JP4384862B2 - タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents
タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4384862B2 JP4384862B2 JP2003053608A JP2003053608A JP4384862B2 JP 4384862 B2 JP4384862 B2 JP 4384862B2 JP 2003053608 A JP2003053608 A JP 2003053608A JP 2003053608 A JP2003053608 A JP 2003053608A JP 4384862 B2 JP4384862 B2 JP 4384862B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tire
- rubber
- rubber composition
- weight
- powder
- 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)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車向けタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
タイヤの転がり抵抗を低減させるために、タイヤの軽量化が考えられる。従来のタイヤの軽量化方法としては、タイヤを構成するゴムの使用量を少なくする方法があげられるが、この方法ではタイヤの耐久性が低下してしまう。また、ゴムの使用量が少ないので、タイヤの剛性が低下し、操縦安定性も低下する傾向にある。また、ゴム配合における充填剤の量を減少させると、転がり抵抗を低減させることができるが、ゴムの補強性が低下してしまう。
【0003】
従来、ゴム成分に、繊維の補強剤として熱可塑性エラストマー、オレフィン系樹脂を配合すると、ゴムの疲労性および低発熱性を両立すること(特許文献1および特許文献2参照)、ならびに、充填剤をあらかじめ混合したポリオレフィンをゴム組成物に配合すると、加工性および弾性率に優れること(特許文献3参照)が知られている。また、ゴム組成物に粒径が0.01〜1μmのポリオレフィンおよび結合剤を配合すると、低燃費性を維持しながらもゴム物性に優れたゴム組成物が得られること(特許文献4参照)、ならびに、ゴム、低結晶性または非結晶性で、融点が100〜140℃のポリオレフィンを主成分とする樹脂強化エラストマーが、張強度、耐摩耗性および耐疲労性に優れること(特許文献5参照)が知られている。
【0004】
しかし、これらの技術によると、ゴム組成物の混練りの温度が高く、ポリオレフィンの融点をこえ、配合されたポリオレフィンの分散が不充分であった。また、操縦安定性や軽量化の効果は見られなかった。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−309974号公報
【特許文献2】
特開平7−309975号公報
【特許文献3】
特開2002−212342号公報
【特許文献4】
特開平10−265616号公報
【特許文献5】
特開2002−12708号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、耐久性を低下させることなく、タイヤを軽量化し、タイヤの転がり抵抗を低減させ、かつ操縦安定性を向上させることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、ジエン系ゴム100重量部に対して、無機充填剤20〜120重量部、ならびにポリプロピレン粉末5〜70重量部を含むタイヤ用ゴム組成物に関する。
【0008】
前記ポリプロピレン粉末の粒子径が500μm以下であり、高結晶性のものであることが好ましい。
【0009】
前記タイヤ用ゴム組成物の混練りにおける最高温度が110〜165℃であり、かつポリプロピレン粉末の融点以下であることが好ましい。
【0010】
また、本発明は、前記タイヤ用ゴム組成物をベーストレッドに用いた空気入りタイヤに関する。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム、無機充填剤、ポリプロピレン粉末を含む。
【0012】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分としてスチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、1,4付加イソプレンゴム(IR)、アクリロニトリル(NBR)、天然ゴム(NR)などのジエン系ゴムを含む。
【0013】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、無機充填剤として、カーボンブラックおよび/またはシリカを含む。前記カーボンブラックの種類としては、とくに制限はなく、たとえば、HAF、ISAF、SAFなどがあげられる。また、前記シリカの種類としては、とくに制限はなく、たとえば、乾式法シリカ(無水ケイ酸)、湿式法シリカ(含水ケイ酸)などがあげられる。無機充填剤としてのカーボンブラックおよび/またはシリカの配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対して20〜120重量部である。より好ましくは、30〜100重量部であり、さらに好ましくは35〜85重量部である。カーボンブラックおよび/またはシリカの配合量が20重量部未満であると補強性が著しく低下し、120重量部をこえると転がり抵抗が悪化することになり好ましくない。
【0014】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ポリプロピレン(以下、PPという)粉末を含む。PP粉末は、重合後乾燥されたものでも、重合後乾燥されたものを凍結粉砕したものでもよく、製造方法は、特に限定されない。本発明で使用するPP粉末は、粒径の細かいものをいう。PP粉末の粒径は、500μm以下であることが好ましく、1〜300μmであることがより好ましく、1〜100μmであることがさらに好ましい。PP粉末の粒径が500μmをこえると、PP粉末はゴム中に分散せず異物として残り、耐久性を低下させるので好ましくない。PP粉末は、融点が高い点および硬度の観点から、高結晶性であることが好ましい。結晶化度が高いほど融点があがるので、結晶化度が高いほうが好ましい。
【0015】
PP粉末の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対して5〜70重量部である。より好ましくは、10〜60重量部であり、さらに好ましくは10〜55重量部である。PP粉末の含有量が5重量部未満であると、軽量化や転がり抵抗の低減が達成されず、操縦安定性の向上が期待できない。また、70重量部をこえると、ゴムの強度が低下し、コスト高となるので好ましくない。
【0016】
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、プロセスオイル(パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル)を配合することができる。プロセスオイルの配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対して、好ましくは1〜60重量部、より好ましくは1〜30重量部である。プロセスオイルの配合量が1重量部未満であると、加工性の面で悪化する傾向があり、60重量部をこえると、ゴムの硬度が低下して、操縦安定性が悪化する傾向がある。
【0017】
