(57)【要約】【課題】優れた耐屈曲亀裂成長性、耐クラック性および転がり抵抗特性を示すタイヤに用いられるサイドウォール用ゴム組成物とその製造方法、ならびに該ゴム組成物からなる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ゴム成分および白色充填剤を含有するサイドウォール用ゴム組成物であって、連続相および１相以上の非連続相が海−島構造を呈し、該非連続相の少なくとも１相に、該白色充填剤が偏在しているサイドウォール用ゴム組成物とその製造方法、および該ゴム組成物からなる空気入りタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分および白色充填剤を含有するサイドウォール用ゴム組成物であって、
連続相および１相以上の非連続相が海−島構造を呈し、
該非連続相の少なくとも１相に、該白色充填剤が偏在しているサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項２】
白色充填剤が、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、クレー、マイカ、アルミナおよびタルクからなる群から選ばれる１種以上であり、
該白色充填剤の含有量が、ゴム成分１００重量部に対して５〜８０重量部である請求項１記載のサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項３】
白色充填剤が偏在している非連続相を構成するゴム成分が、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、天然ゴムおよび極性基を有するジエン系ゴムからなる群から選ばれる１種以上である請求項１または２記載のサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項４】
極性基を有するジエン系ゴムが、極性基含有天然ゴム、極性基含有ブタジエンゴムおよび極性基含有スチレンブタジエンゴムからなる群から選ばれる１種以上である請求項３記載のサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項５】
白色充填剤が偏在している非連続相以外の非連続相を構成するゴム成分が、白色充填剤と親和性の低い低極性ゴムである請求項１、２、３または４記載のサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項６】
低極性ゴムが、エチレンプロピレンジエン共重合ゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、水素化天然ゴム、水素化スチレンブタジエンゴム、水素化ブタジエンゴム、エポキシ化率が３０％以下のエポキシ化天然ゴム、エポキシ化率が３０％以下のエポキシ化スチレンブタジエンゴムおよびエポキシ化率が３０％以下のエポキシ化ブタジエンゴムからなる群から選ばれる１種以上である請求項５記載のサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項７】
連続相を構成するゴム成分が、天然ゴム、水素化天然ゴム、ブタジエンゴム、低ニトリル含有率のアクリロニトリルブタジエンゴム、低ニトリル含有率の水素化ニトリルゴム、エチレンプロピレンジエン共重合ゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、水素化天然ゴム、水素化スチレンブタジエンゴム、水素化ブタジエンゴム、エポキシ化率が３０％以下のエポキシ化天然ゴム、エポキシ化率が３０％以下のエポキシ化スチレンブタジエンゴムおよびエポキシ化率が３０％以下のエポキシ化ブタジエンゴム、ならびにそれらの変性物からなる群から選ばれる１種以上である請求項１、２、３、４、５または６記載のサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項８】
全ゴム成分中において、白色充填剤が偏在している非連続相を構成するゴム成分の含有率が５〜７５重量％、および連続相を構成するゴム成分の含有率が９５〜２５重量％である請求項１、２、３、４、５、６または７記載のサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項９】
（ａ）非連続相を構成するゴム成分と白色充填剤とを混練する工程、ならびに
（ｂ）工程（ａ）で得られた混練物に、連続相を構成するゴム成分を混練する工程からなる請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載のサイドウォール用ゴム組成物の製造方法。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載のサイドウォール用ゴム組成物からなる空気入りタイヤ。
