JP2000313768A - スタッドレスタイヤ用ゴム組成物 - Google Patents
スタッドレスタイヤ用ゴム組成物Info
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- JP2000313768A JP2000313768A JP11122524A JP12252499A JP2000313768A JP 2000313768 A JP2000313768 A JP 2000313768A JP 11122524 A JP11122524 A JP 11122524A JP 12252499 A JP12252499 A JP 12252499A JP 2000313768 A JP2000313768 A JP 2000313768A
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Abstract
(57)【要約】
硫黄の配合が引き起こすタイヤゴムの硬化を抑制し、
長期にわたって保管されることの多いスタッドレスタイ
ヤの走行性能を、保管後も好適に保つことができるスタ
ッドレスタイヤ用ゴム組成物を得る。 【課題】 ＮＲ及び／又はＢＲが６０重量部以上配合さ
れたジエン系ゴム成分１００重量部に対し、硫黄及び以
下の一般式で表されるジチオリン酸金属塩を以下の式１
〜３を満たすように配合する。 【化１】 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ （式中ｘは、前記ゴム成分１００重量部に対する前記ジ
チオリン酸金属塩の配合量、式中ｙは前記ゴム成分１０
０重量部に対する前記硫黄の配合量で、単位はいずれも
重量部）
長期にわたって保管されることの多いスタッドレスタイ
ヤの走行性能を、保管後も好適に保つことができるスタ
ッドレスタイヤ用ゴム組成物を得る。 【課題】 ＮＲ及び／又はＢＲが６０重量部以上配合さ
れたジエン系ゴム成分１００重量部に対し、硫黄及び以
下の一般式で表されるジチオリン酸金属塩を以下の式１
〜３を満たすように配合する。 【化１】 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ （式中ｘは、前記ゴム成分１００重量部に対する前記ジ
チオリン酸金属塩の配合量、式中ｙは前記ゴム成分１０
０重量部に対する前記硫黄の配合量で、単位はいずれも
重量部）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、長期間保管されて
も硬化を起こしにくいスタッドレスタイヤ用ゴム組成物
に関する。
も硬化を起こしにくいスタッドレスタイヤ用ゴム組成物
に関する。
【０００２】
【従来の技術】タイヤは一般に、ゴム成分にカーボンブ
ラック等の充填剤、用途に応じた物性を付加する種々の
添加剤等を適宜配合し、加硫剤（加硫促進剤を含む、以
下同様）を配合して、加硫成形される。その加硫剤とし
て代表的な硫黄は、Ｓ−Ｓ結合による架橋構造を形成す
ることによりポリマー同士を結合する。このＳ−Ｓ結合
は、熱により切断され易く、その架橋構造が短くなる
（短鎖状になる）傾向にある。結果として、経時に伴っ
てゴムの硬化を招いてしまい、タイヤの走行性に影響を
与えるようになる。
ラック等の充填剤、用途に応じた物性を付加する種々の
添加剤等を適宜配合し、加硫剤（加硫促進剤を含む、以
下同様）を配合して、加硫成形される。その加硫剤とし
て代表的な硫黄は、Ｓ−Ｓ結合による架橋構造を形成す
ることによりポリマー同士を結合する。このＳ−Ｓ結合
は、熱により切断され易く、その架橋構造が短くなる
（短鎖状になる）傾向にある。結果として、経時に伴っ
てゴムの硬化を招いてしまい、タイヤの走行性に影響を
与えるようになる。
【０００３】特にスタッドレスタイヤは、使用しない季
節（冬期以外）の間は車から取り外されて倉庫などで保
管されることが多い。この保管期間中、経時に伴い外気
温の影響を受けてゴムの硬化を招きやすい。また、走行
によって発生するタイヤ内部の発熱によっても、同様に
ゴムの硬化が起こってしまう。スタッドレスタイヤはワ
ンシーズン（ひと冬）の使用ではそれほど摩耗もせず、
来シーズンも十分使用できるはずであるのに、ゴムの硬
度が上昇するため氷雪性能が低下してしまうという問題
が生じていた。
節（冬期以外）の間は車から取り外されて倉庫などで保
管されることが多い。この保管期間中、経時に伴い外気
温の影響を受けてゴムの硬化を招きやすい。また、走行
によって発生するタイヤ内部の発熱によっても、同様に
ゴムの硬化が起こってしまう。スタッドレスタイヤはワ
ンシーズン（ひと冬）の使用ではそれほど摩耗もせず、
来シーズンも十分使用できるはずであるのに、ゴムの硬
度が上昇するため氷雪性能が低下してしまうという問題
が生じていた。
【０００４】かかる問題を解決するために、硫黄そのも
のの配合量を減らして硫黄による架橋構造の数を少なく
するという素材面からの改良方法（従来例１）や、ゴム
を発泡させて柔軟性を付加し、硬度上昇による走行性能
への影響を緩和する構造面からの改良方法（従来例２）
等が採用されてきた。
のの配合量を減らして硫黄による架橋構造の数を少なく
するという素材面からの改良方法（従来例１）や、ゴム
を発泡させて柔軟性を付加し、硬度上昇による走行性能
への影響を緩和する構造面からの改良方法（従来例２）
等が採用されてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例でも、スタ
ッドレスタイヤの長期保管による硬化現象を効果的に抑
制できるものであるが、次のような問題が発生する。従
来例１は、ゴム全体に対する硫黄の配合量が少ないため
加硫が不十分となり、耐摩耗性や強度等の物性が低下す
る。また従来例２は、ゴム組成物中の気泡によりスタッ
ドレスタイヤに要求される柔軟性がある程度付加され、
その範囲内において氷雪路面における操縦安定性を維持
できるが、ゴムそのものを改質するものではないため改
良には限界があり、またゴム強度等の物性が低下して耐
摩耗性が悪くなってしまうという問題が生じていた。
ッドレスタイヤの長期保管による硬化現象を効果的に抑
制できるものであるが、次のような問題が発生する。従
来例１は、ゴム全体に対する硫黄の配合量が少ないため
加硫が不十分となり、耐摩耗性や強度等の物性が低下す
る。また従来例２は、ゴム組成物中の気泡によりスタッ
ドレスタイヤに要求される柔軟性がある程度付加され、
その範囲内において氷雪路面における操縦安定性を維持
できるが、ゴムそのものを改質するものではないため改
良には限界があり、またゴム強度等の物性が低下して耐
摩耗性が悪くなってしまうという問題が生じていた。
【０００６】本発明はこのような問題に鑑み、ゴムその
ものを改質する手段として、ジチオリン酸金属塩を配合
することを見いだした。従来からジチオリン酸金属塩、
例えばジチオリン酸亜鉛等をタイヤ用ゴムに配合するこ
とは広く知られ、用いられている手段である。しかし、
それらは加硫工程における加硫反応の制御や（特開昭５
２−４０５４９号公報）、特定のゴム成分に限定して用
いて高速走行性能の向上を図る（特開平１０−１５１９
０６号公報）ものであり、長期保管中にタイヤ内部に発
生する熱によって、緩やかに進行していくタイヤの硬化
を防止するものではなかった。
ものを改質する手段として、ジチオリン酸金属塩を配合
することを見いだした。従来からジチオリン酸金属塩、
例えばジチオリン酸亜鉛等をタイヤ用ゴムに配合するこ
とは広く知られ、用いられている手段である。しかし、
それらは加硫工程における加硫反応の制御や（特開昭５
２−４０５４９号公報）、特定のゴム成分に限定して用
いて高速走行性能の向上を図る（特開平１０−１５１９
０６号公報）ものであり、長期保管中にタイヤ内部に発
生する熱によって、緩やかに進行していくタイヤの硬化
を防止するものではなかった。
【０００７】本発明は、ゴムそのものを改質することに
より、特に経時に伴う外気温の影響や、走行中のタイヤ
内部に発生する熱の影響によるゴム硬度の上昇を、効果
的に抑制するスタッドレスタイヤ用ゴム組成物を提供す
ることを目的とする。
より、特に経時に伴う外気温の影響や、走行中のタイヤ
