JPS62253642A

JPS62253642A - 低温特性が改良された高性能タイヤ

Info

Publication number: JPS62253642A
Application number: JP61096683A
Authority: JP
Inventors: Akinori Tokieda; 時枝　明記; Nobuo Igarashi; 信夫五十嵐; Yoshihiko Yagi; 八木　良彦
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1986-04-28
Filing date: 1986-04-28
Publication date: 1987-11-05
Anticipated expiration: 2009-04-06
Also published as: JPH0625280B2

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】〔発明の技術分野〕本発明は、低温特性に優れた、すなわち低温時に操縦安
定性が著しく低下することのない高性能タイヤ　（Ｈ，
Ｐ、Ｔ、（ｔｌｉｇｈ　Ｐｅｒ−ｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｔ
ｉｒｅ）に関する。

〔従来技術〕

従来、１１．Ｐ、Ｔ、は、そのキャップトレッドゴム組
成物にスチレン含有量が通常のスチレン−ブタジエン共
重合体ゴムの２３．５％より多いいわゆるハイスチレン
ＳＢＲがゴム分として使用され、且つ、小粒径のカーボ
ンブランクが多量に使用されている。また、軟化剤のう
ちで、アロマチックオイルの占める割合が多いなどのた
め、低温時にキャップトレッドゴム組成物が硬化して操
縦安定性が著しく低下してしまい、氷結路面では極めて
危険な状態になってしまう。そこで、その対策として従
来は、スチレン含有量が更に多いハイスチレンＳＢＲに
低・温特性に優れたポリブタジェンゴムを添加するか或
いは低温特性の良いＶ、Ｇ、Ｃ，（粘度比重恒数’）　
０．９０以下のパラフィン系オイル、セバシン酸誘導体
などの可塑剤が軟化剤として使用されていた。

しかしながら、低温特性に優れたポリブタジェンゴムと
ハイスチレンＳＢＲとは相溶性が劣り、ｆａｔ低温特性
が向上しない、（ｂ）耐摩耗性が劣る、など期待される
効果は得られなかった。また、低温特性の良い従来タイ
プの軟化剤は、ヒステリシス１コスを小ざくしてしまう
ので、ハイスチレンＳＢＲを使用しているにもかかわら
ず、ウェットスキッド特性が数件されないなどの問題が
ある。

〔発明の目的〕

本発明は、低温時にキャップトレッドゴムが硬化してし
まい操縦安定性が著しく低下してしまう点を改良した高
性能タイヤを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、路面と接触するトレッド部が、＋１１　　スチレン含有量が３０重量％以上のスチレン
−ブタジエン共重合体ゴムからなり、全スチレン量が２
８％以上となるように他のゴム分としてスチレン−ブタ
ジエン共重合体ゴム、ポリブタジェンゴム、ビニル含量
の多いポリブタジェンコム、天然コム、ポリイソプレン
ゴム、ハロゲン化ブチルゴムの少なくとも１種を０〜３
０重量部含有する原料ゴム１００重量部に対し、（２）
窒素比表面積３Ｑｍ／ｇ以上、ジブチルフタレート吸油
量１１０ｍ　ｌ！　／１００　ｇ以上のカーボンブラッ
ク７０重量部以上、（３）　　下記式（式中、Ｒは水素原子、水酸基、メチル基または一般式
１？’　−Ｃ−０−（式中、Ｒ゛は炭素原子数３−２１
の炭化水素基を示す）で、同一でも異なっていでもよい
が、Ｐのうち少なくとも２つは一般式Ｒ″−〇−〇−で
示される基である。ｎはＯ〜２の数）で示される動粘度
（４０℃）３００ｃＳｔ以下のネオペンチル型ポリオー
ルエステル５重置部以上配合した０℃における１員失正
接（ｔａｎδ）が０．７４以上で一２０℃における動的
貯蔵弾性率（Ｅ′）が３０５Ｐａ以下のゴム組成物から
なることを特徴とする高性能タイヤを要旨とするもので
ある。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

