JPS6328098B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6328098B2 JPS6328098B2 JP55052257A JP5225780A JPS6328098B2 JP S6328098 B2 JPS6328098 B2 JP S6328098B2 JP 55052257 A JP55052257 A JP 55052257A JP 5225780 A JP5225780 A JP 5225780A JP S6328098 B2 JPS6328098 B2 JP S6328098B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- butadiene
- weight
- styrene
- butadiene copolymer
- 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
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明は低転がり抵抗性、ウエツト・スキツド
性および耐摩耗性を同時に満足しうる空気入りタ
イヤに関する。 最近のように省資源省エネルギー化を目指す社
会的要請のもと、ガソリン消費の少ない自動車の
開発研究はエンジンの改良以外にもタイヤに由来
した動力損失の軽減の面でいわゆる低燃費タイヤ
の検討が急がれている。 ところで、タイヤの転がり抵抗を小さくすれば
自動車のガソリン消費の節約に寄与し得ること
は、一般に知られており、タイヤの転がり抵抗を
左右する大きな要因としてトレツドゴムの質、す
なわち、種類、物性がある。すなわちガラス転移
点Tgの低い材料やヒステリシス・ロスの低い材
料を使用すれば転がり抵抗を軽減することは可能
である。 例えば、トレツドゴムとして一般に広く使用さ
れているスチレン―ブタジエン共重合体ゴム
（SBR）の代替にSBRに天然ゴム（NR）又はポ
リブタジエンゴム（BR）をブレンドしたり、低
スチレンSBRを使用することが知られている。
しかしながら、このようなものは、ウエツト・ス
キツド性、ウエツト・ブレーキ性といつた走行安
定性を極端に低下させることになり転がり抵抗性
と湿潤路面における走行安定性を両立させること
は著しく困難であつた。 一方英国特許第1166832号明細書及び同第
1261371号明細書に記載されているように、１，
２結合の含有量の多いBRすなわちビニルBRを
主とするゴム組成物が知られている。このような
ビニルBRは、１，２結合がシス１，４結合やト
ランス１，４結合に比較してTgが高いために、
走行安定性は改良され、しかも１，２結合によつ
てTgを上げているために、発熱性においても余
り悪化しないが、１，２結合が60重量％以上にな
ると極端に破壊性、摩耗特性が低下し、該ビニル
BR単独にては実用に供し得ず、他のジエン系ゴ
ムをブレンドして使用せざるを得ないが、天然ゴ
ムや従来の高シスBRをブレンドして破壊特性、
摩耗特性を改良しようとすると走行安定性が低下
してしまい、SBRをブレンドすると転がり抵抗
性が大きくなる傾向にある。そのため前述したよ
うなビニルBRでも耐摩耗性を良好にし、かつ走
行安定性と転がり抵抗性を同時に満足させること
は著しく困難であつた。 最近特開昭54―62248号公報のように、スチレ
ン含有率が20〜40重量％で結合ブタジエンの１，
２結合含有率が50〜80重量％であるSBRを用い
転がり抵抗性と走行安定性を改良する試みが知ら
れているが、ポリマーとして全量を該SBRを使
用しているため必ずしも満足のいく結果は得られ
ていなかつた。 すなわち、ポリマーの全量に該SBRを使用し
ているため、走行安定性は従来のSBRに較べて
改良されるが、転がり抵抗性においては未だに不
満足であつた。そして高シスBRやNRをブレン
ドして転がり抵抗性を改良しようとすると、走行
安定性は、逆に低下してしまう。また、通常良好
な転がり抵抗を得るには、軟化剤たとえばアロマ
テイツク・オイルなどの配合量を減少させるかあ
るいは全く配合しないことが望ましいが、この場
合、該SBRでは、タイヤ走行時もしくはタイヤ
製造時に多くの問題がある。前者の代表的なもの
は、SBRは高温時における破壊強度、伸度が著
しく低下することに起因している。すなわち、タ
イヤが非舗装路を走行した場合、トレツド表面に
カツトやひびわれが発生しやすくなる。後者の問
題としては、トレツドを押出機にて押出する際
に、軟化剤による可塑化効果が期待できないた
め、押出機内での剪断変形により発熱し、夏期や
押出機の高速運転時にはスコーチを発生し易く著
しく生産性を阻害するという問題がある。また前
述したように、SBRは高温時の破断伸度が低い
ため、タイヤを加硫後、モールドから取り出す際
に、モールド欠けといつた欠点もあつた。 従つて破壊特性や耐摩耗性を維持しつつ転がり
