(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００質量部に対し、ゼラチンのゲルを１〜２０質量部配合し、前記ゲルが、ゼラチン粉末を、一価または多価アルコールまたはその誘導体、および水からなる群から選択された少なくとも１種の溶媒に溶解させて得られたゲルであることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ゲルが、前記ゼラチン粉末を前記溶媒に対し１〜６０質量％の割合で添加することにより調製されたものであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、氷上摩擦力および耐摩耗性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗用車用スタッドレスタイヤにおいては、その氷上摩擦性能を高めることが課題となっている。そこで、ゴムに硬質異物、発泡剤、中空微粒子を配合し、表面にミクロな凹凸をつくることによって、氷の表面に発生する水膜を除去し、氷上摩擦力を向上させる手法が数多く検討されている。しかしながら、これらの方法では添加剤の材質がもろいため、混合後に添加剤の一部が微細化または破壊されて所定の効果を発揮できない場合があるという問題がある。また、ゴム組成物にこれらの異物粉体を混入した場合には、ゴム加硫物の耐摩耗性が著しく低下するのが一般的である。
そこで上記課題を解決するため下記特許文献１には、ジエン系ゴムに特定サイズの膨張黒鉛を添加したタイヤ用ゴム組成物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５５３８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従来技術よりも氷上摩擦力および耐摩耗性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ゴム成分にゼラチンのゲルを特定量配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下のとおりである。
【０００６】
１．ゴム成分１００質量部に対し、ゼラチンのゲルを１〜２０質量部配合し、前記ゲルが、ゼラチン粉末を、一価または多価アルコールまたはその誘導体、および水からなる群から選択された少なくとも１種の溶媒に溶解させて得られたゲルであることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
２．前記ゲルが、前記ゼラチン粉末を前記溶媒に対し１〜６０質量％の割合で添加することにより調製されたものであることを特徴とする前記１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
３．前記１または２に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ゴム成分にゼラチンのゲルを特定量配合することにより、従来技術よりも氷上摩擦力および耐摩耗性に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
図１は、乗用車用の空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
図１において、空気入りタイヤは左右一対のビード部１およびサイドウォール２と、両サイドウォール２に連なるトレッド３からなり、ビード部１、１間に繊維コードが埋設されたカーカス層４が装架され、カーカス層４の端部がビードコア５およびビードフィラー６の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。トレッド３においては、カーカス層４の外側に、ベルト層７がタイヤ１周に亘って配置されている。また、ビード部１においてはリムに接する部分にリムクッション８が配置されている。
以下に説明する本発明のゴム組成物は、とくにトレッド３に有用である。
【００１１】
（ゴム成分）
本発明で使用されるゴム成分は、タイヤトレッド用ゴム組成物に配合することができる任意のゴムを用いることができ、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
これらの中でも、本発明の効果の点からジエン系ゴムはＮＲ、ＢＲが好ましい。
【００１２】
（ゲル）
本発明で使用されるゲルは、ゼラチンをゲル化させたものであればとくに制限されないが、好適にはゼラチン粉末を、一価または多価アルコールまたはその誘導体、および水からなる群から選択された少なくとも１種の溶媒に溶解させて得られるゲルであるのがよい。
本発明で使用されるゼラチンは、アルカリ処理ゼラチン、酸処理ゼラチン、酵素処理ゼラチン、上記の各ゼラチンを更に加水分解により低分子化させたゼラチン、上記の各ゼラチンを変性処理した変性ゼラチン等を用いることができる。ゼラチンは市販品を用いてもよく、例えば（株）マルハニチロ食品製ゼライス等が挙げられる。なお、下記で説明する溶媒への溶解性を考慮すると、ゼラチンは粉末化して用いるのがよい。
【００１３】
一価または多価アルコールまたはその誘導体としては、分子量が１５０以下で凝固点が０℃以下のものが好ましく、例えば下記のものが挙げられる。
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、トリメチレングリコール、１，３−オクチレングリコール、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、１，３−ブタンジオール、ヘキシレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ベンジルアルコール、２−エチルヘキサノール、ｎ−オクタノール、エチレングリコールモノフェニルエーテル等が挙げられる。
上記各種溶媒は２種以上を混合してもよい。
【００１４】
前記ゲルは、ゼラチン粉末を前記溶媒に対し１〜６０質量％、好ましくは５〜４０質量％の割合で添加することにより調製するのが好ましい。
【００１５】
（タイヤトレッド用ゴム組成物の配合割合）