【請求項１１】
請求項９記載の製造方法により得られたサイドウォール用ゴム組成物からなる空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドウォール用ゴム組成物とその製造方法、ならびに該ゴム組成物からなる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タイヤのサイドウォール用ゴム組成物としては、天然ゴム等の優れた引張強さおよび引き裂き強さ（耐クラック性）を示すゴムとともに、耐屈曲疲労性（特に耐屈曲亀裂成長性）を改善させるために、ブタジエンゴム等を混合し、さらに、ゴム組成物の補強性および強度を改善するために、カーボンブラックが補強用フィラーとして用られてきた。
【０００３】
しかし、近年、とくに自動車の低燃費化が要求されており、タイヤについても転がり抵抗の低減化（転がり抵抗性能の向上）が求められている。例えば、カーボンブラックの一部にかえて、シリカや炭酸カルシウム等の白色充填剤を用いて、タイヤ全体の転がり抵抗を低減させる試みがなされている。とくに、空気入りタイヤのなかでも、高性能タイヤを製造する場合、とくにタイヤ全体の転がり抵抗を低減することが要求される。
【０００４】
さらに、近年、環境問題が重視されるようになり、ＣＯ2排出抑制の規制が強化され、また、石油原料は有限であって供給量が年々減少していることから、将来的に石油価格の高騰が予測され、カーボンブラックなどの石油資源からなるゴム組成物の配合物の使用には限界がみられる。
【０００５】
このように、フィラーについては、石油資源から得られるカーボンブラックから、石油外資源から得られるシリカや炭酸カルシウム等を積極的に使用していくことが必要となっている。
【０００６】
特許文献１には、フィラーとしてシリカを高充填させた空気入りタイヤが開示されているが、サイドウォールが充分な耐屈曲疲労性（とくに、耐屈曲亀裂成長性）や引き裂き強度を有しないため、耐久性能まで考慮した場合、実用化するのは困難であった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−６３２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、優れた耐屈曲亀裂成長性、耐クラック性および転がり抵抗特性を示すタイヤに用いられるサイドウォール用ゴム組成物とその製造方法、ならびに該ゴム組成物からなる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ゴム成分および白色充填剤を含有するサイドウォール用ゴム組成物であって、連続相および１相以上の非連続相が海−島構造を呈し、該非連続相の少なくとも１相に、該白色充填剤が偏在しているサイドウォール用ゴム組成物に関する。
【００１０】
前記白色充填剤が、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、クレー、マイカ、アルミナおよびタルクからなる群から選ばれる１種以上であり、該白色充填剤の含有量が、ゴム成分１００重量部に対して５〜８０重量部であることが好ましい。
【００１１】
前記白色充填剤が偏在している非連続相を構成するゴム成分が、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、天然ゴムおよび極性基を有するジエン系ゴムからなる群から選ばれる１種以上であることが好ましい。
【００１２】
極性基を有するジエン系ゴムが、極性基含有天然ゴム、極性基含有ブタジエンゴムおよび極性基含有スチレンブタジエンゴムからなる群から選ばれる１種以上であることが好ましい。
【００１３】
白色充填剤が偏在している非連続相以外の非連続相を構成するゴム成分が、白色充填剤と親和性の低い低極性ゴムであることが好ましい。
【００１４】
低極性ゴムが、エチレンプロピレンジエン共重合ゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、水素化天然ゴム、水素化スチレンブタジエンゴム、水素化ブタジエンゴム、エポキシ化率が３０％以下のエポキシ化天然ゴム、エポキシ化率が３０％以下のエポキシ化スチレンブタジエンゴムおよびエポキシ化率が３０％以下のエポキシ化ブタジエンゴムからなる群から選ばれる１種以上であることが好ましい。
【００１５】
連続相を構成するゴム成分が、天然ゴム、水素化天然ゴム、ブタジエンゴム、低ニトリル含有率のアクリロニトリルブタジエンゴム、低ニトリル含有率の水素化ニトリルゴム、エチレンプロピレンジエン共重合ゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、水素化天然ゴム、水素化スチレンブタジエンゴム、水素化ブタジエンゴム、エポキシ化率が３０％以下のエポキシ化天然ゴム、エポキシ化率が３０％以下のエポキシ化スチレンブタジエンゴムおよびエポキシ化率が３０％以下のエポキシ化ブタジエンゴム、ならびにそれらの変性物からなる群から選ばれる１種以上であることが好ましい。
