JP2000191832A - Rubber composition, vulcanized rubber and tire using same - Google Patents
Rubber composition, vulcanized rubber and tire using sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物,加硫
ゴム及びそれを用いた空気入りタイヤに関し、更に詳し
くは、雨天路面上制動性能及び乾燥路面上操縦安定性の
双方に優れる空気入りタイヤ、及びそのタイヤのトレッ
ドに好適に用いることができるゴム組成物ならびに加硫
ゴムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rubber composition, a vulcanized rubber and a pneumatic tire using the same, and more particularly, to a pneumatic tire excellent in both braking performance on rainy roads and steering stability on dry roads. The present invention relates to a tire, a rubber composition and a vulcanized rubber which can be suitably used for a tread of the tire.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に空気入りタイヤは、路面に雨水が
溜まると、タイヤと路面の摩擦係数は大きく低下し、制
動距離が長くなり事故の要因となるので、特に雨天路面
上の制動性能に対する市場要求は近年ますます大きくな
ってきている。従来より、空気入りタイヤは、タイヤ接
地面における水を排除するために、排水溝が刻まれてお
り、その溝の配置、体積によりタイヤとしての雨天路面
上制動性能は大きく変わることが知られている。このた
め、タイヤの他の性能を考慮しながらのトレッド溝の工
夫が数多くされている。しかし、トレッド溝の体積を大
きくすると雨天路面上の制動性能は向上するが、トレッ
ド剛性やタイヤの有効接地面積は低下し、このために乾
燥路面上操縦安定性は低下する傾向にある。また、氷上
性能を高めた空気入りタイヤとして、特開平9−193
613号公報,特開平9−216970号公報,特開平
10−237226号公報などには、トレッドゴムに水
溶解性短繊維を配合したタイヤが記載されている。しか
し、これらの場合には、氷雪路面上制動性能や雨天路面
上制動性能は或る程度の効果が得るものものの、短繊維
の配合量を増大すれば、ゴム作業性やゴム物性に与える
悪影響が大きいためにその効果は必ずしも充分なもので
なく、また乾燥路面上操縦安定性に対しては殆ど改良効
果がないか或いはむしろ低下する傾向があった。一方、
タイヤ走行安定性の面より、氷雪路面上や雨天路面上で
の更なる制動性能の向上が望まれるようになってきてお
り、また同時に、乾燥路面上操縦安定性の一層の向上が
強く要望されている。2. Description of the Related Art In general, when pneumatic tires accumulate on the road surface, the coefficient of friction between the tires and the road surface is greatly reduced, the braking distance is increased, and an accident is caused. Demands have been increasing in recent years. Conventionally, pneumatic tires have been formed with a drain groove in order to eliminate water on the tire contact surface, and it is known that the braking performance on a rainy road surface as a tire varies greatly depending on the arrangement and volume of the groove. I have. For this reason, many tread grooves have been devised in consideration of other performances of the tire. However, when the volume of the tread groove is increased, the braking performance on a rainy road surface is improved, but the tread rigidity and the effective ground contact area of the tire are reduced, so that the steering stability on a dry road surface tends to be reduced. As a pneumatic tire with improved performance on ice, Japanese Patent Application Laid-Open No.
JP-A-613, JP-A-9-216970, JP-A-10-237226 and the like describe tires in which tread rubber is compounded with water-soluble short fibers. However, in these cases, although the braking performance on icy and snowy roads and the braking performance on rainy roads have a certain effect, if the blending amount of the short fibers is increased, the adverse effect on the rubber workability and the rubber properties is adversely affected. Due to the large size, the effect was not always sufficient, and the steering stability on a dry road had little or no improvement effect on the steering stability. on the other hand,
From the viewpoint of tire running stability, further improvement in braking performance on icy and snowy roads and rainy roads has been demanded, and at the same time, further improvement in steering stability on dry roads has been strongly demanded. ing.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、市場が要求する高いレベルでの雨天路面上制
動性能と乾燥路面上操縦安定性との双方を満足する空気
入りタイヤを提供すること、及び特にタイヤトレッドゴ
ムとして有効に使用され得るゴム組成物ならびに加硫ゴ
ムを提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION Under such circumstances, the present invention provides a pneumatic tire which satisfies both the high level of braking performance on rainy roads and the steering stability on dry roads required by the market. It is an object of the present invention to provide a rubber composition and a vulcanized rubber which can be effectively used as a tire tread rubber.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
のような関係にある排水性とトレッド剛性を両立させる
べく検討した結果、空気入りタイヤのトレッドゴム中
に、ゴムとの接着性を有し且つ気泡を一定範囲で包含す
る特定水溶性樹脂を存在させることにより、優れた雨天
路面上制動性能と乾燥路面上操縦安定性とを有するタイ
ヤが得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。すなわち、前記課題を解決するための手段は、以下
の通りである。 (1)天然ゴム及びジエン系合成ゴムから選ばれた少な
くとも一種からなるゴム成分を含有するマトリックスゴ
ムと、融点が120℃〜200℃である水溶性樹脂とを
含むゴム組成物である。 (2)また、天然ゴム及びジエン系合成ゴムから選ばれ
た少なくとも一種からなるゴム成分を含有するマトリッ
クスゴムと、発泡剤を含有する水溶性樹脂とを含むゴム
組成物である。ここで、水溶性樹脂は融点が120℃〜
200℃であることが好ましい。また発泡剤は、予め水
溶性樹脂に含有させておくことが好ましいが、発泡剤の
一部をゴム配合剤として単独に添加してもよい。 上記(1),(2)のゴム組成物において、水溶性樹脂
はポリビニルアルコールが好ましい。また水溶性樹脂は
短繊維であることが好ましい。さらに、水溶性樹脂には
水不溶性成分が含まれていてもよいが、全体として水溶
解する樹脂であれば特に制限されない。 (3)本発明は、マトリックスゴムと、気泡を内包する
水溶性樹脂層とを含有する加硫ゴムをも提供する。な
お、この加硫ゴムは、上記(1),(2)のゴム組成物
を加硫して得られる。ここで、加硫ゴム中の気泡は長尺
状に存在していることが好ましい。また、該ゴムの発泡
率は10%以下であることが好ましい。 (4)また本発明は、一対のビード部と、該ビード部に
トロイド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのク
ラウン部をたが締めするベルト部及びトレッド部を有す
るタイヤにおいて、該トレッド部の少なくとも接地部分
のゴムが上記(3)に記載の加硫ゴムである空気入りタ
イヤである。 (5)さらに、本発明は、 一対のビード部と、該ビー
ド部にトロイド状をなして連なるカーカスと、該カーカ
スのクラウン部をたが締めするベルト部及びトレッド部
を有するタイヤにおいて、トレッドベースゴムが上記
(3)に記載の加硫ゴムである空気入りタイヤをも提供
するものである。 なお、上記(4),(5)のタイヤにおいて、トレッド
部或いはトレッドベースゴム中の気泡は、長尺状に存在
していると共にタイヤ周方向に配向していることが好ま
しい。SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, as a result of studying to achieve both the drainage property and the tread rigidity having the above relationship, the tread rubber of the pneumatic tire has an adhesive property with the rubber. In addition, the present inventors have found that a tire having excellent braking performance on rainy roads and steering stability on dry roads can be obtained by the presence of a specific water-soluble resin containing bubbles in a certain range, and completing the present invention. Reached. That is, means for solving the above problems are as follows. (1) A rubber composition comprising a matrix rubber containing at least one rubber component selected from natural rubber and diene-based synthetic rubber, and a water-soluble resin having a melting point of 120C to 200C. (2) A rubber composition comprising a matrix rubber containing at least one rubber component selected from natural rubber and a diene-based synthetic rubber, and a water-soluble resin containing a foaming agent. Here, the melting point of the water-soluble resin is 120 ° C.
