JP2001002832A

JP2001002832A - ゴム組成物、加硫ゴム及びタイヤ

Info

Publication number: JP2001002832A
Application number: JP11178076A
Authority: JP
Inventors: Susumu Ishizaki; 進石▲崎▼
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2001-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】氷雪路面上に生ずる水膜の除去能力に優れ、
氷雪路面との間の摩擦係数が大きく、氷上性能に優れた
タイヤ、及び該タイヤに用いられるゴム組成物を提供す
る。【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種からなるゴム成分を含むゴムマトリ
ックスと、発泡剤含有中空有機繊維とを含有してなるゴ
ム組成物であって、該発泡剤含有中空有機繊維が、加硫
時に該ゴム組成物の温度が加硫最高温度に達するまでの
間にその粘度が前記ゴムマトリックスの粘度よりも低く
なる樹脂と、該樹脂１００重量部に対して１０〜１００
重量部の発泡剤とを含有してなることを特徴とするゴム
組成物である。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ゴム組成物を含んでなるこ
とを特徴とするタイヤである。

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、特に市場が要望
する優れた氷上性能を有するタイヤ、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、氷雪
路面上でのタイヤの制動・駆動性能（氷上性能）を向上
させるため、特にタイヤのトレッドについての研究が盛
んに行われてきている。前記氷雪路面においては、該氷
雪路面と前記タイヤとの摩擦熱等により水膜が発生し易
く、該水膜が、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、前記タイヤのト
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、タイヤにおける前記氷上性
能を向上させるためには、前記トレッドの水膜除去能や
エッヂ効果を改良することが必要である。

【０００３】そこで、前記タイヤの表面にミクロな排水
溝（深さ、幅共に１００μｍ程度）を多数設け、該ミク
ロな排水溝により前記水膜を排除し、該タイヤの前記氷
雪路面上での摩擦係数を大きくさせることが提案されて
いる。しかし、この場合、該タイヤの使用初期における
前記氷上性能を向上させることはできるものの、該タイ
ヤの摩耗に伴い、徐々に前記氷上性能が低下してしまう
という問題がある。また、タイヤが摩耗しても前記氷上
性能が低下しないようにするため、前記トレッドに発泡
ゴムを用いることが提案されている。しかし、単なる発
泡ゴムにおける気泡は、球状であり異方性を持たず、前
記ミクロな排水溝として機能し得ないため、この場合、
市場の要求レベルを満たす程度にまで前記氷上性能を向
上させることができないという問題がある。

【０００４】一方、特開平４−３８２０７号公報には、
短繊維入発泡ゴムを前記トレッドに用いることにより、
該トレッドの表面に前記ミクロな排水溝を形成する手法
が記載されている。しかしながら、この場合、走行によ
り該トレッドが摩耗しても、摩耗面と略平行でない短繊
維は、該トレッドから容易に離脱せず、当初の狙いのよ
うな前記ミクロな排水溝が効率的に形成できず、前記氷
雪路面上での摩擦係数の向上が十分でない。また、前記
短繊維の離脱は走行条件等に大きく左右され、確実に前
記氷上性能を向上させることができないという問題があ
る。

【０００５】他方、特開平４−１１０２１２号公報等に
は、前記トレッドに中空繊維を分散させることにより、
前記氷雪路面と前記トレッドとの間に存在する前記水膜
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、このタイヤの場合、該中空繊維
のゴム中への混練時や成形時における圧力、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、前記ミクロな
排水溝が効率的に形成できず、依然として前記氷上性能
が十分でないという問題がある。

【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、前記氷雪路面上に生ずる水
膜の除去能力に優れ、前記氷雪路面との間の摩擦係数が
大きく、前記氷上性能に優れたタイヤを提供することを
目的とする。また、本発明は、前記氷雪路面上でのスリ
ップを抑えることが必要な構造物、例えば前記タイヤの
トレッド等に好適で、優れた氷上性能を有する加硫ゴム
を提供することを目的とする。更に、本発明は、前記加
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種からなるゴム成分を含むゴムマトリックス
と、発泡剤含有中空有機繊維とを含有してなるゴム組成
物であって、該発泡剤含有中空有機繊維が、加硫時に該
ゴム組成物の温度が加硫最高温度に達するまでの間にそ
の粘度が前記ゴムマトリックスの粘度よりも低くなる樹
脂と、該樹脂１００重量部に対して１０〜１００重量部
の発泡剤とを含有してなることを特徴とするゴム組成物
である。＜２＞樹脂が結晶性高分子を含み、その融点が加硫最
高温度よりも低い前記＜１＞に記載のゴム組成物であ
る。＜３＞結晶性高分子がポリエチレン及びポリプロピレ
ンの少なくとも一方である前記＜２＞に記載のゴム組成
物である。＜４＞発泡剤含有中空有機繊維における中空率が、２
０〜７０％である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記
載のゴム組成物である。＜５＞発泡剤含有中空有機繊維の含有量が、ゴム成分
１００重量部に対し０．５〜３０重量部である前記＜１
＞から＜４＞のいずれかに記載のゴム組成物である。＜６＞前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のゴム
組成物を加硫して得られ、長尺状気泡を有してなること
を特徴とする加硫ゴムである。＜７＞発泡率が３〜４０％である前記＜６＞に記載の
加硫ゴムである。＜８＞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＜６＞又は＜７＞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。＜９＞長尺状気泡がタイヤの周方向に配向された前記
＜８＞に記載のタイヤである。

【０００８】

【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。

【０００９】（ゴム組成物）本発明のゴム組成物は、発
泡剤含有中空有機繊維とゴムマトリックスとを少なくと
も含有してなる。

【００１０】−−発泡剤含有中空有機繊維−− 前記発泡剤含有中空有機繊維は、樹脂と発泡剤とを少な
くとも含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を
含有してなる。

【００１１】−樹脂− 前記樹脂としては、ゴム組成物が加硫最高温度に達する
までの間に溶融（軟化を含む）する熱特性を有している
こと、換言すれば、ゴム組成物の加硫時に該ゴム組成物
の温度が加硫最高温度に達するまでの間に前記樹脂の粘
度が該ゴム組成物における前記樹脂以外の成分からなる
ゴムマトリックスの粘度よりも低くなる熱特性を有して
いることが特に好ましい。このような熱特性を前記樹脂
が有していると、前記発泡剤含有中空有機繊維を配合し
たゴム組成物を加硫して得た加硫ゴム中に、前記ミクロ
な排水溝として機能し得る長尺状気泡を容易に形成する
ことができる点で有利である。

