(57)【要約】【課題】金型に接する発泡していないスキン層を薄くし、発泡面を露出しやすくすることを可能とし、慣らし走行距離が少なくても発泡ゴムの性能を十分に引き出すことのできるゴム組成物及び該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】ゴム成分としての天然ゴム及び合成ゴムから選ばれる少なくとも１種に、発泡剤と、ヒドラジド化合物及びヒドラゾン化合物から選ばれる少なくとも１種を含む発泡助剤を配合してなるゴム組成物及び該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分としての天然ゴム及び合成ゴムから選ばれる少なくとも１種に、発泡剤と、ヒドラジド化合物及びヒドラゾン化合物から選ばれる少なくとも１種を含む発泡助剤を配合してなるゴム組成物。
【請求項２】
前記ヒドラジド化合物が、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３−ジスルホニルヒドラジド、チオビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジドから選ばれる１種であり、前記ヒドラゾン化合物がｐ−トルエンスルホニルアセトンヒドラゾンであることを特徴とする請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記発泡剤がアゾジカルボンアミドを含んでなることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
前記発泡助剤にさらに尿素を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物。
【請求項５】
前記ゴム組成物にさらに樹脂を配合することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のゴム組成物。
【請求項６】
前記樹脂の少なくとも一部が長尺状又は板状であることを特徴とする請求項５記載のゴム組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のゴム組成物を用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡性ゴム組成物に関し、特には空気入りタイヤに使用した場合に、氷雪路面上を転動するタイヤのトレッド表面と氷雪路面との間の摩擦力の増加をもたらすゴム組成物及び該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トレッド表面の氷上摩擦力を高める従来技術としては、トレッドゴム中にクルミ殻、籾殻などの粉末を混入させて、トレッド表面の表面粗さを高めること、トレッドゴムを発泡ゴムによって形成することなどが広く一般に知られており、これらのタイヤでは、タイヤの転動によって発生した融氷水をトレッド表面の凹部内へ取込むことにより、そのトレッド表面の氷上摩擦力を高めることが可能となる。
【０００３】
しかしながら、これらのタイヤの新品時においては、加硫金型の成形面と接触するトレッド表面は一般に粗さが小さく、それらのタイヤに、所要の氷上摩擦力を直ちに発生させることは困難であった。
【０００４】
そしてまた、スノータイヤやスタッドレスタイヤを除く、他の一般タイヤにあっては、それが新品時であると使用途中であるとを問わず、トレッド表面の粗さが小さいために、トレッド表面と氷面との間の摩耗力を十分に確保することは不可能であった。
【０００５】
これに対し、近年においては、このような場合に、トレッド表面に、それの周方向に延びるロングスクラッチを設けることが有効であるとされており、実際には、加硫金型の成形面に、ロングスクラッチ形成用の突条を設け、それによって、加硫成形されるタイヤのトレッド表面に、その周方向に延びる多数のロングスクラッチを形成する技術も提案されている。
【０００６】
ところが、この技術は、成形金型に形成した比較的厚肉の突条をもって、タイヤのロングスクラッチを形成するものであるため、発泡ゴム自体のスキン層は依然残っており、走行して摩耗が進むことで氷上性能が向上してゆくことは避けられない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記状況に鑑み、金型に接する発泡していないスキン層を薄くし、発泡面を露出しやすくすることを可能とし、慣らし走行距離が少なくても発泡ゴムの性能を十分に引き出すことのできるゴム組成物及び該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ゴム成分としての天然ゴム及び合成ゴムから選ばれる少なくとも１種に、発泡剤と、ヒドラジド化合物及びヒドラゾン化合物から選ばれる少なくとも１種を含む発泡助剤を配合してなるゴム組成物及び該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤがその目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のゴム成分としては、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ブタジエンゴム、高シスおよび低シスポリブタジエンゴム、乳化重合および溶液重合スチレンブタジエン共重合体ゴム等のジエン系ゴム等を例示することができ、これらを単独で、あるいは、ブレンドして使用できる。
【００１０】
