JPH1025367A - スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 路面を損傷させることなく凍結路面および雪
上で優れた制動性能を有し，また，加工性，分散性，耐
久性も良好なスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物
を提供する。 【解決手段】 天然ゴムおよびジエン系合成ゴムを主体
とするゴム成分１００重量部に対し接着剤処理が施され
た直径１５０〜４００μｍ，繊維長２〜１０mmの合成繊
維を３〜２０重量部配合したスタッドレスタイヤ用トレ
ッドゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，凍結路面および雪
上での制動性能を向上できるスタッドレスタイヤ用トレ
ッドゴム組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，凍結路面や雪上での車の走行に際
し，その制動性能を確保するためにスパイクタイヤやタ
イヤチェーンが使用されてきた。また，トレッドゴム材
質を改良することにより，スタッドなしでも上記制動性
能を向上させようとする試みもある。その一例として，
特開昭６０−１３７９４６号には，特定の粒径を有する
アルミナをゴム中に配合したトレッドゴム組成物，ま
た，特開平４−４１５３５号では，特定の粒径を有する
樹脂をゴム中に配合する方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来法に
おいて，スパイクタイヤやタイヤチャーンの使用は，乾
燥路面の損傷が激しく，それに伴う粉塵公害が大きな社
会問題となっている。特開昭６０−１３７９４６号に開
示されているトレッドゴム組成物の改良により，ある程
度の制動性能効果をあげているが，タイヤの軽量化，加
工性，コスト面で問題があった。また，特開平４−４１
５３５号に開示されている方法おいては，加工性，ゴム
との分散性は優れているが，ゴムとの接着性が悪いため
に樹脂の脱落が起こりやすく，樹脂の脱落が一定量を超
えると，引っかきによるスパイク効果がなくなり，制動
性能が低下し，耐久性の面で問題があった。

【０００４】本発明は，上記のような問題点を改良し，
路面を損傷させることなく，凍結路面および雪上で優れ
た制動性能を有し，また，加工性，分散性，耐久性も良
好なスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物を提供す
ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは，このよう
な課題を解決するために鋭意検討の結果，トレッドゴム
成分に接着剤処理が施された特定の直径で特定の繊維長
の合成繊維を特定量配合することにより，凍結路面およ
び雪上で優れた制動性能を発揮する事実を見出し，本発
明に到達した。

【０００６】すなわち，本発明は，天然ゴムとジエン系
合成ゴムを主体とするゴム成分１００重量部に対し，接
着剤処理が施された直径１５０〜４００μｍ，繊維長２
〜１０mmの合成繊維が３〜２０重量部配合されてなるこ
とを特徴とするスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成
物を要旨とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下，本発明を詳細に説明する。
本発明の組成物に用いられる合成繊維としては，ポリア
ミド（ナイロン），ポリエステル，ポリビニルアルコー
ル（ビニロン）等が挙げられる。

【０００８】そして，本発明においては，直径１５０〜
４００μｍの合成繊維が用いられる。ここで１５０μｍ
未満であると，カットファイバーの路面での接触面積が
小さいために引っかき抵抗が少なく，凍結路面における
制動性能の向上はない。また，４００μｍを超えると，
トレッドゴム組成物の加工性，分散性が悪く，加工製品
の引張強度の低下が大きくなり，好ましくない。

【０００９】合成繊維の繊維長は，２〜１０mmとする。
繊維長が２mm未満であると，加工性，分散性は良好であ
るが，走行時の路面とトレッドゴムの摩擦による繊維の
損傷が大きく，凍結路面における制動性能の持続性の面
で問題がある。１０mmを超えると，トレッドゴム組成物
の加工性および分散性が悪く，加工製品の引張強度の低
下が大きくなり，好ましくない。

【００１０】本発明の組成物における合成繊維の配合量
は，天然ゴムおよびジエン系合成ゴムを主体としたトレ
ッドゴム成分１００重量部に対して３〜２０重量部であ
る。

【００１１】ここで配合量が３重量部未満であると，合
成繊維の路面での接触面積が小さいために引っかき抵抗
が少なく，凍結路面における制動性能の向上はない。２
０重量部を超えると，バンバリーミキサーやロールによ
る混練時の加工性が著しく低下する。また，ゴムの硬度
も硬くなり，凍結路面における制動性能は向上せず，好
ましくない。

