JPH08277345A - ゴム組成物 - Google Patents

ゴム組成物

Info

Publication number
JPH08277345A
JPH08277345A JP7106918A JP10691895A JPH08277345A JP H08277345 A JPH08277345 A JP H08277345A JP 7106918 A JP7106918 A JP 7106918A JP 10691895 A JP10691895 A JP 10691895A JP H08277345 A JPH08277345 A JP H08277345A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
carbon black
δdst
weight
pts
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.)
Withdrawn
Application number
JP7106918A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Minouchi
則夫 箕内
Takumi Oda
拓美 小田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority to JP7106918A priority Critical patent/JPH08277345A/ja
Publication of JPH08277345A publication Critical patent/JPH08277345A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 未加硫ゴムの加工性及びこれの加硫ゴムの発
熱性・耐摩耗などを改良する。 【構成】 天然ゴムまたはポリイソプレンゴム30〜8
0重量部とトルエン溶液粘度で示されるリニアリティ値
が110〜140を有するポリブタジエンゴム20〜7
0重量部をブレンドしたゴム成分100重量部に対し、
(イ)130≦N2 SA≦155、(ロ)1.05 ≦N2
SA/IA≦1.15、(ハ)ΔDst/Dst≦0.90、
(ニ)92≦24M4DBP≦105(但し、N2 SA
は窒素吸着比表面積、IAはよう素吸着量、ΔDstは
凝集体分布半値幅、Dstは凝集体径、24M4DBP
は圧縮後のジブチルフタレート吸油量を示す。)の条件
を満足するカーボンブラックを30〜80重量部を配合
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゴム組成物に関し、特
にゴムの加工性及び発熱性を悪化させることなく、耐摩
耗性を改良した主としてタイヤ用のゴム組成物に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、トラック・バス用タイヤの如き大
型タイヤにおいては、特に耐摩耗性の向上改良の開発競
争がその激しさを増し、その対応策の一つとして従来の
カーボンブラックでも特に高補強性カーボンブラックと
してのSAF(N110)では、これによりより優れた
耐摩耗性を得ることは最早や困難となってきている。
【0003】一方、省エネルギー化の社会的要請は、当
然これら大型タイヤにも強く要求されてきており、この
対応策の一環としてタイヤそのものの軽量化を実現する
ことにより、燃費の低減化をはかるという試みが行われ
ている。特に、タイヤトレッド部を薄くすることによっ
てタイヤ重量の大幅な軽量化を実現させることは可能と
考えられている。
【0004】しかしながら、トレッド部を単に薄くする
だけでは当然のことながら、タイヤの耐摩耗性寿命に悪
影響を及ぼすこととなるので、この点から必ずしも好ま
しいことではない。
【0005】ところで、タイヤの耐摩耗性を改良する手
段としては、従来のSAFカーボンブラックよりもよ
り小粒径のカーボンブラックを配合する。カーボンブ
ラックの配合量を単に増加させる。オイル、可塑剤等
をゴム配合系から除外する。ガラス転移点(Tg)の
低い(耐摩耗性の良い)ゴムポリマーを選択(ブレン
ド)する、等が知られている。
【0006】しかしながら、上記において、従来のSA
Fカーボンブラックよりも小粒径のカーボンブラックを
配合した場合には、ゴム中におけるカーボンブラックの
分散が不良となり易く、その結果ゴムの発熱性がアップ
する。またカーボンブラックの配合量を単に増加させる
とゴムの耐摩耗性の改良効果はそれ程見られないのみな
らず、ゴムの加工性及びタイヤの場合における耐チップ
・カット性にも悪影響を及ぼすこととなることはよく知
られていた。また、カーボンブラックの表面活性を上げ
