JP2978249B2 - タイヤ・トレッド組成物 - Google Patents
タイヤ・トレッド組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は湿静止摩擦にすぐれ、回転抵抗の低いタイヤ
を提供するタイヤ・トレッド組成物に関する。更に詳し
くは、本発明は20％未満のスチレンを含有するスチレン
−ブタジエンゴム（SBR）、ニトリル−ブタジエンゴム
（NBR）、カーボン−ブラック、シリカ、シラン・カッ
プリング剤及び所望により高シスポリブタジエンゴム
（シスBR）を含有するタイヤ・トレッド組成物に関す
る。
を提供するタイヤ・トレッド組成物に関する。更に詳し
くは、本発明は20％未満のスチレンを含有するスチレン
−ブタジエンゴム（SBR）、ニトリル−ブタジエンゴム
（NBR）、カーボン−ブラック、シリカ、シラン・カッ
プリング剤及び所望により高シスポリブタジエンゴム
（シスBR）を含有するタイヤ・トレッド組成物に関す
る。
発明の背景 現代のタイヤ・トレッドは、広範囲の望ましい特性を
要求する性能基準に適合していなければならない。タイ
ヤ・トレッドに適したゴム組成物は望ましい強度と伸度
（特に高温における）を示すだけでなく、耐亀裂性、耐
摩耗性が良好で、望ましい耐横滑り性があり、望ましい
回転抵抗のため低振動数における接線デルタ値（tangen
t delta value）が低いことも要求されている。更に、
複素動的モジュラス（complex dynamic modulus）が高
いことも操縦性とステアリング制御にとって必要であ
る。
要求する性能基準に適合していなければならない。タイ
ヤ・トレッドに適したゴム組成物は望ましい強度と伸度
（特に高温における）を示すだけでなく、耐亀裂性、耐
摩耗性が良好で、望ましい耐横滑り性があり、望ましい
回転抵抗のため低振動数における接線デルタ値（tangen
t delta value）が低いことも要求されている。更に、
複素動的モジュラス（complex dynamic modulus）が高
いことも操縦性とステアリング制御にとって必要であ
る。
主要なタイヤ・メーカーは燃費を改善するため回転抵
抗が低く、走行をより安全にするため横滑り／静止摩擦
の改善されたトレッド配合物を開発してきた。多くの乗
用車用トレッド配合物は高シス・ポリブタジエン（cis
BR）又は高ビニル含有ポリブタジエン（HV−BR）のいず
れかをブレンドした溶液スチレン−ブタジエンゴム（Ｓ
−SBR）又はエマルションスチレン−ブタジエンゴム
（Ｅ−SBR）のいずれかを含有するものである。トレッ
ド配合物では３種の特性が重要である。すなわち、耐摩
耗性が良いこと、静止摩擦が良いこと、回転抵抗が低い
ことである。従って、総合性能の良いタイヤ・トレッド
を開発するためには、適切なSBRを選択することが重要
である。
抗が低く、走行をより安全にするため横滑り／静止摩擦
の改善されたトレッド配合物を開発してきた。多くの乗
用車用トレッド配合物は高シス・ポリブタジエン（cis
BR）又は高ビニル含有ポリブタジエン（HV−BR）のいず
れかをブレンドした溶液スチレン−ブタジエンゴム（Ｓ
−SBR）又はエマルションスチレン−ブタジエンゴム
（Ｅ−SBR）のいずれかを含有するものである。トレッ
ド配合物では３種の特性が重要である。すなわち、耐摩
耗性が良いこと、静止摩擦が良いこと、回転抵抗が低い
ことである。従って、総合性能の良いタイヤ・トレッド
を開発するためには、適切なSBRを選択することが重要
である。
湿静止摩擦のよい配合物は低温（０℃）での接線デル
タ値が高いはずであり、一方、回転抵抗の低い配合物は
高温（50〜100℃）での接線デルタ値が低いはずであ
る。これらの２つの特性をＥ−SBR/シスBRブレンドタイ
ヤ配合物から得ることは極めて難しい、即ち、湿耐横滑
り／湿静止摩擦と低回転抵抗とは両立しないからであ
る。例えば、低ガラス転移点の高シスポリブタジエンゴ
ムは回転抵抗がより低く大摩耗性も良好だったが、一方
で湿耐横滑り／湿静止摩擦は極めて低い。高スチレン含
有Ｅ−SBRはガラス転移温度が高いので、０℃と50〜100
℃の接線デルタ値はいずれも高くなり、回転抵抗はより
高く、湿静止摩擦も耐摩耗性も良い。
タ値が高いはずであり、一方、回転抵抗の低い配合物は
高温（50〜100℃）での接線デルタ値が低いはずであ
る。これらの２つの特性をＥ−SBR/シスBRブレンドタイ
ヤ配合物から得ることは極めて難しい、即ち、湿耐横滑
り／湿静止摩擦と低回転抵抗とは両立しないからであ
る。例えば、低ガラス転移点の高シスポリブタジエンゴ
ムは回転抵抗がより低く大摩耗性も良好だったが、一方
で湿耐横滑り／湿静止摩擦は極めて低い。高スチレン含
有Ｅ−SBRはガラス転移温度が高いので、０℃と50〜100
℃の接線デルタ値はいずれも高くなり、回転抵抗はより
高く、湿静止摩擦も耐摩耗性も良い。
