JP2012116909A

JP2012116909A - タイヤサイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2012116909A
Application number: JP2010266334A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Suzuki; 洋介鈴木
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-06-21

Abstract

【課題】とくに重荷重用タイヤの破壊特性を損なうことなく低発熱性を達成したタイヤサイドウォール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】天然ゴム３０〜７０質量部およびブタジエンゴム７０〜３０質量部からなるジエン系ゴム１００質量部に対し、ヨウ素吸着量（ＩＡ）が２５〜５０ｇ／ｋｇのカーボンブラック３０〜６０質量部およびレシチン０．１〜１０質量部を配合してなることを特徴とするタイヤサイドウォール用ゴム組成物。該タイヤサイドウォール用ゴム組成物をサイドウォール２に使用した空気入りタイヤ。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤサイドウォール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ものであり、詳しくは、破壊特性を損なうことなく低発熱性を達成したタイヤサイドウォール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ものである。

従来、タイヤ、特に重荷重用タイヤの発熱性を改良するために、サイドウォールに粒径の大きいカーボンブラックを使用する手法がとられている。しかし、粒径の大きいカーボンブラックを使用すると、破壊特性が悪化するという問題があった。

なお、下記特許文献１には、シリカの多量配合に伴う加硫遅延や粘度増加等の問題を解決するために、シリカ配合系ゴムコンパウンドに特定量のレシチンを配合する技術が開示されている。しかしながら特許文献１は、粒径の大きいカーボンブラックをサイドウォールに使用した際の上記問題点を何ら認識していない。また、下記で説明する本発明の特徴の一つである、特定ヨウ素吸着量（ＩＡ）を有するカーボンブラックの特定量と、レシチンの特定量との組み合わせを何ら開示または示唆していない。
また、下記特許文献２には、天然ゴムを５０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、ヨウ素吸着量１００ｇ／ｋｇ以上のカーボンブラック３０〜６０重量部及びレシチン０．１〜１０重量部を配合したタイヤ用ゴム組成物が開示されている。しかしながら特許文献２において使用されるカーボンブラックのヨウ素吸着量は、下記で説明する本発明のそれとは全く異なる。

特開２００８−１５０５５４号公報特開２００８−１８９８５９号公報

したがって本発明の目的は、とくに重荷重用タイヤの破壊特性を損なうことなく低発熱性を達成したタイヤサイドウォール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ことにある。

本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有するジエン系ゴムに、特定の特性を有するカーボンブラックの特定量およびレシチンの特定量を配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下のとおりである。
１．天然ゴム３０〜７０質量部およびブタジエンゴム７０〜３０質量部からなるジエン系ゴム１００質量部に対し、ヨウ素吸着量（ＩＡ）が２５〜５０ｇ／ｋｇのカーボンブラック３０〜６０質量部およびレシチン０．１〜１０質量部を配合してなることを特徴とするタイヤサイドウォール用ゴム組成物。
２．前記１に記載のタイヤサイドウォール用ゴム組成物をサイドウォールに使用した空気入りタイヤ。

本発明によれば、特定の組成を有するジエン系ゴムに、特定の特性を有するカーボンブラックの特定量およびレシチンの特定量を配合したので、とくに重荷重用タイヤの破壊特性を損なうことなく低発熱性を達成したタイヤサイドウォール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ことができる。

空気入りタイヤの一例の部分断面図である。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

図１は、空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
図１において、空気入りタイヤは左右一対のビード部１およびサイドウォール２と、両サイドウォール２に連なるトレッド３からなり、ビード部１、１間にスチールコードが埋設されたカーカス層４が装架され、カーカス層４の端部がビードコア５およびビードフィラー６の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。ビードフィラー６は２つの部材から構成され、その上部は上ビードフィラー６２であり、下部は下ビードフィラー６４である。トレッド３においては、カーカス層４の外側に、ベルト層７がタイヤ１周に亘って配置されている。ベルト層７の両端部には、ベルトクッション８が配置されている。また、トレッド３の内周側には、アンダートレッド３１が配置されている。空気入りタイヤの内面には、タイヤ内部に充填された空気がタイヤ外部に漏れるのを防止するために、インナーライナー９が設けられ、インナーライナー９を接着するためのタイゴム１０が、カーカス層４とインナーライナー９との間に積層されている。また、ビード部１においてはリムに接する部分にリムクッション１１が配置されている。

