JP2008088381A - ホワイトサイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いたホワイトサイドウォールを有するタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ファッション性に優れ、耐カット性および耐亀裂成長性ともに優れたホワイトサイドウォール用ゴム組成物ならびにそれを用いたホワイト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重量部に対して、平均粒子径が２００ｎｍ以下である超微粒子酸化亜鉛を１０〜５０重量部、および二酸化チタンを５〜５０重量部配合するホワイトサイドウォール用ゴム組成物、ならびにそれを用いたホワイトサイドウォールを有するタイヤ。
【選択図】なし

Description

本発明は、ホワイトサイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いたホワイトサイドウォールを有するタイヤに関する。

近年、乗用車の高級志向や外観向上志向などにより、タイヤのファッション性が要求されており、白ゴムをサイドウォール部に配することが知られている。白ゴムには、従来から黒色充填剤として使用されているカーボンブラックを配合すると、黒色のタイヤしか製造できないため、黒色充填剤であるカーボンブラックに代わって、白色充填剤が配合されている（たとえば、特許文献１参照）。

しかし、たとえ白色充填剤を配合していても、カーボンブラックが配合されていないため、補強性が低く、耐外傷性が低下してしまう。また、酸化亜鉛を白色充填剤として配合することも知られているが、充分な補強性は得られていないのが現状である。

特開２００５−１２６４７１号公報

本発明は、ファッション性に優れ、耐カット性および耐亀裂成長性ともに優れたホワイトサイドウォール用ゴム組成物ならびにそれを用いたホワイト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重量部に対して、平均粒子径が２００ｎｍ以下である超微粒子酸化亜鉛を１０〜５０重量部、および二酸化チタンを５〜５０重量部配合するホワイトサイドウォール用ゴム組成物に関する。

また、本発明は、前記ホワイトサイドウォール用ゴム組成物を用いたホワイト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、ゴム成分、所定の微粒子酸化亜鉛および二酸化チタンを所定量配合することで、ファッション性に優れ、耐カット性および耐亀裂成長性ともに優れたホワイトサイドウォール用ゴム組成物ならびにそれを用いたホワイトサイドウォールを有するタイヤを提供することができる。

本発明のホワイトサイドウォール用ゴム組成物は、ゴム成分、微粒子酸化亜鉛および二酸化チタンを配合する。

前記ゴム成分としてはとくに制限はなく、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、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ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、イソモノオレフィンとパラアルキルスチレンとの共重合体のハロゲン化物などがあげられ、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、耐候性、耐変色性、ゴム加工性およびゴム物性すべてに優れるという理由から、ＮＲ、ＩＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、ＩＩＲおよびＥＰＤＭが好ましく、ＮＲ、ＩＩＲおよびＥＰＤＭを組み合わせて配合することがより好ましい。

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。

ゴム成分中のＮＲの含有率は１０重量％以上が好ましく、３０重量％以上がより好ましい。ＮＲの含有率が１０重量％未満では、ゴム強度が低下する傾向がある。また、ＮＲの含有率は７０重量％以下が好ましく、６０重量％以下がより好ましい。ＮＲの含有率が７０重量％をこえると、耐候性が低下する傾向がある。

ＩＩＲとしては、純粋なブチルゴム以外にも、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）や臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）などがあげられる。なかでも、ゴム加工性に優れるという理由から、Ｃｌ−ＩＩＲおよびＢｒ−ＩＩＲが好ましい。

ゴム成分中のＩＩＲの含有率は１０重量％以上が好ましく、２０重量％以上がより好ましい。ＩＩＲの含有率が１０重量％未満では、耐候性が低下する傾向がある。また、ＩＩＲの含有率は６０重量％以下が好ましく、５０重量％以下がより好ましい。ＩＩＲの含有率が６０重量％をこえると、ゴム強度が低下する傾向がある。

ＥＰＤＭにおいて、エチレンおよびプロピレンを除いた第３成分としてのジエンの種類は、とくに制限されるわけではないが、他のジエン系ゴムとのなじみや、ゴム強度の観点から、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）が好ましい。

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り、白色充填剤として配合される。

超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径は２００ｎｍ以下、好ましくは１６０ｎｍ以下である。超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径が２００ｎｍをこえると、耐亀裂成長性の低下がみられる場合がある。また、超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径は３０ｎｍ以上が好ましく、６０ｎｍ以上がより好ましい。超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径が３０ｎｍ未満では、凝集力が非常に強くなり、耐亀裂成長性の改善効果がみられない傾向がある。

