JPH115871A

JPH115871A - ゴム組成物、加硫ゴム及びタイヤ

Info

Publication number: JPH115871A
Application number: JP9161371A
Authority: JP
Inventors: Hideki Matsui; 秀樹松井; Kentaro Fujino; 健太郎藤野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 1999-01-12
Anticipated expiration: 2017-06-18
Also published as: JP4694659B2

Abstract

(57)【要約】【課題】氷上性能及び耐摩耗性に優れたタイヤ等に好
適な加硫ゴムの原料として使用できるゴム組成物の提
供。【解決手段】天然ゴム及びジエン系合成ゴムから選ば
れた少なくとも１種のゴム成分と、該ゴム成分１００重
量部に対し、少なくともカーボンブラック１０重量部と
を含むゴムマトリックスと、該ゴム成分１００重量部に
対し、平均長さ（Ｌ）と平均径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）
が小さくとも３である長尺状体１〜２０重量部とを含有
してなり、該カーボンブラックが、式（１）：（ＤＢ
Ｐ）≧０．１８６×（Ｎ₂ＳＡ）＋８９、及び、式
（２）：（ＤＢＰ）≧１０００／（Ｎ₂ＳＡ）＋１００
を満たすことを特徴とするゴム組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物、加硫
ゴム及びタイヤに関し、更に詳しくは、乾燥路面での耐
摩耗性を損なうことなく、氷雪路面での制動・駆動性能
を飛躍的に向上させたタイヤ、該タイヤのトレッド等に
好適に使用できる加硫ゴム、及び該加硫ゴムの原料等と
して好適に使用できるゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】スパイクタイヤが規制されて以来、水膜
の発生し易い氷雪路面での制動・駆動性能（氷上性能）
を向上させるため、特にスタッドレスタイヤにおけるト
レッドについての各種研究が盛んに行われてきている。
氷雪路面においては、前記水膜が、スタッドレスタイヤ
と氷雪路面との間の摩擦係数を低下させる原因になって
いる。このため、スタッドレスタイヤにおけるトレッド
の水膜除去能やエッヂ効果が、前記氷上性能に大きく影
響する。したがって、スタッドレスタイヤにおける氷上
性能を向上させるためには、トレッドの水膜除去能やエ
ッヂ効果の改良が必要である。

【０００３】特許第２５６８５０２号には、トレッドを
発泡ゴムとし、該発泡ゴム中の独立気泡による微細な凹
凸により前記水膜除去能とエッヂ効果とを改良する技術
が記載されている。しかし、このような独立気泡のみを
含む発泡ゴムを用いても、依然として市場の要求レベル
を十分に満たす程度にまで氷上性能を向上させることは
できない。特開平８−８５７３８号公報には、トレッド
に疎水性・撥水性に優れたゴム組成物を用いる旨が記載
されている。しかし、この場合も上記同様、市場の要求
レベル満たす程度にまで氷上性能を十分に向上させるこ
とができない。

【０００４】一方、特開平４−３８２０７号公報には、
短繊維入発泡ゴムをトレッドに用いて、該トレッドの表
面にミクロ的な溝を形成する手法が記載されている。し
かし、この場合における前記短繊維は、加硫時に熱収縮
によってカールしたり、モールドの溝部、即ちサイプ部
に短繊維が押し込まれてトレッド中で屈曲してしまう。
このため、走行によりトレッドが摩耗しても、摩耗面と
短繊維とが略平行でないものは該トレッドから短繊維が
容易に離脱せず、当初の狙いのようなミクロ的な溝が効
率的に形成されず、氷上での摩擦係数の向上が十分でな
い。また、ミクロ的な溝は、タイヤにかかる負荷が大き
いと潰れてしまうこともある。更に、この場合には耐摩
耗性の低下が著しいという問題もある。

【０００５】他方、特開平４−１１０２１２号公報等に
は、トレッドに中空繊維を分散させることにより、氷面
とトレッドの接地面との間にわき出る水を該中空繊維の
中空部分で排除し得るタイヤが開示されている。しかし
ながら、この場合、該中空繊維をゴムに混練りすると
き、成形時の圧力、ゴム流れ、温度等によって該中空繊
維が潰れてしまい、実際には該中空繊維は中空形状を保
つことができず、依然として水排除性能が十分でないと
いう問題がある。更に、この場合には耐摩耗性の低下が
著しいという問題もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課
題とする。即ち、本発明は、乾燥路面での耐摩耗性を損
なうことなく、氷面との間に生ずる水の除去能力に優
れ、氷面との間の摩擦係数が大きく、氷雪路面での制動
・駆動性能（氷上性能）を飛躍的に向上させたタイヤ、
該タイヤのトレッド等の氷上でのスリップを抑えること
が必要な構造物等に好適に使用できる加硫ゴム、及び該
加硫ゴムの原料等として好適に使用できるゴム組成物を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段は、以下の通りである。即ち、＜１＞天然ゴム及びジエン系合成ゴムから選ばれた
少なくとも１種のゴム成分と、該ゴム成分１００重量部
に対し、少なくともカーボンブラック１０重量部とを含
むゴムマトリックスと、該ゴム成分１００重量部に対
し、平均長さ（Ｌ）と平均径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が
小さくとも３である長尺状体１〜２０重量部とを含有し
てなり、該カーボンブラックが、式（１）：（ＤＢＰ）
≧０．１８６×（Ｎ₂ＳＡ）＋８９、及び、式（２）：
（ＤＢＰ）≧１０００／（Ｎ₂ＳＡ）＋１００を満たす
ことを特徴とするゴム組成物である。＜２＞ゴムマトリックスが発泡剤を含む前記＜１＞に
記載のゴム組成物である。＜３＞長尺状体が短繊維を少なくとも含む前記＜１＞
又は＜２＞に記載のゴム組成物である。＜４＞長尺状体が、加硫時にゴム組成物の温度が加硫
最高温度に達するまでの間にその粘度がゴムマトリック
スの粘度よりも低くなる長尺状樹脂を少なくとも含む前
記＜１＞又は＜２＞に記載のゴム組成物である。＜５＞長尺状樹脂が結晶性高分子を含んでなり、その
融点が加硫最高温度よりも低い前記＜４＞に記載のゴム
組成物である。＜６＞長尺状樹脂が押出温度以下の温度で軟化する前
記＜４＞又は＜５＞に記載のゴム組成物である。

【０００８】＜７＞前記＜３＞に記載のゴム組成物を
加硫して得られ、短繊維を含有してなることを特徴とす
る加硫ゴムである。＜８＞前記＜４＞から＜６＞のいずれかに記載のゴム
組成物を加硫して得られ、長尺状気泡を有することを特
徴とする加硫ゴムである。＜９＞平均発泡率が３〜４０％である前記＜７＞又は
＜８＞に記載の加硫ゴムである。

【０００９】＜１０＞１対のビード部と、該ビード部
にトロイド状をなして連なるカーカスと、該カーカスの
クラウン部をたが締めするベルト及びトレッドを有して
なり、少なくとも前記トレッドが、前記＜７＞から＜９
＞のいずれかに記載の加硫ゴムを含んでなることを特徴
とするタイヤである。＜１１＞短繊維及び長尺状気泡の少なくともいずれか
がタイヤ周方向に沿って配向された前記＜１０＞に記載
のタイヤである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のゴム組成物、加
硫ゴム及びタイヤについて以下に詳細に説明する。

【００１１】（ゴム組成物）本発明のゴム組成物は、ゴ
ムマトリックスと、長尺状体とを含んでなる。前記ゴム
マトリックスは、本発明のゴム組成物における前記長尺
状体を除く成分を含み、具体的には、天然ゴム及びジエ
ン系合成ゴムから選ばれた少なくとも１種のゴム成分と
カーボンブラックとを少なくとも含み、更に、発泡剤、
発泡助剤、無機充填材、カップリング剤等の必要に応じ
て適宜選択したその他の成分を含む。

【００１２】−−ゴムマトリックス−− −ゴム成分− 前記ジエン系合成ゴムとしては、特に制限はなく、公知
のものの中から目的に応じて適宜選択することができる
が、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソ
プレン、ポリブタジエンなどが挙げられる。これらは１
種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよ
い。これらのジエン系合成ゴムの中でも、ガラス転移温
度が低く、氷上性能の効果が大きい点で、シス−１，４
−ポリブタジエンが好ましく、シス含有率が９０％以上
のものが特に好ましい。

