タイヤのインスレーション用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
【課題】転がり抵抗特性および耐久性を向上させることができるインスレーション用ゴム組成物およびこのゴム組成物を用いたタイヤを提供すること。
【解決手段】（Ａ）（ａ１）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを３０〜８５質量％、（ａ２）乳化重合スチレンブタジエンゴム、溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび変性スチレンブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴムを０〜７０質量％、ならびに（ａ３）ブタジエンゴムを０〜６０質量％含有するゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を０．２〜４質量部、ならびに、（Ｃ）ＢＥＴ比表面積が２５〜５０ｍ2／ｇのカーボンブラックを２０〜５９質量部含有するタイヤのインスレーション用ゴム組成物、ならびにこのゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤである。
【解決手段】（Ａ）（ａ１）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを３０〜８５質量％、（ａ２）乳化重合スチレンブタジエンゴム、溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび変性スチレンブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴムを０〜７０質量％、ならびに（ａ３）ブタジエンゴムを０〜６０質量％含有するゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を０．２〜４質量部、ならびに、（Ｃ）ＢＥＴ比表面積が２５〜５０ｍ2／ｇのカーボンブラックを２０〜５９質量部含有するタイヤのインスレーション用ゴム組成物、ならびにこのゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤのインスレーション用ゴム組成物およびそれを用いたインスレーションを用いたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車の低燃費化に対する要求が強くなり、転がり抵抗の少ないタイヤに対する要求もますます強くなっている。そこで、タイヤの各部材を構成するゴム組成物を低ｔａｎδ化することで、転がり抵抗を低減したタイヤが使用されており、インスレーション用ゴム組成物についても例外ではない。
【０００３】
タイヤのインスレーションとは、インナーライナーとケースとの間に配設されるタイガムや、ケースと外層サイドウォールとの間に配設される内層サイドウォールなどのケースとコンポーネントとの間に配設される部材であり、主にケースを補強することでタイヤの耐久性を向上させることを目的として使用されることからインスレーション用ゴム組成物には適度なゴム強度とＥ＊（複素弾性率）が要求される。ここで、適度な複素弾性率と低いｔａｎδを確保するためには、加硫時の耐リバージョン性が重要である。
【０００４】
タイガムはインナーライナーとケースとの間に存在することから、インナーライナー用ゴム組成物のような耐亀裂成長性や耐熱劣化性はとくに要求されず、ケーストッピング用ゴム組成物ほどの耐亀裂成長性、引き裂き強度、コード接着性などはとくに要求されない。また、内層サイドウォールはケースと外層サイドウォールとの間に存在することから、外層サイドウォール用ゴム組成物のような耐亀裂成長性、引き裂き強度、耐外傷カット性は要求されず、ケーストッピング用ゴム組成物ほどの耐亀裂成長性、引き裂き強度、コード接着性などもとくに要求されない。
【０００５】
従来、インスレーション用ゴム組成物としては、ケーストッピング用ゴム組成物が用いられてきた。そこで、転がり抵抗が低減されたケーストッピング用ゴム組成物をインスレーション用ゴム組成物として用いることで、タイヤの転がり抵抗を低減させることは可能であるが、前述のようにインスレーション用ゴム組成物には適度なゴム強度と耐リバージョン性が要求されるのに対し、ケーストッピング用ゴム組成物には適度なゴム強度と耐リバージョン性の他に、耐亀裂成長性、引き裂き強度、コード接着性なども要求される。つまり、ケース配合をインスレーション用ゴム組成物に用いることは可能であるが、コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
特許文献１には、特定のゴム成分に対して、充填剤、硫黄、シトラコンイミド化合物、有機チオサルフェート化合物、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物および特定のメタクリル酸金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の加硫促進補助剤を特定量含有するサイドウォール、クリンチおよび／またはインスレーション用ゴム組成物とすることで、転がり抵抗特性および操縦安定性を向上させる発明が記載されているが、タイガムや内層サイドウォールなどのインスレーション用に特化したゴム組成物ではないため、コストが高く、またシート加工性の点においてはインスレーション用ゴム組成物として不充分である。また、コード接着性や耐亀裂成長性も向上されており、このようなゴム組成物はインスレーション用としてはオーバースペックである。
【０００７】
特許文献２には、７０〜１００質量部の天然ゴムを含むジエン系ゴム１００質量部に対して、平均粒子径が０．１ｍｍ以下の瀝青炭粉砕物を５〜７０質量部含有するインスレーション用ゴム組成物とすることで、水分バリア性を高めて、タイヤの耐久性を向上できる発明が記載されているが、転がり抵抗特性を改善することについては考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４６３８９３３号公報
【特許文献２】特許第４５５０７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、転がり抵抗特性および耐久性を向上することができ、さらにコストを低減することができるタイヤのインスレーション用ゴム組成物およびこのゴム組成物を用いたタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、（Ａ）（ａ１）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを３０〜８５質量％、（ａ２）乳化重合スチレンブタジエンゴム、溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび変性スチレンブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴムを０〜７０質量％、ならびに（ａ３）ブタジエンゴムを０〜６０質量％含有するゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を０．２〜４質量部、ならびに、（Ｃ）ＢＥＴ比表面積が２５〜５０ｍ2／ｇのカーボンブラックを２０〜５９質量部含有するタイヤのインスレーション用ゴム組成物に関する。
【００１１】
前記ゴム成分（Ａ）における（ａ３）ブタジエンゴムの含有量が０質量％であり、（Ｄ）瀝青炭粉砕粉、炭酸カルシウム、タルク、ハードクレイ、セピオライトおよび珪藻土粉末からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、平均粒子径が５０μｍ以下である増量剤を３〜３０質量部含有することが好ましい。
【００１２】
前記アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の含有量が０．５〜３質量部であり、前記カーボンブラック（Ｃ）の含有量が３０〜４５質量部であり、前記増量剤（Ｄ）として瀝青炭粉砕粉を７〜２０質量部含有し、総硫黄含有量が、ゴム成分１００質量部に対して１．５〜２．５質量部であり、さらに、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを０〜１０質量部含有することが好ましい。
【００１３】
また、本発明は前記のゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、特定のゴム成分１００質量部に、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、ならびにＢＥＴ比表面積が２５〜５０ｍ2／ｇのカーボンブラックを特定量含有するゴム組成物とすることで、転がり抵抗特性および耐久性に優れ、さらにケーストッピング用ゴム組成物に比べてコストを低減することのできるインスレーション用ゴム組成物を提供することができる。また、該ゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤとすることで、低燃費性能および耐久性に優れ、さらにケーストッピング用ゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤに比べてコストを低減することのできるタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による空気入りタイヤの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のインスレーション用ゴム組成物は、（Ａ）（ａ１）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを３０〜８５質量％、（ａ２）乳化重合スチレンブタジエンゴム、溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび変性スチレンブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴムを０〜７０質量％、ならびに（ａ３）ブタジエンゴムを０〜６０質量％含有するゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を０．２〜４質量部、ならびに、（Ｃ）ＢＥＴ比表面積が２５〜５０ｍ2／ｇのカーボンブラックを２０〜５９質量部含有することにより、コストを抑えながら、インスレーションに求められる低転がり特性および耐久性を向上させることができる。
【００１７】
本発明におけるゴム成分（Ａ）は、（ａ１）天然ゴム（ＮＲ）および／またはイソプレンゴム（ＩＲ）ならびに（ａ２）乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）および変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ）からなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴムを含有し、さらに（ａ３）ブタジエンゴム（ＢＲ）を含有することができる。
【００１８】
ＮＲとしては、ＲＳＳ＃３グレードなどのゴム工業において一般的なものを使用することができる。また、ＩＲとしてもゴム工業において一般的なものを使用することができる。
【００１９】
ゴム成分（Ａ）中のＮＲおよび／またはＩＲ（ａ１）の含有量は、転がり抵抗特性および加工性において優れるという点から３０質量％以上であり、さらに加工性において優れるという点から４０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましい。また、ＮＲおよび／またはＩＲ（ａ１）の含有量は、耐リバージョン性および耐久性において優れるという点から８５質量％以下であり、さらに耐リバージョン性において優れるという点から８０質量％以下であることが好ましく、７５質量％以下であることがより好ましい。
【００２０】
Ｅ−ＳＢＲは乳化重合により得られるスチレンブタジエンゴムである。
【００２１】
Ｅ−ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。１５質量％未満であると、リバージョンが発生し、Ｅ＊が低下する傾向がある。また、該スチレン含有量は、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下である。７０質量％を超えると、転がり特性が悪化する傾向がある。
【００２２】
Ｓ−ＳＢＲは溶液重合により得られるスチレンブタジエンゴムである。
【００２３】
