JP4845045B2

JP4845045B2 - プライ用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ

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Publication number: JP4845045B2
Application number: JP2007157481A
Authority: JP
Inventors: 孝之三木
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2027-06-14
Also published as: JP2008308574A

Description

本発明は、プライ用ゴム組成物およびこれを用いてなるプライを備える空気入りタイヤに関する。

近年、環境問題が重視されるようになり、ＣＯ₂排出の規制が強化されている。また石油資源は有限であり、将来的には、カーボンブラックなどの石油資源由来の原料の供給が困難になる可能性があるとともに、供給量が年々減少していることによる石油価格の高騰が予測される。よって、石油資源由来の原料を石油外資源由来の原料に置換していくことが求められている。

現在一般的に市販されているタイヤは、全重量の半分以上が石油資源である原料から構成されている。たとえば、一般的な乗用車用タイヤは、合成ゴム約２０質量％、カーボンブラック約２０質量％、軟化剤、合成繊維などを含んでいるため、タイヤ全体の約５０質量％以上が石油資源由来の原料から構成されている。そこで、天然資源由来の原料を用いたタイヤ用ゴムの開発が望まれている。しかし、たとえばタイヤのプライ用ゴム組成物には、ヒステリシスロスの低減やプライコードと該ゴム組成物との良好な接着性が要求される等、天然資源由来の原料を用いる場合においても、タイヤ用のゴム組成物には適用部材に応じた基本性能が要求される。

また、上記のカーボンブラックを主な補強剤として使用することに代えてシリカを主な補強剤として使用することも検討されているが、シリカの配合はゴム組成物製造時のムーニー粘度の上昇による加工性の悪化を招く場合がある。ムーニー粘度低減の目的で界面活性剤系の加工助剤が併用される場合もあるが、このような加工助剤もまた石油資源由来であるという問題がある。

特許文献１には、天然ゴムからなるゴム成分１００質量部に対して、ＢＥＴ比表面積が１５０ｍ²／ｇ未満のシリカを３０質量部以上、ならびにカーボンブラックを５質量部以下含有するインナーライナー用ゴム組成物が提案されている。しかしこの技術はインナーライナーの転がり抵抗性能を向上させることを目的とするものであり、特許文献１にはプライ用のゴム組成物およびこれに要求される性能については何ら考慮されていない。

特許文献２には、カーカス、ビード部補強層、サイド部補強層、およびベルトの少なくともいずれかにおいて、スチールコードを被覆するコーティングゴムが、ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、有機酸コバルトと、を含有するコーティングゴム組成物である空気入りタイヤが提案されている。しかしこの技術はスチールコードの被覆に関する技術であり、スチール以外の材質からなるコードの被覆に適したゴム組成物およびこれに要求される性能については何ら考慮されていない。
特開２００６−２４９１４７号公報特開２００６−１４３８２１号公報

本発明は上記の課題を解決し、石油資源由来の原料の使用量が低減されているとともに、調製時の加工性が良好でかつヒステリシスロスが低減されたプライ用ゴム組成物、およびこれを用いたプライを備える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１００質量部に対し、ＢＥＴ比表面積が１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカ３０〜７０質量部と、カーボンブラック５質量部以下とが配合され、ゴム成分は、天然ゴムおよび変性天然ゴムの少なくともいずれかからなる、プライ用ゴム組成物を提供する。

本発明のプライ用ゴム組成物において、ゴム成分は、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの少なくともいずれかからなることが好ましい。

本発明はまた、上述のプライ用ゴム組成物を用いてなるプライを備える空気入りタイヤを提供する。

本発明によれば、石油資源由来の原料の使用量が低減されているとともに、調製時の加工性が良好でかつヒステリシスロスが低減されたプライ用ゴム組成物、およびこれを用いたプライを備える空気入りタイヤを提供することが可能となる。

本発明のプライ用ゴム組成物においては、カーボンブラックの配合量を比較的少量とするとともに、ＢＥＴ比表面積が小さいシリカを所定量併用することによって、調製時の加工性が良好であるとともにヒステリシスロスが低減されている。プライ用ゴム組成物のヒステリシスロスの低減は、空気入りタイヤの転がり抵抗の低減に寄与する。

また、本発明においては、天然ゴムおよび変性天然ゴムの少なくともいずれかからなるゴム成分を用い、かつカーボンブラックの使用量を少量とすることによって、石油資源由来の原料の使用量を低減できる。

