JP2001026678A

JP2001026678A - ゴム組成物及びスタッドレスタイヤ

Info

Publication number: JP2001026678A
Application number: JP11199993A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Iijima; 智彦飯島
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2001-01-30

Abstract

(57)【要約】【課題】路面がアイスバーンの状態であってもスリ
ップすることなく安全に自動車走行ができ、かつ、走行
により融けた氷雪が再び凍結することを抑制することが
可能なゴム組成物及びスタッドレスタイヤを提供するこ
とを課題とする。【解決手段】ゴム 100重量部に対して、非塩化物か
らなる融雪・凍結防止剤が 2〜 20 重量部配合されてな
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積雪、氷結路を走
行する自動車に装着されるスタッドレスタイヤのトレッ
ド形成に用いられ、氷雪を融解し、凍結することを防止
することが可能なゴム組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、積雪、氷結路を走行する自動車に
はスパイクタイヤが装着されてきたが、タイヤに埋め込
まれていた主に金属製のスパイクが道路面を削るため、
粉塵公害や道路修復に多大な補修費を費やしてきた。こ
のため、我が国においても、 1992 年にスパイクタイヤ
は使用禁止となり、これに変わるスタッドレスタイヤが
普及している。しかし、スタッドレスタイヤを形成する
ゴム組成物は、本来、雪や氷に対する摩擦係数が小さ
く、氷結路面ではスリップしやすい傾向にあり、その
為、トレッドパターンやサイプ（トレッドの細かな切れ
込み）形状の工夫、ファイバー（短繊維）やブラシ状ピ
ンの埋入等が行われている。

【０００３】〔問題点〕しかしながら、これらのスタッ
ドレスタイヤは、このタイヤを装着した自動車単独のス
リップを抑制することに止まり、自動車の走行により押
し固められた氷雪、圧雪が融け、気温の低下により再び
凍結することで新たにアイスバーンを形成するという繰
り返しとなっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける前記問題点に鑑みてなされたもので、その解決の
ため具体的に設定した技術的な課題は、路面がアイスバ
ーンの状態であってもスリップすることなく安全に自動
車走行ができ、かつ、走行により融けた氷雪が再び凍結
することを抑制することが可能なゴム組成物及びスタッ
ドレスタイヤを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を効果的に解決
するため具体的に構成された手段である、本発明の請求
項１に係るゴム組成物では、ゴム 100重量部に対して、
非塩化物からなる融雪・凍結防止剤が 2〜 20 重量部配
合されてなることを特徴とするものである。

【０００６】また、請求項２に係るゴム組成物では、前
記非塩化物からなる融雪・凍結防止剤は、酢酸カルシウ
ム、酢酸マグネシウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム
・マグネシウム、酢酸カルシウム・マグネシウム・カリ
ウムからなる群から選ばれた少なくとも１種であること
を特徴とする。

【０００７】また、請求項３に係るゴム組成物では、前
記融雪・凍結防止剤として、粒径 100μｍ未満のものが
1〜 15 重量部、粒径 100μｍ〜1 ｍｍのものが 1〜 1
0 重量部配合されてなることを特徴とする。

【０００８】また、請求項４に係るスタッドレスタイヤ
では、請求項１〜３のいずれか１つに記載のゴム組成物
を用いて形成されたトレッドを有することを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明における以下の実施の形態
では、非塩化物からなる融雪・凍結防止剤を有する場合
について説明する。ただし、この実施の形態は、本発明
の趣旨をより良く理解させるため具体的に説明するもの
で、特に指定のない限り、発明内容を限定するものでは
ない。

【００１０】〔構成〕この実施の形態のゴム組成物は、
ゴム 100重量部に対して、非塩化物からなる融雪・凍結
防止剤を 2〜 20 重量部配合した、主としてスタッドレ
スタイヤのトレッドに効果的に用いられるゴム組成物と
する。そして、このゴム組成物中には、粒径 100μｍ未
満の前記融雪・凍結防止剤が1〜 15 重量部、粒径 100
μｍ〜1 ｍｍの前記融雪・凍結防止剤が 1〜 10 重量部
の割合で配合されていることが望ましい。

【００１１】非塩化物からなる融雪・凍結防止剤として
は、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸カリウ
ム、酢酸カルシウム・マグネシウム、酢酸カルシウム・
マグネシウム・カリウムがあげられる。この非塩化物か
らなる融雪・凍結防止剤は、ゴム 100重量部に対し、 2
〜 20重量部配合される。 2重量部より少ないと十分な
融雪・凍結防止効果が得られない。また、 20 重量部を
超えてもそれ以上のスリップ防止作用は得られず、コス
ト高となる。

