チェーファー用ゴム組成物
【課題】ビード耐久性能に優れ、リム脱着時におけるチェーファーのゴム欠けが発生しなく、かつ低燃費性能に優れた、破断強度の大きいゴム組成物を提供する。
【解決手段】（Ａ）１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を２．５〜２０質量％含むブタジエンゴム（Ａ１）を１０〜６０質量％、リチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が５０〜３０００ｐｐｍ、ビニル結合量が５〜５０質量％、および分子量分布が２．０以下であるスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）を５〜５０質量％、ならびにブタジエンゴム（Ａ１）およびスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）以外のジエン系ゴム（Ａ３）を２０〜７５質量％含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）シリカを５〜３０質量部含むチェーファー用ゴム組成物であって、破断時伸びが２８０％以上であるチェーファー用ゴム組成物。
【解決手段】（Ａ）１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を２．５〜２０質量％含むブタジエンゴム（Ａ１）を１０〜６０質量％、リチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が５０〜３０００ｐｐｍ、ビニル結合量が５〜５０質量％、および分子量分布が２．０以下であるスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）を５〜５０質量％、ならびにブタジエンゴム（Ａ１）およびスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）以外のジエン系ゴム（Ａ３）を２０〜７５質量％含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）シリカを５〜３０質量部含むチェーファー用ゴム組成物であって、破断時伸びが２８０％以上であるチェーファー用ゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーファー用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、トラックやバスに用いられるタイヤの耐久性については、タイヤを構成するベルト部（ブレーカーともいう）およびリムと接触するビード部が重要となるが、ビード部の変形を抑えるために硬質ゴム（以下、チェーファーともいう）が使用される。ゴムの変形を抑制するために、ゴムを硬くするのが良いが、あまり硬くし過ぎるとリム脱着時にチェーファーの先端が欠けるので、一般的には硬さは７０〜７５に設定されるが、荷重が大きくなるような使用条件下でのビード部耐久性を向上させるためには、硬さ７６以上が必要となってくる。
【０００３】
ゴムの硬さの向上のために、カーボンブラックの様な補強用充填剤を配合し、ゴム組成物を硬くする、ゴム成分を特定のものとすることで、硬さを向上させる手法が用いられている。たとえば、特許文献１のように、使用するブタジエンゴムを１，２−シンジオタクチック結晶を含有するポリブタジエンにすることによって、７５以上の硬さを出すことが可能となる。しかしながら、これらの技術を用いても低燃費性と経年での物性変化を抑制することは困難である。
【０００４】
また、ビードワイヤー（鉄）とレバーローラー（鉄）にはさまれ、キャンバスチェーファーでワイヤー付近をカバーするのが通常のビード構造であるが、ゴムチェーファーにおいて、生産性向上および軽量化を行うために、キャンバスによる繊維補強を用いないラバーチェーファーが知られている。ところで、ラバーチェーファーとして特許文献１のゴム成分の配合を用いた場合、破断時伸びを向上させることが難しく、キャンバスチェーファー除去が不可能であり、生産性向上、軽量化を行うことは困難であった。
【０００５】
また、破断時伸びの低いゴム組成物は、リム組付時のレバーがビードトー付近のゴムを破断するという問題があり、一般に、破断時伸びを向上させるためには、天然ゴムの含有量を大きくする、カーボンブラックの微粒子化するなどの手法が考えられるが、低発熱性が悪化してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６３１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ビード耐久性能に優れ、リム脱着時におけるチェーファーのゴム欠けが発生しなく、かつ低燃費性能に優れた、破断強度の大きいゴム組成物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】
【０００８】
本発明は、（Ａ）１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を２．５〜２０質量％含むブタジエンゴム（Ａ１）を１０〜６０質量％、
リチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が５０〜３０００ｐｐｍ、ビニル結合量が５〜５０質量％、および分子量分布が２．０以下であるスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）を５〜５０質量％、ならびに
ブタジエンゴム（Ａ１）およびスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）以外のジエン系ゴム（Ａ３）を２０〜７５質量％含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、
（Ｂ）シリカを５〜３０質量部含むチェーファー用ゴム組成物であって、
破断時伸びが２８０％以上であるチェーファー用ゴム組成物に関する。
【０００９】
さらに、シランカップリング剤をシリカ１００質量部に対して、１０質量部以下含有することが好ましい。
【００１０】
本発明のチェーファー用ゴム組成物は、ラバーチェーファー用に用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、ゴム成分として、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を含有し、補強用充填剤としてシリカを含有するため、カーボンブラックの含有量を減少させることができ、ゴム組成物の剛性を向上させることができる。また、ゴム成分として、スズ変性ブタジエンゴムを含有することによって、低燃費化を向上させることができる。
【００１２】
そのため、本発明のゴム組成物は、ビード耐久性能に優れ、リム脱着時におけるチェーファーのゴム欠けが発生しなく、かつ低燃費性能に優れる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のチェーファー用ゴム組成物は、（Ａ）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（以下、ＳＰＢ含有ＢＲともいう）（Ａ１）、スズ変性ブタジエンゴム（以下、スズ変性ＢＲともいう）（Ａ２）を５〜５０質量％、ならびにＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）およびスズ変性ＢＲ（Ａ２）以外のジエン系ゴム（Ａ３）、シリカ（Ｂ）を含有する。
【００１４】
ジエン系ゴム成分（Ａ）におけるＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）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、クラックの発生および伝播が抑制される傾向がある。
【００１５】
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複素弾性率を得ることができる。そのため、得られるゴム組成物の耐摩耗性を向上させることができる。
【００１６】
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。
【００１７】
