(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム２０〜７０重量％およびブタジエンゴム３０〜８０重量％からなるゴム成分１００重量部に対して、チッ素吸着比表面積が７０〜３００ｍ2／ｇであるカーボンブラック５〜１５０重量部、および、炭酸カルシウム５〜１５重量部を含むサイドウォール用ゴム組成物であって、炭酸カルシウムが表面処理した活性化炭酸カルシウムであるサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項２】
炭酸カルシウムのチッ素吸着比表面積が５ｍ2／ｇ以上である請求項１記載のサイドウォール用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載のサイドウォール用ゴム組成物からなるサイドウォールを有する空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、耐クラック性、外観性を低下させることなく、転がり抵抗特性を大幅に改善し得るサイドウォール用ゴム組成物、および、このゴム組成物をサイドウォールゴムに用いてなる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤのサイドウォールは、主鎖中に二重結合をもつ天然ゴムやイソプレンゴム、ブタジエンゴムなどの高不飽和度ゴムを主要ゴムとするゴム組成物で形成されている。かかる高不飽和度ゴムの二重結合部分はオゾンと反応して解重合する性質があるので、放置または走行により、ゴム表面におけるクラック発生の原因となることが知られている。
【０００３】
そこで、これを防ぐために、サイドウォールのゴム組成物にはアミン系の老化防止剤やワックスなどのクラック改良剤が配合されている。しかしながら、アミン系老化防止剤はサイドウォール表面にブルームすると茶褐色に変色する性質があり、またワックスは表面にブルームすると白色を呈し、いずれの場合も、サイドウォールの外観を損ねてしまうという問題があった。
【０００４】
かかる問題を解決するために種々の提案がなされている。たとえば、タイヤのサイドウォールやトレッドの表層にブチルゴムやＥＰＤＭ系ゴムを貼付して耐候性や耐クラック性を向上させることが、特開平９−２７２３０６号公報、特開平４−３６２４０４号公報、特開平４−３９１０５号公報、特開平３−２７６８０１号公報、特開平２−１０２８０５号公報、特開平２−４５２０２号公報および特開平１−２０７３０７号公報などに記載されている。しかしながら、これらの方法では、タイヤの外観性は向上するが、屈曲耐久性、耐亀裂成長性が劣り、また他のゴムとの接着性が低下するという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のように乗用車タイヤで問題となる茶色変色を抑え、オゾンに対する抵抗力も充分に有し、かつ低発熱性が改良されたサイドウォール用ゴム組成物、および、該ゴム組成物をサイドウォールに用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、サイドウォール用ゴム組成物に、炭酸カルシウムを配合することにより、耐変色性能および耐オゾン性を低下させることなく、かつ転がり抵抗特性（低発熱性）を改善する。
【０００７】
すなわち本発明は、天然ゴム２０〜７０重量％およびブタジエンゴム３０〜８０重量％からなるゴム成分１００重量部に対して、チッ素吸着比表面積が７０〜３００ｍ2／ｇであるカーボンブラック５〜１５０重量部、および、炭酸カルシウム５〜１５重量部を含むサイドウォール用ゴム組成物であって、炭酸カルシウムが表面処理した活性化炭酸カルシウムであるサイドウォール用ゴム組成物に関する。
【０００８】
前記サイドウォール用ゴム組成物において、炭酸カルシウムのチッ素吸着比表面積は５ｍ2／ｇ以上であることが好ましい。
【０００９】
さらに、本発明は、前記サイドウォール用ゴム組成物からなるサイドウォールを有する空気入りタイヤに関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、ゴム成分として天然ゴムおよびジエン系合成ゴムを含む。
【００１１】
天然ゴムの配合量は、２０〜７０重量％である。天然ゴムの配合量が２０重量％未満では作業性が低下するだけでなく、充分な破断強度が得られない。好ましくは、天然ゴムの配合量の下限は３０重量％、上限は６０重量％である。
