JPH0625473A - ゴム組成物 - Google Patents

ゴム組成物

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JPH0625473A
JPH0625473A JP4181953A JP18195392A JPH0625473A JP H0625473 A JPH0625473 A JP H0625473A JP 4181953 A JP4181953 A JP 4181953A JP 18195392 A JP18195392 A JP 18195392A JP H0625473 A JPH0625473 A JP H0625473A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon black
component
rubber
rigidity
catb
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4181953A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotsugu Imura
洋次 井村
Hideyuki Sakai
秀之 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、低発熱性、高引裂破壊物性、スチ
ールコードとの接着性等の特性を低下させることなく、
剛性のみを高め得るゴム組成物を提供することを目的と
する。 【構成】本発明のゴム組成物は、(A)80≦CATB
≦110、65≦24M4DBP≦75及びN2 SA/
IA≧1.1を満足するカーボンブラックと(B)10
0≦CATB≦140を満足するカーボンブラックとが
重量比で前者:後者=100:10〜100となる割合
で配合され、且つ(A)と(B)との総量がゴム成分1
00重量部当り50〜70重量部であるゴム組成物であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゴム組成物に関する。
【0002】
【従来技術とその課題】一般に自動車タイヤ等の動的
歪、静的歪を受ける製品の耐久性能を高めるためには、
タイヤにかかる歪を小さくすることが必要である。ラジ
アルタイヤにおいてはスチールコードを覆っているベル
ト層ゴムコンパウンド、カーカスプライゴムコンパウン
ドについては、スチールコードとそれらのゴムとの間で
タイヤ走行中に剪断歪が生じ、その歪がゴム破壊、接着
破壊の原因となり、ついにはタイヤのセパレーションを
起こしてしまう。このスチールコードのように剛性の高
いものを覆うゴムコンパウンドについてはコードとの相
対的な剛性差を考えると、剛性の高いもの程ゴムコンパ
ウンド自身の剪断歪が小さくなり、耐セパレーション性
能に関しても有利であると考えられる。
【0003】近年、高速道路が整備され、また車両の高
性能化(高速化、高馬力化等)に伴い、長時間に亙って
高速走行する機会が増え、タイヤにかかる歪が増大し、
従来よりも高剛性のゴム組成物の開発が望まれている。
【0004】剛性を高めるために、ゴム組成物に配合さ
れるカーボンブラックの量を増やすこと、小粒径のカー
ボンブラックを配合すること、硫黄を多量に配合するこ
と等が検討されている。しかしながら、カーボンブラッ
クの配合量を増加させると、発熱性が低下してタイヤの
耐久性が悪くなると共に、引裂破壊性が低下し、更に加
工性も低下するという欠点が生ずる。小粒径のカーボン
ブラックを配合すると、発熱性や加工性の低下を招くと
いう欠点が生ずる。また、硫黄を多量に配合すると、走
行中に生じる熱により熱劣化を起し易くなりタイヤの寿
命が短くなるという欠点が生ずる。
【0005】スチールコードを被覆するゴム組成物やそ
の周辺に用いられるゴム組成物には、高剛性であること
以外に、低発熱性であること、高引裂破壊物性を有して
いること、スチールコードとの接着性が良好であること
等の特性を備えていることが要求されている。しかしな
がら、上記のように剛性を高めようとすると、他の特
性、例えば発熱性、引裂破壊物性等が低下するのを避け
られないのが現状である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、低発熱
性、高引裂破壊物性、スチールコードとの接着性等の特
性を低下させることなく、剛性のみを高め得るゴム組成
物を提供することにある。
【0007】本発明者らは、上記要望に合致したゴム組
成物を開発すべく鋭意研究を重ねて来た。その結果、下
記に示す2種のカーボンブラックを特定割合でゴム成分
に特定量配合した場合に本発明の所期の目的を達成し得
ることを見い出した。本発明は、斯かる知見に基づき完
成されたものである。
【0008】即ち、本発明は、(A)80≦CATB≦
110、65≦24M4DBP≦75及びN2 SA/I
A≧1.1を満足するカーボンブラックと(B)100
≦CATB≦140を満足するカーボンブラックとが重
量比で前者:後者=100:10〜100となる割合で
配合され、且つ(A)と(B)との総量がゴム成分10
0重量部当り50〜70重量部であることを特徴とする
ゴム組成物に係る。
【0009】本発明で用いられるゴム成分としては、特
に限定されず、従来公知のものを広く使用でき、例えば
天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ブタ
ジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエンゴム(SB
R)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、
エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)等の合
成ゴム等やこれらの変性物等が挙げられる。これらゴム
は、1種単独で又は2種以上混合して使用され得る。
【0010】本明細書において、CTABとは、AST
M D3765に準拠して、セチルトリメチルアンモニ
ウムブロマイドの吸油量より求めたカーボンブラック1
g当りの比表面積(m2 )を意味する。24M4DBP
とは、24000psiで4回圧縮した後のジブチルフ
タレートの吸油量(ml/100g)を意味する。ま
た、N2 SAとは、ASTM D3037に準拠して、
窒素(N2 )の吸着量より求めたカーボンブラック1g
当りの比表面積(m2 )を、IAとは、ASTMD15
10に準拠して求めたカーボンブラック1kg当りのヨ
ウ素吸着量(g)をそれぞれ意味する。
【0011】本発明で(A)成分として用いられるカー
ボンブラックは、80≦CATB≦110、65≦24
M4DBP≦75及びN2 SA/IA≧1.1を満足す
ることが必要である。これらの範囲を逸脱するカーボン
ブラックでは、到底本発明の目的を達成し得ない。例え
ばCATBが80より小さいと、得られるタイヤの剛性
及び引裂破壊物性が低下し、一方逆にCTABが110
より大きいと、得られるタイヤの発熱性が大きくなるの
で、いずれも不都合になる。また、24M4DBPが6
5より小さいと、ゴム組成物の加工性及び得られるタイ
ヤの剛性が低下し、一方逆に24M4DBPが75より
大きいと、得られるタイヤの引裂破壊物性が低下すると
共に発熱性が大きくなるので、いずれの場合も不適当で
ある。更にN2 SA/IAが1.1より小さくなると、
得られるタイヤの発熱性が極端に大きくなるので、不都
合である。本発明では、(A)成分として上記カーボン
ブラックの中でも90≦CATB≦100のものを使用
するのが、剛性や発熱性の点で好適であり、更にN2
A/IA≧1.15のものを用いるのがより好ましい。
【0012】本発明で(B)成分として用いられるカー
ボンブラックは、100≦CATB≦140を満足する
ことが必要である。これらの範囲を逸脱するカーボンブ
ラックでは、到底本発明の目的を達成し得ない。例えば
CATBが100より小さいと、得られるタイヤの剛性
が低下し、一方逆にCTABが140より大きいと、得
られるタイヤの発熱性が大きくなるので、いずれも不都
合になる。本発明では、(B)成分として上記カーボン
ブラックの中でも70≦24M4DBP≦100のもの
を使用するのが好適である。24M4DBPが70より
小さいと、得られるタイヤの剛性が低下する傾向とな
り、一方逆に24M4DBPが100より大きいと、得
られるタイヤの引裂破壊物性が低下すると共に発熱性が
大きくなる傾向が生ずるので、いずれの場合も好ましく
ない。
【0013】本発明においては、上記(A)成分と
(B)成分とを重量比で前者100重量部(以下単に
「部」と記す)当り後者が10〜100部となる割合で
配合することが必須とされる。後者の配合量が上記より
少ないと、得られるタイヤの剛性が低下し、一方逆に後
者の配合量が上記より多いと、得られるタイヤの発熱性
が大きくなるので、いずれも不都合になる。本発明で
は、上記(A)成分と(B)成分とを重量比で前者10
0部当り後者が30〜70部となる割合で配合するのが
好ましい。
【0014】本発明では、(A)成分と(B)成分とが
上記の割合で混合されたカーボンブラックをゴム成分1
00部当り、50〜70部配合することが肝要である。
混合カーボンブラックの配合量が50部より少ないと、
得られるタイヤの剛性が低下し、一方逆に混合カーボン
ブラックの配合量が70部より多いと、得られるタイヤ
の引裂破壊物性が低下すると共に発熱性が大きくなるの
で、いずれの場合も不適当である。本発明では、混合カ
ーボンブラックをゴム成分100部当り、55〜65部
配合するのが望ましい。
【0015】本発明の組成物には、硫黄を加硫剤として
ゴム成分100部当り3〜10部程度を配合するのが好
ましい。硫黄の配合量が少な過ぎると、スチールコード
との接着性が低下する傾向となり、逆に多過ぎるとタイ
ヤ走行中に生ずる熱により熱劣化を起し易くなり引裂破
壊物性が低下する傾向が生ずるので、いずれの場合も好
ましくない。
【0016】本発明の組成物には、上記成分以外に公知
の加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、有機過酸化
物、補強剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、粘
着付与剤、着色剤等を適宜配合することができる。
【0017】本発明のゴム組成物は、上記各成分を通常
の加工装置、例えばロール、バンバリーミキサー、ニー
ダー等を用いて混練することにより容易に製造され得
る。
【0018】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明をより一層明ら
かにする。
【0019】実施例1〜8及び比較例1〜12 (A)成分として表1に示すカーボンブラックを使用し
た。本発明の要件に合致するカーボンブラックはA−
1、A−2及びA−3である。また(B)成分として表
2に示すカーボンブラックを使用した。本発明の要件に
合致するカーボンブラックはB−1である。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】天然ゴム100部、硫黄5部、亜鉛華10
部、老化防止剤(パラフェニレンジアミン系)1部、加
