JP2003055505A - ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ - Google Patents

ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ

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JP2003055505A JP2001248873A JP2001248873A JP2003055505A JP 2003055505 A JP2003055505 A JP 2003055505A JP 2001248873 A JP2001248873 A JP 2001248873A JP 2001248873 A JP2001248873 A JP 2001248873A JP 2003055505 A JP2003055505 A JP 2003055505A
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tire
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rubber
weight
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Kazuyuki Nishioka
和幸 西岡
Kiyoshige Muraoka
清繁 村岡
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 グリップ性能を維持しながら、低転がり抵抗
性と耐摩耗性を高度に両立することができるゴム組成
物、および、この組成物を用いたタイヤを提供する。 【解決手段】 ジエン系ゴム成分100重量部に対して
比表面積が10m2/g以上の酸化亜鉛を0.1〜20
重量部含有することを特徴とするゴム組成物、および、
該ゴム組成物からなるタイヤ。ゴム組成物に含有される
酸化亜鉛の平均粒子径は1μm以上であることが好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物および
それを用いたタイヤに関し、グリップ性能を維持しなが
ら、低転がり抵抗性と耐摩耗性を高度に両立したタイヤ
を与えることのできるゴム組成物、および、この組成物
を用いたタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】空気入りタイヤにおいて、その低転がり
抵抗性と耐摩耗性は互いに背反する関係にあることが知
られている。
【0003】たとえば、耐摩耗性向上のために、ゴム用
補強充填剤として高い補強性と優れた耐摩耗性を付与す
るカーボンブラックが多く用いられている。空気入りタ
イヤの耐摩耗性をより向上させるためには、カーボンブ
ラックの充填量をより多くすることや、より粒子径の小
さいカーボンブラックを使用することが考えられる。し
かし、いずれの場合においてもカーボンブラックによる
ヒステリシスロスが大きくなり、転がり抵抗が大きくな
ってしまう。
【0004】他方、低転がり抵抗性および耐摩耗性を両
立させる充填剤として、含水ケイ酸が知られている。し
かし、含水ケイ酸を配合したゴム組成物は、同程度の比
表面積を有するカーボンブラックを配合したゴム組成物
と比較して、貯蔵弾性率が小さく、そのためグリップ性
能が劣る。貯蔵弾性率を高める方法としては、含水ケイ
酸の増量あるいは比表面積の増大などが考えられるが、
これらの方法では転がり抵抗が大きくなってしまう。
【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、低転がり抵抗性および耐摩
耗性を高度に両立することができるゴム組成物は、未だ
に存在しないのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、グリップ性能を維持しながら、低転がり抵抗
性と耐摩耗性を高度に両立することができるゴム組成
物、および、この組成物を用いたタイヤを提供すること
を目的とする。
【0007】
【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、活性の高い酸化亜鉛を含有さ
せることにより、従来の酸化亜鉛を含有するタイヤに比
べて低転がり抵抗性と耐摩耗性を高度に両立させ得るこ
とを見出した。
【0008】すなわち、本発明は、ジエン系ゴム成分1
00重量部に対して比表面積が10m2/g以上の酸化
亜鉛を0.1〜20重量部含有することを特徴とするゴ
ム組成物に関する。
【0009】前記ゴム組成物において、酸化亜鉛の平均
粒子径は1μm以上であることが好ましい。
【0010】また、本発明は、前記の各ゴム組成物から
なるタイヤに関する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物は、ジエン系
ゴム成分に特定の酸化亜鉛を含有することにより、低転
がり抵抗性と耐摩耗性を高度に両立させる。転がり抵抗
が小さくなると、エネルギーロスが小さくなり、燃費を
低くすることができる。
【0012】本発明に用いられる酸化亜鉛は、気体吸着
法によるBET(ブルナウアー−エメット−テーラー)
法によって測定される比表面積が10m2/g以上のも
のである。比表面積が10m2/g未満ではゴムの架橋
効率がわるくなるために転がり抵抗が大きくなり、ま
た、充分な補強性が得られず、耐摩耗性も低下する。好
ましくは、酸化亜鉛の比表面積の下限は20m2/g、
とくには30m2/gである。
【0013】また、前記酸化亜鉛の平均粒径は1μm以
上であることが好ましい。平均粒径が1μm未満である
と酸化亜鉛の凝集が避けられず、耐摩耗性が低下する傾
向がある。より好ましくは、酸化亜鉛の平均粒子径の下
限は1.5μm、とくには2μmである。
【0014】前記酸化亜鉛の含有量は、ジエン系ゴム成
分100重量部に対して0.1〜20重量部である。酸
化亜鉛の含有量が0.1重量部未満では転がり抵抗が大
きくなる傾向があり、20重量部をこえると耐摩耗性が
低下する傾向がある。好ましくは、酸化亜鉛の含有量の
