JP2002053704A - スタッドレスタイヤ用のトレッドゴム組成物 - Google Patents
スタッドレスタイヤ用のトレッドゴム組成物Info
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Abstract
に耐摩耗性が総合的にバランスよく改善されたスタッド
レスタイヤ用のトレッドゴム組成物を提供する。 【解決手段】 ジエン系ゴムを少なくとも90重量%含
む、ゴム成分100重量部に対して平均径が45μm〜
250μmの板状の天然ガラスを2〜15重量部配合
し、ショアA硬度を35〜55の範囲にしたことを特徴
とするスタッドレスタイヤ用のトレッドゴム組成物。
Description
路面での走行性能に優れた空気入りタイヤ、特にスタッ
ドレスタイヤ用のトレッドゴム組成物に関する。
結路面の走行においてグリップ性能と制動性能を備える
ことが必要であり、そのためには上記路面とトレッド部
表面の界面に摩擦力を有する必要がある。一般に摩擦力
はたとえば柔軟なトレッドゴムが接地の際、路面に追随
することに伴う損失摩擦力、トレッドゴムと路面の親和
力に起因する粘着摩擦力、さらにトレッドパターンに形
成された溝部が雪とかみ合いによるグリップに起因した
摩擦力がある。
上記摩擦力を高める一方、トレッド部に埋設された有機
あるいは無機の短繊維または無機粒状物により、または
トレッドゴム表面に発泡体を形成させることにより氷表
面を引っかく効果を持たせ摩擦力を発生せしめ、グリッ
プ力および制動力を高めることが行なわれている。
にはゴム成分100重量部に対し、平均粒子径が80メ
ッシュ以下のケイ酸質ガラスを15〜30重量%配合し
たトレッドゴムを有するスタッドレスタイヤが開示され
ている。
ゴム成分100重量部に対し、JIS−K6301C型
硬度が75度以上、平均粒径が5〜2000μm、表面
の平均孔径が40〜1000Å、BET窒素吸着比表面
積が10〜800m2/gである多孔質粒子を3〜30
重量部配合したゴム組成物が開示されている。
路面での制動性およびグリップ性は改善するが、反面耐
摩耗性および操縦安定性が犠牲となり、これらの特性を
同時に満足することは困難であった。
制動性およびグリップ性さらに耐摩耗性が総合的にバラ
ンスよく改善されたスタッドレスタイヤ用のトレッドゴ
ム組成物を提供することを目的とする。
を少なくとも90重量%含むゴム成分100重量部に対
して、平均径が45μm〜250μmの板状の天然ガラ
スを2〜15重量部配合し、ショアA硬度を35〜55
の範囲にしたことを特徴とするスタッドレスタイヤ用の
トレッドゴム組成物である。好ましくは天然ガラスのア
スペクト比が3〜10である。
は特に制限はないが、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、
ポリブタジエンゴム、ブタジエン−イソプレン共重合ゴ
ム、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム、乳化重
合スチレン−ブタジエン共重合ゴム等を単独または2種
以上の混合で用いられる。ジエン系ゴムはゴム成分10
0重量部に対して少なくとも90重量部を含んでおり、
その残りをEPDM、ブチルゴム、アクリロニトリルゴ
ムまたは熱可塑性エラストマー等を配合することができ
る。ジエン系ゴムが90重量部未満の場合、耐摩耗性お
よびグリップ性等の基本特性に十分な改善は期待できな
い。
の天然ガラスが2〜15重量部配合される。ここで天然
ガラスは酸性溶岩が急冷されてガラス質に固化するとと
もにガスが逃げ出し多孔質となったもの(いわゆるビュ
ーミサイト)から得られた均一で微細な多孔質の天然ガ
ラスである。そして天然ガラスはたとえば硬度がモース
5で比重は約2.35で溶融点は約1200℃である。
そして、該天然ガラスは適度の耐圧力と崩潰性と分散性
に優れた耐酸性を有する。
径は45μm〜250μmの範囲である。平均径が45
μm未満の場合、トレッド部表面が路面を引っかく効果
が少なく十分な摩擦力が生じない。一方、平均径が25
0μmを超えると、引っかき効果は期待できないが、ト
レッド部の表面に適度の荒れを形成するのが困難とな
る。すなわちトレッド表面の凹凸の間隔が広すぎて耐摩
耗性を低下させることになる。
は、図1に示されるごとく天然ガラスの平面において最
も大きい内接円R1と、該内接円と同心円で天然ガラス
の角部を通る最も大きい外接円R2の平均値として求め
られる。すなわち R0=1/2(R1+R2) の式で求められる。
0の範囲のものが望ましい。ここでアスペクト比は天然
ガラスの平均径を天然ガラスの厚さで割った値で定義さ
れる。アスペクト比が大きいほど、天然ガラスの板が相
対的に薄いことを意味する。アスペクト比が3未満の場
合、引っかき効果による摩擦力は小さくなり、一方、ア
スペクト比が10を超えると板状天然ガラスの厚さが小
さくなるため、その強度は低下し、耐摩耗性が低下する
傾向にある。
比を上記範囲にすることにより、ゴム組成物に混練した
状態において、天然ガラスが方向性を示すことなく均一
に配合され、トレッドゴム組成物の走行方向および横方
向のどちらにも摩擦力が得られる。このような天然ガラ
スは市販品として、共立マテリアル(株)社の商品名K
Pパーミスがある。
0重量部に対して2〜15重量部配合される。2重量部
未満の場合、天然ガラス配合による効果は得られない。
一方、15重量部を超えるとゴム組成物の強度および耐
摩耗性が低下する。
35〜55の範囲に調整される。ショアA硬度が35未
満の場合、ゴム組成物が柔らかすぎて耐摩耗性および操
縦安定性が著しく低下し、一方、ショアA硬度が55を
超えると氷上および雪上でのグリップ性および制動性が
十分得られない。ショアA硬度は好ましくは40〜50
の範囲である。
ックをゴム成分100重量部に対して10〜60重量部
配合することが好ましい。カーボンブラックはASTM
−03037−78に規定する窒素吸着比表面積(N2
SA)が100〜150m2/g、好ましくは100〜
120m2/g、さらにASTM−D−3493に規定
するDBP吸油量および24M4DBP吸油量が90〜
150ml/100gであることが好ましい。N2SA
が100m2/g未満あるいはDBP吸油量および24
M4DBP吸油量が90ml/100g未満の場合には
耐摩耗性が低下する傾向にある。一方、N2SAが15
0m2/gを超えるか、あるいはDBP吸油量および2
4M4DBP吸油量が150ml/100gを超える場
合はゴムの硬度が高くなり雪上性能が悪くなる。なお、
カーボンブラックは2種類以上の特性のものを混合する
ことにより、耐摩耗性と氷上性能、雪上性能をバランス
させることができる。
ることが望ましい。ここで、シリカは、ゴム配合に用い
ることができる任意のシリカ(またはホワイトカーボ
ン)をゴム成分100重量部に対し5〜40重量部、好
ましくは10〜30重量部配合する。好ましいシリカは
N2SAが100〜400m2/gの湿式法シリカであ
る。シリカの配合量は5重量部未満の場合には氷上性能
の大幅な改善は期待できない。本発明のゴム組成物中の
カーボンブラックおよびシリカの合計の配合量はゴム成
分100重量部に対し60重量部以下であることが好ま
しく、特に35〜60重量部、さらに好ましくは45〜
60重量部である。60重量部を超えるとゴムの硬度が
上昇して氷上性能が低下し、この硬度を調整するために
軟化剤を添加する必要がある。
は、ゴムとシリカとの結合を強固にするためにシリカ配
合量の3〜20重量%のシランカップリング剤を配合す
ることができる。シランカップリング剤を例示すると次
のとおりである。ビス(3−トリエトキシシリルプロピ
ル)テトラスルフィッド、ビス(2−トリエトキシシリ
ルエチル)テトラスルフィッド、ビス(3−トリメトキ
シシリルプロピル)テトラスルフィッド、ビス(2−ト
リメトキシシリルエチル)テトラスルフィッド、3−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプト
プロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルト
リメトキシシラン、3−ニトロプロピルトリメトキシシ
ラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、2−ク
ロロエチルトリメトキシシラン、3−トリエトキシシリ
ルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラ
スルフィド等が挙げられる。
にシリカの表面OH基に加硫促進剤が吸着されるのを防
止し、加硫遅れを防ぐとともに、シリカの分散を助ける
ために、たとえばシリカ配合量の1〜10重量%の活性
剤を併用するのが好ましい。このような活性剤としては
たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール等のグリコール類が挙げられ
る。
成分に加えて、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤、充填
剤、軟化剤、可塑剤などのタイヤ用に一般に配合される
各種添加剤を適宜要求特性に応じて調整し、配合するこ
とができる。
さらに詳しく説明する。
加硫促進剤と硫黄を除く原料ゴムおよび配合剤をバンバ
リーミキサーで5分間混合した後、この混合物に加硫促
進剤と硫黄とを試験用混練ロール機で5分間混練し、ゴ
ム組成物を得た。これらのゴム組成物をタイヤに成形し
て160℃で20分間加硫して、タイヤサイズTL19
5/65R15の空気入りタイヤを製造し、その物性を
評価した。得られた物性は表2に示すとおりである。こ
こで物性の評価は次の方法で行なった。
40〜60km/hで実車走行し、ドライバーのフィー
リングで評価した。比較例3を100として指数表示を
した。数値が大きいほど良好であることを示す。
積雪路面、氷結路面を走行し、ドライバーのフィーリン
グで評価した。比較例3を100として指数表示をし
た。数値が大きいほど優れていることを示す。
て、乾燥路面を20,000km走行してトレッドの溝
深さの変化から磨耗量を求めた。比較例3を100とし
て指数表示をした。数値が大きいほど耐摩耗性が良好で
あることを示す。
ゴムを用いており、操縦安定性および耐摩耗性のいずれ
も劣っている。比較例2は硬度の低いゴムを使用してい
るため操縦安定性に劣っている。比較例4は天然ガラス
の配合量が1重量部と少なく、氷上、雪上性能が改善さ
れていない。比較例5は天然ガラスの配合量が40重量
部と多すぎるため、氷上、雪上性能は改善されるもの
の、耐摩耗性が低下している。比較例6、7は平均径お
よびアスペクト比が本発明の対象外であるものを用いて
おり、氷上性能、雪上性能に劣っている。
しており、耐磨耗性は少し低下しているものの性能は総
合的に優れている。また、実施例2、実施例3は実施例
1とカーボンブラックの特性のみが異なった配合を用い
たものである。
すべての点で例示であって制限的なものではないと考え
られるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではな
くて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と
均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれるこ
とが意図される。
物は平均径およびアスペクト比が特定範囲の板状の天然
ガラスを、ジエン系ゴムに配合するとともに硬度を所定
範囲に調整したため操縦安定性を維持しながら氷上、雪
上性能および耐摩耗性を同時に向上することができた。
Claims (2)
- 【請求項1】 ジエン系ゴムを少なくとも90重量%含
むゴム成分100重量部に対して、平均径が45μm〜
250μmの板状の天然ガラスを2〜15重量部配合
し、ショアA硬度を35〜55の範囲にしたことを特徴
とするスタッドレスタイヤ用のトレッドゴム組成物。 - 【請求項2】 天然ガラスのアスペクト比が3〜10で
あることを特徴とする請求項1記載のスタッドレスタイ
ヤ用のトレッドゴム組成物。
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- 2000-08-09 JP JP2000241250A patent/JP4587534B2/ja not_active Expired - Fee Related
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