(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴムおよびスチレン−ブタジエンゴムからなる群の中から選ばれた少なくとも１種のゴム成分と、ワックスとを含むゴム組成物において、
前記ワックスがノルマルパラフィンとイソパラフィンとからなる鎖式飽和炭化水素であり、前記鎖式飽和炭化水素中の前記ノルマルパラフィンの割合が７５〜８０重量％であり、前記鎖式飽和炭化水素の炭素数分布のピーク値が３０〜３５の範囲にあり、炭素数４５以上の鎖式飽和炭化水素の鎖式飽和炭化水素全体に占める割合が３〜１０重量％であり、
前記ワックスの配合量が前記ゴム成分１００重量部に対して１〜２．５重量部となっている、
ことを特徴とする、ゴム組成物。
【請求項２】
トレッド部および／またはサイドウォール部の少なくとも表層が請求項１に記載のゴム組成物から得られている、タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラックや変色が生じにくいゴム製品の原料となるゴム組成物およびこれを用いたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大気中のオゾンや日光等の作用によって、ゴム製品にクラック等が生じることが知られている。この問題を解決するために、ゴム製品は、ワックスを配合したゴム組成物を加硫させることによって製造されている（特開昭６３−１４５３４６号公報、特開昭６３−１６２７３８号公報、特開平１−２３０６４８号公報、特開平４−２０２４７４号公報および特開平５−４３７４４号公報等参照）。
【０００３】
クラックの発生がワックスによって防止される理由は、ワックスがゴム製品の外にブルーム（にじみ出ること）して、ゴム製品の表面にワックスの薄膜が形成され、この薄膜が、ゴム製品をオゾンから遮断するためであると考えられている。
タイヤ等のゴム製品でも、その外観の美しさを高めることが求められていることは言うまでもない。ワックスを配合したゴム製品では、クラックの発生が抑制されるものの、ワックスの薄膜によってゴム製品の表面が白色に変色するほか、老化防止剤がワックスとともに表面ににじみ出て、ゴム製品の表面が茶色に変色するという問題がある。ワックスの配合量を少なくすると、変色の問題は改善されるものの、クラックが発生しやすくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、クラック発生と変色の問題を一挙に解決したゴム組成物およびこれを用いたタイヤを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の物性を有したワックスをゴム組成物に含ませることによって、上記課題が一挙に解決されるという確認を経て、本発明に到達した。
本発明にかかるゴム組成物は、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴムおよびスチレン−ブタジエンゴムからなる群の中から選ばれた少なくとも１種のゴム成分と、ワックスとを含むゴム組成物において、
前記ワックスがノルマルパラフィンとイソパラフィンとからなる鎖式飽和炭化水素であり、前記鎖式飽和炭化水素中の前記ノルマルパラフィンの割合が７５〜８０重量％であり、前記鎖式飽和炭化水素の炭素数分布のピーク値が３０〜３５の範囲にあり、炭素数４５以上の鎖式飽和炭化水素の鎖式飽和炭化水素全体に占める割合が３〜１０重量％であり、
前記ワックスの配合量が前記ゴム成分１００重量部に対して１〜２．５重量部となっている、ことを特徴とする。
【０００６】
本発明にかかるタイヤは、そのトレッド部および／またはサイドウォール部の少なくとも表層が上記ゴム組成物から得られている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
ゴム組成物
本発明にかかるゴム組成物は、ゴム成分およびワックスを必須成分とする組成物である。以下、ゴム成分およびワックスを説明した後、ゴム組成物の構成について説明する。
〔ゴム成分〕
本発明で用いられるゴム成分は、ゴム製品の主成分であって、ゴム製品に弾性を付与する。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）およびスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）からなる群の中から選ばれた少なくとも１種を挙げることができる。
【０００８】
ゴム成分は、上で例示したゴム成分以外のゴム成分を含むものであってもよい。その他のゴム成分としては、たとえば、イソプレン−イソブチレンゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等を挙げることができる。
〔ワックス〕
本発明で用いられるワックスは、ゴム製品からブルームすることによって、その表面にワックスの薄膜を形成する。この薄膜がオゾンとゴム製品とを遮断することによって、ゴム製品の表面におけるクラックの発生が抑制されるようになる。
【０００９】
ワックスは、鎖式飽和炭化水素であり、この鎖式飽和炭化水素はノルマルパラフィンとイソパラフィンとからなる。
ノルマルパラフィンは、複数のメチレン基が繋がれていて、この連鎖の両末端がメチル基で封鎖されている構造、すなわち、一直線状の構造を有しており、直鎖パラフィン、ｎ−アルカンとも呼ばれている。ノルマルパラフィンは、一直線状であるため、後述のイソパラフィンと比較してゴム製品中で動きやすく、表面にブルームしやすい成分であり、クラック発生を抑制する主な成分である。