（１）　　原料ゴム。

スチレン含有量が３０重量％以上のスチレン−ブタジエ
ン共重合体ゴムからなる。他のゴム分として、スチレン
含有量が３０重量％未満のスチレン−ブタジエン共重合
体ゴム、ポリブタジェンコム、ビニル含量の多いポリブ
タジェンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ハロゲ
ン化ブチルコムの少なくとも１種を全スチレン量が２８
％以上となるように０〜３０重量部含有する。

（２）　　カーボンブラック。

窒素比表面積（Ｎ　ｚｓＡ）　８０　ｍ　／　ｇ以上、
好ましくは１１０ｍ２／　ｇ以上、ジブチルフタレート
吸油量（ＤＢ　［”吸油量）１１ｏｍｐ／１００ｇ以上
のカーボンブランクを使用する。

（３）　ネオペンチル型ポリオールエステル。

前記式■を有する化合物で、動粘度（４０℃）３００ｃ
Ｓ　を以下のものである。動粘度（４０″ｃ）３００ｃ
Ｓｔ超では、アイススキッド性能向上の効果が少なく、
好ましくない。

このようなネオペンチル型ポリオールエステルとして好
ましいものは、例えば、下記一般式■〜■を有する化合
物である。なお、式中、ＲＩ＋Ｒｚ、　Ｒ３，Ｒａ、Ｒ
ｓおよびＲ１は、炭素原子数３〜２１のアルキル基また
はアルケニル基で、同一でも異なっていてもよい。

ＣＩ（３ ■ ＣＩ（２−０−Ｃ−Ｒ３Ｃｌ１ｚ−０−Ｃ−ＲｓＣＨｚ−０−Ｃ−Ｒ４ネオペンチル型ポリオールエステルを構成する多価アル
コールとしては、ネオペンチルグリコール、トリメチロ
ールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリ
トール、ジペンタエリスリトールなどがある。ネオペン
チル型ポリオールエステルを構成する酸としては、０４
〜Ｃ２□の飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸があり、例えば、
酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、
ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸
、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、バル
ミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、イソステア
リン酸、ノナデカン酸、ヘンエイコ酸、ラウロレイン酸
、ツズ酸、フィセトレイン酸、ミリスチン酸、ゾウマリ
ン酸、パルミトレイン酸、ベトロセン酸、バクセン酸、
ガドレン酸、オレイン酸、リノール酸、リルン酸等の脂
肪酸またはそれらの混合脂肪酸を挙げることができるが
、特にこれらに限定されるものではない。

（４）本発明においては、上記原料ゴム１００重量部に
対し、上記カーボンブラック７０重量部以上、上記ネオ
ペンチル型ポリオールエステル５重世部以上配合してゴ
ム組成物とする。

上記ネオペンチル型ポリオールエステルは、２種以上用
いてもよく、また、通常の軟化剤或いは他の可塑剤と共
に合計３０重量部以上用いてもよい。

また、通常のアロマチックオイル、ナフテニックオイル
、その他合成可塑剤（ＤＯ３，Ｄ。

Ｐ、ＤＯＡなど）、植物油など通常配合される他の軟化
剤を１種以上添加しても良い。さらに配合剤、例えば、
酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、ワックス、
加硫促進剤、イオウなどの加硫剤が適宜配合され、加硫
可能なるトレッド用ゴム組成物とされる。

このゴム組成物は、０℃での損失正接（ｔａｎδ）が０
．７４以上、好ましくは０．８０以上、−２０℃での動
的貯蔵弾性率（Ｅ′）が３０Ｍ本Ｐａ以下、好ましくは
２７Ｍ本Ｐａ以下の物性を有する。この組成物をキャッ
プトレッドゴムに使用することにより、低温雰囲気下で
操縦安定性が低下するという欠点を解消するばかりでな
く、転勤抵抗をも低減させることが可能となる。

