(57)【要約】【課題】  生産性に優れかつ氷上性能にも優れたスタッドレスタイヤのトレッド用として好適なゴム組成物の提供。【解決手段】  （ｉ）天然ゴム（ＮＲ）及び／又はポリイソプレンゴム（ＩＲ）５０〜９０重量部並びにポリブタジエンゴム（ＢＲ）１０〜５０重量部からなるゴム分１００重量部と、熱膨張性マイクロカプセル５０〜２００重量部とを、９０℃以下の温度で、あらかじめ素練りして得られたマスターバッチ並びに（ｉｉ）ジエン系ゴムを含んでなり、前記マスターバッチの配合量が、合計ゴム分１００重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセルの量が１〜１５重量部となるような量であ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】
（ｉ）天然ゴム（ＮＲ）及び／又はポリイソプレンゴム（ＩＲ）５０〜９０重量部並びにポリブタジエンゴム（ＢＲ）１０〜５０重量部からなるゴム分１００重量部と、熱膨張性マイクロカプセル５０〜２００重量部とを、９０℃以下の温度で、あらかじめ素練りして得られたマスターバッチ並びに（ｉｉ）ジエン系ゴムを含んでなり、前記マスターバッチの配合量が、合計ゴム分１００重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセルの量が１〜１５重量部となるような量であ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】
本発明はゴム組成物に関し、更に詳しくは熱膨張性マイクロカプセルを配合した氷上性能の高いゴム組成物の氷上性能を更に改良したタイヤ用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
スタッドレスタイヤの氷上性能を向上させることを目的としてゴム組成物中に熱膨張性マイクロカプセルを配合することは知られている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、従来の提案によれば、熱膨張性マイクロカプセルをゴム中に素早く取り込んで分散させることが難しく、混合時間がかかり、生産性に劣るという問題があり、また混合加工中に配合した熱膨張性マイクロカプセルが潰れてしまい、目的とする熱膨張性マイクロカプセルの性能が１００％発揮されないという問題がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３５７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明は上記従来技術の問題を解決して、生産性に優れ、かつ、氷上性能に優れるスタッドレスタイヤのトレッド用として使用するのに好適なゴム組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従えば、（ｉ）天然ゴム（ＮＲ）及び／又はポリイソプレンゴム（ＩＲ）５０〜９０重量部並びにポリブタジエンゴム（ＢＲ）１０〜５０重量部からなるゴム分１００重量部と、熱膨張性マイクロカプセル５０〜２００重量部とを、９０℃以下の温度で、あらかじめ素練りして得られたマスターバッチ並びに（ｉｉ）ジエン系ゴムを含んでなり、前記マスターバッチの配合量が、合計ゴム分１００重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセルの量が１〜１５重量部となるような量であるタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に従えば、熱膨張性マイクロカプセルのゴム組成物中への取り込みが著しく改善され、短時間で充分な分散性が得られ、その結果、ゴム組成物の混合時における熱膨張性マイクロカプセルの潰れを防止することができ、氷上性能が著しく向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下の通り、本発明ではあらかじめ、特定のゴムに多量の熱膨張性マイクロカプセルを混練し、一体化させたマスターバッチゴムを製造し、このマスターバッチゴムを用いて、熱膨張性マイクロカプセルを配合したタイヤトレッド用ゴム組成物を製造するので、前記従来技術の問題を悉く解決することができる。以下、本発明について更に詳しく説明する。
【０００８】
本発明に従ったゴム組成物のマスターバッチに配合されるゴム成分は、従来からタイヤ用に一般的に使用されている各種天然ゴム（ＮＲ）及び／又は各種ポリイソプレンゴム（ＩＲ）５０〜９０重量部、好ましくは６０〜８０重量部と、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）１０〜５０重量部、好ましくは２０〜４０重量部（両者の合計１００重量部）とから構成され、ＮＲ及び／又はＩＲの量が少な過ぎると（即ち、ＢＲの量が多過ぎると）、混合が困難になるので好ましくなく、逆にＢＲの量が少な過ぎると（即ちＮＲ及び／又はＩＲの量が多過ぎると）熱膨張性マイクロカプセルの破壊が生じ易くなるので好ましくない。
