JPH0639546B2 - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤトレッド用ゴム組成物Info
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- JPH0639546B2 JPH0639546B2 JP63009517A JP951788A JPH0639546B2 JP H0639546 B2 JPH0639546 B2 JP H0639546B2 JP 63009517 A JP63009517 A JP 63009517A JP 951788 A JP951788 A JP 951788A JP H0639546 B2 JPH0639546 B2 JP H0639546B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- carbon black
- rubber composition
- tire tread
- oxygen
- Prior art date
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高耐摩耗性を有し、かつ低温から高温におけ
るグリップ性能を改善したタイヤトレッド用ゴム組成物
に関する。
るグリップ性能を改善したタイヤトレッド用ゴム組成物
に関する。
近年、自動車の高性能化に伴い、高速性能や安定走行に
対する要求が高まり、タイヤトレッド部の性能向上につ
いても活発に研究開発されている。
対する要求が高まり、タイヤトレッド部の性能向上につ
いても活発に研究開発されている。
とくに高速安定走行に耐える高度の耐摩耗性と路面把持
力の大きい、すなわち高耐摩耗性と高グリップ性能を有
するタイヤトレッドが強く要求されている。
力の大きい、すなわち高耐摩耗性と高グリップ性能を有
するタイヤトレッドが強く要求されている。
カーボンブラックによるゴムの補強性能は、従来からそ
の比表面積（粒子径）やストラクチャーが支配的な因子
として考えられており、一般的にカーボンブラックの比
表面積やストラクチャーが大きい程耐摩耗性は増大す
る。
の比表面積（粒子径）やストラクチャーが支配的な因子
として考えられており、一般的にカーボンブラックの比
表面積やストラクチャーが大きい程耐摩耗性は増大す
る。
またグリップ性能を向上させるために、トレッド部に使
用するゴム成分としてスチレン含有率の高いＳＢＲを用
いたり、あるいはプロセスオイルを高充填で配合したゴ
ム組成物等が知られている。しかし、グリップ性能の向
上には充分でなく、とくに低温でのグリップ性能が低下
し、耐摩耗性の低下も著しい等の欠点がある。
用するゴム成分としてスチレン含有率の高いＳＢＲを用
いたり、あるいはプロセスオイルを高充填で配合したゴ
ム組成物等が知られている。しかし、グリップ性能の向
上には充分でなく、とくに低温でのグリップ性能が低下
し、耐摩耗性の低下も著しい等の欠点がある。
本発明は、カーボンブラック表面の活性度に着目し、ゴ
ム成分と複合した場合に表面活性を適度に抑制すると、
グリップ性能を向上することができ、また耐摩耗性も維
持できることを知見し、上記欠点の解消をはかるもので
ある。
ム成分と複合した場合に表面活性を適度に抑制すると、
グリップ性能を向上することができ、また耐摩耗性も維
持できることを知見し、上記欠点の解消をはかるもので
ある。
すなわち、本発明はゴム成分１００重量部に対し、窒素
吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００m2／ｇ以上、ＤＢＰ
吸油量が１００ｍ／１００ｇ以上であり、酸素と水素
の含有量がカーボンブラック１００ｇ当り０．３５ｇ当
量以下のカーボンブラックを３０〜２００重量部配合し
て成るタイヤトレッド用ゴム組成物である。
吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００m2／ｇ以上、ＤＢＰ
吸油量が１００ｍ／１００ｇ以上であり、酸素と水素
の含有量がカーボンブラック１００ｇ当り０．３５ｇ当
量以下のカーボンブラックを３０〜２００重量部配合し
て成るタイヤトレッド用ゴム組成物である。
ゴム成分としては、天然ゴム、合成ゴムあるいはこれら
の２種以上をブレンドしたゴム等が用いられ、合成ゴム
としては、ＳＢＲ，ＢＲ，ＩＲ等ジエン系ゴムが好まし
い。
の２種以上をブレンドしたゴム等が用いられ、合成ゴム
