JPH07118454A - タイヤトレッドゴム組成物 - Google Patents

タイヤトレッドゴム組成物

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JPH07118454A
JPH07118454A JP5263676A JP26367693A JPH07118454A JP H07118454 A JPH07118454 A JP H07118454A JP 5263676 A JP5263676 A JP 5263676A JP 26367693 A JP26367693 A JP 26367693A JP H07118454 A JPH07118454 A JP H07118454A
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rubber composition
tread rubber
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隆洋 福本
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陽子 仲田
Kiyoshige Muraoka
清繁 村岡
Katsumi Terakawa
克美 寺川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 凍結路面上においても優れたグリップ性を発
揮することのできるスタッドレスタイヤに用いられるト
レッド用のゴム組成物を提供する。 【構成】 カルボキシル基を有する液状ポリイソプレン
および/またはカルボキシル基を有する液状ポリブタジ
エンがゴム成分の3〜40重量%を占め、ゴム成分10
0重量部に対してシリル化剤を2〜15重量部配合して
なるタイヤトレッドゴム組成物。 【効果】 凍結路面上におけるグリップ性に優れ加速性
能、制動性能などが良好なスタッドレスタイヤをうるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はタイヤトレッドゴム組成
物、特に凍結路面上でのグリップ性を改良したタイヤト
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良の結
果、スパイクタイヤに近いグリップ性を有するものが開
発され現に使用されている。
【0003】スタッドレスタイヤのグリップ性に影響を
与えるトレッドゴムと路面との摩擦を支配する因子とし
て 1.ヒステリシスロス摩擦 2.粘着摩擦 3.掘り起こし摩擦 があるが、凍結路面のように非常に摩擦係数の小さい路
面ではヒステリシスロスによる摩擦は非常に小さく、粘
着摩擦、掘り起こし摩擦が大きな割合を示す。
【0004】掘り起こし摩擦力を高めるにはトレッドパ
ターンやトレッドゴムの表面形態が重要である。スパイ
クタイヤは掘り起こし摩擦力が大きいが、スタッドレス
タイヤにおいても掘り起こし摩擦力を高めるために発泡
ゴムの使用や有機繊維の混入によりトレッド表面の凹凸
を増やす工夫がなされ効果があがっている。トレッド表
面の凹凸は、トレッド表面と凍結路面との間に発生する
水膜を排除し、粘着摩擦力を高める効果もある。しかし
ながら、これは、実接触面積を増やすことにより間接的
に粘着摩擦力を高めているのであって、実接触面積を増
やすのには限界があり、粘着摩擦力を高めるのにも限界
がある。
【0005】粘着摩擦力を高めるためにはゴム質そのも
のが影響を及ぼすので、例えば、ゴム質を柔らかくして
路面との接触面積を増加させることも有効な方法であ
る。このために、充填剤の量を少なくしたり、低温でも
硬化しにくいブタジエンゴムやイソプレンゴムを用いた
り、軟化剤を添加したりすることが行なわれているが操
縦安定性や耐摩耗性の観点から、極端に柔らかくするこ
とはできず不充分な対策であった。
【0006】前述のように、現在のスタッドレスタイヤ
はグリップ性の改良が不充分であり、雪上性能面ではス
パイクタイヤと比べて何ら遜色のない性能を発揮するも
のの、凍結路面では路面の条件、気温などの条件によっ
てスパイクタイヤと比べてグリップ性が劣るばあいもあ
り、その改良が要求されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点に
