JP2008308639A - ゴム組成物、クリンチおよびタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】石油資源に由来する成分の使用量を抑えることができ、未加硫時においては加工性が良好であり、加硫後においては高耐摩耗性および高強度のゴムとすることができるタイヤのクリンチを形成するためのゴム組成物、そのゴム組成物を用いて形成されたクリンチおよびタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤのクリンチを形成するためのゴム組成物であって、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの少なくとも一方を含有するゴム成分を含むとともに、ゴム成分１００質量部に対して、３０質量部以上のシリカと、０．１質量部以上１０質量部以下のキノン・ジイミン系化合物と、を含むゴム組成物、そのゴム組成物を用いて形成されたクリンチおよびタイヤである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゴム組成物、クリンチおよびタイヤに関し、特に、石油資源に由来する成分の使用量を抑えることができ、未加硫時においては加工性が良好であり、加硫後においては高耐摩耗性および高強度のゴムとすることができるタイヤのクリンチを形成するためのゴム組成物、そのゴム組成物を用いて形成されたクリンチおよびタイヤに関する。

現在市販されているタイヤは、その全質量の半分以上が石油資源に由来する成分から構成されている。たとえば、一般的な乗用車用ラジアルタイヤにおいては、タイヤの全質量に対して、石油資源に由来する成分として、合成ゴムが約２割、カーボンブラックが約２割、他にアロマオイルや合成繊維等が含まれており、タイヤ全質量の５割以上が石油資源に由来する成分から構成されている。

しかしながら、近年、環境問題が重視されるようになり、ＣＯ₂の排出を抑制する規制が強化されている。また、石油資源は有限であって供給量が年々減少していることから、将来的に石油価格の高騰が予測され、石油資源に由来する成分の使用には限界がある。さらに、石油資源の枯渇に直面した場合、このような石油資源に由来する成分から構成されるタイヤを製造することが困難になることが予想される。

そのため、石油資源に由来しない成分（石油外資源に由来する成分）を主成分としたエコタイヤが注目されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００４−３３９２８７号公報

上記のエコタイヤにおいて、石油資源に由来する成分の使用量をさらに抑える観点からは、タイヤのリムとビードワイヤとの摩損の発生を低減するためにビードワイヤの底面から側面に渡って設置されるクリンチについても石油外資源に由来する成分をなるべく用いて形成することが好ましい。

そこで、たとえば、クリンチを形成するためのゴム組成物の充填剤として、石油資源に由来するカーボンブラックの代わりに石油外資源に由来するシリカを用いることが考えられる。

しかしながら、この場合には、未加硫時においてはゴム組成物の加工性が低下するために成形することが困難になるとともに、加硫後においてはゴムの耐摩耗性および強度が低下し、タイヤのクリンチとしての使用が困難になるという問題があった。

上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、石油資源に由来する成分の使用量を抑えることができ、未加硫時においては加工性が良好であり、加硫後においては高耐摩耗性および高強度のゴムとすることができるタイヤのクリンチを形成するためのゴム組成物、そのゴム組成物を用いて形成されたクリンチおよびタイヤを提供することにある。

本発明は、タイヤのクリンチを形成するためのゴム組成物であって、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの少なくとも一方を含有するゴム成分を含むとともに、ゴム成分１００質量部に対して、３０質量部以上のシリカと、０．１質量部以上１０質量部以下のキノン・ジイミン系化合物と、を含むゴム組成物である。

ここで、本発明のゴム組成物において、キノン・ジイミン系化合物としては、ベンゼンアミン，Ｎ−{４−［（１，３−ジメチルブチル）イミノ］−２，５−シクロヘキサジエン−１−イリジン}を用いることが好ましい。

また、本発明のゴム組成物においては、ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラックの含有量が２５質量部以下であることが好ましい。

また、本発明のゴム組成物においては、ゴム成分が天然ゴムとエポキシ化天然ゴムとの混合物からなり、天然ゴムの含有量がゴム成分の５０質量％以上であることが好ましい。

また、本発明のゴム組成物は、シランカップリング剤を含有することが好ましい。
また、本発明は、上記のいずれかのゴム組成物からなるクリンチである。

さらに、本発明は、上記のクリンチを用いて製造されたタイヤである。

本発明によれば、石油資源に由来する成分の使用量を抑えることができ、未加硫時においては加工性が良好であり、加硫後においては高耐摩耗性および高強度のゴムとすることができるタイヤのクリンチを形成するためのゴム組成物、そのゴム組成物を用いて形成されたクリンチおよびタイヤを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。

