JP3054047B2 - タイヤ用トレッドゴム組成物およびその製造法 - Google Patents
タイヤ用トレッドゴム組成物およびその製造法Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
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- Tyre Moulding (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
Description
組成物に関し、より詳しくはグリップ性能、特に湿潤路
面でのグリップ性能を維持しつつ転がり抵抗を小さくし
たタイヤをうることのできるタイヤ用トレッドゴム組成
物、およびその製造法に関する。
要請されており、自動車の低燃費化に寄与するいわゆる
低燃費タイヤが開発されている。しかしながら、従来の
低燃費タイヤは転がり抵抗が小さく低燃費化の要請は満
足するものの、他の性能、特に湿潤路面でのグリップ性
能が劣り全体として満足できるものではなかった。
抗に与える影響が最も大きいのはトレッドであり、転が
り抵抗を小さくするにはトレッドゴムの圧縮、曲げなど
の変形によるエネルギー損失を低減させることが有効で
ある。通常、タイヤの転がり抵抗はトレッドゴムの50
〜70℃付近の温度におけるtanδに関係があり、そ
のtanδの値を小さくすると転がり抵抗が小さくなる
といわれている。また、タイヤの湿潤路面でのグリップ
性能は路面自体の摩擦係数にも影響を受けるが0℃付近
のtanδに関係があり、そのtanδの値を大きくす
るとグリップ性能が向上するといわれている。
δと0℃付近のtanδを独立して制御することは困難
であり、一方を大きくすると他方も大きくなり一方を小
さくすると他方も小さくなる傾向があるので、グリップ
性能を向上させかつ転がり抵抗を小さくすることは困難
であった。
レッドのエネルギー損失を低減させる方法として、トレ
ッドゴムにおいてガラス転移温度の低いスチレンブタジ
エン共重合体とポリブタジエンや天然ゴムなどとのブレ
ンドが行なわれていたが、この方法では転がり抵抗は低
下するもののトレッドゴムの0℃付近のtanδの値が
小さくなり湿潤路面でのグリップ性能が極端に低下し満
足できるタイヤはえられなかった。
ジエン共重合体を調製することにより結合スチレン量お
よびブタジエン部の1,2結合量を自由に選択できるよ
うになり、さらに分子末端の修飾やカップリング技術の
確立により、共重合体のエネルギー損失を制御する技術
が開発されつつある。そのような共重合体を用いてエネ
ルギー損失の小さいトレッドゴムをうる研究が進められ
ているものの、転がり抵抗を小さくすることと湿潤路面
でのグリップ性能の向上を共に満足させるものはえられ
ていない。
鑑みなされたものであり、タイヤの湿潤路面でのグリッ
プ性能を低下させることなくタイヤの転がり抵抗を小さ
くすることのできるタイヤ用トレッドゴム組成物および
その製造法を提供することを目的とする。
スチレン量をX重量%、ブタジエン部の1,2結合量を
Y重量%で表わしたばあい、 4.8X−Y≧32 で示される関係を満たし、ガラス転移温度が−40〜−
25℃、好ましくは−40〜−30℃であるスチレンブ
タジエン共重合体(以下、「特定のスチレンブタジエン
共重合体」という)の1種または2種以上がゴム成分を
100部(重量部。以下同様)としたときの、その80
〜20部を占め、ジエン系ゴムが20〜80部を占める
ゴム成分を用いて調製されたゴム組成物であって、ゴム
組成物のtanδの温度分散曲線が複数のピークを有
し、その最も高温側のピーク温度と、前記特定のスチレ
ンブタジエン共重合体のみをゴム成分として用いて調製
されたゴム組成物の単一のピーク温度との差が10℃以
内で、かつ50℃で測定したtanδが0.08〜0.
