(57)【要約】【課題】耐オゾン性の低下や硬度変化などの経年変化が小さく、タイヤ寿命を改善し得るタイヤ用ゴム組成物を提供する。【解決手段】ゴム成分、シクロデキストリン、ならびに老化防止剤および／またはオイルからなるタイヤ用ゴム組成物であって、該老化防止剤および／またはオイルの配合量に対して、シクロデキストリンの配合量の比が０．１％以上であるタイヤ用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分、シクロデキストリン、ならびに老化防止剤および／またはオイルからなるタイヤ用ゴム組成物であって、
該老化防止剤および／またはオイルの配合量に対して、シクロデキストリンの配合量の比が０．１％以上であるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
老化防止剤および／またはオイルとシクロデキストリンとを予め混合したのち、ゴム成分に配合して得られるタイヤ用ゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物に関し、とりわけ経年変化の小さいタイヤ用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムの経年変化は、タイヤの性能低下を引き起こす要因となっている。
【０００３】
たとえば、空気中のオゾンはゴムの分子切断を引き起こし、タイヤの性能低下を引き起こす要因となっている。ゴムのオゾン劣化を抑制する方法として、老化防止剤を配合する方法がある。老化防止剤は、ゴム中に溶解した状態で混合されていて、時間とともに徐々にタイヤ表面に染み出し、自らがオゾンと強く反応することによってオゾンを消失させ、タイヤのゴムをオゾンによる劣化から守っている。しかし、染み出す速度が速すぎるため、早期に老化防止剤が費やすため、タイヤの寿命に限界があった。
【０００４】
また、経時的なゴム硬度の変化も、タイヤの性能低下を引き起こす要因となっている。硬度変化を抑制する方法として、硫黄よりも熱的に安定な架橋剤でゴムを架橋させる方法や、ゴムとの相互作用をもつ官能基を有する軟化剤（オイル）をトレッドゴムに配合して隣接する部材（ブレーカーのゴムなど）へのオイルの移行を抑制する方法などが検討されている。しかし、このような軟化剤を使用すると、性能のチューニングが難しくなるという問題があった。
【０００５】
さらに、タイヤトレッドをキャップゴム／ベースゴムの多層構造とし、キャップゴムよりも柔らかいゴムをベースゴムに用いることによって、比較的早期の段階でキャップゴムが摩滅し、そののちベーストレッドが露出するように設計し、硬度変化によるタイヤの性能低下を抑制する方法なども採用されている。しかし、ベーストレッドが露出したのちは、タイヤ性能の低下は抑制されないという問題があった。
【０００６】
一方、水可溶性デンプンとしてデキストリンなどをタイヤトレッドゴムに配合することにより、氷雪上性能を向上させ得ることが知られている（特許文献１参照）。しかし、経年変化によるタイヤ性能の低下を充分に抑制することはできなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２１１２０３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、耐オゾン性の低下や硬度変化などの経年変化が小さく、タイヤ寿命を改善し得るタイヤ用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】
【０００９】
本発明は、ゴム成分、シクロデキストリン、ならびに老化防止剤および／またはオイルからなるタイヤ用ゴム組成物であって、該老化防止剤および／またはオイルの配合量に対して、シクロデキストリンの配合量の比が０．１％以上であるタイヤ用ゴム組成物に関する。
【００１０】
また、本発明は、老化防止剤および／またはオイルとシクロデキストリンとを予め混合したのち、ゴム成分に配合して得られるタイヤ用ゴム組成物に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ゴム成分に老化防止剤とともにシクロデキストリンを配合することによって、老化防止剤が表面に移行する速度が抑えられ、長期にわたって耐オゾン性を発揮し得るゴム組成物が得られる。また、ゴム成分にオイルとともにシクロデキストリンを配合することによって、保管および走行によるゴムの硬度変化を抑制することができる。したがって、タイヤの寿命を大幅に改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分、シクロデキストリン、ならびに老化防止剤および／またはオイルからなる。
【００１３】
前記ゴム成分としては、たとえば、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムなどのジエン系ゴムがあげられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いることもできる。
【００１４】
シクロデキストリンとは、デンプン類に微生物酵素を作用させて得られる環状オリゴ糖をいい、グルコース分子がα−１，４グルコシド結合によって環状に縮合した構造を有する。
