JP2601319B2 - タイヤトレツド用ゴム組成物 - Google Patents

タイヤトレツド用ゴム組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、破断強度および耐摩耗性が良好で操縦安定
性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
〔従来の技術〕 従来、高性能スポーツ車向けのタイヤとして、特に、
操縦安定性に優れたタイヤが要求されている。これに適
するトレッド用ゴム組成物として、60℃でのtanδが高
いものが用いられている。60℃でのtanδが高い場合に
は、タイヤのグリップ力(路面把握力)が増すからであ
る。
トレッド用ゴム組成物の60℃でのtanδを高めるため
に、従来、ガラス転移点(Tg)の高いポリマー、例え
ば、結合スチレン量の多い高スチレンSBR(スチレン−
ブタジエン共重合体ゴム)又はビニル結合量の多い高ビ
ニルSBRをゴム分として使用したり、カーボンブラッ
クの配合量を多くしたりする等の手段が取られてきた。
しかしながら、ではゴム組成物の硬さの温度依存性
が高くなり、高温下で硬さが低下し、剛性が下り、グリ
ップ力が低下するという問題があり、また、ではゴム
組成物中におけるカーボンブラックの分散が悪くなった
り、ゴム組成物のヒスエリシスロスが高くなってゴム組
成物の動的特性、特に発熱性を増大させ、ゴム組成物が
劣化する等の欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明は、上述した問題点および欠点等を伴うことの
ない、操縦安定性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物
を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
このため、本発明は、窒素比表面積(N2SA)140〜160
m2/g、ジブチルフタレート吸油量(DBP吸油量)120ml/1
00g以上、ΔDBP(DBP吸油量−24M4DBP吸油量)30ml/100
g以上であって、遠心沈降法により測定される凝集分布
の半値幅(ΔDst)が50mμ以下であるカーボンブラック
を、1種又は2種以上のガラス転移点−40℃以上のスチ
レン−ブタジエン共重合体ゴムとその他のジエン系ゴム
からなるゴム100重量部に対して50〜200重量部含有して
なることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物を要
旨とするものである。
以下、本発明の構成につき詳しく説明する。
(1) カーボンブラック。
窒素比表面積(N2SA)は、140〜160m2/gである。140m
2/g未満では耐摩耗性が低くなり、160m2/gを超えると耐
発熱性が低下するからである。
ジブチルフタレート吸油量(DBP吸油量)は、120ml/1
00g以上である。120ml/100g未満では、耐摩耗性が低下
すると共に操縦安定性が悪くなるからである。
ΔDBP(DBP吸油量−24M4DBP吸油量)は、30ml/100g以
上である。30ml/100g未満の場合には、目的とする高温
時のtanδの増加が得られず、結果として操縦安定性は
低下する。
遠心沈降法により測定される凝集体分布の半値幅(Δ
Dst)は、50mμ以下である。50mμを超えると、耐摩耗
性が低下すると共に操縦安安定性も悪くなるからであ
る。なお、ここでいう遠心沈降法とは、ジョイス・レー
ベル社製ディスク・セントリフュージを使用して凝集体
分布を測定する方法であって、これはストークス径の大
きい粒子ほど速く拡散することを利用して、沈降粒子の
大きさを求めるという方法である。
(2) ゴム。
ガラス転移点(Tg)−40℃以上の1種又は2種以上の
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)とその他の
ジエン系ゴムからなる。その他のジエン系ゴムとして
は、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタ
ジエンゴム、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴ
ムなどである。従来、Tgの高いSBRを使った場合、ゴム
組成物の硬さの温度依存性が大きくなり、タイヤ使用温
度域(20℃〜100℃)における剛性が下がるだけでな
く、破断強度、耐摩耗性も低下するために、実用化は非
常に困難であった。本発明では、前述した特定のカーボ
ンブラックを用いることにより、破断強度、耐摩耗性、
60℃でのtanδを下げることなく、Tgが−40℃以上のSBR
の使用を初めて可能としたのである。
また、本発明では、このSBR(Tgが−40℃以上)に加
えてその他のジエン系ゴム、例えば、天然ゴム、ポリブ
タジエンゴムなどを用いてもよい。
上記カーボンブラックの配合量は、ゴム100重量部に
対して50〜200重量部である。50重量部未満では、タイ
