JP2017025221A

JP2017025221A - ゴム組成物、及び空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2017025221A
Application number: JP2015146099A
Authority: JP
Inventors: 晋作鎌田; Shinsaku Kamata
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-23
Also published as: DE102016212769A1; US10112441B2; US20170022352A1; CN106366376A; CN106366376B; DE102016212769B4; JP6444828B2

Abstract

【課題】ゴム表面の白色化を抑制するとともに、黒色と光沢を付与することができるゴム組成物を提供する。【解決手段】ジエン系ゴムと、炭化水素系ワックスと、カシューオイルと、加工助剤とを含むゴム組成物である。加工助剤は、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル及び脂肪酸エステルアミドよりなる群から選択された少なくとも一種からなり、炭素数１８〜２０の構成脂肪酸の比率が２０〜６０質量％であるものである。また、このゴム組成物からなるゴム部分（例えば、ドレッドゴム、サイドウォールゴム、リムストリップ）を備えた空気入りタイヤである。【選択図】なし

Description

本発明は、ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。

空気入りタイヤのトレッド部や、サイドウォール部、リムストリップを形成するゴム組成物には、空気中のオゾンや紫外線による劣化を抑制するために、ワックスが配合されている。ワックスは劣化抑制効果を有する反面、ゴム表面を白色化することで、タイヤの外観不良の要因となる。

ワックスによるサイドウォール部の白色化を抑制するため、特許文献１には、ワックスに最も多く含まれる炭化水素の炭素数よりも１６〜２０小さい炭素数を持つ脂肪酸金属塩を、ワックスとともに配合することが提案されている。特許文献２には、耐オゾン性と外観性をバランスよく改良するために、特定の炭素数分布を持つ炭化水素系ワックスとともに、平均分子量が３２０〜４２０の芳香族系オイルを配合することが提案されている。しかしながら、カシューオイルとともに特定の炭素数分布を持つ加工助剤を配合することにより、白色化を防ぎながら、黒色と光沢を付与できることは知られていなかった。

なお、特許文献３には、タイヤ用ゴム組成物において、転がり抵抗性能と耐摩耗性、耐クラック性などを改良するために、カシューオイルを配合することが開示されている。しかし、カシューオイルと特定の炭素数分布を持つ加工助剤とを併用する点については開示されていない。

また、特許文献４には、タイヤトレッド用ゴム組成物において、シリカ等の水酸基を有する無機充填剤を配合した場合の加工性とタイヤ性能を高次元でバランスさせるために、シランカップリング剤とともに、加工助剤として、脂肪酸金属塩と脂肪酸アミド及び／又は脂肪酸エステルとを配合することが開示されている。しかし、カシューオイルを併用することは開示されておらず、特定の炭素数分布を持つ加工助剤がカシューオイルとの併用により優れた効果が奏されることについても何ら示唆されていない。

特開２０１４−２１０８３０号公報特開２００８−０９５０２８号公報特開２０１０−０５３２８２号公報特開２００５−２０６６７３号公報

本発明は、ゴム表面の白色化を抑制するとともに、黒色と光沢を付与することができるゴム組成物を提供することを目的とする。

本実施形態に係るゴム組成物は、ジエン系ゴムと、炭化水素系ワックスと、カシューオイルと、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、及び脂肪酸エステルアミドよりなる群から選択された少なくとも１種からなり、炭素数１８〜２０の構成脂肪酸の比率が２０〜６０質量％である加工助剤と、を含むものである。本実施形態に係る空気入りタイヤは、該ゴム組成物からなるゴム部分を備えたものである。

このような特定の炭素数分布を持つ加工助剤とともにカシューオイルを配合することにより、ゴム表面の白色化を抑制することができ、また、黒色と光沢をゴム表面に付与することができる。

空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。

以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。

本実施形態に係るゴム組成物は、（Ａ）ジエン系ゴム、（Ｂ）炭化水素系ワックス、（Ｃ）カシューオイル、及び、（Ｄ）加工助剤を含有する。

（Ａ）ジエン系ゴム
ゴム成分としてのジエン系ゴムについては、特に限定されない。使用可能なジエン系ゴムとしては、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）、スチレン−イソプレンゴム、ブタジエン−イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン−イソプレンゴム、及び、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などが挙げられ、これらはそれぞれ単独で、または２種以上混合して用いることができる。より好ましくは、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムよりなる群から選択される少なくとも一種である。

