JP2003292685A

JP2003292685A - タイヤ用ゴム組成物

Info

Publication number: JP2003292685A
Application number: JP2002105280A
Authority: JP
Inventors: Kohei Takemura; 光平竹村
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-04-08
Filing date: 2002-04-08
Publication date: 2003-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】低空気透過性に優れたサイドウォール用ゴム
組成物および該ゴム組成物からなるサイドウォールを提
供する。【解決手段】（Ａ）ゴム成分１００重量部に対して、
（Ｂ）平均粒子径が１０〜１００μｍである平板状天然
鉱石５〜５０重量部を含有するサイドウォール用ゴム組
成物、および該ゴム組成物からなるサイドウォール。前
記平板状天然鉱石（Ｂ）は、セリサイト、マスコバイ
ト、フロゴバイト、カオリナイトおよびタルクからなる
群より選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。

Description

【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
ゴム組成物に関し、とりわけ空気を透過しにくくしたサ
イドウォール用ゴム組成物および該ゴム組成物からなる
サイドウォールに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車の低燃費化に対する社会的要請
に基づき、タイヤの軽量化が図られている。タイヤの軽
量化を達成する方法として、タイヤの厚さを薄くするこ
とがあげられるが、ゴム物性および低空気透過性の低下
は免れない。そのために、ゴム物性を損なわず、かつ低
空気透過性を改善する技術が求められている。

【０００３】従来、空気入りタイヤの空気透過性を低く
するために、低空気透過特性を有するブチルゴムでイン
ナーライナー部材を作製し、サイドウォール部材と張り
合わせることで気密性を保つ技術が知られている。

【０００４】タイヤの空気透過性をさらに低くするため
には、インナーライナー部だけでなく、インナーライナ
ー部とサイドウォール部双方の空気透過性が低いことが
望まれていたが、インナーライナーの空気透過性改善の
みで、サイドウォールの空気透過性改善については検討
がなされていなかった。

【０００５】特開２０００−１６０２８公報では、タイ
ヤトレッドに雲母などを混合し、雲母などがトレッドか
ら剥離することでサイピングが形成され、そのミクロな
サイピングによって氷上性能が向上するスタッドレスタ
イヤが開示されている。しかし、当該公報記載の技術は
トレッド材料であり、空気透過性には言及されていな
い。当該公報記載のゴム組成物をサイドウォールに用い
ると、混合した雲母の平均粒子径が大きいため、機械的
疲労特性に劣るという問題がある。

【０００６】また、特開平１１−３４８５１３号公報に
は、サイドウォールの外観向上のため複合雲母小片を混
合することが開示されている。しかし、外観（色）など
の改善効果のみに言及しており、空気透過性には言及さ
れていない。当該公報記載のタイヤは、空気透過性に関
して、混合した雲母の平均粒子径が大きいため、機械的
疲労特性に劣るという問題がある。

【０００７】特開平１１−１４０２３４号公報には、イ
ンナーライナーに雲母を混合し空気透過性を減ずるゴム
組成物が開示されている。しかし、インナーライナーに
関するものであり、サイドウォールの空気透過性改善と
は異なる。インナーライナーに使用する当該公報記載の
ゴム組成物をサイドウォールに用いると、耐屈曲性が非
常に劣るという問題がある。そのため、当該公報記載の
ゴム組成物の使用部分を、インナーライナーに変えてサ
イドウォールに置換することはできない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低空
気透過性に優れたサイドウォール用ゴム組成物および該
ゴム組成物からなるサイドウォールを提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、特定の大き
さの平板状天然鉱石をゴム組成物に配合することによ
り、その平板面内を空気が透過することを防ぎ、また空
気が透過するゴム中の経路（ＰＡＴＨ）を平板状天然鉱
石が減ずることによる効果で、ゴム組成物の空気透過性
を低くするものである。この組成物を用いることで、サ
イドウォール部の低空気透過性が改善され、従来のイン
ナーライナーの空気透過性改善のみでなく、双方の空気
透過性改善によって、タイヤの空気透過性をさらに低下
させることができる。

