(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００質量部に対し、ベンジルジグリコールを３〜１５質量部配合してなる、タイヤサイドウォール用又はトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
鉱油系軟化剤を実質的に含まない請求項１記載のタイヤサイドウォール用又はトレッド用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載のタイヤサイドウォール用又はトレッド用ゴム組成物を用いて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、ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴム組成物には、加工性の改善などを目的として、アロマオイルなどの鉱油系軟化剤が配合されている。また、アロマオイルに代わる薬剤として、テルペン樹脂やトール油エステルなどを配合することが提案されている（下記特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５６３９８号公報
【特許文献２】特開２００７−０９９９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タイヤ等に用いられるゴム組成物においては、硬度を維持しつつ、引張強度と破断伸びの積である抗張積を向上することが求められる。しかしながら、一般にゴム組成物に軟化剤を添加し、またその配合量を増量すると、硬度が低下し、破断伸びは向上するものの、引張強度は低下する傾向があり、抗張積は必ずしも向上するとは言えない。
【０００５】
本発明は、硬度の低下を抑えながら、抗張積を向上することができるゴム組成物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】
【０００６】
本発明に係るゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、ベンジルジグリコールを３〜１５質量部配合してなる、タイヤサイドウォール用又はトレッド用ゴム組成物である。本発明に係る空気入りタイヤは、該ゴム組成物を用いてなるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ゴム組成物にベンジルジグリコールを配合することにより、硬度の低下を抑えながら、抗張積を向上することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本実施形態に係るゴム組成物は、ゴム成分としてのジエン系ゴムに、ベンジルジグリコールを配合してなるものである。
【０００９】
ジエン系ゴムとしては、特に限定されず、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、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）、スチレン−イソプレンゴム、ブタジエン−イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン−イソプレンゴムなどが挙げられ、これらはそれぞれ単独で、または２種以上混合して用いることができる。より好ましくは、ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲ、又はこれらの２種以上のブレンドゴムである。
【００１０】
ベンジルジグリコールは、ジエチレングリコールモノベンジルエーテルとも称されるグリコールエーテルであり、従来、塗料やインキ、染料等に配合する溶剤等としての使用は知られていたが、ゴム組成物に配合することは知られていなかった。本実施形態によれば、ゴム組成物にベンジルジグリコールを配合することにより、硬度を維持しながら抗張積を向上することができる。その理由は必ずしも明らかではないが、ベンジルジグリコールはオイルとしての機能を持つことで破断伸びの向上に寄与するとともに、ベンジルジグリコールを配合することでゴム組成物中に含まれる充填剤の分散性が改良され、これにより破壊強度の向上につながるためと推察される。
【００１１】
ベンジルジグリコールの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して３〜１５質量部であることが好ましく、より好ましくは５〜１５質量部である。該配合量が３質量部以上であることにより、抗張積を向上することができる。また、該配合量が１５質量部以下であることにより、ゴム表面へのベンジルジグリコールのブリードを抑えることができる。
【００１２】
本実施形態に係るゴム組成物は、鉱油系軟化剤を実質的に含まないことが好ましい。このように、ベンジルジグリコールを鉱油系軟化剤の代替品として用いることにより、上記の硬度を維持しつつ抗張積を向上する効果を高めることができる。ここで、実質的に含まないとは、鉱油系軟化剤の含有量がジエン系ゴム１００質量部に対して２質量部未満であることをいい、より好ましくは１質量部未満であり、０質量部即ち鉱油系軟化剤を全く含まないものでもよい。好ましくは、鉱油系軟化剤は、それ単体では配合しないことであり、他の添加剤にオイル等が予め含まれている場合でも、そのオイル分を含めた鉱油系軟化剤の量がジエン系ゴム１００重量部に対して２重量部未満であることが好ましい。ここで、鉱油系軟化剤とは、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマ系オイルなどの炭化水素を主成分とする油である。
【００１３】
本実施形態に係るゴム組成物には、充填剤としてカーボンブラック及び／又はシリカを配合することができる。カーボンブラックとしては、特に限定されず、ゴム用補強剤として用いられているＳＡＦ級（Ｎ１００番台）、ＩＳＡＦ級（Ｎ２００番台）、ＨＡＦ級（Ｎ３００番台）、ＦＥＦ級（Ｎ５００番台）（ともにＡＳＴＭグレード）などの各種グレードのファーネスカーボンブラックを用いることができる。シリカとしては、特に限定されないが、湿式シリカ（含水ケイ酸）が好ましい。充填剤の配合量は、特に限定されないが、ジエン系ゴム１００質量部に対して、１０〜１５０質量部であることが好ましく、より好ましくは２０〜１２０質量部であり、更に好ましくは３０〜１００質量部である。一実施形態として、カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して１０〜１２０質量部でもよく、２０〜１００質量部でもよい。また、シリカの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して１０〜１００質量部でもよく、１５〜８０質量部でもよい。
