(57)【要約】【課題】空気入りタイヤは、操縦安定性の向上が強く求められている。このため、カーカス層等の補強に用いられている補強コードを被覆するゴムの硬度を向上させ、剛性を向上させる手法が知られている。硬度を向上させるためには、フィラーを増量する方法があるが、転がり抵抗性が悪化してしまう。一方で転がり抵抗性を低減するためにオイルの配合量を減量すると、ゴム組成物の粘度が上昇し、加工性が悪化する。【解決手段】ＮＲ３０〜１００質量部、ＳＢＲ０〜４０質量部およびＢＲ０〜３０質量部を含むジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積が３０〜９０ｍ２／ｇのカーボンブラックを３０〜８０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０．５〜２０質量部配合してなるタイヤコード被覆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】
天然ゴムおよび合成イソプレンゴムからなる群より選択された少なくとも１種のゴム３０〜１００質量部、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム０〜４０質量部およびブタジエンゴム０〜３０質量部を含むジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が３０〜９０ｍ２／ｇのカーボンブラックを３０〜８０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０．５〜２０質量部配合してなることを特徴とするタイヤコード被覆用ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のゴム組成物をカーカス層に用いた空気入りタイヤ。
【請求項３】
請求項１に記載のゴム組成物をベルトカバー層に用いた空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤコード被覆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、転がり抵抗性を損なうことなく、加工性および硬度を向上したタイヤコード被覆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とから主に構成されている。タイヤの内側にはカーカス層が設けられ、カーカス層の両端部はビードコアをタイヤ内側から外側へ包みこむように折り返されている。
トレッド部は、キャップトレッドとアンダートレッドとからなり、このアンダートレッドとカーカス層との間に、ベルト層と該ベルト層のタイヤ外周側を覆うベルトカバー層とが配設されている。
【０００３】
一方近年、空気入りタイヤにおいては、とくに高速走行時の制動性能等、操縦安定性の向上が強く求められている。このため、例えばカーカス層、ベルトカバー層等の補強に用いられている補強コード（テキスタイル）を被覆するゴムの硬度を向上させ、剛性を向上させる手法が知られている。
硬度を向上させるためには、例えばフィラーを増量する方法があるが、ゴム組成物の転がり抵抗性が悪化してしまう。一方で転がり抵抗性を低減するためにオイルの配合量を減量すると、ゴム組成物の粘度が上昇し、加工性が悪化するという問題点があった。
【０００４】
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転がり抵抗性を損なうことなく、加工性および硬度を向上し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】
【０００５】
【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】
【０００６】
本発明の目的は、転がり抵抗性を損なうことなく、加工性および硬度を向上したタイヤコード被覆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】
【０００７】
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特定の比表面積を有するカーボンブラックと、特定のスチレン化フェノール化合物と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。
１．天然ゴムおよび合成イソプレンゴムからなる群より選択された少なくとも１種のゴム３０〜１００質量部、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム０〜４０質量部およびブタジエンゴム０〜３０質量部を含むジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が３０〜９０ｍ２／ｇのカーボンブラックを３０〜８０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０．５〜２０質量部配合してなることを特徴とするタイヤコード被覆用ゴム組成物。
２．前記１に記載のゴム組成物をカーカス層に用いた空気入りタイヤ。
３．前記１に記載のゴム組成物をベルトカバー層に用いた空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、特定の組成を有するジエン系ゴムに特定の比表面積を有するカーボンブラックと、特定のスチレン化フェノール化合物とを特定量でもって配合したので、転がり抵抗性を損なうことなく、加工性および硬度を向上したタイヤコード被覆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】
【０００９】
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）および／または合成イソプレンゴム（ＩＲ）を必須成分とする。ＮＲおよび／またはＩＲの配合量は、ジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに３０〜１００質量部であることが必要であり、５０〜７０質量部が好ましい。ＮＲおよび／またはＩＲの配合量が３０質量部未満であると、転がり抵抗性が悪化し、好ましくない。なお、ＮＲおよびＩＲ以外にも他のジエン系ゴムを用いることができ、例えば、ジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を０〜４０質量部、ブタジエンゴム（ＢＲ）を０〜３０質量部の範囲で配合することもできる。ジエン系ゴム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。
【００１０】
（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、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が３０〜９０ｍ２／ｇである必要がある。窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が３０ｍ２／ｇ未満では、強度が不十分となり、逆に窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が９０ｍ２／ｇを超えると、転がり抵抗性が大となり、好ましくない。さらに好ましい窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、４０〜８０ｍ２／ｇである。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。
【００１１】
（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。
【００１２】
【化１】
2016113513.tif 000002
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が３０〜９０ｍ２／ｇのカーボンブラックを３０〜８０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０．５〜２０質量部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３０質量部未満であると、破断強度および剥離力が低下する。逆に８０質量部を超えると発熱性が大きくなる。
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２０質量部を超えるとモジュラスが低下する。
【００１７】
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、４０〜７０質量部である。
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、ジエン系ゴム１００質量部に対し、３〜１５質量部である。
【００１８】
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、各種充填剤、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。
【００１９】
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、補強コード（テキスタイル）を被覆するゴムとして好適に利用でき、カーカス層、ベルトカバー層に用いられ得る。
【実施例】
【００２０】
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。
【００２１】
標準例１〜２、実施例１〜４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未加硫のゴム組成物および加硫ゴム試験片の物性を測定した。
【００２２】
ムーニー粘度：ＪＩＳ Ｋ６３００に従い、１００℃における未加硫のゴム組成物の粘度を測定した。結果は標準例１の値を１００として指数表示した。指数が小さいほど粘度が低く、加工性が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、標準例の値を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。
転がり抵抗性：（株）東洋精機製作所製、粘弾性スペクトロメーターを用い、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、温度６０℃の条件で、ｔａｎδ（６０℃）を測定した。結果は、標準例１の値を１００として指数表示した。指数が小さいほど低転がり抵抗性であることを示す。
結果を表１に併せて示す。
【００２３】
【表１】
2016113513.tif 000003
【００２４】
＊１：ＮＲ（ＳＴＲ２０）
＊２：ＢＲ（日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０）
＊３：ＳＢＲ（日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ １５０２）
＊４：カーボンブラック（新日化カーボン（株）製ニテロン＃ＧＮ、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝３５ｍ２／ｇ）
＊５：酸化亜鉛（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊６：ステアリン酸（日油（株）製ステアリン酸ＹＲ）
＊７：老化防止剤（FLEXSYS社製Santoflex 6PPD）
＊８：アロマオイル（出光興産（株）製ダイアナプロセスＮＨ−６０）
＊９：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）
＊１０：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）
＊１１：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）
＊１２：硫黄（四国化成工業（株）製ミュークロンＯＴ−２０）
＊１３：加硫促進剤（FLEXSYS社製SANTOCURE CBS）
【００２５】
上記の表１から明らかなように、実施例１〜４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特定の比表面積を有するカーボンブラックと、特定のスチレン化フェノール化合物とを特定量でもって配合したので、標準例１または２に比べて、転がり抵抗性を損なうことなく、加工性および硬度が向上していることが分かる。
これに対し、比較例１および２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、転がり抵抗性が悪化した。
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、転がり抵抗性が悪化した。