JP3373040B2 - 耐摩耗性の改良された空気入りタイヤ - Google Patents
耐摩耗性の改良された空気入りタイヤInfo
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Description
空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、良好な操縦安定
性及び高グリップ性能を維持しながら耐摩耗性の改良さ
れた空気入りタイヤに関する。
から成るトレッド部、ショルダー部、サイドウォール部
並びにビード部から構成される空気入りタイヤにおい
て、トレッド部、特に走行路面と接触するキャップトレ
ッド部はタイヤが転動するときに走行路面に接触する重
要な部分であり、カーカスを保護すると共に、良好な操
縦安定性、高グリップ性能及び優れた耐摩耗性が要求さ
れることは周知の通りである。しかしながら、耐摩耗性
を向上させるためにタイヤの接地面積を最大限に確保し
ようとすると、逆に溝面積が減少して操縦安定性やグリ
ップ性能が低下してしまう。また、耐摩耗性を向上させ
るために、例えばポリブタジエンゴムを配合すると、操
縦安定性が低下するので好ましくない。このように耐摩
耗性と操縦安定性及びグリップ性能とは二律背反関係に
あるため、これらの要求特性を両立させることは極めて
困難であった。
ール部を構成するゴム組成物について、いくつかの提案
がある。例えば特開昭61−44004号公報には、N
−(1,3−ジメチルブチル)−N′−フェニル−p−
フェニレンジアミン又はN−イソプロピル−N′−フェ
ニル−p−フェニレンジアミンと、6−エトキシ−1,
2−ジヒドロ−2,2,4−トリメチルキノリン又は6
−アニリノ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒド
ロキノリンを1/1〜5/1の比率で1〜5phr 配合す
ることにより空気入りタイヤのサイド外観を改良するこ
とが記載されているが、この公報には空気入りタイヤの
操縦安定性を維持しながら耐摩耗性を向上させることに
ついては全く開示されていない。
(1,3−ジメチルブチル)−N′−フェニル−p−フ
ェニレンジアミン又はN−イソプロピル−N′−フェニ
ル−p−フェニレンジアミン0.5〜5phr と、高炭素
含有量のp−フェニレンジアミン0.15〜5重量部を
配合することにより空気入りタイヤのサイド外観を改良
することが記載されているが、この公報にも空気入りタ
イヤの操縦安定性を維持しながら耐摩耗性を向上させる
ことについては全く開示されていない。
の組成の2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキ
ノリン重合物から成る屈曲亀裂及び熱劣化の防止に有用
なゴム用劣化防止剤が開示されているが、この公報にも
空気入りタイヤの操縦安定性を維持しながら耐摩耗性を
向上させることについては全く開示されていない。
−アニリノ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒド
ロキノリンとN−フェニル−N′−アルキル−p−フェ
ニレンジアミンとからなる耐オゾン性向上のためのゴム
用劣化防止剤が開示されているが、この公報にも、空気
入りタイヤの操縦安定性を維持しながら耐摩耗性を向上
させることについては全く開示されていない。
(1,3−ジメチルブチル)−N′−フェニル−p−フ
ェニレンジアミン及び/又はN−イソプロピル−N′−
フェニル−p−フェニレンジアミンを5phr 以上配合
し、ワックス類を含まないゴム組成物によりタイヤ外観
を向上させることが記載されているが、この公報にも空
気入りタイヤの操縦安定性を維持しながら耐摩耗性を向
上させることについては全く開示されていない。
は、良好な操縦安定性及び高グリップ性能を維持しなが
ら耐摩耗性を改良した空気入りタイヤを提供することに
ある。
p−フェニレンジアミン系老化防止剤3〜10重量部、
(ii)2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノ
リンもしくはその誘導体又はそれらの多量体混合物1〜
10重量部及び(iii)窒素比表面積が70m2/g以上で
