JPS61188202A - カーカス用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、新規なカーカスゴムを有する空気入りタイ
ヤ、特にヒステリシスロスが小さく、耐熱老化性が良好
な新規カーカスゴムを有する空気入りタイヤに関するも
のである。

（従来の技術） 従来、空気入りタイヤのカーカスゴム材料としては、シ
ス含有量の高いポリブタジェンゴムと天然ゴム等とのブ
レンドゴムが用いられてきた。しかし、これらのゴム材
料に基づくゴム組成物を力）−カスゴムに用いる場合、
該ゴム組成物は、ヒステリシスロスが比較的大きく、か
つ耐熱性が劣る点でカーカスゴム用ゴム組成物として満
足できない面がある。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、前記二つの特性を共に実現すること、すな
わち、ヒステリシスロスが小さく、耐熱性にすぐれた、
タイヤカーカスゴムに好適なゴム組成物を提供するとい
う問題を解決しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、トレッド部とそのトレッド部の両肩でトレ
ッド部に連なる一対のサイドウオール部と、サイドウオ
ール部の内周にそれぞれ形成した一対のビード部を備え
、カーカスによって補強し−・・・た空気入りタイヤに
おいて、カーカスゴムを構成１するゴム組成物のゴム成
分が中ビニル形ジエン系重合体を少なくとも１０重重量
含有し、該中ビニル形ジエン系重合体はそのジエン部に
関して１０〜６０％のビニル結合量を有し、また重合体
全体゛・とじて０〜２０重量％の結合ビニル芳香族化合
物と１００〜８０重量％のジエン部とから成るものであ
る新規なカーカスゴムを有する空気入りタイヤである。

この発明において、前記カーカスゴムを構成す１・・る
ゴム組成物のゴム成分中央なくともその１０重を係を占
める中ビニル形ジエン系重合体は１，８−ブタジェン、
２−メチル−１，８−ブタジェン、２．８−ジメチル−
１，８−ブタジェン、ｌ、８−ペンタジェンのようなジ
エンの単独重合体及び前記１５ジエンの少なくとも１種
のジエンとビニル芳香族化合物との共重合体であって、
それぞれのビニル結合量及び結合ビニル芳香族化合物含
有量は前記の通りのものである。それらの中で１．８−
ブタジェン及び２−メチル−１，８−ブタジェンそれぞ
れ２．。

の単独重合体及び共重合体が好ましい。また、こ′の中
ビニル形ジエン系重合体は、ビニル結合などの側鎖結合
体又は結合芳香族ビニル化合物が重合体分子鎖に沿って
均一に分布するもの、連続的に変化するもの、又はブロ
ック的に結合するものを−・含む。

前記ゴム組成物のゴム成分中における中ビニル−ジエン
系重合体の含有量が１０重量％未満では、目的とする耐
熱性及び低ヒス９１Ｊシスロス特性のすぐれたゴム組成
物を得ることができないので、Ｉ・・ｉ含有量は、少な
くとも１０重電嗟であることが必−であり、２０重量−
以上であることが好ましい０　′ この発明において、中ビニル形ジエン系重合体のビニル
結合量は、ジエン部を基準にして１０−１几６０％であ
り、これが１０％未満セは重合体分子主鎖内の二重結合
量が多過ぎて耐熱性が不十分であり、また６０％を超え
るとガラス転移温度が高くなり過ぎ、ヒステリシスロス
が増大し、転がり抵抗の点で好ましくない。さらには、
２０〜４０　、、。

チの範囲が耐熱性、ヒステリシスロスにおいて好１まし
い。

この発明において、前記ビニル芳香族化合物としては、
例えば、スチレン、０−メチルスチレン、ｐ−メチルス
チレン、α−メチルスチレン、ｐ−５ｔａｒｔ−ブチル
スチレンなどが上げられ、特にスチレンが好ましい。中
ビニル形ジエン系重合体中の結合ビニル芳香族化合物の
含有量は、低いヒステリシスロスと高い破壊強力の面で
０〜２０重量俤重量囲内であることが必要であり、２０
重量％を１・）超えると重合体のガラス転移温度が高く
なり、そのヒステリシスロスが劣る。

