JP2003321579A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硫黄系極圧添加剤をゴムに配合することによ
り、硬度が高くて、かつ、未加硫粘度の低い加工可能な
高硬度補強ゴム組成物を提供する。 【解決手段】 ジエン系ゴムを主体としたゴム１００重
量部に対して、カーボンブラックおよびシリカの総量５
０〜１５０重量部を配合し、更に、多硫化炭化水素、多
硫化脂肪酸、多硫化脂肪酸エステルおよび多硫化油脂の
群から選ばれる硫黄系極圧添加剤の少なくとも一種を２
〜５０重量部配合した高硬度補強ゴム組成物を、ビード
フィラーおよび／またはサイドウォール補強シートに用
いた空気入りタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤに
関し、更に詳細には、特定の高硬度補強ゴム組成物を、
ビードフィラーおよび／またはサイドウォール補強シー
トに用いた空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤの剛性を高めるために、通常、サ
イドウォールの内側にビート部からタイヤサイドウォー
ルに沿って伸びる高硬度補強ゴム（ビードフィラー）を
配置している。従来は、樹脂と樹脂架橋剤を配合するこ
とによって高硬度ゴムを得ているが、その場合、破断伸
びが低下したり、低 tanδのゴムが作りにくいという問
題点がある。しかし、この樹脂を使わずに高硬度ゴムを
作ると、未加硫時に硬過ぎて加工できないという問題が
ある。そこで、タイヤの耐久性向上、転がり抵抗低減の
ためには、破断伸びが高く、かつ tanδが低いゴムが求
められている。現在のところ、高硬度ゴムを作製するた
めに、硫黄系極圧添加剤をゴムに配合する技術は未だな
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明で
は、硫黄系極圧添加剤をゴムに配合することにより、硬
度が高くて、かつ、未加硫粘度の低い加工可能なゴム
を、ビードフィラーおよび／またはサイドウォール補強
シートに用いた空気入りタイヤを提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ジエン
系ゴムを主体としたゴム１００重量部に対して、カーボ
ンブラックおよびシリカの総量５０〜１５０重量部を配
合し、更に、多硫化炭化水素、多硫化脂肪酸、多硫化脂
肪酸エステルおよび多硫化油脂の群から選ばれる硫黄系
極圧添加剤の少なくとも一種を２〜５０重量部配合した
高硬度補強ゴム組成物を、ビードフィラーおよび／また
はサイドウォール補強シートに用いた空気入りタイヤが
提供される。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明では、ジエン系ゴムを主体
としたゴムにカーボンブラックやシリカなどのフィラー
を配合し、これに硫黄系極圧添加剤、例えば、多硫化炭
化水素、多硫化脂肪酸、多硫化脂肪酸エステルおよび多
硫化油脂のうち少なくとも一種を配合することによっ
て、硬度が高くて、かつ、未加硫粘度の低い加工可能な
高硬度ゴムが得られることを見出したものである。当該
高硬度ゴムでは、そこに配合した硫黄系極圧添加剤が、
未加硫時には軟化剤として機能してゴムの粘度を下げる
が、加硫時に硫黄系極圧添加剤に含まれる硫黄によって
ゴムと結合するために、加硫後はゴム中での流動性が失
われ、軟化剤としての機能を消失すると考えられる。こ
のような高硬度ゴムを空気入りタイヤのビードフィラー
および／またはサイドウォール補強シート部材に使用す
れば、上記特性が有効に発揮され、極めて有用である。

【０００６】本発明の高硬度補強ゴム組成物に主体的に
用いられるジエン系ゴムには、天然ゴム（ＮＲ）、およ
びジエン系合成ゴムとしての、例えば、ポリイソプレン
ゴム（ＩＰ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム
（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、ブチ
ルゴム（ＩＩＲ）等が使用される。これらは、単独で、
あるいは２種以上のゴム混合物として使用することがで
きる。天然ゴムとジエン系合成ゴムの２種以上のゴム混
合物として使用する場合には、天然ゴムの配合比率が２
０〜１００重量部であるゴム組成物とすることが所望の
目的を達成する上で好ましい。

