(57)【要約】【課題】原材料の石油資源の依存性を低減させ、石油外資源由来の原材料を主成分とするインナーライナー用ゴム組成物と比較しても、さらに、耐久性および耐摩耗性を改善させたインナーライナー用ゴム組成物を提供する。【解決手段】天然ゴム５〜７０重量％およびエポキシ化天然ゴム３０〜９５重量％を含むゴム成分１００重量部に対して、シリカ２０〜２００重量部を含み、該シリカ１００重量部に対して、下記一般式        （Ｘ）n−Ｓｉ−Ｙ(4-n)（式中、Ｘはエトキシ基またはメトキシ基、ならびにＹはフェニル基またはアルキル基を示す。また、ｎは１〜３の整数を表す。）で表されるシラン化合物４〜１６重量部を含有するインナーライナー用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム５〜７０重量％およびエポキシ化天然ゴム３０〜９５重量％を含むゴム成分１００重量部に対して、
シリカを２０〜２００重量部含み、
該シリカ１００重量部に対して、下記一般式
（Ｘ）n−Ｓｉ−Ｙ(4-n)
（式中、Ｘはエトキシ基またはメトキシ基、ならびにＹはフェニル基またはアルキル基を示す。また、ｎは１〜３の整数を表す。）
で表されるシラン化合物を４〜１６重量部含有するインナーライナー用ゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナーライナー用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤのインナーライナー用ゴム組成物としては、ブチルゴム（ＩＩＲ）や塩素化ブチルゴムなどのブチル系ゴム、カーボンブラックなどの石油資源由来の原材料の依存性が高かった。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り、石油資源由来の原材料の使用には限界があるため、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インナーライナー用ゴム組成物の開発が求められている。さらに、インナーライナー用ゴム組成物中に石油資源由来の原材料に代わり、天然ゴムやシリカなどの石油外資源由来の原材料を含有した場合、その耐久性、耐ガス透過性などを向上させることができないという問題がある。
【０００３】
特許文献１には、石油外資源由来の原材料として、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、シリカなどを使用することで、石油資源の依存性を低減させたエコタイヤが開示されている。しかし、耐久性および耐ガス透過性については考慮されておらず、いまだ改善の余地がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６３２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、原材料の石油依存性を低減させ、耐久性および耐ガス透過性を改善させたインナーライナー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】
【０００６】
本発明は、天然ゴム５〜７０重量％およびエポキシ化天然ゴム３０〜９５重量％を含むゴム成分１００重量部に対して、シリカを２０〜２００重量部含み、該シリカ１００重量部に対して、下記一般式
（Ｘ）n−Ｓｉ−Ｙ(4-n)
（式中、Ｘはエトキシ基またはメトキシ基、ならびにＹはフェニル基またはアルキル基を示す。また、ｎは１〜３の整数を表す。）で表されるシラン化合物を４〜１６重量部含有するインナーライナー用ゴム組成物に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、天然ゴムおよびエポキシ天然ゴムを所定含有率含むゴム成分に、シリカおよび特定のシラン化合物を所定量含有することで、石油資源の依存性を低減し、耐久性および耐ガス透過性を改善したインナーライナー用ゴム組成物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】
【０００８】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ゴム成分、シリカおよびシラン化合物を含有する。
【０００９】
前記ゴム成分は、天然ゴム（ＮＲ）およびエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）を含む。
【００１０】
ゴム成分中のＮＲの含有率は５重量％以上、好ましくは１０重量％以上である。ＮＲの含有率が５重量％未満では、ゴム強度および耐ガス透過性が充分でない。また、ＮＲの含有率は７０重量％以下、好ましくは５０重量％以下である。ＮＲの含有率が７０重量％をこえると、耐摩耗性が低下し、さらに、汎用ゴムとの接着性が低下し、耐久性が悪化する。
【００１１】
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。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。
