JP6004680B2 - タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いたタイヤに関する。

最近、低燃費化の要求が厳しくなり、トレッドだけでなく、サイドウォールなどの他の部材でもシリカ配合ゴム組成物が使用されるようになっているが、シリカ配合は一般に導電性に乏しいため、帯電防止が大きな課題となっている。この点について、電気抵抗が低いゴム組成物をタイヤ構成要素の一部として用い、静電気の発生を防止したタイヤが提案されている。

例えば、特許文献１には、トレッド部及びサイドウォール部に導電性ゴム薄膜を敷設することにより、導電性を改善し、車体に静電気が蓄積することに起因する放電現象を防止した空気入りタイヤが開示されている。特許文献２には、金属箔を配合した導電性ゴムなどをタイヤ部材に用いて導電性を改良した空気入りタイヤが開示されている。

しかしながら、特許文献１の導電性薄膜を構成するゴム組成物には、多量のカーボンブラックが配合されているので、該薄膜が硬く、他のゴム層との剛性差によりタイヤ耐久性が低下する傾向がある。また、金属箔を配合すると、転がり抵抗、耐久性が低下する傾向があるとともに、多量の金属を必要とするため、高コストになる傾向もある。

更にタイヤの転がり抵抗低減への要求がますます強くなっているため、所望の機械的強度を保持しながら、導電性タイヤ部材自体の低転がり抵抗化を実現することも求められ、また、タイヤ全体の低燃費化、軽量化のための導電性部材の少量化、薄ゲージ化も求められている。

特開平８−２３０４０７号公報 特開２００９−６９７５号公報

本発明は、前記課題を解決し、良好な転がり抵抗性、機械的強度を得つつ、導電性を改善したタイヤ用ゴム組成物、及びそ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１００質量部に対して、表面に表面金属被覆層を有する有機重合体からなる導電性粒子を１〜２０質量部配合したタイヤ用ゴム組成物に関する。

前記表面金属被覆層は、金被覆層であることが好ましい。
前記表面金属被覆層の内側に、内側金属被覆層を有することが好ましい。
前記表面金属被覆層の表面に更に表面処理化合物による表面処理が施されていることが好ましい。

前記タイヤ用ゴム組成物は、固有抵抗値が１０^７Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
前記ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラックを１〜６０質量部配合したものが好ましい。
本発明はまた、前記ゴム組成物を用いて作製したタイヤに関する。

本発明によれば、ゴム成分１００質量部に対して、表面に表面金属被覆層を有する有機重合体からなる導電性粒子を１〜２０質量部配合したタイヤ用ゴム組成物であるので、良好な転がり抵抗性、機械的強度を得つつ、導電性を改善できる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物からなる導電性ゴム層を有するタイヤの部分断面図の一例。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分に対して、表面に表面金属被覆層を有する有機重合体からなる導電性粒子を所定量配合したものである。所定量の導電性粒子を配合することにより、ゴム組成物の導電性を向上し、帯電を充分に防止できる。また、特段多量のカーボンブラックや金属箔を使用しなくても転がり抵抗性やゴム物性の機械的強度を確保できるため、優れた低燃費性、引き裂き強度などのゴム強度、タイヤの耐久性も得ることが可能である。

ゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）などのジエン系ゴム；ブチルゴム、塩素化ブチルゴムなどのブチル系ゴムなどが挙げられるが、ジエン系ゴムを含むことが好ましい。これらゴムは、縮合、変性されたものでもよい。これらは、単独でも又は２種以上を併用してもよい。

本発明における導電性粒子は、有機重合体の表面が表面金属被覆層で被覆された導電性を有する粒子であり、例えば、プラスチックなどの有機重合体微粒子の表面に金属被覆層を設けたものなどが挙げられる。ここで、該有機重合体微粒子を構成する有機重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイソブチレン、ポリブタジエンなどのポリオレフィン；ポリメチル（メタ）アクリレートなどのアクリル樹脂；ポリアルキレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノール樹脂、メラミン樹脂などが挙げられる。

