JPS6031547A - タイヤトレツドゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタイヤトレッドゴム組成物、特に優れた特性を
有するスパイクレススノータイヤ用１〜レツドゴム組成
物に関する。

一般にタイヤトレッド部を構成するゴム組成物は低温に
なると硬化しゴム本来の柔軟性を失い路面グリップ力が
低下する。即ち雪上及び氷」二で路面グリップができず
滑ってしまう。甘だ制動も効かずハンドルによる車体の
コントロールもできないという状況に陥る。この点を補
う目的で使用されているのがスパイク付スノータイヤで
あるが、近来スパイク刊スノータイヤによる路面の撰傷
及びそれに伴う粉塵の発生、浮遊、さらには騒音！、９
゛が社会問題となっており、十分な低温特性を有するス
パイクレススノータイヤへの要請が高ｔ”ｐ　できてい
る。

本発明の目的は雪上、氷上等で十分なグリップブハ制動
力、ハンドリングを可能にするタイヤのトレッドゴム組
成物を提供することにある。

また本発明の目的はトレッド部に配合されたオイル類が
ベルトあるいはプライ部へと移行することを有効に防止
し得る構造をもつタイヤのトレッドゴム組成物を提供す
ることにある。

即ち本発明はトレッド部がカーカス側のベース部と、そ
れに載るキャップ部の２層からなり、該キャップ部がゴ
ム成分１００重量部に対してカーボンブラックを５０〜
１１０重量部、オイル、軟化剤−もしくは可塑剤をその
合甜量がカーボンブラックと同量以上含有するゴム組成
物からなり、該ベース部がゴム成分１００重量部に対し
てオイル、軟化剤もしくは可塑剤をその合計量が０〜１
０重量部の範囲で含有するゴム組成物からなることを特
徴とするタイヤトレッドゴム組成物に係る。

本発明では低温下でのゴム組成物の硬化現象の挙動に着
目し、キャップトレッド用ゴム組成物においてオイル、
軟化剤もしくは可塑剤の合計がゴム補強剤であるカーボ
ンブラックの充填量以上となるように加えることによっ
て低温下での該キャップトレッド用ゴム組成物の硬度を
下げることに成功した。

以下、本発明のキャップトレッドゴム組成物（キャップ
トレッドという）について先ず説明する。

本発明のキャップトレッドにおいてゴム成分としては天
然ゴム（Ｎ几）及び合成ゴムの１種又は２種以上が用い
られる。合成ゴムとしてに例えばポリイソプレンゴム（
■几）、ポリフタジエンゴム（Ｂ几）、ポリクロロプレ
ンゴム（Ｃ几）、スチレン・ブタジェンゴム（ＳＢ几）
、イソプレン・イソブチレンゴム（ＩＩ几）、エチレン
・プロピレン・ジエンゴム（、ＥＰＤＭ）　、これらの
変性物、これらのブレンド物等がいずれも使用できる。

本発明のキャップトレッドではカーボンブラックをゴム
成分１００部（重量部、以下同様）に対して５０〜１１
０部使用する。カーボンブラックとしては比表面積の大
きなものを使用するのが好ましく、特にＡＳＴＭ　Ｄｉ
３７の窒素吸着法による比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００
以上のカーボンブラックを用いるとタイヤ表面の耐摩耗
性を向上することができ好ましい。

本発明のキャップトレッドにおいてはオイル、軟化剤も
しくは可塑剤をその金言１■が上記カーボンブラックと
同量又はそれ以上の範囲で使用する。

これにより低温下におけるキャップトレッドの硬度を下
げることができる。上記オイルもしくは軟化剤としては
例えば鉱物油系のアロマチックオイル、ナフテニックオ
イル、バラフイニックオイル等を、また植物油系のヒマ
シ油、パーム油、やし油、落花生油等を、可塑剤として
は例えばジ（２−エチルヘキシル）アジペート（ＤＯＡ
　）　、　シ（２−エチルヘキシル）アゼレート（ＤＯ
Ｚ）などを例示することができる。これ等オイル、軟化
剤もしくは可塑剤は常にこれら各成分を全て用いるもの
でもなく、これらのうち少なくとも１種板」二を使用す
れば良い。

一般に低温によるゴム組成物の硬化現象は、そのゴム組
成物のガラス転移温度（Ｔｆ）に依存するとされておシ
、Ｔ１の低いもの程、低温になっても硬度が上がらない
傾向にある。しかし′１゛２が低いゴム組成物はど湿潤
路面での路面グリップ力が劣る傾向もある。本発明にお
けるキャップトレッドゴム組成物の好ましいＴ７の範囲
は−７０〜−５５°Ｃであり、この範囲では低温におけ
る路面グリップ性、湿潤グリップ性に特に優れている。

また本発明のキャップトレッドゴム組成物の硬度は２３
℃におけるＪＩＳ硬度が５０〜６０、−２０″Ｃにおけ
る　ＪＩＳ硬度が７０以下の範囲が好適であり、この範
囲で路面グリップ性、湿潤グリップ性に特に優れている
。

