特許第6012261号(P6012261)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6012261
(24)【登録日】2016年9月30日
(45)【発行日】2016年10月25日
(54)【発明の名称】タイヤトレッド用ゴム組成物
(51)【国際特許分類】
   C08L 9/00 20060101AFI20161011BHJP
   C08L 101/02 20060101ALI20161011BHJP
   C08J 3/22 20060101ALI20161011BHJP
   C08K 9/10 20060101ALI20161011BHJP
   B60C 1/00 20060101ALI20161011BHJP
   B60C 11/14 20060101ALI20161011BHJP
【FI】
   C08L9/00
   C08L101/02
   C08J3/22CER
   C08J3/22CEZ
   C08K9/10
   B60C1/00 A
   B60C11/14 Z
【請求項の数】3
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2012-121470(P2012-121470)
(22)【出願日】2012年5月29日
(65)【公開番号】特開2013-245324(P2013-245324A)
(43)【公開日】2013年12月9日
【審査請求日】2015年4月15日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006714
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000188951
【氏名又は名称】松本油脂製薬株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001368
【氏名又は名称】清流国際特許業務法人
(74)【代理人】
【識別番号】100129252
【弁理士】
【氏名又は名称】昼間 孝良
(74)【代理人】
【識別番号】100066865
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 信一
(74)【代理人】
【識別番号】100066854
【弁理士】
【氏名又は名称】野口 賢照
(74)【代理人】
【識別番号】100117938
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 謙二
(74)【代理人】
【識別番号】100138287
【弁理士】
【氏名又は名称】平井 功
(74)【代理人】
【識別番号】100155033
【弁理士】
【氏名又は名称】境澤 正夫
(74)【代理人】
【識別番号】100068685
【弁理士】
【氏名又は名称】斎下 和彦
(72)【発明者】
【氏名】前島 圭介
(72)【発明者】
【氏名】赤堀 弥生
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】猪原 毅士
【審査官】 今井 督
(56)【参考文献】
【文献】 特開2010−265413(JP,A)
【文献】 特開2005−082620(JP,A)
【文献】 特開2004−210931(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08L 1/00−101/14
C08K 3/00− 13/08
B60C 1/00
C08J 3/22
B60C 1/00
B60C 11/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アシル基を有する熱可塑性樹脂A及び熱膨張性マイクロカプセルBを含むマスターバッチをジエン系ゴムに配合したゴム組成物であって、ジエン系ゴム100重量部に対し熱可塑性樹脂Aを1〜20重量部、熱膨張性マイクロカプセルBを1〜10重量部含むと共に、熱膨張性マイクロカプセルBの重量に対する熱可塑性樹脂Aの重量の比(A/B)が0.3以上、かつ前記熱膨張性マイクロカプセルBの殻材がニトリル系重合体により形成され、該ニトリル系重合体の溶解度パラメータSPn、熱可塑性樹脂Aの溶解度パラメータSPt及び前記ジエン系ゴムの溶解度パラメータSPrが下記式(i)および(ii)
SPr<SPt≦SPn (i)
(SPn−SPt)≦9 (ii)
を満たす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】
前記ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度が−50℃以下であることを特徴とする請求項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又は2に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物を使用したことを特徴とするタッドレスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、氷上性能と耐摩耗性能を両立するようにしたタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
