(57)【要約】【課題】耐摩耗性を損なうことなく、氷上摩擦力を向上させ、硬度の温度依存性を小さくしたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）１００質量部のジエン系ゴム、（Ｂ）３〜１５質量部の脂肪酸メチルエステル混合物、および（Ｃ）０．５〜２０質量部の熱膨張性マイクロカプセルを含んで成り、脂肪酸メチルエステル混合物が、大豆油、菜種油またはこれらの混合物から抽出された脂肪酸混合物をメチルエステル化することにより得られたものであって、３０〜４０質量％のリノール酸メチルと４０〜５０質量％のオレイン酸メチルを含むものであることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）１００質量部のジエン系ゴム、
（Ｂ）３〜１５質量部の脂肪酸メチルエステル混合物、および
（Ｃ）０．５〜２０質量部の熱膨張性マイクロカプセル、
を含んで成り、脂肪酸メチルエステル混合物が、大豆油、菜種油またはこれらの混合物から抽出された脂肪酸混合物をメチルエステル化することにより得られたものであって、３０〜４０質量％のリノール酸メチルと４０〜５０質量％のオレイン酸メチルを含むものであることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
【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に関し、より詳細には、特定の脂肪酸エステル混合物と熱膨張性マイクロカプセルとを含むことにより、耐摩耗性を損なうことなく、氷上摩擦力を改善し、硬度の温度依存性を小さくしたタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
スタッドレスタイヤは、氷雪路面や非氷雪路面を含む幅広い温度条件下で使用されるため、トレッドゴムに要求される特性として、硬度の温度依存性が小さく、さらに、氷上性能（氷雪路面上におけるタイヤの発進性能、加速性能および制動性能）が高いことが求められる。これらの特性を兼ね備えたトレッドゴムを得るために、ジエン系ゴムに熱膨張性マイクロカプセル、熱膨張性黒鉛および発泡剤含有樹脂から選ばれる少なくとも一種に加えて、脂肪酸エステルを配合する技術が既に提案されているが（特許文献１および２）、氷上性能の向上のため、トレッドゴムと氷雪面との間の摩擦力のさらなる向上が要望されている。さらに、近年、省資源や環境問題への取り組みとして、石油資源由来の原材料の使用量を低減することが求められており、石油資源由来の原材料の少なくとも一部を石油資源以外の天然由来の原材料で代替したトレッド用ゴム組成物を開発することが求められている。種々の配合剤を使用してトレッド用ゴム組成物を調製することが提案されているが、十分な耐摩耗性を維持したまま、氷上性能に優れ、しかも、硬度の温度依存性が小さいトレッド用ゴム組成物を得る技術はいまだ提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５０４１３号公報
【特許文献２】特開２００８−１５０４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、石油資源由来の芳香族系オイルに代わる天然由来の原材料を使用して、耐摩耗性を損なわずに、氷上摩擦力を向上させ、しかも、硬度の温度依存性を小さくしたゴム組成物を提供することにある。
【０００５】
本発明者は、上記課題を検討した結果、ジエン系ゴムに熱膨張性マイクロカプセルおよび特定の脂肪酸エステル混合物を配合すると、加硫後に、耐摩耗性を損なわずに、氷上摩擦力を向上させ、しかも、硬度の温度依存性を小さくなることを見出し、本発明を完成した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従えば、
（Ａ）１００質量部のジエン系ゴム、
（Ｂ）３〜１５質量部の脂肪酸メチルエステル混合物、および
（Ｃ）０．５〜２０質量部の熱膨張性マイクロカプセル、
を含んで成り、脂肪酸メチルエステル混合物が、大豆油、菜種油またはこれらの混合物から抽出された脂肪酸混合物をメチルエステル化することにより得られたものであって、３０〜４０質量％のリノール酸メチルと４０〜５０質量％のオレイン酸メチルを含むものであることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明のゴム組成物におけるジエン系ゴム（成分Ａ）としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＩＢＲ）等のジエン系合成ゴムが挙げられる。これらのジエン系ゴムは、単独でまたは２種以上の組み合わせで使用することができる。
