JP2000319451A - Tread rubber composition and studless tire - Google Patents

Tread rubber composition and studless tire

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JP2000319451A JP11131294A JP13129499A JP2000319451A JP 2000319451 A JP2000319451 A JP 2000319451A JP 11131294 A JP11131294 A JP 11131294A JP 13129499 A JP13129499 A JP 13129499A JP 2000319451 A JP2000319451 A JP 2000319451A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a studless tire which shows good abrasion resistance, excellent road holding property on a snow and ice road and less decrease of the road holding property even after a long term running and a tread rubber composition which gives a tread for the tire. SOLUTION: A tread rubber composition comprises 100 pts.wt. of a diene- based rubber as a matrix and 5 to 20 pts.wt. of a particle dispersed in the matrix to enhance a road holding property, the particle being a crushed particle of a hard rubber having an average particle diameter of 100 to 3,000 μm, the hard rubber containing 100 pts.wt. of a rubber component, 5 to 30 pts.wt. of a short fiber having a diameter(D) of 1 to 50 μm, length(L) of 100 to 3,000 μm and an aspect ratio (L/D) of 10 to 500 and a thermosetting resin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トレッドゴム組成
物およびスタッドレスタイヤに関する。
[0001] The present invention relates to a tread rubber composition and a studless tire.

【0002】[0002]

【従来の技術】雪氷上での車両タイヤのグリップ性能を
向上させるために、種々のスタッドレスタイヤが開発さ
れており、たとえば、そのタイヤトレッドのマトリクス
中に、もみ、くるみ等の殻の粉砕物を分散させてグリッ
プ性を向上させるようにしたものが知られている。
2. Description of the Related Art Various studless tires have been developed in order to improve the grip performance of vehicle tires on snow and ice. For example, pulverized shells such as fir and walnut are contained in a matrix of the tire tread. There is known one that is dispersed to improve grip.

【0003】しかし、グリップ性については、近年、よ
り高い性能が要求されるようになってきたため、上記粉
砕物を用いたタイヤトレッドでは、このような高い水準
の要求を満足させることができない。しかも、この粉砕
物には、短時間で摩耗したり、トレッド表面から脱落し
たりして、グリップ性が急速に低下するという問題もあ
った。
[0003] However, in recent years, higher performance has been demanded for gripping properties, and a tire tread using the above-mentioned pulverized material cannot satisfy such a high level demand. In addition, the pulverized material has a problem that it is worn out in a short time or falls off from the tread surface, so that the grip property is rapidly reduced.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、良好な耐摩耗性および優れた雪氷路面での
グリップ性を有し、このグリップ性が長期間走行しても
低下しにくいスタッドレスタイヤ、および、このタイヤ
のトレッドが得られるトレッドゴム組成物を提供するこ
とにある。
The problem to be solved by the present invention is to have good abrasion resistance and excellent grip on snow and ice road surfaces, and this grip is hardly reduced even after long running. It is to provide a studless tire and a tread rubber composition from which a tread of the tire can be obtained.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために、上記粉砕物における問題点を詳しく解
析した結果、粉砕物が短時間で摩耗する問題は、耐摩耗
性の高い短繊維と熱硬化性レジンをバインダで固めて粒
子とすれば解決可能であり、粉砕物がトレッド表面から
脱落する問題は、バインダとしてトレッドのマトリクス
成分と同系のゴム成分を用いれば、加硫時に分散粒子が
マトリクス接着して密着性が向上し、解消できると考え
た。このようにして、従来の天然の粉砕物の代わりに、
ゴム成分、短繊維および熱硬化性レジンを含有した組成
物から得られる硬質ゴム粒子をトレッドに配合すること
を着想した。種々の実験を重ねて、この硬質ゴム粒子の
構成成分を最適化し、良好な耐摩耗性と優れたグリップ
性が得られ、長期間走行してもグリップ性が低下しにく
いことを確認して、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems To solve the above-mentioned problems, the present inventor analyzed the problems in the above-mentioned pulverized materials in detail, and found that the problem that the pulverized materials are worn in a short time is high in abrasion resistance. The problem can be solved if the short fibers and the thermosetting resin are solidified with a binder to form particles, and the problem of the pulverized material falling off the tread surface can be solved by using a rubber component similar to the matrix component of the tread as a binder during vulcanization. It was considered that the dispersed particles were adhered to the matrix to improve the adhesiveness, which could be eliminated. In this way, instead of the traditional natural grounds,
The idea was to blend hard rubber particles obtained from a composition containing a rubber component, short fibers and a thermosetting resin into a tread. By repeating various experiments, optimizing the components of the hard rubber particles, it was confirmed that good abrasion resistance and excellent grip properties were obtained, and that the grip properties were not easily reduced even after long running, The present invention has been reached.

【0006】すなわち、本発明にかかるトレッドゴム組
成物は、マトリクスとなるジエン系ゴム100重量部に
対し、グリップ性向上のためにマトリクス中に分散させ
る粒子5〜20重量部を配合してなるトレッドゴム組成
物であって、前記粒子は、硬質ゴムからなる平均粒径1
00〜3000μmの粉砕粒子であり、前記硬質ゴム
が、ゴム成分と短繊維と熱硬化性レジンとを含み、前記
ゴム成分100重量部に対し前記短繊維を5〜30重量
部配合してなるゴム組成物から得られ、前記短繊維が、
直径(D)1〜50μm、長さ(L)100〜3000
μm、アスペクト比(L/D)10〜500の繊維であ
ることを特徴とする。
That is, the tread rubber composition according to the present invention is obtained by blending 100 parts by weight of a diene rubber serving as a matrix with 5 to 20 parts by weight of particles dispersed in the matrix to improve grip. A rubber composition, wherein the particles have an average particle size of 1
The rubber is a pulverized particle of 00 to 3000 μm, wherein the hard rubber contains a rubber component, a short fiber, and a thermosetting resin, and 5 to 30 parts by weight of the short fiber is mixed with 100 parts by weight of the rubber component. Obtained from the composition, wherein the short fibers are:
Diameter (D) 1-50 μm, Length (L) 100-3000
It is a fiber having a length of 10 μm and an aspect ratio (L / D) of 10 to 500.