【００１６】
全ゴム成分中における白色充填剤が偏在している非連続相を構成するゴム成分の含有率が５〜７５重量％、および連続相を構成するゴム成分の含有率が９５〜２５重量％であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、（ａ）非連続相を構成するゴム成分と白色充填剤とを混練する工程、ならびに（ｂ）工程（ａ）で得られた混練物に、連続相を構成するゴム成分を混練する工程からなる前記サイドウォール用ゴム組成物の製造方法に関する。
【００１８】
また、本発明は、サイドウォール用ゴム組成物からなる空気入りタイヤに関する。
【００１９】
さらに、本発明は、前記製造方法により得られたサイドウォール用ゴム組成物からなる空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、フィラーとして白色充填剤を用いて、それを非連続相に偏在させることにより、タイヤの耐屈曲亀裂性能、耐クラック性および転がり抵抗特性を向上させたサイドウォール用ゴム組成物とその製造方法、ならびに該ゴム組成物からなる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】
【００２１】
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、ゴム成分、およびフィラーとして白色充填剤を含有し、連続相および１相以上の非連続相が海−島構造を呈したものであり、白色充填剤は、非連続相の少なくとも１相に偏在している。
【００２２】
海−島構造とは、図１および２に示すように、連続相１を海相、白色充填剤が偏在している非連続相２を島相としたものをいう。また、図１に示すように、白色充填剤が偏在している非連続相２以外に、非連続相３を含むことが好ましい。
【００２３】
本発明におけるゴム成分は、白色充填剤が偏在している非連続相を構成するゴム成分（以下、ゴム１とする）、および連続相を構成するゴム成分（以下、ゴム２とする）からなる。
【００２４】
連続相に白色充填剤を偏在させるには、ゴム１および２における白色充填剤との親和性、溶融粘度、配合量がそれぞれ相違している必要がある。
【００２５】
ゴム１は、白色充填剤との親和性が高いことが好ましく、さらに、ゴム２は、白色充填剤との親和性が低いことが好ましい。
【００２６】
ゴム１としては、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エピクロルヒドリンゴム、天然ゴム（ＮＲ）、および極性基を有するジエン系ゴムからなる群から選ばれる１種以上であることが好ましい。ゴム１としては、ＮＲまたは極性基を有するジエン系ゴムであることが好ましく、とくに、極性基を有するジエン系ゴムであることが好ましい。
【００２７】
ゴム１が、極性基を有するジエン系ゴムである場合、極性基としては、ブロモ基、クロロ基などのハロゲン基、エポキシ基、アミノ基などがあげられる。また、ジエン系ゴムとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムなどがあげられる。
【００２８】
ゴム１として特にエポキシ化ジエン系ゴムが好ましく、なかでもエポキシ化天然ゴムがより好ましい。
【００２９】
エポキシ化ジエン系ゴム、とくにエポキシ化天然ゴムを用いると、シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナなどが有する水酸基等の極性基とエポキシ基との相互作用により、より強い補強性、耐屈曲亀裂疲労性および良好な白色充填剤の偏在状態を容易に得ることができる。
【００３０】
エポキシ化天然ゴムは、市販のエポキシ化天然ゴムを用いてもよいし、天然ゴムをエポキシ化して用いてもよい。天然ゴムをエポキシ化する方法としては、とくに限定されるものではなく、クロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などの方法を用いて行なうことができる。たとえば、天然ゴムに過酢酸や過ギ酸などの有機過酸を反応させる方法などがあげられる。
【００３１】
ゴム１のＳＰ値は７．９以上であることが好ましく、８．５以上であることがより好ましい。ＳＰ値が７．９未満では、極性が低すぎてシリカ等の白色充填剤との親和性が低くなり、その中にかかる白色充填剤を偏在させることが難しくなる傾向がある。また、ゴム１のＳＰ値は１１以下であることが好ましく、１０以下であることが好ましく、９．５以下であることがさらに好ましい。ＳＰ値が１１をこえると、極性が高すぎて、ゴム２との相容性が悪くなりすぎて、コンパウンド全体の力学強度や、他の部材との接着強度が低下してしまう傾向がある。