Ｓ−ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上である。１０質量％未満であると、耐リバージョン性が悪化する傾向がある。また、該スチレン含有量は、好ましくは４５質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。４５質量％を超えると、加工性が低下する傾向、低転がり特性が悪化する傾向がある。
【００２４】
変性ＳＢＲとしては、乳化重合変性ＳＢＲ（変性Ｅ−ＳＢＲ）および溶液重合変性ＳＢＲ（変性Ｓ−ＳＢＲ）が挙げられる。
【００２５】
変性ＳＢＲとしては、スズやケイ素などでカップリングされたものが好ましく用いられる。変性Ｓ−ＳＢＲのカップリング方法としては、常法に従って、たとえば、変性Ｓ−ＳＢＲの分子鎖末端のアルカリ金属（Ｌｉなど）やアルカリ土類金属（Ｍｇなど）を、ハロゲン化スズやハロゲン化ケイ素などと反応させる方法などが挙げられる。
【００２６】
変性ＳＢＲは、共役ジオレフィン単独、または共役ジオレフィンと芳香族ビニル化合物とを（共）重合して得られた（共）重合体であり、第１級アミノ基やアルコキシシリル基を有することが好ましい。
【００２７】
第１級アミノ基は、重合開始末端、重合終了末端、重合体主鎖、側鎖のいずれに結合していてもよいが、重合体末端からエネルギー消失を抑制してヒステリシスロス特性を改良し得る点から、重合開始末端または重合終了末端に導入されていることが好ましい。
【００２８】
変性ＳＢＲの結合スチレン量は、耐リバージョン性に優れる点から、５質量％以上が好ましく、７質量％以上がより好ましい。また、変性ＳＢＲの結合スチレン量は、転がり抵抗特性に優れる点から、３０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。
【００２９】
ゴム成分（Ａ）中のＥ−ＳＢＲ、Ｓ−ＳＢＲおよび変性ＳＢＲからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴム（ａ２）の含有量は０質量％以上であり、耐リバージョン性および転がり抵抗特性において優れるという点から１５質量％以上であることが好ましく、さらに耐リバージョン性において優れるという点から２５質量％以上であることがより好ましく、３０質量％以上であることがさらに好ましい。また、Ｅ−ＳＢＲ、Ｓ−ＳＢＲおよび変性ＳＢＲからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴム（ａ２）の含有量は、転がり抵抗特性において優れるという点から７０質量％以下であり、さらに加工性および低転がり特性において優れるという点から６０質量％以下であることが好ましく、５０質量％以下であることがより好ましい。
【００３０】
前記のＳＢＲの中でも、特に加工性において優れるという点からはＥ−ＳＢＲを用いることが好ましく、また、特に転がり抵抗特性において優れるという点からは変性Ｓ−ＳＢＲを用いることが好ましい。
【００３１】
またＳＢＲは、ラテックス状態のＳＢＲにカーボンブラックを添加し、攪拌しながら酸などにより凝固させることで製造されるＳＢＲとカーボンブラックのウェットマスターバッチとして含有することもできる。このウェットマスターバッチを用いることで、カーボンブラックの分散性が向上し、練り時間を短縮できるという点において優れる。
【００３２】
ＢＲとしては、ハイシス１，４−ポリブタジエンゴム（ハイシスＢＲ）、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴム（ＳＰＢ含有ＢＲ）、変性ブタジエンゴム（変性ＢＲ）などが挙げられる。
【００３３】
前記ハイシスＢＲとは、シス１，４結合含有量が９０質量％以上のブタジエンゴムである。このようなハイシスＢＲとして、例えば、日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ ＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１３０Ｂ、ＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１５０Ｂなどが挙げられる。
【００３４】
前記ＳＰＢ含有ＢＲは、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶が、単にＢＲ中に結晶を分散させたものではなく、ＢＲと化学結合したうえで分散していることが好ましい。前記結晶がゴム成分と化学結合したうえで分散することにより、耐亀裂成長性やＥＢにおいて優れる傾向がある。
【００３５】
また、ＢＲ中に含有する１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶は充分な硬さを有するため、架橋密度が少なくても充分なＥ＊を得ることができる。そのため、ゴム組成物の操縦安定性を向上させることができる。
【００３６】
１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点は１８０℃以上であることが好ましく、１９０℃以上であることがより好ましい。融点が１８０℃未満では、プレスにおけるタイヤの加硫中に結晶が溶融し、硬度が低下する傾向がある。また、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点は２２０℃以下であることが好ましく、２１０℃以下であることがより好ましい。融点が２２０℃をこえると、ＢＲの分子量が大きくなるため、ゴム組成物中において分散性が悪化する傾向がある。
【００３７】
ＳＰＢ含有ＢＲ中において、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物の含有量は、２．５質量％以上であることが好ましく、８質量％以上であることがより好ましい。含有量が２．５質量％未満では、ゴム組成物の充分な硬さが得られない傾向がある。また、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物の含有量は２２質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１８質量％以下であることがさらに好ましい。含有量が２２質量％をこえると、ＢＲ自体の粘度が高く、ゴム組成物中におけるＢＲおよびフィラーの分散性が悪化する傾向がある。ここで、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物とは、ＳＰＢ含有ＢＲ中における１，２−シンジオタクチックポリブタジエンを示す。
【００３８】
ＳＰＢ含有ＢＲ中において、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有量は、２．５質量％以上であり、好ましくは１０質量％以上である。含有量が２．５質量％未満では、ゴム硬さが不充分である。また、ＢＲ中において、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有量は２０質量％以下であり、好ましくは１８質量％以下である。含有量は２０質量％をこえると、ＢＲがゴム組成物中に分散し難く、加工性が悪化する。
【００３９】
このようなシンジオタクチック結晶を含むポリブタジエンとしては、宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＶＣＲ３０３、ＵＢＥＰＯＬ ＶＣＲ４１２、ＵＢＥＰＯＬ ＶＣＲ６１７などが挙げられる。
【００４０】
前記変性ＢＲとしては、リチウム開始剤により１，３−ブタジエンの重合をおこなったのち、スズ化合物を添加することにより得られ、さらに変性ＢＲ分子の末端がスズ−炭素結合で結合されているものが好ましい。
【００４１】
リチウム開始剤としては、アルキルリチウム、アリールリチウム、ビニルリチウム、有機スズリチウムおよび有機窒素リチウム化合物などのリチウム系化合物や、リチウム金属などがあげられる。前記リチウム開始剤を変性ＢＲの開始剤とすることで、高ビニル、低シス含有量の変性ＢＲを作製できる。
【００４２】
スズ化合物としては、四塩化スズ、ブチルスズトリクロライド、ジブチルスズジクロライド、ジオクチルスズジクロライド、トリブチルスズクロライド、トリフェニルスズクロライド、ジフェニルジブチルスズ、トリフェニルスズエトキシド、ジフェニルジメチルスズ、ジトリルスズクロライド、ジフェニルスズジオクタノエート、ジビニルジエチルスズ、テトラベンジルスズ、ジブチルスズジステアレート、テトラアリルスズ、ｐ−トリブチルスズスチレンなどがあげられ、これらのスズ化合物は、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。
【００４３】
変性ＢＲ中のスズ原子の含有量は５０ｐｐｍ以上が好ましく、６０ｐｐｍ以上がより好ましい。スズ原子の含有量が５０ｐｐｍ未満では、変性ＢＲ中のカーボンブラックの分散を促進する効果が小さく、ｔａｎδが増大してしまう傾向がある。また、スズ原子の含有量は３０００ｐｐｍ以下が好ましく、２５００ｐｐｍ以下がより好ましく、２５０ｐｐｍ以下がさらに好ましい。スズ原子の含有量が３０００ｐｐｍをこえると、混練り物のまとまりが悪く、エッジが整わないため、加工性が悪化する傾向がある。
【００４４】
変性ＢＲの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２以下が好ましく、１．５以下がより好ましい。変性ＢＲのＭｗ／Ｍｎが２をこえると、カーボンブラックの分散性が悪化し、ｔａｎδが増大する傾向がある。
【００４５】
変性ＢＲのビニル結合量は５質量％以上が好ましく、７質量％以上がより好ましい。変性ＢＲのビニル結合量が５質量％未満では、変性ＢＲを重合（製造）することは困難な傾向がある。また、変性ＢＲのビニル結合量は５０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。変性ＢＲのビニル結合量が５０質量％をこえると、カーボンブラックの分散性が悪化し、ｔａｎδが増大する傾向がある。
【００４６】
このような変性ＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０Ｈ、旭化成（株）製のＮ１０２などが挙げられる。
【００４７】
ゴム成分（Ａ）中のＢＲ（ａ３）の含有量は６０質量％以下であり、５０質量％以下であることが好ましく、加工性において優れるという点から２０質量％以下であることがより好ましく、さらにＥＢにおいて優れるという点から１８質量％以下であることがさらに好ましく、１５質量％以下であることがとくに好ましく、ＮＲを含有することによる効果とＳＢＲを含有することによる効果を最大限得るためには、ＢＲの含有量を０質量％とすることが最も好ましい。また、ＢＲ（ａ３）の含有量は、耐亀裂成長性という点からは１０質量％以上であることが好ましく、１５質量％以上であることがより好ましい。
【００４８】
これらのＢＲの中でも、特に転がり抵抗特性において優れるという点からは変性ＢＲを用いることが好ましく、また、特に耐亀裂成長性に優れるという点からハイシスＢＲを用いることが好ましい。
【００４９】
ゴム成分（Ａ）には、前記（ａ１）〜（ａ３）のゴム成分以外にも、通常ゴム工業で使用されるゴム成分を含有することができるが、転がり抵抗特定、耐リバージョン性、耐久性において優れることから、特定量の（ａ１）ＮＲおよび／またはＩＲならびに（ａ２）Ｅ−ＳＢＲ、Ｓ−ＳＢＲおよび変性ＳＢＲからなる群から選ばれる少なくとも１つのＳＢＲからなるゴム成分であることが好ましく、さらにコストを低減できるという点から、特定量の（ａ１）ＮＲおよび（ａ２）Ｅ−ＳＢＲからなるゴム成分とすることがより好ましい。
【００５０】
本発明のゴム組成物はアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）を、加硫促進補助剤として含有する。加硫促進補助剤としては、他に、シトラコンイミド化合物や、有機チオサルフェート化合物、メタクリル酸金属塩などがあげられるが、低コスト化において優れる点からアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）を用いる。
【００５１】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）としては、式（１）：
【化１】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は同じかまたは異なり、いずれも炭素数５〜１２のアルキル基；ｘおよびｙは同じかまたは異なり、いずれも１〜３の整数；ｎは０〜２５０の整数である）で示されるものなどがあげられる。
【００５２】
ｎは、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）のゴム成分（Ａ）中への分散性が良い点から、０〜２５０の整数であることが好ましく、２〜２００の整数であることがより好ましく、２０〜１００の整数であることがさらに好ましい。
【００５３】
