(57)【要約】【課題】低発熱性でありながら、耐久性及び耐劣化性に優れた、カーカスとインナーライナーとの間に位置する層間ゴムに好適なゴム組成物を提供することにある。【解決手段】（１）天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を合計50〜98質量％並びにトランスポリブタジエンゴムを2.0〜15.0質量％含むゴム成分100質量部に対して、Ｎ2ＳＡが20〜70m2/gで且つＤＢＰ吸油量が60〜130mL/100gであるカーボンブラック40〜80質量部と、硫黄3〜14質量部とを配合、又は（２）天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を合計50〜100質量％含むゴム成分100質量部に対して、Ｎ2ＳＡが20〜70m2/gで且つＤＢＰ吸油量が60〜130mL/100gであるカーボンブラック40〜80質量部と、硫黄3〜14質量部と、耐熱性架橋剤0.3〜2.0質量部とを配合したゴム組成物である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を合計50〜98質量％並びにトランスポリブタジエンゴムを2.0〜15.0質量％含むゴム成分100質量部に対して、
窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が20〜70m2/gで且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が60〜130mL/100gであるカーボンブラック40〜80質量部と、硫黄3〜14質量部とを配合してなるゴム組成物。
【請求項２】
更に、耐熱性架橋剤を前記ゴム成分100質量部に対して0.3〜2.0質量部含有することを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を合計50〜100質量％含むゴム成分100質量部に対して、
窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が20〜70m2/gで且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が60〜130mL/100gであるカーボンブラック40〜80質量部と、硫黄3〜14質量部と、耐熱性架橋剤0.3〜2.0質量部とを配合してなるゴム組成物。
【請求項４】
前記トランスポリブタジエンゴムは、トランス結合含有量が82〜98モル％であり、且つ重量平均分子量が30,000〜200,000であることを特徴とする請求項１又は３に記載のゴム組成物。
【請求項５】
前記耐熱性架橋剤が１,６-ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・２水和物であることを特徴とする請求項２又は３に記載のゴム組成物。
【請求項６】
重荷重用タイヤのカーカスとインナーライナーとの間に位置する層間ゴムに用いられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のゴム組成物。
【請求項７】
カーカスと、インナーライナーと、該カーカスとインナーライナーとの間に配置された層間ゴムとを具える重荷重用タイヤにおいて、
前記層間ゴムに請求項１〜５のいずれかに記載のゴム組成物を用いたことを特徴とする重荷重用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物及び該ゴム組成物を用いた重荷重用タイヤに関し、特に低発熱性でありながら、耐久性及び耐劣化性に優れたゴム組成物と、該ゴム組成物をカーカスとインナーライナーとの間の層間ゴムに用いた、優れた耐久性を有する重荷重用タイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、重荷重用タイヤは、厳しい環境で使用されるため、該重荷重用タイヤを構成する各ゴム部材には、高い耐久性及び耐劣化性を有するゴム組成物を使用する必要がある。例えば、特開２００４−３２３６６２号（特許文献１）には、耐劣化性等に優れたゴム組成物を重荷重用タイヤのスチールコードのコーティングゴムに適用することが開示されている。
【０００３】
なお、ゴム組成物の耐久性を向上させるには、充填剤として、高補強性のカーボンブラックを配合することが一般的であるが、この場合、ゴム組成物の損失正接が高くなる。そして、このような損失正接が高いゴム組成物を、大きく変形する部材、特に高内圧で充填された空気に近く、劣化し易い部材であるカーカスとインナーライナーとの間の層間ゴムに使用した場合、該層間ゴムの発熱性が高くなり、熱で劣化が著しく促進されてしまう。
【０００４】
一方、補強性が低いカーボンブラックを配合したゴム組成物を上記層間ゴムに使用した場合、層間ゴム自体の耐久性が低下するため、層間ゴムの発熱性が低くても、重荷重用タイヤに本来必要とされる耐久性能を満足することができない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２３６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、低発熱性でありながら、耐久性及び耐劣化性に優れたゴム組成物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかるゴム組成物をカーカスとインナーライナーとの間の層間ゴムに用いた、優れた耐久性を有する重荷重用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】
【０００７】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴムと、特定の物性を有するカーボンブラックと、硫黄と、トランスポリブタジエンゴム及び／又は耐熱性架橋剤とを特定の割合で含むゴム組成物が、低発熱性でありながら、優れた耐久性及び耐劣化性を有し、該ゴム組成物を重荷重用タイヤのカーカスとインナーライナーとの間に位置する層間ゴムに適用することで、重荷重用タイヤの耐久性が向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明の第一のゴム組成物は、天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を合計50〜98質量％並びにトランスポリブタジエンゴムを2.0〜15.0質量％含むゴム成分100質量部に対して、
窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が20〜70m2/gで且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が60〜130mL/100gであるカーボンブラック40〜80質量部と、硫黄3〜14質量部とを配合してなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第一のゴム組成物は、更に、耐熱性架橋剤を前記ゴム成分100質量部に対して0.3〜2.0質量部含有することが好ましい。
