JPS6318613B2 - - Google Patents

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JPS6318613B2
JPS6318613B2 JP55164853A JP16485380A JPS6318613B2 JP S6318613 B2 JPS6318613 B2 JP S6318613B2 JP 55164853 A JP55164853 A JP 55164853A JP 16485380 A JP16485380 A JP 16485380A JP S6318613 B2 JPS6318613 B2 JP S6318613B2
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JP
Japan
Prior art keywords
styrene
rubber
butadiene rubber
rolling resistance
performance
Prior art date
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Expired
Application number
JP55164853A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5787444A (en
Inventor
Hiroshi Furukawa
Juichi Saito
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.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority to JP55164853A priority Critical patent/JPS5787444A/ja
Publication of JPS5787444A publication Critical patent/JPS5787444A/ja
Publication of JPS6318613B2 publication Critical patent/JPS6318613B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は溶液重合法で調整されるスチレン―ブ
タジエンゴム組成物に関する。 近年、経済性及び省資源の立場から乗用車等の
走行燃費の節約の一手段としてタイヤの転動抵抗
の低減が強く要求されている。タイヤの構成要素
の中でもタイヤの転動抵抗に大きく寄与するもの
としてトレツドゴムの繰り返し変形によるエネル
ギーロスがある。従来、トレツドゴムに比較的エ
ネルギーロスの小さい天然ゴム、イソプレンゴ
ム、ブタジエンゴム等を使用することによつて転
動抵抗を低下させる事が試みられていたが、これ
らのゴムは一般にウエツトグリツプ性能が悪く湿
潤路面における安全性が損なわれる為、転動抵抗
は悪いがウエツトグリツプ性能の比較的優れたス
チレン―ブタジエンゴムを主体とした配合を用い
ざるを得なかつた。発明者は転動抵抗性能とウエ
ツトグリツプ性能の相反する両特性をバランス良
く改善する為にポリマーの分子構造面から検討し
1,2結合の多いブタジエンゴム(以下ハイビニ
ルブタジエンゴムと略称)は上記両特性が最も優
れており、これを主成分とするトレツドゴム配合
を提案した。(特願昭55−141299) しかしながら前記ハイビニルブタジエンゴムは
耐摩耗性能が劣つている為前記提案もトレツドゴ
ム組成物として必ずしも充分ではない。 本発明はかかる従来の欠点を解決する為、スチ
レン―ブタジエンゴムを分子構造面から鋭意研究
した結果、ブタジエン単位中の1,2結合量及び
スチレン含量等が特定範囲内にある場合、前記諸
特性は総合的に最も優れたものとなることが判明
した。本発明のかかる知見に基づくもので転動抵
抗性能、ウエツトグリツプ性能及び耐摩耗性能等
の要求特性の総合的に優れたタイヤ用トレツドゴ
ム組成物を提供することを目的とする。 本発明は溶液重合法で調整されたスチレン―ブ
タジエンゴムで該ゴム中のスチレン含量(S)が
30重量%以下であり、かつ該ゴムのブタジエン単
位中の1,2結合量(V)が35モル%以上である
スチレン―ブタジエンゴムを含むことを特徴とす
るタイヤ用トレツドゴム組成物である。 本発明に用いられるスチレン―ブタジエンゴム