以下に実施例、比較例を示す。

スＵダガ第１表に各種配合例を示す。第１表記載の配合剤の他に
、亜鉛華４重量部１、ステアリン酸２重量部、老化防止
剤２重量部、ワックス１重量部などが配合され、また、
加硫剤としてイオウがゴム１００重■部に対し２．００
重量部、加硫促進剤としてＮ−シクロへキシル−２−ベ
ンゾチアソールスルフェンアミドをゴム１００重量部に
対し１゜００重量部、Ｎ、Ｎ’−ジフェニルグアニジン
を０゜２０重量部配合している。加硫剤としてのイオウ
及び加硫促進剤を除（上記原料ゴム及び配合剤を神戸製
鋼製Ｂ型バンバリーミキサー容量１．８１にて４分間混
合した後、８インチロールにて加硫剤を均一に分散させ
、ゴム組成物を得た。

ついで、このゴム組成物をＪＩＳに６３０１に規定する
加硫用プレス機を用い、１５０℃で３０分間プレス加硫
し、２１１シートを得、その加硫物を下記粘弾性スペク
トロメーターを用いてｔａｎδ、Ｅ′の値を測定した。

粘弾性スペクトロメーターの測定は、前型製作所の粘弾
性スペクトロメーターを用い、初期歪１０％、動歪２％
の伸長変形、振動数２０Ｈｚの条件で測定した。

また、第１表に示した各種配合例によるゴム組成物をキ
ヤ・ノブトレッドに用い、２０５／６０　Ｒ１４サイズ
のラジアルタイヤを作製し、ウェットスキッド特性、ア
イススキッド特性、転勤抵抗について測定した。このデ
ータを、ウェットスキッド特性は比較例（１１をｉｏｏ
　、アイススキッド特性、転勤抵抗については比較例（
２）を１００とし、指数表示した。各特゛性とも数値大
なる程良い。

すなわち、下記式より求めた。

ウェー／　トスキッド特性−測定値（摩擦係数の値）＋
比較例ｆｌ）の測定値×１００゜アイススキッド特性−
比較例（２）の測定値÷供試サンプルの測定値Ｘ　１０
０．を転勤抵抗特性−比較例（２）の測定値÷供試サンプルの
測定値Ｘ１００ＩＩウェットスキッド特性−ｆＲｉｌ？ｌアスファルト路面
にて速度４０ｋｍ／ｈｒ、６０１ｕｎ／ｈｒ、８０ｋｍ
／ｈｒの各速度での摩擦係数を求め１、各水準にて比較
例（１１を１００として上式より指数を求め、その３水
準の平均値にて示す。

アイススキ・ノド特性−雰囲気温度−１０℃の氷結路面
にて初速度３０ｋｍ／ｈｒからの制動距離を求め、上式
より指数表示する。

転勤抵抗＝直径１７０７ｍｍの鉄製ドラム上にて、空気
圧２．０ｋｇ／ｃｆｆｌ、荷重４９０ｋｇにて速度４０
〜１５０　ｋｍ／ｈｒ　（４０，６０，８０，１００，
１２０゜１５０　ｋｍ／ｈｒ）にて測定、各速度にて上
式より比較例（２）に対する指数を求め、その平均値で
示す。

比較例（１）は、通常の操縦安定性を重視したタイヤに
用いられるゴム組成物であり、Ｅ’＠−２０℃が２６．
９Ｍ本Ｐａを示しており、このゴム組成物をキャップコ
ンパウンドに用いた場合は、寒冷地に於いても走行可能
である。比較例（２）は、１常の１１．Ｐ、Ｔ、と呼ば
れているようなタイヤに用いられるスチレン含有量の多
いスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを用いたゴム組成
物であり、Ｅ′＠−２０℃が３４．０Ｍｍｌ’ａと比較
例ｆｌ）に比し大きく、このレベルは、寒冷地での走行
特に氷結路面での走行は極めて困難である。

