JP6068987B2 - キャンバスチェーファー用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、キャンバスチェーファー用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤのビード部には、リムとの摩擦による損傷（リムチェーフィング）、リム着脱時のダメージを効果的に防止するために、キャンバスチェーファーが使用されている。

その一方で、キャンバスチェーファーには、走行後にキャンバスチェーファーの被覆ゴムが摩滅し、繊維が露出したり、コードの一部が切断してしまうこと、リム組み作業の際、チェーファー内の繊維の一部にかなり大きい引張り応力が作用し、繊維の端部や隣接するゴムに亀裂が発生し易いこと、などの問題がある。また、耐リムチェーフィング性や耐リムダメージ性の他に、加工性、特に被覆ゴム反の加工性、隣接配合との接着性が良好なことも重要である。

特許文献１には、特定のブタジエンゴム、カーボンブラックを所定量配合し、耐リムチェーフィング性、耐久性、低発熱性、シート圧延性などを改善したキャンバスチェーファー被覆用ゴム組成物が提案されているが、耐リムチェーフィング性、加工性（特にトッピング加工性）、耐リムダメージ性に優れるとともに、コスト面でも有利な他のゴム組成物を提供することも望まれている。

特開２０１２−４６６１１号公報

本発明は、前記課題を解決し、低コストであるにもかかわらず、耐リムチェーフィング性、耐リムダメージ性、及び加工性（シート圧延性、タイヤでのゴム流れ性、隣接部材との接着性）に優れ、低発熱性も良好なキャンバスチェーファー用ゴム組成物、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、イソプレン系ゴム、窒素吸着比表面積６５〜２００ｍ^２／ｇのカーボンブラック、及び硫黄を含み、ゴム成分１００質量％中、前記イソプレン系ゴムの配合量が２５〜８０質量％、ブタジエンゴムの配合量が４０質量％以下であり、ゴム成分１００質量部に対して、前記カーボンブラックの配合量が４０〜８０質量部、前記硫黄の配合量が１．０〜２．７質量部であるキャンバスチェーファー用ゴム組成物に関する。

炭酸カルシウム、タルク、瀝青炭、ハードクレー又はゴム粉を含むことが好ましい。

前記ゴム成分１００質量部に対して、平均粒径１００μｍ〜１ｍｍの再生ゴム粉を１〜１５質量部含むことが好ましい。

本発明はまた、キャンバスチェーファーと、該キャンバスチェーファーに隣接するプライを有する空気入りタイヤであって、前記キャンバスチェーファーは前記キャンバスチェーファー用ゴム組成物、前記プライはプライ用ゴム組成物により被覆され、前記キャンバスチェーファー用ゴム組成物及び前記プライ用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の配合量が、下記式を満たす空気入りタイヤに関する。
（前記プライ用ゴム組成物の硫黄の配合量／前記キャンバスチェーファー用ゴム組成物の硫黄の配合量）≦３．５

本発明によれば、イソプレン系ゴム量及びブタジエンゴム量を所定量に調整したゴム成分と、高比表面積のカーボンブラックと、少量の硫黄とを含むゴム組成物をキャンバスチェーファーの被覆ゴムに適用しているので、低コストであるにもかかわらず、優れた耐リムチェーフィング性、耐リムダメージ性、及び加工性（シート圧延性、タイヤでのゴム流れ性、隣接部材との接着性）を付与し、良好な低発熱性も得ることができる。

空気入りタイヤのキャンバスチェーファー周辺における断面模式図の一例 加硫後のキャンバスチェーファーとプライの接着部に形成されたエアー溜りを示す断面模式図の一例 加硫後のキャンバスチェーファー表面における繊維の糸目に合わせて波打つ状態を示す断面模式図の一例 加硫後のキャンバスチェーファーと隣接部材（プライ）との接着性の評価方法の説明を示す断面模式図の一例

本発明のキャンバスチェーファー用ゴム組成物は、イソプレン系ゴム量及びブタジエンゴム量を所定量に調整した特定のゴム成分に、所定量の高窒素吸着比表面積カーボンブラックと、少量の硫黄とを配合したものである。

