JPH0967469A - ゴム組成物の製造方法 - Google Patents
ゴム組成物の製造方法Info
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Classifications
-
- Y02T10/862—
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加硫物のtanδのバランスに優れたゴム組
成物を製造する。 【解決手段】 (i)末端変性及び/又はカップリング
されたジエン系ゴムを含む平均ガラス転移温度TgA
(℃)の原料ゴム(A)と、末端変性されていないジエ
ン系ゴムからなるTgAと特定の平均ガラス転移温度T
gB(℃)の原料ゴム(B)に補強剤と軟化剤を混合す
るに際し、原料ゴム(A)と特定量の補強剤を135℃
以上の温度で混合した後、原料ゴム(B)と残りの補強
剤及び軟化剤を添加混合するか又は(ii)特定の重量平
均分子量Mw(A′)及び平均ガラス転移温度TgA′
(℃)のジエン系ゴム(A′)と、特定の重量平均分子
量Mw(B)及び平均ガラス転移温度TgB′(℃)で
ジエン系ゴム(B′)とを混合するに際し、ジエン系ゴ
ム(A′)と補強剤とを最初に接触させて、その後ジエ
ン系ゴム(B′)との軟化剤を添加することによってゴ
ム組成物を製造する。
成物を製造する。 【解決手段】 (i)末端変性及び/又はカップリング
されたジエン系ゴムを含む平均ガラス転移温度TgA
(℃)の原料ゴム(A)と、末端変性されていないジエ
ン系ゴムからなるTgAと特定の平均ガラス転移温度T
gB(℃)の原料ゴム(B)に補強剤と軟化剤を混合す
るに際し、原料ゴム(A)と特定量の補強剤を135℃
以上の温度で混合した後、原料ゴム(B)と残りの補強
剤及び軟化剤を添加混合するか又は(ii)特定の重量平
均分子量Mw(A′)及び平均ガラス転移温度TgA′
(℃)のジエン系ゴム(A′)と、特定の重量平均分子
量Mw(B)及び平均ガラス転移温度TgB′(℃)で
ジエン系ゴム(B′)とを混合するに際し、ジエン系ゴ
ム(A′)と補強剤とを最初に接触させて、その後ジエ
ン系ゴム(B′)との軟化剤を添加することによってゴ
ム組成物を製造する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は加硫物のtanδの
バランスに優れたゴム組成物の製造方法、特に空気入り
タイヤ用ゴム組成物の製造方法に関する。
バランスに優れたゴム組成物の製造方法、特に空気入り
タイヤ用ゴム組成物の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の低燃費化のためにタイヤトレッ
ドゴムのtanδのバランスを改良することが提案され
ており、具体的には配合成分の分割混合や末端変性ゴム
の使用などが提案されている。
ドゴムのtanδのバランスを改良することが提案され
ており、具体的には配合成分の分割混合や末端変性ゴム
の使用などが提案されている。
【0003】例えば、特公平5−1298号公報には、
共役ジエン系重合体の末端部分に芳香族第3級アミノ基
を有する共役ジエン系重合体を含む加硫物の反撥弾性及
び引張強度を一層改良したゴム組成物が記載されてい
る。一方、特開昭55−10434号公報には無定形の
1,2−ポリブタジエンと天然ゴム及び/もしくはポリ
イソプレンゴム(又は一部共役ジエン系ゴムを含んでい
てもよい)とからなる原料ゴムにカーボンブラックを配
合してタイヤトレッド用ゴム組成物を製造するに際し、
先ず少なくとも25重量%の1,2−ポリブタジエンを
含む原料ゴム成分とカーボンブラックを特定の割合で混
合した後、残りの原料ゴム成分を添加混合して低燃費性
と安全性を改善することが記載されている。
共役ジエン系重合体の末端部分に芳香族第3級アミノ基
を有する共役ジエン系重合体を含む加硫物の反撥弾性及
び引張強度を一層改良したゴム組成物が記載されてい
る。一方、特開昭55−10434号公報には無定形の
1,2−ポリブタジエンと天然ゴム及び/もしくはポリ
イソプレンゴム(又は一部共役ジエン系ゴムを含んでい
てもよい)とからなる原料ゴムにカーボンブラックを配
合してタイヤトレッド用ゴム組成物を製造するに際し、
先ず少なくとも25重量%の1,2−ポリブタジエンを
含む原料ゴム成分とカーボンブラックを特定の割合で混
合した後、残りの原料ゴム成分を添加混合して低燃費性
と安全性を改善することが記載されている。
【0004】更に特開平2−129241号公報には末
端変性共役ジエン系重合体を有機溶媒中でカーボンブラ
ックと配合して加硫物の引張強度及び耐摩耗性を改良す
ることが提案されている。
端変性共役ジエン系重合体を有機溶媒中でカーボンブラ
ックと配合して加硫物の引張強度及び耐摩耗性を改良す
ることが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た配合成分の分割混合法や末端変性ゴムの使用などの技
術は例えばオイル及びカーボンブラックの高配合系にお
いては効果がうすいなどの問題があり、依然としてその
改善が求められている。従って、本発明は加硫物のta
nδのバランスに優れたゴム組成物の製造方法を提供す
ることを目的とする。
た配合成分の分割混合法や末端変性ゴムの使用などの技
術は例えばオイル及びカーボンブラックの高配合系にお
いては効果がうすいなどの問題があり、依然としてその
