(57)【要約】【課題】耐摩耗性と発熱性とを両立可能にするタイヤ用ゴム組成物を提供する。【解決手段】シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムを２０〜７０重量％含むジエン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラック３０〜５０重量部を配合し、該カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ［ｍ２／ｇ］とよう素吸着量ＩＡ［ｍｇ／ｇ］との比Ｎ２ＳＡ／ＩＡが１．１０〜１．３０、ＤＢＰ吸収量が５０〜７０ｃｍ３／１００ｇ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が８０〜１００ｍ２／ｇであることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムを２０〜７０重量％含むジエン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラック３０〜５０重量部を配合し、該カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ［ｍ２／ｇ］とよう素吸着量ＩＡ［ｍｇ／ｇ］との比Ｎ２ＳＡ／ＩＡが１．１０〜１．３０、ＤＢＰ吸収量が５０〜７０ｃｍ３／１００ｇ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が８０〜１００ｍ２／ｇであるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物によりサイドウォール部を構成した空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、耐摩耗性と発熱性とを両立可能にするサイドウォール用として好適なタイヤ用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤのサイドウォールは、縁石等と接触しやすいため耐摩耗性に優れることが求められている。同時に、サイドウォールは、走行中の変形量が大きく発熱しやすく、発熱量が多いと転がり抵抗を増し、燃料消費率を上げるため、低発熱性であることが求められている。
【０００３】
一般に、耐摩耗性を向上するためには、カーボンブラックを増量することが知られているが、カーボンブラックを増量すると発熱性が悪化すると共に、粘度上昇により押出加工性が悪化する。一方、ゴム組成物を低発熱性にするためには、シリカを配合することが知られているが、耐摩耗性や押出加工性が悪化してしまう。このように、耐摩耗性と発熱性及び押出加工性とは相反する特性であり、これら物性のすべてを両立することは困難であった。
【０００４】
特許文献１は、新たなサイドウォール用ゴム組成物として、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムを使用し、カーボンブラックのＣＴＡＢ吸着比表面積を限定することにより耐摩耗性（耐外傷性）などを改善することを提案している。しかし、この方法では、耐摩耗性は改善するが、ゴム組成物の発熱性については依然として悪化を改善できていないという問題があった。
【特許文献１】特開２００５−１３３０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、押出加工性を悪化させることなく、耐摩耗性と発熱性とを両立可能にするタイヤ用ゴム組成物、特にサイドウォール用ゴム組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムを２０〜７０重量％含むジエン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラック３０〜５０重量部を配合し、該カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ［ｍ２／ｇ］とよう素吸着量ＩＡ［ｍｇ／ｇ］との比Ｎ２ＳＡ／ＩＡが１．１０〜１．３０、ＤＢＰ吸収量が５０〜７０ｃｍ３／１００ｇ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が８０〜１００ｍ２／ｇであることを特徴とする。
【０００７】
このタイヤ用ゴム組成物は、空気入りタイヤのサイドウォール部を構成するのに好適である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム中にシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムを２０〜７０重量％配合することにより、ゴム組成物の耐摩耗性を向上すると共に、このジエン系ゴム１００重量部に対して、窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡとよう素吸着量ＩＡの比Ｎ２ＳＡ／ＩＡを１．１０〜１．３０、ＤＢＰ吸収量を５０〜７０ｃｍ３／１００ｇ、ＣＴＡＢ吸着比表面積を８０〜１００ｍ２／ｇのコロイダル特性を有するカーボンブラックを３０〜５０重量部配合することによりゴム組成物の発熱性と共に押出加工性を悪化しないようにしたので、押出加工性を悪化させることなく、耐摩耗性と発熱性とを両立可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ジエン系ゴムは、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられる天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブチルゴム等が挙げられる。これらジエン系ゴムは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。なお、ジエン系ゴムとして配合するブタジエンゴムは、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムを除くものとする。