具体的には、有機重合体がエチレン性不飽和基を有する重合性単量体の重合体である場合、エチレン性不飽和基を有する単量体として、非架橋性単量体と架橋性単量体が挙げられる。非架橋性単量体としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート類；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートなどの酸素原子含有（メタ）アクリレート類；（メタ）アクリル酸、マレイン酸などのカルボキシル基含有単量体；（メタ）アクリロニトリルなどのニトリル含有単量体；スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのビニルエーテル類；酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニルなどの酸ビニルエステル類；エチレン、プロビレン、イソプレン、ブタジエンなどの不飽和炭化水素などが挙げられる。架橋性単量体としては、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどの多官能（メタ）アクリレート類；γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシランなどのシラン含有単量体；ジビニルベンゼン、ジアリルアクリルアミドなどが挙げられる。

有機重合体は、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法（ラジカル重合開始剤の存在下、懸濁重合する方法など）を用いて重合することで調製できる。

有機重合体の平均粒径は、作製される電気伝導性粒子の加工性、分散性、導電性向上の点から、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上であり、また、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。

なお、本明細書において、平均粒径の測定には、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察を使用できる。具体的には、微粒子を透過型電子顕微鏡で写真撮影し、微粒子の形状が球形の場合には球の直径を粒子径とし、針状又は棒状の場合には短径を粒子径とし、不定型の場合には中心部からの平均粒径を粒子径とし、粒子１００個の粒径の平均値を平均粒径とする。

有機重合体の表面に被覆される金属としては、導電性を有する金属であれば特に限定されず、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｂ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｓｎなどが挙げられ、なかでも、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｓｎ及びこれらの合金が好ましく、導電性、メッキの均一さ、機械的強度が良好に保持される点から、特にＡｕが好ましい。これらの金属は単独、２種類以上のいずれでもよい。

本発明における導電性粒子は、前記表面金属被覆層の内側に、別に内側金属被覆層を有するものでもよく、例えば、Ａｕにより形成される表面金属被覆層の内側に、更にＮｉにより形成される内側金属被覆層を有するものが挙げられる。

金属被覆（金属コーティング）は、金属蒸着法、無電解メッキ法などの公知の方法を用いて実施でき、金属被覆の均一性、金属被覆密度、工程の簡便さなどの点から、無電解メッキ法が望ましい。これにより、有機重合体に、表面金属被覆層、内側金属被覆層が形成される。

被覆される表面金属被覆層の厚みは、好ましくは０．００５〜１μｍ、より好ましくは０．０１〜０．３μｍである。０．００５μｍ未満では、導電層としての十分な効果が得られない傾向がある。１μｍを超えると、微粒子が凝集して分散不良となり易く、また、機械的強度などの粒子物性が低下する傾向がある。なお、内側金属被覆層を有する場合、その厚みも同様であることが好ましい。

前記導電性粒子のうち、例えば、スチレン系共重合体粒子の表面を金で被覆したスチレン系導電性粒子（金により形成される表面金属被覆層を有する粒子）を好適に使用できる。このようなスチレン系導電性粒子としては、スチレン及び共重合モノマーを共重合して作製され、必要に応じてパラジウム化合物の溶液との反応によりパラジウム化されたスチレン系共重合体粒子の表面を金で被覆したものなどが挙げられる。

前記スチレン系導電性粒子を構成するスチレン系共重合体中のスチレン含量は、好ましくは０．５〜９９質量％、より好ましくは２０〜９９質量％、更に好ましくは２５〜７０質量％である。特にスチレン含量５０質量％未満のものを好適に使用でき、その場合、スチレン量は２５〜４５質量％が好ましく、３０〜４５質量％が特に好ましい。

