JPH0967472A

JPH0967472A - ゴム組成物

Info

Publication number: JPH0967472A
Application number: JP7223104A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Onda; 智彦恩田; Takashi Shibuichi; 敬四分一; Kaoru Tsujii; 薫辻井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【解決手段】原料ゴム１００重量部に対しワックス類
及び／又は油脂類０．１〜４０重量部を配合してなるゴ
ム組成物。【効果】対氷雪性能に優れたゴムを得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧雪、氷結又は凍
結面に対して優れたグリップ性を有するゴムを得るため
のゴム組成物に関し、例えばスタッドレスタイヤのトレ
ッド部や各種履物の底部などの材料として好適なゴム組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の車両における、氷雪路
面上を走行する際の駆動性能、制動性能及び操縦性能
（以下、対氷雪性能と呼ぶ）を確保するための空気入り
タイヤとしては、スパイクピンをトレッドの表面に打ち
込んだスパイクタイヤが知られている。しかしながら、
スパイクタイヤの使用は、スパイクピンによる道路の損
傷や、スパイクピンと道路の摩耗によって発生した粉塵
による公害など、いくつかの社会的問題を招いている。

【０００３】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おいても、その対氷雪性能を向上
させるため、種々の工夫が行われている。古くは、ガラ
ス転移点の低いポリマーを混合し、トレッドの低温での
ゴム弾性を維持したり、あるいは、低融点の軟化剤を用
いて、低温での路面との摩擦係数を増加させる方法が提
案された（特開昭５５−１３５１４９号、特開昭５８−
１９９２０３号、特開昭６０−１３７９４５号公報）。
また、近年では、独立気泡を有する発泡ゴム組成物をト
レッドに適用することが行われている（特開昭６２−２
８３００１号、特開昭６３−９０４０２号公報）。その
際、使用する原料ゴムを特定したり、あるいは、同時に
加えるカーボンブラック、シリカ粒子、オイルなどの添
加剤の量や種類を特定し、対氷雪性能のみならず耐摩耗
性及び動的圧縮永久変形（耐へたり性）を改善しようと
する試みがなされている（特開平１−１１８５４２号、
特開平６−２６３９２１号、特開平６−３０６２０７
号、特開平６−３３６５３８号、特開平７−１９０８
号、特開平７−７６２０２号公報等）。

【０００４】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、このよう
にして得られたスタッドレスタイヤの対氷雪性能は、従
来のスパイクタイヤを凌駕するものではなく、今日、耐
摩耗性や耐へたり性も含め、対氷雪性能のさらなる向上
が市場において求められている。従って、本発明の目的
は、今日の市場のニーズに応えるべく、対氷雪性能及び
耐摩耗性や耐へたり性に優れたゴムを得るためのゴム組
成物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らはゴム
の組成と対氷雪性能について種々検討してきたところ、
アルキルケテンダイマーやジアルキルケトンなどのワッ
クス類又はトリグリセリドなどの油脂類をゴム組成物に
混合することにより、高い対氷雪性能を有するゴムが得
られることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、原料ゴム１００重量
部に対しワックス及び／又は油脂類０．１〜４０重量部
を配合してなるゴム組成物を提供するものである。

【０００７】また、本発明は、上記ゴム組成物で形成し
たトレッド部を有するタイヤ、及び上記ゴム組成物で形
成した底部を有する履物を提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明において用いる原料ゴムと
しては、特に制限されるものではないが、天然ゴム、ブ
タジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴ
ム、イソプレンブタジエンゴム、ブチルゴムなどが挙げ
られ、これらは単独で又は二種以上を混合して用いるこ
とができる。

【０００９】本発明で用いるワックス及び油脂として
は、良好な撥水性を得る点からワックス及び油脂中のア
シル基は飽和であることが好ましく、また、アシル基の
水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置き換わったも
のでもよい。

【００１０】ワックスとしては、例えばケテンダイマ
ー、ジケトンが挙げられ、ケテンダイマーとしては次式
（１）：

【００１１】

【化１】

【００１２】〔式中、Ｒ¹及びＲ²は同一又は異なって
炭素数１０〜３０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はア
ルケニル基を示す〕で表わされるものが好ましく、撥水
性の向上の点からＲ¹及びＲ²はアルキル基であること
がより好ましい。更に好ましいアルキルケテンダイマー
としてはＲ¹及びＲ²が炭素数１４〜１８の直鎖アルキ
ル基であるものが挙げられ、特にパルミチルケテンダイ
マー及びミリスチルケテンダイマーが好ましい。

