JPS6320861B2 - - Google Patents
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- JPS6320861B2 JPS6320861B2 JP53110575A JP11057578A JPS6320861B2 JP S6320861 B2 JPS6320861 B2 JP S6320861B2 JP 53110575 A JP53110575 A JP 53110575A JP 11057578 A JP11057578 A JP 11057578A JP S6320861 B2 JPS6320861 B2 JP S6320861B2
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S152/00—Resilient tires and wheels
- Y10S152/905—Tread composition
Description
本発明は路面上での回転に対する低摩擦抵抗お
よび高グリツプを有するタイヤに関する。 陸上用車両用のタイヤを設計する場合、通常、
湿つた(湿潤)路面上の最大グリツプ力と、路面
上におけるタイヤの回転に対する最小摩擦抵抗力
を求めるのが望ましい。しかしながら、一般に一
方を改善するには他方を犠牲にしなければならな
い。即ち、両特性を同時に改善することはできな
い。従つて、タイヤを設計する場合、タイヤのト
レツド(tread)部分に使用するエラストマーの
選定に関する限りは折衷的な傾向がある。 タイヤのトレツド部分に低ガラス転移温度のポ
リマー(低Tgポリマー)と非架橋ポリマーとの
配合物を含有する加硫エラストマー組成物を使用
することによつて湿つた路面上でのグリツプ力と
回転抵抗力とが極めてよく調和したタイヤが得ら
れることが本発明によつて発見された。 従つて、本発明の目的は、路面上での回転に対
する低摩擦抵抗および湿潤路面上での高グリツプ
という結合特性を有する車輛空気タイヤであつ
て、少なくともそのトレツド(踏み面)部のポリ
マー成分として、 (A) 天然ゴム、ゴム状スチレン―ブタジエンコポ
リマー類、および合成ポリイソプレン類から選
択された−50℃以下のガラス転移温度を有する
一種以上のゴム状ポリマーと (B) ポリイソブチレンからなる実質的飽和(すな
わち、非架橋)ポリマーであつて、前記実質的
飽和ポリマーが1060000乃至1440000の粘度平均
分子量を有し、かつ前記ゴム状ポリマーと前記
実質的飽和ポリマーとの全重量の60%以下の量
において存在しているものと から成る配合物を加硫化した生成物を含有する前
記タイヤを提供するものである。 ガラス転移温度(Tg)は各種の公知方法によ
つて測定できる。本書では、膨張計によつて測定
した温度に対してプロツトした容量の曲線の形が
変化するときの温度をガラス転移温度と定義す
る。ガラス状態ではゴム状態のときよりも体膨張
係数は低い。従つて、曲線の形状が変化する。本
書で使用する“低ガラス転移温度”とは−50℃ま
たはこれ以下の温度をいう。また“高ガラス転移
温度”とは室温(15℃)またはこれ以上の温度を
いう。 添付図面に例証されるように、本発明のタイヤ
は、公知のタイヤと比べて湿つた路面上における
一層低い回転抵抗力と共に同等または一層増加さ
れたグリツプ力をもたらすことができる。 本発明を特定の理論に限定する意図ではない
が、適当に配合すると、低Tgゴム状ポリマーの
分子鎖は、実質的飽和(すなわち、非架橋)ポリ
マーの分子によつて構成される比較的に粘稠な媒
体で取囲まれるものと思われる。そして、その結
果、低Tgゴム状ポリマーの分子鎖の粘性減衰を
生じるものと思われる。 一般に、非架橋ポリマーは、不飽和結合を1個
のみしか有さないモノマー一種以上から誘導され
るものである。例えば、イソブチレンは分子中に
二重結合を1個しか有さない。従つて重合すると
生成されたポリイソブチレンには不飽和の部分が
実質的にない。ポリイソブチレンは、粘度平均分
子量の高いもの、たとえば、1060000乃至1440000
のものである。 本発明の組成物中での低Tgポリマーと非架橋
ポリマーとの配合比は、非架橋ポリマーの重量が
