JPS60197751A - タイヤトレツドゴム組成物 - Google Patents

タイヤトレツドゴム組成物

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JPS60197751A
JPS60197751A JP59055140A JP5514084A JPS60197751A JP S60197751 A JPS60197751 A JP S60197751A JP 59055140 A JP59055140 A JP 59055140A JP 5514084 A JP5514084 A JP 5514084A JP S60197751 A JPS60197751 A JP S60197751A
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ice
friction
rubber
olefin oligomer
coefficient
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倫一 中山
Riichiro Ohara
大原 利一郎
Noriyuki Isobe
磯部 典幸
Mitsuaki Hayama
端山 光明
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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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】 本発明はタイヤトレッドゴム組成物、特に優れた氷上で
の高摩擦特性を有するスパイクレスタイヤ用トレッドゴ
ム組成物に関する。
一般にタイヤトレッド部を構成するゴム組成物は低温に
なると硬化しゴム本来の柔軟性を失い路面グリップ力が
低下する。即ち雪上及び氷上で路面グリップができず滑
ってしまう。また制動も効かずハンドルによる車体のコ
ントロールもできない状況に陥る。この点を補う目的で
使用されているのがスパイク付スノータイヤであるが、
近来スパイク付スノータイヤによる路面の損傷及びそれ
に伴う粉塵の発生、浮遊、さらには騒音等が社会問題と
なっており、十分な低温特性を有するスパイクレススノ
ータイヤへの要請が高まってかでいる。
従来より、低温下での硬化を防ぐ為に(1)lfフス啄
位温度(Tg)の低いポリマーの使用、(2)アロマテ
ィックオイル、ナフテニックオイルの多量使用、(3)
シー(2−エチルヘキシル)アジペート(DO^)、シ
ー(2−エチルヘキシル)7タレート(DOP)、シー
(2−エチルヘキシル)アゼレート(002)、ノー(
2−エチルヘキシル)セバケート(OOS)などの低温
性可塑剤をゴム組成物に加え゛ること等が知られている
低温化での硬化を防ぎ氷上での摩擦係数を大巾に向上す
る目的で本発明者らは特願昭58−206699号にお
いてa−オレフィンオリゴマーを低温性可塑剤として使
用することを提案した。このトレッドゴム組成物は一2
0℃においては他の可塑剤、オイル、軟化剤を使用した
ものに比べ、高い氷上摩擦係数を示した。
ところで一般に氷結路面といっても、その氷温はさまざ
まであり、特に注目しなければならないのは、氷温の差
異によりゴムの氷上摩擦係数がかなり変動するという点
である。例えば、同じジエン系合成ゴムであるBR(ハ
イシス1,4−ポリブタジェンゴム)とE−SBR(2
3,5%スチレンのエマルジョン重合スチレン−ブタジ
ェン共重合ゴム)を比較すると、−5℃付近の氷温では
E−SDRの方が水上摩擦係数が大きいにもかかわらず
、−12℃付近で両者の氷上摩擦係数の大小関係が逆転
し、さらに低温になるほどBRの氷上摩擦係数が大軽く
なってい((E−SDRの摩擦係数は小さくなっていく
)ということが、一般に知られている−0この場合、B
RとE−SBRをブレンド使用しても特別な組合せ効果
は得られず、各温度でBRおよびE−SBRを単独に使
用する場合の、高い方の氷上摩擦係数よりは劣ってしま
う。また前述したオイルの多量使用や、従来の低温性可
塑剤を利用する方法では、−20℃付近より低い氷温で
の氷上摩擦係数の向上には多少効果があるが、−5℃付
近での氷上摩擦係数については、殆ど改善効果が認めら
れない。