氷雪路用空気入りタイヤ(スタッドレスタイヤ)の構成として、トレッドゴム中に多数の気泡を形成し、トレッドが氷面に踏み込むときにこれら気泡が氷表面の水膜を吸収除去し、トレッドが氷面から離れるときに吸収した水を遠心力で離脱させることを繰り返して氷上性能を向上することが知られている。
【0003】
特許文献1は、このような気泡の形成手段として、タイヤトレッド用ゴム組成物に熱膨張性マイクロカプセルを配合することを提案している。この熱膨張性マイクロカプセルは加硫工程での加熱によって膨張し、加硫後のタイヤのトレッドゴム中に膨張したマイクロカプセルの殻に被覆された気泡(樹脂被覆気泡)が多数形成されるようになる。このようなスタッドレスタイヤでは、樹脂被覆気泡の大きさ及び数が、その氷上性能を左右する。一方、樹脂被覆気泡が多くなると耐摩耗性が悪化するという問題がある。
【0004】
ここでトレッドゴム中の樹脂被覆気泡を大きくすることができれば、樹脂被覆気泡の数を過度に多くせずに氷上性能を改良し耐摩耗性を改良することが期待される。しかし、カーボンブラック等の補強性充填剤を含み、硬く粘度が高い未加硫ゴム中に配合した熱膨張性カプセルをタイヤ加硫時に大きく膨張させることは困難であることから氷上性能及び耐摩耗性能を両立ことは未だ達成されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平10−316801号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、ジエン系ゴムに熱膨張性マイクロカプセルを配合したゴム組成物において、氷上性能と耐摩耗性能を高度に両立することを可能にしたタイヤ用ゴム組成部を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成する本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、アシル基を有する熱可塑性樹脂A及び熱膨張性マイクロカプセルBを含むマスターバッチをジエン系ゴムに配合したゴム組成物であって、ジエン系ゴム100重量部に対し熱可塑性樹脂Aを1〜20重量部、熱膨張性マイクロカプセルBを1〜10重量部含むと共に、熱膨張性マイクロカプセルBの重量に対する熱可塑性樹脂Aの重量の比(A/B)が0.3以上、かつ前記熱膨張性マイクロカプセルBの殻材がニトリル系重合体により形成され、該ニトリル系重合体の溶解度パラメータSPn、熱可塑性樹脂Aの溶解度パラメータSPt及び前記ジエン系ゴムの溶解度パラメータSPrが下記式(i)および(ii)
SPr<SPt≦SPn (i)
(SPn−SPt)≦9 (ii)
を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物によれば、アシル基をもつ熱可塑性樹脂A及び熱膨張性マイクロカプセルBからなるマスターバッチを配合し、ジエン系ゴム100重量部に、熱可塑性樹脂Aを1〜20重量部、熱膨張性マイクロカプセルBを1〜10重量部含み、両者の重量比(A/B)を0.3以上にすると共に、熱膨張性マイクロカプセルBの殻材を形成するニトリル系重合体の溶解度パラメータSPn、熱可塑性樹脂Aの溶解度パラメータSPt及び前記ジエン系ゴムの溶解度パラメータSPrがSPr<SPt≦SPnおよび(SPn−SPt)≦9の関係を満たすので、ジエン系ゴムと熱膨張性マイクロカプセルBの界面に熱可塑性樹脂Aが局在化しやすくなるため、タイヤ加硫時に熱膨張性マイクロカプセルBの周りの熱可塑性樹脂Aが緩衝材のように作用し熱膨張性マイクロカプセルBを膨張しやすくする。このため膨張した樹脂被覆気泡のサイズが大きくなるので配合量を減らしても優れた氷上性能を得ることができる。同時に樹脂被覆気泡の数を減らすことにより、耐摩耗性を向上することができる。
【0010】
本発明において、ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度が−50℃以下であることが好ましい。これにより、冬用タイヤに求められる特性をより高くすることが出来る。
【0011】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、スタッドレスタイヤのトレッド部に好適に用いることが出来る。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明において使用するジエン系ゴムは、空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物に使用可能なゴムであれば良く、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、各種のスチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム等が挙げられる。とりわけ、氷雪路用空気入りタイヤ(スタッドレスタイヤ)のトレッド部のゴムコンパウンドに使用する場合、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムが好ましい。これらジエン系ゴムは、単独で使用することができる。また複数の種類を組み合わせて使用することができる。