抵抗性と走行安定性の両者を同時に満足する方法
は未だ存在していないのが現状である。 従来、湿潤路面での摩擦係数を向上させるため
には、路面と接触しているトレツド表面は、路面
の微細な凹凸によつて高速度の変形をうけてお
り、そのためにメカニカル・ロスによるエネルギ
ーの逸散が大きい程、摩擦力が大きくなることか
らゴムの変形エネルギーを逸散させるヒステリシ
ス・ロスが大きい材料を用いれば良いことが、例
えばProceedings of The Royal Society A274，
21（1963）によつて知られている。しかしこのよ
うなヒステリシス・ロスの大きい材料は、タイヤ
の転勤時にも発熱が大きいため、転がり抵抗性が
劣ることになつてしまう。 本発明者らは、上記欠点を解決するために鋭意
研究を重ねたところ、摩擦面での変形は極めて高
速であり、高速変形時のヒステリシス・ロスが摩
擦力、即ちタイヤの走行安定性に対して支配的で
あるのに対して、タイヤの転がり抵抗を支配す
る。トレツドの接地による変形は、タイヤの回転
速度に対応することから、たかだか100Hz以下の
変形時のヒステリシス・ロスが支配的であること
に着目した。そして、ウイリアムス―ランデル―
フエリーの換算則によれば、走行安定性を支配す
る高速変形時のヒステリシス・ロスはタイヤが使
用される温度よりも低温で測定されたヒステリシ
ス・ロスが対応することが予想されることから走
行安定性を改良するためには、どのような条件下
でのヒステリシス・ロスを大きくすれば良いかを
検討したところ1.5Hz動的測定に於ては、０℃付
近で測定したヒステリシス・ロスと良い相関を示
し、転がり抵抗については、50℃〜70℃で測定さ
れたヒステリシス・ロスと良い相関を示すことを
見出した。すなわち、０℃付近におけるヒステリ
シス・ロスを大きくし、50〜70℃のヒステリシ
ス・ロスを小さくすれば、走行安定性と転がり抵
抗性の両者を同時に改良したゴム組成物が得られ
ることになる。 このような見地に基づき、本発明らは特開昭56
―110753号公報特願昭55―13537号で提案したよ
うなブタジエン部分の１，２結合含有量が60重量
％以上の高ビニルSBRが転がり抵抗性と走行安
定性をある程度同時に改良することが可能である
ことを示したが、しかしながら、このような高ビ
ニルSBRは破壊特性や耐摩耗性が充分でないた
めに、他のジエン系ゴムとブレンドする必要があ
り、しかもそのブレンド量を比較的多くしなけれ
ば、実用に供し得なかつた。そのため、折角高ビ
ニルSBRを使用したとしても、転がり抵抗性は
確保できるものの、走行安定性が低下してしまう
という欠点があつた。 本発明者らは、上記欠点を改良するために鋭意
研究したところ、高ビニルSBRのうち、分子鎖
内におけるブタジエン部分の１，２結合含有量を
変化させれば、１，２結合がカーボンブラツクと
スチレンとの相互作用を阻害しないようにするこ
とが可能となり、その結果高ビニルSBRのカー
ボンブラツク補強性を増加させて破壊特性と耐摩
耗性が改良され、更に天然ゴムや合成ポリイソプ
レンゴムのみでなく、通常のSBRすなわち、１，
２結合含有量が10〜50重量％の低ビニルSBRと
も相溶するために目的、用途に応じた配合物を得
るための自由度が増加することを見出し本発明に
到達したものである。 すなわち、本発明はスチレン１，３―ブタジエ
ンを共重合して得られた共重合体であつて、結合
スチレンを３〜30重量％、ブタジエン部分の１，
２結合の平均含有量が60重量％以上でかつ共重合
体分子鎖内において、１，２結合含有量が分子鎖
に沿つて一様に変化している無定形グラデイエン
ト高ビニルスチレン―ブタジエン共重合体ゴム10
〜90重量部と、ガラス転移点が−50℃以下のジエ
ン系ゴム90〜10重量部とからなるブレンドゴムを
主成分とするゴム組成物をトレツドに用いた改良
された空気入りタイヤに関する。 本発明において使用する１，３―ブタジエン
（CH2＝CH―CH＝CH2）はスチレンと共重合さ
せた場合のモノマーユニツトとして次式、
性および耐摩耗性を同時に満足しうる空気入りタ
イヤに関する。 最近のように省資源省エネルギー化を目指す社
会的要請のもと、ガソリン消費の少ない自動車の
開発研究はエンジンの改良以外にもタイヤに由来
した動力損失の軽減の面でいわゆる低燃費タイヤ
の検討が急がれている。 ところで、タイヤの転がり抵抗を小さくすれば
自動車のガソリン消費の節約に寄与し得ること
は、一般に知られており、タイヤの転がり抵抗を
左右する大きな要因としてトレツドゴムの質、す
なわち、種類、物性がある。すなわちガラス転移
点Tgの低い材料やヒステリシス・ロスの低い材
料を使用すれば転がり抵抗を軽減することは可能
である。 例えば、トレツドゴムとして一般に広く使用さ
れているスチレン―ブタジエン共重合体ゴム
（SBR）の代替にSBRに天然ゴム（NR）又はポ
リブタジエンゴム（BR）をブレンドしたり、低
