JP2005060478A - Rubber composition, its vulcanizate, and tire using the same - Google Patents

Rubber composition, its vulcanizate, and tire using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rubber composition which, when used for a tire tread, or the like, fully satisfies on-ice performance, dry driving stability, and abrasion resistance; a vulcanizate thereof; and a tire using the same. <P>SOLUTION: The rubber composition is prepared by dispersing, in a rubber matrix, a non-linear fine-particle-containing resin body containing fine particles with a Mohs hardness of 2 or higher. The vulcanizate is prepared from the rubber composition, wherein the viscosity of the resin body and that of the rubber matrix of which composition are appropriately selected in accordance with the highest vulcanization temperature. The vulcanizate is used for the tire. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ゴム組成物、その加硫ゴム及びそれを用いたタイヤに関するものであり、より詳しくは、氷路面上での制動、駆動、コーナリング性能等のタイヤの氷上性能を向上させると共に、その摩耗性をも向上させることのできるゴム組成物、その加硫ゴム、及びそれを用いたタイヤに関するものである。   The present invention relates to a rubber composition, a vulcanized rubber thereof, and a tire using the rubber composition. More specifically, the invention improves the on-ice performance of the tire such as braking, driving, cornering performance on an icy road surface, and the like. The present invention relates to a rubber composition capable of improving wear resistance, a vulcanized rubber thereof, and a tire using the rubber composition.

一般に、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、タイヤのトレッドについての研究が盛んに行われている。氷雪路面では、タイヤの摩擦熱等により水膜が発生し易く、そ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。このため、タイヤのトレッドの水膜除去能やエッヂ効果を向上させるための提案が種々なされてきている。   In general, in order to improve the braking / driving performance (on-ice performance) of a tire on an icy and snowy road surface, research on a tire tread has been actively conducted. On ice and snow road surfaces, a water film is likely to be generated due to frictional heat of the tire and the like, and this water film causes a decrease in the coefficient of friction between the tire and the ice and snow road surface. For this reason, various proposals have been made to improve the water film removal ability and edge effect of the tire tread.

例えば、トレッドに使用するゴム組成物において、ゴム成分と発泡剤とからなるゴム組成物をその加硫時にゴム成分の温度加硫最高温度に達するまでの間にゴム成分よりも粘度が低くなる有機繊維を配合することにより、上記性能及び効果を向上させることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   For example, in a rubber composition used for a tread, an organic resin having a viscosity lower than that of the rubber component during the vulcanization of the rubber composition composed of the rubber component and the foaming agent until the temperature reaches the maximum temperature of the rubber component. It has been proposed to improve the above performance and effects by blending fibers (for example, see Patent Document 1).

また、所定の径を有する有機繊維に、ガラス微粒子、水酸化アルミニウム微粒子、アルミナ微粒子、鉄微粒子、(メタ)アクリル系樹脂微粒子、エポキシ樹脂微粒子等の所定径を有する微粒子を含有させて成形した微粒子含有有機繊維をタイヤのゴム成分に添加することを提案している(例えば、特許文献2参照)。そして、微粒子含有有機繊維をゴムマトリックスに含有してなるタイヤのゴム組成物において、加硫時にゴム組成物の温度が加硫最高温度に達するまでの間にその粘度がゴムマトリックスにおける粘度よりも低くなる樹脂を微粒子含有有機繊維に使用することにより、よりタイヤにおける水膜除去能やエッヂ効果を高める提案がなされている。
特開平11−48264号公報 特開2001−233993号公報
Fine particles formed by containing fine particles having a predetermined diameter such as glass fine particles, aluminum hydroxide fine particles, alumina fine particles, iron fine particles, (meth) acrylic resin fine particles, and epoxy resin fine particles in an organic fiber having a predetermined diameter. It has been proposed to add the contained organic fiber to the rubber component of the tire (see, for example, Patent Document 2). And in the rubber composition of a tire containing fine particle-containing organic fibers in a rubber matrix, the viscosity is lower than the viscosity in the rubber matrix until the temperature of the rubber composition reaches the maximum vulcanization temperature at the time of vulcanization. Proposals have been made to further improve the water film removing ability and the edge effect in tires by using the resulting resin for fine particle-containing organic fibers.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-48264 JP 2001-233993 A

しかしながら、従来の微粒子を含有する微粒子含有有機繊維からなる線状樹脂体をゴム成分に分散させて加硫した場合、ゴムマトリックス(ゴム構造)中に筒状の発泡が見られ、このような長尺な空洞ではブロック剛性が悪くなる。このため、それをタイヤのトレッドなどに使用したとき、氷上性能が向上するものの、タイヤのドライ操縦安定性が悪く、また耐摩耗性も悪くする傾向が見られる。このため、タイヤトレッドなどに使用した場合に、氷上性能、ドライ操縦安定性、及び耐摩耗性に優れるゴム組成物が望まれている。   However, when a conventional linear resin body made of fine particle-containing organic fibers containing fine particles is dispersed in a rubber component and vulcanized, cylindrical foaming is observed in the rubber matrix (rubber structure). In the case of a long cavity, the block rigidity is deteriorated. For this reason, when it is used for a tread of a tire or the like, although the performance on ice is improved, the dry steering stability and the wear resistance of the tire tend to be deteriorated. For this reason, when used for a tire tread or the like, a rubber composition excellent in performance on ice, stability in dry handling, and wear resistance is desired.

従って、本発明は、斯かる実情に鑑み、タイヤトレッドなどに使用した場合に、氷上性能、ドライ操縦安定性、及び耐摩耗性の全てを満たすことのできるゴム組成物、加硫ゴム、及びそれを用いたタイヤを提供しようとするものである。   Accordingly, in view of such circumstances, the present invention provides a rubber composition, a vulcanized rubber, and a rubber composition that can satisfy all of on-ice performance, dry handling stability, and wear resistance when used in a tire tread or the like. It intends to provide a tire using the tire.

