JP3454327B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤInfo
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- JP3454327B2 JP3454327B2 JP00517596A JP517596A JP3454327B2 JP 3454327 B2 JP3454327 B2 JP 3454327B2 JP 00517596 A JP00517596 A JP 00517596A JP 517596 A JP517596 A JP 517596A JP 3454327 B2 JP3454327 B2 JP 3454327B2
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- Japan
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- rubber
- silica
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- carbon black
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤに
関し、さらに詳しくは、トレッド部の耐摩耗性および低
転がり抵抗性を改良した空気入りタイヤに関する。
関し、さらに詳しくは、トレッド部の耐摩耗性および低
転がり抵抗性を改良した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ゴム用補強充填材としてはカ
ーボンブラックが使用されている。これは、カーボンブ
ラックが他の充填材に比べ、高い補強性並びに対摩耗性
を有するためであるが、近年、省エネルギー、省資源の
社会的要請の下、とりわけ、自動車の燃料消費を節約す
るため、コンパウンドゴムの低発熱化も同時に求められ
るようになってきた。カーボンブラックにより、コンパ
ウンドゴムの低発熱化を狙う場合、カーボンブラックの
少量充填、あるいは、大粒径カーボンブラックの使用が
考えられるが、いづれの方法においても、低発熱化は、
補強性および耐摩耗性とは二率背反の関係にあること
は、よく知られている。一方、コンパウンドゴムの低発
熱化充填材としては、シリカが知られており、現在まで
に、特開平３−２５２４３１号公報など、多くの特許が
出されている。
ーボンブラックが使用されている。これは、カーボンブ
ラックが他の充填材に比べ、高い補強性並びに対摩耗性
を有するためであるが、近年、省エネルギー、省資源の
社会的要請の下、とりわけ、自動車の燃料消費を節約す
るため、コンパウンドゴムの低発熱化も同時に求められ
るようになってきた。カーボンブラックにより、コンパ
ウンドゴムの低発熱化を狙う場合、カーボンブラックの
少量充填、あるいは、大粒径カーボンブラックの使用が
考えられるが、いづれの方法においても、低発熱化は、
補強性および耐摩耗性とは二率背反の関係にあること
は、よく知られている。一方、コンパウンドゴムの低発
熱化充填材としては、シリカが知られており、現在まで
に、特開平３−２５２４３１号公報など、多くの特許が
出されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリカ
は、その表面官能基であるシラノール基の水素結合によ
り粒子同士が凝集する傾向にあり、ゴム中へのシリカ粒
子の分散を良くするために混練時間を長くする必要があ
る、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不十分なためゴムコ
ンパウンドのムーニー粘度が高くなり、押し出しなどの
加工性に劣るなどの欠点を有していた。さらに、シリカ
粒子の表面が酸性であることから、ゴム配合物を加硫す
る際に、加硫促進剤として使用される塩基性物質を吸着
し、加硫が十分に行われず、弾性率が上がらないという
欠点も有していた。
は、その表面官能基であるシラノール基の水素結合によ
り粒子同士が凝集する傾向にあり、ゴム中へのシリカ粒
子の分散を良くするために混練時間を長くする必要があ
る、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不十分なためゴムコ
ンパウンドのムーニー粘度が高くなり、押し出しなどの
加工性に劣るなどの欠点を有していた。さらに、シリカ
粒子の表面が酸性であることから、ゴム配合物を加硫す
る際に、加硫促進剤として使用される塩基性物質を吸着
し、加硫が十分に行われず、弾性率が上がらないという
欠点も有していた。
【０００４】これらの欠点を改良するために、シランカ
ップリング剤が開発されたが、依然として、シリカの分
散は十分なレベルに達しておらず、特に、工業的に良好
なシリカ分散を得ることは困難であった。
