JP3607311B2

JP3607311B2 - Pneumatic tire

Info

Publication number: JP3607311B2
Application number: JP31223593A
Authority: JP
Inventors: 昇若林
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1993-12-13
Filing date: 1993-12-13
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: JPH07164897A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，自動車等の車両用の空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年の自動車の性能向上に伴い、タイヤへの要求も一段と厳しいものになっている。特に、高性能化、高級化に伴い、乗心地と操縦安定性の双方の要件を満足することが求められている。
乗心地及び操縦安定性は、タイヤのトレッド部だけでなく、サイドウォール部も乗心地と操縦安定性に大きくかかわっている。例えば、乗心地において、車両走行時に感じる路面の凹凸に対するソフト感、操縦安定性において、レーンチェンジ時の操縦安定のためのタイヤの変形のしにくさ、すなわちタイヤの剛性は、タイヤのサイドウォール部の関与するところが大きい。
【０００３】
しかし、一般に、正弦波状の外力が加わった場合の動的応力と動的ひずみの比で表される複素弾性率（Ｅ^＊）が低く、柔らかいサイドウォールゴムを用いると乗心地のソフト感は向上するが、操縦安定性の関わる剛性が低下する。逆に、カーボンブラック等の補強剤の含有量を増加した高硬度、高複素弾性率（Ｅ^＊）のサイドウォールゴムを用いると、剛性がアップして操縦安定性は向上するが、乗心地が悪くなるという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような技術的背景に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、乗心地がよく、しかも操縦安定性に優れた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、乗心地のソフト感は高温領域（５０℃以上）の複素弾性率（Ｅ^＊）が関与し、操縦安定性における剛性は低温領域（３０℃未満）の複素弾性率が関与していることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の天然ゴム及びブタジエンゴムの少なくともいずれか１種を９０〜２０重量部と、トランスポリオクテネマー１０〜８０重量部を主成分とするゴム組成物であって、０℃の複素弾性率（Ｅ^＊ _０）と５０℃の複素弾性率（Ｅ^＊ _５０）とがＥ^＊ _０／Ｅ^＊ _５０≧２．０を満たすゴム組成物をサイドウォール部に使用したことを特徴とする。
【０００６】
ここで、トランスポリオクテネマーとは、炭素、炭素二重結合をもつシクロオクテンのトランス異性体をメタセシス重合することにより得られるポリマーで、炭素原子８個あたり１個の二重結合を持ち、且つ分子量は一万以上の化合物である。本発明に用いられるトランスポリオクテネマーとしては、トランス含有量が５０重量％以上、結晶化度が５％以上の範囲にあることが好ましい。このトランスポリオクテネマーは、加硫されたとき、他のゴムとの組合わせにおいて硬いゴムを造るようにうまく混合でき、しかも未加硫状態で従来のゴム加工設備で加工できるという特徴がある。
【０００７】
トランスポリオクテネマーは、天然ゴム及びブタジエンゴムの少なくとも１種と混合して用いられる。本発明に係るゴム組成物のゴム成分１００重量部における天然ゴム、ブタジエンゴム、及びトランスポリオクテネマーの含有割合は、天然ゴム単独、ブタジエンゴム単独、又は天然ゴムとブタジエンゴムとの混合物としての含有量が９０〜２０重量部で、トランスポリオクテネマーの含有量が１０〜８０重量部である。トランスポリオクテネマーの含有量が８０重量部より多くなると、配合ゴムの機械的強度の低下が著しく、また低温での硬度上昇が大きく、対カット性、対カット成長性の面からみてタイヤのサイドウォール部材として不適当なものになる。また、トランスポリオクテネマーの含有量が１０重量部未満では、Ｅ^＊ _０／Ｅ^＊ _５０≧２．０の要件を満たすことが困難になる。
【０００８】
本発明に係るゴム組成物は、上記ポリマーを均一に混合して調製される。また、上記ポリマーの他、補強剤、加硫剤、加硫促進剤等の種々の添加剤が配合され得る。
本発明の空気入りタイヤに用いられるサイドウォールゴムは、上記ゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムについて、０℃の複素弾性率（Ｅ^＊ _０）と５０℃の複素弾性率（Ｅ^＊ _５０）とが、Ｅ^＊ _０／Ｅ^＊ _５０≧２．０の関係を満たす必要がある。さらに、３０℃の複素弾性率（Ｅ^＊ _３０）と５０℃の複素弾性率（Ｅ^＊ _５０）とが、Ｅ^＊ _３０／Ｅ^＊ _５０≧２．０の関係を満たすことが好ましい。乗心地と剛性の双方に関する要求を満足するためには、乗心地に影響を与える５０℃の複素弾性率（Ｅ^＊ _５０）を低く、剛性に影響を与える３０℃未満の複素弾性率（Ｅ^＊ _０）を高くする必要がある。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤは、上記要件を満たすゴムをサイドウォール部に用いて、加硫成形することにより得られる。
【００１０】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
天然ゴム、ブタジエンゴム及びトランスポリオクテネマーの各種含有量を表１に示すように変えたポリマー１００重量部を調製し、このポリマーにカーボンブラックＮ５５０を表１に示す量だけ配合し、さらにそれぞれ表２に示す添加剤を配合し、均一に混練して、Ｎｏ．１〜９のゴム組成物を調製した。
【００１１】
ここで、トランスポリオクテネマーとして、ヒュルス社のベステネマー６２１３又はベステネマー８０１２を用いた。ベステネマー８０１２はトランス二重結合／シス二重結合の比率が８０／２０で、分子量は５〜６万で融点は５４℃である。ベステネマー６２１３はトランス二重結合／シス二重結合の比率が６０／２０で、分子量はベステネマー８０１２よりも若干小さく、融点は３０℃である。
【００１２】
調製したゴム組成物Ｎｏ．１〜９を同一条件で加硫して、加硫ゴムの試験片を作成した。この加硫ゴム試験片のＥ^＊ _０、Ｅ^＊ _３０、Ｅ^＊ _５０を、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、静歪１０％、動歪０．５％の条件下で測定し、Ｅ^＊ _０／Ｅ^＊ _５０及びＥ^＊ _３０／Ｅ^＊ _５０を算出した。結果を表１に併せて示す。表１からわかるように、ゴム組成物Ｎｏ．１〜４が、本発明の要件を満たすゴム組成物であった。
【００１３】
上記ゴム組成物Ｎｏ．１〜９をサイドウォール部に用いてタイヤを作成した。かかるタイヤを車両に装着して、乗心地、及びレーンチェンジ時の操縦安定性を、１（劣っている）〜５（明らかに優れている）の５段階で官能評価した。評価結果を併せて表１に示す。
【００１４】
【表１】

