特許ウォッチ

公開番号2024044751
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2022150487
出願日2022-09-21
発明の名称タイヤ用ゴム組成物およびタイヤ
出願人横浜ゴム株式会社
代理人個人
主分類C08L 9/00 20060101AFI20240326BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】タイヤリサイクルのために再生カーボンブラック(再生CB)をランフラットライナーに使用した場合は、十分な荷重耐久性および低転がり抵抗性が得られないという問題点がある。
【解決手段】ジエン系ゴム、カーボンブラック(CB)および再生CBを含み、再生CBのDBP吸油量と圧縮DBP吸油量の差(ΔDBP)が20ml/100g未満であり、再生CBの窒素吸着比表面積N₂SAと沃素吸着量IAの比であるN₂SA/IAが0.8以上2.0未満の範囲にあり、ジエン系ゴム100質量部に対しNRを5～50質量部、およびVCRを10質量部以上含むBRを50～95質量部配合し、前記CBおよび前記再生CBの合計の総量が40～80質量部であるタイヤ用ゴム組成物によって上記課題を解決した。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラックを含むタイヤ用ゴム組成物であって、
前記再生カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、
前記再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ
２
ＳＡ（単位ｍ
２
／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ
２
ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、
前記ジエン系ゴム１００質量部中、天然ゴムを５～５０質量部、およびシンジオタクチック－１，２－ポリブタジエンを１０質量部以上含むブタジエンゴムを５０～９５質量部配合し、
前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、４０～８０質量部である
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ
２
ＳＡが３０～５０ｍ
２
／ｇであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項３】
前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量に対し、前記再生カーボンブラックの割合が０．１～５０質量％であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項４】
ジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラック並びに加硫系成分を混合する工程を有するタイヤ用ゴム組成物の製造方法であって、
前記再生カーボンブラックを１００℃未満で投入し混練する第１工程と、
前記第１工程後、加硫系成分を投入しさらに混練する最終工程と、を有し、
前記再生カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、
前記再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ
２
ＳＡ（単位ｍ
２
／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ
２
ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、
前記ジエン系ゴム１００質量部中、天然ゴムを５～５０質量部、およびシンジオタクチック－１，２－ポリブタジエンを１０質量部以上含むブタジエンゴムを５０～９５質量部配合し、
前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、４０～８０質量部である
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤ。
【請求項６】
請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物を、ランフラットライナーに用いたタイヤ。
【請求項７】
請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物を、ビードフィラーに用いたタイヤ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物およびタイヤに関するものであり、詳しくは再生カーボンブラックを配合しても、実用上十分な低転がり抵抗性および荷重耐久性を有するタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤに関するものである。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは左右一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるとともにキャップトレッドとアンダートレッドとからなるトレッド部から主に構成されている。タイヤの内側にはカーカス層が設けられ、カーカス層の両端部はビード部におけるビードコアをタイヤ内側から外側へ包みこむように折り返されている。
ビード部はビードコアとその外周上の断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラーとを備えてなる。近年の空気入りタイヤには、環境負荷低減を目的として低転がり抵抗性が求められ、この点を満たすためにビードフィラーに関しては十分な荷重耐久性および低転がり抵抗性であることが求められている。
なお、タイヤがパンクした状態でもある一定距離を安全に走行できるランフラットタイヤの形態では、カーカス層とインナーライナー層との間に高硬度のゴムからなる断面三日月形状のランフラット補強層（ランフラットライナー）を設けた構造を有する。しかし、低内圧時の走行ではランフラット補強層に大きな荷重がかかり、大きな変形が繰り返される。したがってランフラット補強層においても、十分な荷重耐久性および低転がり抵抗性が求められる。
【０００３】
一方、近年、資源の保全や環境保護が注目される中、タイヤにおいてもリサイクル率の向上が求められている。そこで廃タイヤなど使用済みのゴム製品を熱分解して得られる再生カーボンブラックや（例えば下記特許文献１～３参照）、非石油原料由来の再生カーボンブラックの使用が提案されている。
しかし再生カーボンブラックにはタイヤの原材料である補強材、タイヤコード等由来の不純物が含まれ、および／または、製造時の熱分解工程由来の不純物が含まれるため、タイヤの強度や発熱性が大幅に悪化するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許６５５３９５９号公報
特開２０１２－１６８２号公報
特許６８５６７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の目的は、再生カーボンブラックを配合しても、実用上十分な低転がり抵抗性および荷重耐久性を有するタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラックを含むタイヤ用ゴム組成物において、再生カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)並びに窒素吸着比表面積Ｎ
２
ＳＡ（単位ｍ
２
／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ
２
ＳＡ／ＩＡを適切な範囲に定め、かつカーボンブラックおよび再生カーボンブラックの配合量を特定の範囲に定めるとともに、ジエン系ゴムの組成を特定化することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
【０００７】
すなわち本発明は、ジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラックを含むタイヤ用ゴム組成物であって、
前記再生カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、
前記再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ
２
ＳＡ（単位ｍ
２
／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ
２
ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、
前記ジエン系ゴム１００質量部中、天然ゴムを５～５０質量部、およびシンジオタクチック－１，２－ポリブタジエンを１０質量部以上含むブタジエンゴムを５０～９５質量部配合し、
前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、４０～８０質量部である
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物を提供するものである。
また本発明は、前記タイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤを提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
上述のように、再生カーボンブラックにはタイヤの原材料である補強材、タイヤコード等由来の不純物が含まれ、および／または、製造時の熱分解工程由来の不純物が含まれるため、十分な荷重耐久性および低転がり抵抗性が得られないという問題点があった。本発明者は鋭意検討を重ねた結果、再生カーボンブラックに不純物（例えば灰分）が存在する場合でも、特定範囲の前記ΔＤＢＰおよび前記Ｎ
２
ＳＡ／ＩＡを満たす再生カーボンブラックを採用することにより、前記問題点の発現を極力抑制できることを見出した。
これにより本発明によれば、再生カーボンブラックを配合しても、実用上十分な低転がり抵抗性および荷重耐久性を有するタイヤ用ゴム組成物および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】
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴムは、ジエン系ゴム１００質量部中、天然ゴム（ＮＲ）を５～５０質量部およびシンジオタクチック－１，２－ポリブタジエン（ＶＣＲ）を１０質量部以上含むブタジエンゴム（ＢＲ）を５０～９５質量部含有することが必要である。ＮＲおよびＢＲの配合量が上記要件を満たさない場合、本発明の効果を得ることができない。また、ＶＣＲの前記配合量が１０質量部未満では、十分な荷重耐久性および低転がり抵抗性が得られない。なお、イソプレンゴム（ＩＲ）は本発明で言うＮＲに含まれるものとする。また、前記ＶＣＲの配合量は、好ましくは１０～３０質量部である。ＶＣＲは公知であり、その製造方法は例えば特開２０００－４４６３３号公報に開示されている。また商業的に入手可能であり、例えば宇部興産株式会社から商品名ＵＢＥＰＯＬＶＣＲ４１２として市販されている。
また本発明においてジエン系ゴムは、ＮＲおよびＢＲ以外の他のゴムを使用することができ、例えばスチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
なお、本発明の前記効果が向上するという観点から、本発明で使用されるジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに、ＮＲの配合量は５～３０質量部、ＢＲの配合量は７０～９５質量部であるのがよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許