(57)【要約】【課題】補強性および耐屈曲亀裂成長性に優れたベーストレッド用ゴム組成物およびそれを用いたベーストレッドを有する空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ゴム成分１００重量部に対して平均粒子径が３０〜２００ｎｍの超微粒子酸化亜鉛を１〜８重量部含有するベーストレッド用ゴム組成物およびそれからなるベーストレッドを有する空気入りタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００重量部に対して平均粒子径が３０〜２００ｎｍの超微粒子酸化亜鉛を１〜８重量部含有するベーストレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
さらに、ゴム成分１００重量部に対して、カーボンブラックを２５〜６０重量部含有する請求項１記載のベーストレッド用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載のベーストレッド用ゴム組成物からなるベーストレッドを有する空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ベーストレッド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。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギー化を目的とし、タイヤの転がり抵抗を低減させる（転がり抵抗性を向上させる）、あるいは車の操縦安定性および乗り心地性を向上させるため、種々の手段が取り上げられてきた。その手段としては、タイヤのトレッドを２重構造（内面層および表面層）として、その内面層であるベーストレッドに、優れた転がり抵抗性および操縦安定性を示すゴム組成物を使用することがあげられる。
【０００３】
従来のベーストレッド用ゴム組成物には、低発熱化および低燃費化を図るため、粒子径の大きなカーボンブラックまたはシリカを配合し、それらの配合量を少なくする手法がとられていた。しかし、カーボンブラックやシリカの配合量を少なくしていくと、低発熱化は達成されても、ゴム組成物の補強性の観点からは必ずしも充分とはいえなかった。
【０００４】
特許文献１には、特定の酸化亜鉛を含有することで低転がり抵抗性や耐摩耗性を両立させることができることが記載されている。しかしながら、特許文献１で配合されている酸化亜鉛は、平均粒径が１μｍ以上のものであり、耐屈曲亀裂性能が不充分であった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−５５５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、補強性および耐屈曲亀裂成長性に優れたベーストレッド用ゴム組成物およびそれを用いたベーストレッドを有する空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ゴム成分１００重量部に対して平均粒子径が３０〜２００ｎｍの超微粒子酸化亜鉛を１〜８重量部含有するベーストレッド用ゴム組成物に関する。
【０００８】
前記ベーストレッド用ゴム組成物は、ゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックを２５〜６０重量部含有することが好ましい。
【０００９】
また、本発明は前記ベーストレッド用ゴム組成物からなるベーストレッドを有する空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通常の酸化亜鉛の代わりに平均粒子径３０〜２００ｎｍの超微粒子酸化亜鉛を配合することにより、補強性および耐屈曲亀裂成長性に優れたベーストレッド用ゴム組成物およびそれを用いたベーストレッドを有する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最良の形態】
【００１１】
本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、ゴム成分および超微粒子酸化亜鉛を含有する。
【００１２】
ゴム成分としては、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）などがあげられ、これらのゴム成分は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、低発熱性、耐屈曲亀裂性および加工性に優れるという理由から、ＮＲとＢＲを併用することが好ましい。
【００１３】
ＮＲとしては、従来ゴム工業で使用されるＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０などのグレードのＮＲを用いることができる。
【００１４】
ＮＲとＢＲを併用する場合には、加工性および低発熱性に優れるという理由から、ＮＲを２０重量％以上含有することが好ましく、４０重量％以上含有することがより好ましい。また、ＮＲとＢＲを併用する場合には、耐亀裂成長性に優れるＢＲを配合するという理由から、ＮＲを９０重量％以下含有することが好ましく、８０重量％以下含有することがより好ましい。
【００１５】
ＮＲとＢＲを併用する場合には、耐屈曲亀裂性に優れるという理由から、ＢＲを１０重量％以上含有することが好ましく、２０重量％以上含有することがより好ましい。また、ＮＲとＢＲを併用する場合には、引張特性に優れるＮＲを配合するという理由から、ＢＲを８０重量％以下含有することが好ましく、６０重量％以下がより好ましい。
【００１６】
本発明で使用する超微粒子酸化亜鉛は、通常使用される酸化亜鉛よりも、平均粒子径の小さいものである。超微粒子酸化亜鉛を配合することで、補強性を向上させつつ、耐屈曲亀裂成長性も向上させることが可能となる。
【００１７】
超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径は、耐屈曲亀裂成長性、低発熱性に優れるという理由から、２００ｎｍ以下、好ましくは１５０ｎｍ以下である。また、超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径は、凝集しにくく、耐屈曲亀裂成長性、引っ張り特性に優れるという理由から、３０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上である。
【００１８】
超微粒子酸化亜鉛の含有量は、補強性が向上し、耐屈曲亀裂成長性に優れるという理由から、ゴム成分１００重量部に対して１重量部以上、好ましくは１．５重量部以上である。また、超微粒子酸化亜鉛の含有量は凝集塊ができず、分散が容易であるという理由から、８重量部以下、好ましくは６重量部以下である。
【００１９】