ップリング剤が開発されたが、依然として、シリカの分
散は十分なレベルに達しておらず、特に、工業的に良好
なシリカ分散を得ることは困難であった。
【０００５】そこで、特開平５−５１４８４号公報に
は、シリカの分散を改良するため、シリル化剤を配合し
ているが、混練中という短い時間でシリカとシリル化剤
を反応させなければならないため、反応効率が十分では
なく、さらに、これらシリル化剤は沸点が低く、混練中
に揮発し、反応が十分行われないという欠点を有してい
た。
は、シリカの分散を改良するため、シリル化剤を配合し
ているが、混練中という短い時間でシリカとシリル化剤
を反応させなければならないため、反応効率が十分では
なく、さらに、これらシリル化剤は沸点が低く、混練中
に揮発し、反応が十分行われないという欠点を有してい
た。
【０００６】さらに、特公昭６３−２８８６号公報およ
び、特開平６−１５７８２５号公報には、疎水性沈降ケ
イ酸を用いることが開示されているが、完全疎水化処理
をした沈降ケイ酸を用いているため、シランカップリン
グ剤が反応する表面シラノール基が存在しなくなるた
め、ゴムの補強が十分にとれないという欠点を有してい
た。
び、特開平６−１５７８２５号公報には、疎水性沈降ケ
イ酸を用いることが開示されているが、完全疎水化処理
をした沈降ケイ酸を用いているため、シランカップリン
グ剤が反応する表面シラノール基が存在しなくなるた
め、ゴムの補強が十分にとれないという欠点を有してい
た。
【０００７】そこで本発明の目的は、トレッドゴム中へ
のシリカの分散を改良し、耐摩耗性および低転がり抵抗
性を改良した空気入りタイヤを提供することにある。
のシリカの分散を改良し、耐摩耗性および低転がり抵抗
性を改良した空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、以下の構成とする。本発明の空気入りタ
イヤは、天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴム１０
０重量部に対して有機珪素化合物によって、疎水化率Ａ
が式１を満たすように表面処理された部分疎水化したシ
リカ１０〜８５重量部を配合、混練し、耐摩耗性および
低発熱性が改良されたゴム組成物をトレッドゴムとして
使用することを特徴とする。 （式１）１５≦ Ａ ≦６５ ただし、 Ａ＝１００−｛（DBA 吸着量）／（DBA 吸着量' ）｝×
１００ DBA 吸着量 ：表面処理後のシリカのジノルマルブチル
アミン吸着量 DBA 吸着量' ：表面処理前のシリカのジノルマルブチル
アミン吸着量 また、本発明の空気入りタイヤは、補強用充填材とし
て、さらに、カーボンブラックをゴム成分１００重量部
に対し８０重量部以下含むゴム組成物をトレッドに用い
ることを特徴とする。さらに、本発明のタイヤは、前
記、カーボンブラックが下記の式を満たすゴム組成物を
トレッドに用いるを特徴とする。 ＤＢＰ吸油量≧０．１９ × Ｎ2 ＳＡ ＋ ９０ ただし、ＤＢＰ吸油量とはカーボンブラック１００g あ
たりのジブチルフタレート吸油量（ml／１００g ）、Ｎ
2 ＳＡとはカーボンブラックの単位重量あたりの比表面
積（m 2 ／g ）のことである。
め、本発明は、以下の構成とする。本発明の空気入りタ
イヤは、天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴム１０
０重量部に対して有機珪素化合物によって、疎水化率Ａ
が式１を満たすように表面処理された部分疎水化したシ
リカ１０〜８５重量部を配合、混練し、耐摩耗性および
低発熱性が改良されたゴム組成物をトレッドゴムとして
使用することを特徴とする。 （式１）１５≦ Ａ ≦６５ ただし、 Ａ＝１００−｛（DBA 吸着量）／（DBA 吸着量' ）｝×
１００ DBA 吸着量 ：表面処理後のシリカのジノルマルブチル
アミン吸着量 DBA 吸着量' ：表面処理前のシリカのジノルマルブチル
アミン吸着量 また、本発明の空気入りタイヤは、補強用充填材とし
て、さらに、カーボンブラックをゴム成分１００重量部
に対し８０重量部以下含むゴム組成物をトレッドに用い
ることを特徴とする。さらに、本発明のタイヤは、前
記、カーボンブラックが下記の式を満たすゴム組成物を
トレッドに用いるを特徴とする。 ＤＢＰ吸油量≧０．１９ × Ｎ2 ＳＡ ＋ ９０ ただし、ＤＢＰ吸油量とはカーボンブラック１００g あ
たりのジブチルフタレート吸油量（ml／１００g ）、Ｎ
2 ＳＡとはカーボンブラックの単位重量あたりの比表面
積（m 2 ／g ）のことである。
【０００９】ここで、ＤＢＡ吸着量とはシリカの疎水化
の程度を示す指標である。ＤＢＡ分子中のアミノ基がシ
リカ表面に存在するシラノール基とイオン結合すること
により、吸着が起こる。これが大きいことは、疎水化が
あまり行われていないこと、つまりシリカ表面のシラノ
