(57)【要約】【課題】インシュレーションゴムは、高硬度かつ未加硫のゴムが高粘度であることが求められている。一方、環境負荷低減の観点から、再生ゴムの活用が望まれている。しかし、再生ゴムはタイヤ中で異物であるため多量に配合するとタイヤの強度を悪化させる等の問題点があった。とくにビードインシュレーションゴムはタイヤの中でもゴム量が少量であるため、再生ゴムの配合による影響が大きくなる懸念がある。【解決手段】天然ゴムを６０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、カーボンブラックを８０質量部以上および無機充填剤を４０質量部以上含み、前記カーボンブラックおよび無機充填剤の合計が１２０〜１８０質量部であり、さらに、６０〜１６０メッシュの再生ゴムを前記無機充填剤に対し、４〜５０質量％配合してなるタイヤビードインシュレーション用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】
天然ゴムを６０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、カーボンブラックを８０質量部以上および無機充填剤を４０質量部以上含み、前記カーボンブラックおよび無機充填剤の合計が１２０〜１８０質量部であり、さらに、６０〜１６０メッシュの再生ゴムを前記無機充填剤に対し、４〜５０質量％配合してなるタイヤビードインシュレーション用ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のゴム組成物をタイヤビードインシュレーションに使用してなる空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤビードインシュレーション用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、再生ゴムを有効に活用しつつ、タイヤビードインシュレーションに求められる諸特性を向上したタイヤビードインシュレーション用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】
空気入りタイヤは左右一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部から主に構成され、ビード部におけるビードコアは、複数本のビードワイヤとこれを被覆するインシュレーションゴムとから構成されている。インシュレーションゴムは、大きくヤング率が異なるビードワイヤを束ね、一体化するために高硬度であること、また、タイヤ製造中におけるビードワイヤの寸法安定性を確保するために未加硫のゴムが高粘度であることが求められている。そのため、タイヤビードインシュレーション用ゴム組成物には、カーボンブラック、無機充填剤および硫黄の多量配合が多く用いられている。
【０００３】
一方、近年においては、環境負荷低減の観点から、廃ゴム製品を例えば冷凍粉砕し粉末状にした再生ゴムの活用が望まれている。しかし、再生ゴムはタイヤ中で異物であるため、多量に配合するとタイヤの強度を悪化させる等の問題点があった。とくにビードインシュレーションゴムはタイヤの中でもゴム量が少量であるため、再生ゴムの配合による影響が大きくなる懸念がある。
なお、再生ゴムを用いたタイヤ用ゴム組成物に配合する従来技術としては、例えば下記特許文献１〜２が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３８０９６２号公報
【特許文献２】特許第５４８７５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、再生ゴムを有効に活用しつつ、タイヤビードインシュレーションに求められる諸特性を向上したタイヤビードインシュレーション用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ジエン系ゴムにカーボンブラックの特定量、無機充填剤の特定量および特定の粒径を有する再生ゴムの特定量を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。
１．天然ゴムを６０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、カーボンブラックを８０質量部以上および無機充填剤を４０質量部以上含み、前記カーボンブラックおよび無機充填剤の合計が１２０〜１８０質量部であり、さらに、６０〜１６０メッシュの再生ゴムを前記無機充填剤に対し、４〜５０質量％配合してなるタイヤビードインシュレーション用ゴム組成物。
２．前記１に記載のゴム組成物をタイヤビードインシュレーションに使用してなる空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、特定の組成を有するジエン系ゴムにカーボンブラックの特定量、無機充填剤の特定量および特定の粒径を有する再生ゴムの特定量を配合したので、再生ゴムを有効に活用しつつ、とくにタイヤビードインシュレーションに求められる粘度、硬度、ビードワイヤに対する接着性等の諸特性を向上したタイヤビードインシュレーション用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】
【０００８】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴムは、天然ゴム（ＮＲ）を必須成分とする。ＮＲの配合量は、本発明の効果の観点から、ジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに６０質量部以上であることが必要であり、８０〜１００質量部が好ましい。ＮＲの配合量が６０質量部未満であると、破断伸び発熱性が悪化し、好ましくない。なお、ＮＲ以外にも他のジエン系ゴムを用いることができ、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
【０００９】
（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特に制限されないが、本発明の効果の観点から、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が３０〜１２５ｍ２／ｇであるものが好ましい。なお、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）はＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に準拠して求めた値である。
【００１０】
（無機充填剤）
無機充填剤としては、とくに制限されず、適宜選択すればよいが、例えばシリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム等を挙げることができる。
【００１１】
（再生ゴム）
本発明で使用される再生ゴムは、ＪＩＳ Ｋ６２２０に準拠して測定した粒径が、６０〜１６０メッシュであることが必要である。すなわち、本発明で使用される再生ゴムは、６０メッシュを通過し、かつ１６０メッシュを通過しない粒径のものから構成される。なお、上記粒径の範囲外のものも、本発明の効果を損なわない範囲で存在することができ、例えば本発明で使用される再生ゴムは、３０質量％以下の割合で、上記粒径の範囲外のものを含み得る。
