(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス転移温度（Ｔｇ）が０〜−４０℃の硫黄加硫可能なジエン系ゴム５０〜１００重量部を含むジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカ３０〜１２０重量部及び以下の一般式で表されるアルキル尿素０．５〜１０重量部を配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
【化１】
0005493250.tif 000007
（式中、Ｒは、直鎖又は分枝鎖Ｃ1-8のアルキル基を示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、更に詳細には、ゴムの転がり抵抗を低減しつつ、加硫速度を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タイヤの転がり抵抗とウェット性能を向上させるために、シリカ配合トレッドゴムが使われている。しかしながら、かかるシリカ配合ゴムでは、加硫が遅くなり、生産性が悪化するという問題がある。更に、現在では、環境衛生上の問題から、更なる転がり抵抗の低減が求められている。
【０００３】
従来、シリカ配合系ゴム組成物におけるシリカ分散剤として尿素などを用いることが以下の特許文献１に提案され、知られているが、かかるシリカ配合系ゴム組成物にアルキル尿素を加えて、加硫速度を向上させ、かつ転がり抵抗を低減させる技術は、未だ知られていない。
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５３１６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では、シリカ配合系ゴム組成物に所定のアルキル尿素を配合することによって、当該ゴムの加硫速度を向上させると共に、転がり抵抗を低減させたタイヤトレッド用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】
【０００６】
本発明によれば、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０〜−４０℃の硫黄加硫可能なジエン系ゴム５０〜１００重量部を含むジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカ１０〜１５０重量部及び以下の一般式（１）又は（２）：
【化１】
0005493250.tif 000002
（式中、Ｒは、Ｃ1-8の直鎖又は分枝鎖アルキル基を示す。）
で表されるアルキル尿素０．５〜１０重量部を配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では、シリカ配合系のタイヤトレッド用ゴム組成物について、加硫速度の向上と、特に転がり抵抗の点で改良することを目指して、鋭意好適な配合剤を探索していたところ、この度、かかる配合剤として、所定量のアルキル尿素をシリカの配合時に添加することによって、これらの特性を向上できることを見出したものである。
【０００８】
即ち、本発明では、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０〜−４０℃の硫黄加硫可能なジエン系ゴム５０〜１００重量部を含むジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカ１０〜１５０重量部及び以下の一般式（１）又は（２）：
【化２】
0005493250.tif 000003
（式中、Ｒは、Ｃ1-8の直鎖又は分枝鎖アルキル基を示す。）
で表されるアルキル尿素０．５〜１０重量部を配合することによって、加硫速度の向上と、転がり抵抗の低減が同時に可能となるものである。
【０００９】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物で用いられるジエン系ゴムとしては、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０〜−４０℃の硫黄加硫可能なジエン系ゴムを５０〜１００重量部含むジエン系ゴムが１００重量部の量で使用される。当該タイヤトレッド用ゴム組成物において、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０〜−４０℃のジエン系ゴムが５０重量部未満の場合には、タイヤトレッド用ゴムとして必要な摩擦力が得られない。また、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−４０℃未満のジエン系ゴムでは、グリップ力が低下するため好ましくなく、逆に０℃を超えると、低温で硬くなり、グリップ力が低下するため好ましくない。
【００１０】
本発明のタイヤ用トレッドゴムに使用されるジエン系ゴムには、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−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）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムなどが挙げられ、これらのジエン系ゴムは単独で、あるいは二種以上のブレンドゴムとして使われる。かかるジエン系ゴムのうち、単独で上記ガラス転移温度（Ｔｇ）０〜−４０℃を有するものは単独で使用することができ、また、単独では上記ガラス転移温度を有しないものは、二種以上のブレンドゴムが上記温度範囲の平均ガラス転移温度（平均Ｔｇ）となるように配合したブレンドゴムとして使われる。
【００１１】
ここで、前記した平均ガラス転移温度（平均Ｔｇ）とは、ゴムの種類をｎ、各ゴムのガラス転移温度をＴｉ（℃）、各ゴムの配合量（全ゴムポリマーの１００重量部に対する重量部）をＱｉとすると、下記式によって算出することができる。
【数１】
0005493250.tif 000004
なお、ガラス転移温度は、ＤＳＣ（示差走査熱量計）を用いて、昇温速度２℃／分で測定した値をいう。
【００１２】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に配合使用される補強性充填剤としては、前記ジエン系ゴム１００重量部に対してシリカが１０〜１５０重量部、好ましくは３０〜１２０重量部の量で使用される。そして、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に配合して用いられるシリカとしては、特に、ＢＥＴ比表面積が１００〜３００ｍ2／ｇ（ＩＳＯ ５７９４に従って測定）である微細なシリカが好適に使用される。また、当該シリカの配合量が１０重量部未満であると、本発明における配合剤のアルキル尿素の効果が十分に発揮されず、逆に１５０重量部を超えると、加工性が悪化するので好ましくない。
【００１３】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に配合使用されるアルキル尿素としては、前記ジエン系ゴム１００重量部に対して、一般式（１）又は（２）：
【化３】
0005493250.tif 000005
（式中、Ｒは、Ｃ1-8の直鎖又は分枝鎖アルキル基を示す。）
で表されるアルキル尿素が０．５〜１０重量部、好ましくは１〜６重量部の配合量で用いられる。当該アルキル尿素が０．５重量部未満では、加硫速度の向上効果が不十分であり、逆に１０重量部を超えるとスコーチが速くなり過ぎるため好ましくない。そして、当該アルキル尿素は、液体であるか、あるいは融点が１４０℃以下の粉末状であることが、ゴムへの分散性が向上し、加硫速度の向上効果が大きいため好ましい。
【００１４】
本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物には、更に、通常の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑剤、その他タイヤゴム用に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【実施例】
【００１５】
以下、実施例及び比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００１６】
サンプルの調製
表１に示す配合（重量部）に従って、硫黄及び加硫促進剤１及び２を除くゴム、シリカ、アルキル尿素などの各配合成分を、それぞれ１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーに装填して５分間混合して得られたマスターバッチを、８×１６インチのオープンロールミルに投入し、これに前記の硫黄と加硫促進剤を配合、混合してゴム組成物を得た。この未加硫ゴム組成物の一部を用いて、以下の加硫速度試験に供した。次いで、残部の未加硫ゴム組成物を所定の金型中で、１６０℃、２０分間プレス加硫して試験サンプル（ゴムシート）を作製し、以下の転がり抵抗試験に供した。
【００１７】
試験方法
１）加硫速度試験：  ＪＩＳ ６３００に準拠して、振動式ディスク加硫試験機にて、振幅１度、１６０℃で９５％の加硫度に達する時間（Ｔ９５、分）を測定した。
２）転がり抵抗試験：  ＪＩＳ Ｋ６３９４に準拠して、（株）東洋精機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％、振幅＝±２％、周波数＝２０Ｈｚの条件下でｔａｎδ（６０℃）を測定し、この値をもって転がり抵抗を評価した。
【００１８】
実施例１〜２、参考例１〜２及び比較例１
結果を、以下の表１に示す。
【表１】
0005493250.tif 000006
【００１９】
表１の結果から、ゴム組成物に所定配合量のシリカとアルキル尿素を配合した実施例１〜２のゴム組成物では、転がり抵抗が低減し、かつ加硫速度が大幅に向上していることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
よって、本発明のゴム組成物は、これをタイヤトレッド用ゴム組成物として利用すれば極めて有用である。