JP3184986B2 - 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

Info

Publication number
JP3184986B2
JP3184986B2 JP26072391A JP26072391A JP3184986B2 JP 3184986 B2 JP3184986 B2 JP 3184986B2 JP 26072391 A JP26072391 A JP 26072391A JP 26072391 A JP26072391 A JP 26072391A JP 3184986 B2 JP3184986 B2 JP 3184986B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sbr
styrene
weight
rubber composition
vinyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP26072391A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0598078A (ja
Inventor
一誠 中北
泰弘 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP26072391A priority Critical patent/JP3184986B2/ja
Publication of JPH0598078A publication Critical patent/JPH0598078A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3184986B2 publication Critical patent/JP3184986B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、運動性能に優れたタイ
ヤトレッド用ゴム組成物に関し、詳しくは耐摩耗性とグ
リップ性能 (路面把握力) を兼ね備えたタイヤトレッド
用ゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用タイヤに要求される性能は多岐
にわたっているが、特に高速道路網の発達に伴い、車両
の高速走行時における操縦性やコーナリング特性等の安
全性をより向上させたタイヤが望まれている。タイヤの
運動性能、特にグリップ性能を高める対策としてトレッ
ドゴムの高ヒステリシスロス化を図ることにより路面と
の摩擦力を高めることが重要である。路面と摩擦してい
るトレッドの表面は路面の凹凸によって高速度の変形を
受けており、この周期的変形過程において生じるヒステ
リシスロスによるエネルギー散逸が大きいほど摩擦力は
大きくなる。この場合、摩擦力は一般にはタイヤが使用
される温度よりも低い温度で測定されたヒステリシスロ
スに依存することが知られている。実際、ヒステリシス
ロスの尺度である tanδ (損失正接) 、特に0℃付近の
tanδとタイヤの摩擦係数とは良い相関を示すことがわ
かっている。
【0003】従来、タイヤトレッド用ゴム組成物のヒス
テリシスロスを大きくするために、ガラス転移温度 (T
g) の高いスチレン−ブタジエン共重合体ゴム (SBR)
を使用していた。Tgを高くするためにはスチレン含有
量を増大させるか、ブタジエン部のビニル含有量を増大
させるという方法がとられる。しかし、この場合、いず
れの方法をとっても耐摩耗性が低下するという欠点があ
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、グリップ性
能と耐摩耗性とを向上させ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。このゴム組成物は、高
運動性タイヤのトレッド用として好適である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のタイヤトレッド
用ゴム組成物は、スチレン含有量が42%〜50%でブタジ
エン部のビニル含有量が40%〜60%のスチレン−ブタジ
エン共重合体ゴム (SBR) とガラス転移温度−70℃以
下のハイシスポリブタジエンゴム (BR、シス分95%以
上) からなるSBR/BR比が95/5〜50/50の原料ゴ
ム100重量部に対し、カーボンブラック70〜100重量部
およびプロセス油40〜100重量部を配合してなることを
特徴とする。
【0006】以下、本発明の構成につき詳しく説明す
る。 (1) 原料ゴム。 スチレン−ブタジエン共重合体ゴム (SBR) とハイシ
スポリブタジエンゴム(BR) からなる。SBRはスチ
レン含有量が42%〜50%でブタジエン部のビニル含有量
が40%〜60%である。スチレン含有量が42%未満ではS
BRのTgが十分に高くならず、一方、50重量%を超える
と得られるゴム組成物の発熱量が大となる。また、ビニ
ル含有量が40%未満ではSBRのTgが十分に高くなら
ず、60%を超えると得られるゴム組成物の加硫の遅れが
大きくなりると共に耐摩耗性が低下してしまう。このS
BRは、Tgが−20℃〜10℃である。
【0007】BRは、シス分の多いポリブタジエンゴム
である (シス分95%以上) 。このBRはTgが−70℃以下
である。SBRとBRとの比 (重量) 、すなわちSBR
/BR比は95/5〜50/50である。BRが5未満では少
なすぎてBRを用いた効果が生じなくなり、一方、BR
が50超ではBRの基本的性質が大きくなるために、得ら
れるゴム組成物の破壊物性の低下が大きくなる。
【0008】(2) 本発明のゴム組成物は、上記原料10
0重量部に対し、カーボンブラック70〜100重量部およ
