JP2001191719A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP2001191719A
JP2001191719A JP2000002207A JP2000002207A JP2001191719A JP 2001191719 A JP2001191719 A JP 2001191719A JP 2000002207 A JP2000002207 A JP 2000002207A JP 2000002207 A JP2000002207 A JP 2000002207A JP 2001191719 A JP2001191719 A JP 2001191719A
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Japan
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rubber
pneumatic tire
ice
foaming
weight
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JP2000002207A
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Daisuke Nohara
大輔 野原
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Bridgestone Corp
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Bridgestone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤトレッドゴム組成物の改良により、氷
雪路面での氷上性能に優れた空気入りタイヤを提供する
こと。 【解決手段】 (A)ジエン系ゴムを含むゴム成分10
0重量部に対し、(B)撥水化剤0.5〜20重量部、
及び(C)発泡剤及び発泡助剤を配合してなる発泡ゴム
組成物をトレッドゴムに用いた空気入りタイヤである。
撥水化剤としては、フッ素化合物や珪素化合物が好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤに
関し、更に詳しくは、撥水化剤を配合した特定ゴム組成
物をトレッドに用いることにより、氷上性能が著しく改
良された空気入りタイヤに関する。
【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
んに行なわれてきている。この氷雪路面においては、氷
雪路面とタイヤとの摩擦熱等により水膜が発生し易く、
この水膜が、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。従来より、氷上性能の向上手
段としては、第1の方法として、トレッドゴムにガラス
転移温度が低いポリマーを用い、低温でのゴムの軟らか
さによりタイヤ接地面積を大きくすることにより氷上性
能を改良する方法が知られている。しかし、この場合に
は−5℃以下の比較的低温領域における、いわゆるドラ
イ・オン・アイスでの氷上性能は良好であるものの、0
℃付近の湿潤状態、いわゆるウェット・オン・アイスで
の氷上性能については充分な摩擦係数が得られず、駆動
性、制動性及び操縦安定性が充分に改良されているとは
いえない。
【0003】また、第2の方法として、高硬度材料をト
レッドゴム中に混入させ、高硬度材料の氷雪路面に対す
る引き掻き効果を利用して、トレッドゴムの氷上高摩擦
化を実現しようとする方法が試みられている(特開昭5
1−147803号公報、同56−52057号公報な
ど)。しかし、この場合には水分の多い0℃付近での氷
上性能の改良効果が小さい上、高硬度材料がゴムに対し
て親和性のない異物として存在するため、耐摩擦性や破
壊特性の低下が著しいなどの欠点がある。さらに、第3
の方法として、トレッドゴムに独立気泡を有する発泡ゴ
ムを用いる方法がある(例えば特開昭63−89547
号公報など)。この方法では、トレッドゴムの表面は多
数の気孔で覆われているため、氷雪路面に対する除水効
果及び氷を削り取るエッジ効果が得られることから氷上
高摩擦性を発現するものであり、実際のタイヤトレッド
に取り入れられ、スタッドレスタイヤとして実用化され
ている。また、トレッドゴムに各種の異物、例えば砂や
もみがらなどの天然物などを混入させ、タイヤ走行時に
異物が抜け落ちることによって、気孔を発生させる方法
も検討されている。しかし、このようなゴムの気孔を利
用する方法も、氷雪路面と接地面間で発生する水分を吸
排水する機能に乏しいため、氷上性能の向上には限度が
あり、必ずしも満足すべきものではなかった
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、タイヤトレッドに用いられるゴム組成物を工
夫することにより、氷雪路面での氷上性能が著しく向上
した空気入りタイヤの提供を目的としたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するために鋭意検討した結果、撥水化剤を配合した
発泡ゴム組成物を用いることにより、その目的を達成す
ることを見出した。すなわち本発明は、(A)ジエン系
ゴムを含むゴム成分100重量部に対し、(B)撥水化
剤0.5〜20重量部、及び(C)発泡剤及び発泡助剤
を配合してなる発泡ゴム組成物をトレッドゴムに用いた
ことを特徴とする空気入りタイヤを提供するものであ
る。前記撥水化剤としては、フッ素化合物又は珪素化合