本発明者が鋭意検討した結果、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの少なくとも一方を含有するゴム成分を含むとともに、そのゴム成分１００質量部に対して、３０質量部以上のシリカと、０．１質量部以上１０質量部以下のキノン・ジイミン系化合物と、を含むゴム組成物は、石油資源に由来する成分の使用量を抑えることができるだけでなく、未加硫時においては加工性が良好であり、加硫後においては高耐摩耗性および高強度のゴムとすることができることから、このゴム組成物を用いてクリンチを作製した場合には、クリンチの特性を優れたものにすることができることを見いだし、本発明を完成するに至った。

＜ゴム成分＞
本発明においては、ゴム成分として、天然ゴム若しくはエポキシ化天然ゴムのいずれか一方のゴム、または天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの双方を混合した混合ゴム等が用いられる。

上記のように、ゴム成分として、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの少なくとも一方を含有するゴム成分を用いることによって、石油資源に由来する成分の使用量を低減することができる。

ここで、天然ゴムとしては、従来から公知のものを使用することができ、たとえば、ＲＳＳまたはＴＳＲ等のタイヤ工業において一般的なものを用いることができる。

エポキシ化天然ゴムとしては、従来から公知のものを使用することができ、たとえば市販のエポキシ化天然ゴム、または天然ゴムをエポキシ化したもの等を用いることができる。

ここで、市販のエポキシ化天然ゴムとしては、たとえば、Ｋｕｍｐｌａｎ Ｇｕｔｈｒｉｅ Ｂｅｒｈａｄから販売されているエポキシ化率が２５％のＥＮＲ２５やエポキシ化率が５０％のＥＮＲ５０等を用いることができる。

また、天然ゴムをエポキシ化する方法としては、たとえば、クロルヒドリン法、直接酸化法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法等の方法を用いることができる。ここで、過酸法としては、たとえば、天然ゴムに過酢酸または過ギ酸等の有機過酸を反応させる方法等を用いることができる。

ここで、エポキシ化天然ゴムにおけるエポキシ化率は５モル％以上であることが好ましく、１０モル％以上であることがより好ましい。エポキシ化率が５モル％以上、特に１０モル％以上である場合には、天然ゴムとの物性が大きく異なる傾向にある。

また、エポキシ化天然ゴムにおけるエポキシ化率は８０モル％以下であることが好ましく、６０モル％以下であることがより好ましい。エポキシ化率が８０モル％以下、特に６０モル％以下である場合には、加硫時のリバージョンの発生が抑えられるため、混練り後のゴム組成物のまとまりを良好なものとすることができ、ゴム組成物の取扱いが容易となることから、ゴム組成物の加工性およびタイヤの性能が向上する傾向にある。

なお、エポキシ化率とは、エポキシ化される前のゴム中の二重結合の総数に対するそのゴム中の二重結合がエポキシ化された数の割合（モル％）のことである。

また、ゴム成分として、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの双方を混合した混合ゴムを用いる場合には、天然ゴムの含有量は、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムからなるゴム成分の５０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましい。天然ゴムの含有量がゴム成分の５０質量％以上である場合、特に６０質量％以上である場合には、本発明のゴム組成物を用いて作製したクリンチを含むタイヤの転がり抵抗が低下する傾向にある。

また、本発明においては、ゴム成分に天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの少なくとも一方が含まれていれば、たとえば、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）またはブチルゴム（ＩＩＲ）等の少なくとも１種のゴムが含まれていてもよい。

＜シリカ＞
本発明のゴム組成物には、上記のゴム成分１００質量部に対してシリカが３０質量部以上含まれる。このような構成とすることによって、充填剤としてのカーボンブラックの使用量を低減することができるため、石油資源に由来する成分の使用量を低減することができるとともに、シリカによる十分な補強効果を得ることができる。なお、シリカとしては、従来から公知のものを用いることができ、たとえば、無水シリカおよび／または含水シリカ等を用いることができる。

ここで、シリカによる十分な補強効果をさらに得る観点からは、シリカの含有量は、上記のゴム成分１００質量部に対して、５０質量部以上であることが好ましく、５５質量部以上であることがより好ましい。

また、本発明のゴム組成物の加工性の低下を抑制する観点からは、シリカの含有量は、上記のゴム成分１００質量部に対して、１００質量部以下であることが好ましく、９５質量部以下であることがより好ましい。