前述のa−オレフィンオリゴマーも通常スノータイヤ用
トレッドに使用される天然ゴム(NR)。
BR,E−SDRと共に使用された場合、−5℃付近で
の氷上摩擦係数は充分に高いものではなかった。
このように、各種ゴム組成物の氷上摩擦係数を測定する
と氷温の変化により、氷上摩擦係数の値も変化し、広い
1ilfflの氷温にわたって氷上摩擦係数の高いゴム
組成物を得ることは極めて困難であった。
しかし、実際の氷結路面の水温は季節や地域により、か
なりの範囲で変化する。従って、スパイクレスタイヤが
使用されるすべての氷温範囲にわたり高い氷上摩擦係数
を有するタイヤトレッドゴム組成物の開発が強く要望さ
れていた。
本発明者は、このような要望を満たすトレッドゴム組成
物の開発を目的として、鋭意研究した結果、溶液重合ス
チレン−ブタジェン共重合体(S−SDR)とa−オレ
フィンオリゴマーを併用すると一5℃から一25℃の通
常スパイクレスタイヤが使用される氷温範囲にわたり高
い氷上摩擦係数を示すゴム組成物が得られることを見出
し、本発明に到達した。
すなわち本発明はプラス転移温度(Tg)が−60℃以
下である溶液重合スチレン−ブタジェン共重合体を少な
くとも70%以上含むゴム成分100重量部に対してカ
ーボンブラックを50重量部以上、a−オレフィンオリ
ゴマーを3重量部以上含有することを特徴とするタイヤ
トレッドゴム組成物に係る。
本発明においてはゴム成分としてTgが一60℃以下で
ある溶液重合スチレン−ブタジェン重合体(S−SBR
)を少なくとも70%以上含むことが必要である。T、
が−60℃よりも高いと低温での硬化が大軽く、−25
℃付近の氷上摩擦係数が着しく低下する。又、−ゴム成
分中のS−5DRの量が70%未満の場合はa−オレフ
ィンオリゴマーとの併用効果が小さくなり、−5℃から
一25℃の氷温範囲においてIceμが低下する傾向が
ある。5−SBR成分としては鳳−のS−5DRを用い
てもよいし、Tgが一60℃以下である2種以上のS−
5DRをブレンドして用いてもよい。
本発明に使用する溶液重合スチレン−ブタジェン共重合
体以外のゴム成分としては天然ゴム(NR)及び/又は
合成ゴムの1種又は2種以上が用いられる。合成ゴムと
しては、例えばポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタ
ジェンゴム(BR)、エマルジョン重合スチレン−ブタ
ジェンゴム(E−SDR)、イソプレン−イソブチレン
ゴム(IIR)、これらの変性物、これらのブレンド物
等が11ずれも使用で軽る。
本発明ではカーボンブラックをゴム成分100部(重量
部、以下同様)に対して50部以上使用し、好ましくは
55〜120部である。50部未満では加硫ゴムの耐摩
耗性が者しく劣り、また120部を越えるト加硫ゴムの
発熱が高く、セパレー5/ a ンy’>li因トナリ
易イ。カーボンブラックとしては比表面積の大きいもの
を使用するのが好ましく、待に^5THD 8037の
窒素吸着法による比表面積(N2S^)が9゜−2量g
以上のカーボンブラックを用いるとタイヤ表面の耐摩耗
性を向上することができ好ましい。
本発明に使用するa−オレフィンオリゴマーとしでは、
流動点は−45〜−80℃のものが好ましく、なかでも
以下に示される化学構造をもった、1−デセンの3量体
が特に好ましい。
CH2CH*(CH2)tcH3 本発明において、a−オレフィンオリゴマーは3部以上
使用するのが好ましく、3部未満では氷上での摩擦係数
を高くする効果が小さい。
本発明においては、上記の5−SBRとa−オレフィン
オリゴマーとをそれぞれ別々ではなく同時に使用するこ
とに特徴を有するものである。このポリマー成分に従来
タイプの可塑剤を使用する方法、あるいは従来タイプの
ポリマーにこのa−オレフィンオリゴマーを配合する方
法によってもある程度までIceμを高くすることは可
能である。
しかし、本発明のポリマー成分とa−オレフィンオリゴ
マーとを組み合わせることによって、単独で別々に使用
した場合や、あるいは、両者共使用しない従来の場合と
比べ、−5℃から一25℃の温度範囲にわたり高いIc
eμを示し、スパイクレスタイヤトレッドとして優れた
性能を発揮するタイヤ用ゴム組成物を得ることが可能と
なった。
一般に低温において高いjceμを示す為にはゴム組成
物は低温下でも充分に柔かいことが必要であり、その為
