JPS5819340A - タイヤトレツド用ゴム組成物 - Google Patents

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】 本発明はウェットスキッド抵抗と低ヒステリシス性とに
優れたタイヤトレッド用ゴム組成物に関し、更に詳しく
は限定されたスチレン含有量およびブタジェン部のミク
ロ構造を有する高ムーニー粘度のスチレン−ブタジェン
共重合体ゴムヲ伸展油で伸展して含有するタイヤトレッ
ド用ゴム組成物に関する。

昨今、省エネルギーの目的で燃料消費量を少なくした自
動車の開発が進められているが、自動車の重要な部品の
１つであるタイヤについても転勤抵抗の小さいタイヤの
開発が進められている。タイヤの転勤抵抗を小さくする
ために、その中でも特にタイヤ１本当りで最も占有体積
が大きく且つ内部摩擦損失の大きなゴムが使用されてい
るキャップ）レッド部に使用されるゴム組成物のヒステ
リシスロスを小さくする試みが主になされてきた。

然るに該ゴム組成物の高いヒステリシスロスはタイヤの
基本特性である制動性能、操縦性能、乗心地性能の源泉
となるものであり、該ゴム組成物のヒステリシスロスの
低減化は、自動車の高速走行或は湿潤路面での走行に於
ける制動時の制動距離の延長、操縦安定性能の低下を同
時にきたし、余り好ましくないが、従来の低転動抵抗タ
イヤに於いてはこれら特性の低下は已むを得ないものと
されていた。たとえば、従来技術では転勤抵抗低減の為
にキャップトレッド部のゴムのヒステリシスロスを小さ
くする為、かかるキャップトレッド用ゴム組成物には損
失正接（以下−６と記す）の小さなＩリイソ！レンゴム
（含む天然ゴム）又はポリブタジェンゴム等が使用され
ている。しかしながら、これらのポリマーをトレッド部
に用いたタイヤは、湿潤路面での運動性能（特に制動性
能）を低下させてしまい、又、湿°潤路面での運動性能
を考慮してカーデンプラ、り等の補強剤、オイル等の可
塑剤の配合量を増すと、期待した程タイヤの転勤抵抗を
低減できなかった。なお、転勤抵抗のゴム材料試験とし
ては一般に反発弾性のような動的損失特性が目安となり
、反発弾性が高いほど転勤抵抗が低減されていることを
示す。また、湿潤路面での゛制動性能（以下、ウェット
制動性能という）のゴム材料試験はブリティシュ　ポー
タプルスキッドテスターによるウェットスキッド抵抗の
値によりなされる。

本発明は転動抵抗およびウェット制動性能の両特性にす
ぐれ、しかも他の特性も損わないタイヤトレッド用ゴム
組成物を提供することを目的とする。

本発明者らの一部は前記目的に沿って研究し、限定され
た範囲のスチレン含有量とブタジェン部の１．２−結合
単位を有するスチレン−ブタジェン共重合体ゴムを伸展
油で伸展したムーニー粘度■４．＋４（１００℃）が５
３以上の油展スチレン−ゲタジエン共重合体ゴムとジエ
ン系ゴムとをゴム分とするゴム組成物が前記目的を満足
することを見出し特願昭５６−１８９０４号を出願した
。

本発明者らはさらに引き続き検討を重ねた結果、前記ス
チレン−ブタジェン共重合体ゴムにオイてブタジェン部
のミクロ構造がさらに特定範囲にありかつ高ムーニー粘
度としたスチレン−ブタノエン共重合体ゴムを油展して
含有するゴム組成物のゴム材料試験を行なったところ、
特願昭５６−１８９０４号開示のゴム組成物よりも一層
、ウェットスキッド抵抗を低下することなく反発弾性を
向上することを見出し本発明に到達した。即ち本発明は
、スチレン含有量２０〜３０重量％でブタジェン部のシ
ス−１，４−結合単位含有量が２５〜５０モルｓ、１．
２−結合単位含有量が２０モルチ以下であり、ペースポ
リマーのムーニー粘度■イ、＋４（１００℃）が１１０
以上である油展スチレン−ブタジェン共重合体ゴムをア
ロマ系伸展油を除いたペースポリマーの量として、全ゴ
ム分中に２０重量１％以上含有することを特徴とするタ
イヤトレッド用ゴム組成物である。

