JPH09241427A - スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物 - Google Patents
スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物Info
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- JPH09241427A JPH09241427A JP8056568A JP5656896A JPH09241427A JP H09241427 A JPH09241427 A JP H09241427A JP 8056568 A JP8056568 A JP 8056568A JP 5656896 A JP5656896 A JP 5656896A JP H09241427 A JPH09241427 A JP H09241427A
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Abstract
タイヤを得ることのできるトレッドゴム組成物を提供す
ること。 【解決手段】 スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成
物は、天然ゴムおよびジエン系合成ゴムのうちの少なく
とも1種からなるジエン系ゴム100重量部と、シリコ
ーン系高分子0.5〜40重量部とを含む。
Description
ヤ用トレッドゴム組成物に関する。
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
用されている。スタッドレスタイヤは、改良の結果、雪
上においてはスパイクタイヤに近いグリップ性(制動性
能)を有するものが開発され、使用されている。しか
し、氷上(凍結路面)においては、路面の状態によって
は、スパイクタイヤと比べてグリップ性が劣る場合もあ
り、さらなる改善が求められている。
には、トレッドと路面との間の摩擦力のうち、粘着摩擦
力や掘り起こし摩擦力を向上させる必要がある。粘着摩
擦力や掘り起こし摩擦力を向上させる試みとして、たと
えば、発泡ゴムでトレッドを構成したスタッドレスタイ
ヤがある。このスタッドレスタイヤは、発泡孔によるエ
ッジ成分で掘り起こし摩擦力を増大させ、エッジによる
水膜除去作用で粘着摩擦力を増大させることを図ってい
る。しかし、このスタッドレスタイヤでは、粘着摩擦力
と掘り起こし摩擦力をより増大させるためには、発泡孔
の割合、すなわち発泡率を高める必要がある。発泡率の
増大は、トレッド全体の軟化につながり、ひいては非積
雪地での運動性能や耐摩耗性能の低下の原因となる。
は、セルロース物質を含有する粉体加工品を配合したゴ
ム組成物でトレッドを構成した空気入りタイヤが開示さ
れている。このタイヤに使用される前記ゴム組成物に含
まれるセルロース粉体は、ゴム成分と化学的結合を形成
しないため、トレッド表面に析出し、走行中に脱落して
脱落孔を生じる。この脱落孔は、前記発泡孔と同様に、
粘着摩擦力や掘り起こし摩擦力の増大に寄与し得る。ま
た、前記セルロース粉体は、トレッド表面に析出して脱
落するまではゴム中の添加剤として存在するため、前記
発泡ゴムの場合と異なり、トレッドゴムの軟化を招くこ
とはなく、非積雪地での耐久性の低下を招くこともな
い。しかし、前記セルロース粉体では、表面を粗くすれ
ばするほど、水膜除去、掘り起こし摩擦力の向上がみら
れるものの、実接触面積が減少し、粘着摩擦力が低下
し、摩擦力を高めるのにも限界がある。
面でのグリップ性に優れたスタッドレスタイヤを得るこ
とのできるトレッドゴム組成物を提供することにある。
題を解決するために鋭意検討した結果、撥水性の高いジ
メチルポリシロキサンを主成分とするシリコーン系高分
子をトレッドゴム成分に添加することにより、氷上にお
ける粘着摩擦力や掘り起こし摩擦力が増大し、氷上にお
けるグリップ性が向上することを見出した。シリコーン
系高分子は、他のゴム成分と化学的結合を形成しないた
め、トレッド表面に析出しやすい。シリコーン系高分子
は撥水性が極めて高いため、トレッド表面に析出したシ
リコーン系高分子が凍結路面でトレッド面と路面との間
に存在する水膜を除去するので、粘着摩擦力が増大す
る。また、トレッド表面に析出したシリコーン系高分子