内部に発生する熱の影響によるゴム硬度の上昇を、効果
的に抑制するスタッドレスタイヤ用ゴム組成物を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、以下の手段を採用した。すなわち、本発明にかかる
スタッドレスタイヤ用ゴム組成物は、ＮＲ及び／又はＢ
Ｒが６０重量部以上配合されたジエン系ゴム成分１００
重量部に対し、硫黄及び以下の一般式で表されるジチオ
リン酸金属塩が以下の式１〜３を満たすように配合され
ていることを特徴とする。
に、以下の手段を採用した。すなわち、本発明にかかる
スタッドレスタイヤ用ゴム組成物は、ＮＲ及び／又はＢ
Ｒが６０重量部以上配合されたジエン系ゴム成分１００
重量部に対し、硫黄及び以下の一般式で表されるジチオ
リン酸金属塩が以下の式１〜３を満たすように配合され
ていることを特徴とする。
【０００９】
【化１】
【００１０】（式中、Ｒ1、Ｒ2はＣ19以下のアルキル
基、Ｍは金属元素を表す） 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ （式中ｘは前記ゴム成分１００重量部に対する前記ジチ
オリン酸金属塩の配合量、式中ｙは前記ゴム成分１００
重量部に対する前記硫黄の配合量で、単位はいずれも重
量部） 更に、前記ゴム成分１００重量部に対しカーボンブラッ
クが２０重量部を越えて４０重量部以下、シリカが１０
重量部以上配合されており、かつ前記カーボンブラック
と前記シリカの配合量の合計が前記ゴム成分１００重量
部に対し５０〜６０重量部であることが好ましい。充填
剤としてのカーボンブラックおよびシリカの配合量を規
定することで、スタッドレスタイヤとして好ましい氷雪
機能、耐候性等を備えることができる。
基、Ｍは金属元素を表す） 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ （式中ｘは前記ゴム成分１００重量部に対する前記ジチ
オリン酸金属塩の配合量、式中ｙは前記ゴム成分１００
重量部に対する前記硫黄の配合量で、単位はいずれも重
量部） 更に、前記ゴム成分１００重量部に対しカーボンブラッ
クが２０重量部を越えて４０重量部以下、シリカが１０
重量部以上配合されており、かつ前記カーボンブラック
と前記シリカの配合量の合計が前記ゴム成分１００重量
部に対し５０〜６０重量部であることが好ましい。充填
剤としてのカーボンブラックおよびシリカの配合量を規
定することで、スタッドレスタイヤとして好ましい氷雪
機能、耐候性等を備えることができる。
【００１１】更に、前記ジチオリン酸金属塩がジチオリ
ン酸亜鉛であることが好ましい。
ン酸亜鉛であることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明にかかるスタッドレスタイ
ヤ用ゴム組成物について、詳細に説明する。なお、各成
分の配合量は、すべてジエン系ゴム成分１００重量部に
対するものである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ
のゴム成分はジエン系ゴム成分であるが、中でもスタッ
ドレスタイヤに好適なＮＲ及び／又はＢＲを主に使用す
る。これらのゴム成分は、低温特性に優れたもので、Ｎ
Ｒ又はＢＲのどちらか一方、又はＮＲとＢＲをあわせ
て、６０重量部以上配合されることが好ましい。これら
の配合量が６０重量部未満であると、十分な低温特性が
得られないため、好ましくない。
ヤ用ゴム組成物について、詳細に説明する。なお、各成
分の配合量は、すべてジエン系ゴム成分１００重量部に
対するものである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ
のゴム成分はジエン系ゴム成分であるが、中でもスタッ
ドレスタイヤに好適なＮＲ及び／又はＢＲを主に使用す
る。これらのゴム成分は、低温特性に優れたもので、Ｎ
Ｒ又はＢＲのどちらか一方、又はＮＲとＢＲをあわせ
て、６０重量部以上配合されることが好ましい。これら
の配合量が６０重量部未満であると、十分な低温特性が
得られないため、好ましくない。
【００１３】また、氷雪路面上での走行性能（氷雪機
能、以下同様）をより満足させるために、ＮＲ又はＢＲ
のどちらか一方、又はＮＲとＢＲをあわせて、７０重量
部以上配合することが好ましく、更にはＢＲを４０重量
部以上配合することが好ましい。一方、ＮＲ及びＢＲ以
外のその他のジエン系ゴム成分としては、ＳＢＲ、ＩＲ
等を用いることができる。本発明のスタッドレスタイヤ
用ゴム組成物には、特に氷雪機能、低温特性が必要とさ
れており、通常路面での高速性能を付加するＳＢＲ等の
ゴム成分が一定量以上配合されていると、かかるスタッ
ドレスタイヤに必要な機能、特性が低下してしまう。従
って、特にＳＢＲを用いるときは、その配合量を３０重
量部以下とすることが好ましい。
能、以下同様）をより満足させるために、ＮＲ又はＢＲ
のどちらか一方、又はＮＲとＢＲをあわせて、７０重量
部以上配合することが好ましく、更にはＢＲを４０重量
部以上配合することが好ましい。一方、ＮＲ及びＢＲ以
外のその他のジエン系ゴム成分としては、ＳＢＲ、ＩＲ
等を用いることができる。本発明のスタッドレスタイヤ
用ゴム組成物には、特に氷雪機能、低温特性が必要とさ
れており、通常路面での高速性能を付加するＳＢＲ等の
ゴム成分が一定量以上配合されていると、かかるスタッ
ドレスタイヤに必要な機能、特性が低下してしまう。従
って、特にＳＢＲを用いるときは、その配合量を３０重
量部以下とすることが好ましい。
【００１４】なお、ＮＲ及びＢＲ以外のジエン系ゴム成
分の組み合わせや配合量は、上述のＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ
等の配合条件を満たす範囲内で、適宜調節することが可
能である。上述のジエン系ゴム成分に対して、ジチオリ
ン酸金属塩及び硫黄を配合する。ジチオリン酸金属塩は
以下の一般式で表される。
分の組み合わせや配合量は、上述のＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ
等の配合条件を満たす範囲内で、適宜調節することが可
能である。上述のジエン系ゴム成分に対して、ジチオリ
ン酸金属塩及び硫黄を配合する。ジチオリン酸金属塩は
以下の一般式で表される。
【００１５】
【化１】
【００１６】（式中、Ｒ1、Ｒ2はＣ19以下のアルキル
基、Ｍは金属元素を表す） 金属塩を形成する金属Ｍは、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ等の２価
の金属であれば使用可能であるが、入手が容易である等
の利点より、Ｚｎが好ましい。ジチオリン酸金属塩と硫
黄の配合は、ゴム成分１００重量部に対するジチオリン
酸金属塩の配合量をｘ、同様に硫黄の配合量をｙ（単位
はいずれも重量部）としたときに、ｘとｙが次の式１〜
３を満たすように行う。 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ ジチオリン酸金属塩の配合量が０．７重量部未満である
と、経時に伴うスタッドレスタイヤの硬化を防止する効
果が小さいため好ましくない。また、硫黄の配合量が
０．５重量部を越えると、ゴム硬度が大きくなり、低温
性能等が大きく低下するため好ましくない。更に、これ
ら配合量の関係（ｘ＋５ｙ）が２．８未満では、ゴム作
製時のゴム強度が弱く、耐摩耗性等の物性が悪くなるた
め、好ましくない。
基、Ｍは金属元素を表す） 金属塩を形成する金属Ｍは、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ等の２価
の金属であれば使用可能であるが、入手が容易である等
の利点より、Ｚｎが好ましい。ジチオリン酸金属塩と硫
黄の配合は、ゴム成分１００重量部に対するジチオリン
酸金属塩の配合量をｘ、同様に硫黄の配合量をｙ（単位
はいずれも重量部）としたときに、ｘとｙが次の式１〜
３を満たすように行う。 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ ジチオリン酸金属塩の配合量が０．７重量部未満である
と、経時に伴うスタッドレスタイヤの硬化を防止する効
