JPH11310009A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、雪上性能および氷
上性能に優れたスノーもしくはスタッドレスタイヤにお
ける初期性能および走行摩耗後性能の維持、向上を図っ
たトレッドを有する空気入りタイヤに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pneumatic tire having a tread for maintaining and improving initial performance and performance after running wear in a snow or studless tire having excellent on-snow performance and on-ice performance.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、アイスバーンの走行に適した空気
入りタイヤとして、スパイクピンによりアイスバーンを
グリップするスパイクタイヤが多用されていた。しか
し、近年、スパイクタイヤで通常の路面を走行する場合
には、スパイクピンが路面を削り、粉塵公害の原因とな
る問題がクローズアップされてきた。そこで、スパイク
ピンを使用しなくてもアイスバーンを充分にグリップす
る空気入りタイヤとして、スタッドレスタイヤが注目さ
れている。また、近年、0℃付近の湿潤アイスバーン
(ブラックアイスバーン)での氷上制動性能に注目が集
まっており、その改良が行われている。一般に使用され
ているスタッドレスタイヤに使用されているトレッドゴ
ム組成として、特に0℃付近の湿潤アイスバーンに好適
といわれる発泡ゴムは、その踏面にある開気孔のエッジ
部分による堀り起こし摩擦の増加と共に、エッジ部分の
水膜除去作用による粘着摩擦を狙ったものである。ま
た、発泡ゴムと同様の役割を果たすような、加硫粉末ゴ
ム(特開昭63−92659号公報)や発泡ゴム粉末
(特開平2−279743号公報)が散点状に配置され
るようにしたスタッドレスタイヤも公知である。2. Description of the Related Art Conventionally, as a pneumatic tire suitable for running on an ice burn, a spike tire gripping the ice burn with a spike pin has been frequently used. However, in recent years, when traveling on a normal road surface with a spike tire, the problem of spike pins shaving the road surface and causing dust pollution has been highlighted. Therefore, studless tires have attracted attention as pneumatic tires that can sufficiently grip an ice burn without using a spike pin. In recent years, attention has been paid to braking performance on ice in a wet ice burn (black ice burn) at around 0 ° C., and improvements have been made. As a tread rubber composition used for generally used studless tires, foamed rubber, which is said to be particularly suitable for wet ice burn at around 0 ° C., is excavated by the edge portion of the open pores on the tread surface and increases friction. The purpose is to aim at the adhesive friction due to the action of removing the water film at the edge portion. In addition, vulcanized powder rubber (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-92659) and foamed rubber powder (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-279743), which have the same role as the foamed rubber, are arranged in a scattered manner. Studless tires are also known.
【0003】更に、セルロース繊維やナイロン繊維、水
溶性樹脂のように、ゴム成分と化学的結合をしない硬質
物質を混入したゴムでトレッド構成したスタッドレスタ
イヤがある(特開平2−167353号公報、特開平4
−41535号公報、特開平3−159803号公
報)。このスタッドレスタイヤでは、踏面に表出した硬
質物質が走行中に脱落し、脱落により生じた脱落孔が、
発泡孔と同様のエッジ部分による堀り起こし摩擦の増加
と水膜除去作用による粘着摩擦が得られる。しかし、一
般に市販されているスタッドレスタイヤの大半は、その
キャップトレッド踏面が製造時の加硫モールド面を反映
して、非常に滑らかである。しかるに、発泡ゴムや異物
配合ゴム等の踏面にミクロな凹凸を付けるようなトレッ
ドゴムの氷雪性能は、踏面が摩耗して現れる走行摩耗後
のものであり、キャップトレッド面が滑らかである初期
の性能は、低いレベルにあるものと考えられている。ま
た、特開平7−195573号公報には、走行初期から
走行後摩耗時にかけて氷上制動性能が変わらない踏面の
加工方法およびそれを用いたスタッドレスタイヤが開示
されている。しかし、かかるタイヤでは、その踏面の加
工に複雑な作業工程が必要となり、また、このような方
法では必ずしも満足すべき初期制動性能を発揮しないも
のも存在する。Further, there is a studless tire having a tread composed of a rubber mixed with a hard substance which does not chemically bond to a rubber component such as a cellulose fiber, a nylon fiber, and a water-soluble resin (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-167353, Kaiping 4
-41535, JP-A-3-159803). In this studless tire, the hard material exposed on the tread drops off during running, and the dropout hole generated by the dropout is
An increase in digging friction due to an edge portion similar to the foamed hole and an adhesive friction due to a water film removing action can be obtained. However, most of the commercially available studless tires have very smooth cap tread treads, reflecting the vulcanized mold surface at the time of manufacture. However, the ice and snow performance of tread rubber that gives micro unevenness to the tread surface such as foamed rubber or rubber compounded with foreign matter is the performance after running wear that appears due to the tread wear, and the initial performance when the cap tread surface is smooth. Is considered to be at a low level. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-195573 discloses a method of processing a tread surface in which braking performance on ice does not change from the beginning of traveling to the time of wear after traveling, and a studless tire using the same. However, such a tire requires a complicated operation process for processing the tread surface, and some of such tires do not always exhibit satisfactory initial braking performance.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明で
は、走行初期から走行後摩耗時にかけて、0℃付近の湿
潤アイスバーン(ブラックアイスバーン)での氷上制動
性能が変わらないスタッドレスタイヤの空気入りタイヤ
を提供することを目的とする。また、本発明では、リサ
イクルの観点から、粉ゴムの有効利用を図ることも目的
としている。Therefore, according to the present invention, a pneumatic tire for a studless tire whose braking performance on ice in a wet ice barn (black ice barn) at around 0 ° C. does not change from the beginning of traveling to the time of abrasion after traveling. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to effectively utilize powdered rubber from the viewpoint of recycling.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、トレッ
ドを備えた空気入りタイヤにおいて、該トレッド踏面部
が平均粒径50〜500μmの粉ゴムにより厚さ100
0〜3000μmで覆われたトレッドを有する空気入り
タイヤが提供される。According to the present invention, in a pneumatic tire provided with a tread, the tread surface of the tread is made of powdered rubber having an average particle size of 50 to 500 μm and having a thickness of 100 μm.