【００１３】−カーボンブラック− 前記カーボンブラックとしては、「（ＤＢＰ）」と
「（Ｎ₂ＳＡ）」とが以下の式（１）及び式（２）に示
す関係を満たしていることが必要である。式（１）：（ＤＢＰ）≧０．１８６×（Ｎ₂ＳＡ）＋８
９式（２）：（ＤＢＰ）≧１０００／（Ｎ₂ＳＡ）＋１０
０前記「（ＤＢＰ）」は、ＡＳＴＭＤ２４１４−９０に
規定されたジブチルテレフタレート吸収量（ｍｌ／１０
０ｇ）を意味する。また、前記「（Ｎ₂ＳＡ）」は、Ａ
ＳＴＭＤ３０３７−８９に規定された窒素吸着比表面
積（ｍ²／ｇ）を意味する。

【００１４】前記式（１）及び前記（２）を満たし、本
発明において使用できるカーボンブラックの範囲は、図
１において、２つの線で画定される斜線部分（即ち、図
１中の２つの線について、横軸の前記（Ｎ₂ＳＡ）のあ
る値を基準にしてみたとき、前記（ＤＢＰ）の値がより
高い方の線における該（ＤＢＰ）の値以上である範囲の
集合部分）である。

【００１５】前記式（１）を満たすカーボンブラック
は、ＡＳＴＭカーボンブラック等の標準グレードのカー
ボンブラックと対比して「ハイストラクチャーカーボン
ブラック」と呼ばれる。前記「ハイストラクチャーカー
ボンブラック」は、一般に、標準グレードのカーボンブ
ラックと対比して耐摩耗性に優れている上、ゴム組成物
の押出時に該押出方向に容易に配向し得る点で好まし
い。また、この「ハイストラクチャーカーボンブラッ
ク」と前記長尺状体とを組み合わせると、ゴム組成物に
おいて各々を単独で用いた場合の各々の配向性に比べて
より改善された配向性が得られる点で有利である。前記
式（２）を満たすカーボンブラックは、（Ｎ₂ＳＡ）の
小さなカーボンブラック（即ち「大粒径カーボンブラッ
ク」あるいは「低級カーボンブラック」）である程、大
きな（ＤＢＰ）（「ハイストラクチャー」）を有するこ
とが要求される。

【００１６】前記カーボンブラックが、前記式（１）を
満たさないと、該ゴム組成物を加硫して得た加硫ゴムを
タイヤのトレッド等に使用しても、ＤＢＰが小さいこと
による配向性の低さにより十分な氷上性能が得られず、
前記式（２）を満たさないと、ＤＢＰが小さいことによ
り耐摩耗性を十分に向上させることができない。更に、
前記カーボンブラックが前記式（１）及び式（２）を満
たさないと、氷上性能、耐摩耗性及び乾燥路面での走行
性能（グリップ性能）等の他性能の面でも十分でない。
一方、前記カーボンブラックが前記式（１）及び式
（２）を満たしていると、そのようなことはなく、前記
長尺状体の配向性を向上させることができ、氷上性能及
び耐摩耗性を効果的に向上させることがができる点で好
ましい。

【００１７】前記「（Ｎ₂ＳＡ）」の値としては、特に
制限はないが、耐摩耗性の観点からは小さくとも５０
（ｍ²／ｇ）（即ち、５０（ｍ²／ｇ）以上）が好まし
く、小さくとも７０（ｍ²／ｇ）（即ち、７０（ｍ²／
ｇ）以上）がより好ましい。前記「（ＤＢＰ）」の値と
しては、特に制限はないが、カーボンブラックの生産性
の観点からは大きくとも２５０（ｍｌ／１００ｇ）（即
ち、２５０（ｍｌ／１００ｇ）以下）が好ましく、大き
くとも２００（ｍｌ／１００ｇ）（即ち、２００（ｍｌ
／１００ｇ）以下）がより好ましい。

【００１８】前記カーボンブラックとしては、前記式
（１）及び式（２）を満たす限り、その種類としては特
に制限はなく、市販品を好適に使用することができる。
前記市販品としては、例えば、旭カーボン社製の旭＃７
３Ｈ等が挙げられる。前記カーボンブラックは、１種単
独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

【００１９】前記カーボンブラックのゴム組成物におけ
る含有量としては、ゴム成分１００重量部に対して、少
なくとも１０重量部（即ち、１０重量部以上）であるこ
とが必要であり、１０〜１２０重量部が好ましく、１０
〜１００重量部が特に好ましい。本発明においては、前
記カーボンブラックの含有量としては、前記数値範囲の
いずれかの上限値若しくは下限値又は後述の実施例にお
いて採用したいずれかの含有量の値を下限とし、前記数
値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値又は後述の実
施例において採用したいずれかの含有量の値を上限とす
る数値範囲も好ましい。前記含有量が、１０重量部未満
であると該ゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの耐
摩耗性の劣化が著しくなる点で好ましくない。一方、１
０重量部以上であるとそのようなことはなく、前記加硫
ゴムの耐摩耗性を向上させることができる点で好まし
い。

【００２０】−その他の成分− 前記その他の成分としては、本発明の目的を害しない限
り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することがで
き、例えば、軟化剤、硫黄等の加硫剤、ジベンゾチアジ
ルジスルフィド等の加硫促進剤、加硫助剤、Ｎ−シクロ
ヘキシル−２−ベンゾチアジル−スルフェンアミド、Ｎ
−オキシジエチレン−ベンゾチアジル−スルフェンアミ
ド等の老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、オゾン劣
化防止剤、着色剤、帯電防止剤、滑剤、酸化防止剤、軟
化剤等の添加剤等の他、通常ゴム業界で用いる各種配合
剤などを適宜使用することができる。なお、本発明にお
いては、前記その他の成分については市販品を好適に使
用することができる。

【００２１】本発明においては、前記その他の成分とし
て、発泡剤を特に好ましく使用することができる。少な
くとも前記発泡剤を使用すると、該ゴム組成物を加硫し
て得られる加硫ゴムを発泡率に富む発泡ゴムにすること
ができ、しかも前記長尺状体が長尺状樹脂である場合に
は、該長尺状樹脂を効率的に長尺状気泡にすることがで
きる点で有利である。

【００２２】前記発泡剤としては、例えば、ジニトロソ
ペンタメチレンテトラアミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボ
ンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタスチレンテト
ラミンやベンゼンスルフォニルヒドラジド誘導体、オキ
シビスベンゼンスルフォニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、
重炭酸アンモニウム、ニトロソスルホニルアゾ化合物、
Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソフタルアミ
ド、トルエンスルホニルヒドラジド、Ｐ−トルエンスル
ホニルセミカルバジド、Ｐ，Ｐ’−オキシービス（ベン
ゼンスルホニルセミカルバジド）等が挙げられる。これ
らは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して
もよい。これらの発泡剤の中でも、製造加工性を考慮す
ると、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン（ＤＰ
Ｔ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が好ましい。

【００２３】また、本発明においては、効率的な発泡を
行うことができる点で、前記発泡剤を用いる場合には発
泡助剤を更に併用するのが好ましい。前記発泡助剤とし
ては、例えば、尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスル
フィン酸亜鉛や亜鉛華等、通常、発泡製品の製造に用る
助剤等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよ
いし、２種以上を併用してもよい。これらの発泡助剤の
中でも、尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン
酸亜鉛等が好ましい。

【００２４】また、本発明においては、前記その他の成
分として、無機充填材を好ましく使用することができ
る。前記無機充填材を使用すると、該ゴム組成物を加硫
して得られる加硫ゴムの湿潤路面での走行性能（グリッ
プ性能）を向上させることができる点で有利である。

【００２５】前記無機充填材としては、例えば、Ａｌ₂
Ｏ₃、ＺｎＯ、ＴｉＯ₂、ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｃ、Ｓｉ
Ｏ₂、フェライト、ジルコニア、ＭｇＯ等のセラミック
ス、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｃｕ、Ｃｒ
等の金属、これら金属よりなる合金、これら金属の窒化
物、酸化物、水酸化物、炭酸塩、ケイ酸塩、硫酸塩、更
にはその他、真ちゅう、ステンレス等、ガラス、カーボ
ン、カーボンランダム、マイカ、ゼオライト、カオリ
ン、アスベスト、モンモリロナイト、ベントナイト、グ
ラファイト、シリカ、クレー等が挙げられる。これらは
１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよ
い。これらの中でも、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｃ、
ＳｉＯ₂、Ａｌ、シリカなどが好ましい。

【００２６】前記無機充填材のゴム組成物における含有
量としては、前記ゴム成分１００重量部に対して、１０
０重量部以下が好ましく、１０〜８０重量部が好まし
い。前記無機充填材のゴム組成物における含有量が、前
記ゴム成分１００重量部に対して１００重量部を越える
と、該ゴム組成物を加硫して得た加硫ゴムをタイヤのト
レッド等に使用しても、弾性率上昇に伴い氷上性能が低
下してしまう点で好ましくない。

