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JPH1129656A - タイヤトレッド用ゴム組成物およびこれをトレッドに用いた二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

タイヤトレッド用ゴム組成物およびこれをトレッドに用いた二輪車用空気入りタイヤ

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Publication number
JPH1129656A
JPH1129656A JP18620597A JP18620597A JPH1129656A JP H1129656 A JPH1129656 A JP H1129656A JP 18620597 A JP18620597 A JP 18620597A JP 18620597 A JP18620597 A JP 18620597A JP H1129656 A JPH1129656 A JP H1129656A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
tire
rubber composition
silica
tread
Prior art date
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Pending
Application number
JP18620597A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Ito
健司 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
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Publication of JPH1129656A publication Critical patent/JPH1129656A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性を損なうことなく、乾燥路面と湿潤
路面におけるグリップ力の高度に両立を図ったタイヤト
レッド用ゴム組成物およびこれをトレッドに用いた二輪
車用空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】 ブタジエン部のビニル結合量が40重量
%以上のスチレン−ブタジエン共重合体を50重量部以
上含むスチレン−ブタジエン共重合体単独または他の重
合体との混合物からなるゴム成分100重量部に対し、
窒素吸着比表面積(NSA)が100m/g以上の
カーボンブラックとシリカを合計量で70〜110重量
部と、フェノール・フォルムアルデヒド樹脂またはフェ
ノール・アセチレン樹脂3〜20重量部とを含み、カー
ボンブラックとシリカとの重量比が5:5〜9:1の範
囲にあり、かつシランカップリング剤がシリカの配合量
の1〜10重量%の範囲で配合されているタイヤトレッ
ド用ゴム組成物である。また、このゴム組成物をトレッ
ドに用いた二輪車用空気入りタイヤである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、乾燥路面における
グリップ力を損なうことなく湿潤路面におけるグリップ
力を向上させ得るタイヤトレッド用ゴム組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、湿潤路面におけるタイヤのグリッ
プ力を高めるために、配合するポリマーのガラス転移温
度を高くし、ゴム組成物のヒステリシスロスを高めた
り、充填剤としてシリカを配合することがなされてき
た。例えば、特開昭58−1734号ではヒステリシス
ロスの大きいゴム組成物が記載され、摩擦力の向上を企
図している。このヒステリシスロスの大きいゴム組成物
を得るためには、一般的にアロマティックオイル等の軟
化剤やカーボンブラック等の補強剤を増量したり、加硫
等を調整して加硫密度を下げたりしている。一方、ゴム
組成物にシリカを配合することによって、−20〜20
℃の温度域での微小歪域のヒステリシスロスを上げ、さ
らに路面凹凸に追従して接触面積を確保できるように弾
性率を設定して、湿潤路面における制動性能や操縦安定
性等の諸性能を改善してきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配合す