果が小さいため好ましくない。また、硫黄の配合量が
０．５重量部を越えると、ゴム硬度が大きくなり、低温
性能等が大きく低下するため好ましくない。更に、これ
ら配合量の関係（ｘ＋５ｙ）が２．８未満では、ゴム作
製時のゴム強度が弱く、耐摩耗性等の物性が悪くなるた
め、好ましくない。
【００１７】前述のゴム作製時のゴム硬度は、加硫後の
ゴム組成物の０℃におけるＳＨＯＲＥ−Ａ硬度により評
価する（ＪＩＳＫ６２５３による）。０℃におけるＳＨ
ＯＲＥ−Ａ硬度が４０°〜６０°の範囲内であれば、ス
タッドレスタイヤとして良好な走行性能を発揮する。こ
のうち、更には４７°以下であることが好ましく、特に
４５〜４７°であることが好ましい。この程度の硬度で
あれば、スタッドレスタイヤとして特に好適な柔軟性を
持つためである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ用
ゴム組成物は、更に良好な氷雪機能を得るため、カーボ
ンブラック及びシリカが所定量配合される。カーボンブ
ラックの配合量は２０重量部を越えて４０重量部以下、
シリカの配合量は１０重量部以上であることが好まし
い。カーボンブラックが２０重量部以下であれば耐摩耗
性が悪くなり、４０重量部を越えるとゴム組成物の硬度
が高くなるため好ましくない。また、シリカの配合量が
１０重量部未満では氷雪性能が不十分であるため好まし
くない。
ゴム組成物の０℃におけるＳＨＯＲＥ−Ａ硬度により評
価する（ＪＩＳＫ６２５３による）。０℃におけるＳＨ
ＯＲＥ−Ａ硬度が４０°〜６０°の範囲内であれば、ス
タッドレスタイヤとして良好な走行性能を発揮する。こ
のうち、更には４７°以下であることが好ましく、特に
４５〜４７°であることが好ましい。この程度の硬度で
あれば、スタッドレスタイヤとして特に好適な柔軟性を
持つためである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ用
ゴム組成物は、更に良好な氷雪機能を得るため、カーボ
ンブラック及びシリカが所定量配合される。カーボンブ
ラックの配合量は２０重量部を越えて４０重量部以下、
シリカの配合量は１０重量部以上であることが好まし
い。カーボンブラックが２０重量部以下であれば耐摩耗
性が悪くなり、４０重量部を越えるとゴム組成物の硬度
が高くなるため好ましくない。また、シリカの配合量が
１０重量部未満では氷雪性能が不十分であるため好まし
くない。
【００１８】更に、カーボンブラック及びシリカの配合
量の合計が５０〜６０重量部であることが好ましい。５
０重量部未満であれば耐摩耗性が悪くなり、６０重量部
を越えるとゴム硬度が高くなって氷雪性能が悪化するた
めである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ用ゴム組
成物は、上述の所定の組成成分を所定範囲内で混合して
作製する。また上述の組成成分の他、シランカップリン
グ剤や老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、オイル等
の成分を適宜配合することができる。なお、前記シラン
カップリング剤の配合量は、通常はシリカ配合量の１０
重量％前後である。
量の合計が５０〜６０重量部であることが好ましい。５
０重量部未満であれば耐摩耗性が悪くなり、６０重量部
を越えるとゴム硬度が高くなって氷雪性能が悪化するた
めである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ用ゴム組
成物は、上述の所定の組成成分を所定範囲内で混合して
作製する。また上述の組成成分の他、シランカップリン
グ剤や老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、オイル等
の成分を適宜配合することができる。なお、前記シラン
カップリング剤の配合量は、通常はシリカ配合量の１０
重量％前後である。
【００１９】次に、上述の所定の条件を満たすように組
成成分を配合し、バンバリーミキサーで混合した後、加
硫して本発明にかかるスタッドレスタイヤ用ゴム組成物
を作製した（実施例１〜５）。同時に、上述の条件を満
たさない配合のゴム組成物も作製し（比較例１〜８）、
物性値を上記実施例と比較した。用いた具体的な組成成
分は、カーボンブラックはＳＡＦ、シリカはＶＮ３（商
品名、デグッサ社製）、ジチオリン酸金属塩にはＲ1及
びＲ2がＣ4Ｈ9のジチオリン酸亜鉛を使用した。実施例
１〜５を表１に、比較例１〜８を表２に示す。
成成分を配合し、バンバリーミキサーで混合した後、加
硫して本発明にかかるスタッドレスタイヤ用ゴム組成物
を作製した（実施例１〜５）。同時に、上述の条件を満
たさない配合のゴム組成物も作製し（比較例１〜８）、
物性値を上記実施例と比較した。用いた具体的な組成成
分は、カーボンブラックはＳＡＦ、シリカはＶＮ３（商
品名、デグッサ社製）、ジチオリン酸金属塩にはＲ1及
びＲ2がＣ4Ｈ9のジチオリン酸亜鉛を使用した。実施例
１〜５を表１に、比較例１〜８を表２に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】物性評価の具体的な内容を以下に示す。各
試験は、実際にタイヤを作製し、そのタイヤから切り取
った試験片により行った。 ○ゴム硬度（硬度Ｉ）：ＪＩＳＫ６２５３のＳＨＯＲＥ
−Ａ硬度により測定した。この値は加硫成形後のタイヤ
の０℃におけるゴム硬度である。 ○熱老化後ゴム硬度（硬度ＩＩ）：上記の０℃における
硬度を測定したタイヤを、オーブン中で７０℃で７日間
熱老化させた後に放冷し、そのタイヤにおける０℃での
ＳＨＯＲＥ−Ａ硬度を測定した。 ○耐摩耗性：ピコ摩耗試験にて評価した。比較例１（ジ
チオリン酸亜鉛を全く含まない従来の配合例）の耐摩耗
性を基準値１００とした指数評価により行った。 ○氷雪性能：タイヤサイズＴＬ１９５／６５Ｒ１５で評
価した。このタイヤを実際に車に装着して、氷盤及び雪
上周回路を走行することにより評価した。上記耐摩耗性
と同様に、比較例１の氷雪性能を基準値１００とした指
数評価により行った。
試験は、実際にタイヤを作製し、そのタイヤから切り取
った試験片により行った。 ○ゴム硬度（硬度Ｉ）：ＪＩＳＫ６２５３のＳＨＯＲＥ
−Ａ硬度により測定した。この値は加硫成形後のタイヤ
の０℃におけるゴム硬度である。 ○熱老化後ゴム硬度（硬度ＩＩ）：上記の０℃における
硬度を測定したタイヤを、オーブン中で７０℃で７日間
熱老化させた後に放冷し、そのタイヤにおける０℃での
ＳＨＯＲＥ−Ａ硬度を測定した。 ○耐摩耗性：ピコ摩耗試験にて評価した。比較例１（ジ
チオリン酸亜鉛を全く含まない従来の配合例）の耐摩耗
性を基準値１００とした指数評価により行った。 ○氷雪性能：タイヤサイズＴＬ１９５／６５Ｒ１５で評
価した。このタイヤを実際に車に装着して、氷盤及び雪
上周回路を走行することにより評価した。上記耐摩耗性
と同様に、比較例１の氷雪性能を基準値１００とした指
数評価により行った。
【００２３】硬度Ｉと硬度ＩＩの値の差は、熱によるタ
イヤの老化度合いを表している。つまり、硬度差が大き
ければ、熱による硬化度合いが大きいといえる。ジチオ
リン酸亜鉛を全く配合しなければ、熱老化後の硬度ＩＩ
は作製当初の硬度Ｉに比し６°も向上し、著しく硬化が
進むことがわかる（比較例１）。また、ジチオリン酸亜
鉛を配合してあっても、所定量より少なければ硬度の上
昇は抑制できない。（比較例３）。また、硫黄の配合量
が所定量より多いと、氷雪性能が低下するため好ましく
ない（比較例４）。
イヤの老化度合いを表している。つまり、硬度差が大き
ければ、熱による硬化度合いが大きいといえる。ジチオ
リン酸亜鉛を全く配合しなければ、熱老化後の硬度ＩＩ
は作製当初の硬度Ｉに比し６°も向上し、著しく硬化が
進むことがわかる（比較例１）。また、ジチオリン酸亜
鉛を配合してあっても、所定量より少なければ硬度の上
昇は抑制できない。（比較例３）。また、硫黄の配合量
が所定量より多いと、氷雪性能が低下するため好ましく
ない（比較例４）。
【００２４】また、カーボンブラックの配合量が所定量
より少ない、つまり２０重量部以下であると、耐摩耗性
が悪くなる（比較例７）。更に、ジチオリン酸亜鉛及び