摩耗はトレッド配合物中のSBRのスチレン含量に関係
していることが報告されている。高スチレンSBRは、耐
横滑り性／静止摩擦を改良し、ハンドリングがより良く
安全なタイヤを提供するため、高性能トレッドにしばし
ば用いられる。この性能は回転抵抗とトレッド摩耗特性
とを犠牲にするものである。
していることが報告されている。高スチレンSBRは、耐
横滑り性／静止摩擦を改良し、ハンドリングがより良く
安全なタイヤを提供するため、高性能トレッドにしばし
ば用いられる。この性能は回転抵抗とトレッド摩耗特性
とを犠牲にするものである。
国際特許出願WO92/20737には、ｉ）100部のゴムに対
して約５−15部に（phr）のニトリル−ブタジエンゴム
を含有する第１ゴム成分、ii）100部のゴムに対して約2
0−95部のスチレン−ブタジエンゴムを含有する第２ゴ
ム成分、及びiii）100部のゴムに対して０−47部の高ci
sポリブタジエンゴムを含有する第３ゴム成分を含有す
るタイヤ・トレッド組成物が記載されている。
して約５−15部に（phr）のニトリル−ブタジエンゴム
を含有する第１ゴム成分、ii）100部のゴムに対して約2
0−95部のスチレン−ブタジエンゴムを含有する第２ゴ
ム成分、及びiii）100部のゴムに対して０−47部の高ci
sポリブタジエンゴムを含有する第３ゴム成分を含有す
るタイヤ・トレッド組成物が記載されている。
米国特許第4,894,420号には、シス−1,4−ポリイソプ
レン、アクリルニトリルゴムを含有する少くとも１種の
共重合体及びポリブタジエン系ゴムを有するタイヤ・ト
レッドが記載されている。米国特許第4,791,178号に
は、少くとも30％の共役ジエン−モノビニル芳香族炭化
水素共重合体のタイヤ・トレッド組成物が記載されてい
る。米国特許第4,866,131号には、高スチレンSBR含有タ
イヤ用のゴム組成物が記載されている。米国特許第4,61
6,685号には、可塑性エステル、25重量％を超えるスチ
レンを有するスチレン−ブタジエンゴム及びブチルゴ
ム、ハロゲン化ブチルゴム、ブタジエン／アクリロニト
リル共重合体又はこれらの混合物から選択された第２の
ゴム成分を含有するタイヤ・トレッドが記載されてい
る。米国特許第4,433,094号には、特定の種類のカーボ
ン・ブラック、特定の結合スチレン含有量のスチレン−
ブタジエンゴムと所望により他のジエンゴムを有するタ
イヤ・トレッドが記載されている。米国特許第4,788,24
1号には、硬化剤、パラフィン・ワックス及びテトラス
テアリン酸ペンタエリスリトールを含有する硬化系が記
載されており、この硬化系は、例えば天然ゴム、シスポ
リイソプレン、ポリブタジエン溶液およびエマルション
ポリ（スチレン−ブタジエン）EPDM、ポリ（アクリロニ
トリル−ブタジエン）およびこれらの混合物のようなゴ
ムを硬化するものとされている。JP63270751AとJP63270
7451A2には、25〜60％のスチレンを含有するSBR、ニト
リルゴム、カーボン・ブラック、シリカ、シラン・カッ
プリング剤を含有し、耐磨耗性と良好な静止摩擦を有す
るタイヤ・トレッド組成物が記載されている。
レン、アクリルニトリルゴムを含有する少くとも１種の
共重合体及びポリブタジエン系ゴムを有するタイヤ・ト
レッドが記載されている。米国特許第4,791,178号に
は、少くとも30％の共役ジエン−モノビニル芳香族炭化
水素共重合体のタイヤ・トレッド組成物が記載されてい
る。米国特許第4,866,131号には、高スチレンSBR含有タ
イヤ用のゴム組成物が記載されている。米国特許第4,61
6,685号には、可塑性エステル、25重量％を超えるスチ
レンを有するスチレン−ブタジエンゴム及びブチルゴ
ム、ハロゲン化ブチルゴム、ブタジエン／アクリロニト
リル共重合体又はこれらの混合物から選択された第２の
ゴム成分を含有するタイヤ・トレッドが記載されてい
る。米国特許第4,433,094号には、特定の種類のカーボ
ン・ブラック、特定の結合スチレン含有量のスチレン−
ブタジエンゴムと所望により他のジエンゴムを有するタ
イヤ・トレッドが記載されている。米国特許第4,788,24
1号には、硬化剤、パラフィン・ワックス及びテトラス
テアリン酸ペンタエリスリトールを含有する硬化系が記
載されており、この硬化系は、例えば天然ゴム、シスポ
リイソプレン、ポリブタジエン溶液およびエマルション
ポリ（スチレン−ブタジエン）EPDM、ポリ（アクリロニ
トリル−ブタジエン）およびこれらの混合物のようなゴ
ムを硬化するものとされている。JP63270751AとJP63270
7451A2には、25〜60％のスチレンを含有するSBR、ニト
リルゴム、カーボン・ブラック、シリカ、シラン・カッ
プリング剤を含有し、耐磨耗性と良好な静止摩擦を有す
るタイヤ・トレッド組成物が記載されている。
本発明の目的は、湿静止摩擦にすぐれ、回転抵抗の低
いタイヤ・トレッド組成物を提供することにある。
