JPH04277539A - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
高グリップ性能)を有しかつ耐摩耗性に優れる空気入り
タイヤに関するものである。
能が要求されるようになった。特にグリップ性能は重要
な要求特性であり、加速およびブレーキ性能が高いタイ
ヤほどより高速で、より安定した走行が可能となる。従
来、高運動性能、特に高グリップ性能を得るためには、
高ロスの一特性であるトレッド部分の路面把握力(グリ
ップ性)が高いことが必要であり、このためにはトレッ
ド部材の改良検討が行われていることはいうまでもない
。その一つの方法として、トレッドパターンの改良によ
るアプローチが行われている。すなわちこの方法におい
ては、トレッドに刻まれたパターンのグルーブ(溝)を
深くすることによって、路面に直接触れるトレッド部分
を踏面から受ける圧力に対して変形しやすくすることに
より、路面からの圧力をトレッド内部で熱エネルギーに
変えてしまう能力、すなわち路面からの圧力をある程度
吸収してしまう能力を増加させ、このことによりトレッ
ドの路面把握性を向上させるわけである。
ではゴムの変形を容易にすることからトレッド部分の摩
耗量が増大し、充分な耐摩耗性を得ることができないと
いう問題が生じる。又従来高運動性能、特に高グリップ
性能を得るためには、ゴム分即ちポリマーとして、高ス
チレン含有率スチレン−ブタジエン共重合ゴムを選択す
るか、軟化剤、カーボンブラックを高充填した配合系を
選択するか、粒子径の小さい(窒素比表面積N2 SA
の大きい)カーボンブラックを選択するか、またはそれ
らの組み合わせにより高運動性能(高グリップ性能)を
得ていた。しかしながら一般的に、高スチレン含有率ス
チレンブタジエン共重合ゴムを含む、ゴム組成物は、高
グリップ性が得られる反面、ガラス転移温度(Tg)が
高いため損失係数(tan δ)の温度依存性が激しく
、気温および路面温度が高い場合には、高運動性能が劣
り、また、耐摩耗性が劣る。一方軟化剤、カーボンブラ
ックの高充填配合系においては配合ゴムの強力が低下す
ることによりトレッドの摩耗外観が悪化し高運動性能が
著しく低下するという問題点がある。
レッドの路面把握性と耐摩耗性はこれまでに知られてい
るゴム素材を用いても、一方が改良されれば他方が損な
われるといういわゆる二律背反の関係にあり、両者をと
もに改良することは極めて困難と考えられていた。本発
明は前記従来技術の問題点を背景になされたもので、そ
の加硫物において適度な硬度、モジュラスなどの物性値
を保有した状態で優れた耐摩耗性を有し、特に路面把握
性と耐摩耗性という二律背反的な特性の要求されるタイ
ヤトレッドを有する空気入りタイヤを提供することを目
的とする。
部、サイドウォール部及びビード部を備える空気入りタ
イヤにおいて、有機リチウム多官能開始剤または有機モ
ノリチウム開始剤と多官能性モノマーを少なくとも用い
て得られるスチレン−ブタジエン共重合体で、a)スチ
レン結合含有量が10〜55重量%b)ブタジエン部の
平均ビニル結合含有量が20〜80重量% c)ポリスチレン換算重量平均分子量が1,000,0
00以上 である共重合体を単独又は10重量部以上配合したブレ
ンドゴム100重量部に対して窒素吸着比表面積(N2
SA)が90〜250m2 /gのカーボンブラック
を60〜250重量部配合し、加硫して得られたゴム組
成物をトレッドに適用して構成したことを特徴とする高
運動性能の空気入りタイヤによって達成することができ
る。
の開始剤を用いて重合される超高分子量の共重合体(A
)と特定の窒素比表面積を持つカーボンブラック(B)
と組み合わせて用いることにより、例えば通常の共重合
体ゴムとカーボンブラックを用いたゴム組成物をトレッ
ドに使用した空気入りタイヤと比較して路面把握を向上
し、かつ耐摩耗性において著しい改善を達成することが
できることにある。
共重合体は、有機リチウム多官能開始剤を用いて共重合
するか、あるいは有機モノリチウム開始剤と多官能性モ
ノマーを少なくとも用いて重合することに特徴をもつ。 有機リチウムを開始剤とするアニオン重合では、重合終
了後、活性末端に対して2原子以上のハロゲン原子を有
する化合物を反応させることで分子量がジャンプする。 さらに、本発明のように有機リチウム多官能開始剤、あ