【００３２】
ゴム１がエポキシ化ジエン系ゴムの場合、エポキシ化ジエン系ゴムのエポキシ化率は１０モル％以上であることが好ましく、１５モル％以上であることがより好ましく、２０モル％以上であることがさらに好ましい。エポキシ化率が１０モル％未満では、白色充填剤を非連続相であるゴム１中に偏在させることが困難となる傾向がある。また、エポキシ化ジエン系ゴムのエポキシ化率は８０モル％以下であることが好ましく、６０モル％以下であることがより好ましく、５５モル％以下であることがさらに好ましい。エポキシ化率が８０モル％をこえると、そのＳＰ値が上昇し、上述したようなコンパウンド全体の力学強度や他の部材との接着強度が低下してしまう傾向が見られるほか、硬度が高くなりすぎる傾向もある。
【００３３】
測定温度１００℃におけるゴム１のムーニー粘度（ＭＬ1+4）は、２５以上であることが好ましく、３０以上であることがより好ましい。ムーニー粘度が２５未満では、粘着性等が増加して、その中に通常のゴム用混練機を用いて白色充填剤を混入するのが難しくなる。また、測定温度１００℃におけるゴム１のムーニー粘度（ＭＬ1+4）は、１１５以下であることが好ましく、１００以下であることがより好ましく、８５以下であることがさらに好ましい。ムーニー粘度が１１５をこえると、加工性が悪くなり、その中にさらに白色充填剤を混入するのが難しくなる。
【００３４】
全ゴム成分中におけるゴム１の含有率は、５重量％以上であることが好ましく、１５重量％以上であることがより好ましく、２５重量％以上であることがさらに好ましく、３５重量％以上であることがとくに好ましい。ゴム１の含有率が５重量％未満では、白色充填剤を非連続相中に配合して充分な補強性を得ることができず、クラックの成長を非連続相で止めて、耐屈曲亀裂疲労特性の改善をはかることが困難になる傾向がある。また、全ゴム成分中におけるゴム１の含有率は、７５重量％以下であることが好ましく、７０重量％以下であることがより好ましく、６０重量％以下であることがさらに好ましく、５０重量％以下であることがとくに好ましい。ゴム１の含有率が７５重量％をこえると、動的加硫などの手法を用いたとしても、要求されるゴム組成物が得られない傾向がある。
【００３５】
連続相を構成するゴム成分（ゴム２）としては、天然ゴム、水素化天然ゴム、ブタジエンゴム、低ニトリル含有率（５〜２４％）のアクリロニトリルブタジエンゴム、低ニトリル含有率（５〜２４％）の水素化ニトリルゴム、エチレンプロピレンジエン共重合ゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、水素化スチレンブタジエンゴム、水素化ブタジエンゴム、エポキシ化率が３０％以下のエポキシ化天然ゴム、エポキシ化率が３０％以下のエポキシ化スチレンブタジエンゴム、エポキシ化率が３０％以下のエポキシ化ブタジエンゴム、ならびにそれらの変性物からなる群から選ばれる１種以上であることが好ましい。なかでも、ゴム２としては、天然ゴム（ＮＲ）、水素化天然ゴムまたはブタジエンゴムであることが好ましく、とくに、天然ゴムまたは水素化天然ゴムであることが好ましい。天然ゴムまたは水素化天然ゴムをゴム２として、連続相の形成に使用されることで、延伸結晶性を有することになるため、引き裂き強度に優れるサイドウォール用ゴム組成物とすることが可能である。さらに、天然ゴムまたは水素化天然ゴムは石油外資源により得られるため、環境的観点からも好ましい。
【００３６】
ゴム２は、白色充填剤との親和性に劣るものが好ましく、例えば、ゴム１として天然ゴムを用いたのであれば、ゴム２としては、天然ゴムより白色充填剤との親和性に劣る水素化天然ゴムやブタジエンゴムを用いることが好ましい。また、ゴム１として、エポキシ化天然ゴムを用いたのであれば、ゴム２としては、エポキシ化天然ゴムより白色充填剤との親和性に劣る天然ゴムなどを用いることが好ましい。
【００３７】
ゴム２のＳＰ値は１０以下であることが好ましく、９．５以下であることがより好ましく、９以下であることがさらに好ましい。ＳＰ値が１０をこえると、白色充填剤が、ゴム２の中にも分配されやすくなり、ゴム１の中に白色充填剤を偏在させるのが難しくなる傾向がある。
【００３８】
ゴム２として、エポキシ化天然ゴムなどのエポキシ化ジエン系ゴムを用いる場合、エポキシ化ジエン系ゴムのエポキシ化率は３０モル％以下であることが好ましく、２５モル％以下であることがより好ましく、２０モル％以下であることがさらに好ましく、１５モル％以下であることがとくに好ましい。エポキシ化率が３０モル％をこえると、連続相であるゴム２中に白色充填剤が偏在して、好ましくない。また、エポキシ化ジエン系ゴムのエポキシ化率は１モル％以上であることが好ましく、３モル％以上であることがより好ましく、５モル％以上であることがさらに好ましい。エポキシ化率が１モル％未満では、エポキシ化による改質効果が充分にみられない傾向がある。
【００３９】