いタイヤ・トレッド組成物を提供することにある。
発明の要約 本発明は、100部のゴムに対し ａ）約60−90部（per hundred parts of rubber,phr）
の、20重量％未満のスチレンを含有するスチレン−ブタ
ジエンゴム（SBR）を含有する第１ゴム成分、 ｂ）約10−40phrのニトリル−ブタジエンゴム（NBR）を
含有する第２ゴム成分、 ｃ）30−80phrのカーボンブラック、 ｄ）10−20phrのシリカ、 ｅ）0.5−3phrのシランカップリング剤、及び所望によ
り、 ｆ）約10−30phrの高シスポリブタジエンゴム（シスB
R）を含有する第３ゴム成分、 を含有するタイヤ・トレッド組成物に関する。
の、20重量％未満のスチレンを含有するスチレン−ブタ
ジエンゴム（SBR）を含有する第１ゴム成分、 ｂ）約10−40phrのニトリル−ブタジエンゴム（NBR）を
含有する第２ゴム成分、 ｃ）30−80phrのカーボンブラック、 ｄ）10−20phrのシリカ、 ｅ）0.5−3phrのシランカップリング剤、及び所望によ
り、 ｆ）約10−30phrの高シスポリブタジエンゴム（シスB
R）を含有する第３ゴム成分、 を含有するタイヤ・トレッド組成物に関する。
また、本発明の組成物は、ゴムに配合するのに適した
その他の成分、例えば芳香族油、酸化亜鉛、ステアリン
酸、硫黄、硫酸供与化合物、加硫促進剤、ワックス、抗
オゾン剤等を適量含有してもよい。
その他の成分、例えば芳香族油、酸化亜鉛、ステアリン
酸、硫黄、硫酸供与化合物、加硫促進剤、ワックス、抗
オゾン剤等を適量含有してもよい。
本発明のタイヤ・トレッド組成物は湿静止摩擦に優
れ、回転抵抗が低い。
れ、回転抵抗が低い。
発明の詳細な説明 好ましくは、本発明は、100部のゴムに対して ａ）約80−90部（phr）の、20重量％未満のスチレンを
含有するスチレン−ブタジエンゴム（SBR）を含有する
第１ゴム成分、 ｂ）約10−20phrのニトリル−ブタジエンゴム（NBR）を
含有する第２ゴム成分、 ｃ）40−50phrのカーボンブラック、 ｄ）10−15phrのシリカ、 ｅ）１−2phrのシランカップリング剤、 を含有するタイヤ・トレッド組成物に関する。
含有するスチレン−ブタジエンゴム（SBR）を含有する
第１ゴム成分、 ｂ）約10−20phrのニトリル−ブタジエンゴム（NBR）を
含有する第２ゴム成分、 ｃ）40−50phrのカーボンブラック、 ｄ）10−15phrのシリカ、 ｅ）１−2phrのシランカップリング剤、 を含有するタイヤ・トレッド組成物に関する。
また、好ましくは本発明は、 ａ）約60−75phr、より好ましくは約60phrの、20重量％
未満のスチレンを含有するSBRを含有する第１ゴム成
分、 ｂ）約10−15phr、より好ましくは約10phrのNBRを含有
する第２ゴム成分、 ｃ）約10−30phr、より好ましくは約30phrの高シスBRを
含有する第３ゴム成分、 ｄ）40−50phrのカーボンブラック、 ｅ）10−15phrのシリカ、及び ｆ）１−2phrのシランカップリング剤、 を含有するタイヤ・トレッド組成物に関する。
未満のスチレンを含有するSBRを含有する第１ゴム成
分、 ｂ）約10−15phr、より好ましくは約10phrのNBRを含有
する第２ゴム成分、 ｃ）約10−30phr、より好ましくは約30phrの高シスBRを
含有する第３ゴム成分、 ｄ）40−50phrのカーボンブラック、 ｅ）10−15phrのシリカ、及び ｆ）１−2phrのシランカップリング剤、 を含有するタイヤ・トレッド組成物に関する。
本発明の組成物に有用なゴム成分はすべて公知のもの
であり、市販されている。
であり、市販されている。
20重量％未満のスチレンを含有するいかなるエマルシ
ョンSBRまたは溶液SBR（溶液SBRが好ましい）も本発明
の組成物に使用できる。好ましくは、約15重量％〜約18
重量％の結合スチレン含有量の溶液SBRである、20重量
％未満のスチレンを含有する市販の溶液SBRは、例えばN
S112（スチレン:15％）（日本ゼオン）、ジュラデン（D
uradene）711（スチレン18％）（ファイヤストーン）で
ある。
ョンSBRまたは溶液SBR（溶液SBRが好ましい）も本発明
の組成物に使用できる。好ましくは、約15重量％〜約18
重量％の結合スチレン含有量の溶液SBRである、20重量
％未満のスチレンを含有する市販の溶液SBRは、例えばN
S112（スチレン:15％）（日本ゼオン）、ジュラデン（D
uradene）711（スチレン18％）（ファイヤストーン）で
ある。
本発明の組成物に有用なNBRは重合の制御温度で決ま
る高温型又は低温型（一般にはそれぞれ約40℃及び５
℃）のいずれかによっても製造できる。カーク・オスマ
ー：化学技術百科事典、第３版、第８巻、第539頁（ジ
ョン・ウィリー・アンド・ソンズ社）（1979）参照。本
