JP3038501B2 - ラジアルタイヤ - Google Patents
ラジアルタイヤInfo
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Tyre Moulding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、改良された特定のカー
ボンブラックを用いた高度の低発熱性と高補強性とを有
するゴム組成物からなるラジアルタイヤに関する。
ボンブラックを用いた高度の低発熱性と高補強性とを有
するゴム組成物からなるラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】省資源、省エネルギーの社会的要求に対
応するため、ゴム業界とくにタイヤ業界において、ここ
数年来、低燃費タイヤの開発が盛んに行われるようにな
ってきた。このような低燃費タイヤの開発には、高補強
性と低発熱性のゴム組成物が不可欠であり、このため最
近多くの発明がなされて公表されている。たとえば、特
公昭59-2451号公報では、凝集体分布の広いカーボンブ
ラックを用いることによりゴム組成物の発熱性の改善が
なされ、このものは主としてキャップトレッド用ゴム組
成物として用いられている。また、キャップトレッド以
外のタイヤ部材については、特開昭58-225139号公報に
おいて、改良ストラクチャー特性を持つカーボンブラッ
クを配合することにより、補強性と発熱性が改善された
ゴム組成物を用いることが示されている。しかし、これ
らの特定のカーボンブラックを用いても、最近の低燃費
性の要求を十分に満足するには至っておらず、さらに低
発熱性のゴム組成物の提供が望まれている。一方、タイ
ヤの低燃費化を図る方法の１つとして、タイヤ自身の軽
量化を目的にカーボンブラックなどの比重の重い原料の
配合量を減らす手法が考えられる。これは一つの有効な
手法であり、同時にゴム組成物の低発熱化を図ることが
できる。しかし従来は、カーボンブラックの配合量を減
らすと、補強性の低下が著しく、実用的とはいえなかっ
た。
応するため、ゴム業界とくにタイヤ業界において、ここ
数年来、低燃費タイヤの開発が盛んに行われるようにな
ってきた。このような低燃費タイヤの開発には、高補強
性と低発熱性のゴム組成物が不可欠であり、このため最
近多くの発明がなされて公表されている。たとえば、特
公昭59-2451号公報では、凝集体分布の広いカーボンブ
ラックを用いることによりゴム組成物の発熱性の改善が
なされ、このものは主としてキャップトレッド用ゴム組
成物として用いられている。また、キャップトレッド以
外のタイヤ部材については、特開昭58-225139号公報に
おいて、改良ストラクチャー特性を持つカーボンブラッ
クを配合することにより、補強性と発熱性が改善された
ゴム組成物を用いることが示されている。しかし、これ
らの特定のカーボンブラックを用いても、最近の低燃費
性の要求を十分に満足するには至っておらず、さらに低
発熱性のゴム組成物の提供が望まれている。一方、タイ
ヤの低燃費化を図る方法の１つとして、タイヤ自身の軽
量化を目的にカーボンブラックなどの比重の重い原料の
配合量を減らす手法が考えられる。これは一つの有効な
手法であり、同時にゴム組成物の低発熱化を図ることが
できる。しかし従来は、カーボンブラックの配合量を減
らすと、補強性の低下が著しく、実用的とはいえなかっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定のカー
ボンブラックを用いることにより低発熱性と高補強性を
備えたゴム組成物を得て、このゴム組成物を用いること
により発熱性と補強性とを向上できると共に軽量化、低
燃費化を可能としたラジアルタイヤを提供することを目
的とする。
ボンブラックを用いることにより低発熱性と高補強性を
備えたゴム組成物を得て、このゴム組成物を用いること
により発熱性と補強性とを向上できると共に軽量化、低
燃費化を可能としたラジアルタイヤを提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のラジアルタイヤ
は、窒素吸着比表面積(N2SA) が60〜84m2/g、 DBP吸油
量が 120〜200ml／100g、および窒素吸収比表面積(N2S
A) とよう素吸着量(IA)との比 N2SA／IAが1.10以上のカ
ーボンブラックを、１種あるいは２種以上のジエン系ゴ
ムからなる原料ゴム１00重量部に対して、20〜70重量部
配合してなるゴム組成物を、タイヤを構成する部材のう
ちキャップトレッド、アンダートレッド、サイドウォー
ル、インナーライナー、ビードフィラー、ベルト層、お
よびカーカス層から選ばれた少なくとも３種以上の部材
に用いて構成したことを特徴とする。
は、窒素吸着比表面積(N2SA) が60〜84m2/g、 DBP吸油
量が 120〜200ml／100g、および窒素吸収比表面積(N2S
A) とよう素吸着量(IA)との比 N2SA／IAが1.10以上のカ
ーボンブラックを、１種あるいは２種以上のジエン系ゴ
ムからなる原料ゴム１00重量部に対して、20〜70重量部
配合してなるゴム組成物を、タイヤを構成する部材のう
ちキャップトレッド、アンダートレッド、サイドウォー
ル、インナーライナー、ビードフィラー、ベルト層、お
よびカーカス層から選ばれた少なくとも３種以上の部材
に用いて構成したことを特徴とする。
【０００５】このように本発明では、特定のカーボンブ
ラックでゴム組成物を構成し、これを特定のタイヤ部材
