(57)【要約】【課題】柔軟性、低燃費性およびゴム強度をすべて向上させることができるサイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ、ならびにクリンチ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供する。【解決手段】天然ゴム、イソプレンゴムおよびブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１種のゴム成分１００重量部に対して、下記式2007269872.tif 000009（式中、ｍは２〜６の整数、ｎは２〜４００の整数を示す）で表される構造を有するサルファイドポリマーを１．０〜１５．０重量部含有するサイドウォールおよび／またはクリンチ用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム、イソプレンゴムおよびブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１種のゴム成分１００重量部に対して、
下記式
【化１】
2007269872.tif 000007
（式中、ｍは２〜６の整数、ｎは２〜４００の整数を示す）
で表される構造を有するサルファイドポリマーを１．０〜１５．０重量部含有するサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項２】
カーボンブラック、シリカ、アルミナおよびクレーからなる群から選ばれる少なくとも１種の充填剤を３０〜８０重量部含有する請求項１記載のサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載のサイドウォール用ゴム組成物を用いたサイドウォールを有するタイヤ。
【請求項４】
天然ゴム、イソプレンゴムおよびブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１種のゴム成分１００重量部に対して、
下記式
【化２】
2007269872.tif 000008
（式中、ｍは２〜６の整数、ｎは２〜４００の整数を示す）
で表される構造を有するサルファイドポリマーを１．０〜１５．０重量部含有するクリンチ用ゴム組成物。
【請求項５】
カーボンブラック、シリカ、アルミナおよびクレーからなる群から選ばれる少なくとも１種の充填剤を４０〜８０重量部含有する請求項４記載のクリンチ用ゴム組成物。
【請求項６】
請求項４または５記載のクリンチ用ゴム組成物を用いたクリンチを有するタイヤ。
【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およびそれを用いたタイヤ、ならびにクリンチ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用タイヤには大きな負荷がかかるため、タイヤを構成する各部材にそれぞれ異なる性質を持つゴム組成物を用いることにより、それぞれの部材が効率よくタイヤにかかる負荷を受け持っている。
【０００３】
タイヤの性能としては、低燃費性を向上させるために転がり抵抗を低減させつつ、ゴム強度を向上させる必要があるが、低燃費性とゴム強度をともに向上させるのは難しいという問題があった。転がり抵抗を低減させる手法としては、ゴム組成物中に含有させるカーボンブラックの配合量を減少させる手法が知られている。しかしながら、カーボンブラックを減少させた場合、ゴム強度が低下するという問題があった。また、転がり抵抗を低減させる手法として、カーボンブラックの代わりに石油外資源由来の原材料であるシリカを用いる手法が知られている。カーボンブラックの代わりにシリカを配合した場合、転がり抵抗を低減させるだけでなく、石油資源由来の原材料の比率を減少させることができ、環境に配慮し、将来の石油の供給量の減少に備えることもできるが、ムーニー粘度が増大し、加工性が悪化するという問題がある。
【０００４】
特許文献１には、特定のサルファイドポリマーを配合し、耐屈曲性に優れたクローラ用ゴム組成物を用いることにより、クローラ自体の切断や、クローラ中の芯金の錆の発生のないクローラが開示されているが、このゴム組成物をタイヤのサイドウォール部やクリンチ部に用いることは考慮されておらず、改善の余地がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−４８０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、柔軟性、低燃費性およびゴム強度をすべて向上させることができるサイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ、ならびにクリンチ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、天然ゴム、イソプレンゴムおよびブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１種のゴム成分１００重量部に対して、下記式
【０００８】
【化１】
2007269872.tif 000002
【０００９】
（式中、ｍは２〜６の整数、ｎは２〜４００の整数を示す）で表される構造を有するサルファイドポリマーを１．０〜１５．０重量部含有するサイドウォール用ゴム組成物に関する。