20であり、前記スチレンブタジエン共重合体が非油展
ポリマーであり、かつ前記ジエン系ゴムが該スチレンブ
タジエン共重合体と非相溶性であるタイヤ用トレッドゴ
ム組成物、および該組成物の製造法に関する。
成物のtanδの温度分布曲線は複数のピークを有す
る。特定のスチレンブタジエン共重合体のみをゴム成分
として用いそれ以外の組成は該タイヤ用トレッドゴム組
成物と同様にして調製されたゴム組成物は単一のピーク
を示し、そのピーク温度と、該タイヤ用トレッドゴム組
成物の最も高温側のピーク温度との差は10℃以内、特
定のスチレンブタジエン共重合体がもつグリップ性能を
維持するという理由から好ましくは6℃以内、より好ま
しくは3℃以内である。この差が10℃より大きくなる
と特定のスチレンブタジエン共重合体がもつグリップ性
能がブレンドすることにより薄れ、配合物のグリップ性
能が低下する傾向がある。
いてゴム成分として用いられる特定のスチレンブタジエ
ン共重合体の結合スチレン量をX重量%、ブタジエン部
の1,2結合量をY重量%で表わしたばあい、4.8X
−Y≧32で示される関係が満たされ、ハッキリとした
複数のピークをもつという理由から好ましくは4.8X
−Y≧70で示される関係が望ましい。また、特定のス
チレンブタジエン共重合体のガラス転移温度を−25℃
以下にするには、上限が150程度である。4.8X−
Yが32より小さくなるとtanδの温度分散曲線が複
数のピークを有さなくなる、または複数のピークを有し
ても最も高温側のピーク温度と、前述のように特定のス
チレンブタジエン共重合体のみをゴム成分として調製さ
れたゴム組成物の単一のピーク温度との差が10℃より
大きくなり、50〜70℃付近の温度でのtanδの値
が小さくなり転がり抵抗は小さくなるが、同時に0℃付
近でのtanδの値も小さくなり充分な湿潤路面でのグ
リップ性能がえられなくなる傾向がある。
ス転移温度は−40〜−25℃であり、グリップ性能と
転がり抵抗とのバランスという理由から、さらに好まし
くは−40〜−30℃である。ガラス転移温度が低くな
ると転がり抵抗は小さくなるが0℃付近のtanδが小
さくなり、その結果湿潤路面におけるグリップ性能が不
充分となる傾向がある。一方、ガラス転移温度が高くな
ると50〜70℃付近のtanδが大きくなり、その結
果転がり抵抗が大きくなり発熱量が増大する傾向があ
る。
油展タイプのポリマーは硬度を維持するためにカーボン
ブラックの増量などが必要である。ゴム組成物におい
て、カーボンブラックを増量すると一般に発熱性が大き
くなる。そのために前記特定のスチレンブタジエン共重
合体は非油展ポリマーであることが好ましい。
ジエン共重合体のほかにジエン系ゴムが用いられる。ジ
エン系ゴムとしては、前記特定のスチレンブタジエン共
重合体との非相溶性という理由から天然ゴムを用いるこ
とが好ましい。ゴム成分100部のうち、前記特定のス
チレンブタジエン共重合体の1種または2種以上の合計
量が80〜20部、ウェットグリップ性能の向上という
理由からは好ましくは80〜40部を占め、残りの20
〜80部、好ましくは20〜60部を前記ジエン系ゴム
が占める。特定のスチレンブタジエン共重合体が80部
より多くなると転がり抵抗がわるくなる傾向があり、2
0部より少なくなるとグリップ性能がわるくなる傾向が
ある。
0℃で測定したtanδは、適度に小さな転がり抵抗を
うるために0.08〜0.20、特に0.08〜0.1
5、さらには0.10〜0.15であることが好まし
い。0.08より小さくなるとグリップ性能が不充分と
なる傾向があり、0.20より大きくなると転がり抵抗
が悪化する傾向がある。
成分以外に必要に応じてタイヤのゴム組成物に通常配合
されるカーボンブラック、充填剤、老化防止剤、軟化
剤、加工助剤、亜鉛華、ステアリン酸、可塑剤、加硫促
進剤、加硫剤、イオウなどを適宜配合することができ
る。
分、カーボンブラック、その他の配合剤を混合すること
によりえられ、加硫されたのちの本発明のトレッドゴム
組成物は前述のようなtanδの温度分散曲線および5
0℃でのtanδを示す。
てより詳しく説明するが本発明はこれらの実施例に限定
されない。
ジエン部の1,2結合量(Y)および4.8X−Yの値
をもつスチレンブタジエン共重合体(SBR−A)を用
いてつぎに示す配合に従ってトレッドゴム組成物をえ
た。
製のN339、老化防止剤としては日本モンサント
(株)製のN−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フ
ェニル−p−フェニレンジアミン、加硫促進剤としては
三新化学(株)製のN−シクロヘキシル−2−ベンゾチ
アジル/スルフェンアミドを用いた。
85/65R14のサイズのタイヤを作製した。
ヤの性能をつぎのように評価した。 (トレッドゴム組成物の物性)粘弾性スペクトロメータ
ー((株)岩本製作所製)を用いて、周波数10Hz、
静的歪10%、動的歪±0.25%、昇温速度2℃/分
の条件で−100℃から100℃までの温度範囲におけ
るトレッドゴム組成物のtanδの温度分散曲線をえ
た。このtanδの温度分散曲線を図1に示す。ピーク
の数は2であり、最も高温側のピーク温度は−19℃で