びプロセス油40〜100重量部を配合してなる。このゴム
組成物は、 tanδのピークが−10℃〜5℃にある。カー
ボンブラックが70重量部未満では耐摩耗性が低下し、1
00重量部を超えると加工性がわるくなる。カーボンブラ
ックとしては、一般にタイヤ用として使用されるもので
よく、例えば、HAF、ISAF、SAF、GPFなど
を用いればよい。
【0009】プロセス油が40重量部未満ではゴムの未加
硫物が硬くなり、加工性がわるくなる。100重量部を超
えると逆にゴムの未加硫物の粘度が低くなり、加工性が
低下する。また、加硫物の耐摩耗性も低下する。また、
カーボンブラックおよびプロセス油のほかに、必要に応
じて、硫黄、老化防止剤等の他の配合剤を配合すること
ができる。
【0010】(3) 乗用車用タイヤのトレッド用のゴム
組成物(コンパウンド)においては、0℃付近の tanδ
を上昇させることによりウェットスキッド抵抗 (湿潤時
耐すべり、すなわち湿潤路面におけるグリップ性能) を
向上させることができる。このためには、SBRのスチ
レン量、ビニル量を増加させて tanδのピークの位置を
高温側にずらすことが有効である。特開昭56-110753 号
公報には、Tgを高くするSBRとしてスチレン量3〜30
%、ビニル量60%以上の原料ゴムとTgが−60℃以下のブ
レンド系が開示されている。これは、ビニル量を非常に
高くすることによってTgを高くしようとするものであ
る。
【0011】本発明者らは、Tgを高くするためにはスチ
レン量を高くするのとブタジエン部のビニル量を高くす
るのとどちらが耐摩耗性に有利かを調べたところ、図1
に示すようにビニル量よりもスチレン量を高くする方が
有利であることを見出した。図1は、ピコ摩耗試験で調
べたSBRのスチレン量とビニル量に対する耐摩耗性の
等高線グラフである。この場合の測定条件は下記の通り
である。
【0012】重相関係数 = 0.975 目的変数名 Abras Indx 回帰変数名 回帰係数 Styrene -1.44820 Vinyl -0.849930 定 数 148.73 図1から、スチレン量よりもビニル量の方が同じ量
(%) の場合に耐摩耗性が劣ることがわかる。しかし、
ビニル含有量はスチレン含有量に対して同じ量 (%) で
はTg上昇効果は約半分である。したがって、このことを
考慮にいれればスチレン量を上げる方が耐摩耗性には有
利である。このことから、摩擦と摩耗のバランスをとる
には特開昭56-110753 号公報におけるように過度にビニ
ル量を上げるよりもビニル量を或る限度に止めてスチレ
ン量を高くする方が得策であることを見出した。
【0013】そこで、本発明者らは、ビニル量を或る限
度に止めてスチレン量を高くするためにSBRとしてス
チレン量42%〜50%、ビニル量40%〜60%とし、これに
Tgが−70℃以下のBR(ハイシスポリブタジエンゴム)
を添加することで耐摩耗性とウェットスキッド抵抗性能
とが両立することを見出したのである。ここで、スチレ
ン量の高いSBRとBRとのブレンド系の相構造を調べ
たところ、スチレン量が高くなると非相溶系になりミク
ロ的に相分離することがわかった。したがって、高スチ
レンSBRにおいては、BRを添加してもSBRの tan
δのピークは移動せず、ウェットスキッド抵抗と相関す
る0℃の tanδも低下しないため、BRの添加によりウ
ェットスキッド抵抗は低下しない。この場合、乳化重合
法で合成される低ビニルSBRとBRとのブレンド系
と、溶液重合法でつくられるビニル量の多いSBRとB
Rとのブレンド系とを比較したところ、スチレンとビニ
ルとではBRとの相溶性が異なり、スチレンは非相溶で
あるがビニルは相溶することを見出した。したがって、
本発明におけるように中ビニルSBRといえども乳化重
合SBRのビニル量よりは高いビニル含量をもつSBR
は、BRと部分相溶するようになり、このためBRを添
加するとSBRの tanδのピークはBR量と共に低温側
に移動する。ところが、本発明におけるように高スチレ
ン中ビニルのSBRは、 tanδのピークが0℃付近にあ
るので、BRの添加によってSBRの tanδのピークが
移動してもそのピークが0℃付近を横切るから実際のウ
ェットスキッド抵抗は下がらない。したがって、本発明
ではTgの高いSBRでウェットスキッド抵抗と耐摩耗性
との両立が可能となるのである。本発明は、高性能タイ
ヤ用といわれているカーボンブラック/オイル多量配合
系で特に有効である。
【0014】
【実施例】表1に示す配合内容 (重量部) で各種ゴム組
成物を調製し、加硫後、ウェットスキッド抵抗性、耐摩
耗性、および粘弾性(tanδ、log(G'))の試験を行った。
表1におけるSBRのミクロ構造(%)を表2に示す。
また、表1におけるBRは、Tgが−100 ℃のハイシスポ
リブタジエンゴムである。この結果を図2〜図13に示
す。なお、図8〜図13におけるlog(G') は、貯蔵弾性率
を表わす。ウェットスキッド抵抗性の測定方法: ウェットスキッド
抵抗性の指標としてBPT (ブリティッシュポータブル
テスター) によるウェットスキッド抵抗ナンバーを測定
した。数値の大きい方がよい。耐摩耗性の測定方法: グッドリッチ式ピコ摩耗試験機に
より摩耗減量を測定した。数値の小さい方がよい。tanδおよびlog(G') の測定方法: レオメトリックス社
製のDMA (ダイナミックメカニカルアナライザー) に
て周波数10Hz、ねじり歪0.5%で測定した。
【0015】表 1 SBR 変量 *1 BR 変量 *1 亜鉛華 3 重量部 ステアリン酸 1 重量部 老化防止剤 *2 1 重量部 カーボンブラック(ISAF) 90 重量部 プロセス油 44 重量部 加硫促進剤 *3 1.6重量部 硫黄 1.9重量部 注) *1 SBRを100 、90、80、70、60、50(重量部) と変