＜ゴム成分＞
本発明において用いられるゴム成分は、天然ゴムおよび変性天然ゴムの少なくともいずれかからなる。天然ゴムとしては、ゴム工業において従来用いられているものを１種または２種以上組合せて使用することができ、たとえば、ＲＳＳ＃３、ＴＳＲなどのグレードの天然ゴムを例示できる。変性天然ゴムとしては、エポキシ化天然ゴム、水素化天然ゴムなどの１種または２種以上の組合せを例示できる。ゴム成分は、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの少なくともいずれかからなることが特に好ましい。

エポキシ化天然ゴムは、天然ゴムの不飽和二重結合がエポキシ化された変性天然ゴムの一種であり、極性基であるエポキシ基により分子凝集力が増大する。そのため、天然ゴムよりもガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、かつ機械強度や耐摩耗性に優れる。特に、ゴム組成物中にシリカを配合する場合には、シリカ表面のシラノール基とエポキシ化天然ゴムのエポキシ基との反応に起因して、カーボンブラックをゴム組成物中に配合する場合と同程度の機械的強度や耐摩耗性を得ることができる。

エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率は、５％以上、さらに１０％以上であることが好ましい。該エポキシ化率が５％未満である場合、ゴム成分のガラス転移温度が低く、プライ用ゴム組成物の剛性および硬度が低いために機械強度が低くなる傾向があるからである。一方、エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率は、６５％以下、さらに６０％以下であることが好ましい。該エポキシ化率が６５％を超える場合、プライ用ゴム組成物が硬くなることによって機械強度が低下する傾向があるからである。

また、エポキシ化率とは、エポキシ化前の天然ゴム中の炭素間二重結合の全数のうちエポキシ化された数の割合を意味し、たとえば滴定分析や核磁気共鳴（ＮＭＲ）分析等により求められる。

エポキシ化天然ゴムとしては、市販のものを用いてもよいし、天然ゴムをエポキシ化したものを用いてもよい。天然ゴムをエポキシ化する方法としては、特に限定されるものではなく、たとえばクロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などを挙げることができる。過酸法としては、たとえば天然ゴムのエマルジョンに過酢酸や過蟻酸などの有機過酸をエポキシ化剤として反応させる方法を挙げることができる。

エポキシ化天然ゴムとして、より典型的には、エポキシ化率２５％のエポキシ化天然ゴムや、エポキシ化率５０％のエポキシ化天然ゴムなどを例示できる。

ゴム成分中の天然ゴムの含有率は、５０質量％以上、さらに６０質量％以上であることが好ましい。天然ゴムの該含有率が５０質量％未満の場合、ゴム硬度が大きくなって機械強度が低くなる傾向があるからである。一方、ゴム成分中の天然ゴムの含有率は、９０質量％以下、さらに８０質量％以下であることが好ましい。天然ゴムの該含有率が９０質量％を超えると、ゴム硬度が小さくなって機械強度が低くなる傾向があるからである。

ゴム成分中のエポキシ化天然ゴムの含有率は、１０質量％以上、さらに２０質量％以上であることが好ましい。エポキシ化天然ゴムの該含有率が１０質量％未満の場合、プライ用ゴム組成物のゴム硬度および剛性が低くなり機械強度が低くなる傾向があるからである。一方、ゴム成分中のエポキシ化天然ゴムの含有率は、５０質量％以下、さらに４０質量％以下であることが好ましい。エポキシ化天然ゴムの含有率が５０質量％を超える場合、プライ用ゴム組成物のゴム硬度および剛性が高くなりプライ用ゴム組成物の機械強度がかえって低くなる傾向があるからである。

＜シリカ＞
本発明のプライ用ゴム組成物においては、ＢＥＴ比表面積が１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカが配合される。シリカのＢＥＴ比表面積が１５０ｍ²／ｇを超える場合、プライ用ゴム組成物の調製時に粘度が上昇して加工性が悪化する。シリカのＢＥＴ比表面積は、さらに１３０ｍ²／ｇ以下であることがより好ましい。一方、シリカのＢＥＴ比表面積が７０ｍ²／ｇ未満である場合、プライ用ゴム組成物の硬度が低くなって機械強度が低下する傾向があるため、該ＢＥＴ比表面積は、７０ｍ²／ｇ以上であることが好ましく、さらに９０ｍ²／ｇ以上であることがより好ましい。

