(57)【要約】【課題】加硫時間が増加してもリバージョンを抑制でき、また転がり抵抗が低減し低燃費性に優れるタイヤ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】（ａ）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを２５〜６０質量部、（ｂ）ブタジエンゴムおよび／またはスチレン−ブタジエン共重合体ゴム７５〜４０質量部（ただし、前記（ａ）成分および（ｂ）成分の合計は１００質量部である）、（ｃ）窒素吸着比表面積が２０〜１００ｍ2／ｇのカーボンブラックを３０〜６０質量部、（ｄ）硫黄を１．０〜２．０質量部、（ｅ）スルフェンアミド系加硫促進剤を０．５〜１．０質量部および（ｆ）ジチオジカプロラクタムを０．１〜５．０質量部配合してなることを特徴とするタイヤサイドウオール（２）用ゴム組成物と、該ゴム組成物をサイドウオール（２）に使用した空気入りタイヤ。【選択図】図１
2010144069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを２５〜６０質量部、（ｂ）ブタジエンゴムおよび／またはスチレン−ブタジエン共重合体ゴム７５〜４０質量部（ただし、前記（ａ）成分および（ｂ）成分の合計は１００質量部である）、（ｃ）窒素吸着比表面積が２０〜１００ｍ2／ｇのカーボンブラックを３０〜６０質量部、（ｄ）硫黄を１．０〜２．０質量部、（ｅ）スルフェンアミド系加硫促進剤を０．５〜１．０質量部および（ｆ）ジチオジカプロラクタムを０．１〜５．０質量部配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
（ａ）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを２５〜６０質量部、（ｂ）ブタジエンゴムおよび／またはスチレン−ブタジエン共重合体ゴム７５〜４０質量部（ただし、前記（ａ）成分および（ｂ）成分の合計は１００質量部である）、（ｃ）窒素吸着比表面積が２０〜１００ｍ2／ｇのカーボンブラックを３０〜６０質量部、（ｄ）硫黄を１．０〜２．０質量部、（ｅ）スルフェンアミド系加硫促進剤を０．５〜１．０質量部および（ｆ）ジチオジカプロラクタムを０．１〜５．０質量部配合してなることを特徴とするタイヤサイドウオール用ゴム組成物。
【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、とくにタイヤサイドウオールに有用な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】
近年、空気入りタイヤの低燃費性とウェット性能との両立が求められている。これらの特性を決定する重要な要因として、キャップトレッドまたはサイドウオール用ゴム組成物の物性が挙げられる。そのため従来技術においては、キャップトレッド用ゴム組成物にシリカを配合する技術が数多く検討されている。シリカの使用により、転がり抵抗が低減し、低燃費性が向上するとともに、ウェット性能も向上する。
しかしながら、シリカを配合したゴム組成物は、加硫速度が遅いという問題点がある。
一般にタイヤの製造工程では、加硫金型で同一条件で加硫を行っている。したがって、キャップトレッド用ゴム組成物の加硫速度に合わせて加硫温度および加硫時間を設定すると、サイドウオール部が過加硫状態となり、発熱性が増加し、転がり抵抗の点で不利となるという問題点があった。
【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、特定のゴム成分の特定量、特定のカーボンブラックの特定量、硫黄の特定量、特定の加硫促進剤の特定量、ジチオジカプロラクタムの特定量を組み合わせ、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、加硫温度または加硫時間が増加してもリバージョン（ポリマーの分解）を抑制でき、また転がり抵抗が低減し低燃費性に優れるタイヤ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】
本発明は以下のとおりである。
１．（ａ）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを２５〜６０質量部、（ｂ）ブタジエンゴムおよび／またはスチレン−ブタジエン共重合体ゴム７５〜４０質量部（ただし、前記（ａ）成分および（ｂ）成分の合計は１００質量部である）、（ｃ）窒素吸着比表面積が２０〜１００ｍ2／ｇのカーボンブラックを３０〜６０質量部、（ｄ）硫黄を１．０〜２．０質量部、（ｅ）スルフェンアミド系加硫促進剤を０．５〜１．０質量部および（ｆ）ジチオジカプロラクタムを０．１〜５．０質量部配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
２．（ａ）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを２５〜６０質量部、（ｂ）ブタジエンゴムおよび／またはスチレン−ブタジエン共重合体ゴム７５〜４０質量部（ただし、前記（ａ）成分および（ｂ）成分の合計は１００質量部である）、（ｃ）窒素吸着比表面積が２０〜１００ｍ2／ｇのカーボンブラックを３０〜６０質量部、（ｄ）硫黄を１．０〜２．０質量部、（ｅ）スルフェンアミド系加硫促進剤を０．５〜１．０質量部および（ｆ）ジチオジカプロラクタムを０．１〜５．０質量部配合してなることを特徴とするタイヤサイドウオール用ゴム組成物。
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、特定のゴム成分の特定量、特定のカーボンブラックの特定量、硫黄の特定量、特定の加硫促進剤の特定量、ジチオジカプロラクタムの特定量を組み合わせることにより、加硫温度または加硫時間が増加してもリバージョン（ポリマーの分解）を抑制でき、また転がり抵抗が低減し低燃費性に優れるタイヤ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。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、とくにサイドウオール用に有用である。