【0007】本発明にかかるスタッドレスタイヤは、ト
レッドを備えたスタッドレスタイヤにおいて、上記トレ
ッドゴム組成物から得られていることを特徴とする。
A studless tire according to the present invention is a studless tire provided with a tread, wherein the studless tire is obtained from the tread rubber composition.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下にまず、本発明のトレッドゴ
ム組成物を構成するジエン系ゴムおよび粒子(硬質ゴム
粒子)について詳しく説明し、その後に、トレッドゴム
組成物およびスタッドレスタイヤを説明する。 〔ジエン系ゴム〕本発明で用いられるジエン系ゴムは、
トレッドのマトリクスとなり、トレッドゴム組成物を構
成する主要な成分である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, the diene rubber and particles (hard rubber particles) constituting the tread rubber composition of the present invention will be described in detail, and then the tread rubber composition and studless tire will be described. (Diene rubber) Diene rubber used in the present invention,
It is a main component of the tread rubber composition, serving as a tread matrix.

【0009】ジエン系ゴムとしては、たとえば、天然ゴ
ム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタ
ジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)等のジ
エン系ゴム等を挙げることができ、1種または2種以上
使用される。これらのうちでも、天然ゴムおよび/また
はブタジエンゴムが低温時に硬くなりにくいため、好ま
しい。
Examples of the diene rubber include diene rubbers such as natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), and butadiene rubber (BR). Or two or more are used. Of these, natural rubber and / or butadiene rubber are preferred because they are unlikely to become hard at low temperatures.

【0010】ジエン系ゴムは、上記ジエン系ゴム以外
に、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、イソプレン
−イソブチレンゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム
(X−IIR)等を含むものでも良い。 〔硬質ゴム粒子とその原材料〕本発明で用いられる硬質
ゴム粒子は、特定の短繊維と熱硬化性レジンをマトリク
スと同質のゴム成分で固めた、硬質ゴムからなる粒子で
あり、マトリクス中に分散して、良好な耐摩耗性および
雪氷路面で優れたグリップ性をトレッドに付与し、長期
間走行してもグリップ性を低下させない成分である。硬
質ゴム粒子は、後述のゴム組成物を、加硫または半加硫
して得られた硬質ゴムを粉砕することにより得た粒子で
ある。
The diene rubber may contain styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene-isobutylene rubber (IIR), halogenated butyl rubber (X-IIR), etc. in addition to the diene rubber. [Hard rubber particles and raw materials thereof] The hard rubber particles used in the present invention are particles made of hard rubber obtained by solidifying specific short fibers and a thermosetting resin with a rubber component of the same quality as the matrix, and are dispersed in the matrix. It is a component that imparts good abrasion resistance and excellent grip properties on snow and ice road surfaces to the tread, and does not reduce the grip properties even after long-term running. The hard rubber particles are particles obtained by pulverizing hard rubber obtained by vulcanizing or semi-vulcanizing a rubber composition described below.

【0011】硬質ゴムは、加硫されているよりも、半加
硫されている方が好ましい。トレッドゴム組成物が加硫
される時にトレッドゴム組成物のマトリクスとなるジエ
ン系ゴムと共に加硫するため、接着力が高まるからであ
る。硬質ゴム粒子の平均粒径は、100〜3000μm
であり、好ましくは100〜2000μm、さらに好ま
しくは100〜1000μmである。硬質ゴム粒子の平
均粒径が100μm未満であると、トレッドが硬くなり
過ぎて、雪氷路面におけるトレッドのグリップ性が低下
する。他方、硬質ゴム粒子の平均粒径が3000μmを
超えると、トレッドゴムと硬質ゴムとの耐摩耗性の差が
顕著に現れ、長期間走行した後のトレッド表面の外観が
良くなく、たとえば、斑点状になる。
The hard rubber is preferably semi-vulcanized rather than vulcanized. This is because, when the tread rubber composition is vulcanized, it is vulcanized together with a diene rubber which serves as a matrix of the tread rubber composition, so that the adhesive strength increases. The average particle size of the hard rubber particles is 100 to 3000 μm
And preferably 100 to 2000 μm, more preferably 100 to 1000 μm. If the average particle size of the hard rubber particles is less than 100 μm, the tread becomes too hard, and the grip of the tread on a snow and ice road surface decreases. On the other hand, when the average particle size of the hard rubber particles exceeds 3000 μm, the difference in wear resistance between the tread rubber and the hard rubber appears remarkably, and the appearance of the tread surface after running for a long period of time is not good. become.

【0012】硬質ゴム粒子の硬さについては、特に限定
はなく、タイプAデュロメータで測定して、好ましくは
80以上、さらに好ましくは90以上である。硬質ゴム
粒子の硬さが80未満であると、雪氷路面におけるトレ
ッドのグリップ性が低下するおそれがある。硬質ゴム粒
子の形状については、特に限定はなく、球状でも、平板
状でもよい。
The hardness of the hard rubber particles is not particularly limited, and is preferably 80 or more, more preferably 90 or more, as measured with a type A durometer. If the hardness of the hard rubber particles is less than 80, the grip of the tread on a snow and ice road surface may be reduced. The shape of the hard rubber particles is not particularly limited, and may be spherical or flat.