るポリマーのガラス転移温度を高くしていくと、ゴム組
成物の弾性率も高くなり、路面との実接触面積を低下さ
せるため、グリップ力を向上させるには限界があった。
【0004】また、軟化剤や補強剤を適量以上に増量す
る等でヒステリシスロスを大きくしたゴム組成物をタイ
ヤトレッドに用いる方法では、破壊強度およびブロック
剛性が低下し、タイヤの急激なコーナリングや高速走行
を続けることが困難となる。
【0005】さらに、シリカ配合ゴム組成物を用いたタ
イヤは湿潤路面での制動性能等のウェット性能が向上す
るが、一般乾燥舗装路面での摩擦力の低下、即ちグリッ
プ力の低下による制動性能が悪化し、さらに摩耗肌の低
下が見られる。
【0006】そこで、本発明の目的は、耐摩耗性を損な
うことなく、乾燥路面と湿潤路面におけるグリップ力の
高度に両立を図ったタイヤトレッド用ゴム組成物および
これをトレッドに用いた二輪車用空気入りタイヤを提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ブタジエン部のビニル結合量が40重量
%以上のスチレン−ブタジエン共重合体を50重量部以
上含むスチレン−ブタジエン共重合体単独または他の重
合体との混合物からなるゴム成分100重量部に対し、
窒素吸着比表面積(NSA)が100m/g以上の
カーボンブラックとシリカを合計量で70〜110重量
部と、フェノール・フォルムアルデヒド樹脂またはフェ
ノール・アセチレン樹脂3〜20重量部とを含み、カー
ボンブラックとシリカとの重量比が5:5〜9:1の範
囲にあり、かつシランカップリング剤がシリカの配合量
の1〜10重量%の範囲で配合されていることを特徴と
するタイヤトレッド用ゴム組成物である。
【0008】また、本発明は、前記シランカップリング
剤が、下記一般式、 (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、lは1
〜8の整数で分布を有する)で表されるでシランカップ
リング剤であって、前記式中の−S−分布が次式、 (S+S+S+S)/(S+S+S+S
+S)≧0.85 で表される関係を満足するタイヤトレッド用ゴム組成物
である。
【0009】更に、本発明は、タイヤ周方向に対して7
5〜90°の範囲内の角度でのびるコードよりなるカー
カスプライの少なくとも一枚にて形成したカーカスと、
このカーカスのクラウン部の外周側に配設されて、実質
的にタイヤ周方向にのびるコードよりなるベルト層の少
なくとも一層にて形成したベルトと、このベルト上に配
設されたトレッドとを具えるタイヤにおいて、前記ゴム
組成物をトレッドに用いたことを特徴とする二輪車用空
気入りタイヤである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明では、配合するスチレン−
ブタジエン共重合体(SBR)中、ブタジエン部のビニ
ル結合量を40重量%以上を含んだSBRをゴム成分1
00重量部に対して50重量部以上使用する。これは、
共重合体側鎖のビニル基が架橋反応により強固な結合を
生み出し、高運動性能に必要な耐熱性の優れたゴム組成
物が得られるためである。ゴム成分中の上記SBR以外
の重合体としては、天然ゴムまたは合成ゴム、例えば、
本発明で特定されたSBR以外のSBR、ポリイソプレ
ンゴム、ポリブタジエンゴム等が挙げられる。
【0011】本発明のゴム組成物は、耐摩耗性能を満足
させるべく補強性を高めるために、窒素吸着比表面積
(NSA)が100m/g以上のカーボンブラック
を使用し、かつこのカーボンブラックとシリカを合計量
でゴム成分100重量部に対して70〜110重量部配
合する。充填量がこの範囲を逸脱して少な過ぎても多過
ぎても破壊特性が悪くなり、またカーボンブラックのN
SAが100m/g未満でも所望の特性が得られな
い。なお、NSA値は、ASTM D3037に準拠
して求められる。
【0012】また、本発明のゴム組成物におけるカーボ
ンブラックとシリカの重量比は、5:5〜9:1であ
る。シリカがカーボンブラックよりも多く配合された場
合、補強性が著しく低下すると同時にヒステリシスロス
も低下し、耐摩耗性および湿潤路面でのグリップ力を損
なうことになる。一方、シリカの配合量が合計充填量の
一割未満の場合には、湿潤路面でのグリップ力の効果が
現れにくくなる。なお、本発明で使用し得るシリカとし
ては、例えば合成含水ケイ酸が好ましいが、特に限定さ
れるものではない。
