JP2000239443A - タイヤのトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤのトレッド用ゴム組成物Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】転がり抵抗、湿潤路面における耐スキッド性、
耐摩耗性などの特性を損なうことなく、シリカを補強剤
として配合した加工性に優れるタイヤトのレッドに用い
るゴム組成物を提供する。 【解決手段】ゴム成分１００重量部に対し、シリカが１
０〜１００重量部、カーボンブラックが０〜９０重量
部、フリーの水酸基を有する変性ロジンが２〜２０重量
部配合され、シリカとカーボンブラックの配合量の合計
が３０〜１００重量部であるタイヤのトレッド用ゴム組
成物。
耐摩耗性などの特性を損なうことなく、シリカを補強剤
として配合した加工性に優れるタイヤトのレッドに用い
るゴム組成物を提供する。 【解決手段】ゴム成分１００重量部に対し、シリカが１
０〜１００重量部、カーボンブラックが０〜９０重量
部、フリーの水酸基を有する変性ロジンが２〜２０重量
部配合され、シリカとカーボンブラックの配合量の合計
が３０〜１００重量部であるタイヤのトレッド用ゴム組
成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加工性に優れるシ
リカが配合されたタイヤのトレッド用ゴム組成物に関す
る。
リカが配合されたタイヤのトレッド用ゴム組成物に関す
る。
【０００２】
【従来技術】炭酸ガスの排出量低減の社会的要請に答え
るために自動車の燃費の向上が進められており、タイヤ
に対しては転がり抵抗の減少が求められている。一般に
転がり抵抗を小さくすれば湿潤路面での耐スキッド性が
悪くなる傾向がある。トレッドゴム組成物の補強剤とし
て広く使用されているカーボンブラックに代えて粒径が
ほぼ同じのシリカを用いれば、転がり抵抗、耐摩耗性な
どの特性を損なうことなく湿潤路面における耐スキッド
性を大きくすることができる。しかし、１次粒子径が１
０〜３０nmのシリカを配合したゴム組成物は同量のカー
ボンブラックを配合したゴム組成物に比してムーニー粘
度が高くなって加工性が悪くなる難点がある。プロセス
オイルの配合量を多くしてムーニー粘度を低下させる方
法で加工性をよくする場合、加硫物の硬さが小になって
耐摩耗性などの特性が低下するのでオイル配合量に限界
がある。プロセスオイル配合量を少なくして加工性をよ
くするため、混合されるシリカの１／２〜１／４量を先
ず混合し、シリカの一部が混合されたゴムを一旦冷却し
た後、残りのシリカを１回または複数回に分けて追加混
合し、混合操作毎にゴム成分の粘度が低下する現象を利
用して組成物の粘度を低下させる方法、所謂多段混合が
行われている。
るために自動車の燃費の向上が進められており、タイヤ
に対しては転がり抵抗の減少が求められている。一般に
転がり抵抗を小さくすれば湿潤路面での耐スキッド性が
悪くなる傾向がある。トレッドゴム組成物の補強剤とし
て広く使用されているカーボンブラックに代えて粒径が
ほぼ同じのシリカを用いれば、転がり抵抗、耐摩耗性な
どの特性を損なうことなく湿潤路面における耐スキッド
性を大きくすることができる。しかし、１次粒子径が１
０〜３０nmのシリカを配合したゴム組成物は同量のカー
ボンブラックを配合したゴム組成物に比してムーニー粘
度が高くなって加工性が悪くなる難点がある。プロセス
オイルの配合量を多くしてムーニー粘度を低下させる方
法で加工性をよくする場合、加硫物の硬さが小になって
耐摩耗性などの特性が低下するのでオイル配合量に限界
がある。プロセスオイル配合量を少なくして加工性をよ
くするため、混合されるシリカの１／２〜１／４量を先
ず混合し、シリカの一部が混合されたゴムを一旦冷却し
た後、残りのシリカを１回または複数回に分けて追加混
合し、混合操作毎にゴム成分の粘度が低下する現象を利
用して組成物の粘度を低下させる方法、所謂多段混合が
行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】オイルの配合量を多く
すれば加硫物の硬さが小さくなって耐摩耗性などの特性
が低下するので、シリカが配合されたゴム組成物のムー
ニー粘度をオイルによって耐摩耗性などの特性を損なわ
ずに加工が容易な水準まで低下させることは困難であ
り、多段混合は特性を損なわないが、生産性が通常の混
