(57)【要約】【課題】石油外資源の含有比率を高く保ちながら、良好な白色化防止効果および導電性を両立させたサイドウォール用ゴム組成物を提供する。【解決手段】天然ゴム、エポキシ化天然ゴムおよびブタジエンゴムからなる群より選択される１種以上のゴムを含むゴム成分、白色充填剤、ならびに導電性カーボンブラックを含有するサイドウォール用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム、エポキシ化天然ゴムおよびブタジエンゴムからなる群より選択される１種以上のゴムを含むゴム成分、
白色充填剤、ならびに
導電性カーボンブラックを含有するサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項２】
白色充填剤がシリカであり、導電性カーボンブラックがアセチレンブラックである請求項１記載のサイドウォール用ゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドウォール用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、走行中に歪を受けるとクラックを発生する傾向があり、特にラジアルタイヤなどのサイドウォールにおいて、この歪が特に大きいため、クラックの発生を防止する必要があった。
【０００３】
歪によるクラックの成長を防ぐため、サイドウォール用ゴム組成物とともにポリブタジエンゴム（ＢＲ）を配合することがおこなわれてきた。
【０００４】
また、クラックの発生防止効果をより向上させるために、特許文献１には、ＢＲなどのジエン系合成ゴムに対して、さらにカーボンブラックを含有させたサイドウォール用ゴム組成物が開示されている。
【０００５】
このように、サイドウォールのクラックの発生を抑制するためには、合成ゴムやカーボンブラックなどの石油資源由来の材料に大きく依存する必要があった。
【０００６】
しかし、近年環境問題が重視されるようになり、二酸化炭素の排出量の規制が強化され、また、石油現存量は有限であるために石油資源由来の原材料の使用は限界があることから、現在使用されている石油資源由来の原材料の一部または全てを石油外資源由来の原材料で代替したサイドウォールの開発が求められている。
【０００７】
サイドウォール用ゴム組成物に含有される補強用充填剤についても、石油資源由来のカーボンブラックを石油外資源由来の白色充填剤に代替することがおこなわれているが、ゴム組成物に白色充填剤を多量に配合すると、日光への曝露により白色化するという弊害が生じる。
【０００８】
そのため、石油資源由来のカーボンブラックをある程度配合する必要があり、サイドウォール用ゴム組成物の石油外資源の含有比率は依然として高いものであった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１１３２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、石油外資源の含有比率が大きく、さらに良好な白色化防止効果を示すサイドウォール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】
【００１１】
本発明は、天然ゴム、エポキシ化天然ゴムおよびブタジエンゴムからなる群より選択される１種以上のゴムを含むゴム成分、白色充填剤、ならびに導電性カーボンブラックを含有するサイドウォール用ゴム組成物に関する。
【００１２】
前記白色充填剤はシリカであることが好ましく、また、前記導電性カーボンブラックがアセチレンブラックであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、特定のゴム成分、白色充填剤および導電性カーボンブラックを含有させたサイドウォール用ゴム組成物は、石油外資源の含有比率が高く、良好な白色化防止効果および導電性を両立することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、ゴム成分、白色充填剤および導電性カーボンブラックを含む。
【００１５】
ゴム成分は、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）およびブタジエンゴム（ＢＲ）からなる群より選択される１種以上のゴムを含む。
【００１６】
ＮＲとしては、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０などのゴム工業において一般的に使用されているものでよい。
【００１７】
ゴム成分中におけるＮＲの含有率は、３０重量％以上が好ましく、４０重量％以上がより好ましい。ＮＲの含有率が３０重量％未満では、ゴムの強度に劣る傾向があり、また、環境的観点からも、より多いほうが好ましい。また、ＮＲの含有率は、７０重量％以下が好ましく、６０重量％以下がより好ましい。ＮＲの含有率が７０重量％をこえると、耐亀裂成長性が悪化する傾向がある。
【００１８】
ＥＮＲとしては、市販のＥＮＲを用いてもよいし、ＮＲをエポキシ化して用いてもよい。
【００１９】
ＮＲをエポキシ化する方法としては、とくに限定されるものではないが、クロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などの方法を用いて行うことができる。過酸法としてはたとえば、ＮＲに過酢酸や過蟻酸などの有機過酸を反応させる方法などがあげられる。
【００２０】
ＥＮＲはシリカと相互作用が大きく、エポキシ基と、シリカ表面のシラノール基またはカーボンブラックの表面官能基との間に分子間力や水素結合などの相互作用を及ぼすものである。
【００２１】
ＥＮＲのエポキシ化率は５％以上が好ましい。エポキシ化率が５モル％未満では、ＥＮＲがＮＲと相溶することにより、耐亀裂成長性を抑える効果が減少する傾向がある。また、ＥＮＲのエポキシ化率は６０モル％以下が好ましく、５０モル％以下がより好ましい。エポキシ化率が６０モル％をこえると、ゴム強度が充分ではない傾向がある。
