JPH0930206A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JPH0930206A
JPH0930206A JP7187301A JP18730195A JPH0930206A JP H0930206 A JPH0930206 A JP H0930206A JP 7187301 A JP7187301 A JP 7187301A JP 18730195 A JP18730195 A JP 18730195A JP H0930206 A JPH0930206 A JP H0930206A
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真吾 緑川
Kinya Kawakami
欽也 川上
Sukeji Fujita
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェット操縦性能、耐摩耗性及び転がり抵抗
に優れかつ走行中にカーラジオなどへのノイズ発生を防
止した自動車用空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】 ジエン系ゴム100重量部に対し、
(i)シリカ、(ii)揮発分0.5重量%以下、炭素分
98重量%以上及び水素分0.2重量%以下の導電性カ
ーボン及び(iii)窒素比表面積(N2 SA)が70m2
/g以上でかつ24M4DBP吸油量が80ml/100
g以上のカーボンブラックを含んで成り、電気抵抗値が
107 Ω・cm以下のゴム組成物から空気入りタイヤのキ
ャップトレッド部を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は空気入りタイヤに関
し、更に詳しくはキャップトレッド部を特定のゴム組成
物で構成した、ウェット操縦性能、耐摩耗性及び転がり
抵抗に優れかつ走行中にカーラジオなどへのノイズ発生
を防止した自動車用空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】空気入りタイヤのトレッド部は一般に外
層側のキャップトレッドと内層側のアンダートレッド部
とから構成されている。かかる空気入りタイヤは各種性
能が要求されているが、特にウェット及びドライ操縦安
定性能と耐摩耗性及び転がり抵抗とを高次バランスさせ
ることが望まれている。かかる観点から多くの提案がな
されている。例えば、特開平5−331316号公報に
は、結合スチレン25〜60%のSBRを含むゴム10
0重量部にシリカ及びN2 SA 80m2 /g以上のカ
ーボンブラックを合計量で80〜180重量部を配合し
た組成物をタイヤトレッドに用いて高速走行時のウェッ
ト性能を向上させることが提案されている。また特開平
5−51485号公報、特開平3−84049号公報、
特開昭61−287802号公報などには天然ゴム又は
SBRなどのジエン系ゴムにカーボンブラックとシリカ
とを配合することが提案されている。更に我々は、平成
6年8月12日提出の特願平6−190551に、特定
のSBRのブレンドに対し、特定のカーボンブラック及
びシリカを配合したゴム組成物からタイヤのキャップト
レッドを構成することによりウェット及びドライ操縦安
定性と耐摩耗性及び転がり抵抗に優れた空気入りタイヤ
が得られることを提案した。
【0003】しかしながら、本発明者らはシリカを配合
したゴム組成物から空気入りタイヤのキャップトレッド
部を構成した場合にはタイヤのキャップトレッド部の電
気抵抗が増大するため、自動車の走行中にカーラジオに
雑音が入る等の問題が発生することを見出した。これ
は、本発明者らの知見によれば、電気抵抗の大きいキャ
ップトレッド部では、車両に蓄積する静電気が、タイヤ
を通して舗装路面に逃げにくくなり、従って、走行中、
鉄製の継ぎ目等の電気抵抗の小さい箇所にさしかかる
と、電位差により、蓄積した静電気が一気に放電され、
その影響で走行中の自動車のカーラジオなどに雑音が入
ってしまうものと推定される。また、車両に帯電し易く
なるということは、人が車に接触したときに放電が起こ
り、感電し易くなるため、好ましくない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は前記