合方法に比して大幅に悪くなる問題点がある。耐摩耗性
などの特性及び生産性を損なうことなく、シリカが配合
されたゴム組成物のムーニー粘度を低くして加工性を向
上させる方法が求められている。
すれば加硫物の硬さが小さくなって耐摩耗性などの特性
が低下するので、シリカが配合されたゴム組成物のムー
ニー粘度をオイルによって耐摩耗性などの特性を損なわ
ずに加工が容易な水準まで低下させることは困難であ
り、多段混合は特性を損なわないが、生産性が通常の混
合方法に比して大幅に悪くなる問題点がある。耐摩耗性
などの特性及び生産性を損なうことなく、シリカが配合
されたゴム組成物のムーニー粘度を低くして加工性を向
上させる方法が求められている。
【０００４】上記に鑑み、本発明は、転がり抵抗、湿潤
路面における耐スキッド性、耐摩耗性などの特性を損な
うことなく、シリカを補強剤にした加工性に優れるタイ
ヤのトレッドに用いるゴム組成物を提供することを目的
にしたものである。
路面における耐スキッド性、耐摩耗性などの特性を損な
うことなく、シリカを補強剤にした加工性に優れるタイ
ヤのトレッドに用いるゴム組成物を提供することを目的
にしたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】軟化剤が配合されていな
いゴム組成物のムーニー粘度をＭ0、軟化剤が１重量部
添加されたときのムーニー粘度の低下率をｋ、軟化剤の
添加量をｎ（重量部）として、充填剤の配合量を一定に
して軟化剤の配合量を変えたとき、ムーニー粘度Ｍnと
軟化剤添加量ｎの間に、Ｍn＝（１−ｋ）nＭ0の関係が
あって、軟化剤の種類によってｋ（以下、ｋを軟化効率
と言う）が異なることが経験的に知られている。ｋが大
きい軟化剤を用いれば、配合量が少量であってもムーニ
ー粘度が大きく低下する。発明者は、軟化剤について研
究を行い、耐スキッド性を改良する配合剤として公知の
ロジンにシリカと相互作用するアルコール性の水酸基を
付加した軟化点が１５０℃以下の変性ロジンが軟化効率
が大きく、ゴムに悪影響を及ばさないという知見を得て
本発明を完成するに至った。
いゴム組成物のムーニー粘度をＭ0、軟化剤が１重量部
添加されたときのムーニー粘度の低下率をｋ、軟化剤の
添加量をｎ（重量部）として、充填剤の配合量を一定に
して軟化剤の配合量を変えたとき、ムーニー粘度Ｍnと
軟化剤添加量ｎの間に、Ｍn＝（１−ｋ）nＭ0の関係が
あって、軟化剤の種類によってｋ（以下、ｋを軟化効率
と言う）が異なることが経験的に知られている。ｋが大
きい軟化剤を用いれば、配合量が少量であってもムーニ
ー粘度が大きく低下する。発明者は、軟化剤について研
究を行い、耐スキッド性を改良する配合剤として公知の
ロジンにシリカと相互作用するアルコール性の水酸基を
付加した軟化点が１５０℃以下の変性ロジンが軟化効率
が大きく、ゴムに悪影響を及ばさないという知見を得て
本発明を完成するに至った。
【０００６】本発明は天然ゴム及び／またはジエン系合
成ゴムよりなるゴム成分１００重量部に対し、シリカが
１０〜１００重量部、カーボンブラックが０〜９０重量
部、フリーの水酸基を有し軟化点が１５０℃以下の変性
ロジンが２〜２０重量部配合され、シリカとカーボンブ
ラックの配合量の合計が３０〜１００重量部であタイヤ
のトレッド用ゴム組成物である。
成ゴムよりなるゴム成分１００重量部に対し、シリカが
１０〜１００重量部、カーボンブラックが０〜９０重量
部、フリーの水酸基を有し軟化点が１５０℃以下の変性
ロジンが２〜２０重量部配合され、シリカとカーボンブ
ラックの配合量の合計が３０〜１００重量部であタイヤ
のトレッド用ゴム組成物である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に用いるゴム成分は、タイ
ヤに通常使用されるゴムが用いられ、天然ゴム、ＳＢ
Ｒ、ＩＲ、ＢＲなどが例示され、これらは単独であって
も複数種ブレンドされてもよい。シリカの配合量はゴム
成分１００重量部（以下、重量部を単に部と言う）に対
し、１０〜１００部が好適である。１０部未満ではシリ
カが配合された効果が奏されず、１００部より多くなる
と耐摩耗性を維持したゴム組成物においては加工性が悪
くなる。補強剤としてカーボンブラックが併用される場
合は、シリカとカーボンブラックの配合量の合計が３０
〜１００部にされる。３０部未満では耐摩耗性が悪く、
１００部より多くなると加工性が悪くなる。本発明に用
いる変性ロジンは、ロジンまたはマレイン酸変性ロジン
