JP2011132357A - サイドウォール補強層用ゴム組成物及びランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ランフラットタイヤの耐久性、低燃費性をバランスよく向上できるサイドウォール補強層用ゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いて作製したサイドウォール部の補強層を有するランフラットタイヤの提供。
【解決手段】シリカと、下記式（１）で表されるシランカップリング剤とを含むサイドウォール補強層用ゴム組成物に関する。

（式（１）中、Ｒ^１は−Ｏ−（Ｒ^５−Ｏ）_ｍ−Ｒ^６（ｍ個のＲ^５は、３０の２価の炭化水素基を表す。Ｒ^６は、アルキル基、アルケニル基、アリール基又はアラルキル基を表す。ｍは１〜３０の整数を表す。）で表される基を表す。Ｒ^２及びＲ^３は、同一若しくは異なって、Ｒ^１と同一の基、アルキル基又は−Ｏ−Ｒ^７（Ｒ^７は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基又は炭素数７〜３０のアラルキル基を表す。）で表される基を表す。Ｒ^４は、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキレン基を表す。）
【選択図】なし

Description

本発明は、サイドウォール補強層用ゴム組成物、及びこれを用いたランフラットタイヤに関する。

近年、タイヤのパンク時においてもある程度の距離を安全走行することを目指し、ランフラットタイヤが開発されている。ランフラットタイヤは、タイヤのサイドウォールの内側に、高弾性率で分厚いサイドウォール補強層を配置したものである。サイドウォール補強層により、タイヤパンク時のタイヤの剛性が維持されるため、繰り返し屈曲変形を受けた場合においてもタイヤの破損が軽減され、長距離走行が可能となる。さらに、このランフラットタイヤを用いることで、車両にスペアタイヤを常備しておく必要性がなくなり、車両全体の重量を軽量化することができ、低燃費性を改善することができる。

しかしながら、ランフラットタイヤのパンク時におけるランフラット走行（空気圧が失われた状態での走行）では、走行速度および走行距離の面で制限があり、ランフラットタイヤの耐久性の更なる向上が要求されている。

ランフラットタイヤの耐久性を向上させる有効な手段として、サイドウォールの内側に配置されたサイドウォール補強層を厚くすることにより、タイヤの変形を抑制してタイヤの破壊を防ぐ方法があげられる。しかしながら、サイドウォール補強層を厚くした場合には、サイドウォール補強層の厚さの増加に伴ってランフラットタイヤの重量が大きくなる。そのため、本来ならばランフラットタイヤを用いることにより得られるはずの車両全体の重量の軽量化という効果が低減してしまうという問題があった。さらに、ゴムの発熱も増大し、熱によってゴムが破壊され、耐久性の向上が不充分となったり、低燃費性が悪化したりするという問題があった。

特許文献１には、メルカプト基を有するシランカップリング剤を配合することにより、加工性、作業性、低燃費性を向上できることが開示されている。しかし、ランフラットタイヤへの適用やサイドウォール補強層用ゴムへの適用については、検討されていない。

特開２００９−１２６９０７号公報

本発明は、前記課題を解決し、ランフラットタイヤの耐久性、低燃費性をバランスよく向上できるサイドウォール補強層用ゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いて作製したサイドウォール部の補強層を有するランフラットタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、シリカと、下記式（１）で表されるシランカップリング剤とを含むサイドウォール補強層用ゴム組成物に関する。

（式（１）中、Ｒ^１は−Ｏ−（Ｒ^５−Ｏ）_ｍ−Ｒ^６（ｍ個のＲ^５は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０の２価の炭化水素基を表す。Ｒ^６は、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基、炭素数６〜３０のアリール基又は炭素数７〜３０のアラルキル基を表す。ｍは１〜３０の整数を表す。）で表される基を表す。Ｒ^２及びＲ^３は、同一若しくは異なって、Ｒ^１と同一の基、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜１２のアルキル基又は−Ｏ−Ｒ^７（Ｒ^７は水素原子、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基、炭素数６〜３０のアリール基又は炭素数７〜３０のアラルキル基を表す。）で表される基を表す。Ｒ^４は、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキレン基を表す。）

上記サイドウォール補強層用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量％中のイソプレン系ゴムの含有量が２０質量％以上であることが好ましい。

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したサイドウォール部の補強層を有するランフラットタイヤに関する。