は、走行中に脱落して脱落孔を生じ、この脱落孔が前記
発泡孔と同様に粘着摩擦力と掘り起こし摩擦力の増大に
寄与する。本願発明者らは、このような知見から、本発
明に到達した。
ム組成物は、天然ゴムおよびジエン系合成ゴムのうちの
少なくとも1種からなるジエン系ゴム100重量部と、
シリコーン系高分子0.5〜40重量部と、を含む。
下の平均粒子径を有することが好ましい。前記シリコー
ン系高分子はシリコーンゴムおよび/またはシリコーン
樹脂であると好ましい。
レッドゴム組成物は、天然ゴムおよびジエン系合成ゴム
のうちの少なくとも1種からなるジエン系ゴム、シリコ
ーン系高分子とを含む。 〔ジエンゴム系〕本発明で用いられるジエン系ゴムは、
天然ゴムおよびジエン系合成ゴムからなる群の中から選
ばれた少なくとも1種である。前記ジエン系合成ゴムの
具体例としては、特に限定されるわけではないが、スチ
レン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(B
R)、イソプレンゴム(IR)、イソプレン−イソブチ
レンゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−II
R)等を挙げることができる。ジエン系ゴムは1種の
み、または、必要に応じて2種以上を使用することがで
きる。 〔シリコーン系高分子〕シリコーンとは、有機珪素化合
物の重合体から作られたものの総称である。シリコーン
の分子構造の骨格は、シロキサン結合(−Si−O−S
i−O−)からできており、この骨格に、アルキル、ア
リル、アリール等の有機基およびその誘導基が結合し
て、無機的構造および有機的構造の両方を有している。
しては、平均粒子径が100μm以下の粉末タイプのも
のが望ましい。シリコーン系高分子は、他のゴム成分と
化学的結合を形成しないため、平均粒子径が100μm
を超えるものを用いると、補強性が低下する傾向にある
からである。また、シリコーン系高分子の平均粒子径が
0.1μm以上であると、補強性が向上するため好まし
い。
ゴム100重量部に対して、0.5〜40重量部、好ま
しくは1〜20重量部である。0.5重量部より少ない
と、配合による効果はほとんどない。40重量部を超え
ると、補強性や耐摩耗性が低下するとともに、コストが
高くなり過ぎることがある。シリコーン系高分子が、シ
リコーンゴムおよび/またはシリコーン樹脂であると好
ましく、いずれかの単独であってもよく、両者を併用し
てもよい。以下にこれらを詳しく述べる。シリコーンゴム シリコーンゴムは、たとえば、オルガノポリシロキサン
に加硫剤を混練後、加熱加硫によって弾性体を得るミラ
ブル型シリコーンゴムと、加硫前は液状である液状シリ
コーンゴムとに大別されるが、本発明ではいずれを用い
てもよい。さらに、液状シリコーンゴムは、たとえば、
室温付近で放置して弾性体となる室温加硫型シリコーン
ゴム(RTVゴム)と、100℃近辺で弾性体となる低
温加硫型シリコーンゴム(LTVゴム)とに分けること
ができる。
高重合度の鎖状ポリオルガノシロキサン(生ゴム)を主
原料とし、これにシリカ系補強性充填剤、増量用充填
剤、分散促進剤、添加剤(耐熱向上剤、内部離型剤、顔
料等)等を配合したゴムコンパウンドに、加硫剤を混練
して加熱硬化するタイプのシリコーンゴムである。な
お、生ゴムとしては、たとえば、メチルビニルシリコー
ン等を挙げることができ、ビニル基は加硫特性と密接に
関係している。ミラブル型シリコーンゴムは、非常に高
価であるが、撥水性、高温および低温での特性や、電気
特性等に優れているため、耐熱ホース、医療用品等に用
いられている。
TVゴムは、シロキサンを含む柔らかいペースト状また
は半流動体の成分を室温付近で硬化させるものある。R
TVゴムを分類すると、たとえば、空気中の水分と反応
する1液型RTVゴムと、シロキサンを含む成分と硬化
剤とを混合して反応を開始させる2液型RTVゴムとが
あり、本発明でシリコーンゴムとしてRTVゴムを使用
する場合は、1液型、2液型のいずれであってもよい。
(Si−OH)と、架橋剤(Si−X)との縮合反応に
よってシロキサン結合を形成し硬化する。架橋剤として
は、たとえば、アセトキシシラン、オキシムシラン、ア
ルコキシシラン、アミノシラン、アミドシラン等を挙げ
ることができる。これらがシラノールと反応すると、酢