【００１０】
前記サイドウォール用ゴム組成物は、カーボンブラック、シリカ、アルミナおよびクレーからなる群から選ばれる少なくとも１種の充填剤を３０〜８０重量部含有することが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記のサイドウォール用ゴム組成物を用いたサイドウォールを有するタイヤに関する。
【００１２】
さらに、本発明は、天然ゴム、イソプレンゴムおよびブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１種のゴム成分１００重量部に対して、下記式
【００１３】
【化２】
2007269872.tif 000003
【００１４】
（式中、ｍは２〜６の整数、ｎは２〜４００の整数を示す）で表される構造を有するサルファイドポリマーを１．０〜１５．０重量部含有するクリンチ用ゴム組成物に関する。
【００１５】
前記クリンチ用ゴム組成物は、カーボンブラック、シリカ、アルミナおよびクレーからなる群から選ばれる少なくとも１種の充填剤を４０〜８０重量部含有することが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、前記のクリンチ用ゴム組成物を用いたクリンチを有するタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、所定のゴム成分および所定のサルファイドポリマーを所定量含有することにより、柔軟性、低燃費性およびゴム強度をすべて向上させることができるサイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ、ならびにクリンチ用ゴム組成物およびそれを用いた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】
【００１８】
本発明のサイドウォールおよび／またはクリンチ用ゴム組成物は、ゴム成分およびサルファイドポリマーを含む。
【００１９】
ゴム成分としては、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）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）などがあげられるが、ＮＲ、ＩＲおよびＢＲからなる群から選ばれる少なくとも１種のゴム成分を用いる。なかでも、ＮＲおよびＢＲが好ましい。また、本発明により得られるゴム組成物は、耐クラック成長性および耐屈曲亀裂性に劣るという理由から、ＳＢＲを含まないことが好ましい。
【００２０】
サイドウォール用ゴム組成物にＮＲを含有する場合、ゴム成分中の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、ゴムとしての破壊強度が劣り、耐久性が低下する傾向がある。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、耐オゾン性が低下する傾向がある。
【００２１】
クリンチ用ゴム組成物にＮＲを含有する場合、ゴム成分中のＮＲの含有率は３０重量％以上が好ましく、３５重量％以上がより好ましい。ＮＲの含有率が３０重量％未満では、ロールによる混練り時の加工性が低下し、得られたゴム組成物におけるタイヤ内層との接着性が劣り、発熱性が高くなる傾向がある。また、ＮＲの含有率は５０重量％以下が好ましく、４５重量％以下がより好ましい。ＮＲの含有率が５０重量％をこえると、チェーフィング性能が低下する傾向がある。
【００２２】
ＢＲとしては、ＢＲ１３０Ｂ（宇部興産（株）製）、ＢＲ１５０Ｂ（宇部興産（株）製）、ＢＲ０１（ＪＳＲ（株））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。
【００２３】
サイドウォール用ゴム組成物にＢＲを含有する場合、ゴム成分中のＢＲ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。ＢＲの含有率が３０重量％未満では、耐オゾン性が低下する傾向がある。また、ＢＲ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。ＢＲの含有率が７０重量％をこえると、ゴムとしての破壊強度が劣り、耐久性が低下する傾向がある。
【００２４】
クリンチ用ゴム組成物にＢＲを含有する場合、ゴム成分中のＢＲの含有率は５０重量％以上が好ましく、５５重量％以上がより好ましい。ＢＲの含有率が５０重量％未満では、チェーフィング性能が劣る傾向がある。また、ＢＲの含有率は７０重量％以下が好ましく、６５重量％以下がより好ましい。ＢＲの含有率が７０重量％をこえると、ロールによる混練り時の加工性が低下し、得られたゴム組成物におけるタイヤ内層との接着性が劣り、発熱性が高くなる傾向がある。
【００２５】
サルファイドポリマーは、下記一般式
【００２６】
【化３】
2007269872.tif 000004
【００２７】
（式中、ｍは２〜６の整数、ｎは２〜４００の整数を示す）で表される構造を有する加硫剤を用いる。
【００２８】
式中、ｍは２以上が好ましく、３以上がより好ましい。ｍが２未満では、加硫が遅延する傾向がある。また、ｍは６以下が好ましく、５以下がより好ましい。ｍが６をこえると、ゴム組成物の製造が困難となる傾向がある。