とグリセリン、エリスリトール、ペンタエリストールな
どの多価アルコールとを反応させて得た軟化温度が１５
０℃以下のアルコール性エステルである。軟化温度が１
５０℃より高くなると混合中軟化せず、分散が悪くな
る。配合量はゴム成分１００部に対して２〜２０部が好
適である。勿論、上記の変性ロジン以外の軟化剤、例え
ば石油系のプロセスオイル、可塑化プラスチックに用い
られる可塑剤などを併用することができる。変性ロジン
の配合量が２部未満では配合された効果が奏されず、２
０部より多くなるとバンバリミキサで混合して排出する
際、混合ゴムがバンバリミキサあるいはシーティングロ
ールに粘着して作業性が悪くなる。
ヤに通常使用されるゴムが用いられ、天然ゴム、ＳＢ
Ｒ、ＩＲ、ＢＲなどが例示され、これらは単独であって
も複数種ブレンドされてもよい。シリカの配合量はゴム
成分１００重量部（以下、重量部を単に部と言う）に対
し、１０〜１００部が好適である。１０部未満ではシリ
カが配合された効果が奏されず、１００部より多くなる
と耐摩耗性を維持したゴム組成物においては加工性が悪
くなる。補強剤としてカーボンブラックが併用される場
合は、シリカとカーボンブラックの配合量の合計が３０
〜１００部にされる。３０部未満では耐摩耗性が悪く、
１００部より多くなると加工性が悪くなる。本発明に用
いる変性ロジンは、ロジンまたはマレイン酸変性ロジン
とグリセリン、エリスリトール、ペンタエリストールな
どの多価アルコールとを反応させて得た軟化温度が１５
０℃以下のアルコール性エステルである。軟化温度が１
５０℃より高くなると混合中軟化せず、分散が悪くな
る。配合量はゴム成分１００部に対して２〜２０部が好
適である。勿論、上記の変性ロジン以外の軟化剤、例え
ば石油系のプロセスオイル、可塑化プラスチックに用い
られる可塑剤などを併用することができる。変性ロジン
の配合量が２部未満では配合された効果が奏されず、２
０部より多くなるとバンバリミキサで混合して排出する
際、混合ゴムがバンバリミキサあるいはシーティングロ
ールに粘着して作業性が悪くなる。
【０００８】本発明のゴム組成物は前記したシリカ、カ
ーボンブラック、変性ロジンに加えて、タイヤ用ゴム組
成物に一般に配合される各種添加剤を任意に配合するこ
とができ、その配合量も一般的な量とすることができ
る。任意に配合する添加剤としては、例えば硫黄、加硫
促進剤、亜鉛華などを挙げることができる。
ーボンブラック、変性ロジンに加えて、タイヤ用ゴム組
成物に一般に配合される各種添加剤を任意に配合するこ
とができ、その配合量も一般的な量とすることができ
る。任意に配合する添加剤としては、例えば硫黄、加硫
促進剤、亜鉛華などを挙げることができる。
【０００９】
【実施例】スチレン含有量２３．５重量％の乳化重合Ｓ
ＢＲ１００部に対し、マレイン酸変性ロジンとペンタエ
リストールを反応させて得られた変性ロジンを表１示す
割合（部）で配合し、さらに表１に示す他の配合剤を表
１に示す割合（部）で配合してバンバリミキサを用いて
混合し、半製混合ゴムを得た。得られた半製混合ゴムに
硫黄２部、加硫促進剤ＤＰＧ０．２５部、加硫促進剤Ｂ
ＢＳ１．５部を加えて混合し、混合ゴムを得た。バンバ
リミキサから排出されるときの粘着状態を観察した。結
果をスムーズに排出できたものを○、混合されたゴムの
一部がバンバリミキサ内に粘着して残った状態になった
ものを×で表し、表１に示す。混合ゴムからサンプリン
グしてムーニー粘度を測定した。結果を比較例１を１０
０とした指数で表１に示す。値が小さい方が好ましい。
残余の混合ゴムをトレッドゴムにしてサイズ１８５／７
０Ｒ１４のタイヤを試作した。試作タイヤのそれぞれに
ついて転がり抵抗を測定した。結果を比較例１タイヤを
１００とした指数で表１に示す。値が小さいほど好まし
い。次に湿潤路面における耐スキッド性を米国タイヤ安
全基準の一つであるＵＴＱＧＳに記載のトラクション試
験方法に準拠して測定した。結果を比較例１タイヤを１
００とした指数で表１に示す。値が大きいほど好まし
い。
ＢＲ１００部に対し、マレイン酸変性ロジンとペンタエ
リストールを反応させて得られた変性ロジンを表１示す
割合（部）で配合し、さらに表１に示す他の配合剤を表
１に示す割合（部）で配合してバンバリミキサを用いて
混合し、半製混合ゴムを得た。得られた半製混合ゴムに
硫黄２部、加硫促進剤ＤＰＧ０．２５部、加硫促進剤Ｂ
ＢＳ１．５部を加えて混合し、混合ゴムを得た。バンバ
