(57)【要約】【課題】操縦安定性を維持しながら、発熱性の悪化および引っ張り物性（とくに老化後の伸び）の低下を抑えたブレーカークッション用ゴム組成物および該ゴム組成物をブレーカークッションに用いた重荷重用タイヤを提供する。【解決手段】ゴム成分および無機フィラーからなるブレーカークッション用ゴム組成物であって、該ゴム成分１００重量部に対して前記無機フィラーが３０〜３５重量部の割合で含まれ、かつ、前記無機フィラーがＢＥＴ比表面積１１０〜１８０ｍ２／ｇのシリカを含有するブレーカークッション用ゴム組成物。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分および無機フィラーからなるブレーカークッション用ゴム組成物であって、該ゴム成分１００重量部に対して前記無機フィラーが３０〜３５重量部の割合で含まれ、かつ、前記無機フィラーがＢＥＴ比表面積１１０〜１８０ｍ２／ｇのシリカを含有するブレーカークッション用ゴム組成物。
【請求項２】
前記無機フィラーが、さらにチッ素吸着比表面積７０〜１２０ｍ２／ｇのカーボンブラックを含有する請求項１記載のブレーカークッション用ゴム組成物。
【請求項３】
前記シリカの含有量が、前記ゴム成分１００重量部に対して１０〜３５重量部である請求項１または２記載のブレーカークッション用ゴム組成物。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のゴム組成物をブレーカークッションに使用してなる重荷重用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーカークッション用ゴム組成物およびそれをブレーカークッションに用いた重荷重用タイヤに関する。詳細には、発熱による引っ張り物性の低下の少ないブレーカークッション用ゴム組成物およびそれをブレーカークッションに用いた重荷重用タイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示すとおり、ブレーカー２のエッジ部とケース３とのあいだには、ブレーカークッション１とよばれる層が設けられており、乗り心地、耐久性などに大きな影響を及ぼす。
【０００３】
近年、トレッドゴムの耐摩耗性改善に伴うタイヤライフの長期化、更生化が進み、このブレーカークッションゴムにおいても、従来よりも大幅に疲労特性を改善させることが急務となっている。よってブレーカークッションゴムについて、操縦安定特性を維持しながら老化後の破断時伸び、破断強度などの優れた配合を採用する必要がある。
【０００４】
通常のタイヤ、とくに重荷重用タイヤの場合、ブレーカーエッジの温度上昇が著しく、熱老化によってブレーカーのエッジゴムとスチールコードとのあいだでセパレーションが発生することがある。当然その近傍にあるブレーカークッション部分は、走行時に非常に強い熱履歴を受ける。さらには、ゴムが著しく硬化して、外部からの刺激によりブレーカークッションゴムが破壊してバーストに至ることもあり得る。よって、ブレーカークッションゴムの要求特性としては、重負荷に耐えながら発熱による引っ張り特性の低下が少ないゴムであることがあげられる。
【０００５】
そこで、たとえばカーボンブラックの選択において発熱性能の良好なＦＥＦなどの低級カーボンを用いることが考えられるが、この場合、引っ張り物性が低下してしまうという問題があり、一方、操縦安定特性、引っ張り物性の良好なＳＡＦ以上の高級カーボンを用いると発熱が高くなるという問題があった。このようにブレーカークッションゴムは、非常に多くの性能が要求されることから、ＩＳＡＦ、ＨＡＦグレードのカーボンブラックが好んで用いられてきた。
【０００６】
そのほか、発熱による引っ張り物性の低下の少ないブレーカークッション用ゴム組成物を提供することを目的として、１，３−ビス（シトラコンイミドメチル）ベンゼンを配合させる技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。該技術によって、発熱による引っ張り物性の低下の少ないブレーカークッション用ゴム組成物が得られたが、さらなる改善が求められている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１４６１０７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、操縦安定性を維持しながら、耐熱老化性、老化後の引っ張り物性の優れたブレーカークッション用ゴム組成物および前記ゴム組成物をブレーカークッションに用いたタイヤを提供することにある。
【０００９】
【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、従来のブレーカークッション配合に、無機フィラーとして特定のシリカを使用し、該無機フィラーを特定量とすることによって、発熱性の悪化および引っ張り物性（とくに老化後の伸び）の低下を最低限に抑えることを見出し、本発明に至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、ゴム成分および無機フィラーからなるブレーカークッション用ゴム組成物であって、該ゴム成分１００重量部に対して前記無機フィラーが３０〜３５重量部の割合で含まれ、かつ、前記無機フィラーがＢＥＴ比表面積１１０〜１８０ｍ２／ｇのシリカを含有するブレーカークッション用ゴム組成物に関する。
【００１１】
前記無機フィラーは、さらにチッ素吸着比表面積７０〜１２０ｍ２／ｇのカーボンブラックを含有することが好ましい。
【００１２】
前記ブレーカークッション用ゴム組成物は、前記シリカの含有量がゴム成分１００重量部に対して１０〜３５重量部であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、前記ゴム組成物をブレーカークッションに使用してなる重荷重用タイヤに関する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のブレーカークッション用ゴム組成物は、ゴム成分および無機フィラーを含有する。