（Ｂ）炭化水素系ワックス
炭化水素系ワックスとしては、飽和炭化水素、不飽和炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水素などの各種炭化水素、又はこれらの２種以上の組み合わせからなるワックスが挙げられる。炭化水素系ワックスの具体例としては、石油ワックス（パラフィンワックスなど）、パラフィン系合成ワックス、及びポリオレフィン系ワックス（ポリエチレン系ワックスなど）が挙げられ、これらは組み合わせて用いてもよい。好ましくは石油ワックスである。これらの炭化水素系ワックスは、通常、炭素数２０〜５０の炭化水素を含有している。

炭化水素系ワックスの配合量は、特に限定されない。例えば、耐オゾン性などの観点から、ジエン系ゴム１００質量部に対して、０．１〜１０質量部でもよく、０．５〜５質量部でもよく、１〜３質量部でもよい。

（Ｃ）カシューオイル
カシューオイルは、カシューナッツの殻から抽出される油状の液体であり、ゴム表面に黒色と光沢を付与することができる。カシューオイルとしては、アナカルド酸を主成分とする天然のカシューナッツ殻液（ＣＮＳＬ）でもよく、搾油後に加熱処理を施すことでアナカルド酸を脱炭酸することにより得られた脱炭酸ＣＮＳＬでもよい。脱炭酸ＣＮＳＬは、モノマー成分として、カルダノールを主成分とし、カードル（カルドールとも称される）及び２−メチルカードル（２−メチルカルドールとも称される）を含有するものであり、これらモノマーとともに灰分やポリマーを含有してもよい。また、蒸留精製により、脱炭酸ＣＮＳＬから灰分やポリマーを除去したカシューモノマーを用いてもよく、また、脱炭酸ＣＮＳＬを原料として、そのモノマーの一部を（好ましくは結合剤を使用せずに）高分子量化させたカシューポリマーを用いてもよい。好ましくは、脱炭酸ＣＮＳＬ、カシューモノマー、及びカシューポリマーからなる群より選択される少なくとも１種である。

カシューオイルは、カルダノール、カードル、２−メチルカードル、及びアナカルド酸からなる群より選択される少なくとも１種のモノマーを含有するものである。各成分は、下記式（１）〜（４）で表される。カシューオイルのモノマー比率（即ち、カシューオイル中に含まれるモノマーの含有率）は、特に限定しないが、例えば、３０質量％以上でもよく、４０質量％以上でよく、６０質量％以上でもよい。

これらの式中、Ｒは、直鎖状炭化水素基であって、
−（ＣＨ₂）₁₄ＣＨ₃、
−（ＣＨ₂）₇ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂）₅ＣＨ₃、
−（ＣＨ₂）₇ＣＨ＝ＣＨＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂）₂ＣＨ₃、又は
−（ＣＨ₂）₇ＣＨ＝ＣＨＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ₂
で表される構造のいずれかであり、式（１）〜（４）で表される各化合物は、Ｒが１種又は異なる２種以上の化合物からなる。

カシューオイルは、モノマー中のカードル比率が１０〜３０質量％であることが好ましい。カードルは、ゴム表面に黒色を付与する成分である。カードル比率が１０質量％以上であることにより、黒色効果を高めることができる。また、カードル比率が３０質量％以下であることにより、黒色以外の色が強くなって黒色効果が却って低下することを抑えることができる。また、カードル比率を３０質量％以下とすることにより、カルダノール比率を高めて、光沢効果を高めることができる。カードル比率は、１５〜３０質量％であることが好ましく、より好ましくは１５〜２５質量％である。