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度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。
【００１８】
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、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、硬度が不充分である。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、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。
【００１９】
ジエン系ゴム成分（Ａ）中におけるＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）の含有量は、リムチェーフィング性、硬度（Ｈｓ）において優れるという点から、２．５質量％以上であり、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましい。また、ジエン系ゴム成分（Ａ）中におけるＳＰＢ含有ＢＲの含有量は、破断時伸びが向上し、かつｔａｎδが悪化しない点において優れるという点から、６０質量％以下であり、５５質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。
【００２０】
スズ変性ＢＲ（Ａ２）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ＢＲ分子の末端がスズ−炭素結合で結合されていることが好ましい。
【００２１】
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、アリルリチウム、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があげられる。リチウム系化合物をＢＲの開始剤とすることで、Ｈｉｇｈビニル、ｌｏｗシス含量のスズ変性ＢＲを作製できる。
【００２２】
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、これらのなかから、１種または２種以上選択して使用することができる。
【００２３】
スズ変性ＢＲ（Ａ２）中において、スズ原子の含有量は５０ｐｐｍ以上、好ましくは６０ｐｐｍ以上である。含有量が５０ｐｐｍ未満では、スズ変性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が悪化する。また、スズ原子の含有量は３０００ｐｐｍ以下、好ましくは２５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２５０ｐｐｍ以下である。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、混練り物の押出し性が悪化する。
【００２４】
スズ変性ＢＲ（Ａ２）の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２以下、好ましくは１．５以下である。Ｍｗ／Ｍｎが２をこえると、カーボンブラックの分散性、およびｔａｎδが悪化する。分子量分布の下限は特に限定されないが、１であることが好ましい。
【００２５】
スズ変性ＢＲ（Ａ２）のビニル結合量は、耐アブレーション性（リムチェーフィング性）において優れるという点から、５０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。また、スズ変性ＢＲ（Ａ２）中のビニル結合量は、製造効率において優れるという点から、５質量％以上が好ましく、７質量％以上がより好ましい。
【００２６】
ジエン系ゴム成分（Ａ）中におけるスズ変性ＢＲ（Ａ２）の含有量は、低発熱性（ｔａｎδ）において優れるという点から、５質量％以上であり、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましい。また、ジエン系ゴム成分（Ａ）中におけるスズ変性ＢＲの含有量は、破断時伸びが向上し、Ｈｓにおいて優れるという点から、５０質量％以下であり、４５質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましい。
【００２７】
前記であげられたＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）およびスズ変性ＢＲ（Ａ２）以外のジエン系ゴム成分（Ａ３）としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、および高シス含有量のブタジエンゴム（ハイシスＢＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）などがあげられるが、これらの中で、ＮＲやＩＲが、破断強度および加工性の点で好ましい。
【００２８】
ＮＲとしては、とくに制限はなく、通常ゴム工業で使用されるものを使用することができ、具体的には、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０などがあげられる。
【００２９】
また、ＩＲとしても、とくに制限はなく、タイヤ工業で従来から使用されるものを使用することができる。なお、ＩＲはＮＲと同じ化学構造を有することから、ＮＲと同じ物性を示すことは技術分野において周知である。
【００３０】
ハイシスＢＲとは、得られたゴムのブタジエン部分に対するシス１，４−結合の含有率が９０％以上のＢＲをいう。
【００３１】
本発明で使用されるハイシスＢＲは、市販のハイシスＢＲを用いることができ、例えば、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂなどのハイシス含有量のＢＲ（ハイシスＢＲ）などを好適に使用することができる。
【００３２】
ジエン系ゴム成分（Ａ）におけるＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）およびスズ変性ＢＲ（Ａ２）以外のジエン系ゴム成分（Ａ３）の含有量は、破断強度、Ｈｓにおいて優れるという点から、２０質量％以上が好ましく、２５質量％以上がより好ましく、３０質量％以上がさらに好ましい。また、ジエン系ゴム成分（Ａ３）の含有量は、リムチェーフィング性において優れるという点から、７５質量％以下が好ましく、７０質量％以下がより好ましく、６０質量％以下がさらに好ましい。
【００３３】
前記ＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）、スズ変性ＢＲ（Ａ２）およびジエン系ゴム成分（Ａ３）を組み合わせたゴム成分とすることで、ゴム組成物の硬度、破断時応力および破断時応力を低減させることなく、ｔａｎδを大幅に低減することができる。
【００３４】
本発明は、リムずれ摩耗性に影響せず、破断時伸びを向上させることができる点、低発熱性の向上において優れるという点から、充填剤としてさらに、シリカ（Ｂ）を含有する。
【００３５】
シリカ（Ｂ）の含有量は、破断強度の向上および低発熱性の向上において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、５質量部以上であり、７質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましい。また、シリカの含有量は、破断強度の向上および低発熱性の向上、リムチェーフィング性の維持において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、３０質量部以下であり、２５質量部以下が好ましく、２０質量部以下がより好ましい。
【００３６】
シリカのＮ2ＳＡは、３０〜２２０ｍ2／ｇが好ましく、５０〜２００ｍ2／ｇがより好ましく、７０〜１８０ｍ2／ｇがさらに好ましい。Ｎ2ＳＡが３０ｍ2／ｇ未満では、リムチェーフィング性が悪化、破断強度が低下する傾向があり、Ｎ2ＳＡが２２０ｍ2／ｇをこえると、低発熱性が悪化する傾向がある。
【００３７】
補強性や耐摩耗性が乗用車用タイヤに用いるのに充分な効果を発揮し、加工性および分散性も良好であることから、ローディア社製のＺ１１５ＧＲ（Ｎ2ＳＡ：１１２ｍ2／ｇ）が好適に用いられる。
