JP2000203209A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP2000203209A
JP2000203209A JP11005070A JP507099A JP2000203209A JP 2000203209 A JP2000203209 A JP 2000203209A JP 11005070 A JP11005070 A JP 11005070A JP 507099 A JP507099 A JP 507099A JP 2000203209 A JP2000203209 A JP 2000203209A
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Kinya Kawakami
欽也 川上
Takayuki Fukutomi
崇之 福富
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気入りタイヤの制動性能と転がり抵抗との
バランスを改良する。 【解決手段】 (i)ジエン系ゴム、(ii)カーボンブ
ラック又はカーボンブラック及びシリカの補強剤、並び
に(iii)ハイドロタルサイトを含むゴム組成物を用いて
空気入りタイヤのタイヤトレッド部を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は空気入りタイヤに関
し、更に詳しくは制動性能と転がり抵抗とのバランスが
改良され、しかも耐摩耗性が改良された空気入りタイヤ
に関する。
【0002】
【従来の技術】空気入りタイヤ、特に乗用車用ラジアル
タイヤの制動性能と転がり抵抗のバランスを改良するこ
とが当業界において大きな課題となっており、タイヤト
レッドゴムの改良が広く検討されている。従来はこのた
めにシリカ配合系を中心にその検討が進められている
が、更なる改良が望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明はタイ
ヤの制動性能と転がり抵抗とのバランスを改良した空気
入りタイヤを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、(i)
ジエン系ゴム100重量部、(ii)カーボンブラック5
〜150重量部及び(iii)ハイドロタルサイト5〜50
重量部を含むゴム組成物を用いてタイヤトレッド部を構
成した空気入りタイヤが提供される。
【0005】本発明に従えば、また、(i)ジエン系ゴ
ム100重量部、(ii)カーボンブラック5〜150重
量部とシリカ5〜100重量部との混合補強剤30〜1
60重量部及び(iii)ハイドロタルサイト5〜50重量
部を含むゴム組成物を用いてタイヤトレッド部を構成し
た空気入りタイヤが提供される。
【0006】本発明に従えば、更に、(i)ジエン系ゴ
ム100重量部、(ii)カーボンブラック5〜150重
量部及び(iii)結晶水を含まないハイドロタルサイト5
〜50重量部を含むゴム組成物を用いてタイヤトレッド
部を構成した空気入りタイヤが提供される。
【0007】本発明に従えば、更にまた、(i)ジエン
系ゴム100重量部、(ii)カーボンブラック5〜15
0重量部とシリカ5〜100重量部との混合補強剤30
〜160重量部及び(iii)結晶水を含まないハイドロタ
ルサイト5〜50重量部を含むゴム組成物を用いてタイ
ヤトレッド部を構成した空気入りタイヤが提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明者らは、空気入りタイヤの
制動性能と転がり抵抗とのバランスを改良すべく検討を
すすめた結果、タイヤトレッドのキャップコンパウンド
において、新規な配合剤として、ハイドロタルサイトを
ゴム及び補強剤(カーボンブラック又はカーボンブラッ
ク及びシリカ)に配合することによって、ウェット性能
と転がり抵抗のバランスを改良されることができ、更に
耐摩耗性も改良されることを見出した。
【0009】本発明において使用するハイドロタルサイ
トは塩基性マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキ
シ・カーボネート・ハイドレート(例えばMg4.5 Al
2 (OH)13CO3 ・3.5H2 O)で、本発明におい
てはこの結晶水を有するタイプ及び結晶水を除去したタ
イプの両方を用いることができ、その配合量は原料ジエ
ンゴム100重量%に対して、結晶水のない状態で5〜
50重量部、更に好ましくは10〜30重量部である。
この配合量が少な過ぎると所望のバランス改良効果が十
分でなく、逆に多過ぎると耐摩耗性や物性の低下を招く
ので好ましくない。
【0010】本発明においてタイヤトレッド部を構成す
るゴム組成物に含まれる原料ゴムは従来から空気入りタ
イヤ用として一般的に用いることができる任意のジエン
系ゴムを単独又はブレンドとして用いることができる。
このようなジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム
(NR)、各種ブタジエンゴム(BR)、各種スチレン
−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリイソプレン
ゴム(IR)、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロ
ロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−
イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブ
タジエン共重合体ゴム等のジエン系ゴムが挙げられる。
【0011】本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部
を構成するのに用いるゴム組成物には、このようなゴム
組成物に通常配合される補強剤として、カーボンブラッ
クまたはカーボンブラック及びシリカを配合する。本発
明のタイヤトレッド用ゴム組成物に使用するカーボンブ
ラックとしては、N2 SA(窒素吸着比表面積)が70
2 /g以上、DBP吸油量が105ml/100g以上
であるのが好ましい。カーボンブラックの配合量は、カ
ーボンブラックのみを配合する場合にはジエン系ゴム1
00重量部に対してカーボンブラック5〜150重量
部、好ましくは30〜120重量部である。この配合物
が少な過ぎると、所望の補強効果が得られず、逆に多過
ぎると、ハイドロタルサイトを配合することによる、転
がり抵抗の改善効果が不充分となるので好ましくない。
【0012】一方、シリカはカーボンブラックと併用す
る。このようなシリカとしては、湿式シリカ、乾式シリ
カあるいは表面処理シリカなどが使用され、湿式シリカ
を用いるのが好ましい。これら補強剤の配合量として
は、ジエン系ゴム100重量部に対して、カーボンブラ
ックが5〜150重量部、好ましくは30〜120重量
部で、シリカが5〜100重量部、好ましくは10〜6
0重量部で、合計量が30〜160重量部、好ましくは
40〜120重量部である。シリカは使用しなくてもよ
いが、使用する場合は、tanδのバランスが改良され
る範囲の配合量で用いるのが良く、シリカの配合量が多
過ぎると、電気伝導度が低下し、また補強剤の凝集力が
強くなり、混練中の分散が不充分となるので好ましくな
い。
【0013】本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部
を構成するゴム組成物には、更に、通常の加硫または架
橋剤、加硫または架橋促進剤、各種オイル、老化防止
剤、充填剤、可塑化剤、軟化剤、その他当該ゴム用に一
般的に配合されている各種配合剤を配合することができ
る。これら添加剤の配合量も本発明の目的に反しない限
り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【0014】本発明に係る空気入りタイヤは前述のゴム
組成物、即ち、ジエン系ゴム、カーボンブラック(又は
カーボンブラック及びシリカ)及びハイドロタルサイト
を含むゴム組成物をタイヤトレッド部、特にキャップト
レッド部に用いる以外は一般的な方法で製造することが
できる。
【0015】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に説明する
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。
【0016】実施例等で使用した配合剤は以下の通りで
ある。 SBR−1:乳化重合SBR(結合スチレン量 25
%、ビニル量 16%、ガラス転移点 −51℃)
【0017】CB−1:カーボンブラック(窒素吸着比
表面積(N2 SA) 146m2 /g、24M4DBP
吸油量 125ml/100g、凝集体分布の半値幅(Δ
Dst) 46nm) シリカ:日本シリカ(株)製ニップシールAQ
【0018】DHT−4A:合成ハイドロタルサイト
(協和化学工業(株)製、含結晶水品) DHT−4C:合成ハイドロタルサイト(協和化学工業
(株)製、脱結晶水品)
【0019】亜鉛華:正同化学(株)製亜鉛華3号 ステアリン酸:日本油脂(株)製ビーズステアリン酸 老化防止剤6C:日本モンサント(株)製サントフレッ
クス 13 ワックス:精工化学(株)製サンタイトR アロマオイル:昭和シェル石油(株)製デゾレックス3
号 イオウ:軽井沢精練所(株)製油処理イオウ 加硫促進剤CZ:大内新興化学(株)製ノクセラー C
Z−G
【0020】以下の実施例等で得られたタイヤトレッド
用ゴム組成物及びそれを用いてタイヤトレッド部を構成
したサイズP205/60R15の空気入りタイヤにつ
いて以下の方法で物性を評価した。 (1)tanδ −10℃及び60℃ 粘弾性スペクトロメーター(東洋精機(株)製)を用い
て、温度−10℃及び60℃、初期歪10%、動的歪み
±2%、周波数20Hzの条件で測定し、標準例の値を1
00として指数表示した。tanδ(−10℃)の数値
は大きい程、制動性が良好であることを示し、tanδ
(60℃)の数値は小さい程、転がり抵抗値が低いこと
を示す。
【0021】(2)ランボーン摩耗 ランボーン摩耗試験機(岩本製作所(株)製)を用い
て、温度20℃の所定の条件で摩耗減量を測定し、標準
例の値を100として指数表示した。この数値が大きい
程、耐摩耗性が良好であることを示す。
【0022】(3)ウェット制動性能 撒水したアスファルト路面を初速40km/hで走行し、
制動した時の制動距離を測定し、標準例を100として
指数表示した。この数値が大きい程、制動性が良好であ
ることを示す。
【0023】(4)耐摩耗性 JATMA(YEAR BOOK 1998)に規定さ
れている最大負荷能力の88%に相当する荷重、空気圧
200kPa の条件で、乾燥路面を10000km走行した
後、各タイヤの摩耗量を標準例のタイヤの摩耗量に対す
る指数で示した。この数値が大きい程、耐摩耗性が良好
であることを示す。
【0024】(5)転がり抵抗 速度80km/hでの転がり抵抗値を計測し、標準例の値
を100として指数表示した。この数値が大きい程、転
がり抵抗値が低いことを示す。