ｘおよびｙは、高硬度を効率よく発現させることができる（リバージョン抑制）点から、同じかまたは異なり、いずれも１〜３の整数であることが好ましく、ともに２であることがより好ましい。
【００５４】
Ｒ1〜Ｒ3は、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）のゴム成分（Ａ）中への分散性が良い点から、いずれも炭素数５〜１２のアルキル基が好ましく、炭素数６〜９のアルキル基がより好ましい。
【００５５】
このアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）は、公知の方法で調製することができ、とくに制限されるわけではないが、たとえば、アルキルフェノールと塩化硫黄とを、たとえば、モル比１：０．９〜１．２５で反応させる方法などがあげられる。
【００５６】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の具体例として、ｎが０〜１００、ｘおよびｙが２、ＲがＣ8Ｈ17（オクチル基）であり、硫黄含有量が２４質量％である田岡化学工業（株）製のタッキロールＶ２００：
【化２】
（式中、ｎは０〜１００の整数である）
などがあげられる。
【００５７】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）のゴム成分（Ａ）１００質量部に対する含有量は、転がり抵抗特性において優れるという点から０．２質量部以上であり、転がり抵抗特性においてさらに優れるという点から０．５質量部以上であることが好ましく、１質量部以上であることがさらに好ましい。また、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の含有量は、耐久性および加工性において優れるという点から４質量部以下であり、３質量部以下であることが好ましく、２質量部以下であることがより好ましい。
【００５８】
カーボンブラック（Ｃ）のＢＥＴ比表面積は、Ｅ＊、ＥＢおよび耐久性において優れるという点から２５ｍ2／ｇ以上であり、さらにＥ＊およびＥＢにおいて優れるという点から３０ｍ2／ｇ以上であることが好ましい。また、カーボンブラック（Ｃ）のＢＥＴ比表面積は、ｔａｎδが低くなり、転がり抵抗特性において優れるという点から５０ｍ2／ｇ以下であり、さらに転がり抵抗特性において優れるという点から４５ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。
【００５９】
カーボンブラック（Ｃ）のゴム成分１００質量部に対する含有量は耐亀裂成長性および耐久性において優れるという点から２０質量部以上であり、さらに耐久性において優れるという点から３０質量部以上であることが好ましい。また、カーボンブラック（Ｃ）の含有量は、加工性および転がり抵抗特性において優れるという点から５９質量部以下であり、５５質量部以下であることが好ましく、さらに転がり抵抗特性において優れるという点から５０質量部以下であることがより好ましく、４５質量部以下であることがさらに好ましい。
【００６０】
カーボンブラック（Ｃ）以外にも、ゴム組成物の製造に一般に用いられる補強用充填剤、例えば、湿式シリカ、乾式シリカなどのシリカ、クレイ、アルミナ、マイカ、カーボンブラック（Ｃ）以外のカーボンブラックなどを含有することができる。転がり抵抗特性を向上できるという点からはシリカを含有することが好ましく、シート加工時の延伸性および均一寸法維持性（シュリンクしない）において優れるという点からは補強用充填剤としてカーボンブラックのみを含有することが好ましい。
【００６１】
カーボンブラック（Ｃ）以外の補強用充填剤としてシリカを含有する場合のゴム成分（Ａ）１００質量部に対する含有量は、１０質量部以下とすることが好ましく、８質量部以下とすることがより好ましい。シリカの含有量が１０質量部より多い場合は、シート加工性が極めて悪化する傾向がある。一方、シリカの含有量の下限は、インスレーション用ゴム組成物の製造工程における押し出し後のシートが熱収縮によりシュリンクしやすくなるという点からは含有しないことが好ましく、転がり抵抗特性において優れるという点からは５質量部以上とすることが好ましい。
【００６２】
また、シリカのＢＥＴ比表面積は、ＥＢおよびＥ＊において優れるという点か５０ｍ2／ｇ以上であることが好ましく、８０ｍ2／ｇ以上であることがより好ましい。また、シリカのＢＥＴ比表面積は、転がり抵抗特性において優れるという点から３００ｍ2／ｇ以下であることが好ましく、２５０ｍ2／ｇ以下であることがより好ましい。
【００６３】
本発明のインスレーション用ゴム組成物には、コストを低減すること、および、ゴム組成物を軽量化し、該ゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤの低燃費性能を向上させることを目的として増量剤（Ｄ）を含有することができる。
【００６４】
増量剤（Ｄ）の平均粒子径は、含有する増量剤が亀裂起点となり耐久性が低下するのを防止するという点から、５０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましい。また、増量剤（Ｄ）の平均粒子径は０．５μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましい。増量剤（Ｄ）の平均粒子径が０．５μｍ未満の場合は、コストが高くなる傾向がある。
【００６５】
ここで、増量剤（Ｄ）の平均粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８１５−１９９４に準拠して測定される粒度分布から算出された質量基準の平均粒子径である。
【００６６】
増量剤（Ｄ）の比重は３．０以下であることが好ましく、２．８以下であることがより好ましい。増量剤（Ｄ）の比重が３．０より高い場合は、増量剤によりゴム組成物を軽量化する効果が得られず、タイヤの低燃費性能を向上させる効果が得られにくくなる傾向がある。
【００６７】
増量剤（Ｄ）のゴム成分１００質量部に対する含有量は、増量剤を含有することによる効果を発揮するという点から３質量部以上であることが好ましく、７質量部以上であることがより好ましい。また、増量剤（Ｄ）のゴム成分１００質量部に対する含有量は、タイヤとしての使用により増量剤が再凝集し、耐亀裂成長性が低下し、耐久性が低下することを防ぐという点から、３０質量部以下であることが好ましく、２０質量部以下であることがより好ましい。
【００６８】
増量剤（Ｄ）としては、瀝青炭粉砕粉、炭酸カルシウム、タルク、ハードクレイ、セピオライトおよび珪藻土粉末などがあげられ、これらの増量剤は、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。なかでも、コストにおいて優れる点から瀝青炭粉砕粉および炭酸カルシウムが好ましく、コストにおいてさらに優れる点、比重が低い点、加工性において優れるという点から瀝青炭粉砕粉がより好ましい。
【００６９】
前記セピオライトとは、棒状または針状の形状を有し、その表面にシラノール基を有する無機材料（棒状シリカ）であり、球状の形状を有する前記の補強用充填剤として含有するシリカとは異なる。また、セピオライトのＢＥＴ比表面積は２００〜５００ｍ2／ｇであり、その平均長さを前記の平均粒子径とする。なお、本明細書において単にシリカと記載する場合は、特に言及しない限り、補強用充填剤として含有する球状のシリカをいう。
【００７０】
本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分（Ａ）、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）、カーボンブラック（Ｃ）等の補強用充填剤、増量剤（Ｄ）以外にも、通常ゴム工業で使用される配合剤、例えば、硫黄、シランカップリング剤、オイルやＣ５系石油樹脂などの各種軟化剤、各種老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種加硫促進剤などを適宜含有することができる。
【００７１】
硫黄としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄やオイル処理された不溶性硫黄を好適に用いることができる。
【００７２】
本発明では、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｃ）に含まれる硫黄分や必要に応じて直接含有する粉末硫黄やオイル処理された不溶性硫黄に含まれる硫黄分の合計量を総硫黄含有量という。なお、必要に応じて配合する加硫促進剤に含まれる硫黄はゴム中に放出されないので、本発明の総硫黄含有量には含まない。
【００７３】
総硫黄含有量はゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、１．５質量部以上であることが好ましく、１．６質量部以上であることがより好ましい。総硫黄含有量が１．５質量部未満である場合はＥ＊が低くなる傾向がある。また、総硫黄含有量はゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、２．５質量部以下であることが好ましく、２．３質量部以下であることがより好ましい。総硫黄含有量が２．５質量部より多い場合は熱酸化劣化によりＥＢが低下し、さらに耐久性が低下する傾向がある。
【００７４】
本発明のゴム組成物の、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％および動歪２％の条件化における複素弾性率（Ｅ＊）は、サイドウォール部のたわみを容易にし、タイヤの低転がり特性を向上させ、かつ、耐亀裂成長性を向上させるという点から２．０〜４．０ＭＰａであることが好ましい。さらに、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％および動歪２％の条件化における損失正接（ｔａｎδ）は、発熱性、低転がり特性において優れるという点から０．１４以下であることが好ましい。また、好ましい損失正接の下限は特に限定されないが、０．０５以上であればインスレーション用ゴム組成物として充分な転がり特性が得られる。
【００７５】
本発明のインスレーション用ゴム組成物は、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やニーダー、オープンロールなどで前記ゴム成分、および必要に応じてその他の配合剤を混練りし、その後加硫することにより、本発明のインスレーション用ゴム組成物を製造することができる。
【００７６】
本発明のタイヤは、本発明のインスレーション用ゴム組成物を用いてインスレーションを製造し、このインスレーションを用いて通常の方法により製造される。すなわち、本発明のインスレーション用ゴム組成物を未加硫の段階でタイヤのインスレーションの形状に押出し加工し、タイヤ成形機上で、通常の方法により、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを成形する。該未加硫タイヤを加硫機中で加熱・加圧し、本発明のタイヤを得る。
【００７７】
本発明のタイヤについて添付の図面を参照して説明するが、この態様に限定されるものではない。
【００７８】
本発明のタイヤは、本発明のインスレーション用ゴム組成物からなるインスレーションを有する。該インスレーションとしては、図１に示すタイガム６および／または内層サイドウォール４とすることができる。
【００７９】
タイガム６は、インナーライナー７とケース５との間に配設される部材である。なお、図１におけるタイガム６の端部はチェーファー９のタイヤ内腔側の上端部までとしているが、ケース５の端部までの範囲で適宜調整することができる。また、内層サイドウォール４は、ケース５と外層サイドウォール３との間に配設される部材である。なお、内層サイドウォール４の下端部および上端部は適宜調整することができる。
【００８０】
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物からなるタイガムを有するタイヤとすることが、転がり抵抗特性およびコストを両立することができるという点から好ましく、本発明のゴム組成物からなる内層サイドウォールを有するタイヤとすることが、転がり抵抗特性、操縦安定性およびコストを両立することができるという点から好ましい。また、本発明のゴム組成物からなるタイガムおよび内層サイドウォールを有するタイヤとすることが、さらに転がり抵抗特性、操縦安定性およびコストを両立することができるという点からより好ましい。
【実施例】
【００８１】
本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例にのみ限定されるものではない。
【００８２】