スチレンSBRを使用することが知られている。
しかしながら、このようなものは、ウエツト・ス
キツド性、ウエツト・ブレーキ性といつた走行安
定性を極端に低下させることになり転がり抵抗性
と湿潤路面における走行安定性を両立させること
は著しく困難であつた。 一方英国特許第1166832号明細書及び同第
1261371号明細書に記載されているように、１，
２結合の含有量の多いBRすなわちビニルBRを
主とするゴム組成物が知られている。このような
ビニルBRは、１，２結合がシス１，４結合やト
ランス１，４結合に比較してTgが高いために、
走行安定性は改良され、しかも１，２結合によつ
てTgを上げているために、発熱性においても余
り悪化しないが、１，２結合が60重量％以上にな
ると極端に破壊性、摩耗特性が低下し、該ビニル
BR単独にては実用に供し得ず、他のジエン系ゴ
ムをブレンドして使用せざるを得ないが、天然ゴ
ムや従来の高シスBRをブレンドして破壊特性、
摩耗特性を改良しようとすると走行安定性が低下
してしまい、SBRをブレンドすると転がり抵抗
性が大きくなる傾向にある。そのため前述したよ
うなビニルBRでも耐摩耗性を良好にし、かつ走
行安定性と転がり抵抗性を同時に満足させること
は著しく困難であつた。 最近特開昭54―62248号公報のように、スチレ
ン含有率が20〜40重量％で結合ブタジエンの１，
２結合含有率が50〜80重量％であるSBRを用い
転がり抵抗性と走行安定性を改良する試みが知ら
れているが、ポリマーとして全量を該SBRを使
用しているため必ずしも満足のいく結果は得られ
ていなかつた。 すなわち、ポリマーの全量に該SBRを使用し
ているため、走行安定性は従来のSBRに較べて
改良されるが、転がり抵抗性においては未だに不
満足であつた。そして高シスBRやNRをブレン
ドして転がり抵抗性を改良しようとすると、走行
安定性は、逆に低下してしまう。また、通常良好
な転がり抵抗を得るには、軟化剤たとえばアロマ
テイツク・オイルなどの配合量を減少させるかあ
るいは全く配合しないことが望ましいが、この場
合、該SBRでは、タイヤ走行時もしくはタイヤ
製造時に多くの問題がある。前者の代表的なもの
は、SBRは高温時における破壊強度、伸度が著
しく低下することに起因している。すなわち、タ
イヤが非舗装路を走行した場合、トレツド表面に
カツトやひびわれが発生しやすくなる。後者の問
題としては、トレツドを押出機にて押出する際
に、軟化剤による可塑化効果が期待できないた
め、押出機内での剪断変形により発熱し、夏期や
押出機の高速運転時にはスコーチを発生し易く著
しく生産性を阻害するという問題がある。また前
述したように、SBRは高温時の破断伸度が低い
ため、タイヤを加硫後、モールドから取り出す際
に、モールド欠けといつた欠点もあつた。 従つて破壊特性や耐摩耗性を維持しつつ転がり
抵抗性と走行安定性の両者を同時に満足する方法
は未だ存在していないのが現状である。 従来、湿潤路面での摩擦係数を向上させるため
には、路面と接触しているトレツド表面は、路面
の微細な凹凸によつて高速度の変形をうけてお
り、そのためにメカニカル・ロスによるエネルギ
ーの逸散が大きい程、摩擦力が大きくなることか
らゴムの変形エネルギーを逸散させるヒステリシ
ス・ロスが大きい材料を用いれば良いことが、例
えばProceedings of The Royal Society A274，
21（1963）によつて知られている。しかしこのよ
うなヒステリシス・ロスの大きい材料は、タイヤ
の転勤時にも発熱が大きいため、転がり抵抗性が
劣ることになつてしまう。 本発明者らは、上記欠点を解決するために鋭意
研究を重ねたところ、摩擦面での変形は極めて高
速であり、高速変形時のヒステリシス・ロスが摩
擦力、即ちタイヤの走行安定性に対して支配的で
あるのに対して、タイヤの転がり抵抗を支配す
る。トレツドの接地による変形は、タイヤの回転
速度に対応することから、たかだか100Hz以下の
変形時のヒステリシス・ロスが支配的であること
に着目した。そして、ウイリアムス―ランデル―
フエリーの換算則によれば、走行安定性を支配す
る高速変形時のヒステリシス・ロスはタイヤが使
用される温度よりも低温で測定されたヒステリシ
ス・ロスが対応することが予想されることから走
行安定性を改良するためには、どのような条件下
でのヒステリシス・ロスを大きくすれば良いかを
検討したところ1.5Hz動的測定に於ては、０℃付
近で測定したヒステリシス・ロスと良い相関を示
し、転がり抵抗については、50℃〜70℃で測定さ
れたヒステリシス・ロスと良い相関を示すことを
見出した。すなわち、０℃付近におけるヒステリ
シス・ロスを大きくし、50〜70℃のヒステリシ
ス・ロスを小さくすれば、走行安定性と転がり抵
抗性の両者を同時に改良したゴム組成物が得られ
ることになる。 このような見地に基づき、本発明らは特開昭56