【0013】上述の硬質ゴム粒子を得るためのゴム組成
物は、ゴム成分と短繊維と熱硬化性レジンとを含む。ゴ
ム成分は、加硫または半加硫されることによって、短繊
維と熱硬化性レジンを粒子状に固めるバインダとなる成
分である。このゴム成分と、トレッドゴム組成物の基材
となるジエン系ゴムとは、加硫時に接着するようになる
ので、短繊維はトレッド中で固定されるようになる。
The rubber composition for obtaining the above-mentioned hard rubber particles contains a rubber component, short fibers and a thermosetting resin. The rubber component is a component that becomes a binder that solidifies the short fibers and the thermosetting resin into particles by being vulcanized or semi-vulcanized. Since the rubber component and the diene rubber serving as the base material of the tread rubber composition adhere during vulcanization, the short fibers are fixed in the tread.

【0014】ゴム成分としては、天然ゴム;スチレン・
ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、
イソプレンゴム(IR)等のジエン系合成ゴム;ポリノ
ルボルネン樹脂等を挙げることができ、1種または2種
以上使用される。ゴム成分は、上記以外の成分を含むも
のでもよい。短繊維は、硬質ゴム粒子およびトレッド全
体の耐摩耗性を補助的に高め、雪氷路面でトレッドに優
れたグリップ性を付与し、長期間走行してもグリップ性
を低下させない成分である。
As the rubber component, natural rubber; styrene
Butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR),
Diene-based synthetic rubbers such as isoprene rubber (IR); polynorbornene resins, etc., and one or more of them can be used. The rubber component may include components other than the above. The short fiber is a component that supplementarily enhances the wear resistance of the hard rubber particles and the entire tread, imparts excellent grip to the tread on snow and ice road surfaces, and does not decrease the grip even after long-term running.

【0015】短繊維の寸法関係について説明すると、直
径(D)、長さ(L)およびアスペクト比(L/D)
は、D=1〜50μm、L=100〜3000μm、L
/D=10〜500である。短繊維の寸法は、直径5〜
20μm、長さ300〜1500μm、アスペクト比3
0〜200であることが好ましい。短繊維の直径および
/または長さは、上記範囲より大きいと、短繊維の分散
が悪くなり、加硫後に破壊核となってゴムかけ等が発生
して、耐摩耗性が低下し、雪氷路面におけるトレッドの
グリップ性が低くなる。上記範囲より小さいと、この場
合も短繊維の分散が悪くなり、品質が安定しない。アス
ペクト比が10未満であると、短繊維を所望の方向に配
向させることが困難となり、強度が低下し、グリップ性
が低くなる。他方、アスペクト比が500を超えると、
この場合も短繊維の分散が悪くなり、短繊維を所望の方
向に配向させることが困難となる。要するに、短繊維の
寸法関係が上述のようであると、短繊維の加硫ゴム内で
の分散度が良く、短繊維がトレッドに十分な補強性を与
えて、雪氷路面におけるトレッドのグリップ性および耐
摩耗性を大いに向上させる。
The dimensional relationship of short fibers will be described. The diameter (D), length (L) and aspect ratio (L / D)
Is D = 1-50 μm, L = 100-3000 μm, L
/ D = 10-500. The size of the short fiber is diameter 5 ~
20 μm, length 300-1500 μm, aspect ratio 3
It is preferably from 0 to 200. If the diameter and / or length of the short fiber is larger than the above range, the dispersion of the short fiber becomes poor, and after vulcanization, it becomes a breaking nucleus to cause rubber sprinkling and the like, resulting in reduced wear resistance and snow and ice road surface. The grip of the tread is reduced. If it is smaller than the above range, the dispersion of the short fibers is also poor in this case, and the quality is not stable. When the aspect ratio is less than 10, it becomes difficult to orient the short fibers in a desired direction, the strength is reduced, and the grip properties are reduced. On the other hand, if the aspect ratio exceeds 500,
Also in this case, the dispersion of the short fibers becomes poor, and it becomes difficult to orient the short fibers in a desired direction. In short, when the dimensional relationship of the short fibers is as described above, the degree of dispersion of the short fibers in the vulcanized rubber is good, and the short fibers give the tread a sufficient reinforcing property, and the grip properties of the tread on the snow and ice road surface and Greatly improves wear resistance.

【0016】短繊維の素材としては、特に限定はない
が、例えば、ナイロン;ポリエステル;レーヨン;ケブ
ラー等のアラミド;ビニロン;コットン等を挙げること
ができ、これらの素材は1種または必要に応じ2種以上
を使用することができる。短繊維とゴム成分との密着性
(なじみ)を向上させるために、短繊維は、レゾルシン
・ホルマリン初期縮合物/ラテックス混合液(RFL)
等で表面処理されていることが好ましい。短繊維の表面
処理の方法としては、たとえば、RFL中に浸漬した
後、220〜240℃で5〜10分間乾燥する方法等を
挙げることができる。
The material of the short fiber is not particularly limited, and examples thereof include nylon; polyester; rayon; aramid such as Kevlar; vinylon; cotton; More than one species can be used. In order to improve the adhesiveness (conformity) between the short fiber and the rubber component, the short fiber is a resorcinol-formalin initial condensate / latex mixture (RFL)
It is preferable that the surface is treated by the above method. Examples of the surface treatment method of the short fibers include a method of immersing the fibers in RFL and drying at 220 to 240 ° C. for 5 to 10 minutes.