【００１２】
ＥＮＲのエポキシ化率は２０モル％以上が好ましく、４０モル％以上がより好ましい。ＥＮＲのエポキシ化率が２０モル％未満では、耐ガス透過性が低下する傾向がある。また、ＥＮＲのエポキシ化率は６０モル％以下が好ましく、５５モル％以下がより好ましい。ＥＮＲのエポキシ化率が６０モル％をこえると、ゴム強度が充分ではなく、さらに、耐久性が低下する傾向がある。
【００１３】
ゴム成分中のＥＮＲの含有率は３０重量％以上、好ましくは５０重量％以上である。ＥＮＲの含有率が３０重量％未満では、耐ガス透過性が低下する。また、ＥＮＲの含有率は９５重量％以下、好ましくは９０重量％以下である。ＥＮＲの含有率が９５重量％をこえると、ゴム強度が充分ではなく、さらに、耐久性が低下する。
【００１４】
ＥＮＲは、ＮＲと混合することで、石油外資源由来の原材料を用いた海島構造を形成し、耐久性および耐ガス透過性を向上させることができる。
【００１５】
ＮＲおよびＥＮＲ以外のゴム成分としては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、イソモノオレフィンとｐ−アルキルスチレンとの共重合体のハロゲン化物などのゴムを含むこともできるが、これらのゴム成分は石油資源から得られるため、石油外資源の含有率を高めることで地球に優しく、将来の石油の供給量の減少に備えることができるという理由から、ＮＲおよびＥＮＲ以外のゴム成分は含まないことが好ましい。
【００１６】
シリカとしてはとくに制限はなく、湿式法または乾式法により調製され、タイヤ工業で一般的に使用されるものを用いることができる。
【００１７】
シリカのＢＥＴ比表面積（ＢＥＴ）は５０ｍ2／ｇ以上が好ましく、１００ｍ2／ｇ以上がより好ましい。シリカのＢＥＴが５０ｍ2／ｇ未満では、耐摩耗性が低下する傾向がある。また、シリカのＢＥＴは２５０ｍ2／ｇ以下が好ましく、２００ｍ2／ｇ以下がより好ましい。シリカのＢＥＴが２５０ｍ2／ｇをこえると、加工性が悪化する傾向がある。
【００１８】
シリカの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して２０重量部以上、好ましくは５０重量部以上である。シリカの含有量が２０重量部未満では、補強性が不足するだけでなく、耐ガス透過性も悪化する。また、シリカの含有量は２００重量部以下、好ましくは１００重量部以下である。シリカの含有量が２００重量部をこえると、耐久性が悪化する。
【００１９】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物に含有されるシラン化合物は、ゴム強度および耐摩耗性を向上させるために配合され、下記一般式で表される。
（Ｘ）n−Ｓｉ−Ｙ(4-n)
（式中、Ｘはエトキシ基またはメトキシ基、ならびにＹはフェニル基またはアルキル基を示す。また、ｎは１〜３の整数を表す。）
【００２０】
式中、Ｘはエトキシ基またはメトキシ基が好ましく、ゴムとの相溶性に優れるという理由から、エトキシ基がより好ましい。Ｙはフェニル基またはアルキル基が好ましく、ゴムとの相溶性に優れるという理由から、フェニル基がより好ましい。また、ｎは、１〜３の整数が好ましい。ｎが０では、Ｘが存在せず、反応性が増大しすぎる傾向があり、ｎが４では、Ｙが存在せず、反応性が低下する傾向がある。
【００２１】
前記条件を満たす化合物としては、たとえば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシランなどがあげられ、これらのシラン化合物は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、コストを低減できるという理由から、フェニルトリエトキシシランが好ましい。
【００２２】
シラン化合物の含有量は、シリカ１００重量部に対して４重量部以上、好ましくは１０重量部以上である。シラン化合物の含有量が４重量部未満では、ゴム強度および耐久性が悪化する。また、シラン化合物の含有量は１６重量部以下、好ましくは１３重量部以下である。シラン化合物の含有量が１６重量部をこえると、シラン化合物の配合によるゴム強度および耐久性の改善効果がみられず、コストが増大してしまう。
【００２３】
本発明では、シリカ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、従来、タイヤ工業においてシリカと併用して用いられるものとすることができ、たとえば、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、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられ、これらのシランカップリング剤は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２４】