リミキサから排出されるときの粘着状態を観察した。結
果をスムーズに排出できたものを○、混合されたゴムの
一部がバンバリミキサ内に粘着して残った状態になった
ものを×で表し、表１に示す。混合ゴムからサンプリン
グしてムーニー粘度を測定した。結果を比較例１を１０
０とした指数で表１に示す。値が小さい方が好ましい。
残余の混合ゴムをトレッドゴムにしてサイズ１８５／７
０Ｒ１４のタイヤを試作した。試作タイヤのそれぞれに
ついて転がり抵抗を測定した。結果を比較例１タイヤを
１００とした指数で表１に示す。値が小さいほど好まし
い。次に湿潤路面における耐スキッド性を米国タイヤ安
全基準の一つであるＵＴＱＧＳに記載のトラクション試
験方法に準拠して測定した。結果を比較例１タイヤを１
００とした指数で表１に示す。値が大きいほど好まし
い。
【００１０】
【表１】
【００１１】比較例１と比較して、実施例はプロセスオ
イルの一部を変性ロジンで置換することによりムーニー
粘度が大きく低下し、湿潤路面における耐スキッド性が
よくなり、転がり抵抗は同等または僅かに悪くなってい
る。しかし、耐スキッド性に対する転がり抵抗の比（転
がり抵抗／耐スキッド性×１００）が比較例１より小さ
くなっており、転がり抵抗が大きくなっても、それ以上
に耐スキッド性が改良されたことを示す。比較例２は変
性ロジンの配合量が２部未満であるとムーニー粘度低下
効果が奏されないことを示し、比較例３は変性ロジンの
配合量が２０部より多くなると混合時の排出性が悪くな
ることを示し、軟化点が１５５℃の変性ロジンを配合し
た比較例４は変性ロジンの分散が悪いために混合時の排
出性が悪くなっている。
イルの一部を変性ロジンで置換することによりムーニー
粘度が大きく低下し、湿潤路面における耐スキッド性が
よくなり、転がり抵抗は同等または僅かに悪くなってい
る。しかし、耐スキッド性に対する転がり抵抗の比（転
がり抵抗／耐スキッド性×１００）が比較例１より小さ
くなっており、転がり抵抗が大きくなっても、それ以上
に耐スキッド性が改良されたことを示す。比較例２は変
性ロジンの配合量が２部未満であるとムーニー粘度低下
効果が奏されないことを示し、比較例３は変性ロジンの
配合量が２０部より多くなると混合時の排出性が悪くな
ることを示し、軟化点が１５５℃の変性ロジンを配合し
た比較例４は変性ロジンの分散が悪いために混合時の排
出性が悪くなっている。
【００１２】
【発明の効果】ロジンまたはマレイン酸変性ロジンと多
価アルコールを反応させて得たアルコール性エステルで
あるフリーの水酸基を有する変性ロジンを小粒径のシリ
カが配合されたゴム組成物の軟化剤として用いることに
より、湿潤路面での耐スキッド性、転がり抵抗、耐摩耗
性などの特性が損われることなく、ムーニー粘度が小さ
くなって加工性が向上する。
価アルコールを反応させて得たアルコール性エステルで
あるフリーの水酸基を有する変性ロジンを小粒径のシリ
カが配合されたゴム組成物の軟化剤として用いることに
より、湿潤路面での耐スキッド性、転がり抵抗、耐摩耗
性などの特性が損われることなく、ムーニー粘度が小さ
くなって加工性が向上する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） //(Ｃ０８Ｌ 7/00 93:04）
Claims (1)
- 【請求項１】 天然ゴム及び／またはジエン系合成ゴム
よりなるゴム成分１００重量部に対し、シリカが１０〜
１００重量部、カーボンブラックが０〜９０重量部、フ
リーの水酸基を有し軟化点が１５０℃以下の変性ロジン
が２〜２０重量部配合され、シリカとカーボンブラック
の配合量の合計が３０〜１００重量部であることを特徴
とするタイヤのトレッド用ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11046051A JP2000239443A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | タイヤのトレッド用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11046051A JP2000239443A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | タイヤのトレッド用ゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000239443A true