JPH08333486A - ゴム組成物 - Google Patents

ゴム組成物

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JPH08333486A
JPH08333486A JP16801195A JP16801195A JPH08333486A JP H08333486 A JPH08333486 A JP H08333486A JP 16801195 A JP16801195 A JP 16801195A JP 16801195 A JP16801195 A JP 16801195A JP H08333486 A JPH08333486 A JP H08333486A
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JP
Japan
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particle size
filler
ice
rubber
parts
Prior art date
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Withdrawn
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JP16801195A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Nomura
義行 野村
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧雪が夜間凍って形成するアイスバーン及び
薄く積もって一旦融けた雪が夜間凍って形成する氷膜の
両方に対して滑り抵抗を大きくしたスタッドレスタイヤ
用のゴム組成物を提供する。 【構成】 ゴム100重量部に対して、胡桃、栗等の
殻、桃、梅等の核、石英、アルミナ、珪砂等を粉砕した
粒径が10μm以上100μm以下である小粒径フィラ
ーの少なくとも1重量部と、粒径が100μm以上50
0μm以下の大粒径フィラーの少なくとも1重量部とが
配合されたゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、氷結路を走行する自動
車に装着されるスタッドレスタイヤのトレッドに用いら
れるゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、氷結路を走行する自動車にはスパ
イクタイヤが装着されていたが、タイヤのトレッドに植
え込まれたスパイクが引き起こす粉塵公害を防止するた
めにスパイクを具えないタイヤ所謂スタッドレスタイヤ
が要請された。硫黄、加硫促進剤、亜鉛華、ステアリン
酸等の必須配合剤とカーボンブラックをゴムに配合して
なるタイヤに広く用いられているゴム組成物は氷に対し
ての摩擦係数が小さいので、従来のタイヤに用いられて
いた組成のままでトレッドを形成したスタッドレスタイ
ヤは氷結路を走行するとき滑りやすい傾向があった。
【0003】そこで、出願人は、皮革が氷面上で滑りに
くいことに着目して、平均粒径が300μm以下に粉砕
した皮革の粉砕物をゴム組成物に添加して氷上の滑り抵
抗を大きくする方法(特開平2−219836、同2−
219837)、及び胡桃、落花生、銀杏等の殻粉砕
物、おがくず等の平均粒子径が0.01〜5mmの植物性
粉砕物或いはヌーブ硬度が100kg/mm2 以上のアルミ
ナ、石英、花崗岩等の平均粒子径が0.01〜5mmの硬
質非金属耐粒状体をゴムに配合して、これら粒状体をト
レッド表面から突出させてミクロスパイクを形成し、こ
のミクロスパイクの突き刺し作用で氷結路面で滑りにく
くする方法を先に提案した。(特開平2−27204
2、同2−274739、同2−274740、同2−
281051)
【0004】上記のゴム組成物に配合された粒状体は、
皮革、胡桃、石英、アルミナの塊を粉砕して、所望の粒
径範囲の上限の大きさの目を持つ篩を通過し、下限の大
きさの目を持つ篩を通過しないを部分を篩分けて得られ
ていた。これらの粒状体の粉砕は歩留まりをよくするた
めに粒度分布のピークが所望粒径範囲の中央になるよう
に粉砕条件を設定して行われていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の粒状体
を配合したゴム組成物でトレッドを形成したスタッドレ
スタイヤの氷結路での滑り抵抗はスパイクタイヤの水準
に達しておらず、さらに改良する必要があった。そこ
で、さらに滑り抵抗を大きくするために発明者は氷につ
いて検討し、路面を覆う氷の状態は一様ではなく、積っ
た雪が氷になるまでに組織が変化するものであるという
知見を得、その中でもアイスバーンと言われる状態の氷
結路面と氷膜と言われる状態の氷結路面でタイヤが滑り
やすいことが判明した。
【0006】すなわち、道路に厚く積もった雪は自動車
が通過して押し固められて圧雪になり、気温が0度以上
になるとか日射を受けるとかすると圧雪表面部分が融
け、生じた水は下方の圧雪内部に滲みこんで雪の粒と粒
の間にある空隙を満たし、夜になって気温が低下すると
空隙を満たしていた水が凍結してアイスバーンを形成す
る。このアイスバーンは100〜500μmの気泡群を
含みながら0.5〜2mmの氷結晶が相互に融着した状態
になっている。
【0007】道路に積もった雪が薄い場合或いは圧雪に
グレーダーがかけられて表面が平滑になった場合には、
