(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴムを７５重量％以上含有するジエン系ゴム１００重量部に対し、無機充填剤５〜１５０重量部、シランカップリング剤０〜３０重量部、および、含有率が全オイルの７５重量％以上であり、ヨウ素価が１３０以下である植物油脂５〜１００重量部を含有するタイヤ部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり抵抗を低減させ得るゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ用ゴム組成物には、従来から軟化剤としてアロマオイルなどの石油系オイルが用いられてきた。
【０００３】
しかしながら、石油系オイルを配合すると、タイヤの転がり抵抗が増大し、燃費がわるくなるという問題があった。また、近年、地球環境問題が重視されるようになり、石油系オイルに代わる新しい軟化剤が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、石油系オイルの使用量を削減し、転がり抵抗を低減し得るゴム組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために検討した結果、軟化剤として、石油系オイルに代えて特定の植物油脂を用いることにより、転がり抵抗を低減できることがわかり、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、天然ゴムを７５重量％以上含有するジエン系ゴム１００重量部に対し、無機充填剤５〜１５０重量部、シランカップリング剤０〜３０重量部、および、含有率が全オイルの７５重量％以上であり、ヨウ素価が１３０以下である植物油脂５〜１００重量部を含有するタイヤ部材に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム、無機充填剤、および、植物油脂からなる。
【０００９】
前記ジエン系ゴムとしては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などの合成ゴム、天然ゴムなどがあげられ、これらは単独で、または２種以上を混合して用いることもできる。なかでも、転がり抵抗を低減する点で、天然ゴムが好適に用いられる。ジエン系ゴム中７５重量％以上、さらには８５重量％以上が天然ゴムであることが好ましい。天然ゴムが７５重量％未満では転がり抵抗の低減しろが小さくなる傾向がある。
【００１０】
前記無機充填剤は、従来、補強用充填剤としてタイヤ用ゴム組成物に頻繁に用いられていたカーボンブラックの代わりに使用するものであり、無機充填剤で置き換えてカーボンブラックの配合量を減らすことにより、転がり抵抗を低減させることができる。
【００１１】
無機充填剤としては、シリカ、セリサイト、炭酸カルシウム、クレー、アルミナ、タルク、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタンなどがあげられる。なかでも、ゴムの補強性を確保するために、シリカが好ましい。
【００１２】
シリカを用いる場合、シリカのＢＥＴ比表面積は１５０〜２５０ｍ2／ｇであることが好ましい。シリカの比表面積が１５０ｍ2／ｇ未満では補強性が劣る傾向があり、２５０ｍ2／ｇをこえると分散性に劣り、凝集してしまうため、物性が低下する傾向がある。
【００１３】
無機充填剤の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対して５〜１５０重量部である。無機充填剤の配合量が５重量部未満では補強性を充分に確保することができない傾向があり、１５０重量部をこえると加工性に劣る傾向がある。好ましくは、無機充填剤の配合量の下限は３０重量部、とくには４０重量部、上限は１２０重量部、とくには１００重量部である。
【００１４】
また、全充填剤中の７５重量％以上、さらには８５重量％以上が無機充填剤であることが好ましい。無機充填剤が７５重量％未満では転がり抵抗の低減しろが小さくなる傾向がある。
【００１５】
前記無機充填剤には、シランカップリング剤を併用することが好ましい。シランカップリング剤としては、従来からタイヤの分野において用いられているものであればとくに制限はないが、たとえば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシランなどがあげられ、これらをそれぞれ単独で、または任意に組み合わせて用いることができる。なかでも、シランカップリング剤の補強性効果と加工性という点から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリエトキシシランを用いることが好ましく、さらに、加工性という点から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドを用いることがとくに好ましい。
【００１６】
シランカップリング剤の添加量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、０〜３０重量部であることが好ましい。
【００１７】
また、シランカップリング剤は、無機充填剤に対して３〜２０重量％用いることが好ましい。シランカップリング剤の添加量が３重量％未満では添加効果が充分に得られず、２０重量％をこえるとコストが上がる割に得られる効果の向上が小さい。
【００１８】
前記植物油脂としては、不飽和度の小さい植物油脂が好ましく、ヨウ素価（油脂１００ｇに付加させることのできるヨウ素のグラム数）が１００〜１３０の半乾性油、さらにはヨウ素価が１００以下の不乾性油、固形脂などが好ましい。具体的には、半乾性油としては綿実油、なたね油などがあり、不乾性油としてはひまし油、落花生油などがあり、固形脂としては、パーム油、やし油などがある。ヨウ素価が１３０をこえると、ｔａｎδが上昇し、硬さが低下して、転がり抵抗が増大し、操縦安定性が低下する傾向がある。より好ましくは、植物油脂のヨウ素価の上限は１２０である。
【００１９】
植物油脂の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対して、５〜１００重量部である。植物油脂の配合量が５重量部未満ではゴムの軟化効果が充分に得られない傾向があり、１００重量部をこえると加工性が低下する傾向がある。好ましくは、植物油脂の配合量の上限は８０重量部である。
【００２０】
さらに、全オイルの７５重量％以上、さらには８５重量％以上が植物油脂であることが好ましい。植物油脂が７５重量％未満では転がり抵抗低減の効果が劣る傾向がある。
