JPH1087896A - 転がり抵抗が小さいタイヤ - Google Patents
転がり抵抗が小さいタイヤInfo
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- JPH1087896A JPH1087896A JP8261457A JP26145796A JPH1087896A JP H1087896 A JPH1087896 A JP H1087896A JP 8261457 A JP8261457 A JP 8261457A JP 26145796 A JP26145796 A JP 26145796A JP H1087896 A JPH1087896 A JP H1087896A
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- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた低転がり抵抗性、耐摩耗性、低発熱
性、耐ティア性を有するタイヤを提供する。 【解決手段】 少なくとも天然ゴムが７０重量％占める
ゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラック及びシ
リカのそれぞれが下記の（１）式及び（２）式の関係を
満足する量（重量部）、軟化剤が０〜５重量部、少なく
とも１５m2／ｇの窒素吸着比表面積を有する表面処理さ
れた炭酸カルシウムが下記の（３）式の関係を満足する
量（重量部）配合されたゴム組成物でトレッドを形成し
た転がり抵抗の小さいタイヤである。 (1) ３５≦（カーボンブラック量）＋０．７５×（シリカ量）≦５０ (2) ０．２≦０．７５×（シリカ量）／（カーボンブラック量）≦１．０ (3) ０．０５≦（炭酸カルシウム量）／（シリカ量）≦０．４０
性、耐ティア性を有するタイヤを提供する。 【解決手段】 少なくとも天然ゴムが７０重量％占める
ゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラック及びシ
リカのそれぞれが下記の（１）式及び（２）式の関係を
満足する量（重量部）、軟化剤が０〜５重量部、少なく
とも１５m2／ｇの窒素吸着比表面積を有する表面処理さ
れた炭酸カルシウムが下記の（３）式の関係を満足する
量（重量部）配合されたゴム組成物でトレッドを形成し
た転がり抵抗の小さいタイヤである。 (1) ３５≦（カーボンブラック量）＋０．７５×（シリカ量）≦５０ (2) ０．２≦０．７５×（シリカ量）／（カーボンブラック量）≦１．０ (3) ０．０５≦（炭酸カルシウム量）／（シリカ量）≦０．４０
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低転がり抵抗性、
低発熱性、耐摩耗性に優れたタイヤに関する。
低発熱性、耐摩耗性に優れたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車に用いられるタイヤに要
求される性能としては、耐摩耗性、低転がり抵抗性、低
発熱性、耐ティア性、耐グルーブクラック性、スキッド
抵抗性等があり、これら各種性能はバランスよく具備さ
れている必要がある。近年環境問題からタイヤについて
も、省資源化の要請が強くなり、上記の性能の中でも、
エネルギー効率の向上につながる低転がり抵抗性、タイ
ヤ寿命を延ばして材料使用効率の向上につながる耐摩耗
性、耐ティア性、低発熱性が特に重要視される。特にト
ラック、貨物車、バス或いは重い蓄電池を搭載して走行
する電気自動車等に用いられる荷重負荷が大きいタイヤ
においては、一般性能を維持しながら、上記の低転がり
抵抗性、耐摩耗性、耐ティア性、低発熱性の改良が強く
要請されている。ところで、自動車走行中、タイヤの接
地部分は回転に追従して円周に沿って連続的に移動し、
その間に、接地部分ではトレッドが荷重負荷によって圧
縮変形、曲げ変形、剪断変形し、接地から解放された部
分は元の形状に回復して、タイヤの各部は変形と回復の
繰り返しの仕事をし、トレッドを形成するゴム組成物は
応力に対する変形に時間的遅れを示す粘弾性体特性を有
するので、繰り返し変形と形状回復の仕事をしている間
にヒステリシスロスが生じ、加えられた駆動エネルギー
の一部が熱エネルギーに変換される。このヒステリシス
ロスが、転がり抵抗と呼ばれるタイヤの転がりに伴うエ
ネルギー損失の主たるものであり、転がり抵抗を改善す
ることはトレッドを形成するゴム組成物のヒステリシス
ロスを少なくすることにほかならない。転がり抵抗を小
さくするため、ヒステリシスロスを小さくするゴムポリ
マーを用い、補強剤として配合するカーボンブラックの
粒子径を大きくしたり、或いは配合量を少なくしてヒス
テリシスロスを小さくしたゴム組成物でトレッドを形成
する方法が試みられた。しかし、カーボンブラックの粒
子径は補強性に関係し、大きくなれば耐摩耗性、耐ティ
ア性が低下し、またカーボンブラックの配合量が少なく
なれば、補強作用が低下して耐摩耗性、耐ティア性が悪
くなるので、この方法によって、他の性能を損なわずに
転がり抵抗を小さくするには限度がある。そこで、トレ
ッドをキャップ／ベースの２層構造にし、接地する側の
キャップを耐摩耗性に優れたゴム組成物で形成し、使用
中摩耗されない部分に対応するベースを耐摩耗性が無視
された低転がり抵抗性のゴム組成物で形成する方法が一
般的に行われている。この方法においても、転がり抵抗
はキャップとベースそれぞれのヒステリシスロスの和に
関係するので、さらに低転がり抵抗性にするために、ベ
ースにさらにヒステリシスロスを小さくしたゴム組成物
を用いて、トレッドをキャップ／ベース構造にした場
合、使用末期にティアが発生してタイヤ寿命が短かくな
り、キャップ／ベース構造にしても耐摩耗性、耐ティア
性を維持しながら、所望するレベルまで転がり抵抗を低
下させることができない。上記に鑑み、補強剤としてカ
ーボンブラックとシリカを併用したゴム組成物でベース
を形成し、カーカス耐久性（発熱性）、耐ティア性を維
持しながら、転がり抵抗を大幅に低下させる方法が提案
