JP2007169430A

JP2007169430A - サイドウォール用ゴム組成物およびそれからなるサイドウォールを有するタイヤ

Info

Publication number: JP2007169430A
Application number: JP2005368287A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kunisawa; 鉄也國澤
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2025-12-21
Also published as: JP4860258B2

Abstract

【課題】耐久性および転がり抵抗性の向上をバランスよく両立させたサイドウォール用ゴム組成物およびそれからなるサイドウォールを有するタイヤを提供する。
【解決手段】ゴム成分１００質量部に対して、補強剤を２５〜１００質量部、および一般式（１）
−（Ｒ−Ｓ_x）_n− （１）
（式中、Ｒは

ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす）
を満足する化合物を２〜３０質量部含有するサイドウォール用ゴム組成物、およびそれからなるサイドウォールを有するタイヤ。
【選択図】なし

Description

本発明は、サイドウォール用ゴム組成物およびそれからなるサイドウォールを有するタイヤに関する。

従来よりタイヤのトレッド用ゴム組成物を改良して、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）、あるいはウェットグリップ性能を向上させるなど数々の研究がなされている。しかし、トレッド用ゴム組成物の改良だけでは、転がり抵抗性の向上には限界があるため、他のコンポーネントにおいても転がり抵抗性の向上化を検討する必要があった。

トレッドについで転がり抵抗に対する寄与が大きいタイヤ部材としては、サイドウォールがあげられる。

一般的に転がり抵抗性を向上させるために、充填剤としてシリカを用いることが行われているが、サイドウォール用ゴム組成物にシリカを配合した場合、転がり抵抗は低減する一方で、耐久性（ゴム強度）が低下するという問題があった。

また、従来から用いられている充填剤であるカーボンブラックの配合量を少なくすることが考えられるが、その場合でも、転がり抵抗は低減するが、耐久性（ゴム強度）が低下するという問題があった。

特許文献１には、特定のサルファイドポリマーを配合するクローラ用ゴム組成物が開示されているが、サイドウォール用ゴム組成物を改良することによってタイヤの転がり抵抗性の向上させたものではなかった
以上のように、耐久性（ゴム強度）および転がり抵抗性の向上をバランスよく両立させたサイドウォール用ゴム組成物は今まで得られていなかった。

特開２００５−４８０８３号公報

本発明は、耐久性および転がり抵抗性の向上をバランスよく両立させたサイドウォール用ゴム組成物およびそれからなるサイドウォールを有するタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、ゴム成分１００質量部に対して、補強剤を２５〜１００質量部、および一般式（１）
−（Ｒ−Ｓ_x）_n− （１）
（式中、Ｒは

ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす）
を満足する化合物を２〜３０質量部含有するサイドウォール用ゴム組成物に関する。

また、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タイヤに関する。

本発明によれば、分子内に硫黄原子を含むポリマーを加硫剤として含有するサイドウォーｒ用ゴム組成物をサイドウォールとして用いることにより、サイドウォールの耐久性（ゴム強度）およびタイヤの転がり抵抗性の向上をバランスよく両立させることができる。

本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、ゴム成分、補強剤、および一般式（１）
−（Ｒ−Ｓ_x）_n− （１）
（式中、Ｒは

ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす）
を満足する化合物（以下、化合物１）からなる。

ゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）、スチレン−イソプレン共重合ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合ゴムなどのジエン系ゴムがあげられる。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が、ゴムの強度と低燃費性のバランスに優れる点で、ゴム成分としてＮＲおよび／またはＢＲが好ましい。

補強剤としては、シリカ、カーボンブラック、タルク、クレーなどが挙げられる。なかでも、ゴムの補強性および低燃費性の向上効果が得られることから、カーボンブラック、シリカが好ましく、カーボンブラックがより好ましい。

補強剤としてカーボンブラックを使用する場合、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は２０ｍ²／ｇ以上が好ましく、２５ｍ²／ｇ以上がより好ましい。Ｎ₂ＳＡが２０ｍ²／ｇ未満では、サイドウォール用ゴム組成物としてのゴム強度が充分得られない傾向がある。また、カーボンブラックのＮ₂ＳＡは２１０ｍ²／ｇ以下が好ましく、１９０ｍ²／ｇ以下がより好ましい。Ｎ₂ＳＡが２１０ｍ²／ｇをこえると、未加硫時のゴム粘度が高くなって加工性の面で好ましくなく、また、燃費が悪化する傾向がある。

補強剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して２５質量部以上、好ましくは３０質量部以上である。含有量が２５質量部未満では、ゴム強度が低下する傾向があり好ましくない。また、補強剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して１００質量部以下、好ましくは９５質量部以下である。含有量が１００質量部をこえると、未加硫時のゴム粘度が高くなり、加工性の面で好ましくなく、燃費が悪化する傾向があり好ましくない。

本発明で使用する化合物１は、一般式（１）
−（Ｒ−Ｓ_x）_n− （１）
（式中、Ｒは

ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす）
を満足する。本発明において、化合物１は加硫剤として用いられる。

一般式（１）中、ｘは３〜６の整数、好ましくは３〜５の整数である。ｘが３未満では、加硫が遅延され、ｎが６をこえると、ゴム組成物の製造が困難となる。

一般式（１）中、ｎは１０〜４００の整数、好ましくは１０〜３００の整数である。ｎが１０未満では、化合物１が揮発しやすく取り扱いが困難になり、ｎが４００をこえると、ゴムとの相溶性が悪化する。

