JPH05255540A - タイヤのトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

タイヤのトレッド用ゴム組成物

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JPH05255540A
JPH05255540A JP4105208A JP10520892A JPH05255540A JP H05255540 A JPH05255540 A JP H05255540A JP 4105208 A JP4105208 A JP 4105208A JP 10520892 A JP10520892 A JP 10520892A JP H05255540 A JPH05255540 A JP H05255540A
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JP
Japan
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styrene
rubber
component
content
weight
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Withdrawn
Application number
JP4105208A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyuki Isobe
典幸 磯部
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用条件が広範囲にわたる乗用車等に装着
され、発熱によるタイヤ温度が広範囲に変化するタイヤ
等に、温度による変化が少なく、低温から高温にわたっ
て大きくいスキッド抵抗及び耐摩耗性を付与する。 [構成] スチレン含有率が5〜40重量%、イソプ
レン成分の3,4結合の含有率と1,2結合の含有率の
和が30〜80%であるスチレン−イソプレン共重合体
ゴムの10〜50重量%と、スチレン含有率が20〜4
5重量%であるスチレン−ブタジエン共重合体ゴムの9
0〜50重量%とでなるゴム成分100重量部に沃素吸
着量130g/kg以上のカーボンブラックを50〜1
50重量部配合したトレッド用ゴム組成物。 [効果] ミクロ構造を特定したゴムを使用したゴム
組成物でタイヤのトレッドを形成することにより、タイ
ヤに温度による変化が少ない優れたスキッド抵抗及びは
耐摩耗性を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は乗用車用タイヤ等のトレ
ッドに用いるゴム組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の乗用車用タイヤのトレッドには、
スチレン含有率が18〜25%のスチレン−ブタジエン
ゴムまたはスチレン−ブタジエンゴムとブタジエンゴム
あるいは天然ゴムとのブレンド物100重量部に対して
カーボンブラックを50〜150重量部配合したゴム組
成物が用いられていた。
【0003】自動車の性能の向上に伴って高速で連続走
行されるようになり、安全上の点からタイヤの路面グリ
ップ性能の向上が求められ、これを解決する方法とし
て、特開昭57−92104にはトレッドゴム組成物の
ゴム成分に3,4結合と1,2結合が多いイソプレンブ
ロック重合体を用いる方法、特開昭57−94028に
は3,4結合と1,2結合が多いポリイソプレンを用い
る方法、特開昭57−96013にはガラス転移点が−
50℃以上のポリイソプレンを用いる方法、特開昭63
−90522には3,4結合と1,2結合の多いガラス
転移点が2つ以上あるイソプレンとブタジエン共重合体
を用いる方法、特開平1−174543には3,4結
合、と1,2結合及び1,4トランス結合が多いポリイ
ソプレンを用いる方法、特開平1−174544には
3,4結合と1,2結合の多いポリイソプレンとこれよ
りもガラス転移点が10℃以上低いスチレン−ブタジエ
ンゴムとを混用する方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】路面グリップ性能を意
味するスキッド抵抗は温度、速度によって変化し、スキ
ッド抵抗が極大を示す温度は成分ゴムのガラス転移点と
関係があって、ガラス転移点が高いほど高温でのスキッ
ド抵抗は大きくなる。一方スキッド抵抗が大きくなれば
耐摩耗性が低下する関係もある。自動車が高速で走行さ
れた場合タイヤは発熱して温度が高くなり、上記のガラ
ス転移点が比較的低いイソプレン重合体を用いる方法で
は高速走行におけるスキッド抵抗が不十分であった。本
発明の目的は高速走行してタイヤの温度が高くなる条件
下でも大きいスキッド抵抗をタイヤに持たせるタイヤト
レッド用ゴム組成物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、スチレン含有
率が5〜40重量%、イソプレン成分中の3,4結合の
含有率と1,2結合の含有率の和が30〜80%でるス
チレン−イソプレン共重合体ゴムの10〜50重量%
と、スチレン含有率が20〜45重量%であるスチレン
