JPH0388832A - 発泡ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ - 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） この発明は、独立気泡形成に適する発泡ゴム組成物、特
に安定した発泡率を有し、安定した物性を与える改良発
泡ゴム組成物に関する。また、この発明は、この発泡ゴ
ム組成物をトレッドに用いた空気入りタイヤに関する。

（従来の技術） 従来、空気入りタイヤは、氷雪路面上を走行する際の駆
動性、制動性及び操縦性（以下、単に氷雪性能という）
を確保するために、スパイクピンを用いたが、スパイク
ピンによる粉塵公害及び道路の損傷が起こり、大きな社
会問題になっている。

一方、スパイクピンを用いない、いわゆるスタッドレス
タイヤについて発明者らは、種々検討を行った結果、独
立気泡を有する発泡ゴムをトレッドに用いた、スパイク
ピンを使用しないスタッドレスタイヤが氷雪性能に著し
く効果があることを見いだし、特開昭６２−２８３００
１号、特開昭６３−２３５９２１号、特開昭６３−９０
４０３号公報などに開示した。

しかしながら、独立気泡を有する発泡ゴムをスタッドレ
スタイヤのトレッドゴムに適用することは、氷雪性能に
は著しい効果が認められるが、常に安定した発泡ゴムト
レッドを作ることが必須の条件となって来る。

すなわち、製品での発泡率のバラツキを極力減少させな
ければならない。発泡率を変動させる要因は数多く見ら
れ、例えば、線温度、押出温度が変動することで製品で
の発泡率が変わり、また未加硫ゴムの放置環境、時間等
によっても製品の発泡率が変動することが分かった。こ
の発泡率の変動は、氷雪性能のバラツキ、耐摩耗性能の
バラツキなどを生じる。本問題の解決の為には、工程の
管理で多少改善できるが充分なものでなく、むしろ管理
コスト、工数が増加し生産性が低下するなど得策ではな
いことが分かった。

（発明が解決しようとする課題） この発明の目的は、生産性を低下させることなく製品で
の発泡率のバラツキを少なくし、これによって発泡ゴム
の物性を安定させる発泡ゴム組成物を提供することであ
る。また、他の目的は、この発泡ゴムｆａ放物をトレッ
ドに用い、安定した発泡率に基づく安定したタイヤ性能
を有する空気入りタイヤを提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、前記課題を解決すべく、鋭意研究を重ね
た結果、ジエン系ゴムに特定の発泡剤と加硫促進剤を組
み合わせて配合することにより、意外にも上記課題を有
利に解決しうることを確かめ、この発明を完成するに至
った。

すなわち、この発明は、ジエン系ゴムの少なくとも１種
よりなるゴム成分に発泡剤として式■で表されるｐ、ｐ
’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（以
下０ＢＳＨと略称する。）を、加硫促進剤として式■ で表されるＮ、Ｎ−ジエチルチオカルバモイル−２−ベ
ンゾチアゾリルスルフィド（以下ＤＣＢ　ト略称する。

）を組み合わせて配合した独立気泡形成に適する発泡ゴ
ム組成物である。

（作　用） この発明の発泡ゴム組成物のゴム成分は、ジエン系ゴム
、例えば天然ゴム、ポリイソプレンゴム、高シス及び低
シスポリブタジェンゴム、乳化重合及び溶液重合スチレ
ンブタジェン共重合体ゴム、クロロプレンゴム、アクリ
ロニトリルブタジェン共重合体ゴム、ブチルゴム、ハロ
ゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンジエン共重合体
ゴムの単独又はこれらジエン系ゴムの２種以上のブレン
ド系である。スタッドレスタイヤのトレッドゴム組成物
として用いる場合、上記ゴムでも充分効果があるがその
中でも一６０°Ｃ以下のガラス転移温度を有するジエン
系ゴムが好ましい、これは、これらのジエン系ゴムを用
いることによってトレッドが低温においても充分ゴム弾
性を有しているからである。

発泡剤としてアゾビスイソブチロニトリル、ジニトロソ
ペンタメチレンテトラミン、パラトルエンスルホニトリ
ルヒドラジド、０ＢＳＨ等数種の発泡剤を鋭意検討した
結果、特に驚くべきことには０ＢＳＨが未加硫ゴムの放
置安定性がずばぬけてよく長期間の放置に対して発泡率
の変動が極めて少ないことがわかった。