【0013】更に、本発明のゴム組成物には、フェノー
ル・フォルムアルデヒド樹脂またはフェノール・アセチ
レン樹脂が3〜20重量部、好ましくは5〜10重量部
配合する。かかる配合樹脂量が3重量部未満であると、
シリカによるヒステリシスロスの低下を補うヒステリシ
スロス向上効果を生み出せない。一方、20重量部を超
えると、ゴム組成物の硬度が高くなり過ぎ、逆にグリッ
プ力を低下させてしまうことになる。本発明において使
用するフェノール・フォルムアルデヒド樹脂およびフェ
ノール・アセチレン樹脂は、他の樹脂では得られない優
れたヒステリシスロス向上効果が得られる。
【0014】さらにまた、本発明のゴム組成物には、シ
リカとポリマーの補強効果を増すために、シランカップ
リング剤をシリカの配合量に対し1〜10重量%必要と
する。1重量%未満ではカップリング効果が十分に得ら
れず、一方10重量%を超えて配合すると、熱老化性が
著しく悪くなり、タイヤの使用が長期に亘った場合、性
能変化に悪影響を及ぼすことになる。使用されるカップ
リング剤はアルコキシシリルアルキルスルフィド系で特
に硫黄の分布を以下のように制御したカップリング剤が
加硫ゴム組成物の熱老化性も少なく優れている。
【0015】即ち、本発明で好適に使用し得るシランカ
ップリング剤は、下記一般式、 (式中、n=1〜3の整数、mは1〜9の整数、lは1
〜8の整数で分布を有する)で表されるシランカップリ
ング剤であるが、前記式中の−S−分布が次式、 (S+S+S+S)/(S+S+S+S
+S)≧0.85、 好ましくは次式、 (S+S+S+S)/(S+S+S+S
+S)≧1.0 で表される関係を満足するものである。この分布比が
0.85未満であると、150℃以上の高温練りにおい
てポリマーのゲル化に対する抑制効果が得られず、ムー
ニー粘度が大幅に上昇して生産性も劣ることになる。こ
こで、前記式中の−S−分布は、好ましくは(S
+S)/(S以上成分)の値が0.45以上、
かつS成分が20%以上、より好ましくは(S+S
+S)/(S以上成分)の値が0.55以上、か
つS成分が30%以上である。上記式の値が0.45
未満であると、例えば150℃以上の高温練りにおいて
ポリマーのゲル化に対する抑制効果が十分に得られず、
ムーニー粘度が上昇して生産性に劣る。また、S成分
が20%以上であると、カップリング作用を持たないS
、S成分が相対的に少なくなるため、補強性が更に
良くなる。
【0016】本発明のゴム組成物の特性を活かす上で、
練り温度は150℃以上180℃以下が好ましい。練り
温度が150℃より低いとシランカップリング剤が十分
に反応せず、また押出し時にブリスターが発生し、一
方、180℃より高いとやはりポリマーのゲル化が起こ
り、ムーニー粘度が上昇して加工上、好ましくないから
である。
【0017】かかるシランカップリング剤は、無水硫化
ナトリウム(NaS)と硫黄(S)とを不活性ガス雰
囲気下、極性溶媒中でモル比1:1〜1:2.5の範囲
で反応させて多硫化ナトリウムを得、次いでこの多硫化
ナトリウムを下記一般式、 (式中、R、Rはそれぞれ炭素数1〜3のアルキル
基、Rは炭素数1〜9の2価の炭化水素基、Xはハロ
ゲン原子、kは1〜3の整数である)で表されるハロゲ
ノアルコキシシランを加えて不活性ガス雰囲気下で反応
させることにより得られる。
【0018】本発明のゴム組成物には以上の各成分の他
に、ゴム組成物として通常使用される軟化剤、加硫剤、
加硫促進剤、促進助剤、老化防止剤、ワックス等を用い
ることができる。
【0019】次に、本発明の二輪車用空気入りタイヤに
ついて説明する。図1はこの発明の一実施例を示すタイ
ヤ幅方向の断面図であり、図中1は二本で一対をなすビ
ードコアを、2は、それらの両ビードコア1に跨がって
延在するカーカスをそれぞれ示す。
【0020】ここでは、このカーカス2を、タイヤ周方
向に対して75〜90°の範囲内の角度で延在するコー
ドよりなるカーカスプライの一枚にて形成し、このカー
カス2のクラウン部の外周側に、トレッド3の全幅とほ
ぼ等しい幅を有するベルト4を配設する。ここで、この
例のベルト4は、一層のベルト層からなり、一本のベル
ト層コードを、カーカス2の周りに螺旋状に巻回するこ
とによって形成され、これにより、ベルト層コードは、
実質的にタイヤ周方向に延在する。
【0021】
【実施例】本発明を実施例および比較例に基づき以下に
説明する。以下の各表に示すゴム組成物を配合調製し、
加硫後の破壊特性および熱老化性を評価した。また、各
表に示す各種ゴム組成物をタイヤトレッドに適用して図