測定温度１００℃におけるゴム２のムーニー粘度（ＭＬ1+4）は、５以上であることが好ましく、１０以上であることがより好ましく、２５以上であることがさらに好ましい。ムーニー粘度が５未満では、粘着性が増加して加工性の点で問題が生じる可能性がある。また、測定温度１００℃におけるゴム２のムーニー粘度（ＭＬ1+4）は、１１５以下であることが好ましく、１００以下であることがより好ましく、８５以下であることがさらに好ましい。ムーニー粘度が１１５をこえると、加工性が悪くなり、タイヤのサイドウォール用に供することが難しくなる。
【００４０】
全ゴム成分中におけるゴム２の含有率は、２５重量％以上であることが好ましく、３０重量％以上であることがより好ましく、４０重量％以上であることがさらに好ましく、５０重量％以上であることがとくに好ましい。ゴム２の含有率が２５重量％未満では、動的加硫などの手法を用いたとしても、本発明において要求するゴム組成物が得られない傾向がある。また、全ゴム成分中におけるゴム２の含有率は、９５重量％以下であることが好ましく、８５重量％以下であることがより好ましく、７５重量％以下であることがさらに好ましく、６５重量％以下であることがとくに好ましい。ゴム２の含有率が９５重量％をこえると、白色充填剤を非連続相に配合して充分な補強性をえることができず、クラックの成長を非連続相で止め、耐屈曲亀裂疲労特性の改善をはかることが困難になる傾向がある。
【００４１】
ゴム成分としては、ゴム１および２のほかに、白色充填剤が偏在している非連続相以外の非連続相を構成するゴム成分（以下、ゴム３とする）を配合することが好ましい。
【００４２】
ゴム３は、白色充填剤と親和性の低い低極性ゴムであることが好ましい。
【００４３】
ゴム３は、エチレンプロピレンジエン共重合ゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、水素化天然ゴム、水素化スチレンブタジエンゴム、水素化ブタジエンゴム、エポキシ化率が３０モル％以下のエポキシ化天然ゴム、エポキシ化率が３０モル％以下のエポキシ化スチレンブタジエンゴムおよびエポキシ化率が３０モル％以下のエポキシ化ブタジエンゴム、ならびにそれらの変性物からなる群から選ばれる１種以上であることが好ましい。
【００４４】
前記のように、白色充填剤との親和性は低いが、耐候性が良好な低極性のゴム３を、ゴム１および２とともに用いることにより、耐久性に優れたゴム組成物とすることができる。
【００４５】
ゴム２と３の間には、白色充填剤との親和性が相違し、親和性がより低いものがゴム３となることが好ましい。ゴム３の親和性が低いことで、ゴム１により効果的に白色充填剤を偏在させることができ、かつ、白色充填剤の総量をおさえながらも連続相の比率を高めることができる。
【００４６】
ゴム３のＳＰ値は９．５以下であることが好ましく、９以下であることがより好ましい。ＳＰ値が９．５をこえると、白色充填剤がゴム３や、ゴム２の中にも分配されやすくなり、目標とする形態を得ることが難しくなる傾向がある。
【００４７】
測定温度１００℃におけるゴム３のムーニー粘度（ＭＬ1+4）は、５以上であることが好ましく、１０以上であることがより好ましい。ムーニー粘度が５未満では、粘着性が増加して加工性の点で問題が生じる可能性がある。また、測定温度１００℃におけるゴム３のムーニー粘度（ＭＬ1+4）は、１１５以下であることが好ましく、１００以下であることがより好ましく、８５以下であることがさらに好ましい。ムーニー粘度が１１５をこえると、加工性が悪くなり、タイヤのサイドウォール用に供することが難しくなる。
【００４８】
全ゴム成分中におけるゴム３の含有率は、１重量％以上であることが好ましく、５重量％以上であることがより好ましい。ゴム３の含有率が１重量％未満では、充分な耐候性が得られず、ゴム３を配合する効果が得られにくい傾向がある。また、ゴム３の含有率は、ゴム１の含有率以下であることが好ましく、さらに、全ゴム成分中におけるゴム３の含有率は、３５重量％以下であることが好ましく、２５重量％以下であることがより好ましく、２０重量％以下であることがさらに好ましい。ゴム３の含有率が３５重量％をこえると、ゴム１中に偏在させる白色充填剤量が少なくなり、充分な補強性が力学強度が得られにくい傾向がある。
【００４９】
フィラーとして使用される白色充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、クレー、マイカ、アルミナ、タルクから選ばれる１種以上であることが好ましい。これらのなかでも、コスト削減と補強性、低燃費性を満足することができる点から、シリカ、炭酸カルシウムおよび水酸化アルミニウムから選ばれる１種以上であることがより好ましく、シリカおよび／または炭酸カルシウムであることがさらに好ましい。
【００５０】