酸、オキシム、アミン等が副生することになる。
て、縮合型と付加型に分類される。縮合型は上記縮合反
応によって進行する。また、付加型は、ビニルシロキサ
ン等の分子内に2重結合を有するシロキサンとSi−H
結合を有するシロキサンとを、白金化合物等を触媒に用
いて、付加反応(ヒドロシリル化反応)させることによ
って、シロキサン鎖同士が架橋する。シリコーン樹脂 シリコーン樹脂は、長鎖状ポリシロキサンの液状物を加
熱処理することで、ポリシロキサン中に残存する水酸基
同士を縮合して、鎖状分子間に三次元的な網目構造のシ
ロキサン結合を形成させて得られる熱硬化性樹脂であ
り、シリコーン樹脂を形成する主な構造単位は(C
H3 )2 SiOである。シリコーン樹脂は、非常に高価
であるが、撥水性や耐熱性等に優れているため、耐熱塗
料、接着剤等に用いられている。
合することによって三次元的な網目構造となっている
が、上述のヒドロシリル化反応、シロキサン中のアルケ
ニル基等の2重結合に係わる付加重合反応等で三次元的
な網目構造が形成されているシリコーン樹脂であっても
よい。 〔その他の成分〕本発明のスタッドレスタイヤ用トレッ
ドゴム組成物は、これをスタッドレスタイヤに使用した
時に十分な硬度を得るために、カーボンブラックを含む
ものであってもよい。
の配合量は特に限定はなく、ジエン系ゴム100重量部
に対して、カーボンブラック30〜80重量部であるの
が好ましい。カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴ
ム100重量部に対して、さらに好ましくは40〜60
重量部、最も好ましくは40〜50重量部である。カー
ボンブラックの配合量が少なすぎると、耐摩耗性、耐ク
ラック性が劣る傾向がある。カーボンブラックの配合量
が多すぎると、得られたタイヤはゴムが硬化し、使用中
に発熱する傾向がある。
ム組成物には、必要に応じて、具体的には、ナフテン系
プロセスオイル等の軟化剤;イオウ、不溶性イオウ、硫
黄化合物等の加硫剤;酸化亜鉛、ステアリン酸等の加硫
助剤;メルカプトベンゾチアゾール(MBT)、ベンゾ
チアジルジスルフィド(MBTS)、N−tert−ブ
チル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBB
S)、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフ
ェンアミド(CBS)等のチアゾール系促進剤からなる
加硫促進剤;有機繊維;発泡剤;老化防止剤;ワックス
等の添加剤を配合することができる。トレッドゴム組成
物中のこれらの添加剤の配合量は、特に制限はなく、適
宜使用することができる。
ム組成物の製造方法としては、公知の方法を適用するこ
とができる。上記各成分を、たとえば、バンバリーミキ
サー等の混練機を用いて、通常の方法、条件で混練する
ことによって得られる。なお、混練温度は120〜18
0℃であるのが好ましい。スタッドレスタイヤは、以上
説明したスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物を成
形加硫して得られる。
を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。 (実施例A1〜A7および比較例A1〜A3)下記の表
1および表2に示した配合でバンバリーミキサーを用い
て150℃で5分間混練してトレッドゴム組成物を調製
した。得られたトレッドゴム組成物を170℃で10分
加硫したゴムサンプルについて、以下の評価方法で性能
を評価した。その結果を表1および表2に併記した。
おけるゴム硬度Hs(JIS−A)を測定した。 2.氷上制動停止距離 トレッドゴム組成物を用いてスタッドレスタイヤを製造
した(185/70R14)。これらのタイヤを排気量
2000ccの前輪駆動(FF車)方式の国産車に装着
し、時速30km/hで走行時に急停止させて停車する
までに要した氷上の停止距離を測定した。比較例A1の
停止距離を100として、他の比較例および実施例の値
を指数で表示した。この指数が大きい程、制動性に優れ
ていることを意味する。
5kg、スリップ率20%および40%の条件下で試験
片の摩耗を測定した。両スリップ率での平均値を求め、