1に示すタイヤサイズMCR180/55ZR17の二
輪車用空気入りタイヤを試作した。ゴム組成物の特性試
験および試作タイヤの性能評価試験の方法を以下に説明
する。
【0022】(イ)熱老化性、破壊特性 供試ゴム組成物を厚さ2mmのシート状にて145℃で
30分間プレス加硫し、JIS K6301に準拠しダ
ンベル形状(3号)に打ち抜き、引張り試験を実施し
た。測定は、熱老化前と100℃で24時間老化した後
の両サンプルについて実施した。下記の表3には熱老化
前の100%モジュラスを熱老化後の100%モジュラ
スで割った値を、実施例1を基準に指数化したものを示
している。値が小さいほど硬化しており、カップリング
剤の使用量が零に近い実施例6対比10%以上の硬化は
性能に及ぼす影響が大きいと判断した。また、破壊特性
は熱老化前の試験データであり、実施例1を基準に指数
化したものを示している。値が小さいほど破壊特性が悪
いことを示す。
【0023】(ロ)タイヤ性能評価 試作タイヤを一般の市販車のリアに装着し、テストコー
スのサーキット路を周回し、ラップタイムを測定した。 ドライ性能 一周約4kmの乾燥路面のサーキットを5周走行し、ベ
スト3ラップの合計ラップタイムを比較例1を基準に数
値化した。値の小さいほどタイムが早く、グリップレベ
ルが高いことを表す。 ウエット性能 一周約1kmの湿潤路面のサーキットを10周走行し、
ベスト6ラップの合計ラップタイムを比較例1を基準に
数値化した。値の小さいほどタイムが早くグリップレベ
ルが高いことを表す。得られた結果を下記の各表に示
す。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】
【表4】 *1:溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体(スチレ
ン35重量%、ビニル42重量%、トランス34重量
%、シス24重量%) *2:N−フェニル−N’−イソプロピル−P−フェニ
レンジアミン *3:ジフェニルグアニジン(DPG) *4:ジベンゾチアジルジスルヒフィド(DM) 樹脂−1:ロジン 樹脂−2:クマロンインデン樹脂 樹脂−3:フェノール・アセチレン樹脂 樹脂−4:フェノール・フォルムアルデヒド樹脂 樹脂−5:芳香族系石油樹脂 カップリング剤−1:ビス−(3−トリエトキシシリル
プロピル)−テトラスルフィド(S5以上を55%含
有) カップリング剤−2:ビス−(3−トリエトキシシリル
プロピル)−ジスルフィド(S5以上を6%含有)
【0028】表1の比較例1はシリカおよび樹脂の配合
されていない標準的なゴム組成物である。比較例2はシ
リカを配合し樹脂を配合しないの、比較例5は逆にシリ
カを配合せず樹脂を配合したものである。比較例2は比
較例1に比しウエット性能は向上するもののドライ性能
が低下している。また、比較例5は比較例1に比しドラ
イ性能は向上するもののウエット性能が低下している。
一方、比較例3および比較例4は、シリカおよび本発明
で特定する樹脂以外の樹脂が配合されているゴム組成物
である。これらはウエット性能は向上するが、ドライ性
能の向上はみられない。これに対し、実施例1〜3は本
発明で特定する樹脂とシリカを規定量配合したものであ
る。これは実施例は、いずれも比較例対比性能が向上し
ており、特にウェット性能とドライ性能のバランスが良
好である。
【0029】表2は、表1に示すゴム組成物で最も性能
バランスが良好である実施例1をベースに樹脂量を増減
した例を示す。樹脂量が本発明で規定する範囲を超えた
比較例6に比べ、いずれの実施例もウェット性能とドラ
イ性能が向上しており、これら性能バランスが良好であ
る。
【0030】表3は、実施例1をベースにカップリング
剤の量と種類を変動させた例を示す。本発明において規
定配合量範囲を超えて配合した比較例7は、カップリン
グ剤の使用量が零に近い実施例6対比10%以上硬化し
ており、性能に及ぼす影響が大きく、またドライ性能も
低下する傾向にある。カップリング剤量が少なくなるに
つれ破壊特性が悪くなっているが、本発明で規定する範
囲にある実施例1及び実施例6〜8はウェット性能とド
ライ性能がともにバランス良く向上している。また、実
施例9では、本発明において好ましいとするスルフィド
分布を有していないカップリング剤を使用したものに比
べ、熱老化性が良好である。また、実施例9のカップリ
ング剤を使用することで、作業性も改善される。
【0031】表4は、カーボンブラックとシリカの配合