【００１５】
本発明のブレーカークッション用ゴム組成物では，ゴム成分および特定の無機フィラーを配合し、該無機フィラーの配合量を特定量とすることにより、発熱性および老化後の破壊強度および伸びの低下を抑えることができる。
【００１６】
前記ゴム成分としては、低発熱性の点から、主に天然ゴム（ＮＲ）および／またはポリイソプレンゴム（ＩＲ）を用いることが好ましい。そのほかのゴム成分としては、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などを用いることができる。
【００１７】
ＮＲとＩＲの合計量は、前記ゴム成分中、９０重量％以上であることが好ましく、さらには１００重量％であることが好ましい。前記合計量が９０重量％未満では発熱性が高くなり、老化後の物性が低下する傾向がある。
【００１８】
本発明における前記無機フィラーは、特定のシリカを含有する。
【００１９】
前記特定のシリカとは、ＢＥＴ比表面積が１１０〜１８０ｍ２／ｇのシリカのことであり、好ましくは１１０〜１７０ｍ２／ｇのシリカのことである。シリカのＢＥＴ比表面積が１１０ｍ２／ｇより低いと補強性が不充分であり、１８０ｍ２／ｇを超えると発熱が高くなり、好ましくない。本発明のブレーカークッション用ゴム組成物においては、無機フィラー中に前記シリカを配合することにより、発熱を抑え、補強性を改善させるという効果が得られる。
【００２０】
したがって、本発明において、前記シリカは、前記ゴム成分１００重量部に対して、少なくとも５重量部以上含有することが好ましく、１０〜３５重量部がより好ましく、１５〜２５重量部がとくに好ましい。シリカの配合量が５重量部未満では破断伸びが低下する傾向がある。
【００２１】
前記無機フィラーは、前記シリカのほかにカーボンブラックを含有することが好ましい。
【００２２】
前記カーボンブラックは、チッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が７０〜１２０ｍ２／ｇであり、好ましくは７５〜１１５ｍ２／ｇ、より好ましくは９０〜１１５ｍ２／ｇである。チッ素吸着量が７０ｍ２／ｇより低いと補強性、剛性（操縦安定性）が不充分であり、１２０ｍ２／ｇを超えると発熱性が高くなり好ましくない。
【００２３】
前記カーボンブラックの配合量は、前記ゴム成分１００重量部に対して２５重量部以下が好ましく、５〜２０重量部がより好ましく、１０〜２０重量部がとくに好ましい。カーボンブラックの配合量が５重量部未満では補強性または剛性が不充分であり、２５重量部を超えると発熱性が高く、破断時伸びが低下する。
【００２４】
本発明のブレーカークッション用ゴム組成物は、前記無機フィラーの配合量が前記ゴム成分１００重量部に対して３０〜３５重量部である必要があり、３２．５〜３５重量部であることが好ましい。無機フィラーの配合量が３０重量部より少ないと補強性、剛性が不充分であり、３５重量部を超えると発熱性が高く破断時伸びが低下して好ましくない。本発明のブレーカークッション用ゴム組成物は、前記無機フィラーの配合量を特定量とすることにより、操縦安定性、発熱性能、引っ張り物性のバランス改善という効果が得られる。
【００２５】
本発明のブレーカークッション用ゴム組成物は、前記ゴム成分、無機フィラーのほかに、一般的にゴム製品に使用されているシランカップリング剤、老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸などの添加剤、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを、適宜配合することができる。
【００２６】
本発明のブレーカークッション用ゴム組成物に配合するシランカップリング剤としては、とくに限定されないが、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−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、トリエトキシシリルプロピルイソシアネート、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−（ポリエチレンアミノ）−プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ’−ビニルベンジル−Ｎ−トリメトキシシリルプロピルエチレンジアミン塩などがあげられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、カップリング剤添加効果とコストの両立の点から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどが好ましい。
【００２７】
シランカップリング剤の配合量は、好ましくは前記シリカの配合量の３〜１５重量％、さらに好ましくは５〜１０重量％である。シランカップリング剤の配合量が３重量％未満であるとシリカとゴムの結合が弱くなり、タイヤに使用した時発熱量が増加する傾向があり、１５重量％を超えてもカップリング剤が過剰に配合されるだけで、コスト高になる傾向がある。
【００２８】
本発明のブレーカークッション用ゴム組成物は、前記ゴム成分および無機フィラーを、好ましくは１４０〜１７０℃、より好ましくは１５０〜１６０℃で混練りすることにより得られる。混練り温度が１５０℃未満では、シリカとシランカップリング剤との反応が不充分になる傾向があり、１７０℃を超えるとシリカがゲル化を起こし、またポリマーが切断されるおそれがある。
【００２９】