【００１５】
【表２】

【００１６】
表１から分かるように、本発明の要件を満たすゴム組成物Ｎｏ．１〜４をサイドウォール部に用いた本発明のタイヤ（実施例）は、本発明の要件を満たさないゴム組成物Ｎｏ．５〜９をサイドウォール部に用いたタイヤ（比較例）と比べて、乗心地及び操縦安定性が優れていた。特に、Ｅ^＊ _３０／Ｅ^＊ _５０が２以上のゴム組成物Ｎｏ．２を用いたタイヤは、乗心地及び操縦安定性が優れていた。
【００１７】
また、Ｎｏ．１、２、５について、複素弾性率、ｔａｎδ、ＬｏｓｓＣの温度変化を測定した。測定結果を図１に示す。図１において、横軸は温度（℃）を示し、右側縦軸はＬｏｇ（ｔａｎδ）を示し、左側縦軸はＬｏｇＥ^＊及びＬｏｇ（ＬｏｓｓＣ）を示している。また、図１において、白丸（−○−）はゴム組成物Ｎｏ．２のＬｏｇ（ｔａｎδ）、ＬｏｇＥ^＊及びＬｏｇ（ＬｏｓｓＣ）を示し、白抜き三角（−△−）はゴム組成物Ｎｏ．１のＬｏｇ（ｔａｎδ）、ＬｏｇＥ^＊及びＬｏｇ（ＬｏｓｓＣ）を示し、黒丸（─●─）はゴム組成物Ｎｏ．５のＬｏｇ（ｔａｎδ）、ＬｏｇＥ^＊及びＬｏｇ（ＬｏｓｓＣ）を示している。
【００１８】
図１からわかるように、本発明に係るゴム組成物Ｎｏ．１、２（実施例）のＬｏｇＥ^＊は、０〜３０℃程度の低温領域でゴム組成物Ｎｏ．５（比較例）よりも高く、５０℃以上の高温域ではゴム組成物Ｎｏ．５（比較例）と同程度であった。同様に、Ｌｏｇ（ＬｏｓｓＣ）についても、ゴム組成物Ｎｏ．１、２は低温域で低く、高温域ではゴム組成物Ｎｏ．５と同程度であった。これらのことは、実施例と比較例とは乗心地が同程度である一方、剛性については実施例の方が高く、操縦安定性に優れていることを示している。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の空気入りタイヤは、乗心地を低下させることなく、操縦安定性を確保できる。すなわち、乗心地と操縦安定性の相反する両特性を満足することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ゴム組成物Ｎｏ．１、２、５のＬｏｇＥ^＊、Ｌｏｇ（ｔａｎδ）、Ｌｏｇ（ＬｏｓｓＣ）の温度変化を示すグラフである。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a pneumatic tire for a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
As the performance of automobiles has improved in recent years, the demands on tires have become more severe. In particular, with higher performance and higher grade, it is required to satisfy both requirements of ride comfort and handling stability.
Riding comfort and handling stability are greatly related not only to the tread part of the tire but also to the sidewall part. For example, in terms of riding comfort, the soft feeling against road surface unevenness felt during vehicle travel, and steering stability, the difficulty of tire deformation for steering stability during lane changes, that is, the rigidity of the tire is the tire sidewall The place where is involved.
[0003]
However, in general, the complex elastic modulus (E ^* ) expressed by the ratio of dynamic stress to dynamic strain when sinusoidal external force is applied is low, and the soft feeling of riding comfort is improved by using soft side wall rubber. However, the rigidity related to steering stability is reduced. On the other hand, using a high hardness, high complex elastic modulus (E ^* ) sidewall rubber with an increased content of reinforcing agents such as carbon black increases rigidity and improves steering stability, but improves ride comfort. There was a problem of getting worse.
[0004]
The present invention has been made on the basis of such a technical background, and an object of the present invention is to provide a pneumatic tire that is comfortable to ride and excellent in handling stability.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor found that the soft feeling of riding comfort involved the complex elastic modulus (E ^* ) in the high temperature region (50 ° C. or higher), and the rigidity in steering stability involved the complex elastic modulus in the low temperature region (less than 30 ° C.). As a result, the present invention has been completed.
That is, a rubber composition mainly comprising 90 to 20 parts by weight of at least one of the natural rubber and butadiene rubber of the present invention and 10 to 80 parts by weight of transpolyoctenemer, and having a complex elasticity of 0 ° C. A rubber composition in which the modulus (E ^* ₀ ) and the complex elastic modulus (E ^* ₅₀ ) at 50 ° C. satisfy E ^* ₀ / E ^* ₅₀ ≧ 2.0 is used for the sidewall portion.
[0006]
Here, transpolyoctenemer is a polymer obtained by metathesis polymerization of a trans isomer of cyclooctene having carbon and carbon double bonds, and has one double bond per 8 carbon atoms, and The molecular weight is 10,000 or more compounds. The transpolyoctenemer used in the present invention preferably has a trans content of 50% by weight or more and a crystallinity of 5% or more. This transpolyoctenemer is characterized in that when vulcanized, it can be mixed well to form a hard rubber in combination with other rubbers, and can be processed in conventional rubber processing equipment in an unvulcanized state.
