説明

ビードエイペックス用ゴム組成物およびそれを用いたビードエイペックスを有するタイヤ

【課題】リバージョンを抑制し、加工性、操縦安定性、低燃費性、ランフラット耐久性およびフラットスポット乗り心地に優れたビードエイペックス用ゴム組成物ならびにそれを用いたビードエイペックスを有するランフラットタイヤ、多目的スポーツ車用タイヤ、多目的スポーツ車用ランフラットタイヤを提供する。
【解決手段】天然ゴムおよび/またはイソプレンゴム20〜90重量%、ならびに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、変性ブタジエンゴム、乳化重合スチレンブタジエンゴムおよび溶液重合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種の合成ゴム10〜80重量%を含有するゴム成分100重量部に対して、フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂を5〜30重量部、硫黄を5〜8重量部、ならびにアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を0.1〜3重量部含有するビードエイペックス用ゴム組成物、ならびにそれを用いたタイヤ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビードエイペックス用ゴム組成物およびそれを用いたビードエイペックスを有するタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、タイヤのビードエイペックス用ゴム組成物は、複素弾性率(E*)を増大させて操縦安定性を向上させることのみ重視されてきた。
【0003】
しかし、たとえ操縦安定性を向上させても、ビードエイペックスの長さが大きい多目的スポーツ車(Sport Utility Vehicle、SUV)用タイヤを装着して走行した場合や、寒冷期に走行する場合、一定時間静止した後に車を発車させた場合、タイヤの温度が上昇するまでの間、変形歪、つまりフラットスポットがタイヤのビードエイペックスに蓄えられ、低燃費性の悪化をひきおこすという問題があった。このようなフラットスポットの発生を予防するためには、tanδを低減させることが有効である。
【0004】
このような背景から、ビードエイペックス用ゴム組成物としては、E*を増大させ、tanδを低減させる必要がある。
【0005】
*を増大させる方法としては、たとえば、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶(SPB)を添加する方法があるが、この場合、tanδが増大してしまうという問題があった。また、tanδを低減させる方法としては、たとえば、カーボンブラックなどのフィラーの含有量を低減させる方法があげられるが、この場合、E*が低下してしまうという問題があった。
【0006】
つまり、E*とtanδとは相反する物性であり、従来は、双方の物性を共に向上させることは困難であった。
【0007】
特許文献1には、ゴム成分および古紙を所定量含有することで、硬度、動的弾性率、耐摩耗性などを損なうことなく、ビードまわりの耐久性を向上させることのできるビードエイペックス用ゴム組成物が開示されている。しかし、操縦安定性および低燃費性ともに、いまだ改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2002−37929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、リバージョンを抑制し、加工性、操縦安定性、低燃費性、ランフラット耐久性およびフラットスポット乗り心地に優れたビードエイペックス用ゴム組成物ならびにそれを用いたビードエイペックスを有するランフラットタイヤ、多目的スポーツ車用タイヤ、多目的スポーツ車用ランフラット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、天然ゴムおよび/またはイソプレンゴム20〜90重量%、ならびに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、変性ブタジエンゴム、乳化重合スチレンブタジエンゴムおよび溶液重合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種の合成ゴム10〜80重量%を含有するゴム成分100重量部に対して、フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂を5〜30重量部、硫黄を5〜8重量部、ならびにアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を0.1〜3重量部含有するビードエイペックス用ゴム組成物に関する。
【0011】
前記ビードエイペックス用ゴム組成物は、さらに、酸化亜鉛を5.1〜10重量部含有することが好ましい。
【0012】
