(57)【要約】【課題】優れた硬度を有し、タイヤの加工性およびグリップ性能を向上させたトレッド用ゴム組成物およびそれからなるタイヤを提供する。【解決手段】エポキシ化天然ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、ＢＥＴ比表面積が１５０ｍ2／ｇ未満のシリカを３０〜８０重量部、およびカーボンブラックを１０重量部以下含有するトレッド用ゴム組成物、およびそれからなるタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ化天然ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、
ＢＥＴ比表面積が１５０ｍ2／ｇ未満のシリカを３０〜８０重量部、および
カーボンブラックを１０重量部以下含有するトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
ゴム成分中におけるエポキシ化天然ゴムの含有率が５０重量％以上である請求項１記載のトレッド用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載のトレッド用ゴム組成物からなるタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド用ゴム組成物およびそれからなるタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、天然ゴムを１００重量％配合したゴム組成物が、タイヤのトレッドを製造するためのゴム組成物（トレッド用ゴム組成物）として使用されていた。しかし、その場合、得られたタイヤのグリップ力が低いため、ゴム成分としてさらに天然ゴムとともに、スチレン−ブタジエンゴムのような石油資源からなるゴム成分を混合することにより、グリップ力の向上を図ってきた。
【０００３】
しかし、近年、環境問題が重視されるようになり、ＣＯ2排出抑制の規制が強化され、また、石油原料は有限であって供給量が年々減少していることから、将来的に石油価格の高騰が予測され、スチレン−ブタジエンゴムやカーボンブラックなどの石油資源からなる原材料の使用には限界がみられる。そのため、将来石油が枯渇した場合を想定すると、天然ゴムやシリカ、炭酸カルシウム等の白色充填剤のような石油外資源を使用していくことが必要となる。しかし、その場合、従来用いていた石油資源の使用により得られるトレッド性能（たとえば、タイヤのグリップ性能）、ならびにトレッド用ゴム組成物の硬度および加工性と同様、あるいはそれ以上の性能が必要となってくる。
【０００４】
石油外資源を使用して前記性能を向上させるために、例えば、特許文献１には、石油外資源であるエポキシ化天然ゴムをゴム成分として含有するタイヤ用ゴム組成物の製造方法が開示されている。しかし、該ゴム組成物に配合されているシリカのＢＥＴ比表面積が大きく、タイヤ製造時の加工性に劣るものであった。
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５３３２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、優れた硬度を有し、タイヤの加工性およびグリップ性能を向上させたトレッド用ゴム組成物およびそれからなる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】
【０００７】
本発明は、エポキシ化天然ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、ＢＥＴ比表面積が１５０ｍ2／ｇ未満のシリカを３０〜８０重量部、およびカーボンブラックを１０重量部以下含有するトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００８】
前記ゴム成分中におけるエポキシ化天然ゴムの含有率は５０重量％以上であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、トレッド用ゴム組成物からなるタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エポキシ化天然ゴムからなるゴム成分、ＢＥＴ比表面積の低いシリカおよび少量のカーボンブラックを含有することにより、優れた硬度を有し、タイヤの加工性およびグリップ性能を向上させたトレッド用ゴム組成物およびそれからなるタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分、シリカおよびカーボンブラックを含有する。
【００１２】
ゴム成分は、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）からなる。
【００１３】
ＥＮＲは、天然ゴムのエマルジョンに、過酢酸などのエポキシ化剤を加えて反応させることにより製造される。本発明で使用するＥＮＲは特に限定されないが、具体的には、エポキシ化率が２５％（ＥＮＲ２５）、５０％（ＥＮＲ５０）であるＥＮＲなどが挙げられる。他にもエポキシ化率の異なるＥＮＲも用いることができる。これらのＥＮＲは１種または２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００１４】
ゴム成分中において、ＥＮＲの含有率は５０重量％以上であることが好ましく、７０重量％以上であることがより好ましく、８０重量％以上であることがさらに好ましい。ＥＮＲの含有率が５０重量％未満では、グリップ性能が低下する傾向がある。また、ＥＮＲの含有率は１００重量％であることがとくに好ましい。
【００１５】
ゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）などタイヤ工業において一般的に使用されているゴム成分をＥＮＲと併用することができるが、それらのなかでも、石油外成分からなるため環境にやさしく、さらに、転がり抵抗の低減とグリップ性能の向上をバランスよく達成できることから、ＮＲをＥＮＲと併用することが好ましい。
【００１６】
ＮＲをＥＮＲと併用する場合、ゴム成分中におけるＮＲの含有率は５０重量％以下であることが好ましく、３０重量％以下であることがより好ましく、２０重量％以下であることがさらに好ましい。ＮＲの含有率が５０重量％をこえると、グリップ性能が低下する傾向がある。
【００１７】
シリカのＢＥＴ比表面積は１５０ｍ2／ｇ未満、好ましくは１３０ｍ2／ｇ以下である。ＢＥＴ比表面積が１５０ｍ2／ｇ以上では、加工性が悪化する。また、シリカのＢＥＴ比表面積は６０ｍ2／ｇ以上であることが好ましく、８０ｍ2／ｇ以上であることがより好ましい。ＢＥＴ比表面積が６０ｍ2／ｇ未満では、耐摩耗性能が低下する傾向がある。
【００１８】
シリカの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して３０重量部以上、好ましくは５０重量部以上である。含有量が３０重量部未満では、グリップ性能が不充分である。また、シリカの含有量は８０重量部以下、好ましくは７０重量部以下である。含有量が８０重量部をこえると、加工性およびグリップ性能をバランスよく向上させることができない。
【００１９】
カーボンブラックとしては、Ｎ２２０、Ｎ２３４、Ｎ３３０、Ｎ３５１、Ｎ５５０のように、タイヤ工業において一般的に使用される規格のカーボンブラックを用いることができる。なかでも、適切なタイヤの黒色化または耐候性の向上が達成できることから、Ｎ２２０のカーボンブラックを用いることが好ましい。
【００２０】