キャンバスチェーファーは、ビード下部に位置し、特に過荷重や急加速、急減速の際にビードがリムと擦れて摩滅が生じること、リム組み時に繊維の端部や隣接ゴムに亀裂が生じることがあるが、本発明では、ブタジエンゴム量が所定量以下であるにもかかわらず、特定量のイソプレン系ゴムを含むゴム成分に、高比表面積のカーボンブラックと少量の硫黄を配合することで、キャンバスチェーファーに優れた耐リムチェーフィング性と耐リムダメージ性を付与でき、高い耐久性が得られる。また、加硫中のトッピングゴムにおけるゴムの流れ状態も良好となるため、トッピング加工性にも優れ、更に良好な低発熱性も得ることもできる。加えて、比較的安価な天然ゴムやスチレンブタジエンゴムを用いて前記性能を発揮させた被覆ゴムであるため、コストの低減にも寄与できる。

また、炭酸カルシウム、タルク、瀝青炭、ハードクレー、ゴム粉などの無機又は有機増量剤は、通常粒径が１μｍ以上で、耐リムチェーフィング性などには不利となるが、カーボンブラックのようにゲルを形成しないため、押出し加工時に、焼け難く、トッピング時のシート加工性、隣接部材との粘着性、加硫後のゴム残りが良好となる。よって、これらの増量剤を更に配合することで、加工性を顕著に改善できる。

本発明で使用されるイソプレン系ゴムとしては、合成イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、改質天然ゴム等が挙げられる。ＮＲには、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム（ＨＰＮＲ）も含まれ、改質天然ゴムとしては、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素添加天然ゴム（ＨＮＲ）、グラフト化天然ゴム等が挙げられる。ＮＲとして、具体的には、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。なかでも、破断伸び、耐リムダメージ性、及びトッピング加工性の点から、ＮＲが好ましい。

イソプレン系ゴムの配合量は、ゴム成分１００質量％中、２５質量％以上、好ましくは３５質量％以上、より好ましくは４５質量％以上である。該配合量は、８０質量％以下、好ましくは７５質量％以下である。２５質量％未満であると、シート加工性が悪化する傾向があり、８０質量％を超えると、耐リバージョンが悪化する傾向がある。

本発明のキャンバスチェーファー用ゴム組成物は、ブタジエンゴム（ＢＲ）の配合量が所定量以下である。
ＢＲとしては、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等の１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶（ＳＰＢ）を含むＢＲ、宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ等の高シス含有量のＢＲなどを好適に使用できる。この場合、良好な押し出し加工性、耐リムチェーフィング性が得られる。

ＢＲの配合量は、ゴム成分１００質量％中、４０質量％以下、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下であり、配合しなくてもよい。４０質量％を超えると、耐リムダメージ性、破断伸び及び加工性が低下する傾向があり、コスト面でも不利になる。

本発明では、イソプレン系ゴム及びＢＲ以外の他のゴム成分として、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等のジエン系ゴム等を使用しても良い。なかでも、リバージョン性、加工性及び破断伸びの点で、ＳＢＲが好ましい。

ＳＢＲとしては、特に限定されず、乳化重合ＳＢＲ（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合ＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）などが挙げられ、加工性や耐リバージョン性の点からは、Ｅ−ＳＢＲが好ましい。

上記他のゴム成分の配合量（合計配合量）は、ゴム成分１００質量％中、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは２５質量％以上である。２０質量％未満であると、リバージョンしやすく、ゴムの硬さ（Ｅ^＊）が低くなりがちである。該配合量は、好ましくは７５質量％以下、より好ましくは６０質量％以下である。７５質量％を超えると、発熱性及び加工性が悪くなる。なお、他のゴム成分としてＳＢＲを配合する場合の配合量も上記範囲が好適である。