【００３８】
本発明のゴム組成物はシリカを含有するため、シリカの分散性を向上させるために、さらにシランカップリング剤を含有することが好ましい。
【００３９】
シランカップリング剤としては、とくに制限はなく、タイヤ工業で従来からゴム組成物中にシリカとともに配合されているものであれば使用することができ、具体的には、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−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、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があげられ、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。なかでも、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（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドなどが好適に用いられる。
【００４０】
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、シリカの量が１０質量部以上の場合、加工性および低発熱性に優れる点から、シリカ１００質量部に対して４質量部以上が好ましく、６質量部以上がより好ましい。また、シランカップリング剤の含有量は、カップリング反応に関係していないシランカップリング剤はゴムの熱酸化劣化、経時変化を促進する理由から、シリカ１００質量部に対して１０質量部以下が好ましく、８質量部以下がより好ましい。なお、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカの含有量が１０質量部未満の場合、シランカップリング剤の配合は不要である。ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカの含有量が１０質量部以上の場合、シリカの分散が困難となるので、シランカップリング剤はシリカに対して６〜８質量％配合することが好ましい。ＴＢ（トラックバス）用タイヤでは、シリカとシランカップリング剤が反応する部分で低燃費化が計れ、シリカとシランカップリング剤が未反応の部分で伸びを出し耐欠け性を向上することができる。
【００４１】
本発明のゴム組成物は、さらに、リムチェーフィング性において優れるという点から、カーボンブラックを含有することが好ましい。
【００４２】
カーボンブラックの含有量は、充分な硬度が得られ、リムにおける耐アブレージョン性が悪化しない点において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、３０質量部以上であり、３５質量部以上が好ましく、４０質量部以上がより好ましい。また、カーボンブラックの含有量は、ｔａｎδが悪化しない点において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、５５質量部以下であり、５０質量部以下が好ましく、４５質量部以下がより好ましい。
【００４３】
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、５０〜２２０ｍ2／ｇが好ましく、６０〜２００ｍ2／ｇがより好ましく、７０〜１５０ｍ2／ｇがさらに好ましい。Ｎ2ＳＡが５０ｍ2／ｇ未満では、耐アブレージョン性が悪化する、破断強度が悪化する傾向があり、Ｎ2ＳＡが２２０ｍ2／ｇをこえると、ｔａｎδが悪化する傾向がある。実用的には、ＰＣ（乗用車）用タイヤに用いるカーボンブラックのＮ2ＳＡは７０ｍ2／ｇが好ましく、ＴＢ（トラックバス）用タイヤに用いるカーボンブラックのＮ2ＳＡは１２０ｍ2／ｇが好ましい。
【００４４】
カーボンブラックとしては、たとえば、Ｎ３３０、Ｎ３５１、Ｎ２２０，Ｎ２１９などのカーボンブラックが、低発熱性、リムチェーフィング性、破断強度の点で好ましい。
【００４５】
シリカ（Ｂ）やカーボンブラックなどの補強用充填剤の合計量は、低発熱性の向上、リムチェーフィング性において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、４０質量部以上が好ましく、４５質量部以上がより好ましく、５０質量部以上がさらに好ましい。また、補強用充填剤の合計量は、低発熱性の向上、破断強度において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、６２質量部以下が好ましく、６０質量部以下がより好ましく、５８質量部以下がさらに好ましい。
【００４６】
本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分（Ａ）、シリカ（Ｂ）、シランカップリング剤、カーボンブラックのほかに、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、たとえば、老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、アロマオイル、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを必要に応じて通常使用される量を含むことができる。
【００４７】
引張試験におけるゴム組成物の破断時伸びＥＢは、自動マウンターのアームがビードトー部を傷つけず、ゴム欠け亀裂起点が発生しない点において優れるという点から、２８０％以上であり、３００％以上が好ましく、３２０％以上がより好ましい。また、ゴム組成物の破断時伸びＥＢの上限は特に限定されないが、６００％以下であることが好ましい。なお、引張試験は、ＪＩＳ−Ｋ６２５１に準じておこなわれる。
【００４８】
本発明のゴム組成物は、低発熱性、破断強度、耐摩耗性において優れるため、チェーファー用に好適に用いられ、特にキャンバスチェーファーのようなキャンバスによる繊維補強を用いないラバーチェーファーとして好適に用いられる。
【００４９】
本発明の空気入りタイヤは、前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、必要に応じて前記配合剤を配合した本発明のゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのチェーファーの形状にあわせて押出し加工し、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空気入りタイヤを得る。
【実施例】
【００５０】
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。
【００５１】
次に、実施例および比較例で用いた各種薬品について、説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：ＴＳＲ２０
乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）：ＪＳＲ（株）製のＳＢＲ１５０２（スチレン単位含有率２３．５重量％）
変性溶液重合スチレンブタジエンゴム（変性Ｓ−ＳＢＲ）：ＪＳＲ（株）製のＨＰＲ３４０（結合スチレン量１０重量％、ビニル量４２重量％）
ブチル系ゴム：エクソンモービル（有）製のＨＴ−１０６６（塩素化ブチルゴム）
ＳＰＢ含有ＢＲ１：宇部興産（株）製の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量：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量：１５〜１８質量％）
ＳＰＢ含有ＢＲ２：宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２（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量：１２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量：１２．０質量％、（シス−１，４−結合含量：９８質量％、ムーニー粘度（１００℃）：４５、ＳＰＢの還元比粘度：２．２）
スズ変性ブタジエンゴム（スズ変性ＢＲ）：日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０（開始剤としてリチウムを用いて重合、ビニル結合量：１０〜１３質量％、Ｍｗ／Ｍｎ：１．５、スズ原子の含有量：２５０ｐｐｍ）
