(57)【要約】【課題】成形加工性を低下させることなく、耐外傷性と耐候性を向上した識別機能に優れるタイヤサイド表示用ゴム組成物を提供する。【解決手段】エチレン−プロピレン−ジエンゴムを２０重量％以上と、数平均分子量が２００００〜３５０００である水添ポリイソプレン及び／又は官能基を有する水添ポリイソプレンを１〜１０重量％とを含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラック以外の無機充填剤を４０〜９０重量部配合したことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン−プロピレン−ジエンゴムを２０重量％以上と、数平均分子量が２００００〜３５０００である水添ポリイソプレン及び／又は官能基を有する水添ポリイソプレンを１〜１０重量％とを含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラック以外の無機充填剤を４０〜９０重量部配合したタイヤサイド表示用ゴム組成物。
【請求項２】
前記無機充填剤が、クレーである請求項１に記載のタイヤサイド表示用ゴム組成物。
【請求項３】
前記無機充填剤が、酸化チタンである請求項１又は２に記載のタイヤサイド表示用ゴム組成物。
【請求項４】
ウルトラマリン青、プロシア青、黄鉛、酸化第二鉄、亜鉛黄、鉛丹から選ばれる少なくとも１種の顔料を配合した請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤサイド表示用ゴム組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤサイド表示用ゴム組成物をタイヤサイドのリボン又はレターからなるタイヤ表示部に使用した空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤサイド表示用ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、成形加工性を低下させることなく、耐外傷性と耐候性を向上した識別機能に優れるタイヤサイド表示用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤに対するブランドなどの表示は、タイヤサイド部に金型に設けられた表示部を刻印することにより行なわれている。しかし、この刻印はタイヤと同じ黒色であると目立ちにくいため、タイヤサイド部に白色又は有彩色のゴム部分を配置して表示することにより識別を容易にするのが一般的である。
【０００３】
一方、タイヤサイド部は、縁石などに接触したときに傷付き難い耐外傷性を有すること及び日光や降水に対して劣化し難い耐候性に優れていることが求められている。このためサイドウォール用ゴム組成物には、アミン系老化防止剤などを配合することにより、耐候性を向上すると共に、老化に伴う耐外傷性の低下を防ぐようにしている。しかしながら、アミン系老化防止剤を配合するとゴムが茶褐色に着色するため、白色又は有彩色などの識別機能が要求されるタイヤサイド表示用ゴム組成物に使用することは難しい。
【０００４】
特許文献１は、上述したタイヤサイド表示用のゴム組成物として、エチレン−プロピレン−ジエンゴムやブチルゴムを配合することを提案している。しかし、エチレン−プロピレン−ジエンゴムやブチルゴムを配合したゴム組成物は、多種類の色彩による識別機能の向上には優れているが耐候性及び耐外傷性については、必ずしも十分なレベルではなかった。これらのうち後者の耐外傷性に対する対策としては、カーボンブラック以外の色彩に影響を与えない無機充填剤の配合量を増加させることが考えられるが、ゴム粘度が増大するため成形加工性が悪化するという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−１５１９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、成形加工性を低下させることなく、耐外傷性と耐候性を向上した識別機能に優れるタイヤサイド表示用ゴム組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明のタイヤサイド表示用ゴム組成物は、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを２０重量％以上と、数平均分子量が２００００〜３５０００である水添ポリイソプレン及び／又は官能基を有する水添ポリイソプレンを１〜１０重量％とを含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラック以外の無機充填剤を４０〜９０重量部配合したことを特徴とする。
【０００７】
前記無機充填剤は、クレー及び／又は酸化チタンであるとよい。さらに、顔料としてウルトラマリン青、プロシア青、黄鉛、酸化第二鉄、亜鉛黄、鉛丹から選ばれる少なくとも１種を配合することができる。