れば発熱性、耐摩耗性は良好となるが一方ゴムの加工性
が悪化するという二律背反性があって、これら特性の両
立は困難とされていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上述の
如き実情に鑑み、ゴム加工性や耐発熱性を悪化させるこ
となく耐摩耗性を向上せしめるべく、上記カーボンブラ
ックの微細表面構造について詳細に研究を行う一方、配
合ゴムのゴムの種類及びその分子構造、特に分子の形態
構造の両面について鋭意研究を行った結果、カーボンブ
ラックの特にN2SA(窒素吸着比表面積)とIA(よ
う素吸着量)及びΔDst(凝集体分布半値幅)とDs
t(凝集体径)との相関性、更にはこれらカーボンブラ
ックを配合するゴムマトリックスの種類を特定して、ゴ
ム・カーボンブラックの配合系においてこれらを組合わ
せることによりゴム加工性、発熱性等を後退させること
なく耐摩耗性を効果的に改善し得る相乗的効果があると
いう事実を知見するに至った。
【0008】本発明は、かかる知見に基づいてなされた
もので、その目的とするところは天然ゴムまたはポリイ
ソプレンゴム,ポリブタジエンゴム等の特定範囲のジエ
ン系ゴムを対象として最適な特性範囲を具備したカーボ
ンブラックを配合することによりゴムの加工性及びこれ
らの加硫ゴムの発熱性・耐摩耗性などに優れたゴム組成
物を提供するところにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに適合する本発明のゴム組成物は、天然ゴムまたはポ
リイソプレンゴム30〜80重量部とトルエン溶液粘度
で示されるリニアリティ値が110〜140を有するポ
リブタジエンゴム20〜70重量部をブレンドしたゴム
成分100重量部に対し、次の条件 (イ)130≦N2 SA≦155 (ロ)1.05 ≦N2 SA/IA≦1.15 (ハ)ΔDst/Dst≦0.90 (ニ)92≦24M4DBP≦105 (但し、N2 SAは窒素吸着比表面積、IAはよう素吸
着量、ΔDstは凝集体分布半値幅、Dstは凝集体
径、24M4DBPは圧縮後のジブチルフタレート吸油
量を指す。)を満足するカーボンブラックを30〜80
重量部配合したことを特徴とする。
【0010】本発明のゴム組成物は、天然ゴムまたはポ
リイソプレンゴム30〜80重量部、及びトルエン溶液
粘度で示されるリニアティー値が110〜140を有す
るポリブタジエンゴムを70〜20重量部を配合して計
100重量部としたゴム成分に対し、上記(イ)〜
(ニ)の条件を満足するカーボンブラックを配合するこ
とを必須条件とするもので、上記ポリブタジエンゴムは
カーボンブラックの表面活性と凝集分布を制御し、また
ポリブタジエンゴムのリニアリティー値の高い方を使用
することでゴムの耐チップ・カット性及び発熱性を低下
させることなく耐摩耗性を大幅に改良することができ
る。
【0011】ポリブタジエンゴムのトルエン溶液粘度で
示されるリニアリティー値が110未満では、また14
0を越えると同様にゴム加工性は劣る。また上記ポリブ
タジエンゴムを20重量部未満の配合では耐摩耗性向上
の効果が小となり、70重量部を越えると加工が難しく
なるという欠点を有する。
【0012】次に、N2 SAが130未満では耐摩耗性
が改良されない。そして155を越えるとゴム中のカー
ボンブラックの分散が悪くなり、耐摩耗性が改良されな
い。またN2 SA/IAが1.05未満では発熱性、耐摩耗
性共に改良の効果なく、1.15を越えると加工が難しくな
る。
【0013】更にΔDst/Dstが0.90を越えると耐
摩耗性向上の効果が少なく、そして更に、24M4DB
Pが92未満では耐摩耗性の改良効果は低く、105を
越えると同様に加工性が難しくなって好ましくない。そ
して、本発明のゴム組成物には、天然ゴムまたはポリブ
タジエンゴム混合物に対してカーボンブラックの他に、
その配合系には必要に応じて例えば硫黄等の加硫剤、他
に加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、粘着付与
剤、軟化剤、充填剤等を配合することはもちろんであ
る。
【0014】上記の如く、本発明のゴム組成物は主とし
てタイヤトレッド用として用いられるが、これ以外に各
種タイヤゴム部材にも適用され、その主たるものとして
は、ベルトやカーカスプライのコーティングゴム、スキ
ージゴム、クッションゴム等のカーカス部材、サイドウ
ォールゴム、インナーライナーゴム、ビード部材ゴム、
ベーストレッドゴム等、更に工業用ゴム製品としてはコ
ンベヤーベルト、防振ゴム材、シール部材、各種ゴムホ
ース等その適用可能範囲は広い。
【0015】次に、本発明に適用されるポリブタジエン
ゴム及びカーボンブラックの各特性値は、下記測定方法