【００１２】前記加硫最高温度とは、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、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。

【００１３】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。

【００１４】前記樹脂としては、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、前記熱特性を有する材質が好ましく、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
る樹脂などが特に好適に挙げられる。

【００１５】該結晶性高分子からなる樹脂を例に説明す
ると、該樹脂の融点と、ゴム組成物の前記加硫最高温度
との差が大きくなる程、該ゴム組成物の加硫中に速やか
に該樹脂が溶融するため、該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る時期が早くなる。このた
め、該樹脂が溶融すると、該樹脂に含まれる発泡剤から
発生したガスは、前記ゴムマトリックスよりも低粘度で
ある該樹脂の内部に留まる。その結果、前記ゴム組成物
を加硫して得られた加硫ゴムにおいては、該樹脂により
被覆されたカプセル状の長尺状気泡が、潰れのない状態
で効率良く形成される。該加硫ゴムにおいては、このカ
プセル状の長尺状気泡が、前記ミクロな排水溝として機
能し得る。

【００１６】一方、前記樹脂の融点が、前記ゴム組成物
の前記加硫最高温度に近くなり過ぎると、加硫初期に速
やかに該樹脂が溶融せず、加硫終期に該樹脂が溶融す
る。加硫終期では、該樹脂に含まれる前記発泡剤から発
生したガスの一部が加硫したゴムマトリックス中に取り
込まれてしまい、溶融した該樹脂の内部には留まらず、
その結果、前記ミクロな排水溝として機能し得る長尺状
気泡が、効率良く形成されないことがある。他方、前記
樹脂の融点が低くなり過ぎると、例えば、発泡剤含有中
空有機繊維をゴム組成物中に配合し混練りする際、該発
泡剤含有中空有機繊維同士の融着が発生し、該発泡剤含
有中空有機繊維の分散不良が生じ、前記ミクロな排水溝
として機能し得る長尺状気泡が効率良く形成されないこ
とがある。したがって、前記樹脂の融点は、加硫工程中
にゴムマトリックスの粘度と前記樹脂の粘度とが逆転す
るような範囲で選択するのが好ましい。

【００１７】前記樹脂の融点の上限としては、特に制限
はないものの、以上の点を考慮して選択するのが好まし
く、一般的には、前記ゴム組成物の前記加硫最高温度よ
りも、低いのが好ましく、１０℃以上低いのがより好ま
しく、２０℃以上低いのが特に好ましい。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、前記樹脂の融点としては、通常１
９０℃以下の範囲で選択され、１８０℃以下が好まし
く、１７０℃以下がより好ましい。

【００１８】なお、前記樹脂の融点は、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測定装置を用いて測定した融解ピーク温度を前記
融点とすることができる。

【００１９】前記樹脂は、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ているの
が好ましく、結晶性高分子のみから形成されるのがより
好ましい。前記好ましい場合乃至より好ましい場合、前
記発泡剤含有中空有機繊維を含むゴム組成物を加硫して
得られた加硫ゴムにおいて、前記ミクロな排水溝として
機能し得る長尺状気泡を容易に形成することができる点
で有利である。

【００２０】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）、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）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制御
したものも使用でき、更にこれらの樹脂に添加剤を加え
たものも使用できる。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、汎用で入手し易い点でポリエチレン（Ｐ
Ｅ）、ポリプロピレン（ＰＰ）がより好ましく、融点が
低く、取扱いが容易な点でポリエチレン（ＰＥ）が特に
好ましい。

【００２１】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（ＰＭＭＡ）、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（ＰＳ）、ポリアクリロニトリル、これらの共重合
体、これらのブレンド物等が挙げられる。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。

【００２２】前記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、一般
に、該樹脂は、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。本発明においては、前記樹脂における
前記有機素材の分子量は、前記ゴム組成物の加硫最高温
度における前記ゴムマトリックスの粘度（流動粘度）よ
りも該樹脂の粘度（溶融粘度）が高くならないような範
囲で選択するのが好ましい。

【００２３】−発泡剤− 前記発泡剤としては、例えば、ジニトロソペンタメチレ
ンテトラミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤ
ＣＡ）、ジニトロソペンタスチレンテトラミンやベンゼ
ンスルホニルヒドラジド誘導体、オキシビスベンゼンス
ルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、二酸化炭素を発生す
る重炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモ
ニウム、窒素を発生する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。

【００２４】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ミン（ＤＰ
Ｔ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が好ましく、
特にアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が好ましい。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。

【００２５】前記発泡剤の形態としては、特に制限はな
く目的に応じて、粒子状、液状等の中から適宜選択する
ことができるが、発泡剤含有中空有機繊維中での該発泡
剤の偏在を防止し、発泡ムラを防止し、また、長手方向
に垂直な断面形状がほぼ円形であるカプセル状の長尺状
気泡を潰れのない状態で効率良く形成する観点からは、
径の細かい粒子状であるのが好ましい。粒子状の発泡剤
の平均粒径としては、例えば、０．１〜２０μｍが好ま
しく、０．５〜１０μｍがより好ましい。なお、前記発
泡剤の形態は、例えば顕微鏡等を用いて観察することが
できる。また、前記粒子状の発泡剤の平均粒径は、例え
ば、コールターカウンター等を用いて測定することがで
る。

【００２６】前記発泡剤の前記発泡剤含有中空有機繊維
における含有量としては、前記樹脂１００重量部に対し
て、１０〜１２０重量部が好ましく、２０〜１１０重量
部がより好ましく、３０〜１００重量部が特に好まし
い。また、前記含有量としては、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
用した該含有量のいずれかの値を下限とし、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含有量のいずれかの値を上限とする
範囲も好ましい。

【００２７】前記発泡剤の含有量が１０重量部未満であ
ると、発泡剤含有中空有機繊維に含まれる該発泡剤から
発生したガス同士が連結せず、該発泡剤含有中空有機繊
維内に、長手方向に垂直な断面形状がほぼ円形である長
尺状気泡を潰れのない状態で形成できず、気泡が繊維内
で分散した状態になってしまうことがある。一方、前記
発泡剤の含有量が１００重量部を超えると、樹脂に対し
て異物である発泡剤の量が多くなり過ぎ、発泡剤含有中
空有機繊維の製造時に糸切れが多く発生し、発泡剤含有
中空有機繊維の製造の点で好ましくない。

