JPH0380175B2 - - Google Patents
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- JPH0380175B2 JPH0380175B2 JP58186333A JP18633383A JPH0380175B2 JP H0380175 B2 JPH0380175 B2 JP H0380175B2 JP 58186333 A JP58186333 A JP 58186333A JP 18633383 A JP18633383 A JP 18633383A JP H0380175 B2 JPH0380175 B2 JP H0380175B2
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Description
本発明はタイヤトレツドゴム組成物詳しくは発
熱特性およびグリツプ、操縦性能の改善された乗
用車ラジアルタイヤ用トレツドゴム組成物であつ
て溶液重合法によつて得られたスチレン−ブタジ
エンゴムであつて、30℃トルエン溶液中における
極限粘度が1.7以上3.0以下であり、かつ、結合ス
チレン量が30重量％以上40重量％以下で、ブタジ
エン部分のビニル結合量が37モル％以上45モル％
以下でかつ、３乃至４官能性の結合剤で変性され
た高分子鎖の割合が、50重量％以上65重量％以下
であるスチレン−ブタジエンゴムを主たるゴム成
分として用い、平均粒子径が、20〜30mμである
カーボンブラツクをゴム成分100重量部に対して
40〜70重量部含有し損失弾性率（E″）が、16
Kg／cm2以下で、かつ、損失コンプライアンス
（E″／｜E*｜2）が3.5×10-3（Kg／cm2）-1以下であ
り、湿度−30℃から−15℃の範囲の損失係数
（tan δ）の積分値が、６以上であるタイヤトレ
ツドゴム組成物に関する。 近年、高速道路網の発達と自動車の走行性能向
上に伴い、タイヤに対して高速走行時における低
発熱性と、より安全に走行する為に、自動車の走
行性能を充分引き出しうる操縦特性を有するタイ
ヤの要求がでてきている。 従来、乗用車用タイヤとしての変遷をみると、
バイアスタイヤから扁平率82％のラジアルタイ
ヤ、扁平率70％のラジアルタイヤに移り変わりさ
らに近年では60％、50％といつたラジアルタイヤ
も出現し、ラジアル化扁平化による有効接地面積
及び接地圧分布の向上によつて、グリツプ、操縦
性能の向上をはかる試みがなされてきている。 またトレツドゴム配合面からは、ゴム成分とし
て、乳化重合スチレン−ブタジエンゴムを主体と
して、カーボンブラツクを多量に配合したものが
使用されてきている。即ち、前者はグリツプ特性
が従来の各種ゴム、例えば天然ゴム、ブタジエン
ゴム等に比べて優れている点からの選択であり、
特にスチレン結合量の多い所謂ハイスチレン
SBRはウエツトグリツプ特性、操縦性能の点で
優れていた。また後者は補強性の向上によつて、
ゴム変形時のねばりを増して操縦性を向上させる
と共に耐摩耗性の向上をはかつている。 しかしながら、これらの従来配合は、上記特性
能面では良好であるものの、発熱特性、及び転動
抵抗性能の面においては劣つており、前者につい
ては高速耐久性能の低下のみならず、操縦性にお
いても悪影響を与えている。即ち、トレツドゴム
が発熱することによつて、剛性が低下しコーナリ
ング時にいわゆる腰くだけの状態となり、挙動が
不安定で好ましくない。後者については、ポリマ
ー種カーボン量ともにエネルギーロスの大きいも
のを使用する為に、転動抵抗性能の悪化をきた
す。 そこで、発明者らは詳細に研究を重ねた結果、
次のような結論に到達した。即ち、下記のように
調整されたスチレン−ブタジエンゴムをトレツド