−ブタジエン共重合体ゴムの90〜50重量%とでなる
ゴム成分100重量部に対してカーボンブラックを50
〜150重量部配合したことを特徴とするタイヤトレッ
ド用ゴム組成物に係わる。
【0006】本発明のゴム組成物に使用するスチレン−
ブタジエン共重合体ゴムとしては、イソプレン成分の
3,4結合の含有率と1,2結合の含有率の和が30〜
80%にあると同時にガラス転移点が−25℃から+4
5℃の範囲内にあるものが好ましく、カーボンブラック
としては沃素吸着量が130g/kg以上あるものが好
ましい。
【0007】本発明に使用するスチレン−ブタジエン共
重合体ゴムは、無極性有機溶剤例えばシクロヘキサンに
所定量のスチレン及びイソプレンを溶解し、アルキルリ
チウム例えばnブチルリチウムを触媒にして、環状エー
テル例えばテトラヒドロフラン等、アミン化合物例えば
ジピペリジノエタン等のミクロ構造調整剤の存在下で
3,4結合と1,2結合の含有率の和が所定の量になる
ように温度を調整しながら重合反応を行い製造すること
ができる。ここで、3,4結合と1,2結合の測定は日
本分光工学株式会社製A−2型赤外分光光度計を用いて
分光光度法にて測定し、キーバンドとして3,4結合に
対しては890cm−1にあるピークを、1、2結合に
対しては910cm−1にあるピークを選び、その吸光
係数より算出した。また、ガラス転移点は示差走査熱量
計(D.S.C)を用いて昇温速度20℃/分で測定
し、転移吸熱ピーク位置から決定した。
【0008】本発明のゴム組成物には、上記のゴム成分
の他に、カーボンブラックをゴム100重量部に対して
通常使用される範囲量の50〜150重量部、軟化剤を
カーボンブラック重量の0.3〜1.1倍及び通常使用
される範囲量の硫黄、加硫促進剤、亜鉛華、ステアリン
酸、老化防止剤等の周知のゴム配合剤が配合されてい
る。
【0009】
【作用】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物のゴム成
分は、スチレン含有率が5〜40重量%と3,4結合と
1,2結合の含有率の和(以降ビニル結合含有率とい
う)を30〜80%にしたイソプレン成分95〜60重
量%からなる共重合体ゴム(A成分という)と、スチレ
ン含有率が20〜45重量%であるスチレン−ブタジエ
ン共重合体ゴム(B成分という)からなる。A成分とB
成分のブレンド割合は広い範囲から選択できるが、A成
分/B成分の重量比は、10/90〜50/50の範囲
が好適である。この範囲でのブレンド物のミクロの分散
状態は、スチレン−イソプレン共重合体ゴムのスチレン
部とスチレン−ブタジエン共重合体ゴムのスチレン部が
相溶状態となっており、スチレン−イソプレン共重合体
ゴムの立体障害になる3,4結合と1,2結合を有する
イソプレン部とスチレン−ブタジエン共重合体ゴムのブ
タジエン部は非相溶であるので適当なゾーンサイズで分
散した状態になっている。ミクロの分散状態をこのよう
にすることにより、スチレン部の相溶状態はゴムマトリ
ックスの結合を強めて耐摩粍性を向上させ、イソプレン
部とブタジエン部のゾーンサイズ分散状態はそれぞれの
温度特性の特徴を保持させて大きいスキッド抵抗を有す
る温度範囲を広くする。A成分とB成分のブレンド割合
が上記範囲から外れた場合には、相溶状態とゾーンサイ
ズ分散状態の共存がなくなり、高耐摩耗性と高スキッド
抵抗性の両立が困難になる。A成分のスチレン含有率が
5重量%末満の場合またはB成分のスチレン含有率が2
0重量%未満の場合はスキッド抵抗が劣り、A成分のス
チレン含有率が40重量%より多い場合またはB成分の
スチレン含有率が45重量%より多い場合は耐摩耗性が
劣る。また、A成分のビニル含有率が30重量%未満の
場合は高温におけるスキッド抵抗が劣り、耐熱性も悪く
なってトレッド表面の物性低下が生じる。80重量%よ
り多い場合は耐摩耗性が劣る。A成分/B成分の重量比
が10/90〜50/50の範囲より外れると含有率が
大きい方の成分の性質が強く現れて耐摩耗性とスキッド
抵抗性、特に高温領域におけるスキッド抵抗とを同時に
高い水準で両立させることが困難になる。A成分はB成
分よりもガラス転移点の温度が高くなるようにしてあ
り、A成分のガラス転移点が−25℃より低いと、ゴム
組成物全体の温度特性が低温側にシフトして、大きいス
キッド抵抗を示す温度領域が低くって高速走行時のスキ
ッド抵抗が悪くなる。
【0010】一般にカーボンブラックの沃素吸着量が大
きくなるほど耐摩耗性とスキッド抵抗が大きくなる傾向
にあるが、従来広く使用されていたスチレン−ブタジエ
ンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴムに沃素吸着量130
g/kg以上のカーボンブラックを配合した場合、カー
ボンブラックの分散が悪いので期待したほど耐摩耗性は
大きくならなかった。しかし、本発明に使用するゴム成
分においては、カーボンブラックの分散性がよいので、
本発明に使用するカーボンブラックの沃素吸着量は13
0mg/g以上であることが好ましく、沃素吸着量が1
30g/kg未満のカーボンブラックを使用した場合は
充分な耐摩耗性、スキッド抵抗が得られない。配合量が