共重合モノマーとしては、重合反応で非反応性に変化しない官能基を有するモノマーが挙げられ、これを用いた場合、通常、官能基は生成した共重合体のポリマー主鎖に結合している。官能基としては、アミノ基、チオール基、ヒドロキシル基、アミド基、エステル基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基などの酸素酸基などが挙げられる。粒子のパラジウム化を容易にする官能基として、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基など、パラジウムの配位結合が可能なもの、特にアミノ基が好ましい。なお、パラジウム化されたスチレン系共重合体粒子における官能基は、共重合モノマー中の基と同一である必要はなく、例えば、二官能性試薬を用いて目的とする官能基を導入する反応などで、共重合体を生成した後に改質してもよい。つまり、スチレン・ジビニルベンゼン・グリシジルメタクリレート共重合体を、エチレンジアミンなどのアミノ化試薬と反応させてアミノ基を導入したものでもよい。

共重合モノマーの具体例としては、スチレンと共重合可能なモノマーであれば特に限定されず、前記エチレン性不飽和基を有する単量体（エチレン系不飽和モノマー）が挙げられる。なかでも、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸エステルが好ましい。また、ブタジエン、ジビニルベンゼンなどのジエン類も好ましい。

前記スチレン系導電性粒子を構成するスチレン系共重合体において、共重合モノマーの割合は、好ましくは１．５〜９９．５質量％、より好ましくは５〜８０質量％、更に好ましくは３０〜７５質量％、特に好ましくは５５〜７５質量％、最も好ましくは５５〜７０質量％である。特に、スチレン含量３０〜４５質量％、ジビニルベンゼン含量１〜１０質量％、及び（メタ）アクリル酸エステル含量４５〜５４質量％のスチレン系共重合体の場合に優れた結果が得られ、そのようなポリマーに金属被覆した導電性粒子は用いることで良好な導電性が得られ、また、良好な転がり抵抗性、引き裂き強度、タイヤ耐久性も得られる。

特に好ましいスチレン系共重合体の具体例として、後工程のエチレンジアミンとの処理においてアミノ化が可能なスチレン・ジビニルベンゼン・グリシジルメタクリレート共重合体、スチレン・ジビニルベンゼン・グリシジルメタクリレート・ブチルメタクリレート共重合体などが挙げられる。なお、スチレン系共重合体粒子は、球状で単分散系であることが好ましい。球状、単分散系の粒子は、ＵＳ−Ａ−４３３６１７３号公報、ＷＯ９３／０２１１２号公報、特開昭６１−２１５６０２号公報、特開昭６１−２１５６０３号公報、特開昭６１−２１５６０４号公報などに記載の方法で調製できる。

前記スチレン系導電性粒子を構成するスチレン系共重合体粒子の平均粒径は、導電性粒子の加工性、分散性、導電性向上の点から、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上であり、また、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。

前記スチレン系導電性粒子は、例えば、官能基含有スチレン系共重合体粒子中の官能基をパラジウム化合物溶液と接触させてパラジウム化し、得られたパラジウム化化粒子を金の標準電極電位よりも低い標準電極電位を有する金属を用いて還元剤の存在下で金属メッキし、更に得られた金属メッキ粒子に金メッキを施すことにより、調製できる。具体的には、特表２００２−５２８８５２号公報などに記載されている製法で調製できる。

前記製造方法において、パラジウム化は、テトラクロロパラジウム酸アンモニウムなどの溶解性パラジウム化合物を用いて実施できる。前記金属メッキに使用される金属としては、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ、鉛、銅、クロム、銀が挙げられ、特にニッケルが好ましい。例えば、従来の化学メッキ技術により、パラジウム化粒子にニッケル化合物の溶液及び還元剤を使用してニッケルなどの基質金属メッキを実施し、更にシアン化金カリウムを使用するなどの従来の金メッキ技術により、金メッキを実施する。