１，４−ハイシスＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
カーボンブラックＮ３３０：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ３３０（Ｎ2ＳＡ：７９ｍ2／ｇ）
カーボンブラックＮ２１９：三菱化学（株）製のＬＩ（窒素吸着比表面積：１０５ｍ2／ｇ）
シリカＺ１１５ＧＲ：ローディア社製のＺ１１５ＧＲ（Ｎ2ＳＡ：１１２ｍ2／ｇ）
シリカＶＮ３：デグッサ製のウルトラジルＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：２１０ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ社製の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）
アロマオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ−２４
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノック
老化防止剤６Ｃ：大内新興化学工業（株）製のノクラック６Ｃ
老化防止剤ＲＤ：老化防止剤：精工化学（株）製のノンフレックスＲＤ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒトロキノリン）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
粘着性レジン：エクソン化学（株）製のエスコレッツ１１０２
不溶性硫黄：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％以上の不溶性硫黄、オイル分：１０％）
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−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
【００５２】
実施例１〜１６および比較例１〜１２
硫黄および加硫促進剤ＴＢＢＳを除く各種薬品を、表１〜４に示す配合量にしたがって、バンバリーミキサーにて混練りした。得られた混練り物に、硫黄および加硫促進剤ＴＢＢＳを表１〜４に示す配合量添加し、オープンロールにて混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。そして、得られた未加硫ゴム組成物を、１７０℃の条件下で１２分間加硫することにより、実施例１〜１３および比較例１〜１２の試験用ゴムシートを作製し、得られた試験用ゴムシートを用いて以下に示す試験をおこなった。表１および表２は、ＰＣ（乗用車用）タイヤおよびＬＴ（ライトトラック）タイヤとして好ましい配合であり、表３および４はＴＢ（トラックバス）タイヤとして好ましい配合である。
【００５３】
また、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、チェーファー形状のゴム組成物を得、さらに、得られたゴム組成物を定法にてタイヤ成型機上で張り合わせ、タイヤローカバーを作製し、これを金型中で１７０℃および圧力２５ｋｇｆ／ｃｍ2で加硫し、試験用タイヤを作製し、以下の測定を実施した。
【００５４】
以下の表１および表２は乗用車（ＰＣ）用タイヤおよびライトトラック（ＬＴ）用タイヤで使用する配合であり、ライトトラック（ＬＴ）用タイヤ（タイヤサイズ：２２５／７０Ｒ１６ １１７／１１５）を試作した。
【００５５】
以下の表３および表４はトラックバス（ＴＢ）用タイヤで使用する配合であり、トラックバス（ＴＢ）用タイヤ（タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５ １４ＰＲ）を試作した。
【００５６】
＜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。表１および表２では、ＥＢが大きいほどゴム強度が優れることを示す。
【００５７】
＜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を用いて、初期歪１０％、動歪２％および周波数１０Ｈｚの条件下で、７０℃における加硫ゴム組成物の複素弾性率Ｅ*および損失正接ｔａｎδを測定した。表１および表２では、Ｅ*が大きいほど、剛性が高く、硬度が高いことを示し、ｔａｎδが小さいほど低発熱性に優れることを示す。
【００５８】
また、表３および表４では、実施例１０のｔａｎδを１００として、下記計算式で指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗特性が優れる。
（転がり抵抗指数）
＝（実施例１０のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００
【００５９】
＜リムチェーフィング性試験＞
前記未加硫ゴム組成物をチェーファーの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材と貼り合わせ、未加硫タイヤを形成し、１７０℃および２５ｋｇｆ／ｃｍ2の条件下で１５分間プレス加硫し、商用車用トラックタイヤ（ＬＴタイヤ）（タイヤサイズ：２２５／７０Ｒ１６ １１７／１１５）を製造した。
【００６０】
ＪＩＳ規格の最大荷重（最大内圧条件）の２３０％荷重の条件下で、タイヤを速度２０ｋｍ／ｈで６００時間ドラム走行させた後、リムフランジ接触部の摩耗深さを測定した。表１および表２では、実施例１のリムチェーフィング性指数を１００とし、以下の計算式により、各配合の摩耗深さを指数表示した。なお、リムチェーフィング性指数が大きいほど、リムずれしにくく、摩耗量が少なく好ましいことを示す。
（リムチェーフィング性指数）
＝（実施例１の摩耗深さ）／（各配合の摩耗深さ）×１００
【００６１】
＜ビード耐久性試験＞
特開２００７−２０４７３３を参考にすることができる。試験用タイヤにおける路面と接触するトレッド部位をタイヤ残溝４ｍｍになるまでバフ除去したのち、該試験用タイヤを８．２５サイズのリムに組みこみ、まず、内圧８００ＫＰａ、速度２０ｋｍ／ｈおよび加重５８ｋＮの条件で９６時間、次に、内圧９５０ｋＰａ、速度２０ｋｍ／ｈおよび加重６８ｋＮの条件で９６時間走行試験をおこなった。そのうえで、内圧１０００ｋＰａ、速度２０ｋｍ／ｈ、加重７７ｋＮでビードに損傷が発生するまでの時間を測定した。なお、温度２５℃において試験をおこなった。
【００６２】
トラックバス（ＴＢ）用タイヤにおいて、実施例１０の損傷に至る走行時間（ビードの損傷発生時間）を１００として、表３および表４の実施例および比較例の走行時間を指数化した。ビード耐久性の指数が１００以上であれば改善効果ありと判断でき、合格であることを示す。
【００６３】
＜耐ゴム欠け性＞
試供タイヤを、リム組み機械（油圧式タイヤチェンジャー）を用いて、ＪＩＳ規格リムのアルミホイールリムにリム組み、リム外しテストを行ない、トウ欠けの有無を検査し、５段階評価を行った。なお、アルミホイールリムは、フランジが摩滅し表面削れを生じているものを用い、試供タイヤのビード部には、予め、潤滑用のペーストを薄く塗布したのち、布で拭き取りをしている。
【００６４】
（総合評価）
試供タイヤについて、以下の基準で総合評価を行なった。
５：欠けなし、スムース
４：欠けなし、引っかき傷程度
３：欠け１ｍｍ以上
２：欠け５ｍｍ以上
１：欠け３ｃｍ以上
【００６５】
上記評価結果を表１〜４に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
【表２】
【００６８】
【表３】
【００６９】
【表４】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーファー用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、トラックやバスに用いられるタイヤの耐久性については、タイヤを構成するベルト部（ブレーカーともいう）およびリムと接触するビード部が重要となるが、ビード部の変形を抑えるために硬質ゴム（以下、チェーファーともいう）が使用される。ゴムの変形を抑制するために、ゴムを硬くするのが良いが、あまり硬くし過ぎるとリム脱着時にチェーファーの先端が欠けるので、一般的には硬さは７０〜７５に設定されるが、荷重が大きくなるような使用条件下でのビード部耐久性を向上させるためには、硬さ７６以上が必要となってくる。