本発明によれば、シリカと、特定のシランカップリング剤とを含むサイドウォール補強層用ゴム組成物であるので、該ゴム組成物をタイヤのサイドウォール部の補強層に使用することにより、耐久性、低燃費性に優れたランフラットタイヤを提供することができる。

本発明のサイドウォール補強層用ゴム組成物は、シリカと、特定のシランカップリング剤とを含む。

本発明で使用できるゴム成分としては、例えば、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）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）等のジエン系ゴムなどが挙げられる。これらジエン系ゴム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、安価であるという理由から、ＮＲ，ＩＲ，改質天然ゴム等のイソプレン系ゴムが好ましい。また、リバージョンを防止できるという理由から、ＢＲが好ましい。

ＮＲには、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム（ＨＰＮＲ）も含まれ、改質天然ゴムとしては、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素添加天然ゴム（ＨＮＲ）、グラフト化天然ゴム等が挙げられる。また、ＮＲとしては、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。また、ＩＲとしては、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。これらイソプレン系ゴムは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

ゴム成分１００質量％中のイソプレン系ゴムの含有量は、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上、特に好ましくは５０質量％以上である。２０質量％未満であると、耐久性が悪化するおそれがある。該イソプレン系ゴムの含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下である。９０質量％を超えると、リバージョンによる物性の低下が大きくなるおそれがある。

ＢＲとしては特に限定されず、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂ等の高シス含有量のＢＲ、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等のシンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するＢＲ（以下、「ＳＰＢ含有ＢＲ」ともいう）等を使用できる。なかでも、高剛性化できるという理由から、ＳＰＢ含有ＢＲが好ましい。
また、破壊特性が良好であるという理由から、ＢＲのシス含量は９５質量％以上が好ましい。

ＳＰＢ含有ＢＲ中におけるＳＰＢの含有率は、好ましくは２質量％以上、より好ましくは７質量％以上、更に好ましくは１０質量％以上である。２質量％未満では、充分な耐久性が得られない傾向がある。上記含有率は、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは１４質量％以下である。３０質量％を超えると、加工性が悪化する傾向がある。なお、ＳＰＢ含有ＢＲ中におけるＳＰＢの含有率は、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物量により示される。

ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。１０質量％未満であると、低燃費性が悪化するおそれがある。該ＢＲの含有量は、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下である。８０質量％を超えると、耐久性が悪化するおそれがある。

ゴム成分１００質量％中のイソプレン系ゴム、及びＢＲの合計含有量は、好ましくは８５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは１００質量％である。８５質量％未満であると、低燃費性と耐久性のバランスが悪化するおそれがある。

本発明では、シリカが使用される。シリカを配合することにより、良好な低発熱性（低燃費性）及び高いゴム強度（耐久性）が得られる。シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。

シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、４０ｍ^２／ｇ以上が好ましく、５０ｍ^２／ｇ以上がより好ましく、１００ｍ^２／ｇ以上が更に好ましく、１５０ｍ^２／ｇ以上が特に好ましい。４０ｍ^２／ｇ未満では、加硫後の破壊強度（耐久性）が低下する傾向がある。また、シリカのＮ_２ＳＡは、２２０ｍ^２／ｇ以下が好ましく、２００ｍ^２／ｇ以下がより好ましい。２２０ｍ^２／ｇを超えると、低発熱性、ゴムの加工性が低下する傾向がある。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは１０質量部以上、更に好ましくは２０質量部以上、特に好ましくは３０質量部以上、最も好ましくは４０質量部以上である。１質量部未満であると、シリカ配合による充分な効果が得られない傾向がある。上記シリカの含有量は、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１２０質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下、特に好ましくは７０質量部以下である。１５０質量部を超えると、シリカのゴムへの分散が困難になり、ゴムの加工性が悪化する傾向がある。

本発明では、下記式（１）で表されるシランカップリング剤が使用される。

下記式（１）で表されるシランカップリング剤を配合することにより、低燃費性と耐久性のバランスが向上する。

上記式（１）のＲ^１は−Ｏ−（Ｒ^５−Ｏ）_ｍ−Ｒ^６（ｍ個のＲ^５は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０の２価の炭化水素基を表す。Ｒ^６は、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基、炭素数６〜３０のアリール基又は炭素数７〜３０のアラルキル基を表す。ｍは１〜３０の整数を表す。）で表される基を表す。

