(57)【要約】【課題】本発明は、発熱およびゴム特性低下を抑制したブレーカークッション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】ゴム成分１００重量部に対して、ヨウ素吸着量が７０〜１２０ｍ2／ｇであるカーボンブラックを２５〜３５重量部、レゾルシン縮合物または変性レゾルシン縮合物を０．５〜２．０重量部含むブレーカークッション用ゴム組成物、およびそれを用いたブレーカークッションを有するタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００重量部に対して、
ヨウ素吸着量が７０〜１２０ｍ2／ｇであるカーボンブラックを２５〜３５重量部、および
レゾルシン縮合物または変性レゾルシン縮合物を０．５〜２重量部含有するブレーカークッション用ゴム組成物。
【請求項２】
さらに、メチレン供与体を０．５〜２重量部含有する請求項１記載のブレーカークッション用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載のゴム組成物を用いたブレーカークッションを有するタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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用いたブレーカークッションを有するタイヤに関する。詳細には、ゴムの発熱および物性低下を抑制できるブレーカークッション用ゴム組成物およびそれを用いたブレーカークッションを有するタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーカーのエッジ部とケースとの間には、ブレーカークッション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、タイヤライフ改善へのニーズが高まっており、トレッドゴムの耐摩耗性の改善およびトレッド幅の拡大などが進められ、ブレーカークッションゴムにおいても、従来よりも大幅に耐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、操縦安定性を維持しながら、老化後の硬度や破断時伸びなどの優れた配合を採用する必要がある。
【０００４】
とくにバスやトラックなどの重荷重用タイヤの場合、ブレーカーのエッジ部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間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、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、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、発熱による硬度の過度の上昇や老化後の引張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、引張特性の良好なＳＡＦ級などの高級カーボンブラックを用いると、低発熱性に欠け、低発熱性能の良好なＦＥＦ級などの低級カーボンを用いると、引張特性が低下してしまうことから、ブレーカークッションゴムには、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ級のカーボンブラックが好んで用いられてきた。しかし、今後はタイヤのロングライフ化が進み、更なる耐久改善が急務である。
【０００６】
特許文献１には、ゴム成分中に、所定のシリカおよびカーボンブラックを所定量含有することで、操縦安定性を維持しながら、低発熱性に優れ、老化後の引張特性の低下が少ないブレーカークッション用ゴム組成物が開示されているが、老化後の硬度については記載されておらず、さらに、引張特性の保持率についても、充分なものではなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１６１８６２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、発熱およびゴム特性低下を抑制したブレーカークッション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する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ゴム成分１００重量部に対して、ヨウ素吸着量が７０〜１２０ｍ2／ｇであるカーボンブラックを２５〜３５重量部、およびレゾルシン縮合物または変性レゾルシン縮合物を０．５〜２重量部含有するブレーカークッション用ゴム組成物に関する。
【００１０】
前記ゴム組成物は、さらに、メチレン供与体を０．５〜２重量部含有することが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記ゴム組成物を用いたブレーカークッションを有するタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レゾルシン縮合物または変性レゾルシン縮合物を適量配合することによって、ゴムの発熱および物性低下を抑制できるブレーカークッション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】
