JPH1036561A - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤ用ゴム組成物Info
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- JPH1036561A JPH1036561A JP8212100A JP21210096A JPH1036561A JP H1036561 A JPH1036561 A JP H1036561A JP 8212100 A JP8212100 A JP 8212100A JP 21210096 A JP21210096 A JP 21210096A JP H1036561 A JPH1036561 A JP H1036561A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tan
- resistance
- tire
- rubber composition
- carbon black
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- 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.)
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Abstract
(57)【要約】
【課題】 タイヤのトレッドに用いられたとき、補強剤
としてシリカを用いたゴム組成物と同等の転がり抵抗性
能を維持させながら、さらに優れた耐摩耗性と湿潤路面
スキッド抵抗性能をタイヤに付与するゴム組成物を提供
する。 【解決手段】 ジエン系ゴム成分１００重量部に対し、
４０〜８０重量部のカーボンブラックが配合され、温度
２３℃、周波数５０Hzで測定した剪断歪０．１％におけ
る損失正接をtan δ1 、剪断歪５％における損失正接を
tan δ2 としたとき、 tan δ2 ≦０．３７ Δtan δ＝tan δ2 −tan δ1≦０．２ の関係が満たされるタイヤ用ゴム組成物。
としてシリカを用いたゴム組成物と同等の転がり抵抗性
能を維持させながら、さらに優れた耐摩耗性と湿潤路面
スキッド抵抗性能をタイヤに付与するゴム組成物を提供
する。 【解決手段】 ジエン系ゴム成分１００重量部に対し、
４０〜８０重量部のカーボンブラックが配合され、温度
２３℃、周波数５０Hzで測定した剪断歪０．１％におけ
る損失正接をtan δ1 、剪断歪５％における損失正接を
tan δ2 としたとき、 tan δ2 ≦０．３７ Δtan δ＝tan δ2 −tan δ1≦０．２ の関係が満たされるタイヤ用ゴム組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてタイヤの
トレッドに用いられ、タイヤの転がり抵抗性能を維持し
ながら耐摩耗性及び湿潤路面スキッド抵抗性能を向上さ
せるタイヤ用ゴム組成物に関する。
トレッドに用いられ、タイヤの転がり抵抗性能を維持し
ながら耐摩耗性及び湿潤路面スキッド抵抗性能を向上さ
せるタイヤ用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】タイヤに要求される性能としては、耐摩
耗性、転がり抵抗、スキッド抵抗、耐チッピング性、耐
グルーブクラック性等があり、これら各種性能はバラン
スよく具備されている必要がある。これらの性能の中で
も特に、地球温暖化問題に繋がるＣＯ2 を減少する観点
から、エネルギーロスを少なくし、省資源を図るために
転がり抵抗を小さくして燃費をよくし、耐摩耗性を大き
くしてタイヤ寿命を永くすること及び自動車走行の安全
性確保のために湿潤路面でのスキッド抵抗を大きくする
ことが重要である。
耗性、転がり抵抗、スキッド抵抗、耐チッピング性、耐
グルーブクラック性等があり、これら各種性能はバラン
スよく具備されている必要がある。これらの性能の中で
も特に、地球温暖化問題に繋がるＣＯ2 を減少する観点
から、エネルギーロスを少なくし、省資源を図るために
転がり抵抗を小さくして燃費をよくし、耐摩耗性を大き
くしてタイヤ寿命を永くすること及び自動車走行の安全
性確保のために湿潤路面でのスキッド抵抗を大きくする
ことが重要である。
【０００３】タイヤが使用されるとき、接地した部分
は、荷重負荷によって圧縮変形、曲げ変形、剪断変形す
る。自動車走行中、タイヤの回転に追従して接地部分は
円周に沿って連続的に移動し、接地部分の移動に従って
上記変形も移動し、接地から解放された部分は、元の形
状に回復する。このようにタイヤの各部は変形と回復の
繰り返しの仕事をし、その間に力学的エネルギー損失が
発生する。言い換えれば、トレッドを形成するゴム組成
物は、応力−歪の関係が非直線的であって、応力に対す