A pneumatic tire having a tread covered with 0 to 3000 μm is provided.
【0006】また、本発明によれば、前記トレッド部が
氷雪面用スタッドレスタイヤ用のトレッドゴム組成物で
あること、前記トレッド部が天然ゴム、ポリイソプレ
ン、ポリブタジエンおよびスチレンブタジエン共重合体
からなる群より選択される1種または2種以上からなる
母体ゴム成分100重量部に対してゴムと化学的結合し
ない硬質物質を3〜50重量部配合してなるトレッドゴ
ム組成物であること、前記粉ゴムが粉ゴム100重量部
に対して2〜10重量部の粉ゴム用接着付与剤で表面処
理されていること、前記粉ゴム用接着付与剤がゴムラテ
ックスまたは液状ゴムから選ばれる少なくとも1つ以上
であること、前記粉ゴムのゴム成分が天然ゴム、ポリイ
ソプレン、ポリブタジエンおよびスチレンブタジエン共
重合体、もしくはポリイソブテン、ポリエチレンプロピ
レンからなる群より選択される1種または2種以上であ
ることをそれぞれ特徴とするトレッドを有する空気入り
タイヤが提供される。Further, according to the present invention, the tread portion is a tread rubber composition for a studless tire for ice and snow surfaces, and the tread portion is made of natural rubber, polyisoprene, polybutadiene and styrene butadiene copolymer. A tread rubber composition comprising 3 to 50 parts by weight of a hard substance which does not chemically bond to rubber with 100 parts by weight of a base rubber component composed of one or more kinds selected from the group consisting of: Has been surface-treated with 2 to 10 parts by weight of an adhesive for powdered rubber based on 100 parts by weight of powdered rubber, and the adhesive for powdered rubber is at least one selected from rubber latex or liquid rubber. The rubber component of the powdered rubber is natural rubber, polyisoprene, polybutadiene and styrene butadiene copolymer, or Isobutene, a pneumatic tire having a tread and each characterized in that one or more members selected from the group consisting of polyethylene propylene is provided.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明による空気入りタイヤは、
トレッドを備えた空気入りタイヤにおいて該トレッド踏
面部が平均粒径50μm以上の粉ゴムにより、厚さ10
00μm〜3000μmで覆われたトレッドを有する空
気入りタイヤで、好ましくは特定の接着付与剤で処理し
た粉ゴムを用いたものであり、該トレッド部が氷雪面用
スタッドレスタイヤ用のトレッドゴムを有する空気入り
タイヤである。好ましくは、該トレッド部が天然ゴム、
ポリイソプレン、ポリブタジエンおよびスチレンブタジ
エン共重合体からなる群より選択される1種または2種
以上からなる母体ゴム成分100重量部に対して、ゴム
と化学的結合をしない硬質物質を3〜50重量部配合し
てなるトレッドゴムを有する空気入りタイヤである。本
発明によると、トレッド踏面部への粉ゴムの適用に当っ
ては、加硫粉ゴムのみを圧力と120℃以上の熱を加え
ることで、擬似的に加硫し、付着させることが重要であ
る。本発明では、特に加硫粉ゴムをプレスでシート状に
した際に、その表面状態が非常に凹凸を有していること
にヒントを得て、これを氷上の制動面としてスタッドレ
スタイヤのトレッド踏面に応用したものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A pneumatic tire according to the present invention
In a pneumatic tire having a tread, the tread tread portion has a thickness of 10 μm by powder rubber having an average particle size of 50 μm or more.
