JP3756560B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3756560B2 JP3756560B2 JP31806395A JP31806395A JP3756560B2 JP 3756560 B2 JP3756560 B2 JP 3756560B2 JP 31806395 A JP31806395 A JP 31806395A JP 31806395 A JP31806395 A JP 31806395A JP 3756560 B2 JP3756560 B2 JP 3756560B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- present
- tire
- silica
- precipitated silica
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関し、特にトレッド部に沈降性シリカを充填したゴム組成物を適用した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、沈降性シリカを充填したゴム組成物を適用したトレッド部は、カーボンブラックを充填したゴム組成物を適用したトレッド部に比較し、低転がり抵抗性（低発熱性）に優れ、ウェットスキッド特性および耐摩耗性に劣るという欠点を有している。
この欠点を改良する手段の１つとして、従来より、ゴム組成物にビス−（３−〔トリエトキシシリル〕−プロピル）−テトラスルファン等のシランカップリング剤を配合する方法があるが、そのレベルは不十分であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、沈降性シリカを充填したゴム組成物を適用したトレッド部において、低転がり抵抗性、ウェットスキッド特性および耐摩耗性をすべて兼備させることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記沈降性シリカの欠点を改良するために、鋭意検討を行った結果、沈降性シリカを混練りする前に、熱処理することにより、今までの欠点であったウェットスキッド特性および耐摩耗性を大幅に改良し、かつ元々のシリカ充填ゴム組成物を適用したトレット部の長所である低転がり抵抗性をさらに改良することを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の空気入りタイヤの構成は以下の通りである。
ジエン系ゴム１００重量部に対して、６００〜９００℃の温度範囲内で熱処理した沈降性シリカを１０〜１２０重量部配合したゴム組成物をトレッド部に適用したことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるジエン系ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。
本発明にかかるメカニズムは、今のところよく知られていないが、以下のように考えられる。
すなわち、一般に沈降性シリカは、その表面に細孔を有しているため、沈降性シリカ表面とジエン系ゴムとの界面において、シリカ表面に固定されないゴムが存することとなる。その部分のゴム分子鎖は比較的自由に運動可能であるため、補強性が弱く、その結果ヒステリシスロスが発生し、かつ補強されていないためにウェットスキッド特性および耐摩耗性に劣るものと考えられる。
【０００６】
従って、本発明の熱処理により、沈降性シリカ表面の細孔がなくなるかもしくは少なくなることにより、耐摩耗性が改善され、また、さらなる低ヒステリシスロス性（低転がり抵抗性）を示すものと考えられる。さらに驚くべきことに、ウェットスキッド特性に関しては、理由は不明であるがさらに改良することを見出した。
【０００７】
シリカの熱処理に関しては、１８０℃より低いと上述した効果が認められず、また１０００℃を超えると、シリカ同士の焼結が起り、ゴム中への分散が悪化するため、逆に耐摩耗性が劣る。３００〜９００℃において熱処理することが好ましい。３００℃以上の熱処理により本発明の効果は十分に発現する。熱処理時間は、特に限定されるものではないが、５〜１５０分以下が好ましく、１５０分を超えて行っても、効果は特に上がるものではなく、生産性の面からは好ましくない。
【０００８】
また、本発明において、熱処理の方法は特に限定されるものではなく、空気中あるいは窒素中で処理しても差し支えない。また、沈降性シリカを合成した後の乾燥工程において処理してもよい。
【０００９】
また、沈降性シリカに関しては、ジエン系ゴム１００重量部に対し、１０重量部未満では本発明の効果が認められず、１２０重量部より多く配合するとコンパウンドゴムの粘度が高過ぎ、実用的な方法で混練りできない。同様の理由で、ジエン系ゴム１００重量部に対して、２０〜１００重量部であると好ましい。
【００１０】
本発明においては、必要に応じてカーボンブラックを併用してもよく、またシリカの分散改良剤およびシランカップリング剤を使用することもできる。シランカップリング剤を使用する場合、シリカに対して２〜２０重量％の範囲内での使用が一般的であり、かつ好ましい。
【００１１】
【実施例】
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
各例とも、表１および２記載の配合に従い、１５５℃×３０分の加硫条件でタイヤを作製し、下記の方法により特性試験を行い、結果を表２に示す。
なお、各沈降性シリカの熱処理は、ロータリーキルンにより行い、所定温度に致達してから経過した時間を処理時間とした。
また、実施例３〜８、比較例１〜５、比較例８、９はシリカのみの系で、データは比較例１をコントロールとし、実施例９、１０、比較例６、７はシリカ／カーボンブラックの併用系で、データは比較例６をコントロールとする。
【００１２】
試験方法
（１）低転がり抵抗性（低発熱性）
転がり抵抗指数は、各ゴム組成物を１９５／６０ Ｒ１４サイズの乗用車用タイヤのトレッド部に適用し、内圧２．０kg／cm2 、荷重４４０kg、リム６ＪＪの条件の下、外径１．７m のドラムの上に前記タイヤを接触させて、ドラムを回転し、一定速度まで上昇した後、ドラムを惰行させ、速度８０km／h の時の慣性モーメントから算出した値より下式により評価した。
【００１３】
転がり抵抗指数＝〔（コントロールタイヤの慣性モーメント）／（試験タイヤの慣性モーメント）〕×１００
数値が大きい方が、転がり抵抗が小さく良好であることを示す。
【００１４】
（２）ウェットスキスッド性能
米国のＵＴＱＧＳ（タイヤ品質等級基準）で定められた方法に従い、タイヤを試験用トレーラーに装着し、湿潤アスファルト密粒度路面上を走行させ、タイヤの回転をロックしたときの摩擦係数を測定した。
比較例１または比較例６のタイヤを１００として指数（ウェットスキッド指数）表示した。数値が大きい方が良好であることを示す。
【００１５】
（３）耐摩耗性
１９５／６０ Ｒ１４サイズの乗用車用タイヤを作製し、リム６ＪＪのホイールに取り付け、この各試験タイヤを内圧２．０kg／cm2 にて２０００ccの乗用車のドライブ軸に取り付け、テストコースのコンクリート路面を所定の速度で走行させた。溝深さの変化量を測定し、比較例１または比較例６のタイヤを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。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