上記Ｒ^５は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０（好ましくは炭素数１〜３）の２価の炭化水素基を表す。
該炭化水素基としては、例えば、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルキニレン基、炭素数６〜３０のアリーレン基等が挙げられる。なかでも、反応性と貯蔵安定性が良好であるという理由から、上記アルキレン基が好ましい。

Ｒ^５の分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜３）のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基等が挙げられる。

Ｒ^５の分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜６）のアルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、１−プロペニレン基、２−プロペニレン基、１−ブテニレン基、２−ブテニレン基、１−ペンテニレン基、２−ペンテニレン基、１−ヘキセニレン基、２−ヘキセニレン基、１−オクテニレン基等が挙げられる。

Ｒ^５の分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜６）のアルキニレン基としては、例えば、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基、へプチニレン基、オクチニレン基、ノニニレン基、デシニレン基、ウンデシニレン基、ドデシニレン基等が挙げられる。

Ｒ^５の炭素数６〜３０（好ましくは炭素数６〜２０）のアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、ナフチレン基等が挙げられる。

上記ｍは１〜３０（好ましくは１〜１０、より好ましくは３〜７、更に好ましくは５〜６）の整数を表す。ｍが０であると反応性が高すぎることがあり、ｍが３１以上であると反応性が低い。

Ｒ^６は、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基、炭素数６〜３０のアリール基又は炭素数７〜３０のアラルキル基を表す。なかでも、反応性と貯蔵安定性が良好であるという理由から、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基が好ましい。

Ｒ^６の分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１０〜１５）のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。

Ｒ^６の分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数１０〜１５）のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、１−オクテニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、オクタデセニル基等が挙げられる。

Ｒ^６の炭素数６〜３０（好ましくは炭素数６〜２０）のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基等が挙げられる。

Ｒ^６の炭素数７〜３０（好ましくは炭素数７〜２０）のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。

上記式（１）のＲ^１の具体例としては、例えば、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１１Ｈ_２３、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１２Ｈ_２５、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１４Ｈ_２９、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１５Ｈ_３１、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_３−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_４−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_６−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_７−Ｃ_１３Ｈ_２７等が挙げられる。なかでも、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１１Ｈ_２３、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１５Ｈ_３１、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_６−Ｃ_１３Ｈ_２７が好ましい。

Ｒ^２及びＲ^３は、同一若しくは異なって、Ｒ^１と同一の基（すなわち、−Ｏ−（Ｒ^５−Ｏ）_ｍ−Ｒ^６で表される基）、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜１２のアルキル基又は−Ｏ−Ｒ^７（Ｒ^７は水素原子、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基、炭素数６〜３０のアリール基又は炭素数７〜３０のアラルキル基を表す。）で表される基を表す。なかでも、反応性と貯蔵安定性が良好であるという理由から、Ｒ^１と同一の基、−Ｏ−Ｒ^７（Ｒ^７が分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基の場合）で表される基が好ましい。

Ｒ^２及びＲ^３の分岐若しくは非分岐の炭素数１〜１２（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜６）のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基等が挙げられる。

Ｒ^７の分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜３）のアルキル基としては、例えば、上記Ｒ^６の分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基と同様の基を挙げることができる。

Ｒ^７の分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０）のアルケニル基としては、例えば、上記Ｒ^６の分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基と同様の基を挙げることができる。

Ｒ^７の炭素数６〜３０（好ましくは炭素数６〜２０）のアリール基としては、例えば、上記Ｒ^６の炭素数６〜３０のアリール基と同様の基を挙げることができる。

Ｒ^７の炭素数７〜３０（好ましくは炭素数７〜２０）のアラルキル基としては、例えば、上記Ｒ^６の炭素数７〜３０のアラルキル基と同様の基を挙げることができる。

上記式（１）のＲ^２及びＲ^３の具体例としては、例えば、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１１Ｈ_２３、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１２Ｈ_２５、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１４Ｈ_２９、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１５Ｈ_３１、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_３−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_４−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_６−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_７−Ｃ_１３Ｈ_２７、Ｃ_２Ｈ_５−Ｏ―、ＣＨ_３−Ｏ―、Ｃ_３Ｈ_７−Ｏ―等が挙げられる。なかでも、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１１Ｈ_２３、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１３Ｈ_２７、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１５Ｈ_３１、−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_６−Ｃ_１３Ｈ_２７、Ｃ_２Ｈ_５−Ｏ―が好ましい。