以上のように本発明のキャップトレッドゴム組成物は極
めて優れた特性を有するが、一方で最近のタイヤのラジ
アル化の傾向からスノータイヤもラジアル化が進んでお
り、トレッドに含まれる多量のオイル類がベルトあるい
はプライ部へと移行することにより、ベルトゴムあるい
はプライゴムの破断強度の低下を引き起こし、その結果
としてセパレーションを起こす可能性が指摘される。

そこで本発明においては」二記キャップトレッドの下に
ベーストレッドを設け、該ベーストレッド部をゴム成分
′１００部に対してオイル、軟化剤もしくは可塑剤をそ
の合計量が０〜１０部の範囲で含有するゴム組成物から
構成することにより、上記の問題点を解決することに成
功した。即ちベーストレッド部にオイルストック能力を
付与することにより耐セパレーション性を向上させるこ
とが可能となった。

以下、本発明のベーストレッドゴム組成物（ベーストレ
ッドという）について説明する。

ベーストレッドにおけるゴム成分としては、キャップト
レッドにおけると同様のゴム成分を使用できる。ベース
トレッドにおけるオイル、軟化剤もしくは可塑剤の合計
量はゴム成分１００部に対して０〜１０部の範囲とする
。この範囲内ではベルトあるいはプライ部へのオイル類
の移行が抑制され、例えばベルトゴムの破断強度の低下
が防止される。尚、ベーストレッドにカーボンブラック
を配合できることは勿論で、その量は通常ゴム成分１０
０部に対して約２０〜１００部の範囲とするのが好まし
い。尚、ベーストレッドにおいても、オイル、軟化剤も
しくは可塑剤は常にこれら各成分を全て用いるものでも
なく、これらのうち少なくとも１種以上を使用すれば良
い。

本発明のキャップトレッド及びベーストレッドゴム組成
物は上記成分を通常の加工装置、例えばロール、バンバ
リーミキサ−、ニーダ−などにより混練することにより
得られる。また上記成分の他に公知の加硫剤、加硫促進
剤、加硫促進助剤、加硫遅延、剤、有機過酸化物、補強
剤、充填剤、老化防止剤、粘着付与剤、着色剤等を添加
できることは勿論である。

以下に実施例及び比較例によシ詳細に説明する。

ｔｉ’ａ　、単に部とあるのは重量部を示す。

ＪＩＳ硬度はＪＩＳＩ（０３０１により、ピコ摩耗ｔＷ
　数ｋｉ　、　Ａ　Ｓ　Ｔ　Ｍ　Ｄ　２２２８にしたが
い、ピコ摩耗試験機を用いて評価し、比較例１２を１０
０として指数表示した。数値の大きい方が良好である。

タイヤ性能に関しては、キャップトレッドゴム組成物と
して実施例１の各配合を使用し、ベーストレッドゴム組
成物として実施例Ｉ＋の配合を用いてキャップ／ベース
構造のトレッドを作製し、そのトレッドを用いて、タイ
ヤサイズ＋　８５／７０８Ｒ＋４のタイヤを製作し、そ
のタイヤについて氷上制動性並びに湿潤グリップ性（Ｗ
ｅ　ｔμ）を測定した。

氷上制動性・・・・氷温−１０°Ｃにおいて、３０　ｋ
　ｍ／ｈの速度で進入し、ロック制動を行ない、停止ま
での距離を測定した。比較例１２のものを基準として指
数表示した１、数値の大きい方が良好である。

湿潤グリップ性（Ｗｅｔ　μ）・・・米国のＵＴＱＧＳ
（タイヤ品質等級基準）で定められた方法に従い、タイ
ヤを試験用トレーラ−に、５ＪＸ１４のリムを用いて装
着し、充ＩＪ’ｌ空気圧１．８　ｋ’ｆ／ｃｒｌ、荷重
３３０　ｋグの条件下で、湿潤アスファルト密粒度路面
上を走行し、タイヤの回転をロックしたときの摩擦抵抗
を測定し、指数にて対比したもので、−８数値の大きい
方が良好である。

またＴｆはＰＥ几ＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ社製ＤＳＣ−２型
を使用し、昇温速度２０°Ｃ／ｌ１ｌｉｎで測定した。

実施例Ｉ 第１表に記載のゴム成分、カーボンブラック、オイル、
軟化剤もしぐは可塑剤に、亜鉛華３部、ステアリン酸３
部、老化防止剤（パラフェニレンジアミン系）３部、加
硫促進剤（チアゾール類）１．５部及び硫黄２部をバン
バリーミキサ−により均一に混練してキャップトレッド
ゴム組成物を得／こ。各ゴム組成物の物性及びタイヤ特
性を第２表に示す。

