JPH03281550A

JPH03281550A - 乗用車用タイヤ

Info

Publication number: JPH03281550A
Application number: JP2083497A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Sakai; 秀之酒井; Minayoshi Tomio; 冨尾　三七喜; Hiroshi Takino; 滝野　寛志
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-12-12

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）本発明は低温から高温までの広い温度範囲にわたって乾
燥路面で高いグリップ性能を有し、かつ湿潤路面でのグ
リップ性能にも優れたゴム組成物より得られるトレッド
を有する高速走行安定性に優れた乗用単用タイヤに関す
る。

（従来の技術）従来、グリップ性能を亮めるにはタイヤトレッド部を構
成するゴム組成物として高スチレン含有率を有するスチ
レン−ブタノエンゴムを含有するか、軟化剤及びカーボ
ンブラックを高充填含有するか、粒子径の小さい（ＣＴ
　Ａ　Ｂの大きい）カーボンブラックを含有するか、又
はこれらを適当に組み合わせたゴム組成物を選択する方
法が用いられてきた。しかしながら、一般に高スチレン
含有率スチレンーブタジェンゴムを含むトレッドゴムは
、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高いため、気温・タイヤ温
度・路面温度が低い場合には動的弾性率（Ｅ′）が商く
なり、それによりヒステリシス摩擦が小さくなり、乾燥
路面でのグリップ性能、湿潤路面でのグリップ性能が劣
る。粒子径の小さいカーボンブラックあるいはカーボン
ブラックを高充填した配合系を使用した場合も同様の理
由で低温で乾燥路面でのグリップ性能、湿潤路面でのグ
リップ性能が劣るという問題点を有している。

（発明が解決しようとする課題）本発明の目的は低温から高温までの広い温度範囲にわた
って乾燥路面で＾いグリップ性能を有し、かつ湿潤路面
でのグリップ性能にも優れたゴム組成物より得られるト
レッドを有する＾速走行安定性に優れた乗用車用タイヤ
を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は結合スチレン含量が２０〜５０％のスチレン−
ブタジエンゴムの１種以上３０〜１００重量部、他のジ
エン系ゴム０〜７０重量部からなり、そのトータル結合
スチレン含量が１５〜４５％であるゴム成分に、下記特
性を有するカーボンブラックを配合したゴム組成物より
得られるトレッドを使用したことを特徴とする乗用車用
タイヤに係る。

（Ａ）ＣＴＡＢ　　　　　　　　１００〜】４０曽２／
ｇ（Ｂ）２４Ｍ４１’）ＢＰ　　　７５〜９５ｄ／　１
００ｇ（Ｃ）　Ｄｓｊ　　　　　　　５Ｏ−７０ｎ＋＊
（Ｄ）　△Ｄｓｔ　　　　　　２５−４０２５−４０ｎ
、ＳＡ（車位曽２／ｇ）−１Ａ　（単位−ｇ／ｇ）≦２
グリップ性能は、一般路面において、粘着摩擦とヒステ
リシス摩擦との和である。＾速走行安定性に優れた乗用
車用タイヤはこのグリップ性能が低温から高温までの広
範囲で十分に＾いレベルにあることが望まれる。そこで
本発明者らは低温でのグリップ性能低下を防ぎかつ低温
から高温までの広い温度範囲にわたって商いグリップ性
能を示すカーボンブラックを開発した。低温時のグリッ
プ性能の低下はヒステリシス摩擦の低下が大きく影響す
る。この低温時でのヒステリシス摩擦の低下を着しく改
良するために、低ストラクチャ−（２４Ｍ４ＤＢＰ７５
〜９５）カーポンプフック（ＬＳ−ＣＢ）を使用した。

また、乾燥路面、湿潤路面で十分なグリップ性能を付与
させるために小粒径（ＣＴＡＢ１００〜１４０）カーボ
ンブラックを使用した。

即ち、低ストラクチャーで且つ小粒径のカーボンブラッ
クを使用した。しかしＬＳ−ＣＢは低温でのヒステリシ
ス摩擦の低下を改良するものの、どうしでも摩耗の低下
を避けることができない。そこで凝集体径、分布を製造
可能な限り小さく（Ｄ　ｓｔ　５０−７０．　八〇　ｓ
ｔ　２５−４０）することで摩耗性も著しく向上させた
。又カーボンブラックの表面活性をできるだけ小さ（（
Ｎ２ＳＡ−ＴＡ≦２）することにより、ヒステリシスロ
スを大きくし、グリップ性能を更に向上させた。

本発明においては結合スチレン含量が２０〜５０％のス
チレン−ブタジエンゴムの１１’ｌｆｌ上３０〜＋００
ｍｔ部、他のジエン系ゴム０〜７０重量部からなり、そ
のトータル結合スチレン含量が１５〜４５％であるゴム
成分を使用する。他のジエン系ゴムとしては天然ゴム（
ＮＲ）及び合成ゴムの１種又は２種以上が用いられる。