る変形に時間的遅れを示す粘弾性体である。かかる粘弾
性に起因し、タイヤ回転中に接地時の変形と接地解放時
の形状回復が繰り返される際、応力と歪の間に位相差が
生じ、その結果ヒステリシスロスが生じる。このヒステ
リシスロスが、転がり抵抗と呼ばれるタイヤの転がりに
伴うエネルギー損失の主たるものであり、転がり抵抗を
改善することはトレッドを形成するゴム組成物の損失正
接（tan δ）を小さくしてヒステリシスロスを少なくす
ることにほかならない。
は、荷重負荷によって圧縮変形、曲げ変形、剪断変形す
る。自動車走行中、タイヤの回転に追従して接地部分は
円周に沿って連続的に移動し、接地部分の移動に従って
上記変形も移動し、接地から解放された部分は、元の形
状に回復する。このようにタイヤの各部は変形と回復の
繰り返しの仕事をし、その間に力学的エネルギー損失が
発生する。言い換えれば、トレッドを形成するゴム組成
物は、応力−歪の関係が非直線的であって、応力に対す
る変形に時間的遅れを示す粘弾性体である。かかる粘弾
性に起因し、タイヤ回転中に接地時の変形と接地解放時
の形状回復が繰り返される際、応力と歪の間に位相差が
生じ、その結果ヒステリシスロスが生じる。このヒステ
リシスロスが、転がり抵抗と呼ばれるタイヤの転がりに
伴うエネルギー損失の主たるものであり、転がり抵抗を
改善することはトレッドを形成するゴム組成物の損失正
接（tan δ）を小さくしてヒステリシスロスを少なくす
ることにほかならない。
【０００４】湿潤路面スキッド抵抗（以下、湿潤路面ス
キッド抵抗をスキッド抵抗と略称する）は、摩擦抵抗に
影響する路面の粗さと減速時に発生するトレッド表面部
の剪断変形に影響する粘弾性特性に依存し、ヒステリシ
スロスが大きくなればスキッド抵抗は大きくなる（日本
ゴム協会誌、４３巻、９１７ページ、１９７０年）。従
って、スキッド抵抗も転がり抵抗と同様に損失正接に依
存する性能であり、損失正接が大きくなればスキッド抵
抗性能は向上するが転がり抵抗性能が低下し、一般に両
者の間に二律背反の関係があると認識されている。
キッド抵抗をスキッド抵抗と略称する）は、摩擦抵抗に
影響する路面の粗さと減速時に発生するトレッド表面部
の剪断変形に影響する粘弾性特性に依存し、ヒステリシ
スロスが大きくなればスキッド抵抗は大きくなる（日本
ゴム協会誌、４３巻、９１７ページ、１９７０年）。従
って、スキッド抵抗も転がり抵抗と同様に損失正接に依
存する性能であり、損失正接が大きくなればスキッド抵
抗性能は向上するが転がり抵抗性能が低下し、一般に両
者の間に二律背反の関係があると認識されている。
【０００５】温度が変われば、ゴム組成物の損失正接も
変化し、一般に損失正接は、ゴム組成物のガラス転移点
より５〜１５℃高い温度で最大を示し、最大を示す温度
近くで温度が変われば、損失正接は急激に減少し、ガラ
ス転移点との温度差が大きくなるに従って減少が緩慢に
なる。温度と損失正接の間にかかる関係があるので、従
来、二律背反の関係にある転がり抵抗とスキッド抵抗を
バランスさせながら向上させるため、常温における損失
正接が好ましい値になるように、ゴムポリマーのミクロ
構造、例えばゴム分子主鎖のジエン成分の結合様式、共
重合されるスチレンの含有量等を変えたり、或いはガラ
ス転移点が低いゴムと高いゴムをブレンドしたりしてガ
ラス転移点を調整していた。或いは、ガラス転移点が低
いゴムを用いて、損失正接の温度分布曲線を低温側にシ
フトさせてヒステリシスロスを小さくし、比表面積の大
きいカーボンブラックを配合してスキッド抵抗の低下を
補償する方法（特開平６−２７０６０２）が提案され
た。しかしこれらのガラス転移点を調整したゴムに公知
のカーボンブラックを配合する方法は、損失正接の温度
分布曲線を移動させるだけであるので、スキッド抵抗を
維持しながら転がり抵抗を小さくするには限度がある。
上記に鑑み米国特許５２２７４２５は、ガラス転移点−
８０〜０℃の共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物と
の共重合体に、補強剤としてカーボンブラックに換え
て、窒素吸着比表面積が１００〜２５０m2/g、ＤＢＰ吸
油量が１００〜２５０cm3/100gであるシリカを配合する
方法を提案した。
変化し、一般に損失正接は、ゴム組成物のガラス転移点
より５〜１５℃高い温度で最大を示し、最大を示す温度
近くで温度が変われば、損失正接は急激に減少し、ガラ
ス転移点との温度差が大きくなるに従って減少が緩慢に
なる。温度と損失正接の間にかかる関係があるので、従
来、二律背反の関係にある転がり抵抗とスキッド抵抗を
バランスさせながら向上させるため、常温における損失
正接が好ましい値になるように、ゴムポリマーのミクロ
構造、例えばゴム分子主鎖のジエン成分の結合様式、共
重合されるスチレンの含有量等を変えたり、或いはガラ