【０００９】
本発明に従えば、先ず天然ゴム（ＮＲ）及び／又はポリイソプレン（ＩＲ）とポリブタジエンゴム（ＢＲ）とを、前述の通り、ＮＲ（及び／又はＩＲ）／ＢＲの重量比が５０〜９０／１０〜５０、好ましくは６０〜８０／２０〜４０となるような量で、混合し、この合計ゴム量１００重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセル５０〜２００重量部、好ましくは７５〜１２５重量部を配合してマスターバッチを得る。この配合条件としては、熱膨張性マイクロカプセルの膨張開始温度などを考慮して９０℃以下、好ましくは８０℃以下の温度で、例えば密閉型ミキサーやニーダーを用いて１３０ｓｅｃ-1以下、好ましくは１０〜１００ｓｅｃ-1の剪断速度で混合してマスターバッチを得るのが望ましい。この混合温度が高すぎると熱膨張性マイクロカプセルがマスターバッチの製造時に発泡してしまうので好ましくなく、また剪断速度が高すぎると、熱膨張性マイクロカプセルの破壊が生じるおそれがあるので好ましくない。なお、マスターバッチの配合時に各種オイル、加工助剤などを適宜配合することができる。
【００１０】
マスターバッチの製造にあたっては低分子量の液状ポリブタジエン、例えば重量平均分子量が１００００〜５００００の低分子量ポリブタジエンを全ポリブタジエン（ＢＲ）中に２０〜４５重量％含んだポリブタジエンを用いると、熱膨張性マイクロカプセルの取込み、分散が良くなるので好ましい。かかるポリブタジエン（ＢＲ）としては、市販のＢＲＸ５０００（日本ゼオン（株）製  Ｍｗ２万の低分子量成分を３０重量％含む、ＢＲ）を用いることができる。
【００１１】
本発明に用いる熱膨張性マイクロカプセルは、最終ゴム組成物中のジエン系ゴム１００重量部に対し１〜１５重量部、好ましくは、３〜１０重量部配合される。この配合量が少な過ぎると本発明の所望の効果が得られず、逆に多過ぎるとゴム組成物の耐摩耗性の低下が著しくなるので好ましくない。本発明で使用する熱膨張性マイクロカプセルは熱により気化、分解又は化学反応して気体を発生する液体又は固体を熱可塑性樹脂に内包した熱膨張性熱可塑性樹脂粒子であり、この粒子をその膨張開始温度以上の温度、通常１３０〜１９０℃の温度で加熱して膨張させることによってその熱可塑性樹脂からなる外殻中に気体を封入した気体封入熱可塑性樹脂粒子（中空ポリマー）となる。
【００１２】
上記熱によって気化、分解、又は化学反応して気体を発生する液体又は固体の例としては、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等の液体、又は、アゾジカーボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイソブチロニトリル、トルエンスルホニルヒドラジド誘導体、芳香族スクシニルヒドラジド誘導体等の固体を挙げることができるけれども、これらに限定されるものではない。
また、上記気化、分解、又は化学反応して気体を発生する液体又は固体が封入される熱可塑性樹脂の例としては、例えば、アクリロニトリル若しくはメタクリロニトリルの重合体、又はアクリロニトリル若しくはメタクリロニトリルと他のコモノマーとの共重合体を挙げることができるけれども、これらに限定されるものではない。上記コモノマーの例としては、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、アクリレート系モノマー又はメタ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を挙げることができるけれども、これらに限定されるものではない。
【００１３】
尚、上記熱可塑性樹脂は架橋されていないものが好ましいが、熱可塑性樹脂としての性質が損なわれない限度において、例えば、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアヌレート等のコモノマーを上記熱可塑性樹脂に導入して、上記熱可塑性樹脂を部分的に架橋してもよい。
【００１４】
前記熱膨張性マイクロカプセルの粒子径には特に限定はないが、膨張前で５〜３００μｍであるものが好ましい。このような熱膨張性マイクロカプセルとしては、例えば、現在、スウェーデンのＥＸＰＡＮＣＥＬ社より商品名「エクスパンセル０９１ＤＵ−８０」または「エクスパンセル０９２ＤＵ−１２０」等として、あるいは松本油脂（株）より商品名「マツモトマイクロスフェアーＦ−８５」又は「マツモトマイクロスフェアーＦ−１００」等として入手可能である。
【００１５】