【００２１】
また、植物油脂は、加硫後のゴム硬度が、４０〜９０となる量、配合されることが好ましい。ゴム硬度が４０未満では必要な剛性が得られない傾向があり、９０をこえると加工性に劣る傾向がある。
【００２２】
本発明のゴム組成物は、前記ジエン系ゴム、無機充填剤、シランカップリング剤、植物油脂のほかに、ワックス、老化防止剤、レジン、接着剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、加硫促進剤、硫黄などを配合することができる。
【００２３】
本発明のゴム組成物は、前記の各成分を混練りしたのち成形して、トレッド、サイドウォール、ケース、インナーライナー、ブレーカー、ビードなどのタイヤ部材に用いることができる。なかでも、転がり抵抗低減に寄与が大きい点で、トレッドに用いることが好ましい。
【００２４】
なお、ケースなどを作製する場合には、コードとして、一般に用いられる合成繊維を用いることもできるが、合成繊維の代わりに、木材パルプから製造されるレーヨン、アセテート、綿実粗リンターから製造されるキャプラなどの天然繊維を用いることができる。なかでも、要求される高強力を満足する点でレーヨンが好ましく用いられる。
【００２５】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００２６】
以下に、実施例および比較例で用いた薬品をまとめて示す。
ＳＢＲ：住友化学工業（株）製のＳＢＲ１５０２
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
ＩＩＲ：エクソンモービル化学（株）製のＣｌ−ＩＩＲ１０６８
天然ゴム：ＲＳＳ＃３
カーボンブラック（ＩＳＡＦ）：三菱化学（株）製のダイヤブラックＩ
カーボンブラック（ＦＥＦ）：三菱化学（株）製のダイヤブラックＥ
カーボンブラック（ＧＰＦ）：三菱化学（株）製のダイヤブラックＧ
カーボンブラック（ＨＡＦ）：三菱化学（株）製のダイヤブラックＨＡ
カーボンブラック（ＬＭ−ＨＡＦ）：三菱化学（株）製のダイヤブラックＬＨ
シリカ：デグッサ・ヒュルス製のウルトラジルＶＮ３
カップリング剤：デグッサ・ヒュルス製のＳｉ−６９
セリサイト：日本フォラム（株）製のＫＭ−Ｓ
炭酸カルシウム：白石工業（株）製の白艶華ＣＣ
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ−１４０
ミネラルオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＰＡ３２
植物油：日清製油（株）製の精製パーム油Ｊ（Ｓ）
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
老化防止剤：住友化学工業（株）製のアンチゲン６Ｃ
硬化レジン：住友デュレズ（株）製のスミライトレジンＰＲ１２６８６
接着剤（ＣＯＳＴ）：（株）ジャパンエナジー製のＣＯＳＴ−Ｆ
接着剤（Ｓ．６２０）：住友化学工業（株）製のスミカノール６２０
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸椿
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ
【００２７】
実施例１
表１に示す配合内容を混練りし、トレッドＡ（タイヤ重量の４０％）、サイドウォールＡ（タイヤ重量の１７％）、インナーライナーＡ（タイヤ重量の８％）、クリンチエイペックスＡ（タイヤ重量の３％）、ビードエイペックスＡ（タイヤ重量の５％）、ブレーカートッピングＡ（タイヤ重量の８％）およびカーカスプライトッピングＡ（タイヤ重量の３％）を形成した。なお、ブレーカーにはスチールコード（タイヤ重量の８％）を適用し、カーカスプライには、１８４０ｄｔｅｘ／２のレーヨンからなるコード（タイヤ重量の５％）を適用した。
【００２８】
前記の各部材およびその他の部材（タイヤ重量の３％）をタイヤ成型機上に通常の方法で貼り付けて未加硫タイヤを形成し、加硫機中で加熱加圧して、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５  ９１Ｓのタイヤを得た。
【００２９】
比較例１
表１に示す配合内容を混練りし、トレッドＢ、サイドウォールＢ、インナーライナーＢ、クリンチエイペックスＢ、ビードエイペックスＢ、ブレーカーＢおよびカーカスプライＢを形成し、これらを用いて実施例１と同様の方法により、従来タイヤを得た。ただし、カーカスプライには、１６７０ｄｔｅｘ／２のポリエステルからなるコードを適用した。
【００３０】
【表１】
0003683519.tif 000002
【００３１】
実施例および比較例で製造したタイヤについて以下の耐久性評価および性能量化を行なった。
【００３２】
▲１▼高速耐久性
ＪＩＳ  Ｄ４２３０「自動車用タイヤ」の高速性能試験ＡのＳレンジの規格に基づき評価を行なった。
【００３３】
▲２▼転がり抵抗係数（ＲＲＣ）
速度８０ｋｍ／時間、空気圧２５０ｋＰａ、付加荷重４．０ｋＮの条件で転がり抵抗を測定した。転がり抵抗を付加荷重で割ったものを１０4倍して、転がり抵抗係数とした。転がり抵抗係数が小さいほど、発熱性が小さく良好である。
【００３４】
▲３▼制動テスト
時速１００ｋｍからのドライアスファルト路面およびウェットアスファルト路面での制動停止距離から、摩擦係数μを求めた。比較例１のμを１００として指数表示した。指数が大きいほど性能は良好である。
【００３５】
▲４▼実車官能評価
排気量２０００ｃｃの乗用車を用いて、テストコース内のドライアスファルト路面およびウェットアスファルト路面で、グリップ、剛性感および乗心地について官能評価を行ない、比較例１を６点として評点づけした。評点が高いほど性能は良好である。評点が０．５点の差とは、訓練されたテストドライバーがやっと感知し得る差である。
【００３６】
結果を表２に示す。表２から、実施例１のタイヤは、比較例１の従来タイヤに比べて転がり抵抗が非常に小さく低燃費性に優れ、高速耐久性やその他の性能においても、比較例１の従来タイヤと同等であることがわかる。
【００３７】
【表２】
0003683519.tif 000003
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、石油系オイルに代えて植物油脂を用いることにより、転がり抵抗を低減し、低燃費化を図ることができる。さらに、石油系オイルの使用量を削減して、ＣＯ2排出による地球温暖化などの環境問題の解決に寄与することができる。