改善が求められている。従って、本発明は加硫物のta
nδのバランスに優れたゴム組成物の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、末端変
性及び/もしくはカップリングされたジエン系ゴム20
〜80重量%を含む原料ゴム混合物(A)50〜90重
量部と、末端変性されていない少なくとも1種のジエン
系ゴムからなる原料ゴム(B)50〜10重量部とから
なる原料ゴム100重量部に対し、補強剤50〜120
重量部と軟化剤20〜80重量部を混合してゴム組成物
を製造するに際し、原料ゴム(A)の平均ガラス転移温
度TgA(℃)と原料ゴム(B)の平均ガラス転移温度
TgB(℃)とが以下の関係にあり、TgA+20>T
gB>TgA−20、そして原料ゴム(A)と補強剤総
量の80重量%以上を135℃以上の温度で混合した
後、原料ゴム(B)と残りの補強剤及び軟化剤を添加混
合することを特徴とする空気入りタイヤ用ゴム組成物の
製造方法が提供される。
性及び/もしくはカップリングされたジエン系ゴム20
〜80重量%を含む原料ゴム混合物(A)50〜90重
量部と、末端変性されていない少なくとも1種のジエン
系ゴムからなる原料ゴム(B)50〜10重量部とから
なる原料ゴム100重量部に対し、補強剤50〜120
重量部と軟化剤20〜80重量部を混合してゴム組成物
を製造するに際し、原料ゴム(A)の平均ガラス転移温
度TgA(℃)と原料ゴム(B)の平均ガラス転移温度
TgB(℃)とが以下の関係にあり、TgA+20>T
gB>TgA−20、そして原料ゴム(A)と補強剤総
量の80重量%以上を135℃以上の温度で混合した
後、原料ゴム(B)と残りの補強剤及び軟化剤を添加混
合することを特徴とする空気入りタイヤ用ゴム組成物の
製造方法が提供される。
【0007】本発明に従えば、また、10万〜120万
の範囲の重量平均分子量Mw(A′)を有するジエン系
原料ゴム(A′)と、40万以上の重量平均分子量Mw
(B′)を有するジエン系原料ゴム(B′)とを混合し
てゴム組成物を製造するに際し、重量平均分子量が以下
の関係にあり、 0.08≦Mw(A′)/Mw(B′)<1…(III) 原料ゴム(A′)の平均ガラス転移温度TgA′(℃)
と原料ゴム(B′)の平均ガラス転移温度TgB′
(℃)とが以下の関係にある TgA′+20>TgB′>TgA′−20…(I′) ジエン系原料ゴム(A′)20〜90重量部と補強剤5
0〜120重量部とを最初に混合し、その後ジエン系原
料ゴム(B′)80〜10重量部とジエン系原料ゴム
(A′)及び(B′)の合計量100重量部に対して2
0〜80重量部の軟化剤を添加することを特徴とするゴ
ム組成物の製造方法が提供される。
の範囲の重量平均分子量Mw(A′)を有するジエン系
原料ゴム(A′)と、40万以上の重量平均分子量Mw
(B′)を有するジエン系原料ゴム(B′)とを混合し
てゴム組成物を製造するに際し、重量平均分子量が以下
の関係にあり、 0.08≦Mw(A′)/Mw(B′)<1…(III) 原料ゴム(A′)の平均ガラス転移温度TgA′(℃)
と原料ゴム(B′)の平均ガラス転移温度TgB′
(℃)とが以下の関係にある TgA′+20>TgB′>TgA′−20…(I′) ジエン系原料ゴム(A′)20〜90重量部と補強剤5
0〜120重量部とを最初に混合し、その後ジエン系原
料ゴム(B′)80〜10重量部とジエン系原料ゴム
(A′)及び(B′)の合計量100重量部に対して2
0〜80重量部の軟化剤を添加することを特徴とするゴ
ム組成物の製造方法が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明者らはゴム組成物のtan
δが、カーボンブラックなどの充填剤近辺のゴム吸着相
とはほとんど無関係であり、マトリックス相によるもの
であることを見出しカーボンブラック表面とマトリック
ス相を出来るだけ隔離することによりtanδのバラン
スを改良することに成功したものである。そのために、
本発明の第一の態様によれば、カーボンブラックなどの
補強剤の表面との反応性が高い末端変性ジエン系ゴム
(例えばSBR)とカーボンブラックなどの補強剤とを
あらかじめ混合することにより、カーボン表面を末端変
性ジエン系ゴムで覆い、続いて反応性が低いジエン系ゴ
ム(例えば乳化重合SBR)を添加混合することによ
り、加硫物のtanδのバランスが改良されたゴム組成
物が得られる。
δが、カーボンブラックなどの充填剤近辺のゴム吸着相
とはほとんど無関係であり、マトリックス相によるもの
であることを見出しカーボンブラック表面とマトリック
ス相を出来るだけ隔離することによりtanδのバラン
スを改良することに成功したものである。そのために、
本発明の第一の態様によれば、カーボンブラックなどの
補強剤の表面との反応性が高い末端変性ジエン系ゴム
(例えばSBR)とカーボンブラックなどの補強剤とを
あらかじめ混合することにより、カーボン表面を末端変
性ジエン系ゴムで覆い、続いて反応性が低いジエン系ゴ
ム(例えば乳化重合SBR)を添加混合することによ
り、加硫物のtanδのバランスが改良されたゴム組成
物が得られる。
【0009】本発明の第二の態様では、前記した特定の
関係(III)を満足する2種類のジエン系原料ゴムを用い
ジエン系原料ゴム(A′)と補強剤とを混合し、次にこ
れにジエン系原料ゴム(B′)と軟化剤を混合すること
