JP2003034736A - Rubber composition and tire using the same - Google Patents
Rubber composition and tire using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物および
タイヤに関し、とりわけ、振動や騒音などを吸収するこ
とのできるゴム組成物、および、このゴム組成物からな
る走行性能を損なうことなく、走行時の通過騒音を低減
し得るタイヤに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rubber composition and a tire, and more particularly to a rubber composition capable of absorbing vibration, noise, etc., and running without impairing running performance of the rubber composition. The present invention relates to a tire that can reduce passing noise.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、自動車騒音の改善を図るため、走
行におけるタイヤの低騒音化が強く要求されている。2. Description of the Related Art In recent years, there has been a strong demand to reduce the noise of tires during running in order to improve the noise of automobiles.
【０００３】走行時の通過騒音の低減を図る方法とし
て、たとえばトレッドゴムまたはベルト層のトッピング
ゴムの硬度を小さくするといった方法が知られている。
しかし、硬度を小さくするとコーナリングパワーの低下
などにより操縦安定性がわるくなり、通過騒音を充分に
低減することができない。As a method for reducing passing noise during traveling, for example, a method of reducing the hardness of the tread rubber or the topping rubber of the belt layer is known.
However, if the hardness is reduced, the steering stability becomes poor due to a decrease in cornering power and the passing noise cannot be sufficiently reduced.
【０００４】また、タイヤのトレッドパターンを形成す
る溝の溝容積を減少するなどの方法も知られている。し
かし、溝容積の減少にともない、とくに雪路走行時のグ
リップ性能、制動性能を損なってしまう。Further, a method of reducing the groove volume of grooves forming a tread pattern of a tire is also known. However, as the groove volume decreases, grip performance and braking performance are impaired, especially when traveling on snowy roads.
【０００５】これらの問題点を解決すべく従来から種々
の提案がなされているが、通過騒音性能、操縦安定性な
どの高度なバランスのとれたゴム組成物は、いまだに存
在しないのが現状である。Various proposals have hitherto been made to solve these problems, but the present situation is that a rubber composition having a high balance of passing noise performance and steering stability does not exist yet. .
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】通過騒音は、路面とト
レッドパターンを形成する溝とのあいだの気柱内におい
て生じる共鳴音が空気中に伝わることにより発生するほ
か、タイヤの接地により生じる振動が、トレッド部から
サイドウォール部に伝達することによっても発生する。The passing noise is generated by the resonance sound generated in the air column between the road surface and the grooves forming the tread pattern being transmitted to the air, and the vibration generated by the grounding of the tire. , Is also generated by transmission from the tread portion to the sidewall portion.
【０００７】後者の場合、トレッドゴム、ベルト層、サ
イドウォールゴムなどの各部材がそれぞれ伝達しやすい
周波数領域をもっているが、通過騒音を低減するには、
周波数１０００〜１２５０Ｈｚの領域の音圧レベルを低
下させることが効果的であることが知られている。In the latter case, each member such as the tread rubber, the belt layer, and the sidewall rubber has a frequency range in which they can be easily transmitted, but in order to reduce the passing noise,
It is known that it is effective to reduce the sound pressure level in the frequency range of 1000 to 1250 Hz.
【０００８】本発明は、このような状況下で、振動や騒
音などを吸収することのできるゴム組成物、および、こ
のゴム組成物からなる走行性能を損なうことなく、走行
時の通過騒音を低減し得るタイヤを提供することを目的
とする。Under such circumstances, the present invention reduces the passing noise during traveling without deteriorating the rubber composition capable of absorbing vibration and noise, and the traveling performance of the rubber composition. The purpose of the present invention is to provide a possible tire.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に検討を行なったところ、有機ベントナイトを添加・分
散させたゴム組成物を用いることにより、従来のタイヤ
に比べ、操縦安定性などの走行性能を損なうことなく、
振動を吸収して走行時の通過騒音を低減し得るタイヤを
提供できることを見出した。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, a study was conducted to find that the use of a rubber composition containing an organic bentonite added / dispersed improves running stability and the like as compared with a conventional tire. Without sacrificing performance
It has been found that it is possible to provide a tire that can absorb vibration and reduce passing noise during traveling.