比較例（３）、比較例（４）は、従来実施してきたスチ
レン含有量の多いスチレン−ブタジエン共重合体ゴム“
を用いた場合の低温特性改良方法であるパラフィンオイ
ル或いはジオクチルセバケ−１・を可塑剤の１部に用い
た例であるが、この場合にはＥ’６１０℃は各々比較例
＜３１２６．７Ｍ本Ｐａ、比較例（４）２３．２Ｍ本Ｐ
ａと改善されており、タイヤでのデータでも比較例（３
１１１５、比較例＜４１１２０とアイススキ・ノド特性
は良いが、ｔａｎδ＠Ｏ℃が比較例（３＋０．７２、比
較例（４）０．６９と、スチレン含有量の多いスチレン
−ブタジエン共重合体ゴムを用いているにもかかわらず
、比較例（１）以下となってしまい好ましくなく、実際
のタイヤでもウェットスキッド特性は改善されていない
。

実施例（１）は、本発明で特定しているネオペンチル型
ポリオールエステルの１つである動粘度（４０℃）　１
８８ｃＳｔの旭電化製ＬＸ−１９８を用いた場合であり
、この場合にはｔａｎδ＠０℃は０．８５、Ｅ’＠−２
０℃は２７．０と良いレベルにあり、実際のタイヤでも
ウェットスキッド特性は比較例（１）に対し１１０と比
較例（２）に近く、また、アイススキッド特性は比較例
（１）と同等の１１７であり、充分に氷結路面での走行
が可能である。なお、ネオペンチル型ポリオールエステ
ルが５重量部未満では、改善効果が少なく好ましくない
。

また１、比較例（５）は、ネオペンチル型ポリオールエ
ステルではあるが、動粘度（４０℃）４１７ｃＳｔの同
じく旭電化製Ｈ−４５０を用いた場合であり、この場合
には、ｔａｎδ＠０℃は０．８６と良好であるが、Ｅ′
ｄ−２０℃が３３．５Ｍ＊Ｐａと改善効果が認められず
、アイススキッドテストでも不充分な結果しか得られな
かった。

以上説明した如く、動粘度（４０℃）３００ｃＳＬ以下
のネオペンチル型ポリオールエステルを用いることによ
り、ウェットスキッド特性を大幅に低下させることなく
低温特性が大幅に改善される。

次に、比較例（６）は、従来技術の１つであるスチレン
含有量が多いスチレン−ブタジエン共重合体ゴムに低温
特性の優れたポリブタジェンゴムをブレンド使用するこ
とにより低温特性の改良を試みた例であるが、ゴム分同
士の相溶性が悪く、期待できる低温特性改良効果が発揮
されない。

実施例（２１，＋３１及び比較例！？）、　ｆ８）は、
溶液重合法によって製造されたスチレン−ブタジエン共
重合体ゴムをブレンド使用した例であるが、スチレン含
有量３０重世％、ブタジェン部の１．２ビニル結合が３
０％のＳ　Ｂ　Ｒ（１）を用いた１、２５Ｘ３０÷０．
６５Ｘ３０＝５７　＜６５以下の実施例（２）及びスチ
レン含ｆ量が２５重量％、ビニル結合が５０％であるＳ
　Ｂ　Ｒ（２）を用いた１、２５　Ｘ　２５　＋　０．
６５　Ｘ　５０　”　６３．７５＜６５となる実施例（
３）はウェットスキッド特性、低温特性とも改善効果が
発揮されているが、ＳＦ３　Ｒ（３）を用いた比較例（
７）、Ｓ　Ｂ　Ｒ（４１を用いた比較例（８）は、Ｓ　
Ｂ　Ｒ（３）スチレン含有−１）８，０重量％、１．２
ビニル結合２８％、１．２５　Ｘ　３Ｂ　＋　０．６５
　Ｘ　２８・６５．７、Ｓ　Ｂ　Ｒ（４）スチレン含有
量２０．０重量％・１・２ビニル結合７６％、１．２５
　ｘ　２０　＋　０．６５　ｘ　７６　＝　７４．４、
となり、１．２５　Ｘスチレン含有量＋０．６５Ｘビニ
ル結合量が６５を超えている。この場合には低温特性改
良効果が少なく好ましくない。