以下に実施例および比較例において用いた各種薬品をまとめて示す。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＩＲ：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ ＩＲ２２００
Ｅ−ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ ＢＲ１５０２（スチレン単位量：２３質量％）
変性Ｓ−ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＨＰＲ３４０（結合スチレン量１０質量％、ビニル量４２質量％、アルコキシシランでカップリングし、末端に導入）
ハイシスＢＲ：宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１５０Ｂ（シス１，４結合含有量：９７質量％）
ＳＰＢ含有ＢＲ：宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＶＣＲ６１７（１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶分散体、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有率：１７質量％、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点：２００℃、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物の含有率：１５〜１８質量％）
変性ＢＲ：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ ＢＲ１２５０Ｈ（開始剤としてリチウムを用いて重合、スズ原子の含有量：２５０ｐｐｍ、Ｍｗ／Ｍｎ：１．５、ビニル結合量：１０〜１３質量％）
カーボンブラック１：コロンビアカーボン（株）製のＳｔａｔｅｘ Ｎ７６２（ＢＥＴ比表面積：２９ｍ2／ｇ）
カーボンブラック２：キャボットジャパン製のショウブラックＮ６６０（ＢＥＴ比表面積：３５ｍ2／ｇ）
カーボンブラック３：キャボットジャパン製のショウブラックＮ５５０（ＢＥＴ比表面積：４３ｍ2／ｇ）
カーボンブラック４：キャボットジャパン製のショウブラックＮ３３０（ＢＥＴ比表面積：７８ｍ2／ｇ）
シリカ：エボニック デグサ ジャパン（株）製のＵｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３（ＢＥＴ比表面積１７５ｍ2／ｇ）
瀝青炭粉砕粉１：Ｃｏａｌ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｉｎｃ社製のオースチンブラック３２５（平均粒子径：５μｍ、オイル含有量：１７％、比重１．３０）
瀝青炭粉砕粉２：Ｃｏａｌ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｉｎｃ社製のオースチンブラック３２５（平均粒子径：２０μｍ、オイル含有量：１７％、比重１．３０）
瀝青炭粉砕粉３：Ｃｏａｌ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｉｎｃ社製のオースチンブラック３２５（平均粒子径：８０μｍ、オイル含有量：１７％、比重１．３０）
瀝青炭粉砕粉４：Ｃｏａｌ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｉｎｃ社製のオースチンブラック３２５（平均粒子径：２００μｍ、オイル含有量：１７％、比重１．３０）
炭酸カルシウム１：竹原化学工業（株）製のタンカル２００（平均粒子径：２．７μｍ、比重２．６８）
タルク：日本ミストロン（株）製のミストロンベーパー（平均粒子径：５．５μｍ、比重０．２０）
ハードクレイ：Ｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｃｌａｙ Ｃｏｍｐａｎｙ製のハードクレイクラウン（平均粒子径：０．６μｍ、比重：２．６、含水ケイ酸アルミニウム（ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3））
セピオライト：ＴＯＬＳＡ社製のＰＡＮＧＥＬ（平均長さ：３００ｎｍ、比重：２．１、セピオライト鉱物の湿式粉砕品）
炭酸カルシウム２：Ｉｍｅｒｙｓ社製のＰｏｌｃａｒｂ ９０（平均粒子径：０．８５μｍ、比重２．７）
珪藻土粉末：Ｉｍｅｒｙｓ社製のＣｅｌＴｉＸ Ｔ（平均粒子径：１．５０μｍ、比重２．１）
Ｃ５系石油樹脂：丸善石油化学（株）製のマルカレッツＴ−１００ＡＳ（脂肪族系炭化水素樹脂、軟化点１００℃）
シランカップリング剤：エボニック デグサ ジャパン（株）製のＳｉ７５
オイル：Ｈ＆Ｒ社製のＶＩＶＡＴＥＣ４００（ＴＤＡＥオイル）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
老化防止剤６ＰＰＤ：フレキシス社製のサントフレックス１３
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物１：田岡化学工業（株）製のタッキロールＶ２００（式中、ｎ：０〜１００、Ｒ：オクチル基、ｘ：２、ｙ：２、硫黄含有量：２４質量％、重量平均分子量：９０００）
【化３】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物２：田岡化学工業（株）製のＴＳ３１０１（試作品）（式中、ｎ：１５０〜２００、Ｒ：ドデシル基、ｘ：２、ｙ：２、硫黄含有量：２７質量％、重量平均分子量：６２０００）
【化４】
不溶性硫黄（１０％オイル含有）：日本乾溜工業（株）製のセイミサルファー（二硫化炭素による不溶物６０％以上、オイル分１０質量％含む不溶性硫黄）
加硫促進剤ＴＢＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）
【００８３】
実施例１〜３６および比較例１〜１１
表１〜４に示す配合内容のうち、各種薬品（アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、不溶性硫黄および加硫促進剤ＴＢＢＳを除く）を、バンバリーミキサーにて混練りし、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アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、不溶性硫黄および加硫促進剤ＴＢＢＳを添加して混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫することにより、実施例１〜３６および比較例１〜１１の加硫ゴム組成物を作製し、以下の粘弾性試験および引張試験を行った。
【００８４】
＜粘弾性試験＞
作製した試験片を幅４ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ２ｍｍに切り出し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータＶＥＳを用いて、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％および動歪２％の条件下で、加硫ゴム組成物の複素弾性率Ｅ＊（ＭＰａ）および損失正接ｔａｎδを測定した。Ｅ＊が大きいほど剛性が高く、操縦安定性が優れることを示し、ｔａｎδが小さいほど転がり抵抗が小さく、転がり抵抗特性において優れることを示す。
【００８５】
＜引張試験＞
前記加硫ゴム組成物からからなる３号ダンベル型試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて引張試験を実施し、破断時伸びＥＢ（％）を測定した。ＥＢが大きいほど、フィラーが分散しゴム強度に優れ、耐久性に優れることを示す。
【００８６】
さらに、前記未加硫ゴム組成物を所定の形状の口金を備えた押し出し機で押し出し成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫することにより、試験用タイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。
【００８７】
＜高荷重耐久ドラム試験＞
ＪＩＳ規格の最大荷重（最大内圧条件）の２３０％荷重の条件下で、前記タイヤを速度２０ｋｍ／ｈでドラム走行させ、タイヤが損傷するまでの走行距離を測定した。そして、比較例１１の耐久性指数を１００とし、以下の計算式により、各配合の走行距離を指数表示した。なお、耐久性指数が大きいほど、耐久性が優れ、良好であることを示す。
（耐久性指数）＝（各配合の走行距離）／（比較例１１の走行距離）×１００
【００８８】
＜シート加工性試験＞
未加硫ゴム組成物を押し出し成形する際の、押し出し生地の焼け性、シートの平坦性、シートのシュリンク性、エッジの凹凸性の４点を評価した。そして、比較例１１のシート加工性指数を１００とし、各配合のシート加工性を指数表示した。なお、シート加工性指数が高いほど、加工性において良好であることを示す。
【００８９】
上記、粘弾性試験、引張試験、高荷重耐久ドラム試験およびシート加工性試験の結果を、表１〜４に示す。
【００９０】
【表１】
【００９１】
【表２】
【００９２】
【表３】
【００９３】
【表４】
【００９４】
表１、表２および表４より、特定のゴム成分（Ａ）、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）および特定のカーボンブラック（Ｃ）を特定量含有するインスレーション用ゴム組成物とすることで、低燃費性能および耐久性が向上することがわかる。
【００９５】
一方、表３より、ゴム成分におけるＳＢＲ（ａ２）の含有量が多い比較例１、比較例９および比較例１０では、転がり抵抗特性において劣ることがわかる。また、ゴム成分におけるＮＲ（ａ１）の含有量が多い比較例２では、リバージョンが発生し耐久性において劣ることがわかる。さらに、ゴム成分におけるＢＲ（ａ３）の含有量が多い比較例３では、加工性において劣ることがわかる。
【００９６】
カーボンブラック（Ｃ）の含有量が少ない比較例４では、耐久性および加工性において劣ることがわかる。また、カーボンブラック（Ｃ）のＢＥＴ比表面積を満たさないカーボンブラックを含有する比較例５では、転がり抵抗特性において劣ることがわかる。さらに、ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラック（Ｃ）の含有量が多い比較例８および比較例１１では、転がり抵抗特性、耐久性および加工性において劣ることがわかる。
【００９７】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の含有量が少ない比較例６では、転がり抵抗特性において劣り、さらにアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の含有量が多い比較例７では、押し出し時にシート焼けが発生し、加工性および耐久性において劣ることがわかる。
【符号の説明】
【００９８】
１ トレッド部
２ ブレーカー
３ 外層サイドウォール
４ 内層サイドウォール
５ ケース
６ タイガム
７ インナーライナー
８ クリンチ
９ チェーファー
１０ ビードコア
Ｒ リム
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤのインスレーション用ゴム組成物およびそれを用いたインスレーションを用いたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車の低燃費化に対する要求が強くなり、転がり抵抗の少ないタイヤに対する要求もますます強くなっている。そこで、タイヤの各部材を構成するゴム組成物を低ｔａｎδ化することで、転がり抵抗を低減したタイヤが使用されており、インスレーション用ゴム組成物についても例外ではない。
【０００３】
タイヤのインスレーションとは、インナーライナーとケースとの間に配設されるタイガムや、ケースと外層サイドウォールとの間に配設される内層サイドウォールなどのケースとコンポーネントとの間に配設される部材であり、主にケースを補強することでタイヤの耐久性を向上させることを目的として使用されることからインスレーション用ゴム組成物には適度なゴム強度とＥ＊（複素弾性率）が要求される。ここで、適度な複素弾性率と低いｔａｎδを確保するためには、加硫時の耐リバージョン性が重要である。
【０００４】
タイガムはインナーライナーとケースとの間に存在することから、インナーライナー用ゴム組成物のような耐亀裂成長性や耐熱劣化性はとくに要求されず、ケーストッピング用ゴム組成物ほどの耐亀裂成長性、引き裂き強度、コード接着性などはとくに要求されない。また、内層サイドウォールはケースと外層サイドウォールとの間に存在することから、外層サイドウォール用ゴム組成物のような耐亀裂成長性、引き裂き強度、耐外傷カット性は要求されず、ケーストッピング用ゴム組成物ほどの耐亀裂成長性、引き裂き強度、コード接着性などもとくに要求されない。