【0013】
本発明において、上述したジエン系ゴムの平均ガラス転移温度は−50℃以下であることが好ましく、更に好ましくは−60〜−100℃であると良い。ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度を−50℃以下にすることにより、低温下でのゴムコンパウンドのしなやかさを維持し、氷面に対する凝着力を高くするので、冬用タイヤのトッレド部に好適に使用することができる。なおガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により20℃/分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、転移域の中点の温度とする。また、ジエン系ゴムが油展品であるときは、油展成分(オイル)を含まない状態におけるジエン系ゴムのガラス転移温度とする。また、平均ガラス転移温度とは、各ジエン系ゴムのガラス転移温度に各ジエン系ゴムの重量分率を乗じた合計(ガラス転移温度の重量平均値)である。なお、すべてのジエン系ゴムの重量分率の合計を1とする。
【0014】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、上述したジエン系ゴムにアシル基を有する熱可塑性樹脂A及び熱膨張性マイクロカプセルBを含むマスターバッチを配合して調製される。このマスターバッチは、熱可塑性樹脂A及び熱膨張性マイクロカプセルBの重量比(A/B)が0.3以上、好ましくは0.3〜20、より好ましくは0.3〜10である。重量比(A/B)が0.3未満であると、ジエン系ゴムに配合したとき熱膨張性マイクロカプセルBの周りに熱可塑性樹脂Aを被覆するように局在化させた形態にすることが困難になり、タイヤ加硫時に熱膨張性マイクロカプセルBのサイズを大きくする効果が十分に得られない。また、このマスターバッチの配合量は、重量比(A/B)を0.3以上にした熱可塑性樹脂Aの配合量がジエン系ゴム100重量部に対し1〜10重量部、熱膨張性マイクロカプセルBの配合量が1〜20重量部になるように決定される。
【0015】
本発明に使用する熱膨張性マイクロカプセルBは、ニトリル系重合体で形成された殻材中に、熱膨張性物質を内包した構成からなる。このため、未加硫タイヤの加硫時にゴム組成物中のマイクロカプセルが加熱されると、殻材に内包された熱膨張性物質が膨張して殻材の粒径を大きくし、トレッドゴム中に多数の樹脂被覆気泡を形成する。これにより、氷の表面に発生する水膜を効率的に吸収除去すると共に、ミクロなエッジ効果が得られるため、氷上性能を向上させる。また、マイクロカプセルの殻材は、トレッドゴムより硬いためトレッド部の耐摩耗性を高くすることができる。
【0016】
本発明において、熱膨張性マイクロカプセルBの配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し1〜10重量部、好ましくは2〜8重量部にする。マイクロカプセルの配合量が1重量部未満であると、トレッドゴム中の樹脂被覆気泡の容積が不足し氷上性能を十分に向上することができない。マイクロカプセルの配合量が10重量部を超えるとトレッドゴムの耐摩耗性能が悪化する。
【0017】
熱膨張性マイクロカプセルの殻材はニトリル系重合体により形成される。ニトリル系重合体としては好ましくは、ニトリル系単量体(I)を主成分とし、分子中に不飽和二重結合とカルボキシル基を有する単量体(II)及び2以上の重合性二重結合を有する単量体(III)から共重合すると良い。また、膨張特性を調整するために、必要に応じて、共重合可能な単量体(IV)を加えてもよい。
【0018】
本発明において好適に使用するニトリル系単量体(I)としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エトキシアクリロニトリル、フマロニトリル等及びこれらの混合物が例示される。特に、アクリロニトリル及び/又はメタクリロニトリルが好ましい。単量体(I)の共重合比は、好ましくは35〜95重量%、より好ましくは45〜90重量%にするとよい。
【0019】
分子中に不飽和二重結合とカルボキシル基を有する単量体(II)としては、例えば、アクリル酸(AA)、メタクリル酸(MAA)、イタコン酸、スチレンスルホン酸又はナトリウム塩、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等及びこれらの混合物が例示される。単量体(II)の共重合比は、好ましくは4〜60重量%、より好ましくは10〜50重量%にするとよい。単量体(II)の共重合比が4重量%未満では高温領域における膨張性が低下するおそれがある。
【0020】
