JPH021178B2 - - Google Patents
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- JPH021178B2 JPH021178B2 JP57107375A JP10737582A JPH021178B2 JP H021178 B2 JPH021178 B2 JP H021178B2 JP 57107375 A JP57107375 A JP 57107375A JP 10737582 A JP10737582 A JP 10737582A JP H021178 B2 JPH021178 B2 JP H021178B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- value
- resistance
- bonds
- rolling resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
この発明は、空気入りタイヤにおけるタイヤト
レツド用ゴム組成物に関するもので、新規なポリ
イソプレンゴムを含有するゴム組成物を用いるこ
とによつて、低転動性、ウエツトスキツド性、耐
摩耗性、操縦安定性、耐カツト性を同時に著しく
改良し、バランスのとれた特性を具有する空気入
りタイヤを提供しようとするものである。 省資源については、社会的な強い要望があり、
自動車自体については無論のこと、自動車の一部
品であるタイヤについても、この省資源の要望は
きわめて強いものである。タイヤにおける省資源
化の方策としては、軽量化と転動抵抗を減少させ
る考え方があるが、この発明においては、転動抵
抗を減少させるとともに、その他のタイヤ特性と
のバランスをも考慮したものである。 タイヤの転動抵抗に対して影響を与える最も大
きい部位は、トレツドであり、約50％近くの影響
率をもつていることが知られている。この転動抵
抗は、タイヤが走行中に回転して繰り返しの変形
を受けることによる材料のエネルギー損失による
ものである。また、トレツド部としては、上記の
低転動抵抗性の他にウエツトスキツド性、耐摩耗
性、操縦安定性、耐カツト性も同時に要求され
る。 従来の乗用車用タイヤは、SBR又はSBRに他
のゴムを少量ブレンドしたゴム組成物で構成して
いた。この通常用いられるゴム組成物は、転動抵
抗が高く、これを引下げるためカーボンブラツク
の種類、配合量あるいは、イオウ等の配合量を変
えれば他の特性が悪くなり不満足であつた。 この発明は、これらの五特性を十分に満足する
タイヤ組成物を探究したものである。いいかえれ
ば、一般に低燃費トレツド、すなわち低転動抵抗
性トレツドにすると、耐摩耗性、耐カツト性、操
縦安定性も悪くなる。しかるに、この発明は低燃
費性を改良するとともに、なおかつ上記の背反事
項の改良を目指したものであり、ゴムの種類を変
えてこの目的を達成したものである。すなわちゴ
ム組成物として、ポリイソプレンゴム中の結合状
態を変化させて特徴を持たせた新規なポリイソプ
レンゴムを単独に、または、該ポリイソプレンゴ
ムと天然ゴムおよび／または他のジエン系合成ゴ
ムの一種または二種以上のポリマーとブレンドし
て用いたことを特徴とするものである。 一般に市販されているポリイソプレンゴム、た
とえば日本合成ゴム社製ポリイソプレンゴムIR
―2200は、cis―１，４―結合が98％、trans―
１，４―結合が１％、３，４―結合が１％の割合
になつている。この発明においては、従来のポリ
イソプレンゴムと異なり１，２―結合および３，
４―結合の合計含有量の多い特定範囲のゴムを選
定することによつて単独または天然ゴムおよび／
または他のジエン系合成ゴムとのブレンドで、温
度60℃におけるリバウンドの値と、温度23℃にお
けるリバウンドの値との差を20以上にして、低転
動性、ウエツトスキツド性、耐摩耗性、操縦安定
性、耐カツト性のバランスのとれたタイヤトレツ
ド用ゴム組成物を得たものである。 １，２―結合および３，４―結合は、ポリマー
中の主鎖からぶらさがつた形になつており、上記