ここで、シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、１００ｍ²／ｇ以上であることが好ましく、１１０ｍ²／ｇ以上であることがより好ましい。シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が１００ｍ²／ｇ以上、特に１１０ｍ²／ｇ以上である場合には、シリカによる十分な補強効果が得られる傾向にある。

また、シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、３００ｍ²／ｇ以下であることが好ましく、２８０ｍ²／ｇ以下であることがより好ましい。シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が３００ｍ²／ｇ以下、特に２８０ｍ²／ｇ以下である場合には、シリカの分散性および低発熱性が向上する傾向にある。

＜シランカップリング剤＞
また、本発明のゴム組成物には、シリカとともにシランカップリング剤が含まれることが好ましい。ここで、シランカップリング剤としては、従来から公知のものを用いることができ、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、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド等のスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシラン等のメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等のグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリリエトキシシラン等のニトロ系、３−クロロプロピルメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン等のクロロ系が挙げられる。なお、上記のシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。

シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、４質量部以上であることが好ましく、８質量部以上であることがより好ましい。シランカップリング剤の含有量がシリカ１００質量部に対して４質量部以上、特に８質量部以上である場合には、本発明のゴム組成物のムーニー粘度の増大を抑えて優れた加工性を得ることができるとともに、本発明のゴム組成物の加硫後のゴムの耐摩耗性を向上することができる傾向にある。

＜カーボンブラック＞
本発明のゴム組成物には、石油資源に由来する従来から公知のカーボンブラックが含まれていてもよい。しかしながら、石油資源に由来する成分の使用量を低減する観点からは、上記のゴム成分１００質量部に対してカーボンブラックの含有量は２５質量部以下であることが好ましく、５質量部以下であることがより好ましく、全く含有されていないことが最も好ましい。

また、カーボンブラックとしては、たとえば、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ等の従来から公知のカーボンブラックを用いることができる。

ここで、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、３０ｍ²／ｇ以上であることが好ましく、５０ｍ²／ｇ以上であることがより好ましい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が３０ｍ²／ｇ以上、特に５０ｍ²／ｇ以上である場合には、カーボンブラックによる十分な補強効果が得られる傾向にある。

また、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、３００ｍ²／ｇ以下であることが好ましく、２５０ｍ²／ｇ以下であることがより好ましい。カーボンブラックの窒
素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が３００ｍ²／ｇ以下、特に２５０ｍ²／ｇ以下である場合には、本発明のゴム組成物の加工性が向上する傾向にある。

＜キノン・ジイミン系化合物＞
本発明のゴム組成物には、上記のゴム成分１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部以下のキノン・ジイミン系化合物が含まれている。キノン・ジイミン系化合物は、老化防止剤として機能するとともに、混練り後のゴム組成物のムーニー粘度を低下させる機能を有する。

ここで、キノン・ジイミン系化合物としては、下記の一般式（Ｉ）で表わされる化合物を用いることができる。

なお、上記の一般式（Ｉ）において、ＲおよびＲ’はそれぞれ独立に、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基等の鎖状炭化水素基、シクロヘキシル基等の脂環式炭化水素基、フェニル基等の芳香族炭化水素基等を表わす。上記の一般式（Ｉ）において、ＲおよびＲ’はそれぞれ同一の置換基を表していてもよく、異なる置換基を表していてもよい。

また、キノン・ジイミン系化合物としては、下記の一般式（ＩＩ）で表わされるベンゼンアミン，Ｎ−{４−［（１，３−ジメチルブチル）イミノ］−２，５−シクロヘキサジエン−１−イリジン}を用いることが好ましい。

また、キノン・ジイミン系化合物の含有量は、上記のゴム成分１００質量部に対して１質量部以上であることが好ましく、２質量部以上であることがより好ましい。キノン・ジイミン系化合物がゴム成分１００質量部に対して１質量部以上、特に２質量部以上である場合には未加硫時における本発明のゴム組成物のムーニー粘度をさらに低下することができる傾向にある。

また、キノン・ジイミン系化合物の含有量は、上記のゴム成分１００質量部に対して８質量部以下であることがより好ましい。キノン・ジイミン系化合物の含有量が上記のゴム成分１００質量部に対して８質量部以下である場合には、本発明のゴム組成物の加硫後のゴムの表面にキノン・ジイミン系化合物がブルームしてゴムが汚染される傾向が小さくなる。

