JP2562336B2 - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

タイヤトレッド用ゴム組成物

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JP2562336B2 JP62283094A JP28309487A JP2562336B2 JP 2562336 B2 JP2562336 B2 JP 2562336B2 JP 62283094 A JP62283094 A JP 62283094A JP 28309487 A JP28309487 A JP 28309487A JP 2562336 B2 JP2562336 B2 JP 2562336B2
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、スキッド性能、発熱性能を高次元でバラン
スさせることができ、走行によるグリップ性能の低下を
防止することのできるタイヤトレッド用ゴム組成物に関
する。
〔従来技術〕
従来、所謂、走行性、操縦安定性を重視したハイパー
フォーマンス・タイヤ(H.P.T.)のトレッド用ゴム成分
としては、結合スチレン量の多いスチレン・ブタジエン
共重合体ゴム(以下、Hs SBRと略す)が広く使用されて
いるが、このHs SBRをゴム成分とする組成物からなるト
レッドを有するタイヤは、高速走行時の発熱量が大き
く、走行中にトレッド表面がベト付いたり、ゴムの滓が
付着し、操縦安定性を損なう。他方、冬季など低温時に
はトレッドが硬くてスタート時のグリップ性能が悪いな
ど、タイヤトレッド用として必ずしも実用上十分に満足
する性能を有するものではなかった。
本発明者らは、このHs SBRを使用したタイヤトレッド
用ゴム組成物の特性は、該SBRの種類、特にその重合法
の相違と共重合組成およびその分子構造などに大きく影
響されることに着目し、鋭意検討を進めて本発明を見出
したものである。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、高速走行時にタイヤトレッド面にお
けるベト付きやゴム滓の付着がなく、優れた操縦安定性
を示し、しかも硬さの温度依存性が小さく、冬季におい
ても良好なグリップ性を示すタイヤトレッド用ゴム組成
物を提供するにある。
〔発明の構成〕
蒸気の本発明の目的は、 (A)結合スチレン量が30〜40重量%、全結合スチレン
量に対する単離スチレン(S1)の量が58%以上、全結合
スチレン量に対する単離スチレン(S1)とスチレンが2
個連なったスチレン連鎖(S2)の量の和が87.5%以上で
ある乳化重合により得られたスチレン・ブタジエンゴム
75〜100重量部、 (B)結合スチレン量が10〜28重量%、全結合スチレン
量に対する単離スチレン(S1)の量が80%以上、結合ス
チレン量とブタジエン部の結合ビニル量との和が70重量
%以下である溶液重合により得られたスチレン・ブタジ
エンゴム0〜25重量部、 (C)カーボンブラック80〜97重量部、 (D)ホワイトカーボン10重量部以下、および (E)硫黄2.1〜3.5重量部 からなり、0℃におけるJIS硬度が80以下であるゴム組
成物をタイヤトレッド用として使用することにより達成
することができる。
すなわち、本発明のゴム組成物は、必須のゴム成分と
して特定の乳化重合によって得られるSBR(以下、乳化
重合SBRと略す)を含有し、これに特定共重合組成、構
造の溶液重合によって得られたSBR(以下、溶液重合SBR
と略す)、カーボンブラック、ホワイトカーボンおよび
硫黄をそれぞれ特定量配合することによって本発明の目
的とするタイヤとしてのスキッド性能と発熱性能を高次
元でバランスさせ、かつ走行によるグリップ性能の低下
を防止することができるゴム組成物を得ることができ
る。
まず、本発明のゴム組成物を構成する乳化重合SBR
は、スチレン量が30〜40重量%の範囲内であることが必
要であり、このスチレン量が30重量%よりも少ないと、
グリップ性やスキッド性能が低下するため好ましくない
し、40重量%よりも多くなると、耐発熱性および破壊特
性(耐久性)が低下し、低温特性も悪化するので好まし
くない。また、この乳化重合SBRは、単離スチレン(S
1)(以下、単離スチレンS1と言う)が全結合スチレン
量当たり58%以上、単離スチレン(S1)とスチレンが2
個連なったスチレン連鎖(S2)(以下、スチレン連鎖S2
という)との量の和が全結合スチレン量当たり87.5%以
上含有されていることが必要であって、この特性を有し
ないときは、耐熱性が低下したり、低温時のグリップ性
能に関係するゴムの硬度の温度依存性が増大し、低温時
の硬度が大になってしまうために好ましくない。
そして、本発明の上記乳化重合SBRに対して配合され
る溶液重合によって得られるSBRと略す)は、その中に
含有される結合スチレン量が10〜28重量%であり、該単
離スチレンS1が80%以上、結合スチレンとブタジエン部
の結合ビニル量との和が70重量%以下であることが必要
であり、このような特定の溶液重合SBRを前記特定の乳
化重合SBRに配合することによって双方のSBRの優れたタ
イヤトレッド用ゴムとしての性能を相乗的に発揮させる
ことができる。
すなわち、前記乳化重合SBRに配合される溶液重合SBR
において、その中の結合スチレン量が10重量%よりも少
ないと、グリップ性並びにスキッド性が低下するし、28
%を越えると対発熱性が低下し、低温時の硬度が大きく
なるために好ましくない。
そして、該溶液重合SBRの結合スチレン量とブタジエ
ン部の結合ビニル量との和が70重量%よりも大きくなる
と、破断強度や耐摩耗性が低下し、低温ゴム特性が低下
する傾向が著しくなるため好ましくない。
この乳化重合SBRに対する溶液重合SBRの配合量は25重
量部以下である。すなわち25重量部よりも越えた量を配
合すると、トレッド用ゴム組成物としての耐発熱性や耐
摩性が低下する傾向が強くなり、強度が低下するし、ま
た、コンパウンド物性、グリップ性能も不十分になるた
め好ましくない。
さらに該乳化重合SBRには、上記溶融重合SBRに加え
て、カーボンブラック、ホワイトカーボンおよび硫黄が
それぞれ配合される。
該乳化重合SBRに対するカーボンブラックの配合量
は、冬季におけるタイヤトレッド部の硬度上昇の増大を
防止する目的で、80〜97重量部の範囲内にするのがよ
い。また、ホワイトカーボンの配合量もドライスキッド
性、耐摩耗性の低下を防止する目的で、10重量部以下と
するのがよい。
さらに硫黄の配合量は、2.1重量部よりも少ないと、
前述した高速走行中のトレッド表面のベト付き、ゴム滓
の発生、付着を防止できなくなるし、3.5重量部よりも
多くなるとトレッド部が硬いフィーリングになり、走行
初期の操縦安定性が悪くなるため好ましくない。
なお、上記カーボンブラックの種類としては、N330
(HAF)〜N110(SAF)級が好ましい。
また、本発明のゴム組成物中には、各種の添加剤、た
とえば芳香族オイル、ナフテン酸オイル、パラフィン系
オイル、などの伸展油、樹脂、酸化亜鉛ステアリ酸、各
種老化防止剤、加硫促進剤、ワックスなどを適宜配合す
ることができる。
なお、本発明において、前記乳化重合SBR中の単離ス
チレンS1およびスチレン連鎖S2は、ブタジエン単位の二
重結合を全てオゾン開裂して得られた分解物のO3分解ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフ(G.P.C.)法によっ
て分析した値である(「ポリマ」(Polymer")第22巻17
21頁または高分子学会予稿集、第29巻、第9号、2055
頁)。
なお、送液ポンプとしてトライロータV型(日本分光
社製)、カラムとしてファインパックゲル101φ7.5×50
0(日本分光社製)、検出器としてUV254nmをそれぞれ、
使用した。
以下、実施例により本発明を効果をさらに具体的に説
明する。
なお、実施例、比較例中、S.N.値、引張強さ、ΔTお
よびJIS硬度(Hs@0℃)は、次の測定法による。
さらに表1中のSBR A〜Eはそれぞれ乳化重合SBR、so
l−SBR 1〜5はそれぞれ溶液重合SBRを示す。
S.N.値: ブリテッシュポータブルスキッドテスターを使用し、
25℃の雰囲気で、住友スリーエム社製セーフティーウォ
ークを路面とし、湿潤させて測定した。この値が大きい
程ウエットスキッド性は良好である。
引張強さ: JIS−K−6301に準じて測定した。
ΔT: グッドリッチ(B.F.GOODRICH)社製のフレクソメータ
ーを使用し、荷重25Kg、ストローク4.44mm,1800r.p.
m.、雰囲気温度100℃で、25分間経過時の温度差で示
す。この値が大きい程、発熱が大きく、耐久性が劣る。
JIS硬度(Hs@0℃): JIS−K−6301の方法により、JIS硬度を0℃で1時間
放置したサンプルを使用して測定した値。この値が大き
くなる程冬季に硬くなり、80超の場合には雪上では発進
できないなど、冬季性能(雪上性能、氷上性能)、冬季
の走行初期の操縦性が悪くなる。
実施例1〜5、比較例1〜8 表1に示す配合組成を有する各種ゴム組成物をタイヤ
トレッド遥として使用してタイヤを作成し、得られたタ
イヤのS.N.値、ΔTおよびJIS硬度(Hs@0℃)を表1
に示した。
実施例6、比較例9、10 乳化重合SBRおよび溶液重合SBRとして、表1のNo.3の
SBR Cポリマを110重量部および、表1のNo.1のsol−SBR
1のポリマ20重量部を使用し、カーボンブラック、ホワ
イトカーボン、アロマチックオイルを一定とし、硫黄の
配合量を表2に示す通り、変更したゴム組成物をタイヤ
トレッド用として使用してタイヤを作成した。そのタイ
ヤを使用して操縦安定性の評価を行った。得られたタイ
ヤの特性の評価結果を同じく表2に示した。
〔発明の効果〕 本発明になるゴム組成物は、これをタイヤのトレッド
用ゴムとして使用した場合、走行中におけるタイヤトレ
ッド面のベト付きがなく、該トレッド表面におけるゴム
滓の発生、付着の少ない、すなわち耐熱性並びに耐久性
に優れ、また、ドライスキッド性のみならず,ウエット
スキッド性も良好であり、乾燥路と湿潤路のいずれの路
面に対しても優れた総構成と操縦安定性を示すバランス
のよいタイヤを与える。しかもゴム硬度の温度依存性も
小さく、冬季のスタート時におけるグリップ性能にも優
れており、冬季の走行安定性、特に走行初期の操縦安定
性の向上に対して効果的である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)結合スチレン量が30〜40重量%、全
    結合スチレン量に対する単離スチレン(S1)の量が58%
    以上、全結合スチレン量に対する単離スチレン(S1)と
    スチレンが2個連なったスチレン連鎖(S2)の量の和が
    87.5%以上である乳化重合により得られたスチレン・ブ
    タジエンゴム75〜100重量部、 (B)結合スチレン量が10〜28重量%、全結合スチレン
    量に対する単離スチレン(S1)の量が80%以上、結合ス
    チレン量とブタジエン部の結合ビニル量との和が70重量
    %以下である溶液重合により得られたスチレン・ブタジ
    エンゴム0〜25重量部、 (C)カーボンブラック80〜97重量部、 (D)ホワイトカーボン10重量部以下、および (E)硫黄2.1〜3.5重量部 からなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
  2. 【請求項2】0℃におけるJIS硬度が80以下である特許
    請求の範囲第1項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成
    物。
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