白色充填剤のＢＥＴ吸着比表面積は５ｍ2／ｇ以上であることが好ましく、〜２０ｍ2／ｇ以上であることがより好ましく、５０ｍ2／ｇ以上であることがさらに好ましい。白色充填剤のＢＥＴ吸着比表面積が５ｍ2／ｇ未満では、粒径が大きくなり充分な補強性や力学強度が得られにくい傾向がある。また、白色充填剤のＢＥＴ吸着比表面積は６００ｍ2／ｇ以下であることが好ましく、５００ｍ2／ｇ以下であることがより好ましく、４５０ｍ2／ｇ以下であることがさらに好ましい。白色充填剤のＢＥＴ吸着比表面積が６００ｍ2／ｇをこえると、均一に分散させるのが難しくなったり、原材料コストが上昇したりする傾向がある。
【００５１】
シリカは、シランカップリング剤と併用されることができる。シランカップリング剤としては特に制限はなく、Ｓｉ６９のようにタイヤ工業において一般的に用いられているものを用いることができる。
【００５２】
炭酸カルシウムは、脂肪酸処理などの表面処理を施したものが好ましく、とくに脂肪酸により表面処理した炭酸カルシウムは、良好な補強性が得られる点から、ゴム成分として天然ゴムの誘導体・変性物とともに使用されることが好ましい。
【００５３】
白色充填剤の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して、５重量部以上であることが好ましく、１５重量部以上であることがより好ましく、２５重量部以上であることがさらに好ましい。白色充填剤の含有量が５重量部未満では、ゴム組成物に対しての補強性が充分に得られず、さらに引き裂き強度および耐屈曲亀裂成長性が充分ではない傾向がある。また、白色充填剤の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して、８０重量部以下であることが好ましく、６５重量部以下であることがより好ましく、５０重量部以下であることがさらに好ましい。白色充填剤の含有量が８０重量部をこえると、ゴム組成物の硬度が過剰に大きくなるため、タイヤ用として使用する場合に問題が生じる傾向がある。白色充填剤の含有量を５〜８０重量部の範囲内とすることにより、タイヤの補強性および低燃費性を両立できるとともに、コストを削減することができる。
【００５４】
フィラーとしては、白色充填剤のほかにカーボンブラック、グラファイトなどがあげられる。
【００５５】
フィラーの全含有量に対する白色充填剤の含有率は、５０重量％以上であることが好ましく、７０重量％以上であることがより好ましく、８０重量％以上であることがさらに好ましく、９０重量％以上であることがとくに好ましく、１００重量％であることがもっとも好ましい。
【００５６】
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、前記ゴム成分、充填剤、シランカップリング剤および以外にもワックス、石油系レジン、軟化剤、老化防止剤、ステアリン酸、亜鉛華、加硫剤および加硫促進剤などの添加剤を配合することができる。
【００５７】
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、混練工程（ａ）および（ｂ）からなる製造方法により得られる。
【００５８】
混練工程（ａ）では、ゴム１および白色充填剤を混練することが好ましい。
【００５９】
混練工程（ａ）でのゴム成分の全配合量に対する、混練工程（ａ）におけるゴム１の配合率は、５０〜１００重量％、より好ましくは、７５〜１００重量％であることが好ましい。かかる配合率が５０重量％未満では、ゴム１に対するフィラーなどの比率が高くなるため、混練り物の粘度が非常に高くなり、加工しにくい傾向がある。
【００６０】
混練工程（ａ）における白色充填剤の配合量は、全混練工程において用いられる白色充填剤の配合量の５０〜１００重量％であることが好ましい。配合量が５０重量％未満では、工程（ｂ）において、ゴム２中に白色充填剤が多く配合されて硬い層ができるため、耐屈曲亀裂性能が劣る傾向がある。配合量は１００重量％であることが最も好ましい。
【００６１】
また、混練工程（ａ）においては、シランカップリング剤、軟化剤、レジン、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛などの添加剤も配合することが好ましい。
【００６２】
混練工程（ｂ）では、ゴム２、および必要に応じてゴム３を混練することが好ましい。
【００６３】
混練工程（ｂ）におけるゴム２の配合率は、この工程でのゴム成分の全配合量に対して、５０〜１００重量％であることが好ましい。かかる配合率が５０重量％未満では、必要な量のゴム２を配合して連続相を形成させることが難しくなる。
【００６４】
混練工程（ｂ）では、さらにゴム３を混練することが好ましい。
【００６５】