【０００８】
上記脂肪酸メチルエステル混合物（成分Ｂ）は、大豆油、菜種油またはこれらの混合物から抽出された脂肪酸混合物をメチルエステル化することにより得られたものであって、３０〜４０質量％のリノール酸メチルと４０〜５０質量％のオレイン酸メチルを含むものである。一般的に、大豆油および菜種油の脂肪酸組成は、それらの由来となる大豆および菜種の品種および産地などに応じて異なるが、本発明において使用される脂肪酸メチルエステル混合物を得る場合には、メチルエステル化後に３０〜４０質量％のリノール酸メチルと４０〜５０質量％のオレイン酸メチルを含むように、大豆油、菜種油またはこれらの混合物から、所定のリノール酸含有量およびオレイン酸含有量を有する脂肪酸混合物を抽出する。大豆油および菜種油を構成する脂肪酸には、オレイン酸およびリノール酸の他に、パルミチン酸、ステアリン酸、リノレン酸等があるため、本発明において使用される脂肪酸メチルエステル混合物は、上記の所定の質量百分率でリノール酸メチルおよびオレイン酸メチルを含む限り、パルミチン酸、ステアリン酸、リノレン酸等を任意の割合で含んでよい。かかる脂肪酸メチルエステル混合物は、例えばカネダ（株）からベジソル（登録商標）ＭＭとして入手可能である。
【０００９】
脂肪酸メチルエステル混合物の配合量は、ジエン系ゴム（Ａ）１００質量部当たり３〜１５質量部、好ましくは５〜１０質量部である。脂肪酸メチルエステル混合物の配合量がゴム成分（Ａ）１００質量部当たり３質量部未満では、脂肪酸メチルエステル混合物による所期の効果が発揮されない。脂肪酸メチルエステル混合物の配合量がゴム成分（Ａ）１００質量部当たり１５質量部を超える場合には、耐摩耗性が低下するため好ましくない。
【００１０】
上記熱膨張性マイクロカプセル（成分（Ｃ））は、低沸点液体を熱可塑性樹脂からなる外殻中に封じ込めたものである。当該熱膨張性マイクロカプセルを加熱することで、熱可塑性樹脂が軟化し、低沸点液体が気化すると、低沸点液体の気化圧によって、熱膨張性マイクロカプセルは膨張する。熱膨張性マイクロカプセルとしては、加熱により膨張した後の真比重が０.１以下でかつ粒径が５〜３００μｍであるものが好ましい。かかる熱膨張性マイクロカプセルは、日本フェライト（株）から商品名「ＥＸＰＡＮＣＥＬ（登録商標）０９１ＤＵ−８０」、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ（登録商標）０９２ＤＵ−１２０」等として、あるいは、松本油脂製薬（株）から商品名「マツモトマイクロスフェアー（登録商標）Ｆ−８５」、「マツモトマイクロスフェアー（登録商標）Ｆ−１００」等として入手可能である。
【００１１】
熱膨張性マイクロカプセルは、本発明のゴム組成物中に、ジエン系ゴム（Ａ）１００質量部当たり０．５〜２０質量部、好ましくは３〜１０質量部、更に好ましくは３〜１０質量部の量で含まれる。熱膨張性マイクロカプセルの量が０．５質量部未満であると、所期の効果が得られず、２０質量部を超えると、機械的強度の低下や耐摩耗性の低下が起こるので好ましくない。
【００１２】
前記熱膨張性マイクロカプセルの外殻を構成する熱可塑性樹脂としては、（メタ）アクリロニトリルのホモポリマー又は（メタ）アクリロニトリル含有量の高い重合体が好適に用いられる。その共重合体の場合の相手側モノマー（コモノマー）としては、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、スチレン系モノマー、（メタ）アクリレート系モノマー、酢酸ビニル、ブタジエン、ビニルピリジン、クロロプレン等のモノマーが用いられる。なお、上記の熱可塑性樹脂は、ジビニルベンゼン、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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１,３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアネート等の架橋剤で架橋可能にされていてもよい。架橋形態については未架橋が好ましいが、熱可塑性樹脂としての性質を損なわない程度に架橋していてもかまわない。
【００１３】
また、前記熱により気化して気体を発生する液体としては、例えば、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタン、ヘキサン、石油エーテルの如き炭化水素類、塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエタン、トリクロルエチレンの如き塩素化炭化水素のような液体等が挙げられる。
