JP2000143876A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

タイヤトレッド用ゴム組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤの氷上摩擦力を向上させるタイヤトレ
ッド用に適したタイヤトレッド用ゴム組成物を提供す
る。 【解決手段】 ジエン系ゴムに、ポリアクリロニトリル
を主成分とした樹脂粉末を配合したタイヤトレッド用ゴ
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、ポリアクリロニト
リルを主成分とする樹脂粉末を配合したタイヤトレッド
用ゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ゴムに対し、種々の樹脂粒子を配合する
ことによって、ゴム表面にミクロな凹凸面を形成し、そ
れにより氷の表面に発生する水膜を除去して氷上摩擦を
向上させる手法が従来より数多く検討されているが、未
だ十分なレベルには達していない。例えば、前記の樹脂
粒子をタイヤトレッド用ゴムに配合する事例としては、
特開平4−311739号公報および特開平31804
4号公報のフェノール樹脂、特開平4−362403号
公報のシンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン、
および特開平4−41535号公報のナイロン樹脂等が
あるが、これらの樹脂粒子の使用では、いずれも氷上で
の引掻き効果、氷への凝着力および親水性等の観点で問
題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明で
は、前述の観点での特性がバランス良く優れるがため
に、これをゴム組成物に配合するときはゴム組成物の氷
上摩擦力を著しく高めることができるような特定の樹脂
粉末を配合したタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、ジエン
系ゴムに、ポリアクリロニトリルを主成分とした樹脂粉
末を配合したタイヤトレッド用ゴム組成物が提供され
る。
【0005】また、本発明によれば、前記ポリアクリロ
ニトリルを主成分とした樹脂粉末が、アクリルニトリル
を50%以上含んだ樹脂からなり、その粒子径が10〜
200μmの粉体であることを特徴とする前記タイヤト
レッド用ゴム組成物が提供される。
【0006】また、本発明によれば、前記ジエン系ゴム
が、ガラス転移温度の平均値−55℃以下であることを
特徴とする前記タイヤトレッド用ゴム組成物が提供され
る。
【0007】また、本発明によれば、ゴム100重量部
に対し、更に、N2 SA:70m2/g,DBP吸油
量:105ml/100g以上であるカーボンブラックを
20〜80重量部、湿式シリカを0〜50重量部配合し
た前記タイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成および作用
効果について説明する。本発明によるタイヤトレッド用
ゴム組成物では、ポリアクリロニトリルを主成分とした
樹脂粉末を加硫ゴムマトリックス中に均一分散してなる
構造のタイヤトレッド用ゴム組成物を得るものであり、
かくしてこのゴム組成物をもってタイヤのトレッド部を
構成した場合には、前記ポリアクリロニトリルゴムを主
成分とする樹脂粉末が走行中にタイヤ表面に突出し、ま
たこれが剥落して凹部を形成し、その凹凸面によってタ
イヤの氷上摩擦力を高めることができる。また、タイヤ
表面に突出もしくは凹面の内壁を構成する前記ポリアク
リロニトリルゴムを主成分とする樹脂が氷上を引掻き、
さらに氷上摩擦力を高めることができる。
【0009】本発明によれば、前記ポリアクリルニトリ
ルを主成分とする樹脂粉末としては、適度な硬度、氷と
の凝着性および親水性を有するように、アクリルニトリ
ルを50%以上含む(より好ましくは60%以上含む)
樹脂が用いられる。このアクリルニトリルを50%以上
含む樹脂としては、例えば、ポリ(メタ)アクリロニト
リルおよび(メタ)アクリロニトリル含有量の高い共重
合体が好適に用いられる。その共重合体の場合の相手側
モノマー(コモノマー)としては、ハロゲン化ビニル、
ハロゲン化ビニリデン、スチレン系モノマー、(メタ)
アクリレート系モノマー、酢酸ビニル、ブタジエン、ビ
ニルピリジン、クロロプレン等のモノマーが用いられ
る。
【0010】本発明によるポリアクリロニトリルを主成
分とする樹脂粉末には、その粒子径が10〜200μm