【００２７】前記無機充填材としては、以下のカップリ
ング剤で表面処理されているのが好ましい。前記無機充
填材がカップリング剤で表面処理されていると、前記ゴ
ム成分と該無機充填材とが、該無機充填材の表面におけ
る孔を介した物理的結合のみならず、化学的に接着する
ことができ、より強固な接着力が得られ、該無機充填材
がゴムマトリックスから脱離する問題を大幅に改善する
ことができる。

【００２８】前記カップリング剤としては、特に制限は
なく、目的に応じて適宜選択することができるが、例え
ば、ＤＥＧＵＳＳＡ製Ｓｉ６９に代表されるシランカッ
プリング剤が好ましい。前記シランカップリング剤とし
ては、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピ
ル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリル
エチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシ
リルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメト
キシシリルエチル）テトラスルフィド、３−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピル
トリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキ
シシラン、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３
−ニトロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロ
ピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエト
キシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２
−クロロエチルトリエトキシシラン、３−トリメトキシ
シリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテ
トラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−
Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、
２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオ
カルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリ
ルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−ト
リエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスル
フィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレー
トモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメ
タクリレートモノスルフィド等が挙げられる。これらは
１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよ
い。これらの中でも、ビス（３−トリエトキシシリルプ
ロピル）テトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプ
ロピルベンゾチアゾールテトラスルフィドなどが好まし
い。

【００２９】前記カップリング剤のゴム組成物における
含有量としては、前記無機充填材の重量に対して５〜２
５重量％が好ましく、１０〜２５重量％がより好まし
い。前記カップリング剤のゴム組成物における含有量
が、前記無機充填材の重量に対して５重量％未満である
と、前記無機充填材の前記ゴム成分中での分散性向上効
果及び補強効果が十分でなく、該ゴム組成物を加硫して
得た加硫ゴムの氷上性能及び耐摩耗性が十分に改善され
ないことがあり、一方、２５重量％を超えてもそれに見
合う効果が得られないことがある。

【００３０】本発明においては、前記無機充填材が、前
記ゴム成分との親和性を向上させ得る表面処理が施され
ているのが好ましい。前記無機充填材に、このような表
面処理が施されていると、該ゴム組成物を加硫して得た
加硫ゴムをタイヤのトレッド等に使用した場合、走行時
に該無機充填材がゴムマトリックスから離脱し難く、前
記トレッド等の耐摩耗性を良好にすることができる点で
有利である。

【００３１】−−長尺状体−− 本発明において、前記長尺状体としては、後述する短繊
維と長尺状樹脂とが特に好適に挙げられる。本発明にお
いては、前記長尺状体として、前記短繊維又は前記長尺
状樹脂のみを使用してもよいし、前記短繊維と前記長尺
状樹脂とを併用してもよい。

【００３２】前記長尺状体のデニールとしては、特に制
限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、
氷上性能向上の観点からは、１〜１０００デニールが好
ましく、２〜８００がより好ましい。

【００３３】前記長尺状体の平均長さ（Ｌ）としては、
特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ
るが、該ゴム組成物を加硫して得た加硫ゴムをタイヤに
おけるトレッド等に使用した場合の該タイヤの氷上性能
を向上させる観点からは、小さくとも５００μｍ（即
ち、５００μｍ以上）が好ましく、５００〜５０００μ
ｍがより好ましい。前記平均長さ（Ｌ）が、５００μｍ
未満であると、該長尺状体のゴム組成物中における配向
性が十分でないことがある。なお、前記長尺状体の平均
長さ（Ｌ）は、用いた長尺状体の長さの平均値を意味す
る。

【００３４】前記長尺状体の平均径（Ｄ）としては、特
に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる
が、タイヤの氷上性能向上の観点からは、３０〜５００
μｍが好ましく、５０〜２００μｍがより好ましい。前
記平均径（Ｄ）が、３０μｍ未満であると、該ゴム組成
物を加硫して得た加硫ゴムの水排除機能が十分でなく、
氷上性能が改善されず、５００μｍを越えると、前記加
硫ゴムの耐久性、耐カット性及び耐摩耗性が低下してし
まう点でいずれも好ましくない。なお、前記長尺状体の
平均径（Ｄ）は、例えば、顕微鏡観察を行うこと等によ
り算出することができる。

【００３５】前記長尺状体の平均長さ（Ｌ）と平均径
（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）としては、小さくとも３．０
（３．０以上）が好ましく、５〜１００がより好まし
い。前記比（Ｌ／Ｄ）が、３．０未満であると、押出後
に十分な配向性が得られず、十分な氷雪性能が得られ
ず、該ゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの耐摩耗
性が劣化してしまう点で好ましくない。

【００３６】−短繊維− 前記短繊維は、例えば、有機合成繊維、再生繊維及び天
然繊維から選択することができる。前記短繊維は、該ゴ
ム組成物の加硫時等において軟化乃至融解しない。前記
有機合成繊維としては、例えば、ナイロン、ポリエステ
ル、ケブラー、アラミド等が挙げられる。前記再生繊維
としては、例えば、レーヨン、キュプラ等が挙げられ
る。前記天然繊維としては、例えば、綿、絹、羊毛等が
挙げられる。本発明においては、これらの中でも、熱収
縮を制御し易い点で、ナイロン、ポリエステルが好まし
い。これらの短繊維は１種単独で使用してもよいし、２
種以上を併用してもよい。

【００３７】前記短繊維の熱収縮率としては、該ゴム組
成物の加硫温度において、８％以下であるのが好ましく
は、４％以下であるのがより好ましく、２％以下である
のが特に好ましい。前記熱収縮率が８％を越えると、加
硫時に該短繊維が縮れてしまい、ゴムマトリックス中で
所望の配向を得ることができず、この場合、該加硫ゴム
をタイヤのトレッド等に使用しても氷上性能が悪化して
しまうことがある。前記短繊維の熱収縮率を８％以下に
制御するには、該短繊維を紡糸乃至得る際の延伸工程等
を、ゴム組成物の加硫温度よりも高い温度で行うのがよ
い（この場合、延伸張力、延伸倍率は両者とも小さくし
た方がより効果が発揮される）。

【００３８】−長尺状樹脂− 前記長尺状樹脂は、加硫時に該長尺状樹脂が含まれるゴ
ム組成物の温度が加硫最高温度に達するまでの間に、そ
の粘度が該ゴムマトリックスの粘度よりも低くなる特性
を有していることが必要である。前記加硫最高温度と
は、該長尺状樹脂が含まれるゴム組成物の加硫時におけ
る該ゴム組成物が達する最高温度を意味する。例えば、
モールド加硫の場合には、該ゴム組成物がモールド内に
入ってからモールドを出て冷却されるまでに該ゴム組成
物が達する最高温度を意味する。前記加硫最高温度は、
例えば、前記ゴム組成物中に熱電対を埋め込むこと等に
より測定することができる。なお、前記ゴムマトリック
スの粘度は、流動粘度を意味し、例えばコーンレオメー
ター、キャピラリーレオメーター等を用いて測定するこ
とができる。また、前記長尺状樹脂の粘度は、溶融粘度
を意味し、例えばコーンレオメーター、キャピラリーレ
オメーター等を用いて測定することができる。

【００３９】前記長尺状樹脂としては、前記熱特性を有
している限りその材質等について特に制限はなく目的に
応じて適宜選択することができるが、該熱特性を有する
長尺状樹脂としては、例えば、その融点が前記加硫最高
温度よりも低い結晶性高分子からなる長尺状樹脂などが
好適に挙げられる。

【００４０】該結晶性高分子からなる樹脂を例に説明す
ると、その融点と、該長尺状樹脂が含まれるゴム組成物
の前記加硫最高温度との差が大きくなる程、加硫中に速
やかに該長尺状樹脂が溶融するため、該長尺状樹脂部分
の粘度がゴムマトリックスの粘度よりも低くなる時期が
早くなり、該長尺状樹脂が溶融した後、発泡剤から発生
したガス等はゴムマトリックスよりも低粘度である長尺
状樹脂の内部に移行していく。その結果、該加硫ゴム中
には、該長尺状樹脂により内壁を被覆された長尺状気泡
が多く存在する。

【００４１】一方、前記長尺状樹脂の融点が、該長尺状
樹脂が含まれるゴム組成物の前記加硫最高温度に近くな
り過ぎると、加硫初期に速やかに該長尺状樹脂が溶融せ
ず、加硫終期に該長尺状樹脂が溶融する。加硫終期で
は、該発泡剤から発生したガスが架橋したゴムマトリッ
クス中に取り込まれてしまっているため、溶融した長尺
状樹脂内でのガスの保持が不十分になる。他方、前記長
尺状樹脂の融点が低くなり過ぎると、該ゴム組成物の混
練り時の熱で該樹脂が溶融し、混練りの段階の該長尺状
樹脂同士の融着による分散不良、混練りの段階で該長尺
状樹脂が複数に分断される、該長尺状樹脂がゴム組成物
中に溶け込んでミクロに分散してしまう、等の不都合が
あり好ましくない。