超微粒子酸化亜鉛の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して１０重量部以上、好ましくは１５重量部以上である。超微粒子酸化亜鉛の配合量が１０重量部未満では、白色性（ファッション性）を維持しつつ、耐カット性などの耐外傷性の充分な改善効果が得られない。また、超微粒子酸化亜鉛の配合量は５０重量部以下、好ましくは４０重量部以下である。超微粒子酸化亜鉛の配合量が５０重量部をこえると、分散が困難になり（凝集塊が発生し）、耐亀裂成長性が悪化する。

二酸化チタンの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して５重量部以上である。二酸化チタンの配合量が５重量部未満では、白色性が低下する。また、二酸化チタンの配合量は５０重量部以下、好ましくは４０重量部以下である。二酸化チタンの配合量が５０重量部をこえると、ゴム強度が低下する。

本発明では、超微粒子酸化亜鉛と二酸化チタンを組み合わせて用いることで、白色性を確保しながら、耐外傷性および耐亀裂成長性を向上させられるという効果が得られる。

本発明のホワイトサイドウォール用ゴム組成物には、超微粒子酸化亜鉛および二酸化チタン以外にも、従来から白色充填剤として知られるクレー、酸化マグネシウム、シリカ、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、タルク、ケイ酸マグネシウムなどを、超微粒子酸化亜鉛および二酸化チタンとともに配合することもできる。なかでも、耐外傷性および白色性の観点から、クレーおよび酸化マグネシウムが好ましい。なお、黒色充填剤として知られるカーボンブラックなどは、ファッション性や、白色性などの観点から、配合しないことが好ましい。

白色充填剤の合計配合量は、ゴム成分１００重量部に対して４０重量部以上が好ましく、５０重量部以上がより好ましい。白色充填剤の配合量が４０重量部未満では、充分な補強性や耐外傷性が得られない傾向がある。また、白色充填剤の配合量は１００重量部以下が好ましく、８０重量部以下がより好ましい。白色充填剤の配合量が１００重量部をこえると、耐亀裂成長性の低下や、破壊特性の低下を引き起こす傾向がある。

本発明のホワイトサイドウォール用ゴム組成物には、前記ゴム成分、超微粒子酸化亜鉛、二酸化チタン、クレーおよび酸化マグネシウム以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、たとえば、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。

本発明のタイヤは、本発明のホワイトサイドウォール用ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造することができる。すなわち、必要に応じて前記配合剤を配合した本発明のホワイトサイドウォール用ゴム組成物を、未加硫の状態でサイドウォールの形状に成形し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを成形する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより本発明のタイヤを得る。

このようにして得られた本発明のタイヤは、ファッション性に優れるとともに、耐外傷性および耐亀裂成長性に優れ、高性能なファッションタイヤとすることができる。

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。

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
クロロブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）：日本ブチル（株）製のＨＴ１０６６
エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）：住友化学（株）製のエスプレン５０２
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）
二酸化チタン：チタン工業（株）製のクロノスＫＡ１０
クレー：サウスイースタンクレー社（Ｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｃｌａｙ Ｃｏ．）製のクラウンクレー（ハードクレー）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「桐」
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：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）

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。

（耐カット性）
振り子式カットテスターで鋼鉄製の刃を用いて、５ｋｇの荷重で３０ｃｍの高さから落下させて、傷を負荷させ、刃先がゴム中へ侵入した深さを測定した。なお、測定は５回行い、その平均値を算出した。また、算出した平均値が小さいほど、耐カット性に優れることを示す。

（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、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。

前記試験の評価結果を表１に示す。

実施例１および２と、比較例１および２とを比較すると、通常の酸化亜鉛を配合した場合に比べて、超微粒子酸化亜鉛を配合すると、耐カット性に優れることがわかる。

実施例１と比較例３とを比較すると、たとえ白色充填剤の配合量を同一に保っても、超微粒子酸化亜鉛の配合量が１０重量部未満では、耐カット性の充分な改善効果が得られないことがわかる。

また、実施例３と比較例４とを比較すると、たとえ白色充填剤の配合量を同一に保っても、超微粒子酸化亜鉛の配合量が５０重量部をこえると、耐カット性は向上しても、耐亀裂成長性が低下することがわかる。

Claims (2)

1. ゴム成分１００重量部に対して、
   平均粒子径が３０〜２００ｎｍである超微粒子酸化亜鉛を１０〜５０重量部、および
   二酸化チタンを５〜５０重量部配合するホワイトサイドウォール用ゴム組成物。
2. 請求項１記載のホワイトサイドウォール用ゴム組成物を用いたホワイトサイドウォールを有するタイヤ。