【００１０】
イソパラフィンは、ノルマルパラフィン以外の鎖式飽和炭化水素であり、イソアルカンとも呼ばれ、側鎖を有する構造（炭素骨格が枝分かれした構造）の飽和炭化水素である。イソパラフィンは、分枝した構造を有するため、ノルマルパラフィンと比較してゴム製品中で動きにくく、表面にブルームしにくい成分である。このようなことから、イソパラフィンは、以前には、クラックの発生抑制に関与しない成分であると考えられていたが、本発明者の理解では、イソパラフィンを併用すれば、このイソパラフィンは、ノルマルパラフィンの薄膜を強化することができると考えている。すなわち、ゴム製品表面の薄膜はノルマルパラフィンのブルームによって形成されるため、多数の隙間が存し、強度的に強いものではない。この場合に、イソパラフィンを併用すると、このイソパラフィンは、ノルマルパラフィンに随伴してブルームし、イソパラフィンの分枝鎖がノルマルパラフィン鎖に絡み合うことによって、上記の隙間を埋め、ワックス薄膜を強固なものにし、クラックの発生を確実に抑制する補助的な成分であると考えられる。
【００１１】
鎖式飽和炭化水素中のノルマルパラフィンの割合は、７５〜８５重量％であり、好ましくは８０〜８５重量％である。ノルマルパラフィンの割合が７５重量％未満であると、鎖式飽和炭化水素に含まれるイソパラフィンの割合が大きくなり、ワックスがゴム製品の表面にブルームしにくくなって、クラックが生じやすくなる。他方、ノルマルパラフィンの割合が８５重量％を超えると、鎖式飽和炭化水素に含まれるイソパラフィンの割合が小さくなり、ゴム製品の表面に多量にブルームし、変色が起きやすくなるとともに、ワックスの薄膜が軟弱になって、却ってクラックが生じやすくなる。
【００１２】
鎖式飽和炭化水素の炭素数分布のピーク値は、３０〜３５の範囲にあり、好ましくは３０〜３３の範囲にある。炭素数分布のピーク値が３０未満であると、ゴム製品の表面にブルームしやすくなって、変色しやすくなるとともに、高温時においてクラックが生じやすくなる。他方、炭素数分布のピーク値が３５を超えると、ゴム製品中を動きにくくなるため、ゴム製品の表面にブルームしにくくなり、クラックが生じやすく、特に、低温時においるクラック発生が顕著となる。ここでいう高温とは、４０℃以上の温度であり、低温とは、０℃以下の温度である。
【００１３】
鎖式飽和炭化水素は、炭素数４５以上の飽和炭化水素を含むことによって、ゴム製品の表面にブルームしにくくなって、変色を防ぐことができる。炭素数４５以上の飽和炭化水素が鎖式飽和炭化水素全体に占める割合は、３〜１０重量％であり、好ましくは５〜１０重量％である。炭素数４５以上の飽和炭化水素が占める割合が３重量％未満であると、ワックスがゴム製品の表面にブルームしすぎて、変色しやすくなる。他方、炭素数４５以上の飽和炭化水素が占める割合が１０重量％を超えると、ワックスがゴム製品の表面にブルームすることが過度に抑制され、クラックが生じやすくなる。
〔ゴム組成物〕
本発明にかかるゴム組成物は、ゴム成分とワックスとを含む組成物である。
【００１４】
本発明のゴム組成物に含まれる上記各成分の配合割合については、ゴム成分１００重量部に対して、ワックス１〜２．５重量部の範囲内にあり、１〜２重量部の範囲内にあることが好ましく、１．５〜２重量部の範囲内にあることがさらに好ましい。ワックスの配合割合が、ゴム成分１００重量部に対し、１重量部未満であると、ゴム製品の表面にブルームするワックスの絶対量が減り、クラックが生じやすくなる。他方、ワックスの配合割合が、ゴム成分１００重量部に対し、２．５重量部を超えると、ワックスがゴム製品の表面にブルームしすぎて、変色しやすくなる。
【００１５】
本発明のゴム組成物は、必要に応じて、たとえば、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系等の鉱物油系軟化剤や、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルセパケート（ＤＯＳ）、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）等の可塑剤；酸化亜鉛、ステアリン酸等の加硫助剤；メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、（ＴＢＢＳ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＢＳ）等のチアゾール系化合物や、ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）等のグアニジン化合物等の加硫促進剤；発泡剤；老化防止剤等の添加剤を配合することができる。これらの添加剤の配合割合は特に限定がない。
【００１６】
ゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を採用することができ、たとえば、上記各成分をオープンロール、バンバリーミキサー等のゴム混練装置を用いて、１２０〜１５０℃、５〜１０分間混練すると言う方法がある。
タイヤ
本発明にかかるタイヤは、そのトレッド部および／またはサイドウォール部の少なくとも表層が上記ゴム組成物から得られたタイヤである。
【００１７】
