JPH09151279A - トレッド用ゴム組成物 - Google Patents
トレッド用ゴム組成物Info
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- JPH09151279A JPH09151279A JP7309415A JP30941595A JPH09151279A JP H09151279 A JPH09151279 A JP H09151279A JP 7309415 A JP7309415 A JP 7309415A JP 30941595 A JP30941595 A JP 30941595A JP H09151279 A JPH09151279 A JP H09151279A
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Abstract
を保持しつつ、耐熱性及び耐磨耗性の向上を図る。 【解決手段】 スチレンブタジエン共重合体、カーボン
ブラック、硫黄、及び下式で示される亜鉛塩を含むゴム
組成物であって、前記亜鉛塩が前記スチレンブタジエン
共重合体100重量部あたり1〜4重量部配合されてい
る。 【化1】 あるいは下式で示されるチオ硫酸ナトリウム塩を含むゴ
ム組成物であって、前記チオ硫酸ナトリウム塩が前記ス
チレンブタジエン共重合体100重量部あたり0.5〜
2重量部配合されている。 【化2】
Description
タイヤに適したトレッドゴム組成物に関する。
能自動車用タイヤでは、連続高速走行において、高いグ
リップ性能を得る必要がある。一般に、カーボンブラッ
クの配合量が増加すると、ヒステリシスロスが大きくな
るため、グリップ性の向上が図られることから、高速性
能自動車用タイヤでは、カーボンブラックや軟化剤の配
合量を多くすることが多い。
量の配合によるグリップ性の向上は、ヒステリシスロス
の増大によるものであるため、エネルギー損失に伴う走
行中の発熱の程度が上がることを意味する。このため、
高速で連続走行すると、タイヤ内の発熱により、ゴム分
子の構造的変化が起こり、結局走行初期に比べてグリッ
プ力が低下する(以下、このような現象を「熱ダレ」と
いう)という問題がある。さらには、走行中の発熱によ
り、ゴム破壊が生じて、タイヤバーストなどをもたらす
(以下、このような現象を「ブローアウト」という)場
合もある。
を高充填したゴム組成物は、カーボンブラックの分散性
が悪く、耐磨耗性を低下させることにもなる。本発明
は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、グリップ性を確保しつつ、熱だれ
やブローアウト等を回避するのに十分な程度にまで耐熱
性を向上させ、かつ耐磨耗性の低下を防止したタイヤト
レッド用ゴム組成物を提供する。
ム組成物は、スチレンブタジエン共重合体、カーボンブ
ラック、硫黄、及び下式で示される亜鉛塩を含むゴム組
成物であって、前記亜鉛塩が前記スチレンブタジエン共
重合体100重量部あたり、1〜4重量部配合されてい
ることを特徴とする。
レンブタジエン共重合体、カーボンブラック、硫黄、及
び下式で示されるチオ硫酸ナトリウム塩を含むゴム組成
物であって、前記チオ硫酸ナトリウム塩が前記スチレン
ブタジエン共重合体100重量部あたり、0.5〜2重
量部配合されていることを特徴とする。
物に用いられるゴム成分は、スチレンブタジエン共重合
体(SBR)である。乳化重合SBR、溶液重合SBR
のいずれでもよく、またこれらを混合して用いることも
できる。但し、SBRにおけるスチレン含有率が25〜
60重量%であることが好ましい。スチレン結合含有率
が25重量%未満では、グリップ性能が低下する傾向に
あり、スチレン結合含有率が60重量%を越えると、加
工性が低下する傾向にあるからである。
られる。すなわち、加硫剤として、硫黄を含有する。加
硫剤を硫黄に限定したのは、後述するように、耐熱性の
向上は、硫黄と亜鉛塩、あるいは硫黄とチオ硫酸塩との
結合力に起因すると考えられるからである。硫黄の配合
量は、ゴム組成物全体の組成等により適宜選択される
が、一般に、ゴム成分100重量部あたり1〜3重量部