【００１０】
ジエン系ゴムは、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムを２０〜７０重量％含むものでなければならない。これによりゴム組成物の耐摩耗性を向上すると共に、成形加工時の押出加工性を向上する効果が得られる。
【００１１】
ジエン系ゴムにおけるシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムの配合割合は、２０〜７０重量％であるが、より好ましくは３０〜６５重量％にするとよい。シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムが２０重量％未満であると、耐摩耗性や押出加工性を向上する効果が得られない。シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムが７０重量％を超えると、ゴム組成物の発熱性が悪化する。
【００１２】
シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンは、結晶性が高い樹脂であり、ブタジエンゴム中に微分散している。ブタジエンゴム中のシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンの含有量は、好ましくは１〜２０重量％、より好ましくは３〜１５重量％にするとよい。１重量％未満の場合、耐摩耗性や押出加工性を向上する効果が得られず、２０重量％を超えると、ゴム組成物の発熱性が悪化する。上記のシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムとしては、市販のものを使用することができ、例えば、宇部興産社製ＵＢＥＰＯＬ−ＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７、ＶＣＲ４５０、ＶＣＲ８００等を例示することができる。
【００１３】
本発明において、ゴム組成物にシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムを配合することにより耐摩耗性及が向上する反面で発熱性は悪化するが、本発明では、使用するカーボンブラックのコロイダル特性を以下のように選択することにより、ゴム組成物の発熱性の悪化を抑制し、耐摩耗性と発熱性とを両立可能にする。
【００１４】
本発明で使用するカーボンブラックのコロイダル特性は、窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ［ｍ２／ｇ］とよう素吸着量ＩＡ［ｍｇ／ｇ］との比Ｎ２ＳＡ／ＩＡが１．１０〜１．３０であり、好ましくは、１．１２〜１．２７にするとよい。比Ｎ２ＳＡ／ＩＡが１．１０未満のときは、ゴム組成物の発熱性が悪化する。比Ｎ２ＳＡ／ＩＡが１．３０を超えるときは、ゴム組成物の押出加工性が悪化する。窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡは、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に準拠して測定し、よう素吸着量ＩＡは、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−１に準拠して測定するものとする。
【００１５】
カーボンブラックのＤＢＰ吸収量は、５０〜７０ｃｍ３／１００ｇであり、好ましくは５５〜７０ｃｍ３／１００ｇにするとよい。ＤＢＰ吸収量が５０ｃｍ３／１００ｇ未満であると耐摩耗性が不足する。７０ｃｍ３／１００ｇを超えるときは、ゴム組成物の押出加工性が悪化する。ＤＢＰ吸収量は、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して、測定するものとする。
【００１６】
また、ＣＴＡＢ吸着比表面積は、８０〜１００ｍ２／ｇであり、好ましくは８０〜９５ｍ２／ｇにするとよい。ＣＴＡＢ吸着比表面積が８０ｍ２／ｇ未満のときは、耐摩耗性が不足する。１００ｍ２／ｇを超えるときは、ゴム組成物の発熱性が悪化する。ＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−３に準拠して、測定するものとする。
【００１７】
上記コロイダル特性のカーボンブラックは、市販されているものの中から選択し使用してもよいし、公知のカーボンブラックの製造装置を用いて、原料油の導入位置、導入量、導入圧力及び温度、導入総空気量、反応停止用冷却水導入位置などの発生条件を調製し、適宜製造してもよい。
【００１８】
カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、３０〜５０重量部であり、好ましくは３５〜４５重量部にするとよい。カーボンブラックが３０重量部未満の場合、耐摩耗性が不足する。カーボンブラックが５０重量部を超えると発熱性が悪化する。
【００１９】
