(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤ外表面の黒色度を高めて見た目の良い黒さを呈し外観性を向上するともに、外観性能を長期間維持することができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ＥＰＤＭ及びハロゲン化ブチルゴムの合計量３０〜６０重量部と、残余ジエン系ゴムとからなるゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ）が１２０〜４６０ｍ２／ｇのカーボンブラックを１０〜６０重量部配合したゴム組成物からなる光沢度４以上、明度Ｌ＊値が２０以下であるゴム部材１０をタイヤの外表面の少なくとも一部に配置した空気入りタイヤ１である。ゴム部材１０はサイドウォール部３外表面の表示部１２とすると外観性向上に効果的である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）及びハロゲン化ブチルゴムの合計量３０〜６０重量部と、残余ジエン系ゴムとからなるゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ）が１２０〜４６０ｍ２／ｇのカーボンブラックを１０〜６０重量部配合したゴム組成物からなるゴム部材を
タイヤの外表面の少なくとも一部に配置した
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ゴム部材が、サイドウォール部の少なくとも一部に配置されており、かつ該ゴム部材の表面光沢度が４以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ゴム部材の明度Ｌ＊値が２０以下である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの外観品質を改善した空気入りタイヤに関し、さらに詳しくはタイヤ外表面に配したゴム組成物の黒色度を向上し、かつ変色などによる黒色度の低下を抑制して外観性能を長期間維持する空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、空気入りタイヤは、補強剤としてカーボンブラックが配合された黒色のゴムにより形成されている。ところが、大気中のオゾン、酸素或いは熱による劣化を防止するためゴムに添加されたワックス等の油分やアミン系老化防止剤などの添加剤が時間の経過ともにタイヤ外表面に移行してブルームし、タイヤ外表面が本来の黒色から白色や茶色に変色したり、光沢を失ったくすんだように見えることがあり外観性を損ね商品価値を低下させるという問題があった。特にこのような傾向は、外部から視認されやすいサイドウォール部において顕著となっている。
【０００３】
このような状況下、近年では、ユーザーの嗜好の差別化、高級化指向により、タイヤ本来の黒色度を高めて外観性能を向上し、かつ経時変化による上記変色の問題を解消し外観性能を長期間維持することが強く求められるようになっている。
【０００４】
このような問題を解決するために、ワックスや老化防止剤などの配合量を減量し前記ブルーム量を少なくする試みがなされている。例えば、下記特許文献１、２には、耐オゾン性、耐熱性などの耐老化性に優れる低不飽和度のＥＰＤＭとハロゲン化ブチルゴムを特定量で配合し、さらに特定カーボンブラックを配合することで、老化防止剤を減量しても耐オゾン性を向上しつつサイドウォールゴムの経時変化による変色を低減し、また耐久性を維持するゴム組成物が開示されているが、これらの文献では老化防止剤のブルームによる変色防止を目的とし黒色度を向上することは記されていない。
【０００５】
また、特許文献３には、サイドウォール部の耐久性を損なわず、黒色度を向上させるタイヤとして、２層構造のサイドウォール部において、外層ゴムと内層ゴムとに比表面積の異なるカーボンブラックを用いて、黒色度と耐久性を両立させることが記載されているが、黒色度の経時変化による低下の改善については述べられていない。
【特許文献１】特開平５−３２８２７号公報
【特許文献２】特開平９−２７７８０１号公報
【特許文献３】特開２００４−２９１９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ユーザーの高級化、高品質化指向に対する要求は高まる一方にあり、見た目のよい黒さを追求した外観性の向上に対しても空気入りタイヤに求められている。
【０００７】