本発明では、補強材として、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）が６５〜２００ｍ^２／ｇのカーボンブラックが使用される。該Ｎ_２ＳＡが６５ｍ^２／ｇ未満では、耐リムチェーフィング性、破断時伸びが低下し、耐久性が低下する傾向があり、２００ｍ^２／ｇを超えると、加工性、ｔａｎδが悪化する傾向がある。該Ｎ_２ＳＡの下限は、好ましくは８０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１１０ｍ^２／ｇ以上である。上限は、好ましくは１７０ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは１５０ｍ^２／ｇ以下、更に好ましくは１３０ｍ^２／ｇ以下である。
なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１に準拠して測定される値である。

前記カーボンブラックとしては、耐リムチェーフィング性、耐リムダメージ性、耐久性、低発熱性の点で、Ｎ３５１Ｈ、Ｎ２２０、Ｎ３３０、Ｎ２３４、Ｎ１１０が好ましく、Ｎ２２０が特に好ましい。

前記カーボンブラックの配合量は、耐リムチェーフィング性に優れているという点から、ゴム成分１００質量部に対して４０質量部以上、好ましくは４５質量部以上、より好ましくは５０質量部以上である。また、低発熱性が悪化しない点から、該カーボンブラックの配合量は８０質量部以下、好ましくは７５質量部以下、より好ましくは７０質量部以下である。

なお、性能に影響しない範囲で、前記Ｎ_２ＳＡの範囲外のカーボンブラックを配合してもよい。

本発明では、補強材としてシリカを配合してもよい。シリカを用いた場合、破断伸び（ＥＢ）、耐リムダメージ性を向上でき、優れた低発熱性も得られる。

シリカの配合量は、破断伸び及び低発熱性に優れるという点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは３質量部以上、より好ましくは５質量部以上である。また、該シリカの配合量は、Ｅ^＊及びシート加工性が良好であるという点から、１５質量部以下が好ましく、１３質量部以下がより好ましい。なお、シリカを配合する場合、加工性向上、シリカ分散促進のため、更に公知のシランカップリング剤を適量配合することが好ましい。

本発明のキャンバスチェーファー用ゴム組成物は、増量剤として、炭酸カルシウム、タルク、瀝青炭、ハードクレー又はゴム粉を含有することが好ましい。これらの増量剤は、混練り中にポリマーゲルを形成しないため、良好な押出し加工性、シート加工性が得られる。また、本発明の必須成分により優れた耐リムチェーフィング性が発揮されるため、これらの増量剤の配合で低コスト化を図れ、環境負荷も低減できる。なかでも、繊維トッピングの際、押し出し時でも、配合の動粘度を保持する効果があり、ゴム残りを保つのに有効という理由から、ゴム粉が好ましい。なお、これらの増量剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

炭酸カルシウムの平均粒径は、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは３０μｍ以下である。平均粒径の下限は特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上である。１００μｍを超えると、低発熱性が悪化するおそれがある。

タルクの平均粒径は、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下である。５０μｍを超えると、低燃費性を充分に改善できないおそれがある。タルクの平均粒径の下限は特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上である。

瀝青炭（ｂｉｔｕｍｉｏｕｓ ｃｏａｌ）は、石炭一般を含む。このような瀝青炭は、通常、粉砕物としてゴム組成物に配合する。

瀝青炭粉砕物の平均粒径は、５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下である。５０μｍを超えると、低燃費性を充分に改善できないおそれがある。瀝青炭粉砕物の平均粒径の下限は特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上である。

ハードクレーの平均粒径は、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下である。５０μｍを超えると、低燃費性を充分に改善できないおそれがある。ハードクレーの平均粒径の下限は特に限定されないが、好ましくは０．４μｍ以上である。

ゴム粉としては特に限定されず、ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲ、ＩＲなどのジエン系ゴムなどを材質とするゴムチップ、ゴム粉末などが挙げられる。環境への配慮及びコストの観点から、中古タイヤのトレッドゴム粉砕、刈り取りのスピュー・バリ等（廃タイヤの粉砕物）、ゴム産業から出る廃物利用品の再生ゴム粉を使用することが好ましく、具体的には、ＪＩＳ Ｋ ６３１６：１９８８に規定されているゴム粉などが使用可能である。なお、ゴム粉としては、タイラーメッシュにおける３０メッシュパス品や４０メッシュパス品などを利用できる。