即ち、本発明は、以下の(1)乃至(10)の特徴のある構成を採用することにより、上記目的を達成したものである。
(1)モース硬度が2以上の微粒子を含む非線状の微粒子含有樹脂体をゴムマトリックスに分散させてなるゴム組成物。
(2)上記微粒子含有樹脂体が球状である上記(1)記載のゴム組成物。
(3)上記微粒子含有樹脂体の粒径が10〜500μmの範囲にある上記(2)記載のゴム組成物。
(4)上記微粒子はその平均粒径が0.1〜100μmの範囲にあり、且つ上記微粒子は該樹脂体より小径である上記(3)記載のゴム組成物。
(5)上記微粒子含有樹脂体は該樹脂100質量部に対して上記微粒子を5〜50質量部の範囲で含む上記(1)〜(4)の何れかに記載のゴム組成物。
(6)上記ゴムマトリックスを構成するゴム成分が天然ゴム及びジェン系合成ゴムから選ばれる少なくとも1種以上からなるゴム成分からなり、また上記ゴム成分100質量部に対して上記樹脂体を0.1〜30質量部の範囲で含有する上記(1)〜(5)の何れかに記載のゴム組成物。
(7)上記微粒子樹脂体における樹脂は加硫時の加硫最高温度に達するまでの間に、上記ゴムマトリックスにおけるゴム粘度より低い粘度特性を有してなることを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載のゴム組成物。
(8)発泡剤を配合してなる上記(1)〜(7)の何れかに記載のゴム組成物。
(9)上記(8)記載のゴム組成物を加硫し、該加硫における発泡率が3〜40%の範囲となる加硫ゴム。
(10)一対のビード部と、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト及びトレッドを有してなり、上記トレッドが上記(9)に記載の加硫ゴムを含んでなるタイヤ。
That is, the present invention achieves the above object by adopting the following characteristic features (1) to (10).
(1) A rubber composition obtained by dispersing non-linear fine particle-containing resin bodies containing fine particles having a Mohs hardness of 2 or more in a rubber matrix.
(2) The rubber composition according to (1), wherein the fine particle-containing resin body is spherical.
(3) The rubber composition as described in (2) above, wherein the particle-containing resin body has a particle size in the range of 10 to 500 μm.
(4) The rubber composition according to (3), wherein the fine particles have an average particle size in the range of 0.1 to 100 μm, and the fine particles have a smaller diameter than the resin body.
(5) The rubber composition according to any one of (1) to (4), wherein the fine particle-containing resin body contains the fine particles in a range of 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin.
(6) The rubber component constituting the rubber matrix is composed of at least one rubber component selected from natural rubber and gen synthetic rubber, and the resin body is added to 0.1 part by mass of the rubber component. The rubber composition according to any one of (1) to (5), which is contained in a range of ˜30 parts by mass.
(7) The resin in the fine particle resin body has a viscosity characteristic lower than the rubber viscosity in the rubber matrix before reaching the maximum vulcanization temperature at the time of vulcanization. The rubber composition according to any one of (6).
(8) The rubber composition according to any one of (1) to (7), wherein a foaming agent is blended.
(9) A vulcanized rubber obtained by vulcanizing the rubber composition according to the above (8) and having a foaming ratio in the range of 3 to 40%.
(10) A pair of bead portions, a carcass continuous in a toroidal shape with the bead portions, a belt and a tread for tightening a crown portion of the carcass, and the tread described in (9) above A tire comprising vulcanized rubber.

上記手段によれば、硬度2以上の微粒子を含む非線状の樹脂体をゴム成分に加えることにより、また特に、アスペクト比が1.1以下、更には高硬度の微粒子を含有する球状に近い非線状樹脂体をゴム成分に含有させることにより、その加硫時に筒状の長尺な空洞の形成が抑えられる結果、タイヤのトレッドなどに使用した場合、氷上性能、ドライ操縦安定性、及び耐摩耗性の全てを満たすことができる。   According to the above means, a non-linear resin body containing fine particles having a hardness of 2 or more is added to the rubber component. As a result of containing a non-linear resin body in the rubber component, the formation of a cylindrical long cavity during vulcanization is suppressed, and when used for a tire tread, etc. All wear resistance can be satisfied.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は発明を実施する形態の一例であって、タイヤの断面概略説明図である。図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成は図に示す従来のものと同様である。図2は、本発明に係るゴム組成物の樹脂体の概略図である。   FIG. 1 is an example of an embodiment for carrying out the invention, and is a schematic sectional view of a tire. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts, and the basic configuration is the same as the conventional one shown in the figure. FIG. 2 is a schematic view of a resin body of the rubber composition according to the present invention.

本発明に係るタイヤは、例えば、図1に示すように、一対のビード部1と、該一対のビード部1にトロイド状をなして連なるカーカス2と、該カーカス2のクラウン部をたが締めするベルト3と、キャップ部6とベース部7の二層から成るトレッド5とを順次配置したラジアル構造を有する。なお、トレッド5以外の内部構造は、一般のラジアルタイヤの構造と変わりないので説明は省略する。トレッド5の表面部は、本発明に係るゴム組成物を加硫させて形成したものである。   For example, as shown in FIG. 1, a tire according to the present invention is configured by tightening a pair of bead portions 1, a carcass 2 connected in a toroidal shape to the pair of bead portions 1, and a crown portion of the carcass 2. The belt 3 and the tread 5 having two layers of the cap portion 6 and the base portion 7 are sequentially arranged. Since the internal structure other than the tread 5 is the same as that of a general radial tire, description thereof is omitted. The surface portion of the tread 5 is formed by vulcanizing the rubber composition according to the present invention.

タイヤ4は、その製造方法については特に制限はないが、例えば、所定のモールドで所定温度、所定圧力の下で加硫成形する。その結果、未加硫のトレッドが加硫されてなる本発明の発泡ゴム層で形成されたキャップトレッド6を有するタイヤ4が得られる。   Although there is no restriction | limiting in particular about the manufacturing method of the tire 4, For example, it vulcanizes-molds with a predetermined mold under a predetermined temperature and a predetermined pressure. As a result, the tire 4 having the cap tread 6 formed of the foamed rubber layer of the present invention obtained by vulcanizing an unvulcanized tread is obtained.

先ず、トレッド部に使用される本発明に係るゴム組成物、及びその加硫ゴムの実施の形態について詳述する。本発明に係るゴム組成物は、モース硬度が2以上の微粒子を含む非線状の微粒子含有樹脂体をゴムマトリックスに分散させてなるものである。   First, embodiments of the rubber composition according to the present invention used for the tread portion and the vulcanized rubber thereof will be described in detail. The rubber composition according to the present invention is obtained by dispersing a non-linear fine particle-containing resin body containing fine particles having a Mohs hardness of 2 or more in a rubber matrix.

本発明において、ゴム成分から構成されるゴムマトリックスに分散される樹脂体は非線状である。非線状樹脂体は、有機繊維のような長尺な形状を含まず、そのアスペクト比が1.1以下のものである。非線状樹脂体は特に球状であることが好ましい。この場合、図2に示すように球状樹脂体10での最も長尺となる長軸断面直径Rlに対して、それと垂直な軸方向の短軸断面直径Rsとの比率Rl/Rsが1.1以下であることが好ましい。このように非線状樹脂体が球状に近似すれば、それを配合したゴム組成物は加硫後、筒状の空洞が減少するため、耐摩耗性及びブロック剛性が十分に改善される。また、このような樹脂体にあっては、その長軸断面直径Rlが10〜500μmの範囲、特に、20〜200μmの範囲にあることが好ましい。長軸断面直径Rlが10μm未満では、上述の微粒子を十分に含有保持できず、このようなゴム組成物を使用するタイヤにあっては氷路上での十分なエッヂ効果を発揮しない。また、長軸断面直径Rlが500μmを超える場合、樹脂体が抜け落ちた後の空洞が大きくなり過ぎるため、返って、タイヤゴムの耐摩耗性及びブロック剛性を低下させる。   In the present invention, the resin body dispersed in the rubber matrix composed of the rubber component is non-linear. The non-linear resin body does not include a long shape such as an organic fiber, and has an aspect ratio of 1.1 or less. The non-linear resin body is particularly preferably spherical. In this case, as shown in FIG. 2, the ratio Rl / Rs of the long-axis cross-sectional diameter Rl which is the longest in the spherical resin body 10 to the short-axis cross-sectional diameter Rs in the axial direction perpendicular thereto is 1.1. The following is preferable. Thus, if the non-linear resin body approximates a spherical shape, the rubber composition containing the non-linear resin body is reduced in the number of cylindrical cavities after vulcanization, so that the wear resistance and block rigidity are sufficiently improved. Moreover, in such a resin body, it is preferable that the major-axis cross-sectional diameter Rl is in the range of 10 to 500 μm, particularly in the range of 20 to 200 μm. When the long-axis cross-sectional diameter Rl is less than 10 μm, the fine particles cannot be sufficiently contained and retained, and a tire using such a rubber composition does not exhibit a sufficient edge effect on an icy road. Further, when the long-axis cross-sectional diameter Rl exceeds 500 μm, the cavity after the resin body has fallen out becomes too large, so that the wear resistance and block rigidity of the tire rubber are lowered.

