JPH02308832A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明はタイヤのトレッド用ゴム組成物、特に氷雪路性
能と一般路に於ける耐摩耗性および耐久性とを同時に向
上したタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。

［従来の技術〕 従来、冬季時、積雪寒冷地を自動車が走行する場合には
、タイヤのトレッド面にスパイクピンを打ち込んだスパ
イクタイヤを使用するかまたはタイヤの外周にタイヤチ
ェーンを装着して雪」二路や凍結路での安全性を確保し
ている。しかしながら、上記スパイクタイヤやタイヤチ
ェーンを装着したタイヤは、トライ路面走行時に道路を
損傷し、粉塵公害を発生させる原因になるため、大きな
環境問題になっている。

このような安全問題と環境問題とを同時に解決するため
、特開昭６３−１７２７５０号公報には、低硬度の加硫
ゴム粒子を配合、分散するごとによって耐摩耗性と発熱
性を保持１−・つつ氷上路面での摩擦力を大きくし氷雪
路性能を向上したゴム組成物が提案されている。しかし
ながら、多くのスタッドレスタイヤのトレッドパターン
は、サイプと呼ばれる薄い切り込みがタイヤ回転軸に対
して略平行に形成された多数のブロックからなり、この
サイプで細分化されたブロックのエツジ効果により氷雪
路性能を付与したものであった。このようなスタッドレ
スタイヤのトレッドゴムとして、上記低硬度ゴムの加硫
ゴム粒子含有ゴム組成物を使用した場合は、氷雪路性能
は満足されてもゴム硬度が十分とはいえないため、−船
路走行時にブロック間の溝底や前記サイプの底部にクラ
ックが発生、成長したり、制動時の剪断力によってブロ
ックが容易に倒れ込むため偏摩耗が発生し易く、耐久性
が劣る欠点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、氷雪路面に於ける制動性、駆動性を改
良すると同時に、−船路に於ける耐摩耗性および耐久性
を向上したトレッド用ゴム組成物、特にオールシーズン
用タイヤのトレッドゴムとしても存用なゴム組成物を提
供することである。

〔課題を解決するための手段〕

このような本発明の目的は、少なくとも８０重量％の天
然ゴム（以下、ＮＲと略す）を含有する主要成分ゴムと
ポリブタジェンゴム（以下、ＢＲと略す）とからなり、
前記主要成分ゴムとＢＲとの混合比が重量比で主要成分
ゴム：ＢＲ−５０：　５０〜７５　：　２５である原料
ゴム１００重量部当たり、ヨウ素吸着量９０〜２００ｍ
ｇ／ｇ　、ジブチルフタレート吸油量（以下、ＤＢＰ吸
油量と略す）１００〜１４０ｍ　ｌ　／１００ｇのカー
ボンブラック５５〜９０重量部と、メタクレゾール樹脂
１〜１０重量部を含有し、０℃における動的ヤング率が
少なくとも８メガパスカル（以下、ＭＰＡと略す）であ
るタイヤトレッド用ゴム組成物により達成することがで
きる。

本発明において、前記主要成分ゴム：ＢＲの混合比は７
５　：　２５以上であることが必要である。

このＢＲＯ量が上記混合比よりも少なくなると、前述し
た溝底やサイプの底部におけるクラックの発生、成長を
抑制することが困難となり、耐久性が改良されない。他
方、この主要成分ゴム：ＢＲの混合比が５０　：　５０
を超えると、ＢＲの量が多くなりすぎて動的ヤング率が
低下し、−船路を走行するときの耐摩耗性が低下する。

また、本発明のゴム組成物の原料ゴムを構成する前記主
要成分ゴムは、ＮＲを少なくとも８０重量％含む必要が
あり、好ましくは全量ＮＲであるのがよい。２０重量％
を限度として添加可能なゴムとしては、ジエン系ゴム、
たとえばポリイソプレンゴム、スチレン・ブタジェン共
重合体ゴム（ＳＢＲ）、エチレン・プロピレン共重合体
ゴム（ＥＰＤＭ）等のジエン系ゴムを挙げることができ
る。主要成分ゴムの２０重量％を超える量の前記ＢＲ基
以外ゴムが配合され、主要成分ゴム中のＮＲＯ量が８０
重量％未満になると、トレッドゴム用としての良好な物
性が得られない。

本発明のゴム組成物は上記原料ゴムに対してヨウ素吸着
量９０〜２００　ｍｇ／ｇ、　Ｄ　Ｂ　Ｐ吸油量１００
〜１４０　ｍ２７１００ｇのカーボンブラックが配合さ
れている必要がある。上記ヨウ素吸着量が９０ｍｇ／ｇ
未満のカーボンブラックはゴム組成物に対する耐摩耗性
の向上効果が不十分であり、２００　ｍｇ／ｇを超える
と氷雪路性能が得られない。また、カーボンブラックの
ＤＢＰ吸油量がＬｏｏｍ　ｌ　／１００ｇ未満になると
、ヨウ素吸着量の場合と同様、ゴム組成物の耐摩耗性が
十分に向ヒしないし、１４０ｍ！／１００ｇを超えると
耐クランク成長性が悪化する。このようなカーボンブラ
ックは前記原料ゴム１００重量部当たり５５〜９０重量
部の範囲内で配合することが必要である。このカーボン
ブラックの配合量が５５重量部未満ではゴム組成物の動
的ヤング率の向上が低いため、１−レッドゴム用として
満足する耐摩耗性が得られない。