鑑みなされたものであり、その目的は、凍結路面上にお
いても優れたグリップ性を発揮することのできるスタッ
ドレスタイヤに用いられるトレッド用のゴム組成物を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するために鋭意検討した結果、カルボキシル基を有
する液状のポリイソプレン、ポリブタジエンがゴム成分
の3〜40%(重量%。以下同様)を占め、シリル化剤
を添加したゴム組成物が粘着摩擦力の向上に作用し非常
に有効であることを発見して本発明を完成するに至っ
た。
【0009】すなわち、本発明はカルボキシル基を有す
る液状ポリイソプレンおよび/またはカルボキシル基を
有する液状ポリブタジエンがゴム成分の3〜40%を占
め、ゴム成分100部(重量部。以下同様)に対してシ
リル化剤を2〜15部配合してなるタイヤトレッドゴム
組成物に関する。
【0010】
【作用および実施例】本発明においてシリル化剤は、タ
イヤトレッドに粘着摩擦力を付与するのでタイヤのグリ
ップ性の向上につながる。また、親水性である水酸基を
有する液状ゴムが氷との親和性を高めることにより、凍
結路面での粘着摩擦力を高める働きがあると考えられ
る。
【0011】本発明におけるゴム成分として、凍結路面
の氷上での実接触面積を大きくし粘着摩擦力を高めるた
めに、低温での硬度上昇の少ない天然ゴム、イソプレン
ゴムまたはブタジエンゴムなどが好ましく用いられる。
これらのゴムは単独または任意に組み合わせて用いるこ
とができる。
【0012】本発明におけるゴム成分には、カルボキシ
ル基を有する液状のポリイソプレンまたはポリブタジエ
ンが単独または組み合わせて含まれる。
【0013】前記液状のポリイソプレンと液状のポリブ
タジエンのいずれも使用可能であるが、粘着摩擦力の向
上の効果は液状のポリイソプレンの方が大きい。
【0014】カルボキシル基を有する液状のポリイソプ
レンとしては、カルボキシル基を1分子あたり2〜10
個有し、数平均分子量が10000〜60000程度の
ものがタイヤの性能、加工性の面から好ましく、市販品
としては、(株)クラレ製のクラプレンLIR410
(カルボキシル基を1分子あたり約10個有し数平均分
子量が25000)、LIR403(カルボキシル基を
1分子あたり約3個有し数平均分子量が25000)な
どがあげられる。
【0015】カルボキシル基を有する液状のポリブタジ
エンとしては両末端にカルボキシル基を有し、数平均分
子量が1000〜5000程度のものがタイヤの性能、
加工性の面から好ましく、市販品としては、日本曹達
(株)製のNisso PBC(数平均分子量が150
0)、ビー エフ グッドリッチ ケミカル社(B.F.Go
odrich Chemical Co. )製のHycar CTB(数平
均分子量が4000)などがあげられる。
【0016】前記カルボキシル基を有する液状のポリイ
ソプレンおよびポリブタジエンが合計でゴム成分のうち
3〜40%、好ましくは5〜25%を占める。3%より
少ないと凍結路面上でのグリップ性の改善が見られず、
40%より多いとゴムの破壊特性が低下し、耐摩耗性、
耐カット性が低下する傾向がある。
【0017】本発明のゴム組成物に配合されるシリル化
剤としては、クロロシラン化合物、アルコキシシラン化
合物およびシラザン化合物などがあげられる。
【0018】クロロシラン化合物としてはフェニルトリ
クロロシラン、ジフェニルジクロロシランなどがあげら
れる。アルコキシシラン化合物としてはフェニルトリエ
トキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジフェ
ニルジメトキシシランなどがあげられる。シラザン化合
物としてはヘキサメチルジシラザンなどがあげられる。
【0019】また、前記以外の、N,O−(ビストリメ
チルシリル)アセトアミド、N,N−ビス(トリメチル
シリル)ウレア、tert−ブチルジメチルクロロシラ
ンなどのシリル化剤を用いることもできる。
【0020】前記シリル化剤は単独または任意に組み合
わせて用いることができる。
【0021】前記シリル化剤はゴム成分100部に対し
て2〜15部、好ましくは3〜8部配合される。2部よ