本発明において、上記樹脂体に含有される微粒子はそのモース硬度が硬度2より高いものであり、特に硬度5より高いものが好ましい。その微粒子のモース硬度が氷の硬度、即ち、2以上であると、一層の引っ掻き効果をタイヤのトレッド面で発揮する。このため、得られるタイヤは氷雪路面との間の摩擦係数が大きく、氷上性能(氷雪路面でのタイヤの面制動・駆動性能)に優れている。また、微粒子はその平均粒径が0.1〜100μmの範囲、特に、10〜50μmの範囲にあることが好ましい。更に、微粒子は上記樹脂体より小径であることが望ましい。微粒子の平均粒径が0.1未満では、樹脂体に含有させた効果が見られず、タイヤのトレッド面で引っ掻き効果を発揮しない。微粒子の平均粒径が100μmを超えると、また、樹脂体より大径であると、その樹脂体が微粒子を十分に含有保持できなくなる。   In the present invention, the fine particles contained in the resin body have a Mohs hardness higher than 2 and particularly preferably higher than 5 hardness. If the Mohs hardness of the fine particles is ice hardness, that is, 2 or more, a further scratching effect is exhibited on the tread surface of the tire. For this reason, the obtained tire has a large coefficient of friction with the icy and snowy road surface, and is excellent in performance on ice (surface braking / driving performance of the tire on the icy and snowy road surface). The fine particles preferably have an average particle diameter in the range of 0.1 to 100 μm, particularly in the range of 10 to 50 μm. Furthermore, it is desirable that the fine particles have a smaller diameter than the resin body. If the average particle size of the fine particles is less than 0.1, the effect of inclusion in the resin body is not observed, and the scratching effect is not exhibited on the tread surface of the tire. When the average particle size of the fine particles exceeds 100 μm, and when the average particle size is larger than that of the resin body, the resin body cannot sufficiently contain and hold the fine particles.

また、微粒子は、そのアスペクト比が1.1以上であることが好ましく、且つ角部が存在していることが好ましい。より好ましくはアスペクト比が1.2以上、更に好ましくは1.3以上である。ここで。角部が存在するとは、表面の全てが球面或いは滑らかなカーブ面でないことを意味する。本発明の微粒子には最初から角部を有する微粒子も使用できるが、微粒子が球形状であっても粉砕することにより、微粒子表面に角部を存在させて使用することができると共に、より多くの角部を存在させることができる。   Further, the fine particles preferably have an aspect ratio of 1.1 or more, and preferably have corners. More preferably, the aspect ratio is 1.2 or more, and further preferably 1.3 or more. here. The presence of corners means that the entire surface is not a spherical surface or a smooth curved surface. Fine particles having corners can be used from the beginning for the fine particles of the present invention, but even if the fine particles are spherical, they can be used with the corners existing on the surface of the fine particles, and more Corners can be present.

上述の非線状樹脂体と同様に微粒子形状はその微粒子群を電子顕微鏡で観察することにより確認が可能であり、この場合は球状でないことを確認するものである。また粒子の長軸と短軸の比率をあらわすアスペクト比が1.1以上であれば、粒子表面に形成される角部の存在が十分に角張ることができる。このため、このような微粒子を含む微粒子含有樹脂体を使用したタイヤ等にあっては、引っ掻き効果、或いはエッヂ効果、及びスパイク効果を十分に高めることができる。   Similar to the non-linear resin body described above, the shape of the fine particles can be confirmed by observing the fine particle group with an electron microscope. In this case, it is confirmed that the particles are not spherical. Further, if the aspect ratio representing the ratio of the major axis to the minor axis of the particle is 1.1 or more, the existence of corners formed on the particle surface can be sufficiently angular. For this reason, in a tire or the like using a fine particle-containing resin body containing such fine particles, the scratch effect, the edge effect, and the spike effect can be sufficiently enhanced.

このような微粒子は、樹脂体の樹脂100質量部に対して5乃至50質量部、特に、7乃至50質量部の範囲で含有されることが好ましい。微粒子量が5質量部未満では、ゴム組成物のゴム製品における引っ掻き効果、タイヤのトレッドにあってはエッヂ効果及びスパイク効果が十分に生じなくなる場合がある。一方、上記微粒子量が50質量部を超えると、樹脂体での微粒子含有保持が困難となってくる。   Such fine particles are preferably contained in a range of 5 to 50 parts by mass, particularly 7 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin of the resin body. When the amount of the fine particles is less than 5 parts by mass, the scratch effect of the rubber composition in the rubber product and the edge effect and the spike effect may not be sufficiently generated in the tire tread. On the other hand, when the amount of the fine particles exceeds 50 parts by mass, it is difficult to keep the fine particles contained in the resin body.

このような硬度の高い微粒子としては、例えば、石膏、方解石、蛍石、正長石、石英、金剛石等が挙げられるが、好ましくは、モース硬度5以上のシリカガラス(硬度6.5)、石英(硬度7.0)、溶融アルミナ(硬度9.0)等を挙げることができる。中でもシリカガラス、アルミナ(酸化アルミニウム)等が安価で容易に使用することができる。   Examples of such fine particles having high hardness include gypsum, calcite, fluorite, orthofeldspar, quartz, and gangue. Preferably, silica glass having a Mohs hardness of 5 or more (hardness 6.5), quartz ( Hardness 7.0), fused alumina (hardness 9.0), etc. can be mentioned. Among them, silica glass, alumina (aluminum oxide), etc. can be used easily at low cost.

本発明において、ゴム組成物におけるゴムマトリックスを構成するそのゴム成分は、少なくとも天然ゴム及びジェン系合成ゴムから選ばれる少なくとも1種以上からなるゴム成分であることが好ましい。ゴム成分の100質量部に対して天然ゴムが20〜70質量部の範囲、及びポリブタジエンゴムが30〜80質量部の範囲で含まれることが好ましい。   In the present invention, the rubber component constituting the rubber matrix in the rubber composition is preferably at least one rubber component selected from natural rubber and gen-based synthetic rubber. It is preferable that the natural rubber is contained in the range of 20 to 70 parts by mass and the polybutadiene rubber is contained in the range of 30 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

また、ゴム組成物においては、上記微粒子含有樹脂体は、ゴム成分100質量部に対して0.1〜30質量部の範囲であることが好ましい。樹脂体が0.1質量部未満では、引っ掻き効果が十分に発揮されず、タイヤのトレッド面にエッヂ効果或いはスパイク効果、それに対応する氷上性能に十分な向上が見られない。一方、その配合量が30質量部を超えると、耐摩耗性、ブロック剛性が十分でなくなる。   Moreover, in a rubber composition, it is preferable that the said fine particle containing resin body is the range of 0.1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of rubber components. If the resin body is less than 0.1 parts by mass, the scratching effect is not sufficiently exhibited, and the edge effect or spike effect on the tire tread surface and the corresponding on-ice performance are not sufficiently improved. On the other hand, if the blending amount exceeds 30 parts by mass, the wear resistance and block rigidity are not sufficient.

