JP3673065B2

JP3673065B2 - Pneumatic tire

Info

Publication number: JP3673065B2
Application number: JP23192197A
Authority: JP
Inventors: 和彦三角
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2017-08-28
Also published as: JPH1159117A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡性独立気泡を含有するゴム組成物をトレッドゴムに使用した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
凍結路面を安全に走行するために、発泡性気泡を含有するゴム組成物をトレッドゴムに使用した空気入りタイヤがある。
この発泡性気泡は、トレッドゴムの表面において、タイヤと氷面との間に発生する水を除去するだけでなく、引っ掻き効果も発揮して、氷面上の摩擦力を高める作用がある。
しかし、気泡は、一方で、破壊核として作用するため、このようなタイヤは、耐摩耗性が著しく低下するという不都合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、このような発泡性気泡を含有したゴム組成物をトレッドゴムに使用した空気入りタイヤにあって、耐摩耗性を向上させることを目的する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の空気入りタイヤは、以下の構成とする。
（１）８０〜１６０℃の融点を有する熱可塑性樹脂がゴム成分１００重量部に対して１〜４０重量部配合され、平均気泡径が２０〜５００μｍ、好ましくは２０〜２００μｍ、気泡率が３〜５０％であって樹脂層の外皮に覆われた発泡性独立気泡を含むゴム組成物をトレッドゴムに使用する。また、独立気泡の形状は、完全な球形である必要はない。
ここで、気泡径とは、球状の気泡においては、その直径を、長円球状の気泡においては、その短径と長径との平均を、円筒状の気泡においては、その円筒の直径をいう。円筒状の気泡とは、円筒の直径より、円筒の長さがより長いものをいう。
（２）また、上記熱可塑性樹脂がポリエチレン系樹脂である。
ここで、ポリエチレン系樹脂とは、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、変性ポリエチレン（酢酸ビニル、エチルアクリレート等を１０重量％以下共重合したポリエチレン共重合体等）をいう。
また、本発明のゴム成分として、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ポリイソプレンゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン−イソプレン三元共重合体ゴムのいずれかまたはそれら２つ以上のブレンドゴムをいう。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
摩耗現象を生じる路面上で、タイヤ表面は歪みを受けるが、その歪みがマトリクスゴムの破断限界を超えると、気泡と気泡の間に亀裂が生じ、これにより、タイヤの摩耗が促進されると考えられる。
そこで、気泡を核とした亀裂の発生を防止することにより、耐摩耗性を向上させることにした。
すなわち、融点が８０〜１６０℃の熱可塑性樹脂を加硫発泡を行う発泡剤と共に配合し、このゴム組成物を加硫（通常の加硫温度：１６０〜１８０℃）すると、熱可塑性樹脂は加硫温度で軟化する。すると、その近傍で発生した気泡は、より硬いマトリクスゴム中から軟化した樹脂に取り込まれ、その結果、樹脂層の外皮に覆われた気泡とすることができる。
本発明にかかる樹脂は、ゴムより高硬度であるため、マトリクスゴムより破断限界が高く、これにより、気泡を核とする亀裂の発生を抑えることができ、結果として、このようなトレッドの耐摩耗性を高めることができる。
【０００６】
本発明では、熱可塑性樹脂の融点を８０〜１６０℃と規定するが、これは、融点が８０℃未満では、走行中に発生する熱により、走行中樹脂が軟化し、所期の効果が得られず、一方、１６０℃超過では、加硫中の温度で軟化しないことと、樹脂の分散が悪化するために、同様に、目的を達成でき難くなるからである。
また、このような樹脂を、ゴム成分１００重量部に対して１〜４０重量部配合することを規定するが、配合量が１重量部未満では、樹脂配合の効果が得られず、４０重量部超過では、作業性が悪化するためである。
【０００７】
また、発泡性気泡にかかる独立気泡の、平均気泡径を２０〜５００μｍと規定するが、これは、この範囲を外れると、氷上性能が低下するためであり、同様の理由から、平均気泡径は、好ましくは２０〜２００μｍである。
また、気泡率を３〜５０％と規定するが、これは、３％未満では、氷上性能が低下し、５０％超過では、耐摩耗性が低下するためである。
【０００８】
なお、本発明において、ゴム成分は特に限定されず、また、通常配合される添加剤を必要に応じて配合できる。
さらに、気泡率Ｖ_sは、次式
Ｖ_s＝｛（ρ₀−ρ_g）／（ρ₁−ρ_g）−１｝×１００（％） ---(1)
で表わされ、ρ₁は気泡含有ゴムの密度（ｇ／cm³)、ρ₀は気泡含有ゴムの固相部の密度（ｇ／cm³)、ρ_gは気泡含有ゴムの気泡内のガス部の密度（ｇ／cm³)である。気泡含有ゴムは固相部と、固相部によって形成される空洞（独立気泡）すなわち気泡内のガス部とから構成されている。ガス部の密度ρ_gは極めて小さく、ほぼ零に近く、かつ固相部の密度ρ₁に対して極めて小さいので、式（１）は、次式
Ｖ_s＝｛（ρ₀／ρ₁）−１｝×１００（％） ---(2)
とほぼ同等となる。
【０００９】
【実施例】
以下に、本発明を実施例および比較例に基づいて、具体的に説明する。
表１に示す配合のゴム組成物をトレッドゴムとして使用し、タイヤサイズ１１Ｒ２２．５のスタッドレスタイヤを作製した。
特性の評価法は、以下のとおりである。
氷上性能
各タイヤを実車に装着し、凍結路面上で、時速３０ｋｍから制動し、そのときの制動距離を測定し、指数表示した。数値が大きい程良好である。
耐摩耗性
上記と同様に作製したタイヤを使用して実車試験を行った後、残溝の深さを測定し、比較例１の残溝の深さを１００として指数表示した。数値が大きい程良好である。
作業性
熱入れ作業性のメジャーとしてロール巻き付き時間を測定し、指数表示した。指数が９０以下は作業性が悪いと判断する。
【００１０】
【表１】

