JP2014133844A - サイドウォール用ゴム組成物、及び空気入りタイヤ - Google Patents

サイドウォール用ゴム組成物、及び空気入りタイヤ Download PDF

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Abstract

【課題】環境に配慮しつつ、タイヤの外観悪化(変色)を低減でき、低燃費性、耐オゾン性、耐屈曲亀裂成長性を改善できるサイドウォール用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ゴム成分及びヒマワリ種子由来のワックスを含有するサイドウォール用ゴム組成物に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、サイドウォール用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤに関する。
ゴム組成物、とりわけタイヤに用いられるタイヤ用ゴム組成物においては、耐候性(耐オゾン性)、即ち大気中のオゾンによるゴムの亀裂・劣化を防止することが求められており、そのため、これらのゴム組成物にはワックスが配合されている。特に、タイヤのサイドウォールにおいては、直接外気に接触し、また車に装着した際に人目に触れる部材であることから、サイドウォール用ゴム組成物には、他のタイヤ部材以上に耐オゾン性及び外観性に優れていることが求められる。
従来、ゴム組成物に配合されるワックスとしては、パラフィンワックスが主に用いられてきた。しかし、パラフィンワックスは化石由来資源である石油を原料として合成された石油系ワックスであるため、地球環境の点からは好ましいとはいえない。加えて、石油系ワックスは、耐オゾン性には優れるものの、ブルームによる白色化によりタイヤの外観が損なわれるという問題があった。また、石油系ワックスは、極性が小さいため、シリカ配合など、近年の低燃費配合系においては、石油系ワックスを多く配合すると低燃費性、耐屈曲亀裂成長性が悪化するという問題もある。
そこで、近年、天然由来のワックス、例えばカルナバワックス、ホホバワックス、ライスワックスを用いた配合例が提示されている(例えば、特許文献1、2)が、耐オゾン性の向上に改善の余地がある。
また、特許文献3には、ヒマワリ由来のオイル成分を配合し、環境への配慮とゴム物性を向上させた技術が提示されているが、該オイル成分は融点が室温以下のオイル成分であるため、ワックス成分を別途添加する必要があった。
一方、耐オゾン性を向上する手法の他の方法として、老化防止剤を配合する方法がある。しかし、老化防止剤は多く添加するとタイヤ表面の茶変を招き、タイヤの外観が損なわれるという問題があった。
以上のように、老化防止剤のブルームによる茶変色(茶色化)や、ワックスのブルームによる白色化を抑制してタイヤの外観悪化を低減しつつ、良好な耐オゾン性、低燃費性、耐屈曲亀裂成長性を付与可能な技術が望まれている。
特開2008−297392号公報 特開2008−303249号公報 特開2012−131860号公報
本発明は、前記課題を解決し、環境に配慮しつつ、タイヤの外観悪化(変色)を低減でき、低燃費性、耐オゾン性、耐屈曲亀裂成長性を改善できるサイドウォール用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明は、ゴム成分及びヒマワリ種子由来のワックスを含有するサイドウォール用ゴム組成物に関する。
上記ワックスの軟化点が、示差走査熱量測定(DSC)により測定される吸熱曲線において、最大吸熱ピークのピークトップ温度として測定された際に65〜85℃であることが好ましい。
上記ワックスのモノエステル成分含有率が85質量%以上であることが好ましい。
上記ワックスの酸価が、7mgKOH/g以下であることが好ましい。
上記サイドウォール用ゴム組成物は、シリカを含有することが好ましい。
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を有する空気入りタイヤに関する。
本発明によれば、ゴム成分及びヒマワリ種子由来のワックスを含有するサイドウォール用ゴム組成物であるので、環境に配慮しつつ、タイヤの外観悪化(変色)を低減でき、低燃費性、耐オゾン性、耐屈曲亀裂成長性を改善でき、環境に配慮しつつ、タイヤの外観悪化を低減でき、低燃費性、耐オゾン性、耐屈曲亀裂成長性に優れた空気入りタイヤを提供できる。
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、ゴム成分及びヒマワリ種子由来のワックス(以下においては、ヒマワリワックスともいう)を含有する。
従来から天然由来のワックスとして使用されてきたカルナバワックス、ホホバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、蜜蝋等は、遊離の脂肪酸やアルコールの含有量が高いため、エステル成分の含有量が低く、その結果として、酸価が比較的高い(例えば、7mgKOH/gを超える)ワックスである。一方、上記ヒマワリワックスは、遊離の脂肪酸やアルコールの含有量が低いため、エステル成分の含有量が高く、その結果として、酸価が比較的低い(例えば、7mgKOH/g以下の)ワックスである。また、上記ヒマワリワックスは、該エステル成分として、分岐のない直鎖状の成分(直鎖状エステル成分)が多く含まれている。そのため、上記ヒマワリワックスをサイドウォール用ゴム組成物に配合すると、適度にヒマワリワックスのブルーミングがコントロールされ、タイヤの外観悪化(変色(白色化))を低減しつつ、耐オゾン性を改善できる。また、上記ヒマワリワックスは、エステル成分の含有量が高いため、ゴム組成物に含まれる比較的極性の高い配合物、例えばシリカや老化防止剤との親和性が向上し、結果的にこれらの成分の分散性が向上することにより、低燃費性、耐屈曲亀裂成長性を改善できるものと推測される。また、上記ヒマワリワックスを配合することにより、該ヒマワリワックスと老化防止剤の親和性が良好なことから、老化防止剤のブルームを抑制でき、タイヤの外観悪化(変色(茶色化))を低減できる。また、上記ヒマワリワックスは、天然由来の成分であるため、環境に配慮できる。