【００１４】
本発明のゴム組成物には、上記ゴム成分（Ａ）、脂肪酸エステル混合物（Ｂ）および熱膨張性マイクロカプセル（Ｃ）に加えて、タイヤトレッド用ゴム組成物に一般的に配合される、シリカおよびカーボンブラックなどの補強充填剤、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、老化防止剤などの各種配合剤を一般的な使用量で配合することができる。本発明のゴム組成物は、ゴム組成物の製造に通常用いられているバンバリーミキサーやニーダーなどの混合または混練装置を使用して一般的な混合または混練方法および操作条件で製造することができる。
【００１５】
以下の例により本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれら実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【実施例】
【００１６】
対照例、比較例１〜４および実施例１〜３のゴム組成物の調製
下記表１に示す配合（質量部）において、硫黄と加硫促進剤と酸化亜鉛を除く成分を、１．７リットル密閉式バンバリーミキサーを用いて５分間混練した後、バンバリーミキサーから混練物を放出して室温に放冷した。次に、オープンロールミキサーを用いて、前記混練物に硫黄および加硫促進剤と酸化亜鉛を配合し、未加硫ゴム組成物を調製した。得られた未加硫ゴム組成物を、それぞれ、所定のモールドを用いて下記の各試験に必要な形状にし、１６０℃で２０分間加硫した。
【００１７】
試験方法
（１）シート状の加硫ゴム試験片を、扁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氷上摩擦係数を測定した。測定温度は−１．５℃、荷重０．５４ＭＰa、ドラム回転速度は２５ｋｍ／時間であった。結果は、対照例の値を１００として指数で表した。数値が大きい程、氷上摩擦力が高いことを示す。
（２）硬度の温度依存性：
シート状の加硫ゴム試験片について、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して、温度０℃および６０℃でタイプＡデュロメーター硬度を測定し、温度０℃での硬度と温度６０℃の硬度の差（ΔＨｓ）（すなわち（０℃での硬度）−（６０℃での硬度)）を求めた。結果は、この値が小さいほど、硬度の温度変化が小さく、硬度の温度依存性が小さいことを示す。
（３）耐摩耗性：
シート状の加硫ゴム試験片について、ＪＩＳ  Ｋ６２６４に準拠して、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を使用し、スリップ率３０％、荷重４．０ｋｇ（３９Ｎ）の条件で摩耗損失体積を測定した。結果は、対照例の値を１００として指数で表した。指数の値が大きいほど、耐摩耗性が良好であることを示す。
これらの試験結果を下記表１に示す。
【００１８】
【表１】
2011089081.tif 000002
【００１９】
注：
（１）：ＳＴＲ２０
（２）：ＢＲ１２２０（日本ゼオン（株）製）
（３）：ショウブラックＮ３３９（キャボットジャパン（株）製）
（４）：Ｕｌｔｒａｓｉｌ  ＶＮ３ＧＲ（エボニックデグサ社製）
（５）：エクストラクト４号（昭和シェル石油（株）製）
（６）：マツモトマイクロスフェアーＦ−１００（松本油脂製薬（株）製）
（７）：ベジソルＭＭ（カネダ（株）製）
（８）：ステアリン酸メチル（和光純薬工業（株）製）
（９）：ビーズステアリン酸（日本油脂（株）製）
（１０）：酸化亜鉛３種（正同化学工業（株）製）
（１１）：ノクセラーＣＺ−Ｇ（大内新興化学工業（株）製）
（１２）：Ｐｅｒｋａｃｉｔ  ＤＰＧ（フレキシス製）
（１３）：金華印油入微粉硫黄（鶴見化学工業（株）製）
（１４）：Ｓｉ６９（エボニックデグサ社製）
【００２０】
表１に示した試験結果から、上記の特定の脂肪酸エステルおよび熱膨張性マイクロカプセルを配合した本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物では、耐摩耗性をほぼ維持したまま、氷上摩擦力が顕著に向上し、硬度の温度依存性が小さいことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、上記のとおり、硬度の温度依存性を小さく、しかも、優れた耐摩耗性および氷上摩擦力を示すため、特にスタッドレスタイヤのトレッドとして有用である。