JPH01203442A - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、乗用車用並びに重荷重用空気入りタイヤの耐
久性を改良することのできるタイヤ用ゴム組成物に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、空気入りタイヤは、高速道路の整備の進行に伴っ
て、高速で長時間にわたって走行されることが多くなっ
てきた。しかし、高速で長時間にわたって走行すると、
該タイヤのアンダートレッド、ベルト層両端部下方でカ
ーカス層の上側領域およびビートコアの周りに内側から
外側にターンアップされたカーカス層のターンアップ部
内側領域等のタイヤ緩衝層に熱が蓄熱され、セパレージ
ジンが生じるという問題がある。

この問題を解消するために、熱の蓄熱し易い前記タイヤ
緩衝層が低発熱性で柔らかいゴム組成物から形成された
タイヤが提案されている。

たとえば、このタイヤ緩衝層の発熱性を低下させるため
、該タイヤの緩衝層用としてプロセス油の配合量が少な
いまたは加硫促進剤の配合量が多いゴム組成物が提案さ
れているが、このようなゴム組成物はいずれも、該タイ
ヤｉ衝屡の硬度を、増大せしめたり、強度を低下させる
ため、好ましいことではない。また、カーボンブラック
の配合量を前記タイヤ緩衝層の発熱性を低下させる程度
まで少なくすると、ゴム組成物の加工性が失われ、カレ
ンダー圧延性や押出性が低下し、タイヤ緩衝層の寸法情
度を低下させることになるため、好ましいことではなか
った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記タイヤのアンダートレッド、ベル
ト層端部下方領域およびカーカス層のビードコアターン
アップ部内側領域等のタイヤ緩衝層に要求される、低発
熱性と低硬度の両特性を満足するタイヤ用ゴム組成物を
提供することであり、他の目的は、このような低発熱性
で、低硬度の緩衝層を有し、耐久性、特に高速耐久性に
優れた空気入りタイヤを提供することである。

〔発明の構成〕

このような本発明の目的は、０〜６０重量部のブタジェ
ンゴムを含有する天然ゴムおよび／またはポリイソプレ
ンゴム１００重量部に対して、２５〜４５重量部のカー
ボンブラック、５重量部以下の軟化剤および４〜４０重
量部の加硫ゴム粒子を配合したタイヤ用ゴム組成物（こ
こで、上記加硫ゴム粒子は、０〜６０重量部のブタジェ
ンゴムを含有する天然ゴムおよび／またはポリイソプレ
ンゴム１００重量部に対して、１０重量部以下のカーボ
ンブラック、５重量部以下の軟化剤を配合したゴム組成
物の加硫物から得られた平均粒子径が０．０５〜０．５
ｍｍのゴム粒子である）およびタイヤのアンダートレッ
ド、タイヤのヘルド層端部下方でカーカス層の上側領域
およびビートコアの周りに内側から外側にターンアップ
されたカーカス層のターンアップ部内側領域等の少なく
とも１ケ所のタイヤ緩衝層に前記ゴム組成物を適用する
ことにより達成することができる。

本発明の低発熱性と低硬度を満足するゴム組成物は、第
１図に示すように、タイヤのベルトＮ２端部下方でカー
カス層３の上側領域（以下、ベルト層端部下側緩衝層と
いう）ｌ、ビードコア（ビードワイヤ）６の周りに内側
から外側にターンアップされたカーカス層のターンアッ
プ部内側領域（以下、ターンアップ部緩衝層という）７
或いはアンダートレッド等の緩衝層とじてに適用される
。より好ましくは該ベルト層端部下側緩衝層およびター
ンアップ部緩衝層に本発明のゴム組成物を適用するのが
よい。