2以上の重合性二重結合を有するモノマー(III)としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ジビニル化合物、メタクリル酸アリル、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアネート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、重量平均分子量が200のポリエチレングリコール(PEG#200)ジ(メタ)アクリレート、重量平均分子量が400のポリエチレングリコール(PEG#400)ジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等及びこれらの混合物が例示される。単量体(III)の共重合比は、好ましくは0.05〜5重量%、より好ましくは0.2〜3重量%にするとよい。単量体(III)の共重合比が0.05重量%未満又は5重量%を超えると高温度領域における膨張性能が不良になる。
【0021】
共重合可能な単量体(IV)は膨張特性を調整するために追加して共重合してもよく、共重合可能な単量体(IV)としては、例えば、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル、スチレン、スチレンスルホン酸またはそのナトリウム塩、α−メチルスチレン、クロロスチレンなどスチレン系モノマー、アクリルアミド、置換アクリルアミド、メタクリルアミド、置換メタクリルアミドなどを例示することができる。単量体(IV)は任意成分であり、これを添加するときは、共重合比は、好ましくは0.05〜20重量%、より好ましくは1〜15重量%にするとよい。
【0022】
マイクロカプセルの殻材を形成するニトリル系重合体は、常法により懸濁重合して得ることができる。また、重合開始剤は、油溶性の過酸化物又はアゾビス系化合物であり、かつ反応温度での半減期が1〜25時間、より好ましくは5〜20時間のものが好ましい。重合開始剤としては、例えば、過酸化物化合物である過酸化ジアルキル、過酸化ジアシル、ペルオキシ酸エステル、ペルオキシジカーボネート及びアゾ化合物を例示することができる。
【0023】
マイクロカプセルの殻材中に内包する熱膨張性物質は、熱によって気化又は膨張する特性をもち、150℃での蒸気圧が好ましくは1.4〜3.0MPaであるものを使用する。より好ましくは蒸気圧が1.5〜2.8MPaであるものがよい。150℃での蒸気圧が1.4MPaより低いと、マイクロカプセルの膨張前の平均粒径を小さくした場合に、膨張倍率を大きくすることができず、所望の大きさの樹脂被覆気泡を形成することができない。また、150℃での蒸気圧が3.0MPaより高いと、加工安定性が低下するので好ましくない。なお、熱膨張性物質の150℃での蒸気圧は、ランキン−デュプレの蒸気圧式により近似される値とする。
【0024】
このような熱膨張性物質としては、上記の蒸気圧を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、イソアルカン、ノルマルアルカン等の炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも1種が例示される。イソアルカンとしては、イソブタン、イソペンタン、2−メチルペンタン、2−メチルヘキサン、2,2,4−トリメチルペンタン等を挙げることができ、ノルマルアルカンとしては、n−ブタン、n−プロパン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等を挙げることができる。これらの炭化水素は、それぞれ単独で使用しても複数を組み合わせて使用してもよい。また、上記以外の物質であっても、これらの炭化水素と混合することにより150℃での蒸気圧が1.4〜3.0MPaになれば混合して使用することができる。
【0025】
また、熱膨張性物質の好ましい形態としては、常温で液体の炭化水素に、常温で気体の炭化水素を溶解させたものがよい。このような炭化水素の混合物を使用することにより、未加硫タイヤの加硫成形温度領域(150〜190℃)において、低温領域から高温領域にかけて十分な膨張力を得ることができる。
【0026】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物において、アシル基を有する熱可塑性樹脂Aを熱膨張性マイクロカプセルBと共にマスターバッチとして配合する。熱可塑性樹脂Aは、アシル基を有するため、熱膨張性マイクロカプセルBとの親和性が高く、しかも予め両者を混合したマスターバッチにするため、ジエン系ゴムに配合したとき熱膨張性マイクロカプセルBの周りを被覆するように熱可塑性樹脂Aからなる相が局在化しやすくなる。このためタイヤ加硫時に熱可塑性樹脂Aからなる相が緩衝材のような作用を行い、熱膨張性マイクロカプセルBが直接ジエン系ゴムに接触しないようにすることにより、熱膨張性マイクロカプセルBが膨張するのが阻害されないようにするので樹脂被覆気泡のサイズを大きくすることができる。
【0027】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、上述したジエン系ゴム、熱膨張性マイクロカプセルBの殻材を形成するニトリル系重合体及びアシル基を有する熱可塑性樹脂Aの溶解度パラメータ(以下、「SP値」と言うことがある。)が特定の関係を満たすことを特徴とする。すなわち、ジエン系ゴムの溶解度パラメータをSPr、ニトリル系重合体の溶解度パラメータをSPn、熱可塑性樹脂Aの溶解度パラメータをSPtにするとき、下記式(i)および(ii)の関係を満たす。
SPr<SPt≦SPn (i)
(SPn−SPt)≦9 (ii)