Preferably it is 200 ° C. It is preferable that the foaming agent is previously contained in the water-soluble resin, but a part of the foaming agent may be added alone as a rubber compounding agent. In the rubber compositions of the above (1) and (2), the water-soluble resin is preferably polyvinyl alcohol. The water-soluble resin is preferably a short fiber. Further, the water-soluble resin may contain a water-insoluble component, but is not particularly limited as long as it is a resin that is water-soluble as a whole. (3) The present invention also provides a vulcanized rubber containing a matrix rubber and a water-soluble resin layer containing bubbles. The vulcanized rubber is obtained by vulcanizing the rubber composition of (1) or (2). Here, it is preferable that the bubbles in the vulcanized rubber exist in a long shape. Further, the foaming rate of the rubber is preferably 10% or less. (4) The present invention also relates to a tire having a pair of bead portions, a carcass connected to the bead portions in a toroidal shape, and a belt portion and a tread portion for tightening a crown portion of the carcass. Is a pneumatic tire in which at least the rubber at the ground contact portion is the vulcanized rubber according to the above (3). (5) The present invention further provides a tire having a pair of bead portions, a carcass connected to the bead portions in a toroidal shape, a belt portion for tightening a crown portion of the carcass, and a tread portion. The present invention also provides a pneumatic tire in which the rubber is the vulcanized rubber described in the above (3). In the tires of (4) and (5) above, it is preferable that the bubbles in the tread portion or the tread base rubber exist in a long shape and are oriented in the tire circumferential direction.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明におけるゴム組成物は、特
定の水溶性樹脂、特に融点が120〜200℃の水溶性
短繊維を配合してなるものである。このようなゴムをト
レッドとして用いた本発明の空気入りタイヤは、タイヤ
摩耗時のトレッド表面に、水溶性繊維の水溶解或るいは
脱離によりミクロ溝状の空隙が多く、しかも高い配向性
で形成される。これらのミクロな溝は、接地面において
主溝部(いわゆる従来の排水パターン部)へ路面上の水
を効率的に排除するものと考えられ、特に、事故発生率
の高い低摩擦係数路面において、制動距離が短くなる効
果を発揮する。一方、トレッド剛性については、トレッ
ド表面近傍において、タイヤ走行中に該樹脂の溶解によ
る軟化が生じるものの、接着した該樹脂によるブロック
内部マトリックスゴムの拘束により、トレッドゴムブロ
ック全体としての動きは抑制されるので、乾燥路操縦性
が向上する。特に、ハンドリングに対する応答性、レー
ンチェンジ時の挙動安定性などが良化する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The rubber composition of the present invention comprises a specific water-soluble resin, particularly a water-soluble short fiber having a melting point of 120 to 200 ° C. The pneumatic tire of the present invention using such a rubber as a tread has many micro-groove-shaped voids due to water dissolution or desorption of water-soluble fibers on the tread surface at the time of tire wear, and with high orientation. It is formed. These micro-grooves are thought to efficiently remove water on the road surface to the main groove portion (so-called conventional drainage pattern portion) on the ground contact surface, and in particular, brake on a low friction coefficient road surface with a high accident rate. It has the effect of shortening the distance. On the other hand, regarding the tread rigidity, in the vicinity of the tread surface, although the resin is softened by the dissolution of the resin during running of the tire, the movement of the tread rubber block as a whole is suppressed by the constraint of the matrix rubber inside the block by the adhered resin. Therefore, dry road maneuverability is improved. In particular, responsiveness to handling, behavior stability at the time of lane change, and the like are improved.
【0006】更に、トレッド中の水溶性樹脂層が気泡を
内包している場合、雨天路面において、樹脂の離脱によ
り、離脱樹脂の体積と内包されていた気泡の体積の和に
相当する体積のミクロ排水路が形成されるため、単に水
溶性樹脂を配合した場合に比べミクロ排水路体積が拡大
されることになり、雨天路面での制動性能をさらに向上
することができる。特に、タイヤトレッドゴムの接地部
分に、水溶性樹脂により被覆された長尺状気泡がある場
合や、或いは各気泡自体は長尺状ではないとしても繊維
状樹脂層中で長手方向に多数の独立気泡が散在する場合
は、トレッド表面におけるミクロ排水路体積の増加が大
きくなるために雨天路面での制動性能は著しく向上す
る。Further, when the water-soluble resin layer in the tread contains bubbles, on the rainy road surface, due to detachment of the resin, a micro-volume of a volume corresponding to the sum of the volume of the detached resin and the volume of the contained bubbles. Since the drainage channel is formed, the volume of the micro drainage channel is increased as compared with the case where the water-soluble resin is simply mixed, and the braking performance on a rainy road surface can be further improved. In particular, when there are long air bubbles coated with a water-soluble resin in the ground portion of the tire tread rubber, or even if each air bubble itself is not long, a large number of independent air bubbles are formed in the fibrous resin layer in the longitudinal direction. When the air bubbles are scattered, the volume of the micro drainage channel on the tread surface increases, so that the braking performance on a rainy road surface is significantly improved.
【0007】また、上記水溶性樹脂或いは予め発泡剤を
含む水溶性樹脂を含有したゴム組成物は、加硫工程にお
ける加熱により、該樹脂を溶融せしめることによりマト
リックスゴムとの接着を生じる。このゴムと繊維との界
面接着はブロック変形を抑制し、乾燥路操縦安定性を高
める効果を有している。すなわち、繊維とゴムが接着し
ていないと、入力時に繊維/ゴムの界面に空隙が発生
し、トレッド剛性を発現しがたい。なお、水溶性の樹脂
とゴムとの界面での接着性をより強固なものにするため
に、該樹脂或いは水溶性繊維は、事前に例えば、接着液
で処理したものを用いてもよい。また、ゴムと該樹脂と
の接着性向上のために、ゴムにシランカップリング剤を
配合してもよく、その種類は特に制限されるものではな
いが、中でも、ビス(3−トリエトキシシリルプロピ
ル)テトラスルフィドや3−トリメトキシシリルプロピ
ル−ベンゾチアゾール−テトラスルフィドが好ましい。
この場合のシランカップリング剤の添加量は、ゴム10
0重量部に対して0.5〜20重量部、特に1〜10重量
部が好ましい。シランカップリング剤を配合する場合、
繊維が溶融せずとも、高い接着性を発現することができ
るが、両者を組み合わせることにより、より強固な接着
が得られる。Further, the rubber composition containing the water-soluble resin or the water-soluble resin containing a foaming agent in advance causes adhesion of the rubber composition to the matrix rubber by melting the resin by heating in the vulcanization step. The interfacial adhesion between the rubber and the fiber has the effect of suppressing block deformation and increasing the stability of dry road driving. That is, if the fiber and the rubber are not bonded, a gap is generated at the fiber / rubber interface at the time of input, and it is difficult to exhibit tread rigidity. In order to further increase the adhesiveness at the interface between the water-soluble resin and the rubber, the resin or the water-soluble fiber may be, for example, one that has been treated in advance with an adhesive liquid. A silane coupling agent may be added to the rubber to improve the adhesion between the rubber and the resin. The type of the silane coupling agent is not particularly limited, but among them, bis (3-triethoxysilylpropyl) is preferred. ) Tetrasulfide and 3-trimethoxysilylpropyl-benzothiazole-tetrasulfide are preferred.
In this case, the addition amount of the silane coupling agent is
The amount is preferably 0.5 to 20 parts by weight, particularly preferably 1 to 10 parts by weight based on 0 parts by weight. When compounding a silane coupling agent,
Even if the fiber does not melt, high adhesiveness can be exhibited, but by combining both, stronger adhesion can be obtained.