【００１３】また、ジケトンとしては次式（２）：

【００１４】

【化２】

【００１５】〔式中、Ｒ³及びＲ⁴は同一又は異なって
炭素数１１〜３１の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はア
ルケニル基を示す〕で表わされるものが好ましく、撥水
性の向上の点からＲ³及びＲ⁴はアルキル基であること
がより好ましく、更に好ましいジアルキルケトンとして
はＲ³及びＲ ⁴が炭素数１１〜１９の直鎖アルキル基で
あるものが挙げられ、特にパルミトン及びステアロンが
好ましい。

【００１６】油脂としては、次式（３）：

【００１７】

【化３】

【００１８】〔式中、Ｒ⁵〜Ｒ⁷は同一又は異なって炭
素数１１〜３１の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアル
ケニル基を示す〕で表わされるトリグリセリドが好まし
く、撥水性向上の点からＲ⁵〜Ｒ⁷はアルキル基である
ことが好ましい。更に好ましいトリグリセリドとしては
Ｒ⁵〜Ｒ⁷が炭素数１５〜１７の直鎖アルキル基である
ものが挙げられ、特にトリパルミチン、トリステアリン
が好ましい。

【００１９】これらのワックス又は油脂は二種以上を組
み合わせて用いてもよく、例えば油脂中に炭素数の異な
るものが混入していてもよい。また、これらは粉末状な
どの固体でも、融液などの液体状のものでもよい。

【００２０】ワックス類又は油脂類の配合量は、ゴム組
成物を加硫して得られるゴムに十分な疎水性、撥水性を
付与するとともに、表面に微細な凹凸構造を形成し、か
つゴム強度の低下を防止する点から、ゴム組成物１００
重量部に対して０．１〜４０重量部であるが、１〜２０
重量部とすることが特に好ましい。

【００２１】本発明のゴム組成物には、更に発泡剤を配
合することにより、ゴム（加硫ゴム）を独立気泡を有す
る発泡ゴムとしてより優れた対氷雪性能を与えることが
できる。発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミ
ド、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロソペンタメ
チレンテトラアミン、芳香族スルホニルヒドラジド化合
物（例えば、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエン
スルホニルヒドラジド、オキシ−ビス−ベンゼンスルホ
ニルヒドラジド）等が挙げられる。

【００２２】発泡ゴムの発泡率は、対氷雪性能の観点か
ら、５〜５０％であることが好ましく、５〜３０％が特
に好ましい。

【００２３】本発明のゴム組成物には、カーボンブラッ
ク、シリカ等の無機充填剤；アロマオイル、スピンドル
オイル等の軟化剤；老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、
加硫促進助剤等のゴム用配合剤を適宜、適当量配合する
ことができる。

【００２４】本発明のゴム組成物は、原料ゴムに前記ワ
ックス類及び／又は油脂類、必要に応じて発泡剤を上記
ゴム用配合剤とともに加え、通常のゴム組成物の混練方
法、例えばオープンロール、バンバリーミキサー、ニー
ダーブレンダーで混練することにより得ることができ
る。そして、このようにして得られたゴム組成物を公知
の方法で加硫することにより、ゴムを得ることができ
る。

【００２５】このようにして得られるゴムは、ワックス
類及び／又は油脂類を含有するものであるため、疎水
性、撥水性が向上し、かつ表面に微細な凹凸構造が形成
されるためにその表面の摩擦係数が増加し、優れた対氷
雪性能を有する。ここで、ゴムの氷雪面へのグリップ性
を向上させようとするとゴムの耐摩耗性が低下してしま
うが、本発明で得られるゴムは従来の氷雪面用ゴムと同
等の耐摩耗性を有し、実用に耐え得る程度の耐摩耗性が
維持されているものである。

【００２６】従って、本発明のゴム組成物でトレッド部
を形成すれば、圧雪、氷結あるいは凍結面に対して優れ
たグリップ性を有するタイヤが得られる。また、本発明
のゴム組成物で底部を形成すれば、優れた対氷雪性能を
有する靴などの履物が得られる。