【００１４】
なお、充填剤としてシリカを配合する場合、シリカの分散性を更に向上するために、スルフィドシランやメルカプトシランなどのシランカップリング剤を配合してもよい。シランカップリング剤の配合量は、特に限定されないが、シリカ配合量に対して２〜２０質量％であることが好ましい。
【００１５】
本実施形態に係るゴム組成物には、上記の各成分の他に、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、加硫剤、加硫促進剤など、ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。上記加硫剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などの硫黄成分が挙げられ、特に限定するものではないが、その配合量はジエン系ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜５質量部である。
【００１６】
実施形態に係るゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。すなわち、第一混合段階で、ジエン系ゴムに対し、ベンジルジグリコール及び充填剤とともに、加硫剤及び加硫促進剤を除く他の添加剤を添加混合し、次いで、得られた混合物に、最終混合段階で加硫剤及び加硫促進剤を添加混合してゴム組成物を調製することができる。
【００１７】
このようにして得られたゴム組成物は、タイヤ用、防振ゴム用、コンベアベルト用などの各種ゴム部材に用いることができる。好ましくは、タイヤに用いることであり、乗用車用、トラックやバスの重荷重用など各種用途、サイズの空気入りタイヤのトレッドゴムやサイドウォールゴム、タイヤコード被覆用ゴムなどタイヤの各部位に適用することができる。ゴム組成物は、常法に従い、例えば、押出加工によって所定の形状に成形され、他の部品と組み合わせてグリーンタイヤを作製した後、例えば１４０〜１８０℃で加硫成形することにより、空気入りタイヤを製造することができる。これらの中でも、タイヤのサイドウォール用配合、トレッド用配合として用いることが特に好ましい。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１９】
バンバリーミキサーを使用し、下記表１及び表２に示す配合（質量部）に従って、まず、第一混合段階で、ジエン系ゴムに対し硫黄及び加硫促進剤を除く他の配合剤を添加し混練し（排出温度＝１６０℃）、次いで、得られた混練物に、最終混合段階で、硫黄と加硫促進剤を添加し混練して（排出温度＝９０℃）、ゴム組成物を調製した。表１及び表２中の各成分の詳細は、以下の通りである。
【００２０】
・ＮＲ：ＲＳＳ３号
・カーボンブラック：東海カーボン（株）製「シースト７ＨＭ」
・シリカ：東ソー・シリカ（株）製「ニップシールＡＱ」
・シランカップリング剤：エボニック・デグサ社製「Ｓｉ６９」
・鉱油系軟化剤：ＪＸ日鉱日石エネルギー製「プロセスＰ２００」
・ベンジルジグリコール：日本乳化剤（株）製「ベンジルジグリコール」（ＢｚＤＧ）
・酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製「亜鉛華１号」
・ステアリン酸：日油（株）製「ステアリン酸」
・老化防止剤：大内新興化学工業（株）製「ノクラック６Ｃ」
・加硫促進剤：住友化学（株）製「ソクシノールＣＺ」
・硫黄：鶴見化学工業株式会社製「硫黄」
【００２１】
得られた各ゴム組成物について、１６０℃で３０分間加硫した所定形状の試験片を用いて、硬度、引張強度、破断伸び、抗張積及び外観性を評価した。各評価方法は以下の通りである。
【００２２】
・硬度：ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３に準拠し、スプリング式硬さ試験機タイプＡデュロメータを用いて、恒温槽（23℃）で硬さを測定した。表１では比較例１、表２では比較例４に対する硬さの差が３ポイント以内であれば、硬度が実質的に維持されていると言える。
【００２３】
・引張強度：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠し、ダンベル状３号形で打ち抜き、標準温度で試験を実施し、表１では比較例１、表２では比較例４の引張強度の値をそれぞれ１００とした指数で示した。数値が大きいほど、引張強度が大きく良好である。
【００２４】
・破断伸び：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠し、ダンベル状３号形で打ち抜き、標準温度で試験を実施し、表１では比較例１、表２では比較例４の破断伸びの値をそれぞれ１００とした指数で示した。数値が大きいほど破断伸びが大きく良好である。
【００２５】
・抗張積：引張強度と破断伸びの積であり、表１では比較例１、表２では比較例４の抗張積をそれぞれ１００とした指数で示した。数値が大きいほど抗張積が大きく良好である。
【００２６】
・外観性：厚さ２ｍｍの加硫ゴムシートを室温条件で４８時間放置し目視でオイルブリードの有無を評価した。オイルブリードの無しの場合を「○」、有りの場合を「×」として評価した。
【００２７】
【表１】
0006377481.tif 000002
【００２８】
【表２】
0006377481.tif 000003
【００２９】
表１は、充填剤としてカーボンブラックとシリカを併用した配合系であり、表２は、充填剤としてカーボンブラック単独の配合系である。表１に示すように、カーボンブラック／シリカの配合系において、鉱油系軟化剤を配合したコントロールである比較例１に対し、鉱油系軟化剤に代えてベンジルジグリコールを配合した実施例１〜３では、硬度を維持しながら、引張強度と破断伸びが向上しており、抗張積が顕著に向上していた。比較例２では、ベンジルジグリコールの配合量が少なく、抗張積の向上は見られなかった。比較例３では、ベンジルジグリコールの配合量が多すぎて引張強度の低下が大きく抗張積の向上効果が得られず、またブリードにより外観性が悪化した。
【００３０】
カーボンブラック単独の配合系でも、表２に示すように、鉱油系軟化剤に代えてベンジルジグリコールを配合することにより、硬度を維持しながら、引張強度と破断伸びが向上しており、抗張積が顕著に向上していた。