【０００３】
ゴムの硬さの向上のために、カーボンブラックの様な補強用充填剤を配合し、ゴム組成物を硬くする、ゴム成分を特定のものとすることで、硬さを向上させる手法が用いられている。たとえば、特許文献１のように、使用するブタジエンゴムを１，２−シンジオタクチック結晶を含有するポリブタジエンにすることによって、７５以上の硬さを出すことが可能となる。しかしながら、これらの技術を用いても低燃費性と経年での物性変化を抑制することは困難である。
【０００４】
また、ビードワイヤー（鉄）とレバーローラー（鉄）にはさまれ、キャンバスチェーファーでワイヤー付近をカバーするのが通常のビード構造であるが、ゴムチェーファーにおいて、生産性向上および軽量化を行うために、キャンバスによる繊維補強を用いないラバーチェーファーが知られている。ところで、ラバーチェーファーとして特許文献１のゴム成分の配合を用いた場合、破断時伸びを向上させることが難しく、キャンバスチェーファー除去が不可能であり、生産性向上、軽量化を行うことは困難であった。
【０００５】
また、破断時伸びの低いゴム組成物は、リム組付時のレバーがビードトー付近のゴムを破断するという問題があり、一般に、破断時伸びを向上させるためには、天然ゴムの含有量を大きくする、カーボンブラックの微粒子化するなどの手法が考えられるが、低発熱性が悪化してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６３１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ビード耐久性能に優れ、リム脱着時におけるチェーファーのゴム欠けが発生しなく、かつ低燃費性能に優れた、破断強度の大きいゴム組成物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】
【０００８】
本発明は、（Ａ）１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を２．５〜２０質量％含むブタジエンゴム（Ａ１）を１０〜６０質量％、
リチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が５０〜３０００ｐｐｍ、ビニル結合量が５〜５０質量％、および分子量分布が２．０以下であるスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）を５〜５０質量％、ならびに
ブタジエンゴム（Ａ１）およびスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）以外のジエン系ゴム（Ａ３）を２０〜７５質量％含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、
（Ｂ）シリカを５〜３０質量部含むチェーファー用ゴム組成物であって、
破断時伸びが２８０％以上であるチェーファー用ゴム組成物に関する。
【０００９】
さらに、シランカップリング剤をシリカ１００質量部に対して、１０質量部以下含有することが好ましい。
【００１０】
本発明のチェーファー用ゴム組成物は、ラバーチェーファー用に用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、ゴム成分として、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を含有し、補強用充填剤としてシリカを含有するため、カーボンブラックの含有量を減少させることができ、ゴム組成物の剛性を向上させることができる。また、ゴム成分として、スズ変性ブタジエンゴムを含有することによって、低燃費化を向上させることができる。
【００１２】
そのため、本発明のゴム組成物は、ビード耐久性能に優れ、リム脱着時におけるチェーファーのゴム欠けが発生しなく、かつ低燃費性能に優れる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のチェーファー用ゴム組成物は、（Ａ）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（以下、ＳＰＢ含有ＢＲともいう）（Ａ１）、スズ変性ブタジエンゴム（以下、スズ変性ＢＲともいう）（Ａ２）を５〜５０質量％、ならびにＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）およびスズ変性ＢＲ（Ａ２）以外のジエン系ゴム（Ａ３）、シリカ（Ｂ）を含有する。
【００１４】
ジエン系ゴム成分（Ａ）におけるＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）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、クラックの発生および伝播が抑制される傾向がある。
【００１５】
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複素弾性率を得ることができる。そのため、得られるゴム組成物の耐摩耗性を向上させることができる。
【００１６】
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。
【００１７】
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度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。
【００１８】
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、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、硬度が不充分である。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、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。
【００１９】
ジエン系ゴム成分（Ａ）中におけるＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）の含有量は、リムチェーフィング性、硬度（Ｈｓ）において優れるという点から、２．５質量％以上であり、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましい。また、ジエン系ゴム成分（Ａ）中におけるＳＰＢ含有ＢＲの含有量は、破断時伸びが向上し、かつｔａｎδが悪化しない点において優れるという点から、６０質量％以下であり、５５質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。
【００２０】
スズ変性ＢＲ（Ａ２）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ＢＲ分子の末端がスズ−炭素結合で結合されていることが好ましい。
【００２１】
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、アリルリチウム、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があげられる。リチウム系化合物をＢＲの開始剤とすることで、Ｈｉｇｈビニル、ｌｏｗシス含量のスズ変性ＢＲを作製できる。
【００２２】
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、これらのなかから、１種または２種以上選択して使用することができる。
【００２３】
スズ変性ＢＲ（Ａ２）中において、スズ原子の含有量は５０ｐｐｍ以上、好ましくは６０ｐｐｍ以上である。含有量が５０ｐｐｍ未満では、スズ変性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が悪化する。また、スズ原子の含有量は３０００ｐｐｍ以下、好ましくは２５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２５０ｐｐｍ以下である。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、混練り物の押出し性が悪化する。