【0008】ところで、従来のトレッド用短繊維配合ゴ
ムにおいては、未加硫ゴムの混練り、押し出し作業性、
タイヤ性能あるいはコストなどの面から、繊維配合量
は、工業的には制限されるものであり、したがって、ミ
クロ排水路体積増加にも限界がある。しかし、本発明に
おいては、加硫ゴム中の水溶性樹脂層内での気泡の形成
により、見かけの体積を増加させることによって、雨天
路面制動への影響が大きい表面ミクロ排水路体積を、作
業性等の悪化を損なわずに大きく増大させることができ
る。この場合、気泡は加硫ゴム中で長尺状に形成されて
いることが好ましい。すなわち、従来の発泡ゴムトレッ
ドでは、球状気泡の連結性がなく、また該気泡は長尺状
に分散しているものでもないためにトレッド表面の排水
性が低い。また、排水性の維持或いは向上のために発泡
率を大きくしても、ブロックとしてのトレッド剛性は大
きく低下してしまう。一方、本発明において、気泡がゴ
ムより高い弾性率の水溶性樹脂中に保持されている場合
には、特に気泡部への変形の集中が抑制でき、乾燥路操
縦安定性の低下を少なくすることができる。ただし、ト
レッドゴムの発泡率が10%より大きくなると、従来タ
イヤに比べてブロック剛性が低下することが避けられ
ず、乾燥路操縦安定性が低下する傾向にある。したがっ
て、トレッドゴムの発泡率は10%以下の範囲で、使用
するタイヤ種、目的、部材により発泡率の設定を調整す
ることが好ましい。また、本発明における空気入りタイ
ヤのトレッドゴムの発泡率は、10%以下であることが
好ましい。すなわち、本発明におけるタイヤは、上述の
如く、雨天路面上制動性能と乾燥路面上操縦安定性の双
方に優れるものであるが、特に乾燥路面上操縦安定性を
重視する場合には、トップトレッドゴムとして、非発泡
(発泡率0%)の前記ゴム組成物を用いることが好まし
い。また、特に雨天路面上制動性能を重視する場合に
は、発泡率が、特に3〜10%である発泡ゴム組成物を
用いることが好ましい。ここでいう発泡率は、加硫ゴム
中に混在する長尺状独立気泡や球状独立気泡など全ての
気泡を含むものであり、発泡率Vsは、Vs=(ρ0 /
ρ1 −1)×100(%)で表される。なお、ρ1 は発
泡ゴム密度(g/cm3 )、ρ0 は発泡ゴムの固相部の
密度(g/cm3 )である。[0008] By the way, in conventional short-fiber compound rubber for tread, kneading of unvulcanized rubber, extruding workability,
In terms of tire performance or cost, the amount of fibers is industrially limited, and thus there is a limit to increase in the volume of the micro drainage channel. However, in the present invention, by increasing the apparent volume by forming bubbles in the water-soluble resin layer in the vulcanized rubber, the surface micro drainage volume, which has a large effect on rainy road surface braking, is reduced in workability. Etc. can be greatly increased without deteriorating. In this case, the bubbles are preferably formed in the vulcanized rubber in a long shape. That is, in the conventional foamed rubber tread, there is no connectivity of the spherical bubbles, and since the bubbles are not dispersed in a long shape, the drainage property of the tread surface is low. Further, even if the foaming ratio is increased for maintaining or improving drainage, the tread rigidity of the block is greatly reduced. On the other hand, in the present invention, when air bubbles are held in a water-soluble resin having a higher elastic modulus than rubber, the concentration of deformation in the air bubbles can be particularly suppressed, and a decrease in the stability of the dry road operation can be reduced. Can be. However, when the foaming ratio of the tread rubber is larger than 10%, the block rigidity is inevitably reduced as compared with the conventional tire, and the dry road steering stability tends to be reduced. Therefore, it is preferable to adjust the setting of the foaming rate of the tread rubber according to the type, purpose, and member of the tire to be used within the range of 10% or less. Further, the foaming rate of the tread rubber of the pneumatic tire in the present invention is preferably 10% or less. That is, as described above, the tire according to the present invention is excellent in both braking performance on rainy roads and steering stability on dry roads, but especially when importance is placed on steering stability on dry roads, the top tread rubber is used. Preferably, the non-foamed (foaming rate: 0%) rubber composition is used. In particular, when importance is placed on braking performance on rainy roads, it is preferable to use a foamed rubber composition having a foaming ratio of 3 to 10%. The foaming rate here includes all cells such as long closed cells and spherical closed cells mixed in the vulcanized rubber, and the foaming rate Vs is Vs = (ρ 0 /
ρ 1 -1) × 100 (%). Ρ 1 is the density of the foamed rubber (g / cm 3 ), and ρ 0 is the density of the solid phase portion of the foamed rubber (g / cm 3 ).
【0009】また、本発明の空気入りタイヤのトレッド
ゴムにおいて、特に気泡が水溶性樹脂中に存在する場合
は、該気泡は、繊維状樹脂層中で連結して筒状になって
いてもよく、また複数の独立気泡として繊維状樹脂内に
分散して存在してもよい。ここで、トレッド表面におい
ては水溶性樹脂は溶解してしまうので、結局、気泡を内
包した水溶性樹脂の見掛けの体積が、雨天路面上制動性
能向上のために重要となってくる。 上記で用いられる
水溶性樹脂は、融点が120℃〜200℃であることが
好ましい。すなわち、特に該繊維が、短繊維として配合
される場合、未加硫ゴム中において繊維状の形態を保つ
ためには、融点が120℃以上であることを必要とす
る。120℃より低い融点であると、ゴムの混練り,押
し出し工程中に溶融してしまい繊維形状を保てず、トレ
ッド表面で排水路を形成することが困難となり雨天路面
上制動性能が低下し、更にトレッドブロック剛性も低下
してしまい、乾燥路操縦安定性は低下する。また、上記
水溶性樹脂をゴムに配合するに際しては、ゴム練りのど
の段階で混入するかは制限されるものではないが、特に
水溶性短繊維を用いる場合には、それが溶融するような
段階、すなわち初期の素練り段階での混入は出来るだけ
避けるべきである。なお、本明細書において、水溶性樹
脂の融点は、例えば示差走査型熱量計(DSC)測定装
置を用い、融解ピークの温度として測定される。[0009] In the tread rubber of the pneumatic tire of the present invention, particularly when air bubbles are present in the water-soluble resin, the air bubbles may be connected in the fibrous resin layer to form a tubular shape. Alternatively, a plurality of closed cells may be dispersed in the fibrous resin. Here, since the water-soluble resin dissolves on the tread surface, the apparent volume of the water-soluble resin containing air bubbles becomes important in order to improve braking performance on rainy road surfaces. The water-soluble resin used above preferably has a melting point of 120C to 200C. That is, especially when the fiber is blended as a short fiber, the melting point needs to be 120 ° C. or higher in order to maintain the fibrous form in the unvulcanized rubber. If the melting point is lower than 120 ° C., the rubber is melted during the kneading and extruding steps, so that the fiber shape cannot be maintained, and it is difficult to form a drainage channel on the tread surface, and the braking performance on a rainy road surface decreases, Further, the tread block rigidity is also reduced, and the steering stability on the dry road is reduced. In addition, at the time of compounding the water-soluble resin with the rubber, it is not limited at which stage of rubber kneading, but especially when a water-soluble short fiber is used, a stage at which it melts. That is, contamination at the initial mastication stage should be avoided as much as possible. In this specification, the melting point of the water-soluble resin is measured as a melting peak temperature using, for example, a differential scanning calorimeter (DSC) measuring device.
【0010】一方、水溶性樹脂の融点を200℃以下と
したのは、該樹脂を加硫中に溶融もしくは軟化せしめ、
発泡剤との組合わせにより、気泡部を含む水溶性樹脂を
加硫ゴム中に容易に形成させるためである。すなわち、
水溶性樹脂と発泡剤を未加硫ゴム中に配合し、さらに該
樹脂を加硫中に溶融させることによって、発泡剤から発
生したガスをマトリックスゴムより低粘度となった水溶
性樹脂中に移行せしめ、加硫後は再び固化した水溶性樹
脂中に気泡を内在させて目的とする加硫ゴムを得ること
ができる。ただし、水溶性樹脂が加硫中に溶融しない
と、発泡ガスから発生したガスは樹脂中に移行しない。
また、水溶性樹脂を予め中空状にしておいたとしても、
加硫圧力により気泡を保持できないこととなる。ただ
し、200℃以下であれば何れでもよいというわけでは
なく、実際に使用するタイヤ等製品の加硫条件(温度、
圧力、時間等)を水溶性樹脂或いは繊維が溶融するよう
に調整する必要がある。なお、水溶性樹脂の融点が加硫
温度より高くても、融点ピークがブロードで融点開始温
度が加硫温度以下である場合においてもある程度の所定
気泡を得ることができるが、安定して気泡を内包した水
溶性樹脂を加硫ゴム中で形成させるために、また、ゴム
との強固で接着性を発現させるためにも、水溶性樹脂の
融点はゴムの加硫温度以下が好ましく、特に130〜1
80℃の範囲が好ましい。On the other hand, the reason why the melting point of the water-soluble resin is set to 200 ° C. or lower is that the resin is melted or softened during vulcanization,
This is because a water-soluble resin containing a bubble portion can be easily formed in the vulcanized rubber by combination with a foaming agent. That is,
By mixing a water-soluble resin and a foaming agent into an unvulcanized rubber, and further melting the resin during vulcanization, the gas generated from the foaming agent is transferred to a water-soluble resin having a lower viscosity than the matrix rubber. At the very least, after vulcanization, the desired vulcanized rubber can be obtained by causing bubbles to be present in the solidified water-soluble resin again. However, if the water-soluble resin does not melt during vulcanization, the gas generated from the foaming gas does not migrate into the resin.