―110753号公報特願昭55―13537号で提案したよ
うなブタジエン部分の１，２結合含有量が60重量
％以上の高ビニルSBRが転がり抵抗性と走行安
定性をある程度同時に改良することが可能である
ことを示したが、しかしながら、このような高ビ
ニルSBRは破壊特性や耐摩耗性が充分でないた
めに、他のジエン系ゴムとブレンドする必要があ
り、しかもそのブレンド量を比較的多くしなけれ
ば、実用に供し得なかつた。そのため、折角高ビ
ニルSBRを使用したとしても、転がり抵抗性は
確保できるものの、走行安定性が低下してしまう
という欠点があつた。 本発明者らは、上記欠点を改良するために鋭意
研究したところ、高ビニルSBRのうち、分子鎖
内におけるブタジエン部分の１，２結合含有量を
変化させれば、１，２結合がカーボンブラツクと
スチレンとの相互作用を阻害しないようにするこ
とが可能となり、その結果高ビニルSBRのカー
ボンブラツク補強性を増加させて破壊特性と耐摩
耗性が改良され、更に天然ゴムや合成ポリイソプ
レンゴムのみでなく、通常のSBRすなわち、１，
２結合含有量が10〜50重量％の低ビニルSBRと
も相溶するために目的、用途に応じた配合物を得
るための自由度が増加することを見出し本発明に
到達したものである。 すなわち、本発明はスチレン１，３―ブタジエ
ンを共重合して得られた共重合体であつて、結合
スチレンを３〜30重量％、ブタジエン部分の１，
２結合の平均含有量が60重量％以上でかつ共重合
体分子鎖内において、１，２結合含有量が分子鎖
に沿つて一様に変化している無定形グラデイエン
ト高ビニルスチレン―ブタジエン共重合体ゴム10
〜90重量部と、ガラス転移点が−50℃以下のジエ
ン系ゴム90〜10重量部とからなるブレンドゴムを
主成分とするゴム組成物をトレツドに用いた改良
された空気入りタイヤに関する。 本発明において使用する１，３―ブタジエン
（CH2＝CH―CH＝CH2）はスチレンと共重合さ
せた場合のモノマーユニツトとして次式、
【式】
【式】
で表される異性体構造が存在するが、通常、
SBRのアニオン重合においてそのブタジエン部
の平均の１，２結合含量は、使用するルイス塩基
の種類やその添加量、重合溶媒の種類、重合温度
等によつて決まる。したがつて、重合温度以外は
同じ雰囲気で共重合させた場合、１，２結合の分
布は重合中の重合温度の履歴によつて決まり、重
合率と分子量とが重合温度に比較するアニオンリ
ビング重合では、上昇温度重合条件下において一
本の分子鎖中の１，２結合含量が温度の上昇と共
に重合開始末端から重合停止末端までの間で一様
に減少する（特公昭48―875号および同49―1788
号公報）。このように、分子鎖に沿つて１，２結
合含量が変化する無定形の重合体を本発明では無
定形グラデイエント高ビニルスチレン―ブタジエ
ン共重合体ゴムと称している。 本発明において使用されるグラデイエント高ビ
ニルブタジエンスチレン共重合ゴムは結合スチレ
ンを３〜30重量％、好ましくは３〜10重量％、ブ
タジエン部分の１，２結合を60重量％以上、好ま
しくは80超重量％含有するポリマーであつて本質
的に無定形なるものである。結合スチレン量が３
重量％未満であると実質的にビニルBRと何ら変
りなく、スチレン基を導入することによる破壊特
性、摩耗特性の改善効果が期待できず、30重量％
を越えると、０℃付近におけるヒステリシス・ロ
スは大きくなり走行安定性は、改良されるが、50
℃〜70℃におけるヒステリシス・ロスも同時に大
きくなつてしまうため転がり抵抗性の低下が顕著
となるため好ましくない。１，２結合の量が60重
量％未満では、走行安定性が殆んど改良されない
ため好ましくない。また、グラデイエント高ビニ
ルスチレン―ブタジエン共重合体ゴムは、その分
子鎖内において１，２結合含有量が分子鎖に沿つ
て一様に変化し、好ましくはガラス転移点が−50
℃以下の成分を有している。これは特開昭56―
110753号公報（特願昭55―13537号）の高ビニル
スチレン―ブタジエン共重合体ゴムでは、その破
壊特性、耐摩耗性が、１，２結合含有量が60重量
％を越えると、スチレン基を導入しても低ビニル
スチレン―ブタジエン共重合体ゴムの場合程には
改良されることはなく、タイヤトレツドとしては
充分ではない。これはカーボンブラツクの補強性
に支配的に影響を与えるスチレン基とカーボンブ
ラツクの相互作用が、１，２結合部分によつて立
体障害的に妨げられることに由来すると考えられ
る。しかしながら、分子鎖に沿つて１，２結合含
有量を変化させると、一本の分子鎖内に１，２結
合含有量が60重量％以上の高ビニルスチレン―ブ
タジエン共重合体と、60重量％以下の中ビニルス
チレン―ブタジエン共重合体あるいは50重量％以
下の低ビニルスチレン―ブタジエン共重合体が混
在することになり、中あるいは低ビニルスチレン
―ブタジエン共重合体部分では、スチレン基とカ
ーボンブラツクとの相互作用が１，２結合によつ