【００２７】

【発明の効果】本発明のゴム組成物から得られるゴム
は、対氷雪性能に優れるものである。

【００２８】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。

【００２９】実施例１〜３及び比較例１〜４表１に示す配合成分をオープンロールを用いて混練し、
得られたゴム組成物を１５０℃で加圧加熱し、トレッド
用ゴムを製造した。アルキルケテンダイマーとしては、
ステアリン酸クロライド（東京化成製）からトリエチル
アミン（東京化成製）を触媒として常法により合成し、
シリカゲルカラムを用いて精製したもの（融点６７℃）
を使用した。ジアルキルケトンとしては市販のステアロ
ン（東京化成製）をそのまま（融点８４℃）使用した。
トリグリセドとしては市販のトリステアリン（東京化成
製）をそのまま（融点５４〜７３℃）使用した。

【００３０】比較例４のゴム組成物から得られたゴムは
ゴム強度が不十分であったのでこれを除き、他の６種の
トレッド用ゴムについて、下記試験法により各種試験を
行った。また、トレッド部を上記６種のゴムで形成し
た、通常の空気入りタイヤ（タイヤサイズ１７５Ｒ１
３）について、タイヤ性能試験を行った。なお、全ての
試験はトレッド用ゴム製造時から一ケ月後に行った。結
果を表１に示す。

【００３１】〔試験方法〕：（１）平均気泡径：トレッド用ゴムから板状の試料を切
り出し、その試料断面の光学顕微鏡写真から、１００個
の独立気泡の気泡径を測定し、それらの平均値を平均気
泡径とした。（２）発泡率Ｖｓ：トレッド用ゴムから板状の試料を切
り出し、密度ρ（ｇ／cm³）を測定し、別に測定した無
発泡ゴム層（固相ゴム）の密度ρ₀（ｇ／cm³）とから、
次式により発泡率を求めた。

【００３２】

【数１】Ｖｓ＝（ρ₀／ρ−１）×１００（％）

【００３３】（３）ＪＩＳ硬度：通常のＪＩＳ硬度（Ｊ
ＩＳ規格Ｋ６３０１）に準じて測定した。（４）氷雪上制動性能：試験用タイヤ４本を排気量１５
００ccの乗用車に装着し、外気温−５℃の氷雪上の制動
性能を測定した。無発泡タイヤ（比較例１）の場合を１
００として指数表示した。数値が小さいほど制動性能が
良好であることを示す。（５）耐摩耗性能：試験用タイヤ２本を排気量１５００
ccの乗用車の駆動軸に取り付け、一般道を日常の走行条
件で二ケ月間走行させた。トレッドの溝の深さの変化量
を測定し、無発泡タイヤ（比較例１）を１００として指
数表示した。数値が大きいほど耐摩耗性能が良好である
ことを示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１から、実施例１〜３のゴム組成物でト
レッド部を形成したタイヤは、本発明に係るワックスや
油脂類を配合しないゴム組成物でトレッド部を形成した
タイヤ（比較例２）と同等の耐摩耗性を有し、実用に耐
える程度の耐摩耗性を維持しつつ、氷雪制動性能が大幅
に向上していることがわかる。

【００３６】実施例４実施例１と同様の配合成分、同様の製造方法でゴムを作
製し、これを平板状（厚さ５mm）に加工して靴（サイズ
２５cm）の底に貼り、この靴の氷上でのグリップ性を気
温−５℃において測定した。底面が１５００mm×５００
mm、高さが５０mmの容器に氷を敷き詰め、この容器を水
平な平面上に置いた。上記靴を靴の側面と上記容器の１
５００mmの辺とがほぼ平行になるように、かつ５００mm
の辺の一辺に近接させて置き、この５００mmの辺を持ち
上げて容器を徐々に傾けていき、靴が滑り出すときの、
上記平面と容器の１５００mmの辺とがなす角度
（θ_slip）を測定した。その結果、容器の角度が６２度
（θ_slip）を超えたとき、靴は氷上を滑り出した。

【００３７】比較例５実施例４において、配合成分として比較例１のものを用
いた以外は実施例４と同様にして靴の氷上でのグリップ
性を測定したところ、θ_slipは４９度であった。この結
果、本発明のゴム組成物で靴底を形成した靴は氷上グリ
ップ性が向上したものであることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原料ゴム１００重量部に対しワックス類
及び／又は油脂類０．１〜４０重量部を配合してなるゴ
ム組成物。
【請求項２】ワックス類がアルキルケテンダイマー又
はジアルキルケトンであり、油脂類がトリグリセリドで
ある請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】更に、発泡剤を配合した請求項１又は２
記載のゴム組成物。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴ
ム組成物でトレッド部を形成したタイヤ。
【請求項５】請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴ
ム組成物で底部を形成した履物。