により、加硫物のtanδのバランスが改良されたゴム
組成物が得られる。なお、Mw(A′)/Mw(B′)
の比が0.08未満では補強剤による補強性が低下する
ために破断物性や耐摩耗性が低下するので好ましくな
く、逆に1を超えるとマトリックス相に補強剤の効果が
およびtanδのバランスが低下するので好ましくな
い。
関係(III)を満足する2種類のジエン系原料ゴムを用い
ジエン系原料ゴム(A′)と補強剤とを混合し、次にこ
れにジエン系原料ゴム(B′)と軟化剤を混合すること
により、加硫物のtanδのバランスが改良されたゴム
組成物が得られる。なお、Mw(A′)/Mw(B′)
の比が0.08未満では補強剤による補強性が低下する
ために破断物性や耐摩耗性が低下するので好ましくな
く、逆に1を超えるとマトリックス相に補強剤の効果が
およびtanδのバランスが低下するので好ましくな
い。
【0010】本発明の第一の態様に従えば、溶液重合に
より合成されかつ末端変性された、そして/又はカップ
リングされたジエン系ゴム(例えばポリブタジエンゴム
(BR)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SB
R)、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム
(SIBR))を20〜80重量%、好ましくは50〜
80重量%含む原料ゴム混合物(A)50〜90重量
部、好ましくは50〜80重量部と、末端変性されてい
ないジエン系ゴム(B)(例えば乳化重合もしくは溶液
重合されたBR,SBR,SIBR)50〜10重量
部、好ましくは50〜20重量部とから成る原料ゴム
に、原料ゴム100重量部当り補強剤(例えばカーボン
ブラック、シリカなど)50〜120重量部、好ましく
は60〜100重量部及び軟化剤(例えば芳香族プロセ
ス油、ナフテン系プロセス油など)20〜80重量部、
好ましくは35〜70重量部を配合して成るゴム組成物
を製造するにあたり、原料ゴム(A)の平均ガラス転移
温度TgA(℃)と原料ゴム(B)の平均ガラス転移温
度TgB(℃)とが以下の関係: TgA+20>TgB>TgA−20、好ましくは20
>TgA>−45でかつ、TgA+20>TgB>Tg
A−10にあり、更に、原料ゴム(A)と補強剤総量の
80重量%以上、好ましくは85〜100重量%を先ず
135℃以上、好ましくは130〜150℃の温度で、
例えばバンバリーミキサーなどの密閉型ミキサーで混合
し、次に原料ゴム(B)と残りの補強剤及び軟化剤と
を、好ましくは135℃以上の温度で混合することによ
って所望のゴム組成物を得ることができる。
より合成されかつ末端変性された、そして/又はカップ
リングされたジエン系ゴム(例えばポリブタジエンゴム
(BR)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SB
R)、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム
(SIBR))を20〜80重量%、好ましくは50〜
80重量%含む原料ゴム混合物(A)50〜90重量
部、好ましくは50〜80重量部と、末端変性されてい
ないジエン系ゴム(B)(例えば乳化重合もしくは溶液
重合されたBR,SBR,SIBR)50〜10重量
部、好ましくは50〜20重量部とから成る原料ゴム
に、原料ゴム100重量部当り補強剤(例えばカーボン
ブラック、シリカなど)50〜120重量部、好ましく
は60〜100重量部及び軟化剤(例えば芳香族プロセ
ス油、ナフテン系プロセス油など)20〜80重量部、
好ましくは35〜70重量部を配合して成るゴム組成物
を製造するにあたり、原料ゴム(A)の平均ガラス転移
温度TgA(℃)と原料ゴム(B)の平均ガラス転移温
度TgB(℃)とが以下の関係: TgA+20>TgB>TgA−20、好ましくは20
>TgA>−45でかつ、TgA+20>TgB>Tg
A−10にあり、更に、原料ゴム(A)と補強剤総量の
80重量%以上、好ましくは85〜100重量%を先ず
135℃以上、好ましくは130〜150℃の温度で、
例えばバンバリーミキサーなどの密閉型ミキサーで混合
し、次に原料ゴム(B)と残りの補強剤及び軟化剤と
を、好ましくは135℃以上の温度で混合することによ
って所望のゴム組成物を得ることができる。
【0011】本発明の第一の態様において使用される末
端変性ジエン系ゴムは、特開昭64−60604号公報
に記載のように常法に従って、溶液重合SBR,BRな
どのゴム分子の合成末端のアルカリ金属(例えばLi)
やアルカリ土類金属(例えばMg)を分子中に−CO−
N<もしくは−CS−N<結合を有する化合物(例えば
N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド、N,N−ジメチルベンズアミドなどのアミド
類、N,N′−ジメチル尿素、N,N′−ジメチルエチ
レン尿素などの尿素類、ε−カプロラクタム、N−メチ
ル−ε−カプロラクタム、N−メチル−2−ピロリド
ン、N−ビニル−2−ピロリドンなどのラクタム類など
特開昭61−103904号公報に記載の化合物、1,
3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチ
ルエチレンチオウレアなど特開昭61−268702号