【0017】短繊維の配合量は、特に限定はないが、た
とえば、ゴム成分100重量部に対し、5〜30重量部
であり、好ましくは10〜25重量部である。短繊維の
配合量が5重量部未満であると、耐摩耗性や雪氷路面に
おけるトレッドのグリップ性が低くなることがある。短
繊維の配合量が30重量部を超えると、加工性が悪く、
加硫または半加硫して得られる硬質ゴム粒子の強度が低
くなり、ゴム欠けが発生することがある。すなわち、短
繊維の配合量が上記の範囲内であると、加工性が良好で
あり、かつ、長期間にわたって耐摩耗性や雪氷路面にお
けるトレッドのグリップ性を維持し易くなる。
The amount of the short fibers is not particularly limited, but is, for example, 5 to 30 parts by weight, preferably 10 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight of the rubber component. If the blending amount of the short fibers is less than 5 parts by weight, abrasion resistance and grip properties of the tread on snow and ice road surfaces may be reduced. If the short fiber content exceeds 30 parts by weight, processability is poor,
The strength of the hard rubber particles obtained by vulcanization or semi-vulcanization decreases, and rubber chipping may occur. That is, when the blending amount of the short fibers is within the above range, the workability is good, and the wear resistance and the grip property of the tread on the snow and ice road surface are easily maintained for a long period of time.

【0018】熱硬化性レジンは、硬質ゴム粒子およびト
レッド全体の耐摩耗性を高める成分である。熱硬化性レ
ジンとしては、熱硬化する樹脂であれば特に限定はな
く、たとえば、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂等を
挙げることができ、1種または2種以上使用される。こ
れらのうちでも、熱硬化性フェノール樹脂等のフェノー
ル・ホルムアルデヒド樹脂でゴムに添加するために調製
されたものが好ましい。
The thermosetting resin is a component for improving the wear resistance of the hard rubber particles and the tread as a whole. The thermosetting resin is not particularly limited as long as it is a thermosetting resin. For example, a phenol / formaldehyde resin and the like can be mentioned, and one or two or more kinds are used. Among these, a phenol-formaldehyde resin such as a thermosetting phenol resin prepared for addition to rubber is preferable.

【0019】熱硬化性レジンの配合量は、特に限定はな
いが、たとえば、ゴム成分100重量部に対し、好まし
くは10〜30重量部であり、さらに好ましくは15〜
20重量部である。熱硬化性レジンの配合量が10重量
部未満であると、硬度が十分でなく、耐摩耗性が低下す
るおそれがあり、また、雪氷路面におけるグリップ性能
の向上がみられない可能性もある。他方、熱硬化性レジ
ンの配合量が30重量部を超えると、混練中等で硬化し
てしまい、その後の加工ができなくなるおそれがある。
The amount of the thermosetting resin is not particularly limited. For example, the amount is preferably 10 to 30 parts by weight, more preferably 15 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of the rubber component.
20 parts by weight. If the amount of the thermosetting resin is less than 10 parts by weight, the hardness is not sufficient, the abrasion resistance may be reduced, and the grip performance on snow and ice road surfaces may not be improved. On the other hand, if the compounding amount of the thermosetting resin exceeds 30 parts by weight, the resin may be cured during kneading or the like, and may not be processed thereafter.

【0020】ゴム組成物は、補強性(耐摩耗性や耐ゴム
欠け性、硬さ等)をさらに向上させるために、上記短繊
維以外の補強充填剤を含むものであってもよい。補強充
填剤としては、たとえば、カーボンブラックの他、シリ
カ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、塩基性炭酸マグ
ネシウム、アルミナ等の白色充填剤からなる粉体を挙げ
ることができる。その配合量については、特に限定はな
く、必要量を適宜使用することができる。
The rubber composition may contain a reinforcing filler other than the above short fibers in order to further improve the reinforcing properties (abrasion resistance, rubber chipping resistance, hardness, etc.). Examples of the reinforcing filler include powders made of white fillers such as silica, clay, talc, calcium carbonate, basic magnesium carbonate, and alumina, in addition to carbon black. The blending amount is not particularly limited, and a necessary amount can be appropriately used.

【0021】ゴム組成物には、必要に応じてさらに、た
とえば、プロセスオイル等の軟化剤;酸化亜鉛、ステア
リン酸等の加硫助剤;メルカプトベンゾチアゾール(M
BT)、ジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)、
N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェ
ンアミド(TBBS)、N−シクロヘキシル−2−ベン
ゾチアジルスルフェンアミド(CBS)等のチアゾール
系促進剤や、ヘキサメチレンテトラミン(HMT)など
からなる加硫促進剤;イオウ;発泡剤;老化防止剤;ワ
ックス等の添加剤等を配合することができる。これらの
添加剤の配合量は、特に限定はなく、必要量を適宜使用
することができる。
If necessary, the rubber composition may further contain, for example, a softening agent such as a process oil; a vulcanization aid such as zinc oxide and stearic acid; a mercaptobenzothiazole (M
BT), dibenzothiazyl disulfide (MBTS),
It is composed of a thiazole-based accelerator such as N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS) and N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS), hexamethylenetetramine (HMT), and the like. Additives such as a vulcanization accelerator; sulfur; a foaming agent; an antioxidant; The amounts of these additives are not particularly limited, and the necessary amounts can be appropriately used.