本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、ゴムの破壊特性に優れるという理由から、さらにカーボンブラックを含有することが好ましい。
【００２０】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、補強性に優れるという理由から、２０ｍ2／ｇ以上が好ましく、３０ｍ2／ｇ以上がより好ましい。また、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、発熱性を抑えられるという理由から、１００ｍ2／ｇ以下が好ましく、９０ｍ2／ｇ以下がより好ましい。
【００２１】
カーボンブラックの含有量は、破壊特性に優れるという理由から、ゴム成分１００重量部に対し、２５重量部以上が好ましく、３０重量部以上がより好ましい。また、カーボンブラックの含有量は、低発熱性に優れるという理由から、ゴム成分１００重量部に対し、６０重量部以下が好ましく、５０重量部以下がより好ましい。
【００２２】
本発明のベーストレッド用ゴム組成物には、さらに、カーボンブラック以外の補強用充填剤を含有してもよい。
【００２３】
カーボンブラック以外の補強用充填剤としては、たとえば、シリカ、炭酸カルシウム、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、タルクなどがあげられ、充分な硬度および補強性を得やすいという理由から、シリカが好ましい。
【００２４】
カーボンブラック以外の補強用充填剤を含有する場合、カーボンブラック以外の補強用充填剤の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して２５重量部以上が好ましく、３０重量部以上がより好ましい。カーボンブラック以外の補強用充填剤の含有量が２５重量部未満では、硬度が低下し、補強性が不充分となる傾向がある。また、カーボンブラック以外の補強用充填剤の含有量は５０重量部以下が好ましく、４５重量部以下がより好ましい。カーボンブラック以外の補強用充填剤の含有量が５０重量部をこえると、発熱性が高い傾向がある。
【００２５】
本発明のベーストレッド用ゴム組成物には、前記ゴム成分、超微粒子酸化亜鉛およびカーボンブラック以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、たとえば、軟化剤、ワックス、各種老化防止剤、ステアリン酸、硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤などを必要に応じて適宜配合することができる。
【００２６】
本発明の空気入りタイヤのトレッド部は、１層構造ではなく、キャップトレッドおよびベーストレッドからなる２層構造を有する。本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、良好な破断強度を有し、さらに耐摩耗性を考慮しなくてよいため、優れた低発熱性を達成することができるという理由から、キャップトレッドではなく、ベーストレッドに用いる。
【００２７】
本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、必要に応じて前記配合剤を配合して混練りし、未加硫の段階でタイヤのベーストレッドの形状に合わせて押出し加工し、タイヤ成型機上にて他のタイヤ部材とともに貼りあわせることで、未加硫タイヤを形成し、さらに、この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することで、タイヤを得ることができる。
【実施例】
【００２８】
実施例にもとづいて、本発明を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。
【００２９】
次に、実施例および比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ♯３
ブタジエンゴム（ＢＲ）：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＨ（Ｎ３３０、Ｎ2ＳＡ：７９ｍ2／ｇ）
アロマオイル：チタン工業（株）製のクロノスＫＡ１０
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ（平均粒子径：２９０ｎｍ）
超微粒子酸化亜鉛：ハクスイテック（株）製のジンコックススーパーＦ−２（平均粒径：１３０ｎｍ）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「桐」
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン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）
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＣＺ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
【００３０】
実施例１〜３および比較例１〜４
表１に示す配合処方にしたがい、１．７Ｌのラボバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、２軸オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫することにより、実施例１〜３および比較例１〜４の加硫ゴム組成物を作成した。
【００３１】
（屈曲亀裂成長試験）
ＪＩＳ  Ｋ  ６２６０「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムのデマッチャ屈曲亀裂成長試験方法」に準じて、室温２５℃の条件下で、加硫ゴム組成物に１ｍｍのクラックを発生させ、このクラックが１ｍｍ成長するまでの屈曲回数を測定した。なお、この測定は２回行い、その平均値を算出した。また、数値が大きいほど、耐屈曲亀裂成長性に優れ、７０％および１１０％は、もとの加硫ゴム組成物の長さに対する伸び率を示す。
【００３２】
（引張試験）
ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、３号ダンベルを用いて引張試験を実施し、各配合の破断強度（ＴＢ（ＭＰａ））を測定した。なお、ＴＢが大きいほどゴム強度に優れることを示す。
【００３３】
超微粒子酸化亜鉛を含有する実施例１および２のゴム組成物は、通常の酸化亜鉛を同量配合した比較例１および２のゴム組成物と比較して、耐屈曲亀裂成長性に優れている。
【００３４】
超微粒子酸化亜鉛の配合量が１重量部を下回る比較例３では、充分な耐屈曲亀裂成長性が得られない。
【００３５】
また、超微粒子酸化亜鉛の配合量が８重量部を超える比較例４では、充分な耐屈曲亀裂成長性が得られない。
【００３６】
【表１】
2009126966.tif 000002