ール基の量が多いことを示し、これが小さいことは、疎
水化が進んでいることを示す。
の程度を示す指標である。ＤＢＡ分子中のアミノ基がシ
リカ表面に存在するシラノール基とイオン結合すること
により、吸着が起こる。これが大きいことは、疎水化が
あまり行われていないこと、つまりシリカ表面のシラノ
ール基の量が多いことを示し、これが小さいことは、疎
水化が進んでいることを示す。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のタイヤのトレッド用ゴム組成物に用いられる部
分疎水化した沈降シリカは、疎水化率Ａが１５≦Ａ≦６
５、好ましくは、３０≦Ａ≦６０の範囲がよい。疎水化
率が１５未満では、十分な耐摩耗性を得ることが困難で
あり、６５を超えると、十分なゴム中への分散改良効果
が得られず、耐摩耗性、低転がり抵抗性の改善がなされ
ない。また表面処理前のＤＢＡ吸着量は、２００ｍｍｏ
ｌ／ｋｇ 以上 ５００ｍｍｏｌ／ｋｇ 以下が好まし
い。さらに、表面処理後のＤＢＡ吸着量は、１００ｍｍ
ｏｌ以上 ２３０ｍｍｏｌ／ｋｇ 以下が好ましい。Ｄ
ＢＡ吸着量が１００ｍｍｏｌ／ｋｇ未満では、十分な補
強性が維持できず、耐摩耗性が十分でないことがあり、
ＤＢＡ吸着量が ２３０ｍｍｏｌ／ｋｇを超えると、ゴ
ム配合物の粘度が十分に下がらず、シリカの分散不良に
よる耐摩耗性を招くことがある。
本発明のタイヤのトレッド用ゴム組成物に用いられる部
分疎水化した沈降シリカは、疎水化率Ａが１５≦Ａ≦６
５、好ましくは、３０≦Ａ≦６０の範囲がよい。疎水化
率が１５未満では、十分な耐摩耗性を得ることが困難で
あり、６５を超えると、十分なゴム中への分散改良効果
が得られず、耐摩耗性、低転がり抵抗性の改善がなされ
ない。また表面処理前のＤＢＡ吸着量は、２００ｍｍｏ
ｌ／ｋｇ 以上 ５００ｍｍｏｌ／ｋｇ 以下が好まし
い。さらに、表面処理後のＤＢＡ吸着量は、１００ｍｍ
ｏｌ以上 ２３０ｍｍｏｌ／ｋｇ 以下が好ましい。Ｄ
ＢＡ吸着量が１００ｍｍｏｌ／ｋｇ未満では、十分な補
強性が維持できず、耐摩耗性が十分でないことがあり、
ＤＢＡ吸着量が ２３０ｍｍｏｌ／ｋｇを超えると、ゴ
ム配合物の粘度が十分に下がらず、シリカの分散不良に
よる耐摩耗性を招くことがある。
【００１２】本発明のタイヤのトレッド用ゴム組成物に
用いられる部分疎水化した沈降シリカの使用量は、１０
〜８５重量部の範囲になければならない。使用量が１０
重量部未満では、分散改良による耐摩耗性および低転が
り抵抗性のメリットが小さく、８５重量部を超えるとロ
ールバギーなどの作業性の悪化をもたらす。
用いられる部分疎水化した沈降シリカの使用量は、１０
〜８５重量部の範囲になければならない。使用量が１０
重量部未満では、分散改良による耐摩耗性および低転が
り抵抗性のメリットが小さく、８５重量部を超えるとロ
ールバギーなどの作業性の悪化をもたらす。
【００１３】本発明のタイヤのトレッド用ゴム組成物に
用いられる、部分疎水化したシリカを表面処理した有機
珪素化合物は、下記の一般式（化１）〜（化５）で表わ
される化合物および低分子量環状ポリシロキサンよりな
る群より選ばれた少なくとも一種である。
用いられる、部分疎水化したシリカを表面処理した有機
珪素化合物は、下記の一般式（化１）〜（化５）で表わ
される化合物および低分子量環状ポリシロキサンよりな
る群より選ばれた少なくとも一種である。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
（ただし、n は１〜３の整数、R は直鎖または分岐を有
する飽和、不飽和の芳香族、脂環族の炭化水素基）。
する飽和、不飽和の芳香族、脂環族の炭化水素基）。
【００１４】本発明で用いられる有機珪素化合物の具体
例としては、トリメチルシラノール、トリメチルモノク
ロルシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジ
メトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチ
ルジシルチアンなどが挙げられる。
例としては、トリメチルシラノール、トリメチルモノク
ロルシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジ
メトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチ
ルジシルチアンなどが挙げられる。
【００１５】シリカの処理に用いる有機珪素化合物の量
は、所望の疎水化率が得られるように調整する。これ
は、用いるシリカおよび有機珪素化合物の種類によって
異なる。処理時のシリカの含有水分としては、有機珪素
化合物が加水分解性の官能基を有していることからも、
適度（約３〜１０％）の水分を含むことが好ましく、処
理後、加熱操作を実施してもよい。