硫黄がそれぞれ所定量配合されていても、（ｘ＋５ｙ）
の値が所定範囲以下であると、やはり硬度の上昇は大き
く、耐摩耗性も劣ったものとなる（比較例２）。一方ゴ
ム成分についても、所定の配合条件でなければ、好まし
い物性を得ることができない。比較例５は、ＮＲとＢＲ
をあわせても６０重量部以上配合されておらず、ＳＢＲ
が４０重量部以上配合された場合であり、氷雪性能に著
しく劣る結果となる。
より少ない、つまり２０重量部以下であると、耐摩耗性
が悪くなる（比較例７）。更に、ジチオリン酸亜鉛及び
硫黄がそれぞれ所定量配合されていても、（ｘ＋５ｙ）
の値が所定範囲以下であると、やはり硬度の上昇は大き
く、耐摩耗性も劣ったものとなる（比較例２）。一方ゴ
ム成分についても、所定の配合条件でなければ、好まし
い物性を得ることができない。比較例５は、ＮＲとＢＲ
をあわせても６０重量部以上配合されておらず、ＳＢＲ
が４０重量部以上配合された場合であり、氷雪性能に著
しく劣る結果となる。
【００２５】また、ジチオリン酸亜鉛及び硫黄の配合量
が条件を満たし、硬度の上昇が抑制された場合であって
も、シリカの配合量が条件をみたさない場合は、好まし
い氷雪性能は得られない（比較例６）。更に、カーボン
ブラックの配合量が条件を満たさない場合も同様である
（比較例８）。これらの比較例に対し、組成成分の配合
がすべて条件を満たす実施例１〜５は、作製当初のＳＨ
ＯＲＥ−Ａ硬度は４７°以下で、スタッドレスタイヤと
して好ましいものとなっている。また、熱老化後の硬度
の上昇度合いが１〜２°であり、比較例１の上昇度合い
のおよそ半分以下に抑制できている。更に、耐摩耗性や
氷雪性能の指数評価も向上していることがわかる。
が条件を満たし、硬度の上昇が抑制された場合であって
も、シリカの配合量が条件をみたさない場合は、好まし
い氷雪性能は得られない（比較例６）。更に、カーボン
ブラックの配合量が条件を満たさない場合も同様である
（比較例８）。これらの比較例に対し、組成成分の配合
がすべて条件を満たす実施例１〜５は、作製当初のＳＨ
ＯＲＥ−Ａ硬度は４７°以下で、スタッドレスタイヤと
して好ましいものとなっている。また、熱老化後の硬度
の上昇度合いが１〜２°であり、比較例１の上昇度合い
のおよそ半分以下に抑制できている。更に、耐摩耗性や
氷雪性能の指数評価も向上していることがわかる。
【００２６】なお実施例４は他の実施例と比較して、耐
摩耗性や氷雪性能の指数評価が少し低いが、これはＮＲ
及びＢＲの配合量が他の実施例に比し少なく、ＳＢＲが
配合されていることが主な理由と考えられる。ＳＢＲ
は、乾燥路面での高速走行に適した耐候性をタイヤに付
加する性質に優れたゴム成分であり、柔軟性や低温特性
をタイヤに付加する効果は、ＮＲ又はＢＲよりかは低
い。しかし高速走行性能が要求される場合には、スタッ
ドレスタイヤとしての走行性能にさほど影響を与えない
範囲内でＳＢＲも配合することができる。つまり、実施
例４のように、３０重量部以下の配合量であればさしつ
かえない。しかし、ＳＢＲの配合が４０重量部を越えれ
ば明らかに氷雪性能は低下し、スタッドレスタイヤには
不適な配合となることがわかる（比較例５）。
摩耗性や氷雪性能の指数評価が少し低いが、これはＮＲ
及びＢＲの配合量が他の実施例に比し少なく、ＳＢＲが
配合されていることが主な理由と考えられる。ＳＢＲ
は、乾燥路面での高速走行に適した耐候性をタイヤに付
加する性質に優れたゴム成分であり、柔軟性や低温特性
をタイヤに付加する効果は、ＮＲ又はＢＲよりかは低
い。しかし高速走行性能が要求される場合には、スタッ
ドレスタイヤとしての走行性能にさほど影響を与えない
範囲内でＳＢＲも配合することができる。つまり、実施
例４のように、３０重量部以下の配合量であればさしつ
かえない。しかし、ＳＢＲの配合が４０重量部を越えれ
ば明らかに氷雪性能は低下し、スタッドレスタイヤには
不適な配合となることがわかる（比較例５）。
【００２７】本発明にかかるスタッドレスタイヤ用ゴム
組成物は、スタッドレスタイヤのトレッド部、ショルダ
ー部、サイドウォール部等に用いることができる。トレ
ッド部に使用する場合は、本発明のゴム組成物でトレッ
ド部を加硫成形してもよいし、予めトレッドパターンを
形成したシート状等に作製された部材を、既存のタイヤ
トレッドに貼り付ける等の手段を採用することも可能で
ある。
組成物は、スタッドレスタイヤのトレッド部、ショルダ
ー部、サイドウォール部等に用いることができる。トレ
ッド部に使用する場合は、本発明のゴム組成物でトレッ
ド部を加硫成形してもよいし、予めトレッドパターンを
形成したシート状等に作製された部材を、既存のタイヤ
トレッドに貼り付ける等の手段を採用することも可能で
ある。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、経時に伴い外気温の影
響を受けて起こるタイヤ硬度の上昇が、効果的に抑制さ
れる。加えて、スタッドレスタイヤに適した耐摩耗性や
氷雪性能をも具備する。従って、本発明にかかるゴム組
成物を用いたスタッドレスタイヤは、長期間保管された
後でもスタッドレスタイヤとして良好な硬度を保ち、優
れた走行性能を維持することができる。
響を受けて起こるタイヤ硬度の上昇が、効果的に抑制さ
れる。加えて、スタッドレスタイヤに適した耐摩耗性や
氷雪性能をも具備する。従って、本発明にかかるゴム組
成物を用いたスタッドレスタイヤは、長期間保管された
後でもスタッドレスタイヤとして良好な硬度を保ち、優
れた走行性能を維持することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１月７日（２０００．１．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 スタッドレスタイヤ用ゴム組成物
【特許請求の範囲】
【化１】 （式中、Ｒ1、Ｒ2はＣ19以下のアルキル基、Ｍは金属元
素を表す） 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ （式中ｘは、前記ゴム成分１００重量部に対する前記ジ
チオリン酸金属塩の配合量、式中ｙは前記ゴム成分１０
０重量部に対する前記硫黄の配合量で、単位はいずれも
重量部）
素を表す） 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ （式中ｘは、前記ゴム成分１００重量部に対する前記ジ
チオリン酸金属塩の配合量、式中ｙは前記ゴム成分１０
０重量部に対する前記硫黄の配合量で、単位はいずれも
重量部）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、長期間保管されて
も硬化を起こしにくいスタッドレスタイヤ用ゴム組成物
に関する。
も硬化を起こしにくいスタッドレスタイヤ用ゴム組成物
に関する。
【０００２】
【従来の技術】タイヤは一般に、ゴム成分にカーボンブ
ラック等の充填剤、用途に応じた物性を付加する種々の
添加剤等を適宜配合し、加硫剤（加硫促進剤を含む、以
下同様）を配合して、加硫成形される。その加硫剤とし
て代表的な硫黄は、Ｓ−Ｓ結合による架橋構造を形成す
ることによりポリマー同士を結合する。このＳ−Ｓ結合
は、熱により切断され易く、その架橋構造が短くなる
（短鎖状になる）傾向にある。結果として、経時に伴っ
てゴムの硬化を招いてしまい、タイヤの走行性に影響を
与えるようになる。
ラック等の充填剤、用途に応じた物性を付加する種々の
添加剤等を適宜配合し、加硫剤（加硫促進剤を含む、以
下同様）を配合して、加硫成形される。その加硫剤とし
て代表的な硫黄は、Ｓ−Ｓ結合による架橋構造を形成す
ることによりポリマー同士を結合する。このＳ−Ｓ結合
は、熱により切断され易く、その架橋構造が短くなる
（短鎖状になる）傾向にある。結果として、経時に伴っ
てゴムの硬化を招いてしまい、タイヤの走行性に影響を
与えるようになる。
【０００３】特にスタッドレスタイヤは、使用しない季
節（冬期以外）の間は車から取り外されて倉庫などで保
管されることが多い。この保管期間中、経時に伴い外気
温の影響を受けてゴムの硬化を招きやすい。また、走行
によって発生するタイヤ内部の発熱によっても、同様に