【００２２】
ゴム成分中におけるＥＮＲの含有率は、２０〜４０重量％が好ましい。ＥＮＲの含有率が２０重量％未満では、ＮＲと相溶化することによる耐亀裂成長性の抑制効果が発現せず、また、石油外資源含有比率が上がらない傾向がある。また、ＥＮＲの含有率が４０重量％をこえると、ゴムの耐熱劣化性が持続できない傾向がある。
【００２３】
ブタジエンゴム（ＢＲ）は、シス−１，４−ポリブタジエン、トランス−１，４−ポリブタジエンなどのゴム工業において一般的なものを使用することができる。
【００２４】
ゴム成分中におけるＢＲの含有率は、２０〜４０重量％が好ましい。ＢＲの含有率が２０重量％未満では、固有の耐屈曲亀裂成長の抑制効果が発現できない傾向がある。また、ＢＲの含有率が４０重量％をこえると、石油外資源の含有比率が低くなるため環境的観点から好ましくなく、また、耐外傷性が悪化する傾向がある。
【００２５】
また、ゴム成分としては、ＮＲ、ＥＮＲおよびＢＲのほかに、本発明の効果を損なわない範囲内で、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンイソプレン共重合体ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、イソブチレンとｐ−メチルスチレンとの共重合体のハロゲン化物などの合成ゴムを配合してもよい。
【００２６】
白色充填剤としては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタンなどがあげられる。なかでも、ゴムの補強性の保持の面から、白色充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、酸化チタンが好ましく、シリカおよび／または炭酸カルシウムがより好ましい。
【００２７】
白色充填剤としてシリカを使用する場合、シリカのＢＥＴ比表面積は１５５〜１９５ｍ2／ｇが好ましい。ＢＥＴ比表面積が１５５ｍ2／ｇ未満では、充分なゴム補強効果が得られない傾向がある。また、ＢＥＴ比表面積が１９５ｍ2／ｇをこえると、混練り工程が増加することになり、生産性の低下が発生する傾向がある。
【００２８】
白色充填剤の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して３０重量部以上が好ましく、４０重量部以上がより好ましい。白色充填剤の含有量が３０重量部未満では、充分な補強効果が得られず、また、石油外資源比率が下がる傾向がある。また、白色充填剤の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して５５重量部以下が好ましく、５０重量部以下がより好ましい。白色充填剤の含有量が５５重量部をこえると、混練り工程が増加することになり、生産性の低下が発生する傾向がある。
【００２９】
本発明では、白色充填剤とともにシランカップリング剤を併用することが好ましい。シランカップリング剤としては特に制限はなく、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（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス(２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス(２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス(２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス(４−トリメトキシシリルブチル）ジスルフィドなど、ゴム工業において一般的に用いられているものを用いることができる。
【００３０】
シランカップリング剤の含有量は、白色充填剤１００重量部に対して３〜８重量部が好ましい。シランカップリング剤の含有量が３重量部未満では、充分な補強効果が得られない傾向がある。また、シランカップリング剤の含有量が８重量部をこえると、未反応のシランカップリング剤が多く残り、混練り／押し出し設備に密着するという弊害が生じる傾向がある。
【００３１】
導電性カーボンブラックは、一般的なファーネスブラックとはコロイダル特性におけるストラクチャーが相違する。つまり、本発明において導電性カーボンブラックとは、高ストラクチャーのものをいう。
【００３２】
導電性カーボンブラックの具体例としては、アセチレンブラック等の優れた導電性を示すものがあげられる。
【００３３】
アセチレンブラックの原料であるアセチレンは、石油外資源を利用するという点で、天然ガス、合成石油の廃ガス、コークス炉ガス、石油系の油のクラッキングにより製造されたものではなく、生石灰およびコークスより得られるカーバイドより製造されたものが好ましい。
【００３４】
導電性カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は６０ｍ2／ｇ以上が好ましく、６５ｍ2／ｇ以上がより好ましい。導電性カーボンブラックのＮ2ＳＡが６０ｍ2／ｇ未満では、良好な導電性が得られない傾向がある。また、導電性カーボンブラックのＮ2ＳＡが８０ｍ2／ｇ以下が好ましく、７０ｍ2／ｇ以下がより好ましい。導電性カーボンブラックのＮ2ＳＡが８０ｍ2／ｇをこえると、充分な分散が得られず、良好な性能を発揮できない傾向がある。
【００３５】
導電性カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ吸油量）は、１５０ｃｍ3／１００ｇ以上が好ましく、１７０ｃｍ3／１００ｇ以上がより好ましい。ＤＢＰ吸油量が１５０ｃｍ3／１００ｇ未満では、充分な導電性が得られない傾向がある。  また、導電性カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、２３０ｃｍ3／１００ｇ以下が好ましく、２２０ｃｍ3／１００ｇ以下がより好ましい。ＤＢＰ吸油量が２３０ｃｍ3／１００ｇをこえると、Ｎ2ＳＡと同様、充分なカーボンブラックの分散が得られない傾向がある。