【０００５】
従来、インスレーション用ゴム組成物としては、ケーストッピング用ゴム組成物が用いられてきた。そこで、転がり抵抗が低減されたケーストッピング用ゴム組成物をインスレーション用ゴム組成物として用いることで、タイヤの転がり抵抗を低減させることは可能であるが、前述のようにインスレーション用ゴム組成物には適度なゴム強度と耐リバージョン性が要求されるのに対し、ケーストッピング用ゴム組成物には適度なゴム強度と耐リバージョン性の他に、耐亀裂成長性、引き裂き強度、コード接着性なども要求される。つまり、ケース配合をインスレーション用ゴム組成物に用いることは可能であるが、コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
特許文献１には、特定のゴム成分に対して、充填剤、硫黄、シトラコンイミド化合物、有機チオサルフェート化合物、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物および特定のメタクリル酸金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の加硫促進補助剤を特定量含有するサイドウォール、クリンチおよび／またはインスレーション用ゴム組成物とすることで、転がり抵抗特性および操縦安定性を向上させる発明が記載されているが、タイガムや内層サイドウォールなどのインスレーション用に特化したゴム組成物ではないため、コストが高く、またシート加工性の点においてはインスレーション用ゴム組成物として不充分である。また、コード接着性や耐亀裂成長性も向上されており、このようなゴム組成物はインスレーション用としてはオーバースペックである。
【０００７】
特許文献２には、７０〜１００質量部の天然ゴムを含むジエン系ゴム１００質量部に対して、平均粒子径が０．１ｍｍ以下の瀝青炭粉砕物を５〜７０質量部含有するインスレーション用ゴム組成物とすることで、水分バリア性を高めて、タイヤの耐久性を向上できる発明が記載されているが、転がり抵抗特性を改善することについては考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４６３８９３３号公報
【特許文献２】特許第４５５０７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、転がり抵抗特性および耐久性を向上することができ、さらにコストを低減することができるタイヤのインスレーション用ゴム組成物およびこのゴム組成物を用いたタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、（Ａ）（ａ１）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを３０〜８５質量％、（ａ２）乳化重合スチレンブタジエンゴム、溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび変性スチレンブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴムを０〜７０質量％、ならびに（ａ３）ブタジエンゴムを０〜６０質量％含有するゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を０．２〜４質量部、ならびに、（Ｃ）ＢＥＴ比表面積が２５〜５０ｍ2／ｇのカーボンブラックを２０〜５９質量部含有するタイヤのインスレーション用ゴム組成物に関する。
【００１１】
前記ゴム成分（Ａ）における（ａ３）ブタジエンゴムの含有量が０質量％であり、（Ｄ）瀝青炭粉砕粉、炭酸カルシウム、タルク、ハードクレイ、セピオライトおよび珪藻土粉末からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、平均粒子径が５０μｍ以下である増量剤を３〜３０質量部含有することが好ましい。
【００１２】
前記アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の含有量が０．５〜３質量部であり、前記カーボンブラック（Ｃ）の含有量が３０〜４５質量部であり、前記増量剤（Ｄ）として瀝青炭粉砕粉を７〜２０質量部含有し、総硫黄含有量が、ゴム成分１００質量部に対して１．５〜２．５質量部であり、さらに、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを０〜１０質量部含有することが好ましい。
【００１３】
また、本発明は前記のゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、特定のゴム成分１００質量部に、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、ならびにＢＥＴ比表面積が２５〜５０ｍ2／ｇのカーボンブラックを特定量含有するゴム組成物とすることで、転がり抵抗特性および耐久性に優れ、さらにケーストッピング用ゴム組成物に比べてコストを低減することのできるインスレーション用ゴム組成物を提供することができる。また、該ゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤとすることで、低燃費性能および耐久性に優れ、さらにケーストッピング用ゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤに比べてコストを低減することのできるタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による空気入りタイヤの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のインスレーション用ゴム組成物は、（Ａ）（ａ１）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを３０〜８５質量％、（ａ２）乳化重合スチレンブタジエンゴム、溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび変性スチレンブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴムを０〜７０質量％、ならびに（ａ３）ブタジエンゴムを０〜６０質量％含有するゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を０．２〜４質量部、ならびに、（Ｃ）ＢＥＴ比表面積が２５〜５０ｍ2／ｇのカーボンブラックを２０〜５９質量部含有することにより、コストを抑えながら、インスレーションに求められる低転がり特性および耐久性を向上させることができる。
【００１７】
本発明におけるゴム成分（Ａ）は、（ａ１）天然ゴム（ＮＲ）および／またはイソプレンゴム（ＩＲ）ならびに（ａ２）乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）および変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ）からなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴムを含有し、さらに（ａ３）ブタジエンゴム（ＢＲ）を含有することができる。
【００１８】
ＮＲとしては、ＲＳＳ＃３グレードなどのゴム工業において一般的なものを使用することができる。また、ＩＲとしてもゴム工業において一般的なものを使用することができる。
【００１９】
ゴム成分（Ａ）中のＮＲおよび／またはＩＲ（ａ１）の含有量は、転がり抵抗特性および加工性において優れるという点から３０質量％以上であり、さらに加工性において優れるという点から４０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましい。また、ＮＲおよび／またはＩＲ（ａ１）の含有量は、耐リバージョン性および耐久性において優れるという点から８５質量％以下であり、さらに耐リバージョン性において優れるという点から８０質量％以下であることが好ましく、７５質量％以下であることがより好ましい。
【００２０】
Ｅ−ＳＢＲは乳化重合により得られるスチレンブタジエンゴムである。
【００２１】
Ｅ−ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。１５質量％未満であると、リバージョンが発生し、Ｅ＊が低下する傾向がある。また、該スチレン含有量は、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下である。７０質量％を超えると、転がり特性が悪化する傾向がある。
【００２２】
Ｓ−ＳＢＲは溶液重合により得られるスチレンブタジエンゴムである。
【００２３】
Ｓ−ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上である。１０質量％未満であると、耐リバージョン性が悪化する傾向がある。また、該スチレン含有量は、好ましくは４５質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。４５質量％を超えると、加工性が低下する傾向、低転がり特性が悪化する傾向がある。
【００２４】
変性ＳＢＲとしては、乳化重合変性ＳＢＲ（変性Ｅ−ＳＢＲ）および溶液重合変性ＳＢＲ（変性Ｓ−ＳＢＲ）が挙げられる。
【００２５】
変性ＳＢＲとしては、スズやケイ素などでカップリングされたものが好ましく用いられる。変性Ｓ−ＳＢＲのカップリング方法としては、常法に従って、たとえば、変性Ｓ−ＳＢＲの分子鎖末端のアルカリ金属（Ｌｉなど）やアルカリ土類金属（Ｍｇなど）を、ハロゲン化スズやハロゲン化ケイ素などと反応させる方法などが挙げられる。
【００２６】
変性ＳＢＲは、共役ジオレフィン単独、または共役ジオレフィンと芳香族ビニル化合物とを（共）重合して得られた（共）重合体であり、第１級アミノ基やアルコキシシリル基を有することが好ましい。
【００２７】
第１級アミノ基は、重合開始末端、重合終了末端、重合体主鎖、側鎖のいずれに結合していてもよいが、重合体末端からエネルギー消失を抑制してヒステリシスロス特性を改良し得る点から、重合開始末端または重合終了末端に導入されていることが好ましい。
【００２８】
変性ＳＢＲの結合スチレン量は、耐リバージョン性に優れる点から、５質量％以上が好ましく、７質量％以上がより好ましい。また、変性ＳＢＲの結合スチレン量は、転がり抵抗特性に優れる点から、３０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。
【００２９】
ゴム成分（Ａ）中のＥ−ＳＢＲ、Ｓ−ＳＢＲおよび変性ＳＢＲからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴム（ａ２）の含有量は０質量％以上であり、耐リバージョン性および転がり抵抗特性において優れるという点から１５質量％以上であることが好ましく、さらに耐リバージョン性において優れるという点から２５質量％以上であることがより好ましく、３０質量％以上であることがさらに好ましい。また、Ｅ−ＳＢＲ、Ｓ−ＳＢＲおよび変性ＳＢＲからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴム（ａ２）の含有量は、転がり抵抗特性において優れるという点から７０質量％以下であり、さらに加工性および低転がり特性において優れるという点から６０質量％以下であることが好ましく、５０質量％以下であることがより好ましい。
【００３０】
前記のＳＢＲの中でも、特に加工性において優れるという点からはＥ−ＳＢＲを用いることが好ましく、また、特に転がり抵抗特性において優れるという点からは変性Ｓ−ＳＢＲを用いることが好ましい。
【００３１】
またＳＢＲは、ラテックス状態のＳＢＲにカーボンブラックを添加し、攪拌しながら酸などにより凝固させることで製造されるＳＢＲとカーボンブラックのウェットマスターバッチとして含有することもできる。このウェットマスターバッチを用いることで、カーボンブラックの分散性が向上し、練り時間を短縮できるという点において優れる。
【００３２】
ＢＲとしては、ハイシス１，４−ポリブタジエンゴム（ハイシスＢＲ）、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴム（ＳＰＢ含有ＢＲ）、変性ブタジエンゴム（変性ＢＲ）などが挙げられる。
【００３３】
