JP2003064222A

JP2003064222A - ゴム組成物

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Publication number: JP2003064222A
Application number: JP2001254609A
Authority: JP
Inventors: Naohiko Kikuchi; 尚彦菊地
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: CN1231532C; DE60200746T2; DE60200746D1; US20030100643A1; EP1288253B1; EP1288253A1; JP3683519B2; CN1407007A; US6759456B2

Abstract

(57)【要約】【課題】石油系オイルの使用量を削減し、転がり抵抗
を低減し得るゴム組成物を提供する。【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部に対し、無機
充填剤５〜１５０重量部、シランカップリング剤０〜３
０重量部、および、ヨウ素価が１３０以下である植物油
脂５〜１００重量部を含有するゴム組成物。前記ジエン
系ゴムとしては、天然ゴムが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転がり抵抗を低減
させ得るゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤ用ゴム組成物には、従来から軟化
剤としてアロマオイルなどの石油系オイルが用いられて
きた。

【０００３】しかしながら、石油系オイルを配合する
と、タイヤの転がり抵抗が増大し、燃費がわるくなると
いう問題があった。また、近年、地球環境問題が重視さ
れるようになり、石油系オイルに代わる新しい軟化剤が
求められている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、石油系オイ
ルの使用量を削減し、転がり抵抗を低減し得るゴム組成
物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に検討した結果、軟化剤として、石油系オイルに代えて
特定の植物油脂を用いることにより、転がり抵抗を低減
できることがわかり、本発明を完成した。

【０００６】ずなわち、本発明は、ジエン系ゴム１００
重量部に対し、無機充填剤５〜１５０重量部、シランカ
ップリング剤０〜３０重量部、および、ヨウ素価が１３
０以下である植物油脂５〜１００重量部を含有するゴム
組成物に関する。

【０００７】前記ゴム組成物において、ジエン系ゴムは
天然ゴムであることが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物は、ジエン系
ゴム、無機充填剤、および、植物油脂からなる。

【０００９】前記ジエン系ゴムとしては、スチレン−ブ
タジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブ
チルゴム（ＩＩＲ）などの合成ゴム、天然ゴムなどがあ
げられ、これらは単独で、または２種以上を混合して用
いることもできる。なかでも、転がり抵抗を低減する点
で、天然ゴムが好適に用いられる。ジエン系ゴム中７５
重量％以上、さらには８５重量％以上が天然ゴムである
ことが好ましい。天然ゴムが７５重量％未満では転がり
抵抗の低減しろが小さくなる傾向がある。

【００１０】前記無機充填剤は、従来、補強用充填剤と
してタイヤ用ゴム組成物に頻繁に用いられていたカーボ
ンブラックの代わりに使用するものであり、無機充填剤
で置き換えてカーボンブラックの配合量を減らすことに
より、転がり抵抗を低減させることができる。

【００１１】無機充填剤としては、シリカ、セリサイ
ト、炭酸カルシウム、クレー、アルミナ、タルク、炭酸
マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、酸化マグネシウム、酸化チタンなどがあげられる。
なかでも、ゴムの補強性を確保するために、シリカが好
ましい。

【００１２】シリカを用いる場合、シリカのＢＥＴ比表
面積は１５０〜２５０ｍ²／ｇであることが好ましい。
シリカの比表面積が１５０ｍ²／ｇ未満では補強性が劣
る傾向があり、２５０ｍ²／ｇをこえると分散性に劣
り、凝集してしまうため、物性が低下する傾向がある。

【００１３】無機充填剤の配合量は、ジエン系ゴム１０
０重量部に対して５〜１５０重量部である。無機充填剤
の配合量が５重量部未満では補強性を充分に確保するこ
とができない傾向があり、１５０重量部をこえると加工
性に劣る傾向がある。好ましくは、無機充填剤の配合量
の下限は３０重量部、とくには４０重量部、上限は１２
０重量部、とくには１００重量部である。

【００１４】また、全充填剤中の７５重量％以上、さら
には８５重量％以上が無機充填剤であることが好まし
い。無機充填剤が７５重量％未満では転がり抵抗の低減
しろが小さくなる傾向がある。