発明の組成物では低温型NBRが好ましい。特に適当な低
温型NBR材料はアクリロニトリル含有量が38.5〜40.9％
であって、パラクリル （Paracril）CJLT（以下CJLTと
云う）（ユニロイヤル・ケミカル・カンパニー,Inc）の
商品名で市販されているものである。もう１つの低温型
NBR材料はパラクリル BJLT（以下BJLTと云う）（ユニ
ロイヤル・ケミカル・カンパニー,Inc）として公知のも
ので、アクリロニトリル含有量は31.4〜約33.8％であ
る。特に好ましいパラクリルはX3542で、これはアクリ
ロニトリルが約31〜33％である。
る高温型又は低温型（一般にはそれぞれ約40℃及び５
℃）のいずれかによっても製造できる。カーク・オスマ
ー：化学技術百科事典、第３版、第８巻、第539頁（ジ
ョン・ウィリー・アンド・ソンズ社）（1979）参照。本
発明の組成物では低温型NBRが好ましい。特に適当な低
温型NBR材料はアクリロニトリル含有量が38.5〜40.9％
であって、パラクリル （Paracril）CJLT（以下CJLTと
云う）（ユニロイヤル・ケミカル・カンパニー,Inc）の
商品名で市販されているものである。もう１つの低温型
NBR材料はパラクリル BJLT（以下BJLTと云う）（ユニ
ロイヤル・ケミカル・カンパニー,Inc）として公知のも
ので、アクリロニトリル含有量は31.4〜約33.8％であ
る。特に好ましいパラクリルはX3542で、これはアクリ
ロニトリルが約31〜33％である。
本発明の組成物に有用なシリカ、例えば熱分解法シリ
カは公知であり、いろいろな構造、表面積、粒径のもの
が含まれる。好ましいシリカの例は、PPGインダストリ
ーから入手可能なHi−Sil 233であろう。
カは公知であり、いろいろな構造、表面積、粒径のもの
が含まれる。好ましいシリカの例は、PPGインダストリ
ーから入手可能なHi−Sil 233であろう。
本発明の組成物に有用なシラン・カップリング剤は公
知である。有用なシラン・カップリング剤は、例えばＮ
−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルエ
トキシシラン、β−（3,4−エポキシシクロヘキシル）
エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルト
リメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルト
リエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエチル
シランが例示される。好ましいシラン・カップリング剤
はビス（３−トリエトキシシリルプロピル）−テトラス
ルフィドであり、これはSI69 として公知であり、市販
されている（デグッサAG）。
知である。有用なシラン・カップリング剤は、例えばＮ
−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルエ
トキシシラン、β−（3,4−エポキシシクロヘキシル）
エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルト
リメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルト
リエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエチル
シランが例示される。好ましいシラン・カップリング剤
はビス（３−トリエトキシシリルプロピル）−テトラス
ルフィドであり、これはSI69 として公知であり、市販
されている（デグッサAG）。
本発明の組成物に有用な好ましいカーボン・ブラック
は、N2SAが約70〜140m2/g、DBPが約100〜約140cc/100g
のカーボン・ブラックであればどれでもよい（N2SAはガ
ス吸着により測定した窒素比表面積の値であり、DBPは
フタル酸ジブチル油吸収により測定した構造を示す値で
ある）。本発明の組成物に有用な好ましいカーボン・ブ
ラックは例えばN351カーボン・ブラック、N339カーボン
・ブラックである。
は、N2SAが約70〜140m2/g、DBPが約100〜約140cc/100g
のカーボン・ブラックであればどれでもよい（N2SAはガ
ス吸着により測定した窒素比表面積の値であり、DBPは
フタル酸ジブチル油吸収により測定した構造を示す値で
ある）。本発明の組成物に有用な好ましいカーボン・ブ
ラックは例えばN351カーボン・ブラック、N339カーボン
・ブラックである。
必要に応じて用いる第３ゴム成分はシス分が95％より
も大きければどのようなシスBRを含んでもよい。好まし
い市販のシスBRの例は、シスデン（Cisdene）1203及び1
207（アメリカン・シンセティック・ラバー社）を含
む。
も大きければどのようなシスBRを含んでもよい。好まし