前記ハイシスＢＲとは、シス１，４結合含有量が９０質量％以上のブタジエンゴムである。このようなハイシスＢＲとして、例えば、日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ ＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１３０Ｂ、ＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１５０Ｂなどが挙げられる。
【００３４】
前記ＳＰＢ含有ＢＲは、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶が、単にＢＲ中に結晶を分散させたものではなく、ＢＲと化学結合したうえで分散していることが好ましい。前記結晶がゴム成分と化学結合したうえで分散することにより、耐亀裂成長性やＥＢにおいて優れる傾向がある。
【００３５】
また、ＢＲ中に含有する１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶は充分な硬さを有するため、架橋密度が少なくても充分なＥ＊を得ることができる。そのため、ゴム組成物の操縦安定性を向上させることができる。
【００３６】
１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点は１８０℃以上であることが好ましく、１９０℃以上であることがより好ましい。融点が１８０℃未満では、プレスにおけるタイヤの加硫中に結晶が溶融し、硬度が低下する傾向がある。また、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点は２２０℃以下であることが好ましく、２１０℃以下であることがより好ましい。融点が２２０℃をこえると、ＢＲの分子量が大きくなるため、ゴム組成物中において分散性が悪化する傾向がある。
【００３７】
ＳＰＢ含有ＢＲ中において、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物の含有量は、２．５質量％以上であることが好ましく、８質量％以上であることがより好ましい。含有量が２．５質量％未満では、ゴム組成物の充分な硬さが得られない傾向がある。また、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物の含有量は２２質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１８質量％以下であることがさらに好ましい。含有量が２２質量％をこえると、ＢＲ自体の粘度が高く、ゴム組成物中におけるＢＲおよびフィラーの分散性が悪化する傾向がある。ここで、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物とは、ＳＰＢ含有ＢＲ中における１，２−シンジオタクチックポリブタジエンを示す。
【００３８】
ＳＰＢ含有ＢＲ中において、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有量は、２．５質量％以上であり、好ましくは１０質量％以上である。含有量が２．５質量％未満では、ゴム硬さが不充分である。また、ＢＲ中において、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有量は２０質量％以下であり、好ましくは１８質量％以下である。含有量は２０質量％をこえると、ＢＲがゴム組成物中に分散し難く、加工性が悪化する。
【００３９】
このようなシンジオタクチック結晶を含むポリブタジエンとしては、宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＶＣＲ３０３、ＵＢＥＰＯＬ ＶＣＲ４１２、ＵＢＥＰＯＬ ＶＣＲ６１７などが挙げられる。
【００４０】
前記変性ＢＲとしては、リチウム開始剤により１，３−ブタジエンの重合をおこなったのち、スズ化合物を添加することにより得られ、さらに変性ＢＲ分子の末端がスズ−炭素結合で結合されているものが好ましい。
【００４１】
リチウム開始剤としては、アルキルリチウム、アリールリチウム、ビニルリチウム、有機スズリチウムおよび有機窒素リチウム化合物などのリチウム系化合物や、リチウム金属などがあげられる。前記リチウム開始剤を変性ＢＲの開始剤とすることで、高ビニル、低シス含有量の変性ＢＲを作製できる。
【００４２】
スズ化合物としては、四塩化スズ、ブチルスズトリクロライド、ジブチルスズジクロライド、ジオクチルスズジクロライド、トリブチルスズクロライド、トリフェニルスズクロライド、ジフェニルジブチルスズ、トリフェニルスズエトキシド、ジフェニルジメチルスズ、ジトリルスズクロライド、ジフェニルスズジオクタノエート、ジビニルジエチルスズ、テトラベンジルスズ、ジブチルスズジステアレート、テトラアリルスズ、ｐ−トリブチルスズスチレンなどがあげられ、これらのスズ化合物は、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。
【００４３】
変性ＢＲ中のスズ原子の含有量は５０ｐｐｍ以上が好ましく、６０ｐｐｍ以上がより好ましい。スズ原子の含有量が５０ｐｐｍ未満では、変性ＢＲ中のカーボンブラックの分散を促進する効果が小さく、ｔａｎδが増大してしまう傾向がある。また、スズ原子の含有量は３０００ｐｐｍ以下が好ましく、２５００ｐｐｍ以下がより好ましく、２５０ｐｐｍ以下がさらに好ましい。スズ原子の含有量が３０００ｐｐｍをこえると、混練り物のまとまりが悪く、エッジが整わないため、加工性が悪化する傾向がある。
【００４４】
変性ＢＲの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２以下が好ましく、１．５以下がより好ましい。変性ＢＲのＭｗ／Ｍｎが２をこえると、カーボンブラックの分散性が悪化し、ｔａｎδが増大する傾向がある。
【００４５】
変性ＢＲのビニル結合量は５質量％以上が好ましく、７質量％以上がより好ましい。変性ＢＲのビニル結合量が５質量％未満では、変性ＢＲを重合（製造）することは困難な傾向がある。また、変性ＢＲのビニル結合量は５０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。変性ＢＲのビニル結合量が５０質量％をこえると、カーボンブラックの分散性が悪化し、ｔａｎδが増大する傾向がある。
【００４６】
このような変性ＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０Ｈ、旭化成（株）製のＮ１０２などが挙げられる。
【００４７】
ゴム成分（Ａ）中のＢＲ（ａ３）の含有量は６０質量％以下であり、５０質量％以下であることが好ましく、加工性において優れるという点から２０質量％以下であることがより好ましく、さらにＥＢにおいて優れるという点から１８質量％以下であることがさらに好ましく、１５質量％以下であることがとくに好ましく、ＮＲを含有することによる効果とＳＢＲを含有することによる効果を最大限得るためには、ＢＲの含有量を０質量％とすることが最も好ましい。また、ＢＲ（ａ３）の含有量は、耐亀裂成長性という点からは１０質量％以上であることが好ましく、１５質量％以上であることがより好ましい。
【００４８】
これらのＢＲの中でも、特に転がり抵抗特性において優れるという点からは変性ＢＲを用いることが好ましく、また、特に耐亀裂成長性に優れるという点からハイシスＢＲを用いることが好ましい。
【００４９】
ゴム成分（Ａ）には、前記（ａ１）〜（ａ３）のゴム成分以外にも、通常ゴム工業で使用されるゴム成分を含有することができるが、転がり抵抗特定、耐リバージョン性、耐久性において優れることから、特定量の（ａ１）ＮＲおよび／またはＩＲならびに（ａ２）Ｅ−ＳＢＲ、Ｓ−ＳＢＲおよび変性ＳＢＲからなる群から選ばれる少なくとも１つのＳＢＲからなるゴム成分であることが好ましく、さらにコストを低減できるという点から、特定量の（ａ１）ＮＲおよび（ａ２）Ｅ−ＳＢＲからなるゴム成分とすることがより好ましい。
【００５０】
本発明のゴム組成物はアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）を、加硫促進補助剤として含有する。加硫促進補助剤としては、他に、シトラコンイミド化合物や、有機チオサルフェート化合物、メタクリル酸金属塩などがあげられるが、低コスト化において優れる点からアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）を用いる。
【００５１】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）としては、式（１）：
【化１】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は同じかまたは異なり、いずれも炭素数５〜１２のアルキル基；ｘおよびｙは同じかまたは異なり、いずれも１〜３の整数；ｎは０〜２５０の整数である）で示されるものなどがあげられる。
【００５２】
ｎは、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）のゴム成分（Ａ）中への分散性が良い点から、０〜２５０の整数であることが好ましく、２〜２００の整数であることがより好ましく、２０〜１００の整数であることがさらに好ましい。
【００５３】
ｘおよびｙは、高硬度を効率よく発現させることができる（リバージョン抑制）点から、同じかまたは異なり、いずれも１〜３の整数であることが好ましく、ともに２であることがより好ましい。
【００５４】
Ｒ1〜Ｒ3は、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）のゴム成分（Ａ）中への分散性が良い点から、いずれも炭素数５〜１２のアルキル基が好ましく、炭素数６〜９のアルキル基がより好ましい。
【００５５】
このアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）は、公知の方法で調製することができ、とくに制限されるわけではないが、たとえば、アルキルフェノールと塩化硫黄とを、たとえば、モル比１：０．９〜１．２５で反応させる方法などがあげられる。
【００５６】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の具体例として、ｎが０〜１００、ｘおよびｙが２、ＲがＣ8Ｈ17（オクチル基）であり、硫黄含有量が２４質量％である田岡化学工業（株）製のタッキロールＶ２００：
【化２】
（式中、ｎは０〜１００の整数である）
などがあげられる。
【００５７】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）のゴム成分（Ａ）１００質量部に対する含有量は、転がり抵抗特性において優れるという点から０．２質量部以上であり、転がり抵抗特性においてさらに優れるという点から０．５質量部以上であることが好ましく、１質量部以上であることがさらに好ましい。また、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の含有量は、耐久性および加工性において優れるという点から４質量部以下であり、３質量部以下であることが好ましく、２質量部以下であることがより好ましい。
【００５８】
カーボンブラック（Ｃ）のＢＥＴ比表面積は、Ｅ＊、ＥＢおよび耐久性において優れるという点から２５ｍ2／ｇ以上であり、さらにＥ＊およびＥＢにおいて優れるという点から３０ｍ2／ｇ以上であることが好ましい。また、カーボンブラック（Ｃ）のＢＥＴ比表面積は、ｔａｎδが低くなり、転がり抵抗特性において優れるという点から５０ｍ2／ｇ以下であり、さらに転がり抵抗特性において優れるという点から４５ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。
【００５９】
カーボンブラック（Ｃ）のゴム成分１００質量部に対する含有量は耐亀裂成長性および耐久性において優れるという点から２０質量部以上であり、さらに耐久性において優れるという点から３０質量部以上であることが好ましい。また、カーボンブラック（Ｃ）の含有量は、加工性および転がり抵抗特性において優れるという点から５９質量部以下であり、５５質量部以下であることが好ましく、さらに転がり抵抗特性において優れるという点から５０質量部以下であることがより好ましく、４５質量部以下であることがさらに好ましい。
【００６０】
カーボンブラック（Ｃ）以外にも、ゴム組成物の製造に一般に用いられる補強用充填剤、例えば、湿式シリカ、乾式シリカなどのシリカ、クレイ、アルミナ、マイカ、カーボンブラック（Ｃ）以外のカーボンブラックなどを含有することができる。転がり抵抗特性を向上できるという点からはシリカを含有することが好ましく、シート加工時の延伸性および均一寸法維持性（シュリンクしない）において優れるという点からは補強用充填剤としてカーボンブラックのみを含有することが好ましい。
【００６１】