【００１２】また、この非塩化物からなる融雪・凍結防
止剤は、粒子が 1ｍｍ以上となるとタイヤのトレッドパ
ターン成形に悪影響を及ぼす。また、 100μｍ未満の粒
子が１重量部未満では早期の融雪・凍結防止剤の溶出量
が少なく、この場合も十分な融雪・凍結防止効果が得ら
れない。また、 100μｍ未満の粒子が 15 重量部を超え
ると微小スパイクとして作用する 100μｍ〜1 ｍｍの粒
子の配合量を減じなければならず、十分な摩擦抵抗を得
ることができない。

【００１３】十分なスリップ防止効果と有効な融雪・凍
結防止効果の両方を適正に得るためには、粒径は 100μ
ｍ未満の粒子が 1〜 15 重量部、 100μｍ〜1 ｍｍの粒
子が 1〜 10 重量部の割合で配合されていることが望ま
しい。

【００１４】また、非塩化物からなる融雪・凍結防止剤
は、タイヤのゴムの物性に悪影響を与えないことはもと
より、環境に対する影響を考慮すると、溶解したときに
pHが7〜9 の範囲にある必要がある。このため、非塩化
物からなる融雪・凍結防止剤は遊離酢酸を過剰に含むも
のは好ましくなく、必要に応じシリカ等により非塩化物
からなる融雪・凍結防止剤の表面をコートする等の前処
理を行ったものが好適に使用される。

【００１５】粒度の調整は篩などを用いて行う。当該非
塩化物からなる融雪・凍結防止剤は路面走行時の摩擦係
数を高めるため、粒子が鏃状不定形となる粉砕物を用い
るのが好ましい。また、ゴム組成物に用いられるゴム成
分としては、天然ゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴ
ム、イソプレンゴム、ブチルゴムなどが用いられる。ま
た、加硫促進剤、カーボンブラックなどの配合剤は通常
の用途に応じた使用量を用いる。

【００１６】このようなゴム組成物を用いてトレッドを
有するスタッドレスタイヤを製造する方法としては、従
来公知の製造方法を、何らの変更を加えることなく用い
ることができる。

【００１７】すなわち、ゴム（すなわち天然ゴムまたは
合成ゴム）に素練り促進剤を添加して素練りを行い、そ
の後にカーボンブラックその外の補強剤、軟化剤、硫
黄、加硫促進剤、老化防止剤および融雪・凍結防止剤等
の充填剤を投入して混練りを行い、いわゆる使用材料と
しての最適な物性を有する配合ゴムとしてから、スチー
ルコード、テキスタイルコードまたはビードワイヤ等の
補強繊維材料をベルト状に成形し、カーカスプライ張付
けおよびサイドウォールゴム張付け、ベルト張付けおよ
びトレッドゴム張付け等によりベルト状補強繊維材料を
内包してタイヤの形状に成形する１以上の成型工程を経
て生タイヤを製造し、成形された生タイヤを金型内で加
熱および加圧する加硫処理を行い、ゴムを架橋し硬化し
て製品タイヤとする。

【００１８】〔作用〕当該ゴム組成物からなるスタッド
レスタイヤのトレッドには、非塩化物からなる融雪・凍
結防止剤がアイスバーンや氷膜に突き刺さる微小なスパ
イクとして作用する。 100μｍ未満の粒子は粒子が小さ
いため早期に溶解し、融雪・凍結防止剤として作用す
る。 100μｍ〜1 ｍｍの粒子は初期に微小なスパイクと
して作用し、制動後は摩耗し溶解することにより融雪・
凍結防止剤として作用する。

【００１９】

【実施例】非塩化物からなる融雪・凍結防止剤として、
酢酸カルシウム・マグネシウム・カリウムを用い、これ
を自動乳鉢にて粉砕し、 100μｍ未満の粒子と 100μｍ
〜1ｍｍの粒子に篩い分けた。これを表１に示す配合で
ゴム組成に添加した。ゴム組成は天然ゴム 100部、カー
ボンブラック 50 部、オイル 3部、亜鉛華 3部、ステア
リン酸 1部、老化防止剤１部、ワックス 1部、硫黄 1.5
部、加硫促進剤1部を添加し、シート状に成形した。シ
ート面にはトレッドパターン様のブロック形状に加工を
施した。また、比較例として、当該融雪・凍結防止剤を
配合しないもの、また、融雪・凍結防止剤の代わりに同
様の粒度を有する石英を配合したものを用いた。

【００２０】

【表１】

【００２１】上記ゴム組成物にてランボーン摩耗試験を
行い、比較例１を 100として指数で表した。また、 5ｃ
ｍ× 5ｃｍに切断した実施例１〜５および比較例１、２
のゴム組成物にそれぞれ 500ｇの荷重を載せた。これら
を− 10 ℃の恒温室内にて 0.5ｍ×2ｍの氷の板上に設
置し、次第に傾斜を与え、滑落した角度をアイスバーン
制動性能とした。また、融雪・凍結防止効果の評価のた
め、自動研磨装置の砥石部に上記ゴム組成物を貼り付
け、 10 ｃｍ× 10 ｃｍ×1 ｃｍの氷板上を１分間摺動
した。処理後、− 10 ℃の恒温室内に１時間放置し、凍
結状態を観察した。結果を表２に示す。

【００２２】

【表２】上記試験結果から、実施例１〜５によるゴム組成物では
当該融雪・凍結防止剤粒子が、微小スパイクとして作用
することにより、比較例１に対し優れたアイスバーン制
動性能を発揮している。また、比較例１および２では、
一度融解した水分が、いずれも凍結しているのに対し、
実施例１〜５によるゴム組成物では、再凍結を抑制して
いる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係るゴム組成物では、ゴム 100重量部に対して、非塩
化物からなる融雪・凍結防止剤が 2〜 20 重量部配合さ
れてなることにより、アイスバーンや氷膜で凍結した路
面のスリップを抑制し、かつ、氷雪を融解し、さらには
融けた氷雪を再び凍結することを防止することができ
る。そして、結果的に、走行しながら融雪・凍結防止剤
を散布するのと同様の効果を示すこととなり、積雪地帯
の安全走行が可能となり、しかも粉塵公害や塩害による
環境問題が発生することなく、かつ、除雪および融雪・
凍結防止剤の散布による道路維持管理費を軽減すること
ができる。

【００２４】また、請求項２に係るゴム組成物では、前
記非塩化物からなる融雪・凍結防止剤は、酢酸カルシウ
ム、酢酸マグネシウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム
・マグネシウム、酢酸カルシウム・マグネシウム・カリ
ウムからなる群から選ばれた少なくとも１種であること
により、自動車の車体、路面、周辺の金属構造物等を腐
食する、いわゆる塩害を引き起こすことなく、効果的に
融雪・凍結防止効果をあげ、スリップを抑制して、積雪
地帯の安全走行を実現することができる。

【００２５】また、請求項３に係るゴム組成物では、前
記融雪・凍結防止剤として、粒径 100μｍ未満のものが
1〜 15 重量部、粒径 100μｍ〜1 ｍｍのものが 1〜 1
0 重量部配合されてなることにより、充分なスリップ防
止効果と有効な融雪・凍結防止効果の両方を適正に得る
ことができる。

【００２６】また、請求項４に係るスタッドレスタイヤ
では、請求項１〜３のいずれか１つに記載のゴム組成物
を用いて形成されたトレッドを有することにより、路面
がアイスバーンの状態であってもスリップすることなく
安全に走行することができ、かつ、走行により融けた氷
雪が再凍結することを抑制することができ、しかも、タ
イヤの主成分であるゴムの物性に悪影響を与えることが
なく、かつ、環境に対して塩害等の悪影響を与えること
がないスタッドレスタイヤを実現することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム 100重量部に対して、非塩化物からな
る融雪・凍結防止剤が 2〜 20 重量部配合されてなるこ
とを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】前記非塩化物からなる融雪・凍結防止剤
は、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸カリウ
ム、酢酸カルシウム・マグネシウム、酢酸カルシウム・
マグネシウム・カリウムからなる群から選ばれた少なく
とも１種であることを特徴とする請求項１記載のゴム組
成物。
【請求項３】前記融雪・凍結防止剤として、粒径 100μ
ｍ未満のもが 1〜 15 重量部、粒径100μｍ〜1 ｍｍの
ものが 1〜 10 重量部配合されてなることを特徴とする
請求項１記載のゴム組成物。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１つに記載のゴム
組成物を用いて形成されたトレッドを有することを特徴
とするスタッドレスタイヤ。