るいは有機モノリチウム開始剤と多官能モノマーを用い
た場合は重合終了後の高分子一本鎖当りの活性末端数は
増加し、カップリング反応により、その分子量のジャン
プはさらに増大し、高分子量化が進む。一方カップリン
グ剤未使用の場合は、重合終了時と同じ分子量のポリマ
ーしか得られない。
キサン、n−ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、トルエン
、ベンゼンなど芳香族炭化水素あるいは、シクロヘキサ
ンなどを溶剤として特定の有機リチウム開始剤のもとで
行う。有機リチウム開始剤としてはテトラメチレン−1
,4−ジリチウム、ヘキサメチレン−1,6−ジリチウ
ム、1,3−ジリチオベンゼン、1,4−ジリチオベン
ゼン、オクタメチレン−1,8−ジリチウム、1,4−
ジリチオシクロヘキサンなどの有機リチウム多官能開始
剤あるいはこれらと有機モノリチウム開始剤を併用して
用いることができる。またn−ブチルリチウム、 se
c−ブチルリチウムなどの有機モノリチウム開始剤を用
い重合前または重合時にジビニルベンゼン、ジイソプロ
ペニルベンゼンなどの多官能性モノマーを添加する方法
によっても得られる。スチレン−ブタジエン共重合体に
おいてスチレンのランダム化剤として重合時に三級アミ
ン化合物、エーテル化合物などの極性化合物が好適に用
いられる。
る化合物、 SiRp Xq (たゞし、Xは塩素原子、臭素原子または沃素原子であ
るハロゲン原子、Rはアルキル基、アルケニル基、シク
ロアルキル基、アリール基から成る群から選ばれた置換
基でpは0〜2の整数、qは2〜4の整数でp+q=4
の関係にある。)を用いてカップリングしてもよく、そ
の場合には、より高分子量成分が得られる。上記一般式
で表わされるシラン化合物としては、テトラクロロシラ
ン、テトラブロモシラン、メチルトリクロロシラン、ブ
チルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジ
メチルジクロロシラン、ジメチルジブロモシラン、ジエ
チルジクロロシラン、ジブチルジクロロシラン、ジブチ
ルジブロモシラン、ジオクチルジクロロシラン、ジフェ
ニルジクロロシラン、ジアリルジクロロシラン、フェニ
ルトリクロロシラン、フェニルトリブロモシランなどが
用いられる。
るスチレン−ブタジエン共重合体のスチレン結合含有量
は10〜55重量%、好ましくは25〜45重量%であ
る。スチレン結合含量が10重量%未満ではヒステリシ
スロスが小さくグリップ性に劣り、又55重量%を超え
ると、スチレンのブロック的連鎖が増加して使用温度領
域における弾性率の温度依存性が大きく、安定した運動
性能が得られず、又、耐摩耗性も劣る。本発明のブタジ
エン部の平均ビニル結合含有量は20〜80重量%、好
ましくは35〜70重量%である。ビニル結合含有量が
20%未満では耐熱性に劣り、長期使用によりグリップ
低下をまねき、又80重量%を超えると破壊特性が劣り
耐摩耗性の低下をまねく。本発明の共重合体のポリスチ
レン換算重量平均分子量は1,000,000以上が必
要で、好ましくは1,200,000以上である。ポリ
スチレン換算重量均分子量が1,000,000未満で
は所望の耐摩耗性が得られない。また本発明の共重合体
の分子量は製造可能な範囲内であれば高ければ高い程よ
く、特に上限は定めるべきではないが共重合体製造時の
作業性及び生産性を考慮するとポリスチレン換算重量平
均分子量は5,000,000以下が好ましい。本発明
では上記共重合体単独又は10重量部以上配合したブレ
ンドゴム100重量部に対して窒素吸着比表面積(N2
SA)が90〜250m2 /gのカーボンブラック
を60〜250重量部配合する。カーボンブラックの窒
素吸着比表面積(N2 SA)が90m2 /g未満で
はグリップ性に劣り、250m2 /gを越すと耐熱性
が好ましくない。又、配合部数が60重量部未満では補
強性が十分でなく耐摩耗性が劣るばかりでなく tan
δも大きくならずグリップ性がとれない。又、250重
量部を超えると混練り作業性が著しく劣りかつ耐摩耗性
や引張り強度なども著しく低下してしまう。
るための共重合体100重量部に対して30〜150重
量部の伸展油をあらかじめ油展しておいてもよく、いっ
そうの耐摩耗性向上が計れる。150重量部以上では共
重合体製造時の加工性が得られず30重量部以下では耐
