(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮永久歪の低減および耐屈曲疲労性を両立したタイヤリムクッション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２０〜７０質量部およびカーボンブラックを５０質量部以上配合するとともに、さらに加硫促進剤および硫黄を配合し、前記加硫促進剤および硫黄の質量比率が、前者／後者として０．８〜１．５であることを特徴とするタイヤリムクッション用ゴム組成物と、該ゴム組成物をリムクッションに使用した空気入りタイヤ。【選択図】図１
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【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２０〜７０質量部およびカーボンブラックを５０質量部以上配合するとともに、さらに加硫促進剤および硫黄を配合し、前記加硫促進剤および硫黄の質量比率が、前者／後者として０．８〜１．５であることを特徴とするタイヤリムクッション用ゴム組成物。
【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に記載のタイヤリムクッション用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のゴム組成物をリムクッション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、タイヤリムクッション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、圧縮永久歪の低減および耐屈曲疲労性を両立したタイヤリムクッション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】
車両においてタイヤはリムとリムクッションのゴムを介して装着されており、この部分のゴムの劣化や圧縮永久歪はタイヤの内圧の保持の関係上重要であり、この性能が低いと空気圧の低下からタイヤのたわみが大きくなり故障が促進されるなどの現象につながる。この対策としてカーボンブラックの増量や加硫系配合剤の増量などにより圧縮永久歪を抑える方法があるが、この手法ではゴムの破断強度の低下から亀裂等発生の面で問題がある。
なお、耐セット性と熱老化後の破断伸びなどの物性を改良したタイヤリムクッション用ゴム組成物は、特許文献１に開示されている。
【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２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２００８−５０４４２号公報
【特許文献２】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、圧縮永久歪の低減および耐屈曲疲労性を両立したタイヤリムクッション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およびカーボンブラックを特定量配合し、さらに加硫促進剤と硫黄の配合割合を特定することにより、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２０〜７０質量部およびカーボンブラックを５０質量部以上配合するとともに、さらに加硫促進剤および硫黄を配合し、前記加硫促進剤および硫黄の質量比率が、前者／後者として０．８〜１．５であることを特徴とするタイヤリムクッション用ゴム組成物。
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に記載のタイヤリムクッション用ゴム組成物。
３．前記１または２に記載のゴム組成物をリムクッション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およびカーボンブラックを特定量配合し、さらに加硫促進剤と硫黄の配合割合を特定することにより、圧縮永久歪の低減および耐屈曲疲労性を両立したタイヤリムクッション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吸着比表面積（ＪＩＳ Ｋ ６２１７に従って測定）が６０〜９０ｍ2／ｇであるのが好ましい。
【００１１】
（加硫促進剤）
本発明で使用される加硫促進剤としては、従来から公知のものがいずれも使用可能であり、例えば、チウラム系加硫促進剤、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、等が挙げられ、中でも好ましくは、スルフェンアミド系加硫促進剤である。
【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２０〜７０質量部およびカーボンブラックを５０質量部以上配合するとともに、さらに加硫促進剤および硫黄を配合し、前記加硫促進剤および硫黄の質量比率が、前者／後者として０．８〜１．５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、２０〜５０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。なおカーボンブラックの配合割合が５０質量部未満であると圧縮永久歪が低下する。加硫促進剤および硫黄の上記質量比率のさらに好ましい範囲は、１．０〜１．３である。
なお、本発明のゴム組成物において、加硫促進剤は、ジエン系ゴム１００質量部に対して通常１〜３質量部の範囲で使用され、硫黄は、ジエン系ゴム１００質量部に対して通常１〜３質量部の範囲で使用される。
【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、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。
【００１５】
本発明に係るゴム組成物は図１に模式的に示す典型的な空気入りタイヤのリムクッションに好適に用いることができ、従来の一般的な空気入りタイヤの製造ラインにそのまま使用することができる。
【実施例】
【００１６】
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。
【００１７】
実施例１〜３および比較例１〜６
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Ｂ型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３０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。
【００１８】
圧縮永久歪み：ＪＩＳ  Ｋ６２６２に準拠して、１００℃、７２時間、２５％圧縮後の圧縮永久歪を測定した。比較例１を基準（１００）として、指数が大きいほど圧縮永久歪の低減していることを示す。
【００１９】
熱老化性：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、熱劣化させた後の引張試験を行い、劣化前との変化率を測定した。比較例１を基準（１００）として、指数が大きいほど熱老化性に優れることを示す。
【００２０】
耐屈曲疲労性：ＪＩＳ  Ｋ６２６０に準拠して、繰り返し歪みを与え、破断した時の繰り返し回数を測定した。比較例１を基準（１００）として、指数が大きいほど対屈曲疲労性に優れることを示す。
結果を表１に併せて示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
＊１：ＮＲ（ＲＳＳ＃３）
＊２：ＢＲ（日本ゼオン社製、ＮＩＰＯＬ ＢＲ １２２０）
＊３：カーボンブラック（東海カーボン社製、シースト３００）
＊４：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％）
＊５：ステアリン酸（日油(株)製、ビーズステアリン酸）
＊６：亜鉛華（正同化学工業（株）製、酸化亜鉛３種）
＊７：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製、ノクセラーＮＳ）
＊８：硫黄（アクゾノーベル（株）製、クリステックスＨＳ ＯＴ ２０）
【００２３】
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、加硫促進剤および硫黄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、圧縮永久歪み、熱老化性および耐屈曲疲労性がいずれも改善している。
これに対し、比較例２は油展白土を配合していないので、耐屈曲疲労性が改善されない。比較例３は油展白土の配合割合が本発明で規定する下限未満であるので、圧縮永久歪み、熱老化性および耐屈曲疲労性いずれも顕著な改善効果が見られない。比較例４は加硫促進剤と硫黄の配合比率が本発明で規定する範囲よりも低い値であるので、熱老化性および耐屈曲疲労性が改善されない。比較例５は加硫促進剤と硫黄の配合比率が本発明で規定する範囲よりも高い値であるので、熱老化性および耐屈曲疲労性が改善されない。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、熱老化性および耐屈曲疲労性に改善効果が見られない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るゴム組成物を用いるリムクッションを他の部位と共に模式的に示す典型的な空気入りタイヤの部分断面図である。
【図１】
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