ゴム組成物
【課題】 高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を配合した、ウェットグリップ性能と低温性能に優れ、しかも機械的性質も低下しないゴム組成物を提供する。
【解決手段】 ブタジエン中の１,４−シス結合量が７０重量％以上であり、かつ１,２−ビニル結合量が０〜１０重量％であるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜９５重量部とその他ジエン系ゴム９５〜５重量部とからなるゴム組成物。
【解決手段】 ブタジエン中の１,４−シス結合量が７０重量％以上であり、かつ１,２−ビニル結合量が０〜１０重量％であるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜９５重量部とその他ジエン系ゴム９５〜５重量部とからなるゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物に関し、更に詳細には、高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を配合した、ウェットグリップ性能と低温性能に優れ、しかも機械的性質も低下しないゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤトレッド用のゴム組成物には、優れたウェットグリップ性能と同時に冬の低温時においてもその性能が保持されるような低温性能が要求される。これらの性能を両立させるために、従来から、ウェットグリップ性能に優れる高ガラス転移温度Ｔｇのスチレン−ブタジエン共重合体ゴムと低温性能に優れるポリブタジエンゴム（ＢＲ）とをブレンドする手法が用いられてきた。しかしながら、ポリブタジエンゴムのブレンドは、引張強さや破断伸び等のゴム組成物の機械的性質を低下させ、またウェットグリップを低下させるなどの問題があった。よって、これらの問題を解消することが望まれている。
【０００３】
以下の特許文献１には、低発熱性、路面把握性、耐摩耗性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物として、ムーニー粘度１２０以上のＳＢＲを油展してムーニー粘度４５〜７０としたＳＢＲ（Ａ)と、これよりＴｇの高いＳＢＲを（Ａ）の１.８倍以上のムーニー粘度になるように特定のカーボンブラックを加えてなるＳＢＲカーボンマスターバッチ（Ｂ）とを、（Ｂ）のゴム成分が多くなり、かつ両ゴム成分のスチレン量とビニル量の１／２との和が４５以上になるように混合してなるゴム組成物が開示され、また、特許文献２には、湿潤路面でのスキッド特性の低下を防止し、かつ耐摩耗性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物として、ＳＢＲとＢＲとの混合物であって、ゴム成分中のミクロ構造の割合が、シス１,４結合３８〜７８重量％、ビニル結合構造４〜１０重量％、スチレン構造４.７〜１７重量％からなるゴム組成物が開示されている。更に、特許文献３には、氷結路、積雪路用に有用なタイヤ等のゴムとして、スチレン含有量１０重量％以下、ブタジエン部のビニル含有量１５重量％以下、ムーニー粘度８０〜１３０のベースポリマー１００重量部に油２５〜５０重量部を伸展したＳＢＲが開示され、また、特許文献４には、耐摩耗性、反撥特性、発熱性の改良されたタイヤ用ゴムとして、トランス１,４含量７０〜９０重量％、ビニル結合量２〜１０重量％、スチレン結合含量４０重量％以下で、かつムーニー粘度２０〜１５０のＳＢＲが用いられることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１９３７７号公報
【特許文献２】特開平４−１３２７５０号公報
【特許文献３】特開平３−９９３６号公報
【特許文献４】特開平１−１３５８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、本発明では、上記従来のタイヤ用トレッドゴム組成物における問題点であったブタジエンゴムの配合に伴う機械的性質の低下を、これに代わる特定の高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを配合することによって抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、ブタジエン中の１,４−シス結合量が７０重量％以上であり、かつ１,２−ビニル結合量が０〜１０重量％であるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜９５重量部とその他ジエン系ゴム９５〜５重量部とからなるゴム組成物、および特にタイヤ用のゴム組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では、従来のＢＲブレンドに代えて、上記特定の高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを高ガラス転移温度のＳＢＲに配合したところ、ウェットグリップ性能と低温性能に優れ、しかも機械的性質も低下しないゴム組成物が得られることを見出したものである。
【０００８】
本発明で用いる高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムは、一般に、希土類メタロセン型金属触媒を用いて合成することが可能であり、例えば、特開２００２−１８７９０８号公報および２００３年１２月４〜５日、日本ゴム協会開催、第１６回エラストマー討論会要旨集（第９６頁）などに示されている方法によって合成することができる。
【０００９】