本発明に用いる油展スチレン−ブタジェン共重合体ゴム
（以下、油展特定ＳＢＲという）はスチレン含有量は２
０〜３０重量％、ブタジェン部のシス−１，４−結合単
位含有量２５〜５０モルチ、１．２−結合単位含有量２
０モルチ以下でムーニー粘度が１１０以上のスチレン−
ブタジェン共重合体ゴム（以下、特定ＳＢＲという）を
アロマ系伸展油で伸展して得られる。特定ＳＢＲは溶液
重合法によって製造されるもので重合触媒に有機リチウ
ム系触媒を使用し、重合溶媒として炭化水素溶媒を用い
る。乳化重合法によっては前記のごときシタツエン部の
ミクロ構造を制御して製造することは困難である。

特定ＳＤＲ、すなわちペースポリマーのスチレン含有量
が２０重量％未満ではウェットスキッド抵抗の良好なゴ
ム組成物は得られず、３０重量％を超えると反発弾性率
の低下が著しい。シス−１，４−結合単位含有量が２５
モルチ未満では特定ＳＢＲのムーニー粘度を増加しても
反発弾性の顕著な改善効果が期待できず、５０モルチを
超えるとウェットスキッド抵抗の低下が著しい。また１
、２−結合単位含有量が２０モルチを超えると反発弾性
が劣るので好ましくない。特定ＳＢＨのスチレン含有量
とブタジェン部のミクロ構造の各結合単位のモルチが前
記範囲にあってもムーニー粘度が１１０未満では反発弾
性もウニ、トスキッド抵抗もあまり向上しない。この特
定ＳＢＲのムーニー粘度の好ましい値は１２０以上であ
るが、あまり上げるとゴム組成物の混線加工性が低下し
てくる。

油展特定ＳＢＲは特定ＳＢＲをアロマ系伸展油で伸展し
て得られるものである糸、アロマ系伸展油は特定ＳＢＲ
１００重量部に対して３７．５重量部前後配合されるこ
とが得られる油展特定ＳＢＲのムーニー粘度、加工性等
の点から好ましい。

油展特定ＳＢＲは全ゴム分中に、特定ＳＢＲ換算で２０
重量％以上、好ましくは２０−１８０重量％含まれるこ
とが必要で、２０重量％未満では反発弾性が低下し好ま
しくない。油展特定ＳＢＲ以外に配合される残余ゴム分
としては、天然ゴムおよび油展特定ＳＢＲを除くジエン
系合成ゴムの１種以上が適宜配合され、例えばポリイソ
プレンゴム、汎用ＳＢＲ，油展汎用ＳＢＲ等である。油
展特定ＳＢＲのムーニー粘度が高いため、これに粘度の
小さいこれらのジエン系ゴムを配合することによって特
定ＳＢＨのすぐれた反発弾性、ウェッｔスキッド抵抗を
損わずに加工性を改善することができる。このジエン系
ゴムは、ゴム分中に８０重量−以下、好ましくは２０〜
８０重量％配合される。

本発明のゴム組成物においては、通常ゴム工業で汎用さ
れる各種配合剤、例えばカー？ンブラ。

り、老化防止剤、プロセス油、イオウ、加硫促進剤等が
任意に選択され、適量配合される。

以下、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に
説明する。なお、第２〜３表中の配合値はすべて重量部
とし、原料ゴム配合の括弧内の値はアロマ系伸展油の量
を除いたベースポリマーの量を示す。