ス転移点が低いゴムと高いゴムをブレンドしたりしてガ
ラス転移点を調整していた。或いは、ガラス転移点が低
いゴムを用いて、損失正接の温度分布曲線を低温側にシ
フトさせてヒステリシスロスを小さくし、比表面積の大
きいカーボンブラックを配合してスキッド抵抗の低下を
補償する方法（特開平６−２７０６０２）が提案され
た。しかしこれらのガラス転移点を調整したゴムに公知
のカーボンブラックを配合する方法は、損失正接の温度
分布曲線を移動させるだけであるので、スキッド抵抗を
維持しながら転がり抵抗を小さくするには限度がある。
上記に鑑み米国特許５２２７４２５は、ガラス転移点−
８０〜０℃の共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物と
の共重合体に、補強剤としてカーボンブラックに換え
て、窒素吸着比表面積が１００〜２５０m2/g、ＤＢＰ吸
油量が１００〜２５０cm3/100gであるシリカを配合する
方法を提案した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ゴム組成物の補強剤と
してシリカを用いる方法は、補強剤にカーボンブラック
を使用した方法と比較して、転がり抵抗は有意に小さく
なるが、耐摩耗性が低下し、電気抵抗が大きくなって走
行中にタイヤ或いは車体に発生した静電気がトレッドを
通ってアースされないで蓄電され、高圧になって空中に
放電するときラジオノイズを発生したり、電子回路を誤
動作させる。またゴム組成物の未加硫時の粘度が高くな
って加工性が劣るなどのカーボンブラックを使用したと
きに見られなかった基本的な問題点を有するので、カー
ボンブラックを用いて転がり抵抗を小さくする研究の余
地が残されている。
してシリカを用いる方法は、補強剤にカーボンブラック
を使用した方法と比較して、転がり抵抗は有意に小さく
なるが、耐摩耗性が低下し、電気抵抗が大きくなって走
行中にタイヤ或いは車体に発生した静電気がトレッドを
通ってアースされないで蓄電され、高圧になって空中に
放電するときラジオノイズを発生したり、電子回路を誤
動作させる。またゴム組成物の未加硫時の粘度が高くな
って加工性が劣るなどのカーボンブラックを使用したと
きに見られなかった基本的な問題点を有するので、カー
ボンブラックを用いて転がり抵抗を小さくする研究の余
地が残されている。
【０００７】本発明は、タイヤに用いられたとき、静電
気が関係する問題を生じず、補強剤としてシリカを用い
たゴム組成物と同等の優れた転がり抵抗性能を維持しな
がら、さらに優れた耐摩耗性とスキッド抵抗性能をタイ
ヤに付与し、未加硫時の粘度が低いタイヤ用ゴム組成物
の提供を目的にしてなされたものである。
気が関係する問題を生じず、補強剤としてシリカを用い
たゴム組成物と同等の優れた転がり抵抗性能を維持しな
がら、さらに優れた耐摩耗性とスキッド抵抗性能をタイ
ヤに付与し、未加硫時の粘度が低いタイヤ用ゴム組成物
の提供を目的にしてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者らは、常温で試料
を周波数５０Hzの繰り返し剪断変形させて測定した０．
１％歪時の損失正接の値tan δ1 はスキッド抵抗と相関
し、５％歪時の損失正接の値tan δ2 は転がり抵抗と相
関することを知見し、tan δ1 を大きくすればスキッド
抵抗が大きくなり、tan δ2 を小さくすれば転がり抵抗
が小さくなると思慮して本発明をなしたのである。
を周波数５０Hzの繰り返し剪断変形させて測定した０．
１％歪時の損失正接の値tan δ1 はスキッド抵抗と相関
し、５％歪時の損失正接の値tan δ2 は転がり抵抗と相
関することを知見し、tan δ1 を大きくすればスキッド
抵抗が大きくなり、tan δ2 を小さくすれば転がり抵抗
が小さくなると思慮して本発明をなしたのである。
【０００９】すなわち本発明は、ジエン系ゴム成分１０
０重量部に対し、４０〜８０重量部のカーボンブラック
が配合されるとともに、温度２３℃、周波数５０Hzで測
定した剪断歪０．１％における損失正接をtan δ1 、剪
断歪５％における損失正接をtan δ2 としたとき、 の関係が満たされるタイヤ用ゴム組成物である。
０重量部に対し、４０〜８０重量部のカーボンブラック
が配合されるとともに、温度２３℃、周波数５０Hzで測
定した剪断歪０．１％における損失正接をtan δ1 、剪
断歪５％における損失正接をtan δ2 としたとき、 の関係が満たされるタイヤ用ゴム組成物である。
【００１０】測定温度２３℃で測定した剪断歪み５％に
おける損失正接 tanδ2 が０．３７より大きくなれば、
所望するレベルの転がり抵抗性能が得られない。Δ tan
δが０．２より大きくなれば、スキッド抵抗が大きくな
った場合、転がり抵抗も大きくなり、転がり抵抗が小さ