摩耗性の効果が小さい。代表的な伸展油としてはアロマ
ティックオイルがあり、この外ナフテニックオイル、パ
ラフィニックオイルも用いられる。
ンブラック及び伸展油を所定量配合したゴム組成物をト
レッドゴムに用いたことを特徴とするものであり、該ゴ
ム組成物には、上記共重合体、カーボンブラック及び伸
展油の外にゴム工業において通常用いられている配合剤
、例えば老化防止剤、加硫促進剤、加硫剤等を適宜配合
することができる。
するが、この発明はその主旨を越えない限りこれらの実
施例によって制限されるものではない。実施例及び比較
例に用いた重合体は下記の方法により得られた物であり
、その分析結果を表1に示す。
トル、ブタジエン2.7kg、スチレン1.3kgを仕
込みテトラヒドロフラン200gを添加後、所定のビニ
ル結合含有量、結合スチレン含有量になるように重合温
度を70℃に調節し、n−ブチルリチウムを48ミリモ
ル添加して重合を行った。重合終了後ジメチルジクロル
シラン24ミリモルでカップリングしてポリマーを得た
。次いでジ−tert−ブチル−p−クレゾールをポリ
マー100重量部に対して0.5重量部アロマティック
オイルを60重量部加え常法により脱溶媒・乾燥を行っ
た。 試料B n−ブチルリチウム48ミリモルの代わりにテトラメチ
レン−1,4−ジリチウム48ミリモルを添加する以外
は試料Aと同様にして調製した。 試料C n−ブチルリチウム48ミリモルの代わりにテトラメチ
レン−1,4−ジリチウム24ミリモルを添加した以外
は試料Aと同様にして調製した。 試料D,E,F,G 仕込みスチレン量、テトラヒドロフラン量を変えた以外
は試料Cと同じ。 試料H 重合終了後、アロマティックオイル25重量部加える以
外は試料Cと同じ。 試料I 重合終了後、ジメチルジクロロスズでカップリングする
以外は試料Cと同じ。
表−1に示した。表−2に示すカーボンブラックを使用
し、表−3に示す配合組成(配合量は重量部)でゴム組
成物をつくった。さらに表−3に示す各ゴム組成物を用
いてつくったトレッドを備えるタイヤサイズ、フロント
205/515−13、リアー225/515−13の
タイヤをつくり、各々装着し、運動性能と摩耗外観を次
に示す方法で測定し、得た結果を表−3に併記する。
の周回タイムと20回目の周回タイムとのタイム差をコ
ントロールタイヤ(比較例1のゴム組成物を用いたもの
)のタイム差を100として指数表示したもの。100
より大きいとタイム差が無く高運動性能を有し100よ
り小さいとタイム差が大きく運動性能が劣ることを意味
する。
観を3とし、数値の大なる方がよく、5を最良とし、数
値の大なる方がよく、5を最良とし、数値の小なる方が
劣り、1を不良とした。
拠った。ブタジエン部分のシクロ構造(ビニル含量)は
赤外法(モレロ法)によって求めた。スチレン含量は、
699cm−1のフェニル基の吸収に基づいた赤外法に
よる検量線より測定。分子量はGPC分析法によって東
ソー株式会社製、HLC8020(商品名)でGMHX
カラムを2本連絡して測定し、ポリスチレン換算の重量
平均分子量を求めた。カーボンブラックの窒素吸着比表
面積(N2 SA)はASTM D3037に準拠し
て測定した。
発明の高運動性能を有する空気入りタイヤは、特定の開
始剤によって重合された、特定のミクロ構造と分子量を
有する共重合体を特定の窒素吸着比表面積をもつカーボ
ンブラックからなるゴム組成物をトレッドゴムとして用
いることにより、表−3から明らかな通り摩耗外観が著
しく改善され、安定した高運動性能を有するという優れ
た効果が得られる。
Claims (3)
- 【請求項1】 トレッド部を備える空気入りタイヤに
おいて、有機リチウム多官能開始剤または有機モノリチ
ウム開始剤と多官能モノマーを少なくとも用いて得られ
るスチレン−ブタジエン共重合体で、 a)スチレン結合含有量が10〜55重量%b)ブタジ
エン部の平均ビニル結合含有量が20〜80重量% c)ポリスチレン換算重量平均分子量が1,000,0
00以上 である共重合体を単独又は10重量部以上配合したブレ
ンドゴム100重量部に対して窒素吸着比表面積(N2
SA)が90〜250m2 /gのカーボンブラック
を60〜250重量部配合してなるゴム組成物をトレッ
ドゴムに適用したことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 【請求項2】 該共重合体のスチレン結合含有量が2