[0007]
The transpolyoctenemer is used as a mixture with at least one of natural rubber and butadiene rubber. The content ratio of natural rubber, butadiene rubber, and transpolyoctenemer in 100 parts by weight of the rubber component of the rubber composition according to the present invention includes natural rubber alone, butadiene rubber alone, or a mixture of natural rubber and butadiene rubber. The amount is 90 to 20 parts by weight, and the content of transpolyoctenemer is 10 to 80 parts by weight. If the content of transpolyoctenemer exceeds 80 parts by weight, the mechanical strength of the compounded rubber will decrease significantly, and the hardness will increase greatly at low temperatures. It becomes unsuitable as a wall member. Further, when the content of transpolyoctenemer is less than 10 parts by weight, it becomes difficult to satisfy the requirement of E ^* ₀ / E ^* ₅₀ ≧ 2.0.
[0008]
The rubber composition according to the present invention is prepared by uniformly mixing the polymer. In addition to the polymer, various additives such as a reinforcing agent, a vulcanizing agent, and a vulcanization accelerator can be blended.
The sidewall rubber used in the pneumatic tire of the present invention is a vulcanized rubber obtained by vulcanizing the rubber composition, and has a complex elastic modulus (E ^* ₀ ) of 0 ° C. and a complex elastic modulus (E) of 50 ° C. ^* ₅₀ ) must satisfy the relationship of E ^* ₀ / E ^* ₅₀ ≧ 2.0. Furthermore, ^a, it is preferable to satisfy the relationship of _{^{_{E * 30 / E * 50 ≧}}} 2.0 complex elastic modulus of ₃₀ ℃ _{^(E *} 30) and 50 ° C. complex modulus _{^(E * 50).} In order to satisfy the requirements for both riding comfort and rigidity, the complex elastic modulus (E ^* ₅₀ ) of 50 ° C. that affects riding comfort is low, and the complex elastic modulus of less than 30 ° C. (E ^* ) that affects rigidity is affected ^. ₀ ) needs to be increased.
[0009]
The pneumatic tire of the present invention is obtained by vulcanization molding using rubber that satisfies the above requirements for the sidewall portion.
[0010]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to a following example.
100 parts by weight of a polymer in which various contents of natural rubber, butadiene rubber and transpolyoctenemer were changed as shown in Table 1, carbon black N550 was added to this polymer in the amount shown in Table 1, and each No. 2 was added and kneaded uniformly. 1 to 9 rubber compositions were prepared.
[0011]
Here, Bestusmer 6213 or Bestenemer 8012 of Huls was used as the transpolyoctenemer. Bestenemer 8012 has a trans double bond / cis double bond ratio of 80/20, a molecular weight of 5-60,000, and a melting point of 54 ° C. Bestenemer 6213 has a trans double bond / cis double bond ratio of 60/20, a molecular weight slightly lower than Bestenemer 8012, and a melting point of 30 ° C.
[0012]
The prepared rubber composition No. 1-9 were vulcanized on the same conditions, and the test piece of vulcanized rubber was created. E ^* ₀ , E ^* ₃₀ , and E ^* ₅₀ of this vulcanized rubber test piece were measured using a viscoelastic spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho under the conditions of a static strain of 10% and a dynamic strain of 0.5%. E ^* ₀ / E ^* ₅₀ and E ^* ₃₀ / E ^* ₅₀ were calculated. The results are also shown in Table 1. As can be seen from Table 1, the rubber composition No. 1-4 were the rubber compositions which satisfy the requirements of the present invention.
[0013]
The rubber composition No. Tires were created using 1 to 9 as sidewall portions. Such tires were mounted on a vehicle, and sensory evaluation of riding comfort and steering stability at the time of lane change was performed in five stages from 1 (inferior) to 5 (obviously excellent). The evaluation results are also shown in Table 1.
[0014]
[Table 1]

