JP4278212B2 - 重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
トラックやバス等の大型タイヤのトレッドゴムには、低発熱性とするために、天然ゴム（ＮＲ）及びポリブタジエンゴム（ＢＲ）を主体としたゴム組成物が使用されている。しかしながら、近年の高速道路の普及により耐摩耗性の改良や、安全性の観点からウエット時のグリップ性の改良も要求されてきており、また、耐カット・チッピング性も必要であることから天然ゴムやＢＲにスチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）がブレンドされることも少なくない。しかしながら、ＳＢＲを配合した場合には発熱性の低下が避けられないという問題があった。
【０００２】
一方、近年のリサイクル化のニーズの高まりと共に、空気入りタイヤ、特にトラックやバス等の大型タイヤが摩耗した後、タイヤのトレッドを再度貼り直して再使用する、いわゆる更生タイヤの必要性も重要になってきている。しかし、更生タイヤの場合にも耐摩耗性が重要な特性であるため、天然ゴム及びＢＲ系にＳＢＲがブレンドされることが多いが、この場合にも発熱との両立化は難しかった。特に、更生タイヤの場合には発熱を低減させるためのアンダートレッド（ベーストレッドともいう）を通常使用しないため、また更にトレッド部が新品タイヤに比べて厚いために、発熱的には厳しい構造であり、耐摩耗性と耐発熱性の両立が新品タイヤよりもさらに困難であるという問題があった。
【０００３】
【従来の技術】
従来、タイヤの発熱性を低下させるためには、粒径の大きなカーボンブラックを使用して、カーボンブラックの配合量を少なくする方法がとられてきたが、この場合には耐摩耗性が低下するという問題があった。耐摩耗性を向上させるためには、逆に粒径の小さなカーボンブラックを多量に配合することが必要であり、これでは、発熱が高くなるという問題があり、両者は相反する性質であった。特にＳＢＲをブレンドしたゴム組成物ではトラックやバス等の重荷重用のタイヤまたはその更生タイヤ用に好適な摩耗・発熱に優れ、耐カット／チッピング性も良好なトレッド用ゴム組成物は得られていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明はＮＲ（もしくはポリイソプレンゴム（ＩＲ))及びＢＲにＳＢＲを配合した配合系を用いて、耐摩耗性、発熱性及び耐カットチッピング性の特性がバランスした重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴム４０重量部以上、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜３５重量部及びポリブタジエンゴム１０〜４５重量部から成る原料ゴム１００重量部に対し、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１２５ｍ2 ／ｇ超、Ｃ−ＤＢＰ吸油量が１００ml／１００ｇ超で、Ｔｉｎｔ比着色力が１２０超のカーボンブラック（Ａ）及びＣＴＡＢ吸着比表面積が６０〜８５ｍ2 ／ｇ、Ｃ−ＤＢＰ吸油量が８０〜１１５ml／１００ｇ、Ｔｉｎｔ比着色力が１１０未満でΔＤｓｔが６０nm超のカーボンブラック（Ｂ）をカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の合計量が５０〜７５重量部でカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が０．４〜１．２で配合してなる重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、耐摩耗性が重要なトラックやバス用タイヤ又はその更生タイヤのトレッド部分に使用されるＮＲ（又はＩＲ）／ＳＢＲ／ＢＲの配合系で粒径（比表面積）・着色力（Ｔｉｎｔ）等で規定された２種類のカーボンブラックを特定の比率でブレンドして使用することにより発熱性と耐摩耗性とを両立させるべく検討した。結果、カーボンブラック（Ａ）としては高ＴｉｎｔのＳＡＦ級カーボンを、カーボンブラック（Ｂ）としては低ＴｉｎｔのＨＡＦ級カーボンを用いることによって前記目的を達成することに成功した。
【０００７】
本発明に係るトレッド用ゴム組成物において使用する原料ゴムは、天然ゴム（ＮＲ）及び／又はポリイソプレンゴム（ＩＲ）４０重量部以上、好ましくは４５〜８０重量部、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）５〜３５重量部、好ましくは７〜３０重量部並びにポリブタジエンゴム（ＢＲ）１０〜４５重量部、好ましくは１５〜４０重量部のブレンド１００重量部からなる。ＮＲ又はＩＲの使用量が少な過ぎると発熱が高くなり、タイヤの耐久性上好ましくなく、逆に多過ぎるとＳＢＲ及びＢＲの配合量が充分でなくなるため十分な耐摩耗性、耐カット・チッピング性が得られないので好ましくない。なお、ＮＲ，ＩＲ，ＢＲ及びＳＢＲはいずれも従来からタイヤ用に一般に使用されている任意のものとすることができる。
