JP2008189740A - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の再生ゴムを配合することで、耐摩耗性の向上とともに氷上性能を大幅に改善したタイヤ用ゴム組成物を提供する。
【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部に対して、ブチルゴムとエチレンプロピレンゴムとのブレンドゴムからなり、３００％伸張時のモジュラスが１．０〜２．０ＭＰaである再生ゴムを１〜２０重量部配合してなるタイヤ用ゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳細には、特定の再生ゴムを配合することで、氷上性能を高めたゴム組成物に関する。

従来、スタッドレスタイヤなどの氷上性能を高めるために、短繊維や中空材など様々な特殊原料が使用されてきたが、一方で、これらの原料を配合すると、耐摩耗性や破断強度が低下するという問題があった。そこで、これらの耐摩耗性や破断強度を低下させること無く、氷上性能を高めることが求められている。

以下の特許文献１には、タイヤのグリップ性能を維持しつつ発熱性を低くし、耐摩耗性を向上させることを目的として、ジエン系ゴムに所定の再生ゴムを所定量配合したタイヤトレッド用ゴム組成物が提案され、また、以下の特許文献２には、タイヤの製造過程におけるベアーの発生を防止し、また破壊強度を低下させることのないタイヤを得ることを目的として、加硫可能なゴムマトリックス中に所定量の再生ゴムと短繊維を配合したゴム組成物が提案されている。更に、以下の特許文献３には、特定の処理を施した再生ブチルゴムをタイヤ用ゴム組成物として使用することが提案されている。しかしながら、これらの特許文献には、本願発明で使用する特定の再生ゴムをタイヤ用ゴム組成物に配合することについて開示するところがない。

特開２００２−２８４９２８号公報 特開２００２−１５５１７０号公報 特開２００４−３５６９０号公報

本発明では、ジエン系ゴムに特定の再生ゴムを配合することで、耐摩耗性の維持あるいは向上とともに、氷上性能を大幅に改善したタイヤ用ゴム組成物を提供することを目的とする。

即ち、本発明によれば、ジエン系ゴム１００重量部に対して、ブチルゴムとエチレンプロピレンゴムとのブレンドゴムからなり、３００％伸張時のモジュラスが１．０〜２．０ＭＰaである再生ゴムを１〜２０重量部配合してなるタイヤ用ゴム組成物が提供される。

また、本発明によれば、前記ゴム組成物に０．５〜５重量部の短繊維を更に配合してなるタイヤ用ゴム組成物が提供される。

本発明者等は、タイヤ用ゴム組成物に配合して、耐摩耗性を低下させること無しに氷上性能を上げる材料を鋭意探索していたところ、この度、ブチルゴムとエチレンプロピレンゴムとのブレンドゴムからなり、その３００％伸張時のモジュラスが１．０〜２．０ＭＰaである再生ゴムを一定量配合すると、コンパウンドの表面粗さが粗くなり、氷上性能が大幅に向上できることを見出したものである。

本発明のタイヤ用ゴム組成物に用いられるジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムなどが挙げられる。これらのジエン系ゴムは単独で、あるいは二種以上のブレンドゴムとして使われる。かかるジエン系ゴムは、本発明のタイヤ用ゴム組成物では、その低転動抵抗と耐摩耗性、低温性能を両立させるために、そのＴｇが−５０℃以下のものを使用することが望ましい。

本発明のタイヤ用ゴム組成物に配合される特定の再生ゴムには、ブチルゴムとエチレンプロピレンゴムとのブレンドゴム（当該再生ブレンドゴムは、商品名「ブチルチューブＴ−９０２」として、村岡ゴム工業（株）から入手可能である。）からなり、３００％伸張時のモジュラスが１．０〜２．０ＭＰaである再生ゴムが用いられる。かかる物性を有する再生ゴムは、例えば、廃棄チューブからの再生ゴムに所定量の硫黄、加硫促進剤及び加硫促進助剤を添加し、加硫して得ることができる。当該再生ゴムの３００％伸張時のモジュラスが１．０ＭＰa未満である場合には、所望の氷上性能を得ることができず、逆に３００％伸張時のモジュラスが２．０ＭＰaを超える場合には、耐摩耗性が低下するので好ましくない。なお再生ゴムの３００％モジュラスは、ＪＩＳ Ｋ−６２５１に準拠して、ダンベル状２号形試験片を用いて試験温度２３℃で測定したものである。

また、本発明のタイヤ用ゴム組成物には、当該再生ゴムが、前記ジエン系ゴム１００重量部に対して、１〜２０重量部、好ましくは５〜１５重量部の量で配合される。この配合量が、１重量部未満では所期の効果が発揮されず、逆に、２０重量部を超えると、氷上性能が極端に低下するので好ましくない。