気温が0℃以上になるとか日射を受けるとかすると積雪
表面の極く薄い部分が融けて水膜が形成され、夜間気温
が低下する水膜は凍結して10〜100μmの気泡群を
含んだ氷膜になる。
【0008】本発明は、道路が上記アイスバーン及び氷
膜の何れで覆われても滑ることなく安全に自動車が運転
できるスタッドレスタイヤに用いるゴム組成物を提供す
ることを発明の課題とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、ゴム100重
量部に対して、粒径が10μm以上100μm以下の小
粒径フィラーの少なくとも1重量部と、粒径が100μ
m以上500μm以下の大粒径フィラーの少なくとも1
重量部とが配合され、フィラーの粒度分布のピークが2
つになるようにされた主としてスタッドレスタイヤのト
レッドに用いるゴム組成物である。好ましくは、小粒径
フィラーと大粒径フィラーの配合量の合計がゴム100
重量部に対して2〜20重量部であって、小粒径フィラ
ーと大粒径フィラーの合計量の30〜70%が小粒径フ
ィラーになるようにされる。
【0010】本発明では、胡桃、栗等の殻或いは桃、梅
等の核の粉砕物、皮革の粉砕物又は石英、アルミナ、カ
ーボランダム、珪砂等の無機化合物の粉砕物を粒度分布
範囲の上限に相当する大きさの目を持つ篩と下限の大き
さの目を持つ篩を用いて所望の粒径以外の粉砕物を篩分
けて除いたものがフィラーとして用いられる。勿論、上
記材料の粉砕物を他の方法によって選別したものでも使
用できる。粒度分布のピークが分布幅の中ほどになるよ
うに粉砕条件を調整して得られたフィラーが好ましく、
さらに小粒径フィラーはアルミナ、カーボランダム、珪
砂等の高硬度、高耐摩耗性の無機化合物の粉砕物が好ま
しい。
【0011】本発明のゴム組成物に用いられるゴム成分
としては、天然ゴム、溶液重合或いは乳化重合のスチレ
ンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、
ブチルゴムが挙げられ、その中でもガラス転移点が低
く、引き裂き抵抗の大きい天然ゴムが好ましい。本発明
のゴム組成物には上記のフィラー以外に、硫黄、加硫促
進剤、カーボンブラック、亜鉛華、ステアリン酸、軟化
剤、老化防止剤等のゴム組成物に通常用いられる配合剤
が通常使用される量配合される。
【0012】
【作用】上記のフィラーが配合されたゴム組成物でなる
トレッドには、フィラーがトレッド表面から突出してミ
クロスパイクが形成され、このミクロスパイクがアイス
バーン、氷膜に含まれる気泡を破って突き刺さり、タイ
ヤが空転することに抵抗して滑り抵抗を大きくする。ゴ
ム組成物に配合された小粒径フィラーの大きさは氷膜に
含まれる気泡の大きさの範囲10〜100μmとほぼ同
じであるので、効率よく氷膜の気泡に突き刺さる。小粒
径フィラーの粒径が10μmより小さい場合には、気泡
に比してフィラーが小さいので気泡の破壊作用が小さ
く、十分な滑り抵抗が得られず、100μmより大きい
場合には氷膜の気泡より大きくなって気泡に突き刺さら
ず氷膜路でのタイヤ空転防止効果が小さくなる。大粒径
フィラーの大きさはアイスバーンに含まれる気泡の大き
さの範囲100〜500μmとほぼ同じであるので、効
率よくアイスバーンの気泡に突き刺さる。大粒径フィラ
ーの粒径が100μmより小さい場合には、アイスバー
ンの気泡より小さいので気泡の破壊作用が小さくアイス
バーン上で滑りやすくなり、500μmより大きい場合
には気泡より大きくなって気泡に突き刺さらず滑りやす
くなる。
【0013】小粒径フィラー及び大粒径フィラーのそれ
ぞれの配合量がゴム100重量部(以後重量部を部と略
称する)に対して1部より少ない場合には、滑り抵抗が
小さくなる。フィラーの配合量はある程度までは多いほ
ど滑り抵抗が大きくなるが、耐摩耗性は低下する。小粒
径フィラーと大粒径フィラーの合計が20部より多くな
ると増量による滑り止め作用が頭打ちして増量効果が小
さくなり、摩耗低下の損失に見合っただけの向上は認め
られず、実用上フィラーの全量を20部より多くするこ
とは好ましくない。また、小粒径フィラーと大粒径フィ
ラーとの好ましい比率は走行する路面の氷結状態によっ
て決められるが、走行路面の氷結状態を予測するのは不
可能であるので、小粒径フィラーを30〜70%残りを
大粒径フィラーにすれば、いずれの氷結状態にも対応で
きるようになる。小粒径フィラーに耐摩耗性のよい石
英、アルミナ、カーボランダム、珪砂等の無機化合物の
粉砕物を用いれば、これらの粒子は角が立っていて氷膜
の小さい気泡にも深く突き刺さって滑り抵抗が大きくな
り、またミクロスパイクが摩耗して滑り止め作用が低下
するようなことがなくなる。しかし、これらは高硬度で
あるためロール、押出機等のゴム用の加工機の寿命を著
しく損なうので、小粒径フィラーを上記無機化合物の粉
砕物にし、大粒径フィラーを胡桃の殻等の植物性の粉砕
物にするのが好ましい。
【0014】
【実施例】胡桃の殻及び石英を粉砕してから篩分けを行
い、表−1に示す粒径範囲のフィラーを得た。これらの
フィラーを表−2に示す量(部)を天然ゴム100部に
配合し、他にカーボンブラック(N220)50部、オ
イル3部、亜鉛華3部、ステアリン酸1部、老化防止剤
1部及びワックス1部を配合して混合し、シート状に成
形して冷却した後、硫黄1.5部と加硫促進剤(CB
S)1部を添加して再混合し、未加硫ゴム組成物を得
た。これら未加硫ゴム組成物を通常の方法に従って押し
出し、成型、加硫成形の工程を経て、サイズ10.00