本発明のゴム組成物において、ゴム成分のゴムマトリックスと樹脂体との関係において、樹脂体の樹脂は加硫時の加硫最高温度に達するまでの間に、そのゴム粘度より低い粘度特性を有しても良く、加硫時にゴム粘度より低くならなくても良い。加硫時にゴム粘度より低い粘度特性を有するものは、後述する発泡剤をゴム組成物に添加することと相まって、上述したように発泡剤のガスを抱持して樹脂体が球状気泡を形成する。   In the rubber composition of the present invention, in the relationship between the rubber matrix of the rubber component and the resin body, the resin of the resin body has a viscosity characteristic lower than the rubber viscosity before reaching the maximum vulcanization temperature during vulcanization. It does not have to be lower than the rubber viscosity during vulcanization. Those having a viscosity characteristic lower than the rubber viscosity at the time of vulcanization are combined with the addition of a foaming agent to be described later to the rubber composition, and as described above, the resin body forms spherical bubbles by embedding the foaming agent gas. .

ゴム成分と樹脂体との関係が加硫時にゴム粘度より樹脂体が低い粘度特性を有した関係にあり発泡剤を含むと、加硫中に樹脂体が速やかに溶融し、その粘度がゴムマトリックスの粘度よりも低くなる時期が早くなる。そして、発泡剤から発生したガスは、ゴムマトリックスよりも低粘度である樹脂の内部に集まる。その結果、加硫ゴム中には、ゴムマトリックスとの間に微粒子を含有する樹脂層を有する気泡、即ち、上記樹脂により被覆されたカプセル状の球状状気泡が潰れのない状態で効率良く形成される。このような球状気泡は、必ずしも存在させる必要はないが、後述するように加硫ゴム中の全気泡Vに対して30体積%以上、特に60体積%以上で存在させることが好ましい。タイヤトレッドとなるこのような発泡ゴム層においては、このカプセル状気泡はトレッドの表面に現れ、摩擦により生じた溝が上記ミクロな排水溝として機能し、水膜排除効果と共に、エッヂ効果及びスパイク効果も十分に発揮する。   The relationship between the rubber component and the resin body is that the resin body has viscosity characteristics lower than the rubber viscosity at the time of vulcanization, and if a foaming agent is included, the resin body melts quickly during vulcanization, and the viscosity is the rubber matrix. The time when it becomes lower than the viscosity of is earlier. The gas generated from the foaming agent collects inside the resin having a lower viscosity than the rubber matrix. As a result, in the vulcanized rubber, bubbles having a resin layer containing fine particles between the rubber matrix, that is, capsule-shaped spherical cells covered with the resin are efficiently formed without being crushed. The Such spherical bubbles are not necessarily present, but are preferably present in an amount of 30% by volume or more, particularly 60% by volume or more, based on the total bubbles V in the vulcanized rubber, as will be described later. In such a foamed rubber layer that becomes a tire tread, the capsule-like bubbles appear on the surface of the tread, and the groove caused by friction functions as the above-mentioned micro drainage groove. Also fully demonstrate.

尚、加硫最高温度とは、ゴム組成物の加硫時におけるゴム組成物が達する最高温度を意味する。例えば、モールド加硫の場合には、ゴム組成物がモールド内に入ってからモールドを出て冷却されるまでに該ゴム組成物が達する最高温度を意味する。加硫最高温度は、例えば、ゴム組成物中に熱電対を埋め込むこと等により測定することができる。また、ゴムマトリックスの粘度は、流動粘度を意味し、例えば、コーンレオメーター、キャピラリーレオメーター等を用いて測定する。また、上記樹脂の粘度は、溶融粘度を意味し、例えば、コーンレオメーター、キャピラリーレオメーター等を用いて測定する。   The maximum vulcanization temperature means the maximum temperature reached by the rubber composition during vulcanization of the rubber composition. For example, in the case of mold vulcanization, it means the maximum temperature that the rubber composition reaches from the time the rubber composition enters the mold to the time it exits the mold and is cooled. The maximum vulcanization temperature can be measured, for example, by embedding a thermocouple in the rubber composition. The viscosity of the rubber matrix means a fluid viscosity, and is measured using, for example, a cone rheometer, a capillary rheometer, or the like. The viscosity of the resin means melt viscosity, and is measured using, for example, a cone rheometer, a capillary rheometer, or the like.

また、上記樹脂体の樹脂は、加硫時の加硫最高温度よりも低く、10℃以上低いのがより好ましく、20℃以上低いのが特に好ましい。ゴム組成物の工業的な加硫温度は、一般的に最高で約190℃程度であるが、例えば、加硫最高温度がこの190℃を超えて設定されている場合には、上記樹脂の融点としては、190℃以下の範囲で選択され、180℃以下が好ましく、170℃以下がより好ましい。なお、上記樹脂の融点は、それ自体公知の融点測定装置等を用いて測定することができ、例えば、DSC測定装置を用いて測定した融解ピーク温度を上記融点とすることができる。   The resin of the resin body is lower than the maximum vulcanization temperature at the time of vulcanization, more preferably 10 ° C. or more, and particularly preferably 20 ° C. or more. The industrial vulcanization temperature of the rubber composition is generally about 190 ° C. at the maximum, but for example, when the maximum vulcanization temperature is set to exceed 190 ° C., the melting point of the resin Is selected within a range of 190 ° C. or less, preferably 180 ° C. or less, and more preferably 170 ° C. or less. In addition, melting | fusing point of the said resin can be measured using a well-known melting | fusing point measuring apparatus etc., for example, the melting peak temperature measured using the DSC measuring apparatus can be made into the said melting | fusing point.

本発明のゴム組成物において、上記樹脂体の樹脂としては、樹脂が融点において急激に粘度低下を起こすものが好ましい関係から結晶性樹脂、結晶性の高い樹脂などが好ましい。このような結晶性樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、シンジオタクティック−1,2−ポリブタジエン(SPB)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の単一組成重合物や、共重合、ブレンド等により融点を適当な範囲に制御したものも使用でき、更にこれらの樹脂に添加剤を加えたものも使用できる。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。これらの結晶性高分子の中でも、ポリオレフィン、ポリオレフィン共重合体が好ましく、汎用で入手し易い点でポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)がより好ましく、融点が比較的低く、取扱いが容易な点でポリエチレン(PE)が特に好ましい。   In the rubber composition of the present invention, the resin of the resin body is preferably a crystalline resin, a highly crystalline resin, or the like because a resin whose viscosity rapidly decreases at the melting point is preferable. Examples of such crystalline resins include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polybutylene, polybutylene succinate, polyethylene succinate, syndiotactic-1,2-polybutadiene (SPB), and polyvinyl alcohol (PVA). Also, single composition polymers such as polyvinyl chloride (PVC), those having a melting point controlled to an appropriate range by copolymerization, blending, etc. can be used, and those obtained by adding additives to these resins can also be used. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these crystalline polymers, polyolefins and polyolefin copolymers are preferable, polyethylene (PE) and polypropylene (PP) are more preferable in terms of general availability and easy access, and their melting points are relatively low and easy to handle. Polyethylene (PE) is particularly preferred.