り少ないと、粘着摩擦力を高める効果がほとんどえられ
ず、15部より多いと未反応のシリル化剤が表面に析出
し滑り抵抗を小さくし、逆に氷上での性能が低下する傾
向がある。
【0022】本発明のゴム組成物は、排水効果やひっか
き効果を高めるために有機繊維を混入したり、ゴム成分
として発泡ゴムを使用することができる。
【0023】本発明のタイヤトレッドゴム組成物には必
要に応じて、タイヤのゴム配合に通常用いられる配合
剤、たとえば老化防止剤、軟化剤、亜鉛華、ステアリン
酸、加硫促進剤、加硫剤、イオウなどを適宜配合するこ
とができる。
【0024】本発明のタイヤトレッドゴム組成物は、ゴ
ム成分、カーボンブラック、シリル化剤および前記通常
の配合剤を用いて通常の方法により製造することができ
る。ただし、酸化亜鉛は、液状ポリイソプレンまたは液
状ポリブタジエンのカルボキシル基と反応し液状ポリイ
ソプレン、ポリブタジエンとシリル化剤との反応を妨
げ、また、老化防止剤のようなアルカリ性の物質もシリ
ル化剤の反応を妨げるので、ベース練り、すなわち加硫
剤を除く成分の混練の際に老化防止剤、酸化亜鉛も添加
せず、仕上げ練りのさいに加硫剤とともに老化防止剤、
酸化亜鉛を添加することが好ましい。反応性の低い老化
防止剤はベース練りの際に添加してもよい。ベース練り
の際に添加する方が分散の点からより好ましい。ベース
練りは、130〜170℃、好ましくは140〜160
℃で行なわれる。130℃より低いとシリル化剤の反応
が充分に行なわれない傾向があり、170℃より高いと
ゴム分子の劣化が起こる傾向がある。
【0025】本発明のタイヤトレッドゴム組成物は、乗
用車用スタッドレスタイヤ、トラック用スタッドレスタ
イヤ、バス用スタッドレスタイヤなどのトレッドに適用
することができる。
【0026】つぎに本発明を実施例をあげて説明する
が、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものでは
ない。
【0027】実施例1 実験例1−1 つぎの配合を用いて、加硫剤(イオウ、促進剤類)、老
化防止剤および亜鉛華以外を150℃±5℃でベース練
りし、100℃±5℃で加硫剤、老化防止剤および亜鉛
華を添加して仕上げ練りすることによりトレッドゴム組
成物を調製した。
【0028】 天然ゴム 65部 ブタジエンゴム 30部 液状ポリイソプレン(1) 5部 カーボンブラック(2) 50部 プロセスオイル(3) 5部 シリル化剤(4) 3部 ステアリン酸 2部 亜鉛華 4部 老化防止剤(5) 1部 イオウ 1.5部 加硫促進剤(6) 0.5部 なお、液状ポリイソプレン(1)としては(株)クラレ
製のクラプレンLIR410、カーボンブラック(2)
としては昭和キャボット(株)製のN220、プロセス
オイル(3)としては出光興産(株)製のダイアナプロ
セス PS32,シリル化剤(4)としては信越化学
(株)製のKBE−103(フェニルトリエトキシシラ
ン)、老化防止剤(5)としては大内新興化学(株)製
のノクラック6C(N−フェニル−N’−(1,3ジメ
チルブチル)−P−フェニレンジアミン)、加硫促進剤
(6)としては大内新興化学(株)製のノクセラーNS
(N−tert−ブチル−2ベンゾチアジルスルフェン
アミド)を用いた。
【0029】実験例1−2〜1−10 天然ゴム、ブタジエンゴム、液状ポリイソプレン、液状
ポリブタジエン、シリル化剤の配合を表1のように変え
て実験例1−1と同様にゴム組成物を調製した。なお、
液状ポリブタジエンとしては、ビー エフ グッドリッ
チ ケミカル社製のHycar CTBを用いた。
【0030】
【表1】
【0031】実施例2 実験例2−1 実験例1−1のトレッドゴム組成物を用いて165R1
3のスタッドレスタイヤを作製した。このタイヤの内圧
を2kgf/cmとして国産の1500ccFF A
BS(アンチロックブレーキングシステムが採用されて
いる)車に装着し、つぎの条件下に氷盤路での加速タイ
ム、制動停止距離を測定した。
【0032】計測場所:住友ゴム工業(株)の名寄テス
トコース氷盤路 気温 :−4℃ 氷温 :−3℃ [加速タイム]停止状態から加速し、50m走行するの
に要した時間を測定した。結果は通常のトレッドゴム組
成物を用いた実験例2−8の測定時間を100として指