本発明に従ったゴム組成物には第２成分としてジエン系ゴムが配合されるが、そのようなジエン系ゴムとしては従来からタイヤ用、その他ゴム用に一般的に使用されているジエン系ゴムとすることができ、具体的には例えば各種天然ゴム（ＮＲ）、各種ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、各種アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、各種エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、各種クロロプレンゴム（ＣＲ）、各種ブチルゴム（ＩＩＲ）などのジエン系ゴムをあげることができ、これらは単独又は任意のブレンドとして使用することができる。
【００１６】
本発明に係るゴム組成物には、前記した必須成分に加えて、カーボンブラック、シリカなどの補強剤（フィラー）、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、可塑性剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用に配合されている汎用の各種添加剤を配合することができ、かかる配合物は一般的な方法で混練、加硫して組成物とし、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も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。
【実施例】
【００１７】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、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いうまでもない。
【００１８】
実施例１〜２及び比較例１〜２
１）マスターバッチの製造
表Ｉに示す配合重量部に従って、天然ゴム（ＮＲ）及びポリブタジエンゴム（ＢＲ）又は低分子量成分含有ポリブタジエン（ＢＲＸ５０００）並びに熱膨張性マイクロカプセルを１.８ｌのバンバリーミキサーにてローター回転数１５〜３０rpm 、充填率６５〜７５％、温度６０〜８０℃の混練条件で混練してマスターバッチを製造した。
【００１９】
【表１】
2005082620.tif 000002
【００２０】
表Ｉ脚注
＊１：ＴＳＲ２０（天然ゴム）
＊２：日本ゼオン（株）製ＢＲ１２２０
＊３：日本ゼオン（株）製ＢＲＸ５０００（低分子量成分：Ｍｗ２万、高分子量成分：Ｍｗ７４万、ブレンド率３０％）
＊４：松本油脂製薬（株）製マイクロスフェアーＦ１００
【００２１】
２）ゴム組成物サンプルの製造
表ＩＩに示す配合（重量部）に従って、硫黄及び加硫促進剤、マスターバッチ、熱膨張性マイクロカプセルを除く配合成分を１．８リットルの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、温度が１６５±５℃に達したときに放出した。このゴム混合物に表ＩＩに示す硫黄及び加硫促進剤、マスターバッチ、熱膨張性マイクロカプセルを添加して８インチのオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。
【００２２】
【表２】
2005082620.tif 000003
【００２３】
表ＩＩ脚注
＊１：ＴＳＲ２０（天然ゴム）
＊２：日本ゼオン（株）製ＢＲ１２２０
＊３：日本ゼオン（株）製ＢＲＸ５０００（低分子量成分：Ｍｗ２万、高分子量成分：Ｍｗ７４万、ブレンド率３０％）
＊４：表Ｉ参照（いずれも熱膨張性マイクロカプセル１０重量部含有）
＊５：松本油脂製薬（株）製マイクロスフェアーＦ１００
＊６：昭和キャボット（株）製ショウブラックＮ２３４
＊７：昭和シェル（株）製アロマオイル
＊８：フレキシス（株）製サントフレックス６ＰＰＤ
＊９：正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種
＊１０：日本油脂（株）製ステアリン酸桐
＊１１：鶴見化学工業（株）製イオウ
＊１２：フレキシス（株）製ＣＢＳ
【００２４】
ゴム組成物の配合工程における挙動及び得られたゴム組成物の特性を以下のようにして評価した。
熱膨張性マイクロカプセル分散性：オープンロール混合後のゴムシート断面を目視にて観察。１〜５点で１点が最も悪く、５点が最も良い。
混合時間：熱膨張性マイクロカプセルが、オープンロール混合時に、ゴムに取り込まれる時間。
【００２５】
比重：ＪＩＳ  Ｋ００６１に準拠して測定。
氷上制動性：各配合物をキャップトレッドに用いて、サイズ１８５／６５Ｒ１４の試験タイヤを作製し、制動試験に供した。制動試験方法は各試験タイヤ４本を排気量１８００ｃｃの乗用車に装着し、外気温−５℃の氷板路面上で、初速度４０ｋｍ／ｈからの制動距離を測定した。値は、比較例１を１００として表１に指数表示し、値が大きいほど氷上性能に優れる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上の通り、本発明に従ったゴム組成物は生産性に優れると共に氷上性能が著しく向上するので空気入りタイヤのタイヤトレッド用、特にスタッドレスタイヤのトレッド用として使用するのに好適である。