JPH0445137A

JPH0445137A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH0445137A
Application number: JP2149831A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Morimoto; 森本　芳之; Mitsuru Araki; 荒木　充
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1990-06-11
Filing date: 1990-06-11
Publication date: 1992-02-14

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）この発明は、空気入りタイヤ、特に夏季に要求される操
縦性、耐久性及び耐摩耗性を損なうことなく、氷雪路面
上における制動性、駆動性及び操縦性を著しく改良した
、いわゆるオールシーズン用空気入りタイヤに関する。

（従来の技術）近年、冬期においてもタイヤ交換することなく、夏期と
同様に使用できるいわゆるオールシーズンタイヤの需要
が高まっている。このタイヤは冬期においても夏期と同
様のドライグリップ性、ウェットグリップ性、操縦安定
性、耐久性、低燃費性を有し、さらに氷上や雪上におい
ても十分な駆動性や制動性を有するものである。

従来、このようなタイヤに用いられるトレッドゴムは、
サマー用トレッドゴムの低温での硬度を低くすることが
要求され、ガラス転移点の低い重合体を使用するか、若
しくは低温での弾性率を適切に保てる軟化剤や可塑剤を
用いる方法が知られている。

しかしながら、前者の方法では、この重合体のヒステリ
シス特性の為に、氷雪温度領域ではそこそこの性能が発
揮されても、湿潤路面や乾燥路面での制動性や操縦性が
十分でないという問題点があり、また、後者の方法も、
特開昭５５−１３５１４９号、特開昭５８−１９９２０
３号、特開昭６０−１３７９４５号公報などに開示され
ているが、いずれの方法においても、氷雪上性能の改良
の程度の割りには、−船路を走行した際の耐摩耗性や耐
久性に及ぼす悪影響が大きいなどの問題点が指摘されて
いる。

また、いずれの技術を用−七：場合においても、確かに
一５°Ｃ以下の比較的低温領域における、いわゆるドラ
イ　オン　アイスでの氷雪上性能では良好な性能を示す
のの、０°Ｃ付近の湿潤状態、いわゆるウェット　オン
　アイスでの氷雪上性能においては、十分な摩擦係数が
得られず、駆動性、制動性、及び操縦性が十分改良され
ているとは言い難い。

（発明が解決しようとする課Ｂ）この発明の巨的は、夏期における操縦安定性、耐久性、
低燃費性を十分確保した上に、ドライオン　アイスのみ
ならずウェット　オン　アイスにおいても十分な制動及
び駆動性能を有する、真の意味でのオールシーズンタイ
ヤを提供することである。

（課題を解決するだめの手段）本発明者らは、かかるオールシーズン用トレッドゴムの
氷雪上性能、特に湿潤状態にある氷雪上性能について鋭
意検討を重ねた結果、トレッド部に特定の構造範囲にあ
る熱可塑性エラストマーを配合添加することにより理由
は定かでないが、氷雪上性能を著しく改良し、かつ夏季
用タイヤに求められる操縦性、耐久性、耐摩耗性能等の
性能を損なうこともないことを確かめ、この発明を完成
するに至った。すなわち、この発明は、トレッド部を備
えた空気入りタイヤにおいて、下記要件、イ、エラスト
マーがビニル芳香族炭化水素−共役ジエン系ブロック型
熱可塑性エラストマーであること、口、該エラストマーは、その構成単量体単位であるビニ
ル芳香族炭化水素と共役ジエンの重量比が４０／６０〜
９５１５であること、ハ、該エラストマーのビニル芳香族炭化水素系セグメン
ト中のビニル芳香族炭化水素の含有率が５０重量％以上
であること、及び二、該エラストマーの重量平均分子量が１．ＯＸ　１０
５以上であることを満たすビニル芳香族炭化水素系熱可塑性エラストマー
をゴム成分１００重量部あたり５〜８０重量部配合した
ゴム組成物をトレッド部に用いた空気入りタイヤである
。