ゴム組成物として適用することによつて、グリツ
プ、操縦性が飛躍的に向上するばかりでなく、従
来のゴム配分では致命的な欠点とされていた発熱
特性、転動低抗性能の低下をも克服し、きわめて
高度にバランスのとれたタイヤを生み出せるに至
つた。ここでいう、SBRとは、溶液重合法によ
つて得られたスチレン−ブタジエンゴムであつ
て、30℃トルエン溶液中における極限粘度が1.7
以上3.0以下であり、かつ結合スチレン量が30重
量％以上40重量％以下で、ブタジエン部分のビニ
ル結合量が37モル％以上45モル％以下でかつ、３
乃至４官能性の結合剤で変性された高分子鎖の割
合が、50重量％以上65重量％以下であるスチレン
−ブタジエンゴムである。 ここでスチレン−ブタジエンゴムの30℃のトル
エン中で測定した極限粘度は、発熱特性、転動抵
抗性能に深く関係し、1.7未満であれば、これら
の性能が大きく低下するために好ましくない。 また、極限粘度が大きければ、ゴム混練、押出
等加工時の作業性が著しく低下する為、3.0以下
であることが必要であるが、ポリマー重合終了后
に、プロセスオイルを必要量添加すること、即ち
油展ポリマーとすることにより、作業性は格段に
改良される。 また、結合スチレン量及びブタジエン部のビニ
ル結合量は、ウエツトグリツプ性能、操縦性能及
び耐摩耗性能に深く関係づけられており、結合ス
チレンが30重量％未満、またビニル結合量が37モ
ル％未満であれば、前二者の性能の低下を招き好
ましくない。また結合スチレンが重量40％、また
ビニル結合量が45モル％をこえると、後者の物性
低下が大きく、さらに特にビニル結合量の大きい
ものは、タイヤ加硫終了時のトレツド部損傷、い
わゆるデモールドスプリツテイングが生じる為に
好ましくない。これらの値が特に好ましいのは、
結合スチレンが30重量％以上35重量％以下の範囲
である。 又、本発明においては加工性の優れたゴム組成
物を得るために、スチレン−ブタジエンゴムにお
いて、３官能性或いは４官能性の結合剤で変性さ
れた高分子鎖は、該スチレン−ブタジエンゴムの
高分子鎖の内、少なくとも50重量％となるように
制御される。この場合３官能性あるいは４官能性
の結合剤で変性された高分子鎖とは、その高分子
鎖中の原子又は原子団から３方向或いは４方向に
化学結合により結合された高分子鎖が存在する如
き形状を有する高分子鎖を意味する。 このような変性された分岐高分子鎖を含有する
重合体を製造する方法としては、アルカリ金属化
合物を重合開始剤として用いる公知のリビングア
ニオン重合法が有効であり、リビング活性重体溶
液に末端結合剤を作用させて活性重合体末端どう
しを結合する方法が採用し得る。 この場合に結合された分岐を有する高分子鎖の
重合体中に占める重量比率はゲル・パーミエーシ
ヨン・クロマトグラフ（GPC）によつて測定さ
れた分子量分布から、読みとることができる。即
ち結合された分岐を有する高分子鎖の平均分子量
に相当するピークの高さと分岐を有しない高分子
鎖の平均分子量に相当するピークの高さと相対比
をもつて、それぞれの高分子鎖の重量比率と定義
する。 スチレン−ブタジエンゴムにおいて、結合され
た高分子鎖は３官能性、４官能性の結合剤のいず
れか、或いはそれらの混合された結合剤によつて
変性された形状を有することができる。 この変性された高分子鎖の割合は高い程ロール
加工性が良好であり、小なくとも50重量％以上と
なるように制御される。 変性された高分子鎖の割合が50重量％以上であ
れば、ロール加工時のゴムシートの巻付安定性が
良好で加工操作が容易である。一方変性された高
分子鎖の割合が65重量％をこえると、ゴムシート
の粘着性が乏しくなり、タイヤの成型加工時にシ