また、実施例（２）及び実施例（３）に示した如く、成
る特定の溶液重合法によって作られたスチレン−ブタジ
エン共重合体ゴムを用いることにより転勤抵抗も従来の
Ｈ，Ｐ、Ｔ、用キャップトレッドゴム組成物である比較
例（２）に比し大幅に低減できる。特定の溶液重合スチ
レン−ブタジエン共重合体ゴムが１０重量部未満では改
善効果が少なく好ましくない。

次にカーボンブラックについては、実施例（１）、実施
例（４）、比較例（９）にて各々下表に示した窒素比表
面積（ＡＳＴＭ口３０３７−８４により測定）　、ＤＢ
Ｐ吸油量（、ｏｓに６２２１　（ゴム用カーボンブラッ
ク）のＡ法により測定）の特性を有するカーボンブラッ
クについて検討したが、ＮｔＳＡが８Ｏｎ（／ｇ未満で
ＤＢＰ吸油量１１０＋ｄ／１００　ｇ未満のＮ３４１カ
ーボンブラツクを用いた比較例（９）は、低温特性は良
いが、ウェットスキッド特性が劣り好ましくない。また
、実施例ｔｉ＞及び実施例（４）より、ウェットスキッ
ド特性を考慮した場合、Ｎ！ＳＡは１１０ｒｄ／ｇ以上
で更に好ましくなることが判る。なお、カーボンブラッ
ク配合量が７０重量部未満ではウェットスキッド特性の
点で不充分であり、好ましくない。

（本真以下余白）〔発明の効果〕以上説明したように本発明によれば、低温特性に優れ、
且つ、ウェットスキッド特性に優れた１１．Ｐ、Ｔ、を
提供することが可能となる。

更に好ましくは、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムの
１０重量部以上に、スチレン含有量が２０〜４０重星％
でブタジェン部の１．２ビニル結合が２５〜６０％で且
つα−１，２５Ｘスチレン含有量（り＋０．６５ＸＬ２
ビニル結合量（％）で計算されるαの値が６５以下の溶
液重合法によって作られるスチレン−ブタジエン共重合
体ゴムを用いることにより転勤抵抗の低減をも可能とす
る。

Claims

【特許請求の範囲】路面と接触するトレッド部が、（１）スチレン含有量が３０重量％以上のスチレン−ブ
タジエン共重合体ゴムからなり、全スチレン量が２８％
以上となるように他のゴム分としてスチレン−ブタジエ
ン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、ビニル含量の多
いポリブタジエンゴム、天然ゴムポリイソプレンゴム、
ハロゲン化ブチルゴムの少なくとも１種を０〜３０重量
部含有する原料ゴム１００重量部に対し、（２）窒素比表面積が８０ｍ＾２／ｇ以上、ジブチルフ
タレート吸油量が１１０ｍｌ／１００ｇ以上のカーボン
ブラック７０重量部以上、（３）下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・（１）（式中、Ｒは水素原子、水酸基、メチル基または一般式
▲数式、化学式、表等があります▼（式中、Ｒ’は炭素
原子数３〜２１の炭化水素基を示す）で、同一でも異な
っていてもよいが、Ｒのうち少なくとも２つは一般式▲
数式、化学式、表等があります▼で示される基である。ｎは０〜２の数）で示される動粘度（４０℃）３００ｃ
ｓｔ以下のネオペンチル型ポリオールエステル５重量部
以上配合した０℃における損失正接（ｔａｎδ）が０．
７４以上で−２０℃における動的貯蔵弾性率（Ｅ′）が
３０Ｍ＊Ｐａ以下のゴム組成物からなることを特徴とす
る高性能タイヤ。