JPH03263443A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物、特に
路面との高い摩擦力、すなわちグリップ力を保持しつつ
低温特性及び耐摩耗性を大幅に改良した乗用車用タイヤ
に適したトレッド用ゴム組成物に関するものである。

（従来の技術） 近年、高速道路の完備に伴う自動車の高速化と平行して
高速走行用タイヤの検討が進められ、種々提案がなされ
ている。また、これに関連してトレッド用ゴム組成物の
検討も行なわれており、空気入りタイヤトレッドと路面
との間の摩擦力、すなわちグリップ力を大きくするため
には変形時のヒステリシスロスの大きいトレッドゴムを
使用しなければならないという周知事実の下で、トレッ
ドゴムのヒステリシスロスを大きくするためにスチレン
含有量またはビニル含有量の大きいスチレン・ブタジエ
ン共重合体ゴムを使用したり、あるいはカーボンオイル
を多量に配合するといったことが行なわれている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来知られている上述のような手法でグ
リップ力を高める７１′１１．ＡＺ場ごの低／）１時６
．゛弾性率が高くなり、プリ：・ブ、りが低１ζ“する
とい、。

た、いわゆる但議Ａ特性が低−１債−７たり、あるいは
耐摩耗性が低トＵまたすするといった問題を生４゛る、
二とが判っていた。

従って１、これまでのとご８ろ低温特性及び耐摩耗性を
損わず大きなグリップ力を（ＩＩるごとは相反性能の現
象である、でとから１、イＪ′１．ら各兼備したｌ−１
，−ラドゴムを得ることは困難とされζきた６そごで、
本発明の目的は２．］−記問題点を解決し２、グリップ
力を保持しつ一つ低温特ｌ／ｌ−及び耐摩耗性を改良し
、たタイヤｌ−１，／ツｌ用＝ｆ六組成物を提供するこ
と６．：ある７、 （課題を解決するだめの１段） 本発明者らはＬ記課題を解決す・＼く鋭意研究した結果
２人きなグリップ力を得るためＱごはトシ・ラド用ゴＪ
、のしステリシスＬ２スを大きくせざるを得ないが、か
かる大きなヒスプリシス１１ス、換言すれば所望のグリ
ップ力を有する１・Ｉ、・ラドであっζも、軟化剤のｌ
ｆｉず１を変更することＣ，、″より低温特性、耐摩耗
性能か大きく変化する＋、、’、、、　（’、、喝、′
：着［−ｌＬ、、従来から使用され”（きたス−１’−
１，＝ン・ブタパ２ｒン共市合体ゴムの中子；もある特
定構造のスチレン・プクシ〜１．ン共重合体ゴムを含む
シａ、　：ｙ系ゴ／、に対ｊ７、カボングシソクと、所
定の液状軟化剤とを特定景で配合するごとにより、低温
稍、性及び白ｌ摩耗ＩＩＩをｌｉ’ｌわずにグリップ力
を向１゛さ・已るごとがごきる、ことを見い出し、本発
明ろ一完成するに至った。

すなわち、本発明は、スルン中位とブタシコンの１′６
〜ルｑ冒）′Ｌの合８Ｌｔｔｔが４５車量％以Ｊ、であ
る少なくとも・種のスチｌ／ン・ブタ・シン共重合体ゴ
ムを含むジエン系ゴム１００重−１部に対し、Ｌ＋）カ
ーボンブランク７０・〜・１５０重が部と、１〕）石油
系軟化剤５〇−８５重量％、コ、ステル系ｉｉＪ塑剤５
−２部ｍ景％及びスチレン単位とシタジエンのビニル単
位の合計￥が４５７！ｔｈｔ％以１−で目つ重量平均分
子量が５，０００・〜２００．０００の低分子ス（シン
・ブタジェン共重合体５〜４０重量％からなる液状軟化
剤３０〜１．２０重量部とを含有する、−とを特徴とす
るタイヤトＩ／ツド用１′ム絹成物に関するものである
。

本発明の１・ｊ／ランドゴム組成物には、ゴノ、成分と
してスチレン単位とブタジェンのビニル中位の合３１量
が４５重量％以上、好ましくは５０重重量以Ｉである少
なくとも１種のスチレン・ブタジエン共電自体ゴムを含
むジエン系ｆムを用いる。かかるスチレン・ゲタジエン
共重合体ゴムには、α−メチルスチレン・ブタシュン共
重合体ゴム、核置換α−メチルスチレン・ブタジエン共
重合体ゴム等のスチレン・ブタジエン共重合体の誘導体
も含まれる。このスチレン・ゲタジエン共重合体ゴムの
スチレン単位とブタジェンのビニル単位の合計量が４５
重量％未溝の場合には充分なグリップ力を得ることがで
きない。また、ジ〕゛ン系５了ムとしで、ト記スチｌ／
ン・ブタシュン共重合体ゴムと他のイｌ、とのブ１ノン
ドゴ１２を用いる場合、配合する他のイムとしてはポリ
ブタジェンゴム、高しＳニルボリブタジコ：ソゴム、天
然ゴム、ポリイソプレンゴム、ゾチルゴＪ、及び八しＸ
ゲン化ブチル−ｔム等の内のいずれか１種ヌば２種以Ｊ
−を用いるのが好ましく、スチレン・ブタジエン共重合
体ゴＪ、とこれら他のゴＪ、とのゾＩ／ンド比は７０／
３０〜１．００１０　（會ハ）の範囲とするのが好まし
い。ここζ′、Ｌ配信のゴノ、のブレン１゛比が３０重
量％以−［、と３゛ると」分な路面グリップ力を維持で
きない。

