(57)【要約】【課題】  粘弾性特性を損なうことなく、加工性および耐摩耗性を改善したポリブタジエンゴム組成物を提供する。【解決手段】  ポリブタジエンゴム１００重量部に対して、シリカを８０重量％以上含む補強性充填剤２０〜１００重量部、シリカ配合量に対して０.５〜４０重量％のシランカップリング剤、およびＣ５系石油樹脂２〜３０重量部を配合してなり、未加硫ゴムのムーニー粘度：ＭＬ1+4が４５〜８０の範囲にあることを特徴とするポリブタジエンゴム組成物。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリブタジエンゴム１００重量部に対して、シリカを８０重量％以上含む補強性充填剤２０〜１００重量部、シリカ配合量に対して０.５〜４０重量％のシランカップリング剤、およびＣ５系石油樹脂２〜３０重量部を配合してなり、未加硫ゴムのムーニー粘度：ＭＬ1+4が４５〜８０の範囲にあることを特徴とするポリブタジエンゴム組成物。
【請求項２】
前記ゴム組成物に、下記のアルコキシシリル基（Ｉ）またはアシルオキシシリル基（ＩＩ）：
≡Ｓｉ−ＯＲ1              （Ｉ）
≡Ｓｉ−ＯＣＯＲ2          （ＩＩ）
（式中、Ｒ1は、炭素数１〜１８個の置換もしくは非置換の一価の炭化水素基またはエーテル結合含有有機基であり、Ｒ2は、水素または炭素数１〜２１個の炭化水素基である）を含む平均重合度が３〜１００００のポリシロキサンを、シリカ配合量の１〜５０重量％更に配合してなる請求項１に記載のポリブタジエンゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリブタジエンゴム組成物に関し、更に詳細には、粘弾性を損なわずに、加工性を向上し、かつ耐摩耗性を改善したポリブタジエンゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリブタジエンゴム組成物、例えば、ポリブタジエンゴムにカーボンブラックやシリカ、硫黄、加硫促進剤などを配合したゴム組成物は、天然ゴムあるいはスチレン-ブタジエン共重合体ゴム組成物に比して、耐寒性、耐摩耗性、低燃費性等が優れている。しかしながら、ポリブタジエンゴムにカーボンブラックやシリカを配合すると、混合時のまとまり、あるいはロールの巻付き特性などの加工性が悪化するという問題がある。この問題の解決策として、例えば、混合条件を見直したり、樹脂を添加するなどの試みはあるが、粘弾性特性や耐摩耗性が悪化するという問題がある。
【０００３】
ポリブタジエンゴムと他の種類のゴムを配合したブレンドゴム組成物に対して、種々の特性の向上をねらって特定の樹脂を配合したゴム組成物に係る先行技術はある（例えば、特開２００２-１５５１６５号公報、特開２００３-４１０５７号公報等）が、ポリブタジエンゴム単独のゴム組成物に対して加工性を向上させる目的で特定の樹脂を配合する技術は、未だ見当たらない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２-１５５１６５号公報
【特許文献２】特開２００３-４１０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では、粘弾性特性を損なうことなく、加工性および耐摩耗性を改善したポリブタジエンゴム組成物を提供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、ポリブタジエンゴム１００重量部に対して、シリカを８０重量％以上含む補強性充填剤２０〜１００重量部、シリカ配合量に対して０.５〜４０重量％のシランカップリング剤、およびＣ５系石油樹脂２〜３０重量部を配合してなり、未加硫ゴムのムーニー粘度：ＭＬ1+4が４５〜８０の範囲にあることを特徴とするポリブタジエンゴム組成物が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、前記ポリブタジエンゴム組成物に、更に、下記のアルコキシシリル基（Ｉ）またはアシルオキシシリル基（ＩＩ）：
≡Ｓｉ−ＯＲ1              （Ｉ）
≡Ｓｉ−ＯＣＯＲ2          （ＩＩ）
（式中、Ｒ1は、炭素数１〜１８個の置換もしくは非置換の一価の炭化水素基またはエーテル結合含有有機基であり、Ｒ2は、水素または炭素数１〜２１個の炭化水素基である）を含む平均重合度が３〜１００００のポリシロキサンを、シリカ配合量の１〜５０重量％更に配合してなるポリブタジエン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】