【００１０】また、平板状天然鉱石の補強材効果により
破断強度も上昇し、耐カット性も向上する。

【００１１】すなわち、本発明は、（Ａ）ゴム成分１０
０重量部に対して、（Ｂ）平均粒子径が１０〜１００μ
ｍである平板状天然鉱石５〜５０重量部を含有するサイ
ドウォール用ゴム組成物に関する。

【００１２】前記平板状天然鉱石（Ｂ）は、セリサイト
（絹雲母）、マスコバイト（白雲母）、フロゴバイト
（金雲母）、カオリナイトおよびタルクからなる群より
選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。

【００１３】前記サイドウォール用ゴム組成物は、さら
に（Ｃ）シランカップリング剤を含有することが好まし
い。

【００１４】また、本発明は、前記ゴム組成物からなる
サイドウォールに関する。

【００１５】

【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、（Ａ）ゴム成分および（Ｂ）平板状天然鉱石か
らなる。

【００１６】ゴム成分（Ａ）は、従来からタイヤのサイ
ドウォール部に用いられているものであれば、とくに制
限はない。たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴ
ム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジ
エンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ｐ−メチ
ルスチレン−イソブチレン共重合体の臭化物などがあげ
られる。これらは、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。なかでも亀裂成長抑制と耐カ
ット性、耐屈曲性が優れる点でＮＲ、ＢＲ、またはこれ
らの混合物が好ましい。

【００１７】平板状天然鉱石（Ｂ）とは、自然界に存在
し、そこより産出されるものであって、厚さと長径のア
スペクト比が２０以上の平板状あるいは円盤状物質のこ
とである。

【００１８】前記天然鉱石としては、たとえば雲母、タ
ルクなどがあげられ、これらのうち、少なくとも１種で
あればよい。

【００１９】前記雲母としては、セリサイト、マスコバ
イト、フロゴバイト、カオリナイト、ソーダ雲母、黒雲
母などがあげられる。

【００２０】なお、雲母は通常ジルコニウム（Ｚｒ）、
亜鉛（Ｚｎ）などの不純物を含むが、本発明の範囲を損
なわない範囲であれば構わない。

【００２１】前記天然鉱石の種類の中では、表面にＯＨ
基をもち、ゴムと相互作用する点からセリサイト、マス
コバイト、フロゴバイト、カオリナイトおよびタルクか
らなる群より選ばれた少なくとも１種であることが好ま
しく、さらにはセリサイト、マスコバイトまたはフロゴ
バイトが好ましい。

【００２２】本発明に用いられる天然鉱石は、平板状で
ある。平板状とは、フレーク状、円盤状などの形状を含
む概念である。具体的には、たとえば、アスペクト比２
０〜５００の天然鉱石であることが好ましい。天然鉱石
のアスペクト比が２０未満ではゴム材料中で天然鉱石が
配向することが難しく、空気透過性の改善に至らない傾
向があり、５００をこえるとその長径方向の長さのた
め、ゴム中の異物となり、機械的疲労特性が劣る傾向が
ある。なお、アスペクト比とは、平板状の鉱石の、長径
の厚さに対する比（長径÷厚さ）をいう。

【００２３】通常タイヤ部材用ゴムは、押し出し成型や
ロールによる成型で作製されるが、その際に平板状天然
鉱石がシート押し出し方向に配向し、押し出しシート厚
み方向への空気透過性を減ずる方向に並列する。

【００２４】平板状天然鉱石（Ｂ）の平均粒子径は、１
０〜１００μｍ、好ましくは１０〜８０μｍ、とくに好
ましくは１０〜５０μｍである。平板状天然鉱石の平均
粒子径が１０μｍ未満では、空気透過性の改善効果が見
られない。また、平板状天然鉱石の平均粒子径が１００
μｍをこえると、天然鉱石が異物となり、ゴムとの接着
性が低下し、耐久性の低下につながる。ここで、平均粒
子径とは、平板状の天然鉱石の長径の平均値をいう。

