JPS5964644A - タイヤトレツド用ゴム組成物 - Google Patents

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】 本発明はタイヤトレッド用ゴム組成物ＫＭＬ、詳しくは
スチレン含有量とブタジェン部における１、２結合量、
シス１，４結合量が特定範囲にあり、かつゴム分のムー
ニー粘度が高いスチレン−ブタ、ジエン共重合体コゝム
を原料ゴムとして配合することにより、タイヤのウェッ
ト制動性能および耐摩耗性を損うことなく、転勤抵抗を
低減したタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。

従来、特に乗用車タイヤのタイヤトレッド用ゴム組成物
の原料ゴムとしては、スチレン−ブタジェン共重合体ゴ
ム等の、ヒステリシスロスが比較的太である合成ゴムが
主として使用されてきている。その主たる理由は、湿潤
路面でのグリップ力ないし制動性能の向上という要請か
らである。一方、最近は省エネルギーという観点から自
動車の低燃費性が望まれ、これに伴ないタイヤの転勤抵
抗を低減することが求められている。タイヤの転勤抵抗
はトレッドゴムのヒステリシスロスによるところが最も
大きいことが知られている。例えば、°゛ピーアール　
ライレット（Ｐ、Ｒ，Ｗｉｌｌｅｔ　）　：ラノぐ一ケ
ミストリーアンドチクノロノー（ＲｕｂｂｅｒＣｈｅｍ
ｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　）第４６
巻４２５〜４４１ページ″。あるいは特開昭５２−１１
８７０５号等に記載されている。したがって転勤抵抗を
低減するためには、トレッドゴムのヒステリシスロスを
小さくしなければなら々い。また高速道路の普及により
高速運転の機会が増加しており、タイヤの耐久性という
点から一トレッドゴムの発熱を低くすることが望ましく
、この観、点からもヒステリシスロスの小さいトレッド
ゴムが好ましい。

このように、トレッドゴムに関して言えば、転勤抵抗あ
るいは発熱性と湿潤路面におけるグリップ性能あるいは
制動性能とは、一般的には互いに相反する性能である。

タイヤの転勤抵抗あるいはトレッド部の発熱は、自動車
の走行時にタイヤが路面との接触部に受ける荷重とタイ
ヤの回転に伴う繰り返し変形作用によって生じるヒステ
リシスロスによるものであり、ゴム材料試験としては一
般に反発弾性のような動的損失特性をもって目安とする
ことができる。さらにこの反発弾性も自動車の走行状態
を考慮すると５０〜７０℃付近の温度で評価する必要が
あり、この温度における反発弾性が高いほど、転勤抵抗
あるいは、発熱が低くなる。

一方、湿潤路面における制動性能（ウェット制動性能）
は、トレッドゴムが路面をすべる際に路面の凸凹に追従
してゴム材料が変形することによって生じる摩擦抵抗に
よるものであり、ゴム材料試験としては、ブリティッシ
ュポータプルスキッドテスターによるウェットスキッド
抵抗の値で評価される。

さらに、これら転勤抵抗およびウェット制動性能等に加
えてタイヤのトレッドに要求される大きな特性として経
済性の観点から耐摩耗性が挙げられる。この耐摩耗性の
ゴム材料試験としてはピコ摩耗試験機によるピコ摩耗減
量等によって評価される。

このようにタイヤのトレッドとして、特に高い水準で転
勤抵抗を低減し、かつウェット制動性能および耐摩耗性
を大巾に害さないタイヤトレッド用ゴム組成物の開発が
省エネルギー、省資源を達成するための大きな課題とな
っている。

本発明は前述の課題を達成すべくなされたものであり、
タイヤの転勤抵抗を大巾に低減し、かつウェット制動性
能と耐摩耗性を所望の範囲に維持することを可能とした
タイヤトレッド用ゴム組成物を提供することを目的とし
、特に乗用車タイヤのトレッド部に利用される。

本発明者らは上記目的を達成すべく、１．２結合を４０
〜７０重量係含有する高ビニルスチレン−ブタツエン共
重合体コゝムを原料ゴム分として用いるタイヤトレッド
ゴム組成物を見出し、特願昭５６−８５６８４号を出願
した。しかし、このコゝム組成物を加硫してトレッドに
配置したタイヤは、確かに転勤抵抗と耐ウエツト制動に
関しては好ましい結果が得られるものの、加速、減速を
繰返すような厳しい条件下では耐摩耗性が低下してしま
い、必ずしも上記目的を十分満足させるものではなかっ
た。