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して１０重量部以下、好ましくは６重量部以下である。含有量が１０重量部をこえると、ゴム組成物中における石油資源の含有率が増大するため、好ましくない。また、カーボンブラックの含有量は２重量部以上であることが好ましく、４重量部以上であることがより好ましい。含有量が２重量部未満では、タイヤの黒色化が充分ではない、または耐候性が低下するなどの問題が生じる傾向がある。
【００２１】
本発明のトレッド用ゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を併用することができる。シランカップリング剤としては、特に限定されないが、具体的には、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフイド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系；３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系；ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系；３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系；γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系；３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系；３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。これらのシランカップリング剤は、１種または２種以上組み合わせてもよい。なお、シランカップリング剤は、一般的な配合量とすることができる。
【００２２】
本発明のトレッド用ゴム組成物は、軟化剤としてオイルを含有することができる。オイルとしては、プロセスオイル、植物油脂、またはその混合物を用いてもよい。
【００２３】
プロセスオイルとしては、具体的にパラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルなどがあげられる。
【００２４】
また、植物油脂としては、具体的にひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、ヤシ油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、サフラワー油、桐油などがあげられる。
【００２５】
本発明のトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分、シリカ、カーボンブラック、シランカップリング剤および軟化剤のほかに、タイヤ工業において通常使用されるワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄、加硫促進剤等の各種添加剤を適宜配合することができる。
【００２６】
本発明のタイヤは、本発明のトレッド用ゴム組成物からなり、とくに本発明のトレッド用ゴム組成物からなるトレッドを有することが好ましい。
【００２７】
本発明のタイヤは、本発明のトレッド用ゴム組成物を用いて通常の方法により製造される。すなわち、前記ゴム成分、シリカおよびカーボンブラック、ならびに必要に応じて、シランカップリング剤および前記各種添加剤を配合した本発明のトレッド用ゴム組成物を未加硫の段階でタイヤのタイヤトレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、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してタイヤを製造することができる。
【実施例】
【００２８】
実施例にもとづいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００２９】
実施例において使用した各種薬品を以下に記載する。
ＮＲ：ＴＳＲ
ＥＮＲ２５：クンプーランガスリー社（Kumpulan Guthrie Berhad）（マレーシア）製のエポキシ化天然ゴム（エポキシ化率２５モル％）
カーボンブラック：昭和キャボット（株）製のショウブラックＮ２２０
シリカＡ：デグサ社製のウルトラシルＶＮ２（ＢＥＴ比表面積：１２５ｍ2／ｇ）
シリカＢ：デグサ社製のウルトラシルＶＮ３（ＢＥＴ比表面積：２１０ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：デグサ社製のＳｉ７５
オイル：日清オイリオグループ（株）製の大豆油
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックワックス
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）
ステアリン酸：日本油脂（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
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ
【００３０】
実施例１〜５および比較例１〜３
表１に記載する硫黄および加硫促進剤以外の前記各種薬品を（株）神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーにて混練りした後、さらに硫黄および加硫促進剤を配合し、オープンロールで混練し、未加硫物を得た。
【００３１】
（押出し加工性）
押出し機にて押し出したゴムシート（未加硫物）の生地の形状を目視によって確認した。耳切れなどの問題のあるものを×で、また、問題がないものを○で表記した。
【００３２】
＜ゴム組成物の製造＞
前記未加硫物を１５０℃で３０分間加硫することにより得られたゴム組成物を用いて以下に測定試験をおこなった。
【００３３】
（硬度）
ＪＩＳ−Ａ硬度計を用いて、２５℃における前記ゴム組成物を測定した。
【００３４】
＜タイヤの製造＞
前記未加硫物をタイヤ成型機上でトレッド形状に成形し、他のタイヤ部材と貼りあわせて未加硫タイヤを作製した。それを１５０℃で３０分間加硫することにより、タイヤを製造した。得られたタイヤを使用して、以下の試験をおこなった。
【００３５】
（グリップ性能）
アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）評価試験により得られた制動性能をもとにして、グリップ性能を評価した。すなわち、１８００ｃｃ級のＡＢＳが装備された乗用車に前記タイヤを装着して、アスファルト路面（濡れた路面状態、スキッドナンバー約５０）を実車走行し、時速１００ｋｍ／ｈの時点でブレーキをかけ、乗用車が停止するまでの減速度を算出した。そして、実施例１における減速度を１００とし、その他の実施例および比較例の減速度を指数で示した。指数が大きいほど制動性能が良好であり、グリップ性能が高いことを示す。
【００３６】
試験結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2006199858.tif 000002
【００３８】
実施例１〜５では、ゴムシートの押出し加工性およびゴム組成物の硬度が良好であり、さらに該ゴム組成物をトレッドとすることにより得られたタイヤのグリップ性能も良好である。
【００３９】
ゴム成分中のＥＮＲの含有率が５０重量％未満である比較例１では、タイヤのグリップ性能が低い。
【００４０】
多量にシリカを含有する比較例２では、ゴムシートの押出し加工性が悪い。
【００４１】
ＢＥＴ比表面積が大きいシリカを含有する比較例３では、ゴムシートの押出し加工性が悪い。