された（特開平３−７６０２）。カーボンブラックと比
較して、シリカは、ゴム組成物の粘度を高くし、加工性
を低下させる欠点があるので、シリカが配合されたゴム
組成物を実用化するには軟化剤を多く配合して加工性を
よくする必要があり、軟化剤を多量配合すれば耐摩耗性
が低下するので、シリカを用いれば低転がり抵抗性を有
するゴム組成物が得られるにも拘らず、多くの場合、キ
ャップ／ベース構造のベースに用いられていた。
求される性能としては、耐摩耗性、低転がり抵抗性、低
発熱性、耐ティア性、耐グルーブクラック性、スキッド
抵抗性等があり、これら各種性能はバランスよく具備さ
れている必要がある。近年環境問題からタイヤについて
も、省資源化の要請が強くなり、上記の性能の中でも、
エネルギー効率の向上につながる低転がり抵抗性、タイ
ヤ寿命を延ばして材料使用効率の向上につながる耐摩耗
性、耐ティア性、低発熱性が特に重要視される。特にト
ラック、貨物車、バス或いは重い蓄電池を搭載して走行
する電気自動車等に用いられる荷重負荷が大きいタイヤ
においては、一般性能を維持しながら、上記の低転がり
抵抗性、耐摩耗性、耐ティア性、低発熱性の改良が強く
要請されている。ところで、自動車走行中、タイヤの接
地部分は回転に追従して円周に沿って連続的に移動し、
その間に、接地部分ではトレッドが荷重負荷によって圧
縮変形、曲げ変形、剪断変形し、接地から解放された部
分は元の形状に回復して、タイヤの各部は変形と回復の
繰り返しの仕事をし、トレッドを形成するゴム組成物は
応力に対する変形に時間的遅れを示す粘弾性体特性を有
するので、繰り返し変形と形状回復の仕事をしている間
にヒステリシスロスが生じ、加えられた駆動エネルギー
の一部が熱エネルギーに変換される。このヒステリシス
ロスが、転がり抵抗と呼ばれるタイヤの転がりに伴うエ
ネルギー損失の主たるものであり、転がり抵抗を改善す
ることはトレッドを形成するゴム組成物のヒステリシス
ロスを少なくすることにほかならない。転がり抵抗を小
さくするため、ヒステリシスロスを小さくするゴムポリ
マーを用い、補強剤として配合するカーボンブラックの
粒子径を大きくしたり、或いは配合量を少なくしてヒス
テリシスロスを小さくしたゴム組成物でトレッドを形成
する方法が試みられた。しかし、カーボンブラックの粒
子径は補強性に関係し、大きくなれば耐摩耗性、耐ティ
ア性が低下し、またカーボンブラックの配合量が少なく
なれば、補強作用が低下して耐摩耗性、耐ティア性が悪
くなるので、この方法によって、他の性能を損なわずに
転がり抵抗を小さくするには限度がある。そこで、トレ
ッドをキャップ／ベースの２層構造にし、接地する側の
キャップを耐摩耗性に優れたゴム組成物で形成し、使用
中摩耗されない部分に対応するベースを耐摩耗性が無視
された低転がり抵抗性のゴム組成物で形成する方法が一
般的に行われている。この方法においても、転がり抵抗
はキャップとベースそれぞれのヒステリシスロスの和に
関係するので、さらに低転がり抵抗性にするために、ベ
ースにさらにヒステリシスロスを小さくしたゴム組成物
を用いて、トレッドをキャップ／ベース構造にした場
合、使用末期にティアが発生してタイヤ寿命が短かくな
り、キャップ／ベース構造にしても耐摩耗性、耐ティア
性を維持しながら、所望するレベルまで転がり抵抗を低
下させることができない。上記に鑑み、補強剤としてカ
ーボンブラックとシリカを併用したゴム組成物でベース
を形成し、カーカス耐久性（発熱性）、耐ティア性を維
持しながら、転がり抵抗を大幅に低下させる方法が提案
された（特開平３−７６０２）。カーボンブラックと比
較して、シリカは、ゴム組成物の粘度を高くし、加工性
を低下させる欠点があるので、シリカが配合されたゴム
組成物を実用化するには軟化剤を多く配合して加工性を
よくする必要があり、軟化剤を多量配合すれば耐摩耗性
が低下するので、シリカを用いれば低転がり抵抗性を有
するゴム組成物が得られるにも拘らず、多くの場合、キ
ャップ／ベース構造のベースに用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】シリカで補強されたゴ
ム組成物剤の優れた低ヒステリシス性及び耐摩耗性、耐
ティア性などの機械的特性を保持しながら、加工性が改
良されれば、それを用いることによって、トレッドを１
種類のゴム組成物で形成し、複雑な２層構造にすること
を必要とせずに、さらに転がり抵抗を小さくすることが
可能となる。
ム組成物剤の優れた低ヒステリシス性及び耐摩耗性、耐
ティア性などの機械的特性を保持しながら、加工性が改
良されれば、それを用いることによって、トレッドを１
種類のゴム組成物で形成し、複雑な２層構造にすること
を必要とせずに、さらに転がり抵抗を小さくすることが
可能となる。
【０００４】発明者らは、トレッドを１層構造にした優
れた低転がり抵抗性、耐摩耗性、低発熱性、耐ティア性
を有するタイヤの提供を目的にして、シリカが配合され
たゴム組成物の機械的特性を低下させることなく加工性
を改良する方法を探求し、本発明を成したのである。
れた低転がり抵抗性、耐摩耗性、低発熱性、耐ティア性
を有するタイヤの提供を目的にして、シリカが配合され
たゴム組成物の機械的特性を低下させることなく加工性
を改良する方法を探求し、本発明を成したのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、天然ゴムを主
ゴム成分にしたゴム成分に補強剤としてカーボンブラッ
ク及びシリカが配合されたゴム組成物でトレッドがなる
タイヤにおいて、少なくとも天然ゴムが７０重量％占め
るゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラック及び
シリカのそれぞれが下記の（１）式及び（２）式の関係
を満足する量（重量部）、軟化剤が０〜５重量部、少な
くとも１５m2／ｇの窒素吸着比表面積を有する表面処理
された炭酸カルシウムが下記の（３）式の関係を満足す
る量（重量部）配合されたゴム組成物でトレッドを形成