【０００７】本発明の高硬度補強ゴム組成物に用いられ
る補強剤としてのカーボンブラックとシリカの総量は、
ゴム１００重量部に対して５０〜１５０重量部、好まし
くは、５５〜１２５重量部配合することが必要である。
本発明の当該ゴム組成物に使用するカーボンブラックと
しては、窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が２０〜１３０
（１０³ｍ²／ｋｇ）、ＤＢＰ吸油量が５０〜１３０（１
０^-5ｍ³／ｋｇ）であるものが好ましい。これらの特性
値が低過ぎると引張り強さ、モジュラスなどが低くなる
ので好ましくなく、逆に高過ぎるとＮ₂ＳＡでは、発熱
量が大きくなるので好ましくなく、ＤＢＰ吸油量では、
カーボンブラックとして製造が難しくなるので好ましく
ない。また、シリカとしては湿式シリカの沈降シリカが
使用される。シリカは配合されなくてもよく、使用する
場合は８０重量部以下の量で配合される。シリカを適量
使用すると tanδの低いゴムを得ることができ、タイヤ
の転がり抵抗を低減できる。また、サイド補強用のシー
トに使用可能な耐久性を持ったゴムを作製することがで
きる。多過ぎると電気伝導度が低下し、また補強剤の凝
集力が強くなり、混練中の分散が不十分となるので好ま
しくない。

【０００８】本発明の高硬度補強ゴム組成物に配合され
る硫黄系極圧添加剤としては、多硫化炭化水素、多硫化
脂肪酸、多硫化脂肪酸エステルおよび多硫化油脂から選
ばれる少なくとも一種の多硫化化合物が用いられる。こ
れらは市販の公知の化合物であり、これが単独で、また
は任意の混合物として使用されてよい。この多硫化化合
物に含まれる硫黄含有量は重量比で５〜５０重量％であ
り、また、該多硫化化合物中に含まれる平均硫黄分子数
は２〜６であることが、製品が高硬度で、かつ加工時に
おけるムーニー粘度が低いという本発明の作用効果を達
成する上で好ましい。そして、この配合量は、総量で２
〜５０重量部、より好ましくは３〜３０重量部が好適で
あり、この配合量が少ないと所望の作用効果を発揮でき
ず、また、逆に多過ぎると、所望の硬度が得られないの
で好ましくない。

【０００９】前記硫黄系極圧添加剤の具体例としては、
以下の多硫化化合物を有効に使用することができる。多硫化炭化水素 式：Ｃ_nＨ_2n+1−（Ｓ）_x−Ｃ_nＨ_2n+1 （式中、ｎは３
〜２５であり、ｘは２〜６である）で表わされる多硫化
炭化水素化合物を挙げることができ、具体的には、以下
の式（Ｉ）で示される多硫化Ｃ₅オレフィンが挙げられ
る。

【化１】

【００１０】多硫化脂肪酸 パルミトオレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノー
ル酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、アラキジン
酸、アラキドン酸、ネルボン酸等の不飽和脂肪酸の多硫
化物が挙げられる。

【００１１】多硫化脂肪酸エステル オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、
ステアロール酸、リシノール酸、リシノエライジン酸、
ブラシジン酸、エルカ酸等のメチルおよびエチルエス
テル化合物の多硫化物が挙げられる。具体的には、例え
ば、以下の式（ＩＩ）で示される脂肪酸の２量体や、そ
れぞれ式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）および（Ｖ）で示される
１量体（例えば３６重量％）、２量体（例えば４７重量
％）および３量体（例えば９重量％）の混合物等が挙げ
られる。