ゴムの硬化が起こってしまう。スタッドレスタイヤはワ
ンシーズン（ひと冬）の使用ではそれほど摩耗もせず、
来シーズンも十分使用できるはずであるのに、ゴムの硬
度が上昇するため氷雪性能が低下してしまうという問題
が生じていた。
節（冬期以外）の間は車から取り外されて倉庫などで保
管されることが多い。この保管期間中、経時に伴い外気
温の影響を受けてゴムの硬化を招きやすい。また、走行
によって発生するタイヤ内部の発熱によっても、同様に
ゴムの硬化が起こってしまう。スタッドレスタイヤはワ
ンシーズン（ひと冬）の使用ではそれほど摩耗もせず、
来シーズンも十分使用できるはずであるのに、ゴムの硬
度が上昇するため氷雪性能が低下してしまうという問題
が生じていた。
【０００４】かかる問題を解決するために、硫黄そのも
のの配合量を減らして硫黄による架橋構造の数を少なく
するという素材面からの改良方法（従来例１）や、ゴム
を発泡させて柔軟性を付加し、硬度上昇による走行性能
への影響を緩和する構造面からの改良方法（従来例２）
等が採用されてきた。
のの配合量を減らして硫黄による架橋構造の数を少なく
するという素材面からの改良方法（従来例１）や、ゴム
を発泡させて柔軟性を付加し、硬度上昇による走行性能
への影響を緩和する構造面からの改良方法（従来例２）
等が採用されてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例でも、スタ
ッドレスタイヤの長期保管による硬化現象を効果的に抑
制できるものであるが、次のような問題が発生する。従
来例１は、ゴム全体に対する硫黄の配合量が少ないため
加硫が不十分となり、耐摩耗性や強度等の物性が低下す
る。また従来例２は、ゴム組成物中の気泡によりスタッ
ドレスタイヤに要求される柔軟性がある程度付加され、
その範囲内において氷雪路面における操縦安定性を維持
できるが、ゴムそのものを改質するものではないため改
良には限界があり、またゴム強度等の物性が低下して耐
摩耗性が悪くなってしまうという問題が生じていた。
ッドレスタイヤの長期保管による硬化現象を効果的に抑
制できるものであるが、次のような問題が発生する。従
来例１は、ゴム全体に対する硫黄の配合量が少ないため
加硫が不十分となり、耐摩耗性や強度等の物性が低下す
る。また従来例２は、ゴム組成物中の気泡によりスタッ
ドレスタイヤに要求される柔軟性がある程度付加され、
その範囲内において氷雪路面における操縦安定性を維持
できるが、ゴムそのものを改質するものではないため改
良には限界があり、またゴム強度等の物性が低下して耐
摩耗性が悪くなってしまうという問題が生じていた。
【０００６】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであってその目的とするところは、ゴムそのものを
改質することにより、特に経時に伴う外気温の影響や、
走行中のタイヤ内部に発生する熱の影響によるゴム硬度
の上昇を、効果的に抑制するスタッドレスタイヤ用ゴム
組成物を提供することにある。
ものであってその目的とするところは、ゴムそのものを
改質することにより、特に経時に伴う外気温の影響や、
走行中のタイヤ内部に発生する熱の影響によるゴム硬度
の上昇を、効果的に抑制するスタッドレスタイヤ用ゴム
組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、以下の手段を採用した。すなわち、本発明にかかる
スタッドレスタイヤ用ゴム組成物は、ＮＲ及び／又はＢ
Ｒが６０重量部以上配合されたジエン系ゴム成分１００
重量部に対し、硫黄及び以下の一般式で表されるジチオ
リン酸金属塩が以下の式１〜３を満たすように配合さ
れ、かつ加硫後の０℃におけるＳＨＯＲＥ−Ａ硬度が４
０°〜６０°の範囲内であることを特徴とする。
に、以下の手段を採用した。すなわち、本発明にかかる
スタッドレスタイヤ用ゴム組成物は、ＮＲ及び／又はＢ
Ｒが６０重量部以上配合されたジエン系ゴム成分１００
重量部に対し、硫黄及び以下の一般式で表されるジチオ
リン酸金属塩が以下の式１〜３を満たすように配合さ
れ、かつ加硫後の０℃におけるＳＨＯＲＥ−Ａ硬度が４
０°〜６０°の範囲内であることを特徴とする。
【０００８】
【化２】
【０００９】（式中、Ｒ1、Ｒ2はＣ19以下のアルキル
基、Ｍは金属元素を表す） 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ （式中ｘは前記ゴム成分１００重量部に対する前記ジチ
オリン酸金属塩の配合量、式中ｙは前記ゴム成分１００
重量部に対する前記硫黄の配合量で、単位はいずれも重
量部） 更に、前記ゴム成分１００重量部に対しカーボンブラッ
クが２０重量部を越えて４０重量部以下、シリカが１０
重量部以上配合されており、かつ前記カーボンブラック
と前記シリカの配合量の合計が前記ゴム成分１００重量
部に対し５０〜６０重量部であることが好ましい。充填
剤としてのカーボンブラックおよびシリカの配合量を規
定することで、スタッドレスタイヤとして好ましい氷雪
機能、耐候性等を備えることができる。
基、Ｍは金属元素を表す） 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ （式中ｘは前記ゴム成分１００重量部に対する前記ジチ
オリン酸金属塩の配合量、式中ｙは前記ゴム成分１００
重量部に対する前記硫黄の配合量で、単位はいずれも重
量部） 更に、前記ゴム成分１００重量部に対しカーボンブラッ
クが２０重量部を越えて４０重量部以下、シリカが１０
重量部以上配合されており、かつ前記カーボンブラック
と前記シリカの配合量の合計が前記ゴム成分１００重量
部に対し５０〜６０重量部であることが好ましい。充填
剤としてのカーボンブラックおよびシリカの配合量を規
定することで、スタッドレスタイヤとして好ましい氷雪
機能、耐候性等を備えることができる。
【００１０】更に、前記ジチオリン酸金属塩がジチオリ
ン酸亜鉛であることが好ましい。
ン酸亜鉛であることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明にかかるスタッドレスタイ
ヤ用ゴム組成物について、詳細に説明する。なお、各成
分の配合量は、すべてジエン系ゴム成分１００重量部に
対するものである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ
のゴム成分はジエン系ゴム成分であるが、中でもスタッ
ドレスタイヤに好適なＮＲ及び／又はＢＲを主に使用す
る。これらのゴム成分は、低温特性に優れたもので、Ｎ
Ｒ又はＢＲのどちらか一方、又はＮＲとＢＲをあわせ
て、６０重量部以上配合されることが好ましい。これら
の配合量が６０重量部未満であると、十分な低温特性が
得られないため、好ましくない。
ヤ用ゴム組成物について、詳細に説明する。なお、各成
分の配合量は、すべてジエン系ゴム成分１００重量部に
対するものである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ
のゴム成分はジエン系ゴム成分であるが、中でもスタッ
ドレスタイヤに好適なＮＲ及び／又はＢＲを主に使用す
る。これらのゴム成分は、低温特性に優れたもので、Ｎ
Ｒ又はＢＲのどちらか一方、又はＮＲとＢＲをあわせ
て、６０重量部以上配合されることが好ましい。これら
の配合量が６０重量部未満であると、十分な低温特性が
得られないため、好ましくない。
【００１２】また、氷雪路面上での走行性能（氷雪機
能、以下同様）をより満足させるために、ＮＲ又はＢＲ
のどちらか一方、又はＮＲとＢＲをあわせて、７０重量
部以上配合することが好ましく、更にはＢＲを４０重量
部以上配合することが好ましい。一方、ＮＲ及びＢＲ以
外のその他のジエン系ゴム成分としては、ＳＢＲ、ＩＲ
等を用いることができる。本発明のスタッドレスタイヤ
用ゴム組成物には、特に氷雪機能、低温特性が必要とさ
れており、通常路面での高速性能を付加するＳＢＲ等の
ゴム成分が一定量以上配合されていると、かかるスタッ
ドレスタイヤに必要な機能、特性が低下してしまう。従
って、特にＳＢＲを用いるときは、その配合量を３０重
量部以下とすることが好ましい。
能、以下同様）をより満足させるために、ＮＲ又はＢＲ