低Tg架橋ポリマーの重量よりも過度に高くなら
ない様な配合比であることが好ましい。一般に、
非架橋ポリマーの重量は、低Tgポリマーと非架
橋ポリマーとの総重量の60%以下である。 ゴム状ポリマーがポリイソブチレンである場
合、該ポリマーは例えば、前記低Tgポリマー一
種以上の総重量を基準として40%またはこれ以上
(例えば40%〜100%)の量で使用できる。 低ガラス転移温度のゴム状ポリマーは天然ゴ
ム、合成ポリイソプレン類およびゴム状スチレン
―ブタジエンコポリマー類(油―伸張可能)、お
よびそれらの混合物などである。 本発明のタイヤ組成物中で少量の高ガラス転移
温度を有するポリマー(高Tgポリマー)を使用
することができる。高ガラス転移温度を有するポ
リマーは例えば、相当量のスチレンを含有するス
チレン―ブタジエン又はその他のスチレンコポリ
マーである。好適なスチレンコポリマーは例えば
一般に室温における特性が、該コポリマーがエラ
ストマー性よりも一層樹脂性であると思料される
様な特性を有するコポリマー類である。スチレン
コポリマーが概ねスチレンとブタジエンとから成
るものである場合、スチレンの好適な割合は例え
ば50〜90%、例えば80〜90%(スチレン)の範囲
内である。好適な市販の樹脂性スチレン―ブタジ
エンコポリマーは例えばPliolite,Pliolite 6SF
およびPliolite 6SH(これらのスチレン含量は85
〜95wt%の範囲内である)なる商品名で
Goodyear社によつて販売されているものなどで
ある。 高Tgポリマーは前記2種のポリマー成分(即
ち、低Tgポリマーまたはポリマー類および非架
橋ポリマー)の重量に比較して少量(重量基準
で)だけ使用することが好ましい。従つて、通常
は前記主要成分の各々の量(重量基準)よりも少
ない量(重量基準)で使用される。例えば、高
Tgポリマーは主要ポリマー成分類の全重量の3
〜20wt%(特に5〜15wt%)の範囲内の量で使
用できる。 以下、実施例をあげて本発明を更に詳細に説明
する。特にことわらない限り成分の量は全て重量
基準で示されている。 下記の実施例において若干の成分は単に商品名
によつて示す。適当なこれらの成分の性質および
ガラス転移温度(Tg)は次の通りである:
よび高グリツプを有するタイヤに関する。 陸上用車両用のタイヤを設計する場合、通常、
湿つた(湿潤)路面上の最大グリツプ力と、路面
上におけるタイヤの回転に対する最小摩擦抵抗力
を求めるのが望ましい。しかしながら、一般に一
方を改善するには他方を犠牲にしなければならな
い。即ち、両特性を同時に改善することはできな
い。従つて、タイヤを設計する場合、タイヤのト
レツド(tread)部分に使用するエラストマーの
選定に関する限りは折衷的な傾向がある。 タイヤのトレツド部分に低ガラス転移温度のポ
リマー(低Tgポリマー)と非架橋ポリマーとの
配合物を含有する加硫エラストマー組成物を使用
することによつて湿つた路面上でのグリツプ力と
回転抵抗力とが極めてよく調和したタイヤが得ら
れることが本発明によつて発見された。 従つて、本発明の目的は、路面上での回転に対
する低摩擦抵抗および湿潤路面上での高グリツプ
という結合特性を有する車輛空気タイヤであつ
て、少なくともそのトレツド(踏み面)部のポリ
マー成分として、 (A) 天然ゴム、ゴム状スチレン―ブタジエンコポ
リマー類、および合成ポリイソプレン類から選
択された−50℃以下のガラス転移温度を有する
一種以上のゴム状ポリマーと (B) ポリイソブチレンからなる実質的飽和(すな
わち、非架橋)ポリマーであつて、前記実質的
飽和ポリマーが1060000乃至1440000の粘度平均
分子量を有し、かつ前記ゴム状ポリマーと前記
実質的飽和ポリマーとの全重量の60%以下の量
において存在しているものと から成る配合物を加硫化した生成物を含有する前
記タイヤを提供するものである。 ガラス転移温度(Tg)は各種の公知方法によ
つて測定できる。本書では、膨張計によつて測定
した温度に対してプロツトした容量の曲線の形が
変化するときの温度をガラス転移温度と定義す
る。ガラス状態ではゴム状態のときよりも体膨張
係数は低い。従つて、曲線の形状が変化する。本
書で使用する“低ガラス転移温度”とは−50℃ま