金により構成される表面金属被覆層（表面金被覆層）を有するスチレン系導電性粒子は、表面金被覆層の厚さが０．００５〜１μｍが好ましく、０．０１〜０．３μｍがより好まい。これにより、所望の導電性が得られる。

前記スチレン系導電性粒子などの導電性粒子は、導電性向上、ゴム成分との親和性の観点から、メルカプトヘキサン−１−オールなどのチオール系誘導体、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンなどの表面処理化合物で表面処理されたものであることが好ましく、なかでも、チオール系誘導体が望ましい。チオール系誘導体などの表面処理化合物の表面処理は、金メッキ粒子を加熱下で該表面処理化合物を接触させることにより実施できる。

前記導電性粒子の平均粒径は、作製される電気伝導性粒子の加工性、分散性、導電性向上の点から、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上であり、また、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。

前記導電性粒子の含有量は、前記ゴム成分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２質量部以上、更に好ましくは５質量部以上である。１質量部未満であると、十分な導電性向上効果が得られず、導電性、転がり抵抗性、機械的強度をバランスよく改善できないおそれがある。該含有量は、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下である。２０質量部を超えると、ゴム物性が低下し、タイヤの耐久性が低下する傾向がある。

本発明のゴム組成物は、補強用充填剤を含むことが好ましい。補強用充填剤としては、シリカ、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウムなどが挙げられるが、なかでも、ゴムの加工性とゴムの補強性とを両立できることから、カーボンブラック及び／又はシリカを使用することが好ましい。

本発明のゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、その窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは４０〜１５００ｍ^２／ｇである。４０ｍ^２／ｇ未満では、導電性を確保するために、多量のカーボンブラックが必要となり、加工性が低下する傾向がある。１５００ｍ^２／ｇを超えると、カーボンブラックの粒子が細かいため、加工性が低下する傾向がある。
なお、カーボンブラックのＮ_２ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１に準拠して測定できる。

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、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上、更に好ましくは５質量部以上である。１質量部未満では、充分な導電性が得られない傾向がある。また、該含有量は、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５０質量部以下、更に好ましくは４５質量部以下である。６０質量部を超えると、加工性が低下するとともに、ゴムが硬くなり、他のゴム層との剛性に差が生じてタイヤの耐久性が低下する傾向がある。

本発明のゴム組成物がシリカを含有する場合、その窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは５０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１００ｍ^２／ｇ以上である。５０ｍ^２／ｇ未満であると、シリカの配合による補強効果が充分ではない傾向がある。また、シリカのＮ_２ＳＡは、好ましくは３００ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは２００ｍ^２／ｇ以下である。３００ｍ^２／ｇを超えると、シリカの分散性、低発熱性が悪化する傾向がある。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

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１００質量部以下、より好ましくは７０質量部以下である。１００質量部を超えると、混練り加工性が低下する傾向がある。

本発明のゴム組成物は、前記成分の他に、タイヤ工業で一般的に使用されているワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛などの添加剤、シランカップリング剤、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合できる。

本発明のゴム組成物の固有抵抗値は、好ましくは１０^７Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１０^６Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは１０^５Ω・ｃｍ以下である。１０^７Ω・ｃｍを超えると、抵抗値が増大し、静電気の放電現象により種々の問題が発生するおそれがある。
なお、本明細書において、固有抵抗値とは、温度２３℃及び相対湿度５５％の恒温恒湿条件下で、印加電圧１０００Ｖとし、それ以外についてはＪＩＳ Ｋ ６２７１に従い測定した体積抵抗率である。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロール等の混練機で上記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。該ゴム組成物は、トレッド、サイドウォール、アンダートレッド、ビードフィラー、ブレーカークッションゴム及び導電性構造部材など、各種タイヤ部材に適用できる。特に、シリカ配合など、導電性に乏しい部材を使用したタイヤにおける導電性ゴム部材に使用することが好ましい。

