JPH10309905A - トレッド用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ - Google Patents
トレッド用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤInfo
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- JPH10309905A JPH10309905A JP9121027A JP12102797A JPH10309905A JP H10309905 A JPH10309905 A JP H10309905A JP 9121027 A JP9121027 A JP 9121027A JP 12102797 A JP12102797 A JP 12102797A JP H10309905 A JPH10309905 A JP H10309905A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Abstract
を最大限に発揮でき、補強性の過度の低下を招くことな
くかつヒステリシスロスの増加を抑制しつつ電気抵抗を
大巾に低減しうる。 【解決手段】 ジエン系ゴム100重量部に対し、補強
短繊維を導電材料で被覆してなる導電短繊維を2〜30
重量部を配合している。
Description
の増加を抑制しつつ電気抵抗を大巾に低減したトレッド
用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤに関する。
の自動車の低燃費化に対応して、転がり抵抗を減じた低
燃費タイヤの開発が進められており、従来、このタイヤ
の転がり抵抗を低減するため、ゴム組成物中に配合され
る補強剤としてのカーボンブラックをシリカに置き換え
ることにより、ヒステリシスロスを低下させることが一
般に行われている。
は、タイヤの電気抵抗の増加を招き、静電気が車に蓄積
されることによりラジオノイズ等の電波障害を引き起こ
すなど、多くの電気的誤動作の発生原因となっている。
導電性は、配合されるカーボンブラックと密接な関係が
あり、カーボンブラックの配合量を増やしたり、粒子径
の小さいカーボンブラックを用いることは電気抵抗を低
減するために効果的ではあるが、逆にヒステリシスロス
が増加してしまうなど、低燃費化との両立を困難なもの
としていた。
として、例えば帯電防止剤、導電性可塑剤、金属塩等の
導電剤の使用が提案されているが、このものはその性能
が使用環境に大きく依存する他、シリカ等の補強剤によ
る補強性を低下させるという問題がある。
被覆してなる導電短繊維を用いることを基本として、導
電材料の使用量を最低限に抑えつつ導電性を最大限に発
揮でき、補強性の過度の低下を招くことなくかつヒステ
リシスロスの増加を抑制しつつ電気抵抗を大巾に低減し
うるトレッド用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤの提
供を目的としている。
に、本発明のトレッド用ゴム組成物及びそれを用いたタ
イヤは、ジエン系ゴム100重量部に対し、補強短繊維
を導電材料で被覆してなる導電短繊維を2〜30重量部
を配合したことを特徴としたものであります。
を有する化合物を用い、かつ補強短繊維としてナイロン
繊維を用いることが好ましい。
ッド用ゴム組成物の形態を、そのゴム組成物をトレッド
部に用いた第2発明であるタイヤの形態とともに、図面
に基づき説明する。
用車用の空気入りタイヤであって、路面と接地するトレ
ッド部2と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる
一対のサイドウオール部3と、各サイドウオール部3の
タイヤ半径方向内方端に位置するビード部4とを具え
る。又タイヤ1は、前記ビード部4、4間に架け渡され
るカーカス6、及びこのカーカス6の外側かつトレッド
部2の内方に巻装される強靱なベルト層7によって補強
されかつ必要なタイヤ剛性が付与される。
タイヤ赤道Cに対して75〜90度の角度で配列した1
枚以上、本例では内外2枚のカーカスプライからなり、
前記トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード
部4のビードコア5の廻りで折返されて係止される。
ヤ赤道Cに対して30度以下、本例では例えば24度の
角度で配列した2枚以上のベルトプライからなり、ベル
トコードがプライ間相互で交差することによってトラス
構造を形成し、タガ効果を有してトレッド部2を補強し
ている。
ッド部2を形成するトレッドゴム9は、ゴム基材100
重量部中に、補強短繊維を導電材料で被覆してなる導電
短繊維の2〜30重量部を配合したゴム組成物10で形
成している。
天然ゴム(NR)、スチレン・ブタジエンゴム(SB
R)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレインゴム(I
R)等のジエン系ゴムの一種若しくは複数種を組み合わ
せたものが使用できる。
ヨン、ビニロン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、芳香族ポリアミド、ポ
リエチレンテレフタラート、ポリプロピレン、セルロー
ス等の有機繊維、及びガラス、アルミナ等の無機繊維を
