JP2009084483A - タイヤ用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】加工性を改善しつつ、空気入りタイヤのビートインシュレーションゴムとして必要な硬度を有するゴム組成物の提供。
【解決手段】天然ゴム及び／又はイソプレンゴムを少なくとも１０重量部含むジエン系ゴム１００重量部、粒子径が１００μｍ以下の円筒状の形状をしたメロシラ属に属する珪藻土４５重量部以上並びに前記珪藻土及び窒素吸着比表面積が５０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラックを合計１２０〜１５０重量部含んでなるタイヤ用ゴム組成物。
【選択図】図１

Description

本発明はタイヤ用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤに関し、更に詳しくはタイヤのビードインシュレーション用ゴム組成物及びそれをビードインシュレーション部に用いた空気入りタイヤに関する。

ビードインシュレーションゴムは、図１にその一例を示すように、ビードを確実に固定するために、フィラーを多量配合した非常に硬いゴムを使用している（例えば特許文献１参照）。しかしながら、ゴムが硬いために加工性は悪く、その改善が求められている。

特開平７−２６０６７号公報

従って、本発明の目的は、従来のビードインシュレーションゴムがビードを固定するために、フィラーを多量配合して、非常に硬いゴムを使用しているが、ゴムが硬いので加工性が悪いという問題があるのに鑑み、必要な硬度を保ちながら、ビードインシュレーションゴムの加工性を改善することにある。

本発明に従えば、天然ゴム及び／又はイソプレンゴムを少なくとも１０重量部含むジエン系ゴム１００重量部、粒子径が１００μｍ以下の円筒状の形状をしたメロシラ属に属する珪藻土４５重量部以上並びに前記珪藻土及び窒素吸着比表面積が５０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラックを合計１２０〜１５０重量部含んでなるタイヤ用ゴム組成物が提供される。

本発明によれば、ビードインシュレーションゴムに、珪藻土を配合することにより、必要な硬度を保ちつつ、加工性を改善することができる。

本発明者らは前記課題を解決すべく研究を進めた結果、ジエン系ゴムに、特定の珪藻土及びカーボンブラックを配合することにより、加工性を改善しつつ、ビードインシュレーションゴムとして、必要な硬度を保つことに成功した。

本発明に係るビードインシュレーションゴムに配合するジエン系ゴムは、天然ゴム（ＮＲ）及び／又はポリイソプレンゴム（ＩＲ）を、ジエン系ゴム１００重量部当り、少なくとも１０重量部、好ましくは５０重量部以上、更に好ましくは５０〜９０重量部使用する。ＮＲ及び／又はＩＲの使用量が少ないと破断強度が弱いので好ましくない。その他のジエン系ゴムとしてはポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）などを用いることができ、これらは単独又は任意のブレンドとして配合することができる。

本発明に係るゴム組成物に配合するメロシラ属の珪藻土はＳｉＯ₂を主成分とした公知の物質であり、珪藻土は太古の昔に湖や海洋に生息していた単細胞生物であるケイソウの遺骸よりなり、本発明に用いるケイソウはＭｅｌｏｓｉｒａ Ｇｒａｎｕｌａｔａ Ｃｕｒｂａｔａと呼ばれる種類で均一な多孔質でユニークなハニカム構造を有しており、市販されている。本発明で用いるメロシラ属の珪藻土は平均粒子径が１００μｍ以下、好ましくは２〜４０μｍであり、孔径が約０．３μｍ以下であるのが好ましく、ＢＥＴ比表面積（ＪＩＳ Ｚ８８３０に準拠して測定）が約２０ｍ²／ｇ以上、好ましくは２０ｍ²／ｇ〜１００ｍ²／ｇであるのが、加工性の観点から好ましい。平均粒子径が大きいと、破断強度が低くなり、また所望の硬度が得られないので好ましくない。

本発明に係るゴム組成物に配合するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）（ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して測定）が５０ｍ²／ｇ以下、好ましくは２０〜３５ｍ²／ｇのいわゆるＦＥＦ級以下のものを使用する。カーボンブラックのＮ₂ＳＡが大きいとゴムの発熱が悪化し、混合加工性も悪化するので好ましくない。