は公知のアニオン重合法で合成することができ
る。即ち炭化水素溶媒中で有機アルカリ金属化合
物等を重合開始剤としてスチレン単量体とブタジ
エン単量体を共重合することによつて得られる。
ここで炭化水素溶媒としてはヘキサンヘプタン等
の飽和脂肪族炭化水素、シクロヘキサン等の脂環
式炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化
水素を使用し得るが、重合反応を均一溶液状態で
進行させる為、脂環式炭化水素又は芳香族炭化水
素が望ましい。重合開始剤は前記有機アルカリ金
属化合物の他、ナトリウム、カリウム、リチウム
等のアルカリ金属が使用できるが、特にリチウム
金属又は有機リチウム化合物とエーテルあるいは
第三級アミンの如きルイス塩基性化合物の組み合
せが重合制御の点で好ましい。スチレン―ブタジ
エンゴム中のスチレン含量はスチレン単量体及び
ブタジエン単量体の重合系への供給量比、並びに
重合系内の滞留時間を調整することにより制御で
きる。又ブタジエン単位中の1,2結合量は重合
開始剤としてのリチウム化合物等とルイス塩基性
化合物との供給量比、並びに重合反応温度を調整
することによつて制御しうる。即ちルイス塩基性
化合物の供給量比が高い程、1,2結合量が増大
し、一方重合反応温度の上昇に伴なつて1,2結
合量は減少する。次にゴムの分子量はリビングア
ニオン重合法の特徴を利用して制御し得る。例え
ば重合に供する単量体の基準量当たりの重合開始
剤の添加量を少なくする程分子量は増大する。 前記重合法で得られたスチレン―ブタジエンゴ
ムはスチレン含量が30重量%以下、好ましくは15
〜25重量%の範囲である。30%を越えると転動抵
抗性能は低下し、一方スチレン含量が少ない場合
はウエツトグリツプ性能が低下する。次にブタジ
エン単位中の1,2結合量が35モル%以上である
ことが必要で、35モル%未満の場合はウエツトグ
リツプ性能は低下する。尚1,2結合量が余り多
くなりすぎると耐摩耗性能が低下する為好ましく
ない。特に本発明では重量%で表わされるスチレ
ン含量(S)とブタジエン単位中のモル%で表わ
される1,2結合量(V)の関係が次の〜の
不等式をすべて満足する領域において転動抵抗性
能、ウエツトグリツプ性能及び耐摩耗性能の三者
のバランスが総合的に優れたものとなる。この領
域を図式化して第1図に示す。 V≧0.036S2+0.28S+15 V≧−1.45S+64 V≦−0.45S+64 第1図において前記式を満足する領域では転
動抵抗性能が一般に優れているとされている天然
ゴム組成物よりも優れた性能を示す。又前記式
を満足する領域では従来ウエツトグリツプが最も
優れているとされている通常のスチレン―ブタジ
エンゴム組成物(1,2結合20モル%以下)より
も優れた性能を示す。更に前記式を満足する領
域では耐摩耗性能が優れており、通常のスチレン
―ブタジエンゴムを100とした場合その相対値
(摩耗指数)で90以上の領域を示す。 次に溶液重合法スチレン―ブタジエンゴムの分
子量は耐摩耗性能及び転動抵抗性能に大きく影響
を与え、分子量のパラメータである30℃トルエン
溶液での極限粘度数(η)が少なくとも2.0以上
を有することが必要で好ましくは2.5〜3.0の範囲
である。極限粘度数が増加する程転動抵抗性能及
び耐摩耗性能は向上する。したがつて2.0以下で
は転動抵抗性能は天然ゴム組成物以上のものは得
られず、又耐摩耗性についても従来のトレツドゴ
ム配合なみのものが得られない。尚極限粘度数が
高すぎる場合、例えば3.0以上になるとムーニー
粘度が非常に高くなり混錬、押出等の加工性が低
下し好ましくない。 尚本発明では前記溶液重合法のスチレン―ブタ
ジエンゴムを単独で用いることができることは勿
論の事、その他のゴム成分、例えば天然ゴム、合
成イソプレンゴム、1,4ブタジエンゴムスチレ
ン―ブタジエンゴム等との任意の割合で混合して
用いることもできる。更に本発明のゴム組成物は
トレツドゴム配合で通常用いられる充填剤、軟化
剤、老化防止剤、加硫剤等を配合しうる。 然して本発明のトレツドゴム組成物は従来困難
とされていた低転動抵抗性能とウエツトグリツプ
性能の両性能を両立せしめると共に良好な耐摩耗
性能を維持することができる。本発明は低燃費化
の要求の特に高い乗用車用ラジアルタイヤに好適