なお、図において、１はトレッド、５はサイドトレッド
である。

本発明のゴム組成物を構成するゴム成分は、ポリブタジ
ェンゴム（以下、ＢＲ）をＯ〜６０１Ｅ量部の範囲量含
有する天然ゴム（以下、ＮＲと略す）および／またはポ
リイソプレンゴム（以下、ＩＲと略す）である。ＢＲは
６０重量部を限度としてＮＲおよび／またはＩＲにブレ
ンドされるが、６０重量部を超えると、強度が低下する
ため好ましくない。また、本発明のゴム組成物には、上
記原料ゴム１００重量部あたり、２５〜４５重量部、好
ましくは３０重量部以上で４０重量部未満のカーボンブ
ラック（以下、ＣＢと略す）が配合される。このＣＢの
量が２５重量部よりも少ないと、前述した通りゴム組成
物としての良好な加工性が得られないし、４５部を超え
ると、低発熱性のゴム組成物が得られなくなるため好ま
しくない。

このＣＢとしては、沃素吸着量が３５〜９０ｇ／Ｋｇ、
ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）吸油量が９０〜１３０
ｃｎ＋３／１００ｇのＣＢが好ましく、たとえばＧＰＦ
〜ＨＡＦ等を例示することができる。沃素吸着量が３５
ｇ／Ｋｇ未満またはｏｏｐ吸油量が９０ｃｍ３／１００
ｇ未満のＣＢはゴム組成物の強力向上に寄与が小さいし
、沃素吸着量が９０ｇ／Ｋｇを超えるかまたはＤＯＰ吸
油量が１３０ｃｍ”／１００ｇを超えると、ゴム組成物
の低発熱性が満足されなくなるので好ましくない。

また、軟化剤の配合量は、前記原料ゴム１００Ｍ量部当
たり０〜５重量部であり、５重量部を超えると、本発明
のゴム組成物の低発熱性が満足されなくなる。軟化剤の
例としては、芳香族系オイル、パラフィン系オイル、ナ
フテン系オイルのようなプロセス油、有機酸エステル、
ポリエーテル等があり、これらは単独または２種以上を
混用することができる。

そして本発明のゴム組成物には、前記予め加硫すること
によって得られた、平均粒子径が０゜０５〜０．５ｍｍ
の加硫ゴム粒子が配合されることが重要である。

本発明のゴム組成物における該加硫ゴム粒子の配合量は
４〜４０重量部である。この配合量が４重量部未満では
ゴム組成物の低発熱性が満足されないし、４０重量部を
超えると強力が低下するので好ましくない。また、該加
硫ゴム粒子の平均粒子径は、０．０５〜０　、５ｍｍで
あることが必要であり、０　、０５ｍｍよりも小さくな
ると、ゴム組成物中への均一な分散が困難になり、配合
効果が十分に発揮できなくなるし、０．５１１１＋Ｉ＋
よりも大きくなるとゴム組成物の強力が低下し、該タイ
ヤとしての耐久性を低下させるため好ましくない。

この加硫ゴム粒子の形状としては、粒状、棒状、立方体
状またはこれらの形状に類似する形状等任意であるが、
その硬度は３０〜５０程度が好ましい。

ここで、該加硫ゴム粒子を形成するゴム組成物は、本発
明のゴム組成物と同じ、０〜６０重量部のブタジェンゴ
ムを含有する天然ゴムおよび／またはポリイソプレンゴ
ムが原料ゴムとじて使用される。すなわち、この加硫ゴ
ム粒子用ゴム組成物（以下、粒子用ゴム組成物という）
のゴム成分は、本発明ゴム組成物の強度、ブレンドの容
易性や均一分散の点から、本発明のゴム組成物と同じ、
上記原料ゴムが使用されるのである。

そして、この粒子用ゴム組成物において、加硫ゴム粒子
並びに本発明ゴム組成物の低発熱性を維持する上で、Ｃ
Ｂと軟化剤の配合量は、原料ゴム１００重量部当たり、
ＣＢを１０重量部以下、軟化剤を５重量部以下にするこ
とが必要である。

なお、本発明のゴム組成物には、上記必須成分に加えて
、硫黄、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、酸化亜鉛
などの各種の配合剤が適宜、配合されることはいうまで
もない。

