JP2549855B2 - ラジアルタイヤ - Google Patents

ラジアルタイヤ

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JP2549855B2
JP2549855B2 JP62035779A JP3577987A JP2549855B2 JP 2549855 B2 JP2549855 B2 JP 2549855B2 JP 62035779 A JP62035779 A JP 62035779A JP 3577987 A JP3577987 A JP 3577987A JP 2549855 B2 JP2549855 B2 JP 2549855B2
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ラジアルタイヤに関し、特に、走行中のタ
イヤ変形により生じるタイヤ構成材料の内部摩擦損失を
低減させた空気入りのラジアルタイヤに関する。
〔従来の技術〕
従来、社会的な省エネルギー指向から自動車も如何に
燃料消費量を抑えるかが重要な課題となり、エンジン
面、シャーシ面等からの改良が活発に進められている。
タイヤに関しても、タイヤの転動抵抗を低減させるため
の研究がなされている。タイヤの転動抵抗の低減には、
タイヤ走行中の変形により生じる内部摩擦損失を低減さ
せるのが効果的である。その手段として、タイヤのキャ
ップトレッド用材料に内部摩擦損失の小さいゴム材料を
使用する方法があり、確かに、この方法は転動抵抗を下
げるには非常に有効な手段であることは間違いない。
しかしながら、前記ゴムの内部摩擦損失の大小は、制
動性能、操縦性能、乗心地性能、耐摩耗性能などのタイ
ヤの基本的特性を左右する。また、上述のように、タイ
ヤ転動抵抗を低減させるためにキャップトレッド用ゴム
材料の内部摩擦損失を下げると、自動車の高速走行ある
いは湿潤路走行において制動時の制動距離が延長し、操
縦安定性能が低下し、乗心地を悪くし、且つ耐摩耗性も
低下するのが一般的である。最近、高ビニルタイプのポ
リブタジエンゴムやスチレン−ブタジエン共重合体ゴム
を使用することで、湿潤路面の制動性も良好で転動抵抗
の低いトレッド用ゴム組成物が得られることが発表され
ている(特開昭56−127651号公報、特開昭56−127652号
公報、特開昭55−104343号公報、特開昭56−106937号公
報、特開昭60−72941号公報等)。しかしながら、この
場合も耐摩耗性が大きく悪化する欠点がある。
上述したように、低転動抵抗タイヤを得るために、タ
イヤ1本当りで最も占有体積が大きく、且つ前記の各種
タイヤ特性を向上させるため、一般的に内部摩擦損失の
大きいゴム材料が使用されているキャップトレッド用ゴ
ム組成物の内部摩擦損失を小さくする試みがなされてい
るが、上記の理由から、何れかのタイヤ特性を多少犠牲
にしているのが現状である。
〔発明の目的〕
本発明は、上述の現状を鑑みてなされたものであっ
て、キャップトレッド用ゴム材料を何等変更せずに特定
の変性ポリイソプレンゴムをカーカスコード被覆用ゴム
組成物および/又はベーストレッド用ゴム組成物に適用
することで、低転動抵抗を保持せしめた空気入りラジア
ルタイヤを提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
このため、本発明は、アルカリ金属付加ポリイソプレ
ンゴムおよびアルカリ土類金属付加ポリイソプレンゴム
の少なくともいずれかに、ベンゾフェノン系化合物、分
子中に 結合を有する化合物(MはO又はS)、又はイソシアナ
ート化合物を反応せしめた変性ポリイソプレンゴム15〜
100重量部と他のジエン系ゴム0〜85重量部とからなる
ゴム配合物をカーカスコード被覆用ゴム組成物およびベ
ーストレッド用ゴム組成物の少なくともいずれかとして
用いたことを特徴とするラジアルタイヤを要旨とする。
また本発明はよう素吸着量が15〜90mg/g、窒素比表面積
が15〜90m2/g、DBP吸油量が40〜120ml/100gのカーボン
ブラックを35〜70重量部配合して成る特許請求の範囲第
1項記載のラジアルタイヤを要旨とするものである。
以下、図を参照して本発明の構成につき詳しく説明す
る。
第1図は、本発明のラジアルタイヤの一例の子午線方
向半断面説明図である。
本発明のラジアルタイヤを図面を参照して説明する。
第1図に示す本発明のラジアルタイヤは、コードをタイ
ヤ赤道面に対して略90゜に配列した単数あるいは複数の
補強プライからなり、その左右両側をビードワイヤー1
に係止したトロイド状カーカスプライ層2とこのカーカ
スプライ層2のクラウン部3をベルト層4で補強したラ
ジアルタイヤで、タイヤ寿命が終了した後においても路
面と接触することがないベーストレッド層(アンダート