これより、各実施例とも、良好な低転がり抵抗性、ウェットスキッド特性および耐摩耗性を示すことがわかる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、低転がり抵抗性、ウェットスキッド特性および耐摩耗性を全て向上させるとができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関し、特にトレッド部に沈降性シリカを充填したゴム組成物を適用した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、沈降性シリカを充填したゴム組成物を適用したトレッド部は、カーボンブラックを充填したゴム組成物を適用したトレッド部に比較し、低転がり抵抗性（低発熱性）に優れ、ウェットスキッド特性および耐摩耗性に劣るという欠点を有している。
この欠点を改良する手段の１つとして、従来より、ゴム組成物にビス−（３−〔トリエトキシシリル〕−プロピル）−テトラスルファン等のシランカップリング剤を配合する方法があるが、そのレベルは不十分であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、沈降性シリカを充填したゴム組成物を適用したトレッド部において、低転がり抵抗性、ウェットスキッド特性および耐摩耗性をすべて兼備させることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記沈降性シリカの欠点を改良するために、鋭意検討を行った結果、沈降性シリカを混練りする前に、熱処理することにより、今までの欠点であったウェットスキッド特性および耐摩耗性を大幅に改良し、かつ元々のシリカ充填ゴム組成物を適用したトレット部の長所である低転がり抵抗性をさらに改良することを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の空気入りタイヤの構成は以下の通りである。
ジエン系ゴム１００重量部に対して、６００〜９００℃の温度範囲内で熱処理した沈降性シリカを１０〜１２０重量部配合したゴム組成物をトレッド部に適用したことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるジエン系ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。
本発明にかかるメカニズムは、今のところよく知られていないが、以下のように考えられる。
すなわち、一般に沈降性シリカは、その表面に細孔を有しているため、沈降性シリカ表面とジエン系ゴムとの界面において、シリカ表面に固定されないゴムが存することとなる。その部分のゴム分子鎖は比較的自由に運動可能であるため、補強性が弱く、その結果ヒステリシスロスが発生し、かつ補強されていないためにウェットスキッド特性および耐摩耗性に劣るものと考えられる。
【０００６】
従って、本発明の熱処理により、沈降性シリカ表面の細孔がなくなるかもしくは少なくなることにより、耐摩耗性が改善され、また、さらなる低ヒステリシスロス性（低転がり抵抗性）を示すものと考えられる。さらに驚くべきことに、ウェットスキッド特性に関しては、理由は不明であるがさらに改良することを見出した。
【０００７】
シリカの熱処理に関しては、１８０℃より低いと上述した効果が認められず、また１０００℃を超えると、シリカ同士の焼結が起り、ゴム中への分散が悪化するため、逆に耐摩耗性が劣る。３００〜９００℃において熱処理することが好ましい。３００℃以上の熱処理により本発明の効果は十分に発現する。熱処理時間は、特に限定されるものではないが、５〜１５０分以下が好ましく、１５０分を超えて行っても、効果は特に上がるものではなく、生産性の面からは好ましくない。
【０００８】
また、本発明において、熱処理の方法は特に限定されるものではなく、空気中あるいは窒素中で処理しても差し支えない。また、沈降性シリカを合成した後の乾燥工程において処理してもよい。
【０００９】
また、沈降性シリカに関しては、ジエン系ゴム１００重量部に対し、１０重量部未満では本発明の効果が認められず、１２０重量部より多く配合するとコンパウンドゴムの粘度が高過ぎ、実用的な方法で混練りできない。同様の理由で、ジエン系ゴム１００重量部に対して、２０〜１００重量部であると好ましい。
【００１０】
本発明においては、必要に応じてカーボンブラックを併用してもよく、またシリカの分散改良剤およびシランカップリング剤を使用することもできる。シランカップリング剤を使用する場合、シリカに対して２〜２０重量％の範囲内での使用が一般的であり、かつ好ましい。
【００１１】
【実施例】
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
各例とも、表１および２記載の配合に従い、１５５℃×３０分の加硫条件でタイヤを作製し、下記の方法により特性試験を行い、結果を表２に示す。
なお、各沈降性シリカの熱処理は、ロータリーキルンにより行い、所定温度に致達してから経過した時間を処理時間とした。
また、実施例３〜８、比較例１〜５、比較例８、９はシリカのみの系で、データは比較例１をコントロールとし、実施例９、１０、比較例６、７はシリカ／カーボンブラックの併用系で、データは比較例６をコントロールとする。
【００１２】
試験方法
（１）低転がり抵抗性（低発熱性）
転がり抵抗指数は、各ゴム組成物を１９５／６０ Ｒ１４サイズの乗用車用タイヤのトレッド部に適用し、内圧２．０kg／cm2 、荷重４４０kg、リム６ＪＪの条件の下、外径１．７m のドラムの上に前記タイヤを接触させて、ドラムを回転し、一定速度まで上昇した後、ドラムを惰行させ、速度８０km／h の時の慣性モーメントから算出した値より下式により評価した。
【００１３】
転がり抵抗指数＝〔（コントロールタイヤの慣性モーメント）／（試験タイヤの慣性モーメント）〕×１００
数値が大きい方が、転がり抵抗が小さく良好であることを示す。
【００１４】
（２）ウェットスキスッド性能
米国のＵＴＱＧＳ（タイヤ品質等級基準）で定められた方法に従い、タイヤを試験用トレーラーに装着し、湿潤アスファルト密粒度路面上を走行させ、タイヤの回転をロックしたときの摩擦係数を測定した。
比較例１または比較例６のタイヤを１００として指数（ウェットスキッド指数）表示した。数値が大きい方が良好であることを示す。
【００１５】
（３）耐摩耗性
１９５／６０ Ｒ１４サイズの乗用車用タイヤを作製し、リム６ＪＪのホイールに取り付け、この各試験タイヤを内圧２．０kg／cm2 にて２０００ccの乗用車のドライブ軸に取り付け、テストコースのコンクリート路面を所定の速度で走行させた。溝深さの変化量を測定し、比較例１または比較例６のタイヤを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。
【００１６】
【表１】
【表２】