【００１５】
シクロデキストリンのなかでも、グルコースが６個環状に結合したものをα−シクロデキストリン、７個環状に結合したものをβ−シクロデキストリン、８個環状に結合したものをγ−シクロデキストリンと呼ぶ。シクロデキストリンの最も重要な特性として、空洞に種々のゲストを取り込み、包接化合物を形成することがあげられる。この特性を利用して、シクロデキストリンもしくはその誘導体（ホスト）に香辛料、香料など（ゲスト）を取り込み、酸化、分解、揮発性、固化防止などの機能を与えることができる。シクロデキストリンは、圧倒的に食品分野への利用が多く、たとえば、粉末香辛料、包接香料、異味異臭の除去などに、汎用されている。
【００１６】
本発明で用いられるシクロデキストリンは、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリンのいずれでもよいが、とくに一般的に用いられておりコストも安く適している点で、β−シクロデキストリンが好ましい。
【００１７】
シクロデキストリンの配合量は、前記ゴム成分１００重量部に対して０．１重量部以上、さらには０．１５重量部以上であることが好ましい。該配合量が０．１５重量部未満では、耐老化性能に必要な老化防止剤量に対してシクロデキストリン量が足りないため、一部に老化防止剤をとりこめず、充分な遅延効果を発揮できない傾向がある。また、シクロデキストリンの配合量が１０重量部以下、さらには５重量部以下であることが好ましい。該配合量が１０重量部をこえても、必要な老化防止剤量に対して過剰であり、意味がない。
【００１８】
本発明に用いられる老化防止剤としては、たとえば、ジフェニルアミン系、ｐ−フェニレンジアミン系などのアミン誘導体、キノリン誘導体、ハイドロキノン誘導体、モノフェノール類、ジフェノール類、チオビスフェノール類、ヒンダードフェノール類、亜リン酸エステル類などがあげられる。なかでも、耐オゾン性が優れる点で、Ｎ−フェニル−Ｎ'−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミンが好ましい。
【００１９】
老化防止剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して０．１重量部以上、さらには１重量部以上であることが好ましい。該配合量が０．１重量部未満では、効果がない傾向がある。また、老化防止剤の配合量が１０重量部以下、さらには５重量部以下であることが好ましい。該配合量が１０重量部をこえても、必要量以上であるため、意味がない。
【００２０】
老化防止剤の配合量に対して、シクロデキストリンの配合量の比は、０．１％以上であることが好ましく、０．１５％以上であることがより好ましく、１％以上であることがさらに好ましい。該配合量の比が０．１％未満では、老化防止剤を全てとりこむことができず、効果が落ちる。また、シクロデキストリンの配合量は、老化防止剤の配合量の５００％以下であることが好ましく、３００％以下であることがより好ましく、１００％以下であることがさらに好ましい。該配合量の比が５００％をこえると、取り込む老化防止剤に対して過剰でコスト的にも不利である傾向がある。
【００２１】
本発明に用いられるオイルとしてはとくに限定されておらず、アロマオイル、パラフィンオイル、ナフテンオイル、なたね油などがあげられる。なかでも、タイヤ工業で一般的に用いられている点で、アロマオイル、パラフィンオイルが好ましい。
【００２２】
オイルの配合量に対して、シクロデキストリンの配合量の比は、０．１％以上であることが好ましく、０．２％以上であることがより好ましく、０．５％以上であることがさらに好ましい。該配合量の比が０．１％未満では、シクロデキストリンがオイルを取り込むことによって隣接する部材へのオイル移行を抑制する効果が小さくなるため、経年変化の抑制効果が不充分となる傾向がある。また、オイルの配合量に対してシクロデキストリンの配合量の比は、５％以下であることが好ましく、３％以下であることがより好ましく、２％以下であることがさらに好ましい。該配合量の比が５％をこえると、オイル移行を抑制する効果はかわらないが、それ以上の割合で配合しても大きな効果はなく、コストが高くなり、実用的ではない。
【００２３】
老化防止剤および／またはオイルの配合量に対して、シクロデキストリンの配合量の比は０．１％以上、好ましくは０．１５％以上、さらに好ましくは１％以上である。該配合量の比が０．１％未満では、オイルを吸収できない場合がある。また、老化防止剤および／またはオイルの配合量に対して、シクロデキストリンの配合量の比が５００％以下であることが好ましく、３００％以下であることがより好ましく、１００％以下であることがとくに好ましい。該配合量の比が５００％をこえると、必要量に対して過剰でコスト的に不利な傾向がある。なお、シクロデキストリンの配合量の比は、老化防止剤およびオイルを両方配合している場合は、それらの合計配合量に対するシクロデキストリンの配合量の比とする。
【００２４】