【００２５】平板状天然鉱石（Ｂ）の配合量は、ゴム成
分１００重量部に対して、５〜５０重量部、好ましくは
７〜４０重量部、さらに好ましくは１０〜３０重量部で
ある。平板状天然鉱石の配合量が５重量部未満では、空
気透過性の改善効果が見られない。また、平板状天然鉱
石の配合量が５０重量部をこえると、ゴムと天然鉱石と
の接着性が低下し、耐久性に問題が生じる。

【００２６】本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、
前記ゴム成分（Ａ）、平板状天然鉱石（Ｂ）に、さらに
（Ｃ）シランカップリング剤を配合することが好まし
い。シランカップリング剤（Ｃ）を配合することによ
り、天然鉱石とゴムとの結合力が強くなり、機械的疲労
特性が改善されるという効果が得られる。

【００２７】シランカップリング剤（Ｃ）の種類として
は、たとえば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピ
ル）テトラスルフィド、γ−グリシドオキシプロピル−
トリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピル−トリメ
トキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル−トリメト
キシシラン、γ−アミノプロピル−トリエトキシシラン
などがあげられる。なかでも、最も流通量が多く、経済
的であるという点でビス（３−トリエトキシシリルプロ
ピル）テトラスルフィドが好ましい。

【００２８】シランカップリング剤の配合量は、平板状
天然鉱石（Ｂ）の配合量の２〜２０重量％であることが
好ましい。シランカップリング剤の配合量が２重量％未
満ではシランカップリング剤で結合されない天然鉱石の
割合が多く、機械的疲労特性が劣る傾向があり、２０重
量％をこえて配合しても、天然鉱石よりも過剰なシラン
カップリング剤が存在し、経済的に不利になる傾向があ
る。

【００２９】シランカップリング剤は、前記平板状天然
鉱石（Ｂ）と予め混合してもよく、前記成分とともに一
括して混合してもよい。

【００３０】平板状天然鉱石（Ｂ）は、いずれの配合
量、粒子径の場合もシランカップリング剤などの表面処
理剤を用いることで、ゴムとの接着性の改善効果は見ら
れるが、上記範囲を逸脱するとカップリング剤の効果も
少なくなる。

【００３１】本発明のゴム組成物に、カーボンブラック
を配合すると屈曲性に対する補強効果が向上するという
効果が得られる。

【００３２】本発明のゴム組成物に配合するカーボンブ
ラックとしては、たとえば、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡ
Ｆ、ＦＥＦなどがあげられる。なかでもゴムとの結合が
強すぎることなく、適度な補強効果がある点で、ＦＥＦ
やＨＡＦが好ましい。

【００３３】前記カーボンブラックの配合量は、ゴム成
分（Ａ）１００重量部に対して、３０〜７０重量部であ
ることが好ましい。カーボンブラックの配合量が３０重
量部未満では、充分な補強効果が得られない傾向があ
り、７０重量部をこえると、ゴムとの結合が強くなりす
ぎ、耐屈曲性が劣る傾向がある。

【００３４】また、本発明のサイドウォール用ゴム組成
物には、本発明の効果を損なわない範囲で、硫黄などの
加硫剤、加硫促進剤、ワックス、ステアリン酸、オイル
などを含んでいてもよい。

【００３５】本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、
ゴム成分（Ａ）および平板状天然鉱石（Ｂ）を従来の方
法で混練、加硫することにより得られる。混練および加
硫の条件については、当業者であれば本発明の効果を損
なわない範囲で適宜選択することができる。