＜その他成分＞
本発明のゴム組成物には、上記以外にも、たとえば、タイヤ工業において一般的に使用されるワックス、各種の老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄等の加硫剤または各種の加硫促進剤等の各種成分が適宜配合されていてもよい。

＜ゴム組成物＞
本発明のゴム組成物は、たとえば、上記の天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの少なくとも一方を含有するゴム成分と、シリカと、キノン・ジイミン系化合物と、を混合すること等によって製造することができる。ここで、必要に応じて、従来から公知の成分を適宜加えて混合してもよいことは言うまでもない。

また、本発明のゴム組成物の製造に用いられる混合方法としては、従来から公知の混合方法を用いることができ、たとえば、従来から公知のオープンロール、バンバリーミキサー、加圧型ニーダーまたは連続混練機等を用いて混練りする方法等がある。そして、混練り後に、本発明のゴム組成物をたとえば押し出し機によって必要とする形状に押し出すこと等によって、クリンチを得ることができる。

＜タイヤ＞
上記の本発明のゴム組成物は、未加硫の状態で押出し加工等により所定の形状に加工されて、クリンチが形成される。そして、このようにして形成されたクリンチを含むそれぞれのタイヤ部材を所定の位置に配置すること等によってグリーンタイヤを作製し、その後、グリーンタイヤの各部材を構成するゴム組成物を加硫すること等によって、本発明のタイヤが製造される。

図１に、本発明のタイヤの一例の左上部半分の模式的な断面図を示す。ここで、タイヤ１は、タイヤ１の接地面となるトレッド２と、トレッド２の両端からタイヤ半径方向内方に延びてタイヤ１の側面を構成する一対のサイドウォール３と、各サイドウォール３の内方端に位置するビードコア５とを備える。また、ビードコア５，５間にはプライ６が掛け渡されるとともに、このプライ６の外側かつトレッド２の内側にはタガ効果を有してトレッド２を補強するベルト７が設置されている。

プライ６は、たとえば、タイヤ赤道ＣＯ（タイヤ１の外周面の幅の中心をタイヤ１の外周面の周方向に１回転させて得られる仮想線）に対してたとえば７０°〜９０°の角度を為す複数のコードが埋設されたゴムシートから形成することができる。また、プライ６は、トレッド２からサイドウォール３を経てビードコア５の廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折り返されて係止されている。

ベルト７は、たとえば、タイヤ赤道ＣＯに対してたとえば４０°以下の角度を為す複数のコードが埋設されたゴムシートから形成することができる。

また、タイヤ１には、必要に応じてベルト７の剥離を抑止するためのバンド（図示せず）が設けられていてもよい。ここで、バンドは、たとえば、複数のコードが埋設されたゴムシートからなり、タイヤ赤道ＣＯとほぼ平行にベルト７の外側に螺旋巻きすることによって設置することができる。

また、タイヤ１には、ビードコア５からタイヤ半径方向外方に延びるビードエイペックス８が形成されているとともに、プライ６の内側にはインナーライナー９が設置されており、プライ６の折返し部の外側はサイドウォール３およびサイドウォール３からタイヤ半径方向内方に延びるクリンチ４で被覆されている。なお、クリンチ４は、本発明のゴム組成物が加硫されることによって形成されている。

以上の構成を有するタイヤ１は、本発明のタイヤ用ゴム組成物を用いてクリンチ４が形成されていることから、クリンチ４を高耐摩耗性かつ高強度のものとすることができるため、タイヤ１のリムとビードワイヤとの摩損の発生を低減することができる。

また、上記構成のタイヤ１は、石油資源に由来する成分の使用量を抑えることができることから、環境に配慮することも、将来の石油の供給量の減少に備えることもできるエコタイヤとすることができる。

なお、図１に示すタイヤ１は乗用車用のタイヤとなっているが、本発明はこれに限定されず、たとえば、乗用車用、トラック用、バス用、重車両用等の各種タイヤに適用される。

また、石油資源に由来する成分の使用量を抑制する観点からは、クリンチ４以外のタイヤの部位についても石油資源に由来する成分以外の成分をできるだけ用いて作製することが好ましいことは言うまでもない。

＜未加硫ゴム組成物の作製＞
表１に示す配合に従って、（株）神戸製鋼製の１．７Ｌのバンバリーミキサーを用いて、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、シリカ、シランカップリング剤およびキノン・ジイミン系化合物を１３０℃で２分間混練りし、マスターバッチを得た。

