JPH09241433A - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤ用ゴム組成物Info
- Publication number
- JPH09241433A JPH09241433A JP8050277A JP5027796A JPH09241433A JP H09241433 A JPH09241433 A JP H09241433A JP 8050277 A JP8050277 A JP 8050277A JP 5027796 A JP5027796 A JP 5027796A JP H09241433 A JPH09241433 A JP H09241433A
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- rubber
- tire
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、トレッドゴムの耐カット性（高
硬度性）を犠牲にすることなく、抗破壊性を向上させ、
低発熱性に優れたトレッドゴム組成物を提供することを
目的とする。 【解決手段】 ラジアルタイヤのトレッド部において、
該トレッド部のゴム組成物のゴム物性が以下の範囲にあ
ることを特徴とするラジアルタイヤ用トレッドゴム組成
物。２５℃±３℃における１００％引っ張り時のモジュ
ラス（Ｍ100）が２０ｋｇ／ｃｍ2 以上であり、かつ３
００％引っ張り時のモジュラス（Ｍ300）が１６０ｋｇ
／ｃｍ2以下、かつその比Ｍ300／Ｍ100 が５．５以下で
あり、かつ２５℃±３℃における正接損失係数（Ｔａｎ
δ）が０．２以下であること。
硬度性）を犠牲にすることなく、抗破壊性を向上させ、
低発熱性に優れたトレッドゴム組成物を提供することを
目的とする。 【解決手段】 ラジアルタイヤのトレッド部において、
該トレッド部のゴム組成物のゴム物性が以下の範囲にあ
ることを特徴とするラジアルタイヤ用トレッドゴム組成
物。２５℃±３℃における１００％引っ張り時のモジュ
ラス（Ｍ100）が２０ｋｇ／ｃｍ2 以上であり、かつ３
００％引っ張り時のモジュラス（Ｍ300）が１６０ｋｇ
／ｃｍ2以下、かつその比Ｍ300／Ｍ100 が５．５以下で
あり、かつ２５℃±３℃における正接損失係数（Ｔａｎ
δ）が０．２以下であること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】タイヤ、特に重荷重用空気入
りタイヤのトレッドゴムで、破壊特性を損なうことなく
高硬度性と低発熱性とを両立させるゴム組成物に関す
る。
りタイヤのトレッドゴムで、破壊特性を損なうことなく
高硬度性と低発熱性とを両立させるゴム組成物に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】タイヤトレツドゴムの破壊特性は、タイ
ヤ性能の耐カット性、耐テア−性に大きく作用する。こ
の性能は、路面凹凸の激しいところや石などが多い路面
で使用する際に特に重要である。従来からトレッドゴム
の耐カット性を改良する方法としては、ゴムの硬度を向
上させること、耐テア−性を改良するためには、高変形
域で軟らかくし、破断時の伸びを向上させることが良い
とされている。
ヤ性能の耐カット性、耐テア−性に大きく作用する。こ
の性能は、路面凹凸の激しいところや石などが多い路面
で使用する際に特に重要である。従来からトレッドゴム
の耐カット性を改良する方法としては、ゴムの硬度を向
上させること、耐テア−性を改良するためには、高変形
域で軟らかくし、破断時の伸びを向上させることが良い
とされている。
【０００３】ゴムの硬度を向上させるためには、カ−ボ
ンブラックの高充填や硫黄、促進剤を増量させること等
による架橋密度の向上などの手法が挙げられる。これら
の手法に因れば破断時の伸びを低下させ、耐テア−性を
悪化させ、また低発熱性との両立ができない。
ンブラックの高充填や硫黄、促進剤を増量させること等
による架橋密度の向上などの手法が挙げられる。これら
の手法に因れば破断時の伸びを低下させ、耐テア−性を
悪化させ、また低発熱性との両立ができない。
【０００４】シリカ／シランの混合充填剤等の検討もな
されているが、上記同様ある程度高硬度のゴムにすると
耐テア−性の悪化の問題が生じてくる。合成ゴム、特に
スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いればＭ300
／Ｍ100は小さくなるが低発熱性との両立が難しくな
る。架橋密度を上げるとＭ300／Ｍ100は大きくなりさら