のどちらか一方、又はＮＲとＢＲをあわせて、７０重量
部以上配合することが好ましく、更にはＢＲを４０重量
部以上配合することが好ましい。一方、ＮＲ及びＢＲ以
外のその他のジエン系ゴム成分としては、ＳＢＲ、ＩＲ
等を用いることができる。本発明のスタッドレスタイヤ
用ゴム組成物には、特に氷雪機能、低温特性が必要とさ
れており、通常路面での高速性能を付加するＳＢＲ等の
ゴム成分が一定量以上配合されていると、かかるスタッ
ドレスタイヤに必要な機能、特性が低下してしまう。従
って、特にＳＢＲを用いるときは、その配合量を３０重
量部以下とすることが好ましい。
【００１３】なお、ＮＲ及びＢＲ以外のジエン系ゴム成
分の組み合わせや配合量は、上述のＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ
等の配合条件を満たす範囲内で、適宜調節することが可
能である。上述のジエン系ゴム成分に対して、ジチオリ
ン酸金属塩及び硫黄を配合する。ジチオリン酸金属塩は
以下の一般式で表される。
分の組み合わせや配合量は、上述のＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ
等の配合条件を満たす範囲内で、適宜調節することが可
能である。上述のジエン系ゴム成分に対して、ジチオリ
ン酸金属塩及び硫黄を配合する。ジチオリン酸金属塩は
以下の一般式で表される。
【００１４】
【化３】
【００１５】（式中、Ｒ1、Ｒ2はＣ19以下のアルキル
基、Ｍは金属元素を表す） 金属塩を形成する金属Ｍは、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ等の２価
の金属であれば使用可能であるが、入手が容易である等
の利点より、Ｚｎが好ましい。ジチオリン酸金属塩と硫
黄の配合は、ゴム成分１００重量部に対するジチオリン
酸金属塩の配合量をｘ、同様に硫黄の配合量をｙ（単位
はいずれも重量部）としたときに、ｘとｙが次の式１〜
３を満たすように行う。 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ ジチオリン酸金属塩の配合量が０．７重量部未満である
と、経時に伴うスタッドレスタイヤの硬化を防止する効
果が小さいため好ましくない。また、硫黄の配合量が
０．５重量部を越えると、ゴム硬度が大きくなり、低温
性能等が大きく低下するため好ましくない。更に、これ
ら配合量の関係（ｘ＋５ｙ）が２．８未満では、ゴム作
製時のゴム強度が弱く、耐摩耗性等の物性が悪くなるた
め、好ましくない。
基、Ｍは金属元素を表す） 金属塩を形成する金属Ｍは、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ等の２価
の金属であれば使用可能であるが、入手が容易である等
の利点より、Ｚｎが好ましい。ジチオリン酸金属塩と硫
黄の配合は、ゴム成分１００重量部に対するジチオリン
酸金属塩の配合量をｘ、同様に硫黄の配合量をｙ（単位
はいずれも重量部）としたときに、ｘとｙが次の式１〜
３を満たすように行う。 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ ジチオリン酸金属塩の配合量が０．７重量部未満である
と、経時に伴うスタッドレスタイヤの硬化を防止する効
果が小さいため好ましくない。また、硫黄の配合量が
０．５重量部を越えると、ゴム硬度が大きくなり、低温
性能等が大きく低下するため好ましくない。更に、これ
ら配合量の関係（ｘ＋５ｙ）が２．８未満では、ゴム作
製時のゴム強度が弱く、耐摩耗性等の物性が悪くなるた
め、好ましくない。
【００１６】前述のゴム作製時のゴム硬度は、加硫後の
ゴム組成物の０℃におけるＳＨＯＲＥ−Ａ硬度により評
価する（ＪＩＳＫ６２５３による）。０℃におけるＳＨ
ＯＲＥ−Ａ硬度が４０°〜６０°の範囲内であれば、ス
タッドレスタイヤとして良好な走行性能を発揮する。こ
のうち、更には４７°以下であることが好ましく、特に
４５〜４７°であることが好ましい。この程度の硬度で
あれば、スタッドレスタイヤとして特に好適な柔軟性を
持つためである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ用
ゴム組成物は、更に良好な氷雪機能を得るため、カーボ
ンブラック及びシリカが所定量配合される。カーボンブ
ラックの配合量は２０重量部を越えて４０重量部以下、
シリカの配合量は１０重量部以上であることが好まし
い。カーボンブラックが２０重量部以下であれば耐摩耗
性が悪くなり、４０重量部を越えるとゴム組成物の硬度
が高くなるため好ましくない。また、シリカの配合量が
１０重量部未満では氷雪性能が不十分であるため好まし
くない。
ゴム組成物の０℃におけるＳＨＯＲＥ−Ａ硬度により評
価する（ＪＩＳＫ６２５３による）。０℃におけるＳＨ
ＯＲＥ−Ａ硬度が４０°〜６０°の範囲内であれば、ス
タッドレスタイヤとして良好な走行性能を発揮する。こ
のうち、更には４７°以下であることが好ましく、特に
４５〜４７°であることが好ましい。この程度の硬度で
あれば、スタッドレスタイヤとして特に好適な柔軟性を
持つためである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ用
ゴム組成物は、更に良好な氷雪機能を得るため、カーボ
ンブラック及びシリカが所定量配合される。カーボンブ
ラックの配合量は２０重量部を越えて４０重量部以下、
シリカの配合量は１０重量部以上であることが好まし
い。カーボンブラックが２０重量部以下であれば耐摩耗
性が悪くなり、４０重量部を越えるとゴム組成物の硬度
が高くなるため好ましくない。また、シリカの配合量が
１０重量部未満では氷雪性能が不十分であるため好まし
くない。
【００１７】更に、カーボンブラック及びシリカの配合
量の合計が５０〜６０重量部であることが好ましい。５
０重量部未満であれば耐摩耗性が悪くなり、６０重量部
を越えるとゴム硬度が高くなって氷雪性能が悪化するた
めである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ用ゴム組
成物は、上述の所定の組成成分を所定範囲内で混合して
作製する。また上述の組成成分の他、シランカップリン
グ剤や老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、オイル等
の成分を適宜配合することができる。なお、前記シラン
カップリング剤の配合量は、通常はシリカ配合量の１０
重量％前後である。
量の合計が５０〜６０重量部であることが好ましい。５
０重量部未満であれば耐摩耗性が悪くなり、６０重量部
を越えるとゴム硬度が高くなって氷雪性能が悪化するた
めである。本発明にかかるスタッドレスタイヤ用ゴム組
成物は、上述の所定の組成成分を所定範囲内で混合して
作製する。また上述の組成成分の他、シランカップリン
グ剤や老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、オイル等
の成分を適宜配合することができる。なお、前記シラン
カップリング剤の配合量は、通常はシリカ配合量の１０
重量％前後である。
【００１８】次に、上述の所定の条件を満たすように組
成成分を配合し、バンバリーミキサーで混合した後、加
硫して本発明にかかるスタッドレスタイヤ用ゴム組成物
を作製した（実施例１〜５）。同時に、上述の条件を満
たさない配合のゴム組成物も作製し（比較例１〜８）、
物性値を上記実施例と比較した。用いた具体的な組成成
分は、カーボンブラックはＳＡＦ、シリカはＶＮ３（商
品名、デグッサ社製）、ジチオリン酸金属塩にはＲ1及
びＲ2がＣ4Ｈ9のジチオリン酸亜鉛を使用した。実施例
１〜５を表１に、比較例１〜８を表２に示す。
成成分を配合し、バンバリーミキサーで混合した後、加
硫して本発明にかかるスタッドレスタイヤ用ゴム組成物
を作製した（実施例１〜５）。同時に、上述の条件を満
たさない配合のゴム組成物も作製し（比較例１〜８）、
物性値を上記実施例と比較した。用いた具体的な組成成
分は、カーボンブラックはＳＡＦ、シリカはＶＮ３（商
品名、デグッサ社製）、ジチオリン酸金属塩にはＲ1及
びＲ2がＣ4Ｈ9のジチオリン酸亜鉛を使用した。実施例