【００１２】本発明の合成繊維は，接着剤処理が必須条
件である。接着剤は，水系，溶剤系のいずれであっても
よい。特に限定はしないが，コスト面，作業性の面か
ら，水系による接着剤処理が好ましい。ここで水系の接
着剤としては，通常，繊維とゴムとの接着処理に用いる
レゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックスからなるＲ
・Ｆ・Ｌ処理液や，Ｒ・Ｆ・Ｌ処理液にエチレン尿素化
合物やパラクロルフェノールとレゾルシン・ホルムアル
デヒドからなる共縮合物〔商品名：デナボンド（ナガセ
化成工業株式会社製）やバルカボンド（ＩＣＩジャパン
株式会社製）〕等を添加した処理液等があるが，これら
に限定されるものではない。

【００１３】また，接着剤の処理工程としては，合成繊
維の状態で接着剤付与後，熱処理を施してから所定の長
さにカットしてもよいし，予め所定の長さにカットした
後に接着剤を付与し，熱処理を施してもよく，特に限定
をするものではない。合成繊維への接着剤の付着量は，
接着性やコスト等の面から１〜７％の範囲が好ましい。

【００１４】本発明におけるトレッドゴム成分は，天然
ゴムとジエン系合成ゴムを主体とするものであり，低温
特性の良好なものを使用するのが望ましい。ジエン系合
成ゴムとしては，ポリブタジエンゴム，ポリスチレン・
ポリブタジエン共重合ゴム，ブタジエン・アクリルニト
リル共重合ゴム，イソプレンゴム，クロロプレンゴム等
がある。天然ゴムとジエン系合成ゴムの重量比率として
は，80：20から50：50が好ましい。

【００１５】本発明の代表的組成を挙げると次のとおり
である。天然ゴム５０〜８０重量部とポリブタジエンゴ
ム２０〜５０重量部からなるブレンドゴム１００重量部
に対しカーボンブラック４０〜８５重量部が配合され，
また，場合によっては，ホワイトカーボン，シラン改質
クレー等の親水性無機補強剤を１０〜３０重量部添加し
たものでもよい。

【００１６】その他に通常ゴム加工工業で常用される添
加剤を常用量添加する。例えば，ブレンドゴム１００重
量部に対し酸化亜鉛２〜６重量部，ステアリン酸１〜３
重量部，プロセスオイル２０〜５０重量部，硫黄１．５
〜３．５重量部，加硫促進剤０．５〜２．５重量部，ま
た，老化防止剤やワックス各１〜３重量部，さらに，顔
料，接着改良剤等を添加してもよい。

【００１７】このようにして得られたトレッドゴム成分
に，接着剤処理が施され，カットされた合成繊維を配合
し，バンバリーミキサーやロール等を用いて混練するこ
とにより，本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム
組成物を得ることができる。

【００１８】

【作用】トレッドゴム成分に接着剤処理が施された特定
の直径で特定の繊維長である合成繊維を特定量配合する
本発明においては，加工性を損なわずに合成繊維を分散
することができ，ゴム成分と合成繊維の接着性も優れて
いるので繊維は脱落しにくく，タイヤのトレッドに用い
ると配合した合成繊維が突起物となり，路面に対する接
触面積が大きいので引っかき抵抗が大きくなり，スパイ
クタイヤのスパイクと同様の役目を果たし，凍結路面や
雪上における制動性能を向上させることができる。ま
た，表面の繊維が脱落してもトレッドの磨耗と共に次々
と出現するトレッドゴム組成物を得ることができ，スタ
ッドレスタイヤに適用することができる。

【００１９】

【実施例】次に，本発明を実施例によって具体的に説明
する。実施例中の部は重量部を示し，評価方法は次のと
おりである。

【００２０】（１）ゴムの硬度，引張強度 ＪＩＳ Ｋ６３０１に準じて測定。

【００２１】（２）摩耗指数 ＡＳＴＭ２２２８に準じて測定したピコ摩耗を合成繊維
の配合のない場合を１００とした指数で示す。指数が大
きいほど耐摩耗性に優れる。

【００２２】（３）氷上摩擦 ポータブルスキッドテスターを用いて，ー１０℃の氷上
で測定した氷上摩擦係数を合成繊維の配合のない場合を
１００とした指数で示す。数値が大きい程摩擦係数が大
きく，制動性能は良好である。

【００２３】（４）加工性，分散性 トレッドゴム組成のバンバリーミキサーおよびロールで
の混練時における加工性，分散性を○：良好，×：不良
で評価した。

【００２４】実施例１ 直径２３３μｍのビニロンをレゾルシン・ホルムアルデ
ヒド・ラテックスからなる濃度６％のＲ・Ｆ・Ｌ液に含
浸後，トータルストレッチ＋３％で１７０℃×６０秒の
熱処理を行い，樹脂付着量１．６％のビニロン接着剤処
理糸を得て，次いで，回転式カッターにて繊維長３mmに
カットした。