【0025】(注)カーボンブラックの特性の測定方法 (a)窒素比表面積(N2 SA) ASTM−D3037−78“Standard Methods of Tr
eating Carbon Black-Surface Area by Nitrogen Adsor
ption" Method C による。 (b)24M4DBP吸油量 ASTM−D−3943による。
【0026】標準例、対照例及び実施例1〜3 表Iに示す配合において加硫系を除く各成分を1.8リ
ットルの密閉型ミキサーで3〜5分間混練し、165±
5℃に達したときに放出したマスターバッチに加硫促進
剤と硫黄を8インチのオープンロール混練してゴム組成
物を得た。この組成物を15×15×0.2cmの金型中
で160℃で20分間プレス加硫して目的とする試験片
(ゴムシート)を調製し、前記方法で加硫物性を評価し
た。結果を表Iに示す。一方、このゴム組成物をトレッ
ド部として、常法に従ってサイズP205/60R15
のタイヤを作製し、その物性を評価した。結果を表Iに
示す。なおこれらの実施例はジエン系ゴムにカーボンブ
ラック及びハイドロタルサイト(結晶水含有品)を配合
した例を示す。
【0027】
【表1】
【0028】標準例、対照例及び実施例4〜6 表IIに示す配合において加硫系を除く各成分を1.8リ
ットルの密閉型ミキサーで3〜5分間混練し、165±
5℃に達したときに放出したマスターバッチに加硫促進
剤と硫黄を8インチのオープンロール混練してゴム組成
物を得た。この組成物を15×15×0.2cmの金型中
で160℃で20分間プレス加硫して目的とする試験片
(ゴムシート)を調製し、前記方法で加硫物性を評価し
た。結果を表IIに示す。一方、このゴム組成物をトレッ
ド部として常法に従ってサイズP205/60R15の
タイヤを作製し、その物性を評価した。結果を表IIに示
す。なお、これらの実施例はジエン系ゴムにカーボンブ
ラック及びシリカ並びにハイドロタルサイト(結晶水含
有品)を配合した例を示す。
【0029】
【表2】
【0030】標準例及び実施例7〜9 表III に示す配合において加硫系を除く各成分を1.8
リットルの密閉型ミキサーで3〜5分間混練し、165
±5℃に達したときに放出したマスターバッチに加硫促
進剤と硫黄を8インチのオープンロール混練してゴム組
成物を得た。この組成物を15×15×0.2cmの金型
中で160℃で20分間プレス加硫して目的とする試験
片(ゴムシート)を調製し、前記方法で加硫物性を評価
した。結果を表III に示す。一方、このゴム組成物をト
レッド部として常法に従ってサイズP205/60R1
5のタイヤを作製し、その物性を評価した。結果を表II
Iに示す。なお、これらの実施例はジエン系ゴムにカー
ボンブラック(又はカーボンブラック及びシリカ)並び
にハイドロタルサイト(脱結晶水品)を配合した例を示
す。
【0031】
【表3】
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハイドロタルサイトをトレッド用コンパウンドに配合す
ることによって以下のような効果を得ることができる。
即ち、表Iに示すように、ハイドロタルサイトを配合し
た例(実施例1〜3)ではシリカを配合した対照例に比
べて、転がり抵抗(燃費)を代表するtanδ(60
℃)が改良され、またウェット制動性を示すtanδ
(−10℃)も改良される。また表IIに示すように、対
照例のシリカの配合量をハイドロタルサイトに置換する
と、シリカ配合系に比べ、耐摩耗性が向上する。また、
カーボンブラックの一部をハイドロタルサイトに置換し
た場合に、結晶水を含まないものは結晶水を含むものに
比べ耐摩耗性が向上する。
フロントページの続き (72)発明者 福富 崇之 神奈川県平塚市追分2番1号 横浜ゴム株 式会社平塚製造所内 Fターム(参考) 4J002 AC011 AC021 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 BB151 DA036 DE287 DJ018 FD016 FD018 GN01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (i)ジエン系ゴム100重量部、(i
    i)カーボンブラック5〜150重量部及び(iii)ハイ
    ドロタルサイト5〜50重量部を含むゴム組成物を用い
    てタイヤトレッド部を構成した空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】 (i)ジエン系ゴム100重量部、(i
    i)カーボンブラック5〜150重量部とシリカ5〜1
    00重量部との混合補強剤30〜160重量部及び(ii
    i)ハイドロタルサイト5〜50重量部を含むゴム組成物
    を用いてタイヤトレッド部を構成した空気入りタイヤ。
  3. 【請求項3】 (i)ジエン系ゴム100重量部、(i
    i)カーボンブラック5〜150重量部及び(iii)結晶
    水を含まないハイドロタルサイト5〜50重量部を含む
    ゴム組成物を用いてタイヤトレッド部を構成した空気入
    りタイヤ。
  4. 【請求項4】 (i)ジエン系ゴム100重量部、(i
    i)カーボンブラック5〜150重量部とシリカ5〜1
    00重量部との混合補強剤30〜160重量部及び(ii
    i)結晶水を含まないハイドロタルサイト5〜50重量部
    を含むゴム組成物を用いてタイヤトレッド部を構成した
    空気入りタイヤ。
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