そこで、本発明は、空気入りタイヤの外表面の黒色度を高めて見た目の良い黒さを呈し外観性を向上するともに、外観性能を長期間維持することができ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】
【０００８】
本発明者らは、このような実状に鑑み鋭意研究を重ねた結果、特定の微粒子カーボンブラック配合にて黒色度を向上させ、さらにゴム成分に耐老化性に優れるＥＰＤＭとハロゲン化ブチルゴムを使用することで経時変化による黒色度の低下を抑えることを見出したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）及びハロゲン化ブチルゴムの合計量３０〜６０重量部と、残余ジエン系ゴムとからなるゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ）が１２０〜４６０ｍ２／ｇのカーボンブラックを１０〜６０重量部配合したゴム組成物からなるゴム部材をタイヤの外表面の少なくとも一部に配置したことを特徴とする空気入りタイヤである。
【００１０】
本発明は、前記ゴム部材が、サイドウォール部の少なくとも一部に配置されており、かつ該ゴム部材の表面光沢度が４以上であることを特徴とする空気入りタイヤであり、サイドウォール部の文字、図形、模様などの表示形成部とすることもできる。
【００１１】
また、前記ゴム部材の明度Ｌ＊値が２０以下であることが好ましく、外観性向上の効果が大きく得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、超微粒子のカーボンブラックを配合したゴム組成物からなるゴム部材をタイヤ外表面に配することで、黒色度を著しく向上し黒さが引き立つ外観性に優れた空気入りタイヤが得られる。かつ、ゴム成分にＥＰＤＭ及びハロゲン化ブチルゴムからなる低不飽和成分を含むことでオゾンなどに対する耐候性、耐熱性などの耐老化性能を向上させ外観性能を長期間にわたり維持することができ、さらに老化防止剤やワックスの減量を可能とし経時変化による外観性の低下をより小さくすることができる。特に外部から視認されやすいサイドウォール部にゴム部材を配置することで、見た目に黒い鮮明な黒色を呈して外観性向上の効果が大きく得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分１００重量部中に、低不飽和性であるＥＰＤＭ及びハロゲン化ブチルゴムとが合計量で３０〜６０重量部含まれる。
【００１５】
ＥＰＤＭは、エチレンとプロピレンの共重合体と、架橋モノマーとしての第３成分である非共役ジエンモノマーを少量で共重合させ不飽和結合を導入した３元共重合体であり、非共役ジエンとしてはジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン等が挙げられる。
【００１６】
ＥＰＤＭは、耐オゾン性、耐候性、耐熱性などに優れ、ゴム組成物の耐老化性能を向上することができるが、一方でジエン系ゴムとの接着性に劣ることが従来から知られている。
【００１７】
ＥＰＤＭのエチレン：プロピレン：ジエンの構成比率、分子量、ヨウ素価などは特に制限されないが、エチレン：プロピレンの比（重量比）は７０：３０〜１５：８５の範囲内が好ましく、より好ましくは６５：３５〜２０：８０である。エチレン重量が前記の範囲より少ないと、ジエン系ゴムからなる隣接ゴムとの接着性が悪化し、一方多くなるとＥＰＤＭが結晶性の高いものになってゴム弾性を示しにくくなり好ましくない。
【００１８】
また、ＥＰＤＭの重量平均分子量は５０万以上であることが好ましく、重量平均分子量が５０万未満であると十分な耐オゾン性が得られなくなる。重量平均分子量は７０万以上であることがより好ましい。
【００１９】
また、ヨウ素価は、２５以上であることが好ましい。ヨウ素価はポリマーの不飽和度の指標となり、すなわち、第３成分であるジエンの量に比例して小さくなるとジエン成分の割合が少なくなってジエン系ゴムとの共加硫性が劣り、加硫速度や接着性が低下する。従って、ヨウ素価が２５未満ではタイヤを構成する隣接ゴムとの接着性が劣るようになる。ヨウ素価の上限は特に限定されないが、３５を超えるとジエン成分の割合が高くなりすぎて所望とする耐オゾン性が得られなくなる。
【００２０】
また、ハロゲン化ブチルゴムは、やはり耐オゾン性、耐候性、耐熱性などに優れることが知られている。使用できるハロゲン化ブチルゴムには特に限定はないが、好ましいものとして塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム等が挙げられる。