に用いるためにラジアルタイヤを低発熱性および高補強
性とすることができる。また、このカーボンブラックは
従来のカーボンブラックに比してその配合量を少なくす
ることができるので、得られるラジアルタイヤを軽量化
することができ、これによってラジアルタイヤの低燃費
化をはかることが可能となる。
ラックでゴム組成物を構成し、これを特定のタイヤ部材
に用いるためにラジアルタイヤを低発熱性および高補強
性とすることができる。また、このカーボンブラックは
従来のカーボンブラックに比してその配合量を少なくす
ることができるので、得られるラジアルタイヤを軽量化
することができ、これによってラジアルタイヤの低燃費
化をはかることが可能となる。
【０００６】以下、本発明の構成につき詳しく説明す
る。 (1) ゴム組成物。 カーボンブラックと原料ゴムとからなる。 カーボンブラック。 下記の (a)〜(c) の特性を有する。 (a) 窒素吸着比表面積(N2SA) が60〜84m2/gの範囲にあ
ること。 N2SAが60m2/g未満では、補強性の低下が大き
く、84m2/gを越えると発熱性が悪化するため である。 (b) DBP 吸油量が 120〜200ml/100gの範囲にあること。
DBP 吸油量が120ml/100g未満ではモジュラスが低く、20
0ml/100gを越えると、加工性の低下が大きいためであ
る。 (c) 窒素吸着比表面積(N2SA) とよう素吸収量(IA)との
比 N2SA/IA が1.10以上であること。 N2SA/IA が1.10未
満では、発熱性、補強性が悪化するためである。
る。 (1) ゴム組成物。 カーボンブラックと原料ゴムとからなる。 カーボンブラック。 下記の (a)〜(c) の特性を有する。 (a) 窒素吸着比表面積(N2SA) が60〜84m2/gの範囲にあ
ること。 N2SAが60m2/g未満では、補強性の低下が大き
く、84m2/gを越えると発熱性が悪化するため である。 (b) DBP 吸油量が 120〜200ml/100gの範囲にあること。
DBP 吸油量が120ml/100g未満ではモジュラスが低く、20
0ml/100gを越えると、加工性の低下が大きいためであ
る。 (c) 窒素吸着比表面積(N2SA) とよう素吸収量(IA)との
比 N2SA/IA が1.10以上であること。 N2SA/IA が1.10未
満では、発熱性、補強性が悪化するためである。
【０００７】 原料ゴム。 ジエン系ゴム単独、あるいは２種以上のジエン系ゴムの
ブレンド物からなる。ここで、ジエン系ゴムとしては、
例えば、天然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、スチレン
−ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、エチ
レン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム、クロロプ
レンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ブタジ
エン−アクリロニトリル共重合体ゴム等である。これら
の内の１種のゴム、または２種以上のブレンドゴムが用
いられる。
ブレンド物からなる。ここで、ジエン系ゴムとしては、
例えば、天然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、スチレン
−ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、エチ
レン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム、クロロプ
レンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ブタジ
エン−アクリロニトリル共重合体ゴム等である。これら
の内の１種のゴム、または２種以上のブレンドゴムが用
いられる。
【０００８】 カーボンブラックは、原料ゴム１00重
量部に対して、20〜70重量部配合される。好ましくは、
30〜50重量部である。20重量部より少ないと、補強性の
低下が起こり好ましくない。また、70重量部を越える
と、発熱性が大きくなるだけではなく、得られるゴム組
成物の比重が大きくなりすぎるので、軽量化の点で好ま
しくない。また、通常ゴム工業で使用される他の配合
剤、例えば、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤
等を必要に応じて配合することは何等構わない。 (2) タイヤ部材。
量部に対して、20〜70重量部配合される。好ましくは、
30〜50重量部である。20重量部より少ないと、補強性の
低下が起こり好ましくない。また、70重量部を越える
と、発熱性が大きくなるだけではなく、得られるゴム組
成物の比重が大きくなりすぎるので、軽量化の点で好ま
しくない。また、通常ゴム工業で使用される他の配合
剤、例えば、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤
等を必要に応じて配合することは何等構わない。 (2) タイヤ部材。
【０００９】図１に本発明のラジアルタイヤの一例の子
午線方向半断面説明図を示す。図１において、左右一対
のビードコア１, １間にカーカス層２が装架され、トレ
ッド３においてはカーカス層２の外側にベルト層４がタ
イヤ周方向にタイヤ１周に亘って環状に配置されてい
る。本発明においては、タイヤを構成する各部材のうち