Also, even if the water-soluble resin is previously hollow,
Air bubbles cannot be retained due to the vulcanization pressure. However, it is not always possible to use any temperature below 200 ° C., and vulcanization conditions (temperature,
Pressure, time, etc.) must be adjusted so that the water-soluble resin or fiber is melted. In addition, even if the melting point of the water-soluble resin is higher than the vulcanization temperature, a certain amount of predetermined bubbles can be obtained even when the melting point peak is broad and the melting point start temperature is equal to or lower than the vulcanization temperature. In order to form the encapsulated water-soluble resin in the vulcanized rubber, and also to exhibit strong and adhesive properties with the rubber, the melting point of the water-soluble resin is preferably equal to or lower than the vulcanization temperature of the rubber, and particularly preferably 130 to 1
A range of 80 ° C. is preferred.
【0011】このような水溶性樹脂を用いて得られる加
硫ゴムは、ゴム中で、気泡が独立気泡として存在しても
差し支えないが、タイヤ性能向上の観点からはできるだ
け多くの気泡が水溶性樹脂層中に存在していることが異
方性を有する気泡の量を増やせる点から好ましい。その
ための手法としては、予め発泡剤を含有させた水溶性樹
脂或いは繊維を未加硫ゴムに配合し、加硫中に発泡反応
を起こさせることが好ましい。発泡剤を予め水溶性繊維
に含有させる方法については、特に制限されるものでは
ないが、例えば、発泡剤を水溶性繊維の原料樹脂に混合
し、発泡反応をほとんど起こさないような温度で繊維形
成、熱延伸を行うことが好ましい。発泡反応温度は、発
泡剤、発泡助剤の種類等により異なってくるが、繊維中
には比較的発泡温度が高い発泡剤を含有させ、発泡助剤
は繊維中に含有させず、マトリックスゴム中に配合する
ことにより、繊維中の発泡剤の発泡反応を加硫中に選択
的に起こさせることが容易になる。また、水溶性繊維の
製造工程の途中段階で発泡剤を混合した後、発泡反応を
起こさせない条件で紡糸することによっても得られる。In the vulcanized rubber obtained by using such a water-soluble resin, air bubbles may exist as closed cells in the rubber, but from the viewpoint of improving tire performance, as many air bubbles as possible are soluble in the rubber. It is preferable to be present in the resin layer from the viewpoint that the amount of anisotropic bubbles can be increased. As a technique for this, it is preferable to mix a water-soluble resin or fiber containing a foaming agent in advance with the unvulcanized rubber to cause a foaming reaction during vulcanization. The method of adding the foaming agent to the water-soluble fiber in advance is not particularly limited. For example, the foaming agent is mixed with the raw material resin of the water-soluble fiber, and the fiber is formed at a temperature at which the foaming reaction hardly occurs. It is preferable to perform hot stretching. The foaming reaction temperature varies depending on the type of the foaming agent and the foaming auxiliary, but the foaming agent having a relatively high foaming temperature is contained in the fiber. In this case, it becomes easy to cause the foaming reaction of the foaming agent in the fiber to occur selectively during vulcanization. Further, it can also be obtained by mixing a foaming agent in the middle of the process of producing a water-soluble fiber and then spinning under conditions that do not cause a foaming reaction.
【0012】次に、本発明のゴム組成物では、ゴム成分
として、天然ゴム及びジエン系合成ゴムから選ばれた少
なくとも一種からなるゴムが用いられるが、ジエン系合
成ゴムとしては、従来からタイヤ用として一般的に用い
られている任意のゴム、例えばスチレン−ブタジエン共
重合体ゴム、ポリイソプレンゴム、シス−1,4−ポリ
ブタジエン、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴ
ム、ブチルゴムなどなどが挙げられる。これらのゴムは
単独または任意のブレンドとして使用することができ
る。また、本発明に使用しうる発泡剤は特に限定される
ものではないが、ジニトロソペンタメチレンテトラミン
(DPT)、アゾジカルボンアミド(ADCA)、ジニ
トロソペンタスチレンテトラミン、ベンゼンスルフォニ
ルヒドラジド誘導体、オキシビスベンゼンスルホニルヒ
ドラジド(OBSH)などが挙げられるが、中でもアゾ
ジカルボンアミド(ADCA)が製造加工性を考慮する
と好ましい。特に、予め繊維中に発泡剤を含有させる場
合は、粒子径を繊維製造操業性の面から出来るだけ小さ
くした方が好ましい。さらに、本発明のゴム組成物にお
いて用いられる発泡剤の配合量は、ゴム成分100重量
部に対して0〜5重量部、特に0〜3重量部が好まし
い。また上記のゴム組成物においては、上記以外の配合
成分に特に制約はなく、ゴム工業で通常使用されている
カーボンブラック,プロセスオイル,酸化亜鉛,ステア
リン酸,加硫剤,加硫促進剤,老化防止剤、オゾン劣化
防止剤などを配合してもよい。Next, in the rubber composition of the present invention, a rubber composed of at least one selected from natural rubber and diene-based synthetic rubber is used as the rubber component. And any rubber commonly used as such, for example, styrene-butadiene copolymer rubber, polyisoprene rubber, cis-1,4-polybutadiene, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, butyl rubber and the like. These rubbers can be used alone or as any blend. Further, the foaming agent that can be used in the present invention is not particularly limited, but dinitrosopentamethylenetetramine (DPT), azodicarbonamide (ADCA), dinitrosopentastyrenetetramine, benzenesulfonylhydrazide derivative, oxybisbenzene Sulfonyl hydrazide (OBSH) and the like can be mentioned, and among them, azodicarbonamide (ADCA) is preferable in consideration of production processability. In particular, when a foaming agent is contained in the fiber in advance, it is preferable to reduce the particle diameter as much as possible from the viewpoint of operability in fiber production. Further, the compounding amount of the foaming agent used in the rubber composition of the present invention is preferably 0 to 5 parts by weight, particularly preferably 0 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component. In the above rubber composition, there are no particular restrictions on the components other than those described above, and carbon black, process oil, zinc oxide, stearic acid, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, aging agents commonly used in the rubber industry. You may mix | blend an inhibitor, an ozone deterioration inhibitor, etc.
【0013】本発明のゴム組成物において、予め発泡剤
を含有させるた水溶性樹脂を用いる場合、該樹脂成分と
発泡剤の割合は、該樹脂100重量部に対して150重
量部以下、好ましくは0〜100重量部、更に好ましく
は0〜60重量部の発泡剤を含有させることが好まし
い。150重量部より多いと、繊維製造工程中の糸切れ
が多発し、繊維の製造が困難となる。また、ゴム加硫中
の発泡反応を促進させるうえで発泡助剤の添加が必要な
場合には、ゴム組成物中に所定量の発泡助剤を直接配合
することが好ましいが、例えば繊維製造工程中に発泡反
応を起こさない範囲で、発泡助剤を繊維中に含有させて
もよい。発泡助剤としては、尿素、ステアリン酸亜鉛、
ベンゼンスルフィン酸亜鉛や亜鉛華等、通常の発泡ゴム
製品の製造に用いられる助剤が好ましく使用されるが、
それ以外のものを使用してもよい。When a water-soluble resin containing a foaming agent in advance is used in the rubber composition of the present invention, the ratio of the resin component to the foaming agent is 150 parts by weight or less, preferably 100 parts by weight of the resin. It is preferable to contain 0 to 100 parts by weight, more preferably 0 to 60 parts by weight of a foaming agent. If the amount is more than 150 parts by weight, yarn breakage occurs frequently during the fiber production process, and it becomes difficult to produce fibers. Further, when it is necessary to add a foaming aid to accelerate the foaming reaction during rubber vulcanization, it is preferable to directly blend a predetermined amount of the foaming aid into the rubber composition. A foaming aid may be contained in the fiber as long as the foaming reaction does not occur. As foaming aids, urea, zinc stearate,
Auxiliaries used in the production of normal foamed rubber products, such as zinc benzenesulfinate and zinc white, are preferably used,
Others may be used.
