(57)【要約】【課題】  耐摩耗性を低下させることなく、ゴム組成物のウェット制動性能を改良する。【解決手段】  スチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を含むジエン系ゴム１００重量部及び平均粒子径が０．５〜２μｍの含水系炭酸マグネシウム粉体５〜５０重量部を含んでなるゴム組成物。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を含むジエン系ゴム１００重量部及び平均粒子径が０．５〜２μｍの含水系炭酸マグネシウム粉体５〜５０重量部を含んでなるゴム組成物。
【請求項２】
硫黄原子及び、含水系炭酸マグネシウムの配合量に対し、シラノール基を有する含硫黄シランカップリング剤５〜２０重量％を更に含む請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
請求項２に記載のゴム組成物を製造するに当り、ジエン系ゴムと含水系炭酸マグネシウムと含硫黄シランカップリング剤とを含み、硫黄や加硫助剤を含まない成分を混練し、その後の加工段階において、ジエン系ゴムと含水系炭酸マグネシウムを含むゴム組成物を硫黄及び加硫助剤とともに混練りすることを特徴とするゴム組成物の製造方法。
【請求項４】
前記ジエン系ゴムと含水系炭酸マグネシウムと含硫黄シランカップリング剤とを含み、硫黄及び加硫助剤を含まない成分の混練条件が１４０〜１５０℃で１〜１０分間である請求項３に記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のゴム組成物をトレッドに用いた空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物及びその製造方法に関し、更に詳しくはウェット性能に優れ、更に転がり抵抗を少なくすることもできるゴム組成物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム組成物にシリカを補強充填剤として配合することにより、加硫ゴムのウェット制動性能を向上させ、転がり抵抗を低減させる技術が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。また極性フィラーの配合によって同様な効果を得る試みがなされており、例えば特許文献４及び５には、カオリナイト、セリライト、雲母粉などの補強性の低い極性粒子を充填剤としてゴム組成物に配合することにより氷上性能を改善することが提案されているが、かかる極性粒子を配合すると、摩耗性能が大幅に低下するという問題があった。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−６０７３８号公報
【特許文献２】特開平１−９２２４７号公報
【特許文献３】特開平１−１０１３４４号公報
【特許文献４】特開１９９８−１７７１３号公報
【特許文献５】特開２００１−８９５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、耐摩耗性を低下させることなく、ゴム組成物のウェット制動特性を改良することにあり、本発明の好ましい態様では、更に転がり抵抗を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従えば、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を含むジエン系ゴム１００重量部及び平均粒子径が０．５〜２μｍの含水系炭酸マグネシウム粉体５〜５０重量部を含んでなるゴム組成物が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に従えば、ＳＢＲを含むジエン系ゴムに特定の含水系炭酸マグネシウム粉体を配合することにより、耐摩耗性を損なうこと無く、ウェット性能を改良することができ、またこれに硫黄原子及びシラノール基を有する含硫黄シランカップリング剤を配合することにより、ＷＥＴ制動性能を改良しつつ、転がり抵抗を低減させることができ、更にムーニー粘度も低減することができるので加工性の改善も可能となる。このように本発明の好ましい態様では、シリカ配合よりもウェット制動性能／低転がり抵抗／耐摩耗性／加工性を高次元でバランスさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、特にＳＢＲを主体とする夏用乗用車タイヤ用のゴム配合に、含水系炭酸マグネシウム（タルク）を、更に好ましくは含硫黄シランカップリング剤を配合することによりウェット制動性能、低転がり抵抗を両立させることが可能であり、タルクの極性基が、好ましくは更にシランカップリング剤が反応する条件にて混練りを行い、加硫させることによって優れた耐摩耗性を発現できる。