A pneumatic tire having a tread covered with 00 μm to 3000 μm, preferably using powdered rubber treated with a specific adhesion imparting agent, wherein the tread portion has tread rubber for a studless tire for ice and snow surfaces. It is a tire containing. Preferably, the tread portion is natural rubber,
3 to 50 parts by weight of a hard substance that does not chemically bond to rubber is added to 100 parts by weight of a base rubber component composed of one or more kinds selected from the group consisting of polyisoprene, polybutadiene and styrene butadiene copolymer. It is a pneumatic tire having a tread rubber compounded. According to the present invention, in applying the powdered rubber to the tread tread portion, it is important that only the vulcanized powdered rubber is pseudo-vulcanized by applying pressure and heat of 120 ° C. or more to adhere. is there. In the present invention, in particular, when the vulcanized powder rubber is formed into a sheet by pressing, it is inspired that the surface state has a very uneven surface, and this is used as a braking surface on ice, and the tread surface of the studless tire is used as a braking surface. It is applied to
【0008】本発明における空気入りタイヤでは、その
トレッド部が平均粒径50〜500μm、好ましくは1
00〜300μmの粉ゴムにより、厚さ1000〜30
00μm、好ましくは1500〜3000μmの層で覆
われたものが好適である。この粉ゴムの粒径が50μm
未満では表面上の凹凸が微細になり過ぎて、本来必要で
ある凹凸面と潤滑面の差が無くなってしまう。一方、粒
径が大き過ぎた場合には、大きい凹凸面となってエッジ
部分が減少し所望の摩擦力が得られない。また、粉ゴム
層の厚さが1000μm未満では製造上困難なレベルに
あり、逆に3000μmを超えて厚過ぎると、補強性の
非常に低い粉ゴム層がトレッド部分を大巾に占めて本来
のキャップトレッドゴム分が少なくなり、タイヤとして
の耐摩耗性が低下してしまう。粉ゴム層は、走行初期の
表面凹凸があれば充分なので、1500μm以上〜30
00μm以下であることが最も好ましい。[0008] In the pneumatic tire of the present invention, the tread portion has an average particle size of 50 to 500 µm, preferably 1 to 500 µm.
With a powder rubber of 00 to 300 μm, a thickness of 1000 to 30
Those covered with a layer of 00 μm, preferably 1500 to 3000 μm are suitable. The particle size of this powder rubber is 50 μm
If it is less than 3, the unevenness on the surface becomes too fine, and the difference between the originally required uneven surface and the lubricated surface is lost. On the other hand, if the particle size is too large, a large uneven surface is formed, the edge portion is reduced, and a desired frictional force cannot be obtained. If the thickness of the powder rubber layer is less than 1000 μm, it is at a difficult level in production. On the other hand, if the thickness exceeds 3000 μm, the powder rubber layer having very low reinforcing properties occupies a large area of the tread portion, and the original tread portion becomes large. The amount of the cap tread rubber decreases, and the wear resistance of the tire decreases. Since the powder rubber layer needs only to have surface irregularities at the initial stage of traveling, it is more than 1500 μm to 30 μm.
Most preferably, it is not more than 00 μm.
【0009】本発明の空気入りタイヤのトレッド部に用
いられるトレッドゴム組成物は、一般の氷雪面用のスタ
ッドレスタイヤに使われるトレッド用ゴム組成物であれ
ば問題がない。例えば、発泡ゴム、加硫粉末ゴムや発泡
ゴム粉末が散点状に配置されるようにしたゴム組成物、
また、セルロース繊維やナイロン繊維あるいは水溶性樹
脂のようなゴム成分と化学的結合をしない硬質物質を混
入したゴム組成物が使用される。そのうち、好ましいの
は、水溶性樹脂を混入したゴム組成物である。発泡ゴム
の混入の場合は、発泡率を上げることで氷上性能を顕著
に増大させることができるが、それと同時に発泡による
硬度低下が起こる。スタッドレスの場合には、トレッド
の剛性が落ちると細かいサイプが刻まれていることから
ブロックが倒れ込み、接地面積の低下が起こり、それに
よって氷上性能や操縦安定性の低下が起こる。しかし、
硬質物質の混入の場合には、気泡のような空間は存在せ
ず、硬度低下は起こらない。水溶性樹脂の混入の場合に
は、他の硬質物質に比べて、その走行脱落時の表面凹凸
によるエッジ効果以外に水分を吸収して水膜を除去する
効果がプラスされる。The tread rubber composition used in the tread portion of the pneumatic tire of the present invention has no problem as long as it is a rubber composition for a tread used in a general studless tire for ice and snow surfaces. For example, foamed rubber, a rubber composition in which vulcanized powder rubber or foamed rubber powder is arranged in a scattered manner,
Further, a rubber composition mixed with a hard substance which does not chemically bond to a rubber component such as a cellulose fiber, a nylon fiber or a water-soluble resin is used. Among them, a rubber composition mixed with a water-soluble resin is preferable. When foamed rubber is mixed, the performance on ice can be significantly increased by increasing the foaming rate, but at the same time, the hardness is reduced by foaming. In the case of studless, when the rigidity of the tread is reduced, the blocks fall down due to the fine sipe being cut, and the ground contact area is reduced, thereby reducing the performance on ice and the steering stability. But,
In the case of mixing of a hard substance, there is no space like a bubble, and the hardness does not decrease. In the case of mixing of a water-soluble resin, an effect of absorbing water and removing a water film is added, in addition to an edge effect due to surface irregularities at the time of falling off the running material, as compared with other hard substances.
