(57)【要約】【課題】耐汚染性、低発熱性、ゴム強度をバランス良く改善したサイドウォール装飾用白色ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ゴム成分１００質量部に対して、マイカを３質量部以上含有するサイドウォール装飾用白色ゴム組成物に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００質量部に対して、マイカを３質量部以上含有するサイドウォール装飾用白色ゴム組成物。
【請求項２】
前記マイカがアスペクト比４５以上のフロゴパイトである請求項１記載のサイドウォール装飾用白色ゴム組成物。
【請求項３】
更にクレーを３０〜６０質量部含有する請求項１記載のサイドウォール装飾用白色ゴム組成物。
【請求項４】
前記ゴム成分がブチル系ゴムと天然ゴム及び／又はイソプレンゴムとを含む請求項１〜３のいずれかに記載のサイドウォール装飾用白色ゴム組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の白色ゴム組成物を用いて作製したサイドウォールの装飾部を有する空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドウォール装飾用白色ゴム組成物及び空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車タイヤ、自動二輪車用タイヤなどの空気入りタイヤにおいて、外観や見映えを高めることを目的としてタイヤのサイド領域に白ゴム層を配したものが提案されている。このような空気入りタイヤでは、使用の経過とともに、隣接する黒ゴム層に配合されている老化防止剤などの薬品が白ゴム層に移行し、結果として、該白ゴム層が変色し、外観が悪化することがある。
【０００３】
このような問題に対し、白ゴム層用ゴムにクレーを配合し、薬品の移行を抑制する技術が提案され、多量に配合することで白ゴムの茶変を効果的に防止できる。しかし、白ゴム層は、一般に黒ゴム層に比べて剛性や強度が劣るため、クレーを多量に配合すると、強度がますます低下し、同時に低発熱性も悪化してしまう。従って、耐汚染性、低発熱性、ゴム強度のすべてに優れる白ゴム層を提供することが望まれている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、サイド領域ゴムをウィングゴム層、白ゴム層、上黒ゴム層及び下黒ゴム層からなり、かつこれらの材質や寸法を所定範囲にすることで、白ゴム層の変色、汚れを抑制し、耐久性なども改善したタイヤが開示されている。しかし、耐汚染性、低発熱性、ゴム強度の全性能を改善する点については、未だ改善の余地を残している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３５２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決し、耐汚染性、低発熱性、ゴム強度をバランス良く改善したサイドウォール装飾用白色ゴム組成物、及びそれを用いた空気入り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】
【０００７】
本発明は、ゴム成分１００質量部に対して、マイカを３質量部以上含有するサイドウォール装飾用白色ゴム組成物に関する。ここで、上記マイカは、アスペクト比４５以上のフロゴパイトであることが好ましい。
【０００８】
上記白色ゴム組成物は、更にクレーを３０〜６０質量部含有することが好ましい。
上記ゴム成分は、ブチル系ゴムと天然ゴム及び／又はイソプレンゴムとを含むことが好ましい。
【０００９】
本発明はまた、上記白色ゴム組成物を用いて作製したサイドウォールの装飾部を有する空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ゴム成分１００質量部に対して、マイカを３質量部以上含有するサイドウォール装飾用白色ゴム組成物であるので、耐汚染性、低発熱性、ゴム強度をバランス良く改善できる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のサイドウォール装飾用白色ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、所定量のマイカを含有する。マイカを配合することで、サイドウォール部の装飾のために配される白ゴム層において、隣接する黒ゴム層内の薬品の移行に起因する変色や汚染を防止できるとともに、優れたゴム強度、低発熱性も得られる。
【００１２】
このような効果は、板状マイカの形状による遮蔽効果で黒ゴム層からの薬品の移行が抑制されるため、変色や汚染を防止できるものと推察される。また、該遮蔽効果により、少ない配合量で充分な耐汚染性が発揮され、充填剤配合に起因する発熱性の上昇や強度の低下が抑制されるため、良好な低発熱性やゴム強度が得られると推察される。
【００１３】
ゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、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）、ブチル系ゴム、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）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、スチレンイソプレンゴム、イソプレンブタジエンゴム等のジエン系ゴムが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１４】
なかでも、耐候性、耐薬品性、耐油性などに優れ、他のゴムとの相溶性が良く、加硫速度も良好である点から、ブチル系ゴムを使用することが好ましい。ブチル系ゴムとしては、例えば、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）などのハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などが挙げられ、Ｃｌ−ＩＩＲ、ＩＩＲが特に好ましい。
【００１５】
ゴム成分としてブチル系ゴムを配合する場合、ゴム成分１００質量％中のブチル系ゴムの含有量は、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上である。２０質量％未満では、耐汚染性が低下する傾向がある。該含有量は、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下である。８０質量％を超えると、転がり抵抗が増加したり、ゴム強度が低下する傾向がある。
