(57)【要約】【課題】チューブレス空気入りタイヤの内面には、空気透過防止性能に優れたブチル系ゴムを主成分とするインナーライナーが設けられている。このインナーライナーには、耐空気透過性や耐クラック成長性が求められている。さらにインナーライナーには、操縦安定性を高めるという観点から、高い硬度も求められる。【解決手段】ブチル系ゴム５０〜１００質量部を含むゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２５〜９５ｍ２／ｇのカーボンブラックを２５〜７５質量部、およびジスチレン化フェノールまたはトリスチレン化フェノールを主成分とするスチレン化フェノール化合物を０．５〜１０質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物によって上記課題を解決した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチル系ゴム５０〜１００質量部を含むゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２５〜９５ｍ２／ｇのカーボンブラックを２５〜７５質量部、およびジスチレン化フェノールまたはトリスチレン化フェノールを主成分とするスチレン化フェノール化合物を０．５〜１０質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、炭化水素系樹脂をさらに３〜１５質量部配合してなることを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、板状無機充填剤をさらに５〜８５質量部配合してなることを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物をインナーライナーに使用した空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、硬度を維持または向上させつつ、耐空気透過性および耐クラック成長性を向上させ得るゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
チューブレス空気入りタイヤの内面には、空気透過防止性能に優れたブチル系ゴムを主成分とするインナーライナーが設けられている。このインナーライナーには、耐空気透過性や耐クラック成長性が求められている。さらにインナーライナーには、操縦安定性を高めるという観点から、高い硬度も求められる。
従来、インナーライナー用ゴム組成物に扁平タルクを配合したり、可塑剤量を減らしたりすることにより耐空気透過性向上を図ってきたが、これら手法は、耐クラック成長性の悪化を招いていた。耐クラック成長性を改善するには、オイル、樹脂等の配合量を増加ささせる手段があるが、逆に耐空気透過性や硬度を低下させてしまう。このように、硬度を維持または向上させつつ、耐空気透過性および耐クラック成長性を向上する技術が求められていた。
【０００３】
なお下記特許文献１には、ゴム材料と特定構造のメチレンビス（アルキルスルフィド）およびフェノール系酸化防止剤等から選ばれる劣化防止剤とを混合する技術が開示されている。しかし特許文献１には、下記で説明する本発明のスチレン化フェノール化合物については開示も示唆もない。また、特定のスチレン化フェノール化合物を用いて耐空気透過性、耐クラック成長性および硬度を向上させようとする技術思想は何ら開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平８−２６１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の目的は、硬度を維持または向上させつつ、耐空気透過性および耐クラック成長性を向上させ得るゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有するゴム成分に対し、特定の特性を有するカーボンブラックおよび特定のスチレン化フェノール化合物を特定量でもって配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下のとおりである。
【０００７】
１．ブチル系ゴム５０〜１００質量部を含むゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２５〜９５ｍ２／ｇのカーボンブラックを２５〜７５質量部、およびジスチレン化フェノールまたはトリスチレン化フェノールを主成分とするスチレン化フェノール化合物を０．５〜１０質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物。
２．前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、炭化水素系樹脂をさらに３〜１５質量部配合してなることを特徴とする前記１に記載のゴム組成物。
３．前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、板状無機充填剤をさらに５〜８５質量部配合してなることを特徴とする前記１に記載のゴム組成物。
４．前記１〜３のいずれかに記載のゴム組成物をインナーライナーに使用した空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、特定の組成を有するゴム成分に対し、特定の特性を有するカーボンブラックおよび特定のスチレン化フェノール化合物を特定量でもって配合したので、硬度を維持または向上させつつ、耐空気透過性および耐クラック成長性を向上させ得るゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