程度配合される。
は、補強剤として、カーボンブラックを、SBR100
重量部あたり80〜150重量部配合していることが好
ましい。一般にトレッド用ゴム組成物において、補強剤
として配合されるカーボンブラックの配合量としては、
ゴム成分100重量部あたり50〜100重量部程度で
あるが、高速性能自動車用の本発明のトレッドゴム組成
物としては、十分なグリップ性を得るため、少なくとも
80重量部程度以上配合されることが必要だからであ
る。
る亜鉛塩は、(1)式で示される構造を有する化合物で
ある。式中、Rはアリル基又はアルキル基で、炭素数が
7〜17程度が好ましい。
例えば、ストラクトール社製の「アクチベータ73」が
挙げられる。このような構造を有する亜鉛塩は、ゴム組
成物中に含まれる加硫剤たる硫黄に作用し、加硫に際し
て、ゴム分子同士の架橋の結合力を増加させることによ
り、高温下でのゴム架橋構造の変化を防止し、耐熱性を
増大させていると考えられる。
あたり1〜4重量部、好ましくは2〜3重量部である。
亜鉛塩の配合量が1重量部未満では、架橋結合力に及ぼ
す影響が少なくて、耐熱性の改良効果が発揮できず、4
重量部を越えると、架橋結合部分が増大しすぎて、剛性
が高くなり、ヒステリシスロス自体も低下して、グリッ
プ性能の低下をもたらすからである。
酸塩は、(2)式で示される構造を有する化合物であ
る。式中、Rはnが1〜6程度のアルキル基である。
ム塩としては、チオ硫酸ナトリウム塩の無水物として用
いることもできるし、2水和物として用いることもでき
る。2水和物としては、例えば、(3)式で示されるヘ
キサメチレン1,6ビスチオサルフェートジナトリウム
塩2水和物がある。
ム塩は、第1発明の亜鉛塩と同様に、ゴム組成物中に含
まれる加硫剤たる硫黄に作用し、加硫に際して、ゴム分
子同士の架橋の結合力を増加させることにより、高温下
でのゴム架橋構造の変化を防止し、耐熱性を増大させて
いると考えられる。上記(2)式で示されるチオ硫酸ナ
トリウム塩の配合量は、ゴム成分100重量部あたり
0.5〜2重量部である。配合量が0.5重量部未満で
は、架橋結合力に及ぼす影響が少なくて、耐熱性、耐磨
耗性の効果を発揮できないからである。また配合量が2
重量部を越えると架橋結合部分が増大しすぎて、剛性が
高くなり、ヒステリシスロス自体も低下して、グリップ
性能の低下をもたらすからである。
合物の他に、必要に応じて、オイル、老化防止剤等の種
々の添加剤を添加することができる。
する。はじめに、本発明で行った評価方法について説明
する。 〔評価方法〕 耐熱性 グッドリッチ式フレクソメータを用いて、ASTM D
623に準拠してブローアウトが起こるまでの時間(ブ
ローアウト時間)を測定した。ブローアウト時間(単位
は分)が長い程、耐熱性に優れていることを示す。さら
に、ブローアウト時のゴム試験片について、所定回数繰
り返し応力を与えたときの歪みの大きさ(これを「ダイ
ナミックセット」といい、元の試験片の歪みに対する増
加率(%)で示す)を測定した。ダイナミックセットの
値が小さい程、歪みが小さく、熱ダレに対して良好、す
なわち耐熱性に優れいてることを示す。 グリップ性 岩本式粘弾性スペクトロメータを用いて、初期歪み10
%、動的歪み2%、周波数10Hz,測定温度75℃
で、損失係数(tanδ)及び複素弾性率(E*)を測
定し、亜鉛塩又はチオ硫酸ナトリウム塩を含まない以外
は等しい組成を有するゴム組成物(後述のゴム組成物N
o.1)の測定結果を100とした指数で表示した。t
anδは、一般に転がり抵抗の指標となり、これらの値
(指数)が大きいと転がり抵抗が大きいこと、すなわち
グリップ性が良好であることを示す。また、E* は剛性
の指標となり、一般に高温になる程低下してグリップ性
が低下することになるため、高温域(約50〜80℃)
でのE* の低下が小さい程(指数が大きい程)、グリッ
プ性に優れているとを示す。尚、E* についての指数が
5%以内の低下は、許容範囲である。 耐磨耗性 JIS6264に準拠して評価した。すなわち、タイヤ
トレッドの磨耗量をランボーン磨耗試験機で測定し、亜
