JP2011252090A

JP2011252090A - タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

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Publication number: JP2011252090A
Application number: JP2010126984A
Authority: JP
Inventors: Mutsuki Sugimoto; 睦樹杉本
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: JP5510821B2

Abstract

【課題】優れた耐摩耗性、引張破壊強度、引張破壊伸び、低発熱性、耐屈曲亀裂成長性および耐オゾン性を有する、透明度の高いタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、ＢＥＴ法による比表面積が１００〜３００ｍ²／ｇのシリカを５〜６０質量部含み、加硫後の透明度が８０〜９９．５％のタイヤ用ゴム組成物に関する。
【選択図】図１

Description

本発明はタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関し、より特定的には、透明度の高いタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関する。

通常、タイヤを構成するゴム部材には、黒色ゴムが用いられている。したがって、タイヤ内部に存在するコード、糸、気泡および配合剤の分散不良によって生じる塊などの状態を、外部から観察することができなかった。このため、タイヤ内部でのコードまたは糸の蛇行や、気泡または配合剤の塊の発生を予め確認することができず、コードまたは糸の蛇行によって生じるタイヤの成形精度の悪化や、気泡または配合剤の塊などに由来するタイヤの耐久性の低下などが生じていた。

原料の準備、タイヤの成形および加硫工程を含むタイヤの製造段階ならびにタイヤの使用時において、タイヤの内部構造を外部から観察することができれば、上記の問題を改善できると考えられる。したがって、外部からタイヤの内部構造を観察できる透明度の高いゴム組成物が望まれていた。

透明度が高く、内部を視認できる透明ゴムは、すでに市場に存在している。しかし、透明ゴムの強度はタイヤ用としては不十分である。さらに、透明ゴムをタイヤに用いると、タイヤの耐摩耗性も悪化する。このため、透明ゴムを用いたタイヤは、いまだ実用化されていない。

特許文献１（特開２００３−１３６９０９号公報）には、タイヤを構成する全てのゴム部材を透明ゴムを用いて形成したことを特徴とするタイヤが開示されている。しかし、該タイヤは、展示用、観賞用に用いられるものであり、実用化には向いていない。

特開２００３−１３６９０９号公報

本発明は、優れた耐摩耗性、引張破壊強度、引張破壊伸び、低発熱性、耐屈曲亀裂成長性および耐オゾン性を有する、透明度の高いタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを得ることを目的とする。

本発明は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、ＢＥＴ法による比表面積が１００〜３００ｍ²／ｇのシリカを５〜６０質量部含み、加硫後の透明度が８０〜９９．５％のタイヤ用ゴム組成物である。

本発明に係るタイヤ用ゴム組成物において好ましくは、シリカが親水性フュームドシリカである。

本発明に係るタイヤ用ゴム組成物において好ましくは、ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、２官能性メタクリレートおよび３官能性メタクリレートの少なくともいずれかを、合計で１〜５０質量部含む。

本発明は、前記いずれかのタイヤ用ゴム組成物を、トレッド部およびサイドウォール部の少なくともいずれかに用いた、空気入りタイヤである。

本発明によれば、優れた耐摩耗性、引張破壊強度、引張破壊伸び、低発熱性、耐屈曲亀裂成長性および耐オゾン性を有する、透明度の高いタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを得ることができる。

本発明の一実施の形態におけるタイヤの右半分の模式的断面図である。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づき説明する。
＜タイヤ用ゴム組成物＞
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、ＢＥＴ法による比表面積が１００〜３００ｍ²／ｇのシリカを５〜６０質量部含み、加硫後の透明度が８０〜９９．５％である。

＜ゴム成分＞
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分としてポリエーテル系ポリウレタンゴムを用いる。ポリエーテル系ポリウレタンゴムは透明であるため、これを用いると透明度の高いタイヤ用ゴム組成物を得ることができる。