【００１２】
前記ジエン系合成ゴムとしては、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、イソプレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムなどがあげられる。
【００１３】
かかるジエン系合成ゴムの配合量は、３０〜８０重量％である。ジエン系合成ゴムの配合量が３０重量％未満では耐クラック性が低下し、８０重量％をこえると加工性が低下する。耐クラック性および加工性の面から、ジエン系合成ゴムの配合量の下限は４０重量％、上限は７０重量％であることが好ましい。
【００１４】
つぎに、本発明のゴム組成物は、チッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が７０〜３００ｍ2／ｇの範囲にあるカーボンブラックを含む。Ｎ2ＳＡが７０ｍ2／ｇより小さい場合には、分散性改良効果や補強効果が小さいために充分な破断強度が得られず、また３００ｍ2／ｇをこえる場合には、分散性がわるく、屈曲耐久性が低下する。好ましくは、Ｎ2ＳＡの下限は８０ｍ2／ｇ、とくには１００ｍ2／ｇ、上限は２８０ｍ2／ｇである。
【００１５】
本発明で使用することができるカーボンブラックとしては、具体的には、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあげられるが、とくに限定されるものではない。
【００１６】
かかるカーボンブラックの配合量は、前記ゴム成分１００重量部に対して５〜１５０重量部である。カーボンブラックの配合量が５重量部未満では充分な補強効果が得られず、１５０重量部をこえると発熱性が増大する。補強性および低発熱性の面から、カーボンブラックの配合量の下限は、２０重量部、さらには３０重量部、上限は、１２０重量部、さらには１００重量部が好ましい。
【００１７】
つぎに、本発明のゴム組成物は炭酸カルシウムを含む。炭酸カルシウムとしては、チッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が５ｍ2／ｇ以上である。Ｎ2ＳＡが５ｍ2／ｇ未満では補強性が低下し、破断強度を低下させるだけでなく、耐食性も低下する。好ましくは、炭酸カルシウムのＮ2ＳＡの下限は１０ｍ2／ｇ、上限は１００ｍ2／ｇである。
【００１８】
炭酸カルシウムとしては、とくに制限はないが、ゴムへの分散性をよくするために有機物で表面処理した活性化炭酸カルシウムが好ましい。表面処理に使用する有機物としては、一般に炭酸カルシウムの表面処理剤として用いられるものであればとくに制限はなく、たとえば、脂肪酸、樹脂酸、界面活性剤などがあげられる。
【００１９】
炭酸カルシウムの配合量は、前記ゴム成分１００重量部に対して、５〜１００重量部である。炭酸カルシウムの配合量が５重量部未満では発熱性改善効果が小さく、１００重量部をこえると作業性が低下する。好ましくは、炭酸カルシウムの配合量の下限は１０重量部、上限は８０重量部、さらには６５重量部である。
【００２０】
さらに、本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分、カーボンブラック、炭酸カルシウムにほかに、必要に応じて、軟化剤、ワックス、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤などの通常のゴム工業で使用される配合剤を適宜配合することができる。
【００２１】
本発明のゴム組成物は、耐変色性能、耐オゾン性および転がり抵抗特性に優れており、空気入りタイヤのサイドウォールに好適に使用することができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００２３】
以下に実施例および比較例で用いた各種薬品をまとめて説明する。
天然ゴム：ＲＳＳ＃３
ブタジエンゴム：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
カーボンブラック：昭和キャボット（株）製のショウブラックＮ３３０（Ｎ2ＳＡ：８０〜１００ｍ2／ｇ）
炭酸カルシウム：白石工業（株）製の白艶華ＣＣ（脂肪酸処理、Ｎ2ＳＡ：２６ｍ2／ｇ）
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
老化防止剤６Ｃ：大内新興化学工業（株）製のノクラック６Ｃ