【0010】上記水溶性樹脂が用いられる場合には、そ
の形状としては、平均粒子径20〜1000μmの粉体
または平均長20〜1000μm、アスペクト比10〜
1000である短繊維状体の少なくとも一種以上が用い
られることが望ましい。また、その種類としては、例え
ばナトリウムカルボキシメチルセルロース、ポリビニル
アルコール、アルキルアクリルアミド、ビニルピロリド
ン誘導体およびヒドロキシエチルメタアクリレート等が
挙げられるが、最も好ましく用いられるものは、下記の
一般式で表されるオキシアルキレン基を含有するポリビ
ニルアルコール系樹脂であり、オキシアルキレン基を含
有するポリビニルアルコール系樹脂中のオキシアルキレ
ン基含有量が5〜20重量%であるものが好ましい。こ
れは、特定の構造をもつオキシアルキレン基含有ポリビ
ニルアルコールは、低温域での水溶解性が極めて高いか
らである。これにより、速やかに氷上の水膜を除去する
ことが可能となる。また、このオキシアルキレン基含有
ポリビニルアルコールは生分解性があるので、路面へ溶
出しても環境汚染にならない。When the above-mentioned water-soluble resin is used, its shape may be a powder having an average particle diameter of 20 to 1000 μm or an average length of 20 to 1000 μm, and an aspect ratio of 10 to 10 μm.
It is desirable to use at least one or more of 1,000 short fibrous bodies. Examples of the type include sodium carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, alkylacrylamide, vinylpyrrolidone derivatives, and hydroxyethyl methacrylate.The most preferably used is an oxyalkylene group represented by the following general formula. And the oxyalkylene group content in the polyvinyl alcohol-based resin containing an oxyalkylene group is preferably 5 to 20% by weight. This is because the oxyalkylene group-containing polyvinyl alcohol having a specific structure has extremely high water solubility in a low temperature range. This makes it possible to quickly remove the water film on the ice. Further, since the oxyalkylene group-containing polyvinyl alcohol has biodegradability, it does not cause environmental pollution even if it is eluted on the road surface.
【0011】[0011]
【化1】 Embedded image
【0012】本発明での粉ゴムの接着付与処理に関して
は、本来、未処理粉ゴムによっても十分にその性能が得
られるが、トレッド部に未処理の粉ゴムで覆った未加硫
成型物(生タイヤ)を加硫すると、トレッド踏面の加硫
モールド面にある余分なゴムの逃げ道(ベントホール)
に粉ゴムが入り込んでしまう。加硫終了後タイヤが加硫
モードから抜ける時に、同時にベントホールから逃げた
ゴムが抜けるが、未処理の粉ゴムでは疑似架橋レベルの
補強性しかないため詰まったものを引き抜くと途中で切
れて、ホールに詰まってしまう。このベントホールの詰
まりは、タイヤ生産上非常に重要であり、たびたび起こ
ると生産効率が低下してしまう。よって、粉ゴムを接着
付与剤で処理することで、補強性を上げベントホールの
詰まりを抑制する必要がある。Regarding the treatment for imparting adhesion of the powdered rubber in the present invention, the performance can be sufficiently obtained by the untreated powdered rubber, but the unvulcanized molded product (the tread portion is covered with the untreated powdered rubber). When vulcanizing the raw tire), the extra rubber escape route (vent hole) on the vulcanized mold surface of the tread tread
Powdered rubber gets into the machine. When the tire exits the vulcanization mode after vulcanization, the rubber that escaped from the vent hole at the same time escapes.However, untreated powdered rubber has only a pseudo-crosslinking level of reinforcing properties, so if you pull out the clogged one, it will break in the middle, I get stuck in the hall. The clogging of the vent hole is very important in tire production, and if it occurs frequently, the production efficiency is reduced. Therefore, it is necessary to treat the powdered rubber with the adhesion imparting agent to enhance the reinforcing property and suppress the clogging of the vent hole.
【0013】本発明で用いる接着付与剤については、例
えば、ゴムラテックス、液状ゴム、有機溶剤、等が挙げ
られるが、好ましくは、ジエン系のゴムラテックスおよ
び液状ゴムである。ゴムラテックスとしては、天然ゴ
ム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、カルボ
キシ等で変性したスチレンブタジエンゴムなどのゴムラ
テックスが例示される。好ましくは、天然ゴム、ブタジ
エンゴム、スチレンブタジエンゴムが挙げられる。これ
らのエマルジョンは、通常固形分で40〜60重量%の
ものが使用される。また、液状ゴムとしては、ポリイソ
プレン、ポリブタジエン、スチレンブタジエン共重合体
で、分子量は3000〜150000のものが好まし
い。接着付与剤での処理量としては、粉末ゴム100重
量部に対して2〜10重量部の量が性能および作業上好
ましい。それが2重量部未満では所望の処理が不十分で
あり、10重量部を超えると氷上性能で必要な表面凹凸
が得られなくなってしまう。The adhesion-imparting agent used in the present invention includes, for example, rubber latex, liquid rubber, and organic solvent, and is preferably a diene-based rubber latex and liquid rubber. Examples of the rubber latex include rubber latex such as natural rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber modified with carboxy. Preferably, natural rubber, butadiene rubber, and styrene butadiene rubber are used. These emulsions usually have a solid content of 40 to 60% by weight. The liquid rubber is preferably a polyisoprene, polybutadiene, styrene butadiene copolymer having a molecular weight of 3,000 to 150,000. The amount of the treatment with the adhesion-imparting agent is preferably 2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the powder rubber in terms of performance and operation. If it is less than 2 parts by weight, the desired treatment is insufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, the surface irregularities required for the performance on ice cannot be obtained.