（ゴム成分）
本発明で使用されるゴム成分は、ゴム成分全体を１００質量部としたときに、ブチル系ゴムを５０質量部以上含む。
ブチル系ゴムとしては、インナーライナー用として使用されている任意のブチル系ゴム、例えばブチルゴム（ＩＩＲ）やハロゲン化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ）等を挙げることができる。ブチル系ゴムの市販品としては、例えば臭素化ブチルゴムであるＥＸＸＯＮ ＭＯＢＩＬＥ社製、商品名ＢＲＯＭＯＢＵＴＹＬ２２５５等が挙げられる。
また、ゴム成分には、ブチル系ゴム以外に、任意のジエン系ゴムを配合することもできる。ジエン系ゴムとしては、タイヤ用ゴム組成物として使用されるジエン系ゴムをいずれも使用することができるが、天然ゴム（ＮＲ）が好適である。なおジエン系ゴムの配合割合が５０質量部を超えると、空気透過防止性能が悪化する。
【００１１】
（カーボンブラック）
本発明で使用されるカーボンブラックは、耐空気透過性、耐クラック成長性および硬度を向上させるために、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は２５〜９５ｍ２／ｇであることが必要であり、該効果をさらに高めるという観点から、２５〜４５ｍ２／ｇであるのが好ましい。
なお窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して求めるものとする。
【００１２】
（スチレン化フェノール化合物）
スチレン化フェノール化合物は、下記式で表すことができる。
【００１３】
【化１】
2016160376.tif 000002
【００１４】
本発明で使用されるスチレン化フェノール化合物は、ｎが２であるジスチレン化フェノールまたはｎが３であるトリスチレン化フェノールを主成分とする。本発明で使用されるスチレン化フェノール化合物は、公知の製造方法により製造することができ、また商業的に入手も可能である。市販品としては、例えば三光（株）製ＳＰ−２４（ジスチレン化フェノールを主成分とする）、ＴＳＰ（トリスチレン化フェノールを主成分とする）等が挙げられる。
【００１５】
一般的に製造されたスチレン化フェノール化合物は、フェノール１モルに対してスチレン１モルが付加したモノスチレン化フェノール（上記式中、ｎ＝１）；フェノール１モルに対してスチレン２モルが付加したジスチレン化フェノール（上記式中、ｎ＝２）；フェノール１モルに対してスチレン３モルが付加したトリスチレン化フェノール（上記式中、ｎ＝３）；およびその他の成分の混合物となる。本発明では、これらのスチレン化フェノール化合物のうち、主成分としてジスチレン化フェノールおよびトリスチレン化フェノールを使用する。上述のように製造されたスチレン化フェノール化合物は、主に、モノ、ジおよびトリ体の混合物であるので、本発明で使用されるスチレン化フェノール化合物は、モノ体がある程度存在することができる。したがって本発明で言う、「ジスチレン化フェノールまたはトリスチレン化フェノールを主成分とする」とは、ジスチレン化フェノールまたはトリスチレン化フェノールが全体の５０モル％以上、好ましくは６０モル％以上、さらに好ましくは６５モル％以上を占めることを意味し、それ以外の成分としてモノスチレン化フェノールやその他の成分（例えばテトラ体あるいはそれ以上の付加物のスチレン化フェノール化合物）が含まれていてもよい。
【００１６】
なお、上記式におけるスチレン部位は、スチレンの誘導体であってもよい。例えば、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、１，３−ジメチルスチレン等が挙げられる。
【００１７】
（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２５〜９５ｍ２／ｇのカーボンブラックを２５〜７５質量部、およびジスチレン化フェノールまたはトリスチレン化フェノールを主成分とするスチレン化フェノール化合物を０．５〜１０質量部配合してなることを特徴とする。
前記スチレン化フェノール化合物の配合量が０．５質量部未満であると、配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に１０質量部を超えると耐クラック成長性が低下する。
前記カーボンブラックは、ゴム成分１００質量部に対し、４０〜６０質量部がさらに好ましい。
前記スチレン化フェノール化合物の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、２〜８質量部がさらに好ましい。
【００１８】
本発明のゴム組成物は、必要に応じて炭化水素系樹脂をさらに配合することができる。
炭化水素系樹脂としては、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族／芳香族共重合系石油樹脂等が挙げられる。脂肪族系石油樹脂は、Ｃ５系石油樹脂またはその水添物等が挙げられ、芳香族系石油樹脂は、Ｃ９系石油樹脂またはその水添物等が挙げられ、脂肪族／芳香族共重合系石油樹脂は、Ｃ５／Ｃ９系石油樹脂またはその水添物等が挙げられる。
炭化水素系樹脂の配合により、本発明の効果の向上に加え、シート加工性向上という点で効果がある。
炭化水素系樹脂の配合量は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、例えば３〜１５質量部であり、好ましくは５〜１３質量部である。
