トレッドゴム組成物
【目的】 本発明は、タイヤ耐摩耗性を大巾に低下させることなく、タイヤのＲＲを低減させ得るトレッドゴム組成物を提供することを目的とする。
【構成】本発明のトレッドゴム組成物は、ゴムにカーボンブラック、シリカ及びシランカップリング剤が配合されたトレッドゴム組成物であって、カーボンブラックとシリカの配合比（重量）が前者に対して後者が１以上５以下であり且つカーボンブラック及びシリカの合計量がゴム１００重量部当り２０〜６０重量部であることを特徴とするものである。
【構成】本発明のトレッドゴム組成物は、ゴムにカーボンブラック、シリカ及びシランカップリング剤が配合されたトレッドゴム組成物であって、カーボンブラックとシリカの配合比（重量）が前者に対して後者が１以上５以下であり且つカーボンブラック及びシリカの合計量がゴム１００重量部当り２０〜６０重量部であることを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トレッドゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】電気自動車は、バッテリー積載の為に重量が増大し、それ故特にローリングレジスタンス（ＲＲ）が低減されたタイヤの開発が要求されている。タイヤのＲＲを低減させるには、トレッドゴムのヒステリシスロスを少なくさせることが有効であることはよく知られた事実である。
【０００３】また、従来からゴム補強材としてカーボンブラックはゴム補強性が大きい為に、主としてカーボンブラック単味で使用されている。しかしながら、トレッドゴム等の耐摩耗性を要するゴムに耐摩耗性向上のためにカーボンブラックを増量していくと、ゴムのヒステリシスロスが大きくなるという欠点が生ずるのを避け得なくなる。そのためゴムのヒステリシスロスを少なくする方法として、例えばカーボンブラックの配合量を少なくする方法、用いるカーボンブラックのグレードを下げる方法等が検討されている。しかしながら、これらの方法によれば、タイヤの耐摩耗性が低下するのを避け得なくなる。
【０００４】このように従来の方法では、タイヤのＲＲを低減させ、しかもタイヤに優れた耐摩耗性を付与し得るトレッドゴム組成物は、未だ開発されていないのが現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、タイヤの耐摩耗性を大巾に低下させることなく、タイヤのＲＲを低減させ得るトレッドゴム組成物を提供することにある。
【０００６】本発明者らは、上記要望に合致したトレッド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、ゴムにカーボンブラックと共にシリカ及びシランカップリング剤を配合し、しかもカーボンブラックとシリカとを特定の割合で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。
【０００７】即ち、本発明は、ゴムにカーボンブラック、シリカ及びシランカップリング剤が配合されたトレッドゴム組成物であって、カーボンブラックとシリカの配合比（重量）が前者に対して後者が１以上５以下であり且つカーボンブラック及びシリカの合計量がゴム１００重量部当り２０〜６０重量部であることを特徴とするトレッドゴム組成物に係る。
【０００８】本発明で用いられるゴムとしては、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）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の合成ゴム等が挙げられる。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。
【０００９】本発明で用いられるカーボンブラックとしては、特に制限がなく、従来公知のものを広く使用できる。本発明では、ＡＳＴＭ Ｄ２４１４に準拠して求めたカーボンブラック１００ｇ当りのジブチルフタレート吸油量（ｃｍ3 ）の数値ＤＢＰとＡＳＴＭ 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１ｇ当りの比表面積（ｍ2 ）の数値ＣＴＡＢとの合計値が１５０〜２３０であるカーボンブラックを使用するのが望ましく、具体的にはＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ等を例示できる。
【００１０】本発明で用いられるシリカとしては、特に制限がなく、従来公知のものを広く使用でき、例えば乾式法による無水珪酸、湿式法による含水珪酸、合成珪酸塩等が挙げられる。