この発明ｌこおいて用いられる中ビニル形ジエン系重合
体は、種々の方法で製造することができ、特に一つの製
造方法に限定されるものではない力＼１５好ましい製造
方法を上げれば次のようなものである０ 中ビニル形ジエン系重合体は、適当な単量体を不活性溶
媒、好ましくは炭化水素溶媒中で、有機金属形などの開
始剤、好ましくは有機リチウム化！、。

金物開始剤の存在下で重合して得られる。単量体゛とし
ては、１．８−ブタジェン、２−メチル−１，１ｌｌ−
１ブタジエン、２，８−ジメチル−１，８−ブタジェン
、■、８−ペンタジェンのような共役ジエン及びビニル
芳香族化合物を共重合させる場合は、スチレン、０−メ
チルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレ
ン、ｐ−ｔｅｒｊ−ブチルスチレンなどのビニル芳香族
化合物が用いられる。

前記製造法において用いられる炭化水素溶媒としては特
に制限はないが、例えば、ｎ−ペンタン、１・・ｎ−ヘ
キサン、ｎ−へブタン、シクロヘキサン、ベンゼン、ト
ルエンなどが上げられ、好ましい溶媒は、シクロヘキサ
ン及びｎ−ヘキサンである。

これらの炭化水素溶媒は単独で用いてもよいし、２種以
上混合してもよい。

前記製造法において、開始剤として用いられる有機リチ
ウムは、少なくとも１個のリチウム原子が結合された炭
化水素リチウム化合物であり、例えば、ｎ−ブチルリチ
ウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ｔｅｒｔ−
ブチルリチウム、フエニ−。

ルリチウム、■、５−ジリチオペンタン、１，８．５　
’−トリリチオシクロヘキサンなどであり好ましいもの
はｎ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウムであ
る。これらの有機リチウム開始剤は、単独で用いてもよ
いし、２種以上混合して用いてもよ゛・い。

中ビニル形ジエン系重合体のジエン部分のビニル結合量
は、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキ
シベンゼン、ジメトキシエタン、エチレングリコールジ
ブチルエーテル、トリエチ１１１ルアミン、ピリジン、
Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、
ジメトキシエタンなどのエーテルおよび第８級アミン化
合物を重合系に適当量添加することにより、自由に変え
ることができる。

この発明の中ビニル形ジエン系重合体の分子鎖中にスズ
化合物、イソシアナート系化合物又はベンゾフェノン系
化合物を導入変性することにより、著しくヒステリシス
ロスの小さい重合体が得られるが、通常これらの重合体
は、有機リチウム開始−１゜剤によって重合された重合
体を失活させることな１く、生きているアニオン末端と
前記化合物とを反″　応させることによって化合物を導
入変性させて得られる。

スズ化合物としては、四塩化スズ、塩化トリフ・エニル
スズ、二塩化ジフェニルスズ、塩化トリブチルスズ、二
塩化ジブチルスズ、塩化トリメチルスズ、二塩化ジメチ
ルスズ等が上げられ、四塩化スズ、塩化トリフェニルス
ズが好ましく用いられる。

イソシアナート系化合物としては、２．４−１−リレン
ジイソシアナート、２，６−トリレンジイソシアナート
、ジフェニルメタンジイソシアナート、ナフタレンジイ
ソシアナート、トリアジンジイソシアー）−、−ト、ｐ
−フェニレンジイソシアナート、１゜キシレンジイソシ
アナート、フェニルイソシアナート、ヘキサメチレンジ
イソシアナート等が上げられる。これらの中で、２．４
−トリレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソ
シアナート、ナフタレンジイソシアナート等の芳香族イ
ンシア４、。

（８ン ナート化合物が好適ｌこ用いられる。

ベンゾフェノン系化合物としては、４．４’−ビス（ジ
エチルアミノ）−ベンゾフェノン、４．４’−ビス（ジ
メチルアミノ）−ベンゾフェノン、４．４′−ビス（ジ
ブチルアミノ）−ベンゾフェノ　・ン、４−ジメチルア
ミノベンゾフェノン等が上げられ、４．４’−ビス（ジ
エチルアミノ）−ベンゾフェノンが好適に用いられる。

