JPH07149954A - トレッドゴム組成物 - Google Patents

トレッドゴム組成物

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JPH07149954A
JPH07149954A JP5296912A JP29691293A JPH07149954A JP H07149954 A JPH07149954 A JP H07149954A JP 5296912 A JP5296912 A JP 5296912A JP 29691293 A JP29691293 A JP 29691293A JP H07149954 A JPH07149954 A JP H07149954A
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隆洋 福本
Yoko Nakada
陽子 仲田
Yoichi Mizuno
洋一 水野
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェットグリップ性を低下させることなく、
さらに転がり抵抗の低減を図るとともに、操縦安定性を
満足するトレッドゴム組成物を提供する。 【構成】 結合スチレンの含有率が5〜45重量%で、
ブタジエン部分の1,2結合含有率が10〜80重量%
であるスチレン−ブタジエン共重合体を50重量%以上
含有したジエン系ゴム100重量部あたり、カオリナイ
トを主成分とするクレーを10〜50重量部を含有す
る。ジエン系ゴム100重量部あたり、シランカップリ
ング剤を1〜6重量部含有していることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、グリップ性能を保持し
た低燃費タイヤ用トレッドゴムに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車タイヤに要求される性能は、低燃
費の他、操縦安定性、耐摩耗性、乗り心地等多岐にわた
り、種々の工夫がなされている。これらの性能のうち、
特にタイヤのグリップ性ところがり抵抗は、いずれもゴ
ムのヒステリシスロスに関する特性である。一般に、ヒ
ステリシスロスを大きくするとグリップ力は高くなり、
制動性能が向上するが、転がり抵抗も大きくなって燃費
の増大をもたらす。このように、グリップ性と転がり抵
抗は、相反する関係にあるため、両特性を同時に満足さ
せるべく種々のタイヤ用ゴム組成物が提案されている。
【0003】タイヤ用のゴム組成物において、特にポリ
マーとカーボンブラックが両特性に大きく影響すること
から、例えば、ポリマーとして、スチレン−ブタジエン
共重合体を用いる場合には、結合スチレンの含有率、ブ
タジエン部分の1,2結合含有率を適宜選択して、ころ
がり抵抗とグリップの双方の向上を図っている。一方、
カーボンブラックについては、粒子径を大きくしたり、
配合量を少なくすると、耐カットチッピング性能等が低
下することから、カーボンブラック粒子表面の活性度を
向上させた新タイプのカーボンブラック(例えば、N3
51)が開発され、効果を上げている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の地球環
境保護、資源保護の観点から、電気自動車やソーラカー
等の開発に伴い、低燃費タイヤ、具体的には、さらなる
低ころがり抵抗タイヤが求められている。本発明は、ウ
ェットグリップ性を低下させることなく、さらに転がり
抵抗の低減を図るとともに、操縦安定性を満足するトレ
ッドゴム組成物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】、本発明のトレッドゴム
組成物は、結合スチレンの含有率が5〜45重量%で、
ブタジエン部分の1,2結合含有率が10〜80重量%
であるスチレン−ブタジエン共重合体を50重量%以上
含有したジエン系ゴム100重量部あたり、カオリナイ
トを主成分とするクレーを10〜50重量部を含有する
ことを特徴とする。
【0006】また、本発明のトレッドゴム組成物は、ジ
エン系ゴム100重量部あたり、シランカップリング剤
を1〜6重量部含有していることが好ましい。
【0007】
【実施例】本発明に用いられるポリマーは、グリップ性
を確保するために、結合スチレンの含有率量が5〜45
重量%、ブタジエン部分の1,2結合含有率が10〜8
0重量%であるスチレン−ブタジエン共重合体(以下、
「SBR」という)を含有する。SBR中の結合スチレ
ンの含有率が5重量%未満ではグリップ性が低下し、結
合スチレン量が45重量%を越えると、ころがり抵抗が
極端に大きくなり得る。また、ブタジエン部分の1,2
結合含有率が10重量%未満ではグリップ性が低下し、
80重量%を越えるところがり抵抗が極端に大きくなり
得る。このような構成を有するSBRは、単独でゴム成
分を構成してもよいし、天然ゴム等の他のジエン系ゴム
と混合して用いてもよい。他のポリマーと混合して用い
る場合には、上記SBRの含有率が50重量%以上とな
るように混合する。
【0008】本発明のゴム組成物において、カオリナイ
トを主成分とするクレーがタイヤ表面と路面との間の水
膜を排除するために用いられる。カオリナイトを主成分
とするクレーのうち、特に600℃で焼成した非晶質の
メタカオリンのクレーが好ましく用いられる。さらに焼
成後、シランカップリング剤で処理したクレーが効果的
である。
【0009】クレーの含有量は、上記ポリマー100重
量部あたり、10〜50重量部、好ましくは20〜40
重量部である。クレーの配合量が50重量部を越える
と、補強性が低下するので好ましくない。一方、クレー
の配合量が10重量部を未満では、本発明のウェット路
面に対するグリップ力の向上がほとんど認められない。
本発明に用いられるクレーは粒径が大きく、補強効果に
劣るので、カーボンブラック又はシリカ等の補強剤を併
用する。この場合、クレーの配合量がカーボンブラック
等の他の補強剤の含有量との合計である補強剤の総量に
対して10〜60重量%となるようにすることが好まし
い。なお、補強剤総量としては、ゴム成分100重量部
あたり、60〜120重量部とすることが好ましい。
【0010】本発明のトレッドゴム組成物は、さらに、
クレーの添加による破壊特性の低下を防止するために、
シランカップリング剤を添加することが好ましい。シラ
ンカップリング剤としては、X3 SiR(式中、Xはア
ルコキシ基又は塩素原子を表し、Rはビニル基、グリシ
ド基、メタクリル基、アミノ基、メルカプト基、エポキ
シ基、又はイミド基のいずれか1種を表す)又は(Cn
2n+1O)3−Si−(CH2)m −Sk −(CH2)m −S
i−(Cn 2n+1O)3 (式中、nは1〜4の整数を示
し、m、kは各々1〜6の整数を示す。)で表されるシ
ランカップリング剤が好ましく用いられる。シランカッ
プリング剤の配合量としては、ゴム成分100重量部あ
たり1〜6重量部、好ましくは2〜4重量部となる量が
好ましい。シランカップリング剤の含有量が1重量部未
満では補強効果がほとんど認められず、6重量部を越え
ると成形されたタイヤにおいてシランカップリング剤の
未反応部分がトレッド表面に析出し、逆にグリップ性の
低下を引き起こし得るからである。シランカップリング
剤は、単独で組成物中に添加してもよいし、クレーの処
理剤として添加されてもよい。
【0011】本発明のゴム組成物には、上記化合物の
他、さらに通常のゴム工業で用いられる配合剤である加
硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、軟化剤
等を含んでもよい。 〔具体的実施例〕ポリマーとして、日本合成ゴム株式会
社製のSBRであるSL552(スチレン含有率24重
量%、ブタジエンの1,2結合含有率40重量%)と天
然ゴムとの混合物を用いた。カーボンブラックとして、
昭和キャボット社製のショーブラックN220を用い
た。カオリナイトを主成分とするクレーとして、白石カ
ルシウム社製の非晶質のメタカオリンであるアイスキャ
ップK(以下、「クレーA」と略記する)及びアイスキ
ャップKE(以下、「クレーB」と略記する)を用い
た。アイスキャップKE(クレーB)は、600℃で焼
成後、シランカップリング剤で処理したもので、アイス
キャップKE30重量部中、シランカップリング剤が3
重量%(1重量部)含まれている。シランカップリング
剤として、デグッサ社製のSi69を用いた。これは、
ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフ
ェンである。
【0012】その他の添加剤として、表1に示す各種添
加剤を用いた。表1に示す各種添加剤の配合量は、ゴム
成分100重量部に対する量である。表1に示す老化防
止剤としては、精工化学社製のオゾノン6cを用いた。
これは、N−フェニル−N’−(1,3ジメチルブチ
ル)−p−フェニレンジアミンである。加硫促進剤とし
ては、大内新興化学社製のノクセラ−NSを用いた。こ
れはN−tert−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフ
ェンアミドである。
【0013】
【表1】
【0014】SBR、天然ゴム、補強剤(カーボンブラ
ック、クレーA、クレーBの組合せ)、及びシランカッ
プリング剤を表2に示す量だけ配合し、さらに表1に示
す各種配合剤を配合して、表2に示す実施例1〜7及び
比較例1〜4のゴム組成物を調製した。尚、表2に示す
シランカップリング剤の量は、最終的に調製されたゴム
組成物中の含有量を示しており、実施例7のカッコ内数
値は、クレーBを配合したことによるシランカップリン
グ剤の含有量を示している。
【0015】調製したゴム組成物を用いて試料片を作成
し、当該ゴム組成物の破壊特性を下記方法にて評価し
た。また、上記ゴム組成物を用いてタイヤ(リム;6J
J×14、タイヤの内圧;2kg/cm2 )を作成し、
このタイヤについて、ころがり抵抗、操縦安定性、制動
性能を下記方法にて評価した。結果を併せて表2に示
す。
【0016】
【表2】
【0017】〔評価方法〕 (a)ころがり抵抗 荷重350kgfをかけた状態で、速度80km/hで
タイヤを回転させて転がり摩擦係数を測定した。クレー
を含有しないゴム組成物(比較例2)で作成したタイヤ
の転がり摩擦係数を100として、他の実施例及び比較
例の転がり摩擦抵抗を指数で表した。指数が小さいほ
ど、転がり抵抗が小さく良好である。 (b)操縦安定性 上記にて作成したタイヤを、2000ccの前輪駆動
(FF)方式の車両に取り付けて、ウェットアスファル
ト路面を走行したときの操縦安定性を1(最悪)〜10
(最良)の10段階で官能評価した。6点以上が操縦安
定性として合格である。 (c)制動性能 作成したタイヤを取り付けた車両にて、ウェットアスフ
ァルト路面を60km/hで走行し、急制動して車輪を
ロックさせたときから車両が停止するまでの距離を測定
した。比較例2の停止距離を100として、他の実施例
及び比較例の停止距離を指数で表した。指数が小さい程
良好である。 〔評価〕表2からわかるように、一般に、クレーの含有
量が少ない程一般に転がり抵抗が劣るため、比較例1〜
4のいずれも操縦安定性、転がり抵抗、制動性能のいず
れか一つが劣っていた。尚、比較例4は、転がり抵抗性
及び操縦安定性が良好の結果を示しているが、操縦安定
性のテスト終了後、トレッドゴムの欠けが発生し、耐久
性が不十分なため実用的でない。
【0018】これに対し、本発明のゴム組成物を用いて
作成したタイヤは、いずれも転がり抵抗、操縦安定性、
制動性能に優れていた。また、実施例1〜7のゴム組成
物において、シランカップリング剤を1〜6重量部含有
した方が、操縦安定性が向上する傾向にあることがわか
る。
【0019】
【発明の効果】本発明のトレッドゴム組成物は、転がり
抵抗が小さく、しかも操縦安定性、制動性能に優れてい
る。従って、本発明のトレッドゴム組成物をトレッド部
に用いて作成したタイヤは、低燃費で、しかも操縦安定
性、制動性能に優れている。また、シランカップリング
剤を所定量含有する本発明のトレッドゴム組成物を用い
れば、操縦安定性のさらなる向上を図ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年12月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】クレーの含有量は、上記ポリマー100重
量部あたり、10〜50重量部、好ましくは20〜40
重量部である。クレーの配合量が50重量部を越える
と、補強性が低下するので好ましくない。一方、クレー
の配合量が10重量部未満では、本発明のウェット路面
に対するグリップ力の向上がほとんど認められない。本
発明に用いられるクレーは粒径が大きく、補強効果に劣
るので、カーボンブラック又はシリカ等の補強剤を併用
する。この場合、クレーの配合量がカーボンブラック等
の他の補強剤の含有量との合計である補強剤の総量に対
して10〜60重量%となるようにすることが好まし
い。なお、補強剤総量としては、ゴム成分100重量部
あたり、60〜120重量部とすることが好ましい。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】
【表2】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結合スチレンの含有率が5〜45重量%
    で、ブタジエン部分の1,2結合含有率が10〜80重
    量%であるスチレン−ブタジエン共重合体を50重量%
    以上含有したジエン系ゴム100重量部あたり、 カオリナイトを主成分とするクレーを10〜50重量部
    を含有することを特徴とするトレッドゴム組成物。
  2. 【請求項2】 ジエン系ゴム100重量部あたり、シラ
    ンカップリング剤を1〜6重量部含有していることを特
    徴とする請求項1に記載のトレッドゴム組成物。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080638A (ja) * 2000-09-07 2002-03-19 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物
KR20030024025A (ko) * 2001-09-15 2003-03-26 금호산업 주식회사 승용차 타이어용 림 플랜지 고무조성물
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US7338999B2 (en) 2001-05-15 2008-03-04 Sumitomo Rubber Industries, Inc. Rubber composition for tire tread and pneumatic tire using the same
US8183316B2 (en) 2001-07-18 2012-05-22 Imerys Minerals Limited Clay mineral products and their use in rubber compositions

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