【００１０】すなわち本発明は、ジエン系ゴム成分１０
０重量部に対して、有機ベントナイトを０．１〜５０重
量部含有することを特徴とするゴム組成物に関する。That is, the present invention relates to a diene rubber component 10
The present invention relates to a rubber composition containing 0.1 to 50 parts by weight of organic bentonite based on 0 parts by weight.
【００１１】また、前記ゴム組成物からなるタイヤに関
する。Further, the present invention relates to a tire made of the rubber composition.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物は、ジエン系
ゴム成分に有機ベントナイトを含有してなる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The rubber composition of the present invention comprises an organic bentonite as a diene rubber component.
【００１３】本発明において使用されるジエン系ゴムと
しては、天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴムがあ
げられる。ここでジエン系合成ゴムとしては、たとえ
ば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレン
合成ゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
（ＮＢＲ）、イソブチレン−イソプレンゴム（ＩＩ
Ｒ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などがあげられる。こ
れらのゴムは単独で用いてもよく、あるいは２種以上組
み合わせて用いてもよい。The diene rubber used in the present invention includes natural rubber and / or diene synthetic rubber. Examples of the diene synthetic rubber here include styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene synthetic rubber (IR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), isobutylene-isoprene rubber (II).
R), chloroprene rubber (CR) and the like. These rubbers may be used alone or in combination of two or more.
【００１４】本発明において使用される有機ベントナイ
トは、モンモリロナイトを主成分とするベントナイト
を、ジメチルジオクタデシルアンモニウムなどの４級ア
ンモニウムイオンなどで処理することにより、モンモリ
ロナイトの結晶表面を変性させたものである。The organic bentonite used in the present invention is obtained by treating bentonite containing montmorillonite as a main component with a quaternary ammonium ion such as dimethyldioctadecyl ammonium to modify the crystal surface of montmorillonite. .
【００１５】このような有機ベントナイトは、ゴム中に
添加すると良好に分散し、ゴムの剛性を増大させ、その
制振性能を向上させる効果を有する。これは有機ベント
ナイトの結晶同士が、その端面に存在している水酸基の
水素結合により会合する結果、粘度が上昇するからと考
えられる。When such an organic bentonite is added to rubber, it disperses well and has the effect of increasing the rigidity of rubber and improving its vibration damping performance. It is considered that this is because the crystals of the organic bentonite are associated with each other by hydrogen bonds of the hydroxyl groups existing on the end faces, and as a result, the viscosity is increased.
【００１６】ベントナイトを処理する変性剤としては、
ジメチルジオクタデシルアンモニウム、ジメチルベンジ
ルオクタデシルアンモニウム、トリメチルオクタデシル
アンモニウムなどの４級アンモニウムイオンが好まし
い。As a modifier for treating bentonite,
Quaternary ammonium ions such as dimethyldioctadecyl ammonium, dimethyl benzyl octadecyl ammonium and trimethyl octadecyl ammonium are preferred.
【００１７】ベントナイトを前記変性剤で処理する方法
としては、たとえば、ベントナイトを水に分散させてス
ラリー状としてから、水簸淘汰して分散液を得て、つい
で陽イオン変性剤の溶液を攪拌しながら添加する方法な
どを用いることができる。As a method of treating bentonite with the above-mentioned modifier, for example, bentonite is dispersed in water to form a slurry, which is then filtered by elutriation to obtain a dispersion, and then the solution of the cation modifier is stirred. The method of adding while, etc. can be used.
【００１８】得られた有機ベントナイトの平均粒子径は
２μｍ以下であることが好ましい。有機ベントナイトの
平均粒子径が２μｍをこえると、得られたゴム組成物を
トレッドとして用いた際に耐摩耗性がわるくなる傾向が
ある。The average particle size of the obtained organic bentonite is preferably 2 μm or less. If the average particle diameter of the organic bentonite exceeds 2 μm, the abrasion resistance tends to be poor when the obtained rubber composition is used as a tread.
【００１９】有機ベントナイトは、前記ジエン系ゴム１
００重量部に対して０．１〜５０重量部配合する。配合
量が０．１重量部未満では制振効果が小さく、５０重量
部をこえると制振性能は高くなるが操縦安定性がわるく
なる。好ましくは、有機ベントナイトの配合量の上限は
４０重量部、下限は５重量部である。The organic bentonite is the above-mentioned diene rubber 1
0.1 to 50 parts by weight is added to 00 parts by weight. If the compounding amount is less than 0.1 parts by weight, the vibration damping effect is small, and if it exceeds 50 parts by weight, the vibration damping performance is improved but the steering stability becomes poor. Preferably, the upper limit of the amount of the organic bentonite compounded is 40 parts by weight and the lower limit thereof is 5 parts by weight.