ポリエーテル系ポリウレタンゴムは、主としてメチレンビスフェニルイソシアネート（ＭＤＩ）と低分子グリコールとからなるハードセグメントと、ポリエーテル（ＰＴＨＦ）からなるソフトセグメントによって構成される直鎖状ブロックポリマーである。本発明で用いるポリエーテル系ポリウレタンゴムは、ハードセグメントとソフトセグメントとのモル比が４５：５５〜９５：５の範囲であることが好ましい。

ポリエーテル系ポリウレタンゴムは、ポリイソシアナートと多官能性活性水素化合物とを反応させて、ゴム物性が発現するまで高分子化することによって得られる。例えば、ポリイソシアナートとして２，６−トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）を用いることができ、なかでもＭＤＩを用いることが好ましい。多官能性活性水素化合物としては、グリセリン、２−メチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、トリメチロールプロパン、テトラメチロールメタン、Ｄ−ソルビトールを用いることができ、中でもトリメチロールプロパンを用いることが好ましい。

ウレタンゴムは、成形方法によって、液状の原料を使用する注型タイプ、一般のゴムと同じ加工方法を用いる混練(ミラブル)タイプ、熱可塑性樹脂(熱可塑性プラスチック)と同じ加工方法を用いる熱可塑性タイプ(インジェクションタイプ)に分類することができる。本発明においては、注型タイプ、混練タイプ、熱可塑性タイプのいずれのポリエーテル系ポリウレタンゴムを用いることができる。

ポリエーテル系ポリウレタンゴムのＪＩＳＫ６３００−１「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」に準じて測定されたムーニー粘度は好ましくは３０〜６０であり、より好ましくは３５〜５５、さらにより好ましくは４５〜５０である。ムーニー粘度が３０未満であると、添加剤の分散性が悪化する傾向がある。一方、ムーニー粘度が６０を超えると、得られたタイヤ用ゴム組成物の押出加工性が悪化する傾向がある。

ポリエーテル系ポリウレタンゴムの比重は０．９０〜１．１０が好ましい。
ポリエーテル系ポリウレタンゴムは、ゴム成分中８０〜１００質量％含まれることが好ましい。ポリエーテル系ポリウレタンゴムの含有量が８０質量％未満であると、得られたタイヤ用ゴム組成物が所望の透明度を有することができない。

ポリエーテル系ポリウレタンゴム以外のゴム成分としては、シリコーンゴムなどを用いることができる。

＜シリカ＞
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、所定のシリカを用いる。

シリカのＢＥＴ法による比表面積（以下、ＢＥＴ比表面積ともいう）は１００〜３００ｍ²／ｇであり、好ましくは１５０〜２８０ｍ²／ｇ、より好ましくは１８０〜２５０ｍ²／ｇである。シリカのＢＥＴ比表面積が１００ｍ²／ｇ未満であると、シリカが凝集して分散不良が生じ、得られたタイヤ用ゴム組成物が透明度８０％以上を有することができない。一方、ＢＥＴ比表面積が３００ｍ²／ｇを超えると、得られたタイヤ用ゴム組成物の物性および成形加工性が悪化する傾向がある。

シリカは、製法によって、フュームドシリカと沈降法シリカに分類することができる。本発明においては、フュームドシリカ、沈降法シリカのいずれも用いることができる。なかでも、ＢＥＴ比表面積が大きく、平均一次粒子径が小さく、分散性に優れているため、親水性フュームドシリカを用いることが好ましい。親水性フュームドシリカは、表面に多くのシラノール基を有することができるため、ゴム成分との結合力が高い。したがって親水性フュームドシリカを用いたゴム組成物は、他のシリカを用いたゴム組成物よりも、耐摩耗性、引張破壊特性、耐屈曲亀裂成長性などの諸特性において優れている。