また、本発明は、前記ビードエイペックス用ゴム組成物を用いたビードエイペックスを有するSUV(Sport Utility Vehicle)用タイヤに関する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、所定のゴム成分、フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂、ならびに硫黄を所定量含有することにより、リバージョンを抑制し、加工性、操縦安定性、低燃費性、ランフラット耐久性およびフラットスポット乗り心地に優れたビードエイペックス用ゴム組成物ならびにそれを用いたビードエイペックスを有するランフラットタイヤ、多目的スポーツ車用タイヤ、多目的スポーツ車用ランフラットタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、ゴム成分、フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂、ならびに硫黄を含有する。
【0015】
前記ゴム成分は、天然ゴム(NR)および/またはイソプレンゴム(IR)を含む。
【0016】
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。
【0017】
ゴム成分中のNRおよび/またはIRの含有率は20重量%以上、好ましくは30重量%以上である。NRおよび/またはIRの含有率が20重量%未満では、破断強度が低下する。また、NRおよび/またはIRの含有率は90重量%以下、好ましくは80重量%以下である。NRおよび/またはIRの含有率が90重量%をこえると、初期加硫速度が著しくはやく、加工中のゴム焼けが生じやすい。
【0018】
また、前記ゴム成分は、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)、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E−SBR)および溶液重合変性スチレンブタジエンゴム(変性S−SBR)からなる群から選ばれる少なくとも1種の合成ゴムを含む。
【0019】
SPB含有BRにおいて、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶(SPB)は、単にSPB含有BR中に結晶を分散させたものではなく、SPB含有BRと化学結合したうえ、無配向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。
【0020】
SPBの融点は180℃以上が好ましく、190℃以上がより好ましい。SPBの融点が180℃未満では、プレスによ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、SPBの融点は220℃以下が好ましく、210℃以下がより好ましい。SPBの融点が220℃をこえると、SPB含有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。
【0021】
SPB含有BR中の沸騰n−ヘキサン不溶物の含有率は2.5重量%以上が好ましく、8重量%以上がより好ましい。沸騰n−ヘキサン不溶物の含有率が2.5重量%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率は22重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましく、18重量%以下がさらに好ましい。沸騰n−ヘキサン不溶物の含有率が22重量%をこえると、SPB含有BR自体の粘度が高く、ゴム組成物中におけるSPB含有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SPBを示す。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
変性BR中のスズ原子の含有率は50ppm以上が好ましく、60ppm以上がより好ましい。スズ原子の含有率が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、スズ原子の含有率は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。スズ原子の含有率が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、混練り物の押出し加工性が悪化する傾向がある。
【0026】
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が増大してしまう。
【0027】
変性BRのビニル結合量は5重量%以上が好ましく、7重量%以上がより好ましい。変性BRのビニル結合量が5重量%未満である変性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重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましい。変性BRのビニル結合量が50重量%をこえると、カーボンブラックの分散性が悪化し、引張強度が低下する傾向がある。
【0028】
E−SBRとしては、ゴム工業で通常使用されるものを使用することができる。
【0029】
変性S−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SBRの分子鎖末端のアルカリ金属(Liなど)またはアルカリ土類金属(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あげられる。
【0030】