本発明のゴム組成物に配合される高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムには、そのブタジエン中の１,４−シス結合量が７０重量％以上、好ましくは７５〜９８重量％であって、かつその１,２−ビニル結合量が０〜１０重量％、好ましくは１〜８重量％であり、そのスチレン結合量が５〜５０重量％、好ましくは１０〜４５重量％、更に好ましくは１８〜４２重量％である、重量平均分子量２０万以上、好ましくは２５〜２００万のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムが使用される。かかる高シス・低ビニル含量のスチレン−ブタジエンゴムを所定量配合したゴム組成物では、ウェットグリップ性能および低温性能に優れ、かつ引張強さや破断伸び等の機械的性質に優れたＳＢＲ含有ゴム成形品が得られる。
【００１０】
本発明のゴム組成物に配合されるその他ジエン系ゴムとしては、天然ゴムまたは合成ジエン系ゴムを単独で、あるいはこれらの混合ゴムを用いることができ、当該ジエン系合成ゴムとしては、例えば、従来のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、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などが挙げられる。当該その他ジエン系ゴムは、そのガラス転移温度Ｔｇが−４０〜−１５℃、好ましくは−３８〜−２０℃であるものを使用することが、ウェットグリップ性能の向上や低温性能の保持などのため、好ましい。特に、当該その他ジエン系ゴムとしては、ガラス転移温度Ｔｇが−４０〜−１５℃で、かつスチレン結合量が２５〜４５重量％、ブタジエン中の１,２−ビニル結合量が２５〜６５重量％である従来のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを使用することが、機械的性質や耐摩性向上などのため好ましい。
【００１１】
本発明のゴム組成物では、前記高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムと前記その他スチレン−ブタジエン共重合体ゴムとを、５〜９５重量部：９５〜５重量部の配合比とすることが必要である。当該高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムが５重量部未満では、所期の効果が発揮されず、逆に９５重量部を超えると、ウェットグリップが不十分となるため好ましくない。
【００１２】
本発明のゴム組成物は、ゴム１００重量部に対し、シリカまたはカーボンブラック補強剤を３０〜１５０重量部、好ましくは４０〜１４５重量部を配合して、タイヤ用ゴム組成物として使用すると有用である。特に、前記カーボンブラックは、その窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が７５〜２５０ｍ2／ｇであることが、機械的性質やウェットグリップ向上などのため好ましい。
【００１３】
本発明のゴム組成物には、更に、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、カーボンブラック、シリカなどの補強剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可塑剤等のゴム用またはタイヤ用に一般に配合される各種配合剤、添加剤を配合することができ、これら配合剤および添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、一般的な量とすることができる。
【実施例】
【００１４】
以下、実施例および比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれら実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００１５】
試験サンプルの作製
表１に示す配合（重量部）において、硫黄、加硫促進剤を除く配合剤を容量が１．５Ｌのバンバリーミキサーで５分間混合し、マスターバッチを得た。得られたマスターバッチと硫黄、加硫促進剤をオープンロールで混合した後、１５×１５×０.２ｃｍの金型内で、１６０℃、３０分間プレス加硫して得られた加硫ゴム片を引張試験に供した。
【００１６】
試験法
１）引張強さ： ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して測定した。
２）破断伸び： 同上。
【００１７】
実施例１〜２及び比較例１〜４
結果を表１に示す。
【表１】
【００１８】
表１の結果によれば、本発明のシリカ配合ゴム組成物およびカーボンブラック配合ゴム組成物では、共に引張強さおよび破断伸びが向上していることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明によるゴム組成物は、特に、タイヤ用ゴム組成物として有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物に関し、更に詳細には、高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を配合した、ウェットグリップ性能と低温性能に優れ、しかも機械的性質も低下しないゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤトレッド用のゴム組成物には、優れたウェットグリップ性能と同時に冬の低温時においてもその性能が保持されるような低温性能が要求される。これらの性能を両立させるために、従来から、ウェットグリップ性能に優れる高ガラス転移温度Ｔｇのスチレン−ブタジエン共重合体ゴムと低温性能に優れるポリブタジエンゴム（ＢＲ）とをブレンドする手法が用いられてきた。しかしながら、ポリブタジエンゴムのブレンドは、引張強さや破断伸び等のゴム組成物の機械的性質を低下させ、またウェットグリップを低下させるなどの問題があった。よって、これらの問題を解消することが望まれている。
【０００３】