合成ゴムとしては例えばポリイソプレンゴム（ＩＲ）、
ポリブタノエンゴム（ＢＲ）、上記以外のスチレン・ブ
タンエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレン・インブチレンゴ
ム（ＩＩＲ）、エチレン・プロピレン・ツエンゴム（Ｅ
ＰＤＭ）、これらの変性物、これらのブレンド物等がい
ずれも使用できる。ゴム成分におけるトータル結合スチ
レン含量が１５％未満の場合、ヒステリシスロスが太き
くならず、乾燥及び湿潤両路面でのグリップ性能が劣る
。又４５％を越える場合はＴｇが高くなり、低温でのＥ
゛が大きくなりヒステリシス摩擦が小さくなりグリップ
性能が劣る。

本発明において窒素吸着比表面積はＮ２５Ａと略記され
、ＡＳＴＭ　ｒ）３０３７に準拠して測定され、その単
位は一２／ｇであり、沃素ＵＩＩＳ量はＴＡと略記され
、Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ６２２１に準拠して測定され、その
単位は−ｇａｓである。七チルトリメチルアンモニウム
ブロマイド吸着比表面積値はＣＴＡＢと略記され、ＡＳ
ＴＭ　Ｄ３７６５に準拠して測定され、その単位はＩＩ
　’　／　ｇであり、２４Ｍ４ＤＢＰはカーボンブラッ
クを１６５ＭＰａの圧力で４回圧縮した後のノブチル７
タレート吸油量であって、これはカーボンブラックのス
トラフチャーを示し、ＡＳＴＭＤ　３４９３に準拠して
測定され、その単位はｄ７１００ｇである６凝集体分布
はジョイス・レーブル社製ディスク・セントリ７ユージ
を使用し、エタノール２０％水溶液に５０ｍｇ／／どな
るようカーボンブラックを加え良く分散させ、これを試
料とする。デイスフを８０００ｒｐ−で回転させ、スピ
ン溶液（２％グリセリン溶液）１０〜２０ｍＺをディス
ク中央開口部に注入し、その後、バッファー液（エタ／
−ル水溶液）を１・ｌ注入し、次いで前記試料を０．５
ｍｌ注入し測定する。ここで測定したストークスモード
径（ＤｓＬ）の分布をグラフに示すと＃１図のようにな
り、図に示される半値幅を△Ｄｓｔと略記し、その単位
は０閣である。

本発明においてはカーボンブラックとして上記のような
特定のものをゴム成分１００重ｌｌｓに対して、好まし
くは５０〜１１０重量部使用するが、それについて以下
に説明する。

（Ａ）ＣＴＡＢ　　　１００〜１４０醜２／ｇＣＴＡＢ
が１００未満の場合、ヒステリシスロスが大きくならず
、十分に高い乾燥路面及び湿潤路面でのグリップ性能が
得られない。１４０を越えると低温でＥ゛が大きくなり
ヒステリシス摩擦が着しく小さくなり乾燥路面及び湿潤
路面でのグリップ性能が劣る。

（Ｂ）２４Ｍ４ＤＢＰ　　　７５〜９５ｍ１／　１００
ｇ２４Ｍ　４　Ｄ　Ｂ　Ｐが７５未満の場合、モノユラ
スが低下し摩耗性が着しく劣る。９５を越えると低温で
Ｅ゛が大きくなりヒステリシス摩擦が小さくなり、乾燥
路面及び湿潤路面でのグリップ性能が劣る。

（Ｃ）　　Ｄｓｔ　　　　　５０−７５０−７０ｎ　　
ΔＤｓｔ　　　２５２５−４０ｎ　ｓ　ｔ　＊　ΔＤｓ
ｔがそれぞれ５０ｎ−及び２５ｎ−未満の場合、ＣＴＡ
Ｂが１００〜１４０ｍ２／ｇのレベルでの製造が非常に
困難となる。又、７０ｎ−および４０ｎ＠を越えると、
（Ａ　）、（Ｂ　）の条件を満たすカーボンブラックを
使用した場合でも耐摩耗性が劣る。

（単位ｍ２／ｇ）−ＩＡ−Ｉ　Ａｓ２Ｎ２ＳＡ−ＩＡが２を超えるとヒステリシスロスが大き
くならず、乾燥路面及び湿潤路面でのグリップ性能が劣
る。

本発明においては上記ゴム成分にカーボンブラックをゴ
ム成分１００重量部に対して５０〜１１０重量部配合す
置部が好ましい、カーボンブラックがこの範囲内にある
とタイヤのグリップ性能及び耐摩耗性能が優れている。

また、７０マチイツク系オイルをゴム成分１００重量部
に対して、１０〜１００重量部配合す置部が好ましい、
この範囲では未加硫ゴムの加工性が優れ、タイヤの耐摩
耗性及びグリップ性能が優れている。

尚、本発明では温度をタイヤ温度として説明しているが
、もちろん気温等による温度変化についても同等である
。又、低温とは０〜４０℃の温度を意味し、商温とは４
０℃を超え１００℃までの温度を意味する。

本発明のタイヤは上記成分を通常の加工装置、例えばロ
ール、バンバリーミキサ−、ニーグーなどにより混練す
ることにより得られるゴム組成物を、タイヤのトレッド
部に使用することにより得られる。