実施例１〜２および比較例１〜８ 各種の市販のＳＢＲおよび本発明に使用する特定ＳＢＨ
のスチレン含有量とブタジェン部におけるシス−１，４
−結合単位含有量、１，２−結合単位含有量およびトラ
ンス−１，４−結合単位含有量、並びにこれらＳＢＲの
ムーニー粘度と油展後のムーニー粘度を第１表に示す。

スチレン含有量およびそれぞれの結合単位含有量は日立
製作所製赤外分光光度計を用い、その赤外吸収スペクト
ルから既知の方法で求める。なお、ブタジェン部におけ
るシス−１，４−結合単位含有量、１，２−結合単位含
有量およびトランス−１，４−結合単位含有量の合計が
１００モル係となるようにして求める。ベースポリマー
および油展ゴムのムーニー粘度の測定はＪＩＳ　Ｋ　６
３８３°によって行なった。また油展ゴムはベースポリ
マー１００重量部に対してアロマ系伸展油を３７．５重
量部の割合で配合した。

第１表に示すＳＢＲを原料ゴムとして用い、これをＢ型
パンパリミキサー（最初の側壁温度５０℃、ローター回
転数４　Ｏｒｐｍ　）に投入して、３０秒後に加硫促進
剤およびイオウを除く配合剤を投入して４分間混線する
。さらに、これら原料ゴム、各種配合剤に加硫促進剤お
よびイオウを添加して約５０℃に制御した８インチロー
ルで３分間混練してゴム組成物を調製した。このゴム組
成物の配合量およびＪＩＳ　Ｋ　６３００に準拠して行
ったムーニー粘度毘、＋４（１０ｏ℃）の測定値を第２
表に示す。

このゴム組成物を１６０℃で１５分間プレス加硫して、
加硫ゴムの加硫物性を評価した。評価は引張り強さ、伸
び、３００％引張応力、反発弾性およびウェットスキッ
ド抵抗で行ない、引張り強さ、伸びおよび３００％引張
応力はＪＩＳ　Ｋ　６３０１に準拠して測定した。反発
弾性はリュプケ反発弾性試験機を用いて測定し、またウ
ェットスキッド抵抗は、ブリティシー　スキッドテスタ
ー（スタンシー社製）を用い蒸留水で湿潤したセーフテ
ィウオーク（スリーエム社製）の路面上でスキッドナン
バー（チ）を測定した（温度２５℃、ＡＳＴＭＥ３０３
−７４）。これらの結果を第２表に示す。またペースポ
リマーのムーニー粘度と反発弾性との関係を第１図に、
ウェットスキッド抵抗と反発弾性との関係を第２図にそ
れぞれ示す。

第２表の結果からいずれのＳＢＨにおいてもアロマ系伸
展油で油展すると引張強さ、３ｏｏ％引張応力および反
発弾性が向上する。

比較例１〜２はシス−１，４−結合含有量の少ない乳化
重合ＳＢＲを用いた例であるが反発弾性が低い。比較例
３〜４は１．２−結合単位含有量の多い溶液重合ＳＢＲ
を用いた例であるが、この場合においても反発弾性が低
い。比較例５〜６はスチレン含有量の低い溶液重合ＳＢ
Ｒを用いた例であるが、反発弾性は向上するもののウェ
ットスキッド抵抗は低下し、引張り強さ、３００％引張
応力も低下する。比較例７〜８はスチレン含有量および
ブタジェン部のミクロ構造は本発明の範囲にあるがムー
ニー粘度の低い溶液重合ＳＢＲを用いた例であるが、反
発弾性がやや低く、３００％引張応力に劣る。