の各項目に対して同じ働きをすると考えられるの
で、両者の総和が各項目に対して与える影響につ
いて探究した。なお、重合反応は、１，２―結合
よりも３，４―結合の方ができやすい。 上記探究の結果、１，２―結合と３，４―結合
の合計含有量（％）のＸ値、すなわち、Ｘ値
（％）＝１，２―結合量（％）＋３，４―結合量
（％）において、Ｘ値が60以上になるまでは低燃
費性はCiS―１，４―結合が高率で含まれる従来
の一般ポリイソプレンゴムとさほど変りはない
が、60以上になれば急激に悪くなる傾向があり、
ウエツトスキツド性、耐カツト性、操縦安定性に
ついてはＸ値が大きくなればなるほど良くなる傾
向にあることが判明した。また、耐摩耗性につい
ては、Ｘ値が60を越えると急激に悪化することも
判明した。すなわち、Ｘ値は先ず60以下で、一方
Ｘ値が20より小さくなると耐カツト性が急激に悪
くなるので20以上が望ましい。 従来一般的にトレツドに使用されているポリマ
ーは乳化重合SBRが主流をなしているが、この
乳化重合SBRとこの発明の対象とする新規ポリ
イソプレンゴムについて次のような比較テストを
行つた。 転動抵抗性については、高温時のリバウンド
（Rebound・反発弾性）が高い方がより低転動で
あることが知られているので、60℃でのリユプ
ケ・リバウンドの値が高いほど低燃費性が良いと
判断できる。 また、耐摩耗性については、Rubber
Chemistry and Technology（R.C.T.）34巻、１
頁（1961）の文献において述べられているよう
に、Pico摩耗試験とタイヤ実走摩耗テストの相
関性が高く、Pico摩耗が良ければ実走摩耗も良
好と言えるため、Pico摩耗テストを行なつた。 また、ウエツトスキツド性についてもR.C.
T.38巻、840頁（1965）の文献において開示され
ているとおり、英国のスタンレー社製のポータブ
ルウエツトスキツドテスターを用い、このテスト
数値が大きいほど実際走行においても、そのゴム
を用いたトレツドを有するタイヤは、ウエツトス
キツド性が良いとされているため、このテスト数
値によつて対比することにした。 ウエツトスキツド性と転動抵抗のバランスにつ
いての考え方においては、転動抵抗性は102Hz、
ウエツトスキツド性は、106Hzのオーダーで、次
元の異つた領域での現象であると言われている。
この周波数を温度的に考えてみると、ほぼ１オー
ダーのHzが温度にして約10℃と考えられるので、
上記の106Hzと102Hzとの差は40℃の温度差と考え
られる。これをリバウンドでの温度依存性で考え
ると、転動抵抗性が約60℃であると仮定すると、
ウエツトスキツド性はこれから40℃低い20℃付近
のリバウンドの値に相当するものと考えられ、こ
れらの二つのバランスが良いことは、20℃付近で
のリバウンドが低く、60℃でのリバウンドの値が
高いものと考えられる。すなわち、この範囲での
温度依存性が大きいものほど良い。 第１表および第２表は、185／70HR14のタイ
ヤについてこのトレツド部分に各種の配合に係る
タイヤ組成物を用いて行なつた比較テストの結果
を示すものである。 転動抵抗性については空気圧1.9Kg／cm2、タイ
ヤにかかるる荷重300Kg、速度60Km／ｈで60イン
チ径ドラム上でころがり抵抗、すなわち転動抵抗
を測定した。 操縦安定性については、上記転動抵抗測定と同
様のタイヤを用いて車両に装着して80Km／ｈの走
行試験を行ない測定した感覚を指数で表示したも
のである。指数の大きいほぼ操縦安定性が良好で
あることを示している。 耐カツト性については、荷重５Kgの刃物を高さ
60cmより自由落下させ、ゴム中に侵入した深さを
測定し、その抵抗度を指数にて対比したもので、
指数の大きいものほど侵入深さが浅く耐カツト性
が良いものである。 第１表は、従来よりトレツドゴムについて汎用
されている乳化重合SBR（SBR―1502）を比較対
象として、この発明の対象とするポリイソプレン
ゴムのミクロ構造を種々代えた実施例との比較を
行なつたものである。なお、参考データとして
cis―１，４―結合の多い合成イソプレンゴムIR