なお、本発明においてＢＥＴ比表面積が異なる２種以上のシリカが併用される場合には、ＢＥＴ比表面積のシリカ全体での数平均値が１５０ｍ²／ｇ以下とされる。

シリカは、湿式法により調製されたものであってもよく、乾式法により調製されたものであってもよい。また、好ましい市販品としては、たとえば、デグッサ製の「ウルトラジルＶＮ２」（ＢＥＴ比表面積１２５ｍ²／ｇ）等を例示できる。

ゴム成分１００質量部に対する上記シリカの配合量は、３０〜７０質量部の範囲内とされる。シリカの該配合量が３０質量部未満であると、プライ用ゴム組成物の補強効果を十分得られず、７０質量部を超えると、プライ用ゴム組成物の調製時の加工性が低下するとともにヒステリシスロスが増大する。シリカの該配合量は、さらに４０質量部以上であることが好ましく、また、さらに６０質量部以下であることがより好ましい。

＜カーボンブラック＞
ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラックの配合量は５質量部以下とされる。カーボンブラックの該配合量が５質量部を超えると、石油資源由来の原料の使用量の低減効果およびヒステリシスロスの低減効果を十分得られない。カーボンブラックの該配合量は、さらに４質量部以下であることがより好ましい。なお、カーボンブックの該配合量が１質量部未満である場合、プライ用ゴム組成物の機械強度を確保するためにたとえばシリカをより多く配合することが必要となり、調製時の加工性やプライコードとの接着性が低下する傾向があるため、該配合量は１質量部以上であることが好ましく、さらに２質量部以上であることがより好ましい。

カーボンブラックの好ましい市販品としては、たとえば、キャボネットジャパン製の「ショウブラックＮ３３０」「ショウブラックＮ３５１」「ショウブラックＮ５５０」等を例示できる。

＜シランカップリング剤＞
本発明においては、シランカップリング剤を併用することが好ましい。これによりプライ用ゴム組成物に対してより優れた補強効果が付与される。シランカップリング剤の配合量は、シリカの配合量を１００質量％としたときの量で１〜２０質量％の範囲内とすることが好ましい。シランカップリング剤の該配合量が１質量％未満である場合、補強効果が低くなる傾向があり、２０質量％を超える場合、量を増やしても補強効果の顕著な改善は期待できない一方コストが上昇するため経済的でなくなる傾向がある。分散性およびカップリング効果の点から、シランカップリング剤の該配合量は、５質量％以上であることがより好ましく、また、１２質量％以下であることがより好ましい。

シランカップリング剤としては、従来公知のシランカップリング剤を用いることができ、たとえば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系；３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系；ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメ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、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメ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、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系；３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエ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、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系；などを挙げることができる。これらのシランカップリング剤は、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。

上記のなかでも、加工性が良好であるという理由から、デグッサ社製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）、Ｓｉ２６６（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）などが好ましく用いられる。

＜その他の配合剤＞
本発明のプライ用ゴム組成物には、上記した成分以外にも、従来ゴム工業で使用される他の配合剤、たとえば加硫剤、ステアリン酸、加硫促進剤、加硫促進助剤、オイル、硬化性レジン、ワックス、老化防止剤などを配合してもよい。

加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を使用することが可能であり、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−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３あるいは１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシプロピル）ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシベンゼン、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシロキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシバレレートなどを使用することができる。これらの中で、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゼンおよびジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼンが好ましい。また、硫黄系加硫剤としては、たとえば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。これらの加硫剤は、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。また、硫黄はオイル処理されたものであってもよい。

加硫促進剤としては、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−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、もしくは、キサンテート系加硫促進剤のうち少なくとも一つを含有するものを使用することが可能である。スルフェンアミド系としては、たとえばＣＢＳ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、ＴＢＢＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系化合物などを使用することができる。チアゾール系としては、たとえばＭＢＴ（２−メルカプトベンゾチアゾール）、ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、２−メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、亜鉛塩、銅塩、シクロヘキシルアミン塩、２−（２，４−ジニトロフェニル）メルカプトベンゾチアゾール、２−（２，６−ジエチル−４−モルホリノチオ）ベンゾチアゾールなどのチアゾール系化合物などを使用することができる。チウラム系としては、たとえばＴＭＴＤ（テトラメチルチウラムジスルフィド）、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテトラスルフィドなどのチウラム系化合物を使用することができる。チオウレア系としては、たとえばチアカルバミド、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、ジオルトトリルチオ尿素などのチオ尿素化合物などを使用することができる。グアニジン系としては、たとえばジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、トリフェニルグアニジン、オルトトリルビグアニド、ジフェニルグアニジンフタレートなどのグアニジン系化合物を使用することができる。ジチオカルバミン酸系としては、たとえばエチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジアミルジチオカルバミン酸亜鉛、ジプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛とピペリジンの錯塩、ヘキサデシル(またはオクタデシル)イソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジアミルジチオカルバミン酸カドミウムなどのジチオカルバミン酸系化合物などを使用することができる。アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系としては、たとえばアセトアルデヒド−アニリン反応物、ブチルアルデヒド−アニリン縮合物、ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒド−アンモニア反応物などのアルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系化合物などを使用することができる。イミダゾリン系としては、たとえば２−メルカプトイミダゾリンなどのイミダゾリン系化合物などを使用することができる。キサンテート系としては、たとえばジブチルキサントゲン酸亜鉛などのキサンテート系化合物などを使用することができる。これらの加硫促進剤は、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。