ゴム成分中のSPB含有BR、変性BR、E−SBRおよび変性S−SBRからなる群から選ばれる少なくとも1種の合成ゴムの含有率は10重量%以上、好ましくは15重量%以上である。SPB含有BR、変性BR、E−SBRおよび変性S−SBRからなる群から選ばれる少なくとも1種の合成ゴムの合計含有率が10重量%未満では、加工中にスコーチしやすい。また、SPB含有BR、変性BR、E−SBRおよび変性S−SBRからなる群から選ばれる少なくとも1種の合成ゴムの合計含有率は80重量%以下、好ましくは70重量%以下である。SPB含有BR、変性BRおよび変性SBRの合計含有率が80重量%をこえると、破断強度が低下する。
【0031】
また、前記ゴム成分には、他にも、高シス含有量のブタジエンゴム(ハイシスBR)を含むことが好ましい。
【0032】
ゴム成分中にハイシスBRを含有する場合、ハイシスBRの含有率は10重量%以上が好ましく、15重量%以上がより好ましい。ハイシスBRの含有率が10重量%未満では、スコーチしやすい傾向がある。また、ハイシスBRの含有率は80重量%以下が好ましく、75重量%以下がより好ましい。ハイシスBRの含有率が80重量%をこえると、破談強度が低下する傾向がある。なお、ハイシスBRを含有する場合は、ハイシスBRの含有量は、SPB含有BR、変性BR、E−SBRおよび変性S−SBRからなる群から選ばれる少なくとも1種の合成ゴムの含有量とあわせて10〜80重量%となるように設定するのが好ましい。
【0033】
フェノール樹脂は、とくに限定されないが、フェノール類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラールなどのアルデヒド類を酸またはアルカリ触媒で反応させることにより得られるものなどがあげられる。
【0034】
変性フェノール樹脂としては、たとえばカシューオイル、トールオイル、アマニ油、各種動植物油、不飽和脂肪酸、ロジン、アルキルベンゼン樹脂、アニリン、メラミンなどを使って変性したフェノール樹脂などがあげられる。
【0035】
フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂としては、硬度(Hs)を向上させられるという理由から、変性フェノール樹脂が好ましく、カシューオイル変性フェノール樹脂またはロジン変性フェノール樹脂が好ましい。
【0036】
フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂の含有量は、ゴム成分100重量部に対して5重量部以上、好ましくは7重量部以上である。フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂の含有量が5重量部未満では、充分なHsが得られない。また、フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂の含有量は30重量部以下、好ましくは25重量部以下である。フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂の含有量が30重量部をこえると、破断強度が低下する。
【0037】
本発明で使用される硫黄としては、分散性に優れるという理由から、不溶性硫黄が好ましく、具体的には、フレキシス製のクリステックスHSOT20、三新化学工業(株)製のサンフェルEXなどがあげられる。ここで、不溶性硫黄とは、S8の八員環環状構造がラジカル解裂を起こし、それらが鎖状につながった高分子量の硫黄のことをいい、二硫化炭素やゴム状炭化水素などに不溶である。
【0038】
硫黄の含有量は、ゴム成分100重量部に対して5重量部以上、好ましくは5.25重量部以上である。硫黄の含有量が5重量部未満では、充分なHsが得られない。また、硫黄の含有量は8重量部以下、好ましくは7重量部以下である。硫黄の含有量が、8重量部をこえると、加工中にも、加硫中にも、表面にブルームしやすい。なお、硫黄として不溶性硫黄を含有する場合、硫黄の含有量とは、不溶性硫黄中のオイル分を除いた硫黄の含有量を表す。
【0039】
本発明では、所定のゴム成分、フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂、ならびに硫黄を所定量含有することにより、加硫戻り(リバージョン)を抑制しつつ、操縦安定性および低燃費性を向上させることができる。
【0040】
本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、さらに、加硫促進補助剤として、シトラコンイミド化合物、有機チオスルフェート化合物、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、および下記一般式
1−S−S−A−S−S−R2
(式中Aは炭素数2〜10のアルキレン基、R1およびR2は、それぞれ独立にチッ素原子を含む1価の有機基を示す。)で表される化合物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含むことが好ましい。
【0041】
シトラコンイミド化合物としては、熱的に安定であり、ゴム中への分散性に優れるという理由から、ビスシトラコンイミド類が好ましい。具体的には、1,2−ビスシトラコンイミドメチルベンゼン、1,3−ビスシトラコンイミドメチルベンゼン、1,4−ビスシトラコンイミドメチルベンゼン、1,6−ビスシトラコンイミドメチルベンゼン、2,3−ビスシトラコンイミドメチルトルエン、2,4−ビスシトラコンイミドメチルトルエン、2,5−ビスシトラコンイミドメチルトルエン、2,6−ビスシトラコンイミドメチルトルエン、1,2−ビスシトラコンイミドエチルベンゼン、1,3−ビスシトラコンイミドエチルベンゼン、1,4−ビスシトラコンイミドエチルベンゼン、1,6−ビスシトラコンイミドエチルベンゼン、2,3−ビスシトラコンイミドエチルトルエン、2,4−ビスシトラコンイミドエチルトルエン、2,5−ビスシトラコンイミドエチルトルエン、2,6−ビスシトラコンイミドエチルトルエンなどがあげられる。なかでも、熱的に安定であり、ゴム中への分散性に優れるという理由から、1,3−ビスシトラコンイミドメチルベンゼンが好ましい。