通常のタイヤ用ゴム組成物で用いられるシリカのＢＥＴ比表面積は１５０ｍ²／ｇ以下である。該シリカは、通常のゴム混練方法ではゴム成分中における分散性が不十分であり、本発明に用いた場合、タイヤ用ゴム組成物の透明度が低下する。このため、十分な透明度を確保するためには、あらかじめシリカを分散させたマスターバッチを準備する必要がある。一方、親水性フュームドシリカのＢＥＴ比表面積は、通常１００ｍ²／ｇ以上であり、さらに平均一次粒子径が１〜５０ｎｍ（約１２ｎｍ）の微細粒子であるため、ゴム成分中における分散性が良好である。したがって、通常のゴム混練方法を用いても、十分な透明度を有するタイヤ用ゴム組成物を得ることができる。

シリカの含有量は、ポリエーテル系ウレタンゴム１００質量部に対して、５〜６０質量部であり、好ましくは１０〜５０質量部である。シリカの含有量が５質量部未満であると、引張破壊特性や耐摩耗性が悪化する傾向がある。一方、シリカの含有量が６０質量部を超えると、得られたタイヤ用ゴム組成物の硬度が上昇して、タイヤ性能（例えばグリップ性能）が発揮できない傾向がある。さらにタイヤ用ゴム組成物が十分な透明度を有することができない。

＜官能性メタクリレート＞
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、官能性メタクリレートを含むことが好ましい。

通常のゴム組成物では、物性や硬度などを調節するために、亜鉛華、ステアリン酸、加硫促進剤などが用いられている。しかしこれらの配合剤は、いずれも得られたゴム組成物の透明性を阻害する。一方、官能性メタクリレートは、ゴム組成物の透明性を阻害することなく、物性や硬度などを調節することができる。

官能性メタクリレートとしては、２官能性メタクリレートおよび３官能性メタクリレートの少なくともいずれかを用いることが好ましい。単官能性メタクリレートを用いた場合は、架橋促進反応が進まない傾向がある。また２官能性アクリレートおよび３官能性アクリレートを用いた場合は、架橋促進反応が激しく進み、ゴム混練中に焼けが生じる恐れがある。

２官能性メタクリレートおよび３官能性メタクリレートの少なくともいずれかの合計の含有量は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、好ましくは１〜５０質量部であり、より好ましくは５〜４０質量部である。前記含有量が１質量部未満であると、得られたゴム組成物の物性（例えば引張強度）が不十分となる傾向がある。一方、前記含有量が５０質量部を超えると、ゴム組成物の硬度が高くなりすぎたり、混練中に焼けが生じる傾向がある。

２官能性メタクリレートとしては、たとえばジエチレングリコール−ジメタクリレート、トリエチレングリコール−ジメタクリレート、テトラエチレングリコール−ジメタクリレート、１，４−ブタンジオール−ジメタクリレートなどを用いることができる。

３官能性メタクリレートとしては、たとえばトリメチロールプロパン−トリメタクリレート、３官能メタクリレートエステルなどを用いることができる。

＜ポリブタジエン＞
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、ポリブタジエンを含むことが好ましい。

ポリブタジエンを２官能性メタクリレートや３官能性メタクリレートとともに配合すると、ゴム組成物の物性を調節することができる。

ポリブタジエンならびに２官能性メタクリレートおよび３官能性メタクリレートの少なくともいずれかの合計の含有量は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、好ましくは５〜５０質量部であり、より好ましくは１０〜４０質量部である。該含有量が５質量部未満であると、得られたゴム組成物の物性が不十分となる傾向がある。一方、前記含有量が５０質量部を超えると、ゴム組成物の硬度が高くなりすぎたり、混練中に焼けが生じる傾向がある。

＜シランカップリング剤＞
本発明の一実施の形態において、タイヤ用ゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤の例としては、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビス−(３−トリエトキシシリルプロピル)−テトラスルフィドなどが挙げられる。シランカップリング剤の配合量はシリカ配合量の５〜２０質量％の量である。シランカップリング剤の量が少ないとタイヤの発熱が大きくなり、逆に多すぎるとゴムの硬度が上昇し、悪路走行時の耐摩耗性能が低下する。また、コストも高くなり実用性に乏しくなる。