くなった場合、スキッド抵抗も小さくなり、転がり抵抗
性能とスキッド抵抗性能の一方を良くすれば他方が悪く
なってバランスが崩れ、好ましくない。
おける損失正接 tanδ2 が０．３７より大きくなれば、
所望するレベルの転がり抵抗性能が得られない。Δ tan
δが０．２より大きくなれば、スキッド抵抗が大きくな
った場合、転がり抵抗も大きくなり、転がり抵抗が小さ
くなった場合、スキッド抵抗も小さくなり、転がり抵抗
性能とスキッド抵抗性能の一方を良くすれば他方が悪く
なってバランスが崩れ、好ましくない。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明のゴム成分としては、ガラ
ス転移点が−４０〜０℃になるように調整された量のス
チレンと１、３ブタジエンを不活性有機溶媒中で共重合
した後、錫または硅素の塩化物でカップリングして分子
量を大きくした溶液重合スチレンブタジエンゴム（以
下、溶液重合スチレンブタジエンゴムをＳ−ＳＢＲと言
う）の単独またはＳ−ＳＢＲ６０重量％以上〜１００重
量％未満とガラス転移点が−９０℃以下のブタジエンゴ
ム（以下、ブタジエンゴムをＢＲと言う）０重量％超〜
４０重量％以下のブレンドが好適である。ガラス転移点
が上記の範囲内にあれば、ガラス転移点が異なる複数の
Ｓ−ＳＢＲを混用することができる。また、油展されて
いないＳ−ＳＢＲまたはＢＲ、或いは油展されたものの
いずれも使用することができる。
ス転移点が−４０〜０℃になるように調整された量のス
チレンと１、３ブタジエンを不活性有機溶媒中で共重合
した後、錫または硅素の塩化物でカップリングして分子
量を大きくした溶液重合スチレンブタジエンゴム（以
下、溶液重合スチレンブタジエンゴムをＳ−ＳＢＲと言
う）の単独またはＳ−ＳＢＲ６０重量％以上〜１００重
量％未満とガラス転移点が−９０℃以下のブタジエンゴ
ム（以下、ブタジエンゴムをＢＲと言う）０重量％超〜
４０重量％以下のブレンドが好適である。ガラス転移点
が上記の範囲内にあれば、ガラス転移点が異なる複数の
Ｓ−ＳＢＲを混用することができる。また、油展されて
いないＳ−ＳＢＲまたはＢＲ、或いは油展されたものの
いずれも使用することができる。
【００１２】本発明に使用するカーボンブラックは、Ｊ
ＩＳ Ｋ６２２１に従って測定されたよう素吸着量（以
下、よう素吸着量をＩＡと言う）が５０〜１００g/kg、
ＪＩＳ Ｋ６２２１に従って測定されたジブチルフタレ
ート吸油量（以下、ジブチルフタレート吸油量をＤＢＰ
と言う）のＩＡに対する比（ＤＢＰ／ＩＡ）が１．５〜
３．０のコロイダル特性を持ち、トレッドゴム組成物用
としては粒子径が大きく、ストラクチャーが従来のカー
ボンブラックに比し著しく発達したものである。ＩＡが
５０g/kgより小さい場合は補強性が小さいので耐摩耗性
が悪くなり、１００g/kgより大きくなれば転がり抵抗が
大きくなる。ＤＢＰ／ＩＡが１．５より小さい場合は転
がり抵抗性能とスキッド抵抗性能を同時に向上させるこ
とができない。３．０より大きくなると粒子径の小さい
カーボンブラックと同じ挙動を示し、転がり抵抗が大き
くなる。ゴム成分１００重量部に対するカーボンブラッ
クの配合量が４０重量部未満の場合、ゴムを十分補強す
るのに必要な量に達していないので耐摩耗性が劣り、８
０重量部より多くなれば転がり抵抗が大きくなる。
ＩＳ Ｋ６２２１に従って測定されたよう素吸着量（以
下、よう素吸着量をＩＡと言う）が５０〜１００g/kg、
ＪＩＳ Ｋ６２２１に従って測定されたジブチルフタレ
ート吸油量（以下、ジブチルフタレート吸油量をＤＢＰ
と言う）のＩＡに対する比（ＤＢＰ／ＩＡ）が１．５〜
３．０のコロイダル特性を持ち、トレッドゴム組成物用
としては粒子径が大きく、ストラクチャーが従来のカー
ボンブラックに比し著しく発達したものである。ＩＡが
５０g/kgより小さい場合は補強性が小さいので耐摩耗性
が悪くなり、１００g/kgより大きくなれば転がり抵抗が
大きくなる。ＤＢＰ／ＩＡが１．５より小さい場合は転
がり抵抗性能とスキッド抵抗性能を同時に向上させるこ
とができない。３．０より大きくなると粒子径の小さい
カーボンブラックと同じ挙動を示し、転がり抵抗が大き
くなる。ゴム成分１００重量部に対するカーボンブラッ
クの配合量が４０重量部未満の場合、ゴムを十分補強す
るのに必要な量に達していないので耐摩耗性が劣り、８
０重量部より多くなれば転がり抵抗が大きくなる。
【００１３】一般に、ゴム組成物に使用される補強性の
大きいカーボンブラックは、凝集力が大きく、カーボン
ブラック粒子が凝集した低次の粒体がさらに凝集した凝
集体となっており、混合されるとき、凝集体の一部が破
壊され、凝集体と低次粒体の混合物の状態でゴム中に分
散する。凝集体が破壊され、低次粒体の状態でゴム中に
分散する比率が高いほど、所謂カーボンブラックの分散