たはこれ以下の温度をいう。また“高ガラス転移
温度”とは室温(15℃)またはこれ以上の温度を
いう。 添付図面に例証されるように、本発明のタイヤ
は、公知のタイヤと比べて湿つた路面上における
一層低い回転抵抗力と共に同等または一層増加さ
れたグリツプ力をもたらすことができる。 本発明を特定の理論に限定する意図ではない
が、適当に配合すると、低Tgゴム状ポリマーの
分子鎖は、実質的飽和(すなわち、非架橋)ポリ
マーの分子によつて構成される比較的に粘稠な媒
体で取囲まれるものと思われる。そして、その結
果、低Tgゴム状ポリマーの分子鎖の粘性減衰を
生じるものと思われる。 一般に、非架橋ポリマーは、不飽和結合を1個
のみしか有さないモノマー一種以上から誘導され
るものである。例えば、イソブチレンは分子中に
二重結合を1個しか有さない。従つて重合すると
生成されたポリイソブチレンには不飽和の部分が
実質的にない。ポリイソブチレンは、粘度平均分
子量の高いもの、たとえば、1060000乃至1440000
のものである。 本発明の組成物中での低Tgポリマーと非架橋
ポリマーとの配合比は、非架橋ポリマーの重量が
低Tg架橋ポリマーの重量よりも過度に高くなら
ない様な配合比であることが好ましい。一般に、
非架橋ポリマーの重量は、低Tgポリマーと非架
橋ポリマーとの総重量の60%以下である。 ゴム状ポリマーがポリイソブチレンである場
合、該ポリマーは例えば、前記低Tgポリマー一
種以上の総重量を基準として40%またはこれ以上
(例えば40%〜100%)の量で使用できる。 低ガラス転移温度のゴム状ポリマーは天然ゴ
ム、合成ポリイソプレン類およびゴム状スチレン
―ブタジエンコポリマー類(油―伸張可能)、お
よびそれらの混合物などである。 本発明のタイヤ組成物中で少量の高ガラス転移
温度を有するポリマー(高Tgポリマー)を使用
することができる。高ガラス転移温度を有するポ
リマーは例えば、相当量のスチレンを含有するス
チレン―ブタジエン又はその他のスチレンコポリ
マーである。好適なスチレンコポリマーは例えば
一般に室温における特性が、該コポリマーがエラ
ストマー性よりも一層樹脂性であると思料される
様な特性を有するコポリマー類である。スチレン
コポリマーが概ねスチレンとブタジエンとから成
るものである場合、スチレンの好適な割合は例え
ば50〜90%、例えば80〜90%(スチレン)の範囲
内である。好適な市販の樹脂性スチレン―ブタジ
エンコポリマーは例えばPliolite,Pliolite 6SF
およびPliolite 6SH(これらのスチレン含量は85
〜95wt%の範囲内である)なる商品名で
Goodyear社によつて販売されているものなどで
ある。 高Tgポリマーは前記2種のポリマー成分(即
ち、低Tgポリマーまたはポリマー類および非架
橋ポリマー)の重量に比較して少量(重量基準
で)だけ使用することが好ましい。従つて、通常
は前記主要成分の各々の量(重量基準)よりも少
ない量(重量基準)で使用される。例えば、高
Tgポリマーは主要ポリマー成分類の全重量の3
〜20wt%(特に5〜15wt%)の範囲内の量で使
用できる。 以下、実施例をあげて本発明を更に詳細に説明
する。特にことわらない限り成分の量は全て重量
基準で示されている。 下記の実施例において若干の成分は単に商品名
によつて示す。適当なこれらの成分の性質および
ガラス転移温度(Tg)は次の通りである:
【表】
を有する高分子量ポリ
イソブチレン
実施例 1 成 分 配合量(部) SMR 20 50.00 Vistanex MML 100 50.00 LTP 1502 15.00 酸化亜鉛 5.00 ステアリン酸 1.00 硫 黄 2.50 CBS 0.50 Arrconnox GP 1.00 IPPD 1.00 パラフインワツクス 1.00 鉱油 5.00 N110 カーボンブラツク 25.00 N660 カーボンブラツク 25.00 機械特性 引張強さ (MPa)26.5
応力(於300%) (MPa) 8.6 破断点伸び (%) 610 硬 さ (IRHD)
55.6 レジリエンス(於50℃) (%) 75.0
イソブチレン