レッド層)5、インナーライナー層6とアウターライナ
ー層7より成り、変性ポリイソプレンゴムを用いたゴム
組成物をカーカスプライ層2とベーストレッド層5の双
方あるいは少なくとも一方に用いたラジアルタイヤであ
る。ベーストレッド層5は、トレッド8のうちでベルト
層4に接する部分である。
変性ポリイソフレンゴムは、アルカリ金属付加ポリイ
ソプレンゴム又はアルカリ土類金属付加ポリイソプレン
ゴムに、ベンゾフェノン系化合物、分子中に 結合を有する化合物(MはO又はS)、又はイソシアナ
ート系化合物を反応せしめたものである。
この変性ポリイソプレンは、イソプレンを溶液重合に
際して通常使用されるアリカリ金属基材触媒又はアルカ
リ土類金属触媒を用いて重合させ、その分子鎖の末端に
アルカリ金属またはアルカリ土類金属が結合しているポ
リイソプレンゴムと、ベンゾフェノン類又はチオベンゾ
フェノン類とを反応させて得られるポリイソプレンゴム
であって、分子鎖末端に炭素−炭素結合で下記一般式で
示される原子団が導入されたものである。
(式中R1及びR2は水素又は置換基を、MはO又はSを、
m及びnは整数をそれぞれ示す) ここで使用されるベンゾフェノン類及びチオベンゾフ
ェノン類は、例えは、4,4′−ビス(ジメチルアミノ)
−ベンゾフェノン、4,4′−ビス(ジエチルアミノ)−
ベンゾフェノン、4,4′−ビス(ジブチルアミノ)−ベ
ンゾフェノン、4,4′−ジアミノベンゾフェノン、4−
ジメチルアミノベンゾフェノン等及びこれらの対応のチ
オベンゾフェノンである。これらのうちで一方あるいは
両方のベンゼン環に少なくとも1つのアミノ基、アルキ
ルアミノ基あるいはジアルキルアミノ基を有するベンゾ
フェノン及びチオベンゾフェノンが特に好ましい。前記
のアミノ基以外にもアルコキシ基、ハロゲンあるいは炭
化水素残基を置換基として少なくとも1つ有するベンゾ
フェノン類及びチオベンゾフェノン類、例えば、4,4′
−ジエトキシベンゾフェノン、3,4−ジメトキシベンゾ
フェノン、4,4′−ジメチルベゾフェノン、3,3′−ジシ
クロベンゾフェノン、4−メチル−4′−メトキシベン
ゾフェノン、2,2′,3,3′−テトラメチルベンゾフェノ
ン、2,2′−シクロベンゾフェノンなど及び対応のチオ
ベンゾフェノンが、また置換基のないベンゾフェノン及
びチオベンゾフェノンも使用することができる。
また、分子鎖末端に、分子中に 結合(但し、式中のMはO原子又はS原子を表わす)を
有する化合物を導入する。この化合物としては、ホルム
アミド、アセトアミド、アミノアセトアミド、N,N′−
ジメチルアミノアセトアミド、アクリルアミド、ニコチ
ンアミド、フタル酸アミド、オキサミド、2−フランカ
ルボン酸アミド、キノリン−2−カルボン酸アミドなど
のアミド化合物、コハク酸イミド、マレイミド、N−メ
チルマレイミド、フタルイミドなどのイミド化合物、ε
−カプロラクタム、N−メチル−ε−カプロラクタム、
2−ピロリドン、2−ピペリドン、N−メチル−2−ピ
ロリドン、N−メチル−2−ピペリドン、2−キノリン
などのラクタム化合物、尿素、N,N′−ジメチル尿素、
N,N′−ジエチル尿素、N,N′−ジメチル−N′,N′−ジ
フェニル尿素などの尿素化合物、カルバミン酸メチル、
イソシアヌル酸などのイソシアヌル酸誘導体である。
イソシアナート系化合物としては、例えば2,4−トリ
レンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナ
ート、ナフタレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジ
イソシアナート等である。
この変性ポリイソプレンゴムとブレンドするための他
のジエン系ゴムとしては、天然ゴム、合成ポリイソプレ
ンゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリブタジ
エンゴム、ポリクロロプレンゴム、ポリペンテナマー、
ポリオクテナマー、ブタジエン−イソプレン共重合ゴ
ム、スチレン−イソプレン共重合ゴムなど、何れか一つ
でも良く、また二種類以上であってもよい。中でも、天
然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエ
ン共重合ゴム、ポリブタジエンゴムが特に好ましい。
変性ポリイソプレンゴムと他のジエン系ゴムとのブレ
ンド比は、変性ポリイソプレンゴム単独使用が最も効果
が大きく、少なくとも変性ポリイソプレンゴムを15重量
部以上ブレンドする必要がある。15重量部より少ないと
発熱性を改善する割合が少なく、タイヤの転動抵抗性、
即ち燃費性は改善されない。
ここでゴムに配合するのに用いるカーボンブラック
は、よう素吸着量が15〜90mg/g、窒素比表面積が15〜90
