(57)【要約】【課題】ゴムの硬さを維持したまま、比重を低減し、かつ加工性を改善し、また他のタイヤ性能を落とさない特定部材用のゴム組成物を提供する。【解決手段】化学発泡剤を含む発泡剤封入樹脂を０．５〜２０重量部配合したタイヤのビードフィラー部材および／またはサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材用ゴム組成物。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学発泡剤を含む発泡剤封入樹脂を０．５〜２０重量部配合したタイヤのビードフィラー部材および／またはサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ゴム組成物の加硫後の比重が１．０以下で、かつ硬さがＪＩＳ−Ａで８０以上であるタイヤのビードフィラー部材および／またはサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のゴム組成物をタイヤのビードフィラー部材および／またはサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材として用いた空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤのビードフィラー部材および／またはサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材用ゴム組成物、更に詳細には、ランフラット性能等を損なうことなく硬さを維持したまま、タイヤ重量を低減し、かつ乗り心地の維持や転がり抵抗の軽減が図れる、タイヤのビードフィラー部材および／またはサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
安全タイヤの一つとして、サイド補強ランフラットタイヤがある。サイドウォール部内面を補強ライナーと呼ばれるゴムによって補強することにより、ゼロ圧状態でも車重を支える構造にしている。この補強ライナーの要求特性は、高硬さと低発熱の両立であるが、従来の硬質ゴム補強材では重量増は否めず、タイヤの転がり抵抗の増大や乗り心地の悪化を招いている。
【０００３】
この解決策として、例えば、特開平７−１１７４２１号公報および特開２０００−３１３２１２号公報では、当該ゴム補強層に、硬質ゴムの基体中に発泡剤あるいはこれと発泡助剤を配合して発泡させた独立気泡を散在させた発泡ゴムを用いることが、また、特開２００２−１２７７１９号公報では、当該ゴム補強層に、硬質ゴムの基体中に気体封入熱可塑性樹脂粒子を均一分散させたゴム材を用いることが提案されているが、所望の粘弾性特性を維持したまま、発泡させる技術は実用化されていない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１１７４２１号公報
【特許文献２】
特開平２０００−３１３２１２号公報
【特許文献３】
特開平２００２−１２７７１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、一般タイヤのビードフィラー部材やランフラットタイヤのゴム補強層部材に使用する、硬質ゴムの硬さを維持したまま、比重を低減し、かつ加工性を改善し、また他のタイヤ性能を落とさない当該部材用ゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、化学発泡剤を含む発泡剤封入樹脂を０．５〜２０重量部配合したタイヤのビードフィラー部材および／またはサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材用ゴム組成物が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、前記ゴム組成物の加硫後の比重が１．０以下で、かつ硬さがＪＩＳ−Ａで８０以上であるタイヤのビードフィラー部材および／またはサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材用ゴム組成物が提供される。
【０００８】
更に、本発明によれば、前記ゴム組成物をタイヤのビードフィラー部材および／またはサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材として用いた空気入りタイヤが提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、タイヤのビードフィラー部材やランフラットタイヤのゴム補強層部材を形成する硬質ゴム材料に関して、その諸特性を損なうことなく軽量化でき、また加工上の難点もない改良技術について鋭意検討した結果、当該硬質ゴム中に樹脂被膜を有する微細な独立気泡を均一分散させることで、その解決を図ったものである。
【００１０】
よって、本発明では、所要の配合成分と、化学発泡剤を含む発泡剤封入樹脂０．５〜２０重量部をゴム中に配合、混練し、次いで、所定の部材に成形した後加硫して、その加硫時の熱で、化学発泡剤を発泡させて気体を発生させると共に、封入樹脂を包皮として溶融膨張させてその樹脂被膜中に気体を封じ込めたマイクロカプセル状の独立気泡体を均一分散させることを骨子とするものである。
【００１１】
上記本発明のゴム組成物によれば、硬質ゴムの内部に多数の均一分散したマイクロカプセル状の樹脂被覆気泡を形成させることによって、ゴムの加硫後の硬度を大きく低下させることなく重量を低減させ、また、当該樹脂被覆気泡自体は、柔軟な樹脂被膜によって気体を封じ込めたものであるから、かかる硬質ゴム部材を、タイヤのビードフィラー部材やサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材に用いたタイヤでは、その乗り心地を維持でき、転がり抵抗の低減を図ることもできる。
【００１２】
本発明によるゴム組成物では、上記手法により、加硫後のゴムにおいて、当該発泡剤封入樹脂を発泡させた気体封入樹脂粒子を含み、比重が１．０以下で、かつ硬さがＪＩＳ−Ａで８０以上であるタイヤのビードフィラー部材やサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材用ゴム組成物とすることが必要である。
【００１３】
また、本発明によるゴム組成物は、上記の物性および性能を有するので、これを空気入りタイヤのビードフィラー部材やサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材として使用することが有用である。
【００１４】
本発明による特定のタイヤ部材用ゴム組成物に用いられるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、プロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム等が単独で、あるいは２種以上のブレンドとして使用される。