R20のタイヤを得た。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【表3】
【0018】上記の未加硫ゴム組成物の一部を採取し
て、JIS K6264に準拠してランボーン摩耗試験
を行い、結果を比較例1を100として指数で表−2に
示した。
【0019】タイヤはトラックに装着して、アイスバー
ン路及び氷膜路のそれぞれについて制動性能試験を行
い、結果を比較例1を100として指数で表−2に示し
た。尚、制動性能試験は、時速25kmで走行しているト
ラックに急ブレーキをかけ、ブレーキをかけた位置から
停車した位置までの距離を測定し、その逆数を制動性能
とした。値が大きいほど制動性能が優れている。
【0020】実施例1〜4は、フィラーが配合されてい
ない比較例1及び粒径分布範囲が10〜1000μmと
広いフィラーF6の1種類のみが5部配合された比較例
7よりアイスバーン制動性能と氷膜制動性能の両性能に
優れている。比較例5は粒径が10〜100μmのF1
を2.5部と粒径が700〜900μmのF5の2.5
部とが配合されているが氷膜性能は実施例2と大差がな
いが、アイスバーン性能が劣ることより、粒径が700
〜900μmのフィラーは氷上性能向上作用が小さいこ
とを示している。フィラーの合計量が20部より多い比
較例6はアイスバーン及び氷膜制動性能は優れている
が、耐摩耗性が極端に劣る。粒度分布範囲が10〜10
00μmのF6を配合した比較例7は、氷上制動性能を
向上させる作用の小さい粒径のフイラーが含有されてい
るため配合量に見合った制動性能の向上が認められな
い。
【0021】
【発明の効果】スタッドレスタイヤのトレッド用ゴム組
成物に、圧雪が夜間凍って形成するアイスバーンに含ま
れる大きさが100〜500μmの気泡と同じ大きさの
フィラーと、薄く積もって一旦融けた雪が夜間凍って形
成する氷膜に含まれる大きさが10〜100μmの気泡
と同じ大きさのフィラーとを配合することにより、アイ
スバーン或いは氷膜で覆われた路面の両方でスタッドレ
スタイヤの滑り抵抗を大きくすることできる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴム100重量部に対して、粒径が10
    μm以上100μm以下である小粒径フィラーの少なく
    とも1重量部と、粒径が100μm以上500μm以下
    の大粒径フィラーの少なくとも1重量部とが配合されて
    いることを特徴とするゴム組成物。
  2. 【請求項2】 小粒径フィラーと大粒径フィラーの配合
    量の合計がゴム100重量部に対して2〜20重量部で
    あって、小粒径フィラーと大粒径フィラーの合計量の3
    0〜70%が小粒径フィラーである請求項1記載のゴム
    組成物。
JP16801195A 1995-06-08 1995-06-08 ゴム組成物 Withdrawn JPH08333486A (ja)

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JP16801195A JPH08333486A (ja) 1995-06-08 1995-06-08 ゴム組成物

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JP16801195A JPH08333486A (ja) 1995-06-08 1995-06-08 ゴム組成物

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JPH08333486A true JPH08333486A (ja) 1996-12-17

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JP16801195A Withdrawn JPH08333486A (ja) 1995-06-08 1995-06-08 ゴム組成物

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100476015B1 (ko) * 2002-07-05 2005-03-10 금호타이어 주식회사 황토를 충진제로 하는 타이어 트래드용 고무조성물
KR100709974B1 (ko) * 2005-07-29 2007-04-25 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물
KR100841180B1 (ko) * 2007-09-20 2008-06-24 금호타이어 주식회사 스터드레스 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100476015B1 (ko) * 2002-07-05 2005-03-10 금호타이어 주식회사 황토를 충진제로 하는 타이어 트래드용 고무조성물
KR100709974B1 (ko) * 2005-07-29 2007-04-25 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물
KR100841180B1 (ko) * 2007-09-20 2008-06-24 금호타이어 주식회사 스터드레스 스노우 타이어 트레드용 고무 조성물

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Effective date: 20020903