ートの貼り合せが困難となるなど、実用成型性が
低下する。 このような好ましい変性高分子鎖の割合を得る
ためにはスチレン−ブタジエンゴムの製造時にお
いて、使用する結合剤の活性重合体末端に対する
モル比を制御すべきであり、例えば４官能性の結
合剤を使用する場合にはその量を活性重合体末端
１モルに対して0.175乃至0.250モルとすべきであ
る。 本発明のスチレン−ブタジエンゴムは以下のよ
うに、公知のリビングアニオン重合処法により重
合される。 即ち、炭化水素溶媒中で、有機アルカリ金属化
合物を開始剤として、スチレンおよびブタジエン
を共重合するに際し、エーテル類もしくは第３級
アミン類の如き、ルイス塩基性化合物を共存せし
めて共重合を実施し、該共重合体溶液中の、いわ
ゆる「リビング活性末端」に対して、３官能また
は４官能性の結合剤を反応せしめることにより合
成することができる。有機アルカリ金属化合物と
しては、重合反応の安定性からアルキルリチウム
類が特に好ましく使用され、また、３官能または
４官能性の結合剤としては、メチル・トリクロ
ロ・ケイ素、四塩化ケイ素、四塩化スズ等のハロ
ゲン含有化合物が結合反応の制御性の点から好ま
しく使用される。 次に本発明では、操縦性能及び耐摩耗性の改良
のため、組成物に配合されるカーボンブラツクは
平均粒子径が20mμ以上30mμ以下のものであるこ
とが必要である。例えばASTM呼称では、
N220、N234、N330、N339等のカーボンブラツ
クが使用される。平均粒子径が30mμを超えると、
補強性が低下し、耐摩耗性が劣り、また操縦性能
が低下するため、好ましくなく、一方20mμより
小さいと転動抵抗の軽減が達成できない。そして
カーボンブラツクはゴム成分100重量部に対して、
40〜70重量部配合される。カーボンブラツクが、
40重量部より少ないと耐摩耗性に劣り一方70重量
部を越えると、発熱転動抵抗が悪化するため好ま
しくない。 また、本発明の組成物には上述の如きスチレン
−ブタジエンゴム100乃至50重量部に対して天然
ゴム及び／又は、合成イソプレンゴム、ビニル結
合量の少ないスチレン−ブタジエンゴムを０乃至
50重量部を混合することが好ましい。ここで、天
然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムの配合量が
50重量部を越すと、ウエツト・ブレーキ性能が低
下する為に好ましくなく、より優れた加工性、転
動抵抗性能、ウエツト・ブレーキ性能をバランス
よく維持する為には、５乃至40重量部含有する事
がより好ましい。 以上のように、調整されたゴム組成物には、通
常のトレツドゴム配合に使用されるプロセスオイ
ル、ワツクス、老化防止剤、加硫剤、加硫助剤、
加硫促進剤等が配合しうる。 更に、上記ゴム組成物は温度65℃、周波数10
Hz、振幅２％で測定した損失弾性（E″）が、16
Kg／cm2以下、損失コンプライアンスE″／｜E*｜2
が3.5×10-3（Kg／cm2）-1以下であることが必要で
ある。損失弾性率及び損失コンプライアンスが上
記数値範囲を越えると転動抵抗の軽減は達成でき
ない。 また本発明ではウエツトグリツプ性の改善の観
点から、−30℃から−15℃の温度範囲において損
失係数の積分値が６以上であることが必要であ
る。 従来から、高分子粘弾性体では、周波数と温度
が等値のものであるという考え方、即ち、温度−
時間換算則が提示されており、既存のエラストマ
ー、例えば天然ゴム、乳化重合スチレン−ブタジ
エンゴム等についてはフエリーらがWLF式を提
唱し、ガラス転移温度TgからTg＋100℃の範囲
で経験的に周波数から温度に変換できることがわ
かつている。（Ｍ L.Willlamsら、J.Am Chem.