には常温での硬度を下げる必要があるが、常温での硬度
が低すぎると耐摩耗性が悪化する傾向がある。
一方、湿潤路面での摩擦係数(Wetμ)は常温での反
発弾性と相関があることが知られており、室温での反発
弾性が高すぎると−etμが低下してタイヤシレッドゴ
ム組成物として実用上問題がある。
それ故、本発明のゴム組成物の硬度は23℃におけるJ
IS硬度が50〜66の範囲が好適であり、さらに23
℃における反発弾性(%)が55以下の範囲が好ましく
、この範囲で低温における路面グリップ性、湿潤グリッ
プ性及び耐摩耗性に特に優れている。
本発明のゴム組成物は上記成分を通常の加工装置、例え
ばロール、バンバリーミキサ−、ニーダ−などにより混
練することにより得られる。また上記成分の他に公知の
加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、有機
過酸化物、補強剤、充填剤、老化防止剤、粘着付与剤、
着色剤等を添加で終ることは勿論である。
以下に実施例及び比較例により詳細に説明する。
尚、単に部とあるのは重量部を示す。
JIS硬度はJIS K2SO3により、ピコ摩擦指数
は^STHD2228に従い、ピコ摩耗試験機を用いて
評価し、比較例14を100として指数表示した。
数値の大きい方が良好である。
反発弾性(%)は、JIS K2SO3の反発弾佳試験
の方法にて行った。
氷上摩擦係数は岩本製作所製、摩擦係数測定試験機を用
いて、負荷圧力2.7kg7am”、滑り速度0.1c
+s/ss”sで測定した。比較例14の値を100と
して指数表示した。数値の大きい方が良好である。
タイヤ性能に関しでは、各配合によるトレッドを作製し
、そのトレッドを用いてタイヤサイX185/70 S
只14のタイヤを製作し、そのタイヤについて湿潤グリ
ップ性(Netμ)を測定した。
測定は米国のUTQGS(タイヤ品質等級基準)で定め
られた方法に従い、タイヤを試験用トレーラ−に、5J
X14のリムを用いて装着し、充填空気圧1.8kg/
am2、荷重336kgの条件下で、湿潤アスファルト
密粒度路面上を走行し、タイヤの回転をロックしたとき
の摩擦抵抗を測定し、比較例14を100として指数に
て対比したもので、数値の大かい方が良好である。
実施例及び比較例 第1表及び第2表に記載の割合のゴム成分、カーボンブ
ラック、a−オレフィンオリゴマー、オイル、可塑剤に
、亜鉛華3部、ステアリン酸3部、老化防止剤(パラフ
ェニレンジアミン系)3部、加硫促進剤(チアゾール類
)1.5部及び硫黄2部をバンバリーミキサ−により均
一に混練してゴム組成物を得た。各ゴム組成物の物性及
びタイヤ特性も第1表及び第2表に示す。
第1表及び第2表に記載のゴム組成物に関して、典型的
なスパイクレススノータイヤのトレッド配合の1例であ
るNo、25(比較例14)の配合物をコントロールに
して具体的に説明する。
実施例1〜11はいずれもコントロール配合に比べ、ピ
コ摩擦指数はほぼ同等もしくはそれ以上で、Netμも
ほぼ同等であり、−5℃、−25℃のIceμは非常に
優れている。
実施例1〜3は’rgが一60℃以下である5−SBR
とa−オレフィンオリゴマーとの組み合せであるが、い
ずれも−5℃、−25℃の同温度におし1て高いIce
μを示し、ピコ摩擦指数、Metμも充分なレベルを保
っている。しかしTgが一60℃未満である5−SBR
を使用した比較例1は低温での硬化が大軽く、−5℃、
−25℃のIceμは低−1゜低温での硬化を防ぐ目的
でTgが一60℃以上の5−SBRとBRをブレンドし
で使用しても(比較例4)、leeμは実施例に比べて
大きく劣って−る。
このようにS−5DRのTgは一60℃以下であること
が必要である。又実施例4のように本発明のS−5DR
同士をブレンドして使用してもIceμは良好である。
ゴム成分中の5−SBRの量が70%未満である比較例
2,3は、5−SBRの量が70%以上である実施例5
,6に比較すると一5℃と一25℃のIceμが低い。
本発明の目的である一5℃と一25℃の同温度で高いI
ceμを示す為にはやはり5−SBRの量は70%以上
必要である。
本発明の特徴はTgが一60℃以下の5−SBRとa−
オレフィンオリゴマーを併用することにある。
S−5DRを使用していないコントロール配合にa−オ