【００２５】天然ゴム７０部とポリブタジエンゴム３０
部からなるブレンドゴム１００部に対して，得られたビ
ニロンカット繊維を１０部とその他の添加剤として，カ
ーボンブラック（N339) ８０部，亜鉛華６部，ステアリ
ン酸３部，老化防止剤N(1,3-ジメチルブチル)-N'- フェ
ニル-P- フェニレンジアミン３部，パラフィン系ワック
ス２部，ナフテン系オイル４０部，加硫促進剤（MSA)１
部，硫黄２．２部を配合し，本発明実施例１のトレッド
ゴム組成物を得た。

【００２６】実施例２ 実施例１において，接着剤処理したビニロン繊維の配合
量を１０部に替えて３部とすること以外は，実施例１と
同様にして本発明実施例２のトレッドゴム組成物を得
た。

【００２７】実施例３ 実施例１において，接着剤処理したビニロン繊維の配合
量を３部に替えて２０部とすること以外は，実施例１と
同様にして本発明実施例３のトレッドゴム組成物を得
た。

【００２８】実施例４ 直径３２０μｍのポリエステルをＲ・Ｆ・Ｌ液にデナボ
ントを固形分比で１：０．３添加した濃度６％の接着処
理液に含浸後，ストレッチ＋１．０％で８０℃×６０秒
の乾燥およびストレッチ＋５％で２４０℃×６０秒の熱
処理を行い，樹脂付着量が１．３％のポリエステル接着
剤処理糸を得て，次いで回転式カッターで繊維長３mmに
カットした。

【００２９】得られたポリエステルカット繊維１０部を
実施例１と同様のブレンドゴムとその他の添加剤に配合
し，本発明実施例４のトレッドゴム組成物を得た。

【００３０】比較例１ 実施例１において，使用するビニロンの直径を２３３μ
ｍに替えて１２８μｍとすること以外は実施例２と同様
にして比較例１のトレッドゴム組成物を得た。

【００３１】比較例２ 実施例１において，使用するビニロンの直径を２３３μ
ｍに替えて４６７μｍとすること以外は実施例２と同様
にして比較例２のトレッドゴム組成物を得た。

【００３２】比較例３ 実施例１において，接着剤処理したビニロン繊維の配合
量を１０部に替えて３０部とすること以外は実施例２と
同様にして比較例３のトレッドゴム組成物を得た。

【００３３】比較例４ 実施例１において，接着剤処理したビニロン繊維の繊維
長を３mmに替えて１mmとすること以外は実施例２と同様
にして比較例４のトレッドゴム組成物を得た。

【００３４】比較例５ 実施例１において，接着剤処理したビニロン繊維の繊維
長を３mmに替えて１５mmとすること以外は実施例２と同
様にして比較例５のトレッドゴム組成物を得た。

【００３５】比較例６ 実施例１において，接着剤処理したビニロン繊維を配合
せずに，実施例１と同様のブレンドゴムとその他の添加
剤に配合し，比較例６トレッドゴム組成物を得た。

【００３６】実施例１〜４及び比較例１〜６のトレッド
ゴム組成物の評価結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１から明らかなように，本発明の実施例
１〜４のトレッドゴム組成物は，加工性および分散性も
優れ，引張強度の低下も少なく，耐摩耗性も良好で，さ
らに，氷上制動性能を十分保持していることが認められ
る。

【００３９】これに対して比較例１のトレッドゴム組成
物は，加工性および分散性については問題ないが，耐摩
耗性が悪く，氷上制動性能の向上が認められない。比較
例２，３のトレッドゴム組成物は，氷上制動性能の向上
は認められるが，引張強度の低下や耐摩耗性が悪い。ま
た，加工性，分散性が問題となり，工業的に操業するこ
とは困難である。比較例４のトレッドゴム組成物は，加
工性および分散性，引張強度，耐摩耗性は問題なく良好
であるが，氷上制動性能の向上が認められない。比較例
５のトレッドゴム組成物は，氷上制動性能の向上は若干
認められるが，加工性および分散性が悪く，工業的に操
業することは困難である。

【００４０】

【発明の効果】本発明のトレッドゴム組成物は，加工性
や分散性に優れていて，接着性も良好であり，これをタ
イヤのトレッド部に用いると接着剤処理した合成繊維が
突起物となり，スパイクと同様の役目を果たし，凍結路
面および雪上における制動性能を維持し，耐摩耗性も良
好なトレッドを得ることができ，スタッドレスタイヤに
適用することが可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天然ゴムとジエン系合成ゴムを主体とす
   るゴム成分１００重量部に対し，接着剤処理が施された
   直径１５０〜４００μｍ，繊維長２〜１０mmの合成繊維
   が３〜２０重量部配合されてなることを特徴とするスタ
   ッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。