タイヤ用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、老化防止剤、可塑剤などのゴム組成物に一般的に使用され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ゴム組成物とし、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は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。
【００２０】
タイヤ用ゴム組成物は、公知のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。
【００２１】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、空気入りタイヤのトレッド部、サイドウォール部、ビード部等のケーシングコンパウンドや、各種被覆ゴム等に適用が可能であり、特にサイドウォール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からなるサイドウォール部を有する空気入りタイヤは、走行中の発熱を抑制すると共に、耐摩耗性に優れる。
【００２２】
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００２３】
表１に示す７種類のカーボンブラック（ＣＢ−１〜ＣＢ−７）を用いて、表２，３に示す配合からなる１４種類のゴム組成物（実施例１〜５、標準例、比較例１〜８）を調製するに当たり、それぞれイオウ及び加硫促進剤を除く成分を秤量し、１.８Ｌの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、温度１４０〜１６０℃でマスターバッチを放出した。このマスターバッチを８インチのオープンロールに供し、温度５０〜８０℃でイオウ及び加硫促進剤を加え、混練し各ゴム組成物を得た。得られた１４種類のゴム組成物（実施例１〜５、標準例、比較例１〜８）を、その一部を押出加工性試験に供し、残部を耐摩耗性、粘弾性の試験のため、それぞれ所定形状の金型中で、１５０℃、３０分間加硫して試験片を作製し、下記に示す方法により試験を行った。
【００２４】
押出加工性
単軸押出機（ブラベンダー社製プラスティコーダー、スクリュー回転数４０ｒｐｍ、シリンダ温度１００℃）を用いて、ダイス形状が半径約１４ｍｍの円に内接する頂角約３０℃の二等辺三角形（頂点の曲率半径が０．２５ｍｍ）に近似したダイから、各ゴム組成物を２０秒押出したときの、押出物のエッジ切れの度合いをパネラー５人が５点満点で評価し、その平均値を求めた。評点が大きいほど押出加工性が優れることを意味する。
【００２５】
発熱性（ｔａｎδ）
得られた試験片をＪＩＳ  Ｋ６３９４に準拠して、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚの条件で、温度２０℃におけるｔａｎδを測定した。得られた結果は、標準例の値の逆数を１００とする指数で表わし表２，３に示した。この指数が大きいほど発熱性が小さく優れることを意味する。
【００２６】
耐摩耗性
得られた試験片をＪＩＳ  Ｋ６２６４に準拠して、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所社製）を使用して、温度２５℃、荷重３０Ｎ、スリップ率３０％、時間１０分の条件で摩耗量を測定した。得られた結果は、標準例の値の逆数を１００とする指数で表わし表２，３に示した。この指数が大きいほど耐摩耗性に優れることを意味する。
【００２７】
【表１】
2009263545.tif 000002
【００２８】
【表２】
2009263545.tif 000003
【００２９】
【表３】
2009263545.tif 000004
【００３０】
なお、表１，２，３において使用した原材料の種類を下記に示す。
ＮＲ：天然ゴム、ＲＳＳ＃３
ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製ＮＩＰＯＬ  ＢＲ  １２２０
ＶＣＲ：シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴム、宇部興産社製ＵＢＥＰＯＬ  ＶＣＲ４１２（シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンの含有量が１２重量％）
ＣＢ−１〜ＣＢ−４：カーボンブラックの試作品１〜試作品４、表１に示すコロイダル特性を有する各カーボンブラックは、炉頭部に接線方向空気供給口と炉軸方向に装着された燃焼バーナー及び原料油噴霧ノズルを備える燃焼室（直径４００ｍｍ、長さ５００ｍｍ）を設け、該燃焼室と同軸的に連結する前段狭径反応室（直径１８０ｍｍ、長さ５００ｍｍ）、後段反応室（直径１５０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ）及び引き続く広径反応室（直径３００ｍｍ）とから構成されたオイルファーネス炉を用い、原料油の導入位置、原料油の導入量、導入圧力及び温度、導入総空気量、反応停止用冷却水導入位置などの発生条件を適宜調製し、製造した。
ＣＢ−５：カーボンブラック、東海カーボン社製シーストＫＨ（Ｎ３３９）
ＣＢ−６：カーボンブラック、昭和キャボット社製ショウブラックＮ２２０
ＣＢ−７：カーボンブラック、東海カーボン社製シーストＮ
老化防止剤：住友化学社製アンチゲンＲＤ−Ｇ
亜鉛華：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
ステアリン酸：日本油脂社製ビーズステアリン酸
イオウ：アクゾノーベル社製クリステック  ＨＳ  ＯＴ  ２０
加硫促進剤：大内新興化学工業社製ノクセラーＤＭ