以下の特許文献１には、低発熱性、路面把握性、耐摩耗性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物として、ムーニー粘度１２０以上のＳＢＲを油展してムーニー粘度４５〜７０としたＳＢＲ（Ａ)と、これよりＴｇの高いＳＢＲを（Ａ）の１.８倍以上のムーニー粘度になるように特定のカーボンブラックを加えてなるＳＢＲカーボンマスターバッチ（Ｂ）とを、（Ｂ）のゴム成分が多くなり、かつ両ゴム成分のスチレン量とビニル量の１／２との和が４５以上になるように混合してなるゴム組成物が開示され、また、特許文献２には、湿潤路面でのスキッド特性の低下を防止し、かつ耐摩耗性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物として、ＳＢＲとＢＲとの混合物であって、ゴム成分中のミクロ構造の割合が、シス１,４結合３８〜７８重量％、ビニル結合構造４〜１０重量％、スチレン構造４.７〜１７重量％からなるゴム組成物が開示されている。更に、特許文献３には、氷結路、積雪路用に有用なタイヤ等のゴムとして、スチレン含有量１０重量％以下、ブタジエン部のビニル含有量１５重量％以下、ムーニー粘度８０〜１３０のベースポリマー１００重量部に油２５〜５０重量部を伸展したＳＢＲが開示され、また、特許文献４には、耐摩耗性、反撥特性、発熱性の改良されたタイヤ用ゴムとして、トランス１,４含量７０〜９０重量％、ビニル結合量２〜１０重量％、スチレン結合含量４０重量％以下で、かつムーニー粘度２０〜１５０のＳＢＲが用いられることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１９３７７号公報
【特許文献２】特開平４−１３２７５０号公報
【特許文献３】特開平３−９９３６号公報
【特許文献４】特開平１−１３５８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、本発明では、上記従来のタイヤ用トレッドゴム組成物における問題点であったブタジエンゴムの配合に伴う機械的性質の低下を、これに代わる特定の高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを配合することによって抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、ブタジエン中の１,４−シス結合量が７０重量％以上であり、かつ１,２−ビニル結合量が０〜１０重量％であるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜９５重量部とその他ジエン系ゴム９５〜５重量部とからなるゴム組成物、および特にタイヤ用のゴム組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では、従来のＢＲブレンドに代えて、上記特定の高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを高ガラス転移温度のＳＢＲに配合したところ、ウェットグリップ性能と低温性能に優れ、しかも機械的性質も低下しないゴム組成物が得られることを見出したものである。
【０００８】
本発明で用いる高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムは、一般に、希土類メタロセン型金属触媒を用いて合成することが可能であり、例えば、特開２００２−１８７９０８号公報および２００３年１２月４〜５日、日本ゴム協会開催、第１６回エラストマー討論会要旨集（第９６頁）などに示されている方法によって合成することができる。
【０００９】
本発明のゴム組成物に配合される高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムには、そのブタジエン中の１,４−シス結合量が７０重量％以上、好ましくは７５〜９８重量％であって、かつその１,２−ビニル結合量が０〜１０重量％、好ましくは１〜８重量％であり、そのスチレン結合量が５〜５０重量％、好ましくは１０〜４５重量％、更に好ましくは１８〜４２重量％である、重量平均分子量２０万以上、好ましくは２５〜２００万のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムが使用される。かかる高シス・低ビニル含量のスチレン−ブタジエンゴムを所定量配合したゴム組成物では、ウェットグリップ性能および低温性能に優れ、かつ引張強さや破断伸び等の機械的性質に優れたＳＢＲ含有ゴム成形品が得られる。
【００１０】
本発明のゴム組成物に配合されるその他ジエン系ゴムとしては、天然ゴムまたは合成ジエン系ゴムを単独で、あるいはこれらの混合ゴムを用いることができ、当該ジエン系合成ゴムとしては、例えば、従来のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、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などが挙げられる。当該その他ジエン系ゴムは、そのガラス転移温度Ｔｇが−４０〜−１５℃、好ましくは−３８〜−２０℃であるものを使用することが、ウェットグリップ性能の向上や低温性能の保持などのため、好ましい。特に、当該その他ジエン系ゴムとしては、ガラス転移温度Ｔｇが−４０〜−１５℃で、かつスチレン結合量が２５〜４５重量％、ブタジエン中の１,２−ビニル結合量が２５〜６５重量％である従来のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを使用することが、機械的性質や耐摩性向上などのため好ましい。
【００１１】
本発明のゴム組成物では、前記高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムと前記その他スチレン−ブタジエン共重合体ゴムとを、５〜９５重量部：９５〜５重量部の配合比とすることが必要である。当該高シス含量でかつ低ビニル含量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムが５重量部未満では、所期の効果が発揮されず、逆に９５重量部を超えると、ウェットグリップが不十分となるため好ましくない。