【0022】ゴム組成物の製造方法としては、公知の方
法を採用することができ、たとえば、上記各原料成分を
バンバリーミキサー、ニーダー等のゴム混練装置を用
い、JIS K6299に準じて混練する方法が挙げら
れる。硬質ゴム粒子は、ゴム組成物を、加硫または半加
硫して得られた硬質ゴムを粉砕することにより製造され
る。ここでいう加硫とは、JIS K6300の加硫試
験でtc(80)以上加硫することであり、半加硫と
は、tc(10)以上tc(80)未満加硫することで
ある。 〔トレッドゴム組成物およびスタッドレスタイヤ〕本発
明のトレッドゴム組成物は、上記ジエン系ゴムおよび硬
質ゴム粒子を必須成分とする組成物である。
As a method for producing the rubber composition, a known method can be adopted. For example, a method in which the above-mentioned raw materials are kneaded using a rubber kneading apparatus such as a Banbury mixer or a kneader according to JIS K6299. No. Hard rubber particles are produced by grinding hard rubber obtained by vulcanizing or semi-vulcanizing a rubber composition. The vulcanization here refers to vulcanization of tc (80) or more in a vulcanization test according to JIS K6300, and semi-vulcanization refers to vulcanization of at least tc (10) and less than tc (80). [Tread Rubber Composition and Studless Tire] The tread rubber composition of the present invention is a composition containing the diene rubber and hard rubber particles as essential components.

【0023】硬質ゴム粒子の配合割合は、ジエン系ゴム
100重量部に対し、5〜20重量部であり、好ましく
は10〜20重量部である。硬質ゴム粒子の配合割合
が、ジエン系ゴム100重量部に対して5重量部未満で
あると、耐摩耗性や雪氷路面におけるトレッドのグリッ
プ性の向上が期待できない。他方、ジエン系ゴム100
重量部に対して20重量部を超えると、トレッド全体が
硬くなる影響で雪氷路面における性能が低下する。
The mixing ratio of the hard rubber particles is 5 to 20 parts by weight, preferably 10 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the diene rubber. If the compounding ratio of the hard rubber particles is less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the diene rubber, improvement in wear resistance and grip properties of the tread on snow and ice road surfaces cannot be expected. On the other hand, diene rubber 100
If the amount exceeds 20 parts by weight with respect to the weight part, the performance on the snow and ice road surface is reduced due to the effect that the entire tread becomes hard.

【0024】本発明のトレッドゴム組成物は、これをス
タッドレスタイヤに使用した時に十分な硬度を得るため
に、カーボンブラック等の上記補強充填材を含むもので
あってもよい。本発明のトレッドゴム組成物は、必要に
応じて、上記硬質ゴム粒子の説明で例示した添加剤等を
含有してもよい。
The tread rubber composition of the present invention may contain the above-mentioned reinforcing filler such as carbon black in order to obtain a sufficient hardness when used in a studless tire. The tread rubber composition of the present invention may contain the additives exemplified in the description of the hard rubber particles, if necessary.

【0025】本発明のトレッドゴム組成物の製造方法と
しては、公知の方法を適用することができる。上記各成
分を、たとえば、バンバリーミキサーや、二軸ローラー
等の混練機等を用いて、通常の方法、条件で混練するこ
とによって得られる。本発明にかかるスタッドレスタイ
ヤは、そのトレッドが本発明のトレッドゴム組成物から
得られている。トレッドは、常に路面と接する部分であ
り、このため、スタッドレスタイヤは、雪氷路面で、優
れたグリップ性を有し、長期間走行してもグリップ性が
低下しにくく、良好な耐摩耗性を有する。
As a method for producing the tread rubber composition of the present invention, a known method can be applied. The above-mentioned components are obtained by kneading under ordinary methods and conditions using, for example, a kneader such as a Banbury mixer or a twin-screw roller. The tread of the studless tire according to the present invention is obtained from the tread rubber composition of the present invention. The tread is a portion that is always in contact with the road surface, and therefore, the studless tire has excellent grip properties on snow and ice road surfaces, has low grip characteristics even after long-term running, and has good wear resistance. .

【0026】本発明のスタッドレスタイヤは、トレッド
ゴム組成物を用いて、タイヤの元になる生タイヤを製造
した後、この生タイヤを金型加硫機に入れて、たとえ
ば、150〜180℃、8〜40分間加硫して製造する
ことができる。
The studless tire of the present invention is prepared by producing a raw tire from which a tire is made using the tread rubber composition, and then placing the raw tire in a mold vulcanizer at, for example, 150 to 180 ° C. It can be produced by vulcanizing for 8 to 40 minutes.

【0027】[0027]

【実施例】以下に本発明の具体的な実施例および比較例
を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。以下に
おいて、「部」は「重量部」、「%」は「重量%」を示
す。実施例および比較例に先立ち、これらに用いた基本
配合成分を調製した。 −硬質ゴムAの製造− 表1に示す各成分を、バンバリーミキサーとロール機を
用いたJIS K6299に準拠する方法で、混練し
て、ゴム組成物Aを調製した。次いで、ゴム組成物Aを
シート金型(2mm厚)を用いて、成形、加硫して、硬
質ゴムAを得た。なお、加硫温度は150℃で、50%
加硫に相当する時間を加硫時間とした。別に、加硫温度
は150℃で、95%加硫に相当する時間を、JIS
K6300に従い測定し、50%加硫に相当する時間と
ともに、表1に示した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following Examples. In the following, “parts” indicates “parts by weight” and “%” indicates “% by weight”. Prior to Examples and Comparative Examples, basic blending components used for these were prepared. -Production of Hard Rubber A- Each component shown in Table 1 was kneaded by a method according to JIS K6299 using a Banbury mixer and a roll machine to prepare a rubber composition A. Next, the rubber composition A was molded and vulcanized using a sheet mold (2 mm thick) to obtain a hard rubber A. The vulcanization temperature was 150 ° C and 50%
The time corresponding to the vulcanization was taken as the vulcanization time. Separately, the vulcanization temperature was 150 ° C and the time corresponding to 95% vulcanization was determined by JIS.
It was measured according to K6300 and is shown in Table 1 with the time corresponding to 50% vulcanization.