【００１３】
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、カーボンブラックならびにレゾルシン縮合物または変性レゾルシン縮合物からなる。
【００１４】
ゴム成分としては、とくに制限はなく、ゴム工業において一般的に使用されているものでよく、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）などがあげられ、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。前記ゴム成分としては、低発熱性に優れるため、ＮＲまたはＩＲが好ましい。
【００１５】
カーボンブラックのヨウ素吸着量（ＩＡ）は７０ｍ2／ｇ以上、好ましくは９０ｍ2／ｇ以上である。ＩＡが７０ｍ2／ｇ未満では、補強性および剛性（操縦安定性）が不充分である。また、ＩＡは１２０ｍ2／ｇ以下、好ましくは１１０ｍ2／ｇ以下である。ＩＡが１２０ｍ2／ｇをこえると、低発熱性に劣る。
【００１６】
カーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、２５重量部以上、好ましくは２７．５重量部以上である。カーボンブラックの配合量が２５重量部未満では硬度が低下し、さらに、充分な補強性および剛性が得られない。また、カーボンブラックの配合量は、３５重量部以下、好ましくは３２．５重量部以下である。３５重量部をこえると、低発熱性および破断時伸びが低下する。
【００１７】
本発明で使用するレゾルシン縮合物とは、化学式１で表される化合物をいう。式中のｎは１以上の整数である。
【００１８】
【化１】
2007112944.tif 000002
【００１９】
また、変性レゾルシン縮合物とは、化学式２で表される化合物をいう。式中のｎは整数である。また、式中において、Ｒはアルキル基であることが好ましい。
【００２０】
【化２】
2007112944.tif 000003
【００２１】
変性レゾルシン縮合物としては、たとえば、レゾルシン・アルキルフェノール・ホルマリン共重合体、レゾルシン・ホルマリン反応物ペナコライト樹脂、ＲＳＭ（約６０重量％のレゾルシンと約４０重量％のステアリン酸との混合物）などがあげられるが、レゾルシン・アルキルフェノール・ホルマリン共重合体およびＲＳＭ（約６０重量％のレゾルシンと約４０重量％のステアリン酸との混合物）が好ましい。
【００２２】
レゾルシン縮合物または変性レゾルシン縮合物の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して０．５重量部以上、好ましくは０．７５重量部以上である。配合量が０．５重量部未満では、得られたゴム組成物の物性変化抑制効果が小さい。また、レゾルシン縮合物または変性レゾルシン縮合物の配合量は２重量部以下、好ましくは１．５重量部以下である。配合量が２重量部をこえると、硬度および剛性が過度に上昇し、破断時伸びが低下する。
【００２３】
本発明では、レゾルシン縮合物または変性レゾルシン縮合物をゴム組成物中に配合することで、剛性、引張強度および破断時伸びのバランスに優れ、レゾルシン縮合物または変性レゾルシン縮合物のかわりに化学式３で表されるようなクレゾール樹脂を配合したゴム組成物よりも優れた性能を示すことができる。
【００２４】
【化３】
2007112944.tif 000004
【００２５】
本発明のブレーカークッション用ゴム組成物には、さらに、メチレン供与体を配合することが好ましい。
【００２６】
メチレン供与体としては、たとえば、ヘキサメチレンテトラミン、メチロールメラミン樹脂、ヘキサメトキシメチロールメラミンなどがあげられ、ヘキサメチレンテトラミンおよびスミカノール５０７が好ましい。
【００２７】
メチレン供与体の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して０．５重量部以上が好ましく、０．７５重量部以上がより好ましい。メチレン供与体の配合量が０．５重量部未満では、物性変化抑止効果が小さい傾向がある。また、メチレン供与体の配合量は２重量部以下が好ましく、１．５重量部以下がより好ましい。メチレン供与体の配合量が２重量部をこえると、硬度および剛性が過度に上昇し、破断時伸びが低下する傾向がある。
【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、カーボンブラック、レゾルシン縮合物または変性レゾルシン縮合物、ならびにメチレン基供与体以外にも、老化防止剤、軟化剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄、加硫促進剤など、通常ゴム工業に使われるものを適宜配合することができる。
【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、ブレーカークッションとして用いられるが、とくに、バスやトラックなどの重荷重用タイヤのブレーカークッションとして使用することが好ましい。
【実施例】
【００３０】
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。
【００３１】
本発明の実施例および比較例において用いた各種薬品について、以下に説明する。
天然ゴム：ＲＳＳ♯３