再生ゴム粉などのゴム粉の平均粒径は、好ましくは７０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上である。該平均粒径は、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは７５０μｍ以下である。７０μｍ未満であると、ゴム残りのメリットは少なくなり、トッピング加工性の改善効果が得られないおそれがある。また、グラインド加工費が高く、コストが高くなるおそれがある。１ｍｍを超えると、仕上がり凸凹が生じ、外観が悪化するおそれがある。

なお、前記増量剤の平均粒径は、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径である。

ゴム粉（再生ゴム粉など）などの各増量剤の配合量は、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質量部以上である。該配合量は好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下である。１質量部未満であると、配合することで得られる効果が充分に発揮できないおそれがある。また２０質量部を超えると、耐リムダメージ性及びリムチェーフィング性が悪化するおそれがある。また、上記範囲内であると、押出し加工時に、発熱せず、シートをスムースにする効果がある。なお、２種以上の増量剤を配合する場合、その合計配合量も上記範囲が好適である。

本発明のキャンバスチェーファー用ゴム組成物は、所定量の硫黄を含有する。高比表面積のカーボンブラックを配合するとともに、硫黄を少量にすることで、本発明の効果が発揮される。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、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄などが挙げられる。

硫黄の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、１．０質量部以上、好ましくは１．１質量部以上、より好ましくは１．２質量部である。耐劣化防止性の観点からは硫黄量は少ない方が望ましいが、１．０質量部未満では、破断強度が低下したり、繊維トッピングゴムとの接着性が低下する傾向がある。また、隣接部材、特にケーストッピングゴムとの加硫接着が悪化する傾向がある。一方、該硫黄の配合量は、２．７質量部以下、好ましくは２．５質量部以下、より好ましくは２．３質量部以下である。２．７質量部を超えると、耐摩耗性が低下する傾向がある。また、自己酸化劣化が悪く、老化引っ張り（リムダメージ、繊維被覆ゴムの引き裂き割れ）が悪化し、また、ブチルとの加硫接着も悪い傾向がある。

本発明のキャンバスチェーファー用ゴム組成物は、前記成分以外にも、通常ゴム工業で使用される配合剤、例えば、酸化亜鉛、各種老化防止剤、軟化剤、各種加硫促進剤などを適宜含有できる。

本発明のキャンバスチェーファー用ゴム組成物は、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。

本発明のキャンバスチェーファー用ゴム組成物は、キャンバスチェーファーのトッピング（被覆）用ゴム組成物として使用される。

本発明のキャンバスチェーファー用ゴム組成物は、織物及び該織物を被覆するトッピングゴムからなり、ビードの周りに設けられ、リムに組み込まれた際にリムに当接する部材であるキャンバスチェーファーのトッピングゴムに使用される。具体的には、特開２０１０−５２４８６号公報の図１〜６、特開２００９−１２７１４４号公報の図１〜２、特開２００９−１６０９５２号公報の図１及び５、特開２００７−２３８０７８号公報の図１〜２、などに示されるキャンバスチェーファーに使用される。なお、キャンバスチェーファーの織物は、通常多数の経糸と緯糸とからなる。また、該経糸及び緯糸は有機繊維からなり、好ましい有機繊維としてはポリエステル繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリアミド繊維（ナイロン繊維、アラミド繊維）などが挙げられる。

本発明の空気タイヤとして、上記キャンバスチェーファー用ゴム組成物をキャンバスチェーファーの被覆ゴムとして用いたキャンバスチェーファーを有するものが挙げられるが、なかでも、キャンバスチェーファー及びプライを有し、前記キャンバスチェーファーが前記キャンバスチェーファー用ゴム組成物、前記プライがプライ用ゴム組成物でそれぞれ被覆され、かつ、前記キャンバスチェーファー用ゴム組成物及び前記プライ用ゴム組成物の硫黄の配合量比率が後述の特定関係式を満たす空気入りタイヤを好適に使用できる。