【００２０】さらに本発明のゴム組成物は、補強用充填
剤を含有することが好ましい。補強用充填剤としては、
従来タイヤ用ゴム組成物において慣用されるもののなか
から任意に選択して用いることができるが、主としてカ
ーボンブラックやシリカ粒子が好ましい。Further, the rubber composition of the present invention preferably contains a reinforcing filler. As a reinforcing filler,
Although it can be arbitrarily selected from those conventionally used in rubber compositions for tires and used, carbon black and silica particles are preferred.
【００２１】前記カーボンブラックのチッ素吸着比表面
積は、８０〜２８０ｍ2／ｇであることが好ましい。チ
ッ素吸着比表面積が８０ｍ2／ｇ未満では耐摩耗性が低
下する傾向があり、２８０ｍ2／ｇをこえると発熱性能
が増大する傾向がある。より好ましくは、チッ素吸着比
表面積の上限は２００ｍ2／ｇ、下限は１００ｍ2／ｇで
ある。The carbon adsorption specific surface area of the carbon black is preferably 80 to 280 m 2 / g. If the nitrogen adsorption specific surface area is less than 80 m 2 / g, the abrasion resistance tends to decrease, and if it exceeds 280 m 2 / g, the heat generation performance tends to increase. More preferably, the upper limit of the nitrogen adsorption specific surface area is 200 m 2 / g and the lower limit is 100 m 2 / g.
【００２２】前記カーボンブラックの含有量は、ジエン
系ゴム成分１００重量部に対して１０〜１５０重量部で
あることが好ましい。カーボンブラックの含有量が１０
重量部未満では耐摩耗性が低下する傾向があり、１５０
重量部をこえると発熱性能が増大する傾向がある。より
好ましくは、含有量の上限は１００重量部、下限は１５
重量部である。The content of the carbon black is preferably 10 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the diene rubber component. Carbon black content is 10
If it is less than 1 part by weight, the abrasion resistance tends to decrease, and
If it exceeds the weight part, the heat generation performance tends to increase. More preferably, the upper limit of the content is 100 parts by weight and the lower limit is 15.
Parts by weight.
【００２３】前記シリカのチッ素吸着比表面積は１００
〜２８０ｍ2／ｇであることが好ましい。シリカのチッ
素吸着比表面積が１００ｍ2／ｇ未満では耐摩耗性が低
下する傾向があり、２８０ｍ2／ｇをこえると発熱性能
が増大する傾向がある。The silica has a nitrogen adsorption specific surface area of 100.
It is preferably 280 m 2 / g. If the nitrogen adsorption specific surface area of silica is less than 100 m 2 / g, the abrasion resistance tends to decrease, and if it exceeds 280 m 2 / g, the heat generation performance tends to increase.
【００２４】前記シリカの含有量は、ジエン系ゴム成分
１００重量部に対して５〜１００重量部であることが好
ましい。シリカの含有量が５重量部未満では補強効果が
小さく、１００重量部をこえると発熱性能が増大する傾
向がある。より好ましくは、含有量の上限は８０重量
部、下限は１０重量部である。The content of silica is preferably 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber component. If the content of silica is less than 5 parts by weight, the reinforcing effect is small, and if it exceeds 100 parts by weight, the heat generation performance tends to increase. More preferably, the upper limit of the content is 80 parts by weight and the lower limit is 10 parts by weight.
【００２５】前記補強用充填剤は単独で用いてもよく、
２種以上組み合わせて用いてもよい。The reinforcing filler may be used alone,
You may use it in combination of 2 or more type.
【００２６】さらに、本発明のゴム組成物には、前記成
分のほかにゴム工業で通常使用されている各種薬品、た
とえば、硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤、各種軟化
剤、各種老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、酸化防
止剤、オゾン劣化防止剤などの添加剤を配合することが
できる。In addition to the above components, the rubber composition of the present invention contains various chemicals commonly used in the rubber industry, such as vulcanizing agents such as sulfur, various vulcanization accelerators, various softening agents, and various Additives such as antioxidants, zinc oxide, stearic acid, antioxidants, antiozonants and the like can be added.