て阻害されず、カーボンブラツク補強が有効に働
き、そのため耐摩耗性や破壊特性が改良されるか
らである。また、最近ラジアルタイヤの普及に伴
ない、肩落ち摩耗やリバーウエアーといつた偏摩
耗現象がクローズアツプされ、しかもコストダウ
ンの目的からトレツドゴムとしてはスチレン―ブ
タジエン共重合体ゴムが使用される傾向が更に強
くなつてきたが、このような低ビニルスチレン―
ブタジエン共重合体ゴムは、天然ゴムや合成ポリ
イソプレンゴムとブレンドした場合は勿論のこ
と、転がり抵抗性と走行安定性を同時に改良する
ために高ビニルスチレン―ブタジエン共重合体ゴ
ムとブレンドした場合でも、相溶せずに相分離
し、そのブレンド割合に応じて海―島の独立した
不均質ブレンドとなるため、混合、成形、混練、
押出等の加工工程において、上述の不均質ブレン
ドの形態が変化してしまい、所望の形態が得られ
ないといつた欠点や、カーボンブラツクの選択的
分配や加硫剤、促進剤の選択的分配が生じ、いず
れかの相が選択的にカーボンブラツク補強された
り、選択的に加硫されたりして、加硫後の物性、
特に破壊特性が劣ることになつたりする欠点ある
いは、配合処方においても、共加硫性を考慮しな
ければならないといつた欠点を有している。しか
しながら、前述のグラデイエント高ビニルスチレ
ン―ブタジエン共重合体ゴムは、分子鎖に沿つて
１，２結合含有量が変化、すなわち、一本の分子
鎖内に、高ビニルスチレン―ブタジエン共重合体
と、中ビニルスチレン―ブタジエン共重合体ある
いは低ビニルスチレン―ブタジエン共重合体が混
在しているため、通常のスチレン―ブタジエン共
重合体ゴムと相溶するようになり、前述したよう
な欠点がなくなるといつた利点があるからであ
る。 本発明において使用されるジエン系ゴムとは、
グラデイエント高ビニルスチレン―ブタジエン共
重合体ゴムと相溶する天然ゴム、合成ポリイソプ
レンゴム、ブタジエン部分の１，２結合含有量が
10〜50重量％のブタジエン共重合体あるいはスチ
レン―ブタジエン共重合体ゴムであつて、目的、
用途に応じて、これらのゴムの少なくとも１種を
グラデイエント高ビニルスチレン―ブタジエン共
重合体とブレンドして使用する。 本発明においては、ブレンドゴム100重量部に
対して１〜40重量部の軟化剤、５〜70重量部のカ
ーボンブラツクを配合することが望ましく、軟化
剤が40重量部を越えたりカーボンブラツクが70重
量部を越えるとゴム組成物の発熱性が悪化し、転
がり抵抗が大きくなるため好ましくない。 更に本発明に使用するゴム組成物は通常のゴム
工業で用いられる配合剤である加硫剤、促進剤、
促進助剤、老化防止剤等を含んでいてもかまわな
い。 以上の構成からなる本発明の空気入りタイヤ
は、耐摩耗性、耐破壊特性が極めて良好で、走行
安定性と転がり抵抗性が著しく改善される。 以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、実施例によつて本発明が限定されるものでは
ない。 実施例 １ 第１表に示した各種ポリマーを準備した。ポリ
マーＡ〜Ｉは触媒としてｎ―ブチルリチウム、変
性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸カリウ
ム、ジエチレングリコールジメチルエーテルを用
いトルエン溶媒中で重合して得たものであり、ポ
リマーＡ〜Ｇは、昇温断熱雰囲気で、Ｈ〜Ｉは定
温雰囲気にて重合された。ポリマーＪは
SBR1204、ポリマーＫはSBR1500である。なお、
スチレン量についてはガスクロマトグラフ、１，
２結合量については赤外分光計、ガラス転移点の
領域はパーキンエルアー社製のデイフアレンシヤ
ル・スキヤンニング・カロリメーターにて測定し
た値であり、発熱から吸熱側への変曲点の範囲よ
り推定し、tanδについてはレオメトリツク社製メ
カニカルスペクトロメーター（動的剪断歪振幅
0.5％）を使用して測定した値である。
SBRのアニオン重合においてそのブタジエン部
の平均の１，２結合含量は、使用するルイス塩基
の種類やその添加量、重合溶媒の種類、重合温度
等によつて決まる。したがつて、重合温度以外は
同じ雰囲気で共重合させた場合、１，２結合の分
布は重合中の重合温度の履歴によつて決まり、重
合率と分子量とが重合温度に比較するアニオンリ
ビング重合では、上昇温度重合条件下において一
本の分子鎖中の１，２結合含量が温度の上昇と共
に重合開始末端から重合停止末端までの間で一様
に減少する（特公昭48―875号および同49―1788
号公報）。このように、分子鎖に沿つて１，２結
合含量が変化する無定形の重合体を本発明では無
定形グラデイエント高ビニルスチレン―ブタジエ
ン共重合体ゴムと称している。 本発明において使用されるグラデイエント高ビ
ニルブタジエンスチレン共重合ゴムは結合スチレ
ンを３〜30重量％、好ましくは３〜10重量％、ブ
タジエン部分の１，２結合を60重量％以上、好ま
