を得るために必要である。２官能のカップリング剤で得られるスチレン−ブタジエンランダム共重合体はコールドフローしやすく、また物性に対して加工性が劣り好ましくない。更に、カップリング前のムーニー粘度ＭＬ１＋４ （１００℃）が１０未満ではカップリング率を高くする必要性からカップリング剤の使用量が増し経済的に好ましくなく、３０を越えるとポリマー溶液粘度の上昇からカップリング反応の効率が悪くなるので好ましくない。
【００１３】
カップリング後のムーニー粘度ＭＬ１＋４ （１００℃）は３０未満では組成物としたとき十分な強度を発現できず、８０を越えると加工性が減少し工業的使用が困難になる。カップリング前後のムーニー粘度の比（Ｃ／Ｉ）は１．５未満ではカップリングの効果が小さく、５を越えるものはをカップリング反応効率をかなり高める必要があり工業的に好ましくない。ＧＰＣで測定される分子量分布パターンはモノモーダルでなければ、優れた低温性能が得られない。
【００１４】
本発明を構成するスチレン−ブタジエンランダム共重合体は、前述の特定の構造に該当する共重合体であればその製造方法はいかなるものであってもよい。これら共重合体を得る代表的な製造方法を以下に示す。
【００１５】
スチレン−ブタジエンランダム共重合体は、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン等の不活性溶媒中において、重合触媒としてｎ−ブチルリチウムなどの有機リチウムないし他のアルカリ金属化合物を用い、必要に応じて助触媒成分として、カリウムブトキシドなどのアルコキシド、ドデシルベンゼンスルフォン酸塩、ステアリン酸ナトリウムなどの有機酸塩を代表例とする有機化合物を用い、更に必要に応じてビニル結合量を調節する化合物として、エーテル、ポリエーテル、第三級アミン、ポリアミン、チオエーテル、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどの極性有機化合物を用いて、モノマーのブタジエンとスチレンを所定の比率で共重合することにより得られる。ビニル結合量は、前記極性有機化合物の添加量及び重合温度によって制御できる。また、前記重合方法において、分子量調節剤として、アセチレン、１，２−ブタジエン、フルオレン、第一級アミン、第二級アミン等の各種化合物を使用することもできる。
【００１６】
次に上記で得られた活性末端を有する共重合体鎖をカップリングし、本発明を構成するスチレンブタジエン共重合体を得る。カップリング剤としては、四塩化珪素、メチル三塩化珪素、エチル三塩化珪素、ブチル三塩化珪素、四塩化スズ、メチル三塩化スズ、エチル三塩化スズ、ブチル三塩化スズなどのハロゲン化合物、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノジフェニルメタン、エポキシ化大豆油、液状エポキシ化ポリブタジエン等のポリエポキシ化合物の３官能以上の多官能性化合物が挙げられる。カップリング反応により分岐状ないしは放射状の共重合体が得られる。
【００１７】
また、重合体の活性末端と反応する官能基含有化合物（変性剤）をカップリング剤と併用し、重合体末端に反応させることも可能である。具体的には、一塩化スズ化合物、カルボニル化合物、アミノ基含有ベンゾフェノン化合物、イソシアナート化合物、フォスフェート化合物などの変性剤が用いられる。好ましくは一塩化スズ化合物で、トリフェニル一塩化スズ、トリメチル一塩化スズ、トリブチル一塩化スズなどである。
【００１８】
上記の重合体を得る重合プロセスは、バッチプロセス、連続プロセス、それらの組合せのいずれも用いることができる。
また、共重合体は、リチウム触媒を使用する以外の他の重合法、例えばニッケル、コバルト、チタン等の有機化合物と、リチウム、マグネシウム、アルミニウム等の有機金属成分とから成るチグラー系触媒を使用する方法ないしは乳化重合法によるものであっても前述の特定の構造の共重合体が得られれば何れの重合法も使用可能である。
【００１９】