24M4DBPが80ml/100g以上のカーボン30
〜100重量部をゴム100重量部に配合して成る、t
anδ(0℃)が0.45以上でかつtanδ(60
℃)が0.25以上のゴム組成物からキャップトレッド
部を構成した空気入りタイヤが提供される。
レンジアミン系老化防止剤2〜10重量部、(ii)2量
体含量が20重量%以上、3量体含量が15重量%以上
及び4量体含量が5重量%以上で2〜4量体の合計含量
が45重量%以上の2,2,4−トリメチル−1,2−
ジヒドロキノリン又はその誘導体の多量体混合物2〜1
0重量部、並びに(iii)窒素比表面積が70m2/g以上
で24M4DBPが80ml/100g以上のカーボン3
0〜100重量部をゴム100重量部に配合して成る、
tanδ(0℃)が0.45以上でかつtanδ(60
℃)が0.25以上のゴム組成物からキャップトレッド
部を構成した空気入りタイヤが提供される。
に限定はなく、従来から知られている任意の構造の空気
入りタイヤ、更には現在開発中の各種構造の空気入りタ
イヤの構造とすることができるが、例えばラジアル構造
の空気入りタイヤが好ましい。
り、空気入りタイヤのキャップトレッド部を、特定の老
化防止剤の組合せ及び特定のカーボンブラックをゴム配
合物中に特定の割合で配合して成るゴム組成物から構成
される。
リマー成分としては、従来からタイヤ用に一般に使用さ
れている任意のポリマー、例えば天然ゴム(NR)、各
種スチレンブタジエン共重合ゴム(SBR)、各種ポリ
ブタジエンゴム(BR)、各種ポリイソプレンゴム(I
R)などを単独又はブレンドで用いることができる。特
に好ましいゴム成分はSBRを主体とするジエン系ゴ
ム、特に全ポリマーの50重量%以上がSBRであるの
が好ましい。
ッド部のゴム組成物として、前述の如く、ゴム100重
量部に対し、(i)p−フェニレンジアミン系老化防止
剤3〜10重量部、好ましくは4〜9重量部並びに(i
i)2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリ
ンもしくはその誘導体又はそれらの多量体混合物1〜1
0重量部、好ましくは2〜9重量部を配合することが必
要である。ジアミン系老化防止剤の配合量が少な過ぎた
り、キノリン系化合物の配合量が少な過ぎたりすると、
所望の摩耗改良効果が認められないので好ましくない。
逆にこれらの配合量が多過ぎても更なる摩耗改良効果は
小さく、またブルーム発生、コスト上昇を招くので好ま
しくない。
レッド部のゴム組成物として、前述の如く、ゴム100
重量部に対し(i)p−フェニレンジアミン系老化防止
剤2〜10重量部、好ましくは2〜9重量部、(ii)2
量体含量が20重量%以上、好ましくは35重量%以
上、3量体含量が15重量%以上、好ましくは25重量
%以上及び4量体含量が5重量%以上、好ましくは10
重量%以上で2〜4量体の合計含量が45重量%以上、
好ましくは70重量%以上の2,2,4−トリメチル−
1,2−ジヒドロキノリン又はその誘導体の多量体混合
物2〜10重量部、好ましくは2〜9重量部を配合する
ことが必要である。これらの配合量が少な過ぎると所望
の耐摩耗性改良効果が認められず、逆に多過ぎても更な
る摩耗改良効果は小さく、またブルーム発生、コスト上
昇を招くので好ましくない。
合物は前述の如く特定含量以上の2〜4量体含量を有す
るものでなければならない。これらの最小含量を満たさ
ないものは所望の耐摩耗性改良効果が得られないので好
ましくない。
アミン系老化防止剤としては、例えばN−フェニル−
N′−(1,3−ジメチル)−p−フェニレンジアミ
ン、N−フェニル−N′−イソプロピル−p−フェニレ
ンジアミン、N,N′−ジフェニル−p−フェニレンジ
アミン、N,N′−ジアリル−p−フェニレンジアミ
ン、N−フェニル−N′−シクロヘキシル−p−フェニ
レンジアミン、N−フェニル−N′−オクチル−p−フ
ェニレンジアミン等が挙げられ、これらは単独又は2種
以上の混合物として使用することができる。
2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン誘導体
としては、例えば6−エトキシ−2,2,4−トリメチ