さらに、本発明のタイヤ用ゴム組成物には、前記シリカと併用してシランカップリング剤を配合することができる。また、ゴム成分、無機充填剤、PP粉末のほかに、通常ゴム組成物として使用される配合剤、たとえば、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、伸展油、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【0018】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分、カーボンブラックおよび/またはシリカからなる無機充填剤、PP粉末および必要に応じてそのほかの配合剤を、通常の加工装置、たとえば、ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用いて混練りすることにより得られる。
【0019】
前記タイヤ用ゴム組成物の混練りにおける最高温度は、110〜165℃であり、かつポリプロピレン粉末の融点以下であることが好ましい。より好ましくは、110〜160℃であり、さらに好ましくは110〜155℃である。混練りにおける最高温度が110℃未満では混練りが不充分になることが多く、分散状態が悪化するので好ましくない。また、最高温度が165℃をこえると、PP粉末の融点が165℃付近であるために、PP粉末が溶けてしまい、層転換してゴムがまとまらず、シート加工性を低下させるので好ましくない。
【0020】
本発明のタイヤは、前記タイヤ用ゴム組成物を、とくにタイヤのトレッドに用いて、通常の方法によって製造される。すなわち、前記タイヤ用ゴム組成物を未加硫の段階でタイヤのトレッド部の形状に押し出し加工し、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り合わせて未加硫タイヤを成形する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱・加圧してタイヤを得る。
【0021】
本発明のタイヤ用ゴム組成物はタイヤを構成するゴム配合に適用することができるが、ベーストレッドに用いるのが最も好ましい。キャップトレッドに適用した場合、耐摩耗性を低下させる傾向にあるので好ましくない。
【0022】
【実施例】
つぎに本発明のタイヤ用ゴム組成物を実施例に基づいてさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0023】
実施例1〜3および比較例1〜6
硫黄、加硫促進剤を除く成分を、(株)神戸製鋼所製1.7Lバンバリーを用いて混練りした後、得られた混練り物に硫黄、加硫促進剤を加えて二軸ローラーにて練り込んだ。得られた混合物を150℃において30分間加硫することでタイヤ用ゴム組成物を得た。実施例、比較例で用いた各成分を表1に示す。使用したPP粉末は、粒子径70μm、融点165℃の出光石油化学(株)製のH−700であった。実施例および比較例では、ベーストレッドにPP粉末またはPP粉末を溶解させペレット状にしたPPを用いて作製したが、本発明はこれらのみに制限させるものではない。
【0024】
【表1】
【0025】
測定項目
硬度(JIS−A)
調製したタイヤ用ゴム組成物の硬度を、25℃でJIS−A硬度計で測定した。
【0026】
粘弾性
(株)岩本製作所製のVES−F−3を用いて、周波数10Hz、初期歪み10%、動歪み2%で60℃におけるE*(複素弾性率)とtanδ(損失正接)を測定した。このE*値が大きいほど剛性が高く、操縦安定性に優れる。またtanδ値が小さいほど転がり抵抗が低減されている。
【0027】
引張試験
JIS−K6251に準じて3号ダンベルを用いて、調製したタイヤ用ゴム組成物の引張試験を実施し、破断強度(TB)、破断伸び(EB)を測定した。示された数値が大きいほどゴムの強度が良好である。
【0028】
引裂試験
JIS−K6252に準じて、調製したタイヤ用ゴム組成物の試験を行なった。示された数値が大きいほどゴムの強度が良好である。
【0029】
操縦安定性
195/60R15サイズのタイヤを常法で作製し、これらのタイヤを装着した普通乗用車を使用して、テストコースにおいて官能試験を実施した。特にハンドル応答性について、比較例1を6点として相対評価した。点数が高いほど操縦安定性が良好である。
【0030】
タイヤの軽量化
作製したタイヤの重量を無風状態下で、重量計にて測定した。ばらつきを考慮して、同一規格のタイヤでN=3以上で測定し、その平均値をタイヤ重量とした。表2に記載の値は基準タイヤと比べた時の軽量化の程度を示している。
【0031】
評価結果
【0032】
【表2】
【0033】
実施例1における破断強度(TB)、破断伸び(EB)、引裂試験の結果は、比較例1と比較するとほぼ同等であり、硬度およびE*値が高くなり、操縦安定性を向上させた。また、タイヤの軽量化も達成された。tanδ値も低減されており、転がり抵抗の低減に有効であった。実施例3におけるゴム強度は、やや低下したものの、硬度およびE*値は大幅に改善され、操縦安定性を大幅に改善させ、タイヤの軽量化も達成された。一方、比較例2では硬度およびE*値が若干高くなったが、操縦安定性や軽量化という点では、高い効果がみられず、tanδ値もあまり低減されず、転がり抵抗の低減は達成されなかった。また、比較例3では、ゴム強度が著しく低下した。ペレット状のPPを配合した比較例4〜6では、破断強度が著しく低下していた。
【0034】
一般に、ポリプロピレンの比重は1以下(0.91)であり、一方、タイヤ用ゴム組成物の比重は1以上である。本発明のように、タイヤ用ゴム組成物に低比重のポリプロピレン粉末を配合することで、タイヤの軽量化が達成される。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、耐久性を低下させることなく、タイヤを軽量化し、タイヤの転がり抵抗を低減させ、かつ操縦安定性の改善が達成される。
Claims (2)
- ジエン系ゴム100重量部に対して、無機充填剤20〜120重量部およびポリプロピレン粉末35〜70重量部を含み、
混練りにおける最高温度が110〜165℃であり、かつポリプロピレン粉末の融点以下であるタイヤ用ゴム組成物をベーストレッドに用いた空気入りタイヤ。 - 前記ポリプロピレン粉末の粒子径が500μm以下であり、高結晶性のものである請求項1記載の空気入りタイヤ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003053608A JP4384862B2 (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003053608A JP4384862B2 (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004263045A JP2004263045A (ja) | 2004-09-24 |
JP4384862B2 true JP4384862B2 (ja) | 2009-12-16 |
Family
ID=33118163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003053608A Expired - Fee Related JP4384862B2 (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4384862B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4578796B2 (ja) * | 2003-10-23 | 2010-11-10 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤサイドウォール補強層用ゴム組成物 |