【0014】本発明で用いる粉ゴムのゴム成分として
は、例えば、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエ
ンおよびスチレンブタジエン共重合体、もしくはポリイ
ソブテン、ポリエチレンプロピレンからなる群より選択
される1種または2種以上からなることが好ましい。特
に好ましいものは、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブ
タジエンより選択される1種または2種以上である。基
本的に粉ゴムを用いることで、表面の凹凸を設けること
ができるが、低温でのゴム硬さが低い方が、低温での粘
着摩擦を向上させることができる。よって、ガラス転移
点温度が低く、低温での硬度が低い天然ゴム、ポリイソ
プレン、ポリブタジエンより選択される1種または2種
以上のものが好ましいことになる。The rubber component of the powdered rubber used in the present invention is, for example, one or more selected from the group consisting of natural rubber, polyisoprene, polybutadiene and styrene-butadiene copolymer, or polyisobutene and polyethylene propylene. Preferably, Particularly preferred are one or more selected from natural rubber, polyisoprene, and polybutadiene. Basically, the use of powder rubber can provide surface irregularities, but the lower the rubber hardness at lower temperatures, the better the adhesive friction at low temperatures. Therefore, one or two or more selected from natural rubber, polyisoprene, and polybutadiene having a low glass transition temperature and a low hardness at a low temperature are preferable.
【0015】また、本発明で用いる粉ゴムのゴム成分に
は、カーボンブラック等の充填剤、加硫促進剤や老化防
止剤等の添加剤が配合されるが、その他通常の加硫ゴム
の製法に使用される添加剤が常法の添加量で配合されて
もよい。また、前記粉ゴムのトレード踏面への接着付与
法については、処理粉ゴムを直接トレッド踏面へ散布、
加圧、加硫する方法、あるいは、処理粉ゴムを予め所定
厚にシート化しておき、これをトレッド踏面に積層、加
圧、加硫する方法のいずれの手段を採ってもよい。The rubber component of the powdered rubber used in the present invention contains a filler such as carbon black and additives such as a vulcanization accelerator and an antioxidant. May be blended in a usual amount. Further, regarding the method for imparting adhesion to the trade tread of the powder rubber, the treated powder rubber is directly sprayed on the tread tread,
Any of a method of pressurizing and vulcanizing or a method of laminating the treated powder rubber to a predetermined thickness in advance and laminating it on the tread tread, pressing and vulcanizing may be employed.
【0016】トレッド部のトレッドゴム組成物には、前
記トレッドのゴム成分に対してトレッドゴムに通常用い
られるカーボンブラック等の充填剤、加硫促進剤や老化
防止剤等の添加剤等が配合され、更に該ゴム成分と化学
的結合をしない所定の硬質物質が配合され、次いで、通
常の製法に従ってトレッドが作製される。The tread rubber composition in the tread portion is blended with a filler such as carbon black or the like usually used for tread rubber, an additive such as a vulcanization accelerator or an antioxidant with respect to the rubber component of the tread. Further, a predetermined hard substance that does not chemically bond with the rubber component is blended, and then a tread is manufactured according to a normal manufacturing method.
【0017】[0017]
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に説明する
が、本発明が実施例の範囲に限定されるものでないこと
はいうまでもない。EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the scope of the examples.
【0018】粉ゴムの製造方法 下記の表1に示す配合を用いて、密閉式ミキサーで加硫
系以外の成分を混練し、その後ロールミルでそのマスタ
ーバッチと加硫系成分を混練したものを160℃、20
分で加硫することで得られた加硫ゴムを、液体窒素を用
いて−200℃以下で冷凍粉砕し、次いでタイラーメッ
シュで選択することにより、各粒径の粉ゴムを得た。各
粒径の粉ゴム一覧を表2に示す。 Method for Producing Powdered Rubber The components shown in Table 1 below were used to knead the components other than the vulcanized system with an internal mixer, and then the master batch and the vulcanized system were mixed with a roll mill to obtain 160. ° C, 20
Vulcanized rubber obtained by vulcanization per minute was freeze-pulverized at -200 ° C. or lower using liquid nitrogen, and then selected with a Tyler mesh to obtain powdered rubber of each particle size. Table 2 shows a list of powdered rubber of each particle size.
【0019】[0019]
【表1】 [Table 1]
【0020】[0020]
【表2】 [Table 2]
【0021】粉ゴムの処理方法 下記の表3に粉ゴム処理配合の一覧を示す。粉ゴムに所
定量のゴムラテックスもしくは液状ゴムを添加する。ゴ
ムラテックスの場合水分があるので、室温で水分を蒸発
させる。粉ゴムにゴムラテックスもしくは液状ゴムを添
加したものを、密閉式ミキサーを用いて120℃で、1
0分混練する。カーボン、酸化亜鉛、ステアリン酸を添
加する場合、この時点で加えて、同時に混練する。加硫
促進剤及び硫黄の添加は、上記混練物を一端冷却して、
次に密閉式ミキサーで混練し100℃で終了する。得ら
れた処理物については、その補強性を確認するために、
160℃、20分間プレス加硫して目的とする試験片を
調製した。補強性の確認は、引張り試験の引張り強度と
破断時の伸びで行った。引張り試験は、JIS K 6
251に基づいて行った。[0021] processing method Table 3 below powder rubber showing a list of powdered rubber process compounding. A predetermined amount of rubber latex or liquid rubber is added to powdered rubber. Since rubber latex has water, the water is evaporated at room temperature. Powdered rubber to which rubber latex or liquid rubber has been added is mixed at 120 ° C. using an internal mixer at 1 ° C.