に耐テア−性との両立が難しい。
されているが、上記同様ある程度高硬度のゴムにすると
耐テア−性の悪化の問題が生じてくる。合成ゴム、特に
スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いればＭ300
／Ｍ100は小さくなるが低発熱性との両立が難しくな
る。架橋密度を上げるとＭ300／Ｍ100は大きくなりさら
に耐テア−性との両立が難しい。
【０００５】従来の関連技術として、ＵＳＰ第４，６７
５，３４９号特許明細書、ＵＳＰ第５，３４１，８６３
号特許明細書、特開平７−２７６９０７号公報に記載さ
れたものが挙げられる。しかしながら、ＵＳＰ第４，６
７５，３４９号特許明細書に記載のものは、軟化点温度
が１３５℃以上のポリエチレンをその軟化点より低い温
度で配合したことを特徴としており、この場合、配合に
際して微細なポリエチレン粒子を添加せざるを得ず、配
合の取り扱いが困難であると同時に、配合物において、
ポリエチレン粒子が凝集して配合物の物性を低下させる
恐れがある。
５，３４９号特許明細書、ＵＳＰ第５，３４１，８６３
号特許明細書、特開平７−２７６９０７号公報に記載さ
れたものが挙げられる。しかしながら、ＵＳＰ第４，６
７５，３４９号特許明細書に記載のものは、軟化点温度
が１３５℃以上のポリエチレンをその軟化点より低い温
度で配合したことを特徴としており、この場合、配合に
際して微細なポリエチレン粒子を添加せざるを得ず、配
合の取り扱いが困難であると同時に、配合物において、
ポリエチレン粒子が凝集して配合物の物性を低下させる
恐れがある。
【０００６】また、ＵＳＰ第５，３４１，８６３号特許
明細書に記載のものは、結晶の融点が１０４℃から１１
５℃の範囲にあるＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）を使
用することを特徴としているが、この場合、高温での配
合物の変化が著しく、ゴム組成物として、特にタイヤ用
ゴム組成物としては使用が困難と言わざるを得ない。そ
して、両者ともモジュラスの観点は全くない。更に、特
開平７−２７６９０７号公報に記載のものも、Ｍ300／
Ｍ100について具体的な物性値を示しておらず、実施例
から計算するとＭ300／Ｍ100 が６．５〜７であり、本
発明のものとは範囲が異なっている。
明細書に記載のものは、結晶の融点が１０４℃から１１
５℃の範囲にあるＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）を使
用することを特徴としているが、この場合、高温での配
合物の変化が著しく、ゴム組成物として、特にタイヤ用
ゴム組成物としては使用が困難と言わざるを得ない。そ
して、両者ともモジュラスの観点は全くない。更に、特
開平７−２７６９０７号公報に記載のものも、Ｍ300／
Ｍ100について具体的な物性値を示しておらず、実施例
から計算するとＭ300／Ｍ100 が６．５〜７であり、本
発明のものとは範囲が異なっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、トレッド
ゴムの耐カット性（高硬度性）を犠牲にすることなく、
抗破壊性を向上させ、低発熱性に優れたトレッドゴム組
成物を提供することを目的とする。
ゴムの耐カット性（高硬度性）を犠牲にすることなく、
抗破壊性を向上させ、低発熱性に優れたトレッドゴム組
成物を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】ゴム組成物において、耐
カット性（高硬度性）を犠牲にすることなく、抗破壊性
を向上させ、低発熱性に優れたものを得る為には、以下
の３つの条件がある。 １，ゴムマトリックスに対する親和性が高いこと。これ
は、基本的な補強性及び低発熱性に影響する。 ２，ゴムに比較して弾性率が格段に高いこと。これは、
硬度に影響する。 ３，通常の使用温度領域において相転移及び各種の化学
反応を起こし難いこと。これは、耐熱性に影響する。 等上記必須条件に着目して各種ポリエチレン樹脂とゴム
のブレンドについて鋭意検討した結果上記特性を満足す
る組成物を見出した。
カット性（高硬度性）を犠牲にすることなく、抗破壊性
を向上させ、低発熱性に優れたものを得る為には、以下
の３つの条件がある。 １，ゴムマトリックスに対する親和性が高いこと。これ
は、基本的な補強性及び低発熱性に影響する。 ２，ゴムに比較して弾性率が格段に高いこと。これは、
硬度に影響する。 ３，通常の使用温度領域において相転移及び各種の化学