は、所望の疎水化率が得られるように調整する。これ
は、用いるシリカおよび有機珪素化合物の種類によって
異なる。処理時のシリカの含有水分としては、有機珪素
化合物が加水分解性の官能基を有していることからも、
適度（約３〜１０％）の水分を含むことが好ましく、処
理後、加熱操作を実施してもよい。
【００１６】本発明のタイヤのトレッド用ゴム組成物に
用いられるゴム成分は、天然ゴムまたはジエン系合成ゴ
ムである。ジエン系合成ゴムの具体例としては、合成ポ
リイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレンブタ
ジエンゴムなどが挙げられる。これらのゴム成分は、単
独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
用いられるゴム成分は、天然ゴムまたはジエン系合成ゴ
ムである。ジエン系合成ゴムの具体例としては、合成ポ
リイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレンブタ
ジエンゴムなどが挙げられる。これらのゴム成分は、単
独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１７】本発明では、必要に応じて、カーボンブラ
ック、特には、かつ、５０（m 2 ／g ）≦Ｎ2 ＳＡ（m
2 ／g ）≦２００（m 2 ／g ）であるカーボンブラック
を補強用充填剤として用いることができる。カーボンブ
ラックを配合することにより、タイヤトレッドの耐摩耗
性を向上することができる。また、用いるカーボンブラ
ックのＤＢＰとＮ２ＳＡの値が下記の式を満たすとき、
耐摩耗性を向上するだけでなく、低発熱性の低下を防ぐ
ことができるので、さらに好ましい。 ＤＢＰ吸油量≧０．１９ × Ｎ2 ＳＡ ＋ ９０ ただし、ＤＢＰ吸油量とはカーボンブラック１００g あ
たりのジブチルフタレート吸油量（ml／１００g ）、Ｎ
2 ＳＡとはカーボンブラックの単位重量あたりの比表面
積（m 2 ／g ）のことである。
ック、特には、かつ、５０（m 2 ／g ）≦Ｎ2 ＳＡ（m
2 ／g ）≦２００（m 2 ／g ）であるカーボンブラック
を補強用充填剤として用いることができる。カーボンブ
ラックを配合することにより、タイヤトレッドの耐摩耗
性を向上することができる。また、用いるカーボンブラ
ックのＤＢＰとＮ２ＳＡの値が下記の式を満たすとき、
耐摩耗性を向上するだけでなく、低発熱性の低下を防ぐ
ことができるので、さらに好ましい。 ＤＢＰ吸油量≧０．１９ × Ｎ2 ＳＡ ＋ ９０ ただし、ＤＢＰ吸油量とはカーボンブラック１００g あ
たりのジブチルフタレート吸油量（ml／１００g ）、Ｎ
2 ＳＡとはカーボンブラックの単位重量あたりの比表面
積（m 2 ／g ）のことである。
【００１８】本発明で用いられるカーボンブラックの使
用量は、好ましくは、ゴム１００重量部に対して８０重
量部以下が好ましい。使用量が８０重量部を超えると、
タイヤが高転がり抵抗性となったり、分散不良を起こし
て耐摩耗性の低下を招くことがある。
用量は、好ましくは、ゴム１００重量部に対して８０重
量部以下が好ましい。使用量が８０重量部を超えると、
タイヤが高転がり抵抗性となったり、分散不良を起こし
て耐摩耗性の低下を招くことがある。
【００１９】また、カーボンブラックを併用する場合、
シリカとカーボンブラックの添加量の比は、９０／１０
〜１０／９０の範囲にあることが好ましく、さらに好ま
しくは、８０／２０〜２０／８０の範囲がよい。シリカ
の配合割合が低いと、低転がり抵抗性の効果を十分に得
られないことがあり、シリカの配合割合が多いと、タイ
ヤの低転がり抵抗性は改良されるものの、実用上の耐摩
耗性に劣ることがある。
シリカとカーボンブラックの添加量の比は、９０／１０
〜１０／９０の範囲にあることが好ましく、さらに好ま
しくは、８０／２０〜２０／８０の範囲がよい。シリカ
の配合割合が低いと、低転がり抵抗性の効果を十分に得
られないことがあり、シリカの配合割合が多いと、タイ
ヤの低転がり抵抗性は改良されるものの、実用上の耐摩
耗性に劣ることがある。
【００２０】本発明では、シランカップリング剤を用い
ることが好ましい。これは、部分疎水化したシリカ表面
に残存するシラノール基とポリマーをカップリングし、
補強相を形成するためである。
ることが好ましい。これは、部分疎水化したシリカ表面
に残存するシラノール基とポリマーをカップリングし、
補強相を形成するためである。
【００２１】本発明で用いられるシランカップリング剤
は、通常ゴム業界で使用されるものであれば特に限定さ
れないが、好ましくは、下記の一般式（化６）〜（化
９）で表わされる化合物よりなる群より選ばれた少なく
とも一種がよい。
は、通常ゴム業界で使用されるものであれば特に限定さ
れないが、好ましくは、下記の一般式（化６）〜（化