カーボンブラック１：三菱化学（株）製のダイヤブラックＩ（Ｎ２２０、ヨウ素吸着量：１１８ｍ2／ｇ）
カーボンブラック２：三菱化学（株）製のダイヤブラックＬＩ（Ｎ２１９、ヨウ素吸着量：１１０ｍ2／ｇ）
変性レゾルシン縮合物１：住友化学（株）製のスミカノール６２０（レゾルシン・アルキルフェノール・ホルマリン共重合体）
変性レゾルシン縮合物２：住友化学（株）製のＲＳＭ（約６０重量％のレゾルシンと約４０重量％のステアリン酸との混合物）
メチレン供与体１：住友化学（株）製のスミカノール５０７（約５０重量％のメチロールメラミン樹脂と約５０重量％のシリカおよびオイルとの混合物）
メチレン供与体２：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＨ（ヘキサメチレンテトラミン）
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）製のステアリン酸「桐」
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ
硫黄：鶴見化学工業（株）製
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）
【００３２】
実施例１〜１５および比較例１〜４
硫黄および加硫促進剤を除く各種薬品を、表１に示す配合処方にしたがって、１．７Ｌのバンバリーミキサーを用いて、１５０℃で５分間混練りした。得られた混練物に、硫黄および加硫促進剤を、表１に示す配合量添加し、２軸オープンロールを用いて８０℃で５分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。そして、未加硫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℃および２０ｋｇｆの条件下で３０分間加硫することにより、バス・トラック用タイヤ（タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５）を製造し、下記の各試験を行なった。
【００３３】
（粘弾性試験）
上記製造したタイヤのブレーカークッションから、幅４ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ１ｍｍの試験片を切り出し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪１０％、温度６０℃、周波数１０Ｈｚ、動歪１％の条件下で、損失正接（ｔａｎδ）を測定した。ｔａｎδが小さいほど、低発熱性および転がり抵抗特性が良好であることを示し、０．０５５以下が好ましい。
【００３４】
（ロードテスト後の外観）
作製したタイヤを１０ｔトラックに装着し、２０万ｋｍ走行後の外観を比較した。さらに、タイヤを解体し、ブレーカークッション部のクラックの有無を目視により評価した。
【００３５】
○：外観に問題なく、ブレーカークッション部にもクラックは発生していない
△：外観は問題ないが、ブレーカークッション部に微小なクラックが発生した
×：外観上、タイヤがふくれているのが認められ、クラックが発生した
【００３６】
（硬度試験）
２５℃の条件下にて、ＪＩＳ−Ａ硬度計を用いてロードテスト前およびロードテスト後のタイヤから切り出した試験片の硬度（ＪＩＳ−Ａ）を測定した。さらに、下記計算式により、ロードテスト前後の硬度の差を算出した。ロードテスト前の硬度は５３以上が好ましく、ロードテスト後の硬度は６２以下が好ましい。さらに、硬度の差が小さいほど、ロードテスト前後の硬度の差が小さく、耐久性に優れることを示す。
【００３７】
（硬度の差）＝（ロードテスト後の硬度）―（ロードテスト前の硬度）
【００３８】
（引張試験）
ロードテスト前およびロードテスト後のタイヤのブレーカークッション部から、３号ダンベルのサンプルを打ち抜き、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に準じて引張り試験を実施し、破断時伸び（ＥＢ）を測定した。さらに、下記計算式により、ロードテスト前後の破断時伸びの保持率を算出した。ロードテスト前の破断時伸びは４５０％以上が好ましく、ロードテスト後の破断時伸びは３５０％以上が好ましい。さらに、保持率が大きいほど、物性変化が少なく、優れていることを示し、７８以上が好ましい。
（保持率）＝（ロードテスト後の破断時伸び）
÷（ロードテスト前の破断時伸び）×１００
【００３９】
以上の試験結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2007112944.tif 000005
【００４１】
カーボンブラックおよび変性レゾルシン縮合物を所定量配合した実施例１〜１５では、低発熱性、外観、硬度、破断時伸びおよび物性変化抑止力に優れている。
【００４２】
それに対して、レゾルシン縮合物または変形レゾルシン縮合物を含有していない比較例１では、ロードテスト前後の物性変化抑止力および外観に劣る。
【００４３】
カーボンブラックの配合量が３５重量部をこえる比較例２では、低発熱性および破断時伸びに劣る。
【００４４】
カーボンブラックの配合量が２５重量部未満である比較例３では、硬度および剛性が低く、操縦安定性に劣る。
【００４５】
レゾルシン縮合物または変形レゾルシン縮合物を含む樹脂の配合量が２重量部をこえる比較例４では、硬度が過度に上昇し、破断時伸びも低下する。