【００２４】
スズ変性ＢＲ（Ａ２）の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２以下、好ましくは１．５以下である。Ｍｗ／Ｍｎが２をこえると、カーボンブラックの分散性、およびｔａｎδが悪化する。分子量分布の下限は特に限定されないが、１であることが好ましい。
【００２５】
スズ変性ＢＲ（Ａ２）のビニル結合量は、耐アブレーション性（リムチェーフィング性）において優れるという点から、５０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。また、スズ変性ＢＲ（Ａ２）中のビニル結合量は、製造効率において優れるという点から、５質量％以上が好ましく、７質量％以上がより好ましい。
【００２６】
ジエン系ゴム成分（Ａ）中におけるスズ変性ＢＲ（Ａ２）の含有量は、低発熱性（ｔａｎδ）において優れるという点から、５質量％以上であり、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましい。また、ジエン系ゴム成分（Ａ）中におけるスズ変性ＢＲの含有量は、破断時伸びが向上し、Ｈｓにおいて優れるという点から、５０質量％以下であり、４５質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましい。
【００２７】
前記であげられたＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）およびスズ変性ＢＲ（Ａ２）以外のジエン系ゴム成分（Ａ３）としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、および高シス含有量のブタジエンゴム（ハイシスＢＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）などがあげられるが、これらの中で、ＮＲやＩＲが、破断強度および加工性の点で好ましい。
【００２８】
ＮＲとしては、とくに制限はなく、通常ゴム工業で使用されるものを使用することができ、具体的には、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０などがあげられる。
【００２９】
また、ＩＲとしても、とくに制限はなく、タイヤ工業で従来から使用されるものを使用することができる。なお、ＩＲはＮＲと同じ化学構造を有することから、ＮＲと同じ物性を示すことは技術分野において周知である。
【００３０】
ハイシスＢＲとは、得られたゴムのブタジエン部分に対するシス１，４−結合の含有率が９０％以上のＢＲをいう。
【００３１】
本発明で使用されるハイシスＢＲは、市販のハイシスＢＲを用いることができ、例えば、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂなどのハイシス含有量のＢＲ（ハイシスＢＲ）などを好適に使用することができる。
【００３２】
ジエン系ゴム成分（Ａ）におけるＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）およびスズ変性ＢＲ（Ａ２）以外のジエン系ゴム成分（Ａ３）の含有量は、破断強度、Ｈｓにおいて優れるという点から、２０質量％以上が好ましく、２５質量％以上がより好ましく、３０質量％以上がさらに好ましい。また、ジエン系ゴム成分（Ａ３）の含有量は、リムチェーフィング性において優れるという点から、７５質量％以下が好ましく、７０質量％以下がより好ましく、６０質量％以下がさらに好ましい。
【００３３】
前記ＳＰＢ含有ＢＲ（Ａ１）、スズ変性ＢＲ（Ａ２）およびジエン系ゴム成分（Ａ３）を組み合わせたゴム成分とすることで、ゴム組成物の硬度、破断時応力および破断時応力を低減させることなく、ｔａｎδを大幅に低減することができる。
【００３４】
本発明は、リムずれ摩耗性に影響せず、破断時伸びを向上させることができる点、低発熱性の向上において優れるという点から、充填剤としてさらに、シリカ（Ｂ）を含有する。
【００３５】
シリカ（Ｂ）の含有量は、破断強度の向上および低発熱性の向上において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、５質量部以上であり、７質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましい。また、シリカの含有量は、破断強度の向上および低発熱性の向上、リムチェーフィング性の維持において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、３０質量部以下であり、２５質量部以下が好ましく、２０質量部以下がより好ましい。
【００３６】
シリカのＮ2ＳＡは、３０〜２２０ｍ2／ｇが好ましく、５０〜２００ｍ2／ｇがより好ましく、７０〜１８０ｍ2／ｇがさらに好ましい。Ｎ2ＳＡが３０ｍ2／ｇ未満では、リムチェーフィング性が悪化、破断強度が低下する傾向があり、Ｎ2ＳＡが２２０ｍ2／ｇをこえると、低発熱性が悪化する傾向がある。
【００３７】
補強性や耐摩耗性が乗用車用タイヤに用いるのに充分な効果を発揮し、加工性および分散性も良好であることから、ローディア社製のＺ１１５ＧＲ（Ｎ2ＳＡ：１１２ｍ2／ｇ）が好適に用いられる。
【００３８】
本発明のゴム組成物はシリカを含有するため、シリカの分散性を向上させるために、さらにシランカップリング剤を含有することが好ましい。
【００３９】
シランカップリング剤としては、とくに制限はなく、タイヤ工業で従来からゴム組成物中にシリカとともに配合されているものであれば使用することができ、具体的には、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−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、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があげられ、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。なかでも、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（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドなどが好適に用いられる。
【００４０】
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、シリカの量が１０質量部以上の場合、加工性および低発熱性に優れる点から、シリカ１００質量部に対して４質量部以上が好ましく、６質量部以上がより好ましい。また、シランカップリング剤の含有量は、カップリング反応に関係していないシランカップリング剤はゴムの熱酸化劣化、経時変化を促進する理由から、シリカ１００質量部に対して１０質量部以下が好ましく、８質量部以下がより好ましい。なお、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカの含有量が１０質量部未満の場合、シランカップリング剤の配合は不要である。ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカの含有量が１０質量部以上の場合、シリカの分散が困難となるので、シランカップリング剤はシリカに対して６〜８質量％配合することが好ましい。ＴＢ（トラックバス）用タイヤでは、シリカとシランカップリング剤が反応する部分で低燃費化が計れ、シリカとシランカップリング剤が未反応の部分で伸びを出し耐欠け性を向上することができる。
【００４１】
本発明のゴム組成物は、さらに、リムチェーフィング性において優れるという点から、カーボンブラックを含有することが好ましい。
【００４２】
カーボンブラックの含有量は、充分な硬度が得られ、リムにおける耐アブレージョン性が悪化しない点において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、３０質量部以上であり、３５質量部以上が好ましく、４０質量部以上がより好ましい。また、カーボンブラックの含有量は、ｔａｎδが悪化しない点において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、５５質量部以下であり、５０質量部以下が好ましく、４５質量部以下がより好ましい。