した転がり抵抗の小さいタイヤである。 (1) ３５≦（カーボンブラック量）＋０．７５×（シリカ量）≦５０ (2) ０．２≦０．７５×（シリカ量）／（カーボンブラック量）≦１．０ (3) ０．０５≦（炭酸カルシウム量）／（シリカ量）≦０．４０
ゴム成分にしたゴム成分に補強剤としてカーボンブラッ
ク及びシリカが配合されたゴム組成物でトレッドがなる
タイヤにおいて、少なくとも天然ゴムが７０重量％占め
るゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラック及び
シリカのそれぞれが下記の（１）式及び（２）式の関係
を満足する量（重量部）、軟化剤が０〜５重量部、少な
くとも１５m2／ｇの窒素吸着比表面積を有する表面処理
された炭酸カルシウムが下記の（３）式の関係を満足す
る量（重量部）配合されたゴム組成物でトレッドを形成
した転がり抵抗の小さいタイヤである。 (1) ３５≦（カーボンブラック量）＋０．７５×（シリカ量）≦５０ (2) ０．２≦０．７５×（シリカ量）／（カーボンブラック量）≦１．０ (3) ０．０５≦（炭酸カルシウム量）／（シリカ量）≦０．４０
【０００６】トレッドを形成する上記ゴム組成物に配合
されるカーボンブラックとしては窒素吸着比表面積が６
０〜１５０m2／ｇのもの、シリカとしては窒素吸着比表
面積が１５０〜２５０のm2／ｇ（以下、窒素吸着比表面
積をＮ2 ＳＡと言う）のものが好適である。Ｎ2 ＳＡが
６０m2／ｇより小さいカーボンブラックは補強性が小さ
く、１５０m2／ｇより大きいカーボンブラックはゴム組
成物のヒステリシスロスを大きくする。Ｎ2 ＳＡが１５
０m2／ｇより小さいシリカは補強性が小さく、２５０m2
／ｇより大きいシリカはゴム組成物の粘度を高め、加工
性を低下させる。
されるカーボンブラックとしては窒素吸着比表面積が６
０〜１５０m2／ｇのもの、シリカとしては窒素吸着比表
面積が１５０〜２５０のm2／ｇ（以下、窒素吸着比表面
積をＮ2 ＳＡと言う）のものが好適である。Ｎ2 ＳＡが
６０m2／ｇより小さいカーボンブラックは補強性が小さ
く、１５０m2／ｇより大きいカーボンブラックはゴム組
成物のヒステリシスロスを大きくする。Ｎ2 ＳＡが１５
０m2／ｇより小さいシリカは補強性が小さく、２５０m2
／ｇより大きいシリカはゴム組成物の粘度を高め、加工
性を低下させる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のタイヤのトレッドは、ヒ
ステリシスロスが小さく、引き裂き抵抗などの機械的強
度が大きい天然ゴムを７０重量％以上含有するゴム成分
に、補強剤としてシリカとカーボンブラックを配合した
ゴム組成物で形成される。ゴム組成物に配合されるカー
ボンブラックとシリカの量（重量部）は、ゴム成分１０
０重量部に対し、下記に示す関係式を満足する量（重量
部）にされ、常法に従ってシリカの０．０５〜０．１５
倍量のシランカップリング剤が添加される。 式（１） ３５≦（カーボンブラック量）＋０．７５×（シリカ量）≦５０ 式（２） ０．２≦０．７５×（シリカ量）／（カーボンブラック量）≦１．０ 式（１）で計算した量が３５より少ない場合は、補強が
不十分で耐摩耗性、耐ティア性などの機械的特性が悪く
なり、５０より多くなれば、転がり抵抗及び発熱性が大
きくなる。式（２）で計算した値が０．２より小さい場
合、または１．０より大きい場合には、カーボンブラッ
クとシリカの配合量のバランスが崩れ、耐摩耗性、低発
熱性、耐ティア性を向上させると同時に、またはこれら
の特性を維持しながら転がり抵抗を小さくすることがで
きない。
ステリシスロスが小さく、引き裂き抵抗などの機械的強
度が大きい天然ゴムを７０重量％以上含有するゴム成分
に、補強剤としてシリカとカーボンブラックを配合した
ゴム組成物で形成される。ゴム組成物に配合されるカー
ボンブラックとシリカの量（重量部）は、ゴム成分１０
０重量部に対し、下記に示す関係式を満足する量（重量
部）にされ、常法に従ってシリカの０．０５〜０．１５
倍量のシランカップリング剤が添加される。 式（１） ３５≦（カーボンブラック量）＋０．７５×（シリカ量）≦５０ 式（２） ０．２≦０．７５×（シリカ量）／（カーボンブラック量）≦１．０ 式（１）で計算した量が３５より少ない場合は、補強が
不十分で耐摩耗性、耐ティア性などの機械的特性が悪く
なり、５０より多くなれば、転がり抵抗及び発熱性が大
きくなる。式（２）で計算した値が０．２より小さい場
合、または１．０より大きい場合には、カーボンブラッ
クとシリカの配合量のバランスが崩れ、耐摩耗性、低発
熱性、耐ティア性を向上させると同時に、またはこれら
の特性を維持しながら転がり抵抗を小さくすることがで
きない。
【０００８】本発明に用いるＮ2 ＳＡが１５０m2／ｇ以
上であるシリカは、吸着力が大きいので、シリカ粒子が
相互に吸着して凝集体を形成し、形成された凝集体は破
壊されにくい。シリカがゴムに混合されるとき、凝集体
の多くは破壊してシリカの１次粒子になってゴム中に分
散することなく、凝集体の状態で分散する。一般的に、
Ｎ2 ＳＡが大きく、凝集体になった補強剤を配合したゴ
ム組成物において、同じ組成であっても、凝集体が破壊
されて１次粒子の状態になってゴム中に分散する比率が
多くなれば、組成物のヒステリシスロスが低下し、耐摩
耗性、耐ティア性などの機械的特性が好くなることは公
知である。一般に、補強剤の凝集体が破壊され、低次の
粒子の状態になってゴム中に分散することが、補強剤の
分散がよいと言われる。Ｎ2 ＳＡが大きいシリカをゴム
成分に混合するとき、脂肪酸、樹脂酸、リグニン、界面
活性剤などで表面処理した炭酸カルシウム（以下、炭酸
カルシウムを炭カルと略称する）を添加すれば、先ずマ
トリックスゴムに炭カルが分散して混合中の混練ゴムの
弾性率が大きくなって、シリカ凝集体を破壊して１次粒
子をゴムに擦り込む作用をするために混合機から伝達さ
れた剪断力のシリカへの効きをよくし、その結果シリカ
の分散がよくなって、低ヒステリシスロス性、機械的特
性がよくなる。シリカで補強されたゴム組成物は、カー
ボンブラック（以下、カーボンブラックをカーボンと略
称する）のみで補強されたゴム組成物に比して、転がり