【0028】
熱可塑性樹脂AのSPtとニトリル系重合体のSPnの差が9を超えると、熱可塑性樹脂Aと熱膨張性マイクロカプセルBとの親和性が十分に得られず、熱膨張性マイクロカプセルBのサイズを大きくする効果が十分に得られない。熱可塑性樹脂AのSPtとニトリル系重合体のSPnの差(SPn−SPt)は、好ましくは0〜7であるとよい。ニトリル系重合体のSP値は、特に制限されるものではないが好ましくは21〜29である。
【0029】
溶解度パラメータ(SP値)は、溶媒の極性を表すファクターとして一般に用いられる値であり、本明細書ででは(株)情報機構発行の「SP値 基礎・応用と計算方法」(2005年3月31日第1版、65頁)に記載の方法にて計算した値を適用する。
【0030】
熱可塑性樹脂Aがアシル基を有することにより熱膨張性マイクロカプセルBの殻材との親和性をより高くすることができる。アシル基を有する熱可塑性樹脂Aとしては、例えばエチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、エチレンアクリル酸コポリマー(EAA)、エチレンメタクリル酸コポリマー(EMAA)、エチレンアクリル酸エチルコポリマー(EEA)等を例示することができる。なかでもEVA,PVAc,EAAが好ましい。
【0031】
タイヤトレッド用ゴム組成物は、カーボンブラック、シリカ等の補強性充填剤を配合することができる。補強性充填剤を配合することによりゴムの強度を高くし耐摩耗性能を良好にすることが出来る。充填剤の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し好ましく20〜80重量部、好ましくは30〜70重量部にする。充填剤の配合量が20重量部より小さいとゴム強度を高くして耐摩耗性能を向上することが出来ない。充填剤の配合量が80重量部より大きいとタイヤトレッド用ゴム組成物の転がり抵抗が悪化する。また、混合時間が長くなるなど加工性が悪化する。
【0032】
補強性充填剤としては、例えばカーボンブラック、シリカ、クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、炭酸マグネシウム、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸カルシウム等を挙げることが出来る。これらのうち典型的なものはシリカで、例えば湿式シリカ、乾式シリカなどの任意のシリカを単独又は組合せて用いることが出来る。
【0033】
ゴム組成物にシリカを配合するとき、シランカップリング剤をゴム組成物中のシリカの配合量に対し2〜15重量%を配合するとよく、より好ましくは4〜10重量%を配合するとよい。シランカップリング剤を配合することにより、シリカの分散性を向上しゴムとの補強性を高めることができる。シランカップリング剤がシリカ配合量の2重量%より小さいとシリカの分散が悪化する。シランカップリング剤がシリカ配合量の15重量%より大きいとシランカップリング剤同士が縮合してしまい、所望の効果を得ることができない。
【0034】
シランカップリング剤の種類は、シリカ配合のゴム組成物に使用可能なものであれば特に制限されるものではないが、例えば、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラサルファイド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジサルファイド、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サルファイド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等の硫黄含有シランカップリング剤を例示することが出来る。
【0035】
本発明において、熱可塑性樹脂A及び熱膨張性マイクロカプセルBを含むマスターバッチの製造方法は、特に制限されることはなく、通常の方法で製造することができる。好ましくは、熱可塑性樹脂A及び熱膨張性マイクロカプセルBを所定の配合比になるように秤量し、熱膨張性マイクロカプセルBに内包された熱膨張性物質の膨張開始温度より低い温度で溶融混練するとよい。
【0036】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、加工助剤などのタイヤトレッド用ゴム組成物に一般的に使用され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ゴム組成物とし、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は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。このようなゴム組成物は、公知のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。
【0037】
本発明のタイヤ用ゴム組成部はスタッドレスタイヤのトレッド部を構成するのに好適である。このように構成されたトレッド部は、氷上性能と耐摩耗性能とを高度に両立することが出来る。
【0038】