【０００８】
このタイヤサイド表示用ゴム組成物は、タイヤサイドのリボン又はレターからなる表示部の構成材料として好適に使用可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のタイヤサイド表示用ゴム組成物によれば、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを２０重量％以上と、数平均分子量が２００００〜３５０００である水添ポリイソプレン及び／又は官能基を有する水添ポリイソプレンを１〜１０重量％とを含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラック以外の無機充填剤を４０〜９０重量部配合するようにしたので、ゴム組成物に識別機能を低下させるような濁色を発生させることがなく、水添ポリイソプレン及び官能基を有する水添ポリイソプレンは、二重結合を含まないため耐候性を向上させると共に、数平均分子量を上記範囲内にすることでゴム組成物のモジュラスを下げるため無機充填剤の配合と相乗して耐外傷性を向上することができる。また、無機充填剤の上限を９０重量部にし、かつ水添ポリイソプレン及び官能基を有する水添ポリイソプレンの数平均分子量を上記範囲内にすることにより成形加工性を良好に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のタイヤサイド表示用ゴム組成物において、ゴム成分としてエチレン−プロピレン−ジエンゴムに加え、水添ポリイソプレン及び／又は官能基を有する水添ポリイソプレンを配合する。水添ポリイソプレン及び官能基を有する水添ポリイソプレンは、エチレン−プロピレン−ジエンゴムにおけるエチレン−プロピレンセグメントとの親和性が高く耐候性に優れると共に、数平均分子量を２００００〜３５０００の範囲に特定したため耐外傷性を一層向上することができる。また、ゴム組成物に濁色などの彩色性を阻害する着色の発生を伴わないので、優れた識別機能を確保することができる。
【００１１】
エチレン−プロピレン−ジエンゴムは、分子中に二重結合が少ないため、酸素や熱に対する安定性が高いと共に、硫黄による再架橋が少ないため耐候性が優れる。このためエチレン−プロピレン−ジエンゴムを配合することにより、タイヤサイド表示用ゴム組成物の耐候性及び耐外傷性を高くすることができる。また、エチレン−プロピレン−ジエンゴムは、ゴム組成物に濁色などの彩色性を阻害する着色を起こすことがない。
【００１２】
エチレン−プロピレン−ジエンゴムの配合量は、ゴム成分中２０重量％以上、好ましくは２０〜３０重量％にする。エチレン−プロピレン−ジエンゴムの配合量が２０重量％未満の場合には、ゴム組成物の耐候性及び耐外傷性が不足する。また、エチレン−プロピレン−ジエンゴムの配合量が多すぎると、ゴム組成物の成形加工性が悪化する虞がある。エチレン−プロピレン−ジエンゴムの種類は、特に限定されるものではなく、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられるものを使用することができる。好ましくは、成形加工性を確保にするためムーニー粘度（ＭＬ１＋４，１００℃）が４０〜５０のエチレン−プロピレン−ジエンゴムが好ましい。ムーニー粘度は、ＪＩＳ  Ｋ６３００に準拠して１００℃で測定した値とする。
【００１３】
本発明では、上述したエチレン−プロピレン−ジエンゴムに加えて、水添ポリイソプレン及び官能基を有する水添ポリイソプレンを配合することにより、ゴム組成物の耐候性及び耐外傷性を一層向上することができる。これらの水添ポリイソプレン及び官能基を有する水添ポリイソプレンは、二重結合部分を水素添加しているため、酸素や熱に対する安定性及び再架橋防止性が高いことにより耐候性を向上すると共に、エチレン−プロピレン−ジエンゴムにおけるエチレン−プロピレンセグメントと親和性が高くゴム組成物の耐候性を相乗的に向上する。同時に水添ポリイソプレン及び官能基を有する水添ポリイソプレンの数平均分子量を他のゴム成分と比べて小さくしたためゴム組成物のモジュラスを下げるため、無機充填剤の配合と相乗することにより耐外傷性を向上することができる。また、水添ポリイソプレン及び官能基を有する水添ポリイソプレンは、ゴム組成物に濁色などの彩色性を阻害する着色を起こすことがない。上述した水添ポリイソプレン、官能基を有する水添ポリイソプレンは、いずれか一方だけ又は両方を混合して使用してもよい。
【００１４】
水添ポリイソプレン及び／又は官能基を有する水添ポリイソプレンの配合量は、ゴム成分中１〜１０重量％、好ましくは３〜８重量％にする。水添ポリイソプレン及び／又は官能基を有する水添ポリイソプレンの配合量が１重量％未満の場合には、ゴム組成物の耐候性及び耐外傷性を向上する効果が十分に得られない。また、水添ポリイソプレン及び／又は官能基を有する水添ポリイソプレンの配合量が１０重量％を超えると、ゴム組成物の強度が低下するため却って耐外傷性が悪化する。