【００１１】本発明では、カーボンブラックとシリカの配合比（重量）が前者に対して後者が１以上５以下であり且つカーボンブラック及びシリカの合計量がゴム１００重量部当り２０〜６０重量部、好ましくは３０〜５０重量部となるように両者を配合することが重要である。カーボンブラックとシリカの配合比が１より小さくなると、タイヤのＲＲが高くなるという不都合が生じ、逆に該配合比が５より大きくなると、タイヤの耐摩耗性が大巾に低下するという不都合が生じる。またカーボンブラック及びシリカの合計量が６０重量部より多くなると、タイヤのＲＲが高くなるという不都合が生じ、逆に２０重量部より少なくなると、タイヤの耐摩耗性が大巾に低下するという不都合が生じる。
【００１２】本発明においては、シランカップリング剤を配合するのが望ましい。シランカップリング剤としては、従来公知のものを広く使用でき、例えばビス（トリエトキシリルプロピル）テトラスルフィド、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらシランカップリング剤の配合量は、通常シリカ１００重量部当り３〜２０重量部程度、好ましくは１０重量部程度とするのがよい。シランカップリング剤の配合量が３重量部未満であると、得られるタイヤのＲＲが高く且つ耐摩耗性が低下する傾向となり、またシランカップリング剤の配合量が２０重量部を超えると、コストが高くなり不経済となるので、望ましくない。
【００１３】また、硫黄の配合量としては、使用中の架橋密度を過度に増加させないため、ゴム１００重量部当り１．５〜２．５重量部程度配合するのが好ましい。
【００１４】本発明の組成物には、上記成分以外に公知の加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤等が配合され、更に必要に応じて加硫遅延剤、粘着付与剤等が配合され得る。
【００１５】
【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。
【００１６】実施例１〜７及び比較例１〜５下記表１に示す配合で各トレッドゴム組成物を得た。ＲＲの代用特性として、ＪＩＳ Ｋ６３０１に従い各トレッドゴム組成物の反発弾性を測定し、比較例１の組成物の反発弾性を１００として指数で示した。反発弾性の数値が大きい程、ＲＲが小さく良好であることを示している。また、通常の方法に従って７００Ｒ１５−１０ＰＲのタイヤを試作し、２万ｋｍ走行後の摩耗量を求め、その逆数を比較例１の組成で得られたタイヤの摩耗量を１００として指数で示した。実走摩耗の数値が大きい程、耐摩耗性が良好である。これらの結果を下記表１に併せて示す。
【００１７】尚、表１中、天然ゴムは、ＲＳＳ＃３である。シランカップリング剤は、ビス（トリエトキシリルプロピル）テストスルフィドである。老化防止剤は、２，２，４−トリメチル−１，２−ジハイドロキノリンである。加硫促進剤は、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアマイドである。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１から明らかなように、本発明のトレッドゴム組成物を使用すると、耐摩耗性が大巾に低下せず、ＲＲが低減されたタイヤを得ることができる。比較例１は、シリカが配合されていない例である。比較例２は、カーボンブラックとシリカとの合計量がゴム１００重量部当り２０重量部を下回る例であるが、この場合には耐摩耗性が大巾に低下する。比較例３は、カーボンブラックとシリカの配合比が１より小さい例であるが、この場合にはＲＲの改善効果が少ない。比較例４は、カーボンブラックとシリカとの合計量がゴム１００重量部当り６０重量部を上回る例であるが、この場合にはＲＲが極端に悪くなる。比較例５は、カーボンブラックとシリカの配合比が５より大きい例であるが、この場合には耐摩耗性が大巾に低下する。
【００２０】
【発明の効果】本発明のトレッドゴム組成物は、タイヤ耐摩耗性を大巾に低下させることなく、タイヤのＲＲを低減させ得るものである。従って、本発明のトレッドゴム組成物を用いて作成されたタイヤは特に電気自動車に好適に使用され得る。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トレッドゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】電気自動車は、バッテリー積載の為に重量が増大し、それ故特にローリングレジスタンス（ＲＲ）が低減されたタイヤの開発が要求されている。タイヤのＲＲを低減させるには、トレッドゴムのヒステリシスロスを少なくさせることが有効であることはよく知られた事実である。
【０００３】また、従来からゴム補強材としてカーボンブラックはゴム補強性が大きい為に、主としてカーボンブラック単味で使用されている。しかしながら、トレッドゴム等の耐摩耗性を要するゴムに耐摩耗性向上のためにカーボンブラックを増量していくと、ゴムのヒステリシスロスが大きくなるという欠点が生ずるのを避け得なくなる。そのためゴムのヒステリシスロスを少なくする方法として、例えばカーボンブラックの配合量を少なくする方法、用いるカーボンブラックのグレードを下げる方法等が検討されている。しかしながら、これらの方法によれば、タイヤの耐摩耗性が低下するのを避け得なくなる。
【０００４】このように従来の方法では、タイヤのＲＲを低減させ、しかもタイヤに優れた耐摩耗性を付与し得るトレッドゴム組成物は、未だ開発されていないのが現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、タイヤの耐摩耗性を大巾に低下させることなく、タイヤのＲＲを低減させ得るトレッドゴム組成物を提供することにある。
【０００６】本発明者らは、上記要望に合致したトレッド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、ゴムにカーボンブラックと共にシリカ及びシランカップリング剤を配合し、しかもカーボンブラックとシリカとを特定の割合で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。
【０００７】即ち、本発明は、ゴムにカーボンブラック、シリカ及びシランカップリング剤が配合されたトレッドゴム組成物であって、カーボンブラックとシリカの配合比（重量）が前者に対して後者が１以上５以下であり且つカーボンブラック及びシリカの合計量がゴム１００重量部当り２０〜６０重量部であることを特徴とするトレッドゴム組成物に係る。
【０００８】本発明で用いられるゴムとしては、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）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の合成ゴム等が挙げられる。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。
【０００９】本発明で用いられるカーボンブラックとしては、特に制限がなく、従来公知のものを広く使用できる。本発明では、ＡＳＴＭ Ｄ２４１４に準拠して求めたカーボンブラック１００ｇ当りのジブチルフタレート吸油量（ｃｍ3 ）の数値ＤＢＰとＡＳＴＭ 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１ｇ当りの比表面積（ｍ2 ）の数値ＣＴＡＢとの合計値が１５０〜２３０であるカーボンブラックを使用するのが望ましく、具体的にはＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ等を例示できる。
【００１０】本発明で用いられるシリカとしては、特に制限がなく、従来公知のものを広く使用でき、例えば乾式法による無水珪酸、湿式法による含水珪酸、合成珪酸塩等が挙げられる。
【００１１】本発明では、カーボンブラックとシリカの配合比（重量）が前者に対して後者が１以上５以下であり且つカーボンブラック及びシリカの合計量がゴム１００重量部当り２０〜６０重量部、好ましくは３０〜５０重量部となるように両者を配合することが重要である。カーボンブラックとシリカの配合比が１より小さくなると、タイヤのＲＲが高くなるという不都合が生じ、逆に該配合比が５より大きくなると、タイヤの耐摩耗性が大巾に低下するという不都合が生じる。またカーボンブラック及びシリカの合計量が６０重量部より多くなると、タイヤのＲＲが高くなるという不都合が生じ、逆に２０重量部より少なくなると、タイヤの耐摩耗性が大巾に低下するという不都合が生じる。
【００１２】本発明においては、シランカップリング剤を配合するのが望ましい。シランカップリング剤としては、従来公知のものを広く使用でき、例えばビス（トリエトキシリルプロピル）テトラスルフィド、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらシランカップリング剤の配合量は、通常シリカ１００重量部当り３〜２０重量部程度、好ましくは１０重量部程度とするのがよい。シランカップリング剤の配合量が３重量部未満であると、得られるタイヤのＲＲが高く且つ耐摩耗性が低下する傾向となり、またシランカップリング剤の配合量が２０重量部を超えると、コストが高くなり不経済となるので、望ましくない。
【００１３】また、硫黄の配合量としては、使用中の架橋密度を過度に増加させないため、ゴム１００重量部当り１．５〜２．５重量部程度配合するのが好ましい。
【００１４】本発明の組成物には、上記成分以外に公知の加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤等が配合され、更に必要に応じて加硫遅延剤、粘着付与剤等が配合され得る。
【００１５】
【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。
【００１６】実施例１〜７及び比較例１〜５下記表１に示す配合で各トレッドゴム組成物を得た。ＲＲの代用特性として、ＪＩＳ Ｋ６３０１に従い各トレッドゴム組成物の反発弾性を測定し、比較例１の組成物の反発弾性を１００として指数で示した。反発弾性の数値が大きい程、ＲＲが小さく良好であることを示している。また、通常の方法に従って７００Ｒ１５−１０ＰＲのタイヤを試作し、２万ｋｍ走行後の摩耗量を求め、その逆数を比較例１の組成で得られたタイヤの摩耗量を１００として指数で示した。実走摩耗の数値が大きい程、耐摩耗性が良好である。これらの結果を下記表１に併せて示す。
【００１７】尚、表１中、天然ゴムは、ＲＳＳ＃３である。シランカップリング剤は、ビス（トリエトキシリルプロピル）テストスルフィドである。老化防止剤は、２，２，４−トリメチル−１，２−ジハイドロキノリンである。加硫促進剤は、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアマイドである。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１から明らかなように、本発明のトレッドゴム組成物を使用すると、耐摩耗性が大巾に低下せず、ＲＲが低減されたタイヤを得ることができる。比較例１は、シリカが配合されていない例である。比較例２は、カーボンブラックとシリカとの合計量がゴム１００重量部当り２０重量部を下回る例であるが、この場合には耐摩耗性が大巾に低下する。比較例３は、カーボンブラックとシリカの配合比が１より小さい例であるが、この場合にはＲＲの改善効果が少ない。比較例４は、カーボンブラックとシリカとの合計量がゴム１００重量部当り６０重量部を上回る例であるが、この場合にはＲＲが極端に悪くなる。比較例５は、カーボンブラックとシリカの配合比が５より大きい例であるが、この場合には耐摩耗性が大巾に低下する。
【００２０】
【発明の効果】本発明のトレッドゴム組成物は、タイヤ耐摩耗性を大巾に低下させることなく、タイヤのＲＲを低減させ得るものである。従って、本発明のトレッドゴム組成物を用いて作成されたタイヤは特に電気自動車に好適に使用され得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ゴムにカーボンブラック、シリカ及びシランカップリング剤が配合されたトレッドゴム組成物であって、カーボンブラックとシリカの配合比（重量）が前者に対して後者が１以上５以下であり且つカーボンブラック及びシリカの合計量がゴム１００重量部当り２０〜６０重量部であることを特徴とするトレッドゴム組成物。
【請求項２】 シランカップリング剤の配合量がシリカ１００重量部当り３〜２０重量部である請求項１記載のトレッドゴム組成物。
【請求項１】 ゴムにカーボンブラック、シリカ及びシランカップリング剤が配合されたトレッドゴム組成物であって、カーボンブラックとシリカの配合比（重量）が前者に対して後者が１以上５以下であり且つカーボンブラック及びシリカの合計量がゴム１００重量部当り２０〜６０重量部であることを特徴とするトレッドゴム組成物。
【請求項２】 シランカップリング剤の配合量がシリカ１００重量部当り３〜２０重量部である請求項１記載のトレッドゴム組成物。
【公開番号】特開平５−２７１４７７
【公開日】平成５年（１９９３）１０月１９日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−７３９１９
【出願日】平成４年（１９９２）３月３０日
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【公開日】平成５年（１９９３）１０月１９日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）３月３０日
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
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