また、混練、押出し工程における熱履歴に対して安定し
た発泡状態を得るべ（０ＢＳＨと加硫促進剤の組合わせ
を鋭意検討した結果、加硫促進剤としてＤＣＢを０ＢＳ
Ｈと組み合わせて使用することによって安定した発泡状
態が得られ、ゴム物性としても充分な弾性率が得られた
。

０ＢＳＨの使用量は、ゴム成分１００重量部に対して１
〜２０重量部（ＰＨＲ）であることが好ましく、３〜１
０ＰＨＲであることが更に好ましい。ｌ　Ｐ）ＩＲ未満
では所定の発泡が困難であり、２０ＰＨＲを超える場合
、発泡率が高過ぎ、これをトレッドに用いた空気入りタ
イヤの耐摩耗性が劣る。この発明の発泡ゴム組成物の発
泡率は、氷雪性能を確保する為にトレッドに用いた場合
、１〜１００％が好ましく、５〜５０％であることが更
に好ましい。

ＤＣＢの使用量は、ゴム成分１００重量部に対して０．
２〜５　ＰＨＲが好ましい、　０．２ＰＨＲ未満では所
定の加硫物性が得難く、５　ＰＩ（Ｒを超えると焦げの
問題が発生し、製造上安定した発泡ゴム組成物が得難い
。

この発明の発泡ゴム組成物において、前記の発泡剤、加
硫促進剤のほかにカーボンブラック、アロマオイル、ス
ピンドルオイルなどの軟化剤、老化防止剤、他の加硫促
進剤、ステアリン酸、亜鉛華などの加硫促進助剤、加硫
剤などのゴム用配合剤を通常の範囲内でゴム組成物に配
合することができる。

また、前記発泡ゴム＆ｌｌｔ？、物を用いたこの発明の
空気入りタイヤは、この発明の発泡ゴム組成物をトレッ
ドゴムとして用いて通常のタイヤ製造法に従って加熱加
圧することによりトレッド部に所定の発泡率で独立気泡
を形成して製造することができる。

この発明の空気入りタイヤにおいて、発泡率Ｖ。

は、１〜１００％の範囲が必要であり、好ましくは５〜
５０％、更に好ましくは５〜３５％である。発泡率ＶＳ
が１％未満では、氷雪性能の改良効果が出す、また、１
００％を超えると、耐摩耗性能が低下し、更に、発泡ゴ
ムの歪み復元力が低下し、いわゆる耐ヘタリ性が低下す
ることに加え、製造時に安定し形状を得ることが困難で
あるからである。

また、トレッドが路面に接する外側トレッド層とこの放
射内側の内側トレッド層とから構成され、前記発泡ゴム
層を外側トレッド層に適用する。また、外側トレッド層
に比較して内側トレッド層のかたさ（ＪＩＳ硬度）が高
いことが必要である。

また、この発明の空気入りタイヤにおいて、トレッド中
発泡ゴム組成物よりなる部分がトレッドの全体積の１０
％以上の体積を有する必要があり、好ましくは１０〜７
０％、更に好ましくは４０〜６０％の体積を有する。１
０％未満の体積では氷雪性能の改良効果が少ない。

この発明において、発泡率Ｖ、は、次式％式％（） （１） で表され、ρ１は発泡ゴムの密度（ｇ　／　ａｍ　’　
）、ρ。

は発泡ゴムのゴム固相部の密度（ｇ／　ｅｌｌ　３）、
ρ、は発泡ゴムの気泡内のガス部の密度（ｇ／ｃｍ”）
である。

発泡ゴムはゴム固相部と、ゴム固相部によって形成され
る空洞（独立気泡）゛すなわち気泡内のガス部とから構
成されている。ガス部の密度ρ、は極めて小さく、はぼ
零に近く、かつ、ゴム固相部の密度ρ。に対して極めて
小さいので、式（１）は、次式 ％式％（２） とほぼ同等となる。

（実施例） 次に実施例及び比較例によってこの発明を更に詳細に説
明する。

第１表に示す発泡ゴム組成物を内容量２１の小形バンバ
リーで混練り、調製した。これらを未放置及び所定時間
放置後１５０　’Ｃの温度、１５　ｋｇ　／　ＣＩ　”
の圧力で加熱加圧して、発泡ゴムを調製し、その１１１
１３０″Ｃムーニースコーチタイム、スコーチタイムイ
ンデックス、１３０″Ｃ発泡開始までの時間及び発泡率
の変化Ａ％を測定した。