＜軟化剤＞
軟化剤としては、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリンなどの石油系軟化剤、大豆油、パーム油、ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤、トール油、サブ、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどのワックス類、リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸、などを適宜選択して使用することが可能である。

＜老化防止剤＞
老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩、ワックスなどを適宜選択して使用することが可能である。

＜加硫剤＞
加硫剤としては、有機過酸化物を使用できる。有機過酸化物としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（テトラ−ブチルペルオキシ）ヘキサンあるいは１，３−ビス（テトラ−ブチルペルオキシプロピル）ベンゼンなどを使用することができる。有機過酸化物の配合量はポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、０．１〜２．０質量部が好ましい。

＜その他の成分＞
本発明の一実施の形態におけるタイヤ用ゴム組成物には、その他の補強剤、酸化防止剤、各種オイル、可塑剤などのタイヤ用または一般のゴム組成物に配合される各種配合剤および添加剤を配合することができる。また、これらの配合剤、添加剤の含有量も一般的な量とすることができる。

＜タイヤ用ゴム組成物の物性＞
本発明の一実施の形態におけるタイヤ用ゴム組成物は、加硫後の透明度が８０〜９９．５％であり、好ましくは８５〜９９．５％、より好ましくは９０〜９９．５％である。タイヤ用ゴム組成物の透明度が８０％以上であると、ゴム組成物の混練り、押出加工、タイヤ成形の各工程およびタイヤ耐久性評価の際に、ゴム組成物やタイヤの内部構造を視認することができる。具体的には、混練りおよび押出加工工程では、タイヤ内部の気泡や、配合剤の分散不良に起因する塊の有無を確認することができる。コードや糸のトッピング工程では、コードや糸の状態を確認することができる。タイヤ成形および加硫工程では、タイヤの内部構造を確認することができる。さらに、タイヤの静止時および回転時には、コードおよび糸の動きや蛇行の様子を確認することができる。このように、ゴム組成物やタイヤの内部構造を視認することができるため、不具合を早期に発見することができる。なお、透明度とは、２５℃、６０％ＲＨの条件で、２ｍｍ厚さのタイヤ用ゴム組成物の可視光（６１５ｎｍ）の透過率（％）で示される値である。

タイヤ用ゴム組成物のＪＩＳＫ６２５３「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に準じて測定したショアＡ硬度は、４０〜１００が好ましい。タイヤ用ゴム組成物のショアＡ硬度が４０未満であると、タイヤに用いた場合、操縦安定性が劣る傾向があり、さらにタイヤのたわみが大きくなり、ゴムが破壊しやすくなる傾向がある。一方、ショアＡ硬度が１００を超えると、タイヤに用いた場合、乗り心地が悪くなる傾向がある。

＜タイヤ用ゴム組成物の製造方法＞
本発明の一実施の形態におけるタイヤ用ゴム組成物の製造方法としては、従来から公知の方法を用いることができる。たとえば有機過酸化物を除いた配合剤を、バンバリーミキサーまたはニーダールーダーを用いて約１５０℃で５分間混練し、その後、有機過酸化物を加えて、バンバリーミキサー、ニーダールーダーまたは２軸オープンロールのいずれかを用いて約８０℃で５分間混練りする。得られた未加硫ゴム組成物でゴムシートを作製し、１７０℃で１５分間プレス加硫を行い、加硫ゴム組成物を得ることができる。

＜空気入りタイヤの構造＞
本発明の一実施の形態において、空気入りタイヤの構造は、たとえば図１のタイヤ断面の右上半分に例示されるものである。タイヤ１は、トレッド部７と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部８と、各サイドウォール部の内方端に位置するクリンチ部３と、リム上部に位置するチェーファー２とを備える。またクリンチ部３およびチェーファー２間にはカーカス５が架け渡されるとともに、このカーカス５のタイヤ半径方向外側に２枚のプライよりなるベルト層９が、またカーカス５の内側には、タイヤ内腔面をなすインナーライナー１０が配される。該カーカス５は、カーカスコードを配列する１枚以上のカーカスプライから形成され、このカーカスプライは、トレッド部７からサイドウォール部８を経て、ビードコア６と、該ビードコア６の上端からサイドウォール方向に延びるビードエーペックス４との廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返され、折返し部によって係止される。