本発明のブレーカークッション用ゴム組成物は、成形後、加硫され、たとえば、重荷重用タイヤのブレーカークッションとして用いられる。加硫は、２０〜４０ｋｇｆの圧力下、１４５〜１５５℃、とくには１４８〜１５３℃で、３０〜４０分間行なうことが好ましい。加硫温度が１４５℃未満では加硫が著しく遅くなる傾向があり、１５５℃を超えるとタイヤを構成する他の部材でリバージョンが発生する傾向がある。
【００３０】
本発明の重荷重用タイヤは、前記ゴム組成物をタイヤのブレーカークッションに使用してなる。このように本発明の重荷重用タイヤは、ブレーカークッションに前記ゴム組成物を使用することにより、操縦安定性と耐久性能がバランスよく改善されるという効果が得られる。
【００３１】
【実施例】
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。
【００３２】
なお、実施例および比較例で使用する原料を以下にまとめて示す。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
老化防止剤：精工化学（株）製のノンフレックスＲＤ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒトロキノリン）
ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ
硫黄：鶴見化学（株）製の硫黄
加硫促進剤：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ェンアミド）
無機フィラー
カーボンブラックＡ：三菱化学（株）製のダイヤブラックＩ（Ｎ２２０）（チッ素吸着比表面積１１５ｍ２／ｇ）
カーボンブラックＢ：三菱化学（株）製のダイヤブラックＬＩ（Ｎ２１９）（チッ素吸着比表面積１０７ｍ２／ｇ）
カーボンブラックＣ：東海カーボン（株）製のシーストＮ（Ｎ３３０）（チッ素吸着比表面積７５ｍ２／ｇ）
シリカＡ：デグッサ製のウルトラシルＶＮ３（ＢＥＴ比表面積１７２ｍ２／ｇ）
シリカＢ：ローディア製のＺ１１５ＧＲ（ＢＥＴ比表面積１１２ｍ２／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
【００３３】
実施例１〜１５および比較例１〜３
表１および２に示す配合から硫黄、加硫促進剤を除いた配合をバンバリーで約１５０℃で５分間混練りした。その組成物に、硫黄、加硫促進剤を加えて２軸オープンロールで約８０℃で５分間練り込んだ。得られたゴム組成物を用いてタイヤ周方向に配合を６分割したブレーカークッションを成型し、１５０℃で３０分間、２０ｋｇｆの条件にて加硫を行ない、１１Ｒ２２．５のトラック用タイヤを製造した。得られた各種供試加硫タイヤについて、以下の物性試験を行ない、評価した。
【００３４】
（１）損失正接（粘弾性試験）
調製した新品タイヤのブレーカークッションゴム組成物から試験片を作製し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータで周波数１０Ｈｚ、動歪１．０％の条件下で６０℃の損失正接（ｔａｎδ）を測定した。数値が小さいほどｔａｎδが低く発熱性が低く性能が良好であり、同時にころがり抵抗性能も良好であることを示している。
【００３５】
（２）硬度（ＪＩＳ−Ａ）
新品タイヤのトレッド硬度を、２５℃の条件下ＪＩＳ−Ａ硬度計で測定した。
【００３６】
（３）外観評価
作製した分割ブレーカークッションタイヤを１０トントラックに装着して、２０万ｋｍ走行後（ロードテスト）の外観を比較した。また、タイヤを解体してブレーカークッションゴムのクラックの有無を目視により評定した。
○は、外観問題なし、かつクッション部にもクラックが未発生であった。
△は、外観問題なしだが、微小なクラックが発生した。
×は、外観上タイヤに膨れが認められ、クラックが発生した。
【００３７】
（４）引っ張り試験
調製した新品タイヤおよび前述のロードテスト後のタイヤにおけるブレーカークッション用ゴム組成物から、ＪＩＳ−Ｋ６２５１に準じて３号ダンベルを用いて引っ張り試験を実施し、破断強度ＴＢ（ＭＰａ）、破断時伸びＥＢ（％）を測定した。
【００３８】
保持率は、（ロードテストデータ）／（新品データ）×１００（％）で求めた。保持率の数値が大きいほど、物性変化が少なく良好な破壊特性を示している。
【００３９】
結果を表２に示す。
【００４０】
実施例１〜８および比較例１より、カーボンブラックの一部をシリカに置換することによって、損失正接が低下し、さらに走行前後の伸び物性が改善されている。
【００４１】
実施例９〜１３および比較例２、また、実施例１５および比較例３より、カーボンブラックのタイプを変更しても同様の効果が認められる。
【００４２】
実施例４および１４より、シリカのタイプを変更しても同様の効果が認められる。
【００４３】
実施例１〜３および比較例１より、シリカの配合量としては５重量部以上配合することが好ましいことが分かる。５重量部より少ないと、充分な走行後の物性保持率が得られていない。
【００４４】
【表１】
2004161862.tif 000002
【００４５】
【表２】
2004161862.tif 000003
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、ブレーカークッション用ゴム組成物において特定の比表面積のシリカからなる無機フィラーを特定量配合することによって、損失正接を低減することができ、適切な硬度を保ち、外観に問題をきたすことなく、優れた引っ張り物性を示すことができる。すなわち、本発明によれば、操縦安定性を維持しながら、耐発熱老化性、老化後の伸び性能のバランスを改善させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブレーカー構造を有するタイヤトレッド部の部分断面図である。
【符号の説明】
１  ブレーカークッション
２  ブレーカー
３  ケース
【図１】
2004161862.tif 000004