本発明において使用するメロシラ属の前記円筒状珪藻土は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、４５重量部以上、好ましくは４５〜８０重量部配合し、そして前記カーボンブラックとの合計量で１２０〜１５０重量部、好ましくは１３０〜１５０重量部配合する。メロシラ属の円筒状珪藻土の配合量が少ないと加工性が悪化するので好ましくなく、また珪藻土とカーボンブラックの合計量が少ないと、所望の硬度が得られないので好ましくなく、逆に多いと加工性が悪化するので好ましくない。

本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、シリカや他のカーボンブラックなどのその他の補強剤（フィラー）、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、その他のゴム組成物用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。

実施例１〜６及び比較例１〜４
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を、１．７リットルの密閉型ミキサーで４分間混練し、１６０℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチを室温に冷却させた後、加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物を用いて以下に示す試験法で未加硫物性（ムーニー粘度）を評価した。結果は表Ｉに示す。

次に得られたゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１７０℃で１０分間加硫して加硫ゴムシートを調製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性（硬度）を測定した。結果は表Ｉに示す。

ゴム物性評価試験法
加工性：ＪＩＳ Ｋ−６３００−１に準拠してＭＬ₁₊₄（１００℃）を測定し、比較例１の値を１００として指数表示した。この指数値が高い方が加工性に優れる。
硬度：ＪＩＳ Ｋ−６２５３に準拠して硬度（Ｈｓ）を測定して評価した。結果は、比較例１の値を１００として指数表示した。この指数値が高い方が良い。

表Ｉ脚注
＊１：ＴＳＲ−２０（天然ゴム）
＊２：ＮＩＰＯＬ ＩＲ２２００（日本ゼオン株式会社）
＊３：ＮＩＰＯＬ １５０２（日本ゼオン株式会社）
＊４：ＮＩＰＯＬ １２２０（日本ゼオン株式会社）
＊５：ＨＴＣ＃１００（新日化カーボン株式会社）（Ｎ₂ＳＡ＝３８ｍ²／ｇ）
＊６：ダイアブラックＨ（三菱化学株式会社）（Ｎ₂ＳＡ＝７９ｍ²／ｇ）
＊７：珪藻土「ＬＣＳ−３」（イーグルピッチャー社）製のメロシラ属の円筒状珪藻土（平均粒子径１０μｍ、平均孔径０．３μｍ、ＢＥＴ比表面積２３ｍ²／ｇ）
＊８：ＭＳＫ−Ｖ（丸尾カルシウム株式会社）
＊９：Ｔクレー（日本タルク株式会社）
＊１０：Ａ−ＯＭＩＸ（三共油化工業株式会社）
＊１１：中国ロジン（荒川化学株式会社）
＊１２：ナフテン酸コバルト（大日本インキ化学工業株式会社）
＊１３：ビーズステアリン酸（日本油脂株式会社）
＊１４：酸化亜鉛 ３種（正同化学工業株式会社）
＊１５：ノクセラーＤＺ−Ｇ（大内新興化学工業株式会社）
＊１６：金華印油入微粉硫黄（鶴見化学工業株式会社）

空気入りタイヤのビードインシュレーション用ゴムはビードを固定する役割が大切であることから、フィラーを多量配合し、非常に硬いゴムになっていることが特徴であるが、ゴムが硬いために加工性は悪く、その改善が求められていたが、本発明では、ゴム組成物に珪藻土を配合することにより、加工性を改善しつつ、必要な硬度を保つことができる。

本発明に従った空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。

Claims (3)

1. 天然ゴム及び／又はイソプレンゴムを少なくとも１０重量部含むジエン系ゴム１００重量部、粒子径が１００μｍ以下の円筒状の形状をしたメロシラ属に属する珪藻土４５重量部以上並びに前記珪藻土及び窒素吸着比表面積が５０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラックを合計１２０〜１５０重量部含んでなるタイヤ用ゴム組成物。
2. コバルト塩化合物を更に含む請求項１に記載のゴム組成物。
3. 請求項１又は２に記載のゴム組成物をビードインシュレーション部に用いた空気入りタイヤ。

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