[0015]
[Table 2]

[0016]
As can be seen from Table 1, the rubber composition No. 1 satisfying the requirements of the present invention. Tires (Examples) of the present invention using 1 to 4 as the sidewall portions are rubber composition Nos. That do not satisfy the requirements of the present invention. Riding comfort and steering stability were excellent as compared with tires (comparative examples) in which 5 to 9 were used as sidewall portions. In particular, rubber composition Nos. Having E ^* ₃₀ / E ^* ₅₀ of 2 or more. The tire using No. 2 was excellent in riding comfort and handling stability.
[0017]
No. For 1, 2, and 5, the temperature change of the complex elastic modulus, tan δ, and Loss C was measured. The measurement results are shown in FIG. In FIG. 1, the horizontal axis indicates temperature (° C.), the right vertical axis indicates Log (tan δ), and the left vertical axis indicates LogE ^* and Log (LossC). In FIG. 1, white circles (-o-) indicate rubber composition Nos. No. 2 Log (tan δ), Log E ^* and Log (Loss C) are shown. No. 1 Log (tan δ), Log E ^* and Log (Loss C) are shown. 5 Log (tan δ), Log E ^* and Log (LossC).
[0018]
As can be seen from FIG. 1, the rubber composition no. LogE ^* of Nos. 1 and 2 (Examples) is a rubber composition No. in a low temperature range of about 0 to 30 ° C. Higher than 5 (Comparative Example) and in the high temperature range of 50 ° C. or higher, the rubber composition No. 5 (comparative example). Similarly, with regard to Log (LossC), the rubber composition No. Nos. 1 and 2 are low in the low temperature range, and rubber composition No. It was about the same as 5. These facts show that the riding comfort of the example and the comparative example is about the same, while the example of the rigidity is higher and the steering stability is excellent.
[0019]
【The invention's effect】
The pneumatic tire of the present invention can ensure steering stability without reducing ride comfort. That is, it is possible to satisfy both characteristics in which riding comfort and handling stability are contradictory.
[Brief description of the drawings]
1 is a rubber composition no. It is a graph which shows the temperature change of LogE ^{* of} 1,2,5, Log (tan-delta), and Log (LossC).

Claims

90 to 20 parts by weight of at least one of natural rubber and butadiene rubber and a pneumatic tire using a rubber composition mainly composed of 10 to 80 parts by weight of transpolyoctenemer as a sidewall part,
0 ℃ complex modulus (E ^* ₀₎ and the complex elastic modulus of ₅₀ ℃ (E ^* 50) and fills the ^{_{^{_{E * 0 / E * 50 ≧}}}} 2.0, and 30 ° C. complex elastic modulus (E ^* ₃₀ ) And a complex elastic modulus (E ^* ₅₀ ) at 50 ° C. satisfying E ^* ₃₀ / E ^* ₅₀ ≧ 2.0 , the rubber composition having a trans content of the transpolyoctenemer of 80 % by weight or more. Pneumatic tire characterized by using for the side wall.