JP2001123018A - 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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JP2001123018A
JP2001123018A JP30810099A JP30810099A JP2001123018A JP 2001123018 A JP2001123018 A JP 2001123018A JP 30810099 A JP30810099 A JP 30810099A JP 30810099 A JP30810099 A JP 30810099A JP 2001123018 A JP2001123018 A JP 2001123018A
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rubber
water
rubber composition
temperature
tire tread
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JP30810099A
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Tetsuji Kawamo
哲司 川面
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 氷雪性能を向上させることのできるタイヤト
レッド用ゴム組成物を提供する。 【解決手段】 ゴム100重量部に対し、水との下限臨
界共溶温度が5℃以上である感温性吸水ポリマーのゲル
状粒子を2〜30重量部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、タイヤトレッド用
ゴム組成物に関し、更に詳しくは、氷雪性能を向上させ
た特定の吸水性ポリマー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】近年、積雪寒冷地において、スパイクや
チェーンを使用せずに雪上路および氷上路における制動
性、駆動性を有したスタッドレスタイヤが普及してい
る。このスタッドレスタイヤとして、例えば、トレッド
ゴム中に吸水性の親水性物質を配合して、この親水性物
質に路面の水を吸収させることにより、氷雪路上の水膜
を除去して氷雪性能を改良したタイヤが提案されている
(特開昭60-259503号公報、特開平3-159803号公報、特
開平5-147406号公報等参照)。
【0003】しかし、ゴムが疎水性であるため、親水性
物質はゴム中での分散性が悪く、親水性物質をゴムに配
合して混練する時には均一に分散されにくいため、タイ
ヤの氷雪性能を十分に向上させることできないという問
題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、氷雪性能を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ゴム1
00重量部に対し、水との下限臨界共溶温度が5℃以上
である感温性吸水ポリマーのゲル状粒子を2〜30重量
部配合した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、前記感温性吸水ポ
リマーが、ポリアクリルアミドである前記タイヤトレッ
ド用ゴム組成物が提供される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に使用する水との下限臨界
共溶温度が5℃以上である感温性吸水ポリマー(以下、
本発明の感温性吸水ポリマーともいう)は、親水性と疎
水性の可逆的な相転移を示し、水との下限臨界共溶温度
以上になると疎水性を示し、その温度より低い温度領域
では親水性となるものである。ここで、水との下限臨界
共溶温度とは、ポリマーと水とのブレンド状態で温度を
低下させた時に、ポリマーが水中に溶け出し始める温度
をいい、この温度を境にポリマーが疎水性から親水性に
変化するのである。従って、未加硫ゴムへこのポリマー
のゲル状粒子を配合して混練する時には、温度が高くな
って親水性となるため、ゴム中で分散性が良好となり均
一に分散される。そして、特に寒冷地におけるタイヤ使
用温度(5℃未満)においては、ゴム中に均一に分散さ
れた本発明の感温性吸水ポリマーが親水性を示して吸水
性能を発揮するため、路面の水膜を効果的に除去し、タ
イヤの氷雪性能が大幅に向上するのである。
【0008】また、このゲル状粒子が脱落して形成され
るゴム表面の細孔が、路面の水を吸収することによって
水膜を除去することにより、タイヤの氷雪性能をさらに
向上させることができる。
【0009】本発明の感温性吸水ポリマーは、水との下
限臨界共溶温度が5℃以上、好ましくは20〜90℃で
あるものであれば、種類や分子量等は特に限定されない
が、具体的には、ポリアクリルアミド等を挙げることが
できる。
【0010】この本発明の感温性吸水ポリマーは、ゲル
状粒子を形成することによって、その水による溶解を抑
制することができる。ポリマーをゲル状にするために
は、例えば、ポリマー間で三次元架橋させることによれ
ばよく、具体的にはポリマー中に架橋性のモノマーを導
入したり、架橋性の置換基を導入することなどによって
ゲル状にすることができる。
【0011】本発明で用いられるポリアクリルアミドと
しては、下記式に示すような各種アクリルアミド基を重
合させたものであれば特に限定されないが、主鎖中に上
記の架橋性モノマー等の他のモノマーを好ましくは20
モル%以下の量で導入したり、主鎖やアミド基に各種置
換基を有していてもよい。
【0012】
【化1】
【0013】上記式のR1としては、アルキル基、脂環
式アルキル基、水素基等であり、式中の窒素を含めた環
状の置換基でもよく、互いに同一の基でも異なる基であ
ってもよい。アミノ基としては、具体的には、下記式に
示されるものを用いることができる。
【0014】
【化2】
【0015】また、このポリアクリルアミドの主鎖中
に、メチレンビスアクリルアミド、エチレンビスアクリ
ルアミド、プロピレンビスアクリルアミド等の架橋性モ
ノマーをゲル状粒子の形成のために導入するのが好まし
い。
【0016】感温性吸水ポリマーのゲル状粒子の配合量
は、ゴム100重量部に対し、2〜30重量部、好まし
くは5〜20重量部とすればよい。この配合量が、2重
量部未満では、氷雪性能が十分に改良されず、30重量
部を超えると耐摩耗性が極端に悪化してしまうからであ
る。
【0017】このゲル状粒子の粒子径は特に限定されな
いが、平均で1〜1000μm、さらには、10〜80
0μmとするのが、ゴム強度の低下を抑えると共に均一
な吸水性を得るという点で好ましい。
【0018】本発明に用いられるゴムとしては、天然ゴ
ム及びジエン系合成ゴムが使用でき、これらを単独で用
いてもよいし、二種以上のブレンドで用いてもよい。ジ
エン系合成ゴムとしては、例えばポリイソプレンゴム、
ポリブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチル
ゴム、クロロブチルゴム、ブロモブチルゴム、クロロプ
レンゴム等を挙げることができる。
【0019】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には
前記成分に加えて、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤、カ
ーボンブラックやシリカ等の充填剤、軟化剤、可塑剤な
どのタイヤ用に一般に配合されている各種配合剤を配合
することができ、かかる配合剤は一般的な方法で加硫し
てタイヤトレッドを製造することができる。これらの添
加剤の配合量も一般的な量とすることができる。例え
ば、硫黄の配合量はゴム100重量部当たり0.5重量
部以上とするのが好ましく、0.8〜2.0重量部とす
るのが更に好ましい。
【0020】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に配
合されるカーボンブラックは、好ましくは、N2SA
(窒素比表面積)が70m2/g以上、更に好ましくは
100m 2/g以上、特に好ましくは120〜200m/
g、24M4DBP(ジブチルフタレート)吸油量が8
0ml/100g以上、更に好ましくは90ml/100g
以上、特に好ましくは90〜150ml/100gで、好
ましくはゴム100重量部当たり30〜70重量部 、
更に好ましくは35〜65重量部配合する。カーボンブ
ラックが前記物性を満足しない場合には耐摩耗性並びに
ドライ及びウェット操縦性に劣るようになるおそれがあ
る。カーボンブラックの配合量が少な過ぎると耐摩耗性
並びにドライ性能及びウェット性能が十分でなくなるお
それがあり、逆に多過ぎるとゴムの硬度が上昇して氷上
性能が低下するし、この硬度を調整するために軟化剤を
増量すると耐摩耗性が低下するおそれがあるので好まし
くない。
【0021】本発明のゴム組成物は、上記各配合剤を公
知のゴム用混練機械、例えばロール、インターナルミキ
サー、バンバリーミキサー等を用いて混合することによ
って製造される。
【0022】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に説明する
が、本発明の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。実施例1〜5及び比較例1〜4 必要により本発明のゲル状粒子(粒子1〜3)を配合し
たトレッド用ゴム組成物について、表1に示す配合内容
(重量部)でそれぞれの成分を配合し、加硫促進剤と硫
黄を除く原料ゴム及び配合剤を1.7リットルのバンバ
リーミキサーで5分間混合した後、この混合物に加硫促
進剤と硫黄とを8インチの試験用練りロール機で4分間
混練し、ゴム組成物を得た。これらのゴム組成物を16
0℃で15分間プレス加硫して、目的とする試験片を調
製し、以下に示す硬度およびアイススキッドレジスタン
スを測定して表1に示した。また、これらの硬度とアイ
ススキッドレジスタンスのデータを図1のグラフにプロ
ットして示した。
【0023】硬度 JIS K6253に準じて、温度20℃のときのJI
S A硬度を測定した。 アイススキッドレジスタンス ブリティッシュ・ポータブル・スキッドテスターを用い
て、氷上路面条件下(温度;−3℃)で測定し、標準例
である比較例2の値を100として指数表示した。数値
が大きいほど、スキッド抵抗性(氷雪性能)が優れてい
ることを示す。
【0024】
【表1】
【0025】上記表1に使用した各成分は、以下のもの
を使用した。 NR:SIR−20 BR:Nipol 1220、日本ゼオン社製 カーボンブラック:N339、N2SA=92m2/g、
24M4DBP=101ml/100mg 粒子1:N−イソプロピルアクリルアミドと架橋性モノ
マーの共重合体のゲル状粒子、水との下限臨界共溶温度
31℃ 粒子2:アクリルアミド類と架橋性モノマーの共重合体
のゲル状粒子、水との下限臨界共溶温度47℃ 粒子3:アクリルアミド類と架橋性モノマーの共重合体
のゲル状粒子、水との下限臨界共溶温度57℃ 粒子4:N−イソプロピルアクリルアミド重合体の水溶
性粒子 アロマオイル:プロセスオイルX−140、共同石油社
製 亜鉛華:亜鉛華3種、正同化学工業社製 ステアリン酸:ルナックYA、花王社製 老化防止剤:N−フェニル−N′−(1,3−ジメチ
ル)−p−フェニレンジアミン、アンチゲン6C、住友
化学工業社製 ワックス:サンノック、大内新興化学工業社製 硫黄:油処理イオウ 加硫促進剤:N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリル−
スルフェンアミド、ノクセラーNS−F、大内新興化学
工業社製
【0026】上記表1および図1のグラフに示すよう
に、ゲル状粒子を配合しなかったゴムに比べて、本発明
のゲル状粒子を配合した実施例1〜5のゴムは、同様の
硬度である場合には、氷上制動が大幅に改良されるとい
う結果が得られた。また、ゲル状粒子でない水溶性粒子
を配合した比較例4については、粒子が水に溶け出すの
で吸水性に劣り、氷上制動性能が低下してしまった。
【0027】
【発明の効果】本発明に従って、タイヤトレッド用ゴム
組成物に、水との下限臨界共溶温度が5℃以上である感
温性吸水ポリマーのゲル状粒子を配合することによっ
て、氷雪性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】硬度および氷上制動の値をプロットしたグラフ
である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 33:26) C08L 33:26)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴム100重量部に対し、水との下限臨
    界共溶温度が5℃以上である感温性吸水ポリマーのゲル
    状粒子を2〜30重量部配合したタイヤトレッド用ゴム
    組成物。
  2. 【請求項2】 前記感温性吸水ポリマーが、ポリアクリ
    ルアミドである請求項1に記載のタイヤトレッド用ゴム
    組成物。
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