なお、本発明の空気タイヤにおいて、キャンバスチェーファー用、プライ用ゴム組成物に配合される硫黄などの薬品の配合量は、全て加硫前のゴム組成物における配合量（添加量）を意味する。すなわち、キャンバスチェーファー用、プライ用ゴム組成物に含まれる薬品の配合量は、キャンバスチェーファー用、プライ用未加硫ゴム組成物に含まれる薬品の理論配合量を意味する。ここで、理論配合量とは、未加硫ゴム組成物を調製する際に、投入した薬品の量を意味する。

本発明の空気入りタイヤのキャンバスチェーファー周辺は、図１に示される構造などを有し、キャンバスチェーファーの部位によりＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図の積層構造が形成されている。つまり、キャンバスチェーファーは部位によってプライ、クリンチ、タイガム又はブチルインナーライナーに隣接しているため、未加硫タイヤの加硫時に各隣接部材との間に充分に隣接共架橋が形成され、良好な加硫接着性が期待されるが、加硫後に隣接部材との間に図２のようなエアー溜りが生じ、接着不良になることがある。加硫接着性が弱いと、リム組み脱着時の作業に伴う大変形によって、特にＢ−Ｂ線部付近のキャンバスチェーファーとタイガム（又はブチルインナーライナー）が剥離し易い。

このようなエアー溜りや接着不良の問題は、加硫時の隣接部材からキャンバスチェーファーへの硫黄の移行により、キャンバスチェーファー表層部の初期加硫速度が早くなり、隣接部材との間に隣接共架橋が形成され難くなるために生じると考えられる。これに対し、本発明では、隣接するプライ、クリンチ又はタイガムのうち、一般に最も多く硫黄が配合され、故に硫黄移行が最も大きいと考えられるプライ用ゴム組成物の硫黄量と、キャンバスチェーファー用ゴム組成物の硫黄量との間の配合比率を特定範囲に調整することで、前述の問題を解決できる。

更にキャンバスチェーファー用ゴム組成物のゴム流れ性（トッピング加工性）が悪い、すなわち、過大な場合、図３に示すようなゴム表面が繊維の糸目に合わせて波打つ状態になったり、繊維（ナイロン糸の簾目）が露出することもあるが、前記のとおり、本発明のキャンバスチェーファー用ゴム組成物は、加硫中のトッピングゴムにおけるゴムの流れが適正範囲内であるため、図３のような問題も防ぐことが可能となる。

上記空気入りタイヤにおいて、キャンバスチェーファー用ゴム組成物、プライ用ゴム組成物に配合される硫黄の配合量は、下記式を満たす。
（プライ用ゴム組成物の硫黄の配合量／キャンバスチェーファー用ゴム組成物の硫黄の配合量）≦３．５
３．５を超えると、キャンバスチェーファーとプライの初期加硫速度ｔ１０に差が生じ、隣接共架橋しにくくなり、接着性が低下する傾向がある。

前記硫黄の配合量の配合比率（添加比率）は、３．５以下であれば特に限定されないが、好ましくは０．９０〜２．５、より好ましくは１．２〜２．２の範囲内である。

空気入りタイヤのプライ用ゴム組成物に使用できるゴム成分としては、特に限定されないが、キャンバスチェーファー用ゴム組成物と同様のジエン系ゴムを使用できる。なかでも、ＮＲ、ＳＢＲが好ましく、ＮＲとＳＢＲを併用することがより好ましい。なお、ＮＲ、ＳＢＲとしては特に限定されず、キャンバスチェーファー用ゴム組成物と同様のものを使用できる。

プライ用ゴム組成物において、ゴム成分１００質量％中のＮＲの配合量は、好ましくは５０〜１００質量％、より好ましくは６０〜８０質量％であり、ＳＢＲの配合量は、好ましくは１０〜５０質量％、より好ましくは２０〜４０質量％である。