【００１５】
本発明で使用する水添ポリイソプレン及び官能基を有する水添ポリイソプレンは、数平均分子量が２００００〜３５０００、好ましくは２１００〜３２００にする。数平均分子量が２００００未満の場合には、耐候性を向上する効果が十分に得られないと共に、ゴム強度が低下する。また、数平均分子量が３５０００を超えると、ゴム組成物の粘度を低くする効果が十分に得られず成形加工性が悪化する。なお、水添ポリイソプレン及び官能基を有する水添ポリイソプレンの数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）により測定しポリスチレン換算した値とする。
【００１６】
このような水添ポリイソプレンとしては、液状ポリイソプレンゴムを水素添加することにより調製することができる。また、水添ポリイソプレンは市販品を購入して使用することもでき、例えばクラレ社製ＬＩＲ−２００、クラレ社製ＬＩＲ−２９０等を例示することができる。
【００１７】
また、官能基を有する水添ポリイソプレンとしては、官能基を有する液状ポリイソプレンゴムを水素添加することにより調製することができる。ここで、官能基としては、カルボキシル基、フェニル基、アルキル基などの官能基及びこれら官能基を有する化合物若しくはその誘導体であればよい。官能基を有する水添ポリイソプレンとしては、例えば無水マレイン酸若しくはマレイン酸エステルにより変性したイソプレンゴムの水添物、スチレンにより変性したイソプレンゴムの水添物を例示することができる。このような官能基を有する水添ポリイソプレンは、市販品を購入して使用してもよい。例えば、クラレ社製ＬＩＲ−４０３、クラレ社製ＬＩＲ−２３０等を例示することができる。
【００１８】
本発明において、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、水添ポリイソプレン及び官能基を有する水添ポリイソプレン以外のゴム成分としては、ジエン系ゴムが使用される。ジエン系ゴムとしては、タイヤサイド表示用ゴム組成物に通常用いられる天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブチルゴム等が挙げられる。好ましくは天然ゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴムを使用するとよい。これらジエン系ゴムは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。
【００１９】
本発明のタイヤサイド表示用ゴム組成物は、カーボンブラックを除く無機充填剤を配合することにより耐外傷性を向上すると共に、ゴムの強度を高くする。カーボンブラックを配合しないためゴム組成物を白色や有彩色に着色するときに、彩色性を向上し識別機能を高くすることができる。無機充填剤としては、例えばクレー、酸化チタン、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、マイカ等が例示される。なかでもクレー、酸化チタン、シリカ、タルクが好ましい。クレーは、ゴム組成物の補強性能が優れると共に、ゴム組成物に濁色などの彩色性を阻害する着色を起こすことがない。また、酸化チタンは、白色への着色性に優れるため白色顔料としての機能も有する。
【００２０】
カーボンブラックを除く無機充填剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対し４０〜９０重量部、好ましくは５０〜８０重量部である。無機充填剤の配合量が４０重量部未満の場合には、耐外傷性を向上すること及びゴム強度を高くすることができない。また、無機充填剤の配合量が９０重量部を超えるとタイヤサイド表示用ゴム組成物の粘度が増大し成形加工性が悪化する。
【００２１】
本発明では、必要に応じて顔料を配合してもよい。顔料としては、ゴム組成物に通常使用される顔料を使用することができる。例えばウルトラマリン青、プロシア青、黄鉛、酸化第二鉄、亜鉛黄、鉛丹等を例示することができる。また、顔料の配合量としては、ゴム成分１００重量部に対して好ましくは０．５〜２重量部、より好ましくは０．５〜１．０重量部にするとよい。
【００２２】
本発明のタイヤサイド表示用ゴム組成物には、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、カップリング剤などの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る。また、老化防止剤であっても、識別機能に悪影響を及ぼさないものであれば配合してもよい。このような添加剤は一般的な方法で混練してタイヤサイド表示用ゴム組成物とし、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。本発明のタイヤサイド表示用ゴム組成物は、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。
【００２３】
本発明のタイヤサイド表示用ゴム組成物は、ゴム組成物に識別機能を低下させるような濁色を発生させることがなく、耐候性及び耐外傷性を向上すると共に、成形加工性を良好に維持することができる。このタイヤサイド表示用ゴム組成物は、タイヤサイド部に配置するリボンやレターからなる表示部を構成するのに好適である。本発明のタイヤサイド表示用ゴム組成物を使用した空気入りタイヤは、成形加工性が優れ品質が安定した製品が得られると共に、耐候性及び耐外傷性を向上することができる。
【００２４】
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】
【００２５】
表１，２に示す配合からなる１２種類のタイヤサイド表示用ゴム組成物（実施例１〜６、比較例１〜６）を、それぞれ硫黄及び加硫促進剤を除く配合成分を秤量し、１.８Ｌのバンバリーミキサーで５分間混練し、温度１６０℃でマスターバッチを放出し室温冷却した。このマスターバッチを８インチのオープンロールに供し、硫黄及び加硫促進剤を加え混合し、タイヤサイド表示用ゴム組成物を調製した。
【００２６】
得られた１２種類のタイヤサイド表示用ゴム組成物（実施例１〜６、比較例１〜６）の成形加工性を下記に示す方法により測定した。また、各タイヤサイド表示用ゴム組成物をそれぞれ所定形状の金型中で、１６０℃、２０分間加硫して試験片を作製し、下記に示す方法により、耐外傷性（クラック成長）及び耐候性試験を行った。
【００２７】
成形加工性
単軸押出機（ブラベンダー社製プラスティコーダー、スクリュー回転数４０ｒｐｍ、シリンダ温度１００℃）を用いて、断面形状が三日月形のダイス形状を有するダイから、各ゴム組成物を２０秒間押出成形したときの、押出成形体の形状保持性（特にエッジ部の形状安定性）及び表面の肌状態の度合いを、比較例１を基準して３段階で評価し、得られた結果を表１，２に示した。○は成形加工性が基準より優れるもの、△は成形加工性が基準と同レベルのもの、×は成形加工性が基準より劣るものとした。
【００２８】
クラック成長（耐外傷性）
得られた試験片に促進耐候処理を施した後、クラック成長試験を行ない耐外傷性を評価した。まず、得られた試験片からＪＩＳ  Ｋ６２６０に準拠したデマッチャ屈曲亀裂成長試験片を作成した。この試験片を温度３０℃、湿度８５％ＲＨの恒温恒湿槽中で７日間の条件で、促進耐候性処理を行なった。この耐候処理後の試験片を用いて、ストローク４０ｍｍ、速度３００±１０ｒｐｍ、屈曲回数３万回後の亀裂成長［単位ｍｍ］を測定した。得られた結果を表１，２に示した。クラック成長が小さいほど耐外傷性が優れることを意味する。
【００２９】
耐候性
得られた試験片に促進耐候処理を施した後、引張り試験を行ない促進耐候処理前後の破断伸びの変化率を測定した。まず、得られた試験片からＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠した３号型ダンベル試験片を成形した。各ダンベル試験片を２群に分けその一方を温度３０℃、湿度８５％ＲＨの恒温恒湿槽中で７日間の条件で、促進耐候処理を行なった。促進耐候処理前後のダンベル試験片を用いて、温度２０℃、引張り速度５００ｍｍ／分の条件で引張り試験を行ない破断伸びを測定し、それぞれについて（促進耐候処理後の破断伸び／促進耐候処理前の破断伸び×１００）により変化率（％）を算出した。得られた結果は、比較例１を１００とする指数として表１，２に示した。この指数が大きいほど破断伸びの耐候性能が優れることを意味する。
【００３０】
【表１】
2010059253.tif 000002
【００３１】
【表２】
2010059253.tif 000003
【００３２】
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、ＳＭＲ  ＣＶ−６０
ＩＩＲ：ブチルゴム、エクソンモービルケミカル社製クロロブチル１０６６
ＥＰＤＭ：エチレン−プロピレン−ジエンゴム、住友化学社製エスプレン５０５Ａ
ＬＩＲ−１：水添ポリイソプレン、数平均分子量２５０００、クラレ社製液状ポリイソプレンゴムＬＩＲ−２００
ＬＩＲ−２：官能基を有する水添ポリイソプレン、数平均分子量２１０００、クラレ社製ＬＩＲ−２３０
ＬＩＲ−３：液状ポリイソプレンゴム、数平均分子量４７０００、クラレ社製液状ポリイソプレンゴムＬＩＲ−５０
クレー：日本タルク社製Ｔクレー
酸化チタン：石原産業社製タイペークＣＲ−６０
亜鉛華：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
ワックス：日本精蝋社製ＯＺＯＡＣＥ−００１５
オイル：昭和シェル石油社製プロセスオイル１２３
加硫促進剤−１：大内新興化学工業社製ノクセラーＮＳ−Ｐ
加硫促進剤−２：ＡＲＫＥＭＡ  ＩＮＣ．社製Ｖｕｌｔａｃ  ＴＢ７
イオウ：四国化成工業社製ミュークロンＯＴ−２０