１〜５を表１に、比較例１〜８を表２に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】物性評価の具体的な内容を以下に示す。各
試験は、実際にタイヤを作製し、そのタイヤから切り取
った試験片により行った。 ○ゴム硬度（硬度Ｉ）：ＪＩＳＫ６２５３のＳＨＯＲＥ
−Ａ硬度により測定した。この値は加硫成形後のタイヤ
の０℃におけるゴム硬度である。 ○熱老化後ゴム硬度（硬度ＩＩ）：上記の０℃における
硬度を測定したタイヤを、オーブン中で７０℃で７日間
熱老化させた後に放冷し、そのタイヤにおける０℃での
ＳＨＯＲＥ−Ａ硬度を測定した。 ○耐摩耗性：ピコ摩耗試験にて評価した。比較例１（ジ
チオリン酸亜鉛を全く含まない従来の配合例）の耐摩耗
性を基準値１００とした指数評価により行った。 ○氷雪性能：タイヤサイズＴＬ１９５／６５Ｒ１５で評
価した。このタイヤを実際に車に装着して、氷盤及び雪
上周回路を走行することにより評価した。上記耐摩耗性
と同様に、比較例１の氷雪性能を基準値１００とした指
数評価により行った。
試験は、実際にタイヤを作製し、そのタイヤから切り取
った試験片により行った。 ○ゴム硬度（硬度Ｉ）：ＪＩＳＫ６２５３のＳＨＯＲＥ
−Ａ硬度により測定した。この値は加硫成形後のタイヤ
の０℃におけるゴム硬度である。 ○熱老化後ゴム硬度（硬度ＩＩ）：上記の０℃における
硬度を測定したタイヤを、オーブン中で７０℃で７日間
熱老化させた後に放冷し、そのタイヤにおける０℃での
ＳＨＯＲＥ−Ａ硬度を測定した。 ○耐摩耗性：ピコ摩耗試験にて評価した。比較例１（ジ
チオリン酸亜鉛を全く含まない従来の配合例）の耐摩耗
性を基準値１００とした指数評価により行った。 ○氷雪性能：タイヤサイズＴＬ１９５／６５Ｒ１５で評
価した。このタイヤを実際に車に装着して、氷盤及び雪
上周回路を走行することにより評価した。上記耐摩耗性
と同様に、比較例１の氷雪性能を基準値１００とした指
数評価により行った。
【００２２】硬度Ｉと硬度ＩＩの値の差は、熱によるタ
イヤの老化度合いを表している。つまり、硬度差が大き
ければ、熱による硬化度合いが大きいといえる。ジチオ
リン酸亜鉛を全く配合しなければ、熱老化後の硬度ＩＩ
は作製当初の硬度Ｉに比し６°も向上し、著しく硬化が
進むことがわかる（比較例１）。また、ジチオリン酸亜
鉛を配合してあっても、所定量より少なければ硬度の上
昇は抑制できない。（比較例３）。また、硫黄の配合量
が所定量より多いと、氷雪性能が低下するため好ましく
ない（比較例４）。
イヤの老化度合いを表している。つまり、硬度差が大き
ければ、熱による硬化度合いが大きいといえる。ジチオ
リン酸亜鉛を全く配合しなければ、熱老化後の硬度ＩＩ
は作製当初の硬度Ｉに比し６°も向上し、著しく硬化が
進むことがわかる（比較例１）。また、ジチオリン酸亜
鉛を配合してあっても、所定量より少なければ硬度の上
昇は抑制できない。（比較例３）。また、硫黄の配合量
が所定量より多いと、氷雪性能が低下するため好ましく
ない（比較例４）。
【００２３】また、カーボンブラックの配合量が所定量
より少ない、つまり２０重量部以下であると、耐摩耗性
が悪くなる（比較例７）。更に、ジチオリン酸亜鉛及び
硫黄がそれぞれ所定量配合されていても、（ｘ＋５ｙ）
の値が所定範囲以下であると、やはり硬度の上昇は大き
く、耐摩耗性も劣ったものとなる（比較例２）。一方ゴ
ム成分についても、所定の配合条件でなければ、好まし
い物性を得ることができない。比較例５は、ＮＲとＢＲ
をあわせても６０重量部以上配合されておらず、ＳＢＲ
が４０重量部以上配合された場合であり、氷雪性能に著
しく劣る結果となる。
より少ない、つまり２０重量部以下であると、耐摩耗性
が悪くなる（比較例７）。更に、ジチオリン酸亜鉛及び
硫黄がそれぞれ所定量配合されていても、（ｘ＋５ｙ）
の値が所定範囲以下であると、やはり硬度の上昇は大き
く、耐摩耗性も劣ったものとなる（比較例２）。一方ゴ
ム成分についても、所定の配合条件でなければ、好まし
い物性を得ることができない。比較例５は、ＮＲとＢＲ
をあわせても６０重量部以上配合されておらず、ＳＢＲ
が４０重量部以上配合された場合であり、氷雪性能に著
しく劣る結果となる。
【００２４】また、ジチオリン酸亜鉛及び硫黄の配合量
が条件を満たし、硬度の上昇が抑制された場合であって
も、シリカの配合量が条件をみたさない場合は、好まし
い氷雪性能は得られない（比較例６）。更に、カーボン
ブラックの配合量が条件を満たさない場合も同様である
（比較例８）。これらの比較例に対し、組成成分の配合
がすべて条件を満たす実施例１〜５は、作製当初のＳＨ
ＯＲＥ−Ａ硬度は４７°以下で、スタッドレスタイヤと
して好ましいものとなっている。また、熱老化後の硬度
の上昇度合いが１〜２°であり、比較例１の上昇度合い
のおよそ半分以下に抑制できている。更に、耐摩耗性や
氷雪性能の指数評価も向上していることがわかる。
が条件を満たし、硬度の上昇が抑制された場合であって
も、シリカの配合量が条件をみたさない場合は、好まし
い氷雪性能は得られない（比較例６）。更に、カーボン
ブラックの配合量が条件を満たさない場合も同様である
（比較例８）。これらの比較例に対し、組成成分の配合
がすべて条件を満たす実施例１〜５は、作製当初のＳＨ
ＯＲＥ−Ａ硬度は４７°以下で、スタッドレスタイヤと
して好ましいものとなっている。また、熱老化後の硬度
の上昇度合いが１〜２°であり、比較例１の上昇度合い
のおよそ半分以下に抑制できている。更に、耐摩耗性や
氷雪性能の指数評価も向上していることがわかる。
【００２５】なお実施例４は他の実施例と比較して、耐
摩耗性や氷雪性能の指数評価が少し低いが、これはＮＲ
及びＢＲの配合量が他の実施例に比し少なく、ＳＢＲが
配合されていることが主な理由と考えられる。ＳＢＲ
は、乾燥路面での高速走行に適した耐候性をタイヤに付
加する性質に優れたゴム成分であり、柔軟性や低温特性
をタイヤに付加する効果は、ＮＲ又はＢＲよりかは低
い。しかし高速走行性能が要求される場合には、スタッ
ドレスタイヤとしての走行性能にさほど影響を与えない
範囲内でＳＢＲも配合することができる。つまり、実施
例４のように、３０重量部以下の配合量であればさしつ
かえない。しかし、ＳＢＲの配合が４０重量部を越えれ
ば明らかに氷雪性能は低下し、スタッドレスタイヤには
不適な配合となることがわかる（比較例５）。
摩耗性や氷雪性能の指数評価が少し低いが、これはＮＲ
及びＢＲの配合量が他の実施例に比し少なく、ＳＢＲが
配合されていることが主な理由と考えられる。ＳＢＲ
は、乾燥路面での高速走行に適した耐候性をタイヤに付
加する性質に優れたゴム成分であり、柔軟性や低温特性
をタイヤに付加する効果は、ＮＲ又はＢＲよりかは低
い。しかし高速走行性能が要求される場合には、スタッ
ドレスタイヤとしての走行性能にさほど影響を与えない
範囲内でＳＢＲも配合することができる。つまり、実施
例４のように、３０重量部以下の配合量であればさしつ
かえない。しかし、ＳＢＲの配合が４０重量部を越えれ
ば明らかに氷雪性能は低下し、スタッドレスタイヤには
不適な配合となることがわかる（比較例５）。
【００２６】本発明にかかるスタッドレスタイヤ用ゴム
組成物は、スタッドレスタイヤのトレッド部、ショルダ
ー部、サイドウォール部等に用いることができる。トレ
ッド部に使用する場合は、本発明のゴム組成物でトレッ
ド部を加硫成形してもよいし、予めトレッドパターンを
形成したシート状等に作製された部材を、既存のタイヤ
トレッドに貼り付ける等の手段を採用することも可能で
ある。
組成物は、スタッドレスタイヤのトレッド部、ショルダ
ー部、サイドウォール部等に用いることができる。トレ
ッド部に使用する場合は、本発明のゴム組成物でトレッ
ド部を加硫成形してもよいし、予めトレッドパターンを
形成したシート状等に作製された部材を、既存のタイヤ
トレッドに貼り付ける等の手段を採用することも可能で
ある。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、経時に伴い外気温の影
響を受けて起こるタイヤ硬度の上昇が、効果的に抑制さ
れる。加えて、スタッドレスタイヤに適した耐摩耗性や
氷雪性能をも具備する。従って、本発明にかかるゴム組