混練工程（ｂ）におけるゴム３の配合率は、この工程でのゴム成分の全配合量に対して、２重量％以上であることが好ましく、１５重量％以上であることがより好ましい。かかる配合率が２重量％未満では、ゴム３の配合効果がわかりにくい傾向がある。また、混練工程（ｂ）におけるゴム３の配合率は、３５重量％以下であることが好ましく、３０重量％以下であることがより好ましい。配合率は３５重量％をこえると、ゴム２の配合量が相対的に少なくなり、ゴム２によって連続相を形成させるのが難しくなる傾向がある。
【００６６】
前記混練工程（ａ）および（ｂ）からなる製造方法を好ましく用いたのち、未加硫の段階でタイヤのサイドウォールの形状にあわせて押出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成し、この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより空気入りタイヤを得ることができる。
【００６７】
本発明の空気入りタイヤは、スポーツタイヤ、低燃費車用タイヤなど、優れた転がり抵抗性能を示す高性能タイヤとすることが好ましい。
【実施例】
【００６８】
以下に実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００６９】
実施例１〜５および比較例１〜４
以下に、実施例１〜５および比較例１〜４にて使用した各種薬品について詳細に説明する。
【００７０】
（試薬の説明）
ＮＲ：ＲＳＳ♯３（ムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）１００、ＳＰ値８．２）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（ムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）４３、ＳＰ値８．２）
エポキシ化天然ゴム１（ＥＮＲ１）：ＧＵＴＨＲＩＥ  ＰＯＬＹＭＥＲ  ＳＤＮ．ＢＨＤ製のＥＮＲ２５（エポキシ化率２５モル％、ムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）７５、ＳＰ値９）
エポキシ化天然ゴム２（ＥＮＲ２）：ＧＵＴＨＲＩＥ  ＰＯＬＹＭＥＲ  ＳＤＮ．ＢＨＤ製のＥＮＲ５０（エポキシ化率５０モル％、ムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）６５、ＳＰ値１０）
シリカ：Ｄｅｇｕｓｓａ社製のＵｌｔｒａｓｉｌ  ＶＮ３（ＢＥＴ比表面積１７５ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：Ｄｅｇｕｓｓａ社製のＳｉ６９
カーボンブラック：昭和キャボット（株）製のショウブラックＮ３３０（ＨＡＦ）
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ１４０
レジン：（株）日本触媒製のＳＰ１０６８レジン
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「桐」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６ｃ
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
ＥＰＤＭ：住友化学（株）製のエスプレン５８６（ムーニー粘度（ＭＬ1+4１００℃）８５、ＳＰ値７．９）
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＢＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルファンアミド）
加硫促進剤ＣＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルファンアミド）
【００７１】
（ゴム組成物の製造）
表１の工程（１）に示す配合量にしたがって、ゴム成分、フィラー、軟化剤、レジン、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸および酸化亜鉛を、充填率が５８％になるように（株）神戸製鋼製の１．７Ｌバンバリーに充填し、８０ｒｐｍで１４０℃に到達するまで混練した。
【００７２】
次に、実施例２〜５に関しては、工程（１）で得られた混練物に、表１の工程（２）に示す配合量にしたがってゴム成分を配合して、バンバリーミキサーを用いて７０ｒｐｍで３分間混練した。一方、実施例１および比較例１〜４で得られた混練物については、工程（２）を行なわなかった。
【００７３】
工程（１）または（２）で得られた混練物に対して、工程（３）に示す表１に示す配合量にしたがって、硫黄および加硫促進剤を配合し、得られた未加硫ゴム組成物を１６０℃で２０分間加硫することにより、厚さ約２ｍｍ×１３０ｍｍ×１３０ｍｍの加硫ゴムスラブシート（粘弾性特性評価用）およびデマチャ屈曲亀裂試験用のゴムサンプルをそれぞれ作製した。得られたゴム組成物を使用して、以下の試験をおこなった。
【００７４】