した従来のシリカ配合ゴム組成物を用いたキャップトレ
ッド部を有する空気入りタイヤの優れたウェット性能、
摩耗及び転がり抵抗を損うことなく、従来の問題点、即
ち走行中にカーラジオなどへのノイズ発生を防止した自
動車用空気入りタイヤを提案することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、ジエン
系ゴム100重量部に対し、(i)シリカ(S)10重
量部以上並びに(ii)揮発分0.5重量%以下、炭素分
98重量%以上及び水素分0.2重量%以下の導電性カ
ーボン(D)10重量部以上を含んで成り、且つシリカ
(S)及び導電性カーボン(D)の合計配合量(S+
D)が30〜120重量部である、電気抵抗値が107
Ω・cm以下のゴム組成物からキャップトレッド部を構成
した空気入りタイヤが提供される。
【0006】本発明に従えば、また、ジエン系ゴム10
0重量部に対し、(i)シリカ(S)10重量部以上並
びに(ii)揮発分0.5重量%以下、炭素分98重量%
以上、水素分0.2重量%以下の導電性カーボン(D)
5重量部以上及び(iii)窒素比表面積(N2 SA)が7
0m2 /g以上でかつ24M4DBP吸油量が80ml/
100g以上のカーボンブラック(C)を含んで成り、
シリカ(S)、導電性カーボンブラック(D)及びカー
ボンブラック(C)の配合量(重量部)が、それぞれ、
関係式2D+C≧20及び30≦(S+D+C)≦12
0を満足し、かつ電気抵抗値が107 Ω・cm以下のゴム
組成物からキャップトレッド部を構成した空気入りタイ
ヤが提供される。
【0007】
【発明の実施の形態】シリカ配合のメリットであるウェ
ット操縦性能及び転がり抵抗の改良を維持した上で、前
記カーラジオのノイズ発生の問題を改良するため、本発
明は、特定のシリカ配合ゴム組成物から得られるキャッ
プトレッドに特定の導電性カーボンを配合し、電気抵抗
を低減することによって前記問題を解決することに成功
したものである。
【0008】本発明に係る前記キャップトレッド用ゴム
組成物の電気抵抗値が107 Ω・cmを超えるとラジオノ
イズ発生が懸念されるので好ましくない。好ましい電気
抵抗は106 Ω・cm以下である。
【0009】本発明のゴム組成物に配合されるゴム分と
しては、従来からキャップトレッド用ゴム組成物に一般
に配合される天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム
(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン・ブ
タジエン共重合ゴム(SBR)などの任意のジエン系ゴ
ムを用いることができる。
【0010】本発明に係るゴム組成物に用いられるシリ
カは、一般のゴム配合に用いることができる任意のシリ
カ(別名ホワイトカーボン)であり、好ましいシリカは
窒素比表面積(N2 SA)が100〜400m2 /gの
湿式法シリカである。
【0011】本発明に用いる導電性カーボンブラックは
アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどで揮発分
が0.5重量%以下、更に好ましくは0.4重量%以
下、炭素分が98重量%以上、更に好ましくは99重量
%以上及び水素分0.2重量%以下、更に好ましくは
0.1重量%以下のものである。特にN2 SAが30m
2/g以上で24M4DBP吸油量が80ml/100g
以上であるのが好ましく、更には結晶子の大きさが30
Å以上、更には30〜100Åであるのが好ましい。か
かる導電性カーボンは水素分が少なく、結晶性が向上し
ており、かつオイル等不純物が少ないため、ゴム組成物
の電気抵抗が小さくなる。
【0012】本発明に用いる通常のカーボンブラック
は、好ましくは窒素比表面積(N2 SA)が70m2
g以上、好ましくは70〜200m2 /gで、24M4
DBP吸油量が80ml/100g以上〔HAF以上〕、
好ましくは80〜150m2 /100gであるのが、得
られるゴム組成物の耐摩耗性を維持することができるの
で好ましい。
【0013】本発明に係るゴム組成物における各必須成
分の配合量はシリカをS,導電性カーボンをD、通常の
カーボンブラックをCとすると、ゴム100重量部当り
の重量部でS≧10及びD≧10であることが必要で、