【0014】次に、本発明における水溶性樹脂の成分は
特に制限されるものではないが、あらゆる路面状況で高
い摩擦係数を発現させるために、0℃に近い低温におい
ておいても高い水溶性を有し、かつゴム混練り時に必要
な機械的特性を有するもので、例えば低鹸化度のポリビ
ニルアルコール(PVA)系繊維が好ましい。また、水
溶性樹脂或いは同繊維の水溶解温度は、10℃以下特に
5℃以下であることが好ましい。上記水溶性樹脂は、特
に短繊維として用いることが好ましい。該繊維の直径、
長さは特に制限されるものではないが、繊維直径はタイ
ヤ制動性能向上の観点から小さい方が同じ量を配合した
際にタイヤ表面における溝本数が増えることにより溝分
散性がよくなるので好ましい。しかし、繊維製造上あま
り細くすると糸切れが多発するうえ、ゴム精練作業性も
悪化するので極端に細くはできない。配合時繊維直径と
して、10〜100μm、特に15〜50μmが好まし
い。また繊維長はタイヤ制動性向上の観点からは一般に
は長い方が好ましいが、実際にはタイヤ加硫釜中パター
ンによる押し込みが繊維が長いほど発生し易く、またゴ
ム精練作業性も悪化するので極端に長くはできない。こ
のため、水溶性樹脂は、繊維長が1〜10mm、特に2
〜5mmが好ましい。Next, the components of the water-soluble resin in the present invention are not particularly limited. However, in order to develop a high friction coefficient on all road conditions, a high water-solubility is required even at a low temperature close to 0 ° C. It has mechanical properties necessary for rubber kneading, and is preferably, for example, a polyvinyl alcohol (PVA) fiber having a low saponification degree. The water-soluble temperature of the water-soluble resin or the fiber is preferably 10 ° C. or lower, particularly preferably 5 ° C. or lower. The water-soluble resin is preferably used as a short fiber. The diameter of the fiber,
Although the length is not particularly limited, it is preferable that the fiber diameter is smaller from the viewpoint of improving the tire braking performance, because when the same amount is blended, the number of grooves on the tire surface increases and the groove dispersibility becomes better. However, if the fiber is too thin in the production of fibers, thread breakage frequently occurs and the rubber scouring workability also deteriorates. The fiber diameter at the time of compounding is preferably 10 to 100 μm, particularly preferably 15 to 50 μm. In general, the fiber length is preferably longer from the viewpoint of improving the tire braking performance. However, in actuality, the longer the fiber is, the more easily the indentation due to the pattern in the tire vulcanizing kettle is likely to occur. Cannot be long. For this reason, the water-soluble resin has a fiber length of 1 to 10 mm, particularly 2 mm.
〜5 mm is preferred.
【0015】また、本発明で用いられる水溶性樹脂の配
合量は、ゴム成分100重量部に対して、1重量部未満
では性能向上効果が小さく、20重量部より多くすると
ゴム精練時の分散不良、ゴム押し出し時の作業性不良
(肌荒れ)、タイヤトレッドのクラック発生時等の不具
合を生じるので、2〜15重量部が好ましく、特に3〜
10重量部が好ましい。さらに、上記水溶性樹脂を含む
ゴム組成物は、ゴムの押出し工程で、水溶性繊維を一方
向に配向させることにより、水溶性樹脂或いは同繊維の
方向性を制御することができ、タイヤ製品として使用す
る場合は、特に水溶性繊維をタイヤ周方向に配向するこ
とは、接地面内のタイヤ回転方向後側への排除水性が向
上するので好ましい。When the amount of the water-soluble resin used in the present invention is less than 1 part by weight per 100 parts by weight of the rubber component, the effect of improving the performance is small. 2 to 15 parts by weight, preferably 3 to 15 parts by weight, because such problems as poor workability during rubber extrusion (rough skin) and cracks in the tire tread occur.
10 parts by weight are preferred. Furthermore, the rubber composition containing the water-soluble resin can control the directionality of the water-soluble resin or the fiber by orienting the water-soluble fiber in one direction in a rubber extruding step. When used, it is particularly preferable to orient the water-soluble fibers in the tire circumferential direction because the water rejection to the rear side in the tire rotation direction in the ground contact surface is improved.
【0016】本発明の空気入りタイヤにおいて、上記水
溶性樹脂を含有するゴムは、通常地面と接するゴムに適
用されるが、トップトレッドとして用いても、またいわ
ゆるキャップ/ベース構造のベースゴムとして用いても
よい。ベースゴムとして用いる場合は、特に高ブロック
剛性が求められるので、発泡率を低く設定することが望
ましく、具体的には0〜6%の発泡率が好ましい。この
場合には、タイヤの乾燥路操縦安定性が向上するだけで
なく、摩耗によりベースゴムが露出した際にも、表面繊
維が溶解し雨天路制動性能の低下を抑制することができ
る。In the pneumatic tire of the present invention, the rubber containing the water-soluble resin is generally applied to rubber in contact with the ground, but may be used as a top tread or as a base rubber having a so-called cap / base structure. You may. When used as a base rubber, particularly high block rigidity is required, so it is desirable to set the foaming rate low, and specifically, a foaming rate of 0 to 6% is preferred. In this case, not only the stability on the dry road of the tire is improved, but also when the base rubber is exposed due to abrasion, the surface fibers dissolve and the reduction in the braking performance on rainy roads can be suppressed.
【0017】[0017]
【実施例】以下、実施例及び比較例を示して、本発明に
ついて具体的に説明するが、本発明はこれらによって制
約されるものではない。 <各種測定法>水溶性繊維,ゴム組成物及び供試タイヤ
についての各種測定は下記の方法に従って行った。 (1)水溶性繊維直径の測定 無作為に繊維の20ヶ所を選び、光学式顕微鏡で直径を
測定し、平均値を繊維直径とした。 (2)水溶性繊維の水溶解温度の測定 水中に2mg/デニールの荷重を吊るした繊維を入れ、
0℃付近から毎分2℃の割合で昇温し、溶解した時点の
水温を水溶解温度とした。 (3)ゴム精練作業性の評価 タイヤ製造時の未加硫トレッドゴムの精練作業性を、以
下の◎、〇、△の3段階の基準にて評価した。 ◎重問題ないレベル 〇:一部に繊維の分散不良(径が5mm未満の塊) △:多くの個所で繊維の分散不良(径が5mm以上の
塊)The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited by these examples. <Various Measurement Methods> Various measurements on the water-soluble fiber, the rubber composition, and the test tire were performed according to the following methods. (1) Measurement of Water-Soluble Fiber Diameter Twenty locations of the fiber were randomly selected, the diameter was measured with an optical microscope, and the average value was taken as the fiber diameter. (2) Measurement of water dissolution temperature of water-soluble fiber A fiber suspended at a load of 2 mg / denier is put in water,
The temperature was raised from around 0 ° C at a rate of 2 ° C per minute, and the water temperature at the time of dissolution was taken as the water dissolution temperature. (3) Evaluation of rubber scouring workability The scouring workability of the unvulcanized tread rubber at the time of tire production was evaluated according to the following three-grade criteria of ◎, 〇, and △. ◎ Level not causing heavy problems 〇: Partially poor dispersion of fibers (lumps having a diameter of less than 5 mm) △: Failure of fibers in many places (lumps having a diameter of 5 mm or more)
【0018】(4)タイヤの乾燥路面上操縦安定性の評
価 テストコースにて、テストドライバー二人により実車走
行を行い、駆動性、制動性、ハンドル応答性、操縦時の
コントロール性を総合評価し、操縦安定性の評価を行っ
た。比較例1及び比較例5の各タイヤを100とした時
の指数で示した。数値が大きいほど良好である。 (5)タイヤの雨天路面上制動性能の評価 タイヤを乗用車に装着して乾燥路面を100km、湿潤
路を10km走行し、予備慣らしを行った後、水深2m
mのコンクリート路を走行させ、時速60km/hrの
時点でブレーキを踏んでタイヤをロックさせ、停止する
までの距離を測定した。結果は、距離の逆数を比較例1
及び比較例5の各タイヤを100として指数表示した。
なお、数値が大きいほど雨天路面上制動性能が良いこと
を示す。なお、試料ゴムをベースゴムに適用したタイヤ
については試験タイヤを乗用車に装着し、30000k
m走行させ、ベースゴムの露出を確認したうえで、上記
の試験を行った。(4) Evaluation of Driving Stability on Dry Road of Tire On a test course, two test drivers ran an actual vehicle, and comprehensively evaluated driving, braking, steering wheel responsiveness, and controllability during steering. And the steering stability was evaluated. Each tire of Comparative Example 1 and Comparative Example 5 was represented by an index when the tire was 100. The higher the value, the better. (5) Evaluation of the braking performance of the tire on a rainy road surface After mounting the tire on a passenger car, traveling 100 km on a dry road surface and 10 km on a wet road, performing a preliminary break-in, and then performing a water depth of 2 m.
m, and the brake was depressed at a speed of 60 km / hr to lock the tire, and the distance until the tire stopped was measured. The result is the reciprocal of the distance.