【００２８】−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、例えば市販品を好適に使用することができる。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。また、前記その他の成分の発泡剤含有中空有機
繊維における含有量としては、特に制限はなく、本発明
の目的を害しない範囲内において適宜選択することがで
きる。

【００２９】本発明においては、前記その他の成分とし
て発泡助剤を、前記発泡剤と併用してもよいが、この場
合、発泡剤含有中空有機繊維の製造中に発泡が生じない
範囲内に限られる。前記発泡助剤を前記発泡剤と併用す
ると、発泡剤含有中空有機繊維中に含まれる総ての発泡
剤を効率良く発泡させることができ、発泡ムラ等を招く
ことがない点では有利であるが、発泡開始温度が下がる
ため、より正確な温度コントロールが必要になる。した
がって、前記発泡助剤は、前記ゴムマトリックス中に添
加しておくのが特に好ましい。

【００３０】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。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。

【００３１】−繊維形状− 前記発泡剤含有中空有機繊維の平均径（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、該発泡剤含有中空有機繊維を含むゴム組成物を加
硫して得られる加硫ゴム中に、前記ミクロな排水溝とし
て機能し得る長尺状気泡を効率良く形成するためには、
１０〜１００μｍが好ましく、１５〜９０μｍがより好
ましく、２０〜８０μｍが特に好ましい。また、本発明
においては、前記平均径（Ｄ）として、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で採
用した前記平均径（Ｄ）のいずれかの値を下限とし、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
の実施例で採用した前記平均径（Ｄ）のいずれかの値を
上限とする数値範囲も好ましい。

【００３２】前記平均径（Ｄ）が１０μｍ未満である
と、前記発泡剤の平均粒径に対して該平均径が小さくな
り過ぎて、発泡剤含有中空有機繊維の製造時に糸切れが
多く発生する点で好ましくない。一方、前記平均径
（Ｄ）が１００μｍを超えると、発泡剤含有中空有機繊
維の平均径（直径）が大きくなり過ぎ、含まれる前記発
泡剤の一部が発泡を生じなかったり、発泡剤から生じた
ガス同士が発泡剤含有中空有機繊維内で連結せず、中空
部に潰れのないカプセル状の長尺状気泡を形成できず、
気泡が分割されてしまうことがある点で好ましくない。
なお、前記平均径（Ｄ）は、光学顕微鏡を用いて測定す
ることができる。

【００３３】前記発泡剤含有中空有機繊維が短繊維であ
る場合、該発泡剤含有中空有機繊維の平均長さ（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、該発泡剤含有中空有機繊維を含むゴム組
成物を加硫して得られる加硫ゴム中に、前記ミクロな排
水溝として機能し得る長尺状気泡を効率良く形成するた
めには、０．５〜２０ｍｍが好ましく、１〜１０ｍｍが
より好ましい。また、本発明においては、前記平均長さ
（Ｌ）として、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で採用した前記平均長さ
（Ｌ）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で採用した前記平均
長さ（Ｌ）の値を上限とする数値範囲も好ましい。

【００３４】前記平均長さ（Ｌ）が０．５ｍｍ未満であ
ると、機械的な切断が困難になり、前記発泡剤含有中空
有機繊維の生産性が非常に悪化することがあり、２０ｍ
ｍを超えると、ゴム混練り時の分散不良や、押出時の配
向乱れが発生することがある。なお、前記発泡剤含有中
空有機繊維の平均長さ（Ｌ）は、例えば、光学顕微鏡等
により測定できる。

【００３５】前記発泡剤含有中空有機繊維は、中空形状
を有しており、その中空率（％）としては、２０〜７０
％が好ましく、２５〜６５％がより好ましく、３０〜６
０％が特に好ましい。また、本発明においては、前記発
泡剤含有中空有機繊維の中空率として、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
いて採用した中空率の値を下限とし、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
て採用した中空率の値を上限とする数値範囲も好まし
い。

【００３６】前記中空率が、２０％未満であると、ゴム
組成物中に配合する前記発泡剤含有中空有機繊維に対し
て、該ゴム組成物中に取り込み乃至保持される空気の量
が少なく、該ゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの
前記氷上性能を十分に向上させることができず、７０％
を超えると、該発泡剤含有中空有機繊維の生産性が悪化
する上、該発泡剤含有中空有機繊維が潰れ易く、この潰
れにより該ゴム組成物の混練り時等において該発泡剤含
有中空有機繊維の中空部内に存在する空気のゴム組成物
外への流出が起こり好ましくない。一方、前記中空率が
前記好ましい数値範囲内にあると、そのようなことはな
い点で好ましい。

【００３７】前記発泡剤含有中空有機繊維の前記ゴム組
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、０．５〜３０重量部が好ましく、１〜２５重
量部がより好ましく、２〜２０重量部が特に好ましい。
また、本発明においては、前記発泡剤含有中空有機繊維
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。

【００３８】前記含有量が、０．５重量部未満である
と、ゴム組成物中に配合する前記発泡剤含有中空有機繊
維に対して、該ゴム組成物中に保持される乃至は取り込
まれる空気の量が少なく、長尺状の空隙の体積比率が小
さいため、前記氷上性能を十分に向上させることができ
ず、３０重量部を超えると、該発泡剤含有中空有機繊維
のゴム組成物中での分散性が悪化する、押出時の作業性
が悪化する、タイヤのトレッドにクラックが発生する等
の不都合が生ずることがあり好ましくない。また、コス
ト的にも高くなり、好ましくない。一方、前記含有量が
前記好ましい数値範囲内にあると、そのようなことはな
い点で好ましい。

【００３９】−製造方法− 前記発泡剤含有中空有機繊維は、例えば、溶液紡糸法、
ゲル紡糸法、溶融紡糸法等のそれ自体公知の方法により
製造され得るが、発泡剤が発泡反応を起こさないような
低温で安定した製造が行える点で溶媒を使った溶液紡糸
法やゲル紡糸法が好ましい。これらの紡糸法の場合、所
定の加熱温度の下、有機溶媒に前記樹脂を溶解し、かつ
前記発泡剤を分散させた紡糸原液を紡糸ノズルから押し
出してなる糸状体を急冷し、脱溶媒等を行うことにより
前記繊維を製造することができる。