がよいほど転がり抵抗が小さくなり、耐摩耗性がよくな
ると認識されている。カーボンブラックの分散性は、Ｄ
ＢＰとＡＳＴＭ Ｄ３４９３に従って測定した圧縮ＤＢ
Ｐの差（以下、ＤＢＰと圧縮ＤＢＰとの差をΔＤＢＰと
言う）に関係し、一般的に分散性のよいカーボンブラッ
クはΔＤＢＰが大きい。本発明に使用されるカーボンブ
ラックは、ΔＤＢＰが１５cm3/100g以上であることが好
ましく、１５cm3/100g未満の場合、分散性が悪くなって
本発明の特徴が発現されないことがある。
大きいカーボンブラックは、凝集力が大きく、カーボン
ブラック粒子が凝集した低次の粒体がさらに凝集した凝
集体となっており、混合されるとき、凝集体の一部が破
壊され、凝集体と低次粒体の混合物の状態でゴム中に分
散する。凝集体が破壊され、低次粒体の状態でゴム中に
分散する比率が高いほど、所謂カーボンブラックの分散
がよいほど転がり抵抗が小さくなり、耐摩耗性がよくな
ると認識されている。カーボンブラックの分散性は、Ｄ
ＢＰとＡＳＴＭ Ｄ３４９３に従って測定した圧縮ＤＢ
Ｐの差（以下、ＤＢＰと圧縮ＤＢＰとの差をΔＤＢＰと
言う）に関係し、一般的に分散性のよいカーボンブラッ
クはΔＤＢＰが大きい。本発明に使用されるカーボンブ
ラックは、ΔＤＢＰが１５cm3/100g以上であることが好
ましく、１５cm3/100g未満の場合、分散性が悪くなって
本発明の特徴が発現されないことがある。
【００１４】本発明のゴム組成物には、前記したカーボ
ンブラックに加えて、トレッド用ゴム組成物に一般に配
合する各種添加剤が任意に配合され、その配合量は一般
的な量とされる。任意に配合される添加剤としては、例
えば硫黄、加硫促進剤、シリカ、シランカップリング
剤、軟化剤、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、老化防
止剤、加工助剤などが挙げられる。
ンブラックに加えて、トレッド用ゴム組成物に一般に配
合する各種添加剤が任意に配合され、その配合量は一般
的な量とされる。任意に配合される添加剤としては、例
えば硫黄、加硫促進剤、シリカ、シランカップリング
剤、軟化剤、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、老化防
止剤、加工助剤などが挙げられる。
【００１５】
【実施例】以下に実施例ならびに比較例によって、本発
明を詳述する。尚、文中においては、重量部を単に部と
言う。
明を詳述する。尚、文中においては、重量部を単に部と
言う。
【００１６】表２に記載するゴム成分１００部に対し、
表１記載のコロイダル特性を有する各種カーボンブラッ
ク、シリカ、シランカップリング剤（デクサ社製、商品
名Ｓｉ６９）及びアロマ系軟化剤の表２記載量、さらに
亜鉛華３部、ステアリン酸２部、老化防止剤（商品名サ
ントフレックス１３）１部、ワックス１部を配合してバ
ンバリーミキサーで混合し、さらにバンバリーミキサー
で表２記載の混合ステップ数より２回少ない回数の追加
混練してノンプロゴムを得た。尚、混合ステップ数２の
場合は、追加混練は行わない。上記の各ノンプロゴムに
加硫促進剤（ＣＢＳ）１部、硫黄１．７部を添加してバ
ンバリーミキサーで混合し、混合ゴムを得た。得られた
各混合ゴムから少量の試料を採取し、ムーニー粘度、損
失正接、電気の体積抵抗率（電気抵抗）について試験を
行い、結果を表２に示した。残余の混合ゴムを用いて常
法に従ってサイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤ
を試作し、下記に記載する方法によって転がり抵抗、ス
キッド抵抗、耐摩耗性について評価を行い、結果を表２
に比較例１を１００として指数で示した。 ムーニー粘度：ＪＩＳ Ｋ６３００に記載の方法により
測定した。 損失正接：レオロジ社製レオスペクトラーＤＶＥ−Ｖ４
を用い、温度２３℃、周波数５０Hzに調整し、剪断歪
０．１％における損失正接 tanδ1 及び剪断歪５．０％
における損失正接 tanδ2 を測定した。 体積抵抗率：ＪＩＳ Ｋ６９１１に記載の方法により測
定した。 転がり抵抗：１軸ドラム試験機を用い、内圧２kg/cm2、
荷重４００kg、速度８０km/hでドラム走行するときの転
がり抵抗を測定し、次の式で計算した値で示した。値が
小さいほど好ましい。 （各試作タイヤの転がり抵抗）×１００／（比較例１タ
イヤの転がり抵抗） スキッド抵抗：１台の自動車に同種タイヤを４本取り付
けて、水深２〜３mmに水没した路面を時速６０kmで通過
中急ブレーキーを掛け、ブレーキーを掛けてから停止す
るまでの距離を測定し、次の式で計算した値で示した。
値が大きいほど好ましい。 （比較例１タイヤの停止距離）×１００／（各試作タイ
ヤの停止距離） 耐摩耗性：自動車１台毎に２種類のタイヤを取り付けて