【００２７】本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を
用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要
に応じて前記各種薬品を配合した本発明のゴム組成物を
未加硫の段階でタイヤの各部材の形状に合わせて押し出
し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、
未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中
で加熱加圧してタイヤを得る。このようにして得られた
本発明のタイヤは、通過騒音性能、操縦安定性などのバ
ランスに優れるものである。The tire of the present invention is produced by the usual method using the rubber composition of the present invention. That is, if necessary, the rubber composition of the present invention containing the above-mentioned various chemicals is extruded according to the shape of each member of the tire in the unvulcanized stage, and molded by a usual method on a tire molding machine. Then
Form an unvulcanized tire. This unvulcanized tire is heated and pressed in a vulcanizer to obtain a tire. The tire of the present invention thus obtained has an excellent balance of passing noise performance and steering stability.
【００２８】[0028]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではな
い。EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to these.
【００２９】以下に、実施例および比較例で用いた各種
薬品について説明する。
天然ゴム：テックビーハング製のＲＳＳ＃３
ブタジエンゴム：ジェイエスアール（株）製のＢＲ１５
０Ｂ
有機ベントナイト：Ｒｈｅｏｘ製のＢＥＮＴＯＮＥ３４
（ベントナイト組成式：（ＯＨ）4Ｓｉ8（Ａｌ3.34Ｍｇ
0.66）Ｏ20Ｎａ0.66、変性剤：ジメチルジオクタデシル
アンモナイト、密度：１．７ｇ／ｃｍ3）
天然ベントナイト：ホージュン（株）製のベンゲル
カーボンブラック：昭和キャボット（株）製のショウブ
ラックＮ２２０（チッ素吸着比表面積：１２５ｍ2／
ｇ）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６
Ｃ（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）
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤVarious chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described below. Natural rubber: RSS # 3 made by Tech B-Hang Butadiene rubber: BR15 made by JSR Co., Ltd.
0B Organic Bentonite: BENTONE34 from Rheox
(Bentonite composition formula: (OH) 4 Si 8 (Al 3.34 Mg
0.66 ) O 20 Na 0.66 , denaturing agent: dimethyldioctadecylammonite, density: 1.7 g / cm 3 ) Natural bentonite: Wengeru carbon black manufactured by Hojun Co., Ltd .: Showblack N220 (Nitrogen manufactured by Showa Cabot Co., Ltd.) Adsorption specific surface area: 125 m 2 /
g) Stearic acid: Nippon Oil & Fats Co., Ltd. zinc stearate: Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Zinc Hua No. 1 anti-aging agent: Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd. Nocrac 6
C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine) Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd .: Nocceller manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd. D
【００３０】実施例１および比較例１〜３
表１に示す配合処方にしたがって、混練り配合し、各種
供試ゴム組成物を得た。これらの配合物を１７０℃で２
０分間プレス加硫して加硫物を得て、これらについて以
下に示す各特性の試験を行なった。Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 According to the formulation shown in Table 1, kneading and blending were carried out to obtain various test rubber compositions. 2 these formulations at 170 ° C
Press vulcanization was carried out for 0 minutes to obtain a vulcanized product, which was tested for the following properties.
【００３１】以下に評価方法について説明する。The evaluation method will be described below.
【００３２】（１）制振性能
（株）上島製作所製粘弾性スペクトロメーターを用い
て、動的歪振幅２％、周波数２０Ｈｚ、温度７０℃の条
件で損失正接（ｔａｎδ）を測定した。ｔａｎδの値
を、比較例１の場合を１００として指数表示した。指数
が大きいほど制振性能がよいことを示している。(1) Vibration damping performance The loss tangent (tan δ) was measured using a viscoelastic spectrometer manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd. under the conditions of dynamic strain amplitude 2%, frequency 20 Hz, and temperature 70 ° C. The value of tan δ was expressed as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. The larger the index, the better the damping performance.