い市販のシスBRの例は、シスデン（Cisdene）1203及び1
207（アメリカン・シンセティック・ラバー社）を含
む。
本発明で用いるゴム部分の硬化系は、当該技術分野で
公知の任意の適当な系でよく、硫黄及び／又は硫黄供与
化合物と少くとも１種の硫黄硬化促進剤を含んでもよ
い。
公知の任意の適当な系でよく、硫黄及び／又は硫黄供与
化合物と少くとも１種の硫黄硬化促進剤を含んでもよ
い。
硫黄を使用する場合、硫黄がゴム100部に対して約１
〜約３部の量で存在するのが好ましい。
〜約３部の量で存在するのが好ましい。
硫黄と一緒に、または硫黄の代替として用いてもよい
硫黄供与化合物は、ゴム配合技術の当業者によく知られ
ているものである。このような硫黄供与化合物としては
例えば２−（４−モルホリニジチオ）−ベンゾチアゾー
ル、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチル
チウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキ
サスルフィド、N,N′−カプロラクタムジスルフィド等
である。
硫黄供与化合物は、ゴム配合技術の当業者によく知られ
ているものである。このような硫黄供与化合物としては
例えば２−（４−モルホリニジチオ）−ベンゾチアゾー
ル、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチル
チウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキ
サスルフィド、N,N′−カプロラクタムジスルフィド等
である。
使用してもよい硫黄硬化促進剤は、チオ尿素類、例え
ばN,N′−ジブチルチオ尿素、２−メルカプトイミダゾ
リン、テトラメチルチオ尿素、等：グラニジン誘導体
類、例えばN,N′−ジフェニルグアニジン、等：キサン
ト酸塩類、例えばジブチルキサント酸亜鉛、等：ジチオ
カルバメート類、例えばジブチルジチオカルバメート亜
鉛、ジエチルジチオカルバメートナトリウム、等：チウ
ラムスルフィド類、例えばジペンタメチレンウラムジス
ルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィ
ド、テトラブチルウラムモノスルフィド、テトラメチル
チウラムモノスルフィド、テトラエチルチウラムジスル
フィド、等：複素環化合物、例えば、メルカプトベンズ
イミダゾール、メルカプトベンゾチアゾール、2,2−ジ
ベンゾチアゾイルジスルフィド、２−メルカプトベンゾ
チアゾール亜鉛、等：スルフェンアミド類、例えばＮ−
オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾール−スルフェン
アミド、ｎ−ｔ−ブチルベンゾチアゾールスルフェンア
ミド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスル
ンフェンアミド、N,N′−ジイソプロピル−２−ベンゾ
チアジルスルンフェンアミド、等である。更に、２種又
はそれ以上の硫黄硬化促進剤の混合物も本発明の硬化剤
中に使用してもよい。好ましい促進剤はチアゾール類と
スルフェンアミド類であり、スルフェンアミド類が特に
好ましい。硫黄硬化促進剤は一般に存在するゴム100部
当り約0.1部と約５部の間、好ましくは約0.3部と約3.0
部の間の促進剤量で存在する。もっとも好ましくは、ゴ
ム100部当り約0.3部と約1.5部の間の量の促進剤を用い
る。
ばN,N′−ジブチルチオ尿素、２−メルカプトイミダゾ
リン、テトラメチルチオ尿素、等：グラニジン誘導体
類、例えばN,N′−ジフェニルグアニジン、等：キサン
ト酸塩類、例えばジブチルキサント酸亜鉛、等：ジチオ
カルバメート類、例えばジブチルジチオカルバメート亜
鉛、ジエチルジチオカルバメートナトリウム、等：チウ
ラムスルフィド類、例えばジペンタメチレンウラムジス
ルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィ
ド、テトラブチルウラムモノスルフィド、テトラメチル
チウラムモノスルフィド、テトラエチルチウラムジスル
フィド、等：複素環化合物、例えば、メルカプトベンズ
イミダゾール、メルカプトベンゾチアゾール、2,2−ジ
ベンゾチアゾイルジスルフィド、２−メルカプトベンゾ
チアゾール亜鉛、等：スルフェンアミド類、例えばＮ−
オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾール−スルフェン
アミド、ｎ−ｔ−ブチルベンゾチアゾールスルフェンア
ミド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスル
ンフェンアミド、N,N′−ジイソプロピル−２−ベンゾ
チアジルスルンフェンアミド、等である。更に、２種又