ル−1,2−ジヒドロキノリン、6−アニリノ−2,
2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン、6−
ドデシル−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロ
キノリン等を挙げることができる。
合されるカーボンブラックは、前述の如く、窒素比表面
積(ASTM D3037−78の方法に準拠して窒素
を用いて測定した表面積N2 SA)が70m2/g以上、
好ましくは100m2/g以上で、24M4DBP(AS
TM D3493の方法に準拠して測定)が80ml/1
00g以上、好ましくは90ml/100g以上である必
要がある。使用するカーボンブラックの窒素比表面積や
24M4DBP値が上記規定値を割ると耐摩耗性及び操
縦安定性のいずれも悪化するので好ましくない。
るカーボンブラックの配合量はゴム100重量部に対し
30〜100重量部(phr) 、好ましくは40〜90重量
部(phr) である。この配合量が少な過ぎると操縦安定性
が低下するので好ましくなく、逆に多過ぎるとゴムの強
度が低下して耐摩耗性が低下し、また混合加工性が悪化
するので好ましくない。
nδ(0℃)が0.45以上、好ましくは0.55以上
で、tanδ(60℃)が0.25以上、好ましくは
0.35以上である。これらの値が規定値未満では操縦
安定性及びグリップ性能が低下するので好ましくない。
記した必須成分に加えて、タイヤ用に一般に配合される
各種添加剤を任意的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。このような任意的な
添加剤としては、例えばイオウ、加硫促進剤、充填剤、
軟化剤、可塑剤などを挙げることができる。
特定のゴム組成物を加硫してキャップトレッド部とする
以外は一般的な方法及び装置を用いて製造することがで
きる。
に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実
施例に限定するものでないことは言うまでもない。実施例1〜4及び比較例1〜2 表1に示す配合内容(重量部)で、それぞれの成分を配
合し、加硫促進剤と硫黄を除く原料ゴム及び配合剤を
1.7リットルのバンバリーミキサーで5分間混合した
後、この混合物に加硫促進剤と硫黄とを8インチの試験
用練りロール機で4分間混練し、ゴム組成物を得た。こ
れらのゴム組成物を160℃で20分間プレス加硫し
て、目的とする試験片を調製し、各種試験を行い、その
物性を測定した。得られた加硫物の物性は表1に示す通
りである。なお、加硫物物性及びタイヤ実走テスト(タ
イヤサイズ 195/60R14)の結果評価は下記方
法で測定した。
て、温度0℃及び60℃、それぞれ、初期歪10%、動
的歪±2%、周波数20Hzの条件で測定した値である。
0℃におけるtanδは湿潤路での、また60℃におけ
るtanδは乾燥路でのグリップ力の尺度である。いず
れもtanδ値の大きい方がタイヤのグリップ力が大き
い。
て、温度20℃の所定の条件で摩耗減量を測定し、比較
例1、3又は5の値を100として指数表示した。数値
が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
て、温度20℃の条件下で測定し、比較例1、3又は5
の値を100として指数表示した。数値が大きい程、ス
キッド抵抗が優れていることを示す。
ングを採点し、比較例1又は5での値を100として指
数表示した。数値が大きい程、操縦安定性が良好である
ことを示す。 5)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、
制動したときの制動距離を測定し、比較例1又は5の値
を100として指数表示した。数値が大きい程、制動性
が良好であることを示す。 6)耐摩耗性 JATMAに規定されている設計常用荷重、空気圧の条
件で、乾燥路面を10,000km走行した後、各タイヤ
の摩耗量を比較例1又は5のタイヤの摩耗量に対する指
数で示した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好であるこ
