JP2662281B2 - 大型タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents
大型タイヤトレッド用ゴム組成物Info
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- JP2662281B2 JP2662281B2 JP1004621A JP462189A JP2662281B2 JP 2662281 B2 JP2662281 B2 JP 2662281B2 JP 1004621 A JP1004621 A JP 1004621A JP 462189 A JP462189 A JP 462189A JP 2662281 B2 JP2662281 B2 JP 2662281B2
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- rubber
- parts
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- rubber composition
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は大型タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、詳
しくはトラックおよびバス用大型タイヤにおいて耐摩耗
性の向上を図りタイヤ寿命を大幅に向上し得るトレッド
用ゴム組成物に関するものである。
しくはトラックおよびバス用大型タイヤにおいて耐摩耗
性の向上を図りタイヤ寿命を大幅に向上し得るトレッド
用ゴム組成物に関するものである。
（従来の技術） 従来、大型タイヤの耐摩耗性を向上させるための技術
としてカーボンブラックの配合量の増加、ブタジエンゴ
ム（BR）の添加量の増加、プロセスオイル等の軟化剤の
減量等の手法が採られてきた。
としてカーボンブラックの配合量の増加、ブタジエンゴ
ム（BR）の添加量の増加、プロセスオイル等の軟化剤の
減量等の手法が採られてきた。
（課題を解決するための手段） しかしながら、従来採られてきた耐摩耗性の向上技術
は必ずしも満足のいくものではなかった。
は必ずしも満足のいくものではなかった。
すなわち、ゴム中のカーボンブラックの配合量を増加
すると、従来から理解されているようにある配合量範囲
内では耐摩耗性を向上させることができるが、その範囲
を越えて増加すると却って耐摩耗性向上効果の低減を招
く結果となる。更にカーボンブラックの配合量を増加す
るとそれに伴い発熱性の低下、可塑度上昇による作業性
の低下を生じる。
すると、従来から理解されているようにある配合量範囲
内では耐摩耗性を向上させることができるが、その範囲
を越えて増加すると却って耐摩耗性向上効果の低減を招
く結果となる。更にカーボンブラックの配合量を増加す
るとそれに伴い発熱性の低下、可塑度上昇による作業性
の低下を生じる。
また、ブタジエンゴムの添加量の増加も耐摩耗性、特
には高入力耐摩耗性を向上させることができるが、大型
タイヤの寿命の向上を企図する場合にこの手法のみでは
十分といえない。
には高入力耐摩耗性を向上させることができるが、大型
タイヤの寿命の向上を企図する場合にこの手法のみでは
十分といえない。
更に、プロセスオイル等の軟化剤の減量は耐摩耗性の
向上を図ることができるが、練りゴムのまとまりを悪く
したり、可塑度上昇等による作業性の低下を来すことに
なる。
向上を図ることができるが、練りゴムのまとまりを悪く
したり、可塑度上昇等による作業性の低下を来すことに
なる。
一方、従来より粒径が小さく、連鎖構造を持った集合
体（ストラクチャー）の割合の高いカーボンブラックは
知られており、例えば特開昭62−277446号公報には窒素
吸着比表面積（N2SA）が130m2/g〜160m2/gでDBP吸油量
が110〜150ml/100gのカーボンブラックを天然ゴム単独
系ゴム組成物に適用する技術が開発されている。しか
し、天然ゴム単独系ではヒステリシスロスが大きくな
り、この系ではかかるカーボンブラックのもつ耐摩耗性
向上効果を得ることはできなかった。
体（ストラクチャー）の割合の高いカーボンブラックは
知られており、例えば特開昭62−277446号公報には窒素
吸着比表面積（N2SA）が130m2/g〜160m2/gでDBP吸油量
が110〜150ml/100gのカーボンブラックを天然ゴム単独
系ゴム組成物に適用する技術が開発されている。しか
し、天然ゴム単独系ではヒステリシスロスが大きくな
り、この系ではかかるカーボンブラックのもつ耐摩耗性
向上効果を得ることはできなかった。
そこで本発明の目的は、トラックおよびバス用大型タ
イヤにおいて従来技術に比し更に一層耐摩耗性の向上が
図れ、タイヤ寿命を大幅に向上することのできるトレッ
ド用ゴム組成物を提供することにある。
イヤにおいて従来技術に比し更に一層耐摩耗性の向上が
図れ、タイヤ寿命を大幅に向上することのできるトレッ
ド用ゴム組成物を提供することにある。
（課題を解決するための手段） ゴムの損失係数tanδ値を下げるとヒステリシスロス
を下げることができ、かかるヒステリシスロスの低下は
摩耗係数の低下をもたらす。また、動的貯蔵弾性率Ｅ′
を上げると路面からの異物等の侵入を防ぐことができ耐
摩耗性を向上することができる。高ストラクチャー、小
粒子径のカーボンブラックはこれらを両立し耐摩耗性を
改善することができると考えられるが、上述の如く天然
ゴム単独系ではヒステリシスロスが高くなり上記耐摩耗
性の改良効果を十分に発揮できないため、本発明者らは
かかるカーボンブラックでtanδ値を下げることのでき
るゴム系を見い出すべく鋭意検討を行った。その結果、
ブタジエンゴムと天然ゴム／イソプレンゴムとの最適量
のブレンド系を用いると上記カーボンブラックとの相乗
効果で著しく耐摩耗性が向上し得ることを見い出し、本
発明を完成するに至った。
を下げることができ、かかるヒステリシスロスの低下は
摩耗係数の低下をもたらす。また、動的貯蔵弾性率Ｅ′
を上げると路面からの異物等の侵入を防ぐことができ耐
摩耗性を向上することができる。高ストラクチャー、小
粒子径のカーボンブラックはこれらを両立し耐摩耗性を
改善することができると考えられるが、上述の如く天然
ゴム単独系ではヒステリシスロスが高くなり上記耐摩耗
性の改良効果を十分に発揮できないため、本発明者らは
かかるカーボンブラックでtanδ値を下げることのでき
るゴム系を見い出すべく鋭意検討を行った。その結果、
ブタジエンゴムと天然ゴム／イソプレンゴムとの最適量
のブレンド系を用いると上記カーボンブラックとの相乗
効果で著しく耐摩耗性が向上し得ることを見い出し、本
発明を完成するに至った。
すなわち本発明はブタジエンゴム（BR）15〜70重量部
と、天然ゴム（NR）および／またはイソプレンゴム（I
R）30〜85重量部とから成るゴム成分100重量部に対し、
セシルトリメチルアンモニウムブロマイド（CTAB）吸着
比表面積140〜150m2/gおよびジブチルフタレート（DB
P）吸油量130〜150ml/100gのカーボンブラック30〜75重
量部を配合してなることを特徴とする大型タイヤトレッ
ド用ゴム組成物に関するものである。
と、天然ゴム（NR）および／またはイソプレンゴム（I
R）30〜85重量部とから成るゴム成分100重量部に対し、
セシルトリメチルアンモニウムブロマイド（CTAB）吸着
比表面積140〜150m2/gおよびジブチルフタレート（DB
P）吸油量130〜150ml/100gのカーボンブラック30〜75重
量部を配合してなることを特徴とする大型タイヤトレッ
ド用ゴム組成物に関するものである。
本発明のゴム組成物は、動的貯蔵弾性率Ｅ′値が1.00
×108〜1.35×108kg/cm2で損失係数tanδ値が0.23〜0.2
8であるのが好ましい。
×108〜1.35×108kg/cm2で損失係数tanδ値が0.23〜0.2
8であるのが好ましい。
また、ブタジエンゴムの配合量は好ましくは35〜70重
量部とする。
量部とする。
尚、本発明のゴム組成物においては、ゴム工業で通常
使用される配合剤、例えば軟化剤、老化防止剤、加硫促
進剤、加硫促進助剤、加硫剤、補強性充填剤等を必要に
応じて通常の配合量の範囲で適宜配合することができる
のは勿論のことである。
使用される配合剤、例えば軟化剤、老化防止剤、加硫促
進剤、加硫促進助剤、加硫剤、補強性充填剤等を必要に
応じて通常の配合量の範囲で適宜配合することができる
のは勿論のことである。
（作 用） 本発明におけるBRとNR/IRとのブレンド系では、本発
明に係るカーボンブラックは小粒子化によりＥ′値を上
昇させ、かつ高ストラクチャー化によって発熱性の向上
によるtanδ値の低下を生ぜしめるものと考えられる。
すなわち、上記ブレンドゴム系ではカーボンブラックの
小粒子化および高ストラクチャー化はＥ′値の上昇とta
nδ値の低下の二点を両立する効果があるといえる。こ
の効果は摩擦係数の中でもヒステリシスロス（μＨ）の
要因に大きく関係し、このことはＥ′値を上昇させtan
δ値を低下させると摩擦係数の低下を引き起こし、結果
として摩耗量の減少につながることを意味するものであ
る。
明に係るカーボンブラックは小粒子化によりＥ′値を上
昇させ、かつ高ストラクチャー化によって発熱性の向上
によるtanδ値の低下を生ぜしめるものと考えられる。
すなわち、上記ブレンドゴム系ではカーボンブラックの
小粒子化および高ストラクチャー化はＥ′値の上昇とta
nδ値の低下の二点を両立する効果があるといえる。こ
の効果は摩擦係数の中でもヒステリシスロス（μＨ）の
要因に大きく関係し、このことはＥ′値を上昇させtan
δ値を低下させると摩擦係数の低下を引き起こし、結果
として摩耗量の減少につながることを意味するものであ
る。
本発明においてはブタジエンゴム（BR）15〜70重量部
を配合するブレンドゴム系とすることを要するが、この
理由はBRがゴム成分100重量部に対し15重量未満である
とBRブレンド効果を奏せずに耐摩耗性向上効果が不足
し、一方70重量部を越えると外観不良が発生し使用不可
能となるからである。
を配合するブレンドゴム系とすることを要するが、この
理由はBRがゴム成分100重量部に対し15重量未満である
とBRブレンド効果を奏せずに耐摩耗性向上効果が不足
し、一方70重量部を越えると外観不良が発生し使用不可
能となるからである。
尚、Co触媒を用いて重合したBRは、Li,Nb触媒を用い
て重合したBRに比し、本発明に係るカーボンブラックと
組み合わせた際の耐摩耗性改良効果はより大きくなり、
好ましい。
て重合したBRに比し、本発明に係るカーボンブラックと
組み合わせた際の耐摩耗性改良効果はより大きくなり、
好ましい。
また、使用するカーボンブラックはCTAB吸着比表面積
およびDBP吸油量が所定の範囲内にあることを要する
が、これは以下の理由による。
およびDBP吸油量が所定の範囲内にあることを要する
が、これは以下の理由による。
先ず、CTAB吸着比表面積について、これが140m2/g未
満であると粒子径が大きくなり過ぎ耐摩耗性が不足し、
一方150m2/gを越えると硬くなり過ぎて作業不可能とな
る。
満であると粒子径が大きくなり過ぎ耐摩耗性が不足し、
一方150m2/gを越えると硬くなり過ぎて作業不可能とな
る。
次にDBP吸油量について、この値が130ml/100g未満で
はストラクチャーの割合が小さくなり過ぎ耐摩耗性が不
足し、一方150ml/100gを越えると耐疲労性が悪くなりし
かも外観不良を起こし使用不可能となる。
はストラクチャーの割合が小さくなり過ぎ耐摩耗性が不
足し、一方150ml/100gを越えると耐疲労性が悪くなりし
かも外観不良を起こし使用不可能となる。
かかるカーボンブラックの配合量はゴム成分100重量
部に対し30〜75重量部の範囲内であることを要するが、
この理由は30重量部未満ではカーボンブラックの補強性
がとれず耐摩耗性は良好ではなく、一方75重量部を越え
るとカーボンブラックの分散不良を起こしタイヤ製造時
の加工が不可能となるからである。
部に対し30〜75重量部の範囲内であることを要するが、
この理由は30重量部未満ではカーボンブラックの補強性
がとれず耐摩耗性は良好ではなく、一方75重量部を越え
るとカーボンブラックの分散不良を起こしタイヤ製造時
の加工が不可能となるからである。
本発明のゴム組成物は損失係数tanδ値が0.230〜0.28
0範囲で動的貯蔵弾性率Ｅ′値が1.00×108〜1.35×108k
g/cm2の範囲内となるのが好ましいが、この理由はこれ
らの値はヒステリシスロス（μＨ）に効くため、かかる
所定の範囲内とすることにより耐摩耗性の改良効果が大
となるからである。
0範囲で動的貯蔵弾性率Ｅ′値が1.00×108〜1.35×108k
g/cm2の範囲内となるのが好ましいが、この理由はこれ
らの値はヒステリシスロス（μＨ）に効くため、かかる
所定の範囲内とすることにより耐摩耗性の改良効果が大
となるからである。
（実施例） 次に本発明を実施例により具体的に説明する。
以下の第１表に示す配合割合（ゴム成分100重量部に
対する重量部）から成る各ゴム組成物に対し以下の物性
値を測定した。
対する重量部）から成る各ゴム組成物に対し以下の物性
値を測定した。
CTAB吸着比表面積 ASTM Ｄ−3765−85に準拠して実施した。
DBP吸油量 JIS K6221−1982A法に準拠して実施した。
Ｅ′およびtanδ 岩本製作所（株）製粘弾性スペクトロメータを用い、
室温にて初期歪５％、動歪２％および周波数50Hzの条件
下で測定を行った。
室温にて初期歪５％、動歪２％および周波数50Hzの条件
下で測定を行った。
次にこれらゴム組成物をトレッドに用いてTBR1000R20
14 PR R210 Zの供試タイヤを製造し、これらタイヤに
ついて耐摩耗性の評価を行った。評価方法は、約10万Km
走行後の溝深さの平均より摩耗1mmあたり走行距離を求
め、次式、 に従い比較例１を100として指数で表示した。数値が大
きい程結果は良好である。
14 PR R210 Zの供試タイヤを製造し、これらタイヤに
ついて耐摩耗性の評価を行った。評価方法は、約10万Km
走行後の溝深さの平均より摩耗1mmあたり走行距離を求
め、次式、 に従い比較例１を100として指数で表示した。数値が大
きい程結果は良好である。
得られた結果を第１表に併記する。
（発明の効果） 第１表の測定結果からも分かるように、本発明の要件
を満すゴム組成物においてはいずれも作業性および外観
を損うことなく耐摩耗性が大幅に改良された。従って、
本発明のゴム組成物は大型タイヤの寿命を大幅に向上さ
せることができる。
を満すゴム組成物においてはいずれも作業性および外観
を損うことなく耐摩耗性が大幅に改良された。従って、
本発明のゴム組成物は大型タイヤの寿命を大幅に向上さ
せることができる。
Claims (3)
- 【請求項１】ブタジエンゴム15〜70重量部と、天然ゴム
および／またはイソプレンゴム30〜85重量部とから成る
ゴム成分100重量部に対し、セシルトリメチルアンモニ
ウムブロマイド（CTAB）吸着比表面積140〜150m2/gおよ
びジブチルフタレート（DBP）吸油量130〜150ml/100gの
カーボンブラック30〜75重量部を配合してなることを特
徴とする大型タイヤトレッド用ゴム組成物。 - 【請求項２】動的貯蔵弾性率Ｅ′値が1.00×108〜1.35
×108kg/cm2で損失係数tanδ値が0.23〜0.28である請求
項１記載のゴム組成物。 - 【請求項３】ブタジエンゴムが35〜70重量部配合されて
いる請求項１記載のゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004621A JP2662281B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 大型タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004621A JP2662281B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 大型タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02185543A JPH02185543A (ja) | 1990-07-19 |
| JP2662281B2 true JP2662281B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=11589127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1004621A Expired - Lifetime JP2662281B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 大型タイヤトレッド用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2662281B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0723435B2 (ja) * | 1990-11-26 | 1995-03-15 | 株式会社ブリヂストン | 重荷重タイヤ用トレッドゴム組成物 |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP1004621A patent/JP2662281B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02185543A (ja) | 1990-07-19 |
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