本発明の組成物を構成する原料ゴムに、上述したスチレン−ブタジエンランダム共重合体と天然ゴムをブレンドして用いることが低温特性、耐摩耗性及び加工性を向上させる目的に不可欠な手段である。ブレンド比率はスチレン−ブタジエンランダム共重合体が１０〜９０重量部、天然ゴムが９０〜１０重量部である。スチレン−ブタジエンランダム共重合体が１０重量部未満では本発明組成物の特長である低温性能すなわち氷結路面での路面把持力を発現できず、９０重量部を越えると加工性が低下してくるので好ましくない。好ましくはスチレン−ブタジエンランダム共重合体が３０〜８０重量部、天然ゴムが７０〜２０重量部である。
【００２０】
また、更に本発明の組成物を構成する原料ゴムに、上述したスチレン−ブタジエンランダム共重合体と天然ゴムとブタジエンゴムをブレンドして用いることも可能である。ブタジエンゴムをブレンドすることにより低温での弾性率を下げることが出来る。ブレンド比率はスチレン−ブタジエンランダム共重合体が１０〜９０重量部、天然ゴムが９０〜１０重量部、ブタジエンゴムが１〜５０重量部である。ブタジエンゴムのブレンド量が５０重量部を越えると本発明の特徴である−３０℃付近でのｔａｎδが減少し低温性能が低下するので好ましくない。
本発明を構成するブタジエンゴムは、通常用いられる物であればいかなる種類の物であってもよく特に限定されない。
【００２１】
本発明を構成するカーボンブラックは、一般にタイヤ用途に用いられるものであれば特に限定されない。具体的な品種としては、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦのファーネスブラックなどが使用できる。物性的に好ましいのは粒子の小さいカーボンブラックであり、更に小粒子・高凝集タイプ（高表面積・高吸油性）のものはゴムへの分散性も良く、物性・加工性の面で特に好ましい。
【００２２】
カーボンブラックの量は原料ゴム１００重量部に対して１０〜８０重量部必要である。好ましくは５０〜７５重量部である。８０重量部を越えると、硬度が高くなり伸びも減少し良好なゴム特性が失われ、１０重量部未満では、十分な補強効果が得られず強度が低下するので好ましくない。
【００２３】
本発明の組成物を構成する軟化剤の必要量は、原料ゴム１００重量部に対して５〜５０重量部である。５０重量部を越えると長期の硬さ変化が顕著になり経時的に低温性能が発現しなくなるので好ましくなく、５重量部未満では加工性が低下し、ゴムとカーボンブラック等との混練が極めて困難になり均一な組成物が得られなくなる。軟化剤には、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族（アロマチック）系プロセスオイルが用いられる。
【００２４】
本発明の組成物の加硫剤としては、硫黄、塩化硫黄化合物、有機硫黄化合物などが使用できる。加硫剤の必要量は、原料ゴム１００重量部に対して０．１〜１０重量部である。０．１重量部以下及び１０重量部を越えると良好なゴム弾性が発現しない。その他に、加硫促進剤や架橋剤を併用することも可能である。加硫促進剤としては、グアジニン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チウラム系、ジチオカルバメート系、ザンテート系等の化合物が使用できる。架橋剤としては、有機パーオキサイド化合物およびアゾ化合物などのラジカル発生剤のほか、オキシム化合物、ニトロソ化合物、ポリアミン化合物が使用できる。
【００２５】
また、必要に応じて、補強剤、充填剤、加硫助剤、着色剤、難燃剤、滑剤、発泡剤、可塑剤、加工助剤、酸化防止剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、着色防止剤、接着促進剤、その他の配合剤などを添加することも可能である。
【００２６】
氷雪路面のひっかき効果を発現させるための添加剤として、金属、砂、鉱物、ガラス、ガラス繊維、動物性繊維、植物性繊維、植物性物質などを添加することも可能である。
【００２７】