としては、ＳＢＲ，ＢＲ，ＩＲ等ジエン系ゴムが好まし
い。
本発明で使用するカーボンブラックは、ゴム補強用とし
て通常用いられるファーネスブラックであり、窒素吸着
比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００m2／ｇ以上、ＤＢＰ吸油
量が１００ｍ／１００ｇ以上であることが必要であ
る。窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）やＤＢＰ吸油量がこ
れらの値未満であると、ゴム組成物として充分な耐摩耗
性を付与することができないためである。これらの特性
を有するカーボンブラックは、一般的にＳＡＦ，ＩＳＡ
Ｆ等のハード系領域に属するものである。これらのカー
ボンブラックはその製造過程において、原料炭化水素の
熱分解で生成するカルボキシル基、フェノール基、キノ
ン基等の各種の官能基がカーボンブラック粒子表面に結
合している。この官能基は、ゴム成分への配合時にゴム
分子との架橋反応に関与し、ゴム補強性向上に機能する
が、本発明は官能基として酸素と水素を合わせた含有量
がカーボンブラック１００ｇ当り０．３５ｇ当量以下の
低位にあると、耐摩耗性の低下を招かずにグリップ性能
の向上がはかられることを実験的に確認して完成したも
のである。すなわち、カーボンブラック粒子表面の官能
基は、ゴム成分との混練過程においてゴム分子と化学的
に結合し、この界面結合を適度に抑制するとグリップ性
能を示す損失係数（tanδ）が大きくなる。一方、カー
ボンブラックの補強機能は低下し、耐摩耗性の低下をも
たらす方向にあるが、それは酸素と水素の含有量がカー
ボンブラック１００ｇ当り０．１５ｇ当量以下の場合に
顕著である。このため耐摩耗性の低下を僅少に維持しか
つグリップ性能の向上をはかるために、酸素と水素の含
有量がカーボンブラック１００ｇ当り０．１５ｇ当量以
上であることが望ましい。
て通常用いられるファーネスブラックであり、窒素吸着
比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００m2／ｇ以上、ＤＢＰ吸油
量が１００ｍ／１００ｇ以上であることが必要であ
る。窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）やＤＢＰ吸油量がこ
れらの値未満であると、ゴム組成物として充分な耐摩耗
性を付与することができないためである。これらの特性
を有するカーボンブラックは、一般的にＳＡＦ，ＩＳＡ
Ｆ等のハード系領域に属するものである。これらのカー
ボンブラックはその製造過程において、原料炭化水素の
熱分解で生成するカルボキシル基、フェノール基、キノ
ン基等の各種の官能基がカーボンブラック粒子表面に結
合している。この官能基は、ゴム成分への配合時にゴム
分子との架橋反応に関与し、ゴム補強性向上に機能する
が、本発明は官能基として酸素と水素を合わせた含有量
がカーボンブラック１００ｇ当り０．３５ｇ当量以下の
低位にあると、耐摩耗性の低下を招かずにグリップ性能
の向上がはかられることを実験的に確認して完成したも
のである。すなわち、カーボンブラック粒子表面の官能
基は、ゴム成分との混練過程においてゴム分子と化学的
に結合し、この界面結合を適度に抑制するとグリップ性
能を示す損失係数（tanδ）が大きくなる。一方、カー
ボンブラックの補強機能は低下し、耐摩耗性の低下をも
たらす方向にあるが、それは酸素と水素の含有量がカー
ボンブラック１００ｇ当り０．１５ｇ当量以下の場合に
顕著である。このため耐摩耗性の低下を僅少に維持しか
つグリップ性能の向上をはかるために、酸素と水素の含
有量がカーボンブラック１００ｇ当り０．１５ｇ当量以
上であることが望ましい。
この酸素および水素の含有量は、カーボンブラックを
N2,Ar等の不活性雰囲気中で熱処理することにより低減
調節することができる。例えば加熱炉を用いてN2ガスを
流通させながら、６００〜１２００℃の温度で適宜時間
処理して官能基の一部を分解、除去する。
N2,Ar等の不活性雰囲気中で熱処理することにより低減
調節することができる。例えば加熱炉を用いてN2ガスを
流通させながら、６００〜１２００℃の温度で適宜時間
処理して官能基の一部を分解、除去する。
なお、これらの特性値は、次の方法による測定値であ
る。
る。