プライ用ゴム組成物に使用できる硫黄としては特に限定されず、キャンバスチェーファー用ゴム組成物と同様のものを使用できる。

プライ用ゴム組成物において、硫黄の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１．９１〜３．５質量部、より好ましくは２．４１〜３．１質量部、更に好ましくは２．４２〜３．０質量部である。

プライ用ゴム組成物には、カーボンブラックを配合してもよい。
カーボンブラックを使用する場合、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は４０〜１５０ｍ^２／ｇが好ましく、６０〜１００ｍ^２／ｇがより好ましい。また、カーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１０〜９０質量部、より好ましくは２０〜６０質量部である。

プライ用ゴム組成物は、コードとの接着性を向上させる目的で、レゾルシン樹脂（縮合物）、変性レゾルシン樹脂（縮合物）、クレゾール樹脂、変性クレゾール樹脂から選ばれる少なくとも１種の化合物を、メチレン供与体とともに配合してもよい。また、従来ゴム工業で使用される前述の配合剤を配合してもよい。

加硫促進剤としては、キャンバスチェーファー用ゴム組成物と同様のものを好適に使用できる。加硫促進剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．３〜２．５質量部、より好ましくは０．８〜１．７質量部である。

プライ用ゴム組成物の製造方法としては、キャンバスチェーファー用ゴム組成物と同様の方法を使用できる。

また、本発明の空気入りタイヤは、上記キャンバスチェーファー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、前記成分を配合したキャンバスチェーファー用ゴム組成物からなるシートを織物の上下からロールで圧着し、ゴム付きシートを作製する。得られたゴム付きシートを所定の寸法に裁断し、プライなどの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することによりタイヤを得る。

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、商用車（ライトトラック）用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、産業車両用タイヤ等として好適に用いられ、特に乗用車用タイヤ、商用車用タイヤとして好適に用いられる。

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、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＩＲ：ＪＳＲ（株）製のＩＲ２２００
ＢＲ（１）：宇部興産（株）製のＶＣＲ６１７
ＢＲ（２）：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
Ｅ−ＳＢＲ（１）：ＪＳＲ（株）製のＳＢＲ１５０２（乳化重合スチレンブタジエンゴム、スチレン単位含有率２３．５質量％）
Ｅ−ＳＢＲ（２）：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ１５０２（乳化重合スチレンブタジエンゴム、スチレン単位含有率２３．５質量％）
シリカ：デグッサ製のウルトラジルＶＮ３（Ｎ_２ＳＡ：１７５ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック（１）：キャボットジャパン（株）製のＮ５５０（Ｎ_２ＳＡ：５３ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック（２）：キャボットジャパン（株）製のＮ３５１Ｈ（Ｎ_２ＳＡ：７２ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック（３）：キャボットジャパン（株）製のＮ３３０（Ｎ_２ＳＡ：８２ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック（４）：キャボットジャパン（株）製のＮ２２０（Ｎ_２ＳＡ：１１８ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック（５）：キャボットジャパン（株）製のＮ２３４（Ｎ_２ＳＡ：１４５ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック（６）：コロンビアカーボン製のＨＰ１６０（Ｎ_２ＳＡ：１６５ｍ^２／ｇ）
増量剤（１）：村岡ゴム工業（株）製のＷ２−Ａ（ゴム粉：３０メッシュ、ポリマー分：５２質量％、カーボン分：３２質量％、平均粒径：５００μｍ、比重：１．１４）
増量剤（２）：Ｌｅｈｉｇｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ製のＰＤ−２００−ＴＲ（ゴム粉：２００メッシュ、ポリマー分：５０質量％、カーボン：３０質量％、平均粒径：７５μｍ、比重：１．１４）
増量剤（３）：竹原化学工業（株）製のタンカル２００（炭酸カルシウム、平均粒子径：２．７μｍ、比重：２．６８、Ｎ_２ＳＡ：１．５ｍ^２／ｇ）
増量剤（４）：サウスイースタン・クレー社製のクラウンクレー（ハードクレー、平均粒径：０．６μｍ）
増量剤（５）：Ｃｏａｌ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｉｎｃ社製のオースチンブラック３２５（瀝青炭粉砕物、平均粒径：５．５μｍ、オイル分：１７質量％、比重：１．３、Ｎ_２ＳＡ：９．０ｍ^２／ｇ）
軟化剤：（株）ジャパンエナジー製のＴＤＡＥオイル
老化防止剤：ＦＬＥＸＳＹＳ（株）製のＦＬＥＣＴＯＬ ＴＭＱ
ステアリン酸：日油（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
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質量％）
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）