はそれ以上の硫黄硬化促進剤の混合物も本発明の硬化剤
中に使用してもよい。好ましい促進剤はチアゾール類と
スルフェンアミド類であり、スルフェンアミド類が特に
好ましい。硫黄硬化促進剤は一般に存在するゴム100部
当り約0.1部と約５部の間、好ましくは約0.3部と約3.0
部の間の促進剤量で存在する。もっとも好ましくは、ゴ
ム100部当り約0.3部と約1.5部の間の量の促進剤を用い
る。
上記のゴム成分と硬化剤以外に、本発明の組成物は更
にゴム業界の当業者によく知られている添加成分である
酸化亜鉛、補強剤、充填剤、加工助剤、エクステンダー
油、可塑剤、抗劣化剤、等を含有してもよい。
にゴム業界の当業者によく知られている添加成分である
酸化亜鉛、補強剤、充填剤、加工助剤、エクステンダー
油、可塑剤、抗劣化剤、等を含有してもよい。
酸化亜鉛は、ゴム100部に対して10部を超える量を使
用してもよいが、好ましくはゴム100部当り約２部から
約10部の間で使用する。最も好ましくは、ゴム100部当
り約３部と約５部の間の量の酸化亜鉛を存在させる。
用してもよいが、好ましくはゴム100部当り約２部から
約10部の間で使用する。最も好ましくは、ゴム100部当
り約３部と約５部の間の量の酸化亜鉛を存在させる。
以下の実施例は本発明を具体的に説明するものであ
る。
る。
実施例 実施例１〜３及び比較例Ａ〜Ｆ 表１に示す成分（ゴム100重量部当りの重量部で表
示）を用いて、ゴム組成物をいくつかバンバリ混合機で
配合した。第１工程ではポリマー、カーボン・ブラッ
ク、シリカ、カップリング剤及び油を添加した。材料が
混合し完全に分散するまで各バッチを混合し、その後混
合機から排出した。排出温度は140℃〜160℃の範囲にあ
った。各バッチは冷却し、次いで混合機に再導入して第
２工程に備えた。
示）を用いて、ゴム組成物をいくつかバンバリ混合機で
配合した。第１工程ではポリマー、カーボン・ブラッ
ク、シリカ、カップリング剤及び油を添加した。材料が
混合し完全に分散するまで各バッチを混合し、その後混
合機から排出した。排出温度は140℃〜160℃の範囲にあ
った。各バッチは冷却し、次いで混合機に再導入して第
２工程に備えた。
第２工程では、ステアリン酸、酸化亜鉛、樹脂類及び
抗劣化剤を組成物毎に添加した。第２工程は短時間で、
排出温度は一般に110゜〜120℃で行われる。
抗劣化剤を組成物毎に添加した。第２工程は短時間で、
排出温度は一般に110゜〜120℃で行われる。
第３工程では硬化剤、即ち、タイヤ硫黄と遅効性促進
剤を加えた。硬化工程の排出温度は最高100℃であっ
た。
剤を加えた。硬化工程の排出温度は最高100℃であっ
た。
第３工程で生成した各配合製品を次いでシート状に
し、硬化用試料を切断調製した。試料を表２に示すよう
に硬化して、その物性を評価した。
し、硬化用試料を切断調製した。試料を表２に示すよう
に硬化して、その物性を評価した。
DIN53516に記載の方法（ISO4649によるもの）を用い
て磨耗を測定した。接線デルタに関連する粘弾特性、例
えば接線デルタ、Ｇ′,G″をレオトメトリックス社製作
の動力学的粘弾性試験機を用いて測定した。Ｇ値は剪断
又はねじり歪を表わす。これらの粘弾性特性を測定する
ため、試料を直角ねじりに付した。
て磨耗を測定した。接線デルタに関連する粘弾特性、例
えば接線デルタ、Ｇ′,G″をレオトメトリックス社製作
の動力学的粘弾性試験機を用いて測定した。Ｇ値は剪断
又はねじり歪を表わす。これらの粘弾性特性を測定する
ため、試料を直角ねじりに付した。
接線デルタは、熱として失われるエネルギーの測定値
（損失モジュラス）と蓄積され、放出されるエネルギー
の測定値（蓄積モジュラス）の比として表わされる。こ
の比は機械的損失角を表わす。この機械的損失角はＧ″
/G′として表示される。
（損失モジュラス）と蓄積され、放出されるエネルギー
の測定値（蓄積モジュラス）の比として表わされる。こ
の比は機械的損失角を表わす。この機械的損失角はＧ″
/G′として表示される。
具体的には、Ｇ″の値（損失モジュラス）と０℃の接
線デルタが高ければ湿静止摩擦が良好なことが予想され
る。50℃およびこれよりも高温での接線デルタが低けれ
ば回転抵抗が低いことが予想される。良好な（高い）湿
静止摩擦と低い回転抵抗のためにはゴム配合者側の妥協
が必要である。本発明以前には両特性を併せ持つ単一の
タイヤ・トレッド組成物を得ることは困難であった。
線デルタが高ければ湿静止摩擦が良好なことが予想され
る。50℃およびこれよりも高温での接線デルタが低けれ
ば回転抵抗が低いことが予想される。良好な（高い）湿
静止摩擦と低い回転抵抗のためにはゴム配合者側の妥協
が必要である。本発明以前には両特性を併せ持つ単一の
タイヤ・トレッド組成物を得ることは困難であった。
このほかに使用した方法には、ASTM D412に記載の手
順に従って測定した引張強度、伸度、弾性率がある。引