【００４２】したがって、前記長尺状樹脂の融点は、以
上の点を考慮して選択するのが好ましく、一般的には、
前記長尺状樹脂の融点としては、該樹脂が含まれるゴム
組成物の前記加硫最高温度よりも、１０℃以上低いのが
好ましく、２０℃以上低いのがより好ましい。ゴム組成
物の工業的な加硫温度は、一般的には、最高で約１９０
℃程度であるが、例えば、加硫最高温度がこの１９０℃
に設定されている場合には、前記長尺状樹脂の融点とし
ては、通常１９０℃以下で選択され、１８０℃以下が好
ましく、１７０℃以下がより好ましい。

【００４３】一方、ゴム組成物の混練りを考慮すると、
前記長尺状樹脂の融点としては、混練り時の最高温度に
対して、５℃以上が好ましく、１０℃以上がより好まし
く、２０℃以上が特に好ましい。ゴム組成物の混練りで
の最高温度を例えば９５℃と想定した場合には、前記長
尺状樹脂の融点としては、１００℃以上が好ましく、１
０５℃以上がより好ましく、１１５℃以上が特に好まし
い。なお、本発明においては、前記融点は、それ自体公
知の融点測定装置等を用いて測定することができ、例え
ば、ＤＳＣ測定装置（例えば米国デュポン社製９１０
型）を用いて測定（昇温速度１０℃／分、試料重量５ｍ
ｇの条件下等）した融解ピーク温度を前記融点とするこ
とができる。

【００４４】また、本発明においては、前記長尺状樹脂
が、前記ゴム組成物の押出温度以下の温度で軟化する特
性を有しているのが好ましい。この場合、前記長尺状樹
脂の配向の制御が容易である点で有利である。

【００４５】前記長尺状樹脂は、結晶性高分子から形成
されていてもよいし、非結晶性高分子から形成されてい
てもよいし、結晶性高分子と非結晶性高分子とから形成
されていてもよいが、本発明においては、相転移がある
ために粘度変化がある温度で急激に起こり、粘度制御が
容易な点で結晶性高分子を含む有機素材から形成される
のが好ましく、結晶性高分子から形成されるのがより好
ましい。

【００４６】前記結晶性高分子の具体例としては、例え
ば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、
ポリブチレン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレ
ンサクシネート、シンジオタクティック−１，２−ポリ
ブタジエン（ＳＰＢ）等の単一組成重合物や、共重合、
ブレンド等により融点を適当な範囲に操作したものも用
いることができ、更にこれらの長尺状樹脂に添加剤を加
えてもよい。これらの結晶性高分子の中でも、ポリオレ
フィン、ポリオレフィン共重合体が好ましく、更には汎
用で入手し易い点でポリエチレン、ポリプロピレンが好
ましい。

【００４７】前記非結晶性高分子としては、例えば、ポ
リメチルメタクリレート、アクリロニトリルブタジエン
スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリスチレン、ポリエチ
レンＮＲ系、ＳＰＢ、ＰＭＭＡ、ＰＡＮ、これらの共重
合体、これらのブレンド物等が挙げられる。

【００４８】前記長尺状樹脂には、本発明の目的を害し
ない範囲において、必要に応じて公知の添加剤が添加さ
れていてもよい。

【００４９】前記長尺状樹脂における前記有機素材の分
子量としては、該有機素材の化学組成、分子鎖の分岐の
状態等によって異なり一概に規定することはできない
が、前記熱特性を害しない範囲であれば特に制限はな
い。一般に、該長尺状樹脂は、同じ有機素材で形成され
ていてもその分子量が高い程、ある一定の温度における
粘度（溶融粘度）は高くなる。したがって、本発明にお
いては、前記長尺状樹脂における前記有機素材の分子量
は、該長尺状樹脂を含むゴム組成物の前記加硫最高温度
における該ゴム組成物の粘度（流動粘度）よりも該長尺
状樹脂の粘度（溶融粘度）が高くならないような範囲で
選択される。

【００５０】なお、一試験例では、長尺状樹脂が、１〜
２×１０⁵程度の重量平均分子量のポリエチレンの場合
の方が、７×１０⁵以上の重量平均分子量のポリエチレ
ンの場合よりも、発泡剤から発生したガスが加硫後の長
尺状樹脂の内部に多量に包含されていた。この相違は、
長尺状樹脂の素材であるポリエチレンの分子量の違いに
起因する粘度（溶融粘度）の差に基づくものと推測され
る。一方、前記長尺状樹脂における前記有機素材の分子
量が低すぎると、該長尺状樹脂が含まれるゴム組成物の
混練りの段階で、該長尺状樹脂の粘度（溶融粘度）が低
下し、該長尺状樹脂同士の融着が発生してしまい、ゴム
組成物中の長尺状樹脂の分散性が悪化するため好ましく
ない。

【００５１】−長尺状体の含有量− 前記長尺状体の前記ゴム組成物における含有量として
は、前記ゴムマトリックス１００重量部に対して、１〜
２０重量部であることが必要であり、３〜１５重量部が
好ましく、５〜１０重量部がより好ましい。また、本発
明においては、前記長尺状体の前記ゴム組成物における
含有量として、前記数値範囲のいずれかの下限値若しく
は上限値又は後述の実施例において採用した含有量の値
を下限とし、前記数値範囲のいずれかの下限値若しくは
上限値又は後述の実施例において採用した含有量の値を
上限とする数値範囲も好ましい。

【００５２】前記含有量が１重量部未満であると、前記
長尺状体が前記長尺状樹脂である場合には、ゴム組成物
中に配合する前記長尺状樹脂に対し、該ゴム組成物中に
取り込み乃至保持されるガスの量が多くなり、長尺状気
泡の平均径（Ｄ）が大きくなり過ぎてしまうことがあ
り、前記短繊維である場合には、該短繊維の必要な本数
の短繊維が確保できず、排水溝の形成が不十分になるこ
とがあり、いずれの場合にも、該ゴム組成物を加硫して
得た加硫ゴムをタイヤのトレッド等に使用しても氷上性
能の向上が十分に図れない。一方、前記含有量が２０重
量部を越えると、前記長尺状体が前記長尺状樹脂である
場合には、該長尺状樹脂のゴム組成物中での分散性が悪
化する、ゴム押出時の作業性が悪化する、トレッド等に
クラックが発生する等の不都合が生ずることがあり、ま
た、前記長尺状体が前記短繊維である場合には、上述の
ような不都合がある上、加硫ゴムが硬くなり過ぎ、却っ
て氷上性能が低下してしまうことがある。前記含有量が
前記好ましい数値範囲内にあると、そのようなことがな
く、生産性、耐摩耗性、耐久性、耐カット性及び氷上性
能がバランス良く、高いレベルに維持される点で好まし
い。

【００５３】−ゴム組成物の調製− 本発明のゴム組成物は、以上のような各成分を混練り
し、熱入れし、押出すること等を適宜行うことにより調
整され、前記押出により前記ゴム組成物中における前記
長尺状体は、該押出方向と略平行方向に配向する。

【００５４】前記混練りの条件としては、混練り装置へ
の投入体積、ローターの回転速度、ラム圧等、混練り温
度、混練り時間、混練り装置の種類等の諸条件について
目的に応じて適宜選択することができる。前記混練り装
置としては、市販品を好適に使用することができ、この
ような市販品としては、例えば、通常タイヤ用ゴム組成
物の混練りに用いるバンバリーミキサー、インターミッ
クス、ニーダー等が挙げられる。

【００５５】前記熱入れの条件としては、熱入れ温度、
熱入れ時間、熱入れ装置等の諸条件について目的に応じ
て適宜選択することができる。前記熱入れ装置として
は、市販品を好適に使用することができ、このような市
販品としては、例えば、通常タイヤ用ゴム組成物の熱入
れに用いるロール機等が挙げられる。

【００５６】前記押出の条件としては、押出時間、押出
速度、押出装置等の諸条件について目的に応じて適宜選
択することができる。前記押出装置としては、市販品を
好適に使用することができ、このような市販品として
は、例えば、通常タイヤ用ゴム組成物の押出に用いる押
出機等が挙げられる。なお、前記押出温度は、前記長尺
状体の融点及び発泡剤の発泡開始温度等に応じて適宜決
定することができる。

【００５７】本発明のゴム組成物においては、前記押出
の結果、前記長尺状体の相が、押出方向と略平行方向に
配列しているが、これを効果的に達成するためには、限
られた温度範囲の中で前記ゴムマトリックスの流動性を
コントロールすればよく、具体的には、前記ゴムマトリ
ックス中に、アロマ系オイル、ナフテン系オイル、パラ
フィン系オイル、エステル系オイル等の可塑剤、液状ポ
リイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム等の液状ポ
リマーなどの加工性改良剤を適宜添加して該ゴムマトリ
ックスの粘度を低下させ、その流動性を高めることによ
り、極めて良好に押出を行うことができ、かつ理想的に
前記長尺状樹脂の相を押出方向と略平行に配列させるこ
とができる。

