JP2003286367A - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents

タイヤ用ゴム組成物

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JP2003286367A
JP2003286367A JP2002092237A JP2002092237A JP2003286367A JP 2003286367 A JP2003286367 A JP 2003286367A JP 2002092237 A JP2002092237 A JP 2002092237A JP 2002092237 A JP2002092237 A JP 2002092237A JP 2003286367 A JP2003286367 A JP 2003286367A
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Japan
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rubber composition
tire
weight
nitropropyl
bis
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JP2002092237A
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Shoji Kono
昌次 河野
Taro Itagaki
太郎 板垣
Kohei Takemura
光平 竹村
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性を大幅に低下させることなく、転が
り抵抗を低減させるタイヤ用ゴム組成物を提供する。 【解決手段】 (A)ジエン系ゴム成分100重量部に
対し、(B)メタクリル酸マグネシウム、メタクリル酸
亜鉛およびアクリル酸アルミニウムからなる群より選ば
れたカルボン酸金属塩0.5〜4重量部、(C)N,
N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,
6ヘキサンジアミン0.3〜0.7重量部、ならびに
(D)カーボンブラックからなる補強剤を含有するタイ
ヤ用ゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、低燃費化を目的と
したタイヤ用ゴム組成物に関する。さらに詳しくは、耐
摩耗性を大幅に低下させることなく、低転がり抵抗を実
現するタイヤ用ゴム組成物に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、自動車の低燃費化に対する社会的
要請が高まり、タイヤの転がり抵抗を低減させる低燃費
化技術(PCR)の開発が盛んに行なわれるようになっ
てきた。この転がり抵抗を低減させるためには、トレッ
ド用ゴム組成物のヒステリシスロスを低下させることが
一般的である。 【0003】その手法として、トレッド用ゴム組成物に
関して、たとえば、 1)溶液重合SBRまたはビニルポリイソプレンを用い
て、ポリマーのミクロ構造を制御する方法 2)非相溶タイプのポリマーを用いる方法 3)補強剤としてシリカにシランカップリング剤を併用
する方法(ポリマー/フィラー間の相互作用を改善する
方法としてシランカップリング剤が採用されている。) 4)補強剤であるカーボンブラックの配合量を減らす方
法 5)ポリマー相溶化剤を配合する方法 などの技術により、低転がり抵抗(LRR)化が図られ
てきた。なかでも、主にポリマー/フィラー間の相互作
用を改善する方法としてシランカップリング剤が採用さ
れている。 【0004】しかし、環境の観点から、より一層のLR
R化が望まれている。ただし、耐摩耗性を損なうことは
好ましくない。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐摩耗性を
大幅に低下させることなく、転がり抵抗の低減されたタ
イヤ用ゴム組成物を提供することを目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明は、(A)ジエン
系ゴム成分100重量部に対し、(B)メタクリル酸マ
グネシウム、メタクリル酸亜鉛およびアクリル酸アルミ
ニウムからなる群より選ばれたカルボン酸金属塩0.5
〜4重量部、(C)N,N’−ビス(2−メチル−2−
ニトロプロピル)−1,6ヘキサンジアミン0.3〜
0.7重量部、ならびに(D)カーボンブラックからな
る補強剤を含有するタイヤ用ゴム組成物に関する。 【0007】 【発明の実施の形態】本発明は、(A)ジエン系ゴム成
分、(B)カルボン酸金属塩、(C)N,N’−ビス
(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6ヘキサン
ジアミン、および(D)補強剤からなる。 【0008】ジエン系ゴム成分(A)は、従来からタイ
ヤのトレッドに用いられているものであれば、とくに制
限はなく、たとえば、スチレンブタジエンゴム(SB
R)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(I
R)などの合成ゴムや天然ゴム(NR)をそれぞれ単独
で、または任意に組み合わせて用いることができる。な
かでも、安価で剛性が高く、発熱性も低いという点で、
NR、IR、BRを用いることが好ましい。 【0009】NRは、ジエン系ゴム成分(A)中に、5
0〜90重量%含まれることが好ましい。NRの比率が
50重量%未満では剛性が低くなり、90重量%をこえ
ると、屈曲性が低下する傾向がある。 【0010】IRは、ジエン系ゴム成分(A)中に、5
〜30重量%含まれることが好ましい。IRの比率が5
重量%未満では加工性が悪くなり、30重量%をこえる
と、剛性が低くなる傾向がある。 【0011】BRは、ジエン系ゴム成分(A)中に、5
〜30重量%含まれることが好ましい。BRの比率が5