抵抗性、耐摩耗性などの特性はよいが、反面、粘度が高
く、ドライタッチになって滑性が悪く、押出しなどの加
工性が劣る難点を有する。しかし、上記の表面処理をし
た炭カルをシリカの０．０５〜０．４０倍量添加すれ
ば、ゴム組成物の滑性がよくなって加工性が改良され、
押出し工程などで成形された半製品の寸法精度が高くな
る。炭カルの添加量がシリカの０．０５倍より少ない場
合は、炭カルの添加効果が発揮されず、０．４０倍より
多くなれば、耐摩耗性が低下する。Ｎ2 ＳＡが１５m2／
ｇより小さい大粒径の炭カルが用いられた場合、ゴム組
成物の加工性は改良されるが、夾雑物としての作用も生
じ、耐ティア性、耐摩耗性などの機械的特性が低下す
る。脂肪酸、樹脂酸、リグニン、界面活性剤などで表面
処理が施されていない炭カルが用いられた場合、加工性
が改良されない。
上であるシリカは、吸着力が大きいので、シリカ粒子が
相互に吸着して凝集体を形成し、形成された凝集体は破
壊されにくい。シリカがゴムに混合されるとき、凝集体
の多くは破壊してシリカの１次粒子になってゴム中に分
散することなく、凝集体の状態で分散する。一般的に、
Ｎ2 ＳＡが大きく、凝集体になった補強剤を配合したゴ
ム組成物において、同じ組成であっても、凝集体が破壊
されて１次粒子の状態になってゴム中に分散する比率が
多くなれば、組成物のヒステリシスロスが低下し、耐摩
耗性、耐ティア性などの機械的特性が好くなることは公
知である。一般に、補強剤の凝集体が破壊され、低次の
粒子の状態になってゴム中に分散することが、補強剤の
分散がよいと言われる。Ｎ2 ＳＡが大きいシリカをゴム
成分に混合するとき、脂肪酸、樹脂酸、リグニン、界面
活性剤などで表面処理した炭酸カルシウム（以下、炭酸
カルシウムを炭カルと略称する）を添加すれば、先ずマ
トリックスゴムに炭カルが分散して混合中の混練ゴムの
弾性率が大きくなって、シリカ凝集体を破壊して１次粒
子をゴムに擦り込む作用をするために混合機から伝達さ
れた剪断力のシリカへの効きをよくし、その結果シリカ
の分散がよくなって、低ヒステリシスロス性、機械的特
性がよくなる。シリカで補強されたゴム組成物は、カー
ボンブラック（以下、カーボンブラックをカーボンと略
称する）のみで補強されたゴム組成物に比して、転がり
抵抗性、耐摩耗性などの特性はよいが、反面、粘度が高
く、ドライタッチになって滑性が悪く、押出しなどの加
工性が劣る難点を有する。しかし、上記の表面処理をし
た炭カルをシリカの０．０５〜０．４０倍量添加すれ
ば、ゴム組成物の滑性がよくなって加工性が改良され、
押出し工程などで成形された半製品の寸法精度が高くな
る。炭カルの添加量がシリカの０．０５倍より少ない場
合は、炭カルの添加効果が発揮されず、０．４０倍より
多くなれば、耐摩耗性が低下する。Ｎ2 ＳＡが１５m2／
ｇより小さい大粒径の炭カルが用いられた場合、ゴム組
成物の加工性は改良されるが、夾雑物としての作用も生
じ、耐ティア性、耐摩耗性などの機械的特性が低下す
る。脂肪酸、樹脂酸、リグニン、界面活性剤などで表面
処理が施されていない炭カルが用いられた場合、加工性
が改良されない。
【０００９】通常加工性を改良するために配合するプロ
セイオイル、可塑剤、レジンなどの軟化剤は、用いない
方が好ましいが、用いるとしても配合量はゴム成分１０
０重量部に対し５重量部以下にされる。５重量部より多
くなれば、耐摩耗性、耐ティア性が低下する。
セイオイル、可塑剤、レジンなどの軟化剤は、用いない
方が好ましいが、用いるとしても配合量はゴム成分１０
０重量部に対し５重量部以下にされる。５重量部より多
くなれば、耐摩耗性、耐ティア性が低下する。
【００１０】本発明のタイヤのトレッドを形成するゴム
組成物は、前記したカーボン、シリカ、炭カル、シラン
カップリング剤に加えて、トレッド用ゴム組成物に一般
に配合される各種添加剤を任意に配合することができ、
その配合量も一般的な量とすることができる。任意に配
合する添加剤としては、例えば硫黄、加硫促進剤、亜鉛
華、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤などを挙げる
ことができる。また、トレッドをキャップ／ベース構造
にして、タイヤ使用中に摩耗し、トレッドの実質部分で
あるキャップを上記のゴム組成物で形成することもでき
る。
組成物は、前記したカーボン、シリカ、炭カル、シラン
カップリング剤に加えて、トレッド用ゴム組成物に一般
に配合される各種添加剤を任意に配合することができ、
その配合量も一般的な量とすることができる。任意に配
合する添加剤としては、例えば硫黄、加硫促進剤、亜鉛
華、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤などを挙げる
ことができる。また、トレッドをキャップ／ベース構造
にして、タイヤ使用中に摩耗し、トレッドの実質部分で
あるキャップを上記のゴム組成物で形成することもでき
る。
【００１１】
【実施例】表１に示すゴム成分に、表１記載の括弧内に
示すＮ2 ＳＡを持つカーボン、シリカ及び炭カルとシラ
ンカッブリング剤とオイルを表１に示す比率（重量部、
以下重量分を単に部と言う）で配合し、さらに老化防止
剤（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）１部、ワックス１部及びス
テアリン酸２部をバンバリーミキサーを用いて混合し、
一旦冷却した後、加硫促進剤ＣＢＳ１部と硫黄１．７部
を追加混合して混合ゴムを得た。得られた混合ゴムから
サンプリングして、ムーニー粘度測定、発熱試験、摩耗
試験を下記に示す試験条件で行い、結果を表１に示し
た。次いで、８０℃の温水を循環させた１０インチ押出
し機を用いて、残余の各混合ゴム約２００kgをトレッド
ストリップに押出し成形し、押出されたトレッドストリ
ップの状態を観察して、下記に記載する基準に従って加
工性の評価を行い、結果を表１に示した。
示すＮ2 ＳＡを持つカーボン、シリカ及び炭カルとシラ
ンカッブリング剤とオイルを表１に示す比率（重量部、
以下重量分を単に部と言う）で配合し、さらに老化防止