【００１５】前記無機充填剤には、シランカップリング
剤を併用することが好ましい。シランカップリング剤と
しては、従来からタイヤの分野において用いられている
ものであればとくに制限はないが、たとえば、ビス（３
−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビ
ス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィ
ド、ビス（２−トリエトキシシリルプロピル）テトラス
ルフィド、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラ
ン、２−メルカプトエチルトリメトキシシランなどがあ
げられ、これらをそれぞれ単独で、または任意に組み合
わせて用いることができる。なかでも、シランカップリ
ング剤の補強性効果と加工性という点から、ビス（３−
トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−
メルカプトプロピルトリエトキシシランを用いることが
好ましく、さらに、加工性という点から、ビス（３−ト
リエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドを用いる
ことがとくに好ましい。

【００１６】シランカップリング剤の添加量は、ジエン
系ゴム１００重量部に対し、０〜３０重量部であること
が好ましい。

【００１７】また、シランカップリング剤は、無機充填
剤に対して３〜２０重量％用いることが好ましい。シラ
ンカップリング剤の添加量が３重量％未満では添加効果
が充分に得られず、２０重量％をこえるとコストが上が
る割に得られる効果の向上が小さい。

【００１８】前記植物油脂としては、不飽和度の小さい
植物油脂が好ましく、ヨウ素価（油脂１００ｇに付加さ
せることのできるヨウ素のグラム数）が１００〜１３０
の半乾性油、さらにはヨウ素価が１００以下の不乾性
油、固形脂などが好ましい。具体的には、半乾性油とし
ては綿実油、なたね油などがあり、不乾性油としてはひ
まし油、落花生油などがあり、固形脂としては、パーム
油、やし油などがある。ヨウ素価が１３０をこえると、
ｔａｎδが上昇し、硬さが低下して、転がり抵抗が増大
し、操縦安定性が低下する傾向がある。より好ましく
は、植物油脂のヨウ素価の上限は１２０である。

【００１９】植物油脂の配合量は、ジエン系ゴム１００
重量部に対して、５〜１００重量部である。植物油脂の
配合量が５重量部未満ではゴムの軟化効果が充分に得ら
れない傾向があり、１００重量部をこえると加工性が低
下する傾向がある。好ましくは、植物油脂の配合量の上
限は８０重量部である。

【００２０】さらに、全オイルの７５重量％以上、さら
には８５重量％以上が植物油脂であることが好ましい。
植物油脂が７５重量％未満では転がり抵抗低減の効果が
劣る傾向がある。

【００２１】また、植物油脂は、加硫後のゴム硬度が、
４０〜９０となる量、配合されることが好ましい。ゴム
硬度が４０未満では必要な剛性が得られない傾向があ
り、９０をこえると加工性に劣る傾向がある。

【００２２】本発明のゴム組成物は、前記ジエン系ゴ
ム、無機充填剤、シランカップリング剤、植物油脂のほ
かに、ワックス、老化防止剤、レジン、接着剤、ステア
リン酸、酸化亜鉛、加硫促進剤、硫黄などを配合するこ
とができる。

【００２３】本発明のゴム組成物は、前記の各成分を混
練りしたのち成形して、トレッド、サイドウォール、ケ
ース、インナーライナー、ブレーカー、ビードなどのタ
イヤ部材に用いることができる。なかでも、転がり抵抗
低減に寄与が大きい点で、トレッドに用いることが好ま
しい。

【００２４】なお、ケースなどを作製する場合には、コ
ードとして、一般に用いられる合成繊維を用いることも
できるが、合成繊維の代わりに、木材パルプから製造さ
れるレーヨン、アセテート、綿実粗リンターから製造さ
れるキャプラなどの天然繊維を用いることができる。な
かでも、要求される高強力を満足する点でレーヨンが好
ましく用いられる。

【００２５】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて詳細に説
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。

【００２６】以下に、実施例および比較例で用いた薬品
をまとめて示す。ＳＢＲ：住友化学工業（株）製のＳＢＲ１５０２ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０ＢＩＩＲ：エクソンモービル化学（株）製のＣｌ−ＩＩＲ
１０６８天然ゴム：ＲＳＳ＃３カーボンブラック（ＩＳＡＦ）：三菱化学（株）製のダ
イヤブラックＩカーボンブラック（ＦＥＦ）：三菱化学（株）製のダイ
ヤブラックＥカーボンブラック（ＧＰＦ）：三菱化学（株）製のダイ
ヤブラックＧカーボンブラック（ＨＡＦ）：三菱化学（株）製のダイ
ヤブラックＨＡカーボンブラック（ＬＭ−ＨＡＦ）：三菱化学（株）製
のダイヤブラックＬＨシリカ：デグッサ・ヒュルス製のウルトラジルＶＮ３カップリング剤：デグッサ・ヒュルス製のＳｉ−６９セリサイト：日本フォラム（株）製のＫＭ−Ｓ炭酸カルシウム：白石工業（株）製の白艶華ＣＣアロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ
−１４０ミネラルオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセス
ＰＡ３２植物油：日清製油（株）製の精製パーム油Ｊ（Ｓ）ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５老化防止剤：住友化学工業（株）製のアンチゲン６Ｃ硬化レジン：住友デュレズ（株）製のスミライトレジン
ＰＲ１２６８６接着剤（ＣＯＳＴ）：（株）ジャパンエナジー製のＣＯ
ＳＴ−Ｆ接着剤（Ｓ．６２０）：住友化学工業（株）製のスミカ
ノール６２０ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸椿酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種硫黄：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Ｎ
Ｓ