重量%未満では低温での屈曲性が低下し、30重量%を
こえると、剛性が低下する傾向がある。 【0012】カルボン酸金属塩(B)としては、メタク
リル酸マグネシウム、メタクリル酸亜鉛およびアクリル
酸アルミニウムからなる群より選ばれた少なくとも1種
類が用いられる。 【0013】前記カルボン酸金属塩(B)の配合量は、
前記ゴム成分100重量部に対して0.5〜4重量部、
好ましくは1〜3重量部である。カルボン酸金属塩の配
合量が0.5重量部未満ではtanδ低減効果が不充分
となり、4重量部をこえると耐摩耗性が低下する。 【0014】本発明においては、N,N’−ビス(2−
メチル−2−ニトロプロピル)−1,6ヘキサンジアミ
ン(C)(下式)を、前記ゴム成分100重量部に対し
て0.3〜0.7重量部配合する。N,N’−ビス(2
−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6ヘキサンジア
ミンの配合量が0.3重量部未満ではtanδ低減効果
が不充分となり、0.7重量部をこえると耐摩耗性が低
下する。 【0015】 【化1】【0016】補強剤(D)は、カーボンブラックからな
る。 【0017】前記カーボンブラックの種類としては、と
くに制限はなく、たとえば、HAF、ISAF、SAF
などがあげられる。なかでも、耐摩耗性に優れる点でI
SAF、SAFが好ましい。 【0018】補強剤(D)の配合量は、前記ゴム成分1
00重量部に対して好ましくは40〜70重量部、さら
に好ましくは45〜60重量部である。補強剤の配合量
が40重量部未満では補強性が不充分となり、耐摩耗性
が低下する傾向があり、70重量部をこえるとtanδ
が増大し、発熱量が高くなるなるため、LRR化に反す
る傾向がある。 【0019】本発明では、カルボン酸金属塩(B)と
N,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−
1,6ヘキサンジアミン(C)を同時に使用することに
より、転がり抵抗の指標となるtanδを大幅に改善す
ることができる。また、耐摩耗性の低下も許容の範囲で
ある。 【0020】ゴム組成物にN,N’−ビス(2−メチル
−2−ニトロプロピル)−1,6ヘキサンジアミンを配
合せずに、カルボン酸金属塩を単独で添加使用すると、
転がり抵抗は増大する。 【0021】また、N,N’−ビス(2−メチル−2−
ニトロプロピル)−1,6ヘキサンジアミン単独では、
カーボンブラックがメインの補強剤系のゴム組成物に配
合された場合、転がり抵抗はあまり変化しない。 【0022】従来、自動車のストラットマウントなどに
用いる防振ゴム組成物として、メタクリル酸亜鉛および
メチレンジアミン系化合物を配合したゴム組成物が知ら
れているが、本発明のように低転がり抵抗化を目的とし
てトレッドに使用するものではない。一般に、防振ゴム
組成物は、振動を発熱に変換させるため、エネルギーロ
スが大きく、LRR化に反するため、トレッド用ゴム組
成物に置換して利用することは困難である。 【0023】なお、本発明のタイヤ用ゴム組成物にはカ
ーボンブラック以外にも、補強剤として、たとえば、ク
レー、炭酸カルシウムなどが配合できる。 【0024】本発明のタイヤ用ゴム組成物には、ゴム成
分(A)、カルボン酸金属塩(B)、N,N’−ビス
(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6ヘキサン
ジアミン(C)、補強剤(D)、そのほかの補強剤のほ
かに、通常タイヤ用ゴム組成物として使用される配合
剤、たとえば、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、
酸化亜鉛、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合すること
ができる。 【0025】本発明のタイヤ用ゴム組成物は、前記ゴム
成分、カルボン酸金属塩、N,N’−ビス(2−メチル
−2−ニトロプロピル)−1,6ヘキサンジアミン、補
強剤および必要に応じてそのほかの配合剤を、通常の加
工装置、たとえば、ロール、バンバリーミキサー、ニー
ダーなどを用いて混練りすることにより得られる。 【0026】本発明のタイヤは、前記タイヤ用ゴム組成
物を、とくにタイヤのトレッドに用いて、通常の方法に
よって製造される。すなわち、前記ゴム組成物を未加硫
の段階でタイヤのトレッド部の形状に押し出し加工し、
タイヤ成形機上で通常の方法により貼り合わせて未加硫
タイヤを成形する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱
・加圧してタイヤを得る。このようにして得られたタイ
ヤは、耐摩耗性を大幅に低下させることなく、転がり抵
抗が低減されたものである。 【0027】 【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明を具体的に
説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定され
るものではない。なお、実施例および比較例では、以下
の各原料を用いた。 【0028】NR:RSS#3 IR:日本ゼオン(株)製のIR2200 BR:宇部興産(株)製のウベポール130B カーボンブラックISAF: 三菱化学(株)製のN2
20 ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN 老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6
C ステアリン酸:日本油脂(株)製 酸化亜鉛:東邦亜鉛(株)製 N,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−
1,6ヘキサンジアミン:住友化学工業(株)製のスミ
ファイン1162S(N,N’−ビス(2−メチル−2
−ニトロプロピル)−1,6ヘキサンジアミン33重量
%および焼成クレー67重量%からなる) メタクリル酸マグネシウム:三新化学工業(株)製のサン