しくは80超重量％含有するポリマーであつて本質
的に無定形なるものである。結合スチレン量が３
重量％未満であると実質的にビニルBRと何ら変
りなく、スチレン基を導入することによる破壊特
性、摩耗特性の改善効果が期待できず、30重量％
を越えると、０℃付近におけるヒステリシス・ロ
スは大きくなり走行安定性は、改良されるが、50
℃〜70℃におけるヒステリシス・ロスも同時に大
きくなつてしまうため転がり抵抗性の低下が顕著
となるため好ましくない。１，２結合の量が60重
量％未満では、走行安定性が殆んど改良されない
ため好ましくない。また、グラデイエント高ビニ
ルスチレン―ブタジエン共重合体ゴムは、その分
子鎖内において１，２結合含有量が分子鎖に沿つ
て一様に変化し、好ましくはガラス転移点が−50
℃以下の成分を有している。これは特開昭56―
110753号公報（特願昭55―13537号）の高ビニル
スチレン―ブタジエン共重合体ゴムでは、その破
壊特性、耐摩耗性が、１，２結合含有量が60重量
％を越えると、スチレン基を導入しても低ビニル
スチレン―ブタジエン共重合体ゴムの場合程には
改良されることはなく、タイヤトレツドとしては
充分ではない。これはカーボンブラツクの補強性
に支配的に影響を与えるスチレン基とカーボンブ
ラツクの相互作用が、１，２結合部分によつて立
体障害的に妨げられることに由来すると考えられ
る。しかしながら、分子鎖に沿つて１，２結合含
有量を変化させると、一本の分子鎖内に１，２結
合含有量が60重量％以上の高ビニルスチレン―ブ
タジエン共重合体と、60重量％以下の中ビニルス
チレン―ブタジエン共重合体あるいは50重量％以
下の低ビニルスチレン―ブタジエン共重合体が混
在することになり、中あるいは低ビニルスチレン
―ブタジエン共重合体部分では、スチレン基とカ
ーボンブラツクとの相互作用が１，２結合によつ
て阻害されず、カーボンブラツク補強が有効に働
き、そのため耐摩耗性や破壊特性が改良されるか
らである。また、最近ラジアルタイヤの普及に伴
ない、肩落ち摩耗やリバーウエアーといつた偏摩
耗現象がクローズアツプされ、しかもコストダウ
ンの目的からトレツドゴムとしてはスチレン―ブ
タジエン共重合体ゴムが使用される傾向が更に強
くなつてきたが、このような低ビニルスチレン―
ブタジエン共重合体ゴムは、天然ゴムや合成ポリ
イソプレンゴムとブレンドした場合は勿論のこ
と、転がり抵抗性と走行安定性を同時に改良する
ために高ビニルスチレン―ブタジエン共重合体ゴ
ムとブレンドした場合でも、相溶せずに相分離
し、そのブレンド割合に応じて海―島の独立した
不均質ブレンドとなるため、混合、成形、混練、
押出等の加工工程において、上述の不均質ブレン
ドの形態が変化してしまい、所望の形態が得られ
ないといつた欠点や、カーボンブラツクの選択的
分配や加硫剤、促進剤の選択的分配が生じ、いず
れかの相が選択的にカーボンブラツク補強された
り、選択的に加硫されたりして、加硫後の物性、
特に破壊特性が劣ることになつたりする欠点ある
いは、配合処方においても、共加硫性を考慮しな
ければならないといつた欠点を有している。しか
しながら、前述のグラデイエント高ビニルスチレ
ン―ブタジエン共重合体ゴムは、分子鎖に沿つて
１，２結合含有量が変化、すなわち、一本の分子
鎖内に、高ビニルスチレン―ブタジエン共重合体
と、中ビニルスチレン―ブタジエン共重合体ある
いは低ビニルスチレン―ブタジエン共重合体が混
在しているため、通常のスチレン―ブタジエン共
重合体ゴムと相溶するようになり、前述したよう
な欠点がなくなるといつた利点があるからであ
る。 本発明において使用されるジエン系ゴムとは、
グラデイエント高ビニルスチレン―ブタジエン共
重合体ゴムと相溶する天然ゴム、合成ポリイソプ
レンゴム、ブタジエン部分の１，２結合含有量が
10〜50重量％のブタジエン共重合体あるいはスチ
レン―ブタジエン共重合体ゴムであつて、目的、
用途に応じて、これらのゴムの少なくとも１種を
グラデイエント高ビニルスチレン―ブタジエン共
重合体とブレンドして使用する。 本発明においては、ブレンドゴム100重量部に
対して１〜40重量部の軟化剤、５〜70重量部のカ
ーボンブラツクを配合することが望ましく、軟化
剤が40重量部を越えたりカーボンブラツクが70重
量部を越えるとゴム組成物の発熱性が悪化し、転
がり抵抗が大きくなるため好ましくない。 更に本発明に使用するゴム組成物は通常のゴム
工業で用いられる配合剤である加硫剤、促進剤、
促進助剤、老化防止剤等を含んでいてもかまわな
い。 以上の構成からなる本発明の空気入りタイヤ
は、耐摩耗性、耐破壊特性が極めて良好で、走行
安定性と転がり抵抗性が著しく改善される。 以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、実施例によつて本発明が限定されるものでは
ない。 実施例 １ 第１表に示した各種ポリマーを準備した。ポリ