公報に記載の化合物などが挙げられる)と反応させて得
ることができる。この時合成末端の変性率が高い程効果
があり、通常20%以上の変性率のものが使用される。
端変性ジエン系ゴムは、特開昭64−60604号公報
に記載のように常法に従って、溶液重合SBR,BRな
どのゴム分子の合成末端のアルカリ金属(例えばLi)
やアルカリ土類金属(例えばMg)を分子中に−CO−
N<もしくは−CS−N<結合を有する化合物(例えば
N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド、N,N−ジメチルベンズアミドなどのアミド
類、N,N′−ジメチル尿素、N,N′−ジメチルエチ
レン尿素などの尿素類、ε−カプロラクタム、N−メチ
ル−ε−カプロラクタム、N−メチル−2−ピロリド
ン、N−ビニル−2−ピロリドンなどのラクタム類など
特開昭61−103904号公報に記載の化合物、1,
3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチ
ルエチレンチオウレアなど特開昭61−268702号
公報に記載の化合物などが挙げられる)と反応させて得
ることができる。この時合成末端の変性率が高い程効果
があり、通常20%以上の変性率のものが使用される。
【0012】本発明の第一の態様において使用されるカ
ップリングされたジエン系ゴムは、常法に従って、例え
ば、溶液重合されたジエン系ゴム(SBR,BRなど)
のゴム分子末端のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金
属(又は上記方法で末端変性されたジエン系ゴムの残存
末端アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の20%以
上、好ましくは30〜50%を例えばハロゲン化スズも
しくはハロゲン化珪素と常法に従って反応させて得るこ
とができる。
ップリングされたジエン系ゴムは、常法に従って、例え
ば、溶液重合されたジエン系ゴム(SBR,BRなど)
のゴム分子末端のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金
属(又は上記方法で末端変性されたジエン系ゴムの残存
末端アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の20%以
上、好ましくは30〜50%を例えばハロゲン化スズも
しくはハロゲン化珪素と常法に従って反応させて得るこ
とができる。
【0013】前述の如く、本発明の第一の態様に従え
ば、第1工程で特定のジエン系原料ゴム(A)と例えば
カーボンブラックを先ず温度135℃以上で混合するこ
とによりカーボンブラック粒子の周囲に末端変性SBR
などのゴム吸着相を設け、それにマトリックス相となる
原料ゴム(B)を配合するので所望の加硫物を得ること
ができる。上記混合温度が135℃未満では補強剤粒子
と末端変性(及び/又はカップリング化)ジエン系ゴム
(A)との反応が不充分で所望の効果は得られない。
ば、第1工程で特定のジエン系原料ゴム(A)と例えば
カーボンブラックを先ず温度135℃以上で混合するこ
とによりカーボンブラック粒子の周囲に末端変性SBR
などのゴム吸着相を設け、それにマトリックス相となる
原料ゴム(B)を配合するので所望の加硫物を得ること
ができる。上記混合温度が135℃未満では補強剤粒子
と末端変性(及び/又はカップリング化)ジエン系ゴム
(A)との反応が不充分で所望の効果は得られない。
【0014】本発明の第二の態様に従えば、分子量の範
囲が10万〜120万、好ましくは12万〜90万のジ
エン系原料ゴム(A′)の重量平均分子量Mw(A′)
と、分子量の範囲が40万以上、好ましくは50万〜1
50万のジエン系原料ゴム(B′)の重量平均分子量M
w(B′)が以下の関係にあり、 0.08≦Mw(A′)/Mw(B′)<1…(III) 好ましくは0.1≦Mw(A′)/Mw(B′)≦0.
8 原料ゴム(A′)の平均ガラス転移温度TgA′(℃)
と原料ゴム(B′)の平均ガラス転移温度TgB′
(℃)とが以下の関係にある TgA′+20>TgB′>TgA′−20…(I′) 好ましくはTgA′+20>TgA′−10 20>TgA′>−45…(II′) ジエン系原料ゴム(A)20〜90重量部、好ましくは
50〜80重量部と補強剤(例えばカーボンブラック、
シリカなど)50〜120重量部、好ましくは60〜1
00重量部とを最初に接触させて、その後ジエン系原料
ゴム(B′)80〜10重量部、好ましくは50〜20
重量部とジエン系原料ゴム(A′)及び(B′)の合計
量100重量部に対して20〜80重量部、好ましくは
35〜70重量部の軟化剤(例えば芳香族プロセス油、
ナフテン系プロセス油など)を添加することによって加
硫物のtanδがバランスしたゴム組成物が製造され
る。上記原料ゴムとしては有機溶剤に溶解した原料ゴム
又は水系エマルジョンにした原料ゴムを用いることがで
きる。
囲が10万〜120万、好ましくは12万〜90万のジ
エン系原料ゴム(A′)の重量平均分子量Mw(A′)
と、分子量の範囲が40万以上、好ましくは50万〜1
50万のジエン系原料ゴム(B′)の重量平均分子量M
w(B′)が以下の関係にあり、 0.08≦Mw(A′)/Mw(B′)<1…(III) 好ましくは0.1≦Mw(A′)/Mw(B′)≦0.