必要に応じて添加されるその他の補強剤としては、シリカ、活性化炭酸カルシウムなどの無機補強剤や、ハイスチレン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂等の有機補強剤が使用され、これらの無機または有機の補強剤は原料ゴム１００重量部に対して８０重量部以下で使用される。また、これら補強剤と原料ゴムを結合させるためにシラン系化合物等の接着促進剤（カップリング剤）を組み合わせて使用することもできる。充填剤としては、炭酸カルシウム、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、ゼオライト、ケイソウ土、硫酸アルミニウム、硫酸バリウムなどが使用できる。
【００２８】
酸化防止剤ないし老化防止剤としては、ジフェニルアミン系、ｐ−フェニレンジアミン系などのアミン誘導体、キノリン誘導体、ハイドロキノン誘導体、モノフェノール類、ジフェノール類、チオビスフェノール類、ヒンダードフェノール類、亜リン酸エステル類などが使用でき、これらは、原料ゴム１００重量部当り、０．００１〜１０重量部添加され、２種以上を併用することもできる。
紫外線防止剤、滑剤、発泡剤、発泡助剤、難燃剤、帯電防止剤、着色防止剤その他のゴム配合薬品は、公知のものをその使用目的に応じて使用することができる。
【００２９】
本発明のゴム組成物は、一般にゴム組成物の混合に用いられている各種混合装置、例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー押出機などによって、原料ゴムと各種配合剤とを混合し、次いで目的の形状に成形した後、加硫される。本発明のゴム組成物は、その特徴を生かしてスタッドレスタイヤに好適であり、より具体的にはスタッドレスタイヤのトレッド部、キャップトレッド部、アンダートレッド部に適している。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例、比較例により本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【００３１】
参考例１
スチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−１）の製法：
内容積１０リットルの撹拌機付き、ジャケット付きオートクレーブを反応器として２基直列に連結し、１基目の反応器底部より定量ポンプを用い、ブタジエンを２８．５ｇ／分、スチレンを１．５ｇ／分、ｎ−ヘキサンを１２０ｇ／分、極性物質（ビニル化剤）としてテトラメチルエチレンジアミンを０．０１ｇ／分、触媒としてｎ−ブチルリチウムを０．０１２ｇ／分の速度でそれぞれ連続的に供給し、反応器内温を１００℃に保持した。重合器頭部より重合体溶液を連続的に抜き出し、２基目の反応器に供給した。２基目の反応器には、活性重合体１モル当り０．５当量の四塩化珪素を連続的に添加しカップリング反応させた。得られたスチレン−ブタジエン共重合体に酸化防止剤として２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキシトルエンを重合体１００部当り０．５部添加して、溶媒を除去した。得られた共重合体Ｓ−１の分析値を表１に示す。
【００３２】
スチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−２〜４、Ｒ−１〜４）の製法：スチレンモノマーの添加量、ビニル化剤としてテトラメチレンジアミンを用い、その添加量を変化させる以外はＳ−１と同じ条件でスチレン−ブタジエン共重合体を得た。得られた共重合体の分析値を表１に示す。
【００３３】
スチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−５〜７、Ｒ−５〜６）の製法：カップリング剤として四塩化スズ（Ｓ−５）、エチル三塩化珪素（Ｓ−６）、テトラグリシジル−１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン（Ｓ−７）を用いた以外はＳ−２と同じ条件でスチレン−ブタジエン共重合体を得た。得られた共重合体の分析値を表１に示す。