９）で表わされる化合物よりなる群より選ばれた少なく
とも一種がよい。
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
（ただし、R はメチル基、エチル基、またはプロピル
基、n は１〜８の整数、m は１〜６の整数、X はメルカ
プト基またはアミノ基を表わす） 具体的には、ビス（３ートリメチルシリルプロピル）テ
トラサルファイド、αーメルカプトプロピルトリエトキ
シシラン、αーアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ
ーフェニルーαーアミノプロピルトリメトキシシラン、
Ｎーβー（アミノエチル）ーγーアミノプロピルトリメ
トキシシラン、３ートリメトキシシリルプロピルーＮ、
Ｎージメチルチオカルバモイルーテトラスルフィド、２
ーベンゾチアジルー３ートリメトキシシリルプロピルテ
トラスルフィドが好ましい。
基、n は１〜８の整数、m は１〜６の整数、X はメルカ
プト基またはアミノ基を表わす） 具体的には、ビス（３ートリメチルシリルプロピル）テ
トラサルファイド、αーメルカプトプロピルトリエトキ
シシラン、αーアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ
ーフェニルーαーアミノプロピルトリメトキシシラン、
Ｎーβー（アミノエチル）ーγーアミノプロピルトリメ
トキシシラン、３ートリメトキシシリルプロピルーＮ、
Ｎージメチルチオカルバモイルーテトラスルフィド、２
ーベンゾチアジルー３ートリメトキシシリルプロピルテ
トラスルフィドが好ましい。
【００２２】シランカップリング剤の使用量は、シリカ
の量に対し、１〜１５重量％が好ましい。使用量が１重
量％未満では、十分なカップリング効果が得られないこ
とがあり、１５重量％を超えると、ポリマーのゲル化を
引き起こすことがある。
の量に対し、１〜１５重量％が好ましい。使用量が１重
量％未満では、十分なカップリング効果が得られないこ
とがあり、１５重量％を超えると、ポリマーのゲル化を
引き起こすことがある。
【００２３】本発明に於ては、これら以外にも、必要に
応じて、ゴム業界で通常使用されている配合剤、たとえ
ば、他の補強性充填材、加硫剤、加硫促進剤、老化防止
剤、軟化剤等を、目的に応じて適宜配合することができ
る。
応じて、ゴム業界で通常使用されている配合剤、たとえ
ば、他の補強性充填材、加硫剤、加硫促進剤、老化防止
剤、軟化剤等を、目的に応じて適宜配合することができ
る。
【００２４】本発明の部分疎水化シリカを得る際の有機
珪素化合物によるシリカの処理法は、特に限定されない
が、ヘンシェルミキサーなどの高速流動混合機などが、
処理の均一性が得られ易く好ましい。
珪素化合物によるシリカの処理法は、特に限定されない
が、ヘンシェルミキサーなどの高速流動混合機などが、
処理の均一性が得られ易く好ましい。
【００２５】本発明は、有機珪素化合物によりシリカ表
面を特定の疎水化率で部分疎水化することにより、粒子
径を変えることなく、表面シラノール基を適度に減ら
し、表面シラノール基による水素結合に起因するシリカ
の凝集を抑え、分散を改良する一方、適量の表面シラノ
ール基を存在させることにより、ある程度のゴムとの補
強性を確保することにより、本来は二率背反の関係にあ
るゴム組成物の耐摩耗性および低発熱性、さらには、タ
イヤの耐摩耗性および低転がり抵抗性を両立させる。本
発明により、耐摩耗性および低転がり抵抗性が改良され
た、バランスのよいタイヤを提供することができる。
面を特定の疎水化率で部分疎水化することにより、粒子
径を変えることなく、表面シラノール基を適度に減ら
し、表面シラノール基による水素結合に起因するシリカ
の凝集を抑え、分散を改良する一方、適量の表面シラノ
ール基を存在させることにより、ある程度のゴムとの補
強性を確保することにより、本来は二率背反の関係にあ
るゴム組成物の耐摩耗性および低発熱性、さらには、タ
イヤの耐摩耗性および低転がり抵抗性を両立させる。本
発明により、耐摩耗性および低転がり抵抗性が改良され
た、バランスのよいタイヤを提供することができる。
【００２６】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例中の部及び％は、特に断らないかぎり、重量基準
である。
実施例中の部及び％は、特に断らないかぎり、重量基準
である。
【００２７】テストは、１８５／７０R １３の乗用車用
ラジアルタイヤを常法により作成して行った。各種の測
定は、下記の方法によった。
ラジアルタイヤを常法により作成して行った。各種の測
定は、下記の方法によった。
【００２８】１）ＤＢＡ吸着量
R.Meyer: Kautschuku. Gummi .,7(8), 180 ~182(1954)
に従って測定した。つまり、１０５℃、２時間で乾燥し