【００１９】
本発明のゴム組成物は、必要に応じて板状無機充填剤をさらに配合することができる。
板状無機充填剤としては、クレー、タルク、ベントナイト、モンモリロナイト等が挙げられる。
板状無機充填剤の配合により、耐空気透過性が向上するという効果がある。
板状無機充填剤としては、扁平タルクがとくに好ましい。
板状無機充填剤の配合量は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、例えば５〜８５質量部であり、好ましくは１０〜７０質量部である。
【００２０】
（その他成分）
本発明におけるゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤；加硫又は架橋促進剤；酸化亜鉛、シリカ、炭酸カルシウムのような各種充填剤；老化防止剤；可塑剤などのゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００２１】
また本発明のゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに適しており、耐空気透過性、耐クラック成長性および硬度に優れるということから、インナーライナーとして使用するのがよい。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
【００２３】
標準例１〜３、実施例１〜５および比較例１〜３
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１６０℃で２０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。
【００２４】
耐空気透過性：ＪＩＳ  Ｋ７１２６ Ａ法に準拠し、３０℃の空気透過係数を測定した。結果は、標準例１で得られた値を１００として指数表示した。指数が大きいほど空気透過防止性能に優れることを示す。
耐クラック成長性：ＪＩＳ  Ｋ６２６０によって測定した。結果は、標準例１の値を１００として指数で示した。指数が大きいほど、クラックが成長せず、クラック成長性に優れることを示す。
硬度（２０℃）：ＪＩＳ  Ｋ６２５３に基づき、２０℃にて測定した。結果は、標準例１の値を１００として指数で示した。指数が大きいほど硬度が高いことを示す。
結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
2016160376.tif 000003
【００２６】
＊１：Ｂｒ−ＩＩＲ（ＥＸＸＯＮ ＭＯＢＩＬＥ社製ＢＲＯＭＯＢＵＴＹＬ２２５５）
＊２：カーボンブラック（新日化カーボン（株）製ニテロン＃Ｇ、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝３０ｍ２／ｇ）
＊３：酸化亜鉛（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊４：ステアリン酸（日油（株）製ステアリン酸ＹＲ）
＊５：扁平タルク（Imerys社製HARtalc）
＊６：アロマオイル（出光興産（株）製ダイアナプロセスオイルＮＨ−６０）
＊７：スチレン化フェノール化合物−１（三光（株）製ＳＰ−Ｆ。モノスチレン化フェノール６５モル％以上、ジスチレン化フェノール３２モル％以下、トリスチレン化フェノール１モル％以下）
＊８：スチレン化フェノール化合物−２（三光（株）製ＳＰ−２４。モノスチレン化フェノール０モル％、ジスチレン化フェノール６０モル％以上、トリスチレン化フェノール４０モル％以下）
＊９：スチレン化フェノール化合物−３（三光（株）製ＴＳＰ。モノスチレン化フェノール０モル％、ジスチレン化フェノール３０モル％以下、トリスチレン化フェノール６５モル％以上）
＊１０：炭化水素系樹脂（トーネックス製エスコレッツ1315）
＊１１：硫黄（四国化成工業（株）製ミュークロンＯＴ−２０）
＊１２：加硫促進剤（FLEXSYS社製SANTOCURE CBS）
【００２７】
上記の表１の結果から明らかなように、標準例１のゴム組成物におけるアロマオイルを特定のスチレン化フェノール化合物に置換した実施例１〜２は、硬度を維持または向上させつつ、耐空気透過性および耐クラック成長性を共に改善している。
これに対し、比較例１は、モノスチレン化フェノールを主成分とするスチレン化フェノール化合物を使用しているので、耐空気透過性が悪化した。
標準例２は、標準例１の組成物に対し、板状無機充填剤を配合した例であり、高い耐空気透過性を示しているが、耐クラック成長性が悪化している。
標準例２のゴム組成物におけるアロマオイルを特定のスチレン化フェノール化合物に置換した実施例３〜４は、耐空気透過性、耐クラック成長性および硬度が向上している。
比較例２は、標準例２のゴム組成物に対し、モノスチレン化フェノールを主成分とするスチレン化フェノール化合物を使用しているので、耐クラック成長性が悪化した。
比較例３は、特定のスチレン化フェノール化合物の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、耐クラック成長性が悪化した。
標準例３は、標準例２のゴム組成物におけるアロマオイルを炭化水素系樹脂に置換した例であり、耐空気透過性および硬度に改善がみられるものの、耐クラック成長性が悪化している。これに対し、標準例３のゴム組成物に特定のスチレン化フェノール化合物を配合した実施例５では、硬度、耐空気透過性および耐クラック成長性がいずれも向上した。