これ未満ではそれぞれウェット操縦性能及び電気抵抗値
が改善できない。また通常のカーボンブラックを配合す
る場合の系ではS≧10及び2D+C≧20(D≧5)
であることがそれぞれウェット操縦安定性及び電気抵抗
値の改善のために必要である。
【0014】本発明に係るゴム組成物には、更に、好ま
しくは、ポリマーとシリカとの結合を強固にするため
に、シリカ配合量の5〜20重量%のシランカップリン
グ剤を併用するのが望ましい。そのようなシランカップ
リング剤としては、例えば、ビス−(3−トリエトキシ
シリルプロピル)テトラサルファイド、3−トリメトキ
シシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイ
ド、γ−グリシドオキシプロピル−トリメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピル−トリメトキシシラン等が
挙げられる。
【0015】本発明に係るゴム組成物には、更にシリカ
の表面OH基に加硫促進剤が吸着するのを防止し、加硫
遅れを防ぐと共に、シリカの分散を助けるために、シリ
カ配合量の1〜15重量%の活性剤を併用するのが好ま
しい。このような活性剤としては、例えば、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール等のグリコール類が挙げられる。
【0016】本発明のタイヤ用ゴム組成物には前記必須
成分及び所望成分に加えて、硫黄、加硫促進剤、老化防
止剤、充填剤、軟化剤、可塑剤などのタイヤ用に一般に
配合されている各種添加剤を配合することができ、かか
る配合物は一般的な方法で加硫してタイヤのキャップト
レッド部を製造することができる。これらの添加剤の配
合量も一般的な量とすることができる。例えば、硫黄の
配合量はゴム100重量部当り0.8重量部以上とする
のが好ましく、0.8〜3.0重量部とするのが更に好
ましい。
【0017】
【実施例】以下、実施例及び比較例に従って本発明を更
に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実
施例に限定するものでないことは言うまでもない。実施例1〜6及び比較例1〜7 表I及びIIに示す配合内容(重量部)でそれぞれの成分
を配合し、加硫促進剤と硫黄を除く原料ゴム及び配合剤
を1.7リットルのバンバリーミキサーで5分間混合し
た後、この混合物に加硫促進剤と硫黄とを8インチの試
験用練りロール機で4分間混練し、ゴム組成物を得た。
これらのゴム組成物を160℃で15分間プレス加硫し
て、目的とする試験片を調製し、各種試験を行い、その
物性を測定した。得られた加硫物の物性は表I及びIIに
示す通りである。なお、転がり抵抗及びノイズ発生は一
般的な構造の空気入りラジアルタイヤ(サイズ:185
/70R13)を取り付けたテスト車(国産のFFセダ
ン車)を用いて試験した。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】比較例及び実施例中の配合剤 NR:SIR−20 BR:日本ゼオン(株)製“Nippol 1220” カーボンブラック−1:N2 SA=92m2 /g,24
M4DBP=101ml/100mg カーボンブラック−2:N2 SA=44m2 /g,24
M4DBP=75ml/100mg 導電性カーボン:電気化学工業(株)製“デンカブラッ
ク”(アセチレンブラック;揮発分=0.2%、炭素分
=99.81%、水素分=0.04%、結晶子の大きさ
=40〜50Å) シリカ:日本シリカ(株)製“ニップシールAQ” シランカップリング剤:デグッサ製“Si69” 活性剤:ジエチレングリコール アロマチックオイル:共同石油(株)製“プロセスオイ
ルX−140” 亜鉛華:正同化学(株)製“亜鉛華3号” ステアリン酸:花王石鹸(株)製“LunacYA” 老化防止剤:N−フェニル−N’−(1,3−ジメチ
ル)p−フェニレンジアミン(住友化学工業(株)製
“アンチゲン6C”) ワックス:大内新興化学(株)製“サンノック” イオウ:油処理イオウ 加硫促進剤:N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリル−
スルフェンアミド(大内新興化学(株)製“ノクセラー
NS−F”)