た試料２５０mgを精秤し、これに５０mlの１／５００規
定のＤＢＡ石油ベンジン溶液を加え、２０℃で２時間放
置する。この上澄液の２５mlに、クロロフォルム５ml、
クリスタルバイオレット指示薬２〜３滴を加え、紫色が
青色に変わるまで、１／１００規定の過塩素酸の無水酢
酸溶液で滴定し、このときの滴定値をＡmlとする。別
に、試料を含まないブランクテストを行い、その滴定値
をＢmlとする。ＤＢＡ吸着量は次式によって求められ
る。 ＤＢＡ吸着量(mmol/kg) ＝80 × (Ｂ−Ａ) ×f ただし、f は１／１００規定の過塩素酸溶液の力価であ
る。
に従って測定した。つまり、１０５℃、２時間で乾燥し
た試料２５０mgを精秤し、これに５０mlの１／５００規
定のＤＢＡ石油ベンジン溶液を加え、２０℃で２時間放
置する。この上澄液の２５mlに、クロロフォルム５ml、
クリスタルバイオレット指示薬２〜３滴を加え、紫色が
青色に変わるまで、１／１００規定の過塩素酸の無水酢
酸溶液で滴定し、このときの滴定値をＡmlとする。別
に、試料を含まないブランクテストを行い、その滴定値
をＢmlとする。ＤＢＡ吸着量は次式によって求められ
る。 ＤＢＡ吸着量(mmol/kg) ＝80 × (Ｂ−Ａ) ×f ただし、f は１／１００規定の過塩素酸溶液の力価であ
る。
【００２９】２）窒素吸着量
ＡＳＴＭ Ｄー３０３７ー８４ Ｂ法に記載の方法で測
定した。
定した。
【００３０】３）ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量
ＪＩＳ Ｋ６２２１ ６．１．２項Ａ法に記載の方法で
測定した。
測定した。
【００３１】３）低転がり抵抗性
転がり抵抗性を示す転がり抵抗指数は、外径１．７ｍの
ドラム上にタイヤを接触させた後ドラムを回転させ、一
定速度まで上昇後、ドラム惰行させて所定速度までの惰
性モーメントから算出した値から下式によって求めた。
値が大きいほど転がり抵抗が小さい。 転がり抵抗指数＝（M ／M ’） × １００ M ：コントロールタイヤの惰性モーメント M ’：テストタイヤの惰性モーメント
ドラム上にタイヤを接触させた後ドラムを回転させ、一
定速度まで上昇後、ドラム惰行させて所定速度までの惰
性モーメントから算出した値から下式によって求めた。
値が大きいほど転がり抵抗が小さい。 転がり抵抗指数＝（M ／M ’） × １００ M ：コントロールタイヤの惰性モーメント M ’：テストタイヤの惰性モーメント
【００３２】４）耐摩耗性
耐摩耗性を表わす耐摩耗指数は、タイヤを実車走行さ
せ、残った溝の深さを１０ヵ所測定し、その平均から下
式により求めた。値が大きいほど耐摩耗性が良好であ
る。 耐摩耗指数＝（D ’／D ） × １００ D ：コントロール部分の残溝深さ D ’：テスト部分の残溝深さ
せ、残った溝の深さを１０ヵ所測定し、その平均から下
式により求めた。値が大きいほど耐摩耗性が良好であ
る。 耐摩耗指数＝（D ’／D ） × １００ D ：コントロール部分の残溝深さ D ’：テスト部分の残溝深さ
【００３３】部分疎水化シリカの調整
市販の沈降シリカを必要量の有機珪素化合物とともにヘ
ンシェルミキサーにて７分間混合した。混合後、１５０
℃で３０分間熱乾燥させ、実施例に供するシリカを得
た。用いた市販品の種類、処理剤の種類、及び得られた
シリカの物性は表１に示す。
ンシェルミキサーにて７分間混合した。混合後、１５０
℃で３０分間熱乾燥させ、実施例に供するシリカを得
た。用いた市販品の種類、処理剤の種類、及び得られた
シリカの物性は表１に示す。
【００３４】
【表１−１】
【表１−２】
【００３５】用いたカーボンブラックの物性を表２に示
す。
す。
【表２】
【００３６】実施例１〜９、比較例１〜５
表４の配合に従い、試料のゴム組成物を調整した。加硫
に必要な各種の配合剤は、表３にしたがって配合した。
得られたゴム組成物の物性を表３に示す。
に必要な各種の配合剤は、表３にしたがって配合した。
得られたゴム組成物の物性を表３に示す。
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４−１】
【表４−２】
【００３９】比較例１に市販のシリカを配合したゴム組
成物をトレッドゴムとして用いた空気入りタイヤの測定
値を示す。実施例１、２、３と比較すると、本発明によ
る空気入りタイヤは低転がり抵抗性と耐摩耗性とを両立
できることがわかる。また、実施例５と比較すると、部
分疎水化沈降シリカを配合したゴム組成物をトレッドゴ
ムとして用いることにより、シランカップリング剤の量
を減らしても、得られる空気入りタイヤは良好な低転が
り抵抗性と耐摩耗性を示すことがわかる。比較例２は、
疎水化率Ａ値が本願の範囲より小さいシリカを配合した
ゴム組成物をトレッドゴムとして使った空気入りタイヤ
であるが、実施例１、２、３と比較すると耐摩耗性が劣