(好ましくは、30〜150μm)の粉体が用いられ
る。この粒子径が10μm未満のものでは、その引掻き
効果による所望の氷上摩擦力が得られず、また融解水の
トラップまたは除去に必要な表面凹凸も形成されないの
で好ましくなく、また、200μm超のものでは、タイ
ヤ表面の氷路面への接地面積が低下して所望の凝着力に
よる氷上摩擦力が得られないので好ましくない。
【0011】また、本発明による前記ポリアクリロニト
リルを主成分とする樹脂粉末は、ジエン系ゴム100重
量部に対して1〜20重量部、好ましくは1〜10重量
部配合して用いられる。この範囲で配合することによっ
て、ゴム表面に形成された凹凸が、氷結路上に発生する
適度な水のトラップまたは除去効果が得られ、また凝着
摩擦による氷結路上での摩擦力が向上する。
【0012】本発明のゴム組成物に配合される前記ポリ
アクリロニトリルを主成分とした樹脂粉末は、前記ポリ
(メタ)アクリロニトリル樹脂や(メタ)アクリロニト
リル共重合体等を所定の粒子径に粉砕したものを用いれ
ばよく、また、スエーデンのEXPANCEL社より商
品名「エクスパンセル092DU−120」(未膨張の
アクリロニトリル樹脂粒子)等として市販されているも
のを、未膨張のまま配合、ゴム架橋する条件下で使用し
てもよい。
【0013】本発明によるジエン系ゴムに用いられるゴ
ム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、各種ブタ
ジエンゴム(BR)、各種スチレン−ブタジエン共重合
体ゴム(SBR)、ポリイソプレンゴム(IR)、アク
ルロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチ
レン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イ
ソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジ
エン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴ
ム等が挙げられる。ジエン系ゴムは、本発明のタイヤト
レッドとして使用する場合には、その低転動抵抗と耐摩
耗性、低温性能を両立させて向上させるために、ガラス
転移温度(Tg)が平均値で−55℃以下のものを使用
することが好ましい。
【0014】本発明によるタイヤトレッド用ゴム組成物
には、通常当該ゴム組成物に配合される補強剤としての
カーボンブラックおよび/またはシリカを配合する。本
発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に使用するカーボン
ブラックとしては、N2 SA(窒素吸着比表面積)が7
0m2 /g,DBP吸油量が105ml/100g以上で
あるものが好ましく、更にN2 SAが80〜200m2
/g,DBP吸油量が110〜150ml/100gであ
るものが一層好ましい。この値が低過ぎると引張強さ、
モジュラスなどが低くなるので好ましくなく、逆に高過
ぎるとN2 SAでは発熱量が大きくなるので好ましくな
く、DBP吸油量ではカーボンとして製造が難しいので
好ましくない。また、シリカとしては、湿式シリカが使
用される。これら補強剤の配合量としては、ゴム100
重量部に対して、カーボンブラックが20〜80重量
部、湿式シリカが0〜50重量部使用される。湿式シリ
カは使用されなくてもよく、使用する場合は、tanδ
のバランスが改良される範囲の配合量で用いるのが良
く、これが多過ぎると電気伝導度が低下し、また補強剤
の凝集力が強くなり、混練中の分散が不充分となるので
好ましくない。
【0015】本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物
には、更に、通常の加硫または架橋剤、加硫または架橋
促進剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑化剤、
軟化剤、その他当該ゴム用に一般的に配合されている各
種配合剤を配合することができる。これら添加剤の配合
量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配
合量とすることができる。
【0016】
【実施例】以下、実施例および比較例に従って本発明を
更に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの
実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【0017】以下の実施例および比較例の各例の配合に