カシューオイルは、モノマー中のカルダノール比率が７０〜９０質量％であることが好ましい。カルダノールは、漆に含まれるウルシノールに似た成分であり、ゴム表面に光沢を付与する成分である。カルダノール比率が７０質量％以上であることにより、光沢効果を高めることができる。また、カルダノール比率が９０質量％以下であることにより、ゴム表面状態が変化して光沢効果が却って低下することを抑えることができる。また、カルドールを９０質量％以下とすることにより、カードル比率を高めて、黒色効果を高めることができる。カルダノール比率は、７０〜８５質量％であることが好ましく、より好ましくは７５〜８５質量％である。

ここで、上記のモノマー比率、カードル比率、及びカルダノール比率は、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）を用いて測定することができ、詳細には、フェニルカラム（ＶＦ−５ｍｓ：ＡｇｉｌｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製）を用い、キャリアガス：ヘリウム、流量：４ｍＬ／分、昇温速度：６℃／分で、４０℃〜３００℃まで測定することにより求めることができる。

カシューオイルの配合量は、特に限定されないが、黒色及び光沢の付与効果を高めるという観点から、ジエン系ゴム１００質量部に対して、１〜４０質量部であることが好ましく、より好ましくは３〜３０質量部であり、更に好ましくは５〜２５質量部である。

（Ｄ）加工助剤
加工助剤としては、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、及び脂肪酸エステルアミドからなる群より選択された少なくとも１種が用いられる。これらの加工助剤を用いることにより、ゴム表面を平滑化し、ワックスによる白色化を抑制することができ、カシューオイルの効果をより顕著に発揮させることができる。詳細には、ゴム表面にブルームしたときに加工助剤に柔軟性を持たせて、加工助剤により炭化水素系ワックスの結晶やカシューオイルを平滑に覆うことができ、ゴム表面でのワックスやカシューオイルの均一化が図られる。そのため、ワックスに起因するゴム表面の白色化を抑えることができ、また、カシューオイルの効果を有効に発揮させて黒色と光沢を付与できると考えられる。

本実施形態において、加工助剤としては、炭素数１８〜２０の構成脂肪酸の比率（以下、C18-20比率ということがある。）が２０〜６０質量％であるものが用いられる。ここで、構成脂肪酸とは、上記の脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル及び脂肪酸エステルアミドを構成する脂肪酸である。そのため、構成脂肪酸の炭素数には、例えば、脂肪酸エステルを構成するアルコールの炭素数や、脂肪酸アミドにおいて２級アミドや３級アミドの場合の置換基としての炭化水素基等の炭素数は含まれない。また、一分子中に複数の脂肪酸残基（即ち、構成脂肪酸）を有する場合、それぞれの脂肪酸残基の炭素数である。そのため、C18-20比率は、加工助剤を構成する全ての構成脂肪酸中に占める炭素数１８〜２０の構成脂肪酸の比率（含有率）である。C18-20比率が２０質量％以上であることにより、ゴム表面の平滑化効果を高めて、白色化抑制効果を発揮することができる。また、６０質量％以下であることにより、ワックスによるゴム表面の白色化を抑えることができる。C18-20比率は、２０〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは２０〜４０質量％であり、２０〜３０質量％でもよい。

ここで、加工助剤の炭素数分布は、反応熱分解ＧＣＭＳ法を用いて求めることができる。下記実施例に記載のC18-20比率の測定に際しては、フロンティア・ラボ株式会社製の熱分解装置（３０３０Ｄ）を用い３５０℃にて加熱分解を行い、日本電子株式会社製のＧＣ／ＭＳ装置（ＡｕｔｏｍａｓｓＳＵＮ）を用いて熱分解ＧＣ／ＭＳの測定を行った（使用カラム：ＵＡ−ＤＸ３０（フロンティア・ラボ株式会社製）、キャリアガス：ヘリウム、流量：１ｍＬ／分、昇温速度：１０℃／分）。この際、試料約２００μｇに２５質量％水酸化テトラメチルアンモニウム／メタノール溶液を２μＬ添加したものを測定試料とした。得られた炭素数分布から、炭素数１８〜２０の構成脂肪酸の含有率であるC18-20比率が算出される。