用いることができる。又繊維長は、10〜6000μm
の範囲とすることが、補強効果の点で望ましく、この範
囲を外れると短繊維としての配合が妨げられ、分散も低
下するため所望の性能が得られにくくなる。又繊維径
は、細い方が導電性のために有利であるが、細すぎる
と、繊維が過度に絡み合って分散不良を発生させ、均一
なゴム組成が得られ難くなる。従って繊維径は1〜10
0μmの範囲とするのが良い。
用いることが望ましく、特にナイロン繊維は、伸度が高
く柔軟性に優れるとともに、強度が大であるため好まし
い。
リアニリン、アルキレンオキサイドなど主鎖にπ電子共
役を有する導電性ポリマー及び各種金属塩が使用でき、
導電性ポリマーを用いる時には、ヨウ素、五フッ化砒素
等の電子受容性物質あるいはカリウム、ナトリウム等の
電子供与性物質を少量添加(ドーピング)して導電性を
さらに高めたることが望ましい。なお補強短繊維との付
着性を考慮したとき、導電性ポリマーを用いるのが好ま
しく、特にポリピロール骨格を有する化合物は、導電性
状態における総合的安定性に優れているため好適であ
る。ここで「ポリピロール骨格を有する化合物」とは、
ポリマー中の主鎖がピロール環を結合してなるピロール
鎖で形成された化合物を意味する。
性ポリマーの場合には、補強短繊維の存在下でモノマー
を重合させて導電性ポリマーを形成する。より詳しく
は、導電性ポリマーとしてポリピロールを使用するとき
には、塩化第二鉄六水和物(FeCl3 ・6H2 O)の
水溶液中に、例えばナイロンである補強短繊維を入れ、
撹拌分散させる。これに、ピロール水溶液を添加し、数
時間撹拌して共役重合させた後、濾別する。次に、水及
びメタノールで洗浄を充分繰り返した後、真空乾燥させ
ポリピロールで被覆したナイロン繊維を得る。
電気メッキ、蒸着等の種々のメッキ処理技術を採用でき
る。
重量部に対して1重量部以下で充分な導電性を発揮させ
ることができ、その時の被覆厚さは、0.02〜0.1
mm程度である。
材料を補強短繊維にコーティングしてなる導電短繊維を
ゴム基材に配合しているため、導電短繊維が適度に絡み
合って網の目状の電気導通路がゴム組成物10中に確実
かつ均一に形成される。その結果、導電材料を直接にゴ
ム基材に配合するものに比して、遥かに低い導電材料の
使用量で導電性を最大限に発揮でき、電気抵抗を大巾に
低減しうる。
いるため、前記補強性低下の弊害に対する導電材料の寄
与率自体も低減され、前記導電材料の使用量の削減と相
俟って、補強性低下の弊害を抑制しうる。
ため、ヒステリシスロスを増加させることがなく、しか
も補強短繊維による補強効果を有しているため、従来の
カーボンブラック等の補強剤の一部又は全部と置き換え
て使用することもでき、必要なタイヤ強度を確保しつつ
転がり抵抗及び導電性の改善を達成しうる。又ゴム組成
物10は、導電短繊維を内添しているので走行によって
トレッド部2が摩耗しても、その導電性は大きくは低下
せず、使用の初期から末期にかけて安定した性能が発揮
される。
は導電性の向上効果が達成できず、逆に30重量部を越
えると、耐摩耗性が不充分となる。
ック、シリカ等のゴム補強剤、及び硫黄、老化防止剤な
どの従来の添加剤が配合できる。
スブラック(SAF、 ISAF、 HAF)、アセチレンブラック、ケ
ッチェンブラックが採用できる。しかしながら、その配
合量が45重量部を越えると、カーボンブラック自体に
よって電気抵抗が下がりきるとともにヒステリシスロス
が増加し、従って、カーボンブラックの配合量を0〜4
5重量とすることが、導電短繊維による転がり抵抗及び
導電性の改善効果を発揮するために必要である。
ステリシスロスを減じるため、前記導電短繊維と併用す
ることが、より優れた転がり抵抗性を発揮できため最も
好ましい。なおその時のシリカ配合量は0〜100重量
部の範囲である。
用いて約150℃で4分間混練りした後、得られた混練
り物に、硫黄1.0重量部と加硫促進剤1.5重量部と
を加えて二軸ロールにて80℃で約4分間練り込んだ混
合物を170℃で10分間加硫することによりトレッド
用のゴム組成物を調製し、これを用いて、体積固有抵抗
値、タイヤの電気抵抗、損失係数(tan δ)、及び耐摩
耗性能を測定した。
は住友化学(株)製のSBR1500、シリカとしては
日本シリカ製のニプシルVN3、カーボンブラックとし
ては東海カーボン(株)製のN330、シランカップリ
ング剤としてはデグッサ(株)製のSi69 (ビス(3-トリ
エトキシシリル プロ ピル)テトラスルフェン) 、プロセスオイルとしては
出光興産(株)製のダイアナプロセスPS32、ワック
スとしては大内新興化学社製のサンノックワックス、老
化防止剤としては精工化学社製のオゾノン6C((N-1,3-
ジメチル ブチル)-N ′-フェニル-p-フェニレン ジアミン)、ステアリン
酸としては日本油脂(株)製の桐、亜鉛華としては東邦
亜鉛製の銀嶺R、硫黄としては鶴見化学(株)製の硫
黄、加硫促進剤としては大内新興化学社製のノクセラー
NSを用いた。
ール樹脂、補強短繊維がナイロン繊維(繊維長800μ
m、繊維径16μm)の日本カーリット製のJCP11
4用い、導電短繊維Bとしては導電材料がポリピロール
樹脂、補強短繊維がナイロン繊維(繊維長400〜60
0μm、繊維径16μm)の日本カーリット製のJCP
113用いた。
成物を用いて15cm四方、厚さ2mmの試料片を作成