Knead for 0 minutes. When carbon, zinc oxide and stearic acid are added, they are added at this time and kneaded at the same time. The addition of the vulcanization accelerator and sulfur, once cooled the kneaded material,
Next, the mixture is kneaded with an internal mixer and the process is completed at 100 ° C. About the obtained processed material, in order to confirm the reinforcing property,
Press vulcanization was performed at 160 ° C. for 20 minutes to prepare a target test piece. Reinforcement was confirmed by the tensile strength in the tensile test and the elongation at break. Tensile test is JIS K6
251 was performed.
【0022】[0022]
【表3】 [Table 3]
【0023】上記表3の試験片で引張り試験を行った結
果によれば、S1(なし)に比べて、ゴムラテックス、
液状ゴムで処理したもの(S2〜S9)は、どの場合に
おいても引張り強度及び破断伸びは向上しており、ベン
トホールの詰まりなどに有利に働くことがわかる。According to the results of a tensile test performed on the test pieces shown in Table 3 above, rubber latex,
Those treated with the liquid rubber (S2 to S9) have improved tensile strength and elongation at break in any case, which indicates that they work advantageously for clogging of vent holes and the like.
【0024】キャップトレッドゴムの調製方法 下記の表4に示す配合において、加硫系を除く各成分を
密閉式ミキサーで5〜6分混合し、165℃±5℃に達
した時放出したマスターバッチに加硫促進剤とイオウを
再度密閉ミキサーで混練し、110℃で放出してゴム組
成物を得た。このとき、各種ポリビニルアルコールおよ
びナイロン短繊維、加硫粉ゴム等は1回目の密閉式ミキ
サーで混合し、発泡剤は加硫系と同一工程で混合した。 Preparation method of cap tread rubber In the composition shown in Table 4 below, each component except for the vulcanization system was mixed for 5 to 6 minutes by a closed mixer, and the masterbatch was released when the temperature reached 165 ° C ± 5 ° C. The vulcanization accelerator and sulfur were again kneaded with a closed mixer and released at 110 ° C. to obtain a rubber composition. At this time, various polyvinyl alcohols, nylon short fibers, vulcanized powder rubber and the like were mixed in the first closed mixer, and the foaming agent was mixed in the same step as the vulcanizing system.
【0025】[0025]
【表4】 [Table 4]
【0026】タイヤ作製方法 評価に用いたタイヤの製法は、一般的なものからは逸脱
しないものである。つまり、インナーライナー、カーカ
ス、ベルト、サイドトレッド、キャップトレッドなど部
品材料を貼り合わせて未加硫生タイヤを作製する。それ
を、タイヤ用モールド中に入れて加硫するという工程を
踏む。そこで、ここでは、粉ゴムでキャップトレッド上
を覆う際の方法について述べる。押出し工程を経たキャ
ップトレッド用ゴム部材の踏面に、以下の配合からなる
接着剤を塗布する。塗布した面に粉ゴムを全体的に覆っ
た後、所定の厚さよりやや厚めになるまで、余分な粉ゴ
ム分を取り除く。踏面を覆った粉ゴムをローラー治具等
で圧着し、再度規定の厚さを±500μmで精測する。
規定より厚ければやり直し、薄ければ、粉ゴム分を追加
する。表面処理した粉ゴムで、シート状になるものにつ
いては、ロールミル等で規定の厚さに押出してからキャ
ップトレッド踏面に貼る。The tire manufacturing method used in the evaluation of the tire manufacturing method does not deviate from a general one. That is, a component material such as an inner liner, a carcass, a belt, a side tread, and a cap tread is attached to produce an uncured green tire. It is placed in a tire mold and vulcanized. Therefore, here, a method for covering the cap tread with powdered rubber will be described. An adhesive having the following composition is applied to the tread surface of the rubber member for the cap tread after the extrusion process. After the powder rubber is entirely covered on the coated surface, excess powder rubber is removed until the powder rubber is slightly thicker than a predetermined thickness. The powdered rubber covering the tread is pressed with a roller jig or the like, and the specified thickness is again measured at ± 500 μm.
If it is thicker than specified, start over. If it is thinner, add powder rubber. The surface-treated powdered rubber, which is formed into a sheet, is extruded to a specified thickness by a roll mill or the like, and then pasted on the cap tread tread.