更に、本発明のタイヤ用ゴム組成物に配合される短繊維としては特に制限はないが、例えば、脂肪族ポリアミド短繊維、芳香族ポリアミド短繊維、ポリエステル短繊維、ポリオレフィン短繊維、ポリビニルアルコール短繊維及びセルロース短繊維などの有機短繊維の使用が好ましい。かかる短繊維は、０．０５〜１．０μｍの平均径と１〜１５μｍの平均長を有する短繊維を配合することが、氷上性能を一層向上させる上で好ましい。また、当該短繊維の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対して、０．５〜５重量部、より好ましくは０．７〜３重量部とすることが好ましい。この配合量が０．５重量部未満であると、前記再生ゴムとの併用効果が見られず、逆に５重量部を超えると耐摩耗性が低下するので好ましくない。

本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物には、更に、補強剤としてのカーボンブラック及び／又はシリカ、シランカップリング剤、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、その他タイヤゴム用に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練、加硫してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。

以下、実施例および比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。

再生ゴム２の調製
再生ゴム１ １００重量部に対して、亜鉛華（酸化亜鉛３種（正同化学工業製））２．５重量部、硫黄（金華印油入微粉硫黄（鶴見化学工業製））１重量部、ジベンゾチアゾールスルフェンアミド（サンセラ−ＤＭ（三新化学工業製））０．２５重量部及びテトラメチルチウラムジスルフィド（ノクセラ−ＴＴ（大内新興化学工業製））０．５重量部をロールにて混合して、プレスにて１３０℃×１５分加硫して再生ゴム２を得た。

再生ゴム３の調製
再生ゴム２の配合と同一とし、１３０℃×２０分加硫して再生ゴム３を得た。

再生ゴム４の調製
再生ゴムＹＲ−８１（ＮＲ／ＢＲ系）１００重量部に対して、亜鉛華（酸化亜鉛３種（正同化学工業製））２．５重量部、硫黄（金華印油入微粉硫黄（鶴見化学工業製））１．５重量部及びＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＳＡＮＴＯＣＵＲＥ ＣＢＳ（ＦＬＥＸＳＹＳ製））０．５重量部をロールにて混合し、１３０℃×１５分加硫して再生ゴム４を得た。

再生ゴム５の調製
再生ゴム２の配合と同一とし、１３０℃×５０分加硫して再生ゴム５を得た。

サンプルの調製
表１に示す配合（重量部）に従って、１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーを用いて、所定の再生ゴム、硫黄及び加硫促進剤を除く、ゴム、カーボンブラック等の配合剤を５分間混合し、１５０℃に達したときにゴムを混合機外に放出して室温まで冷却した後、同バンバリーミキサーにて、２×２ｍｍ以下に裁断した所定の再生ゴム、硫黄及び加硫促進剤を配合、混合してゴム組成物を得た。次いで、このゴム組成物を所定の金型中で、１６０℃、３０分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、以下の氷上性能及び耐摩耗性の試験に供した。

試験方法
１）氷上性能： 各コンパウンドを加硫したシート状ゴム片を、扁平円柱状の台ゴムに貼り付け、インサイドドラム型氷上摩擦試験機を用いて氷上摩擦係数を測定した。測定温度は、−１.５℃、荷重０．５４ＭＰa、ドラム回転速度は２５ｋｍ／時間であった。標準例を１００として、結果を指数で表示した。数値が大きい程、氷上摩擦力に優れていることを示す。
２）耐摩耗性： ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠して、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を使用し、試験温度２３℃、スリップ率５０％、荷重１５Ｎで測定した。標準例を１００として、結果を指数で表示した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。

標準例、実施例１〜５及び比較例１〜５
結果を、表１に示す。

表１によれば、所定の再生ゴム（及び短繊維）を所定量配合した実施例１〜５のタイヤ用ゴム組成物では、耐摩耗性を維持あるいは改善したまま、氷上摩擦力が大幅に向上していることが分る。これに比して、再生ゴム種が異なり、モジュラスも所定範囲を超えた再生ゴムを配合した比較例１及び２では、氷上性能の効果が少なく、耐摩耗性が低下していることが示されている。また、所定再生ゴムの配合量が所定範囲を超えた比較例３では、氷上性能が低下してしまうことが示されている。更に、モジュラスが所定範囲を超えた再生ゴムを配合した比較例４又は５では、モジュラスが所定範囲より低い比較例４の場合は、氷上性能、耐摩耗性ともに効果が少なく、また、モジュラスが所定範囲より高い比較例５の場合は、氷上性能が向上するが耐摩耗性が低下していることが示されている。

よって、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上記の性能を有するので、これをトレッド部に用いたタイヤとすれば、極めて有用である。

Claims (3)

1. ジエン系ゴム１００重量部に対して、ブチルゴムとエチレンプロピレンゴムとのブレンドゴムからなり、３００％伸張時のモジュラスが１．０〜２．０ＭＰaである再生ゴムを１〜２０重量部配合してなるタイヤ用ゴム組成物。
2. 短繊維を更に０．５〜５重量部配合してなる、請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
3. 請求項１又は２に記載のゴム組成物をトレッド部に用いたタイヤ。