【００２１】
上記ＥＰＤＭ、ハロゲン化ブチルゴムは、市販品を利用することができる。ＥＰＤＭとしては、ＪＳＲ（株）のＥＰシリーズ、住友化学（株）のエスプレンシリーズ、三井石油化学（株）のＥＰＴシリーズなどが挙げられる。ハロゲン化ブチルゴムとしては、ＪＳＲ（株）、ＥＸＸＯＮ社、ＰＯＬＹＳＡＲ社の各クロロブチル（Ｃｌ−ＩＩＲ）及びブロモブチル（Ｂｒ−ＩＩＲ）が挙げられる。
【００２２】
ゴム組成物にはＥＰＤＭ及びハロゲン化ブチルゴムのほかにジエン系ゴムがゴム成分として配合される。このジエン系ゴムとしては、タイヤ用ゴム成分として一般に用いられるものであればいずれも使用することができ、天然ゴム（ＮＲ）と、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のジエン系合成ゴムが挙げられ、合成ゴムの重合方法、分子量などは特に制限されず、また末端基が官能基で変性されたものを用いてもよい。タイヤの部位や要求特性により、これらのジエン系ゴムの１種又は２種以上をブレンドして用いることもできる。
【００２３】
例えば、サイドウォール部のゴム組成物は、ジエン系ゴム成分としてＢＲを２０〜５０重量部配合することが好ましく、特にハイシスＢＲの使用が好ましい。これにより、サイドウォールゴムの重要な特性である耐屈曲疲労性が改善される。また、ＮＲ、ＩＲとのブレンドが好ましい。
【００２４】
ここで、ゴム成分１００重量部中における、ＥＰＤＭ及びハロゲン化ブチルゴムの合計量が３０重量部未満であると、変色などの経時変化を生じやすくし、また耐老化性が不十分となり老化防止剤などの減量あるいは未使用化も困難となり、６０重量部を超えると他のゴム成分との相容性が低下するため接着性が低下し、また強度、耐疲労性などのゴム特性が得られなくなる。
【００２５】
前記ＥＰＤＭとハロゲン化ブチルゴムとの比率は、特に制限されないが、重量比でＥＰＤＭ：ハロゲン化ブチルゴム＝８：２〜２：８の割合で混合することが好ましい。ＥＰＤＭが２０重量％未満ではジエン系ゴム成分の量が少なくなるため相容性の低下と隣接ゴムとの接着性が低下する傾向にあり、８０重量％を超えると加工性が低下し作業性に問題を生じることがある。
【００２６】
本発明に係るゴム組成物には、ＢＥＴが１２０〜４６０ｍ２／ｇのカーボンブラックを前記ゴム成分１００重量部に対して１０〜６０重量部が配合される。ここで、ＢＥＴはＩＳＯ  ５７９４に準拠し測定される値である。
【００２７】
ＢＥＴが１２０ｍ２／ｇ以上のカーボンブラックとしては、平均粒子径がＳＡＦ級カーボンブラック以下の超微粒子からなるもので、平均粒子径が２０ｎｍ以下、好ましくは１５ｎｍ以下のカーボンブラックがゴム組成物の黒色度を向上するとともに光沢性を付与し黒さを引き立たせる効果が大きく好ましい。ＢＥＴが４６０ｍ２／ｇを超えるカーボンブラックは、他の汎用カーボンブラックと併用しても凝集塊を作りやすく分散性が極端に悪化する。
【００２８】
具体的には、ＢＥＴが１２０〜２００ｍ２／ｇのカーボンブラックとしてはＳＡＦ級のカーボンブラックが挙げられ、ＢＥＴが２００ｍ２／ｇを超えるカーボンブラックとしてはＨＣＦ、ＨＣＣ級のカーボンブラックが挙げられる。
【００２９】
上記ＢＥＴが１２０ｍ２／ｇ以上のカーボンブラックを上記ゴム成分１００重量部に対して１０〜６０重量部配合することで、ゴム組成物の光沢度を４以上、明度Ｌ＊値を２０以下とし、経時変化による黒色度の低下を抑えることができる。配合量が１０重量部未満では２０以下の光沢度とＬ＊値が確保し難く黒色度が満足できなくなり、６０重量部を超えると凝集塊を作りやすく分散性を悪化させ、ゴム硬さの上昇や発熱性などのゴム特性を低下させる。
【００３０】
ここで、明度Ｌ＊値は、ＪＩＳ  Ｚ８７２２の規定に準拠し、タイヤ外表面を測色色差計で測定される黒色度の指標となる値である。Ｌ＊値が２０を超えると、タイヤが灰色がかって見えたり、見る角度や光の反射によっては白っぽく見えるようになり黒さが不足し、黒色度を満足できず外観性が向上しない。
【００３１】
また、光沢度は、ＪＩＳ  Ｚ８７４１の規定に準拠してタイヤ外表面を光沢計で測定するもので、本実施形態では６０°光沢度を指す。
【００３２】