剤（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）１部、ワックス１部及びス
テアリン酸２部をバンバリーミキサーを用いて混合し、
一旦冷却した後、加硫促進剤ＣＢＳ１部と硫黄１．７部
を追加混合して混合ゴムを得た。得られた混合ゴムから
サンプリングして、ムーニー粘度測定、発熱試験、摩耗
試験を下記に示す試験条件で行い、結果を表１に示し
た。次いで、８０℃の温水を循環させた１０インチ押出
し機を用いて、残余の各混合ゴム約２００kgをトレッド
ストリップに押出し成形し、押出されたトレッドストリ
ップの状態を観察して、下記に記載する基準に従って加
工性の評価を行い、結果を表１に示した。
【００１２】さらに、実施例の各配合及び比較例の１、
２、３、８、１１、１２について、上記のトレッドスト
リップを用いてサイズ１１Ｒ２２．５のタイヤを試作
し、下記に示す方法で転がり抵抗、発熱性、耐摩耗性、
耐ティア性の評価を行い、結果を表１に示した。
２、３、８、１１、１２について、上記のトレッドスト
リップを用いてサイズ１１Ｒ２２．５のタイヤを試作
し、下記に示す方法で転がり抵抗、発熱性、耐摩耗性、
耐ティア性の評価を行い、結果を表１に示した。
【００１３】ムーニー粘度測定：ＪＩＳ Ｋ６３００に
準拠して測定し、結果を下記式で計算した指数で示し
た。 （各配合のムーニー粘度）×１００／（比較例１のムー
ニー粘度） 発熱試験：ＪＩＳ Ｋ６２６５に準拠して温度上昇を測
定し、結果を下記式で計算した指数で示した。値が小さ
いほど好ましい。 （各配合の上昇温度）×１００／（比較例１の上昇温
度） 摩耗試験：ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠してランボーン摩
耗試験を行い、結果を下記式で計算した指数で示した。
値が大きいほど好ましい。 （比較例１の摩耗量）×１００／（各配合の摩耗量） 加工性評価 押出された延べ長さ約４０ｍのトレッドストリップの外
観検査と１０か所でストリップ幅の測定を行い、下記の
基準に従って良好（○）、可（△）、不可（×）の判定
をした。 ○：耳切れの発生がなく、形状が安定し、ストリップ幅
のばらつき幅が５％未満のもの、 △：耳切れが発生するも許容範囲内にあり、ストリップ
幅のばらつき幅が５％未満のもの ×：許容できない耳切れの発生、またはストリップ幅の
ばらつき幅が５％以上のもの 転がり抵抗：米国自動車技術者会規格ＳＡＥ Ｊ1270に
準じて行ない、結果を下記式で計算した指数で示した。
値が小さいほど好ましい。 （各試作タイヤの転がり抵抗）×１００／（比較例１の
転がり抵抗） 発熱性：米国自動車安全基準 ＦＭＶＳＳ１１９に規定
する高速耐久試験条件でドラム走行した直後、ベルト上
でトレッド厚みが最大になるベルト端位置にサーミスタ
を挿入して温度を測定し、結果を下記式で計算した指数
で示した。値が小さいほど好ましい。 （各試作タイヤ温度）×１００／（比較例１の温度） 耐摩耗性：トラック１台毎に２種類の試作タイヤを後輪
に装着して１０万km走行した後、溝深さを測定し、走行
前の溝深さとの差から摩耗量を算出し、結果を下記式で
計算した指数で示した。値が大きいほど好ましい。 （比較例１の摩耗量）×１００／（各試作タイヤの摩耗
量） 耐ティア性：試作タイヤをトラックの後輪に装着し、溝
が摩耗して約１．６mm深さになるまで走行した後、トレ
ッドをベルトから剥離し、剥離したトレッドの裏面に散
在する傷の個々の長さを測定して合計し、結果を下記式
で計算した指数で示した。値が大きいほど好ましい。 （比較例１の傷長さ）×１００／（各試作タイヤの傷長
さ）
準拠して測定し、結果を下記式で計算した指数で示し
た。 （各配合のムーニー粘度）×１００／（比較例１のムー
ニー粘度） 発熱試験：ＪＩＳ Ｋ６２６５に準拠して温度上昇を測
定し、結果を下記式で計算した指数で示した。値が小さ
いほど好ましい。 （各配合の上昇温度）×１００／（比較例１の上昇温
度） 摩耗試験：ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠してランボーン摩
耗試験を行い、結果を下記式で計算した指数で示した。
値が大きいほど好ましい。 （比較例１の摩耗量）×１００／（各配合の摩耗量） 加工性評価 押出された延べ長さ約４０ｍのトレッドストリップの外
観検査と１０か所でストリップ幅の測定を行い、下記の
基準に従って良好（○）、可（△）、不可（×）の判定
をした。 ○：耳切れの発生がなく、形状が安定し、ストリップ幅
のばらつき幅が５％未満のもの、 △：耳切れが発生するも許容範囲内にあり、ストリップ
幅のばらつき幅が５％未満のもの ×：許容できない耳切れの発生、またはストリップ幅の
ばらつき幅が５％以上のもの 転がり抵抗：米国自動車技術者会規格ＳＡＥ Ｊ1270に
準じて行ない、結果を下記式で計算した指数で示した。
値が小さいほど好ましい。 （各試作タイヤの転がり抵抗）×１００／（比較例１の
転がり抵抗） 発熱性：米国自動車安全基準 ＦＭＶＳＳ１１９に規定
する高速耐久試験条件でドラム走行した直後、ベルト上
でトレッド厚みが最大になるベルト端位置にサーミスタ
を挿入して温度を測定し、結果を下記式で計算した指数
で示した。値が小さいほど好ましい。 （各試作タイヤ温度）×１００／（比較例１の温度） 耐摩耗性：トラック１台毎に２種類の試作タイヤを後輪
に装着して１０万km走行した後、溝深さを測定し、走行
前の溝深さとの差から摩耗量を算出し、結果を下記式で
計算した指数で示した。値が大きいほど好ましい。 （比較例１の摩耗量）×１００／（各試作タイヤの摩耗
量） 耐ティア性：試作タイヤをトラックの後輪に装着し、溝
が摩耗して約１．６mm深さになるまで走行した後、トレ
ッドをベルトから剥離し、剥離したトレッドの裏面に散
在する傷の個々の長さを測定して合計し、結果を下記式
で計算した指数で示した。値が大きいほど好ましい。 （比較例１の傷長さ）×１００／（各試作タイヤの傷長
さ）
【００１４】
【表１】
【００１５】実施例の各タイヤは、シリカとカーボンで
補強されているが、表面処理された炭カルが添加されて
いないゴム組成物でトレッドを形成した比較例１、或い
はトレッドをシリカが配合されていないゴム組成物で形
成した比較例１２と比較して、転がり抵抗、発熱性、耐
摩耗性、耐ティア性のいずれにおいても優れている。
補強されているが、表面処理された炭カルが添加されて
いないゴム組成物でトレッドを形成した比較例１、或い
はトレッドをシリカが配合されていないゴム組成物で形
成した比較例１２と比較して、転がり抵抗、発熱性、耐
摩耗性、耐ティア性のいずれにおいても優れている。
【００１６】比較例２は、（カーボンブラック量）＋
０．７５×（シリカ量）を５０より大きくすれば、転が
り抵抗が大きくなり、加工性が悪くなることを示し、比
較例３は、（カーボンブラック量）＋０．７５×（シリ
カ量）を３５より小さくすれば、加工性は改良される
が、耐摩耗性の改良効果が低下することを示す。比較例
４は、シリカの配合割合を多くして、０．７５×（シリ
カ量）／（カーボンブラック量）の比を１．０より大き
くすれば、発熱は小さくなるが、耐摩耗性が低下し、加
工性が悪くなることを示し、比較例５は、シリカの配合
割合を少なくして比を０．２より小さくすれば、耐摩耗
性及び加工性は改良されるが、発熱の改良効果が現れな
いことを示す。比較例６は、実施例と対比することによ
って、（炭酸カルシウム量）／（シリカ量）が０．４０
より大きくなれば、耐摩耗性が低下することを明らかに
し、比較例７は、（炭酸カルシウム量）／（シリカ量）
が０．０５より小さくなれば、炭カルの効果が発現され
ず、加工性、耐摩耗性が改良されないことを示す。比較
例８は、Ｎ2 ＳＡが１５m2／ｇより小さい炭カルを使用
した場合、発熱は低くなるが、耐摩耗性が改良されない
ことを示す。比較例９は、表面処理が施されていない炭
カルを使用しても、加工性と耐摩耗性が改良されないこ
とを示す。比較例１０は、補強剤として使用したシリカ
のＮ2 ＳＡが１５０m2／ｇより小さい場合、耐摩耗性が
低下することを示す。比較例１１は、軟化剤の配合量以
外は同じである実施例３と対比することにより、軟化剤
の配合量が５部より多くなれば、耐摩耗性が低下するこ
とを明らかにする。補強剤としてカーボンのみを４０部
配合した比較例１２とカーボン４０部の内の２０部をシ
リカで置換して、表面処理した炭カルを添加した実施例
２の比較から、補強剤としてカーボンとシリカを用い、
表面処理した炭カルを添加することにより、転がり抵抗
を小さくし、発熱を低くし、耐摩耗性及び耐ティア性を
大きくすることができることが判る。
０．７５×（シリカ量）を５０より大きくすれば、転が
り抵抗が大きくなり、加工性が悪くなることを示し、比
較例３は、（カーボンブラック量）＋０．７５×（シリ
カ量）を３５より小さくすれば、加工性は改良される
が、耐摩耗性の改良効果が低下することを示す。比較例
４は、シリカの配合割合を多くして、０．７５×（シリ
カ量）／（カーボンブラック量）の比を１．０より大き
くすれば、発熱は小さくなるが、耐摩耗性が低下し、加
工性が悪くなることを示し、比較例５は、シリカの配合
割合を少なくして比を０．２より小さくすれば、耐摩耗
性及び加工性は改良されるが、発熱の改良効果が現れな
いことを示す。比較例６は、実施例と対比することによ
って、（炭酸カルシウム量）／（シリカ量）が０．４０
より大きくなれば、耐摩耗性が低下することを明らかに
し、比較例７は、（炭酸カルシウム量）／（シリカ量）
が０．０５より小さくなれば、炭カルの効果が発現され
ず、加工性、耐摩耗性が改良されないことを示す。比較
例８は、Ｎ2 ＳＡが１５m2／ｇより小さい炭カルを使用
した場合、発熱は低くなるが、耐摩耗性が改良されない
ことを示す。比較例９は、表面処理が施されていない炭
カルを使用しても、加工性と耐摩耗性が改良されないこ
とを示す。比較例１０は、補強剤として使用したシリカ
のＮ2 ＳＡが１５０m2／ｇより小さい場合、耐摩耗性が
低下することを示す。比較例１１は、軟化剤の配合量以
外は同じである実施例３と対比することにより、軟化剤
の配合量が５部より多くなれば、耐摩耗性が低下するこ
とを明らかにする。補強剤としてカーボンのみを４０部
配合した比較例１２とカーボン４０部の内の２０部をシ
リカで置換して、表面処理した炭カルを添加した実施例
２の比較から、補強剤としてカーボンとシリカを用い、
表面処理した炭カルを添加することにより、転がり抵抗
を小さくし、発熱を低くし、耐摩耗性及び耐ティア性を
大きくすることができることが判る。
【００１７】
【発明の効果】上記で詳細に説明したように、補強剤と
してシリカとカーボンを用い、表面処理された炭カルを
添加したゴム組成物でトレッドを形成することにより、
トレッドをキャップ／ベース構造にすることなく、転が
り抵抗性、耐摩耗性、低発熱性及び耐ティア性を同時に
改良することができる。
してシリカとカーボンを用い、表面処理された炭カルを
添加したゴム組成物でトレッドを形成することにより、
トレッドをキャップ／ベース構造にすることなく、転が
り抵抗性、耐摩耗性、低発熱性及び耐ティア性を同時に
改良することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｋ 3/36
Claims (2)
- 【請求項１】 天然ゴムを主ゴム成分にしたゴム成分に
補強剤としてカーボンブラック及びシリカが配合された
ゴム組成物でトレッドがなるタイヤにおいて、少なくと
も天然ゴムが７０重量％占めるゴム成分１００重量部に
対し、カーボンブラック及びシリカのそれぞれが下記の
（１）式及び（２）式の関係を満足する量（重量部）、
軟化剤が０〜５重量部、少なくとも１５m2／ｇの窒素吸
着比表面積を有する表面処理された炭酸カルシウムが下
記の（３）式の関係を満足する量（重量部）配合された
ゴム組成物でトレッドがなることを特徴にする転がり抵
抗の小さいタイヤ。 (1) ３５≦（カーボンブラック量）＋０．７５×（シリカ量）≦５０ (2) ０．２≦０．７５×（シリカ量）／（カーボンブラック量）≦１．０ (3) ０．０５≦（炭酸カルシウム量）／（シリカ量）≦０．４０ - 【請求項２】 トレッドを形成する上記ゴム組成物に配
合されたカーボンブラックの窒素吸着比表面積が６０〜
１５０m2／ｇ、シリカの窒素吸着比表面積が１５０〜２
５０のm2／ｇである請求項１記載の転がり抵抗の小さい
タイヤ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26145796A JP3634520B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 転がり抵抗が小さいタイヤ |
| US08/923,931 US5896904A (en) | 1996-09-09 | 1997-09-05 | Tire having low rolling resistance |
| DE19739475A DE19739475B4 (de) | 1996-09-09 | 1997-09-09 | Reifen mit niedrigem Rollwiderstand |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26145796A JP3634520B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 転がり抵抗が小さいタイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1087896A true JPH1087896A (ja) | 1998-04-07 |
| JP3634520B2 JP3634520B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=17362170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26145796A Expired - Lifetime JP3634520B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 転がり抵抗が小さいタイヤ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5896904A (ja) |
| JP (1) | JP3634520B2 (ja) |
| DE (1) | DE19739475B4 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6780915B2 (en) | 2001-10-04 | 2004-08-24 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for the sidewall of a tire and a pneumatic using the same |
| JP2005179572A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
| JP2006089526A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物 |
| JP2012162741A (ja) * | 1999-10-08 | 2012-08-30 | Cabot Corp | 濡れすべり抵抗が改良されたエラストマーコンパウンド及び濡れすべり抵抗を改良する方法 |
| WO2016208100A1 (ja) * | 2015-06-22 | 2016-12-29 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物、積層体、及びコンベアベルト |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6220323B1 (en) | 1998-01-29 | 2001-04-24 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Composition and tire with tread containing calcium carbonate |
| DE19818552A1 (de) | 1998-04-24 | 1999-10-28 | Bayer Ag | Mischungen aus Kautschuken und aktivierten und hydrophobierten exidischen und silikatischen Füllstoffen und ein Verfahren zur Herstellung |
| FR2784371B1 (fr) * | 1998-10-07 | 2000-12-15 | Pluss Stauffer Ag | Nouveaux carbonates de calcium naturels broyes, eventuellement traites avec un acide gras ou son sel, leur application comme regulateur de rheologie dans des compositions polymeriques |
| US6296329B1 (en) * | 1999-05-12 | 2001-10-02 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Endless rubber track and vehicle containing such track |
| DE60219991T2 (de) * | 2001-05-24 | 2008-01-17 | Sumitomo Rubber Industries Ltd., Kobe | Kautschukzusammensetzung für Reifenlauffläche und Luftreifen unter Verwendung derselben |
| US6799815B2 (en) | 2001-09-12 | 2004-10-05 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Cold environment endless rubber track and vehicle containing such track |
