JPS6061314A - 高速耐久性能が改善された空気入りタイヤ - Google Patents

高速耐久性能が改善された空気入りタイヤ

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JPS6061314A
JPS6061314A JP58169318A JP16931883A JPS6061314A JP S6061314 A JPS6061314 A JP S6061314A JP 58169318 A JP58169318 A JP 58169318A JP 16931883 A JP16931883 A JP 16931883A JP S6061314 A JPS6061314 A JP S6061314A
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JP
Japan
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weight
styrene
rubber
carbon
parts
Prior art date
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Pending
Application number
JP58169318A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohiro Awane
朝浩 阿波根
Hiroshi Hirakawa
平川 弘
Kinya Kawakami
欽也 川上
Akinori Tokieda
時枝 明記
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6061314A publication Critical patent/JPS6061314A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016Compositions of the tread

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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】 ヤ走行時の発熱を低減し、発熱に伴う従来タイヤの高速
耐久性能の低下を解消した、ラリー。
レース等の競技用タイヤとして利用できるタイヤに関す
る。
従来、コーナリング性,制動性,駆動性等の運動性能は
タイヤに要求される最も基本的な性能である。
これらの性能を高めるためには、タイヤのトレッドゴム
の路面把握力(スキッド特性)を向上させる必要がある
。そして運動性能の限界的な技術を追求し、そこから得
た技術を一般用タイヤの運動性能向上に波及させるため
に、苛酷な条件下でのスキッド特性が要求されるレース
ラリ−等の競技用タイヤのキャンプトレッドゴムの開発
が行なわれている。
ゴム材料のスキッド特性は、ゴム材料が路面の微小な凹
凸に追従して滑る際のヒステリシス損失と、路面に対す
るゴム材料の粘着の寄与からなるとされている。
そしてキャップトレッドのスキッド特性を向上させるた
めには、ガラス転移温度(以下、Tgと云う)が高く、
ヒステリシス損失を太きぐするエラストマーを使用する
必要がある。
しかるにTgが著るしく高いエラストマーを用いた場合
には、入力に対する応答遅れが大きくなりすぎて、ゴム
材料が路面の微小な凹凸に追従することができず、ヒス
テリシス損失は逆に小さくなってしまう。
従って、自動車の運動エネルギーを効果的に吸収し、タ
イヤに優れたスキッド特性を発揮させるには、キャップ
トレンドに用いるニジストマーのTgが一般には−45
〜−10°Cの範囲にあることが重要であり、結合スチ
レン量が30〜50重量係のス世襲ン・ブタジェン共重
合体ゴム(以後、SBRと云う)が用いられている。
一方、前記の如き結合スチレン量の多いSBRは、エラ
ストマーとカーボンブランクとの間に強固な結合を生成
し得る不飽和結合含有量(ブタジェン単体部の含有量)
が必然的に少なくなっており、カーボンブランクによる
補強効果が少なく、耐摩耗性が汎用のニジストマーに比
べて劣っている。
従ってカーボンブラックによる補強効果を高めるため、
競技用タイヤには、SAFのようなI2吸着量が大きく
、補強性の高いカーボンブランクが多量に配合される。
かかるカーボンブラックの多量配合は、耐摩耗性を良好
なレベルに高めると同時に、ヒステリシス損失を高め、
スキッド特性を高める効果をもたらす。
しかしながら、このような配合のゴム組成物からなるタ
イヤは、回転に伴う繰り返し変形を受けた場合に極めて
発熱しやすく、発熱による温度の上昇と相まって走行中
にブローアウト。
トレンドセパレーンヨン等の安全上の問題を誘発する場
合もあり、発熱性の改良が要望されていた。
本発明は、かかる現状にかんがみてなされたものであり
、優れた運動性能を持ち、iI+1摩耗性も良好であり
、かつ走行時のキャップトレッドの発熱を改善して競技
用タイヤの高速1制久性を高めることを目的とするもの
である。
すなわち本発明は、キャップトレッドゴムが全ニジスト
マー成分100重量部のうちスチレン・ブタジェン共重
合体ゴムが70重量部以上、およびカーボンブラックを
90〜300重量部含有し、かつ前記スチレン・ブタジ
ェン共重合体ゴムは結合スチレン量が30〜50重量係
、ブ世襲ェン部の1,2−ビニル結合金有量が10〜5
0重量係。
ラ世襲位温度が−45〜−10°Cであり、かつ該スチ
レン・ブタジェン共重合体ゴムのうち35重量部以上が
下記式 (式中、R7およびR2は水素又は置換基を表わし、m
およびnは整数を示す)で示される原子団の少なくとも
1個を炭素−炭素結合で分子鎖に結合させたスチレン・
ブタジェン共重合体ゴムであり、前記カーボンブラック
のI2吸着量が100〜200■/7でアシ、前記キャ
ップトレッドコ゛ムの加硫後の100°Cにおける複素
弾性率が2〜5Mpa 、損失弾性率が0.2〜06で
あることを特徴とするものである。
本発明におけるキャップトレッドゴムは、全エラストマ
ー成分100重量部のうちSBRが70重量部以上であ
り、このSBRは結合スチレン量結合スチレン含有量が
30重量世襲満では、乾いた路面や濡れた路面でのスキ
ッド特性を十分に高めることができず、また50重量世
襲越えると樹脂状になり、加工時にミキサーやロールへ
の粘着性が大きく、加工しにくくなシ好ましくない。
また、全エラストマー成分を100重量部としたときの
前記SBR以外のゴムとしては、スチレン含有量10〜
50重量%のSBRおよび/捷たは臭素もしくは塩素含
有量10〜2.0重世襲のイノブチレン・イノグレンゴ
ムを30重量世襲満用いることができる。
また、本発明におけるSBRのブタジェン部の1.2−
ビニル結合金有量は10〜50重量%であり、10重量
世襲満ではスキッド特性を十分に高めることができず、
また50重量−を越えると耐摩耗性が許容レベルを下ま
わったり、発熱性が大きくなるので好ましくない。
好ましくは、SBHのブタジェン部のメス1,4結納金