これらのスズ化合物、イソシアナート系化合物又はベン
ゾフェノン系化合物は、リチウム原子ｌｌ・・モル当り
それぞれスズ化合物の塩素原子、イソシアナート基、又
はカルボニル基の０．１当量から１０当量好ましくは０
．２〜８当量の範囲内で用いられる。この範囲から外れ
ると、ヒステリシス特性の改良効果が得られない。

有機リチウム化合物開始剤による重合反応並びに重合後
の活性末端と前記変性剤との反応は、θ℃〜１５０℃の
範囲で行われ、等温条件下でも、上昇温度条件下でもよ
い。また重合方式としては、バッチ重合方式または連続
重合方式のいずれでもよい。

この発明の中ビニル形ジエン系重合体のムーニー粘度（
ＭＬ□＋、、１００℃）は、１０〜１６０の範囲にある
ことが好ましく、１０未満では引張特性、転がり摩擦抵
抗特性が劣り好ましくなく、一方、・１５０を超えると
加工性の点で劣り好ましくない。

この発明のゴム組成物は、前記中ビニル形ジエン系重合
体を必須成分とし、これに天然ゴム、高シスポリインブ
レン、乳化重合スチレン−ブタジェン共重合体、結合ス
チレンが１０〜４０重量飢１重量ビニル含量が１０〜８
０％であって、この発明の中ビニル形ジエン系重合体に
含まれない溶液重合スチレン−ブタジェン共重合体、ニ
ッケル、コバルト、チタン、ネオジム系触媒を用いて得
られる高シスポリブタジェン、エチレン−プロピレン−
１−ジエン三元共重合体、ハロゲン化ブチルゴム、ハロ
ゲン化エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体から
１種または２１１以上選ばれたゴムとブレンドし、必要
に応じて芳香族プロセス油、ナフテン系プロセス油など
の油展剤、その他種々の配合２．１剤、加硫剤を配合し
て得られる。

（実施例） 以下、実施例を上げ、この発明を更に詳細に説明するが
、この発明の要旨を越えない限り、実施例に限定される
ものではない。

なお実施例中、各種の測定は下記によった。

イソプレン部、ブタジェン部のミクロ構造（ビニル結合
金有量）は、”Ｈ−ＮＭＲによって求めた。

スチレン含有量は、６９９６ｒＩＬ−１のフェニル基の
吸収に基づいた赤外法により、あらかじめ求めてｌ・・
おいた検量線により測定した。

ムーニー粘度は、予熱１分、測定時間４分、温度１００
℃で測定した。

ヒステリシスロスは、レオメトリックス社製メカニカル
スペクトロメータを用い、次の条件で測１゜足した。

周波数１０Ｈｚ、温度５０℃　歪：剪断５チ耐熱性は、
空気中、１００℃Ｘ　４　Ｂ　ｈｒ熱老化させ引張強度
（ＪＩＳ　Ｋ２ＳＯ３により測定）の保持率で評価した
。２・・ 重合体Ａ−Ｐ 窒素置換された内容積５）の反応器に表１に示す処方に
従って、シクロヘキサン２０００ｇ、単量体およびテト
ラヒドロフランを仕込んだ後、ｎ−ブチルリチウム開始
剤を加えて断熱下８０〜４０℃で重合反応を行った。重
合転化率が１００％に達したのち、Ｈ〜０では表１に示
した重合体末端変性剤を加え反応させ、Ａ−Ｇ及び訃で
は該変性剤を加えることなく、老化防止剤としてジーｔ
ｅｒｔ　−ブチル−ｐ−クレゾールをゴム１００９に対
して１・・０．７ｇ添加して、常法にて脱溶剤乾燥を行
った。