【００１６】
耐汚染性、低発熱性、ゴム強度をバランス良く改善できる点から、ＮＲ、ＩＲをブチル系ゴムと併用することが好ましい。ＮＲ及びＩＲとしては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。具体的には、ＮＲとして、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０など、ＩＲとしては、ＪＳＲ（株）製のＪＳＲ  ＩＲ２２００、日本ゼオン（株）製のＮＩＰＯＬ  ＩＲ２２００などを使用できる。
【００１７】
ＮＲ及びＩＲの合計含有量は、ゴム成分１００質量％中、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上である。２０質量％未満では、転がり抵抗が増加したり、ゴム強度が低下する傾向がある。該含有量は、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下である。８０質量％を超えると、耐汚染性が低下する傾向がある。
【００１８】
また、耐汚染性、低発熱性、ゴム強度をバランス良く改善できる点から、ブチル系ゴム、ＮＲ及びＩＲの合計含有量は、ゴム成分１００質量％中、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。
【００１９】
マイカとしては、タイヤ工業で一般的に用いられているものを特に制限なく使用でき、例えば、マスコバイト（白雲母）、フロゴバイト（金雲母）、バイオタイト（黒雲母）等が挙げられる。これらは、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、耐汚染性を効果的に改善できる点から、フロゴバイトを用いることが好ましい。
【００２０】
マイカの平均粒子径は、好ましくは４０μｍ以上、より好ましくは４５μｍ以上である。４０μｍ未満では、耐汚染性の改善効果が充分ではない傾向がある。また、マイカの平均粒子径は、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは７０μｍ以下である。１００μｍを超えると、マイカが亀裂の起点となり、ゴム強度が低下する傾向がある。
【００２１】
マイカのアスペクト比（扁平率）は、好ましくは４５以上、より好ましくは５０以上、更に好ましくは５５以上である。このような特定形状のマイカは板状の面積が大きく、その形状による遮蔽効果で黒ゴム層からの薬品の移行が抑制される。また、移行が抑制され、白ゴムの変色するスピードが遅くなることから、白ゴム部分のゲージを薄くすることも可能であり、低コスト化、軽量化が望める。一方、マイカのアスペクト比は、１００以下が好ましく、７０以下がより好ましい。１００を超えると、マイカの強度が低下し、割れが生じる傾向がある。
なお、アスペクト比とは、マイカにおける厚さに対する長径の比をいう。
【００２２】
本明細書において、充填剤の平均粒子径、厚みは、電子顕微鏡を用いて測定される値である。なお、平均粒子径は長径を意味し、該長径とは、投影面に対するマイカの方向を種々変化させながらマイカを投影面に投影したときの最長の長さであり、例えば、長角形状なら最長の辺の長さ、円盤状であれば直径となる。
【００２３】
本発明で使用するマイカは、湿式粉砕、乾式粉砕などの粉砕方法によって調製できる。湿式粉砕はきれいな表面ができ、耐汚染性の改善効果がやや高く、また、乾式粉砕は製造工程が簡単でコストが安いという特徴がある。
【００２４】
マイカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して３質量部以上、好ましくは５質量部以上である。５質量部未満では、耐汚染性の改善効果が充分ではない傾向がある。また、マイカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２５質量部以下である。３０質量部を超えると、ゴム強度が低下し、また、低発熱性も悪化する傾向がある。
【００２５】
本発明の白色ゴム組成物は、更にクレーを含むことが好ましい。マイカとクレーを併用することで、耐汚染性を相乗的に改善できるため、前述の性能バランスを顕著に改善できる。
【００２６】
クレーの平均粒子径は、耐汚染性を効果的に改善できる点から、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１．０μｍ以上である。０．５μｍ未満であると、耐汚染性の改善効果が充分に得られない傾向がある。また、クレーの平均粒子径は、ゴム強度を確保する点から、好ましくは２．０μｍ以下である。
【００２７】
クレーとしては、例えば、カオリナイトを主成分とするクレーでハードクレー（サウスイースタン・クレー社製のクラウンクレー、竹原化学（株）製のユニオンクレーＲＣ１、グロマックスＬＬなど）、６００℃で焼成した焼成クレー（バーゲス社製のアイスキャップＫなど）、６００℃で焼成後シラン系カップリング剤で処理したシラン改質クレー（バーゲス社製のバーゲスＫＥなど）などが挙げられる。なかでも、耐汚染性、低発熱性、ゴム強度をバランス良く改善できる点から、ハードクレーが好ましい。
【００２８】
クレーの配合量は、ゴム成分１００部に対して、好ましくは３０質量部以上、より好ましくは４５質量部以上である。３０質量部未満であると、耐汚染性の改善効果が充分に得られない傾向がある。また、該配合量は、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５５質量部以下である。６０質量部を超えると、ゴム強度が低下し、また、低発熱性も悪化する傾向がある。
【００２９】
本発明の白色ゴム組成物は、マイカ、クレーの他に、ホワイトカーボン、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの他の白色充填剤を含んでもよい。他の白色充填剤を配合する場合、その配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、１５〜４０質量部であることが好ましい。また、鮮やかな白色にするため、少量の群青を加えてもよく、タイヤの外面に彩色を施すために、他の着色剤を添加してもよい。
【００３０】