マーＡ〜Ｉは触媒としてｎ―ブチルリチウム、変
性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸カリウ
ム、ジエチレングリコールジメチルエーテルを用
いトルエン溶媒中で重合して得たものであり、ポ
リマーＡ〜Ｇは、昇温断熱雰囲気で、Ｈ〜Ｉは定
温雰囲気にて重合された。ポリマーＪは
SBR1204、ポリマーＫはSBR1500である。なお、
スチレン量についてはガスクロマトグラフ、１，
２結合量については赤外分光計、ガラス転移点の
領域はパーキンエルアー社製のデイフアレンシヤ
ル・スキヤンニング・カロリメーターにて測定し
た値であり、発熱から吸熱側への変曲点の範囲よ
り推定し、tanδについてはレオメトリツク社製メ
カニカルスペクトロメーター（動的剪断歪振幅
0.5％）を使用して測定した値である。
【表】
ポリマーＡ〜Ｋを使用して、第２表に示す組成
内容による各種ゴム組成物を調整した。
内容による各種ゴム組成物を調整した。
【表】
これらのゴム組成物についてtanδ、破壊強度、
を測定した。次いでタイヤサイズ165SR13のタイ
ヤトレツドにこれらのゴム組成物を用い、耐摩耗
性、転がり抵抗、ウエツトブレーキ、ウエツトス
ラローム、チエーンカツト、悪路耐久性について
評価した。結果を第３表に示す。評価法は普通の
通り。 （破壊強度） JISK6301に準じた。 （耐摩耗性） 実車にて10000Km走行後、残溝を測定し、ト
レツドが１mm摩耗するのに要する走行距離を相対
比較する。指数100は8000Km／mmに相当し、値が
大なる程良好であることを示す。 （転がり抵抗） 惰行法にて測定。測定条件はタイヤ内圧1.7
Kg／cm2、荷重JIS100％荷重。惰行開始速度100
Km／Ｈ。指数100は転がり抵抗5.5Kgに相当し、値
が小なる程良好であることを示す。 （ウエツトブレーキ） 水深３mmの湿潤コンクリート路面において、80
Km／Ｈの速度にて急制動し、車輪がロツクされて
から停止するまでの距離を測定した。指数100は
42.3ｍに相当し、値が小なる程良好であることを
示す。 （ウエツトスラローム） 水深３mmの湿潤コンクリート路面において、障
害物を進行方向にそつて30ｍ間隔に、その直角方
向にそつては１ｍ間隔になる様に稲妻型に配置
し、その障害物の外側をできる限り可能な速い速
度で100ｍの区間を通過するのに要する時間を測
定した。指数100は5.03秒に相当し、値が小なる
程良好であることを示す。 （チエーンカツト） 降雪地域にて、冬期チエーンをタイヤに巻き付
け10000Km走行後、タイヤを回収し、トレツド表
面の外傷、カツトの有無を観察した。 （悪路耐久性） 玉砂利を主体とする路面が全行程の70％を占め
る走行路にて5000Km走行後、タイヤを回収し、ト
レツド表面の外傷、カツトの有無を観察した。
を測定した。次いでタイヤサイズ165SR13のタイ
ヤトレツドにこれらのゴム組成物を用い、耐摩耗
性、転がり抵抗、ウエツトブレーキ、ウエツトス
ラローム、チエーンカツト、悪路耐久性について
評価した。結果を第３表に示す。評価法は普通の
通り。 （破壊強度） JISK6301に準じた。 （耐摩耗性） 実車にて10000Km走行後、残溝を測定し、ト
レツドが１mm摩耗するのに要する走行距離を相対
比較する。指数100は8000Km／mmに相当し、値が
大なる程良好であることを示す。 （転がり抵抗） 惰行法にて測定。測定条件はタイヤ内圧1.7
Kg／cm2、荷重JIS100％荷重。惰行開始速度100
Km／Ｈ。指数100は転がり抵抗5.5Kgに相当し、値
が小なる程良好であることを示す。 （ウエツトブレーキ） 水深３mmの湿潤コンクリート路面において、80
Km／Ｈの速度にて急制動し、車輪がロツクされて
から停止するまでの距離を測定した。指数100は
42.3ｍに相当し、値が小なる程良好であることを
示す。 （ウエツトスラローム） 水深３mmの湿潤コンクリート路面において、障
害物を進行方向にそつて30ｍ間隔に、その直角方
向にそつては１ｍ間隔になる様に稲妻型に配置
し、その障害物の外側をできる限り可能な速い速
度で100ｍの区間を通過するのに要する時間を測
定した。指数100は5.03秒に相当し、値が小なる
程良好であることを示す。 （チエーンカツト） 降雪地域にて、冬期チエーンをタイヤに巻き付
け10000Km走行後、タイヤを回収し、トレツド表
面の外傷、カツトの有無を観察した。 （悪路耐久性） 玉砂利を主体とする路面が全行程の70％を占め
る走行路にて5000Km走行後、タイヤを回収し、ト
レツド表面の外傷、カツトの有無を観察した。
【表】
【表】
第３表から明らかなように、本発明の空気入り
タイヤは破壊性、耐摩耗性は良好でしかも走行安
定性と転がり抵抗性が同時に著しく改善されてい
ることがわかる。 実施例 ２ 第４表に示した配合内容の各種ゴム組成物を調
整し、実施例１と同様に評価した。結果を第４表