【0027】接着剤配合内容 n−ヘキサン 1000g PIR 100g 酸化亜鉛 5g ステアリン酸 2g 老化防止剤 1g イオウ 1.5g 加硫促進剤NS 1g (注) n−ヘキサン:n−ヘキサン(関東化学製) PIR:Nipol IR 2200(日本ゼオン製) 酸化亜鉛:亜鉛華3号 ステアリン酸:工業用ステアリン酸 老化防止剤: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 イオウ:5%油展処理粉末硫黄 加硫促進剤NS:N−tert−ブチル−2−ベンゾチ
アゾリルスルフェンアミド Adhesive composition n-hexane 1000 g PIR 100 g zinc oxide 5 g stearic acid 2 g antioxidant 1 g sulfur 1.5 g vulcanization accelerator NS 1 g (Note) n-hexane: n-hexane (Kanto Chemical) PIR: Nipol IR 2200 (manufactured by Zeon Corporation) Zinc oxide: Zinc flower No. 3 Stearic acid: Industrial stearic acid Antioxidant: N-phenyl-N '-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine Sulfur: 5% Oil-extended powder sulfur Vulcanization accelerator NS: N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide
【0028】タイヤ評価には、次の試験法を使用した。 実車氷上制動試験 タイヤサイズ 175/70R 13(スチールラジアルタイヤ) リム 13×5J 空気圧 200kPa 車両 1500cc乗用車 試験温度 −2℃〜0℃付近 初速度40km/hより制動し、停止に至るまでの距離を
測定する。なお、距離を指数化して表示する。(実施例
1の走行後タイヤを100とする)、数値の大きいもの
ほど優れている。 (走行前)予備走行なし、つまり、タイヤキャップトレ
ッド踏面は滑らかな加硫モールド面を反映されている。 (走行後)アスファルト路上を300km予備走行した。
よって、踏面を覆っている粉ゴム分がなくなり、該キャ
ップトレッドゴムが現れる。The following test methods were used for tire evaluation. Actual vehicle braking test on ice Tire size 175 / 70R 13 (Steel radial tire) Rim 13 × 5J Air pressure 200kPa Vehicle 1500cc passenger car Test temperature -2 ° C ~ 0 ° C Near brake at initial speed 40km / h and measure distance to stop I do. The distance is displayed as an index. (The tire after running in Example 1 is set to 100), and the larger the numerical value, the better. (Before running) No preliminary running, that is, the tire cap tread tread reflects a smooth vulcanized mold surface. (After running) I made a preliminary run on the asphalt road for 300 km.
Accordingly, the powder rubber covering the tread disappears, and the cap tread rubber appears.
【0029】 走行寿命試験 タイヤサイズ 175/70R 13(スチールラジアルタイヤ) リム 13×5J 空気圧 200kPa 車両 1500cc乗用車 上記条件で、アスファルト面を走行し、キャップトレッ
ド踏面が溝底から3mmになった時の距離を指数化して表
示する。(実施例4の走行後タイヤを100とする)、
数値の大きいものほど優れている。 Running Life Test Tire Size 175 / 70R 13 (Steel Radial Tire) Rim 13 × 5J Air Pressure 200kPa Vehicle 1500cc Passenger Car Under the above conditions, the distance when the asphalt surface was run and the cap tread tread became 3 mm from the groove bottom. Is displayed as an index. (The tire after running in Example 4 is set to 100),
The higher the value, the better.
【0030】標準例1,実施例1〜7および比較例1〜
2 粉ゴムの種類を変えた場合のタイヤ実車評価の結果を、
以下の表5に示す。 Standard Example 1, Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to
2 The results of the actual tire evaluation when the type of powder rubber was changed
It is shown in Table 5 below.
【表5】 [Table 5]
【0031】表5の評価結果によると、走行前後で氷上
性能が大きく変わる標準例1の粉ゴムなしに対して、実
施例1〜7はどの場合においても走行前後で氷上性能が
変わらない。また、粉ゴム組成は、NR,IR,BRを
用いたものが走行前で高い氷上制動性能を示している。
また、比較例1,2に示すように、粉ゴムの粒子径が小
さすぎたり、大きすぎても氷上制動性能は低下してしま
う。According to the evaluation results in Table 5, the performance on ice is not changed before and after running in any of the examples 1 to 7 in contrast to the case of the standard example 1 in which the performance on ice is largely changed before and after running. The powder rubber composition using NR, IR, and BR exhibits high braking performance on ice before traveling.
Further, as shown in Comparative Examples 1 and 2, if the particle diameter of the powdered rubber is too small or too large, the braking performance on ice is reduced.
【0032】実施例8〜13 キャップトレッドゴム組成物の違いにおけるタイヤ実車
評価の結果を、以下の表6に示す。 Examples 8 to 13 Table 6 below shows the results of evaluation of the actual tires on the difference in the cap tread rubber composition.
【表6】 [Table 6]
【0033】表6の評価結果によると、実施例8〜13
に示されるように、どのキャップトレッドゴム組成物の
場合においても走行前後で氷上性能が変わらない。ま
た、実施例4と実施例9を比較すると、硬質物質として
実施例9にあるポリビニルアルコールを添加した場合よ
りも、実施例4にあるオキシアルキレン基含有ポリビニ
ルアルコールを添加した方が、走行前後における氷上制
動能力が高い。一方、実施例13にあるように、同じ硬
質物質でもその添加量が少ないと、走行後の氷上制動性
能が低下してしまうことがわかる。According to the evaluation results in Table 6, Examples 8 to 13 are shown.
As shown in the above, in all the cap tread rubber compositions, the performance on ice before and after running does not change. In addition, comparing Example 4 with Example 9, the addition of the oxyalkylene group-containing polyvinyl alcohol according to Example 4 before and after traveling was better than the case where the polyvinyl alcohol according to Example 9 was added as a hard substance. High braking ability on ice. On the other hand, as shown in Example 13, when the same hard substance is added in a small amount, the braking performance on ice after traveling decreases.