用いた配合成分は、以下の市販品を用いた。 天然ゴム:RSS#3 SBR−1:NIPOL 1220(日本ゼオン)、 ガラス転移温度=−101℃ SBR−2:NIPOL 1502(日本ゼオン)、 ガラス転移温度=−51℃ カーボンブラック:SHOBLACK N220(昭和キャボット)、 N2 SA:111m2 /g, DBP吸油量:111ml/100g 劣化防止剤:SANTOFLEX 6PPD(FLEXSIS社) 酸化亜鉛3号:(正同化学工業) ステアリン酸:(日本油脂) アロマオイル:(富士興産) 加硫促進剤:SANTOCURE NS(FLEXSIS社) 硫黄:(軽井沢精錬所) ポリアクリロニトリル粒子:ポリアクリロニトリル樹脂を粉砕し、100μm と45μmの篩で分粒。 未膨張タイプポリアクリロニトリル粒子:エクスパンセルDU092−120 (未膨張タイプ) (EXPANCEL社)
【0018】試料の作製 1.7リットル密閉式バンバリーミキサーを用いて、ゴ
ムおよびカーボンブラック等の配合剤を5分間混合した
後、オープンロールにて、加硫促進剤、硫黄を混合し
た。得られた未加硫ゴムを、14.2MPa の圧力下で、
比較例2および実施例3は120℃(エクスパンセルが
膨張しない温度、膨張開始温度:130℃)で180分
間、その他は160℃で20分間加硫し、氷上摩擦試験
用のサンプルを得た。
【0019】氷上摩擦試験 温度制御された恒温室内に設置された氷面上にゴム試験
片を一定荷重で押し付け、一定速度で滑らせる時の抵抗
(氷上摩擦係数)を検出することによって行われる。実
施例、比較例に示した氷上摩擦試験条件は、氷温3℃、
速度20km/h、接地圧3kg/cm2 である。結果は、対比
となる比較例を100とした指数で表示し、数値が大き
いほど氷上摩擦力に優れていることを示す。
【0020】実施例1〜4および比較例1〜3 これらの例は、天然ゴムとSBR−1系のゴム、または
SBR−2系のゴムに対して、前記のポリアクリロニト
リル粒子、未膨張タイプポリアクリロニトリル粒子を配
合、加硫処理したゴム配合物についての評価結果を示す
ものである。結果を表I〜表III に示す。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【表3】
【0024】
【発明の効果】表I〜表III の結果からみられるよう
に、本発明に従ってジエン系ゴムにポリアクリロニトリ
ルを主成分とした樹脂粉末を配合することにより、氷上
摩擦力の向上の著しいゴム組成物が得られることが認め
られ、これをタイヤトレッド用ゴム組成物に使用すると
きは、氷上摩擦力に優れたタイヤとなすことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 洋一 神奈川県平塚市追分2番1号 横浜ゴム株 式会社平塚製造所内 Fターム(参考) 4J002 AC011 AC021 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 BB151 BG102 DA036 DJ017 FA112 FD010 FD016 FD017 FD020 FD030 FD140 FD150 FD202 GN01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジエン系ゴムに、ポリアクリロニトリル
    を主成分とした樹脂粉末を配合したタイヤトレッド用ゴ
    ム組成物。
  2. 【請求項2】 前記ポリアクリロニトリルを主成分とし
    た樹脂粉末が、アクリロニトリルを50%以上含んだ樹
    脂からなり、その粒子径が10〜200μmの粉体であ
    る請求項1に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
  3. 【請求項3】 前記ジエン系ゴムが、ガラス転移温度の
    平均値−55℃以下である請求項1または2に記載のタ
    イヤトレッド用ゴム組成物。
  4. 【請求項4】 ゴム100重量部に対し、更に、N2
    A:70m2 /g,DBP吸油量:105ml/100g
    以上であるカーボンブラックを20〜80重量部、湿式
    シリカを0〜50重量部配合した請求項1〜3のいずれ
    か1項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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