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。

なお、破断強度、ＪＩＳ硬度、耐発熱性、タイヤの耐久
性は、次の測定法により測定した。

断　声、ＪＩＳ：　ＪＩＳ　Ｋ　６３０１に準拠。

■主愁１：岩木製作所製の粘弾性スペクトロメーターを
使用し、次の条件下で動的粘弾性試験を行い、評価した
。

なお、この耐発熱性の数値が大きい程発熱が低いことを
示す。

初期伸長量１ｏｚ、動的歪±２χ、周波数１０Ｈｚ。

Ｌ工二ｑ肚久性： 第１図に示す構造を有するタイヤサイズｌｌＲ２２，５
−１４ＰＲの試作タイヤを作成し、室内ドラム走行テス
トを行い、次のベルト部耐久性およびビルド部耐久性を
それぞれ、評価した。

さ火工里虹久独：第１図のベルト層端部下側緩衝層４の
み、該緩衝層を形成するゴム組成物の配合組成を変更し
て、タイヤを試作し、次の条件下で評価した。

リム：　　８．２５　Ｘ　２２．５ 空気圧：　７．００　Ｋｇｆ／ａｍ” 走行速度：　８０　Ｋｎ＋／時 荷重：　２７００　Ｋｇ（走行１０時間毎に１０χのス
テップアップ）。

ビード部耐久性：第１図のターンアンプ部緩衝層７のみ
、該緩衝層を形成するゴム組成物の配合組成を変更して
、タイヤを試作し、次の条件下で評価した。

リム：　　７．５０　Ｘ　２２．５ 空気圧：　７．００　Ｋｇｆ／ｃｎ＋”走行速度：　４
５　Ｋ＋＋／時 荷Ｎ：　４５００Ｋｇ　　。

標串例、実施例１〜６、比較例１〜６ 加硫促進剤以外の各配合剤と原料ゴムとをバンバリー型
ミキサーで混合して作成したマスターパッチに、硫黄、
加硫促進剤をオーブンロールで添加して、表１に示す基
本配合の加硫ゴム粒子用ゴム組成物Ｂを調整した。４ この加硫ゴム粒子用ゴム組成物Ｂを加硫して所望の厚さ
の加硫シートにした後、立方体状に切断し、加硫ゴム粒
子を作成した。

得られた上記加硫ゴム粒子、加硫促進剤以外の各配合剤
と原料ゴムとを前記粒子用ゴム組成物と同様に、バンバ
リー型ミキサーを用いて混合し、次いでオープンロール
を用いて硫黄、加硫促進剤を添加、混合して、表２に示
す基本配合のタイヤ用ゴム組成物Ｂを調整した。

表１および表２に示す基本配合の加硫ゴム粒子用ゴム組
成物Ｂおよびタイヤ用ゴム組成物Ａにおいて、表３に示
す通り、原料ゴム成分、ＣＢ、軟化剤（芳香族系オイル
）および加硫ゴム粒子の平均粒子径を変更したタイヤ用
ゴム組成物Ａを調整し、これらのゴム組成物Ａの物性並
びにこれらのゴム組成物Ａを用いて緩衝層を設けたタイ
ヤの耐久性を評価した。結果を同じく表３に示した。

なお、表３の加硫ゴム粒子を構成する（対応する）ゴム
組成物の組成を同じく表３にゴム組成物Ｂとして示した
。

表３に示す通り、耐発熱性、破断強力、タイヤ耐久性は
それぞれ、加硫ゴム粒子を含有していない標準例のゴム
組成物についての測定結果を基準にして指数値で示した
。

（以下、余白） 表１ 上表中、老化防止剤はＮ−イソプロピル−Ｎ’−フェニ
ル−ｐ−フェニレンジアミン、加硫促進剤はＮ−オキシ
−ジエチレンベンゾチアジル−２−スルフェンアミドで
ある。