化させると共に、これに合わせてBRを0、10、20、3
0、40、50(重量部) と変える。 *2 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。 *3 N-シクロヘキシル-ベンゾチアジルスルフェンアミ
ド。
【0016】 図2〜図7はNo.1〜No.6のSBRを用いた各ゴム組成物
のウェットスキッド抵抗ナンバーとピコ摩耗量との関係
図である。図2はNo.1のSBRとBR(本発明ゴム組成
物1)、図3はNo.2のSBRとBR(本発明ゴム組成物
2)、図4はNo.3のSBRとBR(本発明ゴム組成物
3)、図5はNo.4のSBRとBR(比較ゴム組成物
1)、図6はNo.5のSBRとBR(比較ゴム組成物
2)、図7はNo.6のSBRとBR(比較ゴム組成物3)
についてそれぞれ示す。
【0017】これらの図からわかるように、No.1〜No.3
のSBRにおいてはウエットスキッド抵抗ナンバーの値
が高いところで摩耗減量が少なくなっている。No.1、N
o.2においてはBR添加によってウエットスキッド抵抗
ナンバーが上昇しているが、これはBR添加によりSB
Rの tanδのピークが動いてウエットスキッド抵抗と関
係する温度での tanδが上がるからである(この例で
は、0℃よりもむしろ−10℃のtan δの方がよくあって
いる)。
【0018】図8〜図13には粘弾性(tanδ、log(G'))の
データを示す。図8はNo.1のSBRとBRとの配合系に
ついて、図9はNo.2のSBRとBRとの配合系につい
て、図10はNo.3のSBRとBRとの配合系について、図
11はNo.4のSBRとBRとの配合系について、図12はN
o.5のSBRとBRとの配合系について、図13はNo.6の
SBRとBRとの配合系についてそれぞれ示す。これら
の図8〜図13から、SBR中のスチレン含有量が42%未
の配合物(No.6、No.4、No.5)は相溶系で tanδのピ
ーク位置がBRの配合によって大きくシフトしているこ
とがわかる。また、SBR中のスチレン含有量が42%〜
50%、ビニル含有量が40%〜60%の範囲に入っている配
合物(No.1、No.2、No.3)は tanδのピーク位置がBR
の配合によってシフトせず、相溶系であることがわか
る。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ゴ
ム組成物が高スチレン中ビニルSBRとTgが−70℃と以
下のBRからなるために、耐摩耗性とグリップ性能とを
共に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】SBRのスチレン量とビニル量との耐摩耗性に
対する関係図である。
【図2】SBRとBRとの配合系のピコ摩耗量とウェッ
トスキッド抵抗ナンバーとの関係図である。
【図3】SBRとBRとの配合系のピコ摩耗量とウェッ
トスキッド抵抗ナンバーとの関係図である。
【図4】SBRとBRとの配合系のピコ摩耗量とウェッ
トスキッド抵抗ナンバーとの関係図である。
【図5】SBRとBRとの配合系のピコ摩耗量とウェッ
トスキッド抵抗ナンバーとの関係図である。
【図6】SBRとBRとの配合系のピコ摩耗量とウェッ
トスキッド抵抗ナンバーとの関係図である。
【図7】SBRとBRとの配合系のピコ摩耗量とウェッ
トスキッド抵抗ナンバーとの関係図である。
【図8】No.1のSBRとBRとの配合系の温度と tanδ
およびlog(G') との関係図である。
【図9】No.2のSBRとBRとの配合系の温度と tanδ
およびlog(G') との関係図である。
【図10】No.3のSBRとBRとの配合系の温度と tanδ
およびlog(G') との関係図である。
【図11】No.4のSBRとBRとの配合系の温度と tanδ
およびlog(G') との関係図である。
【図12】No.5のSBRとBRとの配合系の温度と tanδ
およびlog(G') との関係図である。
【図13】No.6のSBRとBRとの配合系の温度と tanδ
およびlog(G') との関係図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 9/06 B60C 1/00 C08K 3/04 C08K 5/01 C08L 9/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スチレン含有量が42%〜50%でブタジエ
    ン部のビニル含有量が40%〜60%のスチレン−ブタジエ
    ン共重合体ゴム (SBR) とガラス転移温度−70℃以下
    のハイシスポリブタジエンゴム (BR、シス分95%以
    上) からなるSBR/BR比が95/5〜50/50の原料ゴ
    ム100重量部に対し、カーボンブラック70〜100重量部
    およびプロセス油40〜100重量部を配合してなるタイヤ
    トレッド用ゴム組成物。
JP26072391A 1991-10-08 1991-10-08 タイヤトレッド用ゴム組成物 Expired - Fee Related JP3184986B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26072391A JP3184986B2 (ja) 1991-10-08 1991-10-08 タイヤトレッド用ゴム組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26072391A JP3184986B2 (ja) 1991-10-08 1991-10-08 タイヤトレッド用ゴム組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0598078A JPH0598078A (ja) 1993-04-20
JP3184986B2 true JP3184986B2 (ja) 2001-07-09

Family

ID=17351866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26072391A Expired - Fee Related JP3184986B2 (ja) 1991-10-08 1991-10-08 タイヤトレッド用ゴム組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3184986B2 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0770370A (ja) * 1993-09-01 1995-03-14 Bridgestone Corp タイヤ用トレッドゴム組成物
JP3410170B2 (ja) * 1993-09-24 2003-05-26 株式会社ブリヂストン タイヤトレッド用ゴム組成物
JPH11116736A (ja) * 1997-10-13 1999-04-27 Bridgestone Corp ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ
US6939910B2 (en) * 2001-12-28 2005-09-06 Bridgestone Corporation Rubber composition
JP4286653B2 (ja) * 2003-02-06 2009-07-01 株式会社ブリヂストン ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ
JP2006307039A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物およびそれからなる乗用車用ラジアルタイヤ
JP2012233071A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2012241165A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP5650590B2 (ja) * 2011-06-06 2015-01-07 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP5933497B2 (ja) * 2013-09-17 2016-06-08 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP7013674B2 (ja) * 2017-04-19 2022-02-01 住友ゴム工業株式会社 タイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0598078A (ja) 1993-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0087736B2 (en) Elastomer composition
JP3184986B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
JP3589517B2 (ja) トレッド用ゴム組成物
JPS6320861B2 (ja)
US5409988A (en) Rubber composition
JP3938612B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物及びその製造方法
JPS62143947A (ja) タイヤトレツド用ゴム組成物
JP3014479B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP3410170B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
JPH08225684A (ja) ゴム組成物及び該ゴム組成物を用いたタイヤトレッド及び該トレッドを有するタイヤ
JP3184249B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
JPH03119042A (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
JP2694547B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
JPH09118783A (ja) タイヤ用ゴム組成物
JP2694549B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
JPH07233286A (ja) タイヤ用トレッドゴム組成物
JP4902901B2 (ja) ゴム組成物および空気入りタイヤ
JPH0598077A (ja) タイヤトレツド用ゴム組成物
JPH1060176A (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
JP2804298B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP2984751B2 (ja) 大型スタッドレスタイヤのトレッド用ゴム組成物」
JPH0725949B2 (ja) 高運動性能トレツドゴムを有する空気入りタイヤ
JPH0471938B2 (ja)
JPH0427259B2 (ja)
KR100219941B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090511

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees