JPH04309541A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタイヤ用ゴム組成物特に
氷雪路面上を走行するタイヤに配合されるゴム組成物に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来氷雪路面を走行するタイヤには防滑
を目的としてタイヤのトレッド部にスパイクが埋め込ま
れていた。スパイクは路面を掘り起こし、道路を傷つけ
ると同時に生成した粉塵が舞い上がり、所謂粉塵公害を
惹起すため、スパイクを使用しないタイヤが要望されて
いる。

【０００３】従来スパイクを使用することなく氷雪路面
で使用されるタイヤのトレッド用ゴム組成物としては次
の様な発明がある。

【０００４】（イ）　独立気泡の周辺に平均長さ１０〜
５０００μｍ　でかつ平均直径の１０〜１０００倍の繊
維状物質をランダムに配置した発泡ゴム組成物（特開昭
６３−８９５４７　号）。 （ロ）　発泡ゴム層を有するトレッドにおいて、ブロッ
クのへたり現象を防止すると共に耐摩耗性を維持するた
めに発泡ゴムとして特定のゴム成分に高補強性カ−ボン
ブラックを適量配合すると共にオイル配合量を特定量以
下にする発明（特開平１−１１８５４２号）。（ハ）　
トレッド面に水溶性粒子及び／又はトレッドゴムに対し
低接着性の加硫ゴム粒子を配合したゴム組成物からなる
表層部を設けた氷雪路用タイヤ（特開平２−７７３０５
　号）。（ニ）　セルロ−ス物質を含有する粉体加工品
とゴム成分とからなるタイヤ用ゴム組成物（特開平２−
１６７３５３号）。更に（ホ）　本出願人の出願になる
天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１００　重量部に
対して平均粒径０．０１〜０．５ｍｍ　のアルミナ５〜
４５重量部を配合したトレッドゴム組成物（特開昭６０
−１３７９４６号）　。

【０００５】上記従来の発明においては粗粒子はゴムと
の接着性が悪く、使用中にタイヤのトレッド表面から脱
落してその跡に微細な穴ができる。従来の発明は何れも
トレッド表面に微細な穴を多数散在せしめて摩擦抵抗を
大ならしめる原理に基づくものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来、氷結路面上には
先に通った車、日光或は気温の上昇によって氷が融かさ
れて水の薄膜が形成され、その上にタイヤが載った状態
になり、トレッド表面の微細穴による防滑作用が充分発
揮できない問題点があり、またタイヤが氷結していない
路面を走行する場合には摩擦抵抗が大きいため、摩耗が
著しく、その上トレッドの実ゴム量が少ないので、タイ
ヤの摩耗寿命が短いという問題点がある。

【０００７】本発明は上記の種々な問題点の解決を計り
、更に本発明者の知見に基づく後記に記載するようにゴ
ム組成物のヤング率が１００ｋｇ　／ｃｍ２　以上の小
突起をタイヤのトレッド表面に多数配設することによっ
て、防滑作用を大ならしめたゴム組成物を提供すること
を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はカ−ボンブラッ
ク及び通常使用される硫黄、加硫促進剤、老化防止剤、
ステアリン酸、酸化亜鉛等の配合剤を配合した配合ゴム
をマトリックスにして、その中にゴム粒子を配合し、ゴ
ム粒子のカ−ボンブラック含有量をゴム１００　重量部
当りを基準にして最大２００　重量部及びマトリックス
配合ゴムに配合されたカ−ボンブラックの配合量の１．
４　倍以上のカ−ボンブラックと移行によってマトリッ
クスに配合された軟化剤の含有量とほぼ同一の含有量に
なる軟化剤とを含み、粒子径が篩目度５０メッシュ以下
である加硫ゴム粒子をゴム組成物全体の５〜３０重量％
を占めるように分散させてなるゴム組成物を提供するも
のである。上記加硫されたゴム粒子中のカ−ボンブラッ
クの配合量がゴム粒子のゴム１００　重量部当りを基準
にして、マトリックス配合ゴムの１．４　倍未満ではマ
トリックスとゴム粒子とのヤング率が同程度で、しかも
低いのでゴム粒子が突出して氷結路面の気泡を破壊する
作用が弱く、また耐摩耗性がマトリックスと同程度にな
るため、突起部分が優先して摩耗するようになる。

【０００９】本発明者の研究結果によると、ゴム粒子中
のカ−ボンブラックの配合量がマトリックス配合ゴム（
以下単にマトリックスと略称する）中のゴム１００　重
量部に対して１．４　倍を超過する場合はマトリックス
よりヤング率が大で、かつ耐摩耗性が優秀であり通常の
路面を走行したときマトリックスゴム組成物が先に摩耗
してゴム粒子は微小突起を形成して接地したときは硬い
ので、マトリックスゴムに沈み込み表面が平滑になり突
起が先に摩耗することがなくなる。氷結路面上ではマト
リックスが低温硬化してゴム粒子が沈み込むのを防止し
、接地したとき氷上の水膜を破って微小突起が氷の表面
に突きささるのである。

【００１０】使用されるカ−ボンブラックはＩＳＡＦ或
はＨＡＦ級が使用されるが、かかるカ−ボンブラックが
トレッドゴム組成物に配合される場合、ゴム１００　重
量部（以下単に部という）に対して上記した上限の２０
０　部まではカ−ボンブラックの配合量が増加すれば耐
摩耗性は大となりヤング率も大となる。また氷結路面近
くに散在する気泡の大きさは０．０１〜０．５ｍｍ程度
で、これらの気泡を破壊してその跡に生成された穴に突
きささるためにはゴム粒子の大きさは５０メッシュの篩
を全通する粉末ゴムの範囲が必要で、その配合量はトレ
ッドゴム組成物全体の５〜３０重量％にする必要がある
。

【００１１】ゴム粒子径が５０メッシュより大きいと気
泡が破壊されても突きささる作用が小さい。更に上記配
合量が５重量％未満の場合は突起が突きささる量が少な
いため防滑作用が小さく、また配合量が３０重量％を超
過すると、トレッドゴム組成物全体の硬化が高くなり、
路面の形状に応じて変形することなく接触して、有効接
地面積を保持する作用が小さくなり共に好ましくない。

【００１２】配合される軟化剤量が同一の場合はカ−ボ
ンブラックの配合量が増加するに従ってヤング率が大き
くなる。今軟化剤の配合量が２０重量部でＩＳＡＦ級カ
−ボンブラックの配合量を増加した時のトレッドゴム組
成物のヤング率の変化を測定した結果を

【図１】に示した。

【図１】よりカ−ボンブラックの配合量が１００　重量
部の時にトレッドゴム組成物のヤング率が１００ｋｇ／
ｃｍ２　に達することがわかる。氷結路面上の氷には０
．０１〜０．５ｍｍ　の気泡が多数含まれており、その
圧縮強度は１００ｋｇ／ｃｍ２　に達する。通常タイヤ
に使用されるゴム組成物のヤング率は約４０ｋｇ／ｃｍ
２であるため氷中に封じ込められた気泡は破壊されない
が、ヤング率が１００ｋｇ／ｃｍ２以上の小突起をタイ
ヤトレッドの表面に多数付設すれば気泡が破壊され、該
突起が気泡を破壊して、突起が氷中に突きささり、防滑
作用を呈するようになる。本発明はこの知見に基づいて
いる。

【００１３】本発明のトレッドゴム組成物は以下の様に
して製造される。ゴムに多量のカ−ボンを混入するとき
加工性が悪くなるため、加工が容易になるまで軟化剤の
量を増加して他の副成分の配合剤と共に混練して混合ゴ
ムを製造する。次にこの混合ゴムを自着性が無くなる程
度まで加熱又は電子線照射して半加硫状態にして機械分
砕又は冷凍粉砕して５０メッシュ以下の粒子径の粉末に
する。該粉末を通常方法に従ってマトリックスゴム中に
配合、添加して混合しグリ−ンタイヤを製造する。

【００１４】粉末状のゴム粒子は完全に架橋しておらず
、硫黄と反応する場所が残されているので、グリ−ンタ
イヤの加硫中、マトリックスに配合された硫黄を介して
ゴム粒子のゴム成分とマトリックスのゴム成分とが化学
結合されるため、マトリックスゴム組成物と分散ゴム粒
子との接着力は強く、使用中に脱落することがない。 またゴム粒子は半加硫状態のため加硫中に軟化剤がマト
リックスゴム組成物中に拡散して、マトリックスゴム組
成物の成分を構成する。

【００１５】

【実施例】スチレンブタジエンゴム４０重量部（以下部
はすべて重量部である）ブタジエンゴム６０部、亜鉛華
３部、ステアリン酸２部、硫黄１．５部、シクロヘキシ
ルベンゾチアジル・スルフェンアミド１．５　部、Ｎ（
１，３　ジメチル−ブチル）−Ｎ−フエニル−Ｐ−ナフ
チルアミン１．５部を基本配合として、下記第１表に示
す配合剤を追加して通常の方法に従って混合ゴムを製造
する。

【００１６】次に混合ゴムを１５０　℃で２０分間加熱
した後、粉砕して篩目度５０メッシュを通過したものを
加熱ゴム粒子として使用した。

【００１７】表１の配合Ａをマトリックスにして１８９
．５　部に対して表２に示す割合で配合Ａの成分と加硫
ゴム粒子を混合してゴム組成物とし、これをトレッドゴ
ムに使用して通常の方法に従ってトレッド模様にサイプ
を備えないタイヤを製造した。

【００１８】自動車にこのタイヤを装着して約１０００
ｋｍ走行してトレッド表面部を摩耗させて、表面に微細
突起を形成させた後、試験片を切断採取した。ラバ−ケ
ミストリ−アンドテクノロジ−（Ｒａｂｂｅｒ　Ｃｈｅ
ｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｋｎｏｌｏｇｙ　）第３
８巻、８４０　頁（　′６５）　に記載の方法に準拠し
て雪を圧縮して作成した氷を試験路面にして温度−５℃
におけるスキッド試験とＡＳＴＭ−Ｄ−２２２８の方法
に従って耐摩耗試験を行い、第２表の（タイヤ番号６）
の値を１００　にしてそれぞれの値を指数化して第２表
に示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【表２】において鋸屑は平均粒子径１００　μｍ　を使
用した。

【表２】の結果より実施例で示される本発明は従来の耐
スキッド性ゴム組成物（タイヤ番号４）と同等か又はそ
れ以上の耐スキッド性を示し、かつ耐摩耗性は優れてい
る。カ−ボンブラックの配合量がマトリックスの１．４
　倍より少ない配合Ｂのゴム粒子を使用したタイヤ（５
）　は、ゴム粒子を含まないタイヤ（６）　と同程度の
耐スキッド性と耐摩耗性を示し、ゴム粒子を添加した効
果を示さない。

【００２２】

【効果】カ−ボンブラックを高率で配合して耐摩耗性と
硬度とを高くしたゴム組成物を予め加硫して粉砕して粒
状にしたものを、通常使用されるトレッドゴム組成物に
添加した本発明のゴム組成物は、トレッドに使用された
とき氷露路面における防滑性が大きく、しかも路面を傷
つけることが無く、氷結していない通常の路面を走行す
る場合にはタイヤの摩耗寿命が従来タイヤに比較して劣
らない利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】トレッドゴム組成物のカ−ボンブラック配合量
によるヤング率の変化を曲線によって示した図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　カ−ボンブラック及び通常の配合剤を
   配合した配合ゴムをマトリックスとし、該マトリックス
   にゴム粒子を分散配合し、該ゴム粒子中に配合されるカ
   −ボンプラックの含有量を、マトリックスに配合されて
   いるカ−ボンブラックの配合量の１．４　倍以上、該ゴ
   ム粒子のゴム１００　重量部当り２００　重量部以下と
   し、該ゴム粒子の軟化剤含有量がマトリックス中の軟化
   剤含有量とほぼ同量となり、かつ該ゴム粒子の径が篩目
   度５０メッシュ以下の加硫ゴム粒子となし、該加硫ゴム
   粒子をゴム組成物全体の５〜３０重量％を占めるように
   分散させてなることを特徴とするゴム組成物。