【0028】ゴム組成物Aの加硫後硬度は、加硫温度1
50℃で、5分間加硫した後、JIS K6253に規
定された方法に従って、タイプAデュロメーターを用い
て測定した。その結果を表1に示した。 −硬質ゴムAAおよび硬質ゴムB〜Gの製造− 硬質ゴムAと同様にして、表1に示す各成分から、それ
ぞれ、ゴム組成物AAおよびゴム組成物B〜Gを調製し
た後、硬質ゴムAAおよび硬質ゴムB〜Gを製造した。
なお、ゴム組成物AAでは、加硫温度は150℃で、9
5%加硫に相当する時間を加硫時間とした。別に、加硫
温度は150℃で、50%加硫に相当する時間も測定し
た。また、ゴム組成物AAでは、加硫温度150℃で、
12分間加硫した後に、加硫硬度を測定した。
The hardness of the rubber composition A after vulcanization is determined by a vulcanization temperature of 1
After vulcanization at 50 ° C. for 5 minutes, it was measured using a type A durometer according to the method specified in JIS K6253. The results are shown in Table 1. —Production of Hard Rubber AA and Hard Rubbers B to G— In the same manner as for the hard rubber A, a rubber composition AA and a rubber composition BG are prepared from the components shown in Table 1, respectively. And hard rubbers B to G were produced.
In the rubber composition AA, the vulcanization temperature was 150 ° C.
The time corresponding to 5% vulcanization was taken as the vulcanization time. Separately, the vulcanization temperature was 150 ° C. and the time corresponding to 50% vulcanization was also measured. In the rubber composition AA, at a vulcanization temperature of 150 ° C.,
After vulcanization for 12 minutes, the vulcanization hardness was measured.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】*1 短繊維として、デュポン社製の商品
名ケブラー(KEVLAR、アラミド繊維)を使用し
た。ゴム組成物A、AAおよびB〜Dでは、ケブラー繊
維単体を使用するのではなく、天然ゴム(NR)との混
合物であるケブラーE/E 6F722(商品名)を使
用した。ケブラーE/E 6F722におけるケブラー
繊維とNRとの比率(ケブラー繊維/NR)は30/1
00である。表1では、ケブラーE/E 6F722の
組成をNRとケブラー繊維とに分離して、短繊維として
はケブラー繊維のみの重量で表し、ケブラーE/E 6
F722に含まれるNRは別に加えたNRとともに合計
して表1に示した。ゴム組成物FおよびGでは、ケブラ
ーと天然ゴム(NR)との混合物である試作品を、上記
と同様にして用いた。
* 1 Kevlar (Kevlar, aramid fiber) manufactured by DuPont was used as the short fiber. In the rubber compositions A, AA and BD, Kevlar E / E 6F722 (trade name) which is a mixture with natural rubber (NR) was used instead of using Kevlar fiber alone. The ratio of Kevlar fiber to NR (Kevlar fiber / NR) in Kevlar E / E 6F722 is 30/1.
00. In Table 1, the composition of Kevlar E / E 6F722 is divided into NR and Kevlar fibers, and the short fibers are represented by the weight of only Kevlar fibers.
The NR included in F722 is shown in Table 1 with the NR added separately. For rubber compositions F and G, prototypes that were a mixture of Kevlar and natural rubber (NR) were used as described above.

【0031】*2 昭和キャボット社製、カーボンブラ
ック ショウワブラックN220 *3 住友デュレツ社製、スミライトレジン PR12
686 *4 TBBS N−tert−ブチル−2−ベンゾチ
アゾリルスルフェンアミド、三新化学社製、サンセラー
NS *5 HMT ヘキサメチレンテトラミン、大内新興社
製、ノクセラーH −実施例1− 硬質ゴムAを、通常のゴムの粉砕に用いられるクラット
ングロールおよびグライディングロールを用いて粉砕
し、ふるいに通して、平均粒径1000μmの硬質ゴム
Aの粒子を製造した。
* 2 Showa Cabot Co., Ltd., Carbon Black Showa Black N220 * 3 Sumitomo Durez Co., Ltd., Sumilite Resin PR12
686 * 4 TBBS N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd., Suncellar NS * 5 HMT hexamethylenetetramine, manufactured by Ouchi Shinkosha Co., Ltd., Noxeller H -Example 1-Hard rubber A Was crushed using a cladding roll and a gliding roll which are usually used for crushing rubber, and passed through a sieve to produce hard rubber A particles having an average particle diameter of 1000 μm.