張強度と引張応力（モジュラス）の値はpsi単位で示
す。Tear Die Ｃ値はポンド／インチ（ppi）単位で示
す。
順に従って測定した引張強度、伸度、弾性率がある。引
張強度と引張応力（モジュラス）の値はpsi単位で示
す。Tear Die Ｃ値はポンド／インチ（ppi）単位で示
す。
例えば、実施例１の組成物の結果は、比較例Ａ及びＢ
の組成物から得られる結果と比較したとき、予想回転抵
抗において向上を示す（75℃におけるタンジェントデル
タが低くなる）。これら３つの組成物すべてで０℃にお
けるタンジェントデルタ値が低下したことは回転抵抗が
低下したことの見返りと考えられるのではあるが、実施
例１の組成物から得られた結果からは、湿静止摩擦を改
善することによってこの見返りの程度が低くなっている
ことがわかる（０℃におけるタンジェントデルタが高く
なる）。
の組成物から得られる結果と比較したとき、予想回転抵
抗において向上を示す（75℃におけるタンジェントデル
タが低くなる）。これら３つの組成物すべてで０℃にお
けるタンジェントデルタ値が低下したことは回転抵抗が
低下したことの見返りと考えられるのではあるが、実施
例１の組成物から得られた結果からは、湿静止摩擦を改
善することによってこの見返りの程度が低くなっている
ことがわかる（０℃におけるタンジェントデルタが高く
なる）。
同様に、実施例２及び３の組成物は、それぞれ比較例
Ｄ及びＦと比較して０℃におけるタンジェントデルタの
増加を示し、湿静止摩擦の改善を示す。75℃において、
実施例２及び３のタンジェントデルタ値は低下し、望ま
しい回転抵抗を示す。
Ｄ及びＦと比較して０℃におけるタンジェントデルタの
増加を示し、湿静止摩擦の改善を示す。75℃において、
実施例２及び３のタンジェントデルタ値は低下し、望ま
しい回転抵抗を示す。
したがって、本発明の組成物は、予期し得ないこと
に、それからできるタイヤ・トレッドの予想回転抵抗を
ほどんど又はまったく増加させることなく予想湿静止摩
擦を向上するのである。
に、それからできるタイヤ・トレッドの予想回転抵抗を
ほどんど又はまったく増加させることなく予想湿静止摩
擦を向上するのである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 3:36 5:54） (72)発明者 マッケンジー，ジョージ ティー. アメリカ合衆国 23185 バージニア州 ウィリアムズバーグ，イースト クイー ンズ ドライブ 291 (56)参考文献 特開 平３−252431（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−275643（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−41964（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−59894（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−277348（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08L 7/00 - 21/02 C08K 3/00 - 13/08
Claims (11)
- 【請求項１】ゴム100部に対して ａ）20重量％未満のスチレンを含有するスチレン−ブタ
ジエンゴム（SBR）を60−90部（phr）含有する第１ゴム
成分、 ｂ）10−40phrのニトリル−ブタジエンゴム（NBR）を含
有する第２ゴム成分、 ｃ）30−80phrのカーボンブラック、 ｄ）10−20phrのシリカ、 ｅ）１−3phrのシランカップリング剤、及び所望によ
り、 ｆ）10−30phrの高シスポリブタジエンゴム（シスBR）
を含有する第３ゴム成分、 を含有するタイヤ・トレッド組成物。 - 【請求項２】ａ）20重量％未満のスチレンを含有するSB
Rを、80−90phr含有する第１ゴム成分、 ｂ）10−20phrのNBRを含有する第２ゴム成分、 ｃ）40−50phrのカーボンブラック、 ｄ）10−15phrのシリカ、及び ｅ）１−2phrのシランカップリング剤、 を含有する請求項１のタイヤ・トレッド組成物。 - 【請求項３】第１ゴム成分が、15から18重量％のスチレ
ンを含有するSBRを80−90phr含有する、請求項２のタイ
ヤ・トレッド組成物。 - 【請求項４】SBRが溶液SBRである、請求項３のタイヤ・
トレッド組成物。 - 【請求項５】カーボンブラックが、70から140m2/gの間
のN2SA及び100から140cc/100gのDBPを有する、請求項３
のタイヤ・トレッド組成物。 - 【請求項６】ａ）20重量％未満のスチレンを含有するSB