【0042】
1,3−ビスシトラコンイミドメチルベンゼンとは、下記化学式で表されるものである。
【化1】

【0043】
有機チオスルフェート化合物とは、下記一般式で表されるものである。
MO3S−S−(CH2m−S−SO3
(式中、mは3〜10であり、Mはリチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、ニッケルまたはコバルトである。また、結晶水を含有していてもよい。)
mは3〜10が好ましく、3〜6がより好ましい。mが2以下では、充分な耐熱疲労性が得られない傾向があり、mが11以上では、分子量が増大するわりに耐熱疲労性の改善効果が小さい傾向がある。
【0044】
Mはリチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、ニッケルまたはコバルトが好ましく、カリウムまたはナトリウムが好ましい。
【0045】
また、分子内に結晶水を含んでいてもよい。
【0046】
具体的には、ナトリウム塩1水和物、ナトリウム塩2水和物などがあげられ、経済的理由から、チオ硫酸ナトリウムからの誘導体、例えば1,6−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・2水和物が好ましい。
【0047】
1,6−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・2水和物とは、下記化学式で表されるものである。
【化2】

【0048】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物とは、下記化学式で表されるものである。
【化3】

【0049】
式中、nは10以下が好ましい。
【0050】
また、下記一般式
1−S−S−A−S−S−R2
(式中Aは炭素数2〜10のアルキレン基、R1およびR2は、それぞれ独立にチッ素原子を含む1価の有機基を示す。)で表される化合物において、Aは、アルキレン基が好ましい。アルキレン基としては、直鎖状、枝分かれ状、環状のものがあげられ、とくに制限はなく、いずれも使用することができるが、直鎖状のアルキレン基が好ましい。
【0051】
Aの炭素数は2〜10が好ましく、4〜8がより好ましい。Aの炭素数が1以下では、熱的な安定性が悪く、S−S結合から得られるメリットが得られない傾向があり、11以上では、S架橋鎖以上の長さとなってしまい、−Sx−に置換して、置き換わることが難しい傾向がある。
【0052】
上記条件を満たすアルキレン基としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基などがあげられる。なかでも、ポリマー/ポリマー間の硫黄架橋にスムーズに置換し、熱的にも安定であるという理由から、ヘキサメチレン基が好ましい。
【0053】
1およびR2としては、それぞれ独立にチッ素原子を含む1価の有機基が好ましく、芳香環を少なくとも1つ含むものがより好ましく、炭素原子がジチオ基に結合した=N−C(=S)−で表される結合基を含むものがさらに好ましい。
【0054】
1およびR2は、それぞれ同一でも、異なっていてもよいが、製造の容易さなどの理由から、同一であることが好ましい。
【0055】
上記条件を満たす化合物としては、例えば、1,2−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)エタン、1,3−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)プロパン、1,4−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ブタン、1,5−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ペンタン、1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン、1,7−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘプタン、1,8−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)オクタン、1,9−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ノナン、1,10−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)デカンなどがあげられる。
【0056】
なかでも、熱的に安定であり、分極性に優れるという理由から、1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサンが好ましい。
【0057】
上記の4種の加硫促進補助剤のなかでも、分子構造中に硫黄を含有しないため、熱的に安定であり、さらに、架橋の際に硫黄を放出することなく、初期加硫速度を過度にはやくすることがないという理由から、1,3−ビスシトラコンイミドメチルベンゼンが好ましい。