本発明のゴム組成物は、サイドウォール２の形成にとくに有用に用いられる。次に、本発明のゴム組成物の各成分について説明する。

（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴムは、ジエン系ゴム全体を１００質量部とした場合に、天然ゴム（ＮＲ）３０〜７０質量部およびブタジエンゴム（ＢＲ）７０〜３０質量部からなる。
ＮＲが３０質量部未満では、破断強度、破断伸びが悪化し、逆に７０質量部を超えると耐疲労性が悪化する。
さらに好ましくは、ジエン系ゴムは、ＮＲ３５〜６５質量部およびＢＲ６５〜３５質量部からなるのがよい。

（カーボンブラック）
本発明で使用されるカーボンブラックは、ヨウ素吸着量（ＩＡ）が２５〜５０ｇ／ｋｇであることが必要である。好ましくは、２６〜４８ｇ／ｋｇであるのがよい。ヨウ素吸着量（ＩＡ）が２５ｇ／ｋｇ未満では、ゴムの補強性が低下し、強度が悪化する。逆に５０ｇ／ｋｇを超えると、発熱性が悪化する。なお、ヨウ素吸着量（ＩＡ）は、ＪＩＳＫ６２１７−１に準拠して求めた値である。

（レシチン）
一般に、レシチンは、大豆、卵黄などに多く含まれているリン脂質であり、本発明で使用するレシチンには、粗製レシチンあるいは精製レシチンのいずれをも用いることが可能である。粗製レシチンは、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジル酸、ホスファチジルエタノールアミンおよびホルファチジルイノシトールなどのリン脂質を主成分とし、トリグリセリド、糖脂質、ステロールおよびトコフェロールおよび炭水化物などを含むものである。精製レシチンは、前記粗製レシチンに含まれるリン脂質以外の成分を、レシチンの金属塩複合体の溶解度を利用した精製法、あるいは酸化アルミニウムやケイ酸を用いたカラムクロマトグラフィーによる方法などによって可及的少量となるように取り除いた前記リン脂質の混合物からなる。
本発明において、レシチンの配合量はリン脂質量を基準にして決定される。リン脂質量は、粗製レシチンまたは精製レシチンにおけるアセトン不溶分を測定することにより求められる（アセトン不溶分＝リン脂質量）。

（充填剤）
本発明のタイヤサイドウォール用ゴム組成物は、各種充填剤を配合することができる。充填剤としてはとくに制限されず、用途により適宜選択すればよいが、例えば無機充填剤等が挙げられる。無機充填剤としては、例えばシリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム等を挙げることができる。

（タイヤサイドウォール用ゴム組成物の配合割合）
本発明のタイヤサイドウォール用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、ヨウ素吸着量（ＩＡ）が２５〜５０ｇ／ｋｇのカーボンブラック３０〜６０質量部およびレシチン０．１〜１０質量部を配合してなることを特徴とする。
前記カーボンブラックの配合量が３０質量部未満であると、ゴムの補強性が低下し、強度が悪化し、逆に６０質量部を超えると、発熱性が悪化する。
前記レシチンの配合量が０．１質量部未満であると、配合量が少なすぎて本発明の効果を奏することができず、逆に１０質量部を超えると、破壊特性および発熱性が共に悪化する。

さらに好ましい前記カーボンブラックの配合割合は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、３５〜５５質量部である。
さらに好ましい前記レシチンの配合割合は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、０．５〜９質量部である。

本発明のタイヤサイドウォール用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、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、可塑剤などのゴム組成物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も、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。