Soc.，77，334（1955））。 しかしながら、一般にタイヤのトレツドゴムと
して主に使用されている天然ゴムあるいは乳化重
合スチレン−ブタジエンゴムのガラ転移温度はそ
れぞれ−70℃、−50℃前後であることが種々の文
献で報告されており、WLF式の成り立つ温度範
囲はせいぜい30〜50℃までであるため、走行中の
タイヤ温度およびタイヤ表面温度はこの範囲を逸
脱しているために、従来は走行および滑走による
振動現象を、周波数−温度変換して、温度分散に
よる損失特性としてとらえることは全くなされな
かつた。 そこで、本発明者らは、あえてWLF式の成立
する範囲から逸脱しているが、温度−時間換算の
考え方を利用して、ウエツトグリツプ性能を評価
する際の高周波、高温を低周波、低温に変換する
可能性を確認するため、温度分散による損失特性
と、実際のタイヤの転動抵抗性能およびウエツト
グリツプ性能とがどの様な相関関係にあるかにつ
いて検討した。その結果、ウエツトグリツプ性能
は−30℃〜−15℃の範囲の損失係数の積分値の対
数と最も相関が高いと云う従来全く判明していな
かつた事実を見出すに至つた。 本発明者はこの測定法を用い、ウエツトグリツ
プを測定し、従来、一般に用いられているトレツ
ドに比し、より優れたトレツド性能を有するエラ
ストマー組成物の検討を行なつた結果、本発明を
完成した。 即ち、本発明は昇温速度１℃／分で測定された
周波数10Hzでの動的粘弾性の温度分散曲線におい
て、副歪0.5％における温度範囲−30℃から−15
℃間の損失係数（tan δ（Ｔ））の積分 ∫-15 -30tan δ（Ｔ）dT 値が６以上であることが必要である。 次に本発明をより明確にする為、実施例をあげ
て説明するが、本発明はこれにより何ら限定され
るものではない。 なお実施例、比較例における各種物性の測定は
以下の条件で実施した。 極限粘度〔η〕 オストワルド型溶液粘度測定器を用い、トルエ
ン溶媒で30℃において測定した。 スチレン−ブタジエンゴムにおける変性された高
分子鎖の割合の測定 東洋曹達製HLC−802URを使用、分配カラム
として103、104、106、107、のカラムを選択し、
屈折計を検出器として用いた。展開溶媒としてテ
トラヒドロフラン（THF）を用いて40℃で重合
体の分子量分布を測定した。変性された高分子鎖
と変性されていない高分子鎖のそれぞれの平均分
子量に相当するピークの高さの相対比を以つて、
それぞれの高分子鎖の重量比
熱特性およびグリツプ、操縦性能の改善された乗
用車ラジアルタイヤ用トレツドゴム組成物であつ
て溶液重合法によつて得られたスチレン−ブタジ
エンゴムであつて、30℃トルエン溶液中における
極限粘度が1.7以上3.0以下であり、かつ、結合ス
チレン量が30重量％以上40重量％以下で、ブタジ
エン部分のビニル結合量が37モル％以上45モル％
以下でかつ、３乃至４官能性の結合剤で変性され
た高分子鎖の割合が、50重量％以上65重量％以下
であるスチレン−ブタジエンゴムを主たるゴム成
分として用い、平均粒子径が、20〜30mμである
カーボンブラツクをゴム成分100重量部に対して
40〜70重量部含有し損失弾性率（E″）が、16
Kg／cm2以下で、かつ、損失コンプライアンス
（E″／｜E*｜2）が3.5×10-3（Kg／cm2）-1以下であ
り、湿度−30℃から−15℃の範囲の損失係数
（tan δ）の積分値が、６以上であるタイヤトレ
ツドゴム組成物に関する。 近年、高速道路網の発達と自動車の走行性能向
上に伴い、タイヤに対して高速走行時における低
発熱性と、より安全に走行する為に、自動車の走
行性能を充分引き出しうる操縦特性を有するタイ
ヤの要求がでてきている。 従来、乗用車用タイヤとしての変遷をみると、
バイアスタイヤから扁平率82％のラジアルタイ
ヤ、扁平率70％のラジアルタイヤに移り変わりさ
らに近年では60％、50％といつたラジアルタイヤ
も出現し、ラジアル化扁平化による有効接地面積
及び接地圧分布の向上によつて、グリツプ、操縦
性能の向上をはかる試みがなされてきている。 またトレツドゴム配合面からは、ゴム成分とし
て、乳化重合スチレン−ブタジエンゴムを主体と
して、カーボンブラツクを多量に配合したものが
使用されてきている。即ち、前者はグリツプ特性
が従来の各種ゴム、例えば天然ゴム、ブタジエン
ゴム等に比べて優れている点からの選択であり、
特にスチレン結合量の多い所謂ハイスチレン
SBRはウエツトグリツプ特性、操縦性能の点で
優れていた。また後者は補強性の向上によつて、
ゴム変形時のねばりを増して操縦性を向上させる
と共に耐摩耗性の向上をはかつている。 しかしながら、これらの従来配合は、上記特性
能面では良好であるものの、発熱特性、及び転動
抵抗性能の面においては劣つており、前者につい
ては高速耐久性能の低下のみならず、操縦性にお
いても悪影響を与えている。即ち、トレツドゴム
が発熱することによつて、剛性が低下しコーナリ
ング時にいわゆる腰くだけの状態となり、挙動が
不安定で好ましくない。後者については、ポリマ
ー種カーボン量ともにエネルギーロスの大きいも
のを使用する為に、転動抵抗性能の悪化をきた
す。 そこで、発明者らは詳細に研究を重ねた結果、
次のような結論に到達した。即ち、下記のように
調整されたスチレン−ブタジエンゴムをトレツド
ゴム組成物として適用することによつて、グリツ
プ、操縦性が飛躍的に向上するばかりでなく、従
来のゴム配分では致命的な欠点とされていた発熱
特性、転動低抗性能の低下をも克服し、きわめて
高度にバランスのとれたタイヤを生み出せるに至
つた。ここでいう、SBRとは、溶液重合法によ
つて得られたスチレン−ブタジエンゴムであつ
て、30℃トルエン溶液中における極限粘度が1.7
以上3.0以下であり、かつ結合スチレン量が30重
量％以上40重量％以下で、ブタジエン部分のビニ
ル結合量が37モル％以上45モル％以下でかつ、３
乃至４官能性の結合剤で変性された高分子鎖の割
合が、50重量％以上65重量％以下であるスチレン
−ブタジエンゴムである。 ここでスチレン−ブタジエンゴムの30℃のトル
エン中で測定した極限粘度は、発熱特性、転動抵
抗性能に深く関係し、1.7未満であれば、これら
の性能が大きく低下するために好ましくない。 また、極限粘度が大きければ、ゴム混練、押出
等加工時の作業性が著しく低下する為、3.0以下
であることが必要であるが、ポリマー重合終了后
に、プロセスオイルを必要量添加すること、即ち
油展ポリマーとすることにより、作業性は格段に
改良される。 また、結合スチレン量及びブタジエン部のビニ
ル結合量は、ウエツトグリツプ性能、操縦性能及
び耐摩耗性能に深く関係づけられており、結合ス
チレンが30重量％未満、またビニル結合量が37モ
ル％未満であれば、前二者の性能の低下を招き好
ましくない。また結合スチレンが重量40％、また
ビニル結合量が45モル％をこえると、後者の物性
低下が大きく、さらに特にビニル結合量の大きい
ものは、タイヤ加硫終了時のトレツド部損傷、い
わゆるデモールドスプリツテイングが生じる為に
好ましくない。これらの値が特に好ましいのは、
結合スチレンが30重量％以上35重量％以下の範囲
である。 又、本発明においては加工性の優れたゴム組成
物を得るために、スチレン−ブタジエンゴムにお
いて、３官能性或いは４官能性の結合剤で変性さ
れた高分子鎖は、該スチレン−ブタジエンゴムの
高分子鎖の内、少なくとも50重量％となるように
制御される。この場合３官能性あるいは４官能性
の結合剤で変性された高分子鎖とは、その高分子
鎖中の原子又は原子団から３方向或いは４方向に
化学結合により結合された高分子鎖が存在する如
き形状を有する高分子鎖を意味する。 このような変性された分岐高分子鎖を含有する
重合体を製造する方法としては、アルカリ金属化
合物を重合開始剤として用いる公知のリビングア
ニオン重合法が有効であり、リビング活性重体溶
液に末端結合剤を作用させて活性重合体末端どう
しを結合する方法が採用し得る。 この場合に結合された分岐を有する高分子鎖の
重合体中に占める重量比率はゲル・パーミエーシ
ヨン・クロマトグラフ（GPC）によつて測定さ
れた分子量分布から、読みとることができる。即
ち結合された分岐を有する高分子鎖の平均分子量
に相当するピークの高さと分岐を有しない高分子
鎖の平均分子量に相当するピークの高さと相対比
をもつて、それぞれの高分子鎖の重量比率と定義
する。 スチレン−ブタジエンゴムにおいて、結合され
た高分子鎖は３官能性、４官能性の結合剤のいず
れか、或いはそれらの混合された結合剤によつて
変性された形状を有することができる。 この変性された高分子鎖の割合は高い程ロール
加工性が良好であり、小なくとも50重量％以上と
なるように制御される。 変性された高分子鎖の割合が50重量％以上であ
れば、ロール加工時のゴムシートの巻付安定性が
良好で加工操作が容易である。一方変性された高
分子鎖の割合が65重量％をこえると、ゴムシート
の粘着性が乏しくなり、タイヤの成型加工時にシ
ートの貼り合せが困難となるなど、実用成型性が
低下する。 このような好ましい変性高分子鎖の割合を得る
ためにはスチレン−ブタジエンゴムの製造時にお
いて、使用する結合剤の活性重合体末端に対する
モル比を制御すべきであり、例えば４官能性の結
合剤を使用する場合にはその量を活性重合体末端
１モルに対して0.175乃至0.250モルとすべきであ
る。 本発明のスチレン−ブタジエンゴムは以下のよ
うに、公知のリビングアニオン重合処法により重
合される。 即ち、炭化水素溶媒中で、有機アルカリ金属化
合物を開始剤として、スチレンおよびブタジエン
を共重合するに際し、エーテル類もしくは第３級
アミン類の如き、ルイス塩基性化合物を共存せし
めて共重合を実施し、該共重合体溶液中の、いわ
ゆる「リビング活性末端」に対して、３官能また
は４官能性の結合剤を反応せしめることにより合
成することができる。有機アルカリ金属化合物と
しては、重合反応の安定性からアルキルリチウム
類が特に好ましく使用され、また、３官能または
４官能性の結合剤としては、メチル・トリクロ
ロ・ケイ素、四塩化ケイ素、四塩化スズ等のハロ
ゲン含有化合物が結合反応の制御性の点から好ま
しく使用される。 次に本発明では、操縦性能及び耐摩耗性の改良
のため、組成物に配合されるカーボンブラツクは
平均粒子径が20mμ以上30mμ以下のものであるこ
とが必要である。例えばASTM呼称では、
N220、N234、N330、N339等のカーボンブラツ
クが使用される。平均粒子径が30mμを超えると、
補強性が低下し、耐摩耗性が劣り、また操縦性能
が低下するため、好ましくなく、一方20mμより
小さいと転動抵抗の軽減が達成できない。そして
カーボンブラツクはゴム成分100重量部に対して、
40〜70重量部配合される。カーボンブラツクが、
40重量部より少ないと耐摩耗性に劣り一方70重量
部を越えると、発熱転動抵抗が悪化するため好ま
しくない。 また、本発明の組成物には上述の如きスチレン
−ブタジエンゴム100乃至50重量部に対して天然
ゴム及び／又は、合成イソプレンゴム、ビニル結
合量の少ないスチレン−ブタジエンゴムを０乃至
50重量部を混合することが好ましい。ここで、天
然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムの配合量が
50重量部を越すと、ウエツト・ブレーキ性能が低
下する為に好ましくなく、より優れた加工性、転
動抵抗性能、ウエツト・ブレーキ性能をバランス
よく維持する為には、５乃至40重量部含有する事
がより好ましい。 以上のように、調整されたゴム組成物には、通
常のトレツドゴム配合に使用されるプロセスオイ
ル、ワツクス、老化防止剤、加硫剤、加硫助剤、
加硫促進剤等が配合しうる。 更に、上記ゴム組成物は温度65℃、周波数10
Hz、振幅２％で測定した損失弾性（E″）が、16
Kg／cm2以下、損失コンプライアンスE″／｜E*｜2
が3.5×10-3（Kg／cm2）-1以下であることが必要で
ある。損失弾性率及び損失コンプライアンスが上
記数値範囲を越えると転動抵抗の軽減は達成でき
ない。 また本発明ではウエツトグリツプ性の改善の観
点から、−30℃から−15℃の温度範囲において損
失係数の積分値が６以上であることが必要であ
る。 従来から、高分子粘弾性体では、周波数と温度
が等値のものであるという考え方、即ち、温度−
時間換算則が提示されており、既存のエラストマ
ー、例えば天然ゴム、乳化重合スチレン−ブタジ
エンゴム等についてはフエリーらがWLF式を提
唱し、ガラス転移温度TgからTg＋100℃の範囲
で経験的に周波数から温度に変換できることがわ
かつている。（Ｍ L.Willlamsら、J.Am Chem.