本発明者らは、引続き検討の結果、結合スチレン含有量
が２０〜３０重量％、ブタジェン部の１．２結合量３０
重量係以下、シス１，４結合量２０〜４０重量係の範囲
にあり、かつ高ムーニー粘度のスチレン−ブタノエン共
重合体ゴムを原料ゴムとＩ−て用いたゴム組成物が上記
目的を達成することを見出し本発明に到達した。

すなわち本発明は、結合スチレン含有量が２０〜３０重
量％、ブタノエン部の１，２結合量３０重歇係以下、シ
ス１，４結合量２０〜４０重量係、かつゴム分のムーニ
ー粘度が１００以上のスチレン−ブタノエン共重合体ゴ
ムをゴム分として２５重量係以上と他のツエン系ゴム７
５重量係以下とを原料ゴム分とし、原料ゴム分中に含ま
れるスチレン−ブタノエン共重合体ゴムおよびポリブタ
ノエンゴムを併せた中の結合スチレン含有量が２０〜３
０重量％、ブタジェン部の１，２結合量３０重量係以下
、シス１，４結合量２０〜４０重量係であることを特徴
とするタイヤトレッド用ゴム組成物にある。

本発明に使用されるスチレン−ブタノエン共重合体ゴム
は、スチレンと１，３−ブタジェンをランダムに共重合
して溶液重合法によって製造することができ、重合触媒
として有機リチウム系触媒、重合溶媒として炭化水素溶
媒が用いられる。

このスチレン−ブタノエン共重合体ゴムのスチレン含有
量は２０〜３０重量係、またブタノエン部の１．２結合
が３０重量係以下、シス１，４結合が２０〜４０重量幅
の範囲にあることが必要で、この範囲から外れたスチレ
ン−ブタノエン共重合体を用いた場合には、タイヤにお
ける転勤抵抗、ウェット制動性能、耐摩耗性の好適なバ
ランスが図れない。また、ゴム分のムーニー粘度は１０
０以上であることが必要で、ムーニー粘度が１００未満
ではタイヤの転勤抵抗を低減できない。

本発明でいう他のジエン系ゴムとは、天然ゴム、ポリイ
ソプレンゴム、従来より使用されている前記スチレン−
ブタノエン共重合体コゝム以外のスチレン−ブタジェン
共重合体ゴム（油展スチレン−ブタジェン共重合体ゴム
を含む）、ポリブタノエンゴムおよびこれらの混合であ
る。

本発明においては特定性状を有するスチレン−ブタジェ
ン共重合体ゴムをゴム分として２５重量係以上と他のツ
エン系ゴムを７５重量係以下配合して原料ゴムとして用
いる。スチレン−ブタノエン共重合体コ゛ムの配合量が
２５重４５）　％未満ではタイヤのウェット制動性能が
低下し好ましくない。

また、本発明にあっては卓料コ゛ム中に含まれるスチレ
ン−ブタ２工ン共重合体ゴムおよびポリブタジェンコ゛
ムを併せた中の結合スチレン含有量は２０〜３０重骨係
、ブタノエン部の１，２結合量が３０重量係以下、シス
１，４結合量が２０〜４０重量係の範囲にあるこ七が必
要である。スチレン含有量が２０重量係未満ではタイヤ
のウェット制動性能か低下し、３０重量係を超えるとタ
イヤの転勤抵抗が損われる。シス１，４結合量が２０重
量係未満ではゴム分のムーニー粘度が増加してもタイヤ
の転勤抵抗の低減が図れず、一方４０重量係を超えると
タイヤのウェット制動性能が低下し、それぞれ好ましく
ない。またブタノエン部の１．２結合量が３０重量係を
超えるとタイヤにおける転勤抵抗が損われると共に耐摩
耗性が低下する。

なお、本発明におけるゴム組成物は、ゴム工業で通常使
用されるオープンロールやバンバリーミキサ−などの機
械的混合機を用い、汎用される各種配合剤、例えば種々
のカーボンブラックを始めとして、老化防止剤、酸化亜
鉛、プロセス油、ステアリン酸、イオウ、加硫促進剤等
が適宜適量配合される。

以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明
する。なお、第２表中の配合はすべて重量部であり、５
ＢＲ−１，５ＢＲ−２列のカッコ内はプロセス油を除い
たコゝム分の量である。

第１表に示す性状を有する各スチレン−ブタツエン共重
合体ゴム（二ポール１５０２、ソルフ０レン１２０４．
５ＢＲ−１，５ＢＲ−２，５ＢＲ−３）とポリブタジェ
ンゴム（二ポール１２２０　）並びに天然ゴムを原料ゴ
ムとして用いた。第１表のスチレン−ブタノエン共重合
体ゴム（ＳＢＲ）とポリブタジェンゴム（ＢＲ）のムー
ニー粘度の測定はＪＩＳ　　Ｋ　　６３８３に準拠して
測定−し、スチレン含有量、ブタノエン部のシス１，４
結合量、トランス１．４結合量、■、２結合量は赤外分
光光度計を用い、その赤外線吸収スイクトルから既知の
方法で求めた（ハンフ０トン法）。