（作　用）この発明の空気入りタイヤに用いられるビニル芳香族炭
化水素系熱可塑性エラストマーは、上記要件を満たせば
、ビニル芳香族炭化水素及び共役ジエン単位の変化に基
づく熱可塑性エラストマーの種類については、特に限定
するものでなく、次に示されるもの、すなわち、一般式％式％）（上式において、Ａはビニル芳香族炭化水素を主とする
重合体ブロックであり、Ｂは共役ジエンを主とする重合
体ブロックである。ＡブロックとＢブロックとの境界は
必ずしも明瞭に区別される必要はない。ｎは１以上の整
数であり、一般には１〜５の整数である。）で表される線状ブロック共重合体、及び一般式％式％（上式において、Ａ、Ｂは前記と同じであり、Ｘは例え
ば四塩化ケイ系、四塩化スズ、エポキシ化大豆油、カル
ボン酸のエステルなどのカップリング剤の残基又は多官
能有機リチウム化合物等の開始剤の残基を示す。ｍ及び
ｎは１以上の整数である。一般には１〜５の整数である
。）で表されるラジアルブロック共重合体が含まれる。

これらのブロック共重合体は炭化水素溶媒中、有機リチ
ウム化合物を開始剤として重合することにより得られる
。

炭化水素溶媒としてはブタン、ペンタン、ヘキサン、イ
ソペンタン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン等の脂
肪族炭化水素；シクロペンタン、メチルシクロペンタン
、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシク
ロヘキサン等の脂環式炭化水素；或いはベンゼン、トル
エン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素な
どが使用できる。有機リチウム化合物は、分子中に１個
以上のリチウム原子を結合した有機リチウム化合物であ
り、例えばエチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、イ
ソプロピルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、５ｅｃ−ブ
チルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム、ヘキサメチ
レンジリチウム、ブタジェニルジリチウム、イソプレニ
ルジリチウムなどがあげられる。

ビニル芳香族炭化水素としてはスチレン、０メチルスチ
レン、ｐ−メチルスチレン、ｐ　−ｔｅｒｔ−ブチルス
チレン、１．３−ジメチルスチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセンなどがある
が、特に一般的なものとしては、スチレンが挙げられる
。これらは、１種のみならず２種以上混合して使用して
もよい、共役ジエンとしては、１対の共役二重結合を有
するジオレフィンであり、たとえば１．３−ブタジェン
、２−メチル−１，３−ブタジェン（イソプレン）、２
．３−ジメチル−１，３−ブタジェン、１．３−ペンタ
ジェン、１，３−へキサジエンなどであるが、特に一般
的なものとしては１，３−ブタジェン、イソプレンが挙
げられる。これらは１種のみならず２種以上混合して使
用してもよい。

前記ブロック共重合体を製造するに際し、ビニル芳香族
炭化水素のビニル芳香族セグメント中のビニル芳香族含
有率を調整する方法としては、（ｉ）ビニル芳香族炭化
水素と共役ジエンとの混合物を連続的に重合系に供給し
て重合する及び／又は（ｉｉ）極性化合物或いはランダム化剤を使用してビニ
ル芳香族炭化水気と共役ジエンを共重合するなどの方法が採用できる。極性化合物やランダム化剤と
しては、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテ
ルなどのエーテル類、トリエチルアミン、テトラメチル
エチレンジアミンなどのアミン類、千オニーチル類、ホ
スフィン類、ホスホルアミド類、アルキルベンゼンスル
ホン酸塩、カリウムやナトリウムのアルコキシドなどが
挙げられる。

また、ビニル芳香族炭化水素系熱可塑性エラストマーの
重量平均分子量は、開始剤として用いる有機リチウム化
合物の量を変えることで調整したものである。

このような熱可塑性エラストマーの製造方法としては、
特開昭６０−２４３１０９号公報、特公昭３６−１９２
８６号公報、特公昭４３−１７９７９号公報、特公昭４
８−２４２３号公報、特公昭５７−４９５６７号公報、
特公昭５８−１１４４６号公報などに記載の方法があげ
られる。