比率を変た例を示す。シリカがカーボンブラックの配合
量を超えて配合されている比較例8は極度にドライ性能
が低下している。これに対し、両者の配合比率が本発明
で規定する範囲にある実施例10および実施例11はウ
ェット性能とドライ性能がバランス良く向上している。
【0032】
【発明の効果】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に
おいては、シリカを充填剤に用いた場合に付随する乾燥
路面におけるグリップ性能の低下という欠点を、樹脂を
特定量配合させたことにより補うことができ、耐摩耗性
を損なうことなく湿潤路面と乾燥路面におけるグリップ
力を高度に両立させることができる。従って、例えば、
二輪車用空気入りタイヤへ好適に適用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例を示す二輪車用空気入りタイヤの
幅方向断面図である。
【符号の説明】
1 ビードコア 2 カーカス 3 トレッド 4 ベルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI (C08L 9/06 65:00)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブタジエン部のビニル結合量が40重量
    %以上のスチレン−ブタジエン共重合体を50重量部以
    上含むスチレン−ブタジエン共重合体単独または他の重
    合体との混合物からなるゴム成分100重量部に対し、
    窒素吸着比表面積(NSA)が100m/g以上の
    カーボンブラックとシリカを合計量で70〜110重量
    部と、フェノール・フォルムアルデヒド樹脂またはフェ
    ノール・アセチレン樹脂3〜20重量部とを含み、 カーボンブラックとシリカとの重量比が5:5〜9:1
    の範囲にあり、かつシランカップリング剤がシリカの配
    合量の1〜10重量%の範囲で配合されていることを特
    徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
  2. 【請求項2】 前記シランカップリング剤が、下記一般
    式、 (式中、nは1〜3の整数、mは1〜9の整数、lは1
    〜8の整数で分布を有する)で表されるでシランカップ
    リング剤であって、前記式中の−S−分布が次式、 (S+S+S+S)/(S+S+S+S
    +S)≧0.85 で表される関係を満足する請求項1記載のタイヤトレッ
    ド用ゴム組成物。
  3. 【請求項3】 タイヤ周方向に対して75〜90°の範
    囲内の角度でのびるコードよりなるカーカスプライの少
    なくとも一枚にて形成したカーカスと、このカーカスの
    クラウン部の外周側に配設されて、実質的にタイヤ周方
    向にのびるコードよりなるベルト層の少なくとも一層に
    て形成したベルトと、このベルト上に配設されたトレッ
    ドとを具えるタイヤにおいて、請求項1または2記載の
    ゴム組成物をトレッドに用いたことを特徴とする二輪車
    用空気入りタイヤ。
JP18620597A 1997-07-11 1997-07-11 タイヤトレッド用ゴム組成物およびこれをトレッドに用いた二輪車用空気入りタイヤ Pending JPH1129656A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020044257A (ko) * 2000-12-05 2002-06-15 신형인 엘티알 타이어용 트레드 고무조성물
JP2006241288A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Asahi Kasei Chemicals Corp ランダム共重合体の製造方法
WO2008074341A1 (en) 2006-12-18 2008-06-26 Pirelli Tyre S.P.A. Tire and crosslinkable elastomeric composition
US10160847B2 (en) 2010-11-26 2018-12-25 Compagnie Generale Des Etablissments Michelin Tyre tread

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