―2200（日本ゼオン社製）も示している。 ゴム配合組成は以下の通りである。 ポリマー 100 （重量部） ZnO 3.0 ステアリン酸 2.5 ワツクス 2.0 老防 2.0 カーボンブラツクＮ―339 45 アロマテイツクオイル 5.0 促進剤Ｄ 0.2 促進剤MSA 1.5 イオウ 2.0 また第２表は、第１表における資料No.３のポリ
マーを選定し、天然ゴムNR、乳化重合SBR
（SBR1502）およびブタジエンの１，２結合含有
量の多いSBRいわゆるビニルSBRとのブレンド
系について特性をテストしたものであり、その他
の一般的配合物については、第１表に関連して示
したところと同一である。
レツド用ゴム組成物に関するもので、新規なポリ
イソプレンゴムを含有するゴム組成物を用いるこ
とによつて、低転動性、ウエツトスキツド性、耐
摩耗性、操縦安定性、耐カツト性を同時に著しく
改良し、バランスのとれた特性を具有する空気入
りタイヤを提供しようとするものである。 省資源については、社会的な強い要望があり、
自動車自体については無論のこと、自動車の一部
品であるタイヤについても、この省資源の要望は
きわめて強いものである。タイヤにおける省資源
化の方策としては、軽量化と転動抵抗を減少させ
る考え方があるが、この発明においては、転動抵
抗を減少させるとともに、その他のタイヤ特性と
のバランスをも考慮したものである。 タイヤの転動抵抗に対して影響を与える最も大
きい部位は、トレツドであり、約50％近くの影響
率をもつていることが知られている。この転動抵
抗は、タイヤが走行中に回転して繰り返しの変形
を受けることによる材料のエネルギー損失による
ものである。また、トレツド部としては、上記の
低転動抵抗性の他にウエツトスキツド性、耐摩耗
性、操縦安定性、耐カツト性も同時に要求され
る。 従来の乗用車用タイヤは、SBR又はSBRに他
のゴムを少量ブレンドしたゴム組成物で構成して
いた。この通常用いられるゴム組成物は、転動抵
抗が高く、これを引下げるためカーボンブラツク
の種類、配合量あるいは、イオウ等の配合量を変
えれば他の特性が悪くなり不満足であつた。 この発明は、これらの五特性を十分に満足する
タイヤ組成物を探究したものである。いいかえれ
ば、一般に低燃費トレツド、すなわち低転動抵抗
性トレツドにすると、耐摩耗性、耐カツト性、操
縦安定性も悪くなる。しかるに、この発明は低燃
費性を改良するとともに、なおかつ上記の背反事
項の改良を目指したものであり、ゴムの種類を変
えてこの目的を達成したものである。すなわちゴ
ム組成物として、ポリイソプレンゴム中の結合状
態を変化させて特徴を持たせた新規なポリイソプ
レンゴムを単独に、または、該ポリイソプレンゴ
ムと天然ゴムおよび／または他のジエン系合成ゴ
ムの一種または二種以上のポリマーとブレンドし
て用いたことを特徴とするものである。 一般に市販されているポリイソプレンゴム、た
とえば日本合成ゴム社製ポリイソプレンゴムIR
―2200は、cis―１，４―結合が98％、trans―
１，４―結合が１％、３，４―結合が１％の割合
になつている。この発明においては、従来のポリ
イソプレンゴムと異なり１，２―結合および３，
４―結合の合計含有量の多い特定範囲のゴムを選
定することによつて単独または天然ゴムおよび／
または他のジエン系合成ゴムとのブレンドで、温
度60℃におけるリバウンドの値と、温度23℃にお
けるリバウンドの値との差を20以上にして、低転
動性、ウエツトスキツド性、耐摩耗性、操縦安定
性、耐カツト性のバランスのとれたタイヤトレツ
ド用ゴム組成物を得たものである。 １，２―結合および３，４―結合は、ポリマー
中の主鎖からぶらさがつた形になつており、上記
の各項目に対して同じ働きをすると考えられるの
で、両者の総和が各項目に対して与える影響につ
いて探究した。なお、重合反応は、１，２―結合
よりも３，４―結合の方ができやすい。 上記探究の結果、１，２―結合と３，４―結合
の合計含有量（％）のＸ値、すなわち、Ｘ値
（％）＝１，２―結合量（％）＋３，４―結合量