【０００８】
本発明に係るトレッド用ゴム組成物に配合されるカーボンブラックは、ＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムブロミド）吸着比表面積が１２５ｍ2 ／ｇ超、好ましくは１３０〜１６５ｍ2 ／ｇ、Ｃ−ＤＢＰ（圧縮後のフタル酸ジブチル吸油量）が１００ml／１００ｇ超、好ましくは１０３〜１２０ml／１００ｇで、Ｔｉｎｔ比着色力が１２０超、好ましくは１２０〜１３５のカーボンブラック（Ａ）及びＣＴＡＢ吸着比表面積が６０〜８５ｍ2 ／ｇ、好ましくは６５〜８３ｍ2 ／ｇ、Ｃ−ＤＢＰ吸油量が８０〜１１５ml／１００ｇ、好ましくは８３〜１１０ml／１００ｇ、Ｔｉｎｔ比着色力が１１０未満、好ましくは１０５未満でΔＤｓｔ（最多頻度の２分の１のときの凝集体分布値）が６０nm超、好ましくは６０〜１１０nmのカーボンブラック（Ｂ）をカーボンブラックの合計量が５０〜７５重量部、好ましくは５０〜７０重量部でカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が０．４〜１．２、好ましくは０．５〜１．０の混合物を用いる。なお、本発明の目的を損わない限り他のカーボンブラックを配合してもよい。
【０００９】
本明細書において使用する前記したカーボンブラックの特性値は表ＩＩに示すような方法及び条件で測定される。
【００１０】
本発明において使用するカーボンブラック（Ａ）のＣＴＡＢ吸着比表面積が小さ過ぎると耐摩耗性の点で好ましくなく、Ｃ−ＤＢＰ給油量が小さ過ぎると耐摩耗性及び耐カット性の点で好ましくなく、またＴｉｎｔ比着色力が小さ過ぎても十分な耐摩耗性が得られないので好ましくない。
【００１１】
本発明において使用するカーボンブラック（Ｂ）のＣＴＡＢ吸着比表面積が小さ過ぎると発熱は低くなるが、耐摩耗性の点で好ましくなく、逆に大き過ぎると発熱が高くなり好ましくなく、Ｃ−ＤＢＰ吸油量が小さ過ぎると耐摩耗性及び耐カット性の点で好ましくなく、逆に大き過ぎる場合は、耐チッピング性が劣るだけでなく、加工性の点でも好ましくない。また、Ｔｉｎｔ比着色力が大き過ぎると発熱が高くなるので好ましくなく、またΔＤｓｔが小さ過ぎる場合も発熱が高くなるので好ましくない。
【００１２】
本発明において使用するカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の合計量が少な過ぎると十分な耐摩耗性が得られないので好ましくなく、また多過ぎると発熱が大きくなり好ましくない。またカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が小さ過ぎると耐摩耗性の点で好ましくなく、逆に大き過ぎると発熱が高くなるので好ましくない。
【００１３】
本発明に係る重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物は従前の方法に従ってトラックやバスなどの重荷重大型タイヤ用又はその台タイヤを使用した更生タイヤのトレッド部の製造に使用することができる。
【００１４】
前記ゴム組成物には、前記ゴム及びカーボンブラックなどに加えて、ゴム工業で通常使用される任意の配合剤、例えば硫黄、有機過酸化物、軟化剤、老化防止剤、加硫促進剤、充填剤、可塑剤、シランカップリング剤等を、必要に応じて、通常の配合量の範囲で適宜配合することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の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。
【００１６】
実施例１〜４及び比較例１〜８
【００１７】
表１に示す配合（重量部）に従って、硫黄及び加硫促進剤を除いて、常法に従ってバンバリーミキサーで混練し、続いてオープンロールにて硫黄及び加硫促進剤を加えて１５０℃で３０分間加硫した。
【００１８】
得られた組成物の物性は以下の方法で評価し、結果を表Ｉに示した。
１）発熱性
岩本製作所製粘弾性スペクトロメーターを用い、伸長変形で、歪み率１０±２％、周波数２０Hzの条件下で測定。６０℃で測定したｔａｎδが低いほど低発熱であり、タイヤにした時の耐久性が良好である。表Ｉには比較例３のｔａｎδを１００として指数表示したので値が小さいほど低発熱である。
２）耐摩耗性