成物を用いたスタッドレスタイヤは、長期間保管された
後でもスタッドレスタイヤとして良好な硬度を保ち、優
れた走行性能を維持することができる。
響を受けて起こるタイヤ硬度の上昇が、効果的に抑制さ
れる。加えて、スタッドレスタイヤに適した耐摩耗性や
氷雪性能をも具備する。従って、本発明にかかるゴム組
成物を用いたスタッドレスタイヤは、長期間保管された
後でもスタッドレスタイヤとして良好な硬度を保ち、優
れた走行性能を維持することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 ＮＲ及び／又はＢＲが６０重量部以上配
合されたジエン系ゴム成分１００重量部に対し、硫黄及
び下記の一般式で表されるジチオリン酸金属塩が以下の
式１〜３を満たすように配合されたスタッドレスタイヤ
用ゴム組成物。 【化１】 （式中、Ｒ1、Ｒ2はＣ19以下のアルキル基、Ｍは金属元
素を表す） 式１：ｘ≧０．７ 式２：ｙ≦０．５ 式３：２．８≦ｘ＋５ｙ （式中ｘは、前記ゴム成分１００重量部に対する前記ジ
チオリン酸金属塩の配合量、式中ｙは前記ゴム成分１０
０重量部に対する前記硫黄の配合量で、単位はいずれも
重量部） - 【請求項２】 前記ゴム成分１００重量部に対しカーボ
ンブラックが２０重量部を越えて４０重量部以下、シリ
カが１０重量部以上配合されており、かつ前記カーボン
ブラックと前記シリカの配合量の合計が前記ゴム成分１
００重量部に対し５０〜６０重量部であることを特徴と
する請求項１に記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成
物。 - 【請求項３】 前記ジチオリン酸金属塩がジチオリン酸
亜鉛であることを特徴とする請求項１又は２に記載のス
タッドレスタイヤ用ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12252499A JP3183649B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | スタッドレスタイヤ用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12252499A JP3183649B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | スタッドレスタイヤ用ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000313768A true JP2000313768A (ja) | 2000-11-14 |
| JP3183649B2 JP3183649B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=14837996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12252499A Expired - Fee Related JP3183649B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | スタッドレスタイヤ用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3183649B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030033481A (ko) * | 2001-10-23 | 2003-05-01 | 금호산업 주식회사 | 노화물성 하락현상이 개선되고 내마모 특성이 우수한트레드 고무조성물 |
| JP2012046601A (ja) * | 2010-08-25 | 2012-03-08 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | クリンチ、チェーファー又はサイドウォール用ゴム組成物並びに空気入りタイヤ |
| JP2012046602A (ja) * | 2010-08-25 | 2012-03-08 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ベーストレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| JP2013177605A (ja) * | 2013-04-18 | 2013-09-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | クリンチ、チェーファー又はサイドウォール用ゴム組成物並びに空気入りタイヤ |
| JP2014205842A (ja) * | 2014-05-29 | 2014-10-30 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ |
| WO2020059302A1 (ja) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 住友ゴム工業株式会社 | トレッドゴム組成物及び空気入りタイヤ |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP12252499A patent/JP3183649B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030033481A (ko) * | 2001-10-23 | 2003-05-01 | 금호산업 주식회사 | 노화물성 하락현상이 개선되고 내마모 특성이 우수한트레드 고무조성물 |
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| US8394875B2 (en) | 2010-08-25 | 2013-03-12 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for base tread, and pneumatic tire |
| US8420720B2 (en) | 2010-08-25 | 2013-04-16 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for clinch, chafer or sidewall, and pneumatic tire |
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| WO2020059302A1 (ja) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 住友ゴム工業株式会社 | トレッドゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| CN112654672A (zh) * | 2018-09-20 | 2021-04-13 | 住友橡胶工业株式会社 | 胎面橡胶组合物和充气轮胎 |
| JPWO2020059302A1 (ja) * | 2018-09-20 | 2021-08-30 | 住友ゴム工業株式会社 | トレッドゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| JP7434897B2 (ja) | 2018-09-20 | 2024-02-21 | 住友ゴム工業株式会社 | トレッドゴム組成物及び空気入りタイヤ |
| US11993709B2 (en) | 2018-09-20 | 2024-05-28 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Tread rubber composition and pneumatic tire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3183649B2 (ja) | 2001-07-09 |
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