（％）において、Ｘ値が60以上になるまでは低燃
費性はCiS―１，４―結合が高率で含まれる従来
の一般ポリイソプレンゴムとさほど変りはない
が、60以上になれば急激に悪くなる傾向があり、
ウエツトスキツド性、耐カツト性、操縦安定性に
ついてはＸ値が大きくなればなるほど良くなる傾
向にあることが判明した。また、耐摩耗性につい
ては、Ｘ値が60を越えると急激に悪化することも
判明した。すなわち、Ｘ値は先ず60以下で、一方
Ｘ値が20より小さくなると耐カツト性が急激に悪
くなるので20以上が望ましい。 従来一般的にトレツドに使用されているポリマ
ーは乳化重合SBRが主流をなしているが、この
乳化重合SBRとこの発明の対象とする新規ポリ
イソプレンゴムについて次のような比較テストを
行つた。 転動抵抗性については、高温時のリバウンド
（Rebound・反発弾性）が高い方がより低転動で
あることが知られているので、60℃でのリユプ
ケ・リバウンドの値が高いほど低燃費性が良いと
判断できる。 また、耐摩耗性については、Rubber
Chemistry and Technology（R.C.T.）34巻、１
頁（1961）の文献において述べられているよう
に、Pico摩耗試験とタイヤ実走摩耗テストの相
関性が高く、Pico摩耗が良ければ実走摩耗も良
好と言えるため、Pico摩耗テストを行なつた。 また、ウエツトスキツド性についてもR.C.
T.38巻、840頁（1965）の文献において開示され
ているとおり、英国のスタンレー社製のポータブ
ルウエツトスキツドテスターを用い、このテスト
数値が大きいほど実際走行においても、そのゴム
を用いたトレツドを有するタイヤは、ウエツトス
キツド性が良いとされているため、このテスト数
値によつて対比することにした。 ウエツトスキツド性と転動抵抗のバランスにつ
いての考え方においては、転動抵抗性は102Hz、
ウエツトスキツド性は、106Hzのオーダーで、次
元の異つた領域での現象であると言われている。
この周波数を温度的に考えてみると、ほぼ１オー
ダーのHzが温度にして約10℃と考えられるので、
上記の106Hzと102Hzとの差は40℃の温度差と考え
られる。これをリバウンドでの温度依存性で考え
ると、転動抵抗性が約60℃であると仮定すると、
ウエツトスキツド性はこれから40℃低い20℃付近
のリバウンドの値に相当するものと考えられ、こ
れらの二つのバランスが良いことは、20℃付近で
のリバウンドが低く、60℃でのリバウンドの値が
高いものと考えられる。すなわち、この範囲での
温度依存性が大きいものほど良い。 第１表および第２表は、185／70HR14のタイ
ヤについてこのトレツド部分に各種の配合に係る
タイヤ組成物を用いて行なつた比較テストの結果
を示すものである。 転動抵抗性については空気圧1.9Kg／cm2、タイ
ヤにかかるる荷重300Kg、速度60Km／ｈで60イン
チ径ドラム上でころがり抵抗、すなわち転動抵抗
を測定した。 操縦安定性については、上記転動抵抗測定と同
様のタイヤを用いて車両に装着して80Km／ｈの走
行試験を行ない測定した感覚を指数で表示したも
のである。指数の大きいほぼ操縦安定性が良好で
あることを示している。 耐カツト性については、荷重５Kgの刃物を高さ
60cmより自由落下させ、ゴム中に侵入した深さを
測定し、その抵抗度を指数にて対比したもので、
指数の大きいものほど侵入深さが浅く耐カツト性
が良いものである。 第１表は、従来よりトレツドゴムについて汎用
されている乳化重合SBR（SBR―1502）を比較対
象として、この発明の対象とするポリイソプレン
ゴムのミクロ構造を種々代えた実施例との比較を
行なつたものである。なお、参考データとして
cis―１，４―結合の多い合成イソプレンゴムIR
―2200（日本ゼオン社製）も示している。 ゴム配合組成は以下の通りである。 ポリマー 100 （重量部） ZnO 3.0 ステアリン酸 2.5 ワツクス 2.0 老防 2.0 カーボンブラツクＮ―339 45 アロマテイツクオイル 5.0 促進剤Ｄ 0.2 促進剤MSA 1.5 イオウ 2.0 また第２表は、第１表における資料No.３のポリ