And each tire of Comparative Example 5 was set to 100 and the index was displayed.
The larger the value, the better the braking performance on a rainy road surface. For tires in which the sample rubber was applied to the base rubber, the test tires were mounted on a
After running for m times and confirming the exposure of the base rubber, the above test was performed.
【0019】<PVA繊維試作品の製造例>次に、実施
例及び比較例において用いた発泡剤含有PVA繊維の製
造方法について説明する。 (1)サンプルA ビニルアルコールユニットが70モル%、酢酸ビニルユ
ニットが30%よりなり、重合度が600の鹸化度70
モル%のPVAとジメチルスルホキシド(DMSO)を
混合し、100Torr以下の減圧窒素雰囲気で12時
間、90℃で加熱しながら攪拌溶解し、PVAが40%
のDMSO溶液を作成した。この溶液に発泡剤アゾジカ
ルボンアミド(ADCA)粒子を所定量投入して、4時
間攪拌を続けることにより、発泡剤が均一に分散した混
合液を得た。この混合液を90℃に設定した押出し機よ
り直径0.2mmのノズルを通して押出し、2℃に保たれ
たアセトン/DMSO(重量比85/15)の混合液浴
中に湿式紡糸し、固定させた。更に紡糸繊維をアセトン
/DMSO(重量比98/2)の混合液中で延伸を行
い、その後、加熱アセトン中でDMSOを抽出除去し、
80℃熱風乾燥機で乾燥し、発泡剤含有繊維を得、これ
を3mmの長さに裁断した。得られた繊維の鹸化度71
%、融点は173℃であった。水溶解温度は2℃で、低
温水溶性に優れていた。 (2)サンプルB 上記サンプルAの製造において、発泡剤ADCA粒子を
全く投入しなかったこと以外は、サンプルAと同様の手
法で行った。<Production Example of PVA Fiber Prototype> Next, a method for producing the foaming agent-containing PVA fiber used in Examples and Comparative Examples will be described. (1) Sample A A saponification degree of 70 mol% of a vinyl alcohol unit, 30% of a vinyl acetate unit, and a polymerization degree of 600.
Mol% of PVA and dimethylsulfoxide (DMSO) were mixed and dissolved under stirring at 90 ° C. for 12 hours under a reduced pressure nitrogen atmosphere of 100 Torr or less, so that PVA was 40%
A DMSO solution was prepared. A predetermined amount of azodicarbonamide (ADCA) particles were added to this solution, and stirring was continued for 4 hours to obtain a mixed solution in which the blowing agent was uniformly dispersed. This mixture was extruded through a nozzle having a diameter of 0.2 mm from an extruder set at 90 ° C., wet-spun in a mixed solution bath of acetone / DMSO (weight ratio 85/15) kept at 2 ° C., and fixed. . Further, the spun fiber is drawn in a mixed solution of acetone / DMSO (weight ratio 98/2), and then the DMSO is extracted and removed in heated acetone.
The fiber was dried with a hot air drier at 80 ° C. to obtain a foaming agent-containing fiber, which was cut into a length of 3 mm. Degree of saponification of the obtained fiber 71
%, Melting point: 173 ° C. The water dissolution temperature was 2 ° C., and the water solubility was excellent at low temperatures. (2) Sample B In the production of the sample A, the same procedure as in the sample A was performed except that no blowing agent ADCA particles were added.
【0020】(3)サンプルC ビニルアルコールユニットが92モル%、酢酸ビニルユ
ニットが8%よりなり、重合度が600の鹸化度92モ
ル%のPVAとDMSOを実施例1と同様の手法で混合
した。この混合液をアセトンの変わりにメタノールを用
いたこと以外は実施例1と同様手法で発泡剤含有水溶性
短繊維を作成した。得られた繊維の鹸化度は91%、融
点は210℃で、水溶解温度は実施例1より悪く約10
℃であった。 (4)サンプルD ビニルアルコールユニットが83モル%、酢酸ビニルユ
ニットが17%よりなり、重合度が700の鹸化度83
モル%のPVAとDMSOを実施例1と同様の手法で混
合した。この混合液を、実施例1と同様の手法で発泡剤
含有水溶性短繊維を作成した。得られた繊維の鹸化度は
81%、融点は190℃で、水溶解温度は5℃であっ
た。 (5)サンプルE ビニルアルコールユニットが76モル%、マレイン酸ユ
ニットが17%,酢酸ビニルユニットが7%よりなり、
重合度が500のマレイン酸変性PVAとDMSOを実
施例1と同様の手法で混合した。この混合液を、実施例
1と同様の手法で発泡剤含有水溶性短繊維を作成した。
得られた繊維の融点は160℃で、水溶解温度は2℃以
下であった。(3) Sample C PVA and 92% by mole of 92 mol% of vinyl alcohol units and 8% of vinyl acetate units, and having a degree of polymerization of 600 and a saponification degree of 92 mol% were mixed in the same manner as in Example 1. . A water-soluble short fiber containing a foaming agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that methanol was used instead of acetone in this mixed solution. The obtained fiber has a degree of saponification of 91%, a melting point of 210 ° C. and a water dissolution temperature of about 10 which is worse than that of Example 1.
° C. (4) Sample D: 83 mol% of vinyl alcohol units, 17% of vinyl acetate units, and a degree of polymerization of 700 with a degree of polymerization of 700
Mol% of PVA and DMSO were mixed in the same manner as in Example 1. From this mixed solution, a water-soluble short fiber containing a foaming agent was prepared in the same manner as in Example 1. The saponification degree of the obtained fiber was 81%, the melting point was 190 ° C, and the water dissolution temperature was 5 ° C. (5) Sample E: 76 mol% of vinyl alcohol unit, 17% of maleic acid unit, 7% of vinyl acetate unit,
Maleic acid-modified PVA having a degree of polymerization of 500 and DMSO were mixed in the same manner as in Example 1. From this mixed solution, a water-soluble short fiber containing a foaming agent was prepared in the same manner as in Example 1.
The obtained fiber had a melting point of 160 ° C. and a water dissolution temperature of 2 ° C. or less.
【0021】<供試タイヤの製造>第1表〜第3表に記
載の配合内容のゴム組成物をトップトレッドゴム或いは
ベーストレッドゴムとして用い、タイヤサイズ205/
60R15の乗用車用ラジアルタイヤを常法により試作
した。このタイヤのトレッド構造は、ブロック中のベー
スゴムの高さが、全ブロック高さの50%であるキャッ
プ/ベース構造であった。また、加硫時の最高温度は1
80℃で、トレッド部の加硫中温度を熱電対で測定した
ところ、トレッド部の最高温度も180℃であった。<Manufacture of Test Tire> A rubber composition having the composition shown in Tables 1 to 3 was used as a top tread rubber or a base tread rubber and had a tire size of 205 /
A 60R15 radial tire for passenger cars was prototyped by a conventional method. The tread structure of this tire was a cap / base structure in which the height of the base rubber in the block was 50% of the total block height. The maximum temperature during vulcanization is 1
When the temperature during vulcanization of the tread portion was measured with a thermocouple at 80 ° C., the maximum temperature of the tread portion was also 180 ° C.