【００５８】前記ゴム組成物において、前記長尺状体の
相が押出方向と略平行に配列している場合、このゴム組
成物を加硫して得られる加硫ゴムをタイヤのトレッド等
に使用すると、詳しくは該トレッド等における地面と接
触する表面に平行な方向、より好ましくは該タイヤの周
方向に、前記長尺状体の相を配向させた状態で用いる
と、該タイヤの走行方向の排水性が高まり、氷上性能を
向上させることができる点で好ましい。

【００５９】前記ゴム組成物中で前記長尺状体の相を所
定の方向に配向させるには、公知の方法を採用すること
ができるが、例えば、図２に示すように、長尺状体１５
が混練されたゴムマトリックス１６を、流路断面積が出
口に向かって減少する押出機の口金１７から押し出す方
法などが挙げられる。この場合、押し出される前のゴム
マトリックス１６中の長尺状体１５は、口金１７へ押し
出されていく過程でその長手方向が押出方向（矢印Ｂ方
向）に沿って除々に揃うようになり、口金１７から押し
出されるときには、その長手方向が押出方向（矢印Ｂ方
向）にほぼ完全に揃うようになる。なお、この場合の長
尺状体１５のゴムマトリックス１６中の配向の程度は、
流路断面積の減少程度、押出速度、ゴムマトリックスの
粘度等によって変化する。

【００６０】前記ゴム組成物中で前記長尺状体の相を所
定の方向に配向させるため、ゴム組成物の押出機からの
排出速度（Ｖ₁）と排出後トレーンによる引出速度（Ｖ
₂）との比（Ｖ₂／Ｖ₁）が、式（３）：（Ｖ₂／
Ｖ₁）≧１．０３を満たすのが好ましい。なお、押出後
の残留応力を小さくし、形状の放置安定性（収縮性）を
良くするためには、通常、前記比（Ｖ₂／Ｖ₁）≒１．
００とし、前記排出速度と前記引出速度とを同等にする
のが良いが、本発明においては、前記式（１）及び式
（２）を満たすハイストラクチャーカーボンを使用する
ため、前記形状の放置安定性（収縮性）を適度に抑制す
ることができるため、前記式（３）を満たせば十分であ
る。

【００６１】なお、前記長尺状体が、前記長尺状樹脂で
ある場合、該長尺状体の相の平均長さ（Ｌ）と平均径
（Ｄ）との関係は、逆相関関係にあり、押出温度と押出
速度とを適宜変更することにより調整することができ
る。即ち、前記押出温度を前記長尺状樹脂の融点よりも
大幅に高く設定することで該長尺状樹脂の相の粘度を下
げ、前記押出速度を速めることで長尺状樹脂の相の平均
径（Ｄ）を小さく（細く）し、平均長さ（Ｌ）を長くす
ることができ、前記長尺状樹脂の相の平均長さ（Ｌ）と
平均径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が大きくし得る。

【００６２】したがって、前記長尺状体が、前記長尺状
樹脂である場合は、所望する長尺状体の相の寸法（平均
長さ（Ｌ）及び平均径（Ｄ））に応じて、押出温度、
押出速度、初期分散粒径を設定し、それに伴う混練
り最高温度、回数等の混練り条件を設定することが必
要となるが、これらの各条件を適宜変えることにより、
細径で、かつ平均長さ（Ｌ）と平均径（Ｄ）との比（Ｌ
／Ｄ）が小さい長尺状樹脂の相から、太径で、かつ平均
長さ（Ｌ）と平均径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が大きい長
尺状体の相まで任意に得ることができる。

【００６３】前記長尺状体が前記長尺状樹脂である場
合、該長尺状樹脂を含むゴム組成物においては、加硫前
では、ゴムマトリックスよりも該長尺状樹脂の方が粘度
が高くなっている。加硫開始後、該ゴム組成物が加硫最
高温度に達するまでの間に、該ゴム組成物に含まれるゴ
ムマトリックスは加硫によりその粘度が上昇していく。
一方、該ゴム組成物に含まれる該長尺状樹脂は、溶融に
よりその粘度が大幅に低下していく。そして、加硫中に
おいて、ゴムマトリックスよりも該長尺状樹脂の方が粘
度が低くなる。即ち、加硫前のゴムマトリックスと該長
尺状樹脂との間における粘度の関係が、加硫途中の段階
で逆転する現象が生ずる。この間、ゴム組成物中では、
発泡剤を使用している場合には該発泡剤による効率的な
発泡が生じ、ガスが生ずる。この発泡により生じたガス
は、加硫反応が進行して粘度が高くなっているゴムマト
リックスに比べて相対的に粘度が低下した溶融した該長
尺状樹脂内に移動し、容易に取り込まれる。

【００６４】その結果、該ゴム組成物の加硫後の加硫ゴ
ムにおいては、ゴム組成物における該長尺状樹脂が存在
していた場所に長尺状気泡が存在する。該長尺状気泡
は、該長尺状気泡に面する周囲（長尺状気泡を画成する
壁）が該長尺状樹脂の素材によって覆われており、加硫
ゴム内において互いに独立して存在している。また、該
長尺状樹脂の素材を、ポリエチレン、ポリプロピレン等
とした場合は加硫したゴムマトリックスと該長尺状樹脂
の素材による被覆層（以下「保護層」と称することがあ
る）とは強固に接着している。なお、前記発泡剤を使用
した場合には、発泡率に富む加硫ゴムが得られる。

【００６５】なお、本発明のゴム組成物を加硫して得た
加硫ゴムにおいて、前記長尺状体と加硫したゴムマトリ
ックスとの接着力は、該加硫ゴムが加硫される前の前記
ゴム組成物中に、適宜選択した添加剤を添加することに
より任意に調節することができる。前記接着力として
は、前記長尺状体が前記長尺状樹脂である場合には大き
い方が好ましく、前記長尺状体が前記短繊維である場合
には小さい方が好ましい。後者の場合は、該加硫ゴムを
例えばタイヤのトレッド等に使用すると、地面との接触
する面に露出する前記短繊維が、地面との摩擦により容
易に脱落し、該表面に前記短繊維が脱落して形成される
長尺状溝を容易に得られる点で有利である。この長尺状
溝が該タイヤにおいて水膜除去能とエッヂ効果とを発揮
し得る。

【００６６】本発明のゴム組成物は、各種分野において
好適に使用することができるが、後述の本発明の加硫ゴ
ムの原料等として特に好適に使用することができる。

【００６７】（加硫ゴム）本発明の加硫ゴムは、前記本
発明のゴム組成物を加硫することにより容易に得られ
る。本発明の加硫ゴムは、後述のタイヤのトレッド等に
用いる場合には、加硫する前に、原料である前記本発明
のゴム組成物中の前記長尺状体を所定の方向に配向させ
るのが好ましい。具体的には、該トレッドにおける地面
と接触する表面に平行な方向に、更には、該タイヤの周
方向に沿って前記長尺状体を配向させると、該加硫ゴム
において、前記長尺状体が前記長尺状樹脂である場合に
は該長尺状樹脂が存在していた場所に長尺状気泡が配向
した状態で存在し、前記長尺状体が前記短繊維である場
合には該短繊維がそのまま配向した状態で存在する。そ
の結果、該加硫ゴムをタイヤのトレッド等に使用する
と、走行中に前記短繊維が脱離して形成された長尺状
溝、あるいは前記長尺状気泡による、微細な排水溝が該
タイヤの表面に露出し、この排水溝が水膜除去能及びエ
ッヂ効果を発揮し、該タイヤの走行方向の排水性が高め
られ、氷上性能が向上される。

【００６８】前記ゴム組成物中で前記長尺状体を所定の
方向に配向させるには、公知の方法を採用することがで
きるが、例えば、図２に示すように、長尺状体１５が混
練りされたゴムマトリックス１６を、流路断面積が出口
に向かって減少する押出機の口金１７から押し出す方法
などが挙げられる。この場合、押し出される前のゴムマ
トリックス１６中の長尺状体１５は、口金１７へ押し出
されていく過程でその長手方向が押出方向（矢印Ｂ方
向）に沿って除々に揃うようになり、口金１７から押し
出されるときには、その長手方向が押出方向（矢印Ｂ方
向）にほぼ完全に揃うようになる。なお、この場合の長
尺状体１５のゴムマトリックス１６中の配向の程度は、
流路断面積の減少程度、押出速度、ゴムマトリックスの
粘度等によって変化する。

【００６９】前記加硫を行う装置乃至方式等について
は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することが
できる。前記加硫を行う装置の具体例としては、例え
ば、通常タイヤ用ゴム組成物の加硫に用いる金型による
成形加硫機などが挙げられる。