これより、各実施例とも、良好な低転がり抵抗性、ウェットスキッド特性および耐摩耗性を示すことがわかる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、低転がり抵抗性、ウェットスキッド特性および耐摩耗性を全て向上させるとができる。
Claims (1)
- ジエン系ゴム１００重量部に対して、６００〜９００℃の温度範囲内で熱処理した沈降性シリカを１０〜１２０重量部配合したゴム組成物をトレッド部に適用したことを特徴とする空気入りタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31806395A JP3756560B2 (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31806395A JP3756560B2 (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 空気入りタイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09156307A JPH09156307A (ja) | 1997-06-17 |
| JP3756560B2 true JP3756560B2 (ja) | 2006-03-15 |
Family
ID=18095072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31806395A Expired - Fee Related JP3756560B2 (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 空気入りタイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3756560B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4080063B2 (ja) * | 1998-06-15 | 2008-04-23 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム組成物 |
| JP5758195B2 (ja) * | 2011-05-25 | 2015-08-05 | 東洋ゴム工業株式会社 | シリカ含有ゴムマスターバッチ及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-12-06 JP JP31806395A patent/JP3756560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09156307A (ja) | 1997-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2635881B2 (ja) | ゴム組成物および前記組成物を主成分とするタイヤ外皮 | |
| JP3021516B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| KR101772947B1 (ko) | 타이어 트레드용 고무 조성물 | |
| JP2863584B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| US5851321A (en) | Pneumatic tire including cap tread portion | |
| JPH0653830B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JPH11181157A (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
| US4732927A (en) | Rubber composition for treads | |
| JPH07188461A (ja) | ゴム組成物 | |
| JP3756560B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| EP1189767B1 (en) | Low rolling resistance tire for vehicles | |
| JP2002097311A (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物及びこれを用いたタイヤ | |
| JP3938612B2 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物及びその製造方法 | |
| JP3445483B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
| JP2001072802A (ja) | タイヤ用ゴム組成物 | |
| JP2001081239A (ja) | 高性能タイヤ用トレッドゴム組成物およびその製造方法 | |
| JPH0470340B2 (ja) | ||
| JP3511493B2 (ja) | トレッドゴム組成物 | |
| JP3540519B2 (ja) | ゴム組成物 | |
| JP3444814B2 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
| JPS62101504A (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP4438336B2 (ja) | トレッド用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ | |
| JPS61143453A (ja) | タイヤトレツド用ゴム組成物 | |
| JP2002155166A (ja) | ゴム組成物及びタイヤ | |
| JP2860546B2 (ja) | 乗用車用ラジアルタイヤ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040113 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040120 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040316 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051129 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051222 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090106 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100106 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110106 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |