JP2002114869A - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 （雪）氷上路面との接地性が良好で、かつ氷
上摩擦力に優れ、制動距離の少ないタイヤを得るための
ゴム組成物を提供すること。 【解決手段】 （Ａ）天然ゴム及び／又はジエン系ゴム
０〜８０重量部、及び（Ｂ）メチルシリコーンゴム、メ
チルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーン
ゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種のミラブル
タイプのシリコーンゴム２０〜１００重量部よりなるゴ
ム成分に対し、（Ｃ）有機過酸化物を加硫剤として配合
してなるゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタイヤ用ゴム組成物
に関し、詳しくは、（雪）氷路面上の走行に適した、ト
ラック、バス、ライトトラック、乗用車などの車両のタ
イヤ用ゴム組成物に関し、主としてタイヤトレッドに用
いるゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、乗
用車のスタッドレスタイヤのトレッドゴムは、（雪）氷
上路面との接地性を高めるため、低温でのゴム硬度を低
くし、更に氷上摩擦力を高めるため、発泡ゴムの使用や
中空粒子の配合、あるいは胡桃の殻など植物性粒状体の
配合などの技術が提案された。

【０００３】前者の、低温でのゴム硬度を低くして
（雪）氷上路面との接地性を高める技術としては、ある
程度満足のいくレベルに達しているが、後者の、氷上摩
擦力を高める技術に関しては、まだ少し満足のいくレベ
ルに達していないのが実情であった。また、タイヤトレ
ッドに発泡ゴムや中空粒子を用いた場合にあっては、表
面に形成する孔部（凹部）により水膜（氷上路面とタイ
ヤとの摩擦熱などにより発生する水膜）を除去し、これ
により氷上摩擦力を高めるように期待されているが、実
際は、前記のような孔部は期待するほどの水膜除去性能
を有さず、市場の要求レベルには未だ少し到達していな
かった。

【０００４】また、植物性粒状体を使用する場合には、
環境面、安全衛生面でも問題が無く、氷を引っ掻く効果
があり、防滑剤として１つの有効手段ではあるが、これ
に関しても上記と同様であった。

【０００５】［発明の目的］本発明は、上記の実情に鑑
みてなされたものであり、その目的は、（雪）氷上路面
との接地性が良好で、かつ氷上摩擦力に優れ、制動距離
の少ないタイヤを得るためのゴム組成物を提供するとこ
ろにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のタイヤ用
ゴム組成物は、（Ａ）天然ゴム及び／又はジエン系ゴム
０〜８０重量部（以下、単に「部」ともいう）、及び
（Ｂ）ミラブルタイプのシリコーンゴム２０〜１００部
よりなるゴム成分に対し、（Ｃ）有機過酸化物を加硫剤
として配合してなるものである。

【０００７】請求項２記載のタイヤ用ゴム組成物は、請
求項１記載の組成物において、前記（Ｂ）成分としてジ
メチルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、
メチルフェニルシリコーンゴムからなる群より選ばれた
少なくとも１種であることを特徴とする。

【０００８】請求項３記載のタイヤ用ゴム組成物は、請
求項１または２に記載の組成物において、前記ゴム成分
１００部に対し、さらに（Ｄ）シリコーンオイルを３〜
２０部配合してなることを特徴とする。

【０００９】請求項４記載のタイヤ用ゴム組成物は、請
求項１または２に記載の組成物において、前記ゴム成分
１００部に対し、さらに（Ｅ）シリコーンレジンを３〜
２０部配合してなることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】（Ａ）天然ゴム及び／又はジエン
系ゴム成分 本発明に用いる（Ａ）成分としては、タイヤ用ゴム組成
物に用いられる通常のゴムが用いられ、具体的には、天
然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ、ＩＲ、塩素化ＩＩＲ等が挙げら
れる。これらは１種を単独で用いても良いし、２種以上
を併用することもできる。

【００１１】（Ｂ）ミラブルタイプのシリコーンゴム成
分 ミラブルタイプのシリコーンゴムは、高重合度（平均重
合度３，０００〜３０，０００）の直鎖状ジオルガノポ
リシロキサンの架橋体からなるヘリックス構造（コイル
状）の弾性体で、加硫剤（有機過酸化物、後述する）を
混練して加熱硬化するタイプのシリコーンゴムである。
平均重合度が３，０００未満の場合は強度が低下する可
能性が生じ、３０，０００を超える場合は作業性が劣る
可能性が生じる。

【００１２】具体的には、限定されるものではないが、
低温でも柔軟で、低温特性が良好であるという理由で、
ジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコ
ーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム
（ＰＶＭＱ）などが好適である。なかでも、フェニル基
が５〜１０ｍｏｌ％含有したＰＶＭＱが、さらに低温特
性が良好であるという理由でより好ましい。

【００１３】ミラブルタイプのシリコーンゴムは、例え
ば、メチルビニルシリコーンに対しシリカ系補強性充填
剤、増量用充填剤、分散促進剤、添加剤などを配合して
ゴムコンパウンドを調製して得られる。

【００１４】（Ｃ）有機過酸化物（加硫剤） 本発明で使用し得る加硫剤としての有機過酸化物（Ｃ成
分）としては、例えば、２，５ジメチル−２，５ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ）−へキサン（ＤＢＰＭＨ）、
ジターシャリ−ブチルパーオキサイド（ＤＴＢＰ）、ジ
クミルパーオキサイド（ＤＣＰ）等が挙げられるが、こ
れによって限定されるものではない。

【００１５】加硫剤として、有機過酸化物を使用するこ
とにより、ジエン系ゴムとの共架橋も可能となり、耐摩
耗性を向上させることができる。

【００１６】（Ｄ）シリコーンオイル 本発明で使用し得るシリコーンオイル（Ｄ成分）は、直
鎖状ジオルガノポリシロキサンを主体とする粘度０．０
１〜１０，０００ＣＳＴの流動性油状物質である。

【００１７】具体的には、メチルフェニルシリコーンオ
イル、変性シリコーンオイルの中で親水性特殊変性され
た（例えば、カルボニル基、水酸基で変性された）シリ
コーンオイルなどが挙げられるが、これらによって限定
されるものではない。

【００１８】シリコーンオイルのもつ特性は、シロキサ
ン結合を構造単位にもち、側鎖にメチル基やフェニル基
を有する為、低温時でも柔らかい特長がある。特に、側
鎖のフェニル基含有率が低いほど低温時でも柔らかいと
いったメリットがある。また水酸基やカルボニル基で変
性されたシリコーンオイルは、親水性が向上するため、
氷上路面上に存在する水膜を除去する為か制動距離が短
くなり良好となる。

【００１９】（Ｅ）シリコーンレジン 本発明で使用し得るシリコーンレジン（Ｅ成分）は、ケ
イ素樹脂ともいい、有機基を持つケイ素が酸素と交互に
結合した結合を骨格に有する樹脂であり、例えば、メチ
ルシリコーンレジン、メチルフェニルシリコーンレジン
や、アルコール性水酸基を分子中に有する有機樹脂をシ
リコーンレジンと脱水縮合反応させて変性されたシリコ
ーンレジンなどが挙げられる。

【００２０】シリコーンレジンのもつ特性は、シロキサ
ン結合を構造単位にもち、側鎖にメチル基やフェニル基
を有する為、低温時でも柔らかいという特長がある。特
に、側鎖のフェニル基含有率が低いほど低温時でも柔ら
かいといったメリットがある。また水酸基やカルボニル
基で変性されたシリコーンレジンは、親水性が向上する
ため、氷上路面上に存在する水膜を除去する為か制動距
離が短くなり良好となる。

【００２１】カーボンブラック 本発明で使用し得るカーボンブラックとしては特に限定
はなく、たとえばＡＳＴＭＤ１７６５による分類の補強
性が大である１００番台の番号を持つＳＡＦ級及び２０
０番台の番号を持つＩＳＡＦ級または同等のものが挙げ
られ、具体的には、Ｎ１１０、Ｎ１２１、Ｎ２１９、Ｎ
２２０、Ｎ２３１、Ｎ３３０、Ｎ３３９が例示される。
これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を
併用することもできる。

【００２２】シリカ シリカとしては、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法
シリカ（含水ケイ酸）など、タイヤ用ゴム組成物で使用
されているようなシリカであれば特に限定はないが、例
えば５％懸濁水のｐＨが７．０未満のゴム組成物用のも
のが好適に用いられる。

【００２３】その他（配合割合） ゴム成分１００部に対するカーボンブラックとシリカの
配合割合は、特に限定するものではないが、それぞれ２
０〜６０部、０〜６０部であることが好適であり、ゴム
１００部に対し両者の和（総量）が３０〜８０部である
ことが好適である。この総量が３０部未満の場合であっ
ても、８０部を超える場合であっても、耐滑り性と耐摩
耗性のバランスが崩れる可能性がある。

【００２４】ゴム成分における（Ａ）成分の割合は０〜
８０部であり、（Ｂ）成分の割合は１００〜２０部であ
る。（Ｂ）成分の割合が２０部未満の場合（Ａ成分が８
０部を超える場合）、ＩＣＥ制動が改良されない、つま
り氷上路面における制動距離が長くなるという問題があ
る。なお、ゴム成分の好ましい割合は、（Ａ）成分３０
〜７０部／（Ｂ）成分７０〜３０部である。

【００２５】シリコーンオイル（Ｄ）の配合割合に関し
ては、ゴム成分１００部に対し、３〜２０部である。３
部未満の場合、ＩＣＥ制動が改良されないという問題が
生じ、２０部を超える場合、耐摩耗性が低下するという
問題が生じる。なお、好ましい範囲は、５〜１５部であ
る。

【００２６】シリコーンレジン（Ｅ）の配合割合に関し
ては、ゴム成分１００部に対し、３〜２０部である。３
部未満の場合、ＩＣＥ制動が改良されないという問題が
生じ、２０部を超える場合、耐摩耗性が低下するという
問題が生じる。なお、好ましい範囲は、５〜１５部であ
る。

【００２７】その他 本発明のタイヤ用ゴム組成物には、上記したような成分
以外にも通常添加されるような化合物を配合することも
できる。すなわち、例えば、その他の加硫剤、加硫促進
剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、酸化防止
剤、オゾン劣化防止剤などの化合物を配合することもで
きる。

【００２８】

【実施例】本発明の一実施例を以下に説明するが、本発
明はこれによって限定されるものではない。

【００２９】比較例１〜１０、及び実施例１〜１５ 下記［表１］〜［表６］に記載された成分を、同表に記
載の割合でもって配合した。その後、バンバリミキサー
を用いて一般的方法に従って混練し、ゴム組成物を得
た。

【００３０】得られたゴム組成物を１６０℃で２０分間
加硫し、加硫物のＪＩＳ Ａ硬度（＠−５℃雰囲気下）
をＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定した（比較例１〜
４および実施例１〜４）。

【００３１】また、得られたゴム組成物を用いて常法に
従ってトレッドを形成したＰＣタイヤ（１８５／７０Ｒ
１４）を車両に装着し、氷上制動距離（ＩＣＥ制動距
離）を測定した。すなわち、上記ＰＣタイヤをＦＦ４ド
アセダン（１６００ｃｃ）に装着して氷上路面（気温：
−５℃±３、路面：−５℃±３）上にて走らせたのち、
速度４０ｋｍ／ｈでロックさせた時の制動距離を測定し
た。比較例１を１００としてＩＮＤＥＸ表示した。数値
が大きいほど良好であることを示す。

【００３２】さらに、得られたゴム組成物を用いて常法
に従ってトレッドを形成したＰＣタイヤ（１８５／７０
Ｒ１４）を車両に装着して走らせ、約５０００ｋｍ毎に
ローテーションし、２万ｋｍ走行後のタイヤの残溝を測
定し、比較例１を１００としてＩＮＤＥＸ表示した。数
値が大きいほど良好であることを示す。

【００３３】各々の結果を同表に併記する。なお、表中
の（＊１）〜（＊１３）は次の通りである。

【００３４】＊１：ＲＳＳ＃１ ＊２：ＢＲ０１（ＪＳＲ社製） ＊３：メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＶＭＱ）［フ
ェニル基７〜８ｍｏｌ％含有］（信越化学社製） ＊４：ジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）（信越化学社
製） ＊５：シースト６（東海カーボン社製） ＊６：乾式シリカ（トクヤマ社製） ＊７：ナフテンオイル（ＪＯＭＯ社製） ＊８：メチルフェニルシリコーンオイル（信越化学社
製） ＊９：メチルフェニルシリコーンレジン（信越化学社
製） ＊１０：商品名：レノジンＣ１１０（バイエル社製） ＊１１：２，５ジメチル−２．５ビス（ｔ−ブチルパー
オキシ）−ヘキサン（信越化学社製） ＊１２：Ｎ−ターシャルブチル−２−ベンゾチアジルス
ルフェンアミド（三新化学社製） ＊１３：５％油処理粉末硫黄［加硫促進剤］（鶴見化学
社製）

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【表３】

【００３７】

【表４】

【００３８】

【表５】

【００３９】

【表６】

【００４０】

【発明の効果】本発明により、（雪）氷上路面との接地
性が良好で、かつ氷上摩擦力に優れ、制動距離の少ない
タイヤを得るためのゴム組成物を提供することができ
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）天然ゴム及び／又はジエン系ゴム０
   〜８０重量部、及び（Ｂ）ミラブルタイプのシリコーン
   ゴム２０〜１００重量部よりなるゴム成分に対し、
   （Ｃ）有機過酸化物を加硫剤として配合してなるゴム組
   成物。
2. 【請求項２】前記（Ｂ）成分としてジメチルシリコーン
   ゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルシ
   リコーンゴムからなる群より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に記載の組成物。
3. 【請求項３】前記ゴム成分１００重量部に対し、さらに
   （Ｄ）シリコーンオイルを３〜２０重量部配合してなる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の組成物。
4. 【請求項４】前記ゴム成分１００重量部に対し、さらに
   （Ｅ）シリコーンレジンを３〜２０重量部配合してなる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の組成物。