（実施例及び比較例）
表１に示す配合量にしたがって、硫黄及び加硫促進剤を除く各種薬品をバンバリーミキサーで５分間混練りし、１６０℃で排出した。得られた混練り物に、硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロール、４分間、１０５℃になるまで混練りし、キャンバスチェーファー用未加硫ゴム組成物を得た。また、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、キャンバスチェーファー用加硫ゴム組成物を作製した。

一方、表１の欄外に示す配合量にしたがって、硫黄及び加硫促進剤を除く各種薬品をバンバリーミキサーで５分間混練りし、１６０℃で排出した。得られた混練り物に、硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロール、４分間、１０５℃になるまで混練りし、プライ用未加硫ゴム組成物を得た。

更に、上記で得られたキャンバスチェーファー用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、得られた厚み０．５ｍｍのゴムシートをキャンバスチェーファー繊維（４４０ｄｔｅｘ／１本撚り、ナイロンコード（コード径０．４５ｍｍ））の上下に被せてロールで圧着し、キャンバスチェーファー形状に裁断加工した。次いで、作製したキャンバスチェーファー、上記で得られたプライ用未加硫ゴム組成物を用いて作製したプライ、及び他のタイヤ部材を定法にてタイヤ成型機上で貼り合わせ、タイヤローカバーを作製し、これを金型中で１７０℃及び圧力２５ｋｇｆ／ｃｍ^２の水蒸気で加硫し、試験用タイヤ（タイヤサイズ：２１５／４５Ｒ１７ 乗用車用）を作製した。

キャンバスチェーファー用未加硫ゴム組成物、キャンバスチェーファー用加硫ゴム組成物、及び試験用タイヤについて、下記に示す評価を行い、結果を表１に示した。

＜ゴムの硬さ（Ｅ^＊）＞
（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、初期歪１０％、動歪２％及び周波数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^＊（ＭＰａ）を測定した。Ｅ^＊が大きいほど剛性が高いことを示す。なお、Ｅ^＊が目標値の範囲内であると、耐永久変形に優れ、操縦安定性が優れることを示す。

＜低発熱性＞
（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、初期歪１０％、動歪２％及び周波数１０Ｈｚの条件下で、７０℃における加硫ゴム組成物の損失正接ｔａｎδを測定した。ｔａｎδが小さいほど低発熱性に優れることを示す。

＜耐リム組みダメージ性（破断時伸び）＞
ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、上記加硫ゴム組成物を切り取って得られた試験片（ダンベル３号）を用いて、引張試験を実施し、加硫ゴム試験片の破断時伸び（ＥＢ％）を測定した。ＥＢ％が大きいほど耐久性に優れ、耐リム組みダメージ性が良好であることを示す。

＜耐リムチェーフィング性（耐摩耗性指数）＞
ＪＩＳ規格の最大荷重（最大内圧条件）の２３０％荷重の条件下で、試験用タイヤを速度２０ｋｍ／ｈで６００時間ドラム走行させた後、ビードベース部の摩耗深さを測定した。比較例１の耐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、摩耗量が少ない（耐リムチェーフィング性が良好である）ことを示す。
（耐リムチェーフィング性指数）＝（比較例１の摩耗深さ）／（各配合の摩耗深さ）×１００