金有量が耐摩耗性を高める上から15重量世襲上である
また、本発明においては、SBRのムーニー粘度ML、
+4(100°C)が60以上であり、 Tgが−45
〜−10℃である。
ムーニー粘度ML、+4(100°C)が60未満では
、キャップトレンドの発熱が大きくなったり、耐摩耗性
が低くなったりして、加工時に粘度が低くなりすぎ、ミ
キサーやロールに粘着するので好ましくない。
Tgが−45〜−10°Cであれば、スキッド特性は良
好なレベルにあり、この範囲外ではスキッド特性が低下
し好ましくない。
本発明で用いるSBRは、予め伸展油を含有させた、い
わゆる油展のエラストマーとして用いることもできる。
更に本発明においては、SBRが35重量部以上が下記
式A で示される原子団の少なくとも1個を炭素−炭素結合で
分子鎖に結合させたスチレン・ブタジェン共重合体ゴム
(以後、改質SBRと云う)である。
式Aにおいて、R,、R2は水素、又はアミノ基アルキ
ルアミノ基、ジアルキルアミノ基などの置換基であり、
m 、 nは整数であシ、m 十nは1〜10である。
かかる改質SBRは、たとえばアルカリ金属暴利触媒を
用いて、スチレ/とブタジェンとを反応させ、重合反応
完了後に得られるSBR溶液中にベンゾフェノン頌を添
加することにより製造することができる。
使用するアルカリ金属暴利触媒は、リチウム。
ナトリウム、ルビジウム、セシウムの各金属元素を暴利
とするものである。
寸だ、SBR中に導入されるベンゾフェノン類は、平均
してゴム分子鎖1本当り1個以上である。
このベンゾフェノ/類としては、前記式Aにおいて、一
方、あるいは両方のベンゼン環に少なくとも1つのアミ
ン基、アルキルアミノ基。
あるいはンアルキルアミノ基を有するベンゾフェノンが
好ましく、たとえば、4,4′−ビス(ジメチルアミン
)ベンゾフェノン、4.4’−ビス(ジエチルアミノ)
ベンゾフェノン、4.4’−ビス(ジブチルアミノ)ベ
ンゾフェノ/、4゜4′−ジアミノベンシフエノン、4
−ジメチルアミノベンゾフェノンが挙ケラレル。
かかる改質SBRを使用することによって、SBRの保
有する優れたスキッド特性を維持しつつ、欠点であった
発熱性を改善し、高速口旧久性能を高めることができる
更に壕だ本発明におけるキャンプトレッドゴムには、補
強剤としてカーボンブランクが、全エラストマー100
重量部あたり90〜300重量部用いられ、その■2吸
着量は100〜200m9/yである。
カーボンブランク使用量が90重量部未滴では、耐摩耗
性を許容レベル以上とすることが困難であり、300重
量部を越えると混合が困難になるので好ましくない。
捷た■2吸着量が100m9/y未満では、耐摩耗性を
許容レベル以上にすることができず、一方、200nl
//1iIを越えると走行時の発熱が大きくなる。
タイヤに用いられる部材の歪一応力の関係や、発熱時の
ヒステリ7ス損失は、初期伸長10%。
動的歪±22重層波数20 Hz程度の条件で測定する
と、実際のタイヤで起る現象と良く一致するが、この条
件で本発明のタイヤのキャップトレッドゴムは、加硫後
の100°Cにおける複素弾性率が2〜5 MPa (
MPa :メガパスカル)であり、損失弾性率が0.2
〜0.6である。
複素弾性率が2MPa未満では、キャンプトレンドの剛
性が低く、制動、駆動、コーナリング等の運動性能が低
下し、5MPaを越えると路面の凹凸に添って変形する
ことができなくなり、スキッド特性が低下するので好ま
しくない。
損失弾性率が0.2未満ではスキッド特性を高めること
が困難となり、0.6を越えると走行時の発熱が大きく
なりすぎる。
以上述べたように本発明によれば、結合スチレン量が犬
で、ガラス転位点が特定の範囲にあり、かつ特定量の改
質SBRおよびカーボンブラックを含有するので、優れ
た運動性能、高速耐久性および耐摩耗性を有する空気入
りタイヤが得られる。
以下、本発明の実施例を述べる。
実施例 重合触媒としてn−ブチルリチウムを用い、溶液重合法
で結合スチレン量40重世襲のSBRを得た。重合反応
終了後、そのまま凝固、乾燥させたSBRを調製すると
共に、重合反応終了時点で、4.4’−ビス(ジメチル
アS))ベンゾフェノンを触媒量の1.5倍モル加え、
5分間攪拌し反応させた後、凝固、乾燥させて改質SB
Rを調整し対比実験に供した。
得られだSBRおよび改質SBRを用い、下記第1表の
配合のゴム組成物を密閉型混合機を用いて混練し、配合
1および配合2のゴム組成物をキャンプトレンドに用い
た175/70 HR13サイズのノーマルカーレース
用のタイヤを作成し、乾いた路面および濡れた路面での
スキッド性能試験および室内ドラム上での高速耐久性能
試験を行なった。
第 1 表 1)結合スチレン量40重量%、フリジエン部のミクロ
構造;シス:24%、)ランス:40裂、1,2−ビニ
ル、36% ガラス転位温度 −37°C MLI+4 (100°C)=80 2)結合スチレン量40重世襲、ブタジェン部のミクロ
構造:シス゛24%、トランス:40φ、1,2−ビニ
ル°36% ガラス転位温度 −37°C MLl+4 (100°C) = 803) N−フェ
ニル−N’−fノグロビル−p−フェニン/ジアミン 4) 2,2.4−トリメチル−1,2ジヒドロキノリ
ン重合物 5) ASTM 表示Nll0 : I2 Wl−着t
 145mgh。
DBP吸油量113111’/100 ?6)N、N−
シンクロへキシル−2−ペンソチアゾールスルフエンア
ミト 7)ジフェニルグアニジン さらに未走行タイヤから取り出したキャップトレッドゴ
ムサンプルについて、動的粘弾性特性を測定した。結果
を下記第2表に示す。
なお、各試験は下記方法で行なった。
スキッド性能試験 日本自動車研究所総合試験路(茨城県筑波郡谷田部町)
にて60Km/hrからの制動距離を乾いた路面および
濡れた路面につ、いて測定し、配合1のキャップトレン
ドを用いたタイヤを100としたときの指数で評価した
高速耐久性能試験 室内ドラム上にて、FMV S S i16109に準
拠して空気圧2.1 K9/m 、荷重392Kgにて
81KIn/hrで2時間予備走行後、冷却した後、1
2tKm/hrで30分走行し、その後30分毎に8K
m/Itrづつ速度を上げ、故障1で走行させ、走行し
た距離で評価した。
第2表から明らかなように、本発明の実施例におけるキ
ャップトレッドゴムは、比較例である従来タイヤのそれ
に比較して損失弾性率が低いレベルにあり、低発熱化さ
れていることが理解でき、キャップトレッドの低発熱化
がタイヤの高速耐久性能の向上につながっていることは
明らかである。
タイヤの乾いた路面および濡れだ路面での制動性能は、
実施例のタイヤと比較例のタイヤは同等であり、本発明
のタイヤのキャップトレンドゴムに用いられるSBRへ
のベンゾフェノン類の導入はスキツド性能に伺ら影響を
及ぼしていないことが判る。
以上の実施例は、本発明のタイヤがSBHに粒子径の小
さなカーボンブランクを多量に配合したキャップトレッ
ドを有する従来の競技用タイヤの優れたスキッド特性を
維持しつつ、その欠点であった発熱を低減し、高速耐久
性能を向上させたタイヤであることを明確に示している