8 原料ゴム(A′)の平均ガラス転移温度TgA′(℃)
と原料ゴム(B′)の平均ガラス転移温度TgB′
(℃)とが以下の関係にある TgA′+20>TgB′>TgA′−20…(I′) 好ましくはTgA′+20>TgA′−10 20>TgA′>−45…(II′) ジエン系原料ゴム(A)20〜90重量部、好ましくは
50〜80重量部と補強剤(例えばカーボンブラック、
シリカなど)50〜120重量部、好ましくは60〜1
00重量部とを最初に接触させて、その後ジエン系原料
ゴム(B′)80〜10重量部、好ましくは50〜20
重量部とジエン系原料ゴム(A′)及び(B′)の合計
量100重量部に対して20〜80重量部、好ましくは
35〜70重量部の軟化剤(例えば芳香族プロセス油、
ナフテン系プロセス油など)を添加することによって加
硫物のtanδがバランスしたゴム組成物が製造され
る。上記原料ゴムとしては有機溶剤に溶解した原料ゴム
又は水系エマルジョンにした原料ゴムを用いることがで
きる。
【0015】本発明のゴム組成物には前記ポリマー分、
補強剤及び軟化剤に加えて、硫黄、加硫促進剤、老化防
止剤、その他の充填剤、可塑剤などの自動車タイヤ用そ
の他のゴム組成物に一般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加
硫することができる。これらの添加剤の配合量も一般的
な量とすることができる。例えば、硫黄の配合量はゴム
成分100重量部当り0.5重量部以上、更に好ましく
は1.0〜2.5重量部とするのが好ましい。加硫条件
も一般的な範囲である。これらの添加剤は前記第1工程
及び第2工程の完了後に配合するのが一般であるが、こ
れに限定されるものではない。
補強剤及び軟化剤に加えて、硫黄、加硫促進剤、老化防
止剤、その他の充填剤、可塑剤などの自動車タイヤ用そ
の他のゴム組成物に一般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加
硫することができる。これらの添加剤の配合量も一般的
な量とすることができる。例えば、硫黄の配合量はゴム
成分100重量部当り0.5重量部以上、更に好ましく
は1.0〜2.5重量部とするのが好ましい。加硫条件
も一般的な範囲である。これらの添加剤は前記第1工程
及び第2工程の完了後に配合するのが一般であるが、こ
れに限定されるものではない。
【0016】
【実施例】以下、実施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。
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。
【0017】実施例1〜2及び比較例1〜4 実施例1及び比較例1〜2はSBR−1(ガラス転移点
温度−30℃、結合スチレン量20%、ビニル結合量6
5%、重量平均分子量35万の末端変性/カップリング
処理溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体)と、SB
R−2(ガラス転移点温度−21℃、結合スチレン量4
5%、ビニル結合量12%、重量平均分子量120万の
50%油展の乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体)
とを原料ゴムとして使用し、表Iに示すように、他の成
分を配合して加硫物性を評価した。結果も表Iに示す。
温度−30℃、結合スチレン量20%、ビニル結合量6
5%、重量平均分子量35万の末端変性/カップリング
処理溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体)と、SB
R−2(ガラス転移点温度−21℃、結合スチレン量4
5%、ビニル結合量12%、重量平均分子量120万の
50%油展の乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体)
とを原料ゴムとして使用し、表Iに示すように、他の成
分を配合して加硫物性を評価した。結果も表Iに示す。
【0018】加硫物性(tanδ)は以下のようにして
測定した。東洋精機製作所製レオログラフソリッドを用
い、初期歪み=10%、動的歪み=2%、周波数=20
Hzで粘弾性を測定した(試料幅5mm、温度0℃及び40
℃)
測定した。東洋精機製作所製レオログラフソリッドを用
い、初期歪み=10%、動的歪み=2%、周波数=20
Hzで粘弾性を測定した(試料幅5mm、温度0℃及び40
℃)
【0019】なお、加硫物性において0℃のtanδは
高いほど湿潤路面での摩擦力が大きく(タイヤのグリッ
プ力が高い)40℃のtanδは低いほど定エネルギー
変形におけるエネルギー損失が小さい(タイヤのころが
り抵抗が小さい)ことを示す。本発明ではtanδ(0
℃)/tanδ(40℃)(表において(a)/(b)
で表示)の値で評価し、この値が大きいほどtanδの
バランスが良好(即ちタイヤのグリップ力が高くころが
り抵抗が小さい)であることを示している。
高いほど湿潤路面での摩擦力が大きく(タイヤのグリッ
プ力が高い)40℃のtanδは低いほど定エネルギー
変形におけるエネルギー損失が小さい(タイヤのころが
り抵抗が小さい)ことを示す。本発明ではtanδ(0
℃)/tanδ(40℃)(表において(a)/(b)
で表示)の値で評価し、この値が大きいほどtanδの