【００２７】実施例１表１に示す配合内容を混練りし、トレッドＡ（タイヤ重
量の４０％）、サイドウォールＡ（タイヤ重量の１７
％）、インナーライナーＡ（タイヤ重量の８％）、クリ
ンチエイペックスＡ（タイヤ重量の３％）、ビードエイ
ペックスＡ（タイヤ重量の５％）、ブレーカートッピン
グＡ（タイヤ重量の８％）およびカーカスプライトッピ
ングＡ（タイヤ重量の３％）を形成した。なお、ブレー
カーにはスチールコード（タイヤ重量の８％）を適用
し、カーカスプライには、１８４０ｄｔｅｘ／２のレー
ヨンからなるコード（タイヤ重量の５％）を適用した。

【００２８】前記の各部材およびその他の部材（タイヤ
重量の３％）をタイヤ成型機上に通常の方法で貼り付け
て未加硫タイヤを形成し、加硫機中で加熱加圧して、タ
イヤサイズ１９５／６５Ｒ１５９１Ｓのタイヤを得
た。

【００２９】比較例１表１に示す配合内容を混練りし、トレッドＢ、サイドウ
ォールＢ、インナーライナーＢ、クリンチエイペックス
Ｂ、ビードエイペックスＢ、ブレーカーＢおよびカーカ
スプライＢを形成し、これらを用いて実施例１と同様の
方法により、従来タイヤを得た。ただし、カーカスプラ
イには、１６７０ｄｔｅｘ／２のポリエステルからなる
コードを適用した。

【００３０】

【表１】

【００３１】実施例および比較例で製造したタイヤにつ
いて以下の耐久性評価および性能量化を行なった。

【００３２】高速耐久性ＪＩＳＤ４２３０「自動車用タイヤ」の高速性能試験
ＡのＳレンジの規格に基づき評価を行なった。

【００３３】転がり抵抗係数（ＲＲＣ）速度８０ｋｍ／時間、空気圧２５０ｋＰａ、付加荷重
４．０ｋＮの条件で転がり抵抗を測定した。転がり抵抗
を付加荷重で割ったものを１０⁴倍して、転がり抵抗係
数とした。転がり抵抗係数が小さいほど、発熱性が小さ
く良好である。

【００３４】制動テスト時速１００ｋｍからのドライアスファルト路面およびウ
ェットアスファルト路面での制動停止距離から、摩擦係
数μを求めた。比較例１のμを１００として指数表示し
た。指数が大きいほど性能は良好である。

【００３５】実車官能評価排気量２０００ｃｃの乗用車を用いて、テストコース内
のドライアスファルト路面およびウェットアスファルト
路面で、グリップ、剛性感および乗心地について官能評
価を行ない、比較例１を６点として評点づけした。評点
が高いほど性能は良好である。評点が０．５点の差と
は、訓練されたテストドライバーがやっと感知し得る差
である。

【００３６】結果を表２に示す。表２から、実施例１の
タイヤは、比較例１の従来タイヤに比べて転がり抵抗が
非常に小さく低燃費性に優れ、高速耐久性やその他の性
能においても、比較例１の従来タイヤと同等であること
がわかる。

【００３７】

【表２】

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、石油系オイルに代えて
植物油脂を用いることにより、転がり抵抗を低減し、低
燃費化を図ることができる。さらに、石油系オイルの使
用量を削減して、ＣＯ₂排出による地球温暖化などの環
境問題の解決に寄与することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ジエン系ゴム１００重量部に対し、無機
充填剤５〜１５０重量部、シランカップリング剤０〜３
０重量部、および、ヨウ素価が１３０以下である植物油
脂５〜１００重量部を含有するゴム組成物。
【請求項２】ジエン系ゴムが天然ゴムである請求項１
記載のゴム組成物。