【0032】次に、硬質ゴム粒子としての平均粒径10
00μmの硬質ゴムAの粒子15部、天然ゴム60部、
ブタジエンゴム(BR150B、宇部興産社製)40
部、カーボンブラック(ショウワブラックN220、昭
和キャボット社製)60部、ナフテンオイル(プロセス
P−200、ジャパンエナジー社製)10部、ワックス
(サンノック、大内新興社製)1.5部、老化防止剤
(アンチゲン6C、住友化学社製)1.5部、ステアリ
ン酸(ステアリン酸椿、日本油脂社製)2.5部および
酸化亜鉛(酸化亜鉛二種、三井金属社製)3.0部を配
合した後、イオウ(鶴見化学社製)1.0部および加硫
促進剤としてのN−tert−ブチル−2−ベンゾチア
ジルスルフェンアミド(TBBS)1.5部をさらに配
合し、バンバリーミキサーを用いて混練し、トレッドゴ
ム組成物(1)を調製した。なお、表1には各成分のう
ち硬質ゴム粒子の配合量、種類および粒径を示した。
Next, the average particle size of the hard rubber particles is 10
15 parts of 00 μm hard rubber A particles, 60 parts of natural rubber,
Butadiene rubber (BR150B, manufactured by Ube Industries) 40
Parts, 60 parts of carbon black (Showa Black N220, manufactured by Showa Cabot), 10 parts of naphthenic oil (Process P-200, manufactured by Japan Energy), 1.5 parts of wax (Sunnoc, manufactured by Ouchi Shinkosha), aging prevention 1.5 parts of an agent (antigen 6C, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 2.5 parts of stearic acid (tsubaki stearic acid, manufactured by NOF Corporation) and 3.0 parts of zinc oxide (two types of zinc oxide, manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd.) After blending, 1.0 part of sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Co.) and 1.5 parts of N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (TBBS) as a vulcanization accelerator were further blended, and a Banbury mixer was added. To prepare a tread rubber composition (1). Table 1 shows the compounding amount, type and particle size of the hard rubber particles among the components.

【0033】トレッドゴム組成物(1)を押出機を用い
てトレッドの形状に押出した後、165℃で20分間加
硫して、スタッドレスタイヤ(1)を製造した。なお、
タイヤの規格は185/70R14であった。 −実施例2および比較例1〜11− 実施例1で、平均粒径1000μmの硬質ゴムAの粒子
およびその配合量を表2および表3に示すように変更す
る以外は、実施例1と同様にして、それぞれ、トレッド
ゴム組成物(2)および比較ゴム組成物(1)〜(1
1)を調製した。なお、表2および表3に記載した各硬
質ゴム粒子は、実施例1と同様にして製造した。
The tread rubber composition (1) was extruded into a tread shape using an extruder, and then vulcanized at 165 ° C. for 20 minutes to produce a studless tire (1). In addition,
The tire specification was 185 / 70R14. -Example 2 and Comparative Examples 1 to 11-The same as Example 1 except that the hard rubber A particles having an average particle diameter of 1000 µm and the compounding amount thereof were changed as shown in Tables 2 and 3 in Example 1. And tread rubber composition (2) and comparative rubber compositions (1) to (1), respectively.
1) was prepared. The hard rubber particles described in Tables 2 and 3 were produced in the same manner as in Example 1.

【0034】次いで、トレッドゴム組成物(2)および
比較トレッドゴム組成物(1)〜(11)を、それぞ
れ、押出機を用いてトレッドの形状に押出し、スタッド
レスタイヤ(2)および比較スタッドレスタイヤ(1)
〜(11)を製造した。上記実施例および比較例で得た
タイヤの評価は、以下に示すようにして行った。初期氷上制動指数 タイヤを自動車に装着させて、住友ゴム工業社の北海道
名寄テストコース内の氷盤計測路で、初速度30km/
hでロック制動したときの減速度から、後述の比較例1
での指数を100として、氷上制動指数を求め、その結
果を表2および表3に示した。この指数値が大きいほど
制動力が大きいことを示す。5000km走行後氷上制動指数 初期氷上制動指数の結果が良かったタイヤについて、乾
燥路を5000km走行させた後、上記と同じ条件で氷
上制動指数を求め、その結果を表2および表3に示し
た。
Next, the tread rubber composition (2) and the comparative tread rubber compositions (1) to (11) are extruded into a tread shape using an extruder, respectively, and the studless tire (2) and the comparative studless tire ( 1)
To (11). The tires obtained in the above Examples and Comparative Examples were evaluated as described below. An initial braking index on ice tire was mounted on a car, and the initial speed was 30 km / h on the ice floe measurement road on the Nayoro Test Course in Hokkaido of Sumitomo Rubber Industries.
h from the deceleration at the time of lock braking with h
The braking index on ice was determined by setting the index at 100 to 100, and the results are shown in Tables 2 and 3. The greater the index value, the greater the braking force. Brake index on ice after traveling 5000 km The tire on which the result of the initial on-ice braking index was good was traveled 5000 km on a dry road, and then the on-ice braking index was obtained under the same conditions as described above. The results are shown in Tables 2 and 3.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】[0036]

【表3】 [Table 3]

【0037】<評価結果>実施例1および2は、硬質ゴ
ム粒子を含まない比較例1と比較して、雪氷路面での初
期グリップ性が優れており、このグリップ性は、長期間
走行しても低下しにくい。実施例1と比較例2および3
との比較から、硬質ゴム粒子の配合量が少なすぎても、
多すぎても、初期グリップ性が低下する。後者の理由
は、トレッドが硬くなりすぎるためであると、考えられ
る。
<Evaluation Results> Examples 1 and 2 are superior to Comparative Example 1 containing no hard rubber particles in the initial grip on snow and ice road surfaces. Also hard to lower. Example 1 and Comparative Examples 2 and 3
From the comparison with, even if the compounding amount of the hard rubber particles is too small,
Even if the amount is too large, the initial grip property is reduced. The latter reason may be due to the tread becoming too hard.