5〜45重量%、ブタジエン部の平均ビニル含有量が3
5〜70重量%である上記共重合体100重量部に対し
て30〜150重量部の伸展油で油展した油展スチレン
ブタジエン共重合体である請求項1記載の空気入りタイ
ヤ。 - 【請求項3】 該共重合体が、下記の一般式の化合物
:SiRp Xq (たゞし、Xはハロゲン原子、Rはアルキル基、アルケ
ニル基、シクロアルキル基およびアリール基からなる群
から選ばれる置換基でpは0〜2の整数、qは2〜4の
整数でp+q=4の関係にある)によりその共重合体ア
ニオンがカップリングされたものである請求項1記載の
空気入りタイヤ。
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---|---|---|---|
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ES92301887T ES2093190T3 (es) | 1991-03-05 | 1992-03-05 | Neumaticos. |
DE1992612669 DE69212669T2 (de) | 1991-03-05 | 1992-03-05 | Luftreifen |
EP19920301887 EP0502728B1 (en) | 1991-03-05 | 1992-03-05 | Pneumatic tires |
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JP3038596A JP2992101B2 (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 空気入りタイヤ |
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---|---|
JPH04277539A true JPH04277539A (ja) | 1992-10-02 |
JP2992101B2 JP2992101B2 (ja) | 1999-12-20 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996016118A1 (fr) * | 1994-11-24 | 1996-05-30 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Caoutchouc dienique, procede de production et composition dudit caoutchouc |
JP2012046565A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | スタッドレスタイヤ用ゴム組成物及びスタッドレスタイヤ |
-
1991
- 1991-03-05 JP JP3038596A patent/JP2992101B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996016118A1 (fr) * | 1994-11-24 | 1996-05-30 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Caoutchouc dienique, procede de production et composition dudit caoutchouc |
JP2012046565A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | スタッドレスタイヤ用ゴム組成物及びスタッドレスタイヤ |
US8567462B2 (en) | 2010-08-24 | 2013-10-29 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for studless tire and studless tire |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2992101B2 (ja) | 1999-12-20 |
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