【００７０】本発明の加硫ゴムにおいては、加硫したゴ
ムマトリックス中に、前記長尺状体が前記短繊維である
場合には該短繊維がそのまま、前記長尺状体が前記長尺
状樹脂である場合には該長尺状樹脂が溶融し内部にガス
が包含されてなる長尺状気泡が、それぞれ存在してい
る。原料である前記本発明のゴム組成物を押出等するこ
とによって該ゴム組成物中の前記長尺状体を一方向に配
向させた場合には、加硫ゴムにおいては、前記長尺状体
が前記短繊維である場合には該短繊維が該押出方向に配
向した状態で含まれており、前記長尺状体が前記長尺状
樹脂である場合には、図３に示すように、長尺状気泡１
２が、該押出方向（図３中のＡ方向）に配向した状態で
存在している。この長尺状気泡１２は、溶融した長尺状
樹脂が加硫したゴムマトリックスと接着してなる保護層
１４により囲まれている。このため、長尺状気泡１２
は、加硫ゴムにおいて独立した空間として存在し、該長
尺状気泡１２内に、発泡剤から発生したガス等が取り込
まれる。

【００７１】また、図３に示すように、加硫したゴムマ
トリックス中には、発泡剤から発生したガスが、球状の
気泡１８として存在している（なお、前記ガスは、前記
長尺状体が前記長尺状樹脂である場合には、該長尺状樹
脂が溶融した際に、該溶融樹脂中に取り込まれなかった
分のガスを意味する）。本発明の加硫ゴムを、例えばタ
イヤのトレッドに使用した場合等においては、その表面
に露出した長尺状気泡１２、短繊維である長尺状体が脱
落して形成された長尺状溝、あるいは球状の気泡１８
が、水の効率的な排出を行う排出路として機能する。な
お、該長尺状気泡１２の周囲には耐剥離性に優れる保護
層１４が存在するため、該長尺状気泡１２を有する本発
明の加硫ゴムは、水路形状保持性、水路エッジ部摩耗
性、荷重入力時の水路保持性等に特に優れる。

【００７２】本発明の加硫ゴムにおいては、前記長尺状
体が前記短繊維である場合には該短繊維が脱落して形成
される長尺状溝における、前記長尺状体が前記長尺状樹
脂である場合には該長尺状樹脂が変化してなる長尺状気
泡１２における、それぞれ、１個当たりの平均長さ
（Ｌ）（図３参照）と、前記平均径（Ｄ）との比（Ｌ／
Ｄ）としては、小さくとも３（即ち、３以上）である必
要があり、小さくとも５（即ち、５以上）が好ましい。
なお、前記比（Ｌ／Ｄ）の上限は、特に制限はないが、
１００程度が選択される。また、本発明においては、前
記比（Ｌ／Ｄ）として、前記数値範囲のいずれかの下限
値若しくは上限値又は後述の実施例において採用した該
比（Ｌ／Ｄ）の値を下限とし、前記数値範囲のいずれか
の下限値若しくは上限値又は後述の実施例において採用
した該比（Ｌ／Ｄ）の値を上限とする数値範囲も好まし
い。

【００７３】前記比（Ｌ／Ｄ）が３未満であると、摩耗
した加硫ゴムの表面に現れる前記長尺状溝乃至長尺状気
泡１２の長さを長くすることができず、また容積を大き
くすることができないため、該加硫ゴムをタイヤのトレ
ッド等に用いる場合には、該タイヤ等の水排除性能を向
上させることができない点で好ましくない。

【００７４】本発明の加硫ゴム組成物においては、前記
長尺状溝乃至長尺状気泡１２の平均長さ（Ｌ）（＝保護
層１４の長径、図３参照）としては、５００〜５０００
ｍｍが好ましい。前記平均長さ（Ｌ）が、５００ｍｍ未
満であると、該加硫ゴムをタイヤのトレッド等に用いる
場合には、該タイヤの水排除性能が低下し、５０００ｍ
ｍを越えると、該加硫ゴムの耐カット性、ブロック欠け
が悪化し、また、乾燥路面での耐摩耗性が悪化するた
め、いずれも好ましくない。

【００７５】本発明の加硫ゴムにおいては、前記長尺状
溝乃至長尺状気泡１２の平均径（Ｄ）（＝保護層１４の
内径、図３参照）としては、３０〜５００μｍが好まし
い。前記平均径（Ｄ）が、３０μｍ未満であると、該加
硫ゴムをタイヤのトレッド等に用いる場合には、該タイ
ヤの水排除性能が低下し、５００μｍを越えると、該加
硫ゴムの耐カット性、ブロック欠けが悪化し、また、乾
燥路面での耐摩耗性が悪化するため、いずれも好ましく
ない。

【００７６】本発明の加硫ゴムにおける平均発泡率Ｖｓ
としては、氷雪性能と耐摩耗性の観点から、３〜４０％
が好ましく、５〜３５％がより好ましい。また、本発明
においては、前記平均発泡率Ｖｓとして、前記数値範囲
のいずれかの下限値若しくは上限値又は後述の実施例に
おける平均発泡率Ｖｓの値を下限とし、前記数値範囲の
いずれかの下限値若しくは上限値又は後述の実施例にお
ける平均発泡率Ｖｓの値を上限とする数値範囲も好まし
い。

【００７７】前記平均発泡率をＶｓとは、球状の気泡１
８の発泡率Ｖｓ1 と、長尺状気泡１２の発泡率Ｖｓ2 と
を合計を意味し、次式により算出できる。Ｖｓ＝（ρ₀ ／ρ₁ −１）×１００（％）ここで、ρ₁ は、加硫ゴム（発泡ゴム）の密度（ｇ／ｃ
ｍ³ ）を表す。ρ₀ は、加硫ゴム（発泡ゴム）における
固相部の密度（ｇ／ｃｍ³ ）を表す。なお、前記加硫ゴ
ム（発泡ゴム）の密度及び前記加硫ゴム（発泡ゴム）に
おける固相部の密度は、例えば、エタノール中の重量と
空気中の重量を測定し、これから算出した。

【００７８】前記平均発泡率Ｖｓが、３％未満である
と、発生する水膜に対して絶対的な凹部体積の不足によ
り十分な水排除機能が得られず、氷上性能の効果向上が
望めず、一方、４０％を越えると、氷上性能向上効果は
十分だが、加硫ゴム内における気泡が多くなり過ぎるた
めに、コンパウンドの破壊限界が大巾に低下し、耐久性
上好ましくない。前記平均発泡率Ｖｓは、前記発泡剤の
種類、量、組み合わせる前記発泡助剤の種類、量、樹脂
の配合量等により適宜変化させることができる。

【００７９】なお、前記長尺状体が前記長尺状樹脂であ
る場合においては、前記平均発泡率Ｖｓが３〜４０％で
あると共に、長尺状気泡が前記平均発泡率Ｖｓにおける
１０％以上を占めることが好ましい。該比率が１０％未
満であると、前記長尺状気泡による適切な排水路が少な
いために、水排除機能が十分でないことがある。また、
前記長尺状体が前記長尺状樹脂である場合においては、
該加硫ゴム中の長尺状気泡１２は、溶融した長尺状樹脂
が加硫したゴムマトリックスと接着してなる保護層１４
により囲まれているが、該保護層１４の厚みとしては、
大きくとも５０μｍ（５０μｍ以下）が好ましい。前記
厚みが、５０μｍを越えると、加硫ゴムが硬くなり過
ぎ、却って氷上性能が低下することがある。

【００８０】本発明の加硫ゴムは、各種分野において好
適に使用することができるが、氷上でのスリップを抑え
ることが必要な構造物に特に好適に使用でき、タイヤの
トレッド等に最も好適に用いることができる。前記氷上
でのスリップを抑えることが必要な構造物としては、例
えば、更生タイヤの貼り替え用のトレッド、中実タイ
ヤ、氷雪路走行に用いるゴム製タイヤチェーンの接地部
分、雪上車のクローラー、靴底、ベルト、キャスター等
が挙げられる。

【００８１】（タイヤ）本発明のタイヤは、少なくとも
トレッドを有してなり、少なくとも該トレッドが前記本
発明の加硫ゴムを含む限り、他の構成としては特に制限
はなく、目的に応じて適宜選択することができる。換言
すれば、前記本発明のゴム組成物を用い、これを加硫す
ることにより該トレッドを形成したタイヤが本発明のタ
イヤである。

【００８２】本発明のタイヤの一例を図面を用いて説明
すると以下の通りである。なお、以下の例は、タイヤ
（空気入りタイヤ）のトレッドに、前記長尺状体が前記
長尺状樹脂であるゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴ
ムを用いた場合の例である。前記長尺状体が前記短繊維
であるゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムを用いた
場合も、前記例と基本的には同様の作用乃至効果を示
す。即ち、この場合には、該短繊維が走行中に脱落して
形成された長尺状溝が、前記例における長尺状気泡と同
様の作用乃至効果を示す。