とを示す。 7)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 Me
thods ofTreating Carbon B
lack−Surface Area by Nitr
ogen Adsorption”Method Cに
よる。 b)24M4DBP吸油量 ASTM−D−3493により測定。 8)2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリ
ン多量体の特性の測定方法2、3及び4量体の重量%
は、ガスクロマトグラフィーを用い、内部標準法によ
り、測定したものである。
合成分は以下の通りである。 1)SBR−1……日本ゼオン(株)製“Nipol
1712”(37.5phr 油展)(スチレン含量 2
3.5重量%、1,2−ビニル含量 15%) 2)SBR−2……日本ゼオン(株)製“Nipol
9520”(37.5phr 油展)(スチレン含量 38
重量%、1,2−ビニル含量 14%) 3)BR……日本ゼオン(株)製“Nipol BR−
1441”(37.5phr 油展) 4)カーボンブラック−1……N2 SA=132m2/
g、24M4DBP=100ml/100g 5)カーボンブラック−2……N2 SA=84m2/g、
24M4DBP=108ml/100g 6)カーボンブラック−3……N2 SA=44m2/g、
24M4DBP=75ml/100g 7)老化防止剤−1……N−フェニル−N′−(1,3
−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン 8)老化防止剤−2……ポリ−(2,2,4−トリメチ
ル−1,2−ジヒドロキノリン) 2/3/4量体=40/29/15重量%、2、3、4
量体の合計=85重量% 9)老化防止剤−3……化学名は老化防止剤−2と同
じ、2/3/4量体=11/9/4重量%、同合計=2
4重量% 10)老化防止剤−4……化学名は老化防止剤−2と同
じ、2/3/4量体=21/13/5重量%、同合計=
39重量% 11)亜鉛華……正同化学(株)製“亜鉛華3号” 12)ステアリン酸……花王石鹸(株)製“Lunac
YA” 13)ワックス……大内新興化学(株)製“サンノッ
ク” 14)アロマチックオイル……共同石油(株)製“プロ
セスオイル X−140” 15)イオウ……油処理イオウ 16)加硫促進剤……N−tert−ブチル−2−ベン
ゾチアゾリル−スルフェンアミド(大内新興化学;ノク
セラ−NS−F)
ム組成物を用いて各種試験を行った。結果は表2に示す
通りである。
ム組成物を用いて各種試験を行った。結果は表3に示す
通りである。
ム組成物を用いて各種試験を行った。結果は表4に示す
通りである。
に従えば操縦安定性(ウェットスキッド性、実走ドライ
操縦安定性及び実走ウェット制動特性)を従来の典型例
(比較例1、3及び5、11)と同等以上に保持しなが
ら耐摩耗性(ランボーン摩耗指数及び実走耐摩耗性)に
優れた空気入りタイヤが得られる。
結果を示す表1(比較例1〜2及び実施例1〜4)はS
BR−1及びSBR−2のブレンド系にカーボンブラッ
ク(本発明の規定範囲内)及び他の配合剤を固定してp
−フェニレンジアミン系老化防止剤(老化防止剤−1)
の配合量を変動させると共に2,2,4−トリメチル−
1,2−ジヒドロキノリン(老化防止剤−2又は3)を
配合した系(実施例1〜4)及び配合しなかった系(比
較例1〜2)について試験した結果を示す。比較例1は
従来の典型的なキャップトレッド配合であり、老化防止
剤−1を2部配合した比較例1に対し、配合量を4部と
し、かつ老化防止剤−2又は3を配合した実施例1及び
4ではウェットスキッド性を保持したら、優れた耐摩耗
性を示している(特に本発明の第二の態様にも従った
2、3及び4量体の合計含量が85%の老化防止剤−2
を配合した実施例4は著しく優れた耐摩耗性を示してい
る)。実施例1の系において老化防止剤−3の配合量を
増加させた実施例2及び3においてはウェットスキッド
性を保持しながら耐摩耗性が更に改良されている。
示す表2(比較例3〜4及び実施例5)は、SBR−1
単独系において、従来の典型的なキャップトレッド配合
の比較例3に対し、本発明に従って老化防止剤−2を配
合した実施例5の系では、ウェットスキッド性を保持し