第１〜２表に記載のキャップトレッドゴム組成物に関し
て、一般のトレッド配合の１例としてＡ　１２の配合物
をコントロールに具体的に説明する。

実施例に相当する配合形３〜７はいずれもコントロール
配合ＡＩ　２に比べ、２３°Ｃ１−２０°Ｃにおける硬
度が低く、ピコ摩耗指数もほぼ同等で、しかも氷上での
制動力に優れ、また湿潤路面における摩擦係数（Ｗｅｔ
μ）も優れている。

配合ＡＩはＴ２が低い（−７９°Ｃ）ため、タイヤＷｅ
ｔμ　が劣る。Ｔ？が一７０°Ｃ以上である配合形３〜
７に比べれば、その劣性は明白である。一方Ｔｆが高い
（−４９°Ｃ）、配合形９は硬度が高く。

特に低温での硬化が著しいため、氷上１ｉ１１動性能が
配合ｓ　７　（Ｔ’？　＝−００°Ｃ）に比べ劣る。こ
のようにＴりの好ましい範囲は一７０°Ｃ〜−５５°Ｃ
である。

配合形２はオイル量がカーボンブラック充填ん。

に比べ少ないため、硬度が高く、低温（−２０″Ｃ）で
の硬度が７４にまで達し、タイヤ氷上制動力が劣る。一
方力−ボンブラックと同量のオイルを充填しても配合扁
１０のようにカーボンブラックの充填量自体が少ない（
４０部）と、カーボンブラックの充ＪｆＥ量が６０部の
配合扁７と比べるーと耐摩耗性が著しく悪化する。

またカーボンブラック量が１２０部に達すると（配合扁
１１）、ゴム組成物の中に占めるポリマーの割合が低下
するため物性が全般に悪化する。

このようにカーボンブラックは５０〜１１０部で且つオ
イル、軟化剤、可塑剤の合計がカーボンブラックの充填
量以上でなければならない。

さらに使用するカーボンブラックの比表面積が小さい（
Ｎ２ＳＡ＝８２）配合ノ１６８は配合扁３に比較してタ
イヤ氷上制動及びＷｅｔ　μは同等であるが耐摩耗性が
著しく劣る。このように使用するカーボンブラックの比
表面ｆｊ’（（Ｎ２５Ａ　）は１００以上が良い。

配合ＡＩ２のコントロール配合をタイヤ成型し、スパイ
クを打ち込んでスパイクタイヤとしてタイヤ氷上制動力
を測定すると、その指数は１３８となった。

本発明のキャップトレッドゴム組成物は、このスパイク
付タイヤには若干劣るものの、優れｌこ氷上制動力を有
し、寸だＷｅｔ　μも優れている−ため、スパイク例タ
イヤのような公害を出さ寿いスパイクレススノータイヤ
のキャップトレッドゴム組成物として極めて適した特性
を有している。

実施例ＩＩ キャップトレッドゴム組成物として第１表の配合扁３の
ものを用い、ベーストレッドゴム組成物として下記の配
合のものを使用し、他は実施例１と同様にしてタイヤ作
製を行なった。得られたタイヤについて１万マイル走行
後のベルトゴム破断強度の低下量を測定したところ、第
３表の結果が得られた。

ベーストレッド配合 Ｎ肌　８０部、Ｂ几　２０部、カーボンブラック　５０
部、アロマチ゛ツクオイル　第３表記載の量、亜鉛華　
３部、ステアリン酸　３部、老化防止剤　３部、加硫促
進剤　１５部及び硫黄　２部 第　３　表 第３表の配合扁１３〜１５に示されているように、ベー
ス部のオイル分が０〜１０重量部の場合＝娑悴１　（３
に示されているようにベース部のオイル分が１５部にな
ると破断強度の低下が著しく大きくなる。このようにベ
ルトゴムの破断強度の低下を抑制し、ひいては耐セパレ
ーション性を向上させる為には、ベース部のオイル分は
０〜１０重量部であることが望ましい。

（以上） 特許出願人　東洋ゴム工業株式会社 代理人　弁理士用材　巌

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）トレッド部がカーカス側のベース部と、それに載
   るキャップ部の２層からなり、該キャップ部がゴム成分
   １００重量部に対してカーボンブラックを５０〜１１０
   重量部、オイル、軟化剤もしくは可塑剤をその合計量が
   カーボンブラックと同量以上含有するゴム組成物からな
   り、該ベース部がゴム成分１００重量部に対してオイル
   、軟化剤もしくは可塑剤をその合計量が０〜１０重量部
   の範囲で含有するゴム組成物からなることを特徴とする
   タイヤトレッドゴム組成物１、
2. （２）　カーボンブラックの窒素吸着法による比表面ｆ
   Ｒ（Ｎ２５Ａ　）が１００以上である請求の範囲第１項
   に記載の組成物。
3. （３）　キャップ部ゴム組成物のガラス転移温度カーフ
   ０〜−５５°Ｃである請求の範囲第１項に記載の組成物
   。
4. （４）　キャップ部ゴム組成物の２３°ＣにおけるＪＩ
   Ｓ硬度が５０〜６０、−２０°ＣにおけるＪＩＳ硬度が
   ７０以下である請求の範囲第１項に記載の組成物。