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対し、上記のゲルを１〜２０質量部配合してなることを特徴とする。ゲルの配合量が１質量部未満であると配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に２０質量部を超えると、耐摩耗性が悪化する。
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物において、上記ゲルのさらに好ましい配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、５〜１５質量部である。
【００１６】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、ゴム中にゲルが粒状となって存在し、ゴムを柔らかくする作用を発現し、これによりトレッドと氷との密着性が高まり、氷上摩擦力が向上する。また、走行中にゲルがトレッドから脱離し、トレッドの表面が粗くなり、氷上摩擦力が向上する。
【００１７】
本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、充填剤、老化防止剤、可塑剤などのタイヤトレッド用ゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、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。また本発明のゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに使用することができる。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
【００１９】
実施例１〜６および比較例１〜４
サンプルの調製
まず、下記表１に示す配合（質量部）において、ゼラチン粉末（（株）マルハニチロ食品製ゼライス）と溶媒とを混合し、ゲルを作製した。なおジエチレングリコールは、東京化成工業（株）製のものを用いた。
次に、表２に示す配合（質量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、約１５０℃でミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１６０℃で２０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で物性を測定した。
【００２０】
氷上摩擦力：上記加硫ゴム試験片を偏平円柱状の台ゴムにはりつけ、インサイドドラム型氷上摩擦試験機にて氷上摩擦係数を測定した。測定温度は−１．５℃、荷重５．５kg／cm3、ドラム回転速度は２５km／ｈである。結果は比較例１の値を１００として指数表示し、この数字が大きいほどゴムと氷の摩擦力が良好であることを示す。
耐摩耗性：ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠し、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所（株）製）を使用して荷重４．０ｋｇ（＝３９Ｎ）、スリップ率３０％の条件で測定した。（比較例１の摩耗量）×（加硫ゴム試験片の摩耗量）を１００として指数表示した。この数字が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示す。
結果を表２に併せて示す。
【００２１】
【表１】
0005617281.tif 000002
【００２２】
【表２】
0005617281.tif 000003
【００２３】
＊１：ＮＲ（ＲＳＳ＃３）
＊２：ＢＲ（日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０）
＊３：カーボンブラック（東海カーボン（株）製シースト６）
＊４：シリカ（東ソー・シリカ（株）製Ｎｉｏｓｉｌ ＡＱ）
＊５：シリカカップリング剤（エボニックデグッサジャパン（株）製Ｓｉ６９）
＊６：亜鉛華（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊７：ステアリン酸（日油(株)製ビーズステアリン酸）
＊８：老化防止剤（ＦＬＥＸＳＹＳ製ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ）
＊９：ワックス（大内新興化学工業（株）製パラフィンワックス）
＊１０：プロセスオイル（昭和シェル石油(株)製エキストラクト４号Ｓ）
＊１１：ジエチレングリコール（東京化成工業（株）製）
＊１２：ゼラチン粉末（（株）マルハニチロ食品製ゼライス）
＊１３：硫黄（鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄）
＊１４：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製ノクセラーＣＺ−Ｇ）
【００２４】
上記の表から明らかなように、実施例１〜６で調製されたタイヤトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分にゼラチンのゲルを特定量配合したので、従来の代表的な比較例１に比べて、氷上摩擦力および耐摩耗性に優れている。
これに対し、比較例２は、ゼラチンをゲル化せずにそのままゴム組成物に添加した例であるので、氷上摩擦力および耐摩耗性が共に改善されない。
比較例３は、ゼラチン粉末とジエチンレングリコールをゴム組成物に個別に添加した例であり、ゼラチンがゲル化していないので、氷上摩擦力および耐摩耗性が共に改善されない。
比較例４は、ゲルの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、耐摩耗性が悪化した。
【符号の説明】
【００２５】
１  ビード部
２  サイドウォール
３  トレッド
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
８  リムクッション
【図１】
0005617281.tif 000004