m2/g、好ましくは何れも20〜80の範囲のものが良い。よ
う素吸着量及び窒素比表面積が15より小さいと、引張強
度が小さく問題である。また、90を越えると引張強度は
大きいが発熱が大きく使用できない。DBP吸油量は、40
〜120ml/100g、好ましくは60〜100ml/gの範囲に入る必
要がある。40ml/100gよりも小さいと分散が悪く、且つ
モジュラスが低過ぎる。120ml/100gを越えると発熱が高
くなり過ぎる。カーボンブラックの配合量は、35〜70重
量部、好ましくは40〜60重量部である。35重量部より少
ないと破壊強度が低く過ぎ、70重量部を越えると発熱性
が悪化する。上記配合剤以外に、通常のゴム工業で使用
される充填剤、老化防止剤、加硫助剤、加硫剤、加硫促
進剤、プロセス油等を適宜配合しても構わない。
以下に実施例および比較例を示す。
実施例、比較例 下記第1表の配合処方(重量部)に従って、カーカス
コード被覆用ゴム組成物およびベーストレッド用ゴム組
成物を作製し、タイヤを試作した。なお、試作に用いた
タイヤは165 SR 13のサイズである。室内回転試験によ
り転動抵抗を測定し、その結果を指数で表わしたものが
第2表である。第2表において、カーカスコード被覆用
ゴム組成物およびアンダートレッド用ゴム組成物におけ
るそれぞれの数値は、第1表中の配合No.である。ま
た、実車において、湿潤路面における制動距離を実測
し、指数化して同様に第2表に示した。各評価方法は以
下の通りである。
〈破壊特性〉 JIS K 6301に準じた。
〈tan δ〉 岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用い、伸
長変形で歪率が10±2%、振動数20Hz、温度20,60℃の
条件下で測定した。
〈転動抵抗〉 FMVSS 109試験用の径1707mmドラム試験機上でタイヤ
空気圧1.9kg/cm2、荷重420kg、速度40,60,80km/hrで測
定した。No.1のタイヤを100として指数表示した。従っ
て、指数が小さいほど抵抗が少なく、燃費性が良好であ
る。
〈制動距離指数〉 乗用車にタイヤを装置し、湿潤路面における60kg/hr
からの制動距離を測定し、No.1のタイヤを100として指
数を表示した。従って、指数が大きいほど良好である。
以上の結果から、変性ポリイソプレンゴムを使用した
カーカスコード被覆用ゴム組成物を備えたNo.2,No.3,N
o.5,No.6,No.7,No.8は、比較例のタイヤNo.1,No.4に比
し、転動抵抗が低く、明らかに燃費性が向上している。
更に、本発明のゴム組成物をカーカスコード被覆以外に
アンダートレッドゴム組成物にも併用したタイヤNo.7は
最も転動抵抗が小さく、約1割も転動抵抗が改良されて
いる。また、アンダートレッド用ゴム組成物にのみ本発
明のゴム組成物を用いたタイヤNo.8も同様に転動抵抗が
改良される。本発明のタイヤNo.6,No.7とも湿潤路面の
制動距離は比較例と全く同レベルである。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明のラジアルタイヤは、湿潤路面の
制動性能及びタイヤの基本性能を全く低下させずに転動
抵抗のみが低下しており、広く一般低燃費指向タイヤだ
けでなく、高性能タイヤにも利用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のラジアルタイヤの一例の子午線方向半
断面説明図である。 1……ビードワイヤー、2……カーカスプライ層、3…
…クラウン部、4……ベルト層、5……アンダートレッ
ド層、6……インナーライナー層、7……アウターライ
ナー層。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルカリ金属付加ポリイソプレンゴムおよ
    びアルカリ土類金属付加ポリイソプレンゴムの少なくと
    もいずれかに、ベンゾフェノン系化合物、分子中に 結合を有する化合物(MはO又はS)、又はイソシアネ
    ート系化合物を反応せしめた変性ポリイソプレンゴム15
    〜100重量部と他のジエン系ゴム0〜85重量部とからな
    るゴム配合物を、カーカスコード被覆用ゴム組成物およ
    びベーストレッド用ゴム組成物の少なくともいずれかと
    して用いたことを特徴とするラジアルタイヤ。
  2. 【請求項2】よう素吸着量が15〜90mg/g、窒素比表面積
    が15〜90m2/g、DBP吸油量が40〜120ml/100gのカーボン
    ブラックを35〜70重量部配合して成る特許請求の範囲第
    1項記載のラジアルタイヤ。
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