【００１２】

【化２】

【００１３】

【化３】

【００１４】多硫化油脂 具体的には、例えば、以下の式（ＶＩ）および（ＶＩ
Ｉ）で示される分子内硫黄架橋構造および分子間硫黄架
橋構造のものが挙げられる。

【００１５】

【化４】

【００１６】本発明の高硬度補強ゴム組成物には、前記
した成分に加えて、通常の加硫または架橋剤、加硫また
は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などの
タイヤ用に配合されている各種添加剤が、従来の一般的
な配合量として適宜配合されて用いられる。かかる配合
物は、一般的な方法で混練、加硫してゴム組成物とし、
本発明の空気入りタイヤ用のビードフィラーおよび／ま
たはサイドウォール補強シート部材とすることができ
る。

【００１７】

【実施例】以下、標準例、実施例および比較例によって
本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれら
の実施例によって限定するものでないことは言うまでも
ない。

【００１８】試験サンプルの作製 以下の表１に示す配合における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
３〜５分間混練し、１６０℃に達した時に放出したマス
ターバッチに加硫促進剤と硫黄を８インチのオープンロ
ールで混練してゴム組成物を得た。得られたゴム組成物
のムーニー粘度を測定した。次いで、このゴム組成物を
１５×１５×０.２ｃｍの金型中で、１６０℃で２０分
間プレス加硫して目的とする試験片を作製し、これによ
りtanδ（６０℃）および硬さ（Ｈｓ）を測定、評価し
た。

【００１９】試験方法 １）ムーニー粘度：ＪＩＳ Ｋ６３００に準拠して、１
００℃にて測定した。 ２）tanδ（６０℃）：東洋精機製作所製レオログラフ
ソリッドを用い、初期歪＝１０％、動的歪＝２％、周波
数＝２０Ｈｚで粘弾性を測定した。 ３）硬さ（Ｈｓ）：ＪＩＳ Ｋ６３００に準拠して、室
温にて測定した。

【００２０】標準例、実施例１〜３および比較例１ 結果を表１に示す。

【表１】

【００２１】

【発明の効果】上記表１の結果よりみて、本発明の硫黄
系極圧添加剤を加工助剤に使用した実施例のゴム組成物
では、ムーニー粘度が標準例および比較例１のこれを配
合しないものよりも低くてゴム加工性が改良されていな
がら、tanδ（６０℃）および硬さ（Ｈｓ）の点では遜
色ないことがわかる。よって、本発明のゴム組成物で
は、その硬さ（Ｈｓ）およびtanδ（６０℃）を維持し
つつ、その加工性を大巾に向上させていることから、特
に、これを空気入りタイヤのビードフィラーおよび／ま
たはサイドウォール補強シートの作製に使用すれば、極
めて有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｋ 3/36 5/36 5/36 (72)発明者 三原 諭 神奈川県平塚市追分２番１号 横浜ゴム株 式会社平塚製造所内 Ｆターム(参考） 4J002 AC011 AC071 AC081 BB181 DA037 DJ016 EV018 EV098 FD016 FD147 GN01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジエン系ゴムを主体としたゴム１００重
   量部に対して、カーボンブラックおよびシリカの総量５
   ０〜１５０重量部を配合し、更に、多硫化炭化水素、多
   硫化脂肪酸、多硫化脂肪酸エステルおよび多硫化油脂の
   群から選ばれる硫黄系極圧添加剤の少なくとも一種を２
   〜５０重量部配合した高硬度補強ゴム組成物を、ビード
   フィラーおよび／またはサイドウォール補強シートに用
   いた空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記多硫化炭化水素、多硫化脂肪酸、多
   硫化脂肪酸エステルおよび多硫化油脂の群から選ばれる
   硫黄系極圧添加剤のそれぞれに含まれる硫黄含有量が重
   量比で５〜５０重量％である、請求項１に記載の空気入
   りタイヤ。
3. 【請求項３】 前記多硫化炭化水素、多硫化脂肪酸、多
   硫化脂肪酸エステルおよび多硫化油脂の群から選ばれる
   硫黄系極圧添加剤のそれぞれの硫黄系極圧添加剤中に含
   まれる平均硫黄分子数が２〜６である請求項１または２
   に記載の空気入りタイヤ。