そして、上記のようにして得たマスターバッチを一旦排出した後、（株）神戸製鋼製の１．７Ｌのバンバリーミキサーで上記のようにして得たマスターバッチに硫黄および加硫促進剤以外の成分を加え、１３０℃で２分間混練りし、混練り物を得た。

その後、オープンロールを用いて、上記のようにして得た混練り物、硫黄および加硫促進剤を９５℃で２分間混練りし、実施例１〜３および比較例１〜３のそれぞれの未加硫ゴム組成物を得た。なお、表１のその他成分の欄に示されている数値は、ゴム成分の配合量を１００質量部としたときの各成分の配合量が質量部で表わされている。

（注１）天然ゴム（ＮＲ）：ＴＳＲ
（注２）エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）：Ｋｕｍｐｌａｎ Ｇｕｔｈｒｉｅ Ｂｅｒｈａｄ製のＥＮＲ２５（エポキシ化率：２５％）
（注３）ブタジエンゴム（ＢＲ）：ＪＳＲ（株）製のＳＢＲ１５０２
（注４）カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ３３０（Ｎ₂ＳＡ：１１５ｍ²／ｇ）
（注５）シリカ：デグッサ製のウルトラジルＶＮ３（Ｎ₂ＳＡ：１７５ｍ²／ｇ）
（注６）シランカップリング剤：デグッサ製の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）
（注７）キノン・ジイミン系化合物：ＦＬＥＸＳＹＳ製のＱ−ＦＬＥＸ ＱＤＩ（ベンゼンアミン，Ｎ−{４−［（１，３−ジメチルブチル）イミノ］−２，５−シクロヘキサジエン−１−イリジン}）
（注８）ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックワックス
（注９）老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６Ｃ（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
（注１０）ステアリン酸：日本油脂（株）製
（注１１）酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
（注１２）硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
（注１３）加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリル−スルフェンアミド）
＜ムーニー粘度＞
実施例１〜３および比較例１〜３のそれぞれの未加硫ゴム組成物について、ＪＩＳ Ｋ６３００−１「未加硫ゴム−物理特性−第１部：ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準じて１３０℃の条件でムーニー粘度を測定した。その結果を表１に示す。なお、表１において、ムーニー粘度は、比較例１の未加硫ゴム組成物のムーニー粘度を１００としたときの相対値で表わされている。

なお、表１のムーニー粘度の欄の数値が大きいほど、ムーニー粘度が低く、加工性に優れることを示している。ここで、表１のムーニー粘度の欄の数値が８０以上の未加硫ゴム組成物が加工性に優れている。

＜シート加工性＞
実施例１〜３および比較例１〜３のそれぞれの未加硫ゴム組成物をロールを用いてそれぞれシーティングすることによって、実施例１〜３および比較例１〜３のそれぞれの未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシートを得た。

これらの未加硫ゴムシートの表面を目視により確認して未加硫ゴムシートの形状を確認した。その結果を表１に示す。

なお、表１のシート加工性の欄において、耳切れ等の問題が確認されずシート加工性が良好であったものをＡとし、耳切れ等の問題が確認されシート加工性が良好でなかったものをＢとして示している。

＜ピコ摩耗試験＞
上記のようにして得られた実施例１〜３および比較例１〜３の未加硫ゴム組成物をそれぞれ１５０℃で３０分間加硫することによって、実施例１〜３および比較例１〜３のそれぞれの加硫ゴムシートを得た。

そして、上記のようにして得られた実施例１〜３および比較例１〜３の加硫ゴムシートについて、ＪＩＳ Ｋ６２６４−２「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐摩耗性の求め方−第２部：試験方法」に準じて、（株）上島製作所製のピコ摩耗試験機にて摩耗させ、各加硫ゴムシートの摩耗体積を測定した。そして、比較例１の加硫ゴムシートの摩耗体積を１００として下記の式（１）により実施例１〜３および比較例１〜３の加硫ゴムシートのそれぞれのピコ摩耗指数を算出した。その結果を表１に示す。
（ピコ摩耗指数）＝１００×（比較例１の加硫ゴムシートの摩耗体積）／（実施例１〜３および比較例１〜３の加硫ゴムシートのそれぞれの摩耗体積） …（１）
なお、表１のピコ摩耗指数の数値が１００以上のときが、リムとの耐摩耗性に優れる結果となる。