岩本製作所製ランボーン試験機を用いてＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠して測定。（比較例３の摩耗量）×１００／（試料の摩耗量）で比較例３を１００として指数で表示した。従って値が大きい方が良好である。
３）耐カット性
耐カット性の指数としてＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して硬度を測定。比較例３の硬度を１００として指数表示したので値が大きいほど硬く、耐カット性が良好である。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】
【発明の効果】
表Ｉの結果から明らかなように、本発明に従った実施例１〜４のゴム組成物は、比較例１〜８のものに比較しても耐摩耗性及び発熱性のバランスが改良されており、トラックやバスなどの大型タイヤ及びそれを台タイヤとした更生タイヤ用のトレッドゴム組成物として有用である。
【発明の属する技術分野】
トラックやバス等の大型タイヤのトレッドゴムには、低発熱性とするために、天然ゴム（ＮＲ）及びポリブタジエンゴム（ＢＲ）を主体としたゴム組成物が使用されている。しかしながら、近年の高速道路の普及により耐摩耗性の改良や、安全性の観点からウエット時のグリップ性の改良も要求されてきており、また、耐カット・チッピング性も必要であることから天然ゴムやＢＲにスチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）がブレンドされることも少なくない。しかしながら、ＳＢＲを配合した場合には発熱性の低下が避けられないという問題があった。
【０００２】
一方、近年のリサイクル化のニーズの高まりと共に、空気入りタイヤ、特にトラックやバス等の大型タイヤが摩耗した後、タイヤのトレッドを再度貼り直して再使用する、いわゆる更生タイヤの必要性も重要になってきている。しかし、更生タイヤの場合にも耐摩耗性が重要な特性であるため、天然ゴム及びＢＲ系にＳＢＲがブレンドされることが多いが、この場合にも発熱との両立化は難しかった。特に、更生タイヤの場合には発熱を低減させるためのアンダートレッド（ベーストレッドともいう）を通常使用しないため、また更にトレッド部が新品タイヤに比べて厚いために、発熱的には厳しい構造であり、耐摩耗性と耐発熱性の両立が新品タイヤよりもさらに困難であるという問題があった。
【０００３】
【従来の技術】
従来、タイヤの発熱性を低下させるためには、粒径の大きなカーボンブラックを使用して、カーボンブラックの配合量を少なくする方法がとられてきたが、この場合には耐摩耗性が低下するという問題があった。耐摩耗性を向上させるためには、逆に粒径の小さなカーボンブラックを多量に配合することが必要であり、これでは、発熱が高くなるという問題があり、両者は相反する性質であった。特にＳＢＲをブレンドしたゴム組成物ではトラックやバス等の重荷重用のタイヤまたはその更生タイヤ用に好適な摩耗・発熱に優れ、耐カット／チッピング性も良好なトレッド用ゴム組成物は得られていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明はＮＲ（もしくはポリイソプレンゴム（ＩＲ))及びＢＲにＳＢＲを配合した配合系を用いて、耐摩耗性、発熱性及び耐カットチッピング性の特性がバランスした重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴム４０重量部以上、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜３５重量部及びポリブタジエンゴム１０〜４５重量部から成る原料ゴム１００重量部に対し、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１２５ｍ2 ／ｇ超、Ｃ−ＤＢＰ吸油量が１００ml／１００ｇ超で、Ｔｉｎｔ比着色力が１２０超のカーボンブラック（Ａ）及びＣＴＡＢ吸着比表面積が６０〜８５ｍ2 ／ｇ、Ｃ−ＤＢＰ吸油量が８０〜１１５ml／１００ｇ、Ｔｉｎｔ比着色力が１１０未満でΔＤｓｔが６０nm超のカーボンブラック（Ｂ）をカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の合計量が５０〜７５重量部でカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が０．４〜１．２で配合してなる重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、耐摩耗性が重要なトラックやバス用タイヤ又はその更生タイヤのトレッド部分に使用されるＮＲ（又はＩＲ）／ＳＢＲ／ＢＲの配合系で粒径（比表面積）・着色力（Ｔｉｎｔ）等で規定された２種類のカーボンブラックを特定の比率でブレンドして使用することにより発熱性と耐摩耗性とを両立させるべく検討した。結果、カーボンブラック（Ａ）としては高ＴｉｎｔのＳＡＦ級カーボンを、カーボンブラック（Ｂ）としては低ＴｉｎｔのＨＡＦ級カーボンを用いることによって前記目的を達成することに成功した。