物が好ましい。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明において用いられる(A)
成分としてのジエン系ゴムには、ジエン系合成ゴム又は
ジエン系合成ゴムと天然ゴムとの混合物が用いられる。
ここで、ジエン系合成ゴムとしては、例えばポリイソプ
レン合成ゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、
スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル
ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(C
R)、ブチルゴム(IIR)などが挙げられる。これら
のゴムは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて
用いてもよい。
【0007】本発明に係る発泡ゴム組成物において、
(B)成分の撥水化剤は、特に限定されるものではない
が、十分な氷上性能を得るためにはフッ素化合物又は珪
素化合物が好ましい。さらに、該フッ素化合物の中では
フッ素樹脂が好ましく、珪素化合物の中ではシラン化合
物及びシリコーン油が好ましい。前記フッ素樹脂として
は、例えば四フッ化エチレン樹脂,パーフルオロアルコ
キシ樹脂,フッ化ビニリデン樹脂,三フッ化塩化エチレ
ン樹脂などが挙げられる。これらフッ素樹脂の平均粒径
は5〜100μmであることが好ましい。また、前記シ
ラン化合物としては、フェニルトリクロロシラン,ジフ
ェニルジクロロシラン等のクロロシラン類、フェニルト
リエトキシシラン,ジフェニルジエトキシシラン,デシ
ルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン類、N,O
−(ビストリメチルシリル)アセトアミド及びtert
−ブチルジメチルクロロシランなどが挙げられる。これ
らの中ではフェニルトリエトキシシランが好ましい。
【0008】さらに、前記シリコーン油としては、ジメ
チルシリコーンオイル、メチルハイドロジエンシリコー
ンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、シリコー
ンポリエーテル共重合体、アミノ変性シリコーンオイル
などが挙げられる。また、これらのシリコーン油の粘度
は5〜50,000cSt程度のものが好ましい。これ
ら撥水化剤の配合量は、ゴム成分100重量部に対し
て、0.5〜20重量部である。0.5重量部未満では
十分な氷上性能は得られず、20重量部を超えればより
多くの効果は期待できず経済上不利となる。氷上性能と
経済性とを考慮すれば1〜15重量部が好ましく、更に
2〜10重量部が好ましい。また、本発明に係る上記ゴ
ム組成物は、加硫ゴム上での水の接触角が100°未満
では十分な氷上性能が得られないことがある。
【0009】次に、本発明のタイヤのトレッドに適用す
るゴム組成物は発泡ゴムからなるものであり、このため
前記(C)成分としての発泡剤及び発泡助剤を配合する
ことが必要である。上記発泡剤としては、例えば、ジニ
トロソペンタメチレンテトラアミン(DPT),アゾジ
カルボンアミド(ADCA),ジニトロソペンタスチレ
ンテトラミンや、ベンゼンスルフォニルヒドラジド誘導
体,p,p′−オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラ
ジド(OBSH),p−トルエンスルホニルヒドラジド
(TSH)などのスルホニルヒドラジド類、重炭酸アン
モニウム、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、p−ト
ルエンスルホニルセミカルバジド及びp,p′−オキシ
−ビス(ベンゼンスルホニルセミカルバジド)などが挙
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く、加硫温度等に応じて適宜選択し
て使用することができる。これらの発泡剤の中でも、製
造加工製や他の諸性能を考慮すると、アゾジカルボンア
ミド(ADCA)が好ましい。
【0010】また、本発明において、前記発泡剤と併用
する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金属塩や亜鉛華など通常
の発泡製品の製造に用いる助剤等が挙げられる。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。これらの中でも、特にベンゼンスルフィン酸ナト
リウムの単独、又はこれと尿素との併用が好ましい。本
発明におけるゴム組成物を用いたトレッドゴムの平均発
泡率は、氷上性能と耐摩耗性を考慮すれば、10〜40
%が好ましく、更に15〜30%が好ましい。なお、V
sは次式により算出されたものである。 Vs={(ρ0 /ρ1 )−1}×100(%)
【0011】ここで、ρ1 は、加硫ゴム(発泡ゴム)の
密度(g/cm3 )であり、ρ0 は、加硫ゴム(発泡ゴ
ム)における固相部の密度(g/cm3 )である。な
お、これらの密度は、各々エタノール中の重量と空気中
の重量を測定し、これから算出される。本発明に係るゴ
ム組成物には、上記の配合成分以外に、所望により、ゴ
ム工業界で通常用いられるカーボンブラック,プロセス
オイル,加硫剤,加硫促進剤,老化防止剤,スコーチ防
止剤,亜鉛華,ステアリン酸などを配合してもよい。ま
た、該ゴム組成物は、ロール、インターナルミキサー等
の混練り機を用いて混練りすることにより得られる。本
発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物をトレッドゴ
ムとして用いて通常の方法によって製造される。このよ
うにして得られた本発明の空気入りタイヤは、氷雪路面
における氷上性能が特に優れている。
【0012】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。なお、ゴム面での水の接触角の測定及
びタイヤの氷上性能の評価は下記方法により行なった。 (1)水の接触角 表面を平滑にした加硫ゴムシート上に、上部に垂直に立
てたシリンジより、5mm3 の水滴を滴下し、3秒後の
θ/2(図1参照)を測定することにより接触角θを求
めた。 (2)タイヤ氷上性能 路面温度が−5℃の氷上平坦路を走行させ、時速20k
m/hr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。
【0013】実施例1〜5及び比較例1〜3 天然ゴム50重量部とポリブタジエン〔シス−ポリブタ
ジエン、ジェイ・エス・アール(株)製、商標;BR0
1〕50重量部とからなるゴム成分100重量部に対
し、カーボンブラックSAF50重量部、ステアリン酸
3重量部、亜鉛華3重量部、ワックス1重量部、N−
(1,3−ジメチルブチル)−N′−フェニル−P−フ
ェニレンジアミン(老化防止剤)1重量部、2,2,4
−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体(老化
防止剤)0.2重量部、N−シクロヘキシル−2−ベン
ゾチアジル−スルフェンアミド(加硫促進剤)1重量
部、硫黄1重量部、及び第1表に示す種類の発泡剤、発
泡助剤及び撥水化剤を所定量配合してゴム組成物を調製
した。得られたゴム組成物をトレッドゴムとして用い、
常法によりサイズ185/70R14の乗用車用ラジア
ルタイヤを試作し、各タイヤについて氷上性能を評価し
た。また、別に加硫ゴムシートを作成して、加硫ゴム上
での水の接触角を測定した。結果を第1表に示す。
【0014】
【表1】
【0015】〔注〕 *1 発泡剤ADCA;N−シクロヘキシル−2−ジベ
ンゾチアジル−スルフェンアミド *2 発泡助剤BSN;ベンゼンスルフィン酸ナトリウ
ム *3 撥水化剤A;四フッ化エチレン樹脂 *4 撥水化剤B;フェニルトリエトキシシラン *5 撥水化剤C;ジメチルシリコーン油
【0016】上表より、発泡ゴムトレッドに撥水化剤を
配合した本発明による実施例1〜5のタイヤは、従来の
発泡ゴムをトレッドに用いたタイヤ(比較例2)に比べ
て、氷上性能が大幅に向上していることがわかる。
【0017】
【発明の効果】本発明の空気入りタイヤは、トレッドゴ
ムに、撥水化剤を含有させた発泡ゴムを用いたものであ
り、その除水効果は予想外に大きく特に氷雪路面上にお
ける氷上性能は著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】水の接触角を説明するための図である。
【符号の説明】
1;水滴 2;加硫ゴム表面
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/00 C08L 27:12) 27:12) (C08L 9/00 (C08L 9/00 83:04) 83:04) C08K 5/54 Fターム(参考) 4F074 AA06 AA08 AA09 AA38 AA39 AA90 AD02 AD17 BA01 BA02 BA13 BA16 BA17 BA18 BA20 CA23 CC04Y CC06Y CC22Y DA02 DA59 4J002 AC011 AC021 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 BB181 BD122 BD142 BD152 CP032 CP042 CP092 CP182 DF007 EG048 EQ017 ES007 ET018 EV198 EV267 EV287 EX026 EX036 EX076 FD206 FD327 FD328 GN01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ジエン系ゴムを含むゴム成分10
    0重量部に対し、(B)撥水化剤0.5〜20重量部、
    及び(C)発泡剤及び発泡助剤を配合してなる発泡ゴム
    組成物をトレッドゴムに用いたことを特徴とする空気入
    りタイヤ。
  2. 【請求項2】 (B)成分の撥水化剤が、フッ素化合物
    又は珪素化合物である請求項1記載の空気入りタイヤ。
  3. 【請求項3】 (B)成分としてのフッ素化合物が、フ
    ッ素樹脂である請求項2記載の空気入りタイヤ。
  4. 【請求項4】 (B)成分としての珪素化合物が、シラ
    ン化合物である請求項2記載の空気入りタイヤ。
  5. 【請求項5】 (B)成分としての珪素化合物が、シリ
    コーン油である請求項2記載の空気入りタイヤ。
  6. 【請求項6】 発泡剤がアソジカルボンアミドである請
    求項1記載の空気入りタイヤ。
  7. 【請求項7】 発泡助剤が、ベンゼンスルフィン酸ナト
    リウムである請求項1記載の空気入りタイヤ。
  8. 【請求項8】 発泡率が、10〜40%である請求項1
    記載の空気入りタイヤ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110294872A (zh) * 2019-05-24 2019-10-01 南京海旗新材料科技有限公司 一种高弹减震的内胎发泡材料

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