バランスが良好(即ちタイヤのグリップ力が高くころが
り抵抗が小さい)であることを示している。
【0020】比較例1(標準例)は両方の工程のゴム組
成が同一になるようにしたものであり、実施例1は油展
乳化重合SBRをすべて第2工程にて投入したものであ
り、40℃のtanδが約10%低下し、かつtanδ
の温度勾配が大きく、タイヤのグリップ力を保持しつつ
低燃費化が達成出来ることを示している。一方比較例2
は変性溶液重合SBRのうち30重量部を第2工程で投
入したものであり、実施例1とは対照的にtanδの温
度勾配は悪化している。
成が同一になるようにしたものであり、実施例1は油展
乳化重合SBRをすべて第2工程にて投入したものであ
り、40℃のtanδが約10%低下し、かつtanδ
の温度勾配が大きく、タイヤのグリップ力を保持しつつ
低燃費化が達成出来ることを示している。一方比較例2
は変性溶液重合SBRのうち30重量部を第2工程で投
入したものであり、実施例1とは対照的にtanδの温
度勾配は悪化している。
【0021】実施例2及び比較例3〜4はSBR−1
(ガラス転移点温度−30℃、結合スチレン量20%、
ビニル結合量65%、重量平均分子量35万の末端変性
/カップリング処理溶液重合スチレン−ブタジエン共重
合体)70重量部と、SBR−2(ガラス転移点温度−
36℃、結合スチレン量33%、ビニル結合量13%、
重量平均分子量72万の50%油展の乳化重合スチレン
−ブタジエン共重合体を原料ゴムとして30重量部使用
した例である。これらの例でも前記例と同様に本発明に
係る実施例2は比較例3(標準例)や比較例4に比較し
てtanδ改善の効果が認められた。
(ガラス転移点温度−30℃、結合スチレン量20%、
ビニル結合量65%、重量平均分子量35万の末端変性
/カップリング処理溶液重合スチレン−ブタジエン共重
合体)70重量部と、SBR−2(ガラス転移点温度−
36℃、結合スチレン量33%、ビニル結合量13%、
重量平均分子量72万の50%油展の乳化重合スチレン
−ブタジエン共重合体を原料ゴムとして30重量部使用
した例である。これらの例でも前記例と同様に本発明に
係る実施例2は比較例3(標準例)や比較例4に比較し
てtanδ改善の効果が認められた。
【0022】
【表1】
【0023】実施例3〜4及び比較例5〜8 比較例5(標準例)及び比較例6は前記SBR−1 7
0重量部とBR−1(シス結合量30%、ビニル結合量
13%、重量平均分子量30万の溶液重合ブタジエン重
合体)30重量部とを使用して表IIに示すようにして配
分した例である。これらの原料ゴムのTgの相違は60
℃であり、本発明の条件を満たしておらず、前記非変性
油展乳化重合SBRを第2工程で投入してもtanδの
改善効果は認められなかった。
0重量部とBR−1(シス結合量30%、ビニル結合量
13%、重量平均分子量30万の溶液重合ブタジエン重
合体)30重量部とを使用して表IIに示すようにして配
分した例である。これらの原料ゴムのTgの相違は60
℃であり、本発明の条件を満たしておらず、前記非変性
油展乳化重合SBRを第2工程で投入してもtanδの
改善効果は認められなかった。
【0024】実施例3〜4並びに比較例7(標準例)及
び比較例8は、SBR−4(ガラス転移温度−25℃、
結合スチレン量15%、ビニル結合量80%、重量平均
分子量35万の末端変性/カップリング処理溶液重合ス
チレン−ブタジエン重合体)60重量部と前記SBR−
2 40重量部を原料ゴムとして使用して表IIを示すよ
うにして配合した例である。
び比較例8は、SBR−4(ガラス転移温度−25℃、
結合スチレン量15%、ビニル結合量80%、重量平均
分子量35万の末端変性/カップリング処理溶液重合ス
チレン−ブタジエン重合体)60重量部と前記SBR−
2 40重量部を原料ゴムとして使用して表IIを示すよ
うにして配合した例である。
【0025】比較例7(標準例)はすべての原料ゴムを
第1工程で投入したものであり、比較例8(標準例)は
第1及び第2工程のゴム組成が同一になるようにしたも
のである。これらを混合方法の相違の効果を見ると、表
IIに示すように、第2工程で原料ゴムを追加添加する方
法では40℃のtanδの低下効果が生じるが、0℃の
tanδも低下してしまいtanδの温度勾配の改善は
認められない。
第1工程で投入したものであり、比較例8(標準例)は
第1及び第2工程のゴム組成が同一になるようにしたも
のである。これらを混合方法の相違の効果を見ると、表
IIに示すように、第2工程で原料ゴムを追加添加する方
法では40℃のtanδの低下効果が生じるが、0℃の
tanδも低下してしまいtanδの温度勾配の改善は
認められない。
【0026】一方、本発明の実施例3及び4では表IIに
示すように40℃のtanδが低下し、またtanδの
温度勾配が改良されていることが明らかである。
示すように40℃のtanδが低下し、またtanδの
温度勾配が改良されていることが明らかである。
【0027】
【表2】
【0028】表III はSBR−1(ガラス転移点温度−
30℃、結合スチレン量20%、ビニル結合量65%、
重量平均分子量35万の末端変性/カップリング処理溶
液重合スチレン−ブタジエン共重合体)及びSBR−2
(ガラス転移点温度−21℃、結合スチレン量45%、
ビニル結合量12%、重量平均分子量120万の乳化重
合スチレン−ブタジエン重合体)及びSBR−5(ガラ