【0058】
前記4種類の加硫促進補助剤のなかでも、シトラコンイミド化合物を含有しない場合、T10が短く、スコーチしやすいことから、シトラコンイミドを含有することが好ましい。また、従来から加硫促進補助剤として使用される老化防止剤、ステアリン酸などは、必要に応じて適宜配合することができる。
【0059】
加硫促進補助剤の含有量は、ゴム成分100重量部に対して0.1重量部以上が好ましく、0.5重量部以上がより好ましい。加硫促進補助剤の含有量が0.1重量部未満では、硬度が充分ではない傾向がある。また、加硫促進補助剤の含有量は3重量部以下が好ましく、2.7重量部以下がより好ましい。加硫促進補助剤の含有量が3重量部をこえると、硬度上昇の効果はすでに飽和しており、コストが増大してしまう傾向がある。
【0060】
本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、さらに、酸化亜鉛を含むことが好ましい。
【0061】
酸化亜鉛としては、従来からゴム工業で使用され、平均粒子径が200nmをこえる通常の酸化亜鉛であっても、平均粒子径が200nm以下の微粒子酸化亜鉛であってもよい。
【0062】
酸化亜鉛として通常の酸化亜鉛を含有する場合、酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100重量部に対して5.1重量部以上が好ましく、5.5重量部以上がより好ましい。通常の酸化亜鉛の含有量が5.1重量部未満では、リバージョンを抑制する効果が少ない傾向がある。また、通常の酸化亜鉛の含有量は10重量部以下が好ましく、9.5重量部以下がより好ましい。通常の酸化亜鉛の含有量が10重量部をこえると、分散不良となり、破断強度が低下する傾向がある。
【0063】
酸化亜鉛として微粒子酸化亜鉛を含有する場合、微粒子酸化亜鉛の平均粒子径は200nm以下が好ましく、150nm以下がより好ましい。微粒子酸化亜鉛の平均粒子径が200nmをこえると、通常の酸化亜鉛と比較し、分散性や物性において、改善効果がみられない傾向がある。また、微粒子酸化亜鉛の平均粒子径は20nm以上が好ましく、50nm以上がより好ましい。微粒子酸化亜鉛の平均粒子径が20nm未満では、微粒子酸化亜鉛の平均粒子径が、シリカやカーボンブラックの一次粒子径より小さくなり、分散性向上が期待できない傾向がある。
【0064】
酸化亜鉛として微粒子酸化亜鉛を含有する場合、微粒子酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100重量部に対して2.6重量部以上が好ましく、2.8重量部以上がより好ましい。微粒子酸化亜鉛の含有量が2.6重量部未満では、リバージョンを抑制する効果が少ない傾向がある。また、微粒子酸化亜鉛の含有量は5.0重量部以下が好ましく、4.8重量部以下がより好ましい。微粒子酸化亜鉛の含有量が5.0重量部をこえると、分散不良となり、破断強度が低下する傾向がある。
【0065】
本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、他にも、ヘキサメチレンテトラミン(HMT)、ヘキサメトキシメチロールメラミン(HMMM)およびヘキサメトキシメチロールパンタメチルエーテル(HMMPME)からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含むことができる。なかでも、少量でメチレン基を有効に放出することができ、安価であるという理由から、HMTが好ましい。
【0066】
なお、HMT、HMMM、HMMPMEを使用する場合は、それらから発生するホルムアルデヒド(メチレン)をフェノール樹脂のセミ架橋橋に用い、ホルムアルデヒドが空気中に飛散しないという理由から、あらかじめフェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂と、HMT、HMMM、HMMPMEとを混合し、その後、他の配合剤とともに混練りすることも可能である。
【0067】
HMT、HMMMおよびHMMPMEからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物の含有量は、ゴム成分100重量部に対して0.5重量部以上が好ましく、0.7重量部以上がより好ましい。HMT、HMMMおよびHMMPMEからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物の含有量が0.5重量部未満では、ホルムアルデヒド(メチレン)濃度が低下しすぎ、フェノール樹脂の架橋が不充分なものとなる傾向がある。また、HMT、HMMMおよびHMMPMEからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物の含有量は3.0重量部以下が好ましく、2.0重量部以下がより好ましい。HMT、HMMMおよびHMMPMEからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物の含有量が3.0重量部をこえると、HMTを含有した場合は、メチレンとともに放出されるアンモニアが、隣接するケース配合とコードとの接着を阻害し、HMMMまたはHMMPMEを含有した場合は、アンモニアは放出しないが、ゴム粘度が過度に増大する傾向がある。
【0068】