ながらランボーン摩耗指数が向上しているが比較例4で
はtanδ(0℃及び60℃)の値がともに本発明の規
定値より低いためランボーン摩耗指数は向上するが、ウ
ェットスキッド性に劣るという問題が生じる。
果を示す表3(実施例6〜9及び比較例5〜10)は、
SBR−1及びSBR−2のブレンド系に表示の通り、
カーボンブラック及び老化防止剤の種類及び配合量を種
々変動させたもので、表3の結果からも本発明に従った
配合が、操縦安定性を維持しながら優れた耐摩耗性を示
すことが明らかである。比較例5は従来の典型的なキャ
ップトレッド配合であり、老化防止剤−1を2重量部配
合した系において、本発明の第二の態様の規定値内の
2、3及び4量体含量を有する老化防止剤−2を2、
3、5及び10重量部と量を変動させて配合した実施例
6〜9の配合においてはウェットスキッド性を維持しな
がらランボーン摩耗指数が著しく改良されており、また
実走テスト結果(実施例8)においても従来の典型例で
ある比較例5に比較してドライ操縦安定性及びウェット
制動性能を維持しながら耐摩耗性が著しく改善されてい
る。
防止剤−3又は−4を配合した比較例6〜7では所望の
摩耗向上効果が認められず、2〜4量体含量は満足する
が老化防止剤の配合量の少ない比較例8でも所望の摩耗
向上効果が認められない。また、アミン系老化防止剤で
ある老化防止剤−1を併用しない比較例9の配合でも摩
耗向上効果は認められない。更にN2 SA及び24M4
DBP値が本発明の規定値に満たないカーボンブラック
−3を配合した比較例10はランボーン摩耗指数及びウ
ェットスキッド性のいずれの面においても劣る結果しか
得られない。本発明の第二の態様に従った他の配合の結
果を示す表4(実施例10及び比較例11)は、SBR
−1及びBRのブレンド系に表示の通り、カーボンブラ
ック及び老化防止剤の種類及び配合量を種々変動させた
もので、表4の結果からも本発明に従った配合が、操縦
安定性を維持しながら優れた耐摩耗性を示すことが明ら
かである。
安定性及び高グリップ性能を維持しながら耐摩耗性を改
良した空気入りタイヤを得ることができる。これは、本
発明に従った空気入りタイヤがp−フェニレンジアミン
系老化防止剤の優れた耐オゾン性及び酸化防止性と、ジ
ヒドロキノリン系老化防止剤の優れた耐熱性及び耐屈曲
性とが相剰的に作用してゴムの老化を防ぐと共に、耐摩
耗性が著しく向上するためと思われる。
Claims (2)
- 【請求項1】 (i)p−フェニレンジアミン系老化防
止剤3〜10重量部、(ii)2,2,4−トリメチル−
1,2−ジヒドロキノリンもしくはその誘導体又はそれ
らの多量体混合物1〜10重量部及び(iii)窒素比表面
積が70m2/g以上で24M4DBPが80ml/100
g以上のカーボン30〜100重量部をゴム100重量
部に配合して成る、tanδ(0℃)が0.45以上で
かつtanδ(60℃)が0.25以上のゴム組成物か
らキャップトレッド部を構成したことを特徴とする空気
入りタイヤ。 - 【請求項2】 (i)p−フェニレンジアミン系老化防
止剤2〜10重量部、(ii)2量体含量が20重量%以
上、3量体含量が15重量%以上及び4量体含量が5重
量%以上で2〜4量体の合計含量が45重量%以上の
2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン又
はその誘導体の多量体混合物2〜10重量部、並びに(i
ii)窒素比表面積が70m2/g以上で24M4DBPが
80ml/100g以上のカーボン30〜100重量部を
ゴム100重量部に配合して成る、tanδ(0℃)が
0.45以上でかつtanδ(60℃)が0.25以上
のゴム組成物からキャップトレッド部を構成したことを
特徴とする空気入りタイヤ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09991494A JP3373040B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 耐摩耗性の改良された空気入りタイヤ |
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