【００４０】前記加熱温度（即ち、発泡剤含有中空有機
繊維の製造工程における温度）としては、４０〜１８０
℃であることが好ましく、４０〜１５０℃がより好まし
く、４０〜１３０℃が特に好ましい。また、本発明にお
いて、前記加熱温度としては、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で採用した該
温度のいずれかの値を下限とし、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で採用した
該温度のいずれかの値を上限とする数値範囲も好まし
い。

【００４１】前記加熱温度が、４０℃未満であると、前
記樹脂の種類にもよるが該樹脂の溶解あるいは前記発泡
剤の分散を十分に行うことができない可能性があり、１
８０℃を超えると、発泡剤の種類にもよるが、発泡剤含
有中空有機繊維の製造中に発泡反応が起こり、ガスを取
り逃がしてしまったり、あるいは、発泡剤含有中空有機
繊維の製造安定性を損なうことがある。なお、前記発泡
剤含有中空有機繊維中の樹脂がポリエチレンである場
合、前記加熱温度としては１００〜１５０℃が好まし
い。

【００４２】前記有機溶媒としては、前記樹脂の種類に
応じて適宜選択することができ、例えば、デカリン、ア
セトン、ベンゼンなどが挙げられる。これらの有機溶媒
は、１種単独で使用してもよい。

【００４３】前記樹脂は上述した通りであるが、融点が
一般のゴム加硫温度以下である点でポリエチレンが特に
好ましい。前記発泡剤も上述した通りであるが、製造加
工性の点でＡＤＣＡが特に好ましい。前記紡糸原液は、
前記樹脂を前記有機溶媒に溶解し、かつ前記発泡剤を分
散させることにより得ることができる。前記溶解及び前
記分散は、公知の機器、装置、例えば攪拌装置等を用い
て行うことができる。

【００４４】前記分散を行う時間、具体的には攪拌等を
行う時間としては、前記紡糸原液における各成分の種類
や量、攪拌速度、フィン形状、攪拌装置の内壁材質等に
応じて異なり一概に規定することはできないが、前記発
泡剤を前記紡糸原液中に均一に分散させる観点からは５
〜６０分間程度が好ましい。

【００４５】前記発泡剤含有中空有機繊維は、前記紡糸
原液を用い、これを紡糸することにより製造することが
できる。なお、得られる糸状体中において前記発泡剤を
偏在させず、均一に分散させる観点からは、前記紡糸原
液を紡糸する際に、該紡糸原液中に含まれる発泡剤の分
散状態を良好にしておくのが好ましい。

【００４６】前記溶融紡糸法又はゲル紡糸法において
は、前記紡糸原液は紡糸ノズルから水等の液体中に（湿
式）、あるいは空気中に（乾式）等に押し出され、糸状
体の形態に紡糸（成形）される。なお、紡糸された糸状
体は、例えば、巻き取り機等を用いて巻き取ることがで
きる。

【００４７】なお、前記紡糸の際に用いる紡糸装置とし
ては特に制限はなく、公知の紡糸装置やスクリュー型押
出装置等の押出装置の中から適宜選択することができ
る。前記スクリュー型押出装置を用いると、前記紡糸原
液中に含まれる前記発泡剤の分散状態を良好にすること
ができる点で有利である。なお、紡糸の際の押出温度
は、特に重要であり、紡糸性が良好でかつ発泡反応が生
じない範囲内で選択される。

【００４８】前記紡糸ノズルとしては、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、該紡糸
ノズルの吹出口の直径としては、例えば、０．０５〜１
ｍｍが好ましく、０．１〜０．８ｍｍがより好ましい。
なお、前記紡糸ノズルは、前記紡糸装置や前記押出装置
における前記紡糸原液の吹出口に装着される。

【００４９】こうして得られた糸状体は、急冷されて固
化される。この急冷速度としては、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。例えば、水中で
急冷する場合には、前記糸状体は瞬間的に冷却される。
前記冷却中又は冷却後に前記糸状体は脱溶媒される。前
記脱溶媒の方法としては、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、メタノール浴
を用いる方法、熱風筒を用いる方法などが好適に挙げら
れる。

【００５０】前記脱溶媒の前後いずれかに前記糸状体を
延伸するのが好ましいが、前記脱溶媒の前に前記糸状体
を延伸するのが、該糸状体の延伸倍率を上げられる点で
好ましい。前記延伸の際の温度としては、４０〜１８０
℃の加熱下であるのが好ましく、４０〜１５０℃の加熱
下であるのがより好ましい。前記温度が４０℃未満でる
と、延伸倍率を上げられず、１８０℃を超えると、発泡
反応が生ずることがある。なお、前記延伸を行う装置と
しては、特に制限はなく、公知の延伸装置の中から適宜
選択することができる。

【００５１】こうして得られた発泡剤含有中空有機繊維
においては、前記発泡剤が偏在せず、分散した状態で含
まれている。得られた発泡剤含有中空有機繊維は、通
常、長繊維であるため、短繊維を得る場合には、適宜選
択した切断具を用いて所望の長さに切断すればよい。

【００５２】−−ゴムマトリックス−− 前記ゴムマトリックスは、本発明のゴム組成物における
前記発泡剤含有中空有機繊維以外の成分を含み、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種からなるゴム成分を含み、更に必要に応じて
適宜選択したその他の成分を含む。

【００５３】−ゴム成分− 前記ゴム成分は、天然ゴムのみを含んでいてもよいし、
ジエン系合成ゴムのみを含んでいてもよいし、両者を含
んでいてもよい。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（ＳＢＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、ポリブタ
ジエン（ＢＲ）などが挙げられる。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。

【００５４】なお、本発明のゴム組成物をタイヤのトレ
ッド等に用いる場合には、前記ゴム成分としては、−６
０℃以下のガラス転移温度を有するものが好ましい。こ
のようなガラス転移温度を有するゴム成分を用いると、
該トレッド等は、低温域においても十分なゴム弾性を維
持し、良好な前記氷上性能を示す点で有利である。

【００５５】−その他の成分− 前記その他の成分としては、本発明の効果を害しない範
囲で、目的に応じて適宜選択することができ、市販品を
好適に使用することができる。前記その他の成分として
は、例えば、カーボンブラック、シリカ等の補強性充填
材、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、シリカ用のカップリング剤、
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、分散剤、
滑剤、酸化防止剤、軟化剤、無機充填材等の添加剤等の
他、通常ゴム業界で用いる各種配合剤などが挙げられ
る。