あった。
エン共重合体を100部使用して同様のトレッドゴム組
成物を調製して同様の方法により単一のピークを有する
tanδの温度分散曲線をえた。このピークのピーク温
度は−16℃であり、前述の最も高温側のピーク温度と
の差は3℃であった。
いて、周波数10Hz、静的歪10%、動的歪±1.0
0%の条件で50℃におけるtanδを測定したところ
その値は0.16であった。
抗測定機(T&T社製)を用いて、時速80km、荷重
350kgfの条件で転がり抵抗を測定した。結果はあ
とで記載する比較例5の結果を基準(100)とした指
数で105であった。この指数が大きい方が転がり抵抗
が小さく、小さいほど転がり抵抗が大きい。
600cc級乗用車に装着し、スキッドNo.約50の
アスファルト路面上を速度40kmから20kmに減速
するときの時間(減速度)を求めた。結果はあとで記載
する比較例5の結果を基準(100)とした指数で11
5であった。この指数が大きい方が制動性能が優れてお
り、小さい方が制動性能が劣る。
BR−AおよびSBR−B)をそれぞれ含むゴム成分、
カーボンブラックおよびアロマ系オイルの配合を表2に
示すように変えた以外は実施例1と同様にしてトレッド
ゴム組成物を調製し、これらのトレッドゴム組成物を用
いて実施例1と同様のタイヤを作製した。これらのトレ
ッドゴム組成物の物性およびタイヤの性能を実施例1と
同様にして評価した。結果を表2に示す。また、実施例
2および5のトレッドゴム組成物のtanδの温度分散
曲線をそれぞれ図2および図3に示す。
BR−C、−D、−E、−Fおよび−G)をそれぞれ含
むゴム成分、カーボンブラックおよびアロマ系オイルの
配合を表2に示すように変えた以外は実施例1と同様に
してトレッドゴム組成物を調製し、これらのトレッドゴ
ム組成物を用いて実施例1と同様のタイヤを作製した。
これらのトレッドゴム組成物の物性およびタイヤの性能
を実施例1と同様にして評価した。結果を表2に示す。
また、比較例1、2、4および6のトレッドゴム組成物
のtanδの温度分散曲線をそれぞれ図4、図5、図6
および図7に示す。
ヤを基準としたのは、比較例5のタイヤが通常のタイヤ
に相当する性能を有するものだからである。
を縦軸に、ブタジエン部の1,2結合量(Y)を横軸に
し、各スチレンブタジエン共重合体のデータをプロット
したグラフを図8に示す。図8には参考のため、Tgが
−50℃、−45℃ならびに−25℃の線および4.8
X−Y=32の線を描き込んでいる。
2結合量は、FT−IR透過法(パーキンエルマー製の
FT−IR 1600)を用いて測定した。
品名。日本ゼオン(株)製) SBR−B:試作品 SBR−C:SL599(商品名。日本合成ゴム(株)
製) SBR−D:試作品 SBR−E:SL574(商品名。日本合成ゴム(株)
製) SBR−F:Asaprene 1150(商品名。旭
化成(株)製) SBR−G:SBR 1500(住友化学工業(株)
製) SBR−H:SL552(商品名。日本合成ゴム(株)
製) SBR−I:NIPOL NS114(商品名。日本ゼ
オン(株)製)
ヤは転がり抵抗が小さく湿潤路面でのグリップ性能が優
れていることがわかる。
(SBR−C)が4.8X−Y≧32の条件を満たして
いないために、tanδの温度分散曲線が単一のピーク
しか有さず、そのピーク温度が低く、スチレンブタジエ
ン共重合体のみをゴム成分として用いたゴム組成物のピ
ーク温度との差が20℃もあり、湿潤路面でのグリップ
性能が劣る。
(SBR−D)のガラス転移点が−25℃より高いので
50℃でのtanδが大きくなり転がり抵抗が大きくな
って好ましくない。
(SBR−E)が4.8X−Y≧32の条件を満たして
いないために、tanδの温度分散曲線が単一のピーク
しか有さず、そのピーク温度が低く、湿潤路面でのグリ
ップ性能が劣る。
(SBR−F)が4.8X−Y≧32の条件を満たして
おらず、またガラス転移温度も低いので、ピーク温度が
低く、湿潤路面でのグリップ性能が劣る。
(SBR−A)は好ましいものであるが、50℃でのt
anδの値が0.20を超えており、転がり抵抗が大き
く好ましくない。
よれば、転がり抵抗が小さく湿潤路面のグリップ性能の
優れたタイヤをうることができ、それにより制動性能を
維持しつつ自動車の低燃費化を達成することができる。
度分散曲線である。
度分散曲線である。
度分散曲線である。
度分散曲線である。
度分散曲線である。
度分散曲線である。
度分散曲線である。
スチレン量(X)とブタジエン部の1,2結合量(Y)
とガラス転移温度(Tg)との関係を示すグラフであ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 ゴム成分を100重量部としたとき、結
合スチレン量をX重量%、ブタジエン部の1,2結合量
をY重量%で表わしたばあい、 4.8X−Y≧32 で示される関係を満たし、ガラス転移温度が−40〜−
25℃であるスチレンブタジエン共重合体の1種または
2種以上が80〜20重量部を占め、ジエン系ゴムが2
0〜80重量部を占めるゴム成分を用いて調製されたゴ
ム組成物であって、ゴム組成物のtanδの温度分散曲