加硫促進助剤としては、たとえば酸化亜鉛等を例示できる。
老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の老化防止剤や、カルバミン酸金属塩などを適宜選択して使用することができる。

オイルとしては、プロセスオイル、植物油脂、またはこれらの混合物、などを例示できる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルなどを例示できる。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、落花生油、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、サフラワー油、桐油、などを例示できる。

＜空気入りタイヤ＞
本発明はまた、前述したようなプライ用ゴム組成物を用いたプライを備える空気入りタイヤを提供する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤの左半分を例示した断面図である。空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、該トレッド部２の両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に位置するビード部４とを備える構造を有するのが一般的である。そして、それらのビード部４間にはカーカス６が架け渡されるとともに、このカーカス６の外側かつトレッド部２の内側にはタガ効果を有してトレッド部２を補強するベルト層７が配される。

上記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道ＣＯに対して、たとえば７０〜９０°の角度で配列する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、上記トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５の廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返されて係止される。

上記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道ＣＯに対して、たとえば４０°以下の角度で配列した２枚以上のベルトプライからなり、各ベルトコードがプライ間で交差するよう向きを違えて重置している。

またビード部４には、上記ビードコア５から半径方向外方に延びるビードエイペックスゴム８が配されるとともに、カーカス６の内側には、タイヤ内腔面をなすインナーライナゴム９が隣設され、カーカス６の外側は、クリンチゴム４Ｇおよびサイドウォールゴム３Ｇで保護される。

本発明の空気入りタイヤが備えるプライは、典型的には、上述のカーカスプライ、ベルトプライの少なくともいずれかであることができる。プライは、従来公知の方法により、本発明のプライ用ゴム組成物で、たとえばポリエステル、ナイロンまたはその他のポリアミド、レーヨンなどの材質からなる有機繊維コードであるプライコードをコーティングすることにより形成できる。

本発明のプライ用ゴム組成物を用いることにより、石油資源由来の原料の使用量が低減されるとともに、ヒステリシスロスが低減されかつ耐久性に富むプライを形成することができる。よって、該プライがたとえばカーカスプライやベルトプライとして形成された空気入りタイヤは、石油資源由来の原料の使用量が低減されることによって環境に配慮されたエコタイヤであると同時に、転がり抵抗が低減されかつ良好な耐久性を有する。

本発明の空気入りタイヤは、上記本発明のプライ用ゴム組成物を用いて、従来公知の方法により製造され得る。すなわち、本発明のプライ用ゴム組成物を得るための配合成分を混練して得た未加硫状態のゴム組成物でプライコードをコーティングしてプライを得る。これを、空気入りタイヤに所定の形状で適用し、タイヤの他の部材とともに、タイヤ成形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する。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、本発明の空気入りタイヤを得ることができる。

本発明が提供する空気入りタイヤは、地球環境に優しい「エコタイヤ」として、たとえば乗用車用、トラック用、バス用、重車両用など、種々の用途に対して好適に適用され得る。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜実施例１，２および比較例１〜３＞
表１に示す配合処方のそれぞれに従い、神戸製鋼製１．７Ｌバンバリーを用いて、硫黄および加硫促進剤を除く配合成分を１５０℃で５分間混練して混練り物を得た。これに硫黄および加硫促進剤を表１に示す配合処方で加えて、オープンロールを用い、９０℃で５分間さらに練り込んで未加硫ゴム組成物を調製した。

上記で得た未加硫ゴム組成物を押出して所定の厚みの未加硫ゴムシートを作製した。また、該未加硫ゴムシートを１５０℃で３０分間加硫して、所定の厚みの加硫ゴムシートを作製した。

