JP3905058B2 - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は氷雪路面上でのコーナーリング特性、前後方向のトラクション特性を改善させたスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スパイクタイヤによる粉塵公害を防止するために、スパイクタイヤの禁止が法制化され、寒冷地ではスパイクタイヤに代わって、スタッドレスタイヤが使用されるようになった。スタッドレスタイヤは改善の結果、スパイクタイヤに近いグリップ性を有するものが開発され、現在使用されている。
【０００３】
タイヤを氷上でグリップさせると氷表面に水が発生する。そのような場合、タイヤは水の上に浮いたような状態になるので、充分なグリップ力が得られなくなり、スリップの原因となる。そこで、氷表面に発生する水を除去して、ゴムを氷に直接密着させることが重要である。
【０００４】
氷表面の水を除去する方法として、これまで発泡ゴムを使用する方法やゴム内部にバルーンを存在させる方法が知られている。しかし、これらの方法によると氷上性能を充分満足し得るまでに高めるには、これらの含有量または占有面積を増加させる必要がある。しかし、これらの含有量または占有割合を増加させると、スタッドレスタイヤとしての耐久性が低下するという問題があった。
【０００５】
ゴム成分に卵殻の粉砕物を配合させる方法が知られている（特許文献１参照）。しかし、この方法によると、特に卵殻粉の粒径の大きさに規定が無く、氷上性能を充分に満足し得るものではなかった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−４１３５５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、氷上において優れた発進、加速およびブレーキ特性を発揮するスタッドレスタイヤに用いるトレッド用ゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、ゴム成分１００重量部に対して、卵殻粉を１〜２０重量部含むトレッド用ゴム組成物であって、該卵殻粉が、１０〜５０μｍの粒子径を有する粒子が５０％以上存在する粒子径分布を有することを特徴とするトレッド用ゴム組成物に関する。
【００１０】
また、本発明は、前記ゴム組成物を用いたタイヤに関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のゴム組成物は、ゴム成分および卵殻粉からなる。
【００１２】
本発明で使用するゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などがあげられる。これらのゴムは単独で用いてもよく、あるいは２種以上組み合わせてもよい。
【００１３】
本発明に使用される卵殻粉は、１０〜５０μｍ、好ましくは２０〜３０μｍの粒子径を有する粒子が５０％以上存在する粒子径分布を有する。粒子径が１０μｍ未満では、粒子が細かすぎて氷上性能の向上効果が小さい。また、粒子径が５０μｍをこえると、タイヤの摩耗性能が低下する。また、前記粒子径を有する粒子の割合は、５０％以上、好ましくは８０％以上である。この割合が５０％未満では氷上性能の向上効果が小さくなる、あるいは耐摩耗性が低下する。
【００１４】
前記卵殻粉の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、１〜２０重量部であることが好ましく、５〜１５重量部であることがより好ましい。１重量部未満では、氷上性能の向上効果が小さくなる傾向がある。また、２０重量部をこえると、耐摩耗性が大幅に低下する傾向がある。
【００１５】
本発明のゴム組成物には、補強用充填剤を配合することができる。補強用充填剤としては、従来のタイヤ用ゴム組成物において慣用されるもののなかから、任意に選択して用いることができるが、主としてカーボンブラックが好ましい。
【００１６】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は５０〜１８０ｍ²／ｇであることが好ましく、１３０〜１６０ｍ²／ｇであることがより好ましく、１４０〜１５０ｍ²／ｇであることがさらに好ましい。カーボンブラックのチッ素吸着比表面積が５０ｍ²／ｇ未満では、良好な耐摩耗性が得られない傾向がある。また、１８０ｍ²／ｇをこえると、加工性が悪化する傾向がある。
【００１７】
カーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、３０〜８０重量部であることが好ましく、３０〜７０重量部であることがより好ましく、４０〜６０重量部であることがさらに好ましい。カーボンブラックの配合量が３０重量部未満では、良好な補強性が得られない傾向がある。また、８０重量部をこえると、硬度が高くなり、良好な氷上性能が得られない傾向がある。
【００１８】
本発明のゴム組成物には、前記ゴム成分および補強用充填剤のほかに、さらに、ゴム工業で通常使用されている各種薬品、たとえば、硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤、各種軟化剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤などの添加剤を配合することができる。
【００１９】
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。すなわち、必要に応じて前記添加剤を配合した本発明のゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材の形状にあわせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧してタイヤを得る。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明のゴム組成物を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２１】
実施例１〜６および比較例１〜４
以下に実施例および比較例で用いた各種薬品について説明する。
天然ゴム：テックビーハング社製のＲＳＳ♯３
ポリブタジエンゴム：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
卵殻粉：キューピー（株）製の卵カルシウム（カルホープ）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイヤブラックＩ（Ｎ１１０）（チッ素吸着比表面積：１４２ｍ²／ｇ）
ワックス：大内新興化学工業（株）のサンノックワックス
老化防止剤：精工化学（株）社製のオゾノン６Ｃ
ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）の銀嶺Ｒ
硫黄：鶴見化学（株）の硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
【００２２】
（ゴム組成物の作製）
表１および２に示す各配合処方に従ってバンバリーにて、約１５０℃で５分間混練りする。その後、得られたゴム組成物に硫黄、加硫促進剤を加えて２軸オープンロールで約８０℃で５分間練りこんだ。得られたゴム組成物を用いてゴムシートを作製し、１５０℃３５分間２５ｋｇｆの条件にて加硫を行い、試験用サンプルを調製した。
【００２３】
【表１】

【００２４】
試験方法
（１）実車性能
トレッドゴム組成物を用いてトレッドシートを作製し、トラック・バス用のスタッドレスタイヤを製造した（１１Ｒ２２．５）。これらのタイヤを１０ｔ車に装着し、下記の条件において氷上で実車性能を評価した。
（氷上） 試験場所：北海道旭川テストコース
気温 ：−１〜−６℃
・制動性能（氷上制動停止距離）：時速３０ｋｍ／ｈでロックブレーキを踏み、停止させるまでに要した氷上の停止距離を測定した。
・氷上での発進・加速・停止のフィーリングテスト
【００２５】
上記２種の測定により氷上性能を指数化した。
【００２６】
指数化は、各測定毎にコントロールタイヤを測定し、各評点をコントロールタイヤ測定時の評点で割ることにより指数化した。比較例１を１００として指数が大きいほど、氷上性能に優れる。
（合格レベル：氷上性能指数≧１１０）
【００２７】
（２）摩耗試験
（株）岩本製作所製のランボーン摩耗試験機を用い、表面回転速度５０ｍ／ｍｉｎ、負荷荷重４．５ｋｇ、かつ落砂量１５ｇ／ｍｉｎでスリップ率５０％にて試験片の摩耗を測定した。前記測定により耐摩耗性を指数化した。
【００２８】
指数化は、各測定毎にコントロールタイヤを測定し、各評点をコントロールタイヤ測定時の評点で割ることにより指数化した。比較例１を１００として摩耗指数が大きいほど、耐摩耗性に優れる。
（合格レベル：耐摩耗性指数≧８５）
【００２９】
実施例１〜６および比較例１〜４において、実車性能と摩耗試験を行った。結果を表２に示す。また、上記比較例および実施例の卵殻粉の粒度分布を表３に示す。
【００３０】
【表２】

【００３１】
【表３】

【００３２】
＜評価結果＞
実施例１〜６においては、タイヤの良好な氷上性能と耐摩耗性の向上を両立することができた。
【００３３】
比較例１においては、卵殻粒子が細かく、トレッド表面の卵殻粉の脱落口が小さいため、タイヤの氷上性能が改善されなかった。
【００３４】
比較例２においては、卵殻粒子が大きく、タイヤの耐摩耗性が大幅に低下した。
【００３５】
比較例３、４においては、卵殻粉を適当量充填していないため、タイヤの良好な氷上性能と耐摩耗性が得られなかった。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、ゴム組成物に卵殻粉を含ませることにより、氷上において優れた発進、加速およびブレーキ特性を発揮するスタッドレスタイヤに用いるトレッド用ゴム組成物を提供することができる。

Claims (2)

1. ゴム成分１００重量部に対して、卵殻粉を１〜２０重量部含むトレッド用ゴム組成物であって、該卵殻粉が、１０〜５０μｍの粒子径を有する粒子が５０％以上存在する粒子径分布を有することを特徴とするトレッド用ゴム組成物。
2. 請求項１記載のゴム組成物を用いたタイヤ。