る。理由は不明であるが、部分疎水化率とシランカップ
リング剤には相乗効果があると推定される。そのため、
疎水化率が低いと弾性率が低くなる傾向があり、その結
果、このシリカを用いた空気入りタイヤの耐摩耗性は、
低下したと考えられる。比較例３は疎水化率Ａ値が本願
の範囲より大きいシリカを配合したゴム組成物をトレッ
ドゴムとして使った場合の空気入りタイヤである。実施
例１、２、３と比較すると、低転がり抵抗性は良好であ
るが、耐摩耗性が大幅に劣ることがわかる。これは、シ
リカ表面の疎水化が進んでいるため、シリカ表面上のシ
ラノール基の量が極端に少ないか、まったく存在せず、
その結果、ポリマーとの相互作用を通しての補強がとれ
ないためと考えられる。実施例６、７に、トレッド用ゴ
ム組成物のジエン系合成ゴムの組成を変えた例を示した
が、いづれも本願の発明により低転がり抵抗性、耐摩耗
性が改良されていることがわかる。
成物をトレッドゴムとして用いた空気入りタイヤの測定
値を示す。実施例１、２、３と比較すると、本発明によ
る空気入りタイヤは低転がり抵抗性と耐摩耗性とを両立
できることがわかる。また、実施例５と比較すると、部
分疎水化沈降シリカを配合したゴム組成物をトレッドゴ
ムとして用いることにより、シランカップリング剤の量
を減らしても、得られる空気入りタイヤは良好な低転が
り抵抗性と耐摩耗性を示すことがわかる。比較例２は、
疎水化率Ａ値が本願の範囲より小さいシリカを配合した
ゴム組成物をトレッドゴムとして使った空気入りタイヤ
であるが、実施例１、２、３と比較すると耐摩耗性が劣
る。理由は不明であるが、部分疎水化率とシランカップ
リング剤には相乗効果があると推定される。そのため、
疎水化率が低いと弾性率が低くなる傾向があり、その結
果、このシリカを用いた空気入りタイヤの耐摩耗性は、
低下したと考えられる。比較例３は疎水化率Ａ値が本願
の範囲より大きいシリカを配合したゴム組成物をトレッ
ドゴムとして使った場合の空気入りタイヤである。実施
例１、２、３と比較すると、低転がり抵抗性は良好であ
るが、耐摩耗性が大幅に劣ることがわかる。これは、シ
リカ表面の疎水化が進んでいるため、シリカ表面上のシ
ラノール基の量が極端に少ないか、まったく存在せず、
その結果、ポリマーとの相互作用を通しての補強がとれ
ないためと考えられる。実施例６、７に、トレッド用ゴ
ム組成物のジエン系合成ゴムの組成を変えた例を示した
が、いづれも本願の発明により低転がり抵抗性、耐摩耗
性が改良されていることがわかる。
【００４０】表５には、カーボンブラックを使用した系
での部分疎水化沈降シリカの効果を示している。実施例
８〜１３により、Ｎ2 ＳＡにたいしてＤＢＰ吸油量が高
いカーボンブラックを使用したゴム組成物をトレッドに
用いたタイヤの方が耐摩耗性において良好な結果が得ら
れることがわかる。
での部分疎水化沈降シリカの効果を示している。実施例
８〜１３により、Ｎ2 ＳＡにたいしてＤＢＰ吸油量が高
いカーボンブラックを使用したゴム組成物をトレッドに
用いたタイヤの方が耐摩耗性において良好な結果が得ら
れることがわかる。
【００４１】
【表５】
【００４２】
【発明の効果】本発明の、空気入りタイヤは、トレッド
ゴム組成物に部分疎水化シリカを配合することによりゴ
ムとの補強性を低下させることなくゴム中へのシリカの
分散が大幅に改良されるため、低転がり抵抗性および、
耐摩耗性を両立することができる。
ゴム組成物に部分疎水化シリカを配合することによりゴ
ムとの補強性を低下させることなくゴム中へのシリカの
分散が大幅に改良されるため、低転がり抵抗性および、
耐摩耗性を両立することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴ
ム１００重量部に対して有機珪素化合物によって、疎水
化率Ａが式１を満たすように表面処理された部分疎水化
したシリカ１０〜８５重量部を配合、混練してなるゴム
組成物をトレッドゴムに用いたことを特徴とする空気入
りタイヤ。 （式１）１５≦ Ａ ≦６５ ただし、 Ａ＝１００−｛（DBA 吸着量）／（DBA 吸着量' ）｝×
１００ DBA 吸着量 ：表面処理後のシリカのジノルマルブチル
アミン吸着量 DBA 吸着量' ：表面処理前のシリカのジノルマルブチル
アミン吸着量 - 【請求項２】 補強用充填材として、さらに、カーボン
ブラックをゴム成分１００重量部に対し８０重量部以下
含むゴム組成物をトレッドに用いた、特許請求項第一項
記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項３】 配合されたカーボンブラックが下記の式
を満たすゴム組成物をトレッドに用いた、特許請求項第
一項記載の空気入りタイヤ。 ＤＢＰ吸油量≧０．１９ × Ｎ2 ＳＡ ＋ ９０ ただし、ＤＢＰ吸油量とはカーボンブラック１００g あ
たりのジブチルフタレート吸油量（ml／１００g ）、Ｎ