加工助剤として用いる脂肪酸金属塩を構成する脂肪酸としては、上記C18-20比率を満たす限り、特に限定されず、例えば、炭素数５〜３６の飽和脂肪酸及び／又は不飽和脂肪酸が挙げられ、より好ましくは炭素数８〜２４の飽和脂肪酸及び／又は不飽和脂肪酸である。脂肪酸の具体例としては、オクタン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などが挙げられる。金属塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、マグネシウム塩、カルシウム塩などのアルカリ土類金属塩、亜鉛塩、コバルト塩、銅塩などの遷移金属塩などが挙げられる。これらの中でも、アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩が好ましく、より好ましくはカリウム塩及び／又はカルシウム塩である。

脂肪酸アミドを構成する脂肪酸としても、上記C18-20比率を満たす限り、特に限定されず、脂肪酸金属塩と同様、炭素数５〜３６の飽和脂肪酸及び／又は不飽和脂肪酸が挙げられ、より好ましくは炭素数８〜２４の飽和脂肪酸及び／又は不飽和脂肪酸である。脂肪酸アミドとは、分子内に長鎖脂肪族基とアミド基を持つものであり、ステアリン酸アミドのような１級アミドでもよく、脂肪酸化合物と１級アミン又は２級アミンとを反応させてなる２級アミド又は３級アミドでもよい。また、メチロールアミドやエタノールアミドでもよく、更には、脂肪酸残基を２つ持つ、アルキレンビス脂肪酸アミドでもよい。ここで、アルキレンとしてはメチレン又はエチレンが好適である。

脂肪酸エステルを構成する脂肪酸としても、上記C18-20比率を満たす限り、特に限定されず、脂肪酸金属塩と同様、炭素数５〜３６の飽和脂肪酸及び／又は不飽和脂肪酸が挙げられ、より好ましくは炭素数８〜２４の飽和脂肪酸及び／又は不飽和脂肪酸である。脂肪酸エステルを構成するアルコールとしては、特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの１価アルコールだけでなく、グリコール、グリセリン、エリスリトール、ソルビトールなどの２価以上のアルコールでもよい。２価以上のアルコールを用いて得られた２つ以上の脂肪酸残基を持つ脂肪酸エステルでもよい。

脂肪酸エステルアミドを構成する脂肪酸としても、上記C18-20比率を満たす限り、特に限定されず、脂肪酸金属塩と同様、炭素数５〜３６の飽和脂肪酸及び／又は不飽和脂肪酸が挙げられ、より好ましくは炭素数８〜２４の飽和脂肪酸及び／又は不飽和脂肪酸である。脂肪酸アミドエステルは、長鎖脂肪族アシル基が置換した長鎖脂肪酸モノアミドであり、例えば、Ｎ−（アシルオキシ−アルキル）アルカンカルボン酸モノアミドが挙げられる。

加工助剤としては、（Ｄ１）脂肪酸金属塩と、（Ｄ２）脂肪酸アミド、脂肪酸エステル及び脂肪酸エステルアミドからなる群から選択される少なくとも１種、との混合物を用いることが好ましい。（Ｄ１）成分としては、亜鉛塩以外であることが好ましく、より好ましくはカルシウム塩及び／又はカリウム塩などのアルカリ土類金属塩及び／又はアルカリ金属塩である。（Ｄ２）成分としては、脂肪酸アミドを用いることがより好ましい。（Ｄ１）成分と（Ｄ２）成分との比率は、特に限定されないが、質量比で、Ｄ１／Ｄ２＝２／８〜８／２であることが好ましい。

加工助剤の配合量は、特に限定されないが、ワックスによる白色化を抑制するとともにカシューオイルの効果を高めるという観点から、ジエン系ゴム１００質量部に対して、１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは２〜８質量部である。

（Ｅ）その他の成分
本実施形態に係るゴム組成物には、上記の成分の他に、充填剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、プロセスオイル、加硫剤、加硫促進剤など、ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。