ス転移点温度−36℃、結合スチレン量35%、ビニル
結合量14%、重量平均分子量82万の乳化重合スチレ
ン−ブタジエン重合体)での例である。比較例9は加硫
系以外の全ての配合剤を第一工程で加えたものであり、
比較例10及び11は本発明とは逆に変性溶液重合SB
Rを第2工程で加えた場合の例である。表III に示すよ
うに、本発明である実施例5は比較例9に対して、0℃
のtanδが上昇し、40℃のtanδが低下してお
り、tanδ勾配も大きく、タイヤのグリップ力を保持
しつつ低燃費化が達成できることを示している。また、
逆に変性溶液重合SBRを第2工程で加えた場合の比較
例10に対して、比較例9に対して、0℃のtanδが
低下し、40℃のtanδが上昇しており悪化傾向にあ
る。実施例6及び比較例11も同様である。
30℃、結合スチレン量20%、ビニル結合量65%、
重量平均分子量35万の末端変性/カップリング処理溶
液重合スチレン−ブタジエン共重合体)及びSBR−2
(ガラス転移点温度−21℃、結合スチレン量45%、
ビニル結合量12%、重量平均分子量120万の乳化重
合スチレン−ブタジエン重合体)及びSBR−5(ガラ
ス転移点温度−36℃、結合スチレン量35%、ビニル
結合量14%、重量平均分子量82万の乳化重合スチレ
ン−ブタジエン重合体)での例である。比較例9は加硫
系以外の全ての配合剤を第一工程で加えたものであり、
比較例10及び11は本発明とは逆に変性溶液重合SB
Rを第2工程で加えた場合の例である。表III に示すよ
うに、本発明である実施例5は比較例9に対して、0℃
のtanδが上昇し、40℃のtanδが低下してお
り、tanδ勾配も大きく、タイヤのグリップ力を保持
しつつ低燃費化が達成できることを示している。また、
逆に変性溶液重合SBRを第2工程で加えた場合の比較
例10に対して、比較例9に対して、0℃のtanδが
低下し、40℃のtanδが上昇しており悪化傾向にあ
る。実施例6及び比較例11も同様である。
【0029】
【表3】
【0030】なお、表I〜表III に示した配合成分は以
下の通りである。 SBR−1:ガラス転移点温度−30℃、結合スチレン
量20%、ビニル結合量65%、重量平均分子量35万
の末端変性及びカップリング処理を併用した溶液重合ス
チレン−ブタジエン共重合体 SBR−2:ガラス転移点温度−21℃、結合スチレン
量45%、ビニル結合量12%、重量平均分子量120
万の50%油展乳化重合スチレン−ブタジエン重合体 SBR−3:ガラス転移点温度−36℃、結合スチレン
量33%、ビニル結合量13%、重量平均分子量72万
の50%油展乳化重合スチレン−ブタジエン重合体 SBR−4:ガラス転移点温度−25℃、結合スチレン
量15%、ビニル結合量80%、重量平均分子量35万
の末端変性及びカップリング処理を併用した溶液重合ス
チレン−ブタジエン共重合体 SBR−5:ガラス転移点温度−36℃、結合スチレン
量35%、ビニル結合量14%、重量平均分子量82万
の50%油展乳化重合スチレン−ブタジエン重合体 BR−1:ガラス転移点温度−90℃、シス結合量30
%、ビニル結合量13%、重量平均分子量30万の溶液
重合ブタジエン重合体 カーボンブラック−1:窒素吸着比表面積117m2 /
g、DBP吸油量112ml/100g カーボンブラック−2:窒素吸着比表面積150m2 /
g、DBP吸油量127ml/100g 酸化亜鉛:亜鉛華3号 ステアリン酸:工業用ステアリン酸 老化防止剤6C:N−フェニル−N′−(1,3−ジメ
チルブチル)−p−フェニレンジアミン アロマオイル:芳香族プロセスオイル 粉末硫黄:5%油処理の粉末硫黄 加硫促進剤CZ:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチア
ジルスルフェンアミド 加硫促進剤DPG:ジフェニルグアニジン
下の通りである。 SBR−1:ガラス転移点温度−30℃、結合スチレン
量20%、ビニル結合量65%、重量平均分子量35万
の末端変性及びカップリング処理を併用した溶液重合ス
チレン−ブタジエン共重合体 SBR−2:ガラス転移点温度−21℃、結合スチレン
量45%、ビニル結合量12%、重量平均分子量120
万の50%油展乳化重合スチレン−ブタジエン重合体 SBR−3:ガラス転移点温度−36℃、結合スチレン
量33%、ビニル結合量13%、重量平均分子量72万
の50%油展乳化重合スチレン−ブタジエン重合体 SBR−4:ガラス転移点温度−25℃、結合スチレン
量15%、ビニル結合量80%、重量平均分子量35万
の末端変性及びカップリング処理を併用した溶液重合ス
チレン−ブタジエン共重合体 SBR−5:ガラス転移点温度−36℃、結合スチレン
量35%、ビニル結合量14%、重量平均分子量82万
の50%油展乳化重合スチレン−ブタジエン重合体 BR−1:ガラス転移点温度−90℃、シス結合量30
%、ビニル結合量13%、重量平均分子量30万の溶液
重合ブタジエン重合体 カーボンブラック−1:窒素吸着比表面積117m2 /
g、DBP吸油量112ml/100g カーボンブラック−2:窒素吸着比表面積150m2 /
g、DBP吸油量127ml/100g 酸化亜鉛:亜鉛華3号 ステアリン酸:工業用ステアリン酸 老化防止剤6C:N−フェニル−N′−(1,3−ジメ