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される。すなわち、上記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッド、サイドウォールなど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する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧し、空気入りタイヤを製造できる。なお、適用されるタイヤとしては、チューブ入りタイヤ、空気入りタイヤ、ソリッドタイヤなど、特に限定されないが、空気入りタイヤが特に好ましい。

本発明の空気入りタイヤの例として、図１に示したトレッド部１、サイドウォール部２、ブレーカー部３、プライ部４、ビード部（ビードエイペックス５、ビードコア６、補強フィラー７及びクリンチ９）、チェーファー部８、及び前記タイヤ用ゴム組成物からなる導電性ゴム層１０を有するものなどが挙げられる。

トレッド部１、サイドウォール部２、ブレーカー部３、プライ部４、クリンチ９の固有抵抗値は、好ましくは１０^９Ω・ｃｍ以上、より好ましくは１０^１０Ω・ｃｍ以上、更に好ましくは１０^１１Ω・ｃｍ以上、特に好ましくは１０^１２Ω・ｃｍ以上である。

導電性ゴム層１０としては、図１に示されているように、（ａ）ビード部に接し、サイドウォール部とプライ部との間を経て、トレッド部の接地面まで連続して配置された導電性ゴム層（以下、導電性ゴム層（ａ）とする）、（ｂ）ビード部に接し、サイドウォール部とプライ部との間、並びにトレッド部とブレーカー部との間又はトレッド部内に連続して配置された導電性ゴム層（以下、導電性ゴム層（ｂ）とする）などの部材が挙げられる。なお、電気の蓄積を抑止する点から、導電性ゴム層（ａ）、（ｂ）は、それぞれビード部のビードエイペックスと接していることが好ましく、なかでもビードエイペックスと接したうえで、リムに接していることが好ましい。

導電性ゴム層１０（導電性ゴム層（ａ）、（ｂ）など）の厚さは、それぞれ好ましくは０．１〜５ｍｍ、より好ましくは０．３〜２ｍｍである。また、導電性ゴム層１０（導電性ゴム層（ａ）、（ｂ）など）の固有抵抗値は、それぞれ好ましくは１０^７Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１０^６Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは１０^５Ω・ｃｍ以下である。１０^７Ω・ｃｍを超えると、タイヤの抵抗値が増大し、静電気の放電現象により種々の問題が発生するおそれがある。また、前記タイヤ用ゴム組成物を導電性ゴム層として使用する場合、導電性ゴム部材（層）の形状は特に限定されないが、薄いシート状、リボン状であることが好ましい。

なお、図１は本発明のタイヤ用ゴム組成物を導電性ゴム層に適用した例を示しているが、該ゴム組成物の適用部材は特に限定されず、トレッド、サイドウォールなどの部材にも適用できる。また、タイヤでの配置も特に限定されない。