＜試験＞
（粘弾性試験）
粘弾性スペクトロメータＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度７０℃、初期歪１０％、動歪２％および周波数１０Ｈｚの条件において、実施例１〜５および比較例１〜４の加硫ゴムスラブシートのｔａｎδを測定した。そして、測定したｔａｎδから、以下の式により転がり抵抗指数を算出した。指数が大きいほど、転がり抵抗が低減され、転がり抵抗特性に優れることを示す。
（転がり抵抗指数）＝（比較例１のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００
【００７５】
（引き裂き試験）
ＪＩＳ−Ｋ６２５２の「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引裂強さの求め方」の試験方法に準じて、切り込み無しのアングル形試験片を使うことにより引き裂き強さ（Ｎ／ｍｍ）を測定した。そして、測定した引き裂き強さから、以下の式により引き裂き強さ指数を算出した。指数が大きいほど、引き裂き強さが大きいことを示す。
（引き裂き強さ指数）＝（各配合の引き裂き強さ）／（比較例１の引き裂き強さ）×１００
【００７６】
（De mattia試験）
ＪＩＳ−Ｋ６２６０の「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムのデマッチャ屈曲亀裂成長試験方法」の試験方法に準じて、室温２３℃、相対湿度５５％の条件でゴム組成物サンプルに１ｍｍの亀裂成長が生じるまでの回数、あるいは１００万回試験後の亀裂成長長さを測定した。そして、得られた回数および亀裂長さをもとに、ゴム試験片サンプルに１ｍｍの亀裂成長までの屈曲回数を対数で表す。なお、７０％および１１０％とは、もとのゴム組成物サンプルの長さに対する伸び率を表す。
【００７７】
試験結果を表１に示す。
【００７８】
（ポリマー分散の評価）
走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）の位相モード測定により、実施例２および比較例２のテストサンプルについてのモルフォルジーを測定した。ポリマー分散の評価結果を図３および４に示す。
【００７９】
【表１】
2006348222.tif 000002
【００８０】
実施例１および２のゴム組成物において、ＥＮＲ１が島相を形成し、そのなかに優先的にシリカが分散している。とくに実施例２では、図３に示すように、エポキシ化天然ゴム５中にフィラー６が含まれ、それらが島相を形成していることがわかる。
【００８１】
実施例３のゴム組成物において、ＥＮＲ２が島相を形成するゴム成分であり、ＥＮＲ２中にシリカが含まれ、その一方、ＮＲが連続相を形成する。
【００８２】
実施例４および５のゴム組成物において、ＮＲが島相を形成するゴム成分であり、ＮＲ中にシリカが含まれ、その一方、ＢＲが連続相を形成する。
【００８３】
実施例５のゴム組成物において、シリカと親和性の低いＥＰＤＭを少量加えることにより、ゴム組成物の耐候性が改善され、さらに、耐屈曲亀裂成長性を向上することができる。
【００８４】
比較例２のゴム組成物は、図４に示すように、エポキシ化天然ゴム５からなる海相にシリカが分散されてしまい、実施例１〜５および比較例１のゴム組成物と比較して、耐屈曲亀裂成長性に劣るものであった。
【００８５】
比較例３のゴム組成物は、ゴム成分がＮＲの１相のみからなり、亀裂の成長を防ぐ島相がないため、耐屈曲亀裂成長性に劣るものであった。
【００８６】
比較例４のゴム組成物は白色充填剤を配合したものではなく、引き裂き強度が小さく、耐屈曲亀裂成長性に劣るものであった。
【００８７】
実施例１〜５および比較例１〜４の結果から、シリカの分配のされやすさは、以下のことが考えられる。
ＥＮＲ２＞ＥＮＲ１＞ＮＲ＞ＢＲ≧ＥＰＤＭ
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】連続相および２種類の非連続相からなるゴム組成物の海−島構造を示す図である。
【図２】連続相および１種類の非連続相からなるゴム組成物の海−島構造を示す図である。
【図３】実施例２で得られたテストサンプルの走査型プローブ顕微鏡写真である。
【図４】比較例２で得られたテストサンプルの走査型プローブ顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００８９】
１  連続相
２  白色充填剤が偏在している非連続相
３  白色充填剤が偏在している非連続相以外の非連続相
４  天然ゴム
５  エポキシ化天然ゴム
６  白色充填剤を主として含むフィラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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