一般式（１）中、ｍは２〜５の整数、好ましくは２〜４の整数、さらに好ましくは２〜３の整数である。ｍが２未満では、得られたゴム組成物の屈曲性能が低下する傾向があり、ｍが５をこえると、ゴム組成物の充分な硬度が獲られない傾向がある。

化合物１の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して２質量部以上、好ましくは２．５質量部以上である。含有量が２質量部未満では、サイドウォール用ゴム組成物としてのゴム強度が充分に得られない傾向があり好ましくない。また、化合物１の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して３０質量部以下、好ましくは２５質量部以下である。含有量が３０質量部をこえると、サイドウォールの耐久性が低下する。

化合物１を本発明のサイドウォール用ゴム組成物に配合することで、以下のような架橋ユニットをゴムに導入することができ、加硫速度およびスコーチに影響を与えることなく、リバージョンを大幅に抑制することができる。また、一般の硫黄架橋では充分に得られないゴム組成物の耐熱性や、動的なストレスに対する耐性を得ることが可能である。さらに、ブルームしにくいため、外見上においても良好なサイドウォール用ゴム組成物を得ることができる。

化合物１は、ゴム組成物の製造において、８０〜１３０℃の温度条件下で添加され、混練りされることが好ましい。８０℃未満では、充分な混練りがなされず、また、１３０℃をこえると、加硫が開始されてしまうため、充分な混練りがなされないという問題が生じる。

化合物１は、硫黄などの加硫剤とともに使用することもできる。

本発明のサイドウォール用ゴム組成物には、前記加硫剤とともに、加硫促進剤を含有することが好ましい。加硫促進剤としては、スルフェンアミド系などの一般的なものが使用される。

加硫促進剤の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して０．３〜１５重量部が好ましい。加硫促進剤の含有量が０．３重量部未満では、充分な加硫がなされず、ゴム強度が著しく低下する傾向がある。また、加硫促進剤の含有量が１５重量部をこえると、加硫速度が非常に速くなり、加工性の面で好ましくなく、ゴム強度も低下する傾向がある。

本発明のサイドウォール用ゴム組成物には、前記ゴム成分、補強剤、化合物１などの加硫剤および加硫促進剤のほかに、必要に応じて、硫黄などの加硫剤、軟化剤、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛などを配合することができる。

本発明のタイヤは、前記ゴム組成物からなるサイドウォールを有することが好ましい。本発明のタイヤは、加硫剤および加硫促進剤以外のものを混練りして混練物を得て、さらに該混練物に加硫剤および加硫促進剤を添加し混練して得られる未加硫ゴム組成物をサイドウォール形状に成形し、他のタイヤ部材と貼りあわせて未加硫タイヤを成形し、加硫することによって製造されることが好ましい。

実施例にもとづいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

実施例において使用した各種薬品について、以下に記載する。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＢＲ：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Ｎ５５０（Ｎ₂ＳＡ：４１ｍ²／ｇ）
プロセスオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＰＳ３２
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックワックス
老化防止剤：フレキシス製のサントフレックス１３
ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２号
硫黄：軽井沢精錬所製の硫黄
化合物１：テトラサルファイドポリマー（ポリ−３，６−ジオキサオクタン−テトラスルフィド（ｍ＝２、ｘ＝４、ｎ＝２００））

加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ

実施例１〜３および比較例１〜２
（株）神戸製鋼所製１．７Ｌバンバリーを用いて、硫黄、化合物１および加硫促進剤を除く前記各種薬品を表１に示す配合内容にて１５０℃で５分間混練りした。得られた混練り物に硫黄、化合物１および加硫促進剤を加えて、二軸ローラーにて１０５℃で３分間練り込んだ混合物を１７５℃において１５分間加硫することでゴム組成物を作製した。得られたゴム組成物を用いて以下の試験を行なった。

（粘弾性試験）
（株）岩本製作所製のＶＥＳ−Ｆ−３により、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪２％で６０℃における調製したゴム組成物のｔａｎδ（損失正接）を測定した。ｔａｎδ値が小さいほど、転がり抵抗の低減に有利となる。

（引張試験）
ＪＩＳＫ６２５１に基づき、調製したゴム組成物からなるダンベル３号型試験片にて引張試験を実施した。この試験により各加硫ゴム組成物について、破断時のモジュラスＴＢ（ＭＰａ）および破断時の伸びＥＢ（％）をそれぞれ測定し、それらの積（ＴＢ×ＥＢ）をゴム強度の指標として評価した。

試験結果を表１に示す。

化合物１を２〜３０質量部の範囲で配合した実施例１〜３のゴム組成物は、化合物１が配合されていない比較例１に比べて、ＴＢ×ＥＢの値が向上して優れたゴム強度を示し、さらに、ｔａｎδ値が低減するため、転がり抵抗の低減に有利であった。

一方、化合物１を３５質量部配合した比較例２のゴム組成物は、ｔａｎδ値は低減するものの、ＴＢ×ＥＢの値が低下するため好ましくない。

Claims

ゴム成分１００質量部に対して、
補強剤を２５〜１００質量部、および
一般式（１）
−（Ｒ−Ｓ_x）_n− （１）
（式中、Ｒは

ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす）
を満足する化合物を２〜３０質量部含有するサイドウォール用ゴム組成物。
請求項１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タイヤ。