【0021】性能評価方法 (1)硬度Hs(0℃) JIS K 6301に準じて、温度0℃のときの硬度
を測定した。 (2)電気抵抗値 エレクトロスキャナー((株)平泉洋行製)を用いて、
温度25℃の条件下で測定した。単位は〔Ω・cm〕であ
る。 (3)ウェットスキッド ブリティッシュ・ポータブル・スキッドテスターを用い
て、湿潤路面、温度20℃の条件下で測定し、比較例1
を100として指数表示した。数値は大なる程、スキッ
ド抵抗が優れていることを示す。 (4)反発弾性 JIS K 6301に準じて、温度60℃のときの反
発弾性を測定した。
【0022】(5)転がり抵抗 速度80km/hでの転がり抵抗値を計測し、比較例1を
100として指数表示した。数値が大きい程、転がり抵
抗値が低いことを示す。 (6)ノイズ発生 主に一般道を走行し(平均走行条件:法定速度で市街
地、郊外を走行)、ラジオにノイズが入るか否かの調査
を行った。
【0023】カーボンブラックの特性の測定方法 (a)窒素比表面積(N2 SA) ASTM−D3037−78「窒素吸着によるカーボン
ブラック表面積処理標準法」の方法Cによる。 (b)24M4DBP吸油量 ASTM−D−3493による。 (c)揮発分 JIS K−6221−1982による。 (d)炭素分 通常の元素分析により、含有量を求める。 (e)水素分 サンプルを105℃×2時間で乾燥させた後、1500
℃でガス化させ、発生したガスをGC(ガスクロマトグ
ラフィー)で分析して求める。 (f)結晶子の大きさ X線回析により、結晶子の厚さ及び幅を求める。
【0024】
【発明の効果】表I及びIIの結果から明らかなように、
比較例1は従来のキャップコンパウンドの例を示し、こ
れを標準として他の実施例及び比較例の評価をした。実
施例1〜3は本発明に従ったシリカ及び導電性カーボン
の配合系で従来例に比し、ウェットスキッド及び転がり
抵抗に優れ、ノイズ発生がない。実施例4〜6はシリ
カ、導電性カーボン及び通常のカーボンの配合系で、こ
れも従来例に比し、ウェットスキッド及び転がり抵抗に
優れノイズ発生がない。
【0025】これに対し、比較例2はシリカのみの配合
でウェットスキッド及び転がり抵抗は良いが、ノイズが
発生する。比較例3及び4はシリカ及び通常カーボンの
配合系でこれも比較例2と同様である。一方、比較例5
は実施例1〜3に対し、導電性カーボンの配合量が少な
いため、これもウェットスキッド及び転がり抵抗は良い
がノイズが発生する。比較例6は実施例5に対し、シリ
カの配合量が少ないため、ノイズ発生はないが、ウェッ
ト操縦安定性が改良できない。比較例7は実施例4に対
し、規定外のカーボンを使用したためウェット操縦安定
性が改良できず、またノイズも発生する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジエン系ゴム100重量部に対し、
    (i)シリカ(S)10重量部以上並びに(ii)揮発分
    0.5重量%以下、炭素分98重量%以上及び水素分
    0.2重量%以下の導電性カーボン(D)10重量部以
    上を含んで成り、且つシリカ(S)及び導電性カーボン
    (D)の合計配合量(S+D)が30〜120重量部で
    ある、電気抵抗値が107 Ω・cm以下のゴム組成物から
    キャップトレッド部を構成したことを特徴とする空気入
    りタイヤ。
  2. 【請求項2】 ジエン系ゴム100重量部に対し、
    (i)シリカ(S)10重量部以上並びに(ii)揮発分
    0.5重量%以下、炭素分98重量%以上、水素分0.
    2重量%以下の導電性カーボン(D)5重量部以上及び
    (iii)窒素比表面積(N2 SA)が70m2 /g以上で
    かつ24M4DBP吸油量が80ml/100g以上のカ
    ーボンブラック(C)を含んで成り、シリカ(S)、導
    電性カーボンブラック(D)及びカーボンブラック
    (C)の配合量(重量部)が、それぞれ、関係式2D+
    C≧20及び30≦(S+D+C)≦120を満足し、
    かつ電気抵抗値が107 Ω・cm以下のゴム組成物からキ
    ャップトレッド部を構成したことを特徴とする空気入り
    タイヤ。
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