50重量部未満では摩耗が悪く、150重量部より多く
なると発熱が大きくなって好ましくない。軟化剤の配合
量は多いほどスキッド抵抗がよくなるが、反対に耐摩耗
性は悪くなるので軟化剤の配合量はカーボンブラックの
0.3〜1.1倍の範囲が好ましい。
【0011】
【実施例】試験に用いたA成分表のスチレン含有率とビ
ニル結合含有率及びガラス転移点と、B成分のスチレン
含有率及びガラス転移点を表1に示す。
【0012】
【表1】
【0013】表2に示す比率に従う量のA成分、B成
分、カーボブラック(CBと略称)、アロマオイル及び
これらの他に亜鉛華3重量部(以下単に部という)、ス
テアリン酸2部、老化防止剤(商品名サントフレックス
13)1部、パラフイン系ワックス1部、硫黄2部、加
硫促進剤(CBS)1.4部をバンバリーミキサーを用
いて混合してゴム組成物を製造し、これを所定の試験片
に加硫成型してスキッドと摩耗性の試験を行い、表2に
示した。使用したカーボンブラックの沃素吸着量はは、
N110CBが143g/kg、N220CBが119
g/kg、N472CBが250g/kgである。
【0014】スキッド試験はRubber Chemi
stry and Technology 38巻84
0頁(1965年)に記載する方法に準じ、英国スタン
レーロンドン社製のポータブルスキッドテスターを用い
てアスフワルト面での温度23℃と100℃のときのド
ライスキッド及び23℃湿潤アスフアルト面での温度2
3℃のときのウエットスキッドを測定して得られたスキ
ッド量の逆数をスキッド抵抗として配合番号10の値を
100として指数で表2に示した。摩耗試験はASTM
D 2228に記載する方法に準じ、PICO摩耗試
験器を用いて測定し、得られた摩耗量の逆数を耐摩耗と
して配合番号10の値を100として指数で表2に示し
た。
【0015】
【表2】
【0016】配合番号1〜5は実施例で、配合番号1〜
4はコントロールの配合番号10よりスキッド性、耐摩
耗性がすぐれている。沃素吸着量が119のカーボンブ
ラックを使用した配合番号5は耐摩耗性は優れている
が、スキッド抵抗は若干小さく耐摩耗性重視の使用条件
では使用できる。スチレン含有率が5重量%のA成分を
用いた配合番号7はスキッド抵抗が劣り、スチレン成分
が45重量%のA成分を用いた配合番号8はスキッド抵
抗はよいが耐摩耗性が劣り、スチレン含有率が18重量
%のB成分を用いた配合番号9はスキッド抵抗が劣って
いる。
【0017】
【発明の効果】本発明は、以上のように特定した範囲の
スチレン含有率及びイソプレン成分の3,4結合の含有
率と1,2結合の含有率を有するスチレン−イソプレン
共重合体ゴムと特定した範囲のスチレン含有率を有する
スチレン−ブタジエン共重合体ゴムをゴム成分としたゴ
ム組成物をタイヤトレッドに使用することにより、タイ
ヤに低速走行でタイヤ温度が低いときの向上した耐摩耗
成及スキッド抵抗はもとより、高速走行でタイヤ温度が
上昇ときにも向上した耐摩耗成及スキッド抵抗を具えさ
せ、乗用車により安全な走行をもたらすものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴム成分100重量部に対してカーボン
    ブラックを50〜150重量部配合したタイヤトレッド
    用ゴム組成物であって、ゴム組成物のゴム成分が、スチ
    レン含有率が5〜40重量%、イソプレン成分の3,4
    結合の含有率と1,2結合の含有率の和が30〜80%
    であるスチレン−イソプレン共重合体ゴムの10〜50
    重量%と、スチレン含有率が20〜45重量%であるス
    チレン−ブタジエン共重合体ゴムの90〜50重量%と
    でなることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
JP4105208A 1992-03-11 1992-03-11 タイヤのトレッド用ゴム組成物 Withdrawn JPH05255540A (ja)

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JP (1) JPH05255540A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5470929A (en) * 1993-03-29 1995-11-28 The Goodyear Tire & Rubber Company Process for synthesizing styrene-isoprene rubber
JP2006052309A (ja) * 2004-08-11 2006-02-23 Sumitomo Rubber Ind Ltd 高性能タイヤ用ゴム組成物
JP2006307103A (ja) * 2005-05-02 2006-11-09 Sumitomo Rubber Ind Ltd 高性能タイヤ用ゴム組成物
WO2014010248A1 (ja) 2012-07-12 2014-01-16 株式会社ブリヂストン イソプレン共重合体及びその製造方法

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990518