【００８３】図４に示すように、本発明のタイヤ（サイ
ズ：１８５／７０Ｒ１４）４は、一対のビード部１と、
該一対のビード部１にトロイド状をなして連なるカーカ
ス２と、該カーカス２のクラウン部をたが締めするベル
ト３と、トレッド５とを順次配置したラジアル構造を有
する。なお、トレッド５を除く内部構造は、一般のラジ
アルタイヤの構造と異ならないので説明は省略する。

【００８４】トレッド５には、図５に示すように、複数
本の周方向溝８及びこの周方向溝８と交差する複数本の
横溝９とによって複数のブロック１０が形成されてい
る。また、ブロック１０には、氷上でのブレーキ性能及
びトラクション性能を向上させるために、タイヤ幅方向
（図５中のＸ方向）に沿って延びるサイプ１１が形成さ
れている。

【００８５】トレッド５は、図６に示すように、直接路
面に接地する上層のキャップ部６と、このキャップ部６
のタイヤ内部側に隣接して配置される下層のベース部７
とから構成されており、いわゆるキャップ・ベース構造
とされている。

【００８６】キャップ部６は、図３及び図８に示すよう
に、球状の気泡１８と、長尺状気泡１２とを無数に含ん
だ発泡ゴムであり、ベース部７には発泡されていない通
常のゴムが使用されている。この発泡ゴムが、前記本発
明の加硫ゴムである。長尺状気泡１２は、図３に示すよ
うに、その長手方向が実質的にタイヤ周方向（図３、図
６及び図８中の矢印Ａ方向、図５中のＹ方向）に配向さ
れており、その周囲が長尺状樹脂による保護層１４で補
強されている。

【００８７】タイヤ４は、その製造方法については特に
制限はないが、例えば、以下のようにして製造すること
ができる。

【００８８】キャップ部６を形成するための本発明のゴ
ム組成物における天然ゴム及びジエン系合成ゴムより選
ばれる少なくとも１種のゴム成分としては、−６０℃以
下のガラス転移温度を有するものが好ましい。このガラ
ス転移温度とするのは、トレッド５のキャップ部６が、
低温域において十分なゴム弾性を維持し、十分な氷上性
能を得るためである。前記ゴム組成物の混練り時におい
て、樹脂がゴムマトリックス中に混練りされ均一に分散
される。前記樹脂は、タイヤ加硫工程における該ゴム組
成物の温度が加硫最高温度に達するまでの間に、ゴムマ
トリックスの粘度（流動粘度）よりも粘度（溶融粘度）
が低くなる素材により形成されている。

【００８９】図２に示すように、長尺状樹脂１５の混練
りされたゴムマトリックス１６を、流路断面積が出口に
向かって減少する押出機の口金１７から押し出すと、長
尺状樹脂１５の向き、即ち、長尺状樹脂１５の長手方向
が押出方向（矢印Ｂ方向）に沿って除々に揃い、口金１
７から出るときには長尺状樹脂１５の長手方向が押出方
向に揃うので、その後、口金１７から押し出された帯状
のゴム組成物を所望の長さでカットし、これをキャップ
部６のゴムとして用いることができる。

【００９０】このようにして得られたゴム組成物による
帯状の未加硫のキャップ部６を、予め未加硫タイヤケー
スのクラウン部に貼り付けられた未加硫のベース部７
（図６参照）の上に、その長手方向がタイヤ周方向と一
致するように貼り付け、所定のモールドで所定温度、所
定圧力のもとで加硫成形することによりタイヤ４を製造
することができる。

【００９１】このとき、未加硫のキャップ部６がモール
ド内で加熱されると、ゴムマトリックス中で、発泡剤に
よる発泡が生じ、ガスが生ずる。一方、長尺状樹脂が溶
融（又は軟化）し、その粘度（溶融粘度）がゴムマトリ
ックスの粘度（流動粘度）よりも低下することにより
（図７参照）、長尺状樹脂の周囲において、前記発泡剤
による発泡により生じたガスが溶融した長尺状樹脂内へ
と移動する。図３に示すように、冷却後のキャップ部６
には、球状の気泡１８と、長尺状気泡１２とが存在して
いる発泡率に富むゴムとなっている。この発泡率に富む
ゴムは、本発明の加硫ゴムである。

【００９２】次に、タイヤ４の作用について説明する。
即ち、タイヤ４を走行させると、図８に示すように、球
状の気泡１８による凹部１９と、長尺状気泡１２による
溝状の凹部１３とが摩耗の極めて初期の段階でトレッド
５のキャップ部６の接地面に現れる。この状態でタイヤ
４を氷上で走行させると、接地圧と摩擦熱によってタイ
ヤ４と氷面との間に水膜が生じるが、トレッド５のキャ
ップ部６の接地面に形成された無数の凹部１３及び凹部
１９によって接地面内の水分（水膜）は素早く排除され
て除去される。

【００９３】タイヤ４においては、長手方向が実質的に
タイヤ周方向となっている長尺状（溝状）の凹部１３が
効率的な水の排出を行う排水路として機能し、この長尺
状（溝状）の凹部１３により、接地面内のタイヤ回転方
向後側への水排除性能が向上するため、特に氷上ブレー
キ性能が向上する。また、この長尺状（溝状）の凹部１
３は、その周囲がゴムマトリックスよりも硬い素材によ
りなり、耐剥離性に優れる保護層１４で補強されている
ため耐剥離性に優れ、高荷重時でも潰れ難く、高い水路
形状保持性、高い水排除性能が常に維持される。更にタ
イヤ４においては、接地面に露出した保護層１４によっ
て引っ掻き効果が生じるため、この引っ掻き効果によっ
て横方向の氷上μが向上し、氷上ハンドリングが良好に
なる。

【００９４】タイヤ４のトレッド５は、前記本発明の加
硫ゴムで形成され、又は前記本発明のゴム組成物を用
い、これを加硫することにより形成されているので、ト
レッド５においては、球状の気泡１８に比べて長尺状気
泡１２の体積比率が高い。このため、タイヤ４の走行中
に、長尺状気泡１２（前記長尺状体が前記短繊維である
場合、あるいは前記長尺状体が前記長尺状樹脂のみなら
ず前記短繊維を含む場合には、該短繊維が脱落して形成
された長尺状溝による凹部１３がタイヤ４の表面に露出
する確率が高く、その結果、凹部１３による水排除機能
が全体的に向上し、タイヤ４の氷上性能が向上する。

【００９５】なお、タイヤ４においては、長尺状気泡１
２（前記長尺状体が前記短繊維である場合、あるいは前
記長尺状体が前記長尺状樹脂のみならず前記短繊維を含
む場合には、該短繊維が脱落して形成された長尺状溝に
よる凹部１３の長手方向の向きは、総てタイヤ周方向と
なっていなくてもよく、一部タイヤ周方向以外の向きに
なっていてもよい（図６参照）。

【００９６】本発明のタイヤは、いわゆる乗用車用のみ
ならず、トラック・バス用等の各種の乗物に好適に適用
できる。

【００９７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明するが、本発
明は、これの実施例に何ら限定されるものではない。

【００９８】（実施例１〜７及び比較例１〜１０）表１
及び表２に示す組成の各ゴム組成物を押出機（押出条
件：（Ｖ₂／Ｖ₁）＝１．０４）にて押出して調製し、
該各ゴム組成物を加硫してトレッドを加硫ゴムにし、通
常のタイヤ製造条件にて常法に従って１８５／７０Ｒ１
４サイズの乗用車用スタッドレスタイヤ（空気入りタイ
ヤ）を製造した。このタイヤにおいては、トレッドが加
硫ゴムで形成されている。

【００９９】前記タイヤの構造は図４に示す通りであ
る。即ち、一対のビード部１と、該一対のビード部１に
トロイド状をなして連なるカーカス２と、該カーカス２
のクラウン部をたが締めするベルト３と、トレッド５と
を順次配置したラジアル構造を有する。

【０１００】タイヤ４において、カーカス２は、タイヤ
周方向に対し９０°の角度で配置され、コードの打ち込
み数は、５０本／５ｃｍである。タイヤ４のトレッド５
には、図４に示す通り、タイヤ幅方向に４個のブロック
１０が配列されている。ブロック１０のサイズは、タイ
ヤ周方向の寸法が３５ｍｍであり、タイヤ幅方向の寸法
が３０ｍｍである。また、ブロック１０に形成されてい
るサイプ１１は、幅が０．４ｍｍであり、タイヤ周方向
の間隔が約７ｍｍになっている。なお、タイヤ４のトレ
ッド５には、長尺状気泡１２が含まれており、その長手
方向が実質的にタイヤ周方向（図３、図６及び図８中の
矢印Ａ方向、図５中のＹ方向）に配向されており、その
周囲が長尺状樹脂による保護層１４で補強されている。