【０００７】
本発明に係るトレッド用ゴム組成物において使用する原料ゴムは、天然ゴム（ＮＲ）及び／又はポリイソプレンゴム（ＩＲ）４０重量部以上、好ましくは４５〜８０重量部、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）５〜３５重量部、好ましくは７〜３０重量部並びにポリブタジエンゴム（ＢＲ）１０〜４５重量部、好ましくは１５〜４０重量部のブレンド１００重量部からなる。ＮＲ又はＩＲの使用量が少な過ぎると発熱が高くなり、タイヤの耐久性上好ましくなく、逆に多過ぎるとＳＢＲ及びＢＲの配合量が充分でなくなるため十分な耐摩耗性、耐カット・チッピング性が得られないので好ましくない。なお、ＮＲ，ＩＲ，ＢＲ及びＳＢＲはいずれも従来からタイヤ用に一般に使用されている任意のものとすることができる。
【０００８】
本発明に係るトレッド用ゴム組成物に配合されるカーボンブラックは、ＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムブロミド）吸着比表面積が１２５ｍ2 ／ｇ超、好ましくは１３０〜１６５ｍ2 ／ｇ、Ｃ−ＤＢＰ（圧縮後のフタル酸ジブチル吸油量）が１００ml／１００ｇ超、好ましくは１０３〜１２０ml／１００ｇで、Ｔｉｎｔ比着色力が１２０超、好ましくは１２０〜１３５のカーボンブラック（Ａ）及びＣＴＡＢ吸着比表面積が６０〜８５ｍ2 ／ｇ、好ましくは６５〜８３ｍ2 ／ｇ、Ｃ−ＤＢＰ吸油量が８０〜１１５ml／１００ｇ、好ましくは８３〜１１０ml／１００ｇ、Ｔｉｎｔ比着色力が１１０未満、好ましくは１０５未満でΔＤｓｔ（最多頻度の２分の１のときの凝集体分布値）が６０nm超、好ましくは６０〜１１０nmのカーボンブラック（Ｂ）をカーボンブラックの合計量が５０〜７５重量部、好ましくは５０〜７０重量部でカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が０．４〜１．２、好ましくは０．５〜１．０の混合物を用いる。なお、本発明の目的を損わない限り他のカーボンブラックを配合してもよい。
【０００９】
本明細書において使用する前記したカーボンブラックの特性値は表ＩＩに示すような方法及び条件で測定される。
【００１０】
本発明において使用するカーボンブラック（Ａ）のＣＴＡＢ吸着比表面積が小さ過ぎると耐摩耗性の点で好ましくなく、Ｃ−ＤＢＰ給油量が小さ過ぎると耐摩耗性及び耐カット性の点で好ましくなく、またＴｉｎｔ比着色力が小さ過ぎても十分な耐摩耗性が得られないので好ましくない。
【００１１】
本発明において使用するカーボンブラック（Ｂ）のＣＴＡＢ吸着比表面積が小さ過ぎると発熱は低くなるが、耐摩耗性の点で好ましくなく、逆に大き過ぎると発熱が高くなり好ましくなく、Ｃ−ＤＢＰ吸油量が小さ過ぎると耐摩耗性及び耐カット性の点で好ましくなく、逆に大き過ぎる場合は、耐チッピング性が劣るだけでなく、加工性の点でも好ましくない。また、Ｔｉｎｔ比着色力が大き過ぎると発熱が高くなるので好ましくなく、またΔＤｓｔが小さ過ぎる場合も発熱が高くなるので好ましくない。
【００１２】
本発明において使用するカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の合計量が少な過ぎると十分な耐摩耗性が得られないので好ましくなく、また多過ぎると発熱が大きくなり好ましくない。またカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が小さ過ぎると耐摩耗性の点で好ましくなく、逆に大き過ぎると発熱が高くなるので好ましくない。
【００１３】
本発明に係る重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物は従前の方法に従ってトラックやバスなどの重荷重大型タイヤ用又はその台タイヤを使用した更生タイヤのトレッド部の製造に使用することができる。
【００１４】
前記ゴム組成物には、前記ゴム及びカーボンブラックなどに加えて、ゴム工業で通常使用される任意の配合剤、例えば硫黄、有機過酸化物、軟化剤、老化防止剤、加硫促進剤、充填剤、可塑剤、シランカップリング剤等を、必要に応じて、通常の配合量の範囲で適宜配合することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の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。
【００１６】
実施例１〜４及び比較例１〜８
【００１７】