（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のダイナプロセスオイルＸ１４０
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＴＢＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ
（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）
【００２４】
実施例１〜４および比較例１〜２
表１に示す配合処方に従って、１．７リットル密閉式バンバリーミキサーを用いて、硫黄、加硫促進剤以外の薬品を５分間混合したのち、オープンロールにて、硫黄および加硫促進剤を混合した。これらの配合物を１７０℃で２０分間プレス加硫して厚さ２ｍｍの加硫ゴムシートを得た。
【００２５】
また、タイヤサイズ１８０／７０Ｒ１４の空気入りタイヤのサイド部に厚さ０．５ｍｍの各配合ゴムを貼りつけて１７０℃で１２分間加硫し、タイヤを作製した。得られた加硫ゴムシートおよびタイヤを以下の試験に供した。
【００２６】
（引張試験）
ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠し、加硫ゴムシートを３号型試験片に繰り抜いて、測定温度２５℃、引張速度５００ｍｍ／分の条件で、引張破断点応力ＴB（ＭＰａ）および引張破断点伸びＥB（％）を測定した。
【００２７】
（動的粘弾性試験）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で、各配合の加硫ゴムシートの損失正接（ｔａｎδ）を測定し、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した（ｔａｎδ指数）。指数が大きいほど転がり抵抗特性に優れる。
（ｔａｎδ指数）＝（比較例１のｔａｎδ）÷（各配合のｔａｎδ）×１００
【００２８】
（耐オゾン性試験）
ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠し、オゾン濃度５０±５ｐｐｈｍ、温度４０℃の雰囲気下で加硫ゴムシートを引張量４０％の状態で９６時間連続放置してオゾン暴露を行なった。暴露後、試験片を試験槽から取り出し、亀裂の状態を表１に基づいて観察記録した。
【００２９】
【表１】
0004071950.tif 000002
【００３０】
（変色試験）
オゾン性試験後の試験片の変色度合いを目視判定し、５点満点で評価した。５点は黒（変化なし）の状態、１点は茶色（変色度合いが大きい）状態であり、数値が大きいほど変色の度合いが小さく良好である。
【００３１】
（ドラム耐久試験）
ＪＩＳ  Ｄ４２３０に従って試験タイヤのドラム耐久試験を実施したのちに、サイド部を切断して、薄層と内装部のあいだで剥離が生じていないかを調べた。剥離が生じていたものは×、剥離が生じていなかったものは○と評価した。
【００３２】
（転がり抵抗試験）
ドラム径１７０７ｍｍの転がり抵抗測定試験機を用い、室温３８℃、速度８０ｋｍ／時間の条件下で、試験タイヤをリム径１４インチ、リム幅５インチのリムに組み、空気圧２００ｋＰａ、荷重３７５ｋｇとして測定した。比較例１の転がり抵抗を１００として、下記計算式により指数表示した（転がり抵抗指数）。指数が大きいほど転がり抵抗特性に優れる。
（転がり抵抗指数）
＝（比較例１の転がり抵抗）÷（各配合の転がり抵抗）×１００
結果を表２に示す。
【００３３】
ワックスおよび老化防止剤を配合しなかった比較例２は、引張特性に劣り、耐オゾン性、耐久性、転がり抵抗特性が好ましくなかった。
【００３４】
比較例１では、ワックスおよび老化防止剤を配合することによって、引張特性、耐オゾン性、耐久性および転がり抵抗特性を改善することはできたが、変色の度合いが大きく、また、耐オゾン性および転がり抵抗特性の改善効果は小さかった。
【００３５】
実施例１〜４では、さらに炭酸カルシウムを配合することによって、耐変色性能を低下させずに、耐オゾン性および転がり抵抗特性を改善することができた。
【００３６】
【表２】
0004071950.tif 000003
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、サイドウォール用ゴム組成物に、炭酸カルシウムを適量配合することによって、耐変色性能および耐オゾン性を低下させずに、転がり抵抗特性を改善することができる。