Ｒ^４の分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜５）のアルキレン基としては、例えば、上記Ｒ^５の分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキレン基と同様の基を挙げることができる。

上記式（１）で表されるシランカップリング剤としては、例えば、エボニックデグッサ社製のＳｉ３６３等を使用することができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記式（１）で表される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、好ましくは１質量部以上、より好ましくは５質量部以上、更に好ましくは７質量部以上である。１質量部未満であると、破壊強度が大きく低下する傾向がある。また、該含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは１５質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。１５質量部を超えると、シランカップリング剤を配合することによる破壊強度（破壊特性）の向上や転がり抵抗低減などの効果が充分に得られない傾向がある。

本発明では、カーボンブラックを配合してもよい。これにより、ゴムの強度を向上することができる。使用できるカーボンブラックとしては、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどが挙げられるが、特に限定されない。なお、カーボンブラック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。

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は１０ｍ^２／ｇ以上が好ましく、２０ｍ^２／ｇ以上がより好ましく、３０ｍ^２／ｇ以上が更に好ましい。１０ｍ^２／ｇ未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は１５０ｍ^２／ｇ以下が好ましく、１００ｍ^２／ｇ以下がより好ましく、６０ｍ^２／ｇ以下が更に好ましい。１５０ｍ^２／ｇを超えると、未加硫時の粘度が非常に高くなり、加工性が悪化する傾向、または、低燃費性が悪化する傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。

カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）は、好ましくは６０ｍｌ／１００ｇ以上、より好ましくは７０ｍｌ／１００ｇ以上である。６０ｍｌ／１００ｇ未満では、耐摩耗性が悪化するおそれがある。また、該ＤＢＰは、好ましくは２００ｍｌ／１００ｇ以下、より好ましくは１９０ｍｌ／１００ｇ以下、更に好ましくは１５０ｍｌ／１００ｇ以下である。２００ｍｌ／１００ｇを超えると、破壊特性が悪化するおそれがある。
なお、カーボンブラックのＤＢＰは、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４の測定方法によって求められる。

本発明のゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上である。５質量部未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは９０質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下である。１００質量部を超えると、発熱が大きくなり、低燃費性が悪化する傾向がある。

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、クレー等の補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、オイル等の軟化剤、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。

使用できる加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系若しくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、又は、キサンテート系加硫促進剤が挙げられる。なかでも、加硫速度がコントロールしやすいという理由から、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。

スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、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（ＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＺ）等が挙げられる。なかでも、加硫速度がコントロールしやすいという理由から、ＴＢＢＳが好ましい。

加硫剤としては、ゴム工業において加硫時に一般的に用いられるもの（硫黄など）を使用できるが、硫黄の表面析出を抑えるという理由から不溶性硫黄を用いることが好ましい。ここで、不溶性硫黄とは、硫黄をゴム加硫剤に用いた場合に生じるブルーミングを防止できる高分子硫黄のことをいう。

不溶性硫黄の平均分子量は、低温でも分解が起こりにくく、表面析出しにくい点から、１００００以上が好ましく、１０００００以上がより好ましい。また、不溶性硫黄の平均分子量は、ゴム中における分散性に優れる点から、５０００００以下が好ましく、３０００００以下がより好ましい。

硫黄の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、２質量部以上が好ましく、４質量部以上がより好ましい。硫黄の配合量が２質量部未満では、充分な硬度が得られないおそれがある。また、硫黄の配合量は、１０質量部以下が好ましく、８質量部以下がより好ましい。硫黄の配合量が１０質量部をこえると、加工時に未加硫ゴム表面に析出するおそれがある。

本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。

本発明のゴム組成物は、ランフラットタイヤのサイドウォール部の補強層に使用される。当該補強層とは、ランフラットタイヤのサイドウォール部の内側に配置されたライニングストリップ層のことをいう。補強ゴム層の配置形態としては、具体的には、カーカスプライの内側に接してビード部からショルダー部にわたって配置され、両端方向に厚さを漸減する三日月状の補強ゴム層が挙げられる。また、カーカスプライ本体部分とその折返し部の間にビード部からトレッド部端にわたって配置される補強ゴム層、複数のカーカスプライ又は補強プライの間に配置される２層の補強ゴム層等も挙げられる。具体的には、当該補強層は、特開２００７−３２６５５９号公報の図１、特開２００４−３３０８２２号公報の図１などに示される部材である。