本発明のトレッド用ゴＪ、絹成物Ｃ１こば、−１−７記
）゛ム成分１００重量部に対し７０〜１５０重景部、好
まＩ、＜ば７０〜１２０重￥部のカーボンブラックと、
３０−１．２０市州部、好ましくは３０〜１００重量部
の以−卜Ｃご示ず特定の液状軟化剤と配合することを要
する。

カーボンブラックが７０重量部未満でか・つ軟化剤が３
０重量部未満の場合には、２十分なグリップ力を得るこ
とが難しくなると同時に走行末期の耐疲労性が悪化し７
、クラック等の問題をη２じる傾向があるので、好まし
２くなくない。−・力、カーボンブラックが１５０１１
ｔｉｔ部を越えかつ軟化剤が１２０重量部を越えると高
速耐久性及び実地耐久性が共に低トするので、やはり好
ましくない。

カーポンプフックの種類は所望のグリップ力のし・＼ル
に応じ゛こ選択することができるが、大きなグリップ力
を得るためには電７−顕微鏡で測定したＩ 平均粒径が３０ｍμ以下のもの、好ましくは２６ｍμ以
下のもの、更に好ましくは２２ｍμ以下のものを使用す
る。市販のカーボンブラックでは、かかる平均粒径の大
きさからいってＨＡＦクラス、ｌ５ＡＦクラス、ＳＡＦ
クラスあるいはＳＡＰクラスよりさらに平均粒径の小さ
いものを選択する。

次に、本発明においては低温特性及び耐摩耗性を損わず
グリップ力を向上させるために、使用する軟化剤の構成
比を石油系軟化剤５０〜８５重量％、エステル可塑剤５
〜２０重量％、スチレン・ブタジエン共重合体の低分子
量体５〜４０重量％とすることが重要である。石油系軟
化剤が５０重量％未満では、グリップ力及び低温特性が
低下して好ましくなく、一方８５重量％を越えると耐摩
耗性が低下して好ましくない。また、エステル系可塑性
が５重量％未満では低温特性が低下して好ましくなく、
一方２０重量％を越えると耐摩耗性及びグリップ力が低
くて好ましくない。更に、スチレン・ブタジエン共重合
体の低分子量体が５重量％未満では体摩耗性が低下して
好ましくなく、一方４０重量％を越えると低温特性が低
下して好ましくない。尚、これらの軟化剤はポリマーの
親展油として使用しても同様の効果が期待できる。

上記石油系軟化剤とは、粘度比重定数（ν、Ｇ、Ｃ）０
．８０〜１．０からなるパラフィン系プロセス油、ナフ
テン系プロセス油、芳香族プロセス油である。

上記低温可塑剤としては、フタル酸誘導体、例えばフタ
ル酸系ジエステル、脂肪酸系−塩基酸エステル、例えば
オレイン酸誘導体、脂肪酸系二塩基酸エステル、例えば
アジピン酸誘導体、アゼライン酸誘導体、セバシン酸誘
導体およびリン酸誘導体などのエステル系可塑剤があり
、最も望ましいのはオレイン酸誘導体で、例えばブチル
オレート、オレイン酸オクチル、オレイン酸デシル、ト
ール油脂肪酸オクチル、オレイン酸オレイル、エチレン
グリコールオレイン酸ジエステル、１４−ブタンジオー
ルオレイン酸ジエステル、１．６−ヘキサンジオールオ
レイン酸ジエステル、オレイン酸２−エチルヘキシル、
オレイン酸ドデシル、ミリストレイン酸デシル、ミリス
トレイン酸オレイルがあり、オレイン酸オクチルが特に
好ましい。

上記スチレン・ブタジエン共重合体の低分子量体は、各
種液状のポリマーであり、好ましくはスチレンとジエン
とを乳化重合、あるいは溶液重合することにより好適に
製造され、その重量平均分子量が５，０００〜２０，０
００、好ましくは１０，０００〜１．５０，０００であ
る。