反応を起こし難いこと。これは、耐熱性に影響する。 等上記必須条件に着目して各種ポリエチレン樹脂とゴム
のブレンドについて鋭意検討した結果上記特性を満足す
る組成物を見出した。
【０００９】上記特性を得るためには、引っ張りの歪み
−応力曲線を変える必要があり、耐カット性に優れ高硬
度とするためには、２００％以下の歪み領域でのモジュ
ラスを上げること、更に抗破壊特性を向上させる為に
は、３００％以上の歪み領域でのモジュラスを下げ、破
断時の伸びを向上させることが好ましい。
−応力曲線を変える必要があり、耐カット性に優れ高硬
度とするためには、２００％以下の歪み領域でのモジュ
ラスを上げること、更に抗破壊特性を向上させる為に
は、３００％以上の歪み領域でのモジュラスを下げ、破
断時の伸びを向上させることが好ましい。
【００１０】本発明においては、１００％モジュラス
（Ｍ100）が２０ｋｇ／ｃｍ2以上としている。これは、
特に悪路走行時等に石等による衝撃に対して２０ｋｇ／
ｃｍ2以下ではカットを受けやすくなり、好ましくは２
５ｋｇ／ｃｍ2以上にするとゴムの硬度が上昇しカット
を受けにくくなる。反面、３００％モジュラス
（Ｍ300）を１６０以上にすると大入力下（路面の凹
凸、乗り上げ等）では、ゴムが硬すぎ破断時の伸びが低
下すると同時にトレッドゴムの変形に対して、ゴムが追
従できなくなり、リプテア−、ブロック欠け等の耐テア
−性を低下させてしまう為、１６０ｋｇ以下にする必要
がある。
（Ｍ100）が２０ｋｇ／ｃｍ2以上としている。これは、
特に悪路走行時等に石等による衝撃に対して２０ｋｇ／
ｃｍ2以下ではカットを受けやすくなり、好ましくは２
５ｋｇ／ｃｍ2以上にするとゴムの硬度が上昇しカット
を受けにくくなる。反面、３００％モジュラス
（Ｍ300）を１６０以上にすると大入力下（路面の凹
凸、乗り上げ等）では、ゴムが硬すぎ破断時の伸びが低
下すると同時にトレッドゴムの変形に対して、ゴムが追
従できなくなり、リプテア−、ブロック欠け等の耐テア
−性を低下させてしまう為、１６０ｋｇ以下にする必要
がある。
【００１１】更に、大入力、小入力の衝撃に対して、上
記特性を満足させる為には、Ｍ300／Ｍ100を（通常のゴ
ムでは６．５以上）５．５以下にすることにより耐カッ
ト性と、抗破壊性のバランスを良くすることが必要であ
る。
記特性を満足させる為には、Ｍ300／Ｍ100を（通常のゴ
ムでは６．５以上）５．５以下にすることにより耐カッ
ト性と、抗破壊性のバランスを良くすることが必要であ
る。
【００１２】Ｍ100を上げ、高硬度にし耐カット性を向
上させる程、外力が入ったときにはゴム内に入る衝撃力
が大きくなるため、より抗破壊性を上げなくてはならな
い。（すなわち高変形でのモジュラスを下げる。）
上させる程、外力が入ったときにはゴム内に入る衝撃力
が大きくなるため、より抗破壊性を上げなくてはならな
い。（すなわち高変形でのモジュラスを下げる。）
【００１３】また、タイヤトレッドゴムとして低発熱性
を満足する為には、正接損失係数（Ｔａｎδ）を０．２
以下にする必要があり、０．２以上ではタイヤトレッド
ゴム質として、トレッドゴムボリュ−ムの多いタイヤで
は単一構造では使えなくなり、いわゆるキャップ／ベ−
ス構造にする必要が生じる。
を満足する為には、正接損失係数（Ｔａｎδ）を０．２
以下にする必要があり、０．２以上ではタイヤトレッド
ゴム質として、トレッドゴムボリュ−ムの多いタイヤで
は単一構造では使えなくなり、いわゆるキャップ／ベ−
ス構造にする必要が生じる。
【００１４】更に、望ましくは、ゴム成分１００重量部
に対して、融点が１２０℃以上で、メルトフロ−レ−ト
が２０（ｇ／１０ｍｉｎ．）以下であるポリエチレンを
２〜３０重量部配合することで、そのゴム組成物を混練
する場合、少なくとも一つのステ−ジにおいて混練物の
温度が配合したポリエチレンの融点より１０℃以上の高
温で配合する必要がある。
に対して、融点が１２０℃以上で、メルトフロ−レ−ト
が２０（ｇ／１０ｍｉｎ．）以下であるポリエチレンを
２〜３０重量部配合することで、そのゴム組成物を混練
する場合、少なくとも一つのステ−ジにおいて混練物の
温度が配合したポリエチレンの融点より１０℃以上の高
温で配合する必要がある。
【００１５】ポリエチレンの融点が１２０℃未満ではタ
イヤの使用温度でポリエチレンの結晶の融解に伴う弾性
率の低下とロス成分の増大を招き、低発熱性の低下を引
き起こす。
イヤの使用温度でポリエチレンの結晶の融解に伴う弾性
率の低下とロス成分の増大を招き、低発熱性の低下を引
き起こす。
【００１６】ポリエチレンの配合量が５重量部以下で
