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JP2710264B2 - スチールベルト用ゴム組成物 - Google Patents

スチールベルト用ゴム組成物

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JP2710264B2
JP2710264B2 JP5301763A JP30176393A JP2710264B2 JP 2710264 B2 JP2710264 B2 JP 2710264B2 JP 5301763 A JP5301763 A JP 5301763A JP 30176393 A JP30176393 A JP 30176393A JP 2710264 B2 JP2710264 B2 JP 2710264B2
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JP
Japan
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rubber
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陽子 仲田
隆洋 福本
清繁 村岡
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、転がり抵抗が小さく、
ノイズが少なく、操縦安定性、乗心地の優れたタイヤを
提供することのできるスチールベルト用ゴム組成物に関
する。
【0002】
【従来の技術】省資源、省エネルギーの要請下、自動車
用タイヤにおいても自動車の低燃費化のために転がり抵
抗の低下や軽量化が要求されている。転がり抵抗を低下
させるために、従来、トレッドゴムのヒステリシスロス
を下げるなどの改善が図られてきた。
【0003】しかしながら、トレッドゴムのヒステリシ
スロスを下げると操縦安定性が低下したりノイズが大き
くなるなどの問題が発生していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点に
鑑みなされたものであり、その目的は、ノイズが少な
く、操縦安定性および乗心地が優れるとともに転がり抵
抗が低下したタイヤをうるためのゴム組成物を提供する
ことになる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決するために鋭意検討した結果、スチールベルト用ゴ
ム、すなわちスチールベルトの被覆ゴムとして、特定の
カーボンブラック、有機コバルト塩およびイオウを特定
の割合で配合したものを用いることにより、ノイズ、操
縦安定性、乗心地が悪化することなく転がり抵抗が低下
したタイヤをうることができることを発見して本発明を
完成するに至った。
【0006】すなわち、本発明は、ゴム成分100部
(重量部。以下同様)に対して、ヨウ素吸着量60〜1
00mg/g、DBP吸油量60〜110ml/100
gであるカーボンブラック40〜50部、有機コバルト
塩1〜3部、イオウ2.5〜3.5部を配合してなるス
チールベルト用ゴム組成物に関する。
【0007】
【作用および実施例】本発明において用いられるゴム成
分は、特に限定されないが、加工性がよく、低発熱性で
あり、接着性に優れているという理由から天然ゴム、イ
ソプレンゴムが好ましく用いられる。これらのゴムは任
意の割合で混合して用いられる。
【0008】本発明のゴム組成物は、ヨウ素吸着量が6
0〜100mg/g、好ましくは80〜100mg/
g、DBP吸油量が60〜110ml/100g、好ま
しくは65〜95ml/100gであるカーボンブラッ
クをゴム成分100部に対して40〜50部、好ましく
は40〜45部配合してなる。
【0009】本発明において、ヨウ素吸着量とはJIS
K6221により測定したヨウ素吸着比表面積のこと
であり、DBP吸油量とはJIS K6221により測
定したジブチルフタレート吸油量のことである。
【0010】ヨウ素吸着量が60mg/gより少なくな
るとカーボンブラックによる補強性が低くなる傾向があ
り、100mg/gより多くなると混練時の加工性、カ
ーボンブラックの分散性が悪化する傾向がある。DBP
吸油量が60ml/100gより少なくなると加硫後の
ゴム組成物の弾性率が低くなりすぎる傾向があり、11
0ml/100gより多くなると加硫後のゴム組成物の
弾性率が高くなりすぎ、カーボンブラックによる補強性
も悪化する傾向がある。カーボンブラックの配合量が4
0部より少なくなると加硫後のゴム組成物の弾性率が低
くなりすぎ、カーボンブラックによる補強性も低くなる
傾向があり、50部より多くなると加硫後のゴム組成物
の弾性率が高くなりすぎ、目的とする性能である転がり
抵抗、ノイズの低減、乗心地の改善ができなくなる傾向
がある。
【0011】本発明において有機コバルト塩はスチール
コードとの接着力を増加させるために配合される。有機
コバルト塩としては、ナフテン酸コバルト、オレイン酸
コバルト、マレイン酸コバルト、ステアリン酸コバルト
などが用いられるが、接着促進と加工性の両立という点
からナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバルトなどが
好ましい。有機コバルト塩の配合量は1〜3部、好まし
くは1.5〜2.5部である。1部より少なくなるとス
チールコードとの接着が不充分になる傾向があり、3部
より多くなるとスチールコードとの接着の耐熱性が悪化
する傾向があり好ましくない。
【0012】本発明においてイオウとしては、ブルーム
による接着低下を防ぐという点から不溶性イオウが好ま
しく用いられる。イオウの配合量は2.5〜3.5部、
好ましくは3.0〜3.5部である。2.5部より少な
くなるとスチールコードとの接着が不充分になる傾向が
あり3.5部より多くなると複素弾性率Eが高くなり
すぎる傾向があり好ましくない。
【0013】本発明のゴム組成物は、前記のゴム成分、
カーボンブラック、有機コバルト塩およびイオウのほか
に、必要に応じて、タイヤのゴム配合に通常用いられる
配合剤、たとえば老化防止剤、軟化剤、亜鉛華、ステア
リン酸、加硫促進剤、加硫剤などを適宜配合することが
できる。
【0014】本発明のゴム組成物は、さらに液状ポリイ
ソプレンをゴム成分100部に対して5〜15部、特に
10〜15部含むことが好ましい。液状ポリイソプレン
は、加硫後のゴム組成物の弾性率を低下させ、損失正接
tan δを向上させるために用いられる。加硫後のゴ
ム組成物の弾性率が低下すると転がり抵抗低減と乗心地
の向上という点において好ましく、損失正接tan δ
が向上すると操縦安定性向上という点において好まし
い。液状ポリイソプレンの配合量が5部より少なくなる
と、加硫後のゴム組成物の弾性率が充分に低下せず、損
失正接tan δが充分に向上しなくなる。液状ポリイ
ソプレンの配合量が15部より多くなると弾性率が低く
なりすぎ、加工性も悪化する。
【0015】本発明のゴム組成物は、加硫後のゴム組成
物において初期伸長10%、繰り返し歪振幅2%、周波
数10Hz、温度70℃の条件下に測定した複素弾性率
が4.0〜5.5MPa、特に4.0〜5.0MP
a、損失正接tan δが0.13〜0.21、特に
0.15〜0.18となるようなものであることが好ま
しい。複素弾性率Eが4.0MPaより小さくなると
タイヤの耐久性が低下する傾向があり、5.5MPaよ
り大きくなるとタイヤの転がり抵抗、ノイズの低減、車
の乗心地の改善が不充分になる傾向がある。損失正接t
an δが0.13より小さくなるとタイヤの転がり抵
抗は低減されるものの車の操縦安定性が低下する傾向が
あり、0.21より大きくなると発熱性が悪化し耐久性
が低下する傾向がある。
【0016】本発明において複素弾性率Eおよび損失
正接tan δは、粘弾性スペクトロメーター((株)
岩本製作所製)を用いて、初期伸長10%、繰り返し歪
振幅2%、周波数10Hz、温度70℃の条件下に測定
したものである。
【0017】つぎに本発明を実施例をあげて説明する
が、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものでは
ない。
【0018】実施例1 実験例1−1 つぎの配合を用いて、バンバリーミキサーを用いて約1
50℃で混練りすることによりスチールベルト用ゴム組
成物を調製した。
【0019】天然ゴム カーボンブラックA(1) ミネラルオイル 酸化亜鉛 ステアリン酸 ナフテン酸コバルト 老化防止剤(2) 不溶性イオウ 加硫促進剤(3) カーボンブラックA(1)としては、昭和キャボット
(株)製のショウブラックN326(ヨウ素吸着量82
mg/g、DBP吸油量72ml/100g)、老化防
止剤(2)としては、大内新興化学(株)製のノクラッ
ク224(ポリ(2,2,4−トリメチル−1,2−ジ
ヒドロキノリン))、加硫促進剤(3)としては大内新
興化学(株)製のノクセラーDZ(N,N−ジシクロヘ
キシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)を用
いた。
【0020】実験例1−2〜1−10 天然ゴム、液状ポリイソプレン、カーボンブラック、ミ
ネラルオイル、不溶性イオウの配合を表1のように変え
て実験例1−1と同様にゴム組成物を調製した。なお、
液状ポリイソプレンとしては、(株)クラレ製のLIR
−50、カーボンブラックBとしては、昭和キャボット
(株)製のショウブラックN234(ヨウ素吸着量11
8mg/g、DBP吸油量125ml/100g)、カ
ーボンブラックCとしては、昭和キャボット(株)製の
ショウブラックN550(ヨウ素吸着量43mg/g、
DBP吸油量121ml/100g)を用いた。
【0021】
【表1】
【0022】実施例2 実験例2−1 実験例1−1の加硫後のゴム組成物の粘弾性特性、すな
わち複素弾性率Eおよび損失正接tan δを、粘弾
性スペクトロメーター((株)岩本製作所製)を用いて
初期伸長10%、繰り返し歪振幅2%、周波数10H
z、温度70℃の条件下に測定した。
【0023】結果を表2に示す。
【0024】また実験例1−1のゴム組成物をスチール
ベルト用ゴム組成物として用いて185/65R14の
タイヤを作製した。このタイヤを1800ccの国産F
R車に装着し、住友ゴム工業(株)の岡山テストコース
内を走行させ、次の項目のタイヤ性能について評価を行
なった。
【0025】[転がり抵抗] 転がり抵抗試験機(神戸
機械(株)製)を用い、図1に示すようにタイヤ1を試
験機のドラム2に接触させ、時速80km/hにおいて
タイヤ1の軸が受ける力(F(kgf):図1中に矢印
で示す)を測定しつぎの式により転がり抵抗(RR(k
gf):図1中に矢印で示す)を算出した。
【0026】RR=F×(1+r/R) r:タイヤ1の半径 R:試験機のドラム2の半径 通常のスチールベルト用ゴム組成物と考えられる実験例
1−4のゴム組成物をスチールベルトに用いたタイヤを
用いた実験例2−4の結果を100とした指数で評価し
た。
【0027】[操縦安定性] 実験例1−4のゴム組成
物をスチールベルトに用いたタイヤを用いた実験例2−
4の結果を5とした指数でドライバーによる官能評価を
表わした。6以上の指数が望ましい水準である。
【0028】[乗心地] 実験例1−4のゴム組成物を
スチールベルトに用いたタイヤを用いた実験例2−4の
結果を5とした指数でドライバーによる官能評価を表わ
した。6以上の指数が望ましい水準である。
【0029】[ロードノイズ] 実験例4−1のゴム組
成物をスチールベルトに用いたタイヤを用いた実験例2
−4の結果を5とした指数でドライバーによる官能評価
を表わした。6以上の指数が望ましい水準である。
【0030】実験例2−2〜2−10 実験例1−2、1−3、1−4、1−5、1−6、1−
7、1−8、1−9および1−10の加硫後のゴム組成
物の複素弾性率Eおよび損失正接tan δを実験例
2−1と同様の方法により測定した。結果を表2に示
す。
【0031】また、実験例1−2、1−3、1−4、1
−5、1−6、1−7、1−8、1−9および1−10
のゴム組成物をスチールベルト用ゴム組成物として用い
て実験例2−1と同様の185/65R14のタイヤを
作製し、実験例2−1と同様に転がり抵抗、操縦安定
性、乗心地およびロードノイズについて評価を行なっ
た。結果を表2に示す。
【0032】
【表2】
【0033】実施例2において、本発明のスチールベル
ト用ゴム組成物(実験例番号1−1、1−2、1−3)
を用いた実験例2−1、2−2、2−3においては優れ
た結果がえられた。実験例2−4においてはカーボンブ
ラックの配合量が55部と多く、イオウの配合量も多
ので優れた結果がえられなかった。実験例2−5におい
ては使用したカーボンブラックのヨウ素吸着量およびD
BP吸油量が多く、転がり抵抗およびロードノイズにつ
いて優れた結果がえられなかった。実験例2−6につい
ては使用したカーボンブラックのヨウ素吸着量が少なく
DBP吸油量が多く、操縦安定性が劣っていた。実験例
2−7については不溶性イオウの配合量が多く、操縦安
定性が劣っていた。実験例2−8についてはカーボンブ
ラックの配合量が多く、乗心地および転がり抵抗につい
て優れた結果がえられなかった。実験例2−9について
はイオウの配合量が少なく、転がり抵抗が劣っていた。
実験例2−10についてはカーボンブラックの配合量が
少なく、操縦安定性が劣っていた。
【0034】
【発明の効果】本発明のスチールベルト用ゴム組成物を
用いれば、転がり抵抗が低く自動車の低燃費化に寄与し
うると共に、ノイズ、操縦安定性、乗心地に優れたタイ
ヤをうることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】タイヤの転がり抵抗の測定方法を示す模式断面
図である。
【符号の説明】
1 タイヤ 2 ドラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 5:098 3:36) (C08L 21/00 9:00)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴム成分100重量部に対して、ヨウ素
    吸着量60〜100mg/g、DBP吸油量60〜11
    0ml/100gであるカーボンブラック40〜50重
    量部、有機コバルト塩1〜3重量部、イオウ2.5〜
    3.5重量部、液状ポリイソプレン5〜15重量部を配
    合してなるスチールベルト用ゴム組成物。
  2. 【請求項2】 ゴム成分100重量部に対して、ヨウ素
    吸着量60〜100mg/g、DBP吸油量60〜11
    0ml/100gであるカーボンブラック40〜50重
    量部、有機コバルト塩1〜3重量部、イオウ2.5〜
    3.5重量部を配合してなるゴム組成物であって、加硫
    後のゴム組成物において、初期伸長10%、繰り返し歪
    振幅2%、周波数10Hz、温度70℃の条件下に測定
    した複素弾性率Eが4.0〜5.5MPa、損失正接
    tan δが0.13〜0.21となるようなスチール
    ベルト用ゴム組成物。
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DE69400860T2 (de) 1997-03-06
JPH07149957A (ja) 1995-06-13
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