【０００８】
本発明では、ポリブタジエンゴムに、特に多量のシリカおよび特定量のＣ５系樹脂を配合し、その未加硫ゴムのムーニー粘度：ＭＬ1+4を４５〜８０の範囲に設定すると、粘弾性特性を損なわずに、加工性および耐摩耗性が向上することを見出したものである。また、当該ポリブタジエンゴム組成物に、更に、特定のポリシロキサンを所定量配合すると、加工性が更に改善され、粘弾性特性も大幅に改善されることを見出した。
【０００９】
本発明のポリブタジエンに配合するＣ５系石油樹脂とは、ナフサの熱分解によって得られるＣ５留分の樹脂である。当該Ｃ５留分としては、例えば、オレフィン系炭化水素、ジオレフィン系炭化水素などが挙げられる。前記オレフィン系炭化水素としては、例えばペンテン、２-メチルブテンなどが挙げられる。このＣ５系石油樹脂としては、市販品を好適に使用することができ、例えば、エスコレッツ（トーネックス製）、ストラクトールＴＳ３０（ストラクトール製）、ハイレッツ（三井化学製）およびマルカレッツ（丸善石油化学製）などが挙げられる。
【００１０】
本発明では、Ｃ５系石油樹脂として、ポリブタジエンゴム１００重量部に対して２〜３０重量部、より好ましくは５〜１０重量部が配合される。この配合量が２重量部未満であると、所期の作用効果を発揮することができず、逆に３０重量部を超えると、ロール加工性や粘弾性特性が悪化するため好ましくない。
【００１１】
本発明のポリブタジエンゴム組成物には、シリカによるウェットスキッド性能、転動抵抗の向上と低燃費性等をねらって、更にはカーボンブラックによる耐摩耗性、ドライスキッド性能等の向上をねらって、シリカやカーボンブラック等の補強性充填剤が、通常の使用範囲である２０〜１００重量部の範囲で配合される。更に、本発明では、特に、前記Ｃ５系石油樹脂の配合と未加硫ゴムのムーニー粘度：ＭＬ1+4のコントロールによる加工性の向上のため、シリカ補強剤の多量配合化が図られることから、シリカがこれら補強性充填剤に対して８０重量％以上の量（シリカ補強剤の単独使用を含む）で配合使用される。
【００１２】
本発明のポリブタジエンゴム組成物には、更にシランカップリング剤が、シリカ配合量に対して０.５〜４０重量部の量で配合される。本発明に用いられるシランカップリング剤としては、従来からシリカ補強剤と併用されている任意のシランカップリング剤が使用でき、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス−（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシラン、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィドなどが挙げられ、カップリング剤添加効果とコストの両立の点からビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどが好ましい。
【００１３】
本発明のポリブタジエンゴム組成物では、前記配合成分を含む未加硫ゴムのムーニー粘度：ＭＬ1+4が４５〜８０の範囲となるようにコントロールすることが必要である。このコントロールは、前記配合成分量や混合時間等を調節することによって達成することができる。当該ムーニー粘度：ＭＬ1+4が４５未満であると、粘弾性特性が悪化するので、好ましくなく、逆に、８０以上となると、加工性（まとまり、ロール加工性）が悪化するので、好ましくない。
【００１４】
また、本発明のポリブタジエンゴム組成物には、更に、下記のアルコキシシリル基（Ｉ）またはアシルオキシシリル基（ＩＩ）：
≡Ｓｉ−ＯＲ1              （Ｉ）
≡Ｓｉ−ＯＣＯＲ2          （ＩＩ）
（式中、Ｒ1は、炭素数１〜１８個の置換もしくは非置換の一価の炭化水素基またはエーテル結合含有有機基であり、Ｒ2は、水素または炭素数１〜２１個の炭化水素基である）を含む平均重合度が３〜１００００のポリシロキサンを、シリカ配合量の１〜５０重量％配合すると、未加硫ゴムの加工性を更に一層改善し、かつ粘弾性特性を大幅に改善することができる。
【００１５】
