(57)【要約】【課題】低発熱性および高弾性率を両立したタイヤスチールコート用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】ジエン系ゴム１００質量部に対し、油展白土を１０〜３０質量部、カーボンブラックを３０〜７０質量部および有機金属塩を金属量として０．０５〜０．５質量部配合し、前記油展白土およびカーボンブラックの合計配合量が５０〜８０質量部であることを特徴とするタイヤスチールコート用ゴム組成物と、該ゴム組成物をスチールコートに使用した空気入りタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００質量部に対し、油展白土を１０〜３０質量部、カーボンブラックを３０〜７０質量部および有機金属塩を金属量として０．０５〜０．５質量部配合し、前記油展白土およびカーボンブラックの合計配合量が５０〜８０質量部であることを特徴とするタイヤスチールコート用ゴム組成物。
【請求項２】
前記油展白土が、油分を２０〜６０質量％の割合で含有することを特徴とする請求項１に記載のタイヤスチールコート用ゴム組成物。
【請求項３】
前記有機金属塩が、ＣｏまたはＮｉを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤスチールコート用ゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物をスチールコート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、タイヤスチールコート用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、低発熱性および高弾性率を両立したタイヤスチールコート用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤにおいてスチールコート用ゴムの発熱性は重要であり、この性能が低いと発熱によりゴムの物性が劣化しタイヤ耐久性の悪化となる。発熱の対策としてカーボンブラックの減量があるが、この手法では発熱性の低減には効果があるが、ゴムの弾性率が低下してしまい、荷重がかかった時の歪が大きくなりタイヤの耐久性が低下するという欠点がある。
なお、接着性を損なうことなく、加工性および耐熱老化性を改善したスチールコート用ゴム組成物は特許文献１に、スチールとの接着性を低下させることなく、耐疲労性に優れたスチールコート用ゴム組成物は特許文献２にそれぞれ開示されている。
【０００３】
一方、油展白土は石油精製工程から排出される、いわゆる廃白土であり、専ら産業廃棄物として処分されている。油展白土は、セメント原料としてリサイクルすることもできるが、この場合、含有する油分を除去することを目的とした高温加熱処理を行うために多量のエネルギー消費が生じる。下記特許文献３には、油展白土をアスファルト廃材に配合してアスファルト針入度を改良する技術が開示されているが、油展白土をタイヤ用のゴム組成物に利用することについては、開示も示唆もない。
【特許文献１】特開２００４−３０７５８７号公報
【特許文献２】特開２００４−３５５９８号公報
【特許文献３】特開２００４−３３９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、低発熱性および高弾性率を両立したタイヤスチールコート用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ジエン系ゴムに油展白土、カーボンブラックおよび有機金属塩を特定量配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下のとおりである。
１．ジエン系ゴム１００質量部に対し、油展白土を１０〜３０質量部、カーボンブラックを３０〜７０質量部および有機金属塩を金属量として０．０５〜０．５質量部配合し、前記油展白土およびカーボンブラックの合計配合量が５０〜８０質量部であることを特徴とするタイヤスチールコート用ゴム組成物。
２．前記油展白土が、油分を２０〜６０質量％の割合で含有することを特徴とする前記１に記載のタイヤスチールコート用ゴム組成物。
３．前記有機金属塩が、ＣｏまたはＮｉを含むことを特徴とする前記１または２に記載のタイヤスチールコート用ゴム組成物。
４．前記１〜３のいずれかに記載のゴム組成物をスチールコートに使用した空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ジエン系ゴムに油展白土、カーボンブラックおよび有機金属塩を特定量配合することにより、低発熱性および高弾性率を両立したタイヤスチールコート用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。
また、従来産業廃棄物として処分されていた油展白土を有効利用することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【０００８】
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴム成分は、タイヤ用ゴム組成物に配合することができる任意のジエン系ゴムを用いることができ、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
これらのジエン系ゴムの中でも、本発明の効果の点からＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲが好ましい。
【０００９】
（油展白土）
本発明で使用される油展白土とは、石油精製工程において、各種の石油製品、半製品、石油化学原料などに含まれる不飽和炭化水素、樹脂、酸素、硫黄化合物および水などの不要成分の除去あるいは脱色のために用いられた使用済みの酸性白土や活性白土である。酸性白土とは、モンモリロナイトを主成分とし、少量のクリストバル石などを含む白色粘土をいい、活性白土とは、酸性白土あるいは天然に吸着性能をもっている白土(粘土)に酸処理を施して吸着性能を増大させた白土をいう。
油展白土が含有する油種は、とくに限定されるものではないが、例えば鉱油系潤滑油基油、灯油、軽油、ジェット燃料、各種の化成品、溶剤を例示することができる。なかでも、鉱油系潤滑油基油が好ましい。油展白土における油分の含有量（油展量）は、好ましくは２０〜６０質量％であり、より好ましくは３０〜４０質量％である。油展白土の油展量が２０質量％未満であると、加工性が低下する。油展白土の油展量が６０質量％を超えると、白土分が少ないために所期の効果が得られない。
なお、油展白土は、上記油分以外に、一般的にＳｉＯ２を含有してなり、他の成分としてＡｌ２Ｏ３を９〜１３質量％、Ｆｅ２Ｏ３を１〜２質量％、ＭｇＯを１〜３質量％、ＣａＯを１質量％以下、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合わせて１質量％以下の割合で含有するものである。
【００１０】
（カーボンブラック）
本発明で使用されるカーボンブラックは、市販されているものから適宜選択して使用すればよい。なお、カーボンブラックは、ＣＴＡＢ比表面積（ＪＩＳ Ｋ ６２１７に従って測定）が７０〜１００ｍ2／ｇであるのがゴム組成物の発熱性と補強性の点から好ましい。
【００１１】
（有機金属塩）
本発明において使用することができる有機金属塩としては、例えばステアリン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、ネオデカン酸オルトホウ酸コバルト、オレイン酸コバルト、オクチル酸コバルト、安息香酸コバルト、酢酸コバルト、メタクリル酸コバルト、トール油酸コバルト、ロジン酸コバルト、ナフテン酸ニッケル、ステアリン酸ニッケル、オクチル酸ニッケルおよびロジン酸ニッケル等が、また、有機金属錯体としては、コバルトアセチルアセトナート、コバルトベンゾイルアセトナート、ニッケルアセチルアセトナート、アセチルアセトン鉄、アセチルアセトン亜鉛、アセチルアセトン銅、モリブデンアセチルアセトナート、マンガンアセチルアセトナートおよびバナジウムアセチルアセトナート等が有効に使用できる。中でも、低発熱性および高弾性率の両立の点から、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）塩の使用が好ましい。
有機金属塩は、市販されているものを使用することができ、具体的には日本化学産業製ナーセムニッケル（Ｎｉ含有率２０．０４％）、ＤＩＣ（株）ナフテン酸コバルト１０％（Ｃｏ含有率１０％）、ＤＩＣ（株）ＤＩＣＮＡＴＥ ＮＢＣ−２（Ｃｏ含有率２２％）、日本化学産業製ナーセム第二コバルト（Ｃｏ含有率１６．５４％）などを用いることができる。
【００１２】
（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、油展白土を１０〜３０質量部、カーボンブラックを３０〜７０質量部および有機金属塩を金属量として０．０５〜０．５質量部配合し、前記油展白土およびカーボンブラックの合計配合量が５０〜８０質量部であることを特徴とする。
上記油展白土の配合割合は、油分を含む質量を基準にしている。油展白土中の白土は、多孔性であるので、比較的多量（例えば油展白土における油分の含有量として６０質量％程度まで）の油分を保持することができる。
【００１３】
本発明のゴム組成物において、油展白土のさらに好ましい上記配合割合は、１０〜２０質量部である。カーボンブラックのさらに好ましい上記配合割合は、５０〜７０質量部である。有機金属塩の金属量として、さらに好ましい上記配合割合は、０．１〜０．４質量部である。
【００１４】
本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、補強用充填剤、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、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、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。また本発明のゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに使用することができる。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
【００１６】
実施例１〜３および比較例１〜７
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１４８℃で４５分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた加硫ゴム試験片を用いて以下に示す試験法で物性を測定した。
【００１７】
弾性率：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、伸び１００％時の引張応力を測定し、この値をもって弾性率の評価とした。比較例１を基準（１００）として、指数が大きいほど弾性率が高いことを示す。
【００１８】
発熱性（ｔａｎ−δ（６０℃））：東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚの条件で、温度６０℃におけるｔａｎδを測定した。比較例１を基準（１００）として、指数が小さいほど低発熱性であることを示す。
結果を表１に併せて示す。
【００１９】
【表１】
2010013538.tif 000002
【００２０】
＊１：ＮＲ（ＲＳＳ＃３）
＊２：カーボンブラック（東海カーボン社製、シースト３００）
＊３：油展白土（日本サン石油社製試料、白土を潤滑油の精製工程に使用して得られたもの、油分の含有量＝３６質量％）
＊４：亜鉛華（正同化学工業（株）製、酸化亜鉛３種）
＊５：有機金属塩（ＤＩＣ社製、ＤＩＣＮＡＴＥ ＮＢＣ−２（Ｃｏ含有率２２％））
＊６：アロマオイル（出光興産（株）製、ダイアナプロセスオイルＡＨ−２４）
＊７：ステアリン酸（日油（株）製、ビーズステアリン酸）
＊８：老化防止剤（ＦＬＥＸＳＹＳ製、ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ）
＊９：硫黄（アクゾノーベル（株）製、クリステックスＨＳ ＯＴ ２０）
＊１０：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製、ノクセラーＤＺ）
【００２１】
上記の表から明らかなように、実施例１〜３で調製されたゴム組成物は、ジエン系ゴムに本発明で規定する範囲内の油展白土、カーボンブラックおよび有機金属塩を配合しているので、従来の代表的な比較例１の配合からなるゴム組成物に対し、弾性率および低発熱性が両立している。
これに対し、比較例２は油展白土を配合していないので、弾性率が改善されない。比較例３は有機金属塩の配合割合が本発明で規定する下限未満であるので、弾性率が改善されない。比較例４は有機金属塩の配合割合が本発明で規定する上限を超えているので、発熱性が悪化している。比較例５は油展白土の配合割合が本発明で規定する上限を超えているので、弾性率が改善されない。比較例６は油展白土およびカーボンブラックの合計配合量が本発明で規定する下限未満であるので、弾性率が改善されない。比較例７は油展白土およびカーボンブラックの合計配合量が本発明で規定する上限を超えているので、発熱性が改善されない。