JPH0723435B2 - 重荷重タイヤ用トレッドゴム組成物 - Google Patents

重荷重タイヤ用トレッドゴム組成物

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JPH0723435B2
JPH0723435B2 JP2317867A JP31786790A JPH0723435B2 JP H0723435 B2 JPH0723435 B2 JP H0723435B2 JP 2317867 A JP2317867 A JP 2317867A JP 31786790 A JP31786790 A JP 31786790A JP H0723435 B2 JPH0723435 B2 JP H0723435B2
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    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black
    • C09C1/50Furnace black ; Preparation thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
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    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/19Oil-absorption capacity, e.g. DBP values

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は重荷重タイヤ用トレッドゴム組成物に関するも
のであり、特には耐摩耗性、耐疲労性および低発熱性に
優れた悪路走行用重荷重用空気入りタイヤのトレッドに
使用されるゴム組成物に関するものである。
(従来の技術) 従来、補強性の高いトレッドゴム用充填材としては、耐
摩耗性、耐疲労性及び低発熱性のバランスという観点か
らISAF級のカーボンブラックが使用されてきた。
また、耐摩耗性を改良するために、SAF級のカーボンブ
ラックの使用も一部に見られた。
更に、タイヤトレッドの耐摩耗性を向上させるには、一
般に微粒径かつハイストラクチャーカーボンブラックが
適していることも概に知られている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、カーボンブラックを微粒径化していくと
低発熱性特性が著しく低下して耐久性の低下を招き、ま
たハイストラクチャー化していくと耐摩耗性は良好とな
るものの、耐疲労性が低下するという問題があった。
また、このようなカーボンブラックをゴム組成物に配合
すると、配合ゴムの粘度上昇を招き、加工が困難となる
という問題もあった。
そこで、本発明の目的は、このような問題を生じること
なく耐摩耗性、耐疲労性および低発熱性を改良し得る重
荷重タイヤ用トレッドゴム組成物を提供することにあ
る。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記課題を解決すべく、カーボンブラッ
クのコロイダル特性について種々検討を行った結果、特
定のカーボンブラックをゴム配合系に配合することによ
り上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
すなわち、本発明は、天然ゴムおよびジエン系合成ゴム
より成る群より選ばれた少なくとも1種のゴム成分100
重量部に対して、 (1) セチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着
比表面積(CTAB)が130〜160m2/gの範囲内であり、 (2) ジブチルフタレート吸油量(DBP)が90〜120mm
l/100gの範囲内であり、 (3) 凝集体空隙平均径(Dm)が210Å以下であるカ
ーボンブラック30〜100重量部が配合されていることを
特徴とする重荷重タイヤ用トレッドゴム組成物に関する
ものである。
本発明で使用することのできるジエン系合成ゴムとして
は、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、ス
チレン−ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられるが、こ
れらに限定されるべきものではない。
また、本発明のゴム組成物には、ゴム工業で通常用いら
れている配合剤、例えば硫黄、加硫促進剤、加硫促進助
剤、老化防止剤等を適宜配合することができるのは勿論
のことである。
尚、本発明に係る上記カーボンブラックの各種特性値の
うち、CTABはASTM D 3765−89に準拠し、DBPはJIS K 62