前記ゴム成分、シクロデキストリン、ならびに老化防止剤および／またはオイルの配合方法としては、老化防止剤および／またはオイルとシクロデキストリンとを予め混合したのち、ゴム成分に混合する方法が好ましい。老化防止剤とオイルの両方を用いる場合には、老化防止剤とシクロデキストリンの混合物、オイルとシクロデキストリンの混合物を別に作製してもよい。前述のような方法によって、少量のシクロデキストリンでも大きな経時変化の抑制効果が得られる。シクロデキストリンと老化防止剤を予め混合し、その混合物とゴム成分とを混練し得られたゴム組成物は、オゾン劣化をとくに抑制し、シクロデキストリンとオイルを予め混合し、その混合物とゴム成分と混練し得られたゴム組成物は、硬度の増大をとくに抑制する
本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分、シクロデキストリン、老化防止剤およびオイル以外にも、ゴム工業において一般的に用いられる硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤、カーボンブラックまたはシリカなどの補強剤、シランカップリング剤、ワックス、ステアリン酸、酸化亜鉛などを用いることができる。
【００２５】
本発明のゴム組成物は、とくにタイヤのトレッド、サイドウォール、ウィング、リムクッションなどに用いられる。
【００２６】
本発明のゴム組成物は、通常の方法によってタイヤに製造される。すなわち、必要に応じて各種薬品を配合した本発明のゴム組成物を、未加硫の段階で各タイヤコンポーネントの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧してタイヤを得ることができる。
【実施例】
【００２７】
以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらのみに制限されるものではない。
【００２８】
実施例および比較例にて用いた各種薬品について説明する。
天然ゴム：ＲＳＳ♯３
ブタジエンゴム：ハイシスＢＲ
カーボンブラック：Ｎ５５０
シリカ：東ソー・シリカ（株）製のニプシルＡＱ
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ６９
老化防止剤：フレキシス社製のサントフレックス６ＰＰＤ（Ｎ−フェニル−Ｎ'−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン）
オイル：出光興産（株）製のダイナプロセスオイル
シクロデキストリン：日本食品化工（株）製のセルデックスＢ−１００（β−シクロデキストリン）
加硫促進剤：フレキシス社製のサントキュアＣＢＳ
【００２９】
実施例１〜３および比較例１〜３
＜混合物１（老化防止剤／シクロデキストリン混合物）の調製＞
老化防止剤とシクロデキストリンをそれぞれ等量ずつ、室温にて１０分間混合することで、混合物１を得た。
【００３０】
＜ゴム組成物の調製＞
表１の配合内容にしたがい、まず硫黄および加硫促進剤以外の材料をバンバリーミキサーにより１６０℃で５分間混練りした。このとき、実施例１〜３には混合物１を、比較例１〜３には老化防止剤をそれぞれ配合した。ついで、硫黄および加硫促進剤を加えて、オープンロールを用いて９０℃で３分間混練した。得られた未加硫ゴム組成物を用いて、以下の試験を実施した。
【００３１】
（老化後オゾン試験）
前記未加硫ゴム組成物を厚さ２ｍｍのシート状にして、１６０℃、２０分間加硫し、１０ｍｍ×１５０ｍｍに切り出した。その短冊状のゴムシートを、２４時間、ｐＨ４に調整した硫酸溶液中につけたのち、クランプで挟み、歪率１５０％にてオゾン濃度１００ｐｐｍ、３０℃のチャンバー中に２４時間保管した。以上を１サイクルとし、５サイクルまで試験を行なった。判定は短冊状のゴムシートが切断されていれば×、切断されていなければ○とした。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
2005281383.tif 000002
【００３３】
実施例４〜７および比較例４〜５
＜混合物２（オイル／水／シクロデキストリン混合物）の調製＞
オイル、シクロデキストリンおよび水をそれぞれ１００：０．３：５の割合で室温にて１０分間混合することで、混合物２を得た。
【００３４】
＜ゴム組成物の調製＞
表２の配合内容にしたがい、まず硫黄および加硫促進剤以外の材料をバンバリーミキサーにより１６０℃で５分間混練りした。このとき、実施例４〜６および比較例５にはオイルおよびシクロデキストリンを、実施例７には混合物２を、比較例４にはオイルをそれぞれ配合した。ついで、硫黄および加硫促進剤を加えて、オープンロールを用いて９０℃で３分間混練した。得られた未加硫ゴム組成物を用いて、以下の試験を実施した。
【００３５】
得られたゴム組成物をキャップトレッドとして用い、他のタイヤ部材と張り合わせて未加硫タイヤを作製し、１６０℃、２０分間で加硫することで１９５／６５Ｒ１５サイズのタイヤを作製し、以下の試験を実施した。
【００３６】
（キャップ硬度）
新品時のタイヤのキャップトレッドゴムの硬度、タイヤを倉庫に２年間保管したのちのキャップトレッドゴム硬度（保管後キャップ硬度）、および、市街地路を２００００ｋｍ走行したのちのキャップトレッドゴム（走行後キャップ硬度）の硬度を、ＪＩＳ−Ａ硬度計を用いて室温にて測定した。結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
2005281383.tif 000003