本発明のランフラットタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤とゴム組成物を、未加硫の段階でサイドウォール部の補強層の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してランフラットタイヤを製造することができる。得られたランフラットタイヤは、耐久性、低燃費性に優れる。

実施例に基づいて、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。

以下、実施例及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。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＢＲ：宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２（シス含量：９８質量％、ＳＰＢ含有ＢＲ中におけるＳＰＢの含有率：１２．０質量％）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＥ（Ｎ_２ＳＡ：４１ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ１１５ｍｌ／１００ｇ）
シリカ：エボニックデグッサ社製のウルトラジルＶＮ３（Ｎ_２ＳＡ：１７５ｍ^２／ｇ）
シランカップリング剤（１）：エボニックデグッサ社製のＳｉ７５（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
シランカップリング剤（２）：エボニックデグッサ社製のＳｉ３６３（下記式で表されるシランカップリング剤（上記式（１）のＲ^１＝−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１３Ｈ_２７、Ｒ^２＝Ｃ_２Ｈ_５−Ｏ−、Ｒ^３＝−Ｏ−（Ｃ_２Ｈ_４−Ｏ）_５−Ｃ_１３Ｈ_２７、Ｒ^４＝−Ｃ_３Ｈ_６−））

酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「椿」
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン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）
硫黄：四国化成工業（株）製の不溶性硫黄 ミュークロンＯＴ（平均分子量：２０００００）
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）

実施例１〜２及び比較例１〜３
表１に示す配合処方にしたがい、１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を１５０℃の条件下で４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及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４分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物をサイドウォール部の補強層の形状に成形した後、他のタイヤ部材と貼り合わせて１５０℃で３５分間加硫することにより、試験用タイヤ（ランフラットタイヤ）（タイヤサイズ：２１５／４５ＺＲ１７）を製造した。

得られた試験用タイヤについて下記の評価を行った。結果を表１に示す。

（ランフラット走行性試験）
空気圧を０ｋＰａにした上記試験用タイヤに対して６．８６ｋＮの荷重を加えながらドラム上を８０ｋｍ／ｈの一定速度で走行させ、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。比較例１の走行距離を１００として、各配合の走行距離を指数表示した。なお、指数が大きいほど、ランフラットタイヤの耐久性に優れる（タイヤパンク時の走行距離が長い）。

（低燃費性）
転がり抵抗試験機を用い、試験用タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）、荷重（３．４３ｋＮ）、速度（８０ｋｍ／ｈ）で走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例１を１００とした時の指数で表示した。指数が大きいほど、低燃費性に優れる。

シリカと、特定のシランカップリング剤とを含む実施例は、ランフラットタイヤの耐久性、低燃費性に優れていた。一方、特定のシランカップリング剤を配合しない比較例は、実施例と比較して、ランフラットタイヤの耐久性、低燃費性が劣っていた。

Claims (3)

1. シリカと、
   下記式（１）で表されるシランカップリング剤とを含むサイドウォール補強層用ゴム組成物。
   

   

   （式（１）中、Ｒ^１は−Ｏ−（Ｒ^５−Ｏ）_ｍ−Ｒ^６（ｍ個のＲ^５は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０の２価の炭化水素基を表す。Ｒ^６は、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基、炭素数６〜３０のアリール基又は炭素数７〜３０のアラルキル基を表す。ｍは１〜３０の整数を表す。）で表される基を表す。Ｒ^２及びＲ^３は、同一若しくは異なって、Ｒ^１と同一の基、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜１２のアルキル基又は−Ｏ−Ｒ^７（Ｒ^７は水素原子、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基、炭素数６〜３０のアリール基又は炭素数７〜３０のアラルキル基を表す。）で表される基を表す。Ｒ^４は、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキレン基を表す。）
2. ゴム成分１００質量％中のイソプレン系ゴムの含有量が２０質量％以上である請求項１記載のサイドウォール補強層用ゴム組成物。
3. 請求項１又は２記載のサイドウォール補強層用ゴム組成物を用いて作製したサイドウォール部の補強層を有するランフラットタイヤ。