本発明のポリブタジエンゴム組成物に配合される前記ポリシロキサンは、前記（Ｉ）のアルコキシシリル基または(ＩＩ)のアシルオキシシリル基が、配合シリカのシラノール基と反応してシリカ表面を当該ポリシロキサンが覆ってシラノール基の凝集力や極性による粘度上昇を抑制する作用を有し、その結果としてポリブタジエンゴム組成物の加工性を高める役割を果たすものであり、かかる有効な前記ポリシロキサンの具体的化合物としては、例えば、下記の式ＩＩＩ、ＩＶおよびＶ：
【化１】
2005225938.tif 000002
で表わされる化合物等が挙げられる。
【００１６】
本発明に係るポリブタジエンゴム組成物には、前記した必須成分に加えて、通常の加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑剤、軟化剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用に一般的に配合されている各種配合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混練してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００１７】
本発明に係るポリブタジエンゴム組成物は、自動車のタイヤ、ベルト、履物等の工業用品に利用することができる。タイヤ用においては、特に、トレッド部やサイド部に好適である。
【実施例】
【００１８】
以下、実施例および比較例にしたがって本発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的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。
【００１９】
サンプルの調製
表１配合の加硫促進剤と硫黄を除く成分を１.８Ｌの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６０℃に達した時に放出したマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を８インチのオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。混練時の加工性（まとまり、ロール加工性）および得られたゴム組成物の一部を用いてムーニー粘度（ＭＬ1+4）を測定、評価した。次いで、ゴム組成物の残部を用いて、１５ｃｍ×１５ｃｍ×０.２ｃｍの金型中で、１６０℃、２０分間プレス加硫して、試験片（ゴムシート）を作製し、加硫物性の粘弾性特性（ｔａｎδ：０℃、６０℃）および耐摩耗性を測定、評価した。
【００２０】
試験方法
１）まとまり：密閉型ミキサーでの混合放出時のまとまりを、次の基準に従って評価した。
○・・・混合放出時のゴムのまとまりが良く、光沢がある。
△・・・混合放出時のゴムのまとまりが悪く、光沢がない。
×・・・混合放出時のゴムのまとまりが全く無く、バラバラになっている。
２）ロール加工性：  ロールでの未加硫ゴムの加工性を、次の基準に従って評価した。
○・・・ロールへの巻付けが良好で問題なく加工できる
△・・・ロールへの巻付けが悪く、ロール回転速度の速いバックロールでないと加工            できない
×・・・全くロールへの巻付けがなく、加工が困難である
３）ムーニー粘度（ＭＬ1+4）：  ＪＩＳ Ｋ６３００に準拠して、ムーニー粘度計によってＬ型ロータを用いて、予熱時間１分、ロータの回転速度４分、温度１００℃の条件下で測定した。
【００２１】
４）粘弾性特性（ｔａｎδ：０℃、６０℃）：  （株）東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪＝１０％、振幅＝±２％、周波数＝２０Ｈｚの条件下でｔａｎδ：０℃、６０℃を測定した。
５）耐摩耗性：  ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を用いて、荷重１．５ｋｇ、スリップ率５０％、時間１０分、室温の条件下で測定し、摩耗減量を、標準例を１００として指数で表示した。指数が大なる程、耐摩耗性が良好であることを示す。
【００２２】
標準例、実施例１〜３および比較例１〜７
結果を、以下の表１に示す。
【表１】
2005225938.tif 000003
【表２】
2005225938.tif 000004
【００２３】
以上の結果によれば、シリカを大量に配合したポリブタジエンゴム組成物であるにも拘わらず、本発明の要件を満足したゴム組成物では、粘弾性特性を損なわずに、加工性および耐摩耗性の優れたポリブタジエンゴム組成物が得られていることがわかる。