本発明の一実施の形態において、タイヤ１は、トレッド部７およびサイドウォール部８の少なくともいずれかに、本発明に係るタイヤ用ゴム組成物を用いている。

＜空気入りタイヤの製造方法＞
本発明の一実施の形態におけるタイヤ用ゴム組成物をトレッド部およびサイドウォール部の少なくともいずれかに用いた空気入りタイヤは、前記未加硫ゴム組成物を、空気入りタイヤのトレッド部およびサイドウォール部の少なくともいずれかに適用して、１７０℃で１５分間加硫成形することによって形成することができる。

＜実施例１〜６、比較例１〜６＞
（タイヤ用ゴム組成物の準備）
表１に示す配合処方にしたがって、硫黄、加硫促進剤および有機過酸化物を除いた配合剤を、バンバリーミキサーまたはニーダールーダーを用いて約１５０℃で５分間混練した。得られた混練物に、硫黄、加硫促進剤および有機過酸化物を加えて、バンバリーミキサー、ニーダールーダーまたは２軸オープンロールのいずれかを用いて約８０℃で５分間混練りした。得られたゴム組成物でゴムシートを作製し、１７０℃で１５０分間プレス加硫を行い、試験用加硫ゴム組成物を得た。

得られた加硫ゴム組成物に関して、硬度、引張破壊強度、引張破壊伸び、耐摩耗性、低発熱性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性および透明度を評価した。各評価項目の測定方法を以下に示す。

（硬度）
ＪＩＳＫ６２５３「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に準じて、タイプＡデュロメーターにて、各加硫ゴム組成物のショアＡ硬度を測定した。

（引張破壊強度、引張破壊伸び）
ＪＩＳＫ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、各加硫ゴム組成物からなる３号ダンベル型ゴム試験片を用いて、引張速度５００ｍｍ／分で評価を行なった。この試験により、各加硫ゴム組成物について、破断時の破断応力（ＭＰａ）および破断時伸び（％）を測定した。得られた数値を、比較例１の数値を基準として下記式により指数表示し、それぞれ引張破壊強度および引張破壊伸びの指標とした。
（引張破壊強度）＝（各加硫ゴム組成物の破断応力）÷（比較例１の破断応力）×１００
（引張破壊伸び）＝（各加硫ゴム組成物の破断時伸び）÷（比較例１の破断時伸び）×１００
指数が大きいほど引張破壊強度および引張破壊伸びが大きく、破壊特性に優れていることを示す。

（耐摩耗性）
ランボーン型摩耗試験機を用いて、３０℃、負荷荷重１．０ｋｇｆ、スリップ率３０％の条件下で、各加硫ゴム組成物の摩耗量を測定した。得られた数値を、比較例１の数値を基準として下記式により指数表示し、耐摩耗性の指標とした。
（耐摩耗性）＝（比較例１の摩耗量）÷（各加硫ゴム組成物の摩耗量）×１００
指数が大きいほど耐摩耗性に優れていることを示す。

（低発熱性）
（株）岩本製作所製粘弾性スペクトロメーターを用いて、周波数１０Ｈｚ、初期歪み１０％、動的歪振幅２％の条件で、温度７０℃における各加硫ゴム組成物の損失正接ｔａｎδを測定した。得られた数値を、比較例１の数値を基準として下記式により指数表示し、低発熱性の指標とした。
（低発熱性）＝（比較例１のｔａｎδ）÷（各加硫ゴム組成物のｔａｎδ）×１００
指数が大きいほどｔａｎδが小さく、低発熱性に優れていることを示している。