【００５６】なお、本発明においては、前記発泡助剤を
前記その他の成分として特に好適に用いることができ、
前記発泡剤を必要に応じて前記その他の成分として用い
ることができる。前記発泡剤を用いた場合には、前記ゴ
ム組成物を加硫して得られた加硫ゴムを効率良く発泡ゴ
ムにすることができる。

【００５７】−−ゴム組成物の調製−− 以上の各成分を適宜選択した条件、手法にて混練り、熱
入れ、押出等することにより本発明のゴム組成物が得ら
れる。

【００５８】前記混練りは、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、混練り装置等の諸条件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。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る。

【００５９】前記熱入れ又は押出は、熱入れ又は押出時
間、熱入れ又は押出装置等の諸条件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。前記熱
入れ又は押出装置としては、市販品を好適に使用するこ
とができる。ただし、熱入れ又は押出温度は、前記発泡
剤含有中空有機繊維が発泡を起こさないような範囲で適
宜選択される。

【００６０】本発明のゴム組成物においては、前記押出
等により前記発泡剤含有中空有機繊維は押出方向等に容
易にかつ十分に配向しているが、これを効果的に達成す
るためには、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等を適宜添加することができる。

【００６１】前記発泡剤含有中空有機繊維を押出方向に
配向させた状態で含むゴム組成物を加硫してなる加硫ゴ
ムをタイヤのトレッド等に使用する場合、該発泡剤含有
中空有機繊維を、該トレッド等における地面と接触する
表面に平行な方向に配向させるのが好ましく、該タイヤ
等の周方向に配向させるのがより好ましい。これらの場
合、該タイヤ等の走行方向の排水性を高めることがで
き、前記氷上性能を向上させることができる点で有利で
ある。

【００６２】前記発泡剤含有中空有機繊維の配向を揃え
る方法としては、該発泡剤含有中空有機繊維が長繊維で
ある場合、例えば、ゴム組成物において該発泡剤含有中
空有機繊維を一定の方向に平行に配列させればよい。ま
た、発泡剤含有中空有機繊維が短繊維である場合、例え
ば、図１に示すように、発泡剤含有中空有機繊維１４を
含むゴムマトリックス１５を、流路断面積が出口に向か
って減少する押出機の口金１６から押し出すことによ
り、該発泡剤含有中空有機繊維１４を一定の方向に配向
させればよい。

【００６３】なお、この場合、押し出される前のゴムマ
トリックス１５中の発泡剤含有中空有機繊維１４は、口
金１６へ押し出されていく過程でその長手方向が押出方
向（Ａ方向）に沿って除々に揃うようになり、口金１６
から押し出されるときには、その長手方向が押出方向
（Ａ方向）にほぼ完全に配向させることができる。この
場合における発泡剤含有中空有機繊維１４のゴムマトリ
ックス１５中での配向の程度は、流路断面積の減少程
度、押出速度、ゴムマトリックス１５の粘度等によって
変化する。

【００６４】本発明のゴム組成物においては、加硫前、
即ち非加熱下では、前記ゴムマトリックスよりも前記発
泡剤含有中空有機繊維中の樹脂の方が粘度が高い。該ゴ
ム組成物の加硫開始後であって該ゴム組成物が加硫最高
温度に達するまでの間に、前記ゴムマトリックスは加硫
によりその粘度が上昇していき、前記発泡剤含有中空有
機繊維中の樹脂は溶融して粘度が大幅に低下していく。
そして、加硫途中において、前記ゴムマトリックスより
も該発泡剤含有中空有機繊維中の樹脂の方が粘度が低く
なる。即ち、加硫前の前記ゴムマトリックスと該発泡剤
含有中空有機繊維中の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。

【００６５】この間、前記発泡剤含有中空有機繊維中の
前記発泡剤は、前記ゴムマトリックスに前記発泡助剤を
添加している場合には該発泡助剤と接触しているものか
ら発泡反応を起こし、ガスを生ずる。このガスは、加硫
反応が進行して粘度が高くなった前記ゴムマトリックス
に比べ、溶融して相対的に粘度が低下した前記発泡剤含
有樹脂の内部に留まる。その結果、該ゴム組成物を加硫
して得られた加硫ゴムにおいては、発泡剤含有中空有機
繊維が存在していた場所に気泡が存在する。この気泡
は、その周囲（気泡の壁面）が前記発泡剤含有中空有機
繊維中の樹脂によって覆われ、カプセル状になってい
る。また、この気泡は、加硫ゴム内において独立して存
在している。なお、前記発泡剤含有中空有機繊維中の樹
脂の素材をポリエチレン、ポリプロピレン等とした場
合、加硫したゴムマトリックスと該樹脂とは強固に接着
している。

【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得られる。以
下、本発明の加硫ゴムの詳細を説明する。

【００６８】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
できるが、前記加硫の温度は、前記加硫中の前記ゴム組
成物の加硫最高温度が前記発泡剤含有中空有機繊維にお
ける樹脂の融点以上になるように選択される。前記加硫
最高温度が前記発泡剤含有中空有機繊維における樹脂の
融点未満であると、前記発泡剤含有中空有機繊維中の樹
脂が溶融せず、該発泡剤含有樹脂中に発泡により生じた
ガスを留まらせることができず、長尺状気泡を形成する
ことができない。なお、前記加硫を行う装置としては、
特に制限はなく、市販品を好適に使用することができ
る。

【００６９】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長尺状気泡が存在している。前記発
泡剤含有中空有機繊維を短繊維とし、該発泡剤含有中空
有機繊維の前記ゴム組成物中での配向を一方向に揃えた
場合には、図２に示すように、加硫ゴム６中には、長尺
状気泡１１が一方向に配向した状態で存在している。こ
の長尺状気泡１１は、溶融した発泡剤含有中空有機繊維
中の樹脂が、加硫したゴムマトリックス６Ａに接着して
なる保護層１３により囲まれている。該保護層１３によ
り囲まれた内側には、前記発泡剤から発生したガスが取
り込まれている。

【００７０】本発明の加硫ゴムをタイヤのトレッド等に
使用した場合においては、図３に示すように、長尺状気
泡１１が表面に露出して形成される凹部１２が、効率的
な排水を行う排水路として機能する。また、本発明の加
硫ゴムは、該凹部１２の表面が保護層１３で被覆されて
いるため、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も優れる。保護層１３の厚みと
しては、０．５〜５０μｍが好ましい。