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。

以下に、実施例及び比較例で使用した薬品をまとめて示す。
天然ゴム：タイ製の「ＴＳＲ２０」
ポリブタジエン：日本ゼオン社製の「ＢＲ１５０Ｂ」
溶液重合ＳＢＲ：日本ゼオン社製の「ＮＳ１１６」
導電性粒子１：積水化学工業（株）製の「ミクロパールＡＵ」（樹脂製のコアに金メッキした球状導電性粒子、平均粒径：３μｍ、金メッキ層の厚み：０．０５μｍ）
導電性粒子２：積水化学工業（株）製の「ミクロパールＡＵ」（樹脂製のコアに金メッキした球状導電性粒子、平均粒径：１１．５μｍ、金メッキ層の厚み：０．０５μｍ）
導電性粒子３：スチレン共重合体粒子（スチレン４０質量％、ジビニルベンゼン２質量％、ブタジエン４８質量％）に特表２００２−５２８８５２号公報に記載の方法で金メッキ処理、メルカプトヘキサン−１−オール処理して調製したもの（平均粒径：１０μｍ、金メッキ層の厚み：０．０７μｍ）
導電性粒子４：スチレン共重合体粒子（スチレン４５質量％、ジビニルベンゼン２質量％、グリシジルメタクリレート５３質量％）を用い、導電性粒子３と同様の方法で調製したもの（平均粒径：３０μｍ、金メッキ層の厚み：０．０７μｍ）
金属箔：金箔（厚さ：１０〜５０μｍ、短径：０．１〜０．３ｍｍ、長径：０．２〜０．５ｍｍ）
カーボンブラック１：東海カーボン社製の「シースト６」（窒素吸着比表面積：１１９ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック２：東海カーボン社製の「シーストＳＯ」（窒素吸着比表面積：４２ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック３：東海カーボン社製の「シースト９Ｒ」（窒素吸着比表面積：１４０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１５ｍｌ／１００ｇ）
カーボンブラック４：昭和キャボット（株）製のＮ２２０（Ｎ_２ＳＡ：１１１ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１５ｍｌ／１００ｇ）
カーボンブラック５：三菱化学（株）製のＮ３３０（Ｎ_２ＳＡ：７９ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１０５ｍｌ／１００ｇ）
シリカ：ローディアジャパン（株）製のシリカ１１５ＧＲ
オイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ４０
ワックス：大内新興化学工業社製の「サンノックＮ」
老化防止剤：住友化学社製の「アンチゲン６Ｃ」
コバルト塩：大日本インキ化学工業（株）製のＣＯＳＴ（ステアリン酸コバルト）
ステアリン酸：日油社製の「ステアリン酸 椿」
酸化亜鉛：三井金属鉱業社製の酸化亜鉛
シランカップリング剤：デグッサジャパン（株）製のＳｉ６９
硫黄：軽井沢製錬社製の「粉末硫黄」
不溶性硫黄：四国化成工業（株）製の「ミュークロンＯＴ２０」
加硫促進剤１：大内新興化学工業社製の「ノクセラーＮＳ−Ｐ」
加硫促進剤２：住友化学工業（株）製の「ソクシノールＤ」
加硫促進剤３：大内新興化学工業社製の「ノクセラーＤＺ−Ｇ」

＜実施例及び比較例＞
表１〜２の配合処方にしたがい、（株）神戸製鋼所製の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充填率が５８％になるように充填し、８０ｒｐｍで１４０℃に到達するまで混練りして混練り物を得た。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混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。更に、得られた未加硫ゴム組成物を所定のサイズに成形し、１５０℃の条件下で２０分間プレス加硫することにより加硫ゴム組成物を得、約２ｍｍ×１３０ｍｍ×１３０ｍｍの加硫ゴムスラブシートを作成し、試験用サンプルとした。

（粘弾性試験）
（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％及び周波数１０Ｈｚの条件下で加硫ゴムスラブシートの損失正接（ｔａｎδ）を測定し、比較例１又は６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、好ましいことを示す。
（転がり抵抗指数）＝（比較例１又は６のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００

（引き裂き試験）
ＪＩＳ Ｋ６２５２「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引き裂き強さの求め方」に準じて、加硫ゴム組成物から成形した切り込み無しのアングル形試験片を用いることにより、引き裂き強度（Ｎ／ｍｍ）を測定し、比較例１又は６の引き裂き強度指数を１００とし、下記計算式により、引き裂き強度を指数表示した。引き裂き強度指数が大きいほど、引き裂き強度が大きく、好ましいことを示す。
（引き裂き強度指数）＝（各配合の引き裂き強度）／（比較例１又は６の引き裂き強度）×１００

（導電性ゴム層（加硫ゴム組成物）の固有抵抗値）
アドバンテストコーポレーション社製のデジタル超高抵抗微小電流計（Ｒ−８３４０Ａ）を用いて、２３℃及び相対湿度５５％の恒温恒湿条件下で、印加電圧１０００Ｖとし、それ以外についてはＪＩＳ Ｋ６２７１に従い測定することにより、固有抵抗値（体積抵抗率）を測定した。