本発明のビードエイペックス用ゴム組成物には、前記ゴム成分、フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂、硫黄、加硫促進補助剤、酸化亜鉛ならびにHMT、HMMMおよびHMMPMEからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、たとえば、カーボンブラックやシリカなどの充填剤、シランカップリング剤、各種加硫促進剤、N−シクロヘキシルチオ−フタルアミド(CTP)などの遅延剤などを必要に応じて適宜配合することができる。
【0069】
本発明のビードエイペックス用ゴム組成物は、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配合剤、必要であれば添加剤を混練したのち、加硫することによりゴム組成物を製造することができる。
【0070】
本発明のビードエイペックス用ゴム組成物の複素弾性率(E*)は、70℃、初期歪10%、動歪2%および周波数10Hzの条件下にて、20MPa以上が好ましく、25MPa以上がより好ましい。ビードエイペックス用ゴム組成物のE*が20MPa未満では、操縦安定性(ハンドリング応答性)が悪化する傾向がある。また、ビードエイペックス用ゴム組成物のE*は80MPa以下が好ましく、70MPa以下がより好ましい。ビードエイペックス用ゴム組成物のE*が80MPaをこえると、破断強度が低下し、ビードが縁石に乗り上げたり、カットを受けた際にセパレーションを起こしたりする傾向がある。
【0071】
本発明のタイヤは、本発明のビードエイペックス用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ビードエイペックス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タイヤを得る。
【0072】
本発明のタイヤは、とくに、サイドウォールの内側に補強ゴム層を有するランフラットタイヤ、または排気量の大きい多目的スポーツ車用タイヤとすることが好ましい。
【実施例】
【0073】
実施例にもとづいて、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。
【0074】
つぎに、実施例および比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
天然ゴム(NR):RSS#3
1,2−シンジオタクチックブタジエン結晶を含有するブタジエンゴム(SPB含有BR):宇部興産(株)製のVCR617(SPBの融点:200℃、沸騰n−ヘキサン不溶物の含有率:15〜18重量%、SPBの含有率:15〜18重量%)
変性ブタジエンゴム(変性BR):日本ゼオン(株)製のNipol BR1250H(変性BR、リチウム開始剤:リチウム、スズ原子の含有量:250ppm、Mw/Mn:1.5、ビニル結合量:10〜13重量%)
高シス含有量のブタジエンゴム(ハイシスBR):宇部興産(株)製のBR150B
溶液重合変性スチレンブタジエンゴム(変性S−SBR):旭化成(株)製のアサプレンE10
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN550
シリカ:ローディア社製の115GR
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)
変性フェノール樹脂:住友ベークライト(株)製のPR12686(カシューオイル変性フェノール樹脂)
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−1,3−ジメチルブチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製(平均粒子径:290nm)
微粒子酸化亜鉛:ハクスイテック(株)製のジンコックスーパーF−2(平均粒子径:130nm)
ステアリン酸:日本油脂(株)製
粘着性樹脂:(株)日本触媒製のSP1068
【0075】
加硫促進補助剤(1):フレキシス社製のPERKALINK900(1,3−ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン)
【化4】

【0076】
加硫促進補助剤(2):フレキシス社製の1,6−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・2水和物
【化5】

【0077】
加硫促進補助剤(3):田岡化学工業(株)製のタッキロールV200(アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、化学式3中、n:0〜10)
【化6】

【0078】
ヘキサメチレンテトラミン(HMT):大内新興化学工業(株)製のノクセラーH
硫黄:フレキシス製のクリステックスHSOT20(硫黄80重量%およびオイル分20重量%含む不溶性硫黄)
加硫促進剤: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)
N−シクロヘキシルチオ−フタルアミド(CTP):大内新興化学工業(株)製のCTP
【0079】
実施例1〜12および比較例1〜6
表1および2に示す配合処方にしたがい、バンバリーミキサーを用いて、加硫促進剤(2)および(3)、HMT、硫黄、加硫促進剤ならびにCTP以外の薬品を混練りし、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加硫促進剤(2)および(3)、HMT、硫黄、加硫促進剤ならびにCTP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1〜12および比較例1〜6の加硫ゴム組成物を作製した。