20000km 走行後、各タイヤのトレッドの溝深さを測定し
て摩耗量を求め、次の式で計算した値で示した。値が大
きいほど好ましい。 （比較例１タイヤの摩耗量）×１００／（各試作タイヤ
の摩耗量）
表１記載のコロイダル特性を有する各種カーボンブラッ
ク、シリカ、シランカップリング剤（デクサ社製、商品
名Ｓｉ６９）及びアロマ系軟化剤の表２記載量、さらに
亜鉛華３部、ステアリン酸２部、老化防止剤（商品名サ
ントフレックス１３）１部、ワックス１部を配合してバ
ンバリーミキサーで混合し、さらにバンバリーミキサー
で表２記載の混合ステップ数より２回少ない回数の追加
混練してノンプロゴムを得た。尚、混合ステップ数２の
場合は、追加混練は行わない。上記の各ノンプロゴムに
加硫促進剤（ＣＢＳ）１部、硫黄１．７部を添加してバ
ンバリーミキサーで混合し、混合ゴムを得た。得られた
各混合ゴムから少量の試料を採取し、ムーニー粘度、損
失正接、電気の体積抵抗率（電気抵抗）について試験を
行い、結果を表２に示した。残余の混合ゴムを用いて常
法に従ってサイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤ
を試作し、下記に記載する方法によって転がり抵抗、ス
キッド抵抗、耐摩耗性について評価を行い、結果を表２
に比較例１を１００として指数で示した。 ムーニー粘度：ＪＩＳ Ｋ６３００に記載の方法により
測定した。 損失正接：レオロジ社製レオスペクトラーＤＶＥ−Ｖ４
を用い、温度２３℃、周波数５０Hzに調整し、剪断歪
０．１％における損失正接 tanδ1 及び剪断歪５．０％
における損失正接 tanδ2 を測定した。 体積抵抗率：ＪＩＳ Ｋ６９１１に記載の方法により測
定した。 転がり抵抗：１軸ドラム試験機を用い、内圧２kg/cm2、
荷重４００kg、速度８０km/hでドラム走行するときの転
がり抵抗を測定し、次の式で計算した値で示した。値が
小さいほど好ましい。 （各試作タイヤの転がり抵抗）×１００／（比較例１タ
イヤの転がり抵抗） スキッド抵抗：１台の自動車に同種タイヤを４本取り付
けて、水深２〜３mmに水没した路面を時速６０kmで通過
中急ブレーキーを掛け、ブレーキーを掛けてから停止す
るまでの距離を測定し、次の式で計算した値で示した。
値が大きいほど好ましい。 （比較例１タイヤの停止距離）×１００／（各試作タイ
ヤの停止距離） 耐摩耗性：自動車１台毎に２種類のタイヤを取り付けて
20000km 走行後、各タイヤのトレッドの溝深さを測定し
て摩耗量を求め、次の式で計算した値で示した。値が大
きいほど好ましい。 （比較例１タイヤの摩耗量）×１００／（各試作タイヤ
の摩耗量）
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】表２の脚注 ＊１：結合スチレン量２５重量％、ガラス転移点−３３
℃のＳ−ＳＢＲ ＊２：ガラス転移点−１０２℃のＢＲ ＊３：日本シリカ社製、商品名ニプシールＡＱ ＊４：デグサ社製、商品名シランカップリング剤Ｓｉ６
９
℃のＳ−ＳＢＲ ＊２：ガラス転移点−１０２℃のＢＲ ＊３：日本シリカ社製、商品名ニプシールＡＱ ＊４：デグサ社製、商品名シランカップリング剤Ｓｉ６
９
【００２０】シリカを補強剤にした比較例１と比較し
て、各実施例は、耐摩耗性が優れ、転がり抵抗とスキッ
ド抵抗が同等または優れている。またスキッド抵抗／転
がり抵抗の比で表されるスキッド抵抗性能の改良率が
１．００より大きく、スキッド抵抗と転がり抵抗のバラ
ンスを保ちながらスキッド抵抗性能が改良されたことを
示す。更に電気の体積抵抗率が静電気不導体になる１０
8 Ω・cmより小さく、シリカを主補強剤にしたゴム組成
物に見られる静電気問題が若起しない。比較例１と比較
例２は補強剤にシリカを用いた同一配合であって、通常
行われる主要配合剤混合ステップと加硫剤混合ステップ
の他に、ムーニー粘度を低下させるために追加される混
練ステップ回数において相違し、比較例１は１回追加混
練されてムーニー粘度が７５、比較例２は２回追加混練
されてムーニー粘度が６３になり、カーボンブラックを
用いて混合ステップ数を２回にした実施例とほぼ同じレ
ベルのムーニー粘度にするには、追加混練２回以上行う
ことが必要であることを示す。比較例３は、、耐摩耗性
の低下を防止するため軟化剤量を調整しながら、シリカ
配合量を減らしてもムーニー粘度が低くならないことを
示す。比較例４は、シリカの一部をＤＢＰ／ＩＡの比が
１．５より小さいカーボンブラックで置換することによ
りムーニー粘度を低下させることができるが、電気抵抗
は低下せず、スキッド抵抗が若干低下することを示す。
電気抵抗を低下させるためにカーボンブラックとの置換
量をさらに多くした比較例５は、転がり抵抗が大きくな
って転がり抵抗とスキッド抵抗とのバランスが悪くな
る。ＩＡが特定範囲内（５０〜１００g/kg）にあるが、