数で表2に示した。指数が小さいほど好ましい。
【0033】[制動停止距離]時速30km/hで走行
時に停止させるまでに要した距離を測定した。結果は通
常のトレッドゴム組成物を用いた実験例2−8の距離を
100として指数で表2に示した。指数が小さいほど好
ましい。
【0034】実験例2−2 実験例1−2のトレッドゴム組成物を用いて実験例2−
1と同じタイヤを作製した。これらのタイヤを用いて実
験例2−1と同様に加速タイム、制動停止距離を測定し
た。結果を表2に示す。
【0035】実験例2−3 実験例2−3−1 実験例1−3のトレッドゴム組成物を用いて実験例2−
1と同じタイヤを作製した。これらのタイヤを用いて実
験例2−1と同様に加速タイム、制動停止距離を測定し
た。結果を表2に示す。
【0036】実験例2−3−2 実験例1−3のトレッドゴム組成物を、ベース練りを1
20℃で行なう以外は実験例1−1と同様にして調製
し、実験例2−1と同様にタイヤを作製し、同様の試験
を行なった。結果を表2に示す。
【0037】実験例2−3−3 実験例1−3のトレッドゴム組成物を、老化防止剤、亜
鉛華の添加をベース練り時に行なった以外は実験例1−
1と同様にして調製し、実験例2−1と同様にタイヤを
作製し、同様に加速タイム、制動停止距離を測定した。
結果を表2に示す。
【0038】実験例2−4〜2−10 実験例1−4、1−5、1−6、1−7、1−8、1−
9、1−10のトレッドゴム組成物を用いて実験例2−
1と同じタイヤを作製した。これらのタイヤを用いて実
験例2−1と同様に加速タイム、制動停止距離を測定し
た。結果を表2に示す。
【0039】
【表2】
【0040】実施例2において、本発明のトレッドゴム
組成物(実験例番号1−1、1−2、1−3、1−4、
1−5、1−6、1−7)を用いた実験例2−1、2−
2、2−3−1、2−3−2、2−3−3、2−4、2
−5、2−6、2−7においては優れた結果がえられ
た。実験例2−8はトレッドゴム組成物が液状ポリイソ
プレンまたは液状ポリブタジエンおよびシリル化剤を含
まないので優れた結果がえられなかった。実験例2−9
はシリル化剤を含まないので加速タイムが長くなった。
実験例2−10はシリル化剤の配合量が多すぎるトレッ
ドゴム組成物を用いたので加速タイムが長くなった。
【0041】
【発明の効果】本発明のタイヤトレッドゴム組成物を用
いれば、凍結路面上におけるグリップ性に優れ加速性
能、制動性能などが良好なスタッドレスタイヤをうるこ
とができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カルボキシル基を有する液状ポリイソプ
    レンおよび/またはカルボキシル基を有する液状ポリブ
    タジエンがゴム成分の3〜40重量%を占め、ゴム成分
    100重量部に対してシリル化剤を2〜15重量部配合
    してなるタイヤトレッドゴム組成物。
  2. 【請求項2】 シリル化剤が、クロロシラン化合物、ア
    ルコキシシラン化合物およびシラザン化合物よりなる群
    から選ばれた少なくとも1種である請求項1記載のタイ
    ヤトレッドゴム組成物。
  3. 【請求項3】 加硫剤、老化防止剤、酸化亜鉛以外の成
    分を130〜170℃でベース練りし、そののち、加硫
    剤、老化防止剤、酸化亜鉛を添加して仕上げ練りをして
    えられた請求項1または2記載のタイヤトレッドゴム組
    成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007321126A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
WO2008142897A1 (ja) 2007-05-22 2008-11-27 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤ
US7458406B2 (en) 2005-08-26 2008-12-02 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for side wall

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