JP5625964B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
そこで上記課題を解決するため下記特許文献1には、ジエン系ゴムに特定サイズの膨張黒鉛を添加したタイヤ用ゴム組成物が提案されている。
すなわち本発明は以下のとおりである。
2.前記白色充填剤として、シリカを配合してなることを特徴とする前記1に記載の空気入りタイヤ。
3.前記ジエン系ゴム中、ブタジエンゴムが20質量部以上を占めるとともに、前記ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度が−50℃以下であり、かつ、加硫後の硬度が60以下であることを特徴とする前記1または2に記載の空気入りタイヤ。
図1において、空気入りタイヤは左右一対のビード部1およびサイドウォール2と、両サイドウォール2に連なるトレッド3からなり、ビード部1、1間に繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架され、カーカス層4の端部がビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。トレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。また、ビード部1においてはリムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
以下に説明する本発明のゴム組成物は、とくにトレッド3に有用である。
本発明で使用されるゴム成分は、ゴム組成物に配合することができる任意のゴムを用いることができ、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
これらの中でも、本発明の効果の点からジエン系ゴムはNR、BRが好ましく、とくにジエン系ゴム100質量部中、BRが20質量部以上を占めるとともに、前記ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度が−50℃以下である場合、氷上摩擦力が一層高まり好ましい。また、BRは、ジエン系ゴム中、30質量部以上を占めるのがさらに好ましい。なお、本発明でいう平均ガラス転移温度(Tg)は、ゴムの種類をn、各ゴムのガラス転移温度Ti(℃)、各ゴムの配合量(全ゴムポリマー100質量部に対する質量部)をQiとすると、下記式によって算出すればよい。
本発明で使用されるポリエチレンオキサイドは、公知の化合物であり、下記式で表される繰り返し単位を有する。
この条件を満たすポリエチレンオキサイドは市販品として、住友精化(株)製PEO−1、PEO−15、PEO−27等が挙げられる。
とくに、白色充填剤としてシリカを使用する形態によれば、前記の特定のポリエチレンオキサイドとシリカが相互作用し、タイヤの表面を粗くする効果がさらに高まり、氷上摩擦力および耐摩耗性が一層向上する。
本発明で使用するカーボンブラックとしては、とくに制限されないが、本発明の効果の点から、窒素吸着比表面積(N2SA)(JIS K6217−2に準拠して測定)は、本発明の効果の点から、40〜130m2/gであるのが好ましい。
本発明で言う白色充填剤とは、黒色を呈する充填剤以外の充填剤、例えば黒色を呈する充填剤以外の無機充填剤を意味し、具体的にはシリカ、炭酸カルシウム、クレー等が挙げられる。
なお、シリカは、本発明の効果の点から、BET比表面積(ISO5794−1 Annex Eに準拠して測定)が80〜200m2/gであるのが好ましい。
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム100質量部に対し、カーボンブラックおよび白色充填剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の充填剤を20〜70質量部;および粘度平均分子量Mvが100,000以上のポリエチレンオキサイドを1〜30質量部配合してなることを特徴とする。
前記充填剤が20質量部未満であると、硬度低下により操縦安定性が悪化が悪化する。逆に70質量部を超えると、硬度高となり、氷上性能が悪化する。
前記ポリエチレンオキサイドが1質量部未満であると、配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に30質量部を超えると耐摩耗性が悪化する。
またシリカを配合する場合、その配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、20〜70質量部が好ましい。
前記ポリエチレンオキサイドのさらに好ましい配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、10〜30質量部である。
前記シリカのさらに好ましい配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、20〜50質量部である。
サンプルの調製
表1に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、約150℃±5℃でミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で170℃で15分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で物性を測定した。
耐摩耗性:JIS K6264に準拠し、ランボーン摩耗試験機(岩本製作所(株)製)を使用して荷重4.0kg(=39N)、スリップ率30%の条件で測定した。{(標準例1の摩耗量)×100/(測定試験片の摩耗量)}を100として指数表示した。この数字が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示す。
硬度:JIS K6253に準拠して20℃のショアA硬度を測定した。
結果を表1に併せて示す。
*2:BR(日本ゼオン(株)製Nipol BR X5000)
*3:カーボンブラック(東海カーボン(株)製シーストKHP、N2SA=74.9m2/g)
*4:シリカ(エボニックデグッサジャパン(株)製ULTRASIL VN3GR、CTAB吸着比表面積=165m2/g)
*5:酸化亜鉛(正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種)
*6:ステアリン酸(日油(株)製ビーズステアリン酸)
*7:老化防止剤(FLEXSYS製SANTOFLEX 6PPD)
*8:ワックス(大内新興化学工業(株)製パラフィンワックス)
*9:シランカップリング剤(エボニックデグッサジャパン(株)製Si69)
*10:ポリエチレンオキサイド−1(日油社製、商品名PEG-11000、粘度平均分子量Mv=11,000)
*11:ポリエチレンオキサイド−2(住友精化(株)製PEO−1、粘度平均分子量Mv=150,000−400,000)
*12:ポリエチレンオキサイド−3(住友精化(株)製PEO−15、粘度平均分子量Mv=3,300,000−3,800,000)
*13:ポリエチレンオキサイド−4(住友精化(株)製PEO−27、粘度平均分子量Mv=6,000,000−8,000,000)
*14:プロセスオイル(昭和シェル石油(株)製エキストラクト4号S)
*15:硫黄(鶴見化学工業(株)製金華印油入微粉硫黄)
*16:加硫促進剤(大内新興化学工業(株)製ノクセラーCZ−G)
これに対し、比較例1は、ポリエチレンオキサイドの配合量が本発明で規定する下限未満であるので、氷上摩擦力および耐摩耗性に改善が見られなかった。
比較例2は、ポリエチレンオキサイドの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、耐摩耗性が悪化した。
比較例3は、ポリエチレンオキサイドの粘度平均分子量Mvが、本発明で規定する下限未満であるので、氷上摩擦力および耐摩耗性に改善が見られなかった。
2 サイドウォール
3 トレッド
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
Claims (3)
- ジエン系ゴム100質量部に対し、カーボンブラックおよび白色充填剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の充填剤を20〜70質量部;および粘度平均分子量Mvが100,000以上のポリエチレンオキサイドを1〜30質量部配合してなるゴム組成物を、トレッドに使用した空気入りタイヤ。
- 前記白色充填剤として、シリカを配合してなることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ジエン系ゴム中、ブタジエンゴムが20質量部以上を占めるとともに、前記ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度が−50℃以下であり、かつ、加硫後の硬度が60以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
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