Soc.，77，334（1955））。 しかしながら、一般にタイヤのトレツドゴムと
して主に使用されている天然ゴムあるいは乳化重
合スチレン−ブタジエンゴムのガラ転移温度はそ
れぞれ−70℃、−50℃前後であることが種々の文
献で報告されており、WLF式の成り立つ温度範
囲はせいぜい30〜50℃までであるため、走行中の
タイヤ温度およびタイヤ表面温度はこの範囲を逸
脱しているために、従来は走行および滑走による
振動現象を、周波数−温度変換して、温度分散に
よる損失特性としてとらえることは全くなされな
かつた。 そこで、本発明者らは、あえてWLF式の成立
する範囲から逸脱しているが、温度−時間換算の
考え方を利用して、ウエツトグリツプ性能を評価
する際の高周波、高温を低周波、低温に変換する
可能性を確認するため、温度分散による損失特性
と、実際のタイヤの転動抵抗性能およびウエツト
グリツプ性能とがどの様な相関関係にあるかにつ
いて検討した。その結果、ウエツトグリツプ性能
は−30℃〜−15℃の範囲の損失係数の積分値の対
数と最も相関が高いと云う従来全く判明していな
かつた事実を見出すに至つた。 本発明者はこの測定法を用い、ウエツトグリツ
プを測定し、従来、一般に用いられているトレツ
ドに比し、より優れたトレツド性能を有するエラ
ストマー組成物の検討を行なつた結果、本発明を
完成した。 即ち、本発明は昇温速度１℃／分で測定された
周波数10Hzでの動的粘弾性の温度分散曲線におい
て、副歪0.5％における温度範囲−30℃から−15
℃間の損失係数（tan δ（Ｔ））の積分 ∫-15 -30tan δ（Ｔ）dT 値が６以上であることが必要である。 次に本発明をより明確にする為、実施例をあげ
て説明するが、本発明はこれにより何ら限定され
るものではない。 なお実施例、比較例における各種物性の測定は
以下の条件で実施した。 極限粘度〔η〕 オストワルド型溶液粘度測定器を用い、トルエ
ン溶媒で30℃において測定した。 スチレン−ブタジエンゴムにおける変性された高
分子鎖の割合の測定 東洋曹達製HLC−802URを使用、分配カラム
として103、104、106、107、のカラムを選択し、
屈折計を検出器として用いた。展開溶媒としてテ
トラヒドロフラン（THF）を用いて40℃で重合
体の分子量分布を測定した。変性された高分子鎖
と変性されていない高分子鎖のそれぞれの平均分
子量に相当するピークの高さの相対比を以つて、
それぞれの高分子鎖の重量比
【表】
【表】
いことを示す。
【表】
率とした。
第１表に示すエラストマー及び第２表の配合処
方の組成物を用いて、タイヤサイズ185／
70HR／13のスチールタイヤを試作し、転動抵
抗、ウエツトグリツプ、操縦安定性の評価を行な
つた。これらの評価方法は下記の通りである。 ゴム組成物の内容と、それを用いたタイヤの性
能評価結果をそれぞれ第２表、第３表に示す。第
３表から本発明の実施例は諸性能が優れているこ
とが認められる。 転動抵抗指数 上記タイヤを５ 1/2Ｊ×13のリムに嵌合し、60
インチドラム上にて速度80Km／ｈ、内圧2.10Kg
ｆ／cm2、荷重300Kgの条件下で走行させ、転動抵
抗を測定した。表には、比較例１を基準として相
対値で示す。数値の小さい程転動抵抗性能はすぐ
れている。 ウエツトグリツプ指数 上記タイヤをそれぞれ５ 1/2Ｊ×13のリムに嵌
合し、これを排気量1500ccの乗用車に装着し、コ
ンクリート製の滑りやすい路面に散水した状態に
おいて１名乗車時の速度60Km／ｈからの停止距離
から耐擦係数μを算出し、比較例１を基準として
相対値で示す。 操縦安定性能 上記タイヤを排気量1500c.c.の乗用車に装着し、
JARI総合試験路において空気圧1.8Kgｆ／cm2、１
名乗車時の走行時における操縦安定性能を、比較
例１を基準値3.0として相対値で示す。操縦安定
性能は、直進安定性、ハンドル応答性、接地性、
収斂性から評価し、各評価の総合評価を示し、数
値の大きい程すぐれている。表中数字右肩の＋は
若干優れること、−は若干劣ることを意味する。
方の組成物を用いて、タイヤサイズ185／
70HR／13のスチールタイヤを試作し、転動抵
抗、ウエツトグリツプ、操縦安定性の評価を行な
つた。これらの評価方法は下記の通りである。 ゴム組成物の内容と、それを用いたタイヤの性
能評価結果をそれぞれ第２表、第３表に示す。第
３表から本発明の実施例は諸性能が優れているこ
とが認められる。 転動抵抗指数 上記タイヤを５ 1/2Ｊ×13のリムに嵌合し、60
インチドラム上にて速度80Km／ｈ、内圧2.10Kg
ｆ／cm2、荷重300Kgの条件下で走行させ、転動抵
抗を測定した。表には、比較例１を基準として相
対値で示す。数値の小さい程転動抵抗性能はすぐ
れている。 ウエツトグリツプ指数 上記タイヤをそれぞれ５ 1/2Ｊ×13のリムに嵌
合し、これを排気量1500ccの乗用車に装着し、コ
ンクリート製の滑りやすい路面に散水した状態に
おいて１名乗車時の速度60Km／ｈからの停止距離
から耐擦係数μを算出し、比較例１を基準として
相対値で示す。 操縦安定性能 上記タイヤを排気量1500c.c.の乗用車に装着し、
JARI総合試験路において空気圧1.8Kgｆ／cm2、１
名乗車時の走行時における操縦安定性能を、比較
例１を基準値3.0として相対値で示す。操縦安定
性能は、直進安定性、ハンドル応答性、接地性、
収斂性から評価し、各評価の総合評価を示し、数
値の大きい程すぐれている。表中数字右肩の＋は
若干優れること、−は若干劣ることを意味する。
Claims (1)
- １ 溶液重合法によつて得られたスチレン−ブタ
ジエンゴムであつて、30℃トルエン溶液中におけ
る極限粘度が1.7以上3.0以下であり、かつ、結合
スチレン量が30重量％以上40重量％以下で、ブタ
ジエン部分のビニル結合量が37モル％以上45モル
％以下でかつ、３乃至４官能性の結合剤で変性さ
れた高分子鎖の割合が、50重量％以上65重量％以
下であるスチレン−ブタジエンゴムを主たるゴム
成分として用い、平均粒子径が20〜30mμである
カーボンブラツクをゴム成分100重量部に対して、
40〜70重量部含有し、損失弾性率（E″）が、16
Kg／cm2以下で、かつ損失コンプライアンス
（E″／｜E*｜2）が3.5×10-3（Kg／cm2）-1以下であ
り、温度−30℃から−15℃の範囲の損失係数
（tan δ）の積分値が、６以上であるタイヤトレ
ツドゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18633383A JPS6079045A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | タイヤトレツドゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18633383A JPS6079045A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | タイヤトレツドゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079045A JPS6079045A (ja) | 1985-05-04 |
| JPH0380175B2 true JPH0380175B2 (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=16186508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18633383A Granted JPS6079045A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | タイヤトレツドゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079045A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57179212A (en) * | 1981-04-28 | 1982-11-04 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Styrene-butadiene copolymer rubber |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP18633383A patent/JPS6079045A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6079045A (ja) | 1985-05-04 |
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