(57)【要約】【課題】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が求められ、そのためフィラーを多量に配合する手法が用いられている。しかし、このような手法では発熱性の悪化を招いてしまう。一方、発熱性を改善するためにオイルの配合量を削減する手法もあるが、高粘度化により押出不可となるという問題点があった。【解決手段】天然ゴムを含むジエン系ゴム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２０質量部以上配合し、これらの合計配合量が１００〜１８０質量部であり、さらに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】
天然ゴムおよび／または合成イソプレンゴムを含むジエン系ゴム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２０質量部以上配合し、前記カーボンブラックおよび無機充填剤の合計配合量が１００〜１８０質量部であり、さらに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ビードインシュレーション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、発熱性を悪化させることなく、高硬度を有し、かつ未加硫時の粘度を低く維持可能な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、フィラーを多量に配合する手法が用いられている。
しかし、このような手法では発熱性の悪化を招いてしまう。
一方、発熱性を改善するためにオイルの配合量を削減する手法もあるが、ビードワイヤへのインシュレーションゴムのインシュレーション作業において高粘度化により押出不可となるという問題点があった。
以上から従来技術において、発熱性を悪化させることなく、高硬度を有し、かつ未加硫時の粘度を低く維持可能なゴム組成物を得ることは非常に困難であった。
【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、発熱性を悪化させることなく、高硬度を有し、かつ未加硫時の粘度を低く維持するゴム組成物を得て、これをビードインシュレーションゴムに適用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】
【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】
本発明の目的は、発熱性を悪化させることなく、高硬度を有し、かつ未加硫時の粘度を低く維持可能な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および無機充填剤を特定量で配合し、さらに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。
１．天然ゴムおよび／または合成イソプレンゴムを含むジエン系ゴム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２０質量部以上配合し、前記カーボンブラックおよび無機充填剤の合計配合量が１００〜１８０質量部であり、さらに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ビードインシュレーションに用いた空気入りタイヤ。
【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および無機充填剤を特定量で配合し、さらに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、発熱性を悪化させることなく、高硬度を有し、かつ未加硫時の粘度を低く維持可能な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）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５０〜９０質量部であることが好ましく、７０〜９０質量部がさらに好ましい。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、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、本発明の効果の観点から、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２０〜５０ｍ２／ｇであるのが好ましく、２５〜４５ｍ２／ｇであるのがさらに好ましい。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。窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が５０ｍ２／ｇより大きい、または２０ｍ２／ｇより小さいカーボンブラックを用いるとインシュレーション性の悪化や硬度の低下を招く恐れがある。
【００１０】
（無機充填剤）
本発明で使用される無機充填剤としては、例えばクレー、マイカ、タルク、シラス、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム等を挙げることができる。なお本発明で言う無機充填剤には、シリカを含めないものとする。
【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】
2016153444.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、カーボンブラックを８０質量部以上および無機充填剤を２０質量部以上配合し、前記カーボンブラックおよび無機充填剤の合計配合量が１００〜１８０質量部であり、さらに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。
前記カーボンブラックの配合量が８０質量部未満であると、硬度が低下する。
前記無機充填剤の配合量が２０質量部未満であると、硬度が低下する。
前記カーボンブラックおよび無機充填剤の合計配合量が１００質量部未満であると、硬度が低下し、逆に１８０質量部を超えるとインシュレーション性が低下する。
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質量部を超えると硬度が低下し、発熱性も悪化する。
【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、８０〜１５０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、９０〜１３０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配合量は、１２０〜１６０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、２．０〜８．０質量部（とくに好ましくは４．０〜８．０質量部）である。
【００１８】
（その他成分）
本発明におけるタイヤビードインシュレーション用ゴム組成物には、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；老化防止剤；可塑剤などのタイヤビードインシュレーション用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】
本発明のゴム組成物は、発熱性を悪化させることなく、高い硬度を有し、ビードワイヤとの付着性が良好であるとともに、インシュレーション作業時に低粘度を維持し、加工性も良好であることから、ビードインシュレーション用ゴム組成物として好適である。
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。
【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】
実施例１〜３および比較例１〜７
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、ゴムをミキサー外に放出して室温冷却させた。その後、同バンバリーミキサーにて該ゴムに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１４８℃、４５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】
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。
発熱性：（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、比較例１の値を１００として指数表示した。指数が小さいほど低発熱性であることを示す。
ムーニービス：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。結果は比較例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。
インシュレーション性：得られたゴム組成物を、特許第４９７７９５８号公報に開示された空気入りタイヤ用ビードの製造装置を用いて、錫鍍金処理ビードワイヤ（φ１．５５ｍｍ）に厚さ２．０mmにて被覆し、ビードワイヤ表面へのゴム付着率を目視で０−１００％の点数付けした。比較例１の点数を１００として指数表示した。指数が大きいほどインシュレーション性が良好であることを示す。
結果を表１に併せて示す。
【００２３】
【表１】
2016153444.tif 000003
【００２４】
＊１：ＮＲ（ＲＳＳ＃３）
＊２：ＳＢＲ（日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ １５０２）
＊３：カーボンブラック（新日化カーボン（株）製ＨＴＣ−１００（ＦＥＦ）、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝４１ｍ２／ｇ）
＊４：炭酸カルシウム（丸尾カルシウム（株）製Ｍ−３００）
＊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：硫黄（軽井沢精錬所社製油処理イオウ）
＊８：加硫促進剤ＤＺ（大内新興化学工業（株）製ノクセラーＤＺ−Ｇ）
＊９：老化防止剤（FLEXSYS社製Santoflex 6PPD）
＊１０：アロマオイル（昭和シェル石油（株）製エキストラクト４号Ｓ）
＊１１：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）
＊１２：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）
＊１３：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）
【００２５】
上記の表１から明らかなように、実施例１〜３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および無機充填剤を特定量で配合し、さらに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、従来の代表的な比較例１に比べ、発熱性を悪化させることなく、高硬度を有し、かつ未加硫時の粘度も低く維持可能であることが分かる。
これに対し、比較例２は、カーボンブラックの配合量が本発明で規定する下限未満であるので、硬度が低下した。
比較例３は、無機充填剤の配合量が本発明で規定する下限未満であるので、硬度が低下した。
比較例４は、ジエン系ゴムがＳＢＲからなる例であるので、発熱性が悪化した。
比較例５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、硬度が低下した。
比較例６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、硬度が低下し、発熱性も悪化した。
比較例７は、ボンブラックおよび無機充填剤の合計配合量が本発明で規定する上限を超えているので、発熱性が悪化し、未加硫時の粘度が高く、またインシュレーション性も悪化した。