Rを、60−90phr含有する第１ゴム成分、 ｂ）10−20phrのNBRを含有する第２ゴム成分、 ｃ）10−30phrの高シスBRを含有する第３ゴム成分、 ｄ）40−50phrのカーボンブラック、 ｅ）10−15phrのシリカ、及び ｆ）１−2phrのシランカップリング剤、 を含有する請求項１のタイヤ・トレッド組成物。 - 【請求項７】第１ゴム成分が、15から18重量％のスチレ
ンを含有するSBRを60−90phr含有する、請求項６のタイ
ヤ・トレッド組成物。 - 【請求項８】SBRが溶液SBRである、請求項７のタイヤ・
トレッド組成物。 - 【請求項９】カーボンブラックが、70から140m2/gの間
のN2SA及び100から140cc/100gのDBPを有する、請求項７
のタイヤ・トレッド組成物。 - 【請求項１０】ａ）15から18重量％のスチレンを含有す
るSBRを、60から75phr含有する第１ゴム成分、 ｂ）10から15phrのNBRを含有する第２ゴム成分、 ｃ）10−30phrの高シスBRを含有する第３ゴム成分、 ｄ）40−50phrのカーボンブラック、 ｅ）10−15phrのシリカ、及び ｆ）１−2phrのシランカップリング剤、 を含有する請求項７のタイヤ・トレッド組成物。 - 【請求項１１】ａ）15から18重量％のスチレンを含有す
るSBRを、60phr含有する第１ゴム成分、 ｂ）10phrのNBRを含有する第２ゴム成分、 ｃ）10−30phrの高シスBRを含有する第３ゴム成分、 ｄ）40−50Rphのカーボンブラック、 ｅ）10−15phrのシリカ、及び ｆ）１−2phrのシランカップリング剤、 を含有する請求項10のタイヤ・トレッド組成物。
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|---|---|---|---|
| US08/437,260 | 1995-05-08 | ||
| US437260 | 1995-05-08 | ||
| US08/437,260 US5569697A (en) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | Tire tread composition |
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| US5872176A (en) * | 1997-07-11 | 1999-02-16 | Bridgestone Corporation | Addition of salts to improve the interaction of silica with rubber |
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| US6384117B1 (en) | 1997-07-11 | 2002-05-07 | Bridgestone Corporation | Processability of silica-filled rubber stocks |
| US6228908B1 (en) | 1997-07-11 | 2001-05-08 | Bridgestone Corporation | Diene polymers and copolymers incorporating partial coupling and terminals formed from hydrocarboxysilane compounds |
| US6369138B2 (en) | 1997-07-11 | 2002-04-09 | Bridgestone Corporation | Processability of silica-filled rubber stocks with reduced hysteresis |
| US6127472A (en) * | 1997-11-11 | 2000-10-03 | Jsr Corporation | Rubber composition |
| TW345589B (en) * | 1997-12-13 | 1998-11-21 | Taiwan Synthetic Rubber Corp | Tread rubber suitable for high performance tire |
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| JPS6076403A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-30 | Bridgestone Corp | 高運動性トレッドゴムを有する空気入りタイヤ |
| JPS61203145A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-09 | Bridgestone Corp | 競技用タイヤ |
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