図１は本発明にかかるタイヤの断面を示している。タイヤは接地面１１を備えたトレッド部１を中心にしてその左右にサイドウォール部２、２が配置され、これらの左右サイドウォール部２、２からビード部３、３が伸びている。左右のビード部３、３がリム（図示せず）に止め付けられる。トレッド部１は、その接地面１１にはトレッド溝１２が形成されている。トレッド部１の外側部分はキャップとなるトレッド表層１３ａとベースとなるトレッド内層１３ｂからなり、その内側にナイロンバンド１４が配置され、さらに内側にブレーカ層１５が配置されている。ビード部３は、中心にビードエイペックス層３１が配置され、ビードエイペックス層３１の周囲がカーカス層３２で包まれ、外側のカーカス層３２のさらに外側にクリンチエイペックス層３３が配置されている。内側のカーカス層３２はビードエイペックス層３１の上端で外側のカーカス層３２と合流し、サイドウォール部２に伸びてサイドウォール部２の内側層となり、さらにトレッド部１に伸びてトレッド部１の内側層となっている。図中、４はビードワイヤである。
【００１８】
上の説明から分かるように、トレッド部１のうちのトレッド表層１３ａや、サイドウォール部２の表層は、タイヤの外観を構成する部分であり、タイヤの内側部分を構成するカーカス層３２を保護する働きをする部分でもある。本発明のタイヤでは、これらの部分が上記ゴム組成物から得られているため、その表面にワックスがブルームして、外観が損なわれたり、クラックが生じることはない。
【００１９】
本発明のタイヤは、生タイヤを加硫することによって得られる。生タイヤの段階で、トレッド部および／またはサイドウォール部の少なくとも表層は、上記ゴム組成物からなっている。この生タイヤを金型加硫機に入れて、たとえば、１４０〜１８０℃、１０〜１５分間、加硫すると、タイヤが得られる。
【００２０】
【実施例】
以下に、本発明の具体的な実施例および比較例を示すが、本発明は、以下の実施例に限定されない。以下の実施例において、「部」は「重量部」を示す。
（実施例１および２、比較例１〜６）
ゴム成分としての天然ゴム（ＮＲ）６０部およびブタジエンゴム（ＢＲ）４０部、加硫剤としての粉末イオウ１．５部、加硫促進剤としてのＮ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）０．７部、芳香族系軟化剤５部、酸化亜鉛２．５部、ステアリン酸２０部、カーボンブラック５０部とともに、表１に示したそれぞれの物性および量のワックス（ノルマルパラフィンとイソパラフィンとからなる鎖式飽和炭化水素）を、バンバリー型ミキサーを用いて、１５０℃で３分間混練して、実施例１および２と比較例１〜６のゴム組成物を得た。
【００２１】
これらのゴム組成物を用いて、あらかじめ、トレッド部およびサイドウォール部となる部材を作製して、生タイヤを製造し、１７０℃で加硫して、それぞれタイヤを得た。
得られた各タイヤの性能を後述の評価方法で評価し、その結果を表１に示した。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
〔評価方法〕
クラック試験
実走行テストを中近東および北米で行い、クラック試験を行った。
中近東では１９５／７０Ｒ１４サイズのタイヤを用意し、サイドウォールを６分割にして貼りつけ、６〜１１月の一番暑い時期にクラック試験を行った。
【００２４】
北米では１８５／７０Ｒ１４サイズのタイヤを用意し、サイドウォールを６分割にして貼りつけ、９〜３月の一番寒い時期にクラック試験を行った。
クラックの発生の度合いをクラックの大きさ、数により、５段階に分けて評価した。評価基準は以下のとおり。
１：３ｍｍ以上の亀裂または切断が見られるもの。
【００２５】
２：１ｍｍ以上３ｍｍ未満の深い亀裂が見られるもの。
３：１ｍｍ未満の深く比較的大きい亀裂が見られるもの。
４：肉眼ではやっとのことで亀裂または切断が確認できるもの。
５：肉眼では確認できないが、拡大鏡（１０倍）では亀裂または切断が確認できるもの。
変色試験（茶変色）
タイヤを屋外の日の当たる所で６ヵ月間放置し、色差度計を用いて、ｂ*を測定し、その値により５段階に分けて評価した。評価基準は以下のとおり。ｂ*が大きいほど、変色（黄色〜茶色）の度合いが大きい。
【００２６】
１：ｂ*≧４
２：４＞ｂ*≧３
３：３＞ｂ*≧２
４：２＞ｂ*≧１
５：１＞ｂ*≧０
変色試験（白変色）
タイヤを日の当たらない倉庫で６ヵ月間放置し、上記変色試験（白色）と同様にして行った。色差度計を用いて、Ｌ*を測定し、その値により５段階に分けて評価した。評価基準は以下のとおり。Ｌ*が大きいほど、白変色の度合いが大きい。
【００２７】
１：Ｌ*≧３５
２：３５＞Ｌ*≧３０
３：３０＞Ｌ*≧２５
４：２５＞Ｌ*≧２０
５：２０＞Ｌ*
【００２８】
【発明の効果】
本発明にかかるゴム組成物は、ゴム製品の原料として用いられ、得られるゴム製品は、クラック発生と変色の問題が一挙に解決される。
本発明にかかるタイヤは、そのトレッド部および／またはサイドウォール部が上記ゴム組成物から得られるため、その表面にワックスがブルームして、外観が損なわれたり、クラックが生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるタイヤを示す断面図。
【符号の説明】
１    トレッド部
２    サイドウォール部
３    ビード部
１３ａ  トレッド表層
１３ｂ  トレッド内層
１５    ブレーカ層
３２    カーカス層
【図１】
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