【０１０１】得られたタイヤ４のトレッドの発泡率は、
以下のようにして求めた。即ち、各タイヤのトレッドか
らブロック状試料を切り出し、該ブロック状試料におけ
る密度ρ₁（ｇ／ｍ³）を測定する。一方、無発泡ゴム
（固相ゴム）の密度ρ₀を測定する。そして、式
（４）：発泡率＝（ρ₀／ρ₁−１）×１００（％）に
より算出した。

【０１０２】各タイヤについて、以下のようにして氷上
性能及び耐摩耗性について評価した。その結果を表１及
び表２に示した。＜氷上性能＞各タイヤを国産２０００ＣＣクラスのＦＦ
車に装着し、該ＦＦ車を、平滑な乾燥路面（テストコー
ス上）で慣らし走行（１０００ｋｍ）をさせた後、氷上
（氷温−１℃）平坦路を走行させ、時速２０ｋｍ／ｈの
時点でブレーキを踏んでタイヤをロックさせ、停止する
までの距離を測定した。結果は、距離の逆数を比較例１
のタイヤの制動距離を１００として指数表示した。な
お、数値が大きいほど氷上性能が良いことを示す。＜耐摩耗性＞前記氷上性能の評価に用いたのと同様のタ
イヤ及び車輛にて、国内一般市街地を各々１００００ｋ
ｍ走行させた時の残溝深さより求めた。比較例１のタイ
ヤの場合を１００として指数表示した。即ち数値が大き
い程、耐摩耗性が良いことを示す。

【０１０３】

【表１】

【０１０４】

【表２】

【０１０５】なお、表１において、「ＤＢＰ」及び「Ｎ
₂ＳＡ」は、上述の通りである。シス−１，４−ポリブ
タジエンは、ＪＳＲ社製、ＢＲ０１である。「老化防止
剤」は、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である。「加硫促進剤」
は、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル−１−ス
ルフェンアミドである。「発泡剤」は、ジニトロペンタ
メチレンテトラミン（永和化成工業（株）製、セルラー
Ｄ）である。「発泡助剤」は、尿素（永和化成工業
（株）製、セルペーストＪ）である。ポリエステルは、
ユニチカ社製、ユニチカエステルである。ポリエチレン
（ＨＤＰＥ、重量平均分子量（Ｍｗ）１．７×１０⁵）
は、Ｄｕｐｏｎｔ社製ＤＳＣにより、昇温速度１０℃／
分、サンプル重量約５ｍｇの条件にて測定した融点ピー
ク温度（融点）が１３５℃であった。長尺状体に関し、
「Ｌ：長さ」は平均長さ（μｍ）を意味し、「Ｄ：径」
は平均径（μｍ）を意味する。

【０１０６】なお、実施例７において、ゴム組成物の加
硫時における加硫最高温度は、該ゴム組成物中に熱電対
を埋め込んで測定したところ１７５℃であった。実施例
７における長尺状体は、通常の溶融紡糸法に従って製造
された長尺状樹脂であり、軸に直交する方向の断面が円
形である。実施例７では、前記長尺状樹脂の融点は、前
記ゴム組成物の加硫時における加硫最高温度よりも低く
なっている。実施例７では、前記ゴム組成物の加硫時に
おいて、前記ゴム組成物の温度が加硫最高温度に達する
までの間に、前記長尺状樹脂の粘度が、前記ゴムマトリ
ックスの粘度よりも低くなった（図７参照）。

【０１０７】表１〜２の結果から、以下のことが明らか
である。即ち、実施例１と比較例２との比較、あるいは
実施例２と比較例４、比較例８及び比較例９との比較に
より、前記式（１）及び式（２）を満たすカーボンブラ
ックを用いた本発明の方が、氷上性能及び耐摩耗性をバ
ランスよく向上できることが明らかである（図９参
照）。また、実施例２と比較例５との比較により、長尺
状体の（Ｌ／Ｄ）が３以上ある本発明の方が、氷上性能
及び耐摩耗性をバランスよく向上できることが明らかで
ある（図９参照）。また、実施例２と比較例６及び比較
例１０との比較により、長尺状体の含有量が本発明で規
定する範囲内にあると、氷上性能及び耐摩耗性をバラン
スよく向上できることが明らかである（図９参照）。ま
た、実施例２と比較例７との比較により、カーボンブラ
ックの含有量が本発明で規定する範囲内であると、氷上
性能及び耐摩耗性をバランスよく向上できることが明ら
かである（図９参照）。

【０１０８】

【発明の効果】本発明によると、前記従来における諸問
題を解決することができる。また、本発明によると、乾
燥路面での耐摩耗性を損なうことなく、氷面との間に生
ずる水の除去能力に優れ、氷面との間の摩擦係数が大き
く、氷雪路面での制動・駆動性能（氷上性能）を飛躍的
に向上させたタイヤ、該タイヤのトレッド等の氷上での
スリップを抑えることが必要な構造物等に好適に使用で
きる加硫ゴム、及び該加硫ゴムの原料等として好適に使
用できるゴム組成物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、（ＤＢＰ）と（Ｎ₂ＳＡ）との関係を
示すグラフにおいて、本発明で使用できるカーボンブラ
ックの範囲を説明するための図である。

【図２】図２は、長尺状樹脂の配向を揃える原理を説明
する説明図である。

【図３】図３は、本発明の加硫ゴムの断面概略説明図で
ある。

【図４】図４は、本発明のタイヤの一部断面概略説明図
である。

【図５】図５は、本発明のタイヤの周面の一部概略説明
図である。

【図６】図６は、本発明のタイヤのトレッドの一部断面
概略説明図である。

【図７】図７は、温度（加硫時間）とゴムマトリックス
の粘度及び長尺状樹脂の粘度との関係を示したグラフで
ある。

【図８】図８は、本発明のタイヤの摩耗したトレッドの
一部断面拡大概略説明図である。

【図９】図９は、氷上性能及び耐摩耗性に関し、本発明
のタイヤと比較例のタイヤとの比較データの図である。

【符号の説明】

１一対のビード部２カーカス３ベルト４タイヤ５トレッド６キャップ部７ベース部８周方向溝９横溝１０ブロック１１サイプ１２長尺状気泡１３凹部１４保護層１５長尺状体１６ゴムマトリックス１７口金１８球状の気泡１９凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 7/00 Ｃ０８Ｌ 7/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】天然ゴム及びジエン系合成ゴムから選ば
れた少なくとも１種のゴム成分と、該ゴム成分１００重
量部に対し、少なくともカーボンブラック１０重量部と
を含むゴムマトリックスと、該ゴム成分１００重量部に
対し、平均長さ（Ｌ）と平均径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）
が小さくとも３である長尺状体１〜２０重量部とを含有
してなり、該カーボンブラックが、式（１）：（ＤＢＰ）≧０．１
８６×（Ｎ₂ＳＡ）＋８９、及び、式（２）：（ＤＢ
Ｐ）≧１０００／（Ｎ₂ＳＡ）＋１００を満たすことを
特徴とするゴム組成物。
【請求項２】ゴムマトリックスが発泡剤を含む請求項
１に記載のゴム組成物。
【請求項３】長尺状体が短繊維を少なくとも含む請求
項１又は２に記載のゴム組成物。
【請求項４】長尺状体が、加硫時にゴム組成物の温度
が加硫最高温度に達するまでの間にその粘度がゴムマト
リックスの粘度よりも低くなる長尺状樹脂を少なくとも
含む請求項１又は２に記載のゴム組成物。
【請求項５】長尺状樹脂が結晶性高分子を含んでな
り、その融点が加硫最高温度よりも低い請求項４に記載
のゴム組成物。
【請求項６】長尺状樹脂が押出温度以下の温度で軟化
する請求項４又は５に記載のゴム組成物。
【請求項７】請求項３に記載のゴム組成物を加硫して
得られ、短繊維を含有してなることを特徴とする加硫ゴ
ム。
【請求項８】請求項４から６のいずれかに記載のゴム
組成物を加硫して得られ、長尺状気泡を有することを特
徴とする加硫ゴム。
【請求項９】平均発泡率が３〜４０％である請求項７
又は８に記載の加硫ゴム。
【請求項１０】１対のビード部と、該ビード部にトロ
イド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのクラウ
ン部をたが締めするベルト及びトレッドを有してなり、
少なくとも前記トレッドが、請求項７から９のいずれか
に記載の加硫ゴムを含んでなることを特徴とするタイ
ヤ。
【請求項１１】短繊維及び長尺状気泡の少なくともい
ずれかがタイヤ周方向に沿って配向された請求項１０に
記載のタイヤ。