【００３６】本発明のサイドウォールは、混練した前記
ゴム組成物を用いて、通常の方法によって加硫、製造さ
れる。

【００３７】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明を具体的に
説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定され
るものではない。なお、実施例および比較例では、以下
の各原料を用いた。ＮＲ：ＲＳＳ＃１ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０ＢＳＢＲ：住友化学工業（株）製のＳＢＲ１５００カーボンブラック：三菱化学（株）製のＦＥＦグレード
Ｎ５５０アロマオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＡ
Ｈ−２４ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のＮ−フェニル
−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレン
ジアミン炭酸カルシウム：近江化学（株）製のサクセス２００Ｓ雲母１：（株）山口雲母工業所製の雲母Ａ−２１（マス
コバイト）（平均粒子径：２３μｍ、アスペクト比：４
０）雲母２：（株）山口雲母工業所製の雲母Ａ−５１（マス
コバイト）（平均粒子径：４６μｍ、アスペクト比：５
０）雲母３：（株）山口雲母工業所製のＢ−８２（平均粒子
径：０．４ｍｍ、アスペクト比：３０）雲母４：（株）山口雲母工業所製のＣ−９５Ｓ（平均表
面積：０．０１ｍｍ²、アスペクト比：４０）雲母５：フォラム社製（平均粒子径：１５μｍ）シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ−６９（ビ
ス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィ
ド）硫黄：鶴見化学（株）製のイオウ加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製の（Ｎ−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド

【００３８】実施例１〜５および比較例１〜６（製造方法）表１に示す配合内容にしたがって、硫黄、
促進剤以外をバンバリーによって、１５０℃４分間混練
したのち、オープンロールにて硫黄、加硫促進剤を混合
し、１７０℃１５分間の条件で加硫して、ゴム組成物を
得た。得られたゴム組成物を使用して、以下に示す各物
性の評価試験を行なった。

【００３９】・破断強度（ＪＩＳＫ６２５１）厚さ２ｍｍのサンプルからダンベル３号形サンプルを打
ち抜き、ＪＩＳＫ６２５１にしたがって評価を行なっ
た。

【００４０】・空気透過性試験（ＡＳＴＭＤ−１４３
４−７５法）厚さ１ｍｍ、直径９０ｍｍのサンプルを作製し、東洋精
機製作所製のガス透過率測定装置（Ｍ−Ｃ１）により測
定した空気透過係数を、比較例１を１００とした指数で
表示した。指数が小さいほど空気透過性が低く、すなわ
ちタイヤの空気保持性はよい。

【００４１】・耐屈曲性試験（ＪＩＳＫ６２６０）ＪＩＳＫ６２６０に基づき、５０％屈曲で１ｍｍ長さ
の亀裂が入るまでの回数を、比較例１を１００とした指
数で表示した。指数が大きいほど亀裂発生までの屈曲回
数が多く、耐屈曲性はよい。

【００４２】結果を表１に示す。

【００４３】規定の大きさの雲母を５〜５０重量部配合
した実施例１〜５では、耐屈曲性を維持しながら、空気
透過性を低減した。また、破断強度も向上した。

【００４４】一方、雲母を配合しなかった、または雲母
の配合量が５重量部未満であった比較例１および２で
は、空気透過性をほとんど低減しなかった。

【００４５】また、雲母を５０重量部をこえて配合した
比較例３では、空気透過性は低減したものの、耐屈曲性
および破断強度が低下した。

【００４６】規定の大きさをこえた雲母を使用した比較
例４および５では、耐屈曲性および破断強度が大幅に低
下した。

【００４７】インナーライナー用ゴム組成物を使用した
比較例６では、耐屈曲性が大幅に低下し、破断強度もま
た低下した。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、特定の大きさの平板状
天然鉱石をゴム組成物に配合することにより、耐カット
性および低空気透過性に優れたサイドウォール用ゴム組
成物が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ゴム成分１００重量部に対して、
（Ｂ）平均粒子径が１０〜１００μｍである平板状天然
鉱石５〜５０重量部を含有するサイドウォール用ゴム組
成物。
【請求項２】前記平板状天然鉱石（Ｂ）がセリサイ
ト、マスコバイト、フロゴバイト、カオリナイトおよび
タルクからなる群より選ばれた少なくとも１種であるこ
とを特徴とする請求項１記載のサイドウォール用ゴム組
成物。
【請求項３】さらに（Ｃ）シランカップリング剤を含
有する請求項１または２記載のサイドウォール用ゴム組
成物。
【請求項４】請求項１、２または３記載のゴム組成物
からなるサイドウォール。