また上記成分の他に公知の加硫剤、加硫促進剤、加硫促
進助剤、加硫遅延剤、補強剤、充填剤、老化防止剤、粘
漬付与剤等を添加できることは勿論である。上記ゴム組
成物を用いる以外、タイヤの製造は公知の方法に従って
行うことができる。

（発明の効果）本発明の乗用車用タイヤは低温から＾温までの広い温度
範囲にわたって乾燥路面で高いグリップ性能を有し、か
つ湿潤路面でのグリップ性能にも優れ、更には耐摩耗性
にも優れる。

（実　施　例）以下に実施例及び比較例を挙げて説明する。尚、単に部
とあるは重量部を示す。

実施例及び比較例第１表に記載のゴム各部、カーボンブラック各部、アロ
マティック系オイル各部、亜鉛華３部、ステアリン酸２
部、老化防止剤（サントフレックス１３）１部、パラフ
ィンワックス１部、加硫促進剤（ＣＢ　Ｓ　）１．４部
及び硫黄２部を、バンバリーミキサ−により均一に混練
しゴム組成物を得、これをトレッドとするタイヤを常法
により得た。

乾燥路面グリップ性能評価サーキットにて乾燥路面のグリップ性能評価をドライバ
ー５人のフィーリング評価で行った。タイヤ温度の低い
（０〜４０“ＣＨラップ目のフィーリングとタイヤの暖
まってきた（４０〜１００℃）５ラツブ目のフィーリン
グを５点満点でドライバー５人の平均を求め、配合Ｎｏ
、１を１００として指数表示した。

湿潤路面グリップ性能評価サーキットにて湿潤路面のグリップ性能評価を制動距離
から求めた。　４０．６０及び８０ｋｍ／ｈの各速度か
ら湿潤路面で急制動を与え完全に停止するまでの距離を
求め、配合Ｎｏ、１を１００として指数表示した。

耐摩耗性評価実車にて１万ｋＩ１１走行後の浅溝より摩耗１１ＩＩＩ
当りの走行距離を求め、配合Ｎｏ、１を１００として指
数表示した。数字はいずれも大きい程良好である。

第表第表（続き）第表（続Ｉ＆）第１表において、配合Ｎ０１１は市販のカーボンブラッ
ク（Ｎ２２０）であり、これをフントロール配合とした
。表中のタイヤ性能において、乾燥路面及Ｖ湿潤路面グ
＋７ツプ性能、耐摩耗性が１００以下では天川性に乏し
いが、本発明のタイヤでは全て１００より大の乾燥路面
及び湿潤路面グリップ性能、耐摩耗性を有している。詳
細に説明をすると、配合Ｎｏ、２はＣＴＡＢが大きすぎ
るため低温時のグリップ性能が劣る。配合Ｎ０１３はＣ
ＴＡＢが小さすぎるためグリップ性能のレベルが低い。

配合Ｎｏ、４は２４Ｍ　４　Ｄ　Ｂ　Ｐが小さすぎるた
め摩耗性が劣る。配合Ｎｏ、５は２４Ｍ　４　Ｄ　Ｂ　
Ｐが大きすぎるため配合Ｎｏ、２と同様に低温時のグリ
ップ性能が劣る。配合Ｎｏ、６はＤｓｔ、△ＤｓＬが大
きすぎるため配合Ｎｏ、４と同様に摩耗性が劣る。配合
Ｎｏ、７はＮ２５ＡｉＡが大きすぎるため配合Ｎｏ、３
と同様にグリップ性能のレベルが低い。配合Ｎｏ、８゜
９はポリマーの結合スチレン含量が特許請求の範囲から
はずれているため目的のタイヤ性能が得られない。以上
の結果からも本発明の乗用車用タイヤは低温から高Ｗま
Ｃの広い温度範囲にわたって乾燥路面で高いグリップ性
能を有し、かつ湿潤路面でのグリップ性能にも優れ、更
には耐摩耗性にも優れることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はカーボンブラックの凝集体分布を示すグラフで
ある。（以　上）出願人東洋ゴム工業株式会社代理人

Claims

【特許請求の範囲】

（１）結合スチレン含量が２０〜５０％のスチレン−ブ
タジエンゴムの１種以上３０〜１００重量部、他のジエ
ン系ゴム０〜７０重量都からなり、そのトータル結合ス
チレン含量が１５〜４５％であるゴム成分に、下記特性
を有するカーボンブラックを配合したゴム組成物より得
られるトレツドを使用したことを特徴とする乗用車用タ
イヤ。（Ａ）ＣＴＡＢ１００〜１４０ｍ＾２／ｇ（Ｂ）２４Ｍ４ＤＢＰ７５〜９５ｍｌ／１００ｇ（Ｃ）Ｄｓｔ５０〜７０ｎｍ（Ｄ）ΔＤｓｔ２５〜４０ｎｍ（Ｅ）Ｎ＿２ＳＡ（単位ｍ＾２／ｇ）−ＩＡ（単位ｍｇ
／ｇ）≦２