実施例 1 成 分 配合量(部) SMR 20 50.00 Vistanex MML 100 50.00 LTP 1502 15.00 酸化亜鉛 5.00 ステアリン酸 1.00 硫 黄 2.50 CBS 0.50 Arrconnox GP 1.00 IPPD 1.00 パラフインワツクス 1.00 鉱油 5.00 N110 カーボンブラツク 25.00 N660 カーボンブラツク 25.00 機械特性 引張強さ (MPa)26.5
応力(於300%) (MPa) 8.6 破断点伸び (%) 610 硬 さ (IRHD)
55.6 レジリエンス(於50℃) (%) 75.0
【表】
実施例 2 成 分
配合量(部)
SMR 20 50.00
Vistanex MML 100 50.00
LTP 1502 5.00
酸化亜鉛 5.00
ステアリン酸 1.00
硫黄 2.50
CBS 0.50
Arrconnox GP 1.00
IPPD 1.00
パラフインワツクス 1.00
鉱油 5.00
N110 カーボンブラツク 25.00
N660 カーボンブラツク 25.00 機械特性
引張強さ (MPa)
11.9 応力(於300%) (MPa)
9.0 破断点伸び (%) 380 硬 さ (IRHD)
64.6 レジリエンス(於50℃) (%) 61.4
11.9 応力(於300%) (MPa)
9.0 破断点伸び (%) 380 硬 さ (IRHD)
64.6 レジリエンス(於50℃) (%) 61.4
【表】
前記実施例の組成物について、それらの路面上
での湿潤グリツプ力および回転抵抗特性を評価す
るため試験した。その組成物は2.25〜8(インチ)
のサイズのモデルクロスプライタイヤのトレツド
成型材料として使用した。これらのモデルタイヤ
について次の二種の試験を行つた。 湿潤Delngrip路面(Delngripは商品名である)
上でのグリツプ力は“Journal of the Institute
of the Rubber Industry”,Vol8,No.3(1974年
6月)に掲載されたG.LeesおよびA.R.Williams
の論文中に開示された可変速度式の内部ドラムを
備えた機械(VSIDM)を用いて測定した。湿潤
グリツプ力の測定はそれぞれ16,32,48,64,80
および96Km/時(10,20,30,40,50および60マ
イル/時)の速度における車輪固定時摩擦および
回転時最大摩擦(即ちピーク摩擦)の双方につい
て行つた。回転抵抗力は英国特許第1392033号明
細書に開示された動力機械(dynamics
machine)を用いて測定した。測定は20,40,
60、および80Km/時の速度でそれぞれ行つた。 これらの試験によつて得られた結果を第1図お
よび第2図(実施例1に関する)、第3図および
第4図(実施例2に関する)、にそれぞれ示す。 添附図面において太線は前記の本発明の実施例
の加硫エラストマー組成物からなるトレツドを有
するタイヤについて得られた試験結果を示す。
“C”および“T”の符号をつけた細線は前記の
比較用加硫エラストマー組成物(CまたはT)か
ら成るトレツドを有するタイヤについて得られた
試験結果をそれぞれ示している。従つて、下記の
成分を一緒に配合することによつて次の二種の比
較用エラストマー組成物を得た。 比較用組成物T 成 分 配合量(重量部) SMR―20天然ゴム 80.00 IR308(低シス―ポリイソプレン) 20.00 N375カーボンブラツク 52.50 Santocure MOR 0.70 PVI―50 0.40 ステアリン酸 2.00 酸化亜鉛 4.00 Dutrex RT油 6.00 Arrconnox GP 2.00 IPPD 0.50 パラフインワツクス 1.00 40メツシユゴムくず 5.00 硫黄 2.50 176.60 比較用組成物C 成 分 配合量(重量部) OEP1712 77.50 SBR1502 22.50 N339カーボンブラツク 60.00 Dutrex RT油 5.00 プロセスオイル 5.00 Arrconnox GP 1.33 IPPD 0.75 酸化亜鉛(間接) 2.50 ステアリン酸 1.00 硫黄 1.75 MBS 1.00 Vulcatard A加硫抑制剤 0.40 40メツシユゴムくず 5.00 183.73
での湿潤グリツプ力および回転抵抗特性を評価す