他方、９０重量部を超えるとゴム中に均一に分散させる
ことができず、発熱し易いゴム組成物となるため耐クラ
ツク性が低下する。

さらに本発明のゴム組成物には、メタクレゾール樹脂を
配合することが重要である。この樹脂を配合することに
よって前記カーボンブラックの配合による耐クラツク成
長性の低下を防止し、しかも氷上スキッド抵抗を向上さ
せることができる。このメタクレゾール樹脂の配合量は
、原料ゴム１００重量部当たり１〜１０重量部であり、
好ましくは２〜６重量部である。このメタクレゾール樹
脂の配合量が１重量部未満でば氷雪路性能と耐クラツク
成長性が十分に向上しないし、１０重量部を超えるとゴ
ム組成物が硬くなりすぎて、脆くなり、トレッド用ゴム
として必要な強度が満足されなくなる。

なお、メタクレゾール樹脂とは、メタクレゾールとバラ
ホルムアルデヒドまたはホルマリンを酸触媒の存在下で
反応させることにより得られるメタクレゾール単位で２
〜６核体のノボラック型縮合物であり、その軟化点は８
０〜１２０℃である。市販品と１〜で住人化学工業■製
の゛スミカノール”６１０がある。

このような原料ゴム、カーボンブラックおよびメタクレ
ゾール樹脂を含有するゴム組成物は、そのＯ″Ｃにおけ
る動的ヤング率が８　ＭＰＡ以上であることが必要であ
る。これによって耐摩耗性を向上することができる。

また、本発明のゴム組成物には、上記カーボンブラック
、メタクレゾール樹脂の他に必要に応じて、通常のタイ
ヤトレッド用ゴム組成物に配合される硫黄等の加硫剤、
加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、オイル、酸化
亜鉛（亜鉛華）、ステアリン酸等の各種配合剤を適宜配
合されるがこれらの配合組成や配合量は特に限定される
ものではない。

［実施例〕 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

表に示す通り、配合組成を異にする１５種類のゴム組成
物を作成した。すなわら、硫黄と加硫促進剤以外の原料
ゴムやカーボンブランク等の各配合剤を予めバンバリー
型ミキサーを用いて混合し、マスターハツチを作製した
後これに前記硫黄と加硫促進剤をオープンロールを用い
て配合し、ゴム組成物を作成した。

これらの各ゴム組成物を常法にしたがって加硫し、得ら
れた加硫ゴムについて、それぞれ動的ヤング率、氷上ス
キッド抵抗、耐摩耗性および耐クラツク成長性のトレッ
ドゴムとしての性能を評価した。結果を表に示した。

なお、動的ヤング率、氷上スキッド抵抗、耐摩耗性およ
び耐クランク成長性は、それぞれ次の方法により評価し
た。

態度ヱｌ久率： 東洋精機■製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、チ
ャック間長さ２０ｍｍ、巾５ｍｍ　、厚さ２ｍｍの試料
を周波数２０Ｈｚ、初期歪１０χ、動的歪±２χ、温度
０℃の条件で測定した。

氷上ス±１上抵抗： ブリテラシュ・ポータプル・スキントチスターを用いて
、ＡＳＴ）ｌ−Ｅ３０３−７４に準拠し、たて２５ｍｍ
、よこ１０ｍｍ、高さ１５ｍｍの試料および一５℃の氷
板を作製して測定した。比較例１のゴム組成物の測定値
を基準値（１００）とする指数値で評価した。

この指数値が大きい程氷上スキッド抵抗が優れている。

尉至且ユニ ランボーン摩耗試験機を用いて、直径６０ｍｍ、厚さ１
０ｍｍの円盤型加硫ゴムの試験片を作成し、これを回転
ドラムに押し付けてスリップ率２５％に設定し、一定時
間摩耗させた後の減量分を摩耗量として算出した。比較
例１のゴム組成物の測定値を基準値（１００）とする指
数値で評価した。

この指数値が大きい程耐摩耗性が良好である。

旦久立ヱ又威長性： デマチア式試験機を使用し、中２０ｍｍ、長さ１５０ｍ
ｍ　、厚さ２ｍｍの短冊状試料に１闘のカットを入れた
後２０χ歪で動的疲労をイ」与した時のカット成長速度
を測定した。比較例１のゴム組成物の測定値を基準値（
１００）とする指数値で評価した。この指数値が大きい
程耐クランク成長性が優れている。

なお、カーボンブラックのヨウ素比表面積およびＤＢＰ
吸油量は、それぞれＪＩＳ　Ｋ　６２２１に規定されて
いる方法に準拠して測定した値である。

表中、比較例１は、主要成分ゴムとしてＮＲを単独で使
用し、本発明に規定する主要成分ゴムとＢＲと混合比が
ＮＲ：ＢＲ＝８０：２０であるゴム組成物である。以下
にこの比較例１の前記物性および性能の測定結果を基準
にして、他の比較例および実施例の結果についてそれぞ
れ説明する。

比較例２は、カーボンブラックの配合量が本発明に規定
する量の範囲外の５５重量部未満の例である。カーボン
ブラックの配合量が少なくなると動的ヤング率が低下し
、耐摩耗性が向上しない。

また、比較例３は、本発明に規定するヨウ素吸着量とＤ
ＢＰ吸油量のいずれも満足しないカーボンブラックＮ３
３０を配合した例であり、この場合は耐摩耗性と耐クラ
ツク成長性が双方共に低下している。

比較例４は、メタクレゾール樹脂が配合されていない例
であり、この場合は動的ヤング率が低下して氷上スキッ
ド抵抗が悪化する。

比較例５は、主要成分ゴムとＢＲと混合比は主要成分ゴ
ム：ＢＲ＝６０：４０であるが、主要成分ゴム中のＮＲ
の５０重量％の量に相当する３０重置部のＳＢＲとをＮ
Ｒと置換して配合した例である。この場合、耐摩耗性と
氷上スキッド抵抗がいずれも低下している。

これに対して、実施例１は、本発明に規定する配合成分
および配合量をいずれも満足する例であり、比較例１に
比べて、氷」ニスキッド抵抗、耐摩耗性および耐クラツ
ク成長性のいずれもが向上している。また、実施例２に
示すように、実施例１のＢＲとは種類（シス１，４−含
有量）が異なるＢＲを配合しても、実施例１と実質的に
同様に前記各性能が改良されることが判る。

実施例３は、本発明に規定するカーボンブラックの量を
７０重量部に増加すると共にオイルの量を増加した例で
ある。カーボンブラックを増量しても、耐摩耗性、氷上
スキッド抵抗、耐クラツク成長性は向上することが判る
。

実施例４は、本発明に規定するメタクレゾール樹脂の配
合量を２重量部に減少した例である。

メタクレゾール樹脂が少なくなり、比較例１に比べ、動
的ヤング率がやや低下するが耐摩耗性は向上しており、
高水準の氷上スキッド抵抗、耐クラツク成長性を有して
いる。さらにメタクレゾール樹脂の配合量を少なくする
と、実施例７に示すように、実施例４に比べて氷上スキ
ッド抵抗、耐クラツク成長性がやや低下し、耐摩耗性は
向上するが、比較例１に比べると各性能共に改良されて
いる。

他方、実施例５は、本発明に規定するメタクレゾール樹
脂の配合量を５重量部に増量した例である。この場合、
動的ヤング率の顕著な増加に比べると耐摩耗性の向上は
小さいが、耐クラツク成長性は著しく向上している。さ
らにメタクレゾール樹脂の配合量を多くし、８重量部に
すると、実施例８に示すように、比較例１に比べると氷
上スキッド抵抗と耐クラツク成長性が改良される。

実施例６ば、主要成分ゴムとＢＲとの混合比が主要成分
ゴム：ＢＲ＝６０：４０であり、主要成分ゴム中のＮＲ
Ｏ量の２０重量％に相当する１０重量部のＳＢＲをＮ’
Ｒと置換して配合した例である。この場合も氷上スキッ
ド抵抗、耐クラツク成長性および耐摩耗性がバランスよ
く向上している。

（本頁以下、余白） 〔発明の効果〕 以上、説明したように、本発明によれば、原料ゴムとし
て天然ゴムを主成分とする主要成分ゴムとポリブタジェ
ンゴムとを配合して氷上スキッド抵抗に代表される氷雪
路性能を向上させる場合、これに特定のヨウ素吸着量と
ＤＢＰ吸油量を有するカーボンブラックを配合すること
によって動的ヤング率を向上させて耐摩耗性を向上し、
さらに特定量のメタクレゾール樹脂を配合することによ
って前記原料ゴムの氷雪路性能とカーボンブラックの耐
摩耗性の向上効果をバランスさせながら耐クラツク成長
性、すなわち耐久性を向上させることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも８０重量％の天然ゴムを含む主要成分ゴムと
   ポリブタジエンゴムからなり、前記主要成分ゴム：ポリ
   ブタジエンゴムの混合比が重量比で５０：５０〜７５：
   ２５である原料ゴム１００重量部当たり、ヨウ素吸着量
   ９０〜２００ｍｇ／ｇでジブチルフタレート吸油量１０
   ０〜１４０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック５５〜９
   ０重量部と、メタクレゾール樹脂１〜１０重量部を含有
   し、０℃における動的ヤング率が少なくとも８メガパス
   カルであるタイヤトレッド用ゴム組成物。