比較例A1を100として、他の比較例および実施例の
値を摩耗指数として表示した。摩耗指数が大きい程、耐
摩耗性に優れる。
BR10。 カーボンブラック:東海カーボン(株)製のN220。 シリコーンゴム(1):東レダウコーニングシリコーン
(株)製の平均粒子径3μmのトレフィルE500。 シリコーンゴム(2):東レダウコーニングシリコーン
(株)製の平均粒子径70μmのトレフィルE850。
アナプロセスPS32。 ワックス:大内新興化学(株)製のサンノックワック
ス。 老化防止剤:精工化学社製のオゾノン6C。 ステアリン酸:日本油脂(株)製。 亜鉛華:東邦亜鉛(株)製。
ら、シリコーンゴムの添加量の増加に従って、氷上性能
が向上し、逆に耐摩耗性能が低下することがわかる。
00重量部に対して40重量部より多い(比較例A3)
と、耐摩耗性能が著しく低下してしまうことがわかる。
シリコーンゴムの添加量がジエン系ゴム100重量部に
対して0.5重量部より少ない(比較例A2)と、氷上
性能の向上効果が得られないことがわかる。実施例A4
と実施例A7との比較から、シリコーンゴムの平均粒子
径を大きくすると、耐摩耗性能が低下することがわか
る。
低下を最小限に抑えながら、氷上性能が向上することが
わかる。 (実施例B1〜B7および比較例B1〜B3)実施例A
1と同様にして、下記の表3および表4に示した配合で
バンバリーミキサーを用いて150℃で5分間混練して
トレッドゴム組成物を調製した。得られたトレッドゴム
組成物を170℃で10分加硫したゴムサンプルについ
て、上記評価方法で性能を評価した。その結果を表3お
よび表4に併記した。
の停止距離を100として、他の比較例および実施例の
値を指数で表示した。また、耐摩耗性についても、同様
に、比較例B1を100として、他の比較例および実施
例の値を摩耗指数として表示した。
(株)製の平均粒子径0.5μmのトスパール105。 シリコーン樹脂(2):東芝シリコーン(株)製の平均
粒子径12.0μmのトスパール3120。(なお、こ
れ以外の成分は、表1および表2のものと同じものを使
用した。) <評価結果>実施例B1〜B6と比較例B1との比較か
ら、シリコーン樹脂の添加量の増加に従って、氷上性能
が向上し、逆に耐摩耗性能が低下することがわかる。
00重量部に対して40重量部より多い(比較例B3)
と、耐摩耗性能が著しく低下してしまうことがわかる。
シリコーン樹脂の添加量がジエン系ゴム100重量部に
対して0.5重量部より少ない(比較例B2)と、氷上
性能の向上効果が得られないことがわかる。実施例B4
と実施例B7との比較から、シリコーン樹脂の平均粒子
径を大きくすると、耐摩耗性能が低下することがわか
る。
低下を最小限に抑えながら、氷上性能が向上することが
わかる。
ゴム組成物は、補強性の低下を最小限に抑えながら、氷
上において、大きな摩擦力を発生させ、グリップ性に優
れたスタッドレスタイヤを提供することができる。シリ
コーン系高分子の平均粒子径が100μm以下である
と、補強性の低下がより少ない。
Claims (3)
- 【請求項1】天然ゴムおよびジエン系合成ゴムのうちの
少なくとも1種からなるジエン系ゴム100重量部と、 シリコーン系高分子0.5〜40重量部と、を含む、ス
タッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。 - 【請求項2】前記シリコーン系高分子は100μm以下
の平均粒子径を有する、請求項1に記載のスタッドレス
タイヤ用トレッドゴム組成物。 - 【請求項3】前記シリコーン系高分子はシリコーンゴム
および/またはシリコーン樹脂である、請求項1または
2に記載のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。
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-
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- 1996-03-13 JP JP05656896A patent/JP3600680B2/ja not_active Expired - Fee Related
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