【０００８】
本発明のゴム組成物にはゴム成分としてＳＢＲを主体とするゴムを配合する、ゴム中のＳＢＲの比率は３０重量％以上であるのが好ましい。また含水系炭酸マグネシウム（タルク）の平均粒子径は０．５〜２．０μｍで、その配合量は、ゴム１００重量部に対し、５〜５０重量部である。
【０００９】
本発明に従ったゴム組成物にはゴム成分としてＳＢＲを含むことが必要で、好ましくはＳＢＲをゴム成分中の３０重量％以上、更に好ましくは４０重量％以上配合する。この配合量が少な過ぎるとウェット制動性能が低下するので好ましくない。
【００１０】
本発明に従ったゴム組成物にはゴム成分としてＳＢＲに加えて、天然ゴム（ＮＲ）、各種ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、各種アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）などのジエン系ゴムを用いることができる。特にＳＢＲとＢＲの組合せを用いるのが好ましく、これらを合計量で７０重量％以上、更に好ましくは８０重量％以上配合するのがウェット制動性能と耐摩耗性の両立の面から好ましい。
【００１１】
本発明に従ったゴム組成物には平均粒子径（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）日立製作所製にて測定）が０．５〜２μｍ、好ましくは０．５〜１．０μｍの含水系炭酸マグネシウムを、ゴム成分１００重量部に対し、５〜５０重量部、好ましくは１０〜４０重量部配合する。この含水系炭酸マグネシウムの粒径が小さ過ぎると含水系炭酸マグネシウムの凝集がおこり、耐摩耗性が悪化するので好ましくなく、逆に大き過ぎると補強性が低下するので好ましくない。
【００１２】
本発明において使用する含水系炭酸マグネシウムは［Ｍｇ3Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2］で、ＳｉＯ2約６０％、ＭｇＯ３０％と結晶水４．８％が主成分であり、滑石という鉱石を微細化して得ることができ、またＨｉ−ＴＡＬＫ（巴工業製）、ＳＧ−２０００（日本シリカ製）などとして市販されているものを使用することができる。なお、含水系炭酸マグネシウムの粒径は粉砕精製によって調整することができる。
【００１３】
本発明の好ましい態様によれば、前記含水系炭酸マグネシウムの配合量に対し、硫黄原子及びシラノール基を有する含硫黄シランカップリング剤を５〜２０重量％、更に好ましくは６〜１２重量％配合することによって、前述の如く、耐摩耗性に悪影響を及ぼすことなく、ウェット制動性能に加えて、転がり抵抗を改良することができる。この配合量が少な過ぎるとウェット制動性能、耐摩耗性が低下するので好ましくなく、逆に多過ぎると加工性や耐摩耗性が低下するので好ましくない。
【００１４】
本発明において使用する含硫黄シランカップリング剤は公知の物質であり、例えばビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ポリスルフィド等をあげることができ、これらはＳｉ６９（デグッサ製）、Ａ１２８９（日本ユニカー製）、ＣＡＢＲＵＳ−４（ダイソー（株））、Ｓｉ７５（デグッサ製）、ＮＸＴ（ＯＳｉ製）などとして市販もされている。
【００１５】
本発明に従ったゴム組成物は前記のジエン系ゴムと含水系炭酸マグネシウムと含硫黄シランカップリング剤とを含み、硫黄や加硫助剤を含まない成分を、好ましくは１４０〜１５０℃にて好ましくは１〜１０分間混練し、十分にゴム中に含水系炭酸マグネシウムを分散させる。次にその後の加工段階においてジエン系ゴムと含水系炭酸マグネシウムと含硫黄シランカップリング剤を含むゴム組成物を硫黄及び加硫助剤と共に混練することによって得ることができる。
【００１６】
本発明に係るゴム組成物には、前記した必須成分に加えて、カーボンブラックやシリカなどのその他の補強剤（フィラー）、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、可塑剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練、加硫して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は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】