シランカップリング剤を含有する場合、シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００重量部に対して３重量部以上が好ましく、５重量部以上がより好ましい。シランカップリング剤の含有量が３重量部未満では、ゴム強度および耐久性が悪化する傾向がある。また、シランカップリング剤の含有量は１６重量部以下が好ましく、１３重量部以下がより好ましい。シランカップリング剤の含有量が１６重量部をこえると、シランカップリング剤の配合によるゴム強度および耐久性の改善効果がみられず、コストが増大してしまう傾向がある。
【００２５】
本発明では、前記ゴム成分、シリカおよびシラン化合物のほかにも、カーボンブラックなどのシリカ以外の補強剤、脂肪酸、酸化亜鉛、オイル、ワックスなどの軟化剤、老化防止剤、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合できる。
【００２６】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、耐久性および耐ガス透過性を有しているという理由からインナーライナーとして使用される。
【００２７】
また、本発明のインナーライナー用ゴム組成物を用いてタイヤを製造する場合、該タイヤは該ゴム組成物を未加硫の状態で、タイヤのインナーライナーの形状に押し出し加工し、他の部材とともに貼り合わせ、加硫することにより製造される。
【００２８】
このようにして製造したタイヤは、本発明のインナーライナー用ゴム組成物を用いることで、環境に配慮したエコタイヤとすることができる。
【実施例】
【００２９】
実施例に基づいて、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。
【００３０】
次に、実施例および比較例で用いた各種薬品をまとめて示す。
天然ゴム（ＮＲ）：ＴＳＲ２０
エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）：クンプーランガスリー製のＥＮＲ５０（エポキシ化率：５０モル％）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイヤブラックＥ（Ｎ2ＳＡ：４１ｍ2／ｇ）
シリカ：ローディア製の１１１５Ｍｐ
シランカップリング剤：デグサ製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
オイル：（株）ジャパンエナジー製のアロマプロセスオイルＸ−１４０
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
老化防止剤：住友化学工業（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「つばき」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
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）
シラン化合物：信越化学（株）製のＫＢＥ−１０３（フェニルトリエトキシシラン）
【００３１】
実施例１および比較例１〜２
（ゴム組成物の製造方法）
表１に示す配合処方にしたがい、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を、容量１．７リットルのバンバリーミキサー（（株）神戸製鋼製）を用いて、６０ｒｐｍで１５０℃で混練した。次に、得られた混練り物に、硫黄および加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で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１５０℃の条件下で３０分間プレス加硫し、実施例１および比較例１〜２の加硫ゴム組成物を得た。
【００３２】
（耐ガス透過性試験）
ＡＳＴＭ  Ｄ−１４３４−７５Ｍ法にしたがって、実施例１および比較例１〜２の配合で調製したゴムシートのガス透過量を測定し、それぞれ逆数をとった。そして、実施例１のガス透過量の逆数を基準（１００）として、そのほかのガス透過量の逆数について、それぞれ指数表示した（耐ガス透過性指数）。ガス保持指数が大きいほど、ゴムシートのガス透過量が小さく、ゴムシートのガス保持性が向上し、好ましいことを示す。
【００３３】
（耐久性試験）
実施例１および比較例１〜２の試験用タイヤ（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）を、得られた前記未加硫混練物をタイヤ成型機上にてインナーライナーの形状に成形し、他のタイヤ各部材と貼りあわせたのち、加硫することにより製造した。
【００３４】
試験用タイヤを装着した排気量１８００ｃｃの国産乗用車を用いて、テストコースにて、タイヤ空気内圧２００ｋＰａ、６０ｋｍ／時の速度でドラム走行し、試験用タイヤが破壊されるまでの走行距離を比較した。比較例１を基準（１００）とし、それぞれ指数表示した（耐久性指数）。数値が大きいほど耐久性に優れることを示す。
【００３５】
上記の測定試験結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
2007246711.tif 000002