充填剤としては、カーボンブラック及び／又はシリカを配合することができる。カーボンブラックとしては、特に限定されず、ゴム用補強剤として用いられているＳＡＦ級（Ｎ１００番台）、ＩＳＡＦ級（Ｎ２００番台）、ＨＡＦ級（Ｎ３００番台）、ＦＥＦ級（Ｎ５００番台）（ともにＡＳＴＭグレード）などの各種グレードのファーネスカーボンブラックを用いることができる。シリカとしては、特に限定されないが、湿式シリカ（含水ケイ酸）が好ましい。充填剤の配合量は、特に限定されないが、ジエン系ゴム１００質量部に対して、１０〜１５０質量部であることが好ましく、より好ましくは２０〜１２０質量部であり、更に好ましくは３０〜１００質量部である。一実施形態として、カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して１０〜１２０質量部でもよく、２０〜１００質量部でもよい。また、シリカの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して１０〜１２０質量部でもよく、２０〜１００質量部でもよい。

なお、充填剤としてシリカを配合する場合、シリカの分散性を更に向上するために、スルフィドシランやメルカプトシランなどのシランカップリング剤を配合してもよい。シランカップリング剤の配合量は、特に限定されないが、シリカ配合量に対して２〜２０質量％であることが好ましい。

老化防止剤としては、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン（６ＰＰＤ）、Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（ＩＰＰＤ）などのアミン系老化防止剤、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＤＴＢＭＰ）などのフェノール系老化防止剤などが挙げられる。これらの中でも、アミン系老化防止剤が好ましく、より好ましくは芳香族第２級アミン、特にはｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤が好ましく用いられる。老化防止剤の配合量は、特に限定されず、ジエン系ゴム１００質量部に対して、１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは１〜５質量部である。

加硫剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などの硫黄が挙げられる。加硫剤の配合量は、特に限定されず、ジエン系ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部でもよく、０．５〜５質量部でもよい。

実施形態に係るゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。すなわち、第一混合段階で、ジエン系ゴムに対し、炭化水素系ワックス、カシューオイル及び加工助剤とともに、加硫剤及び加硫促進剤を除く他の添加剤を添加混合し、次いで、得られた混合物に、最終混合段階で加硫剤及び加硫促進剤を添加混合してゴム組成物を調製することができる。

このようにして得られたゴム組成物は、タイヤ用、防振ゴム用、コンベアベルト用などの各種ゴム部材に用いることができる。好ましくは、タイヤに用いることであり、乗用車用、トラックやバスの重荷重用など各種用途、サイズの空気入りタイヤのトレッドゴムやサイドウォールゴム、リムストリップなどタイヤの各部位に適用することができる。

図１は、空気入りタイヤの一例を示したものである。空気入りタイヤは、トレッド部１と、その両端から半径方向内側に延びる左右一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２の半径方向内側に設けられた左右一対のビード部３とからなる。空気入りタイヤには、一対のビード部３に埋設された一対のビードコア４間にトロイダル状に延在するカーカスプライ５が埋設されており、トレッド部１におけるカーカスプライ５の半径方向外周側にはベルト６が配されている。空気入りタイヤは、トレッド部１においてベルト６の半径方向外周側に配置されて接地面を形成するトレッドゴム７と、サイドウォール部２においてカーカスプライ５のタイヤ外面側に配置されサイドウォール部２のタイヤ外表面を形成するサイドウォールゴム８と、ビード部３においてリムフランジとの接触領域を覆うように配置されビード部３のタイヤ外表面を形成するリムストリップ９とを備える。リムストリップ９は、サイドウォールゴム８の下端部に連続してビード部３の外側に配されたゴム層である。これらのトレッドゴム７、サイドウォールゴム８及びリムストリップ９は、空気入りタイヤの外表面を形成するため、ゴム表面の変色を抑制することが求められ、そのため、上記実施形態に係るゴム組成物が好適に用いられる。

上記実施形態に係るゴム組成物を用いて、常法に従い、例えば、押出加工によって所定の形状に成形することにより、未加硫のトレッドゴム部材、サイドウォールゴム部材、及び／又はリムストリップゴム部材を得て、これらを他の部品と組み合わせてグリーンタイヤを作製した後、例えば１４０〜１８０℃で加硫成形することにより、空気入りタイヤを製造することができる。本実施形態に係る空気入りタイヤは、トレッドゴムとサイドウォールゴムとリムストリップのいずれか１つ又は２つ以上が上記実施形態に係るゴム組成物により形成される。