【００１７】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。
【００１８】
標準例１、実施例１〜１０及び比較例１
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を３リットルの密閉型ミキサーで５分間混練し、１４５±５℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物を用いて以下に示す試験法で未加硫物性を評価した。結果は標準例１の値を１００として表Ｉに指数表示した。
【００１９】
次に得られたゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１６０℃で３０分間加硫して加硫ゴムシート及び直径６３．５mm、厚さ５mmの円盤状のランボーン摩耗試験用サンプルを作製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。なお、結果は標準例１の値を１００として表Ｉに指数表示した。
【００２０】
ゴム物性評価試験法
ムーニー粘度：ＪＩＳ  Ｋ−６３００に準拠して測定（ＭＬ1+4１００℃）なお、ムーニー粘度が小さいほど加工性に優れるので好ましい。
【００２１】
ｔａｎδ（０℃又は６０℃）：伸長型粘弾性測定機（東洋精機（株）製）を使用して初期伸長１０％、歪率±２％、周波数２０Hz条件で０℃又は６０℃で測定した。結果は標準例１の値を１００として指数表示した。なお、ｔａｎδ（０℃）の値が大きいほどウェットスキッド性能が向上するので好ましく、ｔａｎδ（６０℃）の値が小さいほど転がり抵抗が小さくなるので好ましい。
【００２２】
ＴＢ（破断強度）：ＪＩＳ  Ｋ−６２５１に準拠して測定
Ｇ′（０．５６％）：ＲＰＡ２０００（Ａｌｐｈａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）にて１００℃、周波数０．５Hz、変形領域０．５６％〜１００％の条件で０．５６％変形におけるＧ′（せん断弾性率）を測定した。なお、この値が小さいほどペイン効果が低減し、ウェットスキッド性能が向上するので好ましい。
【００２３】
耐摩耗性：ランボーン摩擦試験機（岩本製作所（株）製）を使用して荷重５Ｎ、スリップ率２５％、時間９分、室温条件で測定し、標準例１の値を１００として指数表示した。この数値が大きいほど耐摩耗性は良好である。
【００２４】
【表１】
2006077068.tif 000002
【００２５】
【表２】
2006077068.tif 000003
【００２６】
【表３】
2006077068.tif 000004
【００２７】
表Ｉ脚注
＊１：日本ゼオン（株）製ＳＢＲ（Ｎｉｐｏｌ９５２８Ｒ）
＊２：日本ゼオン（株）製ＢＲ（ＮｉｐｏｌＢＲ１２２０）
＊３：ローディア製シリカ（ＺＥＯＳＩＬ  １６５ＧＲ）
＊４：巴工業（株）製Ｈｉ−タルクプレミアム（平均粒子径０．５μｍ）
＊５：デグッサ社製シランカップリング剤
＊６：昭和キャボット（株）製ＨＡＦ級カーボンブラック（ショウブラックＮ３３９）
＊７：６Ｃ  ＦＬＥＸＹＳ社製老化防止剤（ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ  ６ＰＰＤ）
＊８：ＲＤ  バイエル社製老化防止剤（ＶＵＬＫＡＮＯＸ  ＨＳ／ＬＧ）
＊９：東邦亜鉛（株）製亜鉛華（銀嶺）
＊１０：日本油脂（株）製ステアリン酸（ビーズステアリン酸）
＊１１：ジャパンエナジー（株）製プロセスオイルＸ−１４０
＊１２：大内新興化学（株）製加硫促進剤（ノクセラーＮＳ−Ｐ）
＊１３：ＤＰＧ  住友化学工業（株）製加硫促進剤（サンセラーＤ−Ｇ）
＊１４：細井化学工業（株）製油処理硫黄（硫黄：油＝１００：５）
＊１５：天然ゴム（ＴＳＲ２０）
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明に従えば、ＳＢＲを主体とするゴム組成物に含水系炭酸マグネシウムを配合することにより、耐摩耗性を損なうことなく、ウェット性能を改良することができ、更にこれに含硫黄シランカップリング剤を配合することによって転がり抵抗を改良することもできるので、特に夏用乗用車タイヤトレッドなどとして有用である。