し、ADVANTESTR8340A の電気抵抗測定器を用いて体積固
有抵抗値を測定した。印加電圧は500V、気温25
℃、湿度は50%で測定した。結果を表1に示す。
により制作した生トレッドゴムを、生タイヤカバーに貼
り付け、170℃で10分間加硫するという条件及び方
法でタイヤサイズ175/70R13のタイヤを作成す
るとともに、ドイツの WDK、 Blatt 3で規定される「荷
重下でのタイヤ電気抵抗の測定手順」に基づき測定され
た。すなわち、図2に示すように、台板30に対して絶
縁状態で取付く鋼板31上に、標準リムRにリム組され
かつ空気圧20kpaが充填されたタイヤ1を、荷重4
50kgで垂直に接地させ、標準リムRの中央部と鋼板
31との間の電気抵抗を、印可電圧500ボルトの抵抗
測定器32を用いて測定する。測定時の気温25℃、湿
度は50%であった。
ム組成物よりなる試料片を用い、(株)岩本製作所製の
粘弾性スペクトロメータで周波数10Hz、動歪2.0
%、温度60℃の条件下で損失係数(tan δ)の測定を
行うとともに、測定値の逆数を用い、比較例1の測定値
の逆数を100とした指数で比較した。なお指数値が大
きいほど、tan δが低く性能が良好であることを示す。
りなる試料片を用い、(株)岩本製作所製のランボーン
摩耗試験機にて、表面回転速度50m/min、負荷荷
重1.5kgf、スリップ率30%及び50%、かつ落
砂量15g/minの条件下において試験片の摩耗を測
定した。両スリップ率での平均値を求め比較例1を10
0とした指数で比較した。指数値が大きい程、耐摩耗性
に優れている。
ら、導電短繊維の配合量を増やすに従って、ゴムの体積
固有抵抗値が低下しており、又配合量が2重量部未満の
とき抵抗値の低下代が少なく、逆に30重量部を超える
と耐摩耗性の低下が著しくなり望ましくないのがわか
る。また実施例3と実施例6との比較から、シリカの配
合量が変化しても抵抗低減効果はあまり低下せず維持さ
れるのがわかる。又実施例3と実施例7との比較から、
導電短繊維の繊維長が長い方が抵抗値の低減効果は大き
いことが分かる。又比較例4〜6と実施例8〜9との比
較から、カーボンブラックの導電メカニズムとの相加性
が成立し、併用によって有効に電気抵抗を低減できるこ
とが分かる。
補強短繊維を導電材料で被覆してなる導電短繊維を配合
しているため、導電材料の使用量を最低限に抑えつつ導
電性を最大限に発揮でき、補強性の過度の低下を招くこ
となくかつヒステリシスロスの増加を抑制しつつ電気抵
抗を大巾に低減しうる。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】ジエン系ゴム100重量部に対し、補強短
繊維を導電材料で被覆してなる導電短繊維を2〜30重
量部を配合したトレッド用ゴム組成物。 - 【請求項2】前記導電材料は、ポリピロール骨格を有す
る化合物からなり、かつ前記補強短繊維はナイロン繊維
であることを特徴とする請求項1記載のトレッド用ゴム
組成物。 - 【請求項3】ジエン系ゴム100重量部に対し、補強短
繊維を導電材料で被覆してなる導電短繊維を2〜30重
量部を配合したゴム組成物をトレッド部に用いたことを
特徴とするタイヤ。 - 【請求項4】前記導電材料は、ポリピロール骨格を有す
る化合物からなり、かつ前記補強短繊維はナイロン繊維
であることを特徴とする請求項3記載のタイヤ。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008213770A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | クリンチエイペックス用ゴム組成物およびそれを用いたクリンチエイペックスを有するタイヤ |
JP2013189500A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ |
JP2014173050A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム組成物および空気入りタイヤ |
EP3798021A1 (en) * | 2019-09-24 | 2021-03-31 | Hankook Tire & Technology Co., Ltd | Non-pneumatic tire including fiber plated using metal salt |
-
1997
- 1997-05-12 JP JP12102797A patent/JP3734923B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008213770A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | クリンチエイペックス用ゴム組成物およびそれを用いたクリンチエイペックスを有するタイヤ |
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CN112622526A (zh) * | 2019-09-24 | 2021-04-09 | 韩国轮胎与科技株式会社 | 包括镀敷有金属盐的纤维的非充气轮胎 |
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