また、上記カーボンブラックと併用して、従来よりタイヤ用ゴム組成物に使用されているＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ級などの汎用カーボンブラックをゴム組成物の要求特性に応じて用いてもよい。これにより、上記超微粒子カーボンブラックの分散性の低下や硬さ上昇を補い加工性を向上し、ゴム組成物がサイドウォールなどに使用される場合の耐屈曲疲労性、転がり抵抗性などの要求特性に対応することができる。
【００３３】
ゴム組成物のカーボンブラック全配合量は、ゴム成分１００重量部に対して１０〜１００重量部程度であり、カーボンブラックの一部又は全量を上記カーボンブラックに置換し使用することができる。
【００３４】
ＢＥＴが１２０〜２００ｍ２／ｇ程度のＳＡＦ級カーボンブラックの場合は分散性の点で単体での使用が可能であるが、ＢＥＴが２００ｍ２／ｇを超えるカーボンブラックの場合は混合時間やステップ数を増しても分散性が不十分となるので、汎用カーボンブラックとの併用が分散性や硬さ、発熱性などのゴム特性を確保する観点から好ましい。この場合、ＢＥＴが２００ｍ２／ｇを超えるカーボンブラックは全カーボンブラック量の２０〜６０重量％、好ましくは２０〜５０重量％の範囲で使用することが望ましい。
【００３５】
また、本発明にかかるゴム組成物では、上記ＥＰＤＭ及びハロゲン化ブチルゴムの使用による耐老化性能の向上に伴い、老化防止剤やワックスの使用量を従来より大幅に減量、あるいは未使用とすることができる。
【００３６】
従来、タイヤ用ゴム組成物の老化防止剤、ワックスの配合量はゴム成分１００重量部当たりそれぞれ１〜５重量部であるが、本発明においては０〜１重量部に減量することが可能となる。これにより、老化防止剤やワックスのブルーム量を減少させて黒色度の経時変化による低下を大幅に改善することができる。
【００３７】
老化防止剤やワックスは、それぞれ１重量％を超えて配合すると長期的にはブルームして変色の原因になる可能性があるので、０．５重量％以下であることが好ましく、０．２重量％以下であることがより好ましい。
【００３８】
上記ゴム組成物には、シリカなどのカーボンブラック以外の充填剤を本発明の目的に反しない範囲で、また亜鉛華、ステアリン酸、オイル、樹脂類、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤など、タイヤ用ゴム組成物に一般に用いられている公知の各種配合剤を配合することができ、また加硫剤としてベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物を配合してもよい。ゴム組成物は原料ゴムに各種配合剤を配合しバンバリーミキサーなどの混練機を使用して常法に従い調製することができる。
【００３９】
図１は本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１の半断面図である。図２は空気入りタイヤ１の部分斜視図を示している。空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、この両端からタイヤ半径方向外側に延びるサイドウォール部３と、このサイドウォール部３の外端に連なりかつリムフランジに固着されるビード部４とで構成され、本例ではビードコア５にプライ端が折り返し係止されたラジアル構造カーカス６と、このカーカス６のトレッド部外周に配されたベルト層７と、ベルト層７の外周に巻回されたベルト補強層８を有する乗用車用ラジアルタイヤが例示される。
【００４０】
空気入りタイヤ１は、上記ゴム組成物からなるゴム部材を配し、ゴム部材の適用はタイヤ外表面の全部でも一部に配置されたものでもよく、外部から視認されやすいサイドウォール部３にゴム部材を配置することが外観性向上の点で効果的である。もちろん、ゴム部材は厚さ０．２〜２ｍｍ程度のゴム組成物でタイヤ外表面を覆う膜状体からなるものでもよい。
【００４１】
また、該ゴム部材はサイドウォール部３の一部とすることができ、例えば、図２に示すようにゴム部材１０をサイドウォール外表面に凹凸状に形成されたブランド名、タイヤサイズ、デザイン模様など文字や図形、模様などの表示部１２であってもよく、サイドウォール部３の中で表示部１２が目立つことで外観性を向上するとともに、意匠性、識別性を高めることができる。また、表示部１２は、サイドウォール表面に凹凸を設けずに同一平面内に形成したものでもよい。
【００４２】
また、サイドウォール部３が内側層と外側層とで構成される２層以上の多層構造サイドウォールを有するタイヤの場合は、サイドウォール表面を構成する外層に該ゴム組成物を適用すればよい。
【実施例】
【００４３】