本発明の白色ゴム組成物には、酸化亜鉛を配合してもよい。該酸化亜鉛の配合量は、加硫促進作用の点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５〜２０質量部、より好ましくは７〜１５質量部である。
【００３１】
本発明の白色ゴム組成物には、前記成分以外にも、軟化剤（パラフィン系、アロマ系、ナフテン系のプロセスオイル等のオイル、可塑剤等）、硫黄又は硫黄化合物等の加硫剤、加硫促進剤、加硫促進補助剤などを必要に応じて適宜配合できる。
【００３２】
加硫剤として硫黄を用いる場合、硫黄の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．３質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは２．０質量部以下、より好ましくは１．２質量部以下である。０．３質量部未満では、加硫速度が遅く、加硫不足になる傾向があり、２．０質量部を超えると、加硫速度が速くなり、スコーチングする傾向がある。
【００３３】
本発明の白色ゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。
【００３４】
本発明の白色ゴム組成物は、サイドウォール部に装飾用に配された白ゴム層に用いられるもので、具体的には、特開２０００−３３５２１２号公報の図１の白ゴム層などに適用される。
【００３５】
本発明の空気入りタイヤは、上記白色ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの白ゴム層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、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、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製造できる。該タイヤは、乗用車用タイヤ、二輪車用タイヤなどに好適に使用できる。
【実施例】
【００３６】
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。
【００３７】
以下、実施例及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。
天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ＃３
クロロ化ブチルゴム：エクソン化学社製のクロロブチルＨＴ１０６６
クレー：Ｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎ  Ｃｌａｙ  Ｃｏ．社製のクラウン・クレー（平均粒子径：１．０μｍ）
マイカ：（株）レプコ製のマイカ（雲母）Ｓ−２００ＨＧ（フロゴバイト、平均粒子径：５０μｍ、アスペクト比：５５）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
硫黄：フレキシス（株）製の粉末硫黄（硫黄８０質量％及びオイル２０質量部を含む不溶性硫黄）
【００３８】
（実施例及び比較例）
表１に示す配合処方にしたがい、バンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を混練りし、混練り物を得た。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加して混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で１２分間プレス加硫することにより、各加硫ゴム組成物を作製した。
また、未加硫ゴム組成物（４ｍｍ厚）と隣り合う黒ゴム（サイドウォールゴム、４ｍｍ厚）を加硫により貼り合わせ、汚染実験用ゴムシートを作製した。
【００３９】
上記で作製した加硫ゴム組成物、汚染実験用ゴムシートを用いて、以下の試験を行った。
【００４０】
＜Ｈｓ（硬度）＞
ＪＩＳ  Ｋ６２５３の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に準じて、タイプＡデュロメーターにより、加硫ゴムシートのＨｓを測定した（測定温度２３℃）。Ｈｓが大きいほど、硬度が高いことを示す。
【００４１】
＜引張試験＞
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、加硫ゴム組成物からなる３号ダンベル型試験片を用いて引張試験を実施し、破断時伸び（ＥＢ）及び破断強度（ＴＢ）を測定し、ＥＢ×ＴＢ／２を算出した（ＥＢ（％）、ＴＢ（ＭＰａ））。比較例３のＥＢ×ＴＢを１００とし、下記計算式により、各配合を指数表示した。指数が大きいほど破断強度に優れることを示す。なお、指数が８５以上なら、ゴム強度が良好である。
（ＥＢ×ＴＢ指数）＝（各配合のＥＢ×ＴＢ）／（比較例３のＥＢ×ＴＢ）×１００
【００４２】
＜粘弾性試験＞
（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターＶＥＳを用いて、測定温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み±２％、周波数１０Ｈｚの条件で、加硫ゴム組成物の損失正接（ｔａｎδ）を測定し、比較例３のｔａｎδを１００とし、下記式により、各配合を指数表示した。指数が小さいほど転がり抵抗が小さく、低発熱性に優れることを示す。なお、指数が９５以下なら、低発熱性が良好である。
（ゴム発熱性能指数）＝（各配合のｔａｎδ）／（比較例３のｔａｎδ）×１００
【００４３】
＜汚染実験＞
汚染実験用ゴムシートを８０℃オーブンに投入し、一日ごとに汚染実験用ゴムシートから５ｍｍずつサンプリングし、ホワイトゴムへの汚染物質の染み出し距離を測定した。なお、サンプルはキセノンウェザーメーターで２４時間ＵＶ照射した（６０Ｗ、湿度５０％、６３℃）。比較例３の染み出し距離を１００とし、下記計算式により、各配合を指数表示した。指数が小さいほど耐汚染性に優れることを示す。
（耐汚染性指数）＝（各配合の染み出し距離）／（比較例３の染み出し距離）×１００
【００４４】
【表１】
2013133456.tif 000002
【００４５】
表１から、クレーを用いた比較例に、更にマイカを配合することで、耐汚染性を向上し、同時に低発熱性とゴム強度も改善できた。更に、クレーとマイカの併用により、これらの性能バランスを相乗的に改善できることも明らかとなった。