【００３４】
スチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｒ−７〜９）の製法：
Ｒ−７はカップリング剤の添加量を下げ、カップリング前後のムーニー粘度ＭＬ１＋４ （１００℃）の比を減少させた。Ｒ−８はブレンドにより分子量分布パターンがバイモーダルな共重合体を得た。Ｒ−９は市販の乳化重合ＳＢＲ＃１５０２（日本合成ゴム（株）製）をそのまま用いた。共重合体の分析値を表１に示す。
【００３５】
共重合体のスチレン含量、ブタジエン部分のビニル量、ムーニー粘度、分子量分布パターンは、以下に示す方法で測定した。
１）スチレン含量及びブタジエン部分のミクロ構造
スチレン−ブタジエン共重合体を二硫化炭素に溶解し、赤外分光光度計によって赤外吸収スペクトルを測定し、ハンプトン法にて、スチレン含量、ブタジエン部のシス、トランス、ビニルの結合量を求めた。
２）ムーニー粘度ＭＬ１＋４ （１００℃）
Ｌ型ローターを使用し、１００℃にてムーニー粘度を測定した。
３）分子量分布パターン
試料をＴＨＦ溶液とし、ＧＰＣ（ポンプ：（株）島津製作所製ＬＣ−５Ａ，カラム：ポリスチレンゲルＨＳＧ−４０，５０，６０各１本、検出器：示差屈折計）にて、クロマトグラムを測定した。クロマトグラムの形状から分子量分布パターンを決定した。
【００３６】
実施例１
参考例１で製造したスチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−１）を下記に示す配合及び混練方法で混練し、１６０℃、２０分加硫成形して、各種物性を測定した。この結果を表２にす。
【００３７】
〔配合〕
スチレン−ブタジエン共重合体 ５０重量部
天然ゴム ５０重量部
カーボンブラック ＊１ ４５重量部
アロマオイル ５重量部
亜鉛華 ５重量部
ステアリン酸 ２重量部
老化防止剤（８１０ＮＡ）＊２ １重量部
加硫促進剤（ＣＺ）＊３ １重量部
硫黄 １．７重量部
＊１ Ｎ３３９：東海カーボン（株）製シーストＫＨ
窒素吸着比表面積９３ｍ２ ／ｇ、
ＤＢＰ吸油量が１１９ｍｌ／１００ｇ
＊２ Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン
大内新興化学工業（株）製ノクラック８１０−ＮＡ
＊３ Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド
大内新興化学工業（株）製ノクラックＣＺ
【００３８】
〔混練方法〕
バンバリーミキサー（容量１．７リットル、温度１６０℃）にてスチレン−ブタジエン共重合体にカーボンブラック、アロマオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤を混練した。
オープンロール（１０インチ、８０℃）にて硫黄と加硫促進剤を混練した。
〔加硫成型〕
組成物を金型に入れ、１６０℃のプレスにて２０分間加圧加熱し加硫成型した。
【００３９】
表２に示す加硫物の各性能は、以下のように測定した。
１）硬さ：ＪＩＳ−Ｋ−６３０１ ＪＩＳ−Ａ硬さ試験機による。
２）引張強度、破断伸び：ＪＩＳ−Ｋ−６３０１ 引張試験法による。
３）反発弾性：ＪＩＳ−Ｋ−６３０１によるリュプケ法、試料を７０℃オーブン中で１時間予熱後、素早く取り出して測定した。反発弾性は転がり抵抗を表すもので省燃費特性を表す指標となる。数値が大きいほど省燃費特性に優れる。
【００４０】
４）ウェットスキッド抵抗：スタンレー・ロンドンのポータブル・スキッドテスターを使用し、路面としてセイフティー・ウォーク（スリー・エム社製）を使用してＡＳＴＭ Ｅ３０３−８３の方法に従い測定した。濡れた路面でのグリップ特性の指標であり数値が大きいほど好ましい。
５）配合物ムーニー粘度：Ｌ型ローターを用い１００℃で測定した。数値が８０を越えると加工しにくくなり、また小さすぎるものも扱い難くなる。
【００４１】
６）耐摩耗性：ＡＳＴＭ Ｄ２２２８−８３に従い、ピコ摩耗試験機を用いて測定した。結果は相対値で表し、数値が大きいほど耐摩耗性が良好である。