【００４３】
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、５０〜２２０ｍ2／ｇが好ましく、６０〜２００ｍ2／ｇがより好ましく、７０〜１５０ｍ2／ｇがさらに好ましい。Ｎ2ＳＡが５０ｍ2／ｇ未満では、耐アブレージョン性が悪化する、破断強度が悪化する傾向があり、Ｎ2ＳＡが２２０ｍ2／ｇをこえると、ｔａｎδが悪化する傾向がある。実用的には、ＰＣ（乗用車）用タイヤに用いるカーボンブラックのＮ2ＳＡは７０ｍ2／ｇが好ましく、ＴＢ（トラックバス）用タイヤに用いるカーボンブラックのＮ2ＳＡは１２０ｍ2／ｇが好ましい。
【００４４】
カーボンブラックとしては、たとえば、Ｎ３３０、Ｎ３５１、Ｎ２２０，Ｎ２１９などのカーボンブラックが、低発熱性、リムチェーフィング性、破断強度の点で好ましい。
【００４５】
シリカ（Ｂ）やカーボンブラックなどの補強用充填剤の合計量は、低発熱性の向上、リムチェーフィング性において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、４０質量部以上が好ましく、４５質量部以上がより好ましく、５０質量部以上がさらに好ましい。また、補強用充填剤の合計量は、低発熱性の向上、破断強度において優れるという点から、ジエン系ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、６２質量部以下が好ましく、６０質量部以下がより好ましく、５８質量部以下がさらに好ましい。
【００４６】
本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分（Ａ）、シリカ（Ｂ）、シランカップリング剤、カーボンブラックのほかに、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、たとえば、老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、アロマオイル、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを必要に応じて通常使用される量を含むことができる。
【００４７】
引張試験におけるゴム組成物の破断時伸びＥＢは、自動マウンターのアームがビードトー部を傷つけず、ゴム欠け亀裂起点が発生しない点において優れるという点から、２８０％以上であり、３００％以上が好ましく、３２０％以上がより好ましい。また、ゴム組成物の破断時伸びＥＢの上限は特に限定されないが、６００％以下であることが好ましい。なお、引張試験は、ＪＩＳ−Ｋ６２５１に準じておこなわれる。
【００４８】
本発明のゴム組成物は、低発熱性、破断強度、耐摩耗性において優れるため、チェーファー用に好適に用いられ、特にキャンバスチェーファーのようなキャンバスによる繊維補強を用いないラバーチェーファーとして好適に用いられる。
【００４９】
本発明の空気入りタイヤは、前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、必要に応じて前記配合剤を配合した本発明のゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのチェーファーの形状にあわせて押出し加工し、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空気入りタイヤを得る。
【実施例】
【００５０】
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。
【００５１】
次に、実施例および比較例で用いた各種薬品について、説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：ＴＳＲ２０
乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）：ＪＳＲ（株）製のＳＢＲ１５０２（スチレン単位含有率２３．５重量％）
変性溶液重合スチレンブタジエンゴム（変性Ｓ−ＳＢＲ）：ＪＳＲ（株）製のＨＰＲ３４０（結合スチレン量１０重量％、ビニル量４２重量％）
ブチル系ゴム：エクソンモービル（有）製のＨＴ−１０６６（塩素化ブチルゴム）
ＳＰＢ含有ＢＲ１：宇部興産（株）製の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量：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量：１５〜１８質量％）
ＳＰＢ含有ＢＲ２：宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２（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量：１２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量：１２．０質量％、（シス−１，４−結合含量：９８質量％、ムーニー粘度（１００℃）：４５、ＳＰＢの還元比粘度：２．２）
スズ変性ブタジエンゴム（スズ変性ＢＲ）：日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０（開始剤としてリチウムを用いて重合、ビニル結合量：１０〜１３質量％、Ｍｗ／Ｍｎ：１．５、スズ原子の含有量：２５０ｐｐｍ）
１，４−ハイシスＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
カーボンブラックＮ３３０：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ３３０（Ｎ2ＳＡ：７９ｍ2／ｇ）
カーボンブラックＮ２１９：三菱化学（株）製のＬＩ（窒素吸着比表面積：１０５ｍ2／ｇ）
シリカＺ１１５ＧＲ：ローディア社製のＺ１１５ＧＲ（Ｎ2ＳＡ：１１２ｍ2／ｇ）
シリカＶＮ３：デグッサ製のウルトラジルＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：２１０ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ社製の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）
アロマオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ−２４
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノック
老化防止剤６Ｃ：大内新興化学工業（株）製のノクラック６Ｃ
老化防止剤ＲＤ：老化防止剤：精工化学（株）製のノンフレックスＲＤ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒトロキノリン）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
粘着性レジン：エクソン化学（株）製のエスコレッツ１１０２
不溶性硫黄：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％以上の不溶性硫黄、オイル分：１０％）
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−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
【００５２】
実施例１〜１６および比較例１〜１２
硫黄および加硫促進剤ＴＢＢＳを除く各種薬品を、表１〜４に示す配合量にしたがって、バンバリーミキサーにて混練りした。得られた混練り物に、硫黄および加硫促進剤ＴＢＢＳを表１〜４に示す配合量添加し、オープンロールにて混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。そして、得られた未加硫ゴム組成物を、１７０℃の条件下で１２分間加硫することにより、実施例１〜１３および比較例１〜１２の試験用ゴムシートを作製し、得られた試験用ゴムシートを用いて以下に示す試験をおこなった。表１および表２は、ＰＣ（乗用車用）タイヤおよびＬＴ（ライトトラック）タイヤとして好ましい配合であり、表３および４はＴＢ（トラックバス）タイヤとして好ましい配合である。