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 キャップトレッドゴムが全ニジストマー成分100重量
    部あたりスチレン・ブタジェン共重合体コムを70重量
    部以上、およびカーポンプシックを90〜300重量部
    を含有し、前記スチレン・ブタジェン共重合体ゴムは結
    合スチレン量が30〜50重量%、ブタジェン部の1,
    2−ビニル結合金有量が10〜50重量係、ム世襲−粘
    度ML、十。 (100°C)が60以上で、ガラス転位温度が−45
    〜−10°Cであり、かつ該スチレン・ブタジェン共重
    合体ゴムのうち35重量部以上が下記式(式中、R1お
    よびR2は水素又は置換基を表わしm卦rびnは忽靭を
    示寸)で云式れ乙原子団の少なくとも1個を炭素−炭素
    結合で分子鎖に結合させたスチレン・フリジエン共重合
    体コ゛ムであり、前記カーボンブラックの12吸着量が
    100〜200mghであり、前記キャップトレッドコ
    ゛ムの加硫後の100°Cにおける複素弾性率が2〜5
    MPa、損失弾性率が0.2〜0.6であることを特徴
    とする高速耐久性能が改善された空気入りタイヤ。
JP58169318A 1983-09-16 1983-09-16 高速耐久性能が改善された空気入りタイヤ Pending JPS6061314A (ja)

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6236437A (ja) * 1985-08-12 1987-02-17 Bridgestone Corp タイヤトレツド用ゴム組成物

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