得られた重合体の特性を測定した結果を表２に示す。

表２ 実施例１〜８　比較例１〜５ 得られた中ビニル形ジエン系重合体ム〜Ｐを表８の配合
処方により表４の割合で他のゴムと混練りし、１４５”
０×８０分で加硫した。物性評価結果を表４に示す。

重量部 重合体　　　　　　１００ ＨＡＦカーボン　　　　　４５ ステアリン酸　　　　　　　２ 老化防止剤８１ＯＮ＆　”　　　　１ 亜鉛華　　　　　　　６ 促進剤ＤＺ　＊”　　　　　　０．８ 硫黄　　　　　５．０ ミド Ｌ　ＬＤノ ＊１　　天然ゴム 本３　　日本合成ゴム株式会社製ブタジェンゴム（シス
−１，４−ポリブタジェン）商品名実施例１，６及び比
較例２．８のゴム組成物に１てタイヤサイズ１６５ＳＲ
１８のタイヤを作成し、転がり抵抗のタイヤ試験を実施
した。結果を表５に示す。

表　　５ ここで、転がり抵抗は、惰行法にて測定したもＩ５ので
あり、測定条件は、タイヤ内圧１　、７　ｋｆ−ｍ、荷
重ＪＩＳ　１００％荷重、惰行開始速度１００７ｓ／ｈ
１−である。転がり抵抗指数は比較例２のタイヤの転が
り抵抗を１００として表示したものであり、値の小さい
もの程良好である。　　　　　　　　　−１゜（発明の
効果） 前記実施例１〜１８で得られたゴム組成物は、比較例１
〜５と比べて低ヒステリシスロス性（低発熱性）及び耐
熱性にバランス良くすぐれたゴム組成物であり、空気入
りタイヤのカーカスゴムに・好適なゴム材料である。

すなわち、ゴム組成物のゴム成分が特定のビニル結合量
及び結合ビニル芳香族化合物含有量を有する中ビニル形
ジエン系重合体を少なくとも１０重量％含有するカーカ
スゴム用ゴム組成物を有す１・・る空気入りタイヤであ
るこの発明によって、従来達成しえなかったカーカスゴ
ムの低発熱性及び耐熱性を共に満足させることができる
。その中でも、前記中ビニル形ジエン系重合体が炭化水
素溶媒中で、開始剤として有機リチウムを用いて重合さ
れ；）たものである場合が好ましく、特にその分子鎖中
にスズ化合物、イソシアナート系化合物又はベンゾフェ
ノン系化合物を変性反応して含有するものである場合が
ヒステリシスロスが著しく小さく、低転がり抵抗を必要
とするカーカスゴム組成物と２・・して一層好適である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トレツド部とそのトレツド部の両肩でトレツド部に
   連なる一対のサイドウォール部と、サイドウォール部の
   内周にそれぞれ形成した一対のビード部を備え、カーカ
   スによつて補強した空気入りタイヤにおいて、カーカス
   ゴムを構成するゴム組成物のゴム成分が中ビニル形ジエ
   ン系重合体を少なくとも１０重量％含有し、該中ビニル
   形ジエン系重合体はそのジエン部に関して１０〜６０％
   のビニル結合量を有し、また重合体全体として０〜２０
   重量％の結合ビニル芳香族化合物と１００〜８０重量％
   のジエン部とから成るものであることを特徴とする新規
   なカーカスゴムを有する空気入りタイヤ。 ２、中ビニル形ジエン系重合体が有機リチウム化合物を
   開始剤として炭化水素溶媒中で重合されたものである特
   許請求の範囲第１項記載の空気入りタイヤ。 ３、中ビニル形ジエン系重合体が重合に引き続いて反応
   物をスズ化合物で変性して得られるものである特許請求
   の範囲第２項記載の空気入りタイヤ。 ４、中ビニル形ジエン系重合体が重合に引き続いて反応
   物をイソシアナート系化合物で変性して得られるもので
   ある特許請求の範囲第２項記載の空気入りタイヤ。 ５、中ビニル形ジエン系重合体が重合に引き続いて反応
   物をベンゾフェノン系化合物で変性して得られるもので
   ある特許請求の範囲第２項記載の空気入りタイヤ。