（耐屈曲亀裂成長性）
ＪＩＳＫ６２６０「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−デマッチャ屈曲亀裂試験方法」に準じて、各加硫ゴム組成物からなる中央に溝のある所定の試験片を作製した。７０％伸長を１００万回繰り返して試験片を屈曲させた後、発生した亀裂の長さを測定した。得られた数値を、比較例１の数値を基準として下記式により指数表示し、耐屈曲亀裂成長性の指標とした。
（耐屈曲亀裂成長性）＝（比較例１の亀裂長さ）÷（各加硫ゴム組成物の亀裂長さ）×１００
指数が大きいほど亀裂の成長が抑制され、耐屈曲亀裂成長性に優れていることを示す。

（耐オゾン性）
ＪＩＳＫ６２５９「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」に準じて、動的オゾン劣化試験を行った。往復運動の周波数０．５±０．０２５Ｈｚ、オゾン濃度５０±５ｐｐｈｍ、試験温度４０℃、引張歪み２０±２％の条件下で、４８時間試験した後の亀裂（クラックの発生の有無）の状態を観察することで、耐オゾン性を評価した。なお、評価方法は、ＪＩＳＫ６２５９に記載の方式にしたがい、亀裂の数と大きさから指数化した数値を、耐オゾン性の指標とした。指数が大きいほど亀裂の数が少なく、亀裂の大きさが小さく、耐オゾン性に優れていることを示す。

（透明度）
コタキ製作所製ＡＫＡ光電管比色計を用いて、２５℃、６０％ＲＨの条件で、２ｍｍ厚さの各加硫ゴム組成物の可視光（６１５ｎｍ）の透過率（％）を測定した。数値が大きいほど透明度が高いことを示す。

結果を表１に示す。

（注１）ポリエーテル系ポリウレタンゴム：ＴＳＥ社製のミラセン９７（比重１．０２、ムーニー粘度４０）
（注２）天然ゴム：ＴＳＲ
（注３）ＳＢＲ：日本ゼオン（株）社製のＮｉｐｏｌＳＢＲ１５０２（スチレン−ブタジエンゴム）
（注４）親水性フュームドシリカ：日本アエロジル社製のアエロジル２００（ＢＥＴ比表面積２００ｍ²／ｇ、平均一次粒子径１２ｎｍ）
（注５）２官能性メタクリレート：サートマー社製のＳＲ２３１（ジエチレングリコール−ジメタクリレート、分子量２４２、比重１．０６１）
（注６）３官能性メタクリレート：サートマー社製のＳＲ３５０（トリメチロールプロパン−トリメタクリレート、分子量３３８、比重１．０６１）
（注７）ポリブタジエン：ライコン社製のライコン１５３（分子量３０，０００〜８０，０００、不飽和ビニル量（１，２ビニル量）８５％）
（注８）カーボンブラック：東海カーボン（株）製のＦＥＦ（Ｎ５５０、Ｎ₂ＳＡ：４５ｍ²／ｇ）
（注９）シリカ（１）：デグッサ社製のシリカウルトラジルＶＮ３（ＢＥＴ比表面積１７５ｍ²／ｇ、平均一次粒子径１６ｎｍ）
（注１０）シリカ（２）：ズードヘミーＡＧ社製のＫＡ−０、天然シリカ（ＢＥＴ比表面積６８．５ｍ²／ｇ、平均一次粒子径２２ｎｍ）
（注１１）シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ２６６（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
（注１２）酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
（注１３）ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
（注１４）老化防止剤：川口化学工業（株）製のアンテージＲＤ（２，２，４−トリメチル−１，２−ヒドロキノリン）
（注１５）酸化防止剤：チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製のＩＲＧＡＮＯＸ１０１０（テトラキス−（メチレン−３−（３’，５’−ジテトラブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）メタン）
（注１６）硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
（注１７）加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ
（注１８）有機過酸化物：日油（株）社製のパーヘキサ２５Ｂ（２，５−ジメチル−２，５−ジ（テトラ−ブチルペルオキシ）ヘキサン）
（評価結果）
実施例１は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、ＢＥＴ比表面積１７５ｍ²／ｇのシリカを５質量部、および２官能性メタクリレートを１質量部含むゴム組成物である。実施例１のゴム組成物は、従来のタイヤ用ゴム組成物の一例である比較例１に比べて、引張破壊強度、低発熱性および耐オゾン性を維持しながら、透明度が非常に向上した。