JP2000239443A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12736237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11046051A Pending JP2000239443A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | タイヤのトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000239443A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100495569B1 (ko) * | 2003-03-19 | 2005-06-16 | 금호타이어 주식회사 | 실리카 적용 트레드 고무 조성물 |
| WO2005090463A1 (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Bridgestone Corporation | 空気入りタイヤ |
| EP1782966A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-09 | Sumtiomo Rubber Industries Ltd | Rubber composition for tire and pneumatic tire using the same |
| JP2008303328A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | トレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
| KR101703455B1 (ko) * | 2015-12-04 | 2017-02-06 | 금호타이어 주식회사 | 타이어 트레드용 고무 조성물 |
-
1999
- 1999-02-24 JP JP11046051A patent/JP2000239443A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100495569B1 (ko) * | 2003-03-19 | 2005-06-16 | 금호타이어 주식회사 | 실리카 적용 트레드 고무 조성물 |
| WO2005090463A1 (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Bridgestone Corporation | 空気入りタイヤ |
| JPWO2005090463A1 (ja) * | 2004-03-18 | 2008-01-31 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
| EP1782966A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-09 | Sumtiomo Rubber Industries Ltd | Rubber composition for tire and pneumatic tire using the same |
| CN1958669B (zh) * | 2005-10-28 | 2011-06-15 | 住友橡胶工业株式会社 | 轮胎用橡胶组合物及使用该橡胶组合物的充气轮胎 |
| US8100157B2 (en) | 2005-10-28 | 2012-01-24 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for tire and pneumatic tire using the same |
| JP2008303328A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | トレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
| KR101703455B1 (ko) * | 2015-12-04 | 2017-02-06 | 금호타이어 주식회사 | 타이어 트레드용 고무 조성물 |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091201 |