表１に示す配合（重量部）に従って、硫黄及び加硫促進剤を除いて、常法に従ってバンバリーミキサーで混練し、続いてオープンロールにて硫黄及び加硫促進剤を加えて１５０℃で３０分間加硫した。
【００１８】
得られた組成物の物性は以下の方法で評価し、結果を表Ｉに示した。
１）発熱性
岩本製作所製粘弾性スペクトロメーターを用い、伸長変形で、歪み率１０±２％、周波数２０Hzの条件下で測定。６０℃で測定したｔａｎδが低いほど低発熱であり、タイヤにした時の耐久性が良好である。表Ｉには比較例３のｔａｎδを１００として指数表示したので値が小さいほど低発熱である。
２）耐摩耗性
岩本製作所製ランボーン試験機を用いてＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠して測定。（比較例３の摩耗量）×１００／（試料の摩耗量）で比較例３を１００として指数で表示した。従って値が大きい方が良好である。
３）耐カット性
耐カット性の指数としてＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して硬度を測定。比較例３の硬度を１００として指数表示したので値が大きいほど硬く、耐カット性が良好である。
【００１９】
【表１】
【表２】
【表３】
【発明の効果】
表Ｉの結果から明らかなように、本発明に従った実施例１〜４のゴム組成物は、比較例１〜８のものに比較しても耐摩耗性及び発熱性のバランスが改良されており、トラックやバスなどの大型タイヤ及びそれを台タイヤとした更生タイヤ用のトレッドゴム組成物として有用である。
Claims (1)
- 天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴム４０重量部以上、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜３５重量部及びポリブタジエンゴム１０〜４５重量部から成る原料ゴム１００重量部に対し、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１２５ｍ2 ／ｇ超、Ｃ−ＤＢＰ吸油量が１００ml／１００ｇ超で、Ｔｉｎｔ比着色力が１２０超のカーボンブラック（Ａ）及びＣＴＡＢ吸着比表面積が６０〜８５ｍ2 ／ｇ、Ｃ−ＤＢＰ吸油量が８０〜１１５ml／１００ｇ、Ｔｉｎｔ比着色力が１１０未満でΔＤｓｔが６０nm超のカーボンブラック（Ｂ）をカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の合計量が５０〜７５重量部でカーボンブラック（Ａ）及び（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が０．４〜１．２で配合してなる重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物。
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|---|---|---|---|
| JP02508699A JP4278212B2 (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | 重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP02508699A JP4278212B2 (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | 重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物 |
Publications (2)
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ID=12156127
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP02508699A Expired - Fee Related JP4278212B2 (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | 重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物 |
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- 1999-02-02 JP JP02508699A patent/JP4278212B2/ja not_active Expired - Fee Related
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