【００３６】
本発明においては、ゴム成分１００重量部に対して１０重量部以下、好ましくは５重量部以下であれば、ファーネスブラックなどの一般的なカーボンブラックを含有することができる。含有量が１０重量部をこえると、石油外資源の含有比率が低くなるため環境的観点から好ましくなく、また、白色化防止効果が小さく、さらに、転がり抵抗の低減効果が得られにくい傾向がある。
【００３７】
本発明のサイドウォール用ゴム組成物には、前記ゴム成分、白色充填剤、導電性カーボンブラックのほかにも、通常サイドウォール用ゴム組成物に用いられる配合剤、たとえば、オイル、脂肪酸、ワックス、老化防止剤、硫黄などの架橋剤、架橋助剤、加硫促進剤などを適宜配合できる。
【００３８】
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、タイヤの製造に使用され、通常の方法によりタイヤとすることができる。すなわち、必要に応じて前記添加剤を配合した本発明のサイドウォール用ゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのサイドウォールの形状にあわせて押出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。そしてこの未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを製造する。
【実施例】
【００３９】
実施例にもと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限定されるものではない。
【００４０】
実施例において使用した各種薬品を以下に記載する。
【００４１】
（石油外資源からなる原材料）
ＮＲ：ＴＳＲ２０ 
エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）：クンプーランガスリー（Kumpulan Guthrie Berhad）（マレーシア）製のＥＮＲ５０（エポキシ化率：５０モル％）
アセチレンブラック：電気化学工業（株）製のアセチレンブラック（Ｎ2ＳＡ：６８ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１７５ｍｌ／１００ｇ）
シリカ：シリカ：デグサ製のＶＮ３（ＢＥＴ比表面積：１７５ｍ2／ｇ）
炭酸カルシウム：白石工業（株）製の白艶化ＣＣ
シランカップリング剤：デグサ製のＳｉ６９
ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐
亜鉛華：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
粉末硫黄（純硫黄分１００重量部に対して５重量部のオイル含有する）：鶴見化学工業（株）製の５％オイル処理粉末硫黄
【００４２】
（石油資源からなる原材料）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
ファーネスブラック：東海カーボン（株）製のシースト５０（平均粒径：４３ｎｍ、Ｎ2ＳＡ：４２ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１５ｍｌ／１００ｇ、ヨウ素吸着量：４４ｃｍ2／ｇ）
オイル：ジャパンエナジー製のＸ１４０
ワックス：ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
老化防止剤：老化防止剤：住友化学工業（株）製のアンチゲン６ｃ
加硫促進剤ＢＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ
【００４３】
実施例１〜２および比較例１〜３
＜試験用タイヤの作製＞
硫黄および加硫促進剤以外の薬品を表１に示す配合処方にしたがって配合し、バンバリーミキサーで１６０℃で３分間混練りした。その後、得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を表１に示す配合処方にしたがって添加して、２軸オープンロールで１００℃で５分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物をサイドウォール形状に成形して、他のタイヤ部材と貼りあわせ、１７０℃で１５分間プレス加硫することにより、試験用タイヤ（タイヤサイズ：２１５／４５Ｒ１７）を製造し、以下の試験に用いた。
【００４４】
＜石油外資源比率＞
実施例および比較例の各配合の石油外資源比率（重量％）を表す。
【００４５】
＜ゴム強度（Ｈｓ）評価＞
ＪＩＳ−Ａ硬度計を用いて、試験用タイヤのサイドウォールから切り出した試験片の硬度（Ｈｓ）を測定した。
【００４６】
（実走行試験）
内圧２７０ｋＰａ、荷重６．０３ｋＮおよび速度８０ｋｍ／ｈの条件において、ドラム上にて３０，０００ｋｍ走行させた試験用タイヤを用いて以下の試験をおこなった。
【００４７】
＜導電性評価＞
内圧２７０ｋＰａおよび荷重６ｋＮの条件において鉄板に、実走行させた試験用タイヤのサイドウォール部を設置させ、リム部と鉄板間の固有抵抗値（体積抵抗率）を印加電圧１０００Ｖで測定した。
【００４８】
得られた固定抵抗値について以下のように３段階評価した。
◎：１０4〜１０6（Ω・ｃｍ）
○：１０6〜１０7（Ω・ｃｍ）
×：１０7〜１０8（Ω・ｃｍ）
【００４９】
＜白色化評価＞
実走行させた試験用タイヤを、雨水がかからないように屋外に６０日間放置した。その後、外観を目視で観察し、３段階で評価した。
◎：白色変化なし
○：一部白色変化あり
×：白色変色あり
【００５０】
上記各試験の結果は表１に示す。
【００５１】
【表１】
2007182463.tif 000002