線が複数のピークを有し、その最も高温側のピーク温度
と、前記スチレンブタジエン共重合体のみをゴム成分と
して用いて調製されたゴム組成物の単一のピーク温度と
の差が10℃以内で、かつ50℃で測定したtanδが
0.08〜0.20であり、前記スチレンブタジエン共
重合体が非油展ポリマーであり、かつ前記ジエン系ゴム
が該スチレンブタジエン共重合体と非相溶性である天然
ゴムであるタイヤ用トレッドゴム組成物。 - 【請求項2】 ゴム組成物の50℃で測定したtanδ
が0.10〜0.20である請求項1記載のタイヤ用ト
レッドゴム組成物。 - 【請求項3】 スチレンブタジエン共重合体の1種また
は2種以上とジエン系ゴムとをゴム成分100重量部中
にそれぞれ80〜20重量部および20〜80重量部を
占めるように混合し加硫してタイヤ用トレッドゴム組成
物を製造するに際し、 該スチレンブタジエン共重合体として、ガラス転移温度
が−40〜−25℃でありかつ結合スチレン量をX重量
%、ブタジエン部の1,2結合量をY重量%で表わした
ばあい、 4.8X−Y≧32 で示される関係を満たす非油展ポリマーを用い、さらに
該スチレンブタジエン共重合体に対して非相溶性であ
り、得られるゴム組成物の50℃でのtanδを0.0
8〜0.20とし、かつ該ゴム組成物のtanδの温度
分散曲線に複数のピークを発現させ、しかもその最も高
温側のピーク温度と前記スチレンブタジエン共重合体の
みをゴム成分として用いて調製したゴム組成物の単一の
ピーク温度との差を10℃以内とする天然ゴムを前記ジ
エン系ゴムとして用いることを特徴とするタイヤ用トレ
ッドゴム組成物の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6323279A JP3054047B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-12-26 | タイヤ用トレッドゴム組成物およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33299193 | 1993-12-27 | ||
JP5-332991 | 1993-12-27 | ||
JP6323279A JP3054047B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-12-26 | タイヤ用トレッドゴム組成物およびその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07233286A JPH07233286A (ja) | 1995-09-05 |
JP3054047B2 true JP3054047B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=26571117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6323279A Expired - Lifetime JP3054047B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-12-26 | タイヤ用トレッドゴム組成物およびその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3054047B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7193004B2 (en) * | 2003-06-30 | 2007-03-20 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Pneumatic tire having a component containing low PCA oil |
JP2008174696A (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Bridgestone Corp | タイヤ用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
JP5617225B2 (ja) * | 2009-11-25 | 2014-11-05 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
JP2013023538A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤ用ゴム組成物 |
JP7224149B2 (ja) * | 2018-11-12 | 2023-02-17 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP6323279A patent/JP3054047B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH07233286A (ja) | 1995-09-05 |
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