【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】
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、乗用車用の空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
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２と、両サイドウォール２に連なるトレッド３からなり、ビード部１、１間に繊維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。また、トレッド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。
以下に説明する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、とくにサイドウオール２に有用である。
【０００９】
（ゴム成分）
本発明で使用されるゴム成分は、（ａ）天然ゴム（ＮＲ）および／またはイソプレンゴム（ＩＲ）２５〜６０質量部、（ｂ）ブタジエンゴム（ＢＲ）および／またはスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）７５〜４０質量部からなる。ただし、前記（ａ）成分および（ｂ）成分の合計は１００質量部である。
さらに好ましいゴム成分の配合割合は、前記（ａ）成分が３０〜４５質量部、（ｂ）成分が７０〜５５質量部である。
【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、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）（注：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に準拠して測定）が２０〜１００ｍ2／ｇである必要がある。窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２０ｍ2／ｇ未満では、ゴムの補強性が低下し、強度が低下し好ましくない。逆に１００ｍ2／ｇを超えると、粘度が高くなりすぎて加工性が悪化する。さらに好ましくは、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が、２０〜８０ｍ2／ｇであるカーボンブラックである。
【００１１】
（スルフェンアミド系加硫促進剤）
本発明で使用されるスルフェンアミド系加硫促進剤は、市販の公知化合物であればよく、具体例としてはＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド等が挙げられる。スルフェンアミド系加硫促進剤以外の加硫促進剤を使用した場合は、架橋密度が低下し好ましくない。
【００１２】
（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。
【００１３】
［化１］
2010144069.tif 000003
【００１４】
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。
【００１５】
（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、（ａ）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを２５〜６０質量部、（ｂ）ブタジエンゴムおよび／またはスチレン−ブタジエン共重合体ゴム７５〜４０質量部（ただし、前記（ａ）成分および（ｂ）成分の合計は１００質量部である）、（ｃ）窒素吸着比表面積が２０〜１００ｍ2／ｇのカーボンブラックを３０〜６０質量部、（ｄ）硫黄を１．０〜２．０質量部、（ｅ）スルフェンアミド系加硫促進剤を０．５〜１．０質量部および（ｆ）ジチオジカプロラクタムを０．１〜５．０質量部配合してなることを特徴とすることを特徴とする。
前記カーボンブラックの配合量が３０質量部未満では、強度やモジュラスが悪化する。逆に６０質量部を超えると、加工性が悪化する。
硫黄の配合量が１．０質量部未満では、加硫速度が必要以上に遅くなり、転がり抵抗も悪化する。また破断伸び等の物性も悪化する。逆に２．０質量部を超えると、破断特性が悪化する。
スルフェンアミド系加硫促進剤の配合量が０．５質量部未満では、強度やモジュラスが悪化する。逆に１．０質量部を超えると、リバージョンが生じ、破断伸び等の物性も悪化する。
ジチオジカプロラクタムの配合量が０．５質量部未満では、添加量が少なすぎて本発明の効果が奏されず、逆に５．０質量部を超えると破断特性が悪化する。
【００１６】
本発明のゴム組成物において、カーボンブラックの配合割合は、さらに好ましくは、３５〜５５質量部である。
また、硫黄のさらに好ましい上記配合割合は、１．０〜１．５質量部である。
また、スルフェンアミド系加硫促進剤のさらに好ましい上記配合割合は、０．６〜０．９質量部である。
また、ジチオジカプロラクタムのさらに好ましい上記配合割合は、０．５〜２．５質量部である。
【００１７】
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］
【００１８】
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。
【００１９】
実施例１〜５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、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。放出時の組成物の温度は、１５０℃であった。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１６０℃で１０分間および２０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。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。
【００２０】
粘度：ＪＩＳ  Ｋ６３００に準拠して１００℃にて測定した。比較例１の値を１００として、指数表示した。指数が大きいほど粘度が高いことを示す。
【００２１】
加硫速度（Ｔ３０）粘度：ＪＩＳ  Ｋ６３００に準拠し、１６０℃にて３０％加硫度に達する時間を測定した。比較例１の値を１００として、指数表示した。指数が大きいほど加硫速度が遅いことを示す。
【００２２】
破断伸び（１６０℃×１０分）：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、３号ダンベルにより測定した。比較例１の値を１００として、指数表示した。指数が大きいほど破断伸びに優れることを示す。
破断伸び（１６０℃×２０分）：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、３号ダンベルにより測定した。比較例１の破断伸び（１６０℃×１０分）の値を１００として、指数表示した。
【００２３】
ｔａｎδ（１６０℃×１０分）：粘弾性スペクトロメータ（(株)東洋精機製作所）を用いて、幅５ｍｍの試料片で振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、静歪１０％、温度６０℃の条件で、ｔａｎδを測定した。比較例１の値を１００として、指数表示した。指数が小さいほど転がり抵抗に優れることを示す。
ｔａｎδ（１６０℃×２０分）：粘弾性スペクトロメータ（(株)東洋精機製作所）を用いて、幅５ｍｍの試料片で振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、静歪１０％、温度６０℃の条件で、ｔａｎδを測定した。比較例１のｔａｎδ（１６０℃×１０分）の値を１００として、指数表示した。
結果を表１に併せて示す。
【００２４】
【表１】
2010144069.tif 000004
【００２５】
＊１：ＮＲ（ＳＴＲ−２０）
＊２：ＢＲ（日本ゼオン（株）製、ＢＲ１２２０）
＊３：ＳＢＲ（日本ゼオン（株）製、Ｎｉｐｏｌ １５０２）
＊４：カーボンブラック（東海カーボン（株）製、シーストＳＯ、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝４２ｍ2／ｇ）
＊５：カーボンブラック（東海カーボン（株）製、シースト６、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝１１９ｍ2／ｇ）
＊６：亜鉛華（正同化学工業（株）製、酸化亜鉛３種）
＊７：ステアリン酸（日油(株)製、ビーズステアリン酸ＹＲ）
＊８：老化防止剤（精工化学（株）製、オゾノン６Ｃ）
＊９：硫黄（細井化学工業製、油処理硫黄）
＊１０：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製、ノクセラーＣＺ−Ｇ、化合物名＝Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
＊１１：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製、ノクセラーＮＳ−Ｐ、化合物名＝Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
＊１２：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）
＊１３：加硫遅延剤（フレキシス（株）製、Santogard PVI）
【００２６】
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、特定のゴム成分の特定量、特定のカーボンブラックの特定量、硫黄の特定量、特定の加硫促進剤の特定量、ジチオジカプロラクタムの特定量を組み合わせているので、加硫時間が増加してもリバージョン（ポリマーの分解）を抑制できるため、転がり抵抗が悪化せず（ｔａｎδの結果）、破断伸びも悪化しない。
これに対し、比較例１および２のゴム組成物は、ジチオジカプロラクタムを配合していないので、加硫時間の増加によって転がり抵抗および破断伸びが悪化している。
比較例３は、加硫遅延剤を配合しているもののジチオジカプロラクタムを配合していないので、加硫時間の増加によって転がり抵抗および破断伸びが悪化している。
比較例４は、硫黄の配合量が本発明で規定する下限未満であるので、加硫が進行しにくく、また、転がり抵抗が悪化し、加硫時間の増加によって破断伸びが悪化している。
比較例５は、加硫促進剤の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、リバージョンが発生し、破断伸びが悪化した。
比較例６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、ジチオジカプロラクタムを配合していないので、粘度が上昇し、転がり抵抗が悪化し、加硫時間の増加によって転がり抵抗および破断伸びが悪化している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ビード部
２  サイドウォール
３  トレッド
４  カーカス層
５  ビードコア
６  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】
2010144069.tif 000005