(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シス−１，４結合含有量が９７％以上であり、１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ１＋４）が４５〜７０であり、かつ、該ムーニー粘度に対する２５℃での５質量％トルエン溶液粘度（Ｔ−ｃｐ）〔ｃｐｓ〕の比である（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）が２．２以上２．５未満であるブタジエンゴム３０〜７０質量％と、他のジエン系ゴム３０〜７０質量％とからなるゴム成分１００質量部に対し、
窒素吸着比表面積が３５ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ未満のカーボンブラック（１）を５５〜７５質量部、かつ、窒素吸着比表面積が５０ｍ２／ｇ以上９５ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（２）を５〜２０質量部配合し、前記カーボンブラック（１）および（２）の合計が６０〜９５質量部であることを特徴とするタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴム組成物。
【請求項２】
前記カーボンブラック（２）の配合量（質量）を１としたとき、前記カーボンブラック（１）の配合量（質量）が、５〜１５の範囲内であ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またはガムフィニッシング用ゴム組成物。
【請求項３】
前記シス−１，４結合含有量が９８％以上であ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またはガムフィニッシング用ゴム組成物。
【請求項４】
前記（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）が２．３以上２．５未満であ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またはガムフィニッシング用ゴム組成物。
【請求項５】
前記ゴム成分が、ブタジエンゴム３０〜４０質量％および他のジエン系ゴム６０〜７０質量％から構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴム組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のゴム組成物をリムクッションまたはガムフィニッシング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またはガムフィニッシング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、低発熱性と、硬度、耐摩滅性および耐セット性とを高次に両立できるタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング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】
タイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴムは、車両の荷重を支えるため強い圧縮荷重を受けるのでゴム硬度が高いことが求められる。また、圧縮変形を受けてもゴムが永久変形し難い性質（耐セット性）や、耐摩滅性等の性質も求められる。
一方、近年の環境意識の高まりに伴い、タイヤの低燃費性を向上させることが要求されている。タイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴムの低発熱化を図る手段の一つとして、フィラーの配合量を減少させる方法が挙げられるが、このような手段では、硬度が低下し、耐摩滅性も悪化してしまう。
したがって、従来技術では、低発熱性と、硬度、耐摩滅性および耐セット性とを高次に両立させることは非常に困難であった。
【０００３】
なお、下記特許文献１には、特定の粘度比を有するポリブタジエンゴムを含むタイヤリムストリップ用ゴム組成物が開示されている。しかし、特許文献１に記載の技術では、低発熱性と、硬度、耐摩滅性および耐セット性とを共に高いレベルで満足することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５６９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の目的は、低発熱性と、硬度、耐摩滅性および耐セット性とを高次に両立できるタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング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】
【０００６】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の特性を有するブタジエンゴムに対し、特定の窒素吸着比表面積を有する２種類のカーボンブラックを特定量で併用することにより、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通りである。
１．シス−１，４結合含有量が９７％以上であり、１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ１＋４）が４５〜７０であり、かつ、該ムーニー粘度に対する２５℃での５質量％トルエン溶液粘度（Ｔ−ｃｐ）〔ｃｐｓ〕の比である（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）が２．２以上２．５未満であるブタジエンゴム３０〜７０質量％と、他のジエン系ゴム３０〜７０質量％とからなるゴム成分１００質量部に対し、
窒素吸着比表面積が３５ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ未満のカーボンブラック（１）を５５〜７５質量部、かつ、窒素吸着比表面積が５０ｍ２／ｇ以上９５ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（２）を５〜２０質量部配合し、前記カーボンブラック（１）および（２）の合計が６０〜９５質量部であることを特徴とするタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴム組成物。