カーボンブラック（Ｃ）以外の補強用充填剤としてシリカを含有する場合のゴム成分（Ａ）１００質量部に対する含有量は、１０質量部以下とすることが好ましく、８質量部以下とすることがより好ましい。シリカの含有量が１０質量部より多い場合は、シート加工性が極めて悪化する傾向がある。一方、シリカの含有量の下限は、インスレーション用ゴム組成物の製造工程における押し出し後のシートが熱収縮によりシュリンクしやすくなるという点からは含有しないことが好ましく、転がり抵抗特性において優れるという点からは５質量部以上とすることが好ましい。
【００６２】
また、シリカのＢＥＴ比表面積は、ＥＢおよびＥ＊において優れるという点か５０ｍ2／ｇ以上であることが好ましく、８０ｍ2／ｇ以上であることがより好ましい。また、シリカのＢＥＴ比表面積は、転がり抵抗特性において優れるという点から３００ｍ2／ｇ以下であることが好ましく、２５０ｍ2／ｇ以下であることがより好ましい。
【００６３】
本発明のインスレーション用ゴム組成物には、コストを低減すること、および、ゴム組成物を軽量化し、該ゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤの低燃費性能を向上させることを目的として増量剤（Ｄ）を含有することができる。
【００６４】
増量剤（Ｄ）の平均粒子径は、含有する増量剤が亀裂起点となり耐久性が低下するのを防止するという点から、５０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましい。また、増量剤（Ｄ）の平均粒子径は０．５μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましい。増量剤（Ｄ）の平均粒子径が０．５μｍ未満の場合は、コストが高くなる傾向がある。
【００６５】
ここで、増量剤（Ｄ）の平均粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８１５−１９９４に準拠して測定される粒度分布から算出された質量基準の平均粒子径である。
【００６６】
増量剤（Ｄ）の比重は３．０以下であることが好ましく、２．８以下であることがより好ましい。増量剤（Ｄ）の比重が３．０より高い場合は、増量剤によりゴム組成物を軽量化する効果が得られず、タイヤの低燃費性能を向上させる効果が得られにくくなる傾向がある。
【００６７】
増量剤（Ｄ）のゴム成分１００質量部に対する含有量は、増量剤を含有することによる効果を発揮するという点から３質量部以上であることが好ましく、７質量部以上であることがより好ましい。また、増量剤（Ｄ）のゴム成分１００質量部に対する含有量は、タイヤとしての使用により増量剤が再凝集し、耐亀裂成長性が低下し、耐久性が低下することを防ぐという点から、３０質量部以下であることが好ましく、２０質量部以下であることがより好ましい。
【００６８】
増量剤（Ｄ）としては、瀝青炭粉砕粉、炭酸カルシウム、タルク、ハードクレイ、セピオライトおよび珪藻土粉末などがあげられ、これらの増量剤は、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。なかでも、コストにおいて優れる点から瀝青炭粉砕粉および炭酸カルシウムが好ましく、コストにおいてさらに優れる点、比重が低い点、加工性において優れるという点から瀝青炭粉砕粉がより好ましい。
【００６９】
前記セピオライトとは、棒状または針状の形状を有し、その表面にシラノール基を有する無機材料（棒状シリカ）であり、球状の形状を有する前記の補強用充填剤として含有するシリカとは異なる。また、セピオライトのＢＥＴ比表面積は２００〜５００ｍ2／ｇであり、その平均長さを前記の平均粒子径とする。なお、本明細書において単にシリカと記載する場合は、特に言及しない限り、補強用充填剤として含有する球状のシリカをいう。
【００７０】
本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分（Ａ）、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）、カーボンブラック（Ｃ）等の補強用充填剤、増量剤（Ｄ）以外にも、通常ゴム工業で使用される配合剤、例えば、硫黄、シランカップリング剤、オイルやＣ５系石油樹脂などの各種軟化剤、各種老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種加硫促進剤などを適宜含有することができる。
【００７１】
硫黄としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄やオイル処理された不溶性硫黄を好適に用いることができる。
【００７２】
本発明では、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｃ）に含まれる硫黄分や必要に応じて直接含有する粉末硫黄やオイル処理された不溶性硫黄に含まれる硫黄分の合計量を総硫黄含有量という。なお、必要に応じて配合する加硫促進剤に含まれる硫黄はゴム中に放出されないので、本発明の総硫黄含有量には含まない。
【００７３】
総硫黄含有量はゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、１．５質量部以上であることが好ましく、１．６質量部以上であることがより好ましい。総硫黄含有量が１．５質量部未満である場合はＥ＊が低くなる傾向がある。また、総硫黄含有量はゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、２．５質量部以下であることが好ましく、２．３質量部以下であることがより好ましい。総硫黄含有量が２．５質量部より多い場合は熱酸化劣化によりＥＢが低下し、さらに耐久性が低下する傾向がある。
【００７４】
本発明のゴム組成物の、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％および動歪２％の条件化における複素弾性率（Ｅ＊）は、サイドウォール部のたわみを容易にし、タイヤの低転がり特性を向上させ、かつ、耐亀裂成長性を向上させるという点から２．０〜４．０ＭＰａであることが好ましい。さらに、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％および動歪２％の条件化における損失正接（ｔａｎδ）は、発熱性、低転がり特性において優れるという点から０．１４以下であることが好ましい。また、好ましい損失正接の下限は特に限定されないが、０．０５以上であればインスレーション用ゴム組成物として充分な転がり特性が得られる。
【００７５】
本発明のインスレーション用ゴム組成物は、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やニーダー、オープンロールなどで前記ゴム成分、および必要に応じてその他の配合剤を混練りし、その後加硫することにより、本発明のインスレーション用ゴム組成物を製造することができる。
【００７６】
本発明のタイヤは、本発明のインスレーション用ゴム組成物を用いてインスレーションを製造し、このインスレーションを用いて通常の方法により製造される。すなわち、本発明のインスレーション用ゴム組成物を未加硫の段階でタイヤのインスレーションの形状に押出し加工し、タイヤ成形機上で、通常の方法により、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを成形する。該未加硫タイヤを加硫機中で加熱・加圧し、本発明のタイヤを得る。
【００７７】
本発明のタイヤについて添付の図面を参照して説明するが、この態様に限定されるものではない。
【００７８】
本発明のタイヤは、本発明のインスレーション用ゴム組成物からなるインスレーションを有する。該インスレーションとしては、図１に示すタイガム６および／または内層サイドウォール４とすることができる。
【００７９】
タイガム６は、インナーライナー７とケース５との間に配設される部材である。なお、図１におけるタイガム６の端部はチェーファー９のタイヤ内腔側の上端部までとしているが、ケース５の端部までの範囲で適宜調整することができる。また、内層サイドウォール４は、ケース５と外層サイドウォール３との間に配設される部材である。なお、内層サイドウォール４の下端部および上端部は適宜調整することができる。
【００８０】
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物からなるタイガムを有するタイヤとすることが、転がり抵抗特性およびコストを両立することができるという点から好ましく、本発明のゴム組成物からなる内層サイドウォールを有するタイヤとすることが、転がり抵抗特性、操縦安定性およびコストを両立することができるという点から好ましい。また、本発明のゴム組成物からなるタイガムおよび内層サイドウォールを有するタイヤとすることが、さらに転がり抵抗特性、操縦安定性およびコストを両立することができるという点からより好ましい。
【実施例】
【００８１】
本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例にのみ限定されるものではない。
【００８２】
以下に実施例および比較例において用いた各種薬品をまとめて示す。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＩＲ：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ ＩＲ２２００
Ｅ−ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ ＢＲ１５０２（スチレン単位量：２３質量％）
変性Ｓ−ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＨＰＲ３４０（結合スチレン量１０質量％、ビニル量４２質量％、アルコキシシランでカップリングし、末端に導入）
ハイシスＢＲ：宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１５０Ｂ（シス１，４結合含有量：９７質量％）
ＳＰＢ含有ＢＲ：宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＶＣＲ６１７（１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶分散体、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有率：１７質量％、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点：２００℃、沸騰ｎ−ヘキサン不溶物の含有率：１５〜１８質量％）
変性ＢＲ：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ ＢＲ１２５０Ｈ（開始剤としてリチウムを用いて重合、スズ原子の含有量：２５０ｐｐｍ、Ｍｗ／Ｍｎ：１．５、ビニル結合量：１０〜１３質量％）
カーボンブラック１：コロンビアカーボン（株）製のＳｔａｔｅｘ Ｎ７６２（ＢＥＴ比表面積：２９ｍ2／ｇ）
カーボンブラック２：キャボットジャパン製のショウブラックＮ６６０（ＢＥＴ比表面積：３５ｍ2／ｇ）
カーボンブラック３：キャボットジャパン製のショウブラックＮ５５０（ＢＥＴ比表面積：４３ｍ2／ｇ）
カーボンブラック４：キャボットジャパン製のショウブラックＮ３３０（ＢＥＴ比表面積：７８ｍ2／ｇ）
シリカ：エボニック デグサ ジャパン（株）製のＵｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３（ＢＥＴ比表面積１７５ｍ2／ｇ）
瀝青炭粉砕粉１：Ｃｏａｌ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｉｎｃ社製のオースチンブラック３２５（平均粒子径：５μｍ、オイル含有量：１７％、比重１．３０）
瀝青炭粉砕粉２：Ｃｏａｌ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｉｎｃ社製のオースチンブラック３２５（平均粒子径：２０μｍ、オイル含有量：１７％、比重１．３０）
瀝青炭粉砕粉３：Ｃｏａｌ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｉｎｃ社製のオースチンブラック３２５（平均粒子径：８０μｍ、オイル含有量：１７％、比重１．３０）
瀝青炭粉砕粉４：Ｃｏａｌ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｉｎｃ社製のオースチンブラック３２５（平均粒子径：２００μｍ、オイル含有量：１７％、比重１．３０）
炭酸カルシウム１：竹原化学工業（株）製のタンカル２００（平均粒子径：２．７μｍ、比重２．６８）
タルク：日本ミストロン（株）製のミストロンベーパー（平均粒子径：５．５μｍ、比重０．２０）
