特許 6012261 タイヤトレッド用ゴム組成物

(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スタッドレスタイヤ。

【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１〜３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５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。