前記粒径が６０メッシュ未満であると、粒径が大きすぎてビードワイヤに対する接着性が悪化し、逆に１６０メッシュを超えると、粒径が小さすぎて未加硫ゴムの粘度が極端に上昇し、加工性が悪化する。
さらに好ましい粒径は、８０〜１４０メッシュである。
【００１２】
（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、天然ゴムを６０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、カーボンブラックを８０質量部以上および無機充填剤を４０質量部以上含み、前記カーボンブラックおよび無機充填剤の合計が１２０〜１８０質量部であり、さらに、６０〜１６０メッシュの再生ゴムを前記無機充填剤に対し、４〜５０質量％配合してなることを特徴とする。
前記カーボンブラックの配合量が８０質量部未満であると、弾性率が悪化する。
前記無機充填剤の配合量が４０質量部未満であると、弾性率が悪化する。
前記カーボンブラックおよび無機充填剤の合計が１２０質量部未満であると、弾性率が悪化する。逆に１８０質量部を超えると、加工性が悪化する。
再生ゴムの配合量が無機充填剤に対し、４質量％未満であると、配合量が少ないため環境上有利にはなり難い。逆に５０質量％を超えると、ビードワイヤとの接着性が悪化する。
【００１３】
さらに好ましい前記カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、８０〜１１０質量部である。
さらに好ましい前記無機充填剤の配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、４０〜７０質量部である。
さらに好ましい前記カーボンブラックおよび無機充填剤の合計は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、１３０〜１６０質量部である。
さらに好ましい前記再生ゴムの配合量は、無機充填剤に対し、１０〜４０質量％である。
【００１４】
本発明のゴム組成物には、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、各種オイル、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。
【００１５】
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使用することができる。本発明のゴム組成物は、ビードインシュレーション用ゴムに好適に利用できる。
【実施例】
【００１６】
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。
【００１７】
実施例１〜６および比較例１〜２
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を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、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、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℃、２０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で加硫ゴム試験片の物性を測定した。
【００１８】
ムーニー粘度：前記ゴム組成物を用い、ＪＩＳ Ｋ６３００に従い、１００℃における未加硫ゴムの粘度を測定した。結果は比較例１の値を１００として指数表示した。指数が大きいほど粘度が高く、タイヤ製造中におけるビードワイヤの寸法安定性を確保するのに良好であることを示す。
硬度（２０℃）：ＪＩＳ  Ｋ６２５３に基づき、２０℃にて測定した。結果は、比較例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。
接着性能試験：１２．７ｍｍ間隔で平行に並べたブラスめっきスチールコードを上記ゴム組成物で被覆すると共に、埋め込み長さ１２．７ｍｍで埋め込み、１６０℃×２０分間の加硫条件で加硫接着してサンプルを作製した。ＡＳＴＭ Ｄ−１８７１に準拠して前記サンプルからスチールコードを引き抜き、引抜力を評価した。結果は、比較例１の値を１００として指数で示した。この指数が大きいほどゴムに対する接着性が優れていることを示す。
ビードワイヤの寸法安定性：上記ゴム組成物をビードインシュレーション用ゴムとして用いてタイヤ（タイヤサイズ：215/45R17）を作成し、完成したタイヤの周状４箇所でビードワイヤの最大幅を測定した。測定値の最大値と最小値の差を指数で示した。この指数が小さいほど寸法安定性が優れていることを示す。
結果を表１に併せて示す。
【００１９】
【表１】
2016102150.tif 000002
【００２０】
＊１：ＮＲ（ＳＴＲ２０）
＊２：ＳＢＲ（日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ１５０２）
＊３：再生ゴム１（LEHIGH TECHNOLOGIES PD-80。ＪＩＳ Ｋ６２２０に準拠して測定した粒径が、８０メッシュ以上（８０メッシュふるい残分＝１０質量％未満、かつ６０メッシュふるい残分＝１質量％未満）
＊４：再生ゴム２（LEHIGH TECHNOLOGIES PD-140。ＪＩＳ Ｋ６２２０に準拠して測定した粒径が、１４０メッシュ以上（１４０メッシュふるい残分＝１０質量％未満、かつ１２０メッシュふるい残分＝１質量％未満）
＊５：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）
＊６：クレー（山陽クレー工業（株）製カタルポＹ−Ｋ）
＊７：石油系樹脂（日本ゼオン（株）製クイントンＡ１００）
＊８：オイル（昭和シェル石油（株）製エキストラクト４号Ｓ）
＊９：酸化亜鉛（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊１０：工業用ステアリン酸（千葉脂肪酸（株）製工業用ステアリン酸）
＊１１：硫黄（鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄）
＊１２：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製ノクセラーＮＳ−Ｐ）
【００２１】
上記の表１から明らかなように、実施例１〜６で調製されたゴム組成物は、特定の組成を有するジエン系ゴムにカーボンブラックの特定量、無機充填剤の特定量および特定の粒径を有する再生ゴムの特定量を配合したので、再生ゴムを配合しない比較例１のゴム組成物と比べて、同等あるいはそれ以上の特性、とくに粘度、硬度、ビードワイヤに対する接着性等の諸特性を有することが分かる。したがって、実施例１〜５のゴム組成物は、タイヤビードインシュレーションゴムに好適に採用することができる。
これに対し、比較例２は、再生ゴムの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、接着性が悪化した。