また、以下の方法で試作タイヤを作製し、導電構造を持つタイヤの耐久性を評価した。

（導電性ゴム層配合の作製）
表１の実施例１、５、７及び比較例１、２、５の配合について、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を（株）神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーにて１５０℃で３分間混練りした後、更に硫黄及び加硫促進剤を配合して、オープンロールにて９５℃で３分間混練りし、押出すことにより、シート状の未加硫の導電性ゴム配合をそれぞれ作製した。

（トレッド部、ブレーカー部、プライ部、サイドウォール部、クリンチ配合の作製）
表３にしたがって、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を（株）神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーにて１５０℃で３分間混練りした後、更に硫黄及び加硫促進剤を配合して、オープンロールにて９５℃で３分間混練りし、押出すことにより、シート状の未加硫のトレッド部配合Ａ、ブレーカー部配合Ｂ、プライ部配合Ｃ、サイドウォール部配合Ｄ、クリンチ配合Ｅを作製した。

（タイヤ耐久性（導電構造））
表３の各タイヤ部材配合で作製した各部材、未加硫の導電性ゴム配合から作製した薄シート状の導電性ゴム層（実施例１、５、７及び比較例１、２、５）、及び他のタイヤ部材を準備して未加硫タイヤを作製し、圧力１８ｋｇｆ、温度１５０℃及び加硫時間３０分間の条件で加硫することにより、図１に示される導電構造を有するタイヤを試作し、以下の方法で耐久性を評価した（タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５）。なお、導電ゴム層の厚さは０．７ｍｍのシート状とした。

内圧２．０ＭＰａ、荷重５．５ｋＮ及び速度８０ｋｍ／ｈの条件において、ドラム上にてタイヤを３万ｋｍ走行させた後、内圧２．０ＭＰａ及び荷重４．７ｋＮの条件において鉄板にトレッド部を設置させ、リム部と鉄板間の固有抵抗値（体積抵抗率）を印加電圧１００Ｖで測定した。この方法において、初期固有抵抗値と比較して固有抵抗値が１０倍以上に増加したものを導電路構造が損傷していると判断して「×」とし、１０倍以上に増加していなかったものを「○」とし、結果を表１に示した。

所定量の導電性粒子を用いた実施例では、高い導電性が得られ、また、優れた転がり抵抗、引き裂き強度も得られた。更に、導電構造を持つ試作タイヤでは、高い耐久性も得られ、導電性粒子の添加による耐久性の低下も見られなかった。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ブレーカー部
４ プライ部
５ ビードエイペックス
６ ビードコア
７ 補強フィラー
８ チェーファー
９ クリンチ
１０ 導電性ゴム層
Ｒ リム

Claims (6)

1. ジエン系ゴムを含むゴム成分１００質量部に対して、表面に表面金属被覆層を有する有機重合体からなる導電性粒子を１〜２０質量部配合したタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤ部材を有し、
   前記タイヤ部材が、導電性ゴム層であり、該導電性ゴム層が、ビード部のビードエイペックスと接し、サイドウォール部とプライ部との間を経て、トレッド部の接地面まで連続して配置され、又は、ビード部のビードエイペックスと接し、サイドウォール部とプライ部との間、並びにトレッド部とブレーカー部との間又はトレッド部内に連続して配置されており、
   前記プライ部の固有抵抗値が１０ ^１０ Ω・ｃｍ以上であるタイヤ。
2. 前記表面金属被覆層が金被覆層である請求項１記載のタイヤ。
3. 前記表面金属被覆層の内側に、内側金属被覆層を有する請求項１又は２記載のタイヤ。
4. 前記表面金属被覆層の表面に更に表面処理化合物による表面処理が施されている請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ。
5. 前記導電性ゴム層の固有抵抗値が１０^７Ω・ｃｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ。
6. 前記タイヤ用ゴム組成物では、前記ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラックを１〜６０質量部配合した請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ。

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