以上述べた方法により、この発明の空気入りタイヤのト
レッドに使用されるビニル芳香族炭化水素系熱可塑性エ
ラストマーの必要要件を満たすものが得られる。

この発明において、ゴム組成物に配合される前記熱可塑
性エラストマーのビニル芳香族炭化水素と共役ジエンの
重量比が４０／６０未満の場合、氷雪上における性能の
改良が充分発揮されず、また、９５１５を超えるとゴム
組成物の耐摩耗性能を低下させるだけでなく加工主著し
い悪影響がある。また、前記エラストマーのビニル芳香
族炭化水素系セグメント中のビニル芳香族炭化水素の含
有率が５０重量％未満の場合、氷雪上性能が充分発揮さ
れない。また、前記エラストマーの重量平均分子量が１
．ＯＸ　１０’未満の場合、氷雪上性能が充分発揮され
ない上に耐摩耗性にも著しい悪影響がある。

この発明において、ゴム組成物に配合される前記熱可塑
性エラストマーの添加部数は、マトリックス部を形成す
るゴム１００重量部あたり５〜８０重量部である。この
添加部数が５重量部より少ないと氷雪上における性能が
充分発揮されず、８０重量部より多いと夏季用タイヤに
求められる耐久性、耐摩耗性が著しく低下するので、こ
の発明の効果を発揮できない為である。

ゴム成分としては、ジエン系ゴム、すなわち天然ゴム、
ポリイソプレンゴム、ポリブタジェンゴム、スチレン−
ブタジェン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタ
ジェン三元共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合
体ゴム、イソプレンブタジェン共重合体ゴム等が単独又
はブレンドとして好適に用いられ、特にＴｇが一３０°
Ｃ以下のジエン系ゴムが好ましい。

この発明の空気入りタイヤのトレッドに配設されるゴム
組成物には、前記ジエン系ゴム及びビニル芳香族炭化水
素系熱可塑性エラストマーのほかに通常トレッドゴムに
用いられる他のゴムや配合剤、例えば、充填剤、老化防
止剤、加硫剤、加硫促進剤を含んでよく、これら種類、
量については通常トレッドゴムに用いられる範囲であっ
て特に限定されるものでない。

（実施例）以下、実施例及び比較例によってこの発明をいっそう詳
細に説明する。

実施例及び比較例中に示される各構造因子及び物性値の
測定は、次に示す方法により行った。

（１）ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンの重量比プロ
トンＮＭＲ法により求めた。

（２）スチレン重合体を主とする重合体ブロック中のス
チレンの含有率通常よく知られる方法（日中等、高分子学会予稿集２９
（９）　、２０５５頁１９８０年）によりスチレンの連
鎖分布を求め、この値より上記スチレン含有率を算出し
た。

（３）ビニル芳香族炭化水素系熱可塑性エラストマーの
重量平均分子量試料を０．１　ｇ　／１００■２の濃度のテトラヒドロ
フラン溶液に調製し、ウォーターズＧＰＣ２００を用い
てポリスチレン換算にて算出した。

（４）氷上摩擦係数ゴムの氷上摩擦係数、特に０°Ｃ付近の湿潤状態におけ
る氷上摩擦係数は、表面温度が−０，５°Ｃの氷上に通
常加硫法により得られたスラブシートより得た試料表面
（試料寸法、長さ１０ｍｍ、幅ＩＣｈｍ、厚さ５１）と
氷を接触させ、協和界面科学株式会社製の動・静摩擦係
数計を用いて測定した。

測定条件として、荷重２ｋｇ／ｃｉＩ２、滑り速度ｉｏ
ａｍ／ｓｅｃ、雰囲気温度−２°Ｃ１表面状態は鏡面に
近位して行った。

（５）氷上制動性能試験タイヤ、乗用車用ラジアルタイヤＰＳＲ（１６５５
Ｒ１３）を作成し、ならし走行として５０Ｋｍ通常走行
を行った後、テストに供した。（次の摩擦試験も同様で
ある。）各試験タイヤ４本を排気量１５００ｃｃの乗用車に装着
し、外気温−５°Ｃの氷上で制動距離を測定した。