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【0039】
表1に示す配合において、表2に示す配合剤を共通配合とし、加硫促進剤、硫黄、熱膨張性マイクロカプセル、EVA及びマスターバッチ1〜5を除く成分を1.7リットル密閉式バンバリーミキサーで5分間混練し、155±10℃に達したときに放出して室温冷却した。これに加硫促進剤、硫黄、熱膨張性マイクロカプセル(表中「マイクロカプセル」と記す。)、EVA及びマスターバッチ1〜5を配合し、バンバリーミキサーで混合し、9種類のゴム組成物(実施例1〜3、参考例、比較例1〜5)を調製した。また表2に記載した配合剤の量は、表1に記載したジエン系ゴム100重量部に対する重量部で示した。
【0040】
得られた9種類のタイヤトレッド用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調整した。得られた加硫ゴム試験片の氷上性能及び耐摩耗性能を下記に示す方法により評価した。
【0041】
氷上性能
得られた加硫ゴム試験片を偏平円柱状の台ゴムに貼り付け、インサイドドラム型氷上摩擦試験機を用いて、測定温度−1.5℃、荷重5.5kg/cm3、ドラム回転速度25km/hの条件で氷上摩擦係数を測定した。得られた氷上摩擦係数を、比較例1の値を100とする指数にして表1の「氷上性能」の欄に示した。この指数値が大きいほど氷上摩擦力が大きく氷上性能が優れることを意味する。
【0042】
耐摩耗性能
得られた加硫ゴム試験片を、JIS K6264に準拠して、ランボーン摩耗試験機(岩本製作所社製)を使用して、荷重39N、スリップ率30%の条件で摩耗量を測定した。得られた結果は、比較例1の摩耗量の逆数を100とする指数としての「耐摩耗性」の欄に示した。この指数が大きいほど摩耗量が少なく耐摩耗性能が優れることを意味する。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】
【0045】
なお、表1,2において使用した原材料の種類を下記に示す。
・NR:天然ゴム、BON BUNDIT製STR20、SP値が16.7
・BR:ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol BR1220、SP値が17.1
・CB:カーボンブラック、キャボットジャパン社製ショウブラックN339
・シリカ:エボニックデグッサ社製ULTRASIL VN−3
・カップリング剤:シランカップリング剤、エボニックデグッサ社製Si69
・マイクロカプセル:熱膨張性マイクロカプセル(B)、松本油脂製薬社製マイクロスフェアF100、殻材を形成するニトリル系重合体のSP値が25.3
・EVA:エチレン酢酸ビニルコポリマー(A)、三井デュポンケミカル社製エバフレックスEV150、SP値が17.6
・マスターバッチ1:上記のエチレン酢酸ビニルコポリマー(A)及び熱膨張性マイクロカプセル(B)を重量比(A/B)=1にして80〜90℃で溶融混練したマスターバッチ
・マスターバッチ2:上記のエチレン酢酸ビニルコポリマー(A)及び熱膨張性マイクロカプセル(B)を重量比(A/B)=0.25にして80〜90℃で溶融混練したマスターバッチ
・マスターバッチ3:上記のエチレン酢酸ビニルコポリマー(A)及び熱膨張性マイクロカプセル(B)を重量比(A/B)=5にして80〜90℃で溶融混練したマスターバッチ
・マスターバッチ4:熱可塑性樹脂(A)[ポリアクリロニトリル、三井化学社製、SP値が26.1]及び熱膨張性マイクロカプセル(B)を重量比(A/B)=1にして150℃で溶融混練したマスターバッチ
・マスターバッチ5:熱可塑性樹脂(A)[ポリエチレン、プライムポリマー社製、SP値が16.6]及び熱膨張性マイクロカプセル(B)を重量比(A/B)=1にして150℃で溶融混練したマスターバッチ
・酸化亜鉛:正同化学社製酸化亜鉛3種
・ステアリン酸:日油社製ビーズステアリン酸YR
・老化防止剤:フレキシス社製6PPD
・ワックス:大内新興化学社製パラフィンワックス
・オイル:昭和シェル社製エクストラクト4号S
・硫黄:細井化学社製油処理イオウ
・加硫促進剤1:三新化学社製サンセラーCM−G
・加硫促進剤2:フレキシス社製PERKACIT DPG GRS
【0046】
表1の結果から明らかなように、実施例1〜のタイヤトレッド用ゴム組成物は、いずれも比較例1と比べ氷上性能及び耐摩耗性能を維持・向上することを確認した。
【0047】
比較例2のゴム組成物は、熱可塑性樹脂A(EVA)及び熱膨張性マイクロカプセルBを予めマスターバッチにして配合せず、個別にブレンドしたので樹脂被覆気泡の大きさが不十分になり氷上性能を改良することができない。
【0048】
比較例3のゴム組成物は、熱可塑性樹脂A(EVA)及び熱膨張性マイクロカプセルBの重量比(A/B)が0.3未満であるため、樹脂被覆気泡の大きさが不十分になり氷上性能を改良することができない。
【0049】
比較例4のゴム組成物は、マスターバッチ3として配合した熱可塑性樹脂A(EVA)が20重量部を超えるので耐摩耗性能が悪化した。
【0050】
比較例5のゴム組成物は、マスターバッチとして配合した熱可塑性樹脂A(ポリエチレン)のSP値はゴムマトリックスのジエン系ゴムのSP値を下回るため氷上性能が悪化する。