マーを選定し、天然ゴムNR、乳化重合SBR
（SBR1502）およびブタジエンの１，２結合含有
量の多いSBRいわゆるビニルSBRとのブレンド
系について特性をテストしたものであり、その他
の一般的配合物については、第１表に関連して示
したところと同一である。
【表】
【表】
第１表に示すごとく、ポリイソプレンゴムのミ
クロ構造を１，２―結合と３，４―結合の総和Ｘ
（％）において、15〜66の範囲で種々変更したポ
リマーについて従来ポリマーと比較したところ次
のような結果が得られた。 試料No.１…Ｘ値15 ウエツトスキツド性についてはSBR1502と同
等の値を示したが、耐カツト性はSBR1502より
も劣つていた。 試料No.２…Ｘ値25 試料No.３…Ｘ値35 試料No.４…Ｘ値44 SBR1502に比べて60℃におけるリバウンドも
高く、温度60℃のリバウンドの値と温度23℃のリ
バウンドの値との差（略記Reb.60℃―Reb.23℃）
も20以上であり、転動抵抗性とウエツトスキツド
性のバランスも良い。また、ウエツトスキツド値
も各々51，53，54で良い値を示している。耐摩耗
性についてはSBR1502と略同等の値を示してお
り、操縦安定性、耐カツト性、転動抵抗性も
SBR1502よりすぐれている。 試料No.５…Ｘ値66 ウエツトスキツド性、操縦安定性、耐カツト性
は概ね良好であるが、耐摩耗性が極端に悪く、タ
イヤトレツド組成物としては不向きである。 上記テスト結果よりＸ値が20以上60以下の範囲
になければ前記五特性のバランスをとることがで
きないことが判明したのである。 また第２表において、Ｘ値が20〜60の範囲にあ
る代表として、Ｘ値35の試料No.３を選び、NR，
SBR1502およびビニルSBRとのブレンド系につ
いて相互の特性をテストしたところ次のような結
果が得られた。 ブレンドNo.B1〜B4は、SBR1502とのブレンド
系を示したものであるが、B1の配合例はReb，
60℃―Reb，23℃が14と若干良くなつているが、
転動抵抗性とウエツトスキツド性のバランスが十
分良くなつたとは考えられない。しかし、この新
規なポリイソプレンを40重量部以上使用した場
合、上記五特性のバランスは十分にとれていると
考えられる。 B5は新規ポリイソプレンゴムとNRと
SBR1502との三元ブレンド系、B6は新規ポリイ
ソプレンゴムとNRとビニルSBRとの三元ブレン
ド系についてテストしたものであるが、この両配
合のいずれも五特性についてSBR1502の単独使
用よりも良好な結果を示した。従つて、新規ポリ
イソプレンゴム30重量％以上と天然ゴムおよび／
または他のジエン系合成ゴムの一種または二種以
上のポリマー70重量％以下とのポリマーブレンド
も有効であることを確認し得たのである。
クロ構造を１，２―結合と３，４―結合の総和Ｘ
（％）において、15〜66の範囲で種々変更したポ
リマーについて従来ポリマーと比較したところ次
のような結果が得られた。 試料No.１…Ｘ値15 ウエツトスキツド性についてはSBR1502と同
等の値を示したが、耐カツト性はSBR1502より
も劣つていた。 試料No.２…Ｘ値25 試料No.３…Ｘ値35 試料No.４…Ｘ値44 SBR1502に比べて60℃におけるリバウンドも
高く、温度60℃のリバウンドの値と温度23℃のリ
バウンドの値との差（略記Reb.60℃―Reb.23℃）
も20以上であり、転動抵抗性とウエツトスキツド
性のバランスも良い。また、ウエツトスキツド値
も各々51，53，54で良い値を示している。耐摩耗
性についてはSBR1502と略同等の値を示してお
り、操縦安定性、耐カツト性、転動抵抗性も
SBR1502よりすぐれている。 試料No.５…Ｘ値66 ウエツトスキツド性、操縦安定性、耐カツト性
は概ね良好であるが、耐摩耗性が極端に悪く、タ
イヤトレツド組成物としては不向きである。 上記テスト結果よりＸ値が20以上60以下の範囲
になければ前記五特性のバランスをとることがで
きないことが判明したのである。 また第２表において、Ｘ値が20〜60の範囲にあ