【００３３】（２）通過騒音性能
前記ゴム組成物からなるサイドウォールを有するサイズ
１９５／６５Ｒ１５のタイヤを作製した。試験はＪＡＳ
Ｏ Ｃ６０６に規定する実車惰行試験によって実施し
た。試供タイヤを装着した車両を、直線上のテストコー
スにて、通過速度を５７ｋｍ／時間とし、かつ５０ｍの
距離を惰行させるとともに、該テストコースの中間点に
て走行中心線から横に７．５ｍを隔てて、かつテスト路
面から高さ１．２ｍの位置に設置した定置マイクロホン
にて１０００Ｈｚおよび１２５０Ｈｚの通過騒音を測定
し、その通過最大音レベルをデシベル（ｄＢ）で示し
た。(2) Passing Noise Performance A tire of size 195 / 65R15 having a sidewall made of the above rubber composition was produced. The test is JAS
It was carried out by an actual vehicle coasting test specified in OC606. A vehicle equipped with test tires was set on a straight test course at a passing speed of 57 km / hour and a distance of 50 m was coasted, and at a midpoint of the test course, 7.5 m laterally from the running center line. The passing noises at 1000 Hz and 1250 Hz were measured by a stationary microphone installed at a distance of 1.2 m from the test road surface, and the passing maximum sound level was expressed in decibel (dB).
【００３４】（３）操縦安定性
前記ゴム組成物からなるトレッドを有するサイズ１９５
／６５Ｒ１５のタイヤを作製した。このタイヤを用い
て、ドライアスファルト路面のテストコースにて実車走
行を行なった。その際の操舵時のコントロール安定性を
テストドライバーが評価し、比較例１のコントロール安
定性を１００として指数表示をした。数値が大きいほど
操縦安定性がよいことを示している。(3) Steering stability Size 195 having a tread made of the rubber composition
A tire of / 65R15 was produced. Using this tire, an actual vehicle was run on a test course on a dry asphalt surface. The test driver evaluated the control stability during steering at that time, and indexed the control stability of Comparative Example 1 as 100. The larger the value, the better the steering stability.
【００３５】結果を表１に示す。The results are shown in Table 1.
【００３６】表１の試験の結果より、有機ベントナイト
を含有する実施例１のゴム組成物は制振性能が高く、比
較例１（従来例）のゴム組成物と比べて、操縦安定性を
維持しながら通過最大音レベルを低減することができる
タイヤが得られることがわかる。From the results of the test shown in Table 1, the rubber composition of Example 1 containing the organic bentonite has a high vibration damping performance and maintains the steering stability as compared with the rubber composition of Comparative Example 1 (conventional example). However, it can be seen that a tire capable of reducing the maximum passing sound level can be obtained.
【００３７】有機ベントナイトを多く配合しすぎた比較
例２のゴム組成物では、通過騒音性能は改善されるが、
操縦安定性が低下した。The rubber composition of Comparative Example 2 containing too much organic bentonite improved the passing noise performance,
The steering stability was reduced.
【００３８】天然ゴムを配合した比較例３では、制振性
能、通過騒音性能とも改善効果は小さく、操縦安定性が
低下した。In Comparative Example 3 in which the natural rubber was blended, the vibration damping performance and the passing noise performance had little improvement effect, and the steering stability decreased.
【００３９】[0039]
【表１】 [Table 1]
【００４０】[0040]
【発明の効果】本発明によれば、有機ベントナイトをゴ
ム中に添加・分散させることにより、振動や騒音を吸収
し得るゴム組成物が得られ、それを用いることにより、
走行性能を損なうことなく、走行時の通過騒音を低減し
得るタイヤを提供することができる。According to the present invention, a rubber composition capable of absorbing vibration and noise can be obtained by adding and dispersing organic bentonite in rubber, and by using it,
It is possible to provide a tire that can reduce passing noise during traveling without impairing traveling performance.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 AC011 AC061 AC071 AC081 AC091 BB181 DJ036 FB086 FD010 FD206 GN01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4J002 AC011 AC061 AC071 AC081 AC091 BB181 DJ036 FB086 FD010 FD206 GN01
Claims (2)
て、有機ベントナイトを０．１〜５０重量部含有するこ
とを特徴とするゴム組成物。1. A rubber composition comprising 0.1 to 50 parts by weight of organic bentonite per 100 parts by weight of a diene rubber component.
ヤ。2. A tire comprising the rubber composition according to claim 1.
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|---|---|---|---|---|
| JP2006306965A (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Starch composite and rubber composition containing the same |
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| WO2014162627A1 (en) | 2013-04-02 | 2014-10-09 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Carrier for semiconductor process |
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2001
- 2001-07-24 JP JP2001223174A patent/JP2003034736A/en active Pending
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