表２ 上表中、老化防止剤と加硫促進剤は、表１に同じ。

表３に示す通り、実施例１〜３、比較例Ｉを対比すると
、ゴム組成物へにおける加硫ゴム粒子の配合量が増大す
るにつれて、耐発熱性は改良（増大）し、低発熱性にな
り、硬度も低下する傾向があることが判る。しかし、該
加硫ゴム粒子の配合量が本発明に規定する４０重量部を
こ超えると（比較例１）破断強度の低下が著しい。

これに対して、加硫ゴム粒子の配合量が本発明に規定す
る範囲内の実施例１〜３の場合は、破断強度の低下が小
さく、実施例２に示す通り、タイヤとしての耐久性が顕
著に向上する。

比較例２と実施例４とを対比すると判る通り、加硫ゴム
粒子用ゴム組成物Ｂをそのまま本発明ゴム組成物Ａに配
合しても（比較例２）タイヤの耐久性は向上せず、該ゴ
ム組成物Ｂを予め加硫し、カットして加硫ゴム粒子とし
てゴム組成物へに配合する（実施例４）ことによりはじ
めて、タイヤの耐久性は向上する。

比較例３と比較例４は、ＣＢｉおよび軟化剤量が本発明
に規定する範囲量外では、耐発熱性および破断強力とも
に改良されない。

また、実施例５と比較例５は、加硫ゴム粒子゛用ゴム組
成物Ｂ中に含有されるＣＢの量の影響をみたもので、該
ゴム組成物Ｂ、すなわち加硫ゴム粒子中に含有されるＣ
Ｂ量が本発明に規定する範囲量外になると、耐発熱性が
悪化し、タイヤの耐久性も低下することが判る。

また、比較例６は、本発明に規定する範囲外の平均粒子
径を有する加硫ゴム粒子を配合した本発明ゴム組成物Ａ
の結果であり、この場合は破断強力の低下が著しいこと
が判る。

さらに実施例６は、該加硫ゴム粒子用ゴム組成＠ＩＩＢ
の組成を変更した場合の例を示し、ゴム成分としてＮＲ
とＢＲとのブレンド系でも、破断強力を実質的に低下さ
せないで、耐発熱性、ゴム硬度を改良できることが判る
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、タイヤのベルト層両端部下側ｅＭ　ｂ
ｉやカーカス層のビードコアターンアップ部領域等のタ
イヤ緩衝層を形成するゴム組成物として、特定の配合組
成を有する、低発熱性で、低硬度、低モジュラスのゴム
組成物を使用することにより、タイヤの耐久性、特に高
速耐久性を顕著に改良、向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のタイヤゴム組成物を適用した空気入
りタイヤの１例を示す半断面図である。 ２・・・ヘルド層、３・・・カーカス層、４・・・緩衝
層、７・・・緩衝層、６・・・ビードワイヤ。 代理人　弁理士　小　川　信　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、０〜６０重量部のブタジエンゴムを含有する天然ゴ
   ムおよび／またはポリイソプレンゴム１００重量部に対
   して、２５〜４５重量部のカーボンブラック、５重量部
   以下の軟化剤および４〜４０重量部の加硫ゴム粒子を配
   合したことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。 ここで、上記加硫ゴム粒子は、０〜６０重量部のブタジ
   エンゴムを含有する天然ゴムおよび／またはポリイソプ
   レンゴム１００重量部に対して、１０重量部以下のカー
   ボンブラック、５重量部以下の軟化剤を配合したゴム組
   成物の加硫物から得られた平均粒子径が０．０５〜０．
   ５ｍｍのゴム粒子である。 ２、タイヤのアンダートレッド、ベルト層端部下方でカ
   ーカス層の上側領域およびビートコアの周りに内側から
   外側にターンアップされたカーカス層のターンアップ部
   内側領域等の少なくとも１ヶ所のタイヤ緩衝層用である
   請求項１記載のタイヤ用ゴム組成物。