るため試験した。その組成物は2.25〜8(インチ)
のサイズのモデルクロスプライタイヤのトレツド
成型材料として使用した。これらのモデルタイヤ
について次の二種の試験を行つた。 湿潤Delngrip路面(Delngripは商品名である)
上でのグリツプ力は“Journal of the Institute
of the Rubber Industry”,Vol8,No.3(1974年
6月)に掲載されたG.LeesおよびA.R.Williams
の論文中に開示された可変速度式の内部ドラムを
備えた機械(VSIDM)を用いて測定した。湿潤
グリツプ力の測定はそれぞれ16,32,48,64,80
および96Km/時(10,20,30,40,50および60マ
イル/時)の速度における車輪固定時摩擦および
回転時最大摩擦(即ちピーク摩擦)の双方につい
て行つた。回転抵抗力は英国特許第1392033号明
細書に開示された動力機械(dynamics
machine)を用いて測定した。測定は20,40,
60、および80Km/時の速度でそれぞれ行つた。 これらの試験によつて得られた結果を第1図お
よび第2図(実施例1に関する)、第3図および
第4図(実施例2に関する)、にそれぞれ示す。 添附図面において太線は前記の本発明の実施例
の加硫エラストマー組成物からなるトレツドを有
するタイヤについて得られた試験結果を示す。
“C”および“T”の符号をつけた細線は前記の
比較用加硫エラストマー組成物(CまたはT)か
ら成るトレツドを有するタイヤについて得られた
試験結果をそれぞれ示している。従つて、下記の
成分を一緒に配合することによつて次の二種の比
較用エラストマー組成物を得た。 比較用組成物T 成 分 配合量(重量部) SMR―20天然ゴム 80.00 IR308(低シス―ポリイソプレン) 20.00 N375カーボンブラツク 52.50 Santocure MOR 0.70 PVI―50 0.40 ステアリン酸 2.00 酸化亜鉛 4.00 Dutrex RT油 6.00 Arrconnox GP 2.00 IPPD 0.50 パラフインワツクス 1.00 40メツシユゴムくず 5.00 硫黄 2.50 176.60 比較用組成物C 成 分 配合量(重量部) OEP1712 77.50 SBR1502 22.50 N339カーボンブラツク 60.00 Dutrex RT油 5.00 プロセスオイル 5.00 Arrconnox GP 1.33 IPPD 0.75 酸化亜鉛(間接) 2.50 ステアリン酸 1.00 硫黄 1.75 MBS 1.00 Vulcatard A加硫抑制剤 0.40 40メツシユゴムくず 5.00 183.73
第1図は実施例1の組成物による湿潤グリツプ
力に関する速度と摩擦係数の関係を示すグラフで
ある。第2図は実施例1の組成物による回転抵抗
に関する速度と回転抵抗係数との関係を示すグラ
フである。第3図は実施例2の組成物による湿潤
グリツプ力に関する速度と摩擦係数の関係を示す
グラフである。第4図は実施例2の組成物による
回転抵抗に関する速度と回転抵抗係数との関係を
示すグラフである。第1図〜第4図までの各図中
において太線は前記の本発明の実施例の加硫エラ
ストマー組成物から成るトレツドを有するタイヤ
について得られた試験結果を示す。“C”および
“T”の符号をつけた細線は前記の比較用加硫エ
ラストマー組成物(CまたはT)からなるトレツ
ドを有するタイヤについて得られた試験結果をそ
れぞれ示している。
力に関する速度と摩擦係数の関係を示すグラフで
ある。第2図は実施例1の組成物による回転抵抗
に関する速度と回転抵抗係数との関係を示すグラ
フである。第3図は実施例2の組成物による湿潤
グリツプ力に関する速度と摩擦係数の関係を示す
グラフである。第4図は実施例2の組成物による
回転抵抗に関する速度と回転抵抗係数との関係を
示すグラフである。第1図〜第4図までの各図中
において太線は前記の本発明の実施例の加硫エラ
ストマー組成物から成るトレツドを有するタイヤ
について得られた試験結果を示す。“C”および
“T”の符号をつけた細線は前記の比較用加硫エ
ラストマー組成物(CまたはT)からなるトレツ
ドを有するタイヤについて得られた試験結果をそ
れぞれ示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 路面上での回転に対する低摩擦抵抗および湿
潤路面上での高グリツプという結合特性を有する
車輛空気タイヤであつて、少なくともそのトレツ
ド(踏み面)部のポリマー成分として、 (A) 天然ゴム、ゴム状スチレン―ブタジエンコポ
リマー類、および合成ポリイソプレン類から選
択された−50℃以下のガラス転移温度を有する
一種以上のゴム状ポリマーと (B) ポリイソブチレンからなる実質的飽和(すな
わち、非架橋)ポリマーであつて、前記実質的
飽和ポリマーが1060000乃至1440000の粘度平均
分子量を有し、かつ前記ゴム状ポリマーと前記
実質的飽和ポリマーとの全重量の60%以下の量
において存在しているものと から成る配合物を加硫化した生成物を含有する前
記タイヤ。 2 前記配合物の前記ゴム状ポリマー部分が天然
ゴムとゴム状スチレン―ブタジエンコポリマーと
の混合物から成る特許請求の範囲第1項に記載の
タイヤ。 3 前記トレツド部の前記ポリマー成分が少なく
とも15℃のガラス転移温度を有するスチレン―ブ
タジエン樹脂状コポリマーを含有する特許請求の
範囲第1項または第2項に記載のタイヤ。 4 前記スチレン―ブタジエン樹脂状コポリマー
が前記ゴム状ポリマーおよび前記実質的飽和ポリ
マーの全重量の3乃至20%の量において存在して
いる特許請求の範囲第3項に記載のタイヤ。
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---|---|---|---|
GB37824/77A GB1604393A (en) | 1977-09-09 | 1977-09-09 | Tyres |
Publications (2)
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---|---|
JPS5450546A JPS5450546A (en) | 1979-04-20 |
JPS6320861B2 true JPS6320861B2 (ja) | 1988-04-30 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11057578A Granted JPS5450546A (en) | 1977-09-09 | 1978-09-08 | Elasomer composition vulcanizable composition and tire |
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ZA (1) | ZA785094B (ja) |
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EP0049175B1 (en) * | 1980-10-01 | 1985-07-03 | Ford Motor Company Limited | Elastomeric composition; method for its production; and suspension bushings formed therefrom |
IT1151557B (it) * | 1982-04-30 | 1986-12-24 | Pirelli | Miglioramenti alle strutture di cintura dei pneumatici per autoveicoli |
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GB673962A (en) | 1949-04-11 | 1952-06-18 | Wallington Weston & Company Lt | Thermoplastic insulators |
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NL98543C (ja) | 1956-09-05 | |||
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