【００５３】
また、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、チェーファー形状のゴム組成物を得、さらに、得られたゴム組成物を定法にてタイヤ成型機上で張り合わせ、タイヤローカバーを作製し、これを金型中で１７０℃および圧力２５ｋｇｆ／ｃｍ2で加硫し、試験用タイヤを作製し、以下の測定を実施した。
【００５４】
以下の表１および表２は乗用車（ＰＣ）用タイヤおよびライトトラック（ＬＴ）用タイヤで使用する配合であり、ライトトラック（ＬＴ）用タイヤ（タイヤサイズ：２２５／７０Ｒ１６ １１７／１１５）を試作した。
【００５５】
以下の表３および表４はトラックバス（ＴＢ）用タイヤで使用する配合であり、トラックバス（ＴＢ）用タイヤ（タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５ １４ＰＲ）を試作した。
【００５６】
＜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。表１および表２では、ＥＢが大きいほどゴム強度が優れることを示す。
【００５７】
＜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を用いて、初期歪１０％、動歪２％および周波数１０Ｈｚの条件下で、７０℃における加硫ゴム組成物の複素弾性率Ｅ*および損失正接ｔａｎδを測定した。表１および表２では、Ｅ*が大きいほど、剛性が高く、硬度が高いことを示し、ｔａｎδが小さいほど低発熱性に優れることを示す。
【００５８】
また、表３および表４では、実施例１０のｔａｎδを１００として、下記計算式で指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗特性が優れる。
（転がり抵抗指数）
＝（実施例１０のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００
【００５９】
＜リムチェーフィング性試験＞
前記未加硫ゴム組成物をチェーファーの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材と貼り合わせ、未加硫タイヤを形成し、１７０℃および２５ｋｇｆ／ｃｍ2の条件下で１５分間プレス加硫し、商用車用トラックタイヤ（ＬＴタイヤ）（タイヤサイズ：２２５／７０Ｒ１６ １１７／１１５）を製造した。
【００６０】
ＪＩＳ規格の最大荷重（最大内圧条件）の２３０％荷重の条件下で、タイヤを速度２０ｋｍ／ｈで６００時間ドラム走行させた後、リムフランジ接触部の摩耗深さを測定した。表１および表２では、実施例１のリムチェーフィング性指数を１００とし、以下の計算式により、各配合の摩耗深さを指数表示した。なお、リムチェーフィング性指数が大きいほど、リムずれしにくく、摩耗量が少なく好ましいことを示す。
（リムチェーフィング性指数）
＝（実施例１の摩耗深さ）／（各配合の摩耗深さ）×１００
【００６１】
＜ビード耐久性試験＞
特開２００７−２０４７３３を参考にすることができる。試験用タイヤにおける路面と接触するトレッド部位をタイヤ残溝４ｍｍになるまでバフ除去したのち、該試験用タイヤを８．２５サイズのリムに組みこみ、まず、内圧８００ＫＰａ、速度２０ｋｍ／ｈおよび加重５８ｋＮの条件で９６時間、次に、内圧９５０ｋＰａ、速度２０ｋｍ／ｈおよび加重６８ｋＮの条件で９６時間走行試験をおこなった。そのうえで、内圧１０００ｋＰａ、速度２０ｋｍ／ｈ、加重７７ｋＮでビードに損傷が発生するまでの時間を測定した。なお、温度２５℃において試験をおこなった。
【００６２】
トラックバス（ＴＢ）用タイヤにおいて、実施例１０の損傷に至る走行時間（ビードの損傷発生時間）を１００として、表３および表４の実施例および比較例の走行時間を指数化した。ビード耐久性の指数が１００以上であれば改善効果ありと判断でき、合格であることを示す。
【００６３】
＜耐ゴム欠け性＞
試供タイヤを、リム組み機械（油圧式タイヤチェンジャー）を用いて、ＪＩＳ規格リムのアルミホイールリムにリム組み、リム外しテストを行ない、トウ欠けの有無を検査し、５段階評価を行った。なお、アルミホイールリムは、フランジが摩滅し表面削れを生じているものを用い、試供タイヤのビード部には、予め、潤滑用のペーストを薄く塗布したのち、布で拭き取りをしている。
【００６４】
（総合評価）
試供タイヤについて、以下の基準で総合評価を行なった。
５：欠けなし、スムース
４：欠けなし、引っかき傷程度
３：欠け１ｍｍ以上
２：欠け５ｍｍ以上
１：欠け３ｃｍ以上
【００６５】
上記評価結果を表１〜４に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
【表２】
【００６８】
【表３】
【００６９】
【表４】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を２．５〜２０質量％含むブタジエンゴム（Ａ１）を１０〜６０質量％、
リチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が５０〜３０００ｐｐｍ、ビニル結合量が５〜５０質量％、および分子量分布が２．０以下であるスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）を５〜５０質量％、ならびに
ブタジエンゴム（Ａ１）およびスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）以外のジエン系ゴム（Ａ３）を２０〜７５質量％含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、
（Ｂ）シリカを５〜３０質量部含むチェーファー用ゴム組成物であって、
破断時伸びが２８０％以上であるチェーファー用ゴム組成物。
【請求項２】
さらに、シランカップリング剤をシリカ１００質量部に対して、１０質量部以下含有する請求項１記載のチェーファー用ゴム組成物。
【請求項３】
ラバーチェーファー用である請求項１または２記載のチェーファー用ゴム組成物。
【請求項１】
（Ａ）１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を２．５〜２０質量％含むブタジエンゴム（Ａ１）を１０〜６０質量％、
リチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が５０〜３０００ｐｐｍ、ビニル結合量が５〜５０質量％、および分子量分布が２．０以下であるスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）を５〜５０質量％、ならびに
ブタジエンゴム（Ａ１）およびスズ変性ブタジエンゴム（Ａ２）以外のジエン系ゴム（Ａ３）を２０〜７５質量％含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、
（Ｂ）シリカを５〜３０質量部含むチェーファー用ゴム組成物であって、
破断時伸びが２８０％以上であるチェーファー用ゴム組成物。
【請求項２】
さらに、シランカップリング剤をシリカ１００質量部に対して、１０質量部以下含有する請求項１記載のチェーファー用ゴム組成物。
【請求項３】
ラバーチェーファー用である請求項１または２記載のチェーファー用ゴム組成物。
【公開番号】特開２０１０−１６３１５４（Ｐ２０１０−１６３１５４Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５２３４２（Ｐ２００９−１５２３４２）
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【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２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【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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