（１）窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ） ASTM D3037(1984)“Standard Methods of Testing Carb
on Black-Surface Area by Nitrogen Adsorption”Meth
od Cによる。
on Black-Surface Area by Nitrogen Adsorption”Meth
od Cによる。
（２）ＤＢＰ吸油量 ＪＩＳ Ｋ６２２１−１９８２“ゴム用カーボンブラッ
ク試験方法”Ａ法による。
ク試験方法”Ａ法による。
（３）酸素および水素の含有量 ＪＩＳ Ｍ８８１３（１９７６）“石炭類およびコーク
ス類の元素分析方法”による。
ス類の元素分析方法”による。
これらのカーボンブラックは、ゴム工業において通常用
いられる加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤等とともにゴ
ム成分１００重量部に対し、３０〜２００重量部の割合
で配合して、ゴム組成物が得られる。
いられる加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤等とともにゴ
ム成分１００重量部に対し、３０〜２００重量部の割合
で配合して、ゴム組成物が得られる。
上記構成により、本発明のゴム組成物は、窒素吸着比表
面積（Ｎ2ＳＡ）１００m2／ｇ以上、およびＤＢＰ吸油
量１００ｍ／１００ｇ以上の高補強性カーボンブラッ
クを用い、その表面官能基の酸素と水素の合計含有量を
カーボンブラック１００ｇ当り０．３５ｇ当量以下の値
に設定して、表面活性を適度に抑制することにより、ゴ
ム成分と複合した場合に低温域から高温域に亙ってグリ
ップ性能の向上をはかることができ、更に耐摩耗性の劣
化も効果的に防止される。
面積（Ｎ2ＳＡ）１００m2／ｇ以上、およびＤＢＰ吸油
量１００ｍ／１００ｇ以上の高補強性カーボンブラッ
クを用い、その表面官能基の酸素と水素の合計含有量を
カーボンブラック１００ｇ当り０．３５ｇ当量以下の値
に設定して、表面活性を適度に抑制することにより、ゴ
ム成分と複合した場合に低温域から高温域に亙ってグリ
ップ性能の向上をはかることができ、更に耐摩耗性の劣
化も効果的に防止される。
表−１に使用したカーボンブラックの特性値を示した。
表−１において、NO.４，５，６のカーボンブラック
は、夫々NO.１，２，３のカーボンブラックを同表中に
示す条件で熱処理して、酸素と水素の含有量を低減した
ものである。なお、NO.７はNO.３のカーボンブラックを
熱処理したものである。
表−１において、NO.４，５，６のカーボンブラック
は、夫々NO.１，２，３のカーボンブラックを同表中に
示す条件で熱処理して、酸素と水素の含有量を低減した
ものである。なお、NO.７はNO.３のカーボンブラックを
熱処理したものである。
これらのカーボンブラックを用いて、表−２に示す配合
割合で天然ゴムおよび合成ゴムに混合混練した。
割合で天然ゴムおよび合成ゴムに混合混練した。
このようにして得られたゴム組成物を加硫して、そのゴ
ム配合特性を表−３（天然ゴム）および表−４（合成ゴ
ム）に示した。同表中において、グリップ性能は下記の
方法で測定した損失係数（tanδ）を用いて示した。こ
の値が大きい程グリップ性能が向上することを示してい
る。
ム配合特性を表−３（天然ゴム）および表−４（合成ゴ
ム）に示した。同表中において、グリップ性能は下記の
方法で測定した損失係数（tanδ）を用いて示した。こ
の値が大きい程グリップ性能が向上することを示してい
る。
これらの結果から、本発明例の場合は対応する比較例に
比べて低温から高温域に亙って損失係数（tanδ）が向
上しており、また耐摩耗性の低下も僅少に止まっている
ことが判明する。更に操縦安定性を示す動的弾性率
（Ｅ’）の低下も殆んど認められない。
比べて低温から高温域に亙って損失係数（tanδ）が向
上しており、また耐摩耗性の低下も僅少に止まっている
ことが判明する。更に操縦安定性を示す動的弾性率
（Ｅ’）の低下も殆んど認められない。
（１）損失係数（tanδ）、動的弾性率（Ｅ’） ヴィスコ・エラスティック・スペクトロメーター（岩本
製作所製）を用い、次の条件で測定した。
製作所製）を用い、次の条件で測定した。
試験片：長さ３０mm、幅５mm、厚さ２mm 周波数：５０Hz 動的歪み率ε：±１％ （２）摩耗量 ランボーン摩耗試験機（機械式スリップ機構）を用い、
次の条件で測定した。
次の条件で測定した。