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

バンバリーミキサーを使用し、下記表１に示す配合（質量部）に従って、まず、第一混合段階で、ジエン系ゴムに対し硫黄及び加硫促進剤を除く他の配合剤を添加し混練し（排出温度＝１６０℃）、次いで、得られた混練物に、最終混合段階で、硫黄と加硫促進剤を添加し混練して（排出温度＝９０℃）、ゴム組成物を調製した。表１中の各成分の詳細は、以下の通りである。

・ＳＢＲ１：スチレンブタジエンゴム、ランクセス社製「ＶＳＬ５０２５」
・ＳＢＲ２：スチレンブタジエンゴム、ＪＳＲ（株）製「ＳＢＲ１５０２」
・カーボンブラック：Ｎ３３９、東海カーボン（株）製「シーストＫＨ」
・シリカ：東ソー・シリカ（株）製「ニップシールＡＱ」
・シランカップリング剤：エボニック・デグサ社製「Ｓｉ７５」
・パラフィンオイル：ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製「プロセスＮＣ１４０」
・ステアリン酸：花王（株）製「ルナックＳ−２０」
・亜鉛華：三井金属鉱業（株）製「亜鉛華１種」
・老化防止剤：住友化学（株）製「アンチゲン６Ｃ」
・ワックス：パラフィンワックス、日本精蝋（株）製「OZOACE0355」
・加硫促進剤：住友化学（株）製「ソクシノールＣＺ」
・硫黄：鶴見化学工業（株）製「粉末硫黄」

・加工助剤１：ラインケミー社製「Aflux16」（脂肪酸カルシウム塩と脂肪酸アミドの混合物、C18-20比率＝２４質量％）
・加工助剤２：PERFORMANCE ADDITIVE社製「ULTRA FLOW160」（脂肪酸カルシウム塩と脂肪酸アミドの混合物、C18-20比率＝３５質量％）
・加工助剤３：Schill+Seilacher社製「STRUKTOL WB16」（脂肪酸カルシウム塩と脂肪酸アミドの混合物、C18-20比率＝６２質量％）
・加工助剤４：PERFORMANCE ADDITIVE製「ULTRA FLOW500」（脂肪酸亜鉛塩、C18-20比率＝１６質量％）

・東北化工（株）製「CNSL」（脱炭酸ＣＮＳＬ、モノマー比率＝８０質量％、モノマー中のカルダノール比率＝８２質量％、モノマー中のカードル比率＝１８質量％）
・東北化工（株）製「LB7000」（カシューモノマー、モノマー比率＝１００質量％、モノマー中のカルダノール比率＝９０質量％、モノマー中のカードル比率＝１０質量％）
・東北化工（株）製「LB7250」（カシューモノマー、モノマー比率＝１００質量％、モノマー中のカルダノール比率＝９５質量％、モノマー中のカードル比率＝５質量％）
・東北化工（株）製「CD-5L」（カシューポリマー、結合剤を使用せずにＣＮＳＬを高分子量化させたもの、モノマー比率＝４５質量％、モノマー中のカルダノール比率＝７０質量％、モノマー中のカードル比率＝３０質量％）

各ゴム組成物について、１６０℃×２０分で加硫して試験片を作製して、外観性（黒色度）、外観性（光沢度）、外観性（白色化）、及び耐オゾン性を評価した。各評価方法は、以下の通りである。

・外観性（黒色度）：加硫ゴム片を４０℃に温度調節したオーブン中に入れて３週間放置した。その後、加硫ゴム片の表面を色彩色差計（コニカミノルタ（株）製「CR-200」）により明度を測定し、その結果得られた、黒を明度０％とした時の比（％）の逆数について、比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が高いほど黒色度が高い。

・外観性（光沢度）：加硫ゴム片を４０℃に温度調節したオーブン中に入れて３週間放置した。その後、加硫ゴム片の表面を光沢度計（コニカミノルタ（株）製「Uni-Gloss 60」）により光沢度を測定し、その結果得られた、ガラス表面を光沢度１００％とした時の比（％）について、比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が高いほど光沢度が高い。

・外観性（白色化）：加硫ゴム片を４０℃に温度調節したオーブン中に入れて３週間放置した。その後、加硫ゴム片の表面を目視により観察して、下記基準で外観性（白色化）を評価した。

Ａ：表面が黒く、ほとんど変色なし
Ｂ：表面がわずかに白色に変色
Ｃ：表面がやや白色に変色
Ｄ：表面が白色に変色。

・耐オゾン性：ＪＩＳＫ６２５９に準拠し、温度２５℃の条件について、２５％伸張、オゾン濃度５０ｐｐｈｍで、２４時間放置した後、クラックの発生状態を目視により観察し、クラック無しのものを「Ａ」、クラック有りのものを「Ｂ」で表示した。

結果は、表１に示す通りである。コントロールである比較例１に対し、加工助剤のみを配合した比較例２では、ワックスによる白色化を抑制することはできたが、カシューオイルを添加していないので、黒色度と光沢度に劣っていた。比較例３では、カシューオイルを配合したものの、加工助剤を配合していないので、白色化抑制効果が得られなかった。比較例４では、カシューオイルとともに加工助剤を配合したものの、加工助剤のC18-20比率が小さいため、白色化抑制効果が得られなかった。比較例５では、カシューオイルとともに加工助剤を配合したものの、加工助剤のC18-20比率が大きく、ワックスと加工助剤が析出し、全ての外観性に悪影響が見られた。

これに対し、実施例１〜１０であると、カシューオイルと特定の炭素数分布を持つ加工助剤を配合したことにより、両者の相乗効果が得られ、ワックスによる耐オゾン性を発揮しつつ、ゴム表面の白色化を防ぎ、黒色と光沢を付与することができた。

なお、実施例２は、実施例１から加工助剤を変更したものであり、実施例１に比べて白色化抑制効果がやや劣っていた。このことから、カシューオイルと併用する加工助剤としてはC18-20比率が２０〜６０質量％の範囲内においてできるだけ小さいこと、例えば２０〜３０質量％であることが好ましいと考えられる。

実施例３〜５は、実施例１に対してカシューオイルの種類を変更したものである。実施例３では、カシューオイルのカードル比率が実施例１よりも低く、そのため実施例１に比べて黒色度及び光沢度がやや劣っていた。実施例４では、カシューオイルのカードル比率が実施例３よりも低く、黒色度と光沢度の改善効果が実施例３よりも劣っていた。このことから、カシューオイルのカードル比率は高いことが好ましく、例えば１０質量％以上、更には１５質量％以上が好ましいと考えられる。また、実施例５では、カシューオイルのカルダノール比率が実施例１よりも低く、そのため、実施例１に対して光沢度に劣っていた。このことから、カシューオイルのカルダノール比率は高いことが好ましく、例えば７０質量％以上、更には７５質量％以上が好ましいと考えられる。

７…トレッドゴム、８…サイドウォールゴム、９…リムストリップ

Claims

ジエン系ゴムと、
炭化水素系ワックスと、
カシューオイルと、
脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、及び脂肪酸エステルアミドからなる群より選択された少なくとも一種からなり、炭素数１８〜２０の構成脂肪酸の比率が２０〜６０質量％である加工助剤と、
を含むゴム組成物。
前記カシューオイルは、モノマー中のカードル比率が１０〜３０質量％であり、かつ、モノマー中のカルダノール比率が７０〜９０質量％である、
請求項１に記載のゴム組成物。
前記ジエン系ゴム１００質量部に対して、前記カシューオイルを１〜４０質量部と、前記加工助剤を１〜１０質量部含有する、
請求項１又は２に記載のゴム組成物。
請求項１〜３のいずれか１項にゴム組成物からなるゴム部分を備えた空気入りタイヤ。
前記ゴム部分が、トレッドゴム、サイドウォールゴム及びリムストリップからなる群から選択された少なくとも１つである、
請求項４に記載の空気入りタイヤ。