尚、非結晶性高分子の樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体(ABS)、ポリスチレン(PS)、ポリアクリロニトリル、これらの共重合体、これらのブレンド物等が挙げられる。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。   Examples of the non-crystalline polymer resin include polymethyl methacrylate (PMMA), acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS), polystyrene (PS), polyacrylonitrile, copolymers thereof, and blends thereof. Is mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

本発明のゴム組成物には、加流後に気泡を形成させるために発泡剤を配合することが好ましい。発泡剤を配合することにより得られる本発明の加硫ゴムにあっては、その発泡率が3〜40%の範囲、特に14〜40%の範囲が好ましい。発泡剤はゴムマトリックス中に配合し、また必要により樹脂体中に配合しても良い。発泡剤の含有量としては、目的に応じて適宜決定すればよいが、一般にはゴム成分100質量部に対して1乃至10質量部程度が好ましい。   It is preferable to add a foaming agent to the rubber composition of the present invention in order to form bubbles after the addition. In the vulcanized rubber of the present invention obtained by blending a foaming agent, the foaming ratio is preferably in the range of 3 to 40%, particularly preferably in the range of 14 to 40%. A foaming agent is mix | blended in a rubber matrix, and may be mix | blended in a resin body as needed. The content of the foaming agent may be appropriately determined according to the purpose, but is generally preferably about 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

上記発泡剤及び樹脂体を用いることにより、トレッド面となる加硫ゴムは、非線状の気泡を有して水膜除去能を有する。   By using the foaming agent and the resin body, the vulcanized rubber serving as the tread surface has non-linear bubbles and has a water film removing ability.

ここで、加硫ゴムにおける発泡率Vは、V=(ρ0/ρ1−1)×100(%)で表され、ρ1は、加硫ゴム(発泡ゴム)の密度(g/cm3)を表し、ρ0は、加硫ゴム(発泡ゴム)における固相部(非発泡部分)の密度(g/cm3)を表す。固相部の密度は、エタノール中の重量と空気中の重量を測定し、これから算出する。発泡率Vが3%未満であると、発生する水膜に対し、気泡による凹部の体積の不足により十分な水排除機能が得られず、加硫ゴムにおける氷上性能を十分に向上させることができない可能性がある。一方、発泡率Vが40%を超えると、氷上性能を向上させることはできるものの、加硫ゴム中の気泡の量が多くなり過ぎるために、ゴム破壊限界が大巾に低下し、耐久性の点で好ましくない。 Here, the foaming rate V in the vulcanized rubber is represented by V = (ρ0 / ρ1-1) × 100 (%), and ρ1 represents the density (g / cm 3 ) of the vulcanized rubber (foamed rubber). , Ρ0 represents the density (g / cm 3 ) of the solid phase part (non-foamed part) in the vulcanized rubber (foamed rubber). The density of the solid phase part is calculated from the weight in ethanol and the weight in air. When the foaming ratio V is less than 3%, a sufficient water removal function cannot be obtained due to insufficient volume of the concave portion due to bubbles with respect to the generated water film, and the performance on ice in the vulcanized rubber cannot be sufficiently improved. there is a possibility. On the other hand, when the foaming ratio V exceeds 40%, although the performance on ice can be improved, the amount of bubbles in the vulcanized rubber is excessively increased, so that the rubber breaking limit is greatly reduced, and the durability is improved. It is not preferable in terms.

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ホニルヒドラジド誘導体、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)、二酸化炭素を発生する重炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、窒素を発生する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、トルエンスルホニルヒドラジド、P−トルエンスルホニルセミカルバジド、P,P'−オキシービス(ベンゼンスルホニルセミカルバジド)等が挙げられる。   Examples of the foaming agent include dinitrosopentamethylenetetramine (DPT), azodicarbonamide (ADCA), dinitrosopentastyrenetetramine, a benzenesulfonyl hydrazide derivative, oxybisbenzenesulfonylhydrazide (OBSH), and a heavy gas that generates carbon dioxide. Ammonium carbonate, sodium bicarbonate, ammonium carbonate, nitrososulfonylazo compound generating nitrogen, N, N′-dimethyl-N, N′-dinitrosophthalamide, toluenesulfonyl hydrazide, P-toluenesulfonyl semicarbazide, P, P ′ -Oxy-bis (benzenesulfonyl semicarbazide) etc. are mentioned.

これらの発泡剤の中でも、製造加工性を考慮すると、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)、アゾジカルボンアミド(ADCA)が好ましく、特にアゾジカルボンアミド(ADCA)が好ましい。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。上記発泡剤の作用により、得られた上記加硫ゴムは発泡率に富む発泡ゴムとなる。   Among these foaming agents, in consideration of production processability, dinitrosopentamethylenetetramine (DPT) and azodicarbonamide (ADCA) are preferable, and azodicarbonamide (ADCA) is particularly preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. By the action of the foaming agent, the obtained vulcanized rubber becomes a foamed rubber having a high foaming rate.

本発明においては、効率的な発泡を行う観点から、その他の成分として発泡助剤を用い、上記発泡剤と併用するのが好ましい。上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亜鉛や亜鉛華等、通常、発泡製品の製造に使用する助剤等が挙げられる。これらの中でも、尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛等が好ましい。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。   In the present invention, from the viewpoint of efficient foaming, it is preferable to use a foaming aid as the other component and to use in combination with the foaming agent. Examples of the foaming aid include urea, zinc stearate, zinc benzenesulfinate, zinc white, and the like, which are usually used in the production of foamed products. Among these, urea, zinc stearate, zinc benzenesulfinate and the like are preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

また、ゴム組成物をタイヤのトレッド等に使用する場合、ゴム組成物にはカーボンブラックがゴム成分の100質量部に対して5〜55質量部の範囲で含まれ、シリカがゴム成分の100質量部に対して5〜55質量部の範囲で含まれていることが好ましい。カーボンブラックの含まれる量が55質量部を超えると、タイヤ性能を低下させ、氷上性能にも影響を与える。また、カーボンブラックを全く含まないか、または5質量未満である場合も氷上性能に悪影響を与える。カーボンブラックは、そのゴム層の力学的性能を高め、加工性等を改善させるものである限り、I2吸着量、CTAB比表面積、N2吸着量、DBP吸着量等の範囲を適宜選択した公知のカーボンブラックを使用することができる。カーボンブラックの種類としては、例えば、SAF、ISAF−LS、HAF、HAF−HS等の公知のものを適宜選択して使用することができる。 When the rubber composition is used for a tire tread or the like, the rubber composition contains carbon black in an amount of 5 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and silica is 100 parts by mass of the rubber component. It is preferably contained in the range of 5 to 55 parts by mass with respect to parts. If the amount of carbon black contained exceeds 55 parts by mass, the tire performance is lowered and the performance on ice is affected. Further, when the carbon black is not contained at all or is less than 5 mass, the performance on ice is adversely affected. As long as carbon black enhances the mechanical performance of the rubber layer and improves processability and the like, a known range in which I 2 adsorption amount, CTAB specific surface area, N 2 adsorption amount, DBP adsorption amount, etc. are appropriately selected Carbon black can be used. As the type of carbon black, for example, known ones such as SAF, ISAF-LS, HAF, HAF-HS can be appropriately selected and used.

シリカは、狭義の二酸化珪素のみを示すものではなく、ケイ酸系充填剤を意味し、具体的には、無水ケイ酸の他に、含水ケイ酸、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等のケイ酸塩を含む。シリカはゴム成分の100質量部に対して5〜55質量部の範囲、好ましくは30〜50質量部の範囲で含まれる。シリカの含まれる量が55質量部を超えると、タイヤ性能を低下させ、氷上性能にも悪影響を与える。また、シリカを全く含まないか、または5質量未満である場合も氷上性能に悪影響を与える。   Silica does not represent only silicon dioxide in a narrow sense, but means a silicate-based filler. Specifically, in addition to anhydrous silicic acid, silicic acid such as hydrous silicic acid, calcium silicate, aluminum silicate, etc. Contains salt. Silica is contained in the range of 5 to 55 parts by mass, preferably in the range of 30 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the amount of silica contained exceeds 55 parts by mass, the tire performance is lowered and the performance on ice is also adversely affected. Also, when silica is not contained at all or less than 5 mass, the performance on ice is adversely affected.

本発明に使用するその他の成分としては、本発明の効果を害しない範囲で用いることができ、例えば、硫黄等の加硫剤、ジベンゾチアジルジスルフィド等の加硫促進剤、加硫促進助剤、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジル−スルフェンアミド、N−オキシジエチレン−ベンゾチアジル−スルフェンアミド等の硫化防止剤、オゾン劣化防止剤、着色剤、帯電防止剤、分散剤、滑剤、酸化防止剤、軟化剤、カーボンブラックやシリカ等の無機充填材等の他に、通常ゴム業界で用いる各種配合剤などを目的に応じて適宜選択して使用することができる。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、市販品を使用してもよい。   The other components used in the present invention can be used as long as they do not impair the effects of the present invention. For example, vulcanizing agents such as sulfur, vulcanization accelerators such as dibenzothiazyl disulfide, and vulcanization promoting aids. , N-cyclohexyl-2-benzothiazyl-sulfenamide, N-oxydiethylene-benzothiazyl-sulfenamide and other antisulfurizing agents, antiozonants, colorants, antistatic agents, dispersants, lubricants, antioxidants, In addition to softeners, inorganic fillers such as carbon black and silica, etc., various compounding agents usually used in the rubber industry can be appropriately selected and used according to the purpose. These may be used individually by 1 type, may use 2 or more types together, and may use a commercial item.

また、本発明において、非線状の微粒子含有樹脂体をゴム組成物に配合することは必須であるが、必要により微粒子含有有機繊維や非微粒子含有有機繊維等の線状の樹脂体を併用しても良い。   In the present invention, it is indispensable to add a non-linear fine particle-containing resin body to the rubber composition, but if necessary, a linear resin body such as fine particle-containing organic fiber or non-fine particle-containing organic fiber may be used in combination. May be.

本発明に係るタイヤを形成するには、上記で詳述したゴム組成物を、以下の条件、手法にて混練り、熱入れ、押出等する。   In order to form the tire according to the present invention, the rubber composition described in detail above is kneaded, heated, extruded, etc. under the following conditions and techniques.

混練は、混練装置への投入体積、ローター回転速度、混練温度、混練時間等の混練装置等の諸条件について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。混練装置としては、市販品を好適に使用する。   The kneading is not particularly limited with respect to various conditions of the kneading apparatus such as the input volume to the kneading apparatus, the rotor rotation speed, the kneading temperature, and the kneading time, and can be appropriately selected according to the purpose. As the kneading apparatus, a commercially available product is preferably used.

熱入れ又は押出は、熱入れ又は押出時間、熱入れ又は押出装置等の諸条件について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。熱入れ又は押出装置としては、市販品を好適に使用する。尚、熱入れ又は押出温度は、発泡剤が存在する場合はその発泡を起こさないような範囲で適宜選択される。押出温度は、90乃至110℃程度が望ましい。   There is no restriction | limiting in particular about various conditions, such as hot-heating or extrusion time, hot-heating or an extrusion apparatus, and heating or extrusion can be suitably selected according to the objective. A commercially available product is preferably used as the heating or extrusion device. The heating or extrusion temperature is appropriately selected within a range that does not cause foaming when a foaming agent is present. The extrusion temperature is desirably about 90 to 110 ° C.

本発明において、限られた温度範囲の中でゴム組成物の流動性を制御し、具体的にはゴム組成物中に、アロマ系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、エステル系オイル等の可塑剤、液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム等の液状ポリマーなどの加工性改良剤を適宜添加してゴム組成物の粘度を変化させ、その流動性を高める。   In the present invention, the fluidity of the rubber composition is controlled within a limited temperature range. Specifically, the rubber composition contains plastics such as aromatic oil, naphthenic oil, paraffinic oil, and ester oil. A processability improving agent such as a liquid polymer such as an agent, a liquid polyisoprene rubber, or a liquid polybutadiene rubber is appropriately added to change the viscosity of the rubber composition and enhance its fluidity.

本発明において、加硫の条件乃至方法等については特に制限はなく、ゴム成分の種類等に応じて適宜選択することができるが、本発明のようにトレッドとしての発泡ゴム層を製造する場合にはモールド加硫が良い。加硫の温度としては、上述したように加硫時にゴム粘度より樹脂体が低い粘度特性を有する関係にある場合、加硫中の上記ゴム組成物の加硫最高温度が上記樹脂体を構成する樹脂の融点以上になるように選択されることが好ましい。加硫最高温度が樹脂の融点未満であると、上述したように樹脂が溶融せず、発泡により生じたガスを樹脂中に取り込むことができない。発泡ゴム層にカプセル状の気泡を効率良く形成できない。加硫装置は、特に制限はなく、市販品を好適に使用することができる。   In the present invention, vulcanization conditions and methods are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the type of rubber component. However, when a foamed rubber layer as a tread is produced as in the present invention. The mold vulcanization is good. As described above, when the resin body has a viscosity characteristic that is lower than the rubber viscosity at the time of vulcanization, the maximum vulcanization temperature of the rubber composition during vulcanization constitutes the resin body. It is preferably selected so as to be equal to or higher than the melting point of the resin. If the maximum vulcanization temperature is lower than the melting point of the resin, the resin does not melt as described above, and the gas generated by foaming cannot be taken into the resin. Capsule-like bubbles cannot be efficiently formed in the foamed rubber layer. There is no restriction | limiting in particular in a vulcanizer, A commercial item can be used conveniently.

本発明のタイヤのトレッドにおいては、トレッド表面に生じた気泡の凹部は効率的な排水を行う排水路として機能する。なお、該凹部は上記樹脂層、特に微粒子を存在させた樹脂層を有するため、該凹部は、耐剥離性、水路形状保持性、水路エッヂ部摩耗性、荷重入力時の水路保持性等に優れる。   In the tire tread of the present invention, the bubble recesses formed on the tread surface function as a drainage channel for efficient drainage. Since the concave portion has the above resin layer, particularly a resin layer in which fine particles are present, the concave portion is excellent in peeling resistance, water channel shape retaining property, water channel edge portion abrasion property, water channel retaining property at the time of load input, and the like. .

本発明に係るタイヤは、いわゆる乗用車用のみならず、トラック・バス用等の各種の乗物に好適に適用できる。氷雪路面上でのスリップを抑えることが必要な構造物に好適に使用でき、タイヤのトレッドは、上記氷上でのスリップを抑えることが必要な限り、例えば、更生タイヤの貼り替え用のトレッド、中実タイヤ、等に使用できる。また、タイヤが空気入りタイヤである場合、内部に充填する気体としては空気のほかに窒素等の不活性ガスを用いることができる。   The tire according to the present invention can be suitably applied not only to so-called passenger cars but also to various vehicles such as trucks and buses. The tire tread can be suitably used for a structure that needs to suppress slip on an icy and snowy road surface, and the tire tread is, for example, a tread for replacement of a retread tire as long as it is necessary to suppress slip on the ice. Can be used for real tires, etc. When the tire is a pneumatic tire, an inert gas such as nitrogen can be used in addition to air as the gas filled inside.

尚、上記実施形態においては二層構造を持つトレッドを例にして説明したが、トレッドの構造は特に制限はなく一層構造でも良い。更にタイヤ半径方向に分割された多層構造、タイヤ周方向或いはトレッド幅方向に分割された構造でも良く、トレッドの表面層の少なくとも一部が本発明のゴム組成物により構成されていることが好ましい。   In the above embodiment, a tread having a two-layer structure has been described as an example. However, the tread structure is not particularly limited and may be a single-layer structure. Furthermore, it may be a multilayer structure divided in the tire radial direction, a structure divided in the tire circumferential direction or tread width direction, and at least a part of the surface layer of the tread is preferably made of the rubber composition of the present invention.

以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これの実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1〜8及び比較例1〜3)
各実施例及び比較例のゴム組成物から発泡ゴム層を形成するために、天然ゴム、シス−1,4−ポリブタジエンゴム(商品名;UBEPOL 150L:宇部興産社製)、カーボンブラック(N134(N2SA:142m2/g):旭カーボン社製)、シリカ(Nipsil AQ:日本シリカ株式会社製)、シランカップリング剤(Si69:デグサ社製)、アロマ油、ステアリン酸、老化防止剤(N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)、酸化亜鉛、加硫促進剤(MBTS:ジベンゾチアジルジスルフィド)、加硫促進剤(CBS:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド)、硫黄、発泡剤(DNPT:ジニトロベンタメチレンテトラミン)、尿素、微粒子含有有機繊維、微粒子含有樹脂体、及び樹脂体を適宜選択して配合した。その配合量を下記表1及び2に示した。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
(Examples 1-8 and Comparative Examples 1-3)
In order to form a foamed rubber layer from the rubber composition of each Example and Comparative Example, natural rubber, cis-1,4-polybutadiene rubber (trade name; UBEPOL 150L: manufactured by Ube Industries), carbon black (N134 (N 2 SA: 142 m 2 / g): manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.), silica (Nipsil AQ: manufactured by Nippon Silica Co., Ltd.), silane coupling agent (Si69: manufactured by Degussa), aroma oil, stearic acid, anti-aging agent (N -Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine), zinc oxide, vulcanization accelerator (MBTS: dibenzothiazyl disulfide), vulcanization accelerator (CBS: N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide), Sulfur, foaming agent (DNPT: dinitrobentamethylenetetramine), urea, fine particle-containing organic fiber, fine particle-containing resin body, It was formulated with selected fine resin body as appropriate. The blending amounts are shown in Tables 1 and 2 below.

また、表1及び表2に示した配合における各ゴム組成物の加硫時における加硫温度は、ゴム組成物中に熱電対を埋め込んで測定しながら行った。その結果、実施例1〜5及び比較例1、2にあっては、加硫最高温度に達するまでに、樹脂体の樹脂の融点を超え、上記ゴム組成物の加硫時において、上記樹脂粘度はゴムマトリックス粘度より低くなった。   Moreover, the vulcanization temperature at the time of vulcanization of each rubber composition in the composition shown in Table 1 and Table 2 was measured while a thermocouple was embedded in the rubber composition. As a result, in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, the resin viscosity exceeded the melting point of the resin body before reaching the maximum vulcanization temperature, and during the vulcanization of the rubber composition, the resin viscosity Was lower than the rubber matrix viscosity.

なお、樹脂体の加硫最高温度190℃における粘度(溶融粘度)は、コーンレオメーターを用いて測定(ゴムのトルクがMaxをむかえたら終了とし、トルクをゴム粘度として、トルクの変化と発泡圧力の変化を測定)したところ、6であった。一方、上記ゴム組成物の上記加硫最高温度における粘度(流動粘度)は、モンサント社製コーンレオメーター型式1−C型を使用し、温度を変化させながら100サイクル/分の一定振幅入力を与えて経時的にトルクを測定し、その際の最小トルク値を粘度としたところ(ドーム圧力0.59MPa、ホールディング圧力0.78MPa、クロージング圧力0.78MPa、振り角±5°)、11であった。但し、実施例6〜8及び比較例3の表2においては樹脂体は加硫最高温度(190℃)に達してもゴムマトリックス粘度より低くなることがないため発泡することはない。   The viscosity (melt viscosity) of the resin body at a maximum vulcanization temperature of 190 ° C. is measured using a cone rheometer (end when the torque of the rubber changes to Max, the torque is the rubber viscosity, the torque change and the foam pressure) Was 6). On the other hand, the viscosity (flow viscosity) at the maximum vulcanization temperature of the rubber composition is a corn rheometer model 1-C manufactured by Monsanto, and given a constant amplitude input of 100 cycles / min while changing the temperature. The torque was measured over time, and the minimum torque value at that time was taken as the viscosity (dome pressure 0.59 MPa, holding pressure 0.78 MPa, closing pressure 0.78 MPa, swing angle ± 5 °), and 11 . However, in Tables 2 of Examples 6 to 8 and Comparative Example 3, the resin body does not foam below the rubber matrix viscosity even when reaching the maximum vulcanization temperature (190 ° C.).

各実施例及び比較例からタイヤのトレッド(発泡ゴム層)を形成し、通常のタイヤ製造条件に従って各試験用のタイヤを製造した。   A tire tread (foamed rubber layer) was formed from each Example and Comparative Example, and tires for each test were manufactured according to normal tire manufacturing conditions.

<氷上性能>
タイヤを国産1600ccクラスの乗用車に装着し、その乗用車を一般アスファルト路上で200km走行させた後、氷上平坦路を走行させ、時速20km/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、比較例3のタイヤをそれぞれ100として指数表示した。尚、数値が大きいほど氷上性能が良い。
<Performance on ice>
Mount the tire on a domestic 1600cc class passenger car, drive the passenger car on a general asphalt road for 200km, then drive on a flat surface on ice, step on the brake at a speed of 20km / hr until the tire locks and stop The distance of was measured. The results are shown as an index, with the reciprocal of the distance being 100 for the tires of Comparative Example 1 and Comparative Example 3, respectively. In addition, the larger the value, the better the performance on ice.

<操縦安定性>
供試タイヤを300ccクラスのスポーツタイプの乗用車に装着して、まず80km/hrの速度で3分間予備走行を行った後、60〜200km/hrの速度で実車フィーリングテストを実施し、直進安定性、旋回安定性、剛性感、ハンドリングについて1〜10点の評価を賦し、各項目を平均して操縦安定性の評価とした。尚、操縦安定性の評価は、専門のドライバー2名で行い、2名の評点の平均を求め、比較例1、比較例3のタイヤの評点を100として指数表示した。指数値が大きいほど、操縦安定性が高い。
<Steering stability>
The test tire is mounted on a 300cc-class sports-type passenger car, and after a preliminary run for 3 minutes at a speed of 80 km / hr, an actual vehicle feeling test is performed at a speed of 60 to 200 km / hr, and straight running is stable. 1 to 10 points were assigned to the performance, turning stability, rigidity, and handling, and each item was averaged to evaluate the handling stability. The steering stability was evaluated by two specialized drivers, and the average of the scores of the two drivers was obtained, and the scores of the tires of Comparative Examples 1 and 3 were displayed as 100. The larger the index value, the higher the steering stability.

<耐摩耗性性能>
各試験タイヤ2本を排気量1500ccの乗用車のドライブ軸に取り付け、テストコースのコンクリート路面上を所定の速度で走行させた。溝深さの変化量を測定し、比較例1、3によるタイヤを100として指数表示した。数値は大きい程耐摩耗性が良好である。
<Abrasion resistance performance>
Two test tires were attached to the drive shaft of a passenger car having a displacement of 1500 cc, and were run on the concrete road surface of the test course at a predetermined speed. The amount of change in the groove depth was measured, and the tires according to Comparative Examples 1 and 3 were indicated as 100 and indicated as an index. The larger the value, the better the wear resistance.

以上の結果を表1及び2に示した。

Figure 2005060478
Figure 2005060478
表1及び2の結果から、実施例1〜5は、氷上性能、操縦安定性、及び耐摩耗性が共に平均以上であることが判る。また、比較例1〜2に示すように、微粒子含有樹脂体を含まないタイヤのトレッドにあっては、従来のPE有機繊維(線状樹脂体)を配合したとしても、操縦安定性及び耐摩耗性がさほど向上しないことが判る。また、非線状樹脂体を十分に発泡させないものでも、微粒子含有樹脂体には表2の実施例6〜8に示すように、氷上性能を向上させる作用があり、また、操縦安定性及び耐摩耗性も向上してくることが判る。 The above results are shown in Tables 1 and 2.
Figure 2005060478
Figure 2005060478
From the results of Tables 1 and 2, it can be seen that Examples 1 to 5 are above average in terms of on-ice performance, steering stability, and wear resistance. In addition, as shown in Comparative Examples 1 and 2, in the tread of a tire that does not contain the fine particle-containing resin body, even if the conventional PE organic fiber (linear resin body) is blended, the steering stability and wear resistance It turns out that sex does not improve so much. Even if the non-linear resin body is not sufficiently foamed, the fine particle-containing resin body has an effect of improving the performance on ice as shown in Examples 6 to 8 in Table 2, and also has a steering stability and resistance. It can be seen that the wear resistance is also improved.

本発明に係るゴム組成物は、氷路面上での制動、駆動、コーナリング性能等のタイヤの氷上性能を向上させると共に、その摩耗性をも向上させることのできるタイヤに利用できるものであり、そのゴム組成物を適宜加硫してその加硫ゴムをタイヤのトレッド部に利用できるものである。   The rubber composition according to the present invention can be used for a tire capable of improving the on-ice performance of the tire such as braking, driving, cornering performance, etc. on an icy road surface, and also improving the wear resistance thereof. A rubber composition is appropriately vulcanized, and the vulcanized rubber can be used for a tread portion of a tire.

図1は本発明に係るタイヤの断面概略説明図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a tire according to the present invention. 図2は、本発明に係るゴム組成物の樹脂体の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a resin body of the rubber composition according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 一対のビード部
2 カーカス
3 ベルト
4 タイヤ
5 トレッド
6 キャップ部
10 微粒子含有樹脂
11 微粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 A pair of bead part 2 Carcass 3 Belt 4 Tire 5 Tread 6 Cap part 10 Fine particle containing resin 11 Fine particle

Claims (10)

モース硬度が2以上の微粒子を含む非線状の微粒子含有樹脂体をゴムマトリックスに分散させてなるゴム組成物。   A rubber composition comprising a non-linear fine particle-containing resin body containing fine particles having a Mohs hardness of 2 or more dispersed in a rubber matrix. 上記微粒子含有樹脂体が球状である請求項1記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the fine particle-containing resin body is spherical. 上記微粒子含有樹脂体の粒径が10〜500μmの範囲にある請求項2記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 2, wherein the fine particle-containing resin body has a particle size in the range of 10 to 500 μm. 上記微粒子はその平均粒径が0.1〜100μmの範囲にあり、且つ上記該微粒子は該樹脂体より小径である請求項3記載のゴム組成物。   4. The rubber composition according to claim 3, wherein the fine particles have an average particle size in the range of 0.1 to 100 [mu] m, and the fine particles have a smaller diameter than the resin body. 上記微粒子含有樹脂体は該樹脂100質量部に対して上記微粒子を5〜50質量部の範囲で含む請求項1〜4の何れかに記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the fine particle-containing resin body contains 5 to 50 parts by mass of the fine particles with respect to 100 parts by mass of the resin. 上記ゴムマトリックスを構成するゴム成分が天然ゴム及びジェン系合成ゴムから選ばれる少なくとも1種以上からなるゴム成分からなり、また上記ゴム成分100質量部に対して上記樹脂体を0.1〜30質量部の範囲で含有する請求項1又は5の何れかに記載のゴム組成物。   The rubber component constituting the rubber matrix is composed of at least one rubber component selected from natural rubber and Gen-based synthetic rubber, and the resin body is added in an amount of 0.1 to 30 masses per 100 mass parts of the rubber component. The rubber composition according to claim 1, which is contained in a range of parts. 上記微粒子含有樹脂体における樹脂は加硫時の加硫最高温度に達するまでの間に、上記ゴムマトリックスにおけるゴム粘度より低い粘度特性を有してなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のゴム組成物。   The resin in the fine particle-containing resin body has a viscosity characteristic lower than the rubber viscosity in the rubber matrix until reaching the maximum vulcanization temperature at the time of vulcanization. A rubber composition according to any one of the above. 発泡剤を配合してなる請求項1〜7の何れかに記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 7, comprising a foaming agent. 請求項8記載のゴム組成物を加硫し、該加硫における発泡率が3〜40%の範囲となる加硫ゴム。   A vulcanized rubber obtained by vulcanizing the rubber composition according to claim 8 and having a foaming ratio in the range of 3 to 40%. 一対のビード部と、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト及びトレッドを有してなり、上記トレッドが請求項9に記載の加硫ゴムを含んでなるタイヤ。   10. A vulcanized rubber according to claim 9, comprising a pair of bead portions, a carcass continuous in a toroidal shape with the bead portions, and a belt and a tread for tightening a crown portion of the carcass, wherein the tread is a vulcanized rubber according to claim 9. Tire comprising.
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