実施例１〜２は第２図にも示されるように比較例１〜８
に比べて反発弾性が高く、ウェットスキッド抵抗も損わ
れない。

第１図はペースポリマーのムーニー粘度と反発弾性の関
係を示した図であるが、いずれの場合もムーニー粘度が
高いペースポリマーを油展した場合のほうが反発弾性が
高い。しかし、シス−１，４−結合単位含有量の少ない
比較例２．１，２−結合単位含有量の多い比較例４およ
びペースポリマーのムーニー粘度の低い比較例８では油
展しても所望の反発弾性は得られない。比較例６は前述
のごとくスチレン含有量が少ないため、反発弾性は高い
もののウェットスキッド抵抗に著しく劣る。

実施例３〜１０および比較例９ 第３表に示す配合で実施例１と同様の方法でゴム組成物
を調製し、さらに加硫ゴムを得た。このゴム組成物のム
ーニー粘度および加硫ゴムの加硫物性を実施例１と同様
の方法で測定し結果を第３表に示した。また、反発弾性
とウェットスキ、ド抵抗の関係を第２図に示した。

実施例３〜６は油展特定ＳＢＲと低ムーニー粘度ＳＢＲ
との配合割合を変えてゴム分としてブレンドしたゴム組
成物である。実施例７〜８は油展特定Ｓ、ＢＲ−と、他
の低ムーニー粘度ＳＢＲとをそれぞれゴム分としてブレ
ンドしたゴム組成物であり、実施例９〜１０は油展特定
ＳＢＲ，低ムーニー粘度ＳＢＲに天然ゴムまたはポリブ
タジェンゴムとを加えゴム分としてブレンドしたゴム組
成物である。第３表および第２図に示されるごとく、低
ムーニー粘度ＳＢＲをゴム分として配合した比較例１の
ゴム組成物に比べて、いずれの場合も反発弾性が高くウ
ェットスキッド抵抗とのバランスにすぐれている。

以上説明したように本発明でいう特定ＳＢＲを油展して
含有するゴム組成物はウェットスキッド抵抗を低下する
ことなく反発弾性を向上するので、低転動抵抗および安
定した湿潤路面での制動性能を要求されるタイヤのトレ
ッド部に好適に利用されるほか、低ヒステリシス性が要
求されるタイヤのサイド部やカーカス部等に利用される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は２５℃における反発弾性とベースポリマーのム
ーニー粘度を示す図表で、線で結ばれたプロット同士は
スチレン含有量およびミクロ構造のはｔ命共通なＳＢＲ
を用いたゴム組成物を示す。 第２図は２５℃における反発弾性とウェットスキ、ド抵
抗の関係を示す図表である。 なお、第１〜２図において円に囲まれた数字は実施例番
号、正方形で囲まれた数字は比較例番号を示す。 特許出願人　横浜プム株式会社 代理人　弁理士伊東辰雄 ｌ伊東哲也 第１図 ４０　　、ｇ’０　１１０　　Ｇｏｏ　　１２０　１４
６ベスポリマ一つ八−シ粘オシ（Ｉｌｏｏ＠ｃ）ウエツ
Ｙ；Ｌ入、ト・ｂ淘

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スチレン含有量２０〜３０重量％でブタジェン部の
   シス−１，４−結合単位含有量が２５〜５０モルチ、１
   ．２−結合単位含有量が２０モルチ以下でアリ、ベース
   ポリマーのムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）が１１
   ０以上である油展スチレン−ブタノエン共重合体ゴムを
   アロマ系伸展油を除いたベースポリマーの量として、全
   ゴム分中に２０重重量板上含有することを特徴とするタ
   イヤトレッド用ゴム組成物。 ２、　前記油展スチレン−ブタジェン共重合体ゴムのア
   ロマ系伸展油を除いたベースポリマーの量が全ゴム分中
   に２０〜８０重量％含有され、かつ残余ゴム分が天然ゴ
   ムまたは前記油展スチレン−ブタジェン共重合体ゴム以
   外のジエン系合成ゴムの少くとも１種以上からなる、前
   記特許請求の範囲第１項記載のタイヤトレッド用ゴム組
   成物。