EP1770122B1 (en) | 2005-09-26 | 2011-03-16 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for tire and tire using the same |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5730738A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-19 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Production of rubber composition |
JPS56166242A (en) * | 1980-05-27 | 1981-12-21 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Preparation of rubber composition having high modulus of elasticity |
JPS6137831A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-22 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | ゴム組成物 |
JP3601569B2 (ja) * | 1997-03-26 | 2004-12-15 | 株式会社ブリヂストン | 樹脂強化エラストマー、その製造方法、及びそれを用いた空気入りタイヤ |
JP4608032B2 (ja) * | 1997-06-18 | 2011-01-05 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用の加硫ゴム成形体 |
ATE414623T1 (de) * | 2000-01-12 | 2008-12-15 | Michelin Soc Tech | Im vulkanisierten zustand als notlaufring für reifen geeignete kautschukzusammensetzung und solch ein notlaufring |
-
2003
- 2003-02-28 JP JP2003053608A patent/JP4384862B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004263045A (ja) | 2004-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7875669B2 (en) | Production process of rubber composition and rubber composition using the process, and tire using the rubber composition | |
JP5367966B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物 | |
CN103391852B (zh) | 用于车轮的轮胎 | |
JP4405928B2 (ja) | ベーストレッド用ゴム組成物 | |
JP5451124B2 (ja) | ブレーカートッピング用ゴム組成物及びタイヤ | |
JP2019218481A (ja) | ゴム組成物およびタイヤ | |
JP5002186B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ | |
EP2722361B1 (en) | Preparation of silica reinforced rubber composition and tire with component thereof | |
JP6919744B1 (ja) | タイヤ | |
JP4102241B2 (ja) | サイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP5265115B2 (ja) | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP4071147B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP4819236B2 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ | |
JP2018177905A (ja) | ゴム組成物およびタイヤ | |
JP6540263B2 (ja) | ゴム組成物 | |
JP4384873B2 (ja) | ビードエイペックス用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP2003213045A (ja) | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ | |
JP4414691B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ | |
JP2011088983A (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
JP4384862B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP2007308625A (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたトレッドを有するタイヤ | |
JP4342814B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP2005113027A (ja) | インナーライナー用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP2018188538A (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
JP4474862B2 (ja) | シリカ配合系のタイヤトレッド用ゴム組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051212 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080423 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081224 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090212 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090421 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090708 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090708 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090806 |
|
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: 20090915 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090928 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
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: 20131002 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |