JP5981942B2 - ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ゴム組成物及びそれを用いたタイヤに関し、特には、長期に亘ってタイヤの氷上性能を向上させることが可能なゴム組成物に関するものである。

従来、スタッドレスタイヤ等の主として冬場に使用されるタイヤにおいては、親水性樹脂を配合したゴム組成物をトレッド部に用いることで、氷上性能を向上させることが行われている。ここで、親水性樹脂を配合したゴム組成物をトレッド部に用いることにより、トレッド表面と路面の水との親和性を充分に確保することができ、タイヤに優れた排水性を付与して、タイヤの氷上性能を向上させることが可能となる。

例えば、特開２００３−５１９２７３号公報には、親水性ポリマーを配合した組成物をトレッド部に使用することが開示されており、また、特開昭６０−２５９５０３号公報には、水溶性ポリマーに分子間架橋を導入したもの等の吸水剤を配合した組成物をトレッド部に使用することが開示されている。

特開２００３−５１９２７３号公報 特開昭６０−２５９５０３号公報

しかしながら、上記のような親水性樹脂は、疎水性のゴム成分との親和性が悪いため、ゴム成分中に均一に分散させることが難しい。また、上記のような親水性樹脂は、疎水性のゴム成分との親和性が悪いため、トレッド表面に露出した際に、トレッド部から剥落し易く、親水性樹脂による効果の持続性に問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、長期に亘ってタイヤの氷上性能を向上させることが可能なゴム組成物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかるゴム組成物がトレッド部に用いられており、長期に亘って優れた氷上性能を発現するタイヤを提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、トレッドに用いるゴム組成物に、親水性樹脂からなる繊維と、該繊維の少なくとも一部を被覆するゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層とを有し、該繊維と被覆層との間の少なくとも一部に親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する接着層が介在している複合繊維（短繊維）を配合することで、タイヤの氷上性能を長期に亘って向上させられることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明のゴム組成物は、
・ゴム成分（Ａ）、及び、
・親水性樹脂からなる繊維（Ｂ₁）と、該繊維の少なくとも一部を被覆するゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ₂）とを有し、前記繊維（Ｂ₁）と被覆層（Ｂ₂）との間の少なくとも一部に前記親水性樹脂及び前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する接着層（Ｂ₃）を含む複合繊維（Ｂ）
を含み、
前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、及び、６−ナイロンからなる群から選択される少なくとも１種からなり、
前記接着層（Ｂ ₃ ）が、極性基を有するオレフィン系共重合体、及び無水マレイン酸からなる群から選択される少なくとも１種からなることを特徴とする。

また、本発明のタイヤは、上記のゴム組成物をトレッド部に用いたことを特徴とする。

本発明によれば、親水性樹脂からなる繊維と、該繊維の少なくとも一部を被覆するゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層とを有し、該繊維と被覆層との間の少なくとも一部に親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する接着層が介在している複合繊維（短繊維）が配合されており、タイヤの氷上性能を長期に亘って向上させることが可能なゴム組成物、特には、タイヤのトレッド用ゴム組成物を提供することができる。また、本発明によれば、かかるゴム組成物がトレッド部に用いられており、長期に亘って優れた氷上性能を発現するタイヤを提供することができる。

本発明のゴム組成物に配合する複合繊維（Ｂ）の一例の断面図である。 本発明のゴム組成物に配合する複合繊維（Ｂ）の他の一例の断面図である。 ダイの一例の断面図である。 ダイの他の一例の断面図である。

以下に、図を参照しながら、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明のゴム組成物に配合する複合繊維（Ｂ）の一例の断面図である。図１に示す複合繊維（Ｂ）は、親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）と、該繊維（Ｂ_１）の少なくとも一部を被覆するゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）とを有し、前記繊維（Ｂ_１）と被覆層（Ｂ_２）との間の少なくとも一部に前記親水性樹脂及び前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する接着層（Ｂ_３）を含む。なお、図示例の複合繊維（Ｂ）は、親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）を接着層（Ｂ_３）が完全に被覆し、該接着層（Ｂ_３）をゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）が完全に被覆しているが、本発明の複合繊維（Ｂ）は、これに限られるものではない。即ち、接着層（Ｂ_３）は、親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）の全表面にわたって形成されていてもよいし、該繊維（Ｂ_１）の一部の表面に形成されていてもよく、具体的には、少なくとも繊維（Ｂ_１）全表面積の５０％を占める割合で接着層（Ｂ_３）が形成されていることが好ましい。また、ゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）は、接着層（Ｂ_３）の全表面にわたって形成されていてもよいし、接着層（Ｂ_３）の一部の表面に形成されていてもよく、具体的には、少なくとも接着層（Ｂ_３）全表面積の５０％を占める割合で被覆層（Ｂ_２）が形成されていることが好ましい。また、上記複合繊維（Ｂ）の他の形状としては、図２に示すような、複合繊維（Ｂ）内に親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）が随所に散在し、該親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）を接着層（Ｂ_３）が被覆し、該接着層（Ｂ_３）をゴム成分（Ａ）に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）が被覆する形状等が挙げられる。

ここで、本発明のゴム組成物においては、接着層（Ｂ_３）が上記親水性樹脂及び上記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有することを特徴とする。この場合、複合繊維（Ｂ）の被覆層（Ｂ_２）とゴム成分（Ａ）との接着性、親和性が高く、また、複合繊維（Ｂ）の親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）部分と被覆層（Ｂ_２）とが接着層（Ｂ_３）を介して強固に接着している。そのため、本発明のゴム組成物をタイヤのトレッド部に使用した場合、トレッド表面に複合繊維（Ｂ）が露出しても、複合繊維（Ｂ）が剥落することがなく、また、トレッド表面に複合繊維（Ｂ）内の親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）部分が露出しても、該親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）部分も剥落することがない。その結果、本発明のゴム組成物をトレッド部に用いたタイヤにおいては、トレッド表面と路面の水との親和性を長期に亘って良好に維持して、タイヤに優れた排水性を長期に亘って付与し、タイヤの氷上性能を長期に亘って向上させることが可能となる。

なお、親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）をゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）で直接被覆し、両者の間に接着層（Ｂ_３）を設けずに形成した複合繊維を含むゴム組成物をタイヤのトレッド部に使用した場合、親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）とゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）との間に接着性がないため、トレッド部の摩耗の初期で親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）部分が剥落しまう。そのため、かかる接着層（Ｂ_３）を設けずに形成した複合繊維を含むゴム組成物をタイヤのトレッド部に使用した場合、トレッド部の摩耗の初期でトレッド表面と路面の水との親和性が低下して、タイヤの排水性が低下し、その結果、タイヤの氷上性能がトレッド部の摩耗の初期で低下してしまう。

上述のように、本発明のゴム組成物は、親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）と、該繊維の少なくとも一部を被覆するゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）とを有し、繊維（Ｂ_１）と被覆層（Ｂ_２）との間の少なくとも一部に親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する接着層（Ｂ_３）を含む複合繊維（Ｂ）を含有する。そして、該ゴム組成物をタイヤのトレッド部に使用した場合、タイヤの使用時において、複合繊維（Ｂ）中の親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）部分がトレッド表面に露出して、水との親和性を充分に確保することができ、タイヤに優れた排水性を付与して、タイヤの氷上性能を向上させることができる。なお、水との親和性はゴム成分中における繊維の分散性を低下させかねないものの、繊維（Ｂ_１）の表面を接着層（Ｂ_３）を介して被覆層（Ｂ_２）で被覆することで、ゴム成分（Ａ）中における複合繊維（Ｂ）の分散性を大幅に向上させることができ、タイヤに良好な排水性を付与しつつ、耐摩耗性を十分に確保することができる。

本発明のゴム組成物のゴム成分（Ａ）としては、特に制限はなく、天然ゴム（ＮＲ）の他、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニリトル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等の合成ゴムを使用することができ、これらの中でも天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）が好ましい。これらゴム成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。

本発明のゴム組成物に用いる複合繊維（Ｂ）は、親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）を含む。該繊維（Ｂ_１）に用いる親水性樹脂（ａ）は、水との間に親和性を発揮し得る樹脂、すなわち分子内に親水性基を有する樹脂であれば特に限定されないが、具体的には、酸素原子、窒素原子又は硫黄原子を含む樹脂であることが好ましく、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＯＣＯＲ（Ｒはアルキル基）、−ＮＨ₂、−ＮＣＯ、−ＳＨからなる群から選択される少なくとも１種の官能基を含む樹脂であることが更に好ましく、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ₂、−ＮＣＯからなる群から選択される少なくとも１種の官能基を含む樹脂であることがより一層好ましい。

上記繊維（Ｂ_１）に用いる親水性樹脂（ａ）として、具体的には、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール単独重合体、ポリ（メタ）アクリル酸或いはそのエステル、ポリエチレングリコール、カルボキシビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体、メルカプトエタノール等が好ましく、これらの中でも、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール単独重合体、ポリ（メタ）アクリル酸が更に好ましく、エチレン−ビニルアルコール共重合体が特に好ましい。

上記繊維（Ｂ_１）に用いる親水性樹脂（ａ）は水に不溶であることが好ましい。水に不溶の親水性樹脂からなる繊維を用いた場合、トレッド表面に複合繊維（Ｂ）中の繊維（Ｂ_１）部分が露出した際に路面の水に繊維（Ｂ_１）部分が溶け込まないため、トレッド表面の親水性を長期に亘って維持でき、トレッドの排水性能、氷上性能を長期に亘って向上させることができる。

上記親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）の平均長さは、通常０．１〜５００ｍｍ、好ましくは０．１〜７ｍｍであり、平均径は通常０．００１〜２ｍｍ、好ましくは０．００５〜０．５ｍｍである。また、アスペクト比は通常１〜４０００、好ましくは５〜１０００である。なお、アルペクト比とは、繊維（Ｂ_１）の長軸の短軸に対する比を意味する。

本発明のゴム組成物に用いる複合繊維（Ｂ）は、ゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）を具える。該被覆層（Ｂ_２）に用いるゴム成分（Ａ）に対して親和性を有する樹脂（ｂ）としては、例えば、溶解パラメーター（ＳＰ値）がゴム成分（Ａ）に近い樹脂が使用でき、具体的には、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。該ポリオレフィン系樹脂は、分岐状、直鎖状等のいずれであってもよく、また、エチレン−メタクリル酸共重合体の分子間を金属イオンで架橋したアイオノマー樹脂であってもよい。該ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリスチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、並びにこれらのアイオノマー樹脂等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリオレフィンアイオノマー、無水マレイン酸変性α−ポリオレフィンが特に好ましい。なお、ポリオレフィンアイオノマーや無水マレイン酸変性α−ポリオレフィンを用いた場合、水酸基とも接着するため、ゴム強度をより向上させることが可能となる。

本発明のゴム組成物に用いる複合繊維（Ｂ）は、前記親水性樹脂（ａ）及び前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）の双方に対して親和性を有する接着層（Ｂ_３）を含む。該接着層（Ｂ_３）には、親水性樹脂（ａ）及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）や接着剤を使用できる。ここで、親水性樹脂（ａ）及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）は、好ましくはオレフィン系共重合体であり、より好ましくは極性基を有するオレフィン系共重合体であり、より一層好ましくはエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−メタクリレート−グリシジルアクリレート三元共重合体、あるいは、各種ポリオレフィンに、アクリル酸、メタクリル酸などの一塩基性不飽和脂肪酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの二塩基性不飽和脂肪酸またはこれらの無水物をグラフトさせたもの、例えば、マレイン酸グラフト化ＥＶＡ、マレイン酸グラフト化エチレン−α−オレフィン共重合体等であり、最も好ましくはエチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体である。これら樹脂は、１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。

上記複合繊維（Ｂ）は、（ｉ）前記親水性樹脂（ａ）と、前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）と、前記親水性樹脂及び前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）とを、それぞれ別々に共押し出ししてなるものであってもよく、例えば、図３に示すようなダイ１１を具える押出機を用い、ダイ出口１２から親水性樹脂（ａ）を、ダイ出口１３から親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）を、ダイ出口１４からゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）を、各々同時に押し出して、未延伸糸を形成し、かかる未延伸糸を熱延伸しながら繊維状にすることで製造できる。この場合、図１に示すような、親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）を接着層（Ｂ_３）が完全に被覆し、該接着層（Ｂ_３）をゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）が完全に被覆している複合繊維（Ｂ）が得られる。

また、上記複合繊維（Ｂ）は、（ｉｉ）前記親水性樹脂（ａ）と前記親水性樹脂及び前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物と、前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）とを、それぞれ別々に共押し出ししてなるものであってもよく、例えば、図４に示すようなダイ２１を具える押出機を用い、ダイ出口２２から親水性樹脂（ａ）と親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物を、ダイ出口２３からゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）を、各々同時に押し出して、未延伸糸を形成し、かかる未延伸糸を熱延伸しながら繊維状にすることで製造できる。なお、この場合、親水性樹脂（ａ）と親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物から形成される複合繊維（Ｂ）の内側部分は、少なくとも外表面の一部に親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）が存在し、該部分が、接着層（Ｂ_３）となり、繊維（Ｂ_１）と被覆層（Ｂ_２）との接着に寄与する。

また、上記複合繊維（Ｂ）は、（ｉｉｉ）前記親水性樹脂（ａ）と、前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）と前記親水性樹脂及び前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物を、それぞれ別々に共押し出ししてなるものであってもよく、例えば、図４に示すようなダイ２１を具える押出機を用い、ダイ出口２２から親水性樹脂（ａ）を、ダイ出口２３からゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）と親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物を、各々同時に押し出して、未延伸糸を形成し、かかる未延伸糸を熱延伸しながら繊維状にすることで製造できる。なお、この場合、ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）と親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物から形成される複合繊維（Ｂ）の外側部分は、少なくとも内表面の一部に親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）が存在し、該部分が、接着層（Ｂ_３）となり、繊維（Ｂ_１）と被覆層（Ｂ_２）との接着に寄与する。

なお、各樹脂の使用割合は、得られる複合繊維（Ｂ）の長さや径によっても変動し得るが、複合繊維（Ｂ）中の親水性樹脂（ａ）の割合は、通常１〜９０質量％、好ましくは１０〜９０質量％、複合繊維（Ｂ）中のゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）の割合は、通常０．０１〜５０質量％、好ましくは０．１〜１０質量％、複合繊維（Ｂ）中の親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）の割合は、通常０．０１〜５０質量％、好ましくは０．１〜１０質量％の範囲である。これらの樹脂を上記範囲内の割合で使用することにより、繊維（Ｂ_１）と被覆層（Ｂ_２）との間に接着層（Ｂ_３）を介在させ、繊維（Ｂ_１）と被覆層（Ｂ_２）との接着性を向上させることができる。

上記複合繊維（Ｂ）の平均長さは、通常０．１〜５００ｍｍ、好ましくは０．１〜７ｍｍであり、平均径は通常０．００１〜２ｍｍ、好ましくは０．００５〜０．５ｍｍ、である。平均長さ及び平均径が上記範囲内であると、複合繊維（Ｂ）同士が必要以上に絡まるおそれがなく、良好な分散性を阻害するおそれもない。また、アスペクト比は１〜４０００、好ましくは５〜１０００である。なお、アルペクト比とは、複合繊維（Ｂ）の長軸の短軸に対する比を意味する。

上記複合繊維（Ｂ）の配合量は、上記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して通常０．１〜１００質量部、好ましくは０．１〜５０質量部である。複合繊維（Ｂ）の配合量が上記範囲内であると、良好な排水性を付与して、氷上性能を向上させることが可能となる。

上記ゴム組成物は、更に発泡剤を含有してもよい。発泡剤を含有することにより、加硫工程中に発泡剤から発生したガスをゴム内に散在させたり、また、かかるガスを溶融した複合繊維（Ｂ）の内部に侵入させて複合繊維（Ｂ）の形状に対応した形状を有する気泡を形成させたりすることができる。このような気泡がゴム内に存在することにより、タイヤが摩耗するにつれて排水溝としての機能を発揮させることができ、タイヤに更に優れた排水性を付与することが可能となる。特に、複合繊維（Ｂ）の形状に対応した形状を有する気泡が形成されれば、より好適に排水溝としての機能を発揮でき、タイヤの氷上性能を大幅に向上させることができる。

上記発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、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、ｐ，ｐ’−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。なかでも、製造加工性の観点から、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）が好ましく、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）がより好ましい。これら発泡剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。また、該発泡剤の配合量は、特に限定されるものではないが、ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して０．１〜１０質量部の範囲が好ましい。なお、上記発泡剤は、上記繊維中に含ませてもよい。

また、上記発泡剤は、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の発泡助剤と併用することが好ましい。これら発泡助剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。発泡助剤を併用することにより、発泡反応を促進して反応の完結度を高め、経時的に不要な劣化を抑制することが可能となる。

上記ゴム組成物には、上記ゴム成分（Ａ）、複合繊維（Ｂ）と共に、必要に応じて上記発泡剤及び発泡助剤の他、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、カーボンブラック等の充填剤、軟化剤、ステアリン酸、老化防止剤、亜鉛華、加硫促進剤、加硫剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合してもよい。

本発明のタイヤは、上記ゴム組成物をトレッド部に用いることを特徴とし、長期に亘って優れた氷上性能を発揮することができる。本発明のタイヤは、適用するタイヤの種類や部材に応じ、未加硫のゴム組成物を用いて成形後に加硫して得てもよく、又は予備加硫工程等を経た半加硫ゴムを用いて成形後、さらに本加硫して得てもよい。なお、タイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

＜製造方法１：繊維（Ｂ_１）と接着層（Ｂ_３）と被覆層（Ｂ_２）とからなる複合繊維（Ｂ）の製造＞
図３に示すようなダイ１１と、３つのホッパーを具える二軸押出機を用い、親水性樹脂（ａ）、親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）、ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）を別々のホッパーに投入し、ダイ出口１２から親水性樹脂（ａ）を、ダイ出口１３から親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）を、ダイ出口１４からゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）を各々同時に押し出して、常法に従って得られた繊維を長さ３ｍｍにカットして、親水性樹脂（ａ）からなる繊維（Ｂ_１）と、親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）からなる接着層（Ｂ_３）と、ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）からなる被覆層（Ｂ_２）とからなる複合繊維（Ｂ）を作製した。なお、繊維径は、５０μｍである。

＜製造方法２：繊維（Ｂ_１）と接着層（Ｂ_３）と被覆層（Ｂ_２）とからなる複合繊維（Ｂ）の製造＞
図４に示すようなダイ２１と、２つのホッパーを具える二軸押出機を用い、１つのホッパーに親水性樹脂（ａ）と親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物を、もう１つのホッパーにゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）を夫々に投入し、ダイ出口２２から親水性樹脂（ａ）と親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物を、ダイ出口２３からゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）を各々同時に押し出して、常法に従って得られた繊維を長さ３ｍｍにカットして、親水性樹脂（ａ）からなる繊維（Ｂ_１）と、親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）からなる接着層（Ｂ_３）と、ゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）とからなる複合繊維（Ｂ）を作製した。なお、繊維径は、５０μｍである。

＜製造方法３：繊維（Ｂ_１）と接着層（Ｂ_３）と被覆層（Ｂ_２）とからなる複合繊維（Ｂ）の製造＞
図４に示すようなダイ２１と、２つのホッパーを具える二軸押出機を用い、１つのホッパーに親水性樹脂（ａ）を、もう１つのホッパーにゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）と親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物を夫々に投入し、ダイ出口２２から親水性樹脂（ａ）を、ダイ出口２３からゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）と親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物を各々同時に押し出して、常法に従って得られた繊維を長さ３ｍｍにカットして、親水性樹脂（ａ）からなる繊維（Ｂ_１）と、親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）からなる接着層（Ｂ_３）と、ゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）とからなる複合繊維（Ｂ）を作製した。なお、繊維径は、５０μｍである。

＜製造方法４：繊維（Ｂ_１）と被覆層（Ｂ_２）とからなる複合繊維の製造＞
図４に示すようなダイ２１と、２つのホッパーを具える二軸押出機を用い、親水性樹脂（ａ）と、ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）とを別々のホッパーに投入し、ダイ出口２２から親水性樹脂（ａ）を、ダイ出口２３からゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）を各々同時に押し出して、常法に従って得られた繊維を長さ３ｍｍにカットして、親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）とゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）とからなる複合繊維を作製した。なお、繊維径は、５０μｍである。

＜ゴム組成物の調製＞
上記複合繊維を用いて、下記表１に示す配合処方のゴム組成物を調製した。なお、使用した複合繊維の構成、複合繊維中の親水性樹脂（ａ）、親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）、ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）の割合は表２〜表４に示す通りである。

＊１ ＪＳＲ（株）製，「ＢＲ０１」、シス−１，４−ポリブタジエン
＊２ 旭カーボン（株）製、「カーボン Ｎ２２０」
＊３ 大内新興化学工業社製、「ノクセラーＤＭ」、ジ−２−ベンゾチアジルジスルフィド
＊４ 三協化成(株)製、「セルマイクＡＮ」、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）

＜ゴム−複合繊維間の接着力＞
表１に示す配合から複合繊維及び発泡剤を除いたゴム組成物を調製した。一方、カット前の複合繊維１００本を束ねて３０回／１０ｃｍとなるように撚り合せて繊維コードを作製した。該繊維コードを上記ゴム組成物中に埋め込み、これを加硫して得られた試料から繊維コードを引き抜くのに要した引張力（ｋｇｆ／インチ）を室温（２５℃）で測定し、これをゴム−複合繊維間の接着力とみなし、実施例５を１００として指数表示した。

＜タイヤの作製＞
表１に示す配合のゴム組成物をトレッド部に配置して生タイヤを成形し、常法に従って、加硫して、サイズが１９５／６５Ｒ１５のタイヤを作製した。得られたタイヤについて、以下の方法で、氷上性能を評価した。結果を表２〜表４に示す。

（１）初期氷上性能
新品の供試タイヤを装着した車両にて、氷上平坦路を走行させ、時速２０ｋｍ／ｈの時点でブレーキをかけてタイヤをロックさせ、停止状態になるまでの制動距離を測定した。比較例１のタイヤの制動距離の逆数を１００として指数表示した。指数値が大きい程、氷上での制動性に優れることを示す。

（２）５０ｋｍ走行後の氷上性能
新品の供試タイヤを装着した車両にて、乾燥路面を５０ｋｍ走行させた後、氷上平坦路を走行させ、時速２０ｋｍ／ｈの時点でブレーキをかけてタイヤをロックさせ、停止状態になるまでの制動距離を測定した。各タイヤに関して、新品時のタイヤの制動距離の逆数を１００とし、５０ｋｍ走行後のタイヤの制動距離の逆数を指数表示した。指数値が大きい程、氷上性能の持続性に優れることを示す。

＊５ ＥＶＯＨ、エチレン−ビニルアルコール共重合体、(株)クラレ製、エバールＦ１０４Ｂ
＊６ アクリル樹脂、三菱レーヨン製、アクリペットＭＤ００１
＊７ ＥＭＡ、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、三井・デュポンポリケミカル株式会社、エルバロイ１６０９
＊８ ＥＥＡ、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、三井・デュポンポリケミカル株式会社、エルバロイ２６１５
＊９ ＥＶＡ、エチレン−酢酸ビニル共重合体、住友化学株式会社、エバテート
＊１０ 無水マレイン酸、関東化学株式会社
＊１１ ＰＥ、ポリエチレン、日本ポリエチレン(株)製、ノバテックＵ３６０
＊１２ ＰＰ、ポリプロピレン、日本ポリプロ(株)製、ノバテックＦＹ４
＊１３ ６−ナイロン、東レ株式会社、アミラン ＣＭ１０１７
＊１４ 複合繊維の総質量に対する各樹脂の質量の割合（質量％）

表２〜４中の実施例１〜１８と比較例１〜６の結果から、親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）を接着層（Ｂ_３）を介して被覆層（Ｂ_２）で被覆してなる複合繊維（Ｂ）を含むゴム組成物をトレッド部に用いることで、タイヤの氷上性能の持続性を大幅に向上させられることが分かる。

また、表３中の実施例１５〜１８の結果から、複合繊維（Ｂ）中の接着層（Ｂ_３）の割合を１質量％以上とすることが好ましいことが分かる。

Ｂ 複合繊維
Ｂ_１ 親水性樹脂からなる繊維
Ｂ_２ ゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層
Ｂ_３ 親水性樹脂及びゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する接着層
１１，２１ ダイ
１２，１３，１４，２２，２３ ダイ出口

Claims (12)

1. ゴム成分（Ａ）、及び、
   親水性樹脂からなる繊維（Ｂ_１）と、該繊維の少なくとも一部を被覆するゴム成分に対して親和性を有する樹脂からなる被覆層（Ｂ_２）とを有し、前記繊維（Ｂ_１）と被覆層（Ｂ_２）との間の少なくとも一部に前記親水性樹脂及び前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する接着層（Ｂ_３）を含む複合繊維（Ｂ）
   を含み、
   前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、及び、６−ナイロンからなる群から選択される少なくとも１種からなり、
   前記接着層（Ｂ_３）が、極性基を有するオレフィン系共重合体、及び無水マレイン酸からなる群から選択される少なくとも１種からなることを特徴とするゴム組成物。
2. 前記接着層（Ｂ_３）が、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体からなる群から選択される少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
3. 前記親水性樹脂が、酸素原子、窒素原子又は硫黄原子を含むことを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
4. 前記親水性樹脂が、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＯＣＯＲ（Ｒはアルキル基）、−ＮＨ₂、−ＮＣＯ、−ＳＨからなる群から選択される少なくとも１種の官能基を含むことを特徴とする請求項３に記載のゴム組成物。
5. 前記親水性樹脂が、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール単独重合体又はポリ（メタ）アクリル酸であることを特徴とする請求項４に記載のゴム組成物。
6. 前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂が、ポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
7. 前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリオレフィンアイオノマー又は無水マレイン酸変性α−ポリオレフィンであることを特徴とする請求項６に記載のゴム組成物。
8. 前記複合繊維（Ｂ）の配合量が、前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して０．１〜１００質量部であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のゴム組成物。
9. 請求項１に記載のゴム組成物の製造方法であって、
   前記複合繊維（Ｂ）が、前記親水性樹脂（ａ）と、前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）と、前記親水性樹脂及び前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）とを、それぞれ別々に共押し出ししてなる
   ことを特徴とする、ゴム組成物の製造方法。
10. 請求項１に記載のゴム組成物の製造方法であって、
    前記複合繊維（Ｂ）が、前記親水性樹脂（ａ）と前記親水性樹脂及び前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物と、前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）とを、それぞれ別々に共押し出ししてなる
    ことを特徴とする、ゴム組成物の製造方法。
11. 請求項１に記載のゴム組成物の製造方法であって、
    前記複合繊維（Ｂ）が、前記親水性樹脂（ａ）と、前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂（ｂ）と前記親水性樹脂及び前記ゴム成分に対して親和性を有する樹脂の双方に対して親和性を有する樹脂（ｃ）との混合物を、それぞれ別々に共押し出ししてなる
    ことを特徴とする、ゴム組成物の製造方法。
12. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のゴム組成物をトレッド部に用いたことを特徴とするタイヤ。

Images