【0022】比較例1,2及び実施例1〜4 実施例1〜4は、本発明における第1表記載のPVA繊
維配合ゴム組成物をトップトレッド(キャップゴム)に
適用した例である。比較のために、比較例1,2では、
PVA繊維配合しないゴム組成物を用いた。得られたゴ
ム組成物及びタイヤについて精錬作業性,加硫ゴム発泡
率,タイヤの雨天路面上制動性能及び乾燥路面操縦安定
性能の評価を行った。結果を第1表に示す。比較例1
は、PVA繊維及び発泡剤を配合していないコンパウン
ドをトップゴムに使用した例である。比較例2は比較例
1のコンパウンドに発泡剤を加えたもので、トレッドゴ
ムの発泡率を9%と大きくしたものであるが、トレッド
表面に多数の気泡が存在しているものの、ブロック剛性
が低下しているために、ブロックの倒れ込みが大きく、
ウェット制動性能、乾燥路操縦安定性ともに比較例1よ
り低下している。実施例1は、比較例1に融点173℃
の水溶性短繊維を配合したものである。ウェット制動性
能、乾燥路操縦安定性ともに比較例より向上している。
実施例2〜4は、第1表に示す比率で含有発泡剤を変量
した水溶性短繊維を配合した例である。この短繊維の融
点は173℃であり、タイヤ加硫時に溶融するために、
発泡剤から発生したガスが加硫中に粘度低下した繊維中
に移行し、加硫後は長尺状気泡を形成した。この長尺状
気泡は、トレッド表面において排水路として機能する異
方性空隙成分体積を効果的に増大させるため、雨天路面
上制動性能が向上している。また、同時に乾燥路操縦安
定性も高いレベルを保持している。なお、試験タイヤの
表面を観察したところ、水溶性短繊維は試験路面の水に
より溶解していた。Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 4 Examples 1 to 4 are examples in which the rubber composition containing PVA fiber described in Table 1 of the present invention was applied to a top tread (cap rubber). For comparison, in Comparative Examples 1 and 2,
A rubber composition not containing PVA fiber was used. The obtained rubber composition and tire were evaluated for refining workability, vulcanized rubber foaming rate, braking performance on tires on rainy roads and steering stability on dry roads. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1
Is an example in which a compound containing no PVA fiber and no foaming agent is used for the top rubber. Comparative Example 2 was obtained by adding a foaming agent to the compound of Comparative Example 1 and increasing the foaming rate of the tread rubber to 9%. However, although a large number of air bubbles were present on the tread surface, the block rigidity was low. Because of the decline, the block collapses greatly,
Both the wet braking performance and the dry road steering stability are lower than Comparative Example 1. Example 1 has a melting point of 173 ° C. in comparison with Comparative Example 1.
Of water-soluble short fibers. Both the wet braking performance and the steering stability on dry roads are improved compared to the comparative example.
Examples 2 to 4 are examples in which water-soluble short fibers in which the content of the foaming agent was varied at the ratios shown in Table 1 were blended. The melting point of this short fiber is 173 ° C.
The gas generated from the foaming agent migrated into the fibers whose viscosity decreased during vulcanization, and formed long bubbles after vulcanization. The long bubbles effectively increase the volume of the anisotropic void component functioning as a drainage channel on the tread surface, so that the braking performance on a rainy road surface is improved. At the same time, the handling stability of the dry road is maintained at a high level. When the surface of the test tire was observed, the water-soluble short fibers were dissolved by the water on the test road surface.
【0023】[0023]
【表1】 [Table 1]
【0024】注) *発泡剤含有率: 発泡剤含有PVA繊維中の樹脂部1
00重量部に対する発泡剤の重量部 1) JSR(株) 製 #1500 2) JSR(株) 製 #0120(37.5%油展) 3) 東海カーボン(株) 製 シースト7H 4) TMDQ:2,2,4−トリメチル−1,2−ジ
ヒドロキノリン重合物 5) IPPD:イソプロピル−N’−フェニル−p−
フェニレンジアミン 6) MBTS:ビス−(ベンゾチアゾリル−2)ジサ
ルファイド 7) DPG:ジフェニルグアニジン 8) TBBS:N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリ
ルスルフェンアミド 9) 大塚化学 (株) 製 ベンゼンスルフィン酸亜鉛 10) 大塚化学 (株) 製 尿素/ステアリン酸亜鉛
(85/15) ブレンド物 11) 試作品Note) * Blowing agent content: Resin part 1 in blowing agent-containing PVA fiber
1 part by weight of foaming agent with respect to 00 parts by weight 1) # 1500 manufactured by JSR Corporation 2) # 0120 manufactured by JSR Corporation (37.5% oil extension) 3) Seast 7H manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. 4) TMDQ: 2 5,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer 5) IPPD: isopropyl-N'-phenyl-p-
Phenylenediamine 6) MBTS: bis- (benzothiazolyl-2) disulfide 7) DPG: diphenylguanidine 8) TBBS: Nt-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide 9) benzenesulfinic acid manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd. Zinc 10) Urea / Zinc stearate (85/15) blend made by Otsuka Chemical Co., Ltd. 11) Prototype
【0025】比較例3,4及び実施例5〜7 実施例5〜7は、実施例2において、発泡剤含有PVA
繊維の配合量及びそれに伴う発泡助剤の量を変えた配合
ゴム組成物を、タイヤのトップトレッドに適用した例で
あり、実施例2と同様の試験を行った。結果を第2表に
示す。実施例5〜7は、比較例1より雨天路面上制動性
能と乾燥路操縦安定性の双方ともに改良されているが、
発泡剤含有水溶性短繊維を20重量部まで多くすると、
短繊維の分散性が劣り、またトップトレッドとして硬く
なるのでグリップの粘り感が低下する傾向にあった。な
お、比較例3は、発泡剤の含有比率が高い水溶性短繊維
を配合したものであるが、ゴム発泡率が高くなりすぎて
おり、ブロックの剛性が低下し、特に乾燥路操縦安定性
が低下している。比較例4は、発泡剤含有水溶性短繊維
の融点が210℃と高すぎるために、発泡剤から発生し
たガスが大きくなれず、またゴム中へも拡散してしまっ
たために、雨天路面制動性能は比較例1よりも高いもの
の、繊維融点のみ異なる実施例3ほど上がっておらず、
また、ゴムと繊維接着性がないために剛性感が不足して
いる。またリニアリティも悪いため乾燥路操縦安定性が
比較例1よりもむしろ悪くなっている。Comparative Examples 3 and 4 and Examples 5 to 7 Examples 5 to 7 are the same as Example 2 except that
This is an example in which the compounded rubber composition in which the compounding amount of the fiber and the amount of the foaming aid accompanying the compounding amount were changed was applied to the top tread of a tire, and the same test as in Example 2 was performed. The results are shown in Table 2. In Examples 5 to 7, both the braking performance on rainy roads and the stability on dry roads are improved compared to Comparative Example 1.
When the amount of the foaming agent-containing water-soluble short fiber is increased to 20 parts by weight,
The dispersibility of short fibers was inferior, and the top tread became hard, so that the stickiness of the grip tended to decrease. In Comparative Example 3, a water-soluble short fiber having a high foaming agent content was blended, but the rubber foaming ratio was too high, and the rigidity of the block was reduced. Is declining. In Comparative Example 4, since the melting point of the water-soluble short fiber containing the foaming agent was too high at 210 ° C., the gas generated from the foaming agent could not be increased, and the gas was diffused into the rubber. Is higher than that of Comparative Example 1, but is not as high as that of Example 3 which differs only in the fiber melting point.
In addition, since there is no adhesiveness between the rubber and the fiber, the feeling of rigidity is insufficient. In addition, since the linearity is poor, the steering stability on a dry road is worse than in Comparative Example 1.
【0026】[0026]
【表2】 [Table 2]
【0027】実施例8,9 実施例8,9は、実施例3で用いた融点173℃のPV
A繊維に代えて、融点が各々190℃,160℃のPV
A繊維を用いたこと以外は実施例3と同様に行った。結
果を第3表に示す。実施例8及び実施例9は、いずれも
雨天路面上制動性能及び乾燥路操縦安定性の双方に優れ
ていることが分かる。Examples 8 and 9 Examples 8 and 9 are the same as those of Example 3 except that the PV of melting point 173 ° C. was used.