【００１５】
本発明による特定のタイヤ部材用ゴム組成物に配合される化学発泡剤を含む発泡剤封入樹脂を構成する樹脂には、ゴム組成物に配合されるジエン系ゴムと共架橋性を有しないものを用いることが好ましく、具体的には、ポリオレフィン系樹脂を主成分としたものが用いられる。ここで「主成分」とは、ポリオレフィン系樹脂が全樹脂成分の７５重量％以上、好ましくは８５重量％以上のものをいい、他の成分としては、例えば、オレフィンモノマーの未反応残基、重合開始剤や触媒等の残渣、加工助剤、ポリオレフィン系樹脂以外のポリマー状樹脂等が挙げられる。この樹脂成分は、ジエン系ゴムとの共架橋を防ぐため分子の主鎖中に二重結合が残っていないものが好ましい。かかるポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリブチレン−１等の中から選ばれる少なくとも一種を用いることができ、これらの混合物や共重合体も使用することができる。
【００１６】
当該ポリオレフィン系樹脂によって予め化学発泡剤が封入された発泡剤封入樹脂をゴム中に配合すると、当該発泡剤の分解温度以下であれば、樹脂の軟化点に関係なく加工温度を選ぶことができ、気泡周囲の当該樹脂による被覆層は効率よく確実に形成される。また、このポリオレフィン系樹脂はジエン系ゴムと共架橋性を有しないために、高温の加工時または加硫時にその形成された気体封入樹脂粒子が不必要に拡散することがなく、ゴム相と当該気体封入樹脂粒子相とが明確に分離されたマイクロカプセル状の樹脂被覆気泡が得られることになる。更に、当該樹脂被覆によって気密性が改善された気泡では、加硫時のモールド接触面におけるガス抜けが起こりにくく、その結果、加硫ゴムは表層部から中心部までマイクロカプセル状気泡が一層均一分散した状態となる。
【００１７】
当該発泡剤封入樹脂に含まれる化学発泡剤としては、その分解温度が１２０〜１８０℃、好ましくは１４０〜１６０℃であるものを使用することが好ましい。この温度が低過ぎたり、高すぎたりすると、成形、加硫時に充分な大きさの均一な樹脂被覆気泡を形成させることができない。なお、この分解温度が高過ぎる場合には、尿素等の発泡助剤との併用によって分解温度を１２０〜１８０℃に調整することも可能である。
【００１８】
本発明で使用する化学発泡剤としては、例えば、アゾ化合物、ニトロソ化合物、ヒドラジン化合物および重炭酸塩の中から選ばれる少なくとも一種を用いることができ、具体的には、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、Ｎ，Ｎ′−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、ヒドラゾジカルボンアミド（ＨＤＣＡ）、バリウムアゾジカルボキシレート（Ｂａ／ＡＣ）、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）等が挙げられ、これらは、永和化成工業社からそれぞれ「ビニルホール」（ＡＤＣＡ）、「セルラー」（ＤＰＴ）、「ネオセルボン」（ＯＢＳＨ）、「エクセラー」（ＤＰＴ／ＡＤＣＡ）、「スパンセル」（ＡＤＣＡ／ＯＢＳＨ）、「セルボン」（ＮａＨＣＯ３）等の商品名で市販され、入手可能である。
【００１９】
本発明による特定のタイヤ部材用ゴム組成物で用いられる発泡剤封入樹脂中の化学発泡剤の含有量は、５〜６５重量％、好ましくは１５〜５０重量％とすることが好ましい。この含有量が少な過ぎると内包の空隙の形成効果が不充分となるおそれがあり、逆に多すぎると形成される殻の厚みが薄くなり、その結果、気泡体としての安定性を保てずに所望の効果を発揮できなくなる。
【００２０】
本発明で用いられるような化学発泡剤を含む発泡剤封入樹脂は、例えば、永和化成工業社から「セルパウダー」なる商品名で市販され、現在、容易に入手可能である。本発明による特定のタイヤ部材用ゴム組成物では、当該化学発泡剤を含む発泡剤封入樹脂は、ゴム１００重量部に対して０．５〜２０重量部、好ましくは２〜８重量部の量で配合される。この配合量が少な過ぎると、ゴム中の空隙形成効果が不充分となって添加効果が小さくなり、逆に多すぎると、加硫ゴムの形状安定性並びに高硬度特性が損なわれるので好ましくない。
【００２１】
本発明による特定のタイヤ部材用ゴム組成物において、最終的に形成される気体封入樹脂粒子の粒子径は、１０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍとすることが好ましい。これより小さいと比重低減効果が劣り、逆に大き過ぎるとゴムの機械的強度が著しく低下してしまう。
【００２２】
本発明による特定のタイヤ部材用ゴム組成物には、更に、カーボンブラックやシリカ等の補強剤、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可塑剤などの一般のタイヤ用ゴム組成物に配合される各種配合剤を加えることができ、これら配合剤の配合量も一般的な量とすることができる。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例および比較例によって本発明を説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００２４】
試験サンプルの作製
以下の表１に示す配合における発泡剤封入樹脂、加硫促進剤および硫黄を除く成分を、１．８Ｌの密閉式バンバリーミキサーで３〜５分間混練し、１６０℃に達したときに放出したマスターバッチに発泡剤封入樹脂、加硫促進剤および硫黄を加えて８インチのオープンロールで混練してゴム組成物を得た。次いで、このゴム組成物を１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍの金型中で、１６０℃で２０分間加硫して、目的とする試験片（加硫ゴムシート）を得、これを用いて硬さ（ＪＩＳ−Ａ）および比重を測定した。
【００２５】
試験方法
１）硬さ（ＪＩＳ−Ａ）：ＪＩＳ  Ｋ５２５３に準拠し、タイプＡデュロメータを用いて測定した。試験温度は２０℃、加圧面を試験片測定面に密着させてから１秒以内に目盛を読んだ。
２）比重：ＪＩＳ  Ｋ２２４９に準じて測定した。
【００２６】
実施例１〜３および比較例１〜４
結果を表１に示す。
【表１】
2004359807.tif 000002
【００２７】
【発明の効果】
以上に示したように、本発明によれば、ゴムの硬さを維持したまま、タイヤ重量を低減することができる。また、このゴム組成物の試験結果およびその微細構造からみて、当該ゴム材料は、これをタイヤのビードフィラー部材および／またはサイド補強ランフラットタイヤのゴム補強層部材として有効に使用できることが判る。