21−1982 A 法に準拠して夫々測定して得た値である。
また、Dmはカーボンブラック試料に、マイクロメトリッ
クス社製水銀ポロシメーター(商品名:Pore Sizer 931
0)により水銀を16psiから30000psiまで圧入して凝集体
空隙径をを測定し、各凝集体径に対する空隙容積分布曲
線をプロットしたときの、最大の微分空隙容積を与える
空隙径を凝集対空隙平均径Dmとした。
本願発明に係るカーボンブラックはバード系ブラック用
オイルファーネス炉を用い、炉の燃焼条件、生成カーボ
ンブラック流の炉内滞留時間を制御することにより製造
することが出来る。
(作 用) 本発明において用いる上述のカーボンブラックの各種特
性値の範囲は、以下に示す理由に基づき定められたもの
である。
CTABが130m2/g未満の場合は、耐摩耗性が著しく低下
し、一方160m2/gを超えると低発熱性特性が大幅に悪化
してしまうため、CTABは130〜160m2/gの範囲内であるこ
とを要する。
DBPについては、この値が90ml/100g未満の場合は、耐摩
耗性が著しく低下し、また十分なカーボンブラックの分
散性も得られない、一方120ml/100gを超える場合は、耐
カット性、耐疲労性が低下してしまう。従って、DBPは9
0〜120ml/100gの範囲内であることを要する。好ましく
は、DBPは90〜100ml/100gの範囲内とする。
Dmについては、この値が210Åより大きいと耐疲労性が
著しく劣り、たとえDBPが本発明の範囲内に入っていて
も大幅な耐疲労性の低下を招く。従って、Dmは210Å以
下であることを要する。好ましくは、200Å以下とす
る。
カーボンブラック配合量については、30重量部より少な
いと十分な耐摩耗性が得られず、逆に100重量部より多
いと配合物粘度が上昇し、著しく作業性の低下を示す。
(実施例) 次に本発明を実施例による具体的に説明する。
下記の第1表に、本実施例において用いた各種カーボン
ブラックの特性値を示す。
第1表に示すカーボンブラック種A〜Cの3種は本発明
に係るカーボンブラックであり、D〜Hの5種は比較の
ために用いたカーボンブラックである。
比較のために用いたカーボンブラックは夫々次の特性を
有する。
カーボンブラック種DはCTAB値が本発明に係るカーボン
ブラックに比し小さく、またDmも210Åより大きくなっ
ている。それに対し、Eは本発明に係るカーボンブラッ
クに比しCTAB値が大きく、かつDBP値が大きくなってい
る。また、Fは本発明に係るカーボンブラックに比しDB
P値が大きく、かつDmも210Åよりも大きくなっている。
一方、Gは本発明に係るカーボンブラックに比しDBP値
が小さく、またHはDmのみ210Åよりも大きくなってい
る。
上述の各種カーボンブラックを下記の第2表に示す配合
処方(重量部)にて配合し、各種ゴム組成物を調製し
た。
得られたゴム組成物をトレッドゴム組成物として用い
て、サイズ1000R 20 14PRの各種タイヤを試作し、石の
多い採石現場やダム現場を中心に4000〜6000km走行させ
た後、かかるタイヤの耐摩耗性と耐疲労性(ゴム欠け
数)を評価した。
これら評価は比較例3のタイヤを100として指数表示し
た。数値の大きい程、結果は良好である。
また、発熱性は新品タイヤのトレッドの一部を切り出
し、BS 903:Part A8 :1963法に準拠して行った反発弾性
試験の結果を、やはり比較例3のタイヤを100として指
数表示した。数値の大きい程、結果は良好である。
尚、実施例4については、比較例6のタイヤを100とし
て指数表示した。
(発明の効果) 第2表の試験結果からも分かるように、本発明の重荷重
タイヤ用トレッドゴム組成物は、特定のカーボンブラッ
クを所定量配合したことにより、従来のカーボンブラッ
クを使用したゴム組成物と比べ、低発熱性特性を大きく
損なうことなく、耐摩耗性および耐疲労性を著しく改良
することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】天然ゴムおよびジエン系合成ゴムより成る
    群より選ばれた少なくとも1種のゴム成分100重量部に
    対して、 (1) セチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着
    比表面積(CTAB)が130〜160m2/gの範囲内であり、 (2) ジブチルフタレート吸油量(DBP)が90〜120ml
    /100gの範囲内であり、 (3) 凝集体空隙平均径(Dm)が210Å以下であるカ
    ーボンブラック30〜100重量部が配合されていることを
    特徴とする重荷重タイヤ用トレッドゴム組成物。
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