は、明確な上記結果が得られず、３０重量部を越えると
ゴム全体が硬くなりすぎ、抗破壊性の低下を招く。メル
トフロ−レ−トは２０（ｇ／１０ｍｉｎ．）以下であ
る。この値が２０（ｇ／１０ｍｉｎ．）より大きい場合
は、ゴムマトリックスとの親和性が低くこの為配合物の
破壊特性を低下させる。
は、明確な上記結果が得られず、３０重量部を越えると
ゴム全体が硬くなりすぎ、抗破壊性の低下を招く。メル
トフロ−レ−トは２０（ｇ／１０ｍｉｎ．）以下であ
る。この値が２０（ｇ／１０ｍｉｎ．）より大きい場合
は、ゴムマトリックスとの親和性が低くこの為配合物の
破壊特性を低下させる。
【００１７】また配合時のゴム組成物の温度は配合する
ポリエチレンの融点より１０℃以上高いことが必要であ
り、この温度よりも低い状態で配合された場合、ポリエ
チレンの分散性及びマトリックスゴムとの親和性が充分
でなく、この結果配合物の破壊特性の低下を招く。
ポリエチレンの融点より１０℃以上高いことが必要であ
り、この温度よりも低い状態で配合された場合、ポリエ
チレンの分散性及びマトリックスゴムとの親和性が充分
でなく、この結果配合物の破壊特性の低下を招く。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例によって
この発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。
この発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。
【００１９】
【表１】
【００２０】なお、上記各種物性試験は下記の通りであ
る。 （１）融点の測定 融点は、セイコ−電子工業株式会社製の示差熱分析装置
（ＤＳＣ２００）を用いて、窒素流量２０ｍｌ／ｍｉ
ｎ．で１０℃の昇温速度で２０〜１８０℃について測定
した。融点は、吸熱ピ−クが収束する温度とした。 （２）メルトフロ−レ−トの測定 ＪＩＳ Ｋ６７６０に準拠した。
る。 （１）融点の測定 融点は、セイコ−電子工業株式会社製の示差熱分析装置
（ＤＳＣ２００）を用いて、窒素流量２０ｍｌ／ｍｉ
ｎ．で１０℃の昇温速度で２０〜１８０℃について測定
した。融点は、吸熱ピ−クが収束する温度とした。 （２）メルトフロ−レ−トの測定 ＪＩＳ Ｋ６７６０に準拠した。
【００２１】（３）練り温度の測定 混練の第一ステ−ジ終了時の配合ゴムの表面温度を測定
して、練り温度とした。 （４）モジュラスの測定 ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠した。 （５）Ｔａｎδの測定 東洋精機の機器を使用し、幅４．７ｍ×長さ２０ｍｍ×
厚さ２ｍｍのサンプルを振幅２％、周波数５２Ｈｚ、測
定温度２５±３℃で測定した。
して、練り温度とした。 （４）モジュラスの測定 ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠した。 （５）Ｔａｎδの測定 東洋精機の機器を使用し、幅４．７ｍ×長さ２０ｍｍ×
厚さ２ｍｍのサンプルを振幅２％、周波数５２Ｈｚ、測
定温度２５±３℃で測定した。
【００２２】表１からわかるように、実施例において
は、耐カット性、耐テア−及び発熱のいずれも◎ないし
は○であるのに対して、比較例では、耐テア−性が×の
もの、発熱が×で耐カットが△のものと、いずれも欠点
を有している。
は、耐カット性、耐テア−及び発熱のいずれも◎ないし
は○であるのに対して、比較例では、耐テア−性が×の
もの、発熱が×で耐カットが△のものと、いずれも欠点
を有している。
【００２３】更に実施例に示したゴム及び比較例に示し
たゴム組成物をトレッドゴムに用い１６００Ｐ２０１４
ｐｈｒのタイヤを試作し、そのタイヤにより下記試作を
行った。
たゴム組成物をトレッドゴムに用い１６００Ｐ２０１４
ｐｈｒのタイヤを試作し、そのタイヤにより下記試作を
行った。
【００２４】悪路率３０％の条件でトレッドゴムの残溝
がＭＡＸで３ｍｍ以下になるまで実地走行させ、走行距
離（タイヤ寿命）及びカット等によりタイヤ路面に生じ
た１ｃｍ2以上のゴム損失部を測定（耐テア−性、抗破
壊性）及びタイヤトレッドを剥がしベルト部に到達した
カットの数（耐カット性）を測定した。ベルトとトレッ
ドの境界部における発熱温度を測定した。その結果、耐
カット性、抗破壊性、低発熱性にすぐれていることが証
明された。
がＭＡＸで３ｍｍ以下になるまで実地走行させ、走行距
離（タイヤ寿命）及びカット等によりタイヤ路面に生じ
た１ｃｍ2以上のゴム損失部を測定（耐テア−性、抗破
壊性）及びタイヤトレッドを剥がしベルト部に到達した