【0038】実施例1と比較例4および5との比較か
ら、硬質ゴム粒子の粒径が小さすぎると、初期グリップ
性が低下し、硬質ゴム粒子の粒径が大きすぎると、初期
グリップ性は良好であるが、5000km走行後のグリ
ップ性は低下する。この理由は、前者はトレッドが硬く
なりすぎるためであり、後者は5000km走行後に、
硬質ゴム粒子が脱落して大きな凹凸がトレッド表面に生
じるためであると、考えられる。
From the comparison between Example 1 and Comparative Examples 4 and 5, the initial grip properties are reduced when the particle size of the hard rubber particles is too small, and the initial grip properties are reduced when the particle size of the hard rubber particles is too large. Good, but the grip after running 5000 km is reduced. The reason is that in the former, the tread is too hard, and in the latter, after traveling 5000 km,
This is probably because the hard rubber particles fall off and large irregularities are formed on the tread surface.

【0039】実施例1と比較例6との比較から、硬質ゴ
ム粒子の硬度が低いと、初期グリップ性が低下する。実
施例1と比較例7〜9との比較から、硬質ゴム粒子中の
短繊維の配合量が少なすぎると初期グリップ性が低下
し、その配合量が多すぎると、初期グリップ性は良好で
あるが、5000km走行後のグリップ性は低下する。
後者の理由は、5000km走行後に、短繊維の配合量
が多すぎるとゴム欠け等が発生するためであると、考え
られる。
From the comparison between Example 1 and Comparative Example 6, when the hardness of the hard rubber particles is low, the initial grip properties are reduced. From the comparison between Example 1 and Comparative Examples 7 to 9, the initial grip properties are reduced when the blending amount of the short fibers in the hard rubber particles is too small, and the initial gripping properties are good when the blending amount is too large. However, grip performance after traveling 5000 km is reduced.
It is considered that the latter reason is that if the blending amount of the short fibers is too large after traveling 5,000 km, chipping of rubber or the like occurs.

【0040】実施例1と比較例10〜11との比較か
ら、硬質ゴム粒子中の短繊維のアスペクト比が、小さす
ぎ(短繊維が短すぎ)および大きすぎ(短繊維が長す
ぎ)の場合は、初期グリップ性は良好であるが、500
0km走行後のグリップ性は、いずれの場合も低下す
る。後者の理由は、硬質ゴム粒子中の短繊維の分散性が
低く、この短繊維を核として、ゴム欠けが発生し、耐摩
耗性が低下するためであると、考えられる。
From the comparison between Example 1 and Comparative Examples 10 to 11, when the aspect ratio of the short fibers in the hard rubber particles is too small (short fibers are too short) and too large (short fibers are too long) Means that the initial grip is good, but 500
The grip after running at 0 km is reduced in each case. The latter reason is considered to be due to the fact that the dispersibility of the short fibers in the hard rubber particles is low, and the short fibers are used as nuclei to cause chipping of the rubber and decrease the wear resistance.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明にかかるスタッドレスタイヤは、
良好な耐摩耗性および優れた雪氷路面でのグリップ性を
有し、このグリップ性が長期間走行しても低下しにく
い。本発明にかかるトレッドゴム組成物は、上記スタッ
ドレスタイヤの製造に用いることができる。
The studless tire according to the present invention comprises:
It has good abrasion resistance and excellent grip on snow and ice road surfaces, and this grip is unlikely to decrease even after long-term running. The tread rubber composition according to the present invention can be used for producing the above studless tire.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 61/04 C08L 61/04 Fターム(参考) 4J002 AB014 AB024 AC011 AC012 AC031 AC032 AC061 AC062 AC081 AC082 BE064 BK002 CC033 CF054 CL004 CL064 FA044 FB264 FD010 FD020 FD022 FD023 FD024 FD030 FD140 FD150 GN01 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (reference) C08L 61/04 C08L 61/04 F term (reference) 4J002 AB014 AB024 AC011 AC012 AC031 AC032 AC061 AC062 AC081 AC082 BE064 BK002 CC033 CF054 CL004 CL064 FA044 FB264 FD010 FD020 FD022 FD023 FD024 FD030 FD140 FD150 GN01

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マトリクスとなるジエン系ゴム100重量
部に対し、グリップ性向上のためにマトリクス中に分散
させる粒子5〜20重量部を配合してなるトレッドゴム
組成物であって、前記粒子は、硬質ゴムからなる平均粒
径100〜3000μmの粉砕粒子であり、前記硬質ゴ
ムが、ゴム成分と短繊維と熱硬化性レジンとを含み、前
記ゴム成分100重量部に対し前記短繊維を5〜30重
量部配合してなるゴム組成物から得られ、前記短繊維
が、直径(D)1〜50μm、長さ(L)100〜30
00μm、アスペクト比(L/D)10〜500の繊維
であることを特徴とする、トレッドゴム組成物。
1. A tread rubber composition comprising 100 parts by weight of a diene rubber serving as a matrix and 5 to 20 parts by weight of particles dispersed in the matrix for improving gripping properties. Crushed particles having an average particle size of 100 to 3000 μm made of a hard rubber, wherein the hard rubber contains a rubber component, a short fiber, and a thermosetting resin, and the short fiber is 5 to 5 parts by weight of the rubber component. The short fiber is obtained from a rubber composition containing 30 parts by weight, and has a diameter (D) of 1 to 50 μm and a length (L) of 100 to 30.
A tread rubber composition, which is a fiber having a thickness of 00 µm and an aspect ratio (L / D) of 10 to 500.
【請求項2】トレッドを備えたスタッドレスタイヤにお
いて、前記トレッドが請求項1に記載のトレッドゴム組
成物から得られていることを特徴とする、スタッドレス
タイヤ。
2. A studless tire having a tread, wherein the tread is obtained from the tread rubber composition according to claim 1.
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