以下に、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこの実施例により限定されるものではない。
【００４４】
本実施例はゴム部材を空気入りタイヤのサイドウォール部全体に適用した例である。
【００４５】
表１に記載の配合処方（重量部）に従い、各サイドウォール用ゴムを容量２００リットルのバンバリーミキサーを使用し常法により混練し調製した。使用したゴム成分、カーボンブラック、配合剤は下記の通りである。
【００４６】
［ゴム成分、カーボンブラック、配合剤］
・天然ゴム（ＮＲ）：タイ製  ＲＳＳ＃３
・ブタジエンゴム（ＢＲ）：宇部興産（株）ＢＲ１５０Ｂ
・ＥＰＤＭ：ＪＳＲ（株）ＥＰ３５
・臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）：ＪＳＲ（株）ブロモブチル２２５５
・カーボンブラック（Ｃ．Ｂ）ＦＥＦ：東海カーボン（株）シーストＳＯ（ＢＥＴ＝４２ｍ２／ｇ）
・カーボンブラック（Ｃ．Ｂ）ＨＡＦ：東海カーボン（株）シースト３（ＢＥＴ＝７９ｍ２／ｇ）
・カーボンブラック（Ｃ．Ｂ）ＳＡＦ：東海カーボン（株）シースト９（ＢＥＴ＝１４２ｍ２／ｇ）
・カーボンブラック（Ｃ．Ｂ）ＨＣＣ：デグサ社、ＦＷ１８（ＢＥＴ＝２６０ｍ２／ｇ）
・カーボンブラック（Ｃ．Ｂ）ＨＣＦ：三菱化学（株）＃２６００（ＢＥＴ＝３６０ｍ２／ｇ）
・アロマオイル：ジャパンエナジー（株）Ｘ−１４０
・パラフィンワックス：日本精蝋（株）オゾエース０３５５
・老化防止剤６Ｃ：大内新興化学工業（株）ノクラック６Ｃ
・ステアリン酸：花王（株）ルナックＳ−２０
・酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）亜鉛華１号
・硫黄：細井化学工業（株）５％油処理粉末硫黄
・加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）ノクセラーＮＳ−Ｐ
【００４７】
得られたゴム組成物をサイドウォール部に適用した、サイズ１９５／６５Ｒ１５  ８８Ｓのラジアルタイヤを試作した。試作タイヤは、アルミニウム合金製の一般生産用の金型（サイドウォール成形面の表面粗さＲａ＝２．５μｍ）を使用し加硫成形した。試作タイヤのサイドウォール部の明度Ｌ＊値を新品時及びサイドウォール部が直射日光の当たる野外に３ヶ月間放置した後に、また、新品時の光沢度を下記方法により測定した。結果を表１に示す。
【００４８】
［明度Ｌ＊値］
試作タイヤのサイドウォール部を、日本電色工業（株）製の測色色差計「ＺＥ２０００」を使用し、ＪＩＳ  Ｚ８７２２の方法に準拠し、タイヤ周方向で５か所のＬ＊値を測定し、その平均値を求めた。
【００４９】
［光沢度］
試作タイヤのサイドウォール部を、日本電色工業（株）製の光沢計「ＶＧ２０００」を使用し、ＪＩＳ  Ｚ８７４１の方法に準拠し、タイヤ周方向で５か所の６０°光沢度を測定し、その平均値を求めた。光沢度は値が大きいほど良い。
【００５０】
【表１】
2008174587.tif 000003
【００５１】
表１から、各実施例では、比較例１に対して、Ｌ＊値を２０以下にして、Ｌ＊値の経時変化を小さくするとともに、光沢度を４以上としてタイヤの黒さを引き立てることができる。特にＥＰＤＭとＢｒ−ＩＩＲの合計量を６０重量部としてカーボンブラックＨＣＦを用いた実施例４では、Ｌ＊値を下げるとともにその経時変化を抑え外観性を維持し、老化防止剤とワックスを減量した実施例５では経時変化が極めて小さくなる。一方、ＥＰＤＭとＢｒ−ＩＩＲの少なくＨＡＦカーボンブラックを用いた比較例２では、Ｌ＊値、経時変化ともに満足できず、ＥＰＤＭとＢｒ−ＩＩＲが未添加の比較例３はＬ＊値の経時変化が大きく外観性が早期に低下することが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、ライトトラック用タイヤ、トラックバス用タイヤなどの一般使用の自動車用タイヤを始めとして、競技用や遊技用タイヤとしても好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態の空気入りタイヤの半断面図である。
【図２】同上空気入りタイヤの部分斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１……空気入りタイヤ
３……サイドウォール部
１０……ゴム部材
１２……表示部
【図１】
2008174587.tif 000004
【図２】
2008174587.tif 000005