【００２９】
式中、ｎは２以上が好ましく、１０以上がより好ましい。ｎが２未満では、該有機加硫剤は揮発しやすく、取り扱いが困難になる傾向がある。また、ｎは４００以下が好ましく、３００以下がより好ましい。ｎが４００をこえると、該有機加硫剤とゴムとの相溶性が悪化する傾向がある。
【００３０】
サルファイドポリマーの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して１重量部以上である。サルファイドポリマーの含有量が１重量部未満では、低燃費性が悪化する。また、サルファイドポリマーの含有量は１５重量部以下である。サルファイドポリマーの含有量が１５重量部をこえると、ゴムが硬くなり、破壊強度が低下する。
【００３１】
また、本発明のサイドウォールおよび／またはクリンチ用ゴム組成物には、充填剤を配合することが好ましい。
【００３２】
充填剤としては、カーボンブラック、アルミナ、クレー、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が、カーボンブラック、シリカ、アルミナおよびクレーからなる群から選ばれる少なくとも１種の充填剤が好ましく、カーボンブラックがより好ましい。
【００３３】
サイドウォール用ゴム組成物の充填剤の含有量は、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。充填剤の含有量が３０重量部未満では、補強効果が少ない傾向がある。また、充填剤の含有量は８０重量部以下が好ましく、７０重量部以下がより好ましい。充填剤の含有量が８０重量部をこえると、加工性に劣り、転がり抵抗が増大してしまう傾向がある。
【００３４】
クリンチ用ゴム組成物の充填剤の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して４０重量部以上が好ましく、５０重量部以上がより好ましい。充填剤の含有量が４０重量部未満では、ゴムの破壊強度が向上しない傾向がある。また、充填剤の含有量は８０重量部以下が好ましく、７０重量部以下がより好ましい。充填剤の含有量が８０重量部をこえると、ゴムの低発熱性が悪化する傾向がある。
【００３５】
本発明では、所定のゴム成分および所定のサルファイドポリマーを所定量含有することにより、タイヤの低燃費性および破壊強度をバランスよく向上させることができる。
【００３６】
本発明のサイドウォールおよび／またはクリンチ用ゴム組成物には、前記ゴム成分、サルファイドポリマーおよび充填剤以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、たとえば、酸化亜鉛、ワックス、各種老化防止剤、ステアリン酸、オイルなどの軟化剤、硫黄などのサルファイドポリマー以外の加硫剤、各種加硫促進剤などを、必要に応じて適宜配合することができる。
【００３７】
本発明のゴム組成物は、トレッドなどではなく、サイドウォールおよび／またはクリンチに好適に用いられる。
【００３８】
本発明のゴム組成物をサイドウォールに用いる場合、サイドウォールの厚さは１ｍｍ以上が好ましい。サイドウォールの厚さが１ｍｍ未満では、サイドウォールとしての補強効果が小さい。また、サイドウォールの厚さは６ｍｍ以下が好ましい。サイドウォールの厚さが６ｍｍをこえると、発熱してしまう。
【００３９】
本発明のタイヤは、本発明のサイドウォールおよび／またはクリンチ用ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。すなわち、必要に応じて前記配合剤を配合した本発明のサイドウォールおよび／またはクリンチ用ゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材の形状にあわせて押し出し加工し、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。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得る。
【実施例】
【００４０】
実施例にもとづいて、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。
【００４１】
つぎに、実施例および比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＢＲ（１）：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
ＢＲ（２）：宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ
カーボンブラック（１）：キャボットジャパン（株）製のＮ５５０（Ｎ2ＳＡ：４１ｍ2／ｇ）
カーボンブラック（２）：東海カーボン（株）製のＮ３５１（Ｎ2ＳＡ：７１ｍ2／ｇ）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２号
ワックス：日本精鑞（株）製のオゾエース０３５５
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ（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）
ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐
オイル：出光興産（株）製のアロマチックオイル
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
サルファイドポリマー：川口化学工業（株）製の２ＯＳ４（ｍ＝４、ｎ＝２００）
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）
【００４２】
実施例１〜６および比較例１〜８
表１および２の配合処方にしたがい、バンバリーミキサーを用いて、硫黄、サルファイドポリマーおよび加硫促進剤以外の薬品を１５０℃の条件下で５〜７分間混練りし、混練物を得た。得られた混練物に硫黄、サルファイドポリマーおよび加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、９０℃の条件下で３〜５分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃の条件下で２０分間プレス加硫することにより、実施例１〜６および比較例１〜８の加硫ゴム組成物を作製した。
【００４３】
（粘弾性試験）
加硫ゴム組成物を所定のサイズの加硫ゴム試験片に成形し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータＶＥＳを用いて、初期歪１０％、動歪２％および周波数１０Ｈｚの条件下で、７０℃における加硫ゴム試験片の複素弾性率（Ｅ*）および損失正接（ｔａｎδ）を測定した。さらに、実施例１〜３および比較例１〜４については比較例１の複素弾性率指数および転がり抵抗指数（１）を１００として、実施例４〜６および比較例５〜８については比較例５の複素弾性率指数および転がり抵抗指数（１）を１００として下記計算式により、各配合の複素弾性率およびｔａｎδを指数表示した。複素弾性率指数が小さいほど柔軟性に優れ、良好であることを示し、転がり抵抗指数（１）が小さいほど、転がり抵抗を低減させることができ、低燃費性に優れることを示す。
（複素弾性率指数）＝（各配合の複素弾性率）
÷（比較例１または比較例５の複素弾性率）×１００
（転がり抵抗指数（１））＝（各配合のｔａｎδ）
÷（比較例１または比較例５のｔａｎδ）×１００
【００４４】
（引っ張り試験）
前記加硫ゴム組成物から、３号ダンベル型試験片を作製し、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム―引張特性の求め方」に準じて、引張試験を実施し、試験片の破断強度（ＴＢ）および破断時伸び（ＥＢ）をそれぞれ測定した。そして、実施例１〜３および比較例１〜４については比較例１の破断強度指数および破断時伸び指数を１００として、また、実施例４〜６および比較例５〜８については比較例５の破断強度指数および破断時伸び指数を１００として、下記計算式により、各配合のＴＢおよびＥＢを指数表示した。破断強度指数および破断時伸び指数が大きいほどゴム組成物の破壊強度が良好であることを示す。
（破断強度指数）＝（各配合のＴＢ）
÷（比較例１または比較例５のＴＢ）×１００
（破断時伸び指数）＝（各配合のＥＢ）
÷（比較例１または比較例５のＥＢ）×１００
【００４５】
（実車評価）
得られた未加硫ゴム組成物をタイヤ成型機上にて、実施例１〜３および比較例１〜４ではサイドウォールの形状に、実施例４〜６および比較例５〜８ではクリンチの形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせて得られた未加硫タイヤを、プレス加硫することにより、実施例１〜６および比較例１〜８の試験用タイヤを作製した。
【００４６】
作製した試験用タイヤに対して、（株）神戸製鋼所製の転がり抵抗試験機を用い、荷重３０Ｎ、タイヤの内圧２００ｋＰａ、速度８０ｋｍ／ｈの条件で走行させて、転がり抵抗を測定した。そして、実施例１〜３および比較例１〜４については比較例１の転がり抵抗指数（２）を１００として、実施例４〜６および比較例５〜８については比較例５の転がり抵抗指数（２）を１００として、下記計算式により転がり抵抗を指数表示した。転がり抵抗指数（２）が小さいほど、転がり抵抗が小さく、低燃費性能が良好なことを示す。
（転がり抵抗指数（２））＝（各配合の転がり抵抗）
÷（比較例１または比較例５の転がり抵抗）×１００
【００４７】
上記試験の評価結果を表１および表２に示す。
【００４８】
【表１】
2007269872.tif 000005
【００４９】
【表２】
2007269872.tif 000006
【００５０】
比較例１および４は、それぞれ従来の配合のサイドウォール用ゴム組成物およびクリンチ用ゴム組成物である。
【００５１】
実施例１では、サルファイドポリマー（１）を所定量含有しており、柔軟性、低燃費性およびゴム強度をすべて向上させることができる。
【００５２】
比較例２および６では、サルファイドポリマー（１）の含有量が少ないため、柔軟性、低燃費性およびゴム強度において、改善効果が見られない。
【００５３】
比較例３および７では、サルファイドポリマー（１）の含有量が多いため、柔軟性および破断時伸びが大幅に低下してしまう。