【００１２】
本発明のゴム組成物は、ゴム１００重量部に対し、シリカまたはカーボンブラック補強剤を３０〜１５０重量部、好ましくは４０〜１４５重量部を配合して、タイヤ用ゴム組成物として使用すると有用である。特に、前記カーボンブラックは、その窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が７５〜２５０ｍ2／ｇであることが、機械的性質やウェットグリップ向上などのため好ましい。
【００１３】
本発明のゴム組成物には、更に、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、カーボンブラック、シリカなどの補強剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可塑剤等のゴム用またはタイヤ用に一般に配合される各種配合剤、添加剤を配合することができ、これら配合剤および添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、一般的な量とすることができる。
【実施例】
【００１４】
以下、実施例および比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれら実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００１５】
試験サンプルの作製
表１に示す配合（重量部）において、硫黄、加硫促進剤を除く配合剤を容量が１．５Ｌのバンバリーミキサーで５分間混合し、マスターバッチを得た。得られたマスターバッチと硫黄、加硫促進剤をオープンロールで混合した後、１５×１５×０.２ｃｍの金型内で、１６０℃、３０分間プレス加硫して得られた加硫ゴム片を引張試験に供した。
【００１６】
試験法
１）引張強さ： ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して測定した。
２）破断伸び： 同上。
【００１７】
実施例１〜２及び比較例１〜４
結果を表１に示す。
【表１】
【００１８】
表１の結果によれば、本発明のシリカ配合ゴム組成物およびカーボンブラック配合ゴム組成物では、共に引張強さおよび破断伸びが向上していることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明によるゴム組成物は、特に、タイヤ用ゴム組成物として有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブタジエン中の１,４−シス結合量が７０重量％以上であり、かつ１,２−ビニル結合量が０〜１０重量％であるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜９５重量部とその他ジエン系ゴム９５〜５重量部とからなるゴム組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜９５重量部とガラス転移温度Ｔｇが−４０〜−１５℃であるその他ジエン系ゴム９５〜５重量部とからなるゴム組成物。
【請求項３】
前記その他ジエン系ゴムがスチレン−ブタジエン共重合体ゴムであり、そのスチレン結合量が２５〜４５重量％、ブタジエン中の１,２−ビニル結合量が２５〜６５重量％である、請求項１または２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３に記載のゴム１００重量部に対し、シリカまたはカーボンブラックを３０〜１５０重量部配合したタイヤ用ゴム組成物。
【請求項５】
前記カーボンブラックのＮ2ＳＡが７５〜２５０ｍ2／ｇである、請求項４に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項１】
ブタジエン中の１,４−シス結合量が７０重量％以上であり、かつ１,２−ビニル結合量が０〜１０重量％であるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜９５重量部とその他ジエン系ゴム９５〜５重量部とからなるゴム組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜９５重量部とガラス転移温度Ｔｇが−４０〜−１５℃であるその他ジエン系ゴム９５〜５重量部とからなるゴム組成物。
【請求項３】
前記その他ジエン系ゴムがスチレン−ブタジエン共重合体ゴムであり、そのスチレン結合量が２５〜４５重量％、ブタジエン中の１,２−ビニル結合量が２５〜６５重量％である、請求項１または２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３に記載のゴム１００重量部に対し、シリカまたはカーボンブラックを３０〜１５０重量部配合したタイヤ用ゴム組成物。
【請求項５】
前記カーボンブラックのＮ2ＳＡが７５〜２５０ｍ2／ｇである、請求項４に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【公開番号】特開２００６−１３７８９７（Ｐ２００６−１３７８９７Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３０２７９（Ｐ２００４−３３０２７９）
【出願日】平成１６年１１月１５日（２００４．１１．１５）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１５日（２００４．１１．１５）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
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