本発明のサイドウォール用ゴム組成物に使用できるゴム成分としては、特に限定されず、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)等のジエン系ゴムが挙げられる。ゴム成分は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのゴムは、ゴムの主鎖及び/又は末端が変性剤により変性されたものでもよく、また一部が、四塩化スズ、四塩化珪素のような多官能型変性剤によりカップリングされ、分岐構造を有しているものでも良い。
ゴム成分としては、良好な低燃費性、耐屈曲亀裂成長性が得られるという理由から、イソプレン系ゴム、BRが好ましく、イソプレン系ゴム、BRを併用することがより好ましい。
イソプレン系ゴムとしては、イソプレンゴム(IR)、天然ゴム(NR)、改質天然ゴム等が挙げられる。イソプレン系ゴムを配合することにより、低燃費性、耐屈曲亀裂成長性をバランスよく向上できる。
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。イソプレン系ゴムのなかでも、低燃費性、耐屈曲亀裂成長性がバランスよく得られることから、NRが好ましい。
上記ゴム組成物がイソプレン系ゴムを含有する場合、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10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。10質量%未満であると、充分な低燃費性、耐屈曲亀裂成長性が得られないおそれがある。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70質量%以下である。90質量%を超えると、充分な耐屈曲亀裂成長性が得られないおそれがある。
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等を使用できる。なかでも、耐摩耗性、耐屈曲亀裂成長性、低燃費性が良好であるという理由から、BRのシス含量は90質量%以上が好ましい。トルエン溶液粘度は、200cps以下が好ましく、150cps以下がより好ましい。200cpsを超えると、粘度が高くなりすぎ、加工性が低下したり、他のゴム成分と混ざりにくくなり、低燃費性が悪化したりする傾向にある。
また、ブタジエンゴムの分子量分布(Mw/Mn)が3.0〜3.4のブタジエンゴムを使用してもよい。このようなブタジエンゴムを使用することにより、加工性の改善と耐摩耗性の改善を両立することができる。
また、将来の石油資源の枯渇を想定した場合、化石燃料由来のモノマーを使用しない、又は再生可能な生物由来原料をモノマーとして使用して得られたブタジエンゴムを使用することが好ましい。このような生物由来原料から製造されたブタジエンゴムとしては、例えば、バイオエタノールに触媒を作用させてブタジエンを得て、それを重合する等の方法により得ることができる。
上記ゴム組成物がBRを含有する場合、ゴム成分100質量%中のBR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%以上である。20質量%未満であると、耐屈曲亀裂成長性が低下する傾向がある。該BRの含有量は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。60質量%を超えると、低燃費性が悪化する傾向がある。
本発明では、ヒマワリワックスが使用される。これにより、環境に配慮しつつ、タイヤの外観悪化を低減でき、低燃費性、耐オゾン性、耐屈曲亀裂成長性を改善できる。
ヒマワリワックスは、ヒマワリ種子由来のワックスである。ヒマワリ種子からのワックスの採取方法は特に限定されない。例えば、ヒマワリワックスは、種子の圧搾や溶剤抽出により採取されたひまわり油のウィンタリング(脱ろう)や、種子外殻表面の溶剤洗浄等により得ることが出来る。また、化粧品用途等に市販されているものを使用してもよい。また、ヒマワリワックスは、必要に応じて、溶剤抽出、蒸留、吸着、水添、ろ過等の精製処理を行っても良い。
上記ヒマワリワックスのモノエステル成分の含有率は、上記ヒマワリワックス100質量%中、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95質量%以上であり、上限は特に限定されない。モノエステル成分の含有率が85質量%以上であることにより、ゴム組成物に含まれる他の成分との相溶性が良好となり、低燃費性、耐オゾン性、タイヤの外観(耐茶色化)、耐屈曲亀裂成長性をより好適に向上できる。
上記ヒマワリワックスの直鎖状モノエステル成分の含有率は、上記ヒマワリワックス100質量%中、好ましくは50質量%以上であり、上限は特に限定されない。直鎖状モノエステル成分の含有率が50質量%以上であることにより、ゴム組成物に含まれる他の成分との相溶性が良好となり、低燃費性、耐オゾン性、タイヤの外観(耐茶色化)、耐屈曲亀裂成長性(特に、耐オゾン性)をより好適に向上できる。