カットの数（耐カット性）を測定した。ベルトとトレッ
ドの境界部における発熱温度を測定した。その結果、耐
カット性、抗破壊性、低発熱性にすぐれていることが証
明された。
【００２５】
【発明の効果】本発明により、トレッドゴムの耐カット
性（高硬度性）を犠牲にすることなく、抗破壊性を向上
させた低発熱性に優れたトレッドゴム組成物を提供する
ことができる。そして、本発明のゴム組成物を用いたタ
イヤは、耐カット性、抗破壊性、低発熱性にすぐれてい
る。
性（高硬度性）を犠牲にすることなく、抗破壊性を向上
させた低発熱性に優れたトレッドゴム組成物を提供する
ことができる。そして、本発明のゴム組成物を用いたタ
イヤは、耐カット性、抗破壊性、低発熱性にすぐれてい
る。
Claims (5)
- 【請求項１】 ラジアルタイヤのトレッド部において、
該トレッド部のゴム組成物のゴム物性が以下の範囲にあ
ることを特徴とするラジアルタイヤ用トレッドゴム組成
物。２５℃±３℃における１００％引っ張り時のモジュ
ラス（Ｍ100）が２０ｋｇ／ｃｍ2 以上であり、かつ３
００％引っ張り時のモジュラス（Ｍ300）が１６０ｋｇ
／ｃｍ2以下、かつその比Ｍ300／Ｍ100 が５．５以下で
あり、かつ２５℃±３℃における正接損失係数（Ｔａｎ
δ）が０．２以下であることを特徴とするゴム組成物。 - 【請求項２】 １００％引っ張り時のモジュラス（Ｍ
100）が２５ｋｇ／ｃｍ2 以上である請求項１に記載の
ゴム組成物。 - 【請求項３】 ポリエチレンを５〜３０ｐｈｒ含有する
請求項１に記載のゴム組成物。 - 【請求項４】 請求項１，２または３に記載のゴム組成
物からなるタイヤ。 - 【請求項５】 請求項４に記載のタイヤが重荷重用であ
るタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8050277A JPH09241433A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | タイヤ用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8050277A JPH09241433A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | タイヤ用ゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09241433A true JPH09241433A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12854452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8050277A Pending JPH09241433A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | タイヤ用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09241433A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002212342A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びその製造方法 |
| US7165585B2 (en) | 2003-04-18 | 2007-01-23 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for tire and pneumatic tire using the same |
-
1996
- 1996-03-07 JP JP8050277A patent/JPH09241433A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002212342A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びその製造方法 |
| US7165585B2 (en) | 2003-04-18 | 2007-01-23 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for tire and pneumatic tire using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040106 |