【0080】
(キュラスト試験)
キュラストメーターを用いて、160℃において、試験片を、振動を加えながら加硫することで、トルクが10%上昇する時間T10(分)を測定した。なお、T10は、加工中の焼けを防止しつつ、加硫時間の短縮を同時に実現するためには、1.8〜2.3分が好ましい。
【0081】
(押出し加工性)
前記未加硫ゴム組成物の作製工程において、バンバリーミキサーで混練りして得られた混練物を、熱入れされたロール(温度90℃)にかけ、比較例1の作製工程にて得られた混練物の密着性を100とし、ロールへの密着性を評価(押出し加工性指数)した。密着性の得点が高いほど、密着性が低く、ロール作業性に優れているため、好ましいことを示す。
【0082】
(粘弾性試験)
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℃、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*)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が小さいほど低燃費性に優れることを示す。
【0083】
(タイヤ製造)
前記未加硫ゴム組成物をビードエイペックスの形状に成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを作製し、185℃の条件下で10分間プレス加硫することで、実施例1〜4および比較例1〜4の試験用タイヤA(タイヤサイズ:245/40R18、乗用車(トヨタ レクサス ソアラ)用ランフラットタイヤ)および試験用タイヤB(タイヤサイズ:P265/65R17 110S、SUV用タイヤ)を製造した。
【0084】
(ランフラット耐久性試験)
試験用タイヤAを、バルブコアを取り去ったリム(18×8.5JJ)にリム組みし、デフレート状態でドラム試験機上を速度(80km/h)、縦荷重(4.14kN:正規荷重の65%の荷重)、室温(38±2℃)の条件にて、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。結果は比較例1を100とする指数(RF耐久性指数)により表示し、数値が大きいほどランフラット耐久性に優れている。
【0085】
(操縦安定性)
ランドクルーザーに試験用タイヤBを装着させ、路面温度が25℃のドライアスファルト路面のテストコースにてそれぞれ実車走行を行い、その際の操縦安定性(B)をテストドライバーが6段階で官能評価した。なお、数値が大きいほど操縦安定性が良好であることを示す。
【0086】
(フラットスポット乗心地)
前記ランドクルーザーに試験用タイヤBを装着させ、下記(1)〜(3)の工程により、フラットスポット乗り心地を評価した。
(1)1名が乗車し、車および乗車した1名の合計重量に相当する内圧をかけ、60マイル(mph、96.6km/h)で1時間走行させる慣らし条件にて、タイヤを暖める。
(2)(1)と同一の内圧をかけた状態で静止させ、室温にて、タイヤにフラットスポットを生成させる。
(3)(1)と同一の内圧および速度で走行させ、走行直後(3分以内)に、乗り心地をテストドライバーが6段階で官能評価する。
【0087】
なお、数値が大きいほどフラットスポット乗心地が良いことを示し、6+は、6より若干優れていることを示す。
【0088】
上記試験の評価結果を表1および表2に示す。
【0089】
【表1】

【0090】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
天然ゴムおよび/またはイソプレンゴム20〜90重量%、ならびに
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、スズ化合物により変性された変性ブタジエンゴム、乳化重合スチレンブタジエンゴムおよび溶液重合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種の合成ゴム10〜80重量%を含有するゴム成分100重量部に対して、
フェノール樹脂および/または変性フェノール樹脂を5〜30重量部、
硫黄を5〜8重量部、ならびに
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を0.1〜3重量部含有するビードエイペックス用ゴム組成物。
【請求項2】
さらに、酸化亜鉛を5.1〜10重量部含有する請求項1記載のビードエイペックス用ゴム組成物。
【請求項3】
請求項1または2記載のビードエイペックス用ゴム組成物を用いたビードエイペックスを有するSUV(Sport Utility Vehicle)用タイヤ。

【公開番号】特開2012−97280(P2012−97280A)
【公開日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−23018(P2012−23018)
【出願日】平成24年2月6日(2012.2.6)
【分割の表示】特願2006−301781(P2006−301781)の分割
【原出願日】平成18年11月7日(2006.11.7)
【出願人】(000183233)住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Fターム(参考)】