上記ヒマワリワックスの遊離脂肪酸の含有率は、上記ヒマワリワックス100質量%中、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは2質量%以下、特に好ましくは0.5質量%以下であり、下限は特に限定されない。遊離脂肪酸の含有率が10質量%以下であると、ゴム組成物に含まれる他の成分との相溶性が良好となり、低燃費性、耐オゾン性、タイヤの外観(耐茶色化)、耐屈曲亀裂成長性(特に、耐オゾン性)をより好適に向上できる。
本明細書において、ワックスに含まれるモノエステル成分、直鎖状モノエステル成分、遊離脂肪酸等の各種成分の含有率は、ガスクロマトグラフィーにより測定できる。
上記ヒマワリワックスは、好ましくは酸価が7mgKOH/g以下、より好ましくは6mgKOH/g以下、更に好ましくは4mgKOH/g以下、特に好ましくは3mgKOH/g以下、最も好ましくは2mgKOH/g以下であり、下限は特に限定されない。酸価が7mgKOH/g以下であると、遊離の脂肪酸が少なく、本発明の効果がより好適に得られる。
なお、本明細書において、酸価は、JIS K2501に準拠した滴定法により測定できる。
上記ヒマワリワックスの軟化点は、示差走査熱量測定(DSC)により測定される吸熱曲線において、最大吸熱ピークのピークトップ温度として測定された際、65〜85℃であることが好ましく、68〜83℃がより好ましく、70〜80℃であることが更に好ましい。65℃未満では高温域での耐オゾン性が低下するおそれがあり、85℃を超えると、低温域での耐オゾン性が低下するおそれがある。
なお、本明細書において、ワックスの軟化点分布(最大吸熱ピークのピークトップ温度)は、示差走査熱量測定(DSC)装置を用いて、−30℃から100℃まで5℃/分の昇温速度でヒートフロー(mW/g)を測定して調べられる。
ゴム成分100質量部に対して、上記ヒマワリワックスの含有量は、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは1質量部以上、特に好ましくは2質量部以上、最も好ましくは3質量部以上である。0.1質量部未満では、本発明の効果が充分に得られないおそれがある。また、上記ヒマワリワックスの含有量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下、特に好ましくは12質量部以下、最も好ましくは8質量部以下である。100質量部を超えると、低燃費性、耐屈曲亀裂成長性が低下するおそれがある。
本発明では、上記ヒマワリワックスと共に、他のワックスを配合してもよい。他のワックスとしては、本発明の効果を最大限に発揮するという目的で、極性の比較的高いエステル系ワックス、特に蜜蝋、カルナバワックス、ライスワックス等の天然由来ワックスであることが望ましい。
本発明のゴム組成物は、充填剤を含むことが好ましい。充填剤としては、タイヤにおいて公知に使用されているものであれば、限定無く使用できる。前記充填剤としては、シリカ、カーボンブラック、水酸化アルミニウム、クレー、炭酸カルシウム、モンモリロナイト、セルロース、ガラスバルーン、各種短繊維等が挙げられるが、この限りではない。前記充填剤としては、シリカ、カーボンブラック、水酸化アルミニウムがタイヤ物性の面で、好ましい。これらは、単独で用いても、2種以上を併用しても構わない。
上記ゴム組成物が充填剤を含有する場合、上記充填剤の配合量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは10〜250質量部、より好ましくは20〜200質量部、更に好ましくは30〜180質量部である。10質量部未満であると、ゴム組成物の強度が不十分となるおそれがあり、250質量部を超えると、充填剤がゴムに充分に分散せず、ゴム物性が低下する傾向がある。
充填剤のなかでも、低燃費性の観点から、シリカを含むことがより好ましい。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)などが挙げられるが、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。
シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは100m/g以上、更に好ましくは150m/g以上である。50m/g未満では、ゴム強度、耐屈曲亀裂成長性が低下する傾向がある。該NSAは、好ましくは250m/g以下、より好ましくは210m/g以下である。250m/gを超えると、低燃費性、加工性が低下する傾向がある。
なお、シリカのNSAは、ASTM D3037−93に準じてBET法で測定される値である。
上記ゴム組成物がシリカを含有する場合、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5質量部以上、より好ましくは10質量部以上である。また、シリカの含有量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは85質量部以下、更に好ましくは65質量部以下、特に好ましくは40質量部以下、最も好ましくは30質量部以下である。シリカの含有量を上記範囲内にすることにより、良好な低燃費性が得られるとともに、補強効果(耐屈曲亀裂成長性)も得られる。
本発明のゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を含むことが好ましい。
シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、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、モメンティブ社製のNXT、NXT−Zなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシランなどのビニル系、3−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノ系、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などのニトロ系、3−クロロプロピルトリメトキシシランなどのクロロ系等が挙げられる。なかでも、スルフィド系が好ましく、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドがより好ましい。
上記ゴム組成物がシランカップリング剤を含有する場合、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2質量部以上、より好ましくは5質量部以上である。2質量部未満では、ゴム強度、耐屈曲亀裂成長性が低下する傾向がある。また、該シランカップリング剤の含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは12質量部以下である。20質量部を超えると、コストの増加に見合った効果が得られない傾向がある。
充填剤として、本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。これにより、良好な補強効果が得られるとともに、タイヤの白色化を防止する効果を高めることができる。使用できるカーボンブラックの例としては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。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。さらに将来の石油資源の枯渇を想定した場合、再生可能な生物由来原料を使用したカーボンブラックを使用する事が好ましい。
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は、10〜280m/gが好ましく、20〜250m/gであることがより好ましく、30〜150m/gであることが更に好ましい。上限は、100m/gが特に好ましく、60m/gが最も好ましい。カーボンブラックのNSAが10m/g未満では、十分な耐屈曲亀裂成長性が得られず、また耐摩耗性が低下する傾向がある。一方、280m/gを超えると、分散性に劣り、耐摩耗性、低燃費性が低下する傾向がある。
なお、カーボンブラックのNSAは、JIS K 6217−2:2001によって求められる。
上記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1〜150質量部が好ましく、3〜100質量部がより好ましく、10〜80質量部が更に好ましい。上限は、60質量部が更に好ましく、40質量部が特に好ましく、30質量部が最も好ましい。カーボンブラックの含有量が上記範囲内であれば、ゴムの力学強度(耐屈曲亀裂成長性)を確保でき、良好な耐オゾン性と上記ヒマワリワックスとの良好な相溶性も得られる。
本発明のゴム組成物は、オイルを配合してもよい。オイルを配合することにより、加工性を改善するとともに、ゴムの強度、耐屈曲亀裂成長性を高めることができる。オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物を用いることができる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。パラフィン系プロセスオイルとして、具体的には出光興産(株)製のPW−32、PW−90、PW−150、PS−32などが挙げられる。また、アロマ系プロセスオイルとして、具体的には出光興産(株)製のAC−12、AC−460、AH−16、AH−24、AH−58などが挙げられる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生湯、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。なかでも、上記ヒマワリワックスと相溶性がよく、本発明の効果を最大限に発現できるという理由から、植物油脂が好ましく、ひまわり油がより好ましい。なお、本発明において、オイルは、常温(25℃)で液体であることが好ましい。
ひまわり油は、構成脂肪酸100質量%中のオレイン酸の含有量が、好ましくは45質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、特に好ましくは75質量%以上である。上記オレイン酸の含有量の上限は特に限定されないが、入手のしやすさやコストを考慮すると、好ましくは98質量%以下、より好ましくは95質量%以下である。オレイン酸の含有量が上記範囲内であると、本発明の効果がより好適に得られる。なお、脂肪酸組成(オレイン酸の含有量)は、特表2009−543561号公報に記載の方法に従い、GLC(気−液クロマトグラフィー)により測定できる。