に採用しうるものであるが、更にトラツク、バス
用、ライトトラツク用等あらゆる種類の車両のタ
イヤに適用しうる。 以下実施例により本発明を説明する。 実施例 1 第1表に示す種々のゴム組成物をトレツドに用
いてタイヤサイズが165SR13のスチールラジアル
タイヤを製造し転動抵抗指数、ウエツトグリツプ
指数及び摩耗指数を測定した。その結果を各々の
粘度性特性とともに第1表に示す。尚実施例に用
いた配合剤はいずれも第2表に示す通りである。 ここで転動抵抗指数は前記タイヤを41/2J× 13のリムに装着し、空気圧2.0Kg/cm2、荷重300
Kg、速度80Km/hの条件下で60インチ径ドラム上
で転動抵抗を測定し比較例3のタイヤを100とし
その相対値で示す。転動抵抗性能は指数値が小さ
い程優れていることを示す。 ウエツトグリツプ指数はASTM、E274に準拠
したトレーラー試験機を用いて前記タイヤを荷重
328Kg、速度60Km/hの条件下でコンクリート湿
潤路面にて測定し、比較例3のタイヤを100とし
た場合の相対値で示す。ウエツトグリツプ性能は
指数値が大きい程優れていることを示す。 摩耗指数は前記タイヤを通常の荷酷条件下での
走行距離に対する摩耗量を測定し、比較例 3
【表】
【表】
【表】 ド
のタイヤを100とした場合の相対値で示す。摩耗
性能は指数値が大きい程優れていることを示す。 次に粘弾性特性は岩本製作所製粘弾性スペクト
ロメータを使用し、試験片で幅4mm、長さ30mm、
厚さ2mmのものを調整し、初期歪10%、周波数10
Hz、振幅2%、温度70℃の条件下で測定した値で
ある。タイヤの転動抵抗と粘弾性特性の関係はト
レツドゴムの曲げ、剪断変形によるエネルギーロ
スは損失モジユラスと、圧縮変形によるエネルギ
ーロスは損失コンプライアンスと関係づけられ
る。従つて損失モジユラス、損失コンプライアン
スが小さい程、転動抵抗性能は良くなる。 第1表に示される如く本発明の溶液重合法スチ
レン―ブタジエンゴムを含むトレツドゴム配合
(実施例1〜実施例2)はいずれも転動抵抗性能、
ウエツトグリツプ性能、耐摩耗性能のいずれも改
善されていることが判る。 実施例 2 溶液重合法スチレン―ブタジエンゴム(スチレ
ン含量が25重量%、1.2結合量50モル%)で極限
粘度数(η)を種々変えたものについて第2表に
示す配合を用いて前記記載の方法と同様にして転
動抵抗指数と摩耗指数を測定した。その結果を第
2図、第3図に示す。第2図に示される如く転動
抵抗指数は極限粘度数(η)の増大とともに改善
され2.0以上では天然ゴム組成物(比較例1)以
上の性能が得られる。一方第3図に示される如く
摩耗指数は極限粘度数(η)が2.0以上になると
従来のトレツドゴム配合であるスチレン―ブタジ
エンゴム組成物(比較例3)あるいはスチレン―
ブタジエンゴム/天然ゴムブレンド系組成物(比
較例2)に匹敵する性能が得られる。尚第2図、
第3図において曲線Aは本発明の実施例を、曲線
Bは比較例3を、曲線Cは比較例1を、曲線Dは
比較例2を示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は溶液重合スチレン―ブタジエンゴムで
スチレン含量(S)、1,2結合量(V)を用い
て表わされる不等式を充す領域を示すグラフ。第
2図及び第3図は極限粘度数と転動抵抗指数又は
摩耗指数との関係を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 溶液重合法で調整されたスチレン―ブタジエ
    ンゴムで該ゴム中の重量%で表わされるスチレン
    含量(S)とブタジエン単位中のモル%で表わさ
    れる1,2結合量(V)の関係が次の〜不等
    式をすべて満足するものであり、 V≧ 0.036S2+0.29S+15 V≧−1.45S+64 V≧−0.45S+64 かつ該ゴムの30℃トルエン溶液における極限粘度
    数(η)が2.0以上であるスチレン―ブタジエン
    ゴムを含むことを特徴とするタイヤ用トレツドゴ
    ム組成物。
JP55164853A 1980-11-21 1980-11-21 Tread rubber composition for tire Granted JPS5787444A (en)

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