チルブチル)−p−フェニレンジアミン アロマオイル:芳香族プロセスオイル 粉末硫黄:5%油処理の粉末硫黄 加硫促進剤CZ:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチア
ジルスルフェンアミド 加硫促進剤DPG:ジフェニルグアニジン
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に従えば、
tanδのバランスが改良され、従来の末端変性SBR
では使用効果が十分でなかった汎用・HPT系タイヤト
レッドの低燃費化が可能となり、また廉価な乳化重合S
BRを使用して溶液重合なみのtanδ低減効果を得る
ことができる。
tanδのバランスが改良され、従来の末端変性SBR
では使用効果が十分でなかった汎用・HPT系タイヤト
レッドの低燃費化が可能となり、また廉価な乳化重合S
BRを使用して溶液重合なみのtanδ低減効果を得る
ことができる。
Claims (8)
- 【請求項1】 末端変性及び/もしくはカップリングさ
れたジエン系ゴム20〜80重量%を含む原料ゴム混合
物(A)50〜90重量部と、末端変性されていない少
なくとも1種のジエン系ゴムからなる原料ゴム(B)5
0〜10重量部とからなる原料ゴム100重量部に対
し、補強剤50〜120重量部と軟化剤20〜80重量
部を混合してゴム組成物を製造するに際し、原料ゴム
(A)の平均ガラス転移温度TgA(℃)と原料ゴム
(B)の平均ガラス転移温度TgB(℃)とが以下の関
係にあり、 TgA+20>TgB>TgA−20…(I) かつ、原料ゴム(A)と補強剤総量の80重量%以上を
135℃以上の温度で混合した後、原料ゴム(B)と残
りの補強剤及び軟化剤を添加混合することを特徴とする
ゴム組成物の製造方法。 - 【請求項2】 原料ゴム(A)の平均ガラス転移温度T
gA(℃)が以下の範囲にある請求項1に記載のゴム組
成物の製造方法。 20 > TgA > −45…(II) - 【請求項3】 原料ゴム(A)の末端変性されたジエン
系ゴムが、溶液重合されたジエン系原料ゴムのゴム分子
の合成末端のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の2
0%以上を分子中に−CO−N<もしくは−CS−N<
結合を有する化合物と反応させて得られたスチレン−ブ
タジエン共重合体ゴム及び/またはポリブタジエンゴム
である請求項1又は2に記載のゴム組成物の製造方法。 - 【請求項4】 原料ゴム(A)のカップリングされたジ
エン系ゴムが、溶液重合された原料ジエン系ゴムのゴム
分子の合成末端のアルカリ金属またはアルカリ土類金属
の20%以上をハロゲン化錫もしくはハロゲン化珪素と
反応させて得られたスチレン−ブタジエン共重合体ゴム
及び/またはポリブタジエンゴムである請求項1〜3の
いずれか1項に記載のゴム組成物の製造方法。 - 【請求項5】 原料ゴム(A)が溶液重合されたスチレ
ン−ブタジエン共重合体ゴムからなり、原料ゴム(B)
が乳化重合により合成されたスチレン−ブタジエン共重
合体ゴムからなる請求項1〜4のいずれか1項に記載の
ゴム組成物の製造方法。 - 【請求項6】 10万〜120万の範囲の重量平均分子
量Mw(A′)を有するジエン系原料ゴム(A′)と、
40万以上の重量平均分子量Mw(B′)を有するジエ
ン系原料ゴム(B′)とを混合してゴム組成物を製造す
るに際し、重量平均分子量が以下の関係にあり、 0.08≦Mw(A′)/Mw(B′)<1…(III) 原料ゴム(A′)の平均ガラス転移温度TgA′(℃)
と原料ゴム(B′)の平均ガラス転移温度TgB′
(℃)とが以下の関係にある TgA′+20>TgB′>TgA′−20…(I′) ジエン系原料ゴム(A′)20〜90重量部と補強剤5
0〜120重量部とを最初に混合し、その後ジエン系原
料ゴム(B′)80〜10重量部とジエン系原料ゴム
(A′)及び(B′)の合計量100重量部に対して2
0〜80重量部の軟化剤を添加することを特徴とするゴ
ム組成物の製造方法。 - 【請求項7】 原料ゴム(A′)の平均ガラス転移温度
TgA′(℃)が以下の範囲にある請求項6に記載のゴ
ム組成物の製造方法。 20>TgA′>−45…(II′) - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の製
造方法で得られる、タイヤ用ゴム組成物。
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US08/952,486 US6077899A (en) | 1996-06-20 | 1996-12-12 | Process for production of rubber composition |
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EP02022400A EP1277797B1 (en) | 1996-06-20 | 1996-12-12 | Process for production of rubber composition |
DE69626526T DE69626526T2 (de) | 1996-06-20 | 1996-12-12 | Verfahren zur herstellung einer kautschukzusammensetzung |
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