【００７１】なお、保護層１３は、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等の場合には、加硫したゴムマトリックス６
Ａと強固に接着しているが、該接着力をより向上させる
必要がある場合には、例えば、前記発泡剤含有中空有機
繊維に、加硫したゴムマトリックス６Ａとの接着性を向
上させ得る成分を含ませることができる。

【００７２】本発明の加硫ゴムにおいては、長尺状気泡
１１の１個当たりの平均長さ（Ｌ）（図２参照）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）が好ましく、小さくとも５（即ち５
以上）がより好ましい。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露出する長尺状気泡１２による溝
を長くすることができず、またその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、該タイヤの水排除性能を十分に向上さ
せることができない点で好ましくない。

【００７４】本発明の加硫ゴムにおいては、長尺状気泡
１１の平均径（Ｄ）（＝保護層１３の内径、図２参照）
としては、２０〜５００μｍが好ましい。前記平均径
（Ｄ）が、２０μｍ未満であると、該加硫ゴムをタイヤ
のトレッド等に用いても該タイヤの水排除性能が向上せ
ず、５００μｍを超えると、該加硫ゴムの耐カット性、
ブロック欠けが悪化し、また、該加硫ゴムをタイヤのト
レッド等に用いても該タイヤの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ける平均発泡率Ｖｓ
としては、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。

【００７６】前記平均発泡率をＶｓとは、長尺状気泡１
１の発泡率を意味し（図４に示すように、球状の気泡１
７が形成されている場合には、球状の気泡１７の発泡率
Ｖｓ ₁と長尺状気泡１１の発泡率Ｖｓ₂との合計を意味
し）、次式により算出できる。Ｖｓ＝（ρ₀／ρ₁−１）×１００（％）

【００７７】ここで、ρ₁は、加硫ゴム（発泡ゴム）の
密度（ｇ／ｃｍ³）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、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、前記長尺状気泡による凹部１２の
体積の絶対的な不足により十分な水排除機能が得られ
ず、該加硫ゴムの氷上性能を十分に向上させることがで
きない可能性がある。一方、前記平均発泡率Ｖｓが４０
％を超えると、前記氷上性能を向上させることはできる
ものの、該加硫ゴム中の気泡の量が多くなり過ぎるため
に、該加硫ゴムの破壊限界が大巾に低下し、耐久性の点
で好ましくない。なお、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】本発明においては、前記平均発泡率Ｖｓが
３〜４０％であると共に、長尺状気泡１１が前記平均発
泡率Ｖｓにおける３０％以上を占めることが好ましく、
６０％以上を占めることがより好ましい。換言すれば、
長尺状気泡１１が加硫ゴム中の全気泡の少なくとも３０
体積％（３０体積％以上）を占めることが好ましく、長
尺状気泡１１が加硫ゴム中の全気泡の少なくとも６０体
積％（６０体積％以上）を占めることがより好ましい。
なお、長尺状気泡１１の体積比率を上げる観点からは、
前記ゴム組成物中に発泡剤を添加せずに発泡剤含有中空
有機繊維中でのみ発泡反応を生じさせると、前記長尺状
気泡１１の体積比率がほぼ１００体積％となり好まし
い。前記比率が３０％未満であると、長尺状気泡１１に
よる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。

【００８０】前記発泡剤含有中空有機繊維を含むゴム組
成物を加硫して得られた加硫ゴムにおいては、長手方向
に垂直な断面形状がほぼ円形であるカプセル状の長尺状
気泡が潰れのない状態で効率良く形成されている。該カ
プセル状の長尺状気泡は前記ミクロな排水溝として機能
し得るため、該加硫ゴムは、前記氷上性能に極めて優れ
る。

【００８１】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、空気入り
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、靴底等が挙げられる。

【００８２】（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んでなる限り、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。

【００８３】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。図５に示すように、本発明の
タイヤ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以外の内部構造は、一般のラジアルタイヤの構造と
変わりないので説明は省略する。

【００８４】トレッド５には、図６に示すように、複数
本の周方向溝７及びこの周方向溝７と交差する複数本の
横溝８とによって複数のブロック９が形成されている。
また、ブロック９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、タイヤの幅方向（Ｂ
方向）に沿って延びるサイプ１０が形成されている。

【００８５】トレッド５は、図７に示すように、直接路
面に接地する上層のキャップ部５Ａと、このキャップ部
５Ａのタイヤの内側に隣接して配置される下層のベース
部５Ｂとから構成されており、いわゆるキャップ・ベー
ス構造を有する。

【００８６】キャップ部５Ａは、図３又は図４に示すよ
うに、長尺状気泡１１を無数に含んだ発泡ゴムであり、
ベース部５Ｂには発泡されていない通常のゴムが使用さ
れている。前記発泡ゴムが、前記本発明の加硫ゴムであ
る。長尺状気泡１１は、図３、図４及び図６に示すよう
に、実質的にタイヤの周方向（Ａ方向）に配向されてお
り、その周囲が前記発泡剤含有中空有機繊維中の樹脂に
よる保護層１３で被覆されている。なお、本発明におい
ては、長尺状気泡１１の配向の向きは、総てタイヤの周
方向となっていなくてもよく、一部タイヤの周方向以外
の向きになっていてもよい（図７参照）。

【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。即ち、まず、前記本発明のゴム組成物を調製
する。このゴム組成物においては、前記発泡剤含有中空
有機繊維を一方向に配向させておく。該ゴム組成物を、
生タイヤケースのクラウン部に予め貼り付けられた未加
硫のベース部の上に貼り付ける。このとき、前記発泡剤
含有中空有機繊維の配向の方向を、タイヤの周方向と一
致させておく。そして、所定のモールドで所定温度、所
定圧力の下で加硫成形する。その結果、前記本発明のゴ
ム組成物が加硫されてなる本発明の加硫ゴムで形成され
たキャップ部５Ａを、加硫されたベース部５Ｂ上に有し
てなるタイヤ４が得られる。

【００８８】なお、このとき、未加硫のキャップ部がモ
ールド内で加熱されると、前記発泡剤含有中空有機繊維
中で発泡剤による発泡が生じ、ガスが生ずる。一方、該
発泡剤含有中空有機繊維中の樹脂は溶融（又は軟化）
し、その粘度（溶融粘度）がゴムマトリクスの粘度（流
動粘度）よりも低下することにより（図８参照）、該発
泡剤含有中空有機繊維内で生じたガスは、溶融して相対
的に粘度が低下した該発泡剤含有中空有機繊維の内部に
留まる。図３に示すように、冷却後のキャップ部５Ａ
は、実質的にタイヤの周方向に配向した長尺状気泡１１
が多数存在する発泡率に富む加硫ゴムとなっている。こ
の長尺状気泡１１の含有率に富む加硫ゴムは、前記本発
明の加硫ゴムである。

【００８９】次に、タイヤ４の作用について説明する。
氷雪路面上でタイヤ４を走行させる。タイヤ４と前記氷
雪路面との摩擦により、タイヤ４のトレッド５の表面が
摩耗する。すると、図３に示すように、長尺状気泡１１
による溝状の凹部１２が、トレッド５のキャップ部５Ａ
の接地面に露出する。一方、タイヤ４を走行させると、
タイヤ４とその接地面との間の接地圧及び摩擦熱によ
り、タイヤ４と氷雪路面との間に水膜が生じる。この水
膜は、トレッド５のキャップ部５Ａの接地面に露出する
無数の凹部１２により、素早く排除され、除去される。
このため、タイヤ４は、前記氷雪路面上でもスリップ等
することが少ない。

【００９０】タイヤ４においては、実質的にタイヤの周
方向に配向している溝状の凹部１２が効率的な排水を行
う排水溝として機能する。凹部１２は、その表面（周
囲）に耐剥離性に優れる保護層１３が形成されているた
め、高荷重時でも潰れ難く、高い排水溝形状保持性、水
排除性能を保持しており、この凹部１２により、タイヤ
４の回転方向後側への水排除性能が向上するため、タイ
ヤ４は、氷上ブレーキ性能に特に優れる。タイヤ４にお
いては、保護層１３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である。

【００９１】なお、タイヤ４のトレッド５の原料として
用いた前記本発明のゴム組成物における前記ゴムマトリ
ックス中に、発泡率を調整するために前記発泡剤を含有
させた場合には、該トレッド５のキャップ部５Ａは、図
４に示すように、長尺状気泡１１の外に球状の気泡１７
をも有する。このタイヤ４を走行させると、長尺状気泡
１１による凹部１２の外、球状の気泡１７による凹部１
８も表面に露出する。しかし、氷上での摩擦係数につい
ては、長尺状気泡１１の体積比率を大きくした方が有利
である。

【００９２】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。

【００９３】

【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。

【００９４】（実施例１〜４及び比較例１） −発泡剤含有中空有機繊維の作製− 実施例１〜４では、デカリン４００重量部に対して、ポ
リエチレン（ＨＤＰＥ、重量平均分子量＝２．１×１０
⁵、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）＝１３２℃）１００重量部を添加し、デ
カリンを１２０℃に加熱しながら攪拌し、均一な溶液と
した。この溶液中に発泡剤（粒子状、平均粒径＝４μ
ｍ、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ））を、それぞ
れ、１０重量部、２０重量部、５０重量部、及び１００
重量部添加して、更に２０分間攪拌を続けた。こうし
て、該発泡剤が均一に分散した紡糸原液を調製した。

【００９５】この紡糸原液を、１２０℃に設定したスク
リュー型押出機に装着した直径０．３ｍｍの紡糸ノズル
から押し出して糸状体としたものを、水浴中（湿式）で
急冷固化した後、メタノール浴中で脱溶媒を行い、巻き
取り機にて巻き取り、発泡剤含有中空有機繊維（ポリエ
チレン製）を作製した。

【００９６】比較例１では、前記紡糸原液において前記
発泡剤を除いたものを、紡糸原液とした外は前記同様に
して、ポリエチレン中空繊維を作製した。

【００９７】得られた各発泡剤含有中空有機繊維及びポ
リエチレン中空繊維について、以下のようにして平均径
を測定した。結果を表１に示した。＜平均径＞得られた発泡剤含有中空有機繊維について無
作為に２０か所選択し、光学顕微鏡を用いてその直径
（μｍ）を測定し、その平均値を「平均径」とした。

【００９８】次に、表１に示す組成の各ゴム組成物を製
造した。得られた各ゴム組成物を用いてタイヤのトレッ
ドを形成し、通常のタイヤ製造条件に従って各試験用の
タイヤを製造した。

【００９９】このタイヤは、乗用車用ラジアルタイヤで
あり、そのタイヤサイズは１８５／７０Ｒ１３であり、
その構造は図５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】このタイヤにおいて、カーカス２のコード
は、タイヤの周方向に対し９０°の角度で配置され、そ
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６に示す通り、タイヤの幅方向に４個の
ブロック９が配列されている。ブロック９のサイズは、
タイヤの周方向の寸法が３５ｍｍであり、タイヤの幅方
向の寸法が３０ｍｍである。ブロック９に形成されてい
るサイプ１０は、幅が０．４ｍｍであり、タイヤの周方
向の間隔が約７ｍｍになっている。なお、このタイヤ４
のトレッド５には、長尺状気泡１１が含まれており、そ
の長手方向が実質的にタイヤの周方向（Ａ方向）に配向
されており、その周囲が発泡剤含有中空有機繊維におけ
る樹脂による保護層１３で被覆されている。

【０１０１】なお、各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
したところ総て１７５℃であった。前記発泡剤含有中空
有機繊維及び前記ポリエチレン中空繊維における樹脂の
融点は、前記タイヤの加硫時における加硫最高温度より
も低くなっていた。このため、タイヤの加硫温度がトレ
ッドの最高温度に達するまでの間に、前記発泡剤含有中
空有機繊維及び前記ポリエチレン中空繊維における樹脂
の粘度は、前記ゴムマトリックスの粘度よりも低くなっ
た。

【０１０２】また、前記発泡剤含有中空有機繊維及び前
記ポリエチレン中空繊維の前記加硫最高温度における粘
度（溶融粘度）は、コーンレオメーターを用いて測定
（ゴムのトルクがＭａｘをむかえたら終了とし、トルク
をゴム粘度として、トルクの変化と発泡圧力の変化を測
定）したところ、６であった。

【０１０３】前記ゴムマトリックスの前記加硫最高温度
における粘度（流動粘度）は、モンサント社製コーンレ
オメーター型式１−Ｃ型を使用し、温度を変化させなが
ら１００サイクル／分の一定振幅入力を与えて経時的に
トルクを測定し、その際の最小トルク値を粘度としたと
ころ（ドーム圧力０．５９ＭＰａ、ホールディング圧力
０．７８ＭＰａ、クロージング圧力０．７８ＭＰａ、振
り角±５°）、１１であった。

【０１０４】得られた各試験用のタイヤについて、長尺
状気泡の平均径、氷上性能について評価した。その結果
を表１及び表２に示した。

【０１０５】なお、トレッド５における発泡ゴムの発泡
率は、既述の計算式より算出（測定）した。また、長尺
状気泡と球状気泡との体積比は、以下のようにして測定
した。即ち、タイヤのトレッドからセンター部ブロック
片を切り取り、更に、タイヤの周方向に対して垂直に、
かつトレッド表面に対して垂直に、鋭利なカミソリで観
察面を切り出す。このカットサンプルを走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）で、倍率１００倍にて写真撮影を行う。な
お、写真撮影場所については無作為に抽出する。次に、
この写真中の長尺状気泡と球状の気泡とを分別し、それ
ぞれの面積を測定して、ある一定面積内の長尺状気泡と
球状の気泡との面積比を算出する。以上の測定を１０回
行い、面積比の平均を求め、その値を長尺状気泡と球状
の気泡との体積比とした。

【０１０６】＜長尺状気泡の平均径＞該加硫ゴムを、含
まれる発泡剤含有中空有機繊維の長手方向に垂直、及
び、平行に、それぞれ鋭利なカミソリで切断した面を観
察面とした。この観察面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
を用いて１００倍倍率で写真撮影した。なお、このとき
の気泡の状態を表１に示した。そして、前記写真から長
尺状気泡の断面積を測定し、次式、長尺状気泡の平均径
＝（長尺状気泡の断面積÷π）^0.5×２、により、長手
方向に垂直な断面形状が円形であると仮定した際の直径
を算出した。これを１０回繰り返し、その平均値を求
め、該平均値を長尺状気泡の平均径とした。

【０１０７】＜氷上性能＞タイヤを国産１６００ＣＣク
ラスの乗用車に装着し、該乗用車を、一般アスファルト
路上に２００ｋｍ走行させた後、氷上平坦路を走行さ
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。

【０１０８】

【表１】

【０１０９】表１において、配合内容の欄における数値
（量）は、「ブタジエンゴム」は、シス−１，４−ポリ
ブタジエン（日本合成ゴム（株）製、ＢＲ０１）を意味
する。「カーボンブラック」は、旭カーボン（株）製、
カーボンＮ２２０を意味し、「シリカ」は、日本シリカ
工業（株）製、ニプシル−ＶＮ３を意味する。「老化防
止剤」は、大内新興化学工業（株）製、ノクラック６Ｃ
を意味する。上段の「加硫促進剤」は、ジベンゾチアジ
ルジスルフィドを意味し、下段の「加硫促進剤」は、Ｎ
−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリル−スルフェン
アミドを意味する。「発泡剤（ＡＤＣＡ）」は、アゾジ
カルボンアミドを意味する。「発泡助剤Ａ」は、ベンゼ
ンスルフィン酸亜鉛（大塚化学（株）製）を意味し、
「発泡助剤Ｂ」は、尿素／ステアリン酸（８５：１５）
ブレンド物を意味する。「ポリエチレン中空繊維」は、
発泡剤が含まれていないポリエチレン単独で形成された
中空繊維を意味する。「長尺状気泡：球状気泡」は、長
尺状気泡と球状の気泡との体積比を意味する。

【０１１０】表１の結果から、発泡剤含有中空有機繊維
を用いない比較例１のコントロールタイヤの氷上性能に
比べ、該発泡剤含有中空有機繊維を用いた本発明のタイ
ヤの氷上性能のレベルは向上していることが明らかであ
る。

【０１１１】

【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、前
記氷雪路面上に生ずる水膜の除去能力に優れ、前記氷雪
路面との間の摩擦係数が大きく、前記氷上性能に優れた
タイヤを提供することができる。また、本発明による
と、前記氷雪路面上でのスリップを抑えることが必要な
構造物、例えば前記タイヤのトレッド等に好適で、優れ
た氷上性能を有する加硫ゴムを提供することができる。
更に、本発明によると、前記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、発泡剤含有中空有機繊維の配向を揃え
る原理を説明する説明図である。

【図２】図２は、本発明の加硫ゴムの断面概略説明図で
ある。

【図３】図３は、本発明の加硫ゴムをタイヤのトレッド
に用いた一例を示す一部断面拡大概略説明図である。

【図４】図４は、本発明の加硫ゴムをタイヤのトレッド
に用いた一例を示す一部断面拡大概略説明図である。

【図５】図５は、本発明のタイヤの一部断面概略説明図
である。

【図６】図６は、本発明のタイヤの周面の一部概略説明
図である。

【図７】図７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８】図８は、加硫時間とゴムマトリックスの粘度及
び発泡剤含有中空有機繊維の粘度との関係を示したグラ
フである。

【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５Ａキャップ部５Ｂベース部６加硫ゴム６Ａ加硫したゴムマトリックス７周方向溝８横溝９ブロック１０サイプ１１長尺状気泡１２凹部１３保護層１４発泡剤含有中空有機繊維１５ゴムマトリックス１６口金１７球状の気泡１８凹部

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種からなるゴム成分を含むゴムマトリ
ックスと、発泡剤含有中空有機繊維とを含有してなるゴ
ム組成物であって、該発泡剤含有中空有機繊維が、加硫
時に該ゴム組成物の温度が加硫最高温度に達するまでの
間にその粘度が前記ゴムマトリックスの粘度よりも低く
なる樹脂と、該樹脂１００重量部に対して１０〜１００
重量部の発泡剤とを含有してなることを特徴とするゴム
組成物。
【請求項２】樹脂が結晶性高分子を含み、その融点が
加硫最高温度よりも低い請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】結晶性高分子がポリエチレン及びポリプ
ロピレンの少なくとも一方である請求項２に記載のゴム
組成物。
【請求項４】発泡剤含有中空有機繊維における中空率
が、２０〜７０％である請求項１から３のいずれかに記
載のゴム組成物。
【請求項５】発泡剤含有中空有機繊維の含有量が、ゴ
ム成分１００重量部に対し０．５〜３０重量部である請
求項１から４のいずれかに記載のゴム組成物。
【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載のゴム
組成物を加硫して得られ、長尺状気泡を有してなること
を特徴とする加硫ゴム。
【請求項７】発泡率が３〜４０％である請求項６に記
載の加硫ゴム。
【請求項８】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６又は７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９】長尺状気泡がタイヤの周方向に配向され
た請求項８に記載のタイヤ。