エステルSK−13 メタクリル酸亜鉛:三新化学工業(株)製のサンエステ
ル SK−30 アクリル酸アルミニウム:浅田化学工業(株)製のアク
リル酸アルミニウム 硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄 加硫促進剤NS:大内新興化学(株)製のノクセラーN
S−P 【0029】実施例1〜12および比較例1〜8 (加工方法)表1〜3の配合割合にしたがい、硫黄およ
び加硫促進剤以外の成分をバンバリー型インターナルミ
キサーを用いて160℃で3.5分間混合し、得られた
マスターバッチに硫黄および加硫促進剤をオープンロー
ル上で添加し、88℃で3分間混練りしてタイヤ用ゴム
組成物を得た。ついで、得られたゴム組成物を、170
℃で15分間加硫した。 【0030】得られた実施例1〜12および比較例1〜
8の加硫したゴム組成物を使用して、以下に示す各特性
の評価試験を行なった。 【0031】(損失正接)試験片は厚さ2mm、幅4m
mのスラブシートを用い、試料挟み間距離2cmとし
て、初期伸張率10%とした。(株)岩本製作所製の粘
弾性スペクトロメーターを使用し、引張り動歪2%、周
波数10Hz、70℃の条件で損失正接(tanδ)を
測定し、比較例1を基準値(100)とした指数で示し
た。この指数が小さいほど転がり抵抗が低く、低燃費で
ある。 【0032】(耐摩耗性)(株)岩本製作所製のランボ
ーン式摩耗試験機により、表面回転速度50m/分、負
荷荷重2.5kgf、落砂量16.0g/分、スリップ
率40%の条件で、加硫した各ゴム組成物の摩耗減量を
測定した。この測定値の逆数を求め、比較例1を基準値
(100)とした指数で示した。この指数が大きいほど
耐摩耗性がすぐれている。 【0033】結果を表1〜3に示す。 【0034】カーボンブラックをメインとする補強剤系
のタイヤ用ゴム組成物において、カルボン酸金属塩およ
びN,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)
−1,6ヘキサンジアミンの両方を適量配合した実施例
1〜12では、転がり抵抗(tanδ指数比)が大幅に
低減した。ただし、耐摩耗性に関しては、いくらかの低
下が見られるが、その低下の程度は、許容できる範囲内
にある。 【0035】一方、カルボン酸金属塩およびN,N’−
ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6ヘキ
サンジアミンのうち、カルボン酸金属塩のみ配合した比
較例3、5および7では、転がり抵抗(tanδ指数
比)が増大した。 【0036】また、カルボン酸金属塩およびN,N’−
ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6ヘキ
サンジアミンのうち、N,N’−ビス(2−メチル−2
−ニトロプロピル)−1,6ヘキサンジアミンのみ配合
した比較例2では、転がり抵抗(tanδ指数比)が増
大した。 【0037】N,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロ
プロピル)−1,6ヘキサンジアミンを、0.7重量部
をこえて配合した比較例4、6および8では、耐摩耗性
が低下し、転がり抵抗(tanδ指数比)が増大した。 【0038】 【表1】 【0039】 【表2】【0040】 【表3】 【0041】 【発明の効果】本発明によれば、タイヤのトレッド部分
に、カルボン酸金属塩、N,N’−ビス(2−メチル−
2−ニトロプロピル)−1,6ヘキサンジアミンおよび
カーボンブラックからなる補強剤をそれぞれ特定量配合
したタイヤ用ゴム組成物を採用することにより、タイヤ
の耐摩耗性を大幅に低下させることなく、低転がり抵抗
化(LRR化)が図れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 光平 兵庫県神戸市中央区脇浜町3丁目6番9号 住友ゴム工業株式会社内 Fターム(参考) 4J002 AC011 AC031 AC061 AC081 DA038 EG036 EG046 EN037 FD018 FD029 FD039 FD149 FD159 GN01

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 (A)ジエン系ゴム成分100重量部に
    対し、(B)メタクリル酸マグネシウム、メタクリル酸
    亜鉛およびアクリル酸アルミニウムからなる群より選ば
    れたカルボン酸金属塩0.5〜4重量部、(C)N,
    N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,
    6ヘキサンジアミン0.3〜0.7重量部、ならびに
    (D)カーボンブラックからなる補強剤を含有するタイ
    ヤ用ゴム組成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7544731B2 (en) 2004-10-26 2009-06-09 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for tire tread and pneumatic tire comprising the same
KR20090073994A (ko) * 2007-12-31 2009-07-03 가부시키가이샤 브리지스톤 고무 조성물에 혼입된 금속 비누 및 고무 조성물 중에 상기비누를 혼입시키는 방법
JP2012532946A (ja) * 2009-07-10 2012-12-20 コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン 天然ゴムとポリアミン化合物をベースとする組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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