ＤＢＰ／ＩＡ比が１．５より小さいカーボンブラックを
用いた比較例６、ＩＡが１００より大きいカーボンブラ
ックを用いた比較例７、ＩＡ及びＤＢＰ／ＩＡ比が特定
範囲内にあるカーボンブラックを８０部より多く用いた
比較例８は、いずれも tanδ2 が０．３７より大きくな
ってΔ tanδが０．２より大きくなり、転がり抵抗が大
きくなる。カーボンブラックの配合量が４０部より少な
い比較例９はスキッド抵抗と耐摩耗性が劣る。比較例１
０は、ＩＡとＤＢＰ／ＩＡ比が特定範囲内にあるカーボ
ンブラックを特定量用いても tanδ2 が０．３７より大
きくなった例であって、 tanδ2 が０．３７より大きい
ために転がり抵抗が大きくなる。比較例１１は、ＩＡが
１００より大きいカーボンブラックを用いて、ヒステリ
シスロスを小さくするために配合量を５０部に減じ、ta
n δ2 を０．３７より小さくしても、転がり抵抗が低下
しないことを示し、比較例１２は、カーボンブラック量
をさらに減じ、tan δ2 を大幅に低下させた場合、転が
り抵抗は小さくなるが、同時に耐摩耗性が低下すること
を示す。
て、各実施例は、耐摩耗性が優れ、転がり抵抗とスキッ
ド抵抗が同等または優れている。またスキッド抵抗／転
がり抵抗の比で表されるスキッド抵抗性能の改良率が
１．００より大きく、スキッド抵抗と転がり抵抗のバラ
ンスを保ちながらスキッド抵抗性能が改良されたことを
示す。更に電気の体積抵抗率が静電気不導体になる１０
8 Ω・cmより小さく、シリカを主補強剤にしたゴム組成
物に見られる静電気問題が若起しない。比較例１と比較
例２は補強剤にシリカを用いた同一配合であって、通常
行われる主要配合剤混合ステップと加硫剤混合ステップ
の他に、ムーニー粘度を低下させるために追加される混
練ステップ回数において相違し、比較例１は１回追加混
練されてムーニー粘度が７５、比較例２は２回追加混練
されてムーニー粘度が６３になり、カーボンブラックを
用いて混合ステップ数を２回にした実施例とほぼ同じレ
ベルのムーニー粘度にするには、追加混練２回以上行う
ことが必要であることを示す。比較例３は、、耐摩耗性
の低下を防止するため軟化剤量を調整しながら、シリカ
配合量を減らしてもムーニー粘度が低くならないことを
示す。比較例４は、シリカの一部をＤＢＰ／ＩＡの比が
１．５より小さいカーボンブラックで置換することによ
りムーニー粘度を低下させることができるが、電気抵抗
は低下せず、スキッド抵抗が若干低下することを示す。
電気抵抗を低下させるためにカーボンブラックとの置換
量をさらに多くした比較例５は、転がり抵抗が大きくな
って転がり抵抗とスキッド抵抗とのバランスが悪くな
る。ＩＡが特定範囲内（５０〜１００g/kg）にあるが、
ＤＢＰ／ＩＡ比が１．５より小さいカーボンブラックを
用いた比較例６、ＩＡが１００より大きいカーボンブラ
ックを用いた比較例７、ＩＡ及びＤＢＰ／ＩＡ比が特定
範囲内にあるカーボンブラックを８０部より多く用いた
比較例８は、いずれも tanδ2 が０．３７より大きくな
ってΔ tanδが０．２より大きくなり、転がり抵抗が大
きくなる。カーボンブラックの配合量が４０部より少な
い比較例９はスキッド抵抗と耐摩耗性が劣る。比較例１
０は、ＩＡとＤＢＰ／ＩＡ比が特定範囲内にあるカーボ
ンブラックを特定量用いても tanδ2 が０．３７より大
きくなった例であって、 tanδ2 が０．３７より大きい
ために転がり抵抗が大きくなる。比較例１１は、ＩＡが
１００より大きいカーボンブラックを用いて、ヒステリ
シスロスを小さくするために配合量を５０部に減じ、ta
n δ2 を０．３７より小さくしても、転がり抵抗が低下
しないことを示し、比較例１２は、カーボンブラック量
をさらに減じ、tan δ2 を大幅に低下させた場合、転が
り抵抗は小さくなるが、同時に耐摩耗性が低下すること
を示す。
【００２１】
【発明の効果】ＩＡが５０〜１００g/kg、ＤＢＰ／ＩＡ
の比が１．５〜３．０であるカーボンブラックを補強剤
としてゴム成分１００部に対し４０〜８０部配合し、温
度２３℃、周波数５０Hzで測定した剪断歪５％における
損失正接tan δ2 を０．３７以下にし、損失正接tan δ
2 と剪断歪０．１％における損失正接tan δ1 の差を
０．２以下にしたゴム組成物をタイヤのトレッドに用い
ることにより、該タイヤに、補強剤としてシリカを配合
したゴム組成物を用いた場合と同等の転がり抵抗性能を
維持させながら、さらに優れた耐摩耗性と湿潤路面スキ
ッド抵抗性能を付与することができる。
の比が１．５〜３．０であるカーボンブラックを補強剤
としてゴム成分１００部に対し４０〜８０部配合し、温
度２３℃、周波数５０Hzで測定した剪断歪５％における
損失正接tan δ2 を０．３７以下にし、損失正接tan δ
2 と剪断歪０．１％における損失正接tan δ1 の差を