る代表として、Ｘ値35の試料No.３を選び、NR，
SBR1502およびビニルSBRとのブレンド系につ
いて相互の特性をテストしたところ次のような結
果が得られた。 ブレンドNo.B1〜B4は、SBR1502とのブレンド
系を示したものであるが、B1の配合例はReb，
60℃―Reb，23℃が14と若干良くなつているが、
転動抵抗性とウエツトスキツド性のバランスが十
分良くなつたとは考えられない。しかし、この新
規なポリイソプレンを40重量部以上使用した場
合、上記五特性のバランスは十分にとれていると
考えられる。 B5は新規ポリイソプレンゴムとNRと
SBR1502との三元ブレンド系、B6は新規ポリイ
ソプレンゴムとNRとビニルSBRとの三元ブレン
ド系についてテストしたものであるが、この両配
合のいずれも五特性についてSBR1502の単独使
用よりも良好な結果を示した。従つて、新規ポリ
イソプレンゴム30重量％以上と天然ゴムおよび／
または他のジエン系合成ゴムの一種または二種以
上のポリマー70重量％以下とのポリマーブレンド
も有効であることを確認し得たのである。
Claims (1)
- １ 合成イソプレンゴムにおいて、１，２―結合
および３，４―結合構造の合計含有量（％）のＸ
値が20％以上60％以下のミクロ構造を有するポリ
イソプレンゴム単独または、該ポリイソプレンゴ
ム30重量％以上と天然ゴムおよび／または他のジ
エン系合成ゴムの一種または二種以上のポリマー
70重量％以下とのポリマーブレンドからなるタイ
ヤトレツド用ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10737582A JPS58225137A (ja) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10737582A JPS58225137A (ja) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58225137A JPS58225137A (ja) | 1983-12-27 |
| JPH021178B2 true JPH021178B2 (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=14457506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10737582A Granted JPS58225137A (ja) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58225137A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04170971A (ja) * | 1990-11-05 | 1992-06-18 | Kenji Kondo | ボール洗浄装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5541615A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-24 | Nippon Telegraph & Telephone | Creep resistant coaxial core |
-
1982
- 1982-06-21 JP JP10737582A patent/JPS58225137A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04170971A (ja) * | 1990-11-05 | 1992-06-18 | Kenji Kondo | ボール洗浄装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58225137A (ja) | 1983-12-27 |
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