硫促進剤(スルフェンアミド系)1部、ステアリン酸コ
バルト2部、レゾルシン1部及びヘキサメチレンテトラ
ミン1部に下記表3〜表5に示す配合の(A)成分及び
(B)成分を添加し、ロールにより均一に混練してゴム
組成物を得た。
【0023】得られた各ゴム組成物を145℃で50分
間加硫したときの動的モジュラス(E´、MPa)、損
失正接(tanδ)、引裂破壊物性(JIS K 63
01)及び接着性を調べた。動的モジュラス及びtan
δは、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーター(初期
歪15%,振幅1%,周波数50Hz,温度30℃)を
用いて測定した。動的モジュラスの数値は、数値が大き
い程、剛性に優れていることを示しており、25以上の
数値で剛性の点で充分であると判断した。tanδの数
値は、数値が小さい程、耐発熱性に優れていることを示
しており、0.23以下の数値で耐発熱性の点で充分で
あると判断した。引裂破壊物性は、JIS K 630
1に従い、A形ダンベルを使用して調べた。数値が大き
い程、引裂破壊物性に優れていることを示しており、1
20以上の数値で引裂破壊物性の点で充分であると判断
した。接着力は、タイヤ用スチールコードを用い、引抜
きテスト法にて測定した引抜力を指数化して表示したも
のである。数値が大きい程、スチールコードとの接着性
が良好であることを示しており、110以上の数値でス
チールコードとの接着性の点で充分であると判断した。
【0024】
【表3】
【0025】
【表4】
【0026】
【表5】
【0027】表3〜表5から次のことが明らかである。
即ち、本発明のゴム組成物を使用すると、高剛性で、し
かも低発熱性、高引裂破壊物性、スチールコードとの接
着性等の特性も良好な優れたタイヤを得ることができ
る。比較例1は、(B)成分が配合されていない例であ
るが、剛性の点で不充分である。比較例2は、(A)成
分としてCATBが110を越えるカーボンブラックを
使用した例であるが、発熱性の点で不充分である。比較
例3は、(A)成分としてCATBが80を下回るカー
ボンブラックを使用した例であるが、剛性、引裂破壊物
性及びスチールコードとの接着性の点で不充分である。
比較例4は、(A)成分として24M4DBPが75を
越えるカーボンブラックを使用した例であるが、発熱性
及び引裂破壊物性の点で不充分である。比較例5は、
(A)成分として24M4DBPが65を下回るカーボ
ンブラックを使用した例であるが、剛性及びスチールコ
ードとの接着性の点で不充分である。比較例6は、
(A)成分としてN2 SA/IAが1.1を下回るカー
ボンブラックを使用した例であるが、発熱性の点で不充
分である。比較例7は、(B)成分としてCATBが1
40を越えるカーボンブラックを使用した例であるが、
発熱性の点で不充分である。比較例8は、(B)成分と
してCATBが100を下回るカーボンブラックを使用
した例であるが、剛性及びスチールコードとの接着性の
点で不充分である。比較例9は、(A)成分に対する
(B)成分の配合比が小さい場合の例であるが、剛性及
びスチールコードとの接着性の点で不充分である。比較
例10は、(A)成分に対する(B)成分の配合比が大
きい場合の例であるが、発熱性の点で不充分である。比
較例11は、ゴム成分に対する(A)成分及び(B)成
分の配合量が少ない場合の例であるが、剛性及びスチー
ルコードとの接着性の点で不充分である。比較例12
は、ゴム成分に対する(A)成分及び(B)成分の配合
量が少ない場合の例であるが、発熱性及び引裂破壊物性
の点で不充分である。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、低発熱性、高引裂破壊
物性、スチールコードとの接着性等の特性を低下させる
ことなく、剛性のみを高め得るゴム組成物が提供され
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)80≦CATB≦110、65≦
    24M4DBP≦75及びN2 SA/IA≧1.1を満
    足するカーボンブラックと(B)100≦CATB≦1
    40を満足するカーボンブラックとが重量比で前者:後
    者=100:10〜100となる割合で配合され、且つ
    (A)と(B)との総量がゴム成分100重量部当り5
    0〜70重量部であることを特徴とするゴム組成物。
JP4181953A 1992-07-09 1992-07-09 ゴム組成物 Withdrawn JPH0625473A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11263102A (ja) * 1998-03-18 1999-09-28 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 空気入りタイヤ
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JP2015206029A (ja) * 2014-04-21 2015-11-19 ハンコック タイヤ カンパニー リミテッド タイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いて製造したタイヤ
JP2016513148A (ja) * 2013-02-08 2016-05-12 株式会社ブリヂストン タイヤのボディプライスキム

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Effective date: 19991005