発泡ゴムの試験は、下記の方法により行った。

（イ）発泡率 発泡ゴムの試料を厚さ３Ｉ１１μの薄片にし、加硫後１
週間放置して安定させた後、密度ρ。

（ｇ／ａｍ’）を測定し、−万態発泡ゴム（固相ゴム）
のトレッドの密度ρ。を測定し、前記式（２）を用いて
求めた。

（ロ）発泡率の変化Ａ％ 未加硫ゴムを厚さ７ＩＩ１１のシート状にして４０℃、
８０ＲＨの状態で４日間放置した後、加硫後の発泡率を
測定し、未放置ゴムの発泡率とを用いて次式により算出
する。

発泡率の変化２％−放置ゴム発泡率（χ〉−未放置ゴム
の発泡率（ｚ） この値が小さい程安定した発泡率を有する。

（ハ）ムーニースコーチタイム ＪＩＳ　Ｋ−６３００に準じて行った。スコーチタイム
インデックスは、比較例２のスコーチタイムを１００と
して指数表示した。ただし比較例６、実施例７、実施例
８は比較例６を１００として指数表示した。

結果を表１に示す。

比較例１と比較例２で発泡剤としてそれぞれジニトロペ
ンタメチレンテトラミンと０ＢＳＨ（いずれも発泡剤：
尿素−１：ｌ）を用い加硫促進剤として同じＮ０ＢＳを
用いた場合を比較しているが、発泡率の変化Ａ％の値が
０ＢＳＨの場合大幅に小さい、すなわち発泡率が著しく
安定している。実施例１及び２は、比較例２のＮ０ＢＳ
の一部をＤＣＢで置換した例であり、ムーニースコーチ
タイムが長くなり、発泡開始までの時間が長くなって改
善されていることがわかる。加硫促進剤がＤＣＢのみの
場合は、更にその効果が顕著である（実施例３．４．５
及び８）。また、実施例６のように他の物性を調整する
ためにＤＭなどを加えてもよい。比較例５では、加硫促
進剤としてｐｚを使用したが、発泡を開始するまでの時
間は、充分満足できるがスコーチが早く実用的でない。

以上のように、加硫促進剤としてＤＣＢを単独使用した
方が発泡開始までの時間、スコーチタイムを改善できる
が、他の物性とのバランスを取る為に他の加硫促進剤と
併用してもよい。ＤＣＢ対他の加硫促進剤の比は、１７
５以上が好ましく、１／３以上が更に好ましい。

（発明の効果） 以上実施例及び比較例で説明したように、ジエン系ゴム
よりなるゴム成分に発泡剤としてＯＢ　Ｓ　Ｈを、加硫
促進剤としてＤＣＢを配合した発泡ゴム組成物は、押出
し温度、未加硫ゴムの放置環境、放置時間などの製造工
程の変動に対して安定した発泡率、発泡開始時間、スコ
ーチタイムを有し、したがって安定した物性を与える。

この発泡ゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイ
ヤ（スタッドレスタイヤ）は、生産性の低下を伴うこと
なく、製品の発泡率のバラツキが著しく改善され、これ
により品質が安定化される。

手 続 補 正 書 平底２年３ 月２３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ジエン系ゴムの少なくとも１種よりなるゴム成分に
   発泡剤としてｐ，ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニ
   ルヒドラジド）を、加硫促進剤としてＮ，Ｎ−ジエチル
   チオカルバモイル−２−ベンゾチアゾリルスルフィドを
   組み合わせて配合したことを特徴とする独立気泡形成に
   適する発泡ゴム組成物。 ２、ゴム成分１００重量部に対してｐ，ｐ′−オキシビ
   ス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）１〜２０重量部、
   Ｎ，Ｎ−ジエチルチオカルバモイル−２−ベンゾチアゾ
   リルスルフィド０．２〜５重量部を配合する請求項１記
   載の発泡ゴム組成物。 ３、請求項１又は請求項２記載の発泡ゴム組成物をトレ
   ッドの少なくとも一部に用いた空気入りタイヤ。