【００１０】
また、本発明の第二のゴム組成物は、天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を合計50〜100質量％含むゴム成分100質量部に対して、
窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が20〜70m2/gで且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が60〜130mL/100gであるカーボンブラック40〜80質量部と、硫黄3〜14質量部と、耐熱性架橋剤0.3〜2.0質量部とを配合してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明のゴム組成物において、前記トランスポリブタジエンゴムは、トランス結合含有量が82〜98モル％であり、且つ重量平均分子量が30,000〜200,000であることが好ましい。
【００１２】
本発明のゴム組成物において、前記耐熱性架橋剤としては、１,６-ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・２水和物が好ましい。
【００１３】
また、本発明のゴム組成物は、重荷重用タイヤのカーカスとインナーライナーとの間に位置する層間ゴムに用いられることが好ましい。
【００１４】
更に、本発明の重荷重用タイヤは、カーカスと、インナーライナーと、該カーカスとインナーライナーとの間に配置された層間ゴムとを具え、該層間ゴムに上記のゴム組成物を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴムと、特定の物性を有するカーボンブラックと、硫黄と、トランスポリブタジエンゴム及び／又は耐熱性架橋剤とを特定の割合で含み、低発熱性でありながら、耐久性及び耐劣化性に優れたゴム組成物を提供することができる。また、かかるゴム組成物をカーカスとインナーライナーとの間の層間ゴムに用いた、優れた耐久性を有する重荷重用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】
【００１６】
以下に、本発明のゴム組成物を詳細に説明する。本発明の第一のゴム組成物は、天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を合計50〜98質量％並びにトランスポリブタジエンゴムを2.0〜15.0質量％含むゴム成分100質量部に対して、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が30〜70m2/gで且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が60〜130mL/100gであるカーボンブラック40〜80質量部と、硫黄3〜14質量部とを配合してなることを特徴とし、本発明の第二のゴム組成物は、天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を合計50〜100質量％含むゴム成分100質量部に対して、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が30〜70m2/gで且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が60〜130mL/100gであるカーボンブラック40〜80質量部と、硫黄3〜14質量部と、耐熱性架橋剤0.3〜2.0質量部とを配合してなることを特徴とする。
【００１７】
本発明のゴム組成物は、配合されるカーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が70m2/g以下で且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が130mL/100g以下であるため、損失正接が低く、低発熱性に優れる。また、本発明のゴム組成物は、配合されるカーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が30m2/g以上で且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が60mL/100g以上であることに加え、トランスポリブタジエンゴム及び／又は耐熱性架橋剤を含むため、耐久性及び耐劣化性に優れる。なお、トランスポリブタジエンゴムは、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴムの伸張結晶性を向上させて、ゴム組成物の耐破壊性を向上させ、一方、耐熱性架橋剤は、熱的に安定な架橋構造を付与して、ゴム組成物の耐久性を向上させる。
【００１８】
本発明の第一のゴム組成物のゴム成分は、天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を合計50〜98質量％含み、また、本発明の第二のゴム組成物のゴム成分は、天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくとも一方を合計50〜100質量％含む。ゴム成分中の天然ゴム及びポリイソプレンゴムの総含有率が50質量％未満では、ゴム組成物の耐破壊性が低下する。
【００１９】
本発明の第一のゴム組成物のゴム成分は、トランスポリブタジエンゴムを2.0〜15.0質量％含む。ゴム成分中のトランスポリブタジエンゴムの含有率が2.0質量％以上であれば、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴムの伸張結晶性が向上し、ゴム組成物の耐破壊性を向上させることができる。一方、ゴム成分中のトランスポリブタジエンゴムの含有率が15.0質量％を超えると、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴムとの相溶性が得られず、ゴム組成物の耐破壊性が低下する。
【００２０】
上記トランスポリブタジエンゴムは、トランス結合含有量が82〜98モル％であることが好ましい。トランスポリブタジエンゴムのトランス結合含有量が高いほど、天然ゴム及びイソプレンゴムの伸張結晶性を促進する効果が高くなる傾向がある。ここで、トランスポリブタジエンゴムのトランス結合含有量が82モル％未満では、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴムの伸張結晶性の促進効果が十分得られず、一方、トランス結合含有量が98モル％を超えるトランスポリブタジエンゴムは、合成上困難である。
【００２１】