上記ゴム組成物がオイルを含有する場合、オイルの含有量は、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3質量部以上である。また、オイルの含有量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下、更に好ましくは50質量部以下、特に好ましくは30質量部以下、最も好ましくは15質量部以下である。オイルの含有量が上記範囲内であると、本発明の効果がより好適に得られる。
本発明のゴム組成物は、老化防止剤を含有することが好ましい。老化防止剤としては特に限定されず、例えば、ナフチルアミン系、キノリン系、ジフェニルアミン系、p−フェニレンジアミン系、ヒドロキノン誘導体、フェノール系(モノフェノール系、ビスフェノール系、トリスフェノール系、ポリフェノール系)、チオビスフェノール系、ベンゾイミダゾール系、チオウレア系、亜リン酸系、有機チオ酸系老化防止剤などが挙げられる。なかでも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、p−フェニレンジアミン系が好ましい。
上記ゴム組成物が老化防止剤を含有する場合、老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上である。0.1質量部未満であると、充分な耐オゾン性が得られないおそれがある。老化防止剤の含有量は、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、更に好ましくは6質量部以下である。10質量部を超えると、老化防止剤がブルームし、タイヤの外観(耐茶色化)が悪化するおそれがある。
本発明のゴム組成物は加硫促進剤を含むことが好ましい。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等が挙げられる。これら加硫促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、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(DCBS)等が挙げられる。なかでも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、TBBSが好ましい。
上記ゴム組成物が加硫促進剤を含有する場合、加硫促進剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上である。該含有量は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。加硫促進剤の含有量が上記範囲内であると、本発明の効果がより好適に得られる。
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、酸化亜鉛、ステアリン酸、粘着付与剤、ワックス、硫黄等の加硫剤などを適宜配合することができる。
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などにより製造できる。
本発明のゴム組成物は、タイヤの表面(外面)を構成し、良好な耐オゾン性が要求されるタイヤのサイドウォールに好適に使用できる。
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造できる。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でサイドウォール等の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成できる。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤが得られる。
本発明の空気入りタイヤは、地球環境に優しい「エコタイヤ」として、たとえば乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、高性能タイヤ等として用いられる。なお、本明細書における高性能タイヤとは、グリップ性能に特に優れたタイヤであり、競技車両に使用する競技用タイヤをも含む概念である。
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)製のポリブタジエンゴム UBEPOL BR150B(シス含量:97質量%、ML1+4(100℃):40、Mw/Mn:3.3)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のシーストN550(NSA:41m/g)
シリカ:EVONIK−DEGUSSA社製のウルトラジルVN3(NSA:175m/g)
シランカップリング剤:EVONIK−DEGUSSA社製のSi69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
ヒマワリワックス:Koster Keunen社製のサンフラワーワックス(ヒマワリ種子由来のワックス、軟化点:77℃、モノエステル成分の含有率:99質量%、直鎖状モノエステル成分の含有率:50質量%以上、遊離脂肪酸の含有率:0.2質量%、酸価:1.0mgKOH/g)
石油系ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース0355
カルナバワックス:東亜化成(株)製のカルナバワックス(軟化点:約82℃、エステル成分の含有率:79質量%、モノエステル成分の含有率:50質量%、酸価:8mgKOH/g)
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)
オイル:オリソイ社製の高オレイン酸ひまわり油(構成脂肪酸100質量%中のオレイン酸の含有量:82質量%、多価不飽和脂肪酸比率9質量%、飽和脂肪酸比率9質量%)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「桐」
酸化亜鉛:三井金属鉱業社製酸化亜鉛2種
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:大内新興化学社製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
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薬品を混練りした。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加して練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。次に、得られた未加硫ゴム組成物を170℃で15分間、2mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物(加硫ゴムシート)を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をサイドウォール形状に成形して、他のタイヤ部材と貼り合わせ、170℃で15分間加硫することにより、試験用タイヤを作製した。
加硫ゴム組成物、試験用タイヤを下記により評価し、結果を表1に示した。
(粘弾性試験(低燃費性))
(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターVESを用いて、温度70℃、初期歪10%、動歪2%および周波数10Hzの条件下で加硫ゴムスラブシートの損失正接(ta nδ)を測定し、比較例1の転がり抵抗指数を100とし、下記計算式により、転がり抵抗を指数表示した。転がり抵抗指数が大きいほど、転がり抵抗が低減され、低燃費性に優れることを示す。
(転がり抵抗指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(耐オゾン性試験)
JIS K 6259「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」に基づき、オゾン濃度50±5pphm、各温度(低温:0℃、中温:25℃、高温:50℃)、伸張歪20±2%の条件下で、48時間試験した後の亀裂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、JISに記載の方式に従い、亀裂の数と大きさを表した。アルファベット(A、B及びC)は、Aが亀裂の数が少なく、Cが亀裂の数が大きいことを示し、数字(1〜5)は、大きいほど、亀裂の大きさが大きいことを示し、「クラックなし」は、クラックが発生しなかったことを示す。
(タイヤの外観(耐白色化))
試験用タイヤにホィールを取り付け、2.2気圧の空気を封入して、屋外(神戸市内)に3ヶ月間放置し、その後の変色度合いを目視で評価した。○、△であれば、良好であると判断した。
○:変色なし △:わずかに白色化 ×:激しく白色化
(タイヤの外観(耐茶色化))
試験用タイヤを日光の当たる屋外(神戸市内)に6ヶ月間放置して日光に暴露し、茶変色度合いを目視で5段階評価した。数値が大きい方が、茶変色が少なく良好であることを示す。3以上であれば、良好であると判断した。
(耐屈曲亀裂成長性)
得られた加硫ゴム組成物を用い、JIS−K−6260「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」に基づいてサンプルを作製し、屈曲亀裂成長試験を行い、70%伸張を100万回繰り返してサンプルを屈曲させた後、発生した亀裂の長さを測定した。
そして、比較例1の測定値(長さ)を100とし、下記計算式により指数表示した。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ることを示す。
(耐屈曲亀裂成長性指数)=(比較例1の測定値)/(各配合の測定値)×100
Figure 2014133844
ゴム成分及びヒマワリ種子由来のワックスを含有する実施例は、環境に配慮しつつ、タイヤの外観悪化(変色)を低減でき、低燃費性、耐オゾン性、耐屈曲亀裂成長性を改善できた。

Claims (6)

  1. ゴム成分及びヒマワリ種子由来のワックスを含有するサイドウォール用ゴム組成物。
  2. 前記ワックスの軟化点が、示差走査熱量測定(DSC)により測定される吸熱曲線において、最大吸熱ピークのピークトップ温度として測定された際に65〜85℃である請求項1記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  3. 前記ワックスのモノエステル成分含有率が85質量%以上である請求項1又は2記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  4. 前記ワックスの酸価が、7mgKOH/g以下である請求項1〜3のいずれかに記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  5. シリカを含有する請求項1〜4のいずれかに記載のサイドウォール用ゴム組成物。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したサイドウォールを有する空気入りタイヤ。
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