本発明の発泡剤としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、パラトルエンスルホニトリルヒドラジン、ｐ，ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジン）等が好ましく、なかでも、ＡＤＣＡは効果の面で優れている上に、薬品として取り扱いが比較的安全で、放置安定性に優れ、しかも微量ながら食品添加物として認定されるほどの毒性安全性も保障されており、特に好ましい発泡剤である。
【００１１】
本発明の発泡剤と組み合わせて使用される発泡助剤は、ヒドラジド化合物及びヒドラゾン化合物から選ばれる少なくとも１種を含むことを必須とする。ヒドラジド化合物としては、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３−ジスルホニルヒドラジド、チオビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジドが好ましく、ヒドラゾン化合物としては、ｐ−トルエンスルホニルアセトンヒドラゾンが好ましい。本発明のゴム組成物においては、これらのヒドラジド化合物及びヒドラゾン化合物から選ばれる少なくとも１種を含む発泡助剤を配合することが好ましい。
これらのヒドラジド化合物及びヒドラゾン化合物は、それ自体発泡剤としての機能も有するが、それ自身のみでは有用な発泡体を作ることは困難である。しかしながら、適当な発泡剤、特にはＡＤＣＡと組み合わせることによって、発泡助剤として機能し、本発明の効果を達成する。具体的には、該発泡助剤がＡＤＣＡ等の発泡剤の分解温度を低下させ、温度に対するガスの発生挙動をシャープなものとする。これによって、加硫時に金型に接する部分である、発泡しないスキン層を薄くすることができ、本発明の効果を達成することができる。
さらには、発泡助剤として、上記ヒドラジド化合物及びヒドラゾン化合物から選ばれる少なくとも１種に尿素を加えることが好ましく、尿素の添加によって本発明の効果がさらに向上する。
【００１２】
本発明における発泡剤の使用量は、ゴム成分１００重量部に対して、１〜２０重量部であることが好ましい。これは、発泡剤の使用量がこの範囲であると、所定の発泡が容易に行われて気泡が形成されやすく、また気泡率が適度であるため、このようなゴムをトレッドに用いた空気入りタイヤは耐摩耗性にも優れたものとなるからである。同様の観点から、発泡剤の使用量は３．５〜８．５重量部であることがより好ましい。
【００１３】
発泡助剤の使用量は、ゴム成分１００重量部に対して０．１〜２５重量部が好ましい。これは、発泡助剤の使用量がこの範囲内であると、所定の発泡が容易に行われ、また発泡率も適度なものとなるため、このようなゴムをトレッドに用いた空気入りタイヤは耐摩耗性にも優れたものとなるからである。
【００１４】
本発明のゴム組成物には、樹脂を含むことが好ましい。本発明で使用し得る樹脂は結晶性高分子から形成されていてもよいし、非結晶性高分子から形成されていてもよく、又これらの両者を含んでいてもよいが、本発明のゴム組成物の粘度制御を容易にする観点から、結晶性高分子であることが好ましい。
【００１５】
前記結晶性高分子としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、シンジオタクティック−１，２−ポリブタジエン及びこれらの共重合体などが挙げられ、これらの中でも汎用品で入手しやすい等の観点から、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましい。
前記非結晶性高分子としては、例えばポリメチルメタクリレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、ポリスチレンなどが挙げられる。
また、これらの樹脂は、その形状が長尺状又は板状のものが好ましい。
【００１６】
前記樹脂の含有量は、ゴム組成物中のゴム成分１００重量部に対して、０．５〜２０重量部であることが好ましい。この範囲内であると、発泡剤から発生するガスを取り込むのに十分であり、またゴム組成物中における樹脂の分散性、ゴム押出時の作業性等が良好となるからである。これらの観点から該樹脂の含有量は、さらに１．０〜１５重量部、特には１．０〜１０重量部であることが好ましい。
【００１７】
本発明における発泡ゴム組成物には、充填剤としてカーボンブラックやシリカ等を配合することができ、これらの充填剤を配合する場合、カーボンブラックとしては、乗用車用空気入りタイヤにあっては、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、またはＳＡＦが好ましく、重荷重用空気入りタイヤにあっては、ＩＳＡＦ、またはＳＡＦが好ましい。また、充填剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、３０〜１００重量部が好ましい。これは、このゴム組成物をタイヤトレッドに適用した場合、この範囲内であると良好な耐摩耗性が得られるからである。
【００１８】
本発明における発泡ゴム組成物には、前記の発泡剤、発泡助剤、カーボンブラック、シリカ等の充填剤の他に、アロマオイル、スピンドルオイルなどの軟化剤、老化防止剤、加硫促進剤、ステアリン酸、亜鉛華などの加硫促進助剤、加硫剤などのゴム用配合剤を、適宜、通常の範囲内で配合することができる。
【００１９】
また、本発明で使用する発泡ゴム組成物は常法により製造することができ、本発明のゴム組成物をトレッドゴムとして用いて、通常のタイヤ製造法に従って、加熱加圧することにより所望の用途、サイズの空気入りタイヤを製造することができる。この場合、発泡剤及び発泡助剤の配合量を調節することにより、気泡率、気泡径を適宜調整することができる。
