(57)【要約】【課題】弾性率の低下を起こさずに、低発熱性および高破断強度を達成した、タイヤベルトクッションおよびタイヤアッパービードフィラー用ゴム組成物並びにそれを用いた空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを６０質量部以上含むゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積が６０ｍ2／ｇ以下のカーボンブラックを１５質量部以上およびジチオジカプロラクタムを０．１〜５質量部配合してなることを特徴とするタイヤベルトクッション（８）およびタイヤアッパービードフィラー（６２）用ゴム組成物と、該ゴム組成物を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】
天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを６０質量部以上含むゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積が６０ｍ2／ｇ以下のカーボンブラックを１５質量部以上およびジチオジカプロラクタムを０．１〜５質量部配合してなることを特徴とするタイヤベルトクッション用ゴム組成物。
【請求項２】
天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを６０質量部以上含むゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積が６０ｍ2／ｇ以下カーボンブラックを１５質量部以上およびジチオジカプロラクタムを０．１〜５質量部配合してなることを特徴とするタイヤアッパービードフィラー用ゴム組成物。
【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、タイヤベルトクッションおよびタイヤアッパービードフィラー用ゴム組成物並びに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、弾性率の低下を起こさずに、低発熱性および高破断強度を達成した、タイヤベルトクッションおよびタイヤアッパービードフィラー用ゴム組成物並びに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】
ベルトクッション、アッパービードフィラーはタイヤ内部に配置されるために熱を備蓄しやすく、低発熱性が重要な物性である。また、その弾性率が小さいと走行中の変形が大きくなるために疲労劣化が進みやすくなることや、それぞれの隣接パーツの動きを大きくし、結果的にタイヤの発熱性を悪化させたり、セパレーション等の破壊現象が起こりやすくなることから、弾性率にも十分な配慮が必要である。その他、ベルトクッションとアッパービードフィラーは走行中に大きな変形を受けやすいため、良好な破断強度が必要となる。上記からベルトクッション、アッパービードフィラーにおいては発熱性、弾性率、破断強度が重要な物性であると言える。
【０００３】
なお、下記特許文献１〜２には、ジチオジカプロラクタムをタイヤ用途に使用する例が挙げられているが、これらはいずれもタイヤトレッド用ゴム組成物を対象としたものであり、ジチオジカプロラクタムをベルトクッションおよびアッパービードフィラー用ゴム組成物に用い、本発明の効果を獲得することについては、何ら開示または示唆がない。
【特許文献１】特開平８−２８３４６３号公報
【特許文献２】特開平９−２３５４１６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、弾性率の低下を起こさずに、低発熱性および高破断強度を達成した、タイヤベルトクッションおよびタイヤアッパービードフィラー用ゴム組成物並びに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、特定のゴム成分に特定範囲の窒素吸着比表面積を有するカーボンブラックおよびジチオジカプロラクタム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．天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを６０質量部以上含むゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積が６０ｍ2／ｇ以下のカーボンブラックを１５質量部以上およびジチオジカプロラクタムを０．１〜５質量部配合してなることを特徴とするタイヤベルトクッション用ゴム組成物。
２．天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを６０質量部以上含むゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積が６０ｍ2／ｇ以下のカーボンブラックを１５質量部以上およびジチオジカプロラクタムを０．１〜５質量部配合してなることを特徴とするタイヤアッパービードフィラー用ゴム組成物。
３．前記１または２に記載のゴム組成物を使用した空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、特定のゴム成分に特定範囲の窒素吸着比表面積を有するカーボンブラックおよびジチオジカプロラクタムを特定量配合することにより、弾性率の低下を起こさずに、低発熱性および高破断強度を達成した、タイヤベルトクッションおよびタイヤアッパービードフィラー用ゴム組成物並びにそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。
図１は、空気入りタイヤの一例を示す部分断面図である。
図１において、空気入りタイヤは左右一対のビード部１およびサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３からなり、ビード部１、１間にスチールコードが埋設されたカーカス層４が装架され、カーカス層４の端部がビードコア５およびビードフィラー６の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。ビードフィラー６は２つの部材から構成され、その上部はアッパービードフィラー６２であり、下部はロウワービードフィラー６４である。トレッド部３においては、カーカス層４の外側に、ベルト層７がタイヤ１周に亘って配置されている。ベルト層７の両端部には、ベルトクッション８が配置されている。また、トレッド部３の内周側には、アンダートレッド３１が配置されている。空気入りタイヤの内面には、タイヤ内部に充填された空気がタイヤ外部に漏れるのを防止するために、インナーライナー９が設けられ、インナーライナー９を接着するためのタイゴム１０が、カーカス層４とインナーライナー９との間に積層されている。
【０００８】
本発明のゴム組成物は、上記ベルトクッション８、アッパービードフィラー６２の形成にとくに有用に用いられる。次に、本発明のゴム組成物の各成分について説明する。
【０００９】
（ゴム成分）
ゴム成分は、天然ゴム（ＮＲ）および／またはイソプレンゴム（ＩＲ）を必須成分とし、本発明で使用されるゴム成分を１００質量部とした場合、そのうちＮＲおよび／またはＩＲが６０質量部以上を占める必要がある。ＮＲおよび／またはＩＲが６０質量部未満では、破断強度が低くなり好ましくない。
なお、必要に応じて用いられる、ＮＲおよびＩＲ以外のゴム成分としては、任意のジエン系ゴムが挙げられ、例えば、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。
【００１０】
（ジチオジカプロラクタム）
本発明で使用されるジチオジカプロラクタム（ＤＴＤＣ）は、次の一般式（１）で表すことができる。
【００１１】
[化１]
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【００１２】
ジチオジカプロラクタム（ＤＴＤＣ）は、市販品を利用することができ、例えばラインヘミー社製のレノグランＣＬＤ−８０（ＥＰＤＭ中にＤＴＤＣ成分を８０％の割合で分散したもの）等が挙げられる。
【００１３】
（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、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）（注：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に準拠して測定）が６０ｍ2／ｇ以下である必要がある。窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が６０ｍ2／ｇを超えると、低発熱性を改善することができない。窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）の下限は、２０ｍ2／ｇであるのが好ましい。さらに好ましくは、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が、３０〜５０ｍ2／ｇであるカーボンブラックである。
【００１４】
（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、天然ゴム（ＮＲ）および／またはイソプレンゴム（ＩＲ）を６０質量部以上含むゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が６０ｍ2／ｇ以下カーボンブラックを１５質量部以上およびジチオジカプロラクタムを０．１〜５質量部配合することを特徴とする。
【００１５】
本発明のゴム組成物において、上記カーボンブラックのさらに好ましい配合割合は、２５〜４５質量部である。ジチオジカプロラクタムのさらに好ましい配合割合は、１．０〜４．０質量部である。
ジチオジカプロラクタムの配合量が０．１質量部未満では、本発明の効果を奏することができない。逆に５質量部を超えると破断強度が悪化する。
【００１６】
本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、無機充填剤、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。本発明では、ジチオジカプロラクタムを加硫系（加硫剤、架橋剤、加硫促進剤、架橋促進剤等）の添加時に添加することができる。また本発明では、充填剤としてのシリカは添加してもしなくてもよい。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]
【００１７】
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。
【００１８】
実施例１〜５および比較例１〜８
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、ジチオジカプロラクタム、加硫促進剤および硫黄を除く成分を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、ジチオジカプロラクタム、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１５０℃で３０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、ゴム組成物および加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。
【００１９】
弾性率：ＪＩＳ  Ｋ６３９４に準拠して、初期歪１０％、振幅２％、周波数２０Ｈｚにて２０℃における貯蔵弾性率（Ｅ１）を測定した。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。
【００２０】
破断強度：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、室温における破断伸びを測定した。比較例１を基準（１００）として、指数が大きいほど破断強度大で良好であることを示す。
【００２１】
発熱性：ＪＩＳ  Ｋ６３９４に準拠し、初期歪１０％、振幅２％、周波数２０Hzにて６０℃におけるｔａｎδを測定した。比較例１を基準（１００）として、指数が小さいほど発熱しにくいことを示す。
結果を表１に併せて示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
＊１：ＮＲ（ＲＳＳ＃３）
＊２：ＢＲ（日本ゼオン（株）製、Ｎｉｐｏｌ ＢＲ １２２０）
＊３：カーボンブラック（新日化カーボン（株）製、ニテロン１０Ｎ、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝３１ｍ2／ｇ）
＊４：カーボンブラック（新日化カーボン（株）製、ニテロン２００ＩＮ、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝７３ｍ2／ｇ）
＊５：老化防止剤（住友化学（株）製、アンチゲンＲＤ−Ｇ）
＊６：ステアリン酸（千葉脂肪酸(株)製、工業用ステアリン酸）
＊７：亜鉛華（正同化学工業（株）製、酸化亜鉛３種）
＊８：硫黄（鶴見化学工業（株）製、金華印油入微粉硫黄）
＊９：ジチオジカプロラクタムＤＴＤＣ（ラインヘミー社製、レノグランＣＬＤ−８０（ＥＰＤＭ中にＤＴＤＣ成分を８０％の割合で分散したもの。表１ではＤＴＤＣの有効成分量として記載した）
＊１０：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製、ノクセラーＮＳ−Ｐ）
【００２４】
上記の表から明らかなように、実施例１〜５で調製されたゴム組成物は、本発明で規定する特定のゴム成分に特定範囲の窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）を有するカーボンブラックおよびジチオジカプロラクタムを特定量配合しているので、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、弾性率の低下を起こさずに、良好な低発熱性および高破断強度を達成している。
これに対し、比較例２は、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が本発明で規定する上限を超え、かつＤＴＤＣを配合していないので、発熱性が悪化した。
比較例３は、ＤＴＤＣを配合しているものの、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が本発明で規定する上限を超えているので、ある程度の発熱性の改善は見られるものの、十分ではなかった。
比較例４は、ＤＴＤＣを配合せず、単に硫黄を増量しているのみなので、破断強度が悪化した。
比較例５は、ＤＴＤＣを配合せず、カーボンブラックを減量した例であり、低発熱性は得られるものの、弾性率および破断強度が悪化した。
比較例６は、ＤＴＤＣを配合せず、単に加硫促進剤を増量しているのみなので、弾性率が悪化した。
比較例７は、ＤＴＤＣを配合せず、加硫促進剤をさらに増量している例であり、破断強度が悪化した。
比較例８は、ＤＴＤＣの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、破断強度が悪化した。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】空気入りタイヤの一例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ビード部
２  サイドウォール部
３  トレッド部
３１  アンダートレッド
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
６２  アッパービードフィラー
７  ベルト層
８  ベルトクッション
９  インナーライナー
【図１】
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