実施例２は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、実施例１と同様のシリカを５０質量部、２官能性メタクリレートを２０質量部、３官能性メタクリレートを２０質量部含むゴム組成物である。実施例２のゴム組成物は、比較例１に比べて、耐摩耗性を維持しながら、引張破壊強度、低発熱性および耐オゾン性が向上し、透明度が非常に向上した。

実施例３は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、ＢＥＴ比表面積２００ｍ²／ｇの親水性フュームドシリカを５質量部、および２官能性メタクリレートを１質量部含むゴム組成物である。実施例３のゴム組成物は、比較例１に比べて、引張破壊強度、引張破壊伸び、耐摩耗性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性および透明度が非常に向上した。

実施例４は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、実施例３と同様の親水性フュームドシリカを２０質量部、および２官能性メタクリレートを３質量部含むゴム組成物である。実施例４のゴム組成物は、比較例１に比べて、引張破壊強度、引張破壊伸び、耐摩耗性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性および透明度が非常に向上した。

実施例５は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、実施例３と同様の親水性フュームドシリカを４０質量部、３官能性メタクリレートを１０質量部およびポリブタジエンを１０質量部含むゴム組成物である。実施例５のゴム組成物は、比較例１に比べて、引張破壊強度、引張破壊伸び、耐摩耗性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性および透明度が非常に向上した。

実施例６は、ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、実施例３と同様の親水性フュームドシリカを５０質量部、２官能性メタクリレートを２０質量部および３官能性メタクリレートを２０質量部含むゴム組成物である。実施例６のゴム組成物は、比較例１に比べて、引張破壊強度、引張破壊伸び、耐摩耗性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性および透明度が非常に向上した。

比較例１および２は、従来のタイヤ用ゴム組成物の例であり、充填剤としてカーボンブラックまたはシリカを用いている。いずれも透明度が非常に低い。

比較例３〜６は、ゴム成分としてポリエーテル系ポリウレタンゴム、充填剤としてカーボンブラックを用いている。いずれも透明度が非常に低い。

比較例７は、ＢＥＴ比表面積６８．５ｍ²／ｇのシリカを用いた以外は、実施例１と同様の配合のゴム組成物である。比較例７のゴム組成物は、実施例１に比べて引張破壊強度、耐摩耗性、低発熱性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性が低下しており、透明度が非常に低い。

比較例８は、ＢＥＴ比表面積６８．５ｍ²／ｇのシリカを用いた以外は、実施例２と同様の配合のゴム組成物である。比較例７のゴム組成物は、実施例２に比べて引張破壊強度、耐摩耗性、低発熱性、耐屈曲亀裂成長性、耐オゾン性が低下しており、透明度が非常に低い。

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。

１タイヤ、２チェーファー、３クリンチ部、４ビードエーペックス、５カーカス、６ビードコア、７トレッド部、８サイドウォール部、９ベルト層、１０インナーライナー。

Claims

ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、
ＢＥＴ法による比表面積が１００〜３００ｍ²／ｇのシリカを５〜６０質量部含み、
加硫後の透明度が８０〜９９．５％である、タイヤ用ゴム組成物。
前記シリカが親水性フュームドシリカである、請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
前記ポリエーテル系ポリウレタンゴム１００質量部に対して、
２官能性メタクリレートおよび３官能性メタクリレートの少なくともいずれかを、合計で１〜５０質量部含む、請求項１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物を、トレッド部およびサイドウォール部の少なくともいずれかに用いた、空気入りタイヤ。