２．前記カーボンブラック（２）の配合量（質量）を１としたとき、前記カーボンブラック（１）の配合量（質量）が、５〜１５の範囲内であ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またはガムフィニッシング用ゴム組成物。
３．前記シス−１，４結合含有量が９８％以上であ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またはガムフィニッシング用ゴム組成物。
４．前記（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）が２．３以上２．５未満であ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またはガムフィニッシング用ゴム組成物。
５．前記ゴム成分が、ブタジエンゴム３０〜４０質量％および他のジエン系ゴム６０〜７０質量％から構成されることを特徴とする前記１〜４のいずれかに記載のタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴム組成物。
６．前記１〜５のいずれかに記載のゴム組成物をリムクッションまたはガムフィニッシングに使用した空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、特定の特性を有するブタジエンゴムに対し、特定の窒素吸着比表面積を有する２種類のカーボンブラックを特定量で併用したので、低発熱性と、硬度、耐摩滅性および耐セット性とを高次に両立できるタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング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。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（ブタジエンゴム）
本発明で使用されるブタジエンゴム（ＢＲ）は、シス−１，４結合含有量が９７％以上であり、１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ１＋４）が４５以上であり、かつ、該ムーニー粘度に対する２５℃での５質量％トルエン溶液粘度（Ｔ−ｃｐ）〔ｃｐｓ〕の比である（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）が２．０以上である必要がある（以下、特定ＢＲという）。上記の各特性を一つでも満たさない場合、本発明の効果を奏することができない。
【０００９】
シス−１，４結合含有量は、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）を用いて測定される値であり、シス−１，４結合含有量は９８％以上であることがより好ましい。
【００１０】
ムーニー粘度は、ＪＩＳ ６３００−１に準拠して、Ｌ型ローターを用いて測定した値である。ムーニー粘度は４５以上である必要があり、これにより硬度と低燃費性の両立が可能となる。ムーニー粘度は５０以上であることがより好ましい。なお、ムーニー粘度の上限は特に限定されないが、好ましくは７０以下である。
【００１１】
前記（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）は、ＢＲのポリマー鎖の分岐度の指標になるものであり、この値が大きいほど分岐度が小さい、即ち、リニアリティが高いことを意味する。この値が２．０未満では、低発熱性、硬度、耐摩滅性および耐セット性をいずれも改善することができない。本発明の効果の観点から、（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）の値は、２．０以上３．３未満が好ましく、２．２以上２．５未満がさらに好ましく、２．３以上２．５未満がとくに好ましい。
ここで、トルエン溶液粘度（Ｔ−ｃｐ）は、試料ゴムをトルエンに５質量％溶液として溶解し、その溶液の２５℃での粘度をキャノンフェンスケ型動粘度計により測定して得られるものである。
【００１２】
（他のジエン系ゴム）
本発明で使用される他のジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、前記特定ＢＲ以外のブタジエンゴム、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）等のジエン系ゴムが挙げられる。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。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
【００１３】
本発明では、前記特定ＢＲと他のジエン系ゴムの合計１００質量部中、前記特定ＢＲが３０〜７０質量％および他のジエン系ゴムが３０〜７０質量％を占める必要がある（前記特定ＢＲおよび前記他のジエン系ゴムの合計は１００質量部である）。特定ＢＲが３０質量％未満であると低発熱性が悪化する。逆に７０質量％を超えると硬度や破断強度が悪化する。
好ましい特定ＢＲおよび他のジエン系ゴムの割合は、特定ＢＲが４０〜５０質量％、他のジエン系ゴムが５０〜６０質量％である。
【００１４】
（カーボンブラック）
本発明は、特定の窒素吸着比表面積を有する２種類のカーボンブラックを併用することを一つの特徴にしている。
すなわち、本発明では、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が３５ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ未満のカーボンブラック（１）と、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が５０ｍ２／ｇ以上９５ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（２）とを併用する。
カーボンブラック（１）または（２）のいずれかのみを使用した場合、あるいは、カーボンブラック（１）および（２）以外の他のカーボンブラックを使用した場合は、低発熱性と、硬度、耐摩滅性および耐セット性との両立が困難となる。
本発明の効果の向上の観点から、カーボンブラック（１）のさらに好ましい窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、３５〜４５ｍ２／ｇであり、カーボンブラック（２）のさらに好ましい窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、６５〜８５ｍ２／ｇである。
なお、窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７に準じて測定される値である。
【００１５】
（充填剤）
本発明のタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴム組成物は、前記のカーボンブラック以外にも、各種充填剤を配合することができる。充填剤としてはとくに制限されず、用途により適宜選択すればよいが、例えばシリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム等の無機充填剤を挙げることができる。
【００１６】
（タイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴム組成物の配合割合）
本発明のタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴム組成物は、前記ゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が３５ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ未満のカーボンブラック（１）を５５〜７５質量部、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が５０ｍ２／ｇ以上９５ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（２）を５〜２０質量部配合し、かつ、前記カーボンブラック（１）および（２）の合計が６０〜９５質量部であることを特徴とする。
前記カーボンブラック（１）の配合量が前記ゴム成分１００質量部に対し５５質量部未満であると、硬度、耐摩滅性が悪化し、逆に７５質量部を超えると、低発熱性を得ることができず、耐セット性も悪化する。
前記カーボンブラック（２）の配合量が前記ゴム成分１００質量部に対し５質量部未満であると、硬度が悪化し、逆に２０質量部を超えると、低発熱性を得ることができず、耐セット性も悪化する。
前記カーボンブラック（１）および（２）の合計が６０質量部未満であると、硬度、耐摩滅性が悪化し、逆に９５質量部を超えると、低発熱性を得ることができず、耐セット性も悪化する。
【００１７】
前記カーボンブラック（１）のさらに好ましい配合量は、前記ゴム成分１００質量部に対し、６０〜７０質量部である。
前記カーボンブラック（２）のさらに好ましい配合量は、前記ゴム成分１００質量部に対し、５〜１５質量部である。
前記カーボンブラック（１）および（２）のさらに好ましい合計配合量は、６５〜８５質量部である。
【００１８】
また、前記カーボンブラック（１）および（２）の配合量の量的比率は、本発明の効果をさらに高める、すなわち低発熱性と、硬度、耐摩滅性、耐セット性とをさらに高次に両立するという観点から、前記カーボンブラック（２）の配合量を１（質量）とした場合、前記カーボンブラック（１）の配合量は５〜１５（質量）が好ましく、５〜１０（質量）がさらに好ましい。
【００１９】
本発明のタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、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。
【００２０】
また本発明のタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用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。
本発明のゴム組成物は、低発熱性と、硬度、耐摩滅性、耐セット性とを高次に両立できることから、とくにタイヤリムクッションまたはガムフィニッシングに有用である。
【実施例】
【００２１】
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。
【００２２】
実施例１〜６および比較例１〜１１
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫促進剤および硫黄を除く成分を１．５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、温度１５０℃でマスターバッチを放出し室温冷却した。その後このマスターバッチをロールにて、加硫促進剤および硫黄を加え２分間混練し、タイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１６０℃で２０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について以下に示す試験法で物性を測定した。
【００２３】
硬度：ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して２０℃のショアＡ硬度を測定した。結果は比較例１の値を１００として指数で示した。指数が大きいほど硬度が高いことを示す。
発熱性：（株）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の条件下でｔａｎδ（６０℃）を測定し、この値をもって発熱性を評価した。結果は、比較例１の値を１００として指数で示した。指数が小さいほど、低発熱性であることを示す。
耐摩滅性：ＡＳＴＭ−Ｄ２２２８に準拠して、ピコ摩耗試験機を使用して摩耗量を測定した。結果は、比較例１の値の逆数を１００とする指数で示した。指数が大きいほど耐摩滅性に優れることを意味する。
耐セット性：ＪＩＳ Ｋ６２６２に準拠して、７０℃×２２時間、初期歪２５％の条件で耐セット性を測定した。結果は、比較例１の値を１００として指数で示した。指数が大きいほど、耐セット性に優れることを示す。
結果を表１に併せて示す。
【００２４】
【表１】
0005445638.tif 000002
【００２５】
＊１：ＮＲ（ＲＳＳ＃１）
＊２：ＢＲ−１（日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ  ＢＲ−１２２０、シス−１，４結合含有量＝９８％、１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ１＋４）＝４３、（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）＝１．４）
＊３：ＢＲ−２（宇部興産（株）製ＵＢＥＰＯＬ  ２３０、シス−１，４結合含有量＝９８％、１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ１＋４）＝３８、（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）＝３．１）
＊４：ＢＲ−３（宇部興産（株）製ＵＢＥＰＯＬ  １５０Ｌ、シス−１，４結合含有量＝９８％、１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ１＋４）＝４３、（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）＝２．８）
＊５：ＢＲ−４（宇部興産（株）製ＢＲ３６０Ｌ、シス−１，４結合含有量＝９８％、１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ１＋４）＝５１、（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）＝２．４）
＊６：カーボンブラック−１（東海カーボン（株）シーストＶ、Ｎ２ＳＡ＝２７ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝８７ｃｍ３／１００ｇ）
＊７：カーボンブラック−２（東海カーボン（株）シーストＳＯ、Ｎ２ＳＡ＝４２ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝１１５ｃｍ３／１００ｇ）
＊８：カーボンブラック−３（東海カーボン（株）シーストＮ３、Ｎ２ＳＡ＝７９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝１０１ｃｍ３／１００ｇ）
＊９：カーボンブラック−４（タイカーボン社製商品名ＴＨＡＩＢＬＡＣＫ  Ｎ３３０Ｔ、Ｎ２ＳＡ＝６５ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝７７ｃｍ３／１００ｇ）
＊１０：カーボンブラック−５（新日化カーボン社製商品名ニテロン＃３００ＩＨ、Ｎ２ＳＡ＝１１５ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝１２０ｃｍ３／１００ｇ）
＊１１：亜鉛華（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊１２：ステアリン酸（日油（株）製ビーズステアリン酸）
＊１３：オイル（昭和シェル石油（株）製エキストラクト４号Ｓ）
＊１４：硫黄（鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄）
＊１５：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製ノクセラーＣＺ−Ｇ）
【００２６】
上記の表１から明らかなように、実施例１〜６で調製されたタイヤリムクッションまたはガムフィニッシング用ゴム組成物は、特定の特性を有するブタジエンゴムに対し、特定の窒素吸着比表面積を有する２種類のカーボンブラックを特定量で併用したので、比較例１のゴム組成物に対し、低発熱性と、硬度、耐摩滅性および耐セット性とを高次に両立できることが分かった。とくに、カーボンブラック（１）および（２）の配合量の量的比率において、前記カーボンブラック（２）の配合量を１（質量）としたとき、前記カーボンブラック（１）の配合量を５〜１５（質量）の範囲に設定した実施例１，２，４，５は、低発熱性と、硬度、耐摩滅性および耐セット性とをさらに高次に両立できることが分かった。
これに対し、比較例２は、カーボンブラック（２）を使用せず、カーボンブラック（１）よりも低い窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）を有するカーボンブラックを使用した例であるので、硬度および耐摩滅性が悪化した。
比較例３は、カーボンブラック（１）を使用せず、カーボンブラック（１）よりも低い窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）を有するカーボンブラックを使用した例であるので、硬度および耐摩滅性が悪化した。
比較例４は、カーボンブラック（１）および（２）の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、低発熱性が得られず、耐セット性も悪化した。
比較例５は、カーボンブラック（２）の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、低発熱性が得られず、耐セット性も悪化した。
比較例６は、ＢＲの１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ１＋４）および（Ｔ−ｃｐ）／（ＭＬ１＋４）が本発明で規定する下限未満であるので、硬度が低下し、低発熱性が得られず、耐摩滅性および耐セット性も悪化した。
比較例７は、ＢＲの１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ１＋４）が本発明で規定する下限未満であるので、硬度および耐セット性が悪化した。
比較例８は、ＢＲの１００℃でのムーニー粘度（ＭＬ１＋４）が本発明で規定する下限未満であるので、硬度および耐セット性が悪化した。
比較例９は、カーボンブラック（２）を使用せず、カーボンブラック（２）よりも高い窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）を有するカーボンブラックを使用した例であるので、低発熱性および耐セット性が悪化した。
比較例１０は、カーボンブラック（１）および（２）の合計配合量が本発明で規定する下限未満であるので、硬度、耐摩滅性が悪化した。