によるものとする。
【0016】 リニアリティー値(T−CP);ポリ
ブタジエンゴムをトルエン濃厚溶液中で沸騰n−ヘキサ
ン可溶部分の分子の絡み合い程度を示すもので、分子量
が同一であればポリマー鎖の分岐の度合いの尺度とな
る。即ち、同一ムーニー粘度を示す場合、トルエン溶液
粘度が小さくなることは分岐度が大きくなることを示
し、反対にトルエン溶液粘度が大きくなることは分岐度
が小さくなることを示し、リニアリティー(線状)に富
んでいることを示す。 N2 SA(窒素吸着比表面積)(m2 /g);AS
TM D3037に準拠して測定した。 IA(よう素吸着量)(mg/g);JIS K6
221に準拠して測定した。上記窒素とよう素では、分
子の大きさ、吸着する物値の相異からその比(N2SA
/IA)によりカーボンブラックの官能基の量即ち表面
活性の程度が判る。 ΔDst(凝集体分布半値幅)(nm),Dst
(凝集体系)(nm);先ず、乾燥したカーボンブラッ
クを少量の界面活性剤を含む20%エタノール水溶液と
混合してカーボンブラック濃度50ml/lの分散液を
作製し、これを超音波で充分に分散させて試料とする。
次に、ディスク・センチュリフュージで装置(英国Joye
s Lobel 社製) を回転速度8000r,p,mに設定
し、これにスピン液(2%グリセリン水溶液)を10m
l加えたのち、1mlの緩衝液(エタノール水溶液)を
注入する。次いで試料0.5 mlを注射器で添加したのち
相当径の分布曲線を作成し、得られた分布曲線における
最大頻度の凝集体径をDstとし、上記最大頻度の50
%の頻度が得られる大小2点の差(半値幅)をΔDst
(nm)とする。この測定方法によるASTM D2
4″Standard Reference BlackC・3(N・234)″
のDstは80nm、ΔDstは60nmとなる。 24M4DBP吸油量(ml/100g);AST
M D3493に準拠して測定した。値が大きい程補強
性は大となるが反対に発熱性も粘度も上昇するという欠
点がある。
【0017】
【作用】上記条件を満足するカーボンブラックを天然ゴ
ムまたはポリイソプレンゴムに特定のポリブタジエンゴ
ムの配合系ゴム組成物は、カーボンブラックの適度な補
強作用とゴムポリマーの分子構造との相関性により、未
加硫ゴムの加工性及び加硫ゴムの発熱性を悪化させるこ
となく、耐摩耗性を改良して、このゴムの加工性とゴム
物性とのバランスを良く具備せしめたものであるから、
タイヤ用ゴム以外の例えば工業用ゴム製品等への適用分
野の拡大が可能となる。
【0018】
【実施例】以下に、実施例により本発明をさらに具体的
に説明する。
【0019】先ず、表1に示した5種(A,B,C,
D,E)のカーボンブラック(CB)と表2に示した市
販の天然ゴム、2種(I,II)のポリブタジエンゴム
(BR)を用い、表3に示した基本配合処方により通常
のバンバリーミキサーで混練したゴム組成物を、タイヤ
サイズTBR1000 R 20 14PRのトラック
・バス用タイヤのトレッドゴムとして用いてタイヤを試
作し、以下の各種試験に供した。なお、本実施例中の各
タイヤの物性値の測定は下記により行った。
【0020】・耐摩耗性;上記試験用タイヤを約10万
km走行後にそのトレッドの溝深さを測定し、摩耗1m
m当たりの走行距離を求め、配合No.1の場合の値を
100として指数表示した(数値大程良好)。 ・発熱性;上記走行テストにおいて500km連続走行
後のトレッド表面より深さ約1cmの部位におけるゴム
温度を測定し、配合No.1の場合の値を100として
指数表示した(数値小程良好)。 ・ゴム加工性(ムーニ粘度)(ML1 + 4 );JIS
K6300に準拠して未加硫ゴムを測定し、配合No.
1の場合の値を100として指数表示した(数値小程良
好)。 ・耐チップ・カット性;約10万Kmの走行後のトレッ
ド表面の耐チップ・カット性を相対比較しA(良)〜E
(劣)にランク分けした。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【表3】
【0024】得られた測定結果は表4に示した。表4の
結果から、配合No.1〜5の比較例では、BRのリニ
アリティー値(T−CP)が共に低い値のタイプのもの
であり、HBU(発熱性)も不十分な値であるものであ
り、特に配合No.2では、カーボンブラックは所定の
条件を具備しており、BRのリニアリティー値が小さい
ためにタイヤの耐摩耗性は良好であるとしても、チップ
・カット性が劣る。 以下余白
【0025】
【表4】
【0026】配合No.3では、カーボンブラックの表
面活性は大きい程ポリマーとの結び付きは大きく、HB
U、耐摩耗性をよく改良するが、N2 SA/IA比が1.
15を越えるためにML1 + 4 (ムーニ粘度)が大きくな
ってゴム加工性は低下する。
【0027】また、配合No.4では、カーボンブラッ
クの粒径は小さい程補強効果は大きくなって耐摩耗性は
良好となるがN2 SAが155を越えるためにカーボン
ブラックのゴム中への分散性が低下するので耐摩耗性は
向上せず、ML1 + 4 も発熱性も高くなる。更に、配合
No.5では、カーボンブラックの24M4DBP(ス
トラクチャー)は大きい程耐摩耗性は良好となるが、耐
チップ・カット性が悪くなる。そして、更に、配合N
o.7(比較例)では、カーボンブラックのN2SA/
IA比が低いためにBRのリニアリティーは高い値を示
しても耐摩耗性はあまり改良されない。
【0028】これらに比較して配合No.6,9,10
の各実施例では、ゴムの加工性や発熱性を悪化させるこ
となく耐摩耗性は改良されたことをよく示している。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のゴム組成
物は前記(イ)〜(ニ)の4条件をすべて満足するカー
ボンブラックを天然ゴムまたはポリイソプレンゴムに特
定の分子構造を有するポリブタジエンゴムの配合系に対
して特定量配合することによってはじめて、未加硫ゴム
の加工性と加硫ゴムの発熱性を悪化させることなく、耐
摩耗性を改良したバランス特性を良好ならしめ得るとい
う効果を有する。しかも、本発明のゴム組成物はバンバ
リーミキサーにおける混練時の混練性能も良好であるの
で、大型タイヤをはじめ一般的工業用ゴム製品の分野に
おいても生産性向上ができる点で頗る有利であってその
応用分野は広範囲にわたって期待がもたれる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天然ゴムまたはポリイソプレンゴム30
    〜80重量部とトルエン溶液粘度で示されるリニアリテ
    ィ値が110〜140を有するポリブタジエンゴム20
    〜70重量部をブレンドしたゴム成分100重量部に対
    し、次の条件 (イ)130≦N2 SA≦155 (ロ)1.05 ≦N2 SA/IA≦1.15 (ハ)ΔDst/Dst≦0.90 (ニ)92≦24M4DBP≦105 (但し、N2 SAは窒素吸着比表面積、IAはよう素吸
    着量、ΔDstは凝集体分布半値幅、Dstは凝集体
    径、24M4DBPは圧縮後のジブチルフタレート吸油
    量を指す。)を満足するカーボンブラックを30〜80
    重量部配合したことを特徴とするゴム組成物。
JP7106918A 1995-04-05 1995-04-05 ゴム組成物 Withdrawn JPH08277345A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7106918A JPH08277345A (ja) 1995-04-05 1995-04-05 ゴム組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7106918A JPH08277345A (ja) 1995-04-05 1995-04-05 ゴム組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08277345A true JPH08277345A (ja) 1996-10-22

Family

ID=14445813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7106918A Withdrawn JPH08277345A (ja) 1995-04-05 1995-04-05 ゴム組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08277345A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007106799A (ja) * 2005-10-11 2007-04-26 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007106799A (ja) * 2005-10-11 2007-04-26 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0989161B1 (en) Tire with silica reinforced tread and/or sidewall components
JP5973680B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物、空気入りタイヤ、及びタイヤ用ゴム組成物の製造方法
JP2000080302A (ja) ハード系ハイストラクチャーカーボンブラック及び該カーボンブラックを配合したゴム組成物
JPS63207835A (ja) ゴム組成物
JPH08188673A (ja) 空気入りタイヤ
JP2001253974A (ja) 高速高荷重用空気入りタイヤ
JP2999128B2 (ja) 空気入りタイヤ
EP1095972B1 (en) Rubber composition and tire
US5484836A (en) Rubber composition for tire tread
JP3506542B2 (ja) 空気入りタイヤ
JPH08277345A (ja) ゴム組成物
JP4634556B2 (ja) ゴム組成物
US20060167173A1 (en) Rubber composition for pneumatic tire
JP2006291105A (ja) トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2001247721A (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
JPH0959432A (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
JPH1081782A (ja) 低燃費タイヤ用トレッドゴム組成物
US7714060B2 (en) Rubber composition for pneumatic tire
JP4017263B2 (ja) 重荷重用空気入りタイヤ
JPH01144434A (ja) タイヤ用ゴム組成物
US7820751B2 (en) Rubber composition for pneumatic tire
EP1466942B1 (en) Rubber composition for tire tread
JP2810131B2 (ja) ゴム組成物
JPH06228373A (ja) タイヤ用ゴム組成物
JP3316248B2 (ja) ゴム組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020702