【0034】実施例14〜19 粉ゴムの表面処理種、量を変えた場合におけるタイヤ実
車評価の結果を、以下の表7に示す。 Examples 14 to 19 Table 7 below shows the results of evaluation of actual tires when the surface treatment type and amount of the powder rubber were changed.
【表7】 [Table 7]
【0035】表7の評価結果によると、実施例14〜1
8に示されるように、粉ゴムの処理種、量を所定の範囲
で変えた場合は、いずれも走行前後の氷上制動性能が変
わらない。しかし、実施例19に示されるように、所定
量を超える過剰量で処理した場合には、走行前の氷上制
動性能が低下することがわかる。According to the evaluation results in Table 7, Examples 14 to 1
As shown in FIG. 8, when the treatment type and amount of the powder rubber are changed within a predetermined range, the braking performance on ice before and after traveling does not change in any case. However, as shown in Example 19, when the processing is performed with an excess amount exceeding the predetermined amount, the braking performance on ice before traveling decreases.
【0036】実施例20〜21および比較例3 キャップトレッド踏面を覆う粉ゴムの厚さを変えた場合
のタイヤ実車評価結果を、以下の表8に示す。 Examples 20 to 21 and Comparative Example 3 Table 8 below shows the evaluation results of the actual tires when the thickness of the rubber powder covering the tread surface of the cap tread was changed.
【表8】 [Table 8]
【0037】表8の評価結果によると、実施例20〜2
3に示すように、特定の厚さの範囲内においては、走行
前後の氷上制動性能を変えることなく、走行寿命を低下
させないが、その範囲を超えると、走行寿命の低下が顕
著になる。According to the evaluation results in Table 8, Examples 20 to 2
As shown in FIG. 3, in a specific thickness range, the running life is not reduced without changing the braking performance on ice before and after running, but when the range is exceeded, the running life is significantly reduced.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上の説明の通り、本発明に従えば、雪
上性能及び氷上性能に優れたスタッドレスタイヤの初期
性能および走行摩耗後性能維持可能な空気入りタイヤを
得ることができる。As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a pneumatic tire capable of maintaining the initial performance and the performance after running wear of a studless tire having excellent performance on snow and performance on ice.
Claims (6)
て、該トレッド踏面部が平均粒径50〜500μmの粉
ゴムにより厚さ1000〜3000μmで覆われたトレ
ッドを有する空気入りタイヤ。1. A pneumatic tire having a tread having a tread whose tread surface is covered with powdered rubber having an average particle diameter of 50 to 500 μm to a thickness of 1000 to 3000 μm.
スタイヤ用のキャップトレッドゴム組成物である請求項
1に記載のトレッドを有する空気入りタイヤ。2. The pneumatic tire having a tread according to claim 1, wherein the tread portion is a cap tread rubber composition for a studless tire for ice and snow surfaces.
プレン、ポリブタジエンおよびスチレンブタジエン共重
合体からなる群より選択される1種または2種以上から
なる母体ゴム成分100重量部に対して、ゴムと化学的
結合しない硬質物質を3〜50重量部配合してなるトレ
ッドゴム組成物である請求項1または2に記載のトレッ
ドを有する空気入りタイヤ。3. The rubber composition according to claim 1, wherein the tread portion comprises a rubber and 100 parts by weight of a base rubber component comprising one or more selected from the group consisting of natural rubber, polyisoprene, polybutadiene and styrene-butadiene copolymer. The pneumatic tire having a tread according to claim 1 or 2, which is a tread rubber composition containing 3 to 50 parts by weight of a hard substance that does not chemically bond.
して2〜10重量部の粉ゴム用接着付与剤で表面処理さ
れてなる請求項1〜3のいずれか1項に記載のトレッド
を有する空気入りタイヤ。4. The tread according to claim 1, wherein the powdered rubber is surface-treated with 2 to 10 parts by weight of an adhesive for powdered rubber based on 100 parts by weight of the powdered rubber. A pneumatic tire having:
クスまたは液状ゴムから選ばれる少なくとも1つ以上で
ある請求項4に記載のトレッドを有する空気入りタイ
ヤ。5. The pneumatic tire having a tread according to claim 4, wherein the adhesion imparting agent for powdered rubber is at least one selected from rubber latex and liquid rubber.
リイソプレン、ポリブタジエンおよびスチレンブタジエ
ン共重合体、もしくはポリイソブテン、ポリエチレンプ
ロピレンからなる群より選択される1種または2種以上
である請求項1〜5のいずれか1項に記載のトレッドを
有する空気入りタイヤ。6. The rubber component of the powder rubber is one or more selected from the group consisting of natural rubber, polyisoprene, polybutadiene and styrene-butadiene copolymer, or polyisobutene and polyethylene propylene. A pneumatic tire having the tread according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10120358A JPH11310009A (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Pneumatic tire |
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JP10120358A JPH11310009A (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Pneumatic tire |
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JP10120358A Pending JPH11310009A (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Pneumatic tire |
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---|---|
JP (1) | JPH11310009A (en) |
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- 1998-04-30 JP JP10120358A patent/JPH11310009A/en active Pending
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