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公開番号2024044755
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2022150493
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 7/00 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)をビードインシュレーションゴムに使用した場合は、ビード崩れを起こしやすいという問題点がある。
【解決手段】ジエン系ゴム、無機充填剤、カーボンブラック(CB)および再生CBを含み、前記再生CBのDBP吸油量と圧縮DBP吸油量の差(ΔDBP)が20ml/100g未満であり、前記再生CBの窒素吸着比表面積N₂SA(単位m²/g)と沃素吸着量IA(単位mg/g)の比であるN₂SA/IAが0.8以上2.0未満の範囲にあり、かつ前記CBおよび前記再生CBの合計の総量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対し、75～120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、無機充填剤、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、かつ
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、７５～１２０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 1,000 文字）【請求項２】
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３】
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ
２
ＳＡが２０～６２ｍ
２
／ｇであり、かつＤＢＰ吸油量が５５～１６４ｍｌ／１００ｇの範囲に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】
前記ジエン系ゴム１００質量部中、天然ゴムの割合が４０質量部以上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５】
前記ジエン系ゴム１００質量部中、天然ゴムの割合が４０～９０質量部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６】
前記無機充填剤の配合量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し２０～７０質量部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７】
ジエン系ゴム、無機充填剤、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、かつ
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、７５～１２０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８】
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９】
請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物を、ビードワイヤを被覆するビードインシュレーションゴムに用いたタイヤ。
【請求項１０】
前記ビードインシュレーションゴムの前記ビードワイヤに対する被覆厚が０．１ｍｍ～１０ｍｍである請求項８に記載のタイヤ。

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、加工性を維持し、ビード崩れを抑制でき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 2,400 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トレッド部から主に構成され、ビード部におけるビードコアは、複数本のビードワイヤとこれを被覆するビードインシュレーションゴムとから構成され、ビードワイヤがタイヤ周方向に複数回巻回した周囲をビードカバーゴムが被覆することによりビードコアが形成される。
ビードインシュレーションゴムは、空気入りタイヤを加硫成形するとき、膨径や金型内面へ押圧等を受けると、加熱に伴う低粘度化により流動しやすくなり、積層されたビードワイヤがばらけ、ビード崩れを起こし、タイヤのユニフォミティや耐久性に影響を及ぼすことがある。このため、ビードインシュレーションゴムは、粘度が高く、加硫成形時に流動しないことが求められる。
【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、タイヤの強度が大幅に低下したり、ビードインシュレーションゴムに使用した場合は、ビード崩れを起こしやすい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、加工性を維持し、ビード崩れを抑制でき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、少なくともジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラック並びに無機充填剤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、無機充填剤、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、かつ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、７５～１２０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、ビードインシュレーションゴムに使用した場合は、ビード崩れを起こしやす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、加工性を維持し、ビード崩れを抑制でき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、とくに制限されないが、例えば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、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の配合量が４０質量部以上、好ましくは４０～９０質量部であるのがよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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