に示す。
タイヤは破壊性、耐摩耗性は良好でしかも走行安
定性と転がり抵抗性が同時に著しく改善されてい
ることがわかる。 実施例 ２ 第４表に示した配合内容の各種ゴム組成物を調
整し、実施例１と同様に評価した。結果を第４表
に示す。
【表】
第４表から明らかなように、本発明の空気入り
タイヤは、破壊性、耐摩耗性が良好でしかも走行
安定性と転がり抵抗性が同時に著しく改善されて
いることがわかる。
タイヤは、破壊性、耐摩耗性が良好でしかも走行
安定性と転がり抵抗性が同時に著しく改善されて
いることがわかる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スチレンと１，３―ブタジエンを共重合して
得られた共重合体であつて、結合スチレンを３〜
30重量％、ブタジエン部分の１，２結合の平均含
有量が60重量％以上でかつ共重合体分子鎖内にお
いて、１，２結合含有量が分子鎖に沿つて一様に
変化している無定形グラデイエント高ビニルスチ
レン―ブタジエン共重合体ゴム10〜90重量部と、
ガラス転移点が−50℃以下のジエン系ゴム90〜10
重量部とからなるブレンドゴムを主成分とするゴ
ム組成物をトレツドに用いたことを特徴とする改
良された空気入りタイヤ。 ２ 無定形グラデイエント高ビニルスチレン―ブ
タジエン共重合体ゴムが、ガラス転移点が−50℃
以下の成分を含有する特許請求の範囲第１項記載
の改良された空気入りタイヤ。 ３ ジエン系ゴムが天然ゴム、合成ポリイソプレ
ンゴム、ブタジエン部分の１，２結合含有量が10
〜50重量％であるブタジエン重合体あるいはスチ
レン―ブタジエン共重合体ゴムである特許請求の
範囲第１項または第２項記載の改良された空気入
りタイヤ。 ４ 無定形グラデイエント高ビニルスチレン―ブ
タジエン共重合体ゴムのブタジエン部分の１，２
結合の平均含有量が80超重量％である特許請求の
範囲第１項、第２項又は第３項記載の改良された
空気入りタイヤ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5225780A JPS56149445A (en) | 1980-04-22 | 1980-04-22 | Improved pneumatic tire |
| AU66854/81A AU535909B2 (en) | 1980-02-08 | 1981-02-03 | Rubber compositions suitable for tyres |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5225780A JPS56149445A (en) | 1980-04-22 | 1980-04-22 | Improved pneumatic tire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56149445A JPS56149445A (en) | 1981-11-19 |
| JPS6328098B2 true JPS6328098B2 (ja) | 1988-06-07 |
Family
ID=12909690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5225780A Granted JPS56149445A (en) | 1980-02-08 | 1980-04-22 | Improved pneumatic tire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56149445A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58164403A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-29 | Bridgestone Corp | 空気入りタイヤ |
| JPH0815843B2 (ja) * | 1985-04-16 | 1996-02-21 | 株式会社ブリヂストン | 耐久性の改善された空気入りタイヤ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3798880A (en) * | 1972-05-25 | 1974-03-26 | Peabody Engineering Corp | Air cleaning apparatus |
-
1980
- 1980-04-22 JP JP5225780A patent/JPS56149445A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56149445A (en) | 1981-11-19 |
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