本発明のゴム組成物を用いて得られる空気入りタイヤには、通常の、あるいは、酸素分圧を変えた空気及び窒素などの不活性な気体、及び、それらの混合物を充填することができる。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
下記に示す方法で実車走行による氷上性能を評価した。尚、作製したタイヤは、ｍａｘの氷上性能が同等である乗用車用ラジアルタイヤ（１８５／７０Ｒ１４）であり、１６００ｃｃクラスの乗用車に装着してテストを行った。
（氷上性能テスト）
テストコース（氷路面、路面温度約−５℃）において、２０ｋｍ／ｈにて走行する自動車にブレーキをかけてタイヤをロックし、停止に要する距離を測定し、これの逆数を、ｍａｘを１００としてそれぞれ指数表示した。数値が大きい程、氷上性能が優れていることを示す。
ここでＩＮＤＥＸ＝０とは、走行距離が０である、いわゆる新品のタイヤを意味し、ＩＮＤＥＸ＝１００は比較例１又は２のタイヤにおいて、最高の氷上性能が発現するまでに要した走行距離を指数化したものである。従って、ＩＮＤＥＸ＝５０及びＩＮＤＥＸ＝１５０とは、ＩＮＤＥＸ＝１００に相当する走行距離に対して、それぞれ５０％、１５０％の距離を走行したタイヤを意味する。
【００２１】
実施例１
天然ゴム３０重量部、ポリブタジエンゴム７０重量部からなるゴム成分に対して、カーボンブラック（ＳＡＦ）２０重量部、シリカ３５重量部、ステアリン酸３重量部、亜鉛華３重量部、ワックス１重量部、老化防止剤として、６Ｃ（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）１重量部、ＲＤ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体）０．２重量部、加硫促進剤として、ＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）１重量部、硫黄１重量部、発泡剤として、アゾジカルボンアミド４重量部、発泡助剤として、尿素１重量部、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド２重量部を配合したゴム組成物を用いて、通常の方法でタイヤを製造した。氷上性能を第１表に示す。
【００２２】
実施例２
発泡助剤として、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド２重量部に代えて、ベンゼンスルホニルヒドラジド２．２重量部を加えたこと以外は実施例１と同様にタイヤを製造し、氷上性能を評価した。結果を第１表に示す。
【００２３】
実施例３
発泡助剤として、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド２重量部に代えて、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド１．５重量部を加えたこと以外は実施例１と同様にタイヤを製造し、氷上性能を評価した。結果を第１表に示す。
【００２４】
実施例４
タイヤを製造した後、タイヤのトレッド部分にリブレット加工を施したことを除いて、実施例１と同様にし、氷上性能評価を行った。その結果を第１表に示す。
【００２５】
実施例５
発泡助剤として、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド２重量部に代えて、ベンゼンスルホニルヒドラジド２．２重量部を加えたこと以外は実施例４と同様にタイヤを製造し、氷上性能を評価した。結果を第１表に示す。
【００２６】
実施例６
発泡助剤として、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド２重量部に代えて、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド１．５重量部を加えたこと以外は実施例４と同様にタイヤを製造し、氷上性能を評価した。結果を第１表に示す。
本発明に係るゴム組成物を用いたタイヤは、慣らし走行距離が短い段階で氷上性能が発現することがわかる。
【００２７】
比較例１
発泡助剤として、尿素のみを３重量部配合したこと以外は実施例１と同様にタイヤを製造し、氷上性能を評価した。
【００２８】
比較例２
タイヤを製造した後、タイヤのトレッド部分にリブレット加工を施したことを除いて、比較例１と同様にし、氷上性能評価を行った。その結果を第１表に示す。
【００２９】
【表１】
2004161898.tif 000002
【００３０】
＊１  ６Ｃ；Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン
＊２  ＲＤ；２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体
＊３  ＣＺ；Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド
＊４  アゾジカルボンアミド
＊５  尿素
＊６  ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド
＊７  ベンゼンスルホニルヒドラジド
＊８  ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、金型に接する発泡していないスキン層を薄くし、発泡面を露出しやすくすることを可能とし、慣らし走行距離が少なくても発泡ゴムの性能を十分に引き出すことのできるタイヤ用トレッド用ゴムとして好適なゴム組成物が得られる。