【００１１】
上記のとおり、実施例１，２および３より、本発明にかかる特定の熱可塑性樹脂をゴム成分１００重量部に対し１〜４０重量部配合した発泡トレッドを配設した本発明の空気入りタイヤは、氷上性能を維持しつつ、耐摩耗性を飛躍的に向上させている。
一方、比較例２は、空気入りタイヤ製造時の熱入れロールに巻き付き難くなり、生産性が著しく低下してしまうため、実用に供し得ない。
【００１２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によると、発泡性気泡による氷上性能を損なうことなく、耐摩耗性を向上させることが可能となった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire using a rubber composition containing foamable closed cells as a tread rubber.
[0002]
[Prior art]
In order to travel safely on a frozen road surface, there is a pneumatic tire using a rubber composition containing foamable bubbles as a tread rubber.
The foaming bubbles not only remove water generated between the tire and the ice surface on the surface of the tread rubber, but also exhibit a scratching effect and have an effect of increasing the frictional force on the ice surface.
However, since the bubbles act as fracture nuclei on the other hand, such a tire has a disadvantage that the wear resistance is remarkably lowered.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Then, this invention exists in the pneumatic tire which used the rubber composition containing such a foamable bubble for tread rubber, and aims at improving abrasion resistance.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the pneumatic tire of the present invention has the following configuration.
(1) A thermoplastic resin having a melting point of 80 to 160 ° C. is blended in an amount of 1 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, an average cell diameter is 20 to 500 μm, preferably 20 to 200 μm, and a cell rate is 3 to 3. A rubber composition containing 50% of foamable closed cells covered with the outer skin of the resin layer is used for the tread rubber. Further, the shape of the closed cell does not need to be a perfect sphere.
Here, the bubble diameter refers to the diameter of a spherical bubble, the average of the short diameter and the long diameter of an oval bubble, and the diameter of the cylinder of a cylindrical bubble. Cylindrical bubbles refer to those having a longer cylinder length than the diameter of the cylinder.
(2) The thermoplastic resin is a polyethylene resin.
Here, the polyethylene-based resin refers to polyethylene, chlorinated polyethylene, modified polyethylene (polyethylene copolymer obtained by copolymerizing vinyl acetate, ethyl acrylate or the like in an amount of 10% by weight or less).
Further, as the rubber component of the present invention, any of natural rubber, polybutadiene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, polyisoprene rubber, isoprene-butadiene copolymer rubber, styrene-butadiene-isoprene terpolymer rubber or These two or more blend rubbers.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below.
Although the tire surface is distorted on the road surface that causes the wear phenomenon, if the strain exceeds the rupture limit of the matrix rubber, cracks are generated between the bubbles and this is thought to promote tire wear. It is done.
Therefore, it was decided to improve wear resistance by preventing the generation of cracks with air bubbles as the core.
That is, when a thermoplastic resin having a melting point of 80 to 160 ° C. is blended with a foaming agent for vulcanization and foaming, and this rubber composition is vulcanized (normal vulcanization temperature: 160 to 180 ° C.), the thermoplastic resin is vulcanized. Softens at sulfur temperature. Then, bubbles generated in the vicinity thereof are taken into the softened resin from the harder matrix rubber, and as a result, bubbles covered with the outer skin of the resin layer can be obtained.
Since the resin according to the present invention is harder than rubber, it has a higher breaking limit than matrix rubber, which can suppress the occurrence of cracks with air bubbles as the core, and as a result, wear resistance of such a tread. Can increase the sex.
[0006]
In the present invention, the melting point of the thermoplastic resin is defined as 80 to 160 ° C. However, if the melting point is less than 80 ° C., the resin generated during running is softened by the heat generated during running, and the desired effect is obtained. On the other hand, if the temperature exceeds 160 ° C., it will not be softened at the temperature during vulcanization and the dispersion of the resin will deteriorate, so that it will be difficult to achieve the purpose.