０．２以下にしたゴム組成物をタイヤのトレッドに用い
ることにより、該タイヤに、補強剤としてシリカを配合
したゴム組成物を用いた場合と同等の転がり抵抗性能を
維持させながら、さらに優れた耐摩耗性と湿潤路面スキ
ッド抵抗性能を付与することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 ジエン系ゴム成分１００重量部に対し、
４０〜８０重量部のカーボンブラックが配合され、温度
２３℃、周波数５０Hzで測定した剪断歪０．１％におけ
る損失正接をtan δ1 、剪断歪５％における損失正接を
tan δ2 としたとき、 の関係が満たされることを特徴とするタイヤ用ゴム組成
物。 - 【請求項２】 前記ゴム組成物に配合されるカーボンブ
ラックのよう素吸着量（ＩＡ）が５０〜１００g/kg、よ
う素吸着量に対するジブチルフタレート吸油量（ＤＢ
Ｐ）の比が１．５〜３．０である請求項１記載のタイヤ
用ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8212100A JPH1036561A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | タイヤ用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8212100A JPH1036561A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | タイヤ用ゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1036561A true JPH1036561A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16616889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8212100A Pending JPH1036561A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | タイヤ用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1036561A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005126556A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
| JP2009132179A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Bridgestone Corp | タイヤ |
| WO2018038054A1 (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 日本ゼオン株式会社 | ゴム架橋物 |
| CN114207008A (zh) * | 2019-08-08 | 2022-03-18 | 住友橡胶工业株式会社 | 轮胎用橡胶组合物和轮胎 |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP8212100A patent/JPH1036561A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005126556A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
| JP2009132179A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Bridgestone Corp | タイヤ |
| WO2018038054A1 (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 日本ゼオン株式会社 | ゴム架橋物 |
| JPWO2018038054A1 (ja) * | 2016-08-23 | 2019-06-20 | 日本ゼオン株式会社 | ゴム架橋物 |
| CN114207008A (zh) * | 2019-08-08 | 2022-03-18 | 住友橡胶工业株式会社 | 轮胎用橡胶组合物和轮胎 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050705 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050705 |
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