鉛塩又はチオ硫酸ナトリウム塩を含まない以外は等しい
組成を有するゴム組成物(後述のゴム組成物No.1)
の磨耗量を100とした指数で表示した。指数が大きい
程、耐磨耗性が良好であることを示す。 〔第1発明の実施例〕第1発明にかかるゴム組成物の実
施例及び比較例として、表1に示す配合組成を有するゴ
ム組成物No.1〜6を調製した。
ン結合含有率が35重量%のものである。また、本実施
例で用いたカーボンブラックは、N110である。尚、
加硫促進剤としては、N−オキシジエチレン−2−ベン
ゾチアジルスルフェンアミドを用いた。亜鉛塩として
は、ストラクトール社製のアクチベータ73を用いた。
ゴム組成物No.1〜6において、亜鉛塩が本発明の範
囲内で含有されているゴム組成物No.3〜5が第1発
明にかかる実施例であり、No.1、2、6は比較例に
該当する。
加硫ゴム試験片を作成し、これらについて、下記評価方
法に基づいて耐熱性及びグリップ性を評価した。評価結
果を併せて、表1に示す。
増加するに従って、ブローアウト時間は長くなり、且つ
ダイナミックセットは小さくなり、耐熱性に優れること
がわかる。一方、tanδについては、亜鉛塩の配合量
が所定範囲の場合(1〜4重量部)の場合に大きくなる
が、E* については、亜鉛塩の配合量の増加に従って低
下し、グリップ性が低下する傾向にあることがわかる。
配合量が所定範囲である(1〜4重量部)ゴム組成物N
o.3〜5が、グリップ性を維持しつつ、耐熱性の向上
を図ることができる。 〔第2発明の実施例〕第2発明にかかるゴム組成物の実
施例及び比較例として、表2に示す配合組成を有するゴ
ム組成物No.1,7〜9を調製した。表2において、
No.1,9は比較例であり、No.7,8は本発明に
かかるチオ硫酸ナトリウム塩を所定量含有する第2発明
に係る実施例に該当する。
ブラック,加硫促進剤は、いずれも第1発明で用いた化
合物と同じものである。チオ硫酸ナトリウム塩として
は、モンサント社製のデュラリンクHTS(これは、ヘ
キサメチレン1,6ビスチオサルフェートジナトリウム
塩2水和物である)を用いた。調製したゴム組成物N
o.7〜9,及びNo.1を用いて加硫ゴム試験片を作
成し、これらについて、上記評価方法に基づいて耐熱
性、グリップ性及び耐磨耗性を評価した。評価結果を併
せて、表2に示す。
ム塩の配合量が増加するに従って、ブローアウト時間は
長くなり、且つ耐磨耗性が優れることがわかる。一方、
tanδについては、チオ硫酸ナトリウム塩の配合量が
増加するに従って小さくなり、グリップ性が低下するこ
とがわかる。従って、本発明実施例に該当する亜鉛塩の
配合量が所定範囲である(0.5〜2重量部)ゴム組成
物No.3〜5が、グリップ性を維持しつつ、耐熱性及
び耐磨耗性の向上を図ることができる。
ンブラック配合量の増大によりグリップ性を確保しつ
つ、耐熱性及び耐磨耗性の低下を防止できる。従って、
本発明のトレッド用ゴム組成物を用いて高速用タイヤを
作成すれば、高速走行におけるグリップ性が確保できる
とともに、連続高速走行によっても熱ダレやブローアウ
トを防止し、耐磨耗性の向上を図ることができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 スチレンブタジエン共重合体、カーボン
ブラック、硫黄、及び下式で示される亜鉛塩を含むゴム
組成物であって、 前記亜鉛塩が、前記スチレンブタジエン共重合体100
重量部あたり、1〜4重量部配合されていることを特徴
とするトレッド用ゴム組成物。 【化1】 - 【請求項2】 スチレンブタジエン共重合体、カーボン
ブラック、硫黄、及び下式で示されるチオ硫酸ナトリウ
ム塩を含むゴム組成物であって、 前記チオ硫酸ナトリウム塩が、前記スチレンブタジエン
共重合体100重量部あたり、0.5〜2重量部配合さ
れていることを特徴とするトレッド用ゴム組成物。 【化2】 - 【請求項3】 前記スチレンブタジエン共重合体は、ス
チレン結合含有率が25〜60重量%であることを特徴
とする請求項1又は2に記載のトレッド用ゴム組成物。
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