Further, it is specified that such a resin is blended in an amount of 1 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. This is because workability deteriorates when the amount exceeds the limit.
[0007]
Moreover, although the average bubble diameter of the closed cell concerning a foamable bubble is prescribed | regulated as 20-500 micrometers, this is because performance on ice will fall if it remove | deviates from this range. For the same reason, an average bubble diameter is The thickness is preferably 20 to 200 μm.
Further, the bubble ratio is defined as 3 to 50%. This is because the performance on ice is lowered when it is less than 3%, and the wear resistance is lowered when it exceeds 50%.
[0008]
In addition, in this invention, a rubber component is not specifically limited, Moreover, the additive currently mix | blended can be mix | blended as needed.
Furthermore, the bubble rate V _s is expressed by the following formula: V _s = {(ρ ₀ −ρ _g ) / (ρ ₁ −ρ _g ) −1} × 100 (%) --- (1)
Ρ ₁ is the density of the bubble-containing rubber (g / cm ³ ), ρ ₀ is the density of the solid phase part of the bubble-containing rubber (g / cm ³ ), and ρ _g is the gas in the bubbles of the bubble-containing rubber. Part density (g / cm ³ ). The bubble-containing rubber is composed of a solid phase portion and a cavity (closed cell) formed by the solid phase portion, that is, a gas portion in the bubble. Since the density ρ _{g of the} gas part is extremely small, close to zero, and extremely small with respect to the density ρ _{1 of the} solid phase part, the equation (1) is expressed by the following formula V _s = {(ρ ₀ / ρ ₁ ) − 1} × 100 (%) --- (2)
Is almost the same.
[0009]
【Example】
The present invention will be specifically described below based on examples and comparative examples.
A rubber composition having a composition shown in Table 1 was used as a tread rubber to produce a studless tire having a tire size of 11R22.5.
The evaluation method of characteristics is as follows.
Performance on ice Each tire was mounted on a real vehicle, braked on a frozen road surface from 30 km / h, and the braking distance at that time was measured and displayed as an index. The larger the value, the better.
Abrasion resistance After carrying out an actual vehicle test using tires produced in the same manner as described above, the depth of the remaining grooves was measured, and the depth of the remaining grooves in Comparative Example 1 was indicated as 100 and indicated as an index. The larger the value, the better.
Roll winding measures the time as workability <br/> warming workability measure was displayed by indices. If the index is 90 or less, it is judged that workability is poor.
[0010]
[Table 1]

[0011]
As described above, from Examples 1, 2, and 3, the pneumatic tire of the present invention in which the foamed tread in which 1 to 40 parts by weight of the specific thermoplastic resin according to the present invention is blended with respect to 100 parts by weight of the rubber component is disposed. While maintaining the performance on ice, the wear resistance has been dramatically improved.
On the other hand, Comparative Example 2 cannot be practically used because it becomes difficult to wind around the hot roll when manufacturing a pneumatic tire, and the productivity is significantly reduced.
[0012]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the wear resistance can be improved without impairing the performance on ice due to the foamable bubbles.

Claims

1 to 40 parts by weight of a thermoplastic resin having a melting point of 80 to 160 ° C. is blended with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the thermoplastic resin is a polyethylene resin, the average cell diameter is 20 to 500 μm, and the cell rate is 3 A pneumatic tire using a rubber composition containing ˜50% of foamable closed cells covered with the outer skin of a resin layer as a tread rubber.