2 ＳＡとはカーボンブラックの単位重量あたりの比表面
積（m 2 ／g ）のことである。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP450595 | 1995-01-13 | ||
| JP7-4505 | 1995-01-13 | ||
| JP00517596A JP3454327B2 (ja) | 1995-01-13 | 1996-01-16 | 空気入りタイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08245838A JPH08245838A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3454327B2 true JP3454327B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=26338292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00517596A Expired - Fee Related JP3454327B2 (ja) | 1995-01-13 | 1996-01-16 | 空気入りタイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3454327B2 (ja) |
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| US20050171267A1 (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-04 | Zanzig David J. | Tire with component of rubber composition comprised of functionalized styrene/butadiene elastomer, silica and styrene/alpha methylstyrene resin |
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| JP2007216829A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Bridgestone Corp | 建設車両用タイヤ及びその製造方法 |
| JP5171017B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2013-03-27 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
| JP5256637B2 (ja) * | 2007-04-02 | 2013-08-07 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
| KR101247858B1 (ko) | 2008-01-18 | 2013-03-26 | 가부시키가이샤 브리지스톤 | 고무 조성물 및 타이어 |
| BRPI0912009B1 (pt) | 2008-04-30 | 2019-07-30 | Bridgestone Corporation | Pneumático preparado com a utilização de composição de borracha que contém polímero modificado |
| EP2426169B1 (en) | 2009-04-28 | 2014-10-29 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tire |
| JP5545619B2 (ja) | 2009-07-22 | 2014-07-09 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ |
| CN103562297A (zh) | 2011-06-01 | 2014-02-05 | 竹本油脂株式会社 | 无机填充材料用分散剂及其制备方法 |
| JP6848228B2 (ja) * | 2016-07-01 | 2021-03-24 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
-
1996
- 1996-01-16 JP JP00517596A patent/JP3454327B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08245838A (ja) | 1996-09-24 |
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