下限は1重量部、さらには1.5重量部、上限は10重
量部、さらには8重量部である。
【0015】前記ジエン系ゴム成分としては、天然ゴム
(NR)および/またはジエン系合成ゴムが用いられ
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(NB
R)、イソブチレン−イソプレンゴム(IIR)、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種以上を組み合わせ
て用いてもよい。
【0016】本発明のゴム組成物は、さらに補強用充填
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。
【0017】前記カーボンブラックのチッ素吸着比表面
積(N2SA)は、80〜280m2/gであることが好
ましい。N2SA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(転がり抵抗が大きくなる)傾向がある。より
好ましくは、N2SAの下限は100m2/g、上限は2
00m2/gである。
【0018】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(転がり抵抗が大
きくなる)傾向がある。より好ましくは、カーボンブラ
ックの含有量の下限は15重量部、上限は100重量部
である。
【0019】前記シリカのチッ素吸着比表面積(N2
A)は100〜280m2/gであることが好ましい。
シリカのN2SA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(転がり抵抗が大きくなる)傾向がある。
【0020】前記補強用充填剤は単独で用いてもよく、
2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0021】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、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。
【0022】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、たとえば、トレッド、
サイドウォール、インナーライナーなどの形状に合わせ
て押出し加工し、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、低転がり抵抗性、耐摩耗性な
どのバランスに優れるものである。
【0023】
【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。
【0024】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。 NR:テックビーハング製のRSS#3 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(N2SA:125m2/g) 酸化亜鉛:エレメンティス製のアクティボックス(Ac
tivox)C−80(平均粒径:6μm、比表面積:80
2/g) 酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号(平均
粒径:0.25μm、比表面積:5m2/g) 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) ステアリン酸:日本油脂(株)製のステアリン酸 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C
【0025】実施例1および比較例1〜2 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。
【0026】以下に加硫ゴムの評価方法について説明す
る。
【0027】(1)転がり抵抗 (株)上島製作所製スペクトロメーターを用いて、動的
歪振幅2%、周波数10Hz、温度70℃の条件で損失
正接(tanδ)を測定した。tanδの値の逆数を、
比較例1を100として指数表示した。指数が大きいほ
ど転がり抵抗が低く、良好であることを示している。
【0028】(2)耐摩耗性 ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温、負荷荷重1.
0kgf、スリップ率30%の条件で摩耗量を測定し
た。摩耗量の逆数を、比較例1を100として指数表示
した。指数が大きいほど耐摩耗性が高いことを示してい
る。
【0029】(3)グリップ性能 前記のゴム組成物からなるトレッドを有するサイズ19
5/65R15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。その際における操舵時のコントロールの
安定性をテストドライバーが評価し、比較例1を100
として指数表示をした。指数が大きいほどドライ路面に
おけるグリップ性能が高いことを示している。
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、活性な酸化亜鉛を用い
ることにより、グリップ性能を維持しながら低転がり抵
抗性と耐摩耗性を高度に両立したタイヤを与えることが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 AC011 AC061 AC071 AC081 AC091 BB181 DE106 FD016 GN01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジエン系ゴム成分100重量部に対して
    比表面積が10m2/g以上の酸化亜鉛を0.1〜20
    重量部含有することを特徴とするゴム組成物。
  2. 【請求項2】 酸化亜鉛の平均粒子径が1μm以上であ
    る請求項1記載のゴム組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のゴム組成物から
    なるタイヤ。
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