＜加工性１＞
（シート圧延性、トッピング加工性）
未加硫ゴム組成物をコールドフィード押し出し機に投入し、厚み０．５ｍｍ×幅約２ｍのシートを作製する条件で押し出し、得られたシート表面の平坦性、シートの外側エッジ部の凹凸及び焼けビーツ有無を目視で観察し、評価した。
また、作製した試験用タイヤについて、加硫後のトッピングゴムが繊維に残る程度（タイヤビードベース部を、目視し繊維糸目が見えないこと）を目視で観察し、ゴム流れ性を評価した。なお、ゴムの流れ状態は、コードのストランド内部にゴムが適度に侵入し、コード接着反応が機能した上で、ゴム流れ波うちが少ないことが望ましく、ゴムが流れ過ぎると、繊維（ナイロン糸の簾目）が露出し、爪で引っかくと引っかかる状態になる。
以上の評価を総合判断し、比較例１を１００として指数化した。指数が大きいほどシート圧延性及びゴム流れ性が良好であることを示す。

＜加工性２＞
（隣接部材との接着性）
図４に示すように、タイヤのキャンバスチェーファー端にナイフを入れて、チャックでつかみ、キャンバスチェーファーとタイガム、次いでプライの間をゆっくり剥離させ、剥離後のコード上のゴム付き（＝接着性）を目視評価した。比較例２の接着性を１００として、指数評価した。接着性指数１００は工程適合、１１０はエアー溜りやスムース剥離部分がなく、ゴム付きが良好、９０はエアー溜り又はコード接着層が破壊する等によりゴム付きが悪く、工程不適合を示す。

表１より、イソプレン系ゴム、高比表面積のカーボンブラック及び適量の硫黄を配合することで、多量のブタジエンゴムを使用しなくても優れた耐リムチェーフィング性、耐リム組みダメージ性及び加工性が得られ、更に良好な低発熱性も得られることが明らかとなった。

また、空気入りタイヤのキャンバスチェーファー用ゴム組成物とプライ用ゴム組成物の硫黄量を特定の配合比率にすることで、隣接部材との接着性が良好になり、加工性を顕著に改善できることが明らかとなった。

Claims (4)

1. イソプレン系ゴム、窒素吸着比表面積６５〜２００ｍ^２／ｇのカーボンブラック、平均粒径１００μｍ〜１ｍｍの再生ゴム粉、及び硫黄を含み、
   ゴム成分１００質量％中、前記イソプレン系ゴムの配合量が２５〜８０質量％、ブタジエンゴムの配合量が４０質量％以下であり、
   ゴム成分１００質量部に対して、前記カーボンブラックの配合量が４０〜８０質量部、前記再生ゴム粉の配合量が１〜１５質量部、前記硫黄の配合量が１．０〜２．７質量部であるキャンバスチェーファー用ゴム組成物。
2. キャンバスチェーファーと、該キャンバスチェーファーに隣接するプライを有する空気入りタイヤであって、
   前記キャンバスチェーファーは、キャンバスチェーファー用ゴム組成物、前記プライはプライ用ゴム組成物により被覆され、
   前記キャンバスチェーファー用ゴム組成物は、イソプレン系ゴム、窒素吸着比表面積６５〜２００ｍ ^２ ／ｇのカーボンブラック、及び硫黄を含み、ゴム成分１００質量％中、前記イソプレン系ゴムの配合量が２５〜８０質量％、ブタジエンゴムの配合量が４０質量％以下、ゴム成分１００質量部に対して、前記カーボンブラックの配合量が４０〜８０質量部、前記硫黄の配合量が１．０〜２．７質量部であり、
   前記キャンバスチェーファー用ゴム組成物及び前記プライ用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の配合量が、下記式を満たす空気入りタイヤ。
   （前記プライ用ゴム組成物の硫黄の配合量／前記キャンバスチェーファー用ゴム組成物の硫黄の配合量）≦３．５
3. 前記キャンバスチェーファー用ゴム組成物が、炭酸カルシウム、タルク、瀝青炭、ハードクレー又はゴム粉を含む請求項２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記キャンバスチェーファー用ゴム組成物が、前記ゴム成分１００質量部に対して、平均粒径１００μｍ〜１ｍｍの再生ゴム粉を１〜１５質量部含む請求項３記載の空気入りタイヤ。

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