試験片：外径５０mm、厚さ５mm エメリーホイール：ＧＣタイプ、粒度♯８０、 硬度Ｈ エメリーホイール面と試験片との相対スリップ率：２５
％、５０％ 試験荷重：４．５kg 添加カーボランダム粉：粒度♯８０、添加量１５ｇ／mi
n （３）その他 ＪＩＳ Ｋ６３０１−７５“加硫ゴム物理試験方法”に
よった。
％、５０％ 試験荷重：４．５kg 添加カーボランダム粉：粒度♯８０、添加量１５ｇ／mi
n （３）その他 ＪＩＳ Ｋ６３０１−７５“加硫ゴム物理試験方法”に
よった。
上記説明で明らかなように本発明のゴム組成物は、タイ
ヤグリップ性能が優れているとともに耐摩耗性も高位に
保持されるので、タイヤトレッド用ゴム部材として高速
性能や安定走行に極めて有用である。更に、低温域にお
ける損失係数（tanδ）が大きいのでスパイクレスタイ
ヤとしても有用性が高い。
ヤグリップ性能が優れているとともに耐摩耗性も高位に
保持されるので、タイヤトレッド用ゴム部材として高速
性能や安定走行に極めて有用である。更に、低温域にお
ける損失係数（tanδ）が大きいのでスパイクレスタイ
ヤとしても有用性が高い。
Claims (2)
- 【請求項１】ゴム成分１００重量部に対し、窒素吸着比
表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００m2／ｇ以上、ＤＢＰ吸油量
が１００ｍ／１００ｇ以上であり、酸素と水素の含有
量がカーボンブラック１００ｇ当り０．３５ｇ当量以下
のカーボンブラックを３０〜２００重量部配合して成る
タイヤトレッド用ゴム組成物。 - 【請求項２】酸素と水素の含有量がカーボンブラック１
００ｇ当り０．１５ｇ当量以上である特許請求の範囲第
１項記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009517A JPH0639546B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009517A JPH0639546B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185342A JPH01185342A (ja) | 1989-07-24 |
| JPH0639546B2 true JPH0639546B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=11722452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63009517A Expired - Lifetime JPH0639546B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639546B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4812015B2 (ja) * | 2006-07-18 | 2011-11-09 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP6758088B2 (ja) * | 2016-05-20 | 2020-09-23 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61207452A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-13 | Bridgestone Corp | タイヤトレツド用ゴム組成物 |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP63009517A patent/JPH0639546B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61207452A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-13 | Bridgestone Corp | タイヤトレツド用ゴム組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01185342A (ja) | 1989-07-24 |
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