第１表に示す各ゴム成分を用い第２表のそれぞれの配合
に従って、Ｂ型バンバリーミキサ−にて側壁温度５０℃
、ローター回転数４０　ｒｐｍで原料コゝムを投入し、
３０秒後にイオウ、加硫促進剤を除く配合剤を投入し都
合４分間混練を行なった。

さらにこの原料ゴムと配合剤からなる混合物にイオウ、
加硫促進剤を加え、約５ｏ′ＣＫ、制御した８インチロ
ールで３分間混線を行ないゴム組成物を調製した。この
ゴム組成物中におけるゴム分中に含まれるスチレン−ブ
タノエン共重合体ゴムおよび７Ｉ？リプタツエンゴムを
併せた中のミクロ構造を第２表に示す。

得られたゴム組成物を１６０℃、１５分間プレス加硫し
て得た加硫ゴムの反発弾性率（２４℃、６０℃）、ウェ
ットスキッド抵抗、ピコ摩耗域骨を測定し結果を第２表
に示した。反発弾性率はＪＩＳ　　Ｋ　　６３０１に準
拠した２４℃および６０Ｃにおけるリュゾヶ反発弾性試
験により測定し、つエツトスキッド抵抗はプリティシュ
ポータプルスキッドテスターにより、路面３Ｍ社製屋外
用タイゾＢを用い、蒸留水で路面を湿潤させ２５℃雰囲
気で測定し、この結果を第２表に示すと共Ｋ］ヒ較例４
を１００とした指数表示でも示した。また、ピコ摩耗減
量はＡＳＴＭ　　Ｄ　　２２２８の方法に従い測定を行
なっｔ０ 第１表において、比較例４は従来のタイヤトレッド用ゴ
ム組成物の配合であり、比較例１は原料ゴムとして５Ｂ
Ｒ−３と天然ゴムを配合した特願昭５６−８５６８４号
開示のコゝム組成物の配合であるが、反発弾性率および
ウェットスキッド抵抗は向上するもののピコ摩耗減量が
増加、すなわち耐摩耗性が低下する。

実施例２〜６および比較例２〜３は、５ＢＲ−１と天然
ゴム、他のＳＢＲ，ＢＲとを原料ゴムとして配合したも
のであるが、実施例２〜６は比較例４に比して反発弾性
率が大巾に向上し、ウェットスキッド抵抗も同等以上で
ある。また、耐摩耗性も所望の範囲にある。しかし、比
較例２〜３は原料ゴム中に含まれるＳＢＲのシス１，４
結合量が４０重量係を超えているのでウェットスキッド
抵抗が劣る。

実施例７〜８は、５ＢＲ−２と他のＳＢＲ，天然ゴムと
を原料ゴムとしたものであり、実施例８はカーボンブラ
ックの種類も変えているが、実施例１〜６とほぼ同等の
結果が得られる。

実施例９ばＳ　Ｂ　Ｒ−１を単独配合したものであるが
、比較例４に比して反発弾性率、ウェットスキッド抵抗
が向上し、耐摩耗性も満足できる範囲にある。

以上説明したように、特定性状を有するスチレン−ブタ
ノエン共重合体ゴムを原料コゝムとして用いる本発明の
タイヤトレッド用ゴム組成物は、タイヤのウェット制動
性能および耐磨耗性を損うことなく、転勤抵抗を低減す
ることができるので・低ヒステリシス性を要求される乗
用車用空気入りタイヤのトレッド部のみならず、大型タ
イヤや２輪車用タイヤのトレッド部に好適に利用される
。

特許出願人　横浜コゝム株式会社 代理人　弁理士伊東辰雄 代理人　弁理士伊東雪化 −３′ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　結合スチレン含有量が２０〜３０重量％、ブタジェ
   ン部の１，２結合量３０重量％以下、シス１．４結合量
   ２０〜４０重量係、かつゴム分のムーニー粘度が１００
   以上のスチレン−ブタジェン共重合体ゴムをコゝム分と
   して２５重量％以上と他の・ツエン系コ８ム７５重量係
   以下とを原料ゴム分とし、原料ゴム分中に含まれるスチ
   レン−ブタジェン共重合体ゴムおよびポリブタジェンゴ
   ムを併せた中の結合スチレン含有量が２０〜３０重量％
   、ブタジェン部の１，２結合量３０重量係以下、シス１
   ，４結合量２０〜４０重量係であることを特徴とするタ
   イヤトレッド用ゴム組成物。