レフィンオリゴマーを使用した比較例5は一25℃のI
ceμは大巾に向上するが、−5℃のIceμは殆ど改
良されでいない。a−オレフィンオリゴマーを全く一使
用しない比較例6は、a−オレフィンオリゴマーを併用
する実施例5,7.8と比較すると一25℃のIceμ
が非常に低い。又、a−オレフィンオリゴマーの代りに
通常の低温性可塑剤であるDOS(比較例7)やDO^
(比較例8)を用いた場合には、−25℃のIceμは
やや向上するものの実施例7に比べると低く、−5℃の
Iceμは比較例6よりもむしろ低下する傾向がある。
これに対してa−オレフィンオリゴマーを併用した実施
例7は一5℃のIceμは低下せず、−25℃のTce
μは大巾に向上している。このように、本発明において
はa−オレフィンオリゴマーはTgが−60℃以下の5
−SBRと併用して用いて、その量は3部以上使用する
ことが望ましい。
比較例9のようにカーボンブラックの充填量が40部の
ものや、比較例10のように使用されるカーボンブラッ
クのN2S八が90齢”/g未満の場合は耐摩耗性が着
しく劣る。このように使用するカーボンブラックの充填
量は50部以上必要で、N、S^は9〇−2/g以上で
あることが望ましい。
23℃における反発弾性が55より大きい比較例11は
−etμが低く、湿潤路面での制動性が悪く実用上好ま
しくない。
比較例12のように23℃の硬度が50未満のものは、
耐摩耗性が大きく劣る。又、比較例13のように23℃
の硬度が66より大終いと低温での硬度も高(Iceμ
が劣る結果となる。
以上のように本発明のタイヤトレッドゴム組成物は、耐
摩耗性、湿潤路面制動力を悪化させずに、−5℃から一
25℃の温度範囲にわた914いLeeμを示し、スパ
イクレススノータイヤのトレッドゴム組成物として極め
て適した特性を有してしする。
尚、表においで (1) S−5DR−A スチレン含量10wt%、ブ
タジェン部ミクロ構造(%); シス35、)ランス5
2、ビニル13; Tg=−85℃ (2) S−5BR−B 夕7デン1534(脂化成製
)の非油展品; Tg=−76℃ (3) S−5BR−C夕7デン2000 R(脂化成
製):Tg=−71℃ (4) S−5BR−D ツルプレン1204(脂化成
製);Tg=−51℃ (5)1−デセンの3重体P^0(共同石油社製);#
 1 表 − 第 1 表(続き) 第 2 表 第 2 表 (続き) 第 2 表 (続き) 手続補正書輸発) 昭和59年特 許 願第55140号 2、発明の名称 タイヤトレッドゴム組成物 3、補正をする者 事件との関係 出 願 人 (a+、a)東洋ゴム工業株式会社 4、代理人 〒530大阪市北区着根崎lの2の8マルビル 電話0
6(365)0170番(代)7、補正の対象 2、同第10頁第14行、第12頁第14行、#13頁
第2行、第17頁・下から第4行目、第18真下から第
4行目、第19真下から第4行目、第20頁下から第4
行目及び第21頁下から第4行目rピコ摩擦指数」をF
ピコ摩耗指数」と訂正します。
3、同第13頁第3〜4行 F未満である」を「よりも高い」と訂正します。
4、同第13頁第6行 「以上の」を「よりも高い」と訂正します。
5、同第16頁最下行の次に下記を加入します。
[尚、’rgはPerkin E 1eer社のDSC
−2型により測定した。」 (以上)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)〃ラス献移温度(Tg)が−60℃以下である溶
    液重合スチレン−ブタジェン共重合体を少なくとも70
    %以上含むゴム成分100重量部に対してカーボンブラ
    ックを50重量部以上、a−オレフィンオリゴマーを3
    重量部以上含有することを特徴とする氷上摩擦係数の大
    きいタイヤトレッドシム組成物。
  2. (2)加硫したトレッドゴム組成物の23℃における反
    発弾性(%)が55以下で、23℃におけるJIS硬度
    が50〜66である請求の範囲第1項に記載のタイヤト
    レッドゴム組成物。
JP59055140A 1984-03-21 1984-03-21 タイヤトレツドゴム組成物 Granted JPS60197751A (ja)

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