また、上記トランスポリブタジエンゴムは、重量平均分子量（Ｍw）が30,000〜200,000であることが好ましい。重量平均分子量がこの範囲にあると、ゴム組成物の未加硫時の加工性と加硫時の物性とのバランスが良い。なお、トランスポリブタジエンゴムの重量平均分子量が30,000未満では、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴムとの共架橋性が低下して、ゴム組成物の耐破壊性が低下する傾向があり、一方、200,000を超えると、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴムとの相溶性が得られず、また、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴムの伸張結晶性の促進効果が十分に得られず、ゴム組成物の耐破壊性が低下する。
【００２２】
本発明のゴム組成物に用いるゴム成分としては、天然ゴム(ＮＲ)、ポリイソプレンゴム(ＩＲ)、トランスポリブタジエンゴム(trans-ＢＲ)の他、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム(ＳＢＲ)、他のポリブタジエンゴム(ＢＲ)等が挙げられ、目的に応じて、適宜選択してブレンドすることができる。
【００２３】
本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分100質量部に対して、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が20〜70m2/gで且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が60〜130mL/100gであるカーボンブラックを40〜80質量部含有する。カーボンブラックのＮ2ＳＡが20m2/g未満では、ゴム組成物の補強性が低下し、一方、70m2/gを超えると、ゴム組成物の発熱性が大きくなる。また、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が60mL/100g未満では、ゴム組成物の補強性が低下し、一方、130mL/100gを超えると、ゴム組成物の発熱性が大きくなる。更に、かかる物性を有するカーボンブラックの配合量が40質量部未満では、ゴム組成物の補強性が不足し、一方、80質量部を超えると、ゴム組成物の発熱性が大きくなる。
【００２４】
本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分100質量部に対して、硫黄を3〜14質量部含有する。硫黄の配合量が3質量部未満では、ゴム組成物の弾性率が不足し、ゴム組成物の耐久性が低下する。一方、硫黄の配合量が14質量部を超えると、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴムの伸張結晶性自体が損なわれ、ゴム組成物の耐破壊性が低下する。
【００２５】
本発明の第二のゴム組成物は、上記ゴム成分100質量部に対して、耐熱性架橋剤を0.3〜2.0質量部含有する。また、本発明の第一のゴム組成物は、上記ゴム成分100質量部に対して、耐熱性架橋剤を0.3〜2.0質量部含有することが好ましい。耐熱性架橋剤の配合量が0.3質量部未満では、熱的に安定な架橋構造を十分に付与できず、ゴム組成物の耐久性が低下することがあり、一方、2.0質量部を超えると、効果が飽和に達し、ゴム組成物の耐久性を更に向上させることができない。なお、上記耐熱性架橋剤としては、１,６-ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・２水和物［ＮａＯ3Ｓ-Ｓ-(ＣＨ2)6-Ｓ-ＳＯ3Ｎａ・２Ｈ2Ｏ］が特に好ましい。
【００２６】
次に、図を参照しながら、本発明の重荷重用タイヤを詳細に説明する。図１は、本発明の重荷重用タイヤの一例のサイド部の部分断面図である。図１に示す重荷重用タイヤは、カーカス１と、インナーライナー２と、カーカス１とインナーライナー２との間に配置された層間ゴム３と、カーカス１のタイヤ幅方向外側に位置するサイドゴム４とを具える。ここで、本発明の重荷重用タイヤは、上述した本発明のゴム組成物を層間ゴム３に用いたことを特徴とし、高い耐久性を有する。上述のように、カーカス１とインナーライナー２との間の層間ゴム３は、大きく変形する部材であると共に、高内圧で充填された空気に近く、劣化し易い部材であるが、上述した低発熱性で且つ耐久性及び耐劣化性に優れたゴム組成物を適用することで、層間ゴム３の発熱及び劣化を抑制して、タイヤの耐久性を向上させることができる。なお、本発明の重荷重用タイヤの層間ゴム３以外の部材には、従来より公知の構造及び材料からなる部材を採用することができる。
【実施例】
【００２７】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００２８】
表１に示す配合のゴム組成物を常法に従って調製した。次に、各ゴム組成物をシート状にして、カーカスとインナーライナーとの間の層間ゴムとして使用し、サイズ１１Ｒ２２.５の重荷重用タイヤを常法に従って作製した。得られたタイヤに対してドラム走行試験を行い、200,000km走行後、タイヤを解剖して、層間ゴムにおけるクラックの発生の有無を観察した。結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
*1  トランス結合含有量＝88モル％, 重量平均分子量＝68000
*2  Ｎ2ＳＡ＝85m2/g, ＤＢＰ吸油量＝75mL/100g
*3  Ｎ2ＳＡ＝30m2/g, ＤＢＰ吸油量＝85mL/100g
*4  Ｎ-(１,３-ジメチルブチル)-Ｎ'-フェニル-ｐ-フェニレンジアミン
*5  日立化成工業(株)製, ヒタノール１５０２
*6  １,６-ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・２水和物
*7  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, 大内新興化学工業(株)製, ノクセラーＤＺ
【００３１】
表１から、本発明に従うゴム組成物をカーカスとインナーライナーとの間の層間ゴムに用いた実施例のタイヤは、ドラム走行後にも層間ゴムにクラックが発生しておらず、高い耐久性を有することが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の重荷重用タイヤの一例のサイド部の部分断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  カーカス
２  インナーライナー
３  層間ゴム
４  サイドゴム
【図１】
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