ヤとして十分な耐摩耗性が得られない。一方、200重量
部を超えるとゴム中へのカーボンブラック粒子の分散が
困難となり、良好なゴム組成物が得られないからであ
る。
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックの他に必要
に応じて、例えば、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤、加硫
促進助剤、老化防止剤、粘着付与剤、軟化剤、充填剤等
を含有してもよい。
以下に実施例および比較例を示す。
実施例、比較例 ここで用いたスチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SB
R)を表1に、カーボンブラックを表2に示した。な
お、カーボンブラックの特性値は、下記の測定方法〜
によった。
窒素比表面積(N2SA)。
ASTM−D3037−78“Standard Methods of Testing Car
bon Black−Surface Area by Nitrogen Adsorption"Met
hod Cによる。
DBP吸油量。
JIS K 6221(1982)「ゴム用カーボンブラック試験方
法」6.1.2(1)A法による。
24M4DBP吸油量。
ASTM−D3493による。
ΔDBP。
DBP吸油量−24M4DBP吸油量。
凝集体分布の半値幅(ΔDst)。
ディスクセントリフュージ(英国Joice Loebl社製)
を用いて次の方法により測定。すなわち、カーボンブラ
ックを精秤し、20容エタノール水溶液と界面活性剤とを
加え、カーボンブラック濃度を5mg/100ccになるように
超音波で分散させて試料溶液を作製する。次に、ディス
クセントリフュージの回転速度を8000rpmに設定し、ス
ピン液(蒸溜水)10mlをこのディスクセントリフュージ
に加えた後に0.5mlのバッファー液(20容量%エタノー
ル水溶液)を注入する。ついで、これに試料溶液0.5〜
1.0mlを注射器で加え、遠心沈降を開始させ、光沈降法
によりストークス径で換算された凝集体分布曲線を作成
する。そのヒストグラムにおける最多頻度(最大吸光
度)の1/2のときの凝集体の分布値を半値幅(ΔDst)と
する。
表3に、ゴム組成物(配合は重量部)の加硫物性を示
す。この加硫物性は、各種カーボンブラックを配合した
ゴム組成物を混練し、148℃で30分間加硫して得られた
加硫物について、tanδ(@0℃,@60℃)、引張強さT
B、破断エネルギーを評価した結果を記したものであ
る。
tanδについては、粘弾性スペクトロメーター(岩本
製作所(株)製)を用いて温度0℃、60℃、歪率10±2
%、周波数20Hzで測定した値を用いた。tanδは数値の
大きい方が、タイヤのグリップ力が大きい。tanδ@0
℃は湿潤路でのグリップ力の尺度であり、tanδ60℃は
乾燥路でのグリップ力の尺度である。
引張強さTBは、JIS K 6301によって測定した。数値の
大きい方が強度が高い。このTBは、ゴム組成物の引張り
強さ、すなわち破断強度を示す。
破断エネルギーは、破断時までの応力−歪曲線下の面
積によって測定した。数値の大きい方がよい。
耐摩耗性指数は、ASTM−D−2288に従ってグッドリッ
チ式ピコ摩耗試験機を用いて測定し、 で計算して表示した。
表3から明らかなように、実施例1〜5では比較例1
〜15に比し、tanδ、破断強度、破断エネルギー、耐摩
耗性のいずれにおいても優れていることが判る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、60℃および0
℃でのtanδが高く(グリップ力が大)、破断強度、破
断エネルギーが高位に保持され、耐摩耗性に優れたタイ
ヤトレッド用ゴム組成物を提供することが可能となる。
このゴム組成物は、タイヤにおけるグリップ限界を向上
せしめることができる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】窒素比表面積(N2SA)140〜160m2/g、ジブ
    チルフタレート吸油量(DBP吸油量)120ml/100g以上、
    ΔDBP(DBP吸油量−24M4DBP吸油量)30ml/100g以上であ
    って、遠心沈降法により測定される凝集体分布の半値幅
    (ΔDst)が50mμ以下であるカーボンブラックを、1種
    又は2種以上のガラス転移点−40℃以上のスチレン−ブ
    タジエン共重合体ゴムとその他のジエン系ゴムからなる
    ゴム100重量部に対して50〜200重量部含有してなること
    を特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
JP63146891A 1988-06-16 1988-06-16 タイヤトレツド用ゴム組成物 Expired - Lifetime JP2601319B2 (ja)

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