タイヤ補強材（繊維コード、スチールコード等）を除
き、ゴム組成物が５容量％以上を占めるタイヤ部材のう
ち少なくとも３種以上の部材のゴム組成物として前記ゴ
ム組成物を使用する。このタイヤ部材としては、図１に
示されるように、キャップトレッド10、アンダートレッ
ド11、サイドウォール12、インナーライナー13、ビード
フィラー14、ベルト層４、およびカーカス層２などであ
る。したがって、本発明では、タイヤを構成する部材の
うちキャップトレッド、アンダートレッド、サイドウォ
ール、インナーライナー、ビードフィラー、ベルト層、
およびカーカス層から選ばれた少なくとも３種以上の部
材に前記ゴム組成物を用いるのである。３種以上の部材
としたのは、軽量化および低燃費化を十分に達成するた
めには、従来のカーボンブラックに比してその配合量を
少なくすることができる特定のカーボンブラックから構
成される前記ゴム組成物を３種以上の部材に用いるのが
効果的だからである。
午線方向半断面説明図を示す。図１において、左右一対
のビードコア１, １間にカーカス層２が装架され、トレ
ッド３においてはカーカス層２の外側にベルト層４がタ
イヤ周方向にタイヤ１周に亘って環状に配置されてい
る。本発明においては、タイヤを構成する各部材のうち
タイヤ補強材（繊維コード、スチールコード等）を除
き、ゴム組成物が５容量％以上を占めるタイヤ部材のう
ち少なくとも３種以上の部材のゴム組成物として前記ゴ
ム組成物を使用する。このタイヤ部材としては、図１に
示されるように、キャップトレッド10、アンダートレッ
ド11、サイドウォール12、インナーライナー13、ビード
フィラー14、ベルト層４、およびカーカス層２などであ
る。したがって、本発明では、タイヤを構成する部材の
うちキャップトレッド、アンダートレッド、サイドウォ
ール、インナーライナー、ビードフィラー、ベルト層、
およびカーカス層から選ばれた少なくとも３種以上の部
材に前記ゴム組成物を用いるのである。３種以上の部材
としたのは、軽量化および低燃費化を十分に達成するた
めには、従来のカーボンブラックに比してその配合量を
少なくすることができる特定のカーボンブラックから構
成される前記ゴム組成物を３種以上の部材に用いるのが
効果的だからである。
【００１０】
【実施例】 表１に示す配合内容 (重量部) にて通常
のバンバリーミキサーにて混練りしたゴム組成物を 150
℃×30分の条件 (加硫条件) でプレス加硫後、各種試験
を行ない、その物性を測定した。各試験方法は以下の通
りである。 窒素吸着比表面積(N2SA) : ASTM D 3037 (1984) Method
C により測定。 DBP 吸油量 : JIS K 6221に準じて測定。 よう素吸着量(IA) : JIS K 6221に準じて測定。 (tanδ) : 岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用い、歪率
10±２％、周波数20Hzの条件下において、60℃で測定し
た。60℃の tanδ値は、発熱性に対応し、60℃の tanδ
値が小さい程、発熱は小さくタイヤに使用した場合に低
燃費性を示す。 (引張特性) : 引張強さ、伸び、 300％Ｍ (モジュラス)
。JIS K 6301に準拠して測定。数値が大きいほど補強
性が良好。
のバンバリーミキサーにて混練りしたゴム組成物を 150
℃×30分の条件 (加硫条件) でプレス加硫後、各種試験
を行ない、その物性を測定した。各試験方法は以下の通
りである。 窒素吸着比表面積(N2SA) : ASTM D 3037 (1984) Method
C により測定。 DBP 吸油量 : JIS K 6221に準じて測定。 よう素吸着量(IA) : JIS K 6221に準じて測定。 (tanδ) : 岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用い、歪率
10±２％、周波数20Hzの条件下において、60℃で測定し
た。60℃の tanδ値は、発熱性に対応し、60℃の tanδ
値が小さい程、発熱は小さくタイヤに使用した場合に低
燃費性を示す。 (引張特性) : 引張強さ、伸び、 300％Ｍ (モジュラス)
。JIS K 6301に準拠して測定。数値が大きいほど補強
性が良好。
【００１１】
【００１２】表１から明らかなように、本発明でのカー
ボンブラックを用いたゴム組成物である実施例１, ２,
４, ５は、低発熱性(tanδ) においてカーボンブラック
N339を用いた場合 (比較例３, ４) よりはるかに優れ、
補強性（引張強さ）についてもN339或いは GPFの場合よ
り大幅に優れている。一方、比較例５, ６は、N2SA /IA
比が低いため、発熱性の改良効果が小さい。実施例２,
３は、カーボンブラック量を減らした例であるが、 GPF
の通常のカーボンブラック配合量である比較例１, ２と
比べて、発熱性は同等であるが補強性が良好であること
がわかる。また、カーボンブラック配合量を減らした結
果、大幅な低比重化が達成できている。 以上のよう
にして得られたゴム組成物を表２に示す各部材に用い、
タイヤサイズ165SR13 のタイヤを試作し、その重量及び
転動抵抗を測定した。この結果を表２に示す。
ボンブラックを用いたゴム組成物である実施例１, ２,
４, ５は、低発熱性(tanδ) においてカーボンブラック
N339を用いた場合 (比較例３, ４) よりはるかに優れ、
補強性（引張強さ）についてもN339或いは GPFの場合よ