比較例１のタイヤを１００として指数表示した。

数値は大きい程、制動が良好であることを示す。

（６）摩耗試験各試験タイヤ２本を排気量１５００ｃｃの乗用車のドラ
イブ軸に取り付け、テストコースのコンクリート路面上
を所定の速度で走行させた。溝深さの変化量を測定し、
比較例１のタイヤを１００として指数表示した。数値は
大きい程、耐摩耗性能が良好であることを示す。

尖隻五上二旦−ル較拠土二旦使用したビニル芳香族炭化水素系熱可塑性エラストマー
は、ビニル芳香族炭化水素としてスチレン、共役ジエン
としてブタジェンを用いた熱可塑性エラストマーであり
、表１にその構造特性を示す。

これらの熱可塑性エラストマーは、シクロヘキサン中、
ｎ−ブチルリチウムを触媒として製造された０重量平均
分子量は、ｎ−ブチルリチウム量を変えることで調整し
た。スチレンのブロック率は、前記Ｂ部、すなわち共役
ジエンを主とする重合体ブロックを重合する時の単量体
としてスチレンとブタジェンの混合単量体を重合器に連
続的に供給すると同時にその比率を変えることで調整し
た。

次に、前記熱可塑性エラストマーを表２に示す配合でゴ
ム成分に配合したゴム組成物をつ（ってその加硫ゴムの
氷上摩擦係数を測定し、ゴム組成物をトレッドに用いて
作製したタイヤの氷上制動性能及び耐摩耗性能を測定し
た。結果を表２に示す。

比較例１にこれらの熱可塑性エラストマーを全く用いな
い場合、比較例２〜４、実施例１〜３に表１に示した熱
可塑性エラストマーを同一のマトリックスゴム配合に対
し一律２０重量部加えた例を示した０表２から分かるよ
うに、このような熱可塑性エラストマーを全く用いない
場合（比較例１）に対し、この発明の空気入りタイヤに
用いる熱可塑性エラストマーの条件を満たす熱可塑性エ
ラストマーＢ、Ｄ又はＦを添加した系では、室内で測っ
た氷上摩擦係数においても、タイヤでの制動性能におい
ても顕著な効果が見られ、また耐摩耗性能においても全
く悪影響がなく、むしろ若干改良効果が認められた。ま
た、実施例４及び５からも分かるように上述の効果は、
マトリックス部を形成するゴム種を変えても発揮される
ことが分かる。

実施例２．６と比較例５．６を比較すれば分かるように
、前記条件を満たす熱可塑性エラストマーであっても配
合量が５より少ないと氷上制動性能が充分発揮されず、
一方８０を超えると氷上制動性能では効果を示すものの
耐摩耗性能が著しく悪化し、実用に供し得ない。

（発明の効果）実施例及び比較例からも明らかなように、特定の芳香族
炭化水素系熱可塑性エラストマーを特定量配合したゴム
組成物をトレッドに用いたこの発明の空気入りタイヤは
、氷雪上性能を著しく改良すると同時に夏季用タイヤと
しての性能を確保し、真のオールシーズン用タイヤとし
て実用に供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】１、トレッド部を備えた空気入りタイヤにおいて、下記
要件イ、エラストマーがビニル芳香族炭化水素−共役ジエン
系ブロック型熱可塑性エラストマーであること、ロ、該エラストマーは、その構成単量体単位であるビニ
ル芳香族炭化水素と共役ジエンの重量比が４０／６０〜９５／５であること、ハ、該エ
ラストマーのビニル芳香族炭化水素系セグメント中のビ
ニル芳香族炭化水素の含有率が５０重量％以上であること、及びニ、該エラストマーの重量平均分子量が１．０×１０＾
５以上であることを満たすビニル芳香族炭化水素系熱可塑性エラストマー
をゴム成分１００重量部あたり５〜８０重量部配合した
ゴム組成物をトレッド部に用いたことを特徴とする空気
入りタイヤ。