PV with melting points of 190 ° C and 160 ° C instead of A fiber
The procedure was performed in the same manner as in Example 3 except that the A fiber was used. The results are shown in Table 3. It can be seen that both Example 8 and Example 9 are excellent in both braking performance on rainy roads and steering stability on dry roads.
【0028】[0028]
【表3】 [Table 3]
【0029】比較例5及び実施例10〜12 実施例10〜12は、本発明における第4表に記載の発
泡剤含有PVA繊維配合ゴム組成物をベーストレッドに
適用した例である。比較例5は、PVA繊維及び発泡剤
を配合していないコンパウンドをベーストレッドゴムに
使用した例である。結果を第4表に示す。実施例10〜
12では、いずれの場合も比較例5に比べ、乾燥路操縦
安定性はきく向上しており、ベース部の短繊維補強が効
果的に作用していることが分かる。また、摩耗によるベ
ース露出後のウェット制動性能も大きく向上している。Comparative Example 5 and Examples 10 to 12 Examples 10 to 12 are examples in which the foaming agent-containing PVA fiber-containing rubber composition shown in Table 4 of the present invention was applied to a base tread. Comparative Example 5 is an example in which a compound containing no PVA fiber and no foaming agent was used for the base tread rubber. The results are shown in Table 4. Example 10
In the case of No. 12, the driving stability of the dry road was significantly improved as compared with the case of Comparative Example 5, and it can be seen that the short fiber reinforcement of the base portion worked effectively. In addition, the wet braking performance after exposure of the base due to wear is greatly improved.
【0030】[0030]
【表4】 [Table 4]
【0031】注) 1) JSR(株) 製 #1500 2) 東海カーボン(株) 製 シースト7H 3) 日本シリカ工業(株)製 ニップシールAQ 4) ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラ
スルフィド 5) DPG:ジフェニルグアニジン 6) DM:ジベンゾチアジルスルフィド 7) NS: N−ターシャリーブチル−2−ベンゾチ
アジル−スルフェンアミド 8) 大塚化学 (株) 製 ベンゼンスルフィン酸亜鉛 9) 大塚化学 (株) 製 尿素/ステアリン酸亜鉛(8
5/15) ブレンド物 10) 試作品Note) 1) # 1500 manufactured by JSR Corporation 2) Seast 7H manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. 3) Nip Seal AQ manufactured by Nippon Silica Co., Ltd. 4) Bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide 5) DPG: diphenylguanidine 6) DM: dibenzothiazyl sulfide 7) NS: N-tert-butyl-2-benzothiazyl-sulfenamide 8) zinc benzenesulfinate manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd. 9) urea manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd. / Zinc stearate (8
5/15) Blend 10) Prototype
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明によれば、発泡剤を含む特定の水
溶性樹脂を配合したゴム組成物をトレッド用ゴムとして
用いることにより、トレッド表面に異方性ミクロ排水溝
を効果的に形成することができ、かつ該樹脂とゴムとの
接着により高いトレッド剛性を保持することができるの
で、雨天路面上制動性能と乾燥路面上操縦安定性能との
双方に優れた空気入りタイヤを提供することができる。According to the present invention, an anisotropic micro drain is effectively formed on the tread surface by using a rubber composition containing a specific water-soluble resin containing a foaming agent as a rubber for a tread. It is possible to provide a pneumatic tire excellent in both braking performance on a rainy road surface and steering stability performance on a dry road surface because high tread rigidity can be maintained by adhesion between the resin and rubber. it can.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08J 9/04 101 C08J 9/04 101 C08K 5/16 C08K 5/16 C08L 9/00 C08L 9/00 29/04 29/04 B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08J 9/04 101 C08J 9/04 101 C08K 5/16 C08K 5/16 C08L 9/00 C08L 9/00 29 / 04 29/04 B
Claims (13)
れた少なくとも一種からなるゴム成分を含有するマトリ
ックスゴムと、融点が120℃〜200℃である水溶性
樹脂とを含むゴム組成物。1. A rubber composition comprising a matrix rubber containing at least one rubber component selected from natural rubber and diene-based synthetic rubber, and a water-soluble resin having a melting point of 120 ° C. to 200 ° C.
れた少なくとも一種からなるゴム成分を含有するマトリ
ックスゴムと、発泡剤を含有する水溶性樹脂とを含むゴ
ム組成物。2. A rubber composition comprising a matrix rubber containing at least one rubber component selected from natural rubber and a diene-based synthetic rubber, and a water-soluble resin containing a foaming agent.
れた少なくとも一種からなるゴム成分を含有するマトリ
ックスゴムと、発泡剤を含有すると共に融点が120℃
〜200℃である水溶性樹脂とを含むゴム組成物。3. A matrix rubber containing at least one rubber component selected from natural rubber and a diene-based synthetic rubber, a foaming agent and a melting point of 120 ° C.
And a water-soluble resin at a temperature of from 200 ° C to 200 ° C.
ることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の
ゴム組成物。4. The rubber composition according to claim 1, wherein the water-soluble resin is polyvinyl alcohol.
する請求項1から4のいずれかに記載のゴム組成物。5. The rubber composition according to claim 1, wherein the water-soluble resin is a short fiber.
量部に対して、5重量部以下であることを特徴とする請
求項1から5のいずれかに記載のゴム組成物。6. The rubber composition according to claim 1, wherein the amount of the foaming agent is 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the rubber composition.
溶性樹脂層とを含むことを特徴とする加硫ゴム。7. A vulcanized rubber comprising a matrix rubber and a water-soluble resin layer containing air bubbles.
組成物を加硫して得られることを特徴とする請求項7に
記載の加硫ゴム。8. The vulcanized rubber according to claim 7, obtained by vulcanizing the rubber composition according to any one of claims 1 to 6.
とする請求項7又は8に記載の加硫ゴム。9. The vulcanized rubber according to claim 7, wherein the bubbles are present in a long shape.
とする請求項9に記載の加硫ゴム。10. The vulcanized rubber according to claim 9, wherein the foaming rate is 10% or less.
イド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのクラウ
ン部をたが締めするベルト部及びトレッド部を有するタ
イヤにおいて、該トレッド部の少なくとも接地部分のゴ
ムが請求項7から10のいずれかに記載の加硫ゴムであ
る空気入りタイヤ。11. A tire having a pair of bead portions, a carcass connected to the bead portions in a toroidal shape, a belt portion for tightening a crown portion of the carcass, and a tread portion. A pneumatic tire, wherein a part of the rubber is the vulcanized rubber according to any one of claims 7 to 10.
イド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのクラウ
ン部をたが締めするベルト部及びトレッド部を有するタ
イヤにおいて、トレッドベースゴムが請求項7から10
のいずれかに記載の加硫ゴムである空気入りタイヤ。12. A tire having a pair of bead portions, a carcass connected to the bead portions in a toroidal shape, a belt portion for tightening a crown portion of the carcass, and a tread portion, wherein a tread base rubber is provided. 7 to 10
A pneumatic tire, which is the vulcanized rubber according to any one of the above.
在すると共にタイヤ周方向に配向してなることを特徴と
する請求項11又は12に記載の空気入りタイヤ。13. The pneumatic tire according to claim 11, wherein the bubbles in the tread are present in a long shape and are oriented in the tire circumferential direction.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10373017A JP2000191832A (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Rubber composition, vulcanized rubber and tire using same |
EP99301615A EP0940435A1 (en) | 1998-03-03 | 1999-03-03 | Rubber compositions for tire tread |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10373017A JP2000191832A (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Rubber composition, vulcanized rubber and tire using same |
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Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000191832A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002241528A (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-28 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Rubber compositions for tire and pneumatic tire |
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JP2009144032A (en) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Bridgestone Corp | Rubber composition, vulcanized rubber, and tire |
JP2015098604A (en) * | 2015-02-17 | 2015-05-28 | 株式会社ブリヂストン | Rubber composition, vulcanized rubber and tire using them |
US9534110B2 (en) | 2011-04-13 | 2017-01-03 | Bridgestone Corporation | Rubber composition, vulcanized rubber and tire manufactured using the same |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP10373017A patent/JP2000191832A/en active Pending
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