り大幅に優れている。一方、比較例５, ６は、N2SA /IA
比が低いため、発熱性の改良効果が小さい。実施例２,
３は、カーボンブラック量を減らした例であるが、 GPF
の通常のカーボンブラック配合量である比較例１, ２と
比べて、発熱性は同等であるが補強性が良好であること
がわかる。また、カーボンブラック配合量を減らした結
果、大幅な低比重化が達成できている。 以上のよう
にして得られたゴム組成物を表２に示す各部材に用い、
タイヤサイズ165SR13 のタイヤを試作し、その重量及び
転動抵抗を測定した。この結果を表２に示す。
【００１３】転動抵抗の測定方法は以下の通りである。 ＜転動抵抗＞FMVSS109試験用の径1707mmドラム試験機上
でタイヤ空気圧1.９kg／cm2 、荷重420kg 、速度40, 6
0, 80kg／hrで測定し、タイヤ１を１00として指数表示
した。従って、指数が小さいほど抵抗が少なく、燃費性
が良好である。 結果は、タイヤ１の重量及び転動抵抗を１00としたとき
の指数で示したが、表２から本発明のタイヤ２はタイヤ
１に比べて大幅に軽量化、低燃費化されていることがわ
かる。
でタイヤ空気圧1.９kg／cm2 、荷重420kg 、速度40, 6
0, 80kg／hrで測定し、タイヤ１を１00として指数表示
した。従って、指数が小さいほど抵抗が少なく、燃費性
が良好である。 結果は、タイヤ１の重量及び転動抵抗を１00としたとき
の指数で示したが、表２から本発明のタイヤ２はタイヤ
１に比べて大幅に軽量化、低燃費化されていることがわ
かる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明のラジアルタ
イヤは、窒素吸着比表面積(N2SA) が60〜84m2/g、DBP
吸油量が120〜200ml／100g、および窒素吸収比表面積(N
2SA) とよう素吸着量(IA)との比 N2SA／IAが1.10以上の
カーボンブラックを、１種あるいは２種以上のジエン系
ゴムからなる原料ゴム１00重量部に対して、20〜70重量
部配合してなるゴム組成物で特定のタイヤ部材を構成し
たために、発熱性と補強性とを向上できると共に軽量
化、低燃費化をはかることが可能となる。
イヤは、窒素吸着比表面積(N2SA) が60〜84m2/g、DBP
吸油量が120〜200ml／100g、および窒素吸収比表面積(N
2SA) とよう素吸着量(IA)との比 N2SA／IAが1.10以上の
カーボンブラックを、１種あるいは２種以上のジエン系
ゴムからなる原料ゴム１00重量部に対して、20〜70重量
部配合してなるゴム組成物で特定のタイヤ部材を構成し
たために、発熱性と補強性とを向上できると共に軽量
化、低燃費化をはかることが可能となる。
【図１】本発明のラジアルタイヤの一例の子午線方向半
断面説明図である。
断面説明図である。
１ ビードコア ２ カーカス層 ３ トレッド ４ ベルト層 10 キャップトレッド 11 アンダートレッド 12 サイドウォール 13 インナーライナー 14 ビートフィラー
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−30137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−225139（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−122170（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−103268（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−20246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−203404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−225639（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−2451（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60C 1/00 C08K 3/04 C08L 9/00 - 9/10
Claims (1)
- 【請求項１】 窒素吸着比表面積(N2SA) が60〜84m2/
g、DBP 吸油量が120 〜200ml／100g、および窒素吸収比
表面積(N2SA) とよう素吸着量(IA)との比 N2SA／IAが1.
10以上のカーボンブラックを、１種あるいは２種以上の
ジエン系ゴムからなる原料ゴム１00重量部に対して、20
〜70重量部配合してなるゴム組成物を、タイヤを構成す
る部材のうちキャップトレッド、アンダートレッド、サ
イドウォール、インナーライナー、ビードフィラー、ベ
ルト層、およびカーカス層から選ばれた少なくとも３種
以上の部材に用いて構成したラジアルタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034643A JP3038501B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | ラジアルタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
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