（ムーニー粘度指数）
上記の未加硫ゴム組成物につき、ＪＩＳＫ６３００に準じて、１３０℃におけるムーニー粘度を測定し、下記の式、
ムーニー粘度指数＝（比較例１のムーニー粘度）÷（各実施例または各比較例のムーニー粘度）×１００
により、比較例１のムーニー粘度を１００としてムーニー粘度指数を求めた。指数が大きい程ムーニー粘度が低く、加工性に優れることを示す。

（未加硫ゴムシートの外観）
上記の方法で厚さ１．０ｍｍの未加硫ゴムシートを作製し、目視にて該未加硫ゴムシートの生地の状態を確認した。耳切れが発生していないとともに地肌に問題がなく、未加硫ゴムシートへの加工が良好に行なわれていたものをＡ、そうでないものをＢとして表記した。

（Ｅ*指数，ｔａｎδ指数）
上記の方法で作製した加硫ゴムシートからサンプルを切り出し、粘弾性スペクトロメータＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で、Ｅ*（複素弾性率）およびｔａｎδ（損失正接）をそれぞれ測定した。下記の式、
Ｅ*指数＝（各実施例または各比較例のＥ*）÷（比較例１のＥ*）×１００
ｔａｎδ指数＝（比較例１のｔａｎδ）÷（各実施例または各比較例のｔａｎδ）×１００
により、比較例１のＥ*を１００としてＥ*指数を、比較例１のｔａｎδを１００としてｔａｎδ指数を、それぞれ求めた。Ｅ*指数が大きい程機械強度に優れることを示し、ｔａｎδ指数が大きい程ヒステリシスロスが小さく転がり抵抗を良好にできることを示す。

注１：天然ゴムは、「ＲＳＳ♯３」である。
注２：エポキシ化天然ゴムは、クンプーランガスリー社製の「エポキシ化天然ゴム」（エポキシ化率：２５モル％）
注３：カーボンブラックは、昭和キャボネット（株）製の「ショウブラックＮ３３０」である。
注４：シリカＡは、デグッサ製の「ウルトラジルＶＮ３」（ＢＥＴ比表面積：２１０ｍ²／ｇ）である。
注５：シリカＢは、デグッサ製の「ウルトラジルＶＮ２」（ＢＥＴ比表面積：１２５ｍ²／ｇ）である。
注６：シランカップリング剤は、デグッサ製の「Ｓｉ６９」である。
注７：ステアリン酸は、日本油脂（株）製のステアリン酸である。
注８：酸化亜鉛は、三井金属鉱業（株）製の「亜鉛華１号」である。
注９：硫黄は、鶴見化学（株）製の「粉末硫黄」である。
注１０：加硫促進剤は、大内新興化学工業（株）製の「ノクセラーＮＳ」である。

表１に示すように、配合したシリカのＢＥＴ比表面積が大きい比較例１では未加硫ゴムシートの外観が良好でなく、シリカのＢＥＴ比表面積は小さいものの配合量が少ない比較例２においてはＥ*指数が良好でなく、シリカのＢＥＴ比表面積は小さいものの配合量が多い比較例３ではムーニー粘度指数およびｔａｎδ指数が良好でなかった。一方、カーボンブラックとシリカとを所定量併用し、シリカのＢＥＴ比表面積が小さくされた実施例１，２では、ムーニー粘度指数、未加硫ゴムシートの外観、Ｅ*指数、ｔａｎδ指数がいずれも良好であった。

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。

本発明のプライ用ゴム組成物は、乗用車用、トラック用、バス用、重車両用等の各種用途の空気入りタイヤのプライに好適に適用され、本発明の空気入りタイヤは、上記各種用途に好適に適用され得る。

本発明に係る空気入りタイヤの左半分を例示した断面図である。

符号の説明

１タイヤ、２トレッド部、３サイドウォール部、４ビード部、５ビードコア、６カーカス、７ベルト層、８ビードエイペックスゴム、９インナーライナゴム、３Ｇサイドウォールゴム、４Ｇクリンチゴム。

Claims

ゴム成分１００質量部に対し、ＢＥＴ比表面積が１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカ３０〜７０質量部と、カーボンブラック１質量部以上４質量部以下とが配合され、
前記ゴム成分は、天然ゴムおよび変性天然ゴムの少なくともいずれかからなる、プライ用ゴム組成物。
前記ゴム成分は、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの少なくともいずれかからなる、請求項１に記載のプライ用ゴム組成物。
請求項１または２に記載のプライ用ゴム組成物を用いてなるプライを備える、空気入りタイヤ。