ここで、この低分子量体の重合平均分子量が５．０００
未満のものを用いた場合は、得られる加硫物が十分な物
理的性質、特に破断応力を維持することが困難となり、
グリップ力と耐摩耗性の改良効果がほとんど期待できず
、一方２００，０００を越えるものを用いた場合は、加
硫物は破断応力を高いレベルに維持することはできるが
、耐摩耗性の改良効果がなく、硬度およびモジュラスが
高くなって成形しにくい加硫物となるため、グリップ性
能が不充分となる。

なお低分子量体の結合スチレンは任意であるが、該結合
スチレンが８５重量％以上であると、耐摩耗性の改良効
果が小さく、加硫物の硬度およびモジュラスが高くなっ
て変形しにくい加硫物となるため、グリップ力の低下を
招くことになるうえ、耐摩耗性が大幅に劣るものとなる
。

（実施例） 次に本発明を実施例により具体的に説明する。

下記の第１表に示す配合処決（重量部）で実施例１〜５
、比較例１〜７の各種ゴム組成物を調製した。尚、第１
表中、スチレン・ブタジエン共重合体ゴムＡ、、Ｂ、Ｃ
およびブタジェンゴム（ＢＲＯＩ）のミクロ構造は下記
の第２表に示す通りである。

かかるミクロ構造の測定はブタジェン部分のミクロ構造
（ビニル基含有量）に、赤外法（モレロ法）によって求
めた。また、スチレン含有量は６９９Ｃ「のフェニル基
の吸収に基づいた赤外法により、予め求めておいた検量
線により測定した。

一方、重量平均分子量ばＧＰＣにて測定した。カラムは
、５ＴＰＲＬＣＥＩ、−１０１，１０２，１０”　、１
０’　　Ｃ１フイート×４）を使用した。溶媒として、
テトラヒドロフランを用いた。

次に、第１表に示す各種ゴム組成物から成るト０ １、−ラドを！４拭人−り・イ１フリ゛イス゛２０５／
’６０Ｒ１５のタイヤを試作し、２路面ゲ’Ｊ　ンブ性
、実地耐久性を測定した６また、低温特性にりいζはタ
イヤリンゲルを解剖し、２子の物ｆ１．ｉ“を評価し７
た。２、−れら評価方法を以下乙、て示ず。

一路面グリーンープＢ Ｓ−μｌ・１／−ラ・−を使用し、荷重３２０　ｋ）ｒ
、空気圧２．２　ｋｇｆ／ｃｍ２、速度６０　ｋ＋＋＋
　／時、路面アスファル１−の条件下でスライｌ”　Ｂ
を測定した。比較例１を１００とし、ζ指数表示１、ま
た。指数が大きい稈結果は良好である。

耐摩用件 路面グリップ性を評価したタイヤとは別途に、Ｉ・レッ
ドをタイＮ・周一１−で２分割し°で、−・力は比較例
１．０）ｌ−１，、−ラド用ゴＪ１絹成物によ、ってト
レッドを構成したタイヤを試作した。かかるタイヤで舗
装路面を２万す走行しまた後の摩耗量を測定ｔ、２、］
、　Ｉｎｍ摩耗するのに要する走行距離を相対比較し、
比較例１を１００とし７４指数表示し２だ。指数が人き
い稈結果は良好である３、 イバトＡ清メト’ｉ”　ｔｌｔ。

岩オ製作所■製粘弾性スベクｌ　ｎメ・−ター灸−使用
し７ζ、試料長さ２０＋ｎｎ＋、幅５ｍｍ、厚さ２ｍｎ
＋の短冊状試料で周波数５０ｃｐｓ　、静歪率！ｊ％の
伸張１・５、動企率１％、温度−１０°Ｃおよび２５’
Ｃの条イ′１にでト）′（！ＦＪＪ的弾性率）を測定し
、その変化率（Ｅ′１゜−／１式′７．・。Ｘ　１００
）をも、′で低温特性の評価を［ｊ−１１，た。

比較例１を１００として指数表示ｊ２２、指数が大きい
程結果が良好である。

ｉ）↑られた結果４第１表に示Ａ。

第 ２ 表 （発明の効果） 第１表の表価結果かられかるよ・）に、本発明のタイヤ
）用／ツド用ゴム組成物においては、低温特性及び体摩
耗性を損わずに大きなグリツプ力を得ることがごきると
いう効果が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スチレン単位とブタジエンのビニル単位の合計量が
   ４５重量％以上である少なくとも一種のスチレン・ブタ
   ジン共重合体ゴムを含むジエン系ゴム１００重量部に対
   し、 ａ）カーボンブラック７０〜１５０重量部と、ｂ）石油
   系軟化剤５０〜８５重量％、エステル系可塑剤５〜２０
   重量％及びスチレン単位とブタジエンのビニル単位の合
   計量が４５重量％以上で且つ重量平均分子量が５，００
   ０〜２００，０００の低分子スチレン・ブタジエン共重
   合体５ 〜４０重量％からなる液状軟化剤３０〜１２０重量部と
   、 を含有することを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成
   物。