ハードクレイ：Ｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｃｌａｙ Ｃｏｍｐａｎｙ製のハードクレイクラウン（平均粒子径：０．６μｍ、比重：２．６、含水ケイ酸アルミニウム（ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3））
セピオライト：ＴＯＬＳＡ社製のＰＡＮＧＥＬ（平均長さ：３００ｎｍ、比重：２．１、セピオライト鉱物の湿式粉砕品）
炭酸カルシウム２：Ｉｍｅｒｙｓ社製のＰｏｌｃａｒｂ ９０（平均粒子径：０．８５μｍ、比重２．７）
珪藻土粉末：Ｉｍｅｒｙｓ社製のＣｅｌＴｉＸ Ｔ（平均粒子径：１．５０μｍ、比重２．１）
Ｃ５系石油樹脂：丸善石油化学（株）製のマルカレッツＴ−１００ＡＳ（脂肪族系炭化水素樹脂、軟化点１００℃）
シランカップリング剤：エボニック デグサ ジャパン（株）製のＳｉ７５
オイル：Ｈ＆Ｒ社製のＶＩＶＡＴＥＣ４００（ＴＤＡＥオイル）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
老化防止剤６ＰＰＤ：フレキシス社製のサントフレックス１３
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物１：田岡化学工業（株）製のタッキロールＶ２００（式中、ｎ：０〜１００、Ｒ：オクチル基、ｘ：２、ｙ：２、硫黄含有量：２４質量％、重量平均分子量：９０００）
【化３】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物２：田岡化学工業（株）製のＴＳ３１０１（試作品）（式中、ｎ：１５０〜２００、Ｒ：ドデシル基、ｘ：２、ｙ：２、硫黄含有量：２７質量％、重量平均分子量：６２０００）
【化４】
不溶性硫黄（１０％オイル含有）：日本乾溜工業（株）製のセイミサルファー（二硫化炭素による不溶物６０％以上、オイル分１０質量％含む不溶性硫黄）
加硫促進剤ＴＢＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）
【００８３】
実施例１〜３６および比較例１〜１１
表１〜４に示す配合内容のうち、各種薬品（アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、不溶性硫黄および加硫促進剤ＴＢＢＳを除く）を、バンバリーミキサーにて混練りし、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アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、不溶性硫黄および加硫促進剤ＴＢＢＳを添加して混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫することにより、実施例１〜３６および比較例１〜１１の加硫ゴム組成物を作製し、以下の粘弾性試験および引張試験を行った。
【００８４】
＜粘弾性試験＞
作製した試験片を幅４ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ２ｍｍに切り出し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータＶＥＳを用いて、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％および動歪２％の条件下で、加硫ゴム組成物の複素弾性率Ｅ＊（ＭＰａ）および損失正接ｔａｎδを測定した。Ｅ＊が大きいほど剛性が高く、操縦安定性が優れることを示し、ｔａｎδが小さいほど転がり抵抗が小さく、転がり抵抗特性において優れることを示す。
【００８５】
＜引張試験＞
前記加硫ゴム組成物からからなる３号ダンベル型試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて引張試験を実施し、破断時伸びＥＢ（％）を測定した。ＥＢが大きいほど、フィラーが分散しゴム強度に優れ、耐久性に優れることを示す。
【００８６】
さらに、前記未加硫ゴム組成物を所定の形状の口金を備えた押し出し機で押し出し成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫することにより、試験用タイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。
【００８７】
＜高荷重耐久ドラム試験＞
ＪＩＳ規格の最大荷重（最大内圧条件）の２３０％荷重の条件下で、前記タイヤを速度２０ｋｍ／ｈでドラム走行させ、タイヤが損傷するまでの走行距離を測定した。そして、比較例１１の耐久性指数を１００とし、以下の計算式により、各配合の走行距離を指数表示した。なお、耐久性指数が大きいほど、耐久性が優れ、良好であることを示す。
（耐久性指数）＝（各配合の走行距離）／（比較例１１の走行距離）×１００
【００８８】
＜シート加工性試験＞
未加硫ゴム組成物を押し出し成形する際の、押し出し生地の焼け性、シートの平坦性、シートのシュリンク性、エッジの凹凸性の４点を評価した。そして、比較例１１のシート加工性指数を１００とし、各配合のシート加工性を指数表示した。なお、シート加工性指数が高いほど、加工性において良好であることを示す。
【００８９】
上記、粘弾性試験、引張試験、高荷重耐久ドラム試験およびシート加工性試験の結果を、表１〜４に示す。
【００９０】
【表１】
【００９１】
【表２】
【００９２】
【表３】
【００９３】
【表４】
【００９４】
表１、表２および表４より、特定のゴム成分（Ａ）、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）および特定のカーボンブラック（Ｃ）を特定量含有するインスレーション用ゴム組成物とすることで、低燃費性能および耐久性が向上することがわかる。
【００９５】
一方、表３より、ゴム成分におけるＳＢＲ（ａ２）の含有量が多い比較例１、比較例９および比較例１０では、転がり抵抗特性において劣ることがわかる。また、ゴム成分におけるＮＲ（ａ１）の含有量が多い比較例２では、リバージョンが発生し耐久性において劣ることがわかる。さらに、ゴム成分におけるＢＲ（ａ３）の含有量が多い比較例３では、加工性において劣ることがわかる。
【００９６】
カーボンブラック（Ｃ）の含有量が少ない比較例４では、耐久性および加工性において劣ることがわかる。また、カーボンブラック（Ｃ）のＢＥＴ比表面積を満たさないカーボンブラックを含有する比較例５では、転がり抵抗特性において劣ることがわかる。さらに、ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラック（Ｃ）の含有量が多い比較例８および比較例１１では、転がり抵抗特性、耐久性および加工性において劣ることがわかる。
【００９７】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の含有量が少ない比較例６では、転がり抵抗特性において劣り、さらにアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の含有量が多い比較例７では、押し出し時にシート焼けが発生し、加工性および耐久性において劣ることがわかる。
【符号の説明】
【００９８】
１ トレッド部
２ ブレーカー
３ 外層サイドウォール
４ 内層サイドウォール
５ ケース
６ タイガム
７ インナーライナー
８ クリンチ
９ チェーファー
１０ ビードコア
Ｒ リム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）（ａ１）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを３０〜８５質量％、
（ａ２）乳化重合スチレンブタジエンゴム、溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび変性スチレンブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴムを０〜７０質量％、ならびに
（ａ３）ブタジエンゴムを０〜６０質量％含有するゴム成分１００質量部に対して、
（Ｂ）アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を０．２〜４質量部、ならびに、
（Ｃ）ＢＥＴ比表面積が２５〜５０ｍ2／ｇのカーボンブラックを２０〜５９質量部含有するタイヤのインスレーション用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ゴム成分（Ａ）における（ａ３）ブタジエンゴムの含有量が０質量％であり、
（Ｄ）瀝青炭粉砕粉、炭酸カルシウム、タルク、ハードクレイ、セピオライトおよび珪藻土粉末からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、平均粒子径が５０μｍ以下である増量剤を３〜３０質量部含有する請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の含有量が０．５〜３質量部であり、
前記カーボンブラック（Ｃ）の含有量が３０〜４５質量部であり、
前記増量剤（Ｄ）として瀝青炭粉砕粉を７〜２０質量部含有し、
総硫黄含有量が、ゴム成分１００質量部に対して１．５〜２．５質量部であり、
さらに、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを０〜１０質量部含有する請求項２記載のゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載のゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤ。
【請求項１】
（Ａ）（ａ１）天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを３０〜８５質量％、
（ａ２）乳化重合スチレンブタジエンゴム、溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび変性スチレンブタジエンゴムからなる群から選ばれる少なくとも１つのスチレンブタジエンゴムを０〜７０質量％、ならびに
（ａ３）ブタジエンゴムを０〜６０質量％含有するゴム成分１００質量部に対して、
（Ｂ）アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を０．２〜４質量部、ならびに、
（Ｃ）ＢＥＴ比表面積が２５〜５０ｍ2／ｇのカーボンブラックを２０〜５９質量部含有するタイヤのインスレーション用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ゴム成分（Ａ）における（ａ３）ブタジエンゴムの含有量が０質量％であり、
（Ｄ）瀝青炭粉砕粉、炭酸カルシウム、タルク、ハードクレイ、セピオライトおよび珪藻土粉末からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、平均粒子径が５０μｍ以下である増量剤を３〜３０質量部含有する請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物（Ｂ）の含有量が０．５〜３質量部であり、
前記カーボンブラック（Ｃ）の含有量が３０〜４５質量部であり、
前記増量剤（Ｄ）として瀝青炭粉砕粉を７〜２０質量部含有し、
総硫黄含有量が、ゴム成分１００質量部に対して１．５〜２．５質量部であり、
さらに、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを０〜１０質量部含有する請求項２記載のゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載のゴム組成物からなるインスレーションを有するタイヤ。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−２８７８４（Ｐ２０１３−２８７８４Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−６３７６２（Ｐ２０１２−６３７６２）
【出願日】平成２４年３月２１日（２０１２．３．２１）
【特許番号】特許第５０９２０５８号（Ｐ５０９２０５８）
【特許公報発行日】平成２４年１２月５日（２０１２．１２．５）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月２１日（２０１２．３．２１）
【特許番号】特許第５０９２０５８号（Ｐ５０９２０５８）
【特許公報発行日】平成２４年１２月５日（２０１２．１２．５）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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