また本発明のタイヤサイドウォール用ゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに使用することができる。

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。

実施例１〜２および比較例１〜５
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１５０℃で３０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。

３００％モジュラス：ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、３号ダンベルを用いて、伸び３００％時の引張応力を測定した。比較例１を基準（１００）として指数で示した。指数が大きいほど引張応力が高いことを示す。
破断強度：ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、３号ダンベルを用いて、破断時引張強さを測定した。比較例１を基準（１００）として指数で示した。指数が大きいほど破断強度が大きいことを示す。
破断伸び：ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、３号ダンベルを用いて、破断伸びを測定した。比較例１を基準（１００）として指数で示した。指数が大きいほど破断伸び大で良好であることを示す。
損失コンプライアンス（１００℃）：ＪＩＳＫ６３９４に準拠して、１００℃の条件にて測定した。比較例１を基準（１００）として指数で示した。指数が小さいほど低い転がり抵抗であり、低発熱性であることを示す。
結果を表１に示す。

＊１：ＮＲ（インドネシア製ＳＩＲ２０）
＊２：ＢＲ（日本ゼオン（株）製Nipol BR1220）
＊３：カーボンブラック−１（キャボットジャパン（株）製ショウブラックＮ３３０、ＩＡ＝６９ｇ／ｋｇ）
＊４：カーボンブラック−２（東海カーボン（株）製シーストＦ、ＩＡ＝４３ｇ／ｋｇ）
＊５：カーボンブラック−３（新日化カーボン（株）製ＨＴＣ＃Ｇ、ＩＡ＝２６ｇ／ｋｇ）
＊６：老化防止剤−１（フレキシス社製サントフレックス６ＰＰＤ）
＊７：老化防止剤−２（フレキシス社製フレクトールＴＭＱ）
＊８：ワックス（日本精鑞（株）製オゾエース００１５）
＊９：酸化亜鉛（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊１０：ステアリン酸（日油(株)製ビーズステアリン酸桐）
＊１１：レシチン（（株）カーギルジャパンＬＥＣＩＧＲＡＮ１０００Ｐ、アセトン不溶分＝９７質量％）
＊１２：硫黄（鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄）
＊１３：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製ノクセラーＮＳ−Ｆ）

上記の表１から明らかなように、実施例１〜２で調製されたタイヤサイドウォール用ゴム組成物は、特定の組成を有するジエン系ゴムに、特定の特性を有するカーボンブラックの特定量およびレシチンの特定量を配合したので、従来の代表的な比較例１に対し、破壊特性を損なうことなく低発熱性を達成し、タイヤのタイヤサイドウォールに使用するのにとくに好適であることが分かる。
これに対し、比較例２は、カーボンブラックのヨウ素吸着量（ＩＡ）が本発明で規定する上限を超えているので３００％モジュラスおよび発熱性が悪化した。
比較例３は、レシチンの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、３００％モジュラス、破断強度および発熱性が悪化した。
比較例４は、ＮＲの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、発熱性が悪化した。
比較例５は、ＮＲの配合量が本発明で規定する下限未満であるので、破断強度、破断伸びが悪化した。
比較例６は、カーボンブラックの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、破断強度、破断伸び、発熱性がいずれも悪化した。

１ビード部
２サイドウォール
３トレッド
４カーカス層
５ビードコア
６ビードフィラー
７ベルト層
８ベルトクッション
９インナーライナー
１１リムクッション
６２上ビードフィラー
６４下ビードフィラー

Claims

天然ゴム３０〜７０質量部およびブタジエンゴム７０〜３０質量部からなるジエン系ゴム１００質量部に対し、ヨウ素吸着量（ＩＡ）が２５〜５０ｇ／ｋｇのカーボンブラック３０〜６０質量部およびレシチン０．１〜１０質量部を配合してなることを特徴とするタイヤサイドウォール用ゴム組成物。
請求項１に記載のタイヤサイドウォール用ゴム組成物をサイドウォールに使用した空気入りタイヤ。