７）粘弾性特性：粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所製）で周波数１０Ｈｚで貯蔵弾性率Ｅ’、損失弾性率Ｅ”、ｔａｎδを測定した。低温性能は−３０℃におけるＥ’が小さく、ｔａｎδが大きい方向が氷上での制動性を高める性能であるとして評価した。
【００４２】
実施例２〜７、比較例１〜８
参考例１で製造したスチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−２〜７、Ｒ−１〜９）を用いた以外は実施例１と同じ条件にてゴム組成物を得た後、各種物性を測定した。結果は表２に示す。低温性能は図１にまとめた。
【００４３】
実施例８〜１０、比較例１１〜１３
参考例１で製造したスチレン−ブタジエンランダム共重合体（Ｓ−２）を用い、表３に示した原料ゴム組成を用いた以外は実施例１と同じ配合にてゴム組成物を得た。これらの物性結果を表４に示す。低温性能は図２にまとめた。
【００４４】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【発明の効果】
本発明のスチレン−ブタジエンランダム共重合体、天然ゴム、カーボンブラック、軟化剤からなる組成物を用いることにより、低温特性、加工性に極めて優れ、低転がり抵抗性、湿潤路面での把持力も良好なタイヤトレッド用ゴム組成物が得られる。このゴム組成物は、氷上性能を必要とするスタッドレスタイヤの材料として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ゴム組成物（実施例１〜７、比較例１〜９）の加硫物の低温性能評価図である。
【図２】本発明ゴム組成物（実施例８〜１０、比較例１０〜１３）の加硫物の低温性能評価図である。
Claims (2)
- （Ａ）スチレン含量が３〜９重量％、ブタジエン部のビニル量が１８〜２９％、３官能性以上のカップリング剤でカップリングされ、カップリング前のムーニー粘度（ＭＬ1+4 （１００℃）；Ｉ）が１０〜３０、カップリング後のムーニー粘度（ＭＬ1+4 （１００℃）；Ｃ）が３０〜８０であり、カップリング前後のムーニー粘度の比（Ｃ／Ｉ）が１．５〜５であり、分子量分布パターンがモノモーダルであるスチレン−ブタジエンランダム共重合体１０〜９０重量部と
（Ｂ）天然ゴム９０〜１０重量部
からなる原料ゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを１０〜８０重量部、軟化剤を５〜５０重量部添加配合した組成物であって、その低温特性が、粘弾性スペクトロメーターにて周波数１０Ｈｚで測定した貯蔵弾性率Ｅ’と損失係数ｔａｎδが夫々−３０℃におけるＥ’が３．５×１０ 8 ｄｙｎ／ｃｍ 2 以下、ｔａｎδが０．３３以上であることを特徴とするスタッドレスタイヤトレッド用ゴム組成物。 - （Ａ）スチレン含量が３〜９重量％、ブタジエン部のビニル量が１８〜２９％、３官能性以上のカップリング剤でカップリングされ、カップリング前のムーニー粘度（ＭＬ1+4 （１００℃）；Ｉ）が１０〜３０、カップリング後のムーニー粘度（ＭＬ1+4 （１００℃）；Ｃ）が３０〜８０であり、カップリング前後のムーニー粘度の比（Ｃ／Ｉ）が１．５〜５であり、分子量分布パターンがモノモーダルであるスチレン−ブタジエンランダム共重合体１０〜９０重量部と
（Ｂ）天然ゴム９０〜１０重量部と
（Ｃ）ブタジエンゴム１〜５０重量部
からなる原料ゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを１０〜８０重量部、軟化剤を５〜５０重量部添加配合した組成物であって、その低温特性が、粘弾性スペクトロメーターにて周波数１０Ｈｚで測定した貯蔵弾性率Ｅ’と損失係数ｔａｎδが夫々−３０℃におけるＥ’が３．５×１０ 8 ｄｙｎ／ｃｍ 2 以下、ｔａｎδが０．３３以上であることを特徴とするスタッドレスタイヤトレッド用ゴム組成物。
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