| JP4615874B2 (ja) * | 2004-02-02 | 2011-01-19 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物、これを用いたタイヤ及びゴム組成物の製造方法 |
| US20070167531A1 (en) * | 2004-02-05 | 2007-07-19 | Preston David J | Natural particulate carbonate |
| JP4572600B2 (ja) | 2004-03-09 | 2010-11-04 | 東海ゴム工業株式会社 | ゴム製品の製法およびそれにより得られたゴム製品 |
| EP1785452B1 (en) | 2004-09-01 | 2011-03-02 | Shiraishi Kogyo Kaisha, Ltd. | Powdery white vulcanization promoter composition and rubber compositions |
| US20060173118A1 (en) * | 2005-01-28 | 2006-08-03 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition and tire having tread comprising thereof |
| US20110073229A1 (en) * | 2008-05-30 | 2011-03-31 | Claudina Veas | Lignin in tire components |
| US10179479B2 (en) | 2015-05-19 | 2019-01-15 | Bridgestone Americas Tire Operations, Llc | Plant oil-containing rubber compositions, tread thereof and race tires containing the tread |
| CN109265767A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-25 | 王敏 | 一种耐磨抗湿滑橡胶的制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2480771A1 (fr) * | 1980-04-21 | 1981-10-23 | Rhone Poulenc Ind | Nouvelle composition de carbonate de calcium, son procede de fabrication et son application dans les compositions de polymeres |
| JPS6060002A (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-06 | Bridgestone Corp | 空気入りタイヤ |
| JPH0713158B1 (ja) * | 1987-01-14 | 1995-02-15 | Bridgestone Corp | |
| EP0447066B2 (en) * | 1990-03-02 | 2000-08-16 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tyres |
| JP2999128B2 (ja) * | 1994-09-02 | 2000-01-17 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP26145796A patent/JP3634520B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-09-05 US US08/923,931 patent/US5896904A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-09 DE DE19739475A patent/DE19739475B4/de not_active Expired - Fee Related
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| JP2012162741A (ja) * | 1999-10-08 | 2012-08-30 | Cabot Corp | 濡れすべり抵抗が改良されたエラストマーコンパウンド及び濡れすべり抵抗を改良する方法 |
| US6780915B2 (en) | 2001-10-04 | 2004-08-24 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for the sidewall of a tire and a pneumatic using the same |
| JP2005179572A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
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| WO2016208100A1 (ja) * | 2015-06-22 | 2016-12-29 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物、積層体、及びコンベアベルト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19739475A1 (de) | 1998-03-12 |
| DE19739475B4 (de) | 2008-12-11 |
| US5896904A (en) | 1999-04-27 |
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