＜引張試験＞
上記の実施例１〜３および比較例１〜３のそれぞれの加硫ゴムシートのそれぞれについて、ＪＩＳ Ｋ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じ、ダンベル状３号形試験片を用いて引張試験を実施した。そして、実施例１〜３および比較例１〜３のそれぞれの加硫ゴムシートのそれぞれについて、引張強さ（ＴＳ）および切断時の伸び（Ｅｂ）から破壊エネルギー（ＴＳ×Ｅｂ／２）を算出した後に、さらに比較例１の破壊エネルギーを１００として下記式（２）によりゴム強度指数を算出した。その結果を表１に示す。
（ゴム強度指数）＝１００×（実施例１〜３および比較例１〜３の加硫ゴムシートのそれぞれの破壊エネルギー）／（比較例１の加硫ゴムシートの破壊エネルギー） …（２）
なお、表１のゴム強度指数の欄の数値が大きいほど、ゴム強度に優れるため欠けにくいことを示している。

＜評価＞
表１に示す結果から明らかなように、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの少なくとも一方を含有するゴム成分を含むとともに、ゴム成分１００質量部に対して、３０質量部以上のシリカと、０．１質量部以上１０質量部以下のキノン・ジイミン系化合物と、を含む実施例１〜３のゴム組成物は、未加硫時においては、シリカではなくカーボンブラックのみを用いた従来のクリンチ用のゴム組成物である比較例１のゴム組成物と同等程度のシート加工性を有していた。また、加硫後においては、実施例１〜３のゴム組成物は、比較例１のゴム組成物と同等程度のピコ摩耗指数を有するだけでなく、比較例１のゴム組成物よりもゴム強度指数に優れる結果となった。

また、表１に示すように、実施例１のゴム組成物と比較例２のゴム組成物とを比較して見ると、ゴム成分１００質量部に対してキノン・ジイミン系化合物を４質量部含む実施例１のゴム組成物は、キノン・ジイミン系化合物を含有しない比較例２のゴム組成物と比べてムーニー粘度が低く、シート加工性に優れる結果となった。

さらに、表１に示すように、上記の構成の実施例１〜３のゴム組成物は、未加硫時において、キノン・ジイミン系化合物を含有しない比較例３のゴム組成物よりもムーニー粘度が低くなる結果となった。

したがって、以上の結果から、実施例１〜３のゴム組成物は、石油資源に由来する成分の使用量を抑えつつ、未加硫時においては、ムーニー粘度が低く、かつシート加工性に優れ、加硫後においては耐摩耗性および高強度となることから、実施例１〜３のゴム組成物はタイヤのクリンチの形成に好適に使用することができると考えられる。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明によれば、石油資源に由来する成分の使用量を抑えることができ、未加硫時においては加工性が良好であり、加硫後においては高耐摩耗性および高強度のゴムとすることができるタイヤのクリンチを形成するためのゴム組成物、そのゴム組成物を用いて形成されたクリンチおよびタイヤを提供することができる。

本発明のタイヤの一例の左上部半分の模式的な断面図である。

符号の説明

１ タイヤ、２ トレッド、３ サイドウォール、４ クリンチ、５ ビードコア、６ プライ、７ ベルト、８ ビードエイペックス、９ インナーライナー。

Claims (7)

1. タイヤのクリンチを形成するためのゴム組成物であって、
   天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの少なくとも一方を含有するゴム成分を含むとともに、
   前記ゴム成分１００質量部に対して、３０質量部以上のシリカと、０．１質量部以上１０質量部以下のキノン・ジイミン系化合物と、を含む、ゴム組成物。
2. 前記キノン・ジイミン系化合物は、ベンゼンアミン，Ｎ−{４−［（１，３−ジメチルブチル）イミノ］−２，５−シクロヘキサジエン−１−イリジン}であることを特徴とする、請求項１に記載のゴム組成物。
3. 前記ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラックの含有量が２５質量部以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載のゴム組成物。
4. 前記ゴム成分が天然ゴムとエポキシ化天然ゴムとの混合物からなり、前記天然ゴムの含有量が前記ゴム成分の５０質量％以上であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のゴム組成物。
5. シランカップリング剤を含有することを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のゴム組成物。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のゴム組成物からなる、クリンチ。
7. 請求項６に記載のクリンチを用いて製造された、タイヤ。

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