(57)【要約】【課題】本発明は、変形しにくいタイヤ用ゴム組成物を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対し、ガラス繊維を０．１〜７０質量部含有することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００質量部に対し、ガラス繊維を０．１〜７０質量部含有することを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
ガラス繊維の平均単繊維直径が、０．５〜１００μｍ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】
ガラス繊維の平均単繊維長が、０．０１〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項４】
ガラス繊維の表面が、表面処理剤によって処理されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項５】
ガラス繊維が、ガラス組成として、酸化物換算の質量百分率表示で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３０％、ＭｇＯ  ０〜１５％、ＣａＯ  ０〜３０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜１０％、ＺｒＯ２  ０〜２０％を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項６】
ガラス繊維が、ガラス組成として、酸化物換算の質量百分率表示で、ＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜1０％、ＭｇＯ  １〜１５％、ＣａＯ  ０〜３０％を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項７】
ガラス繊維のヤング率が、６０ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項８】
ガラス繊維の内部摩擦が、２．５×１０−３以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項９】
酸化物換算の質量百分率表示で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３０％、ＭｇＯ  ０〜１５％、ＣａＯ  ０〜３０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜１０％、ＺｒＯ２  ０〜２０％を含有するガラス組成となるように調合した原料バッチをガラス溶融炉で溶融し、得られた溶融ガラスを繊維状に成形し、その表面を表面処理剤によって処理した後、切断することを特徴とするタイヤ用ガラス繊維の製造方法。
【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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の低燃費化に対する要求が高まっており、それに対応して転がり抵抗を低減し燃費を向上させた低燃費タイヤの開発が進められている。タイヤは路面回転時に変形するが、変形時に運動エネルギーの一部がゴム内部で失われ、熱エネルギーとして損失する。この変形が転がり抵抗上昇の主要因であるため、タイヤの変形を小さくし発熱を抑えることが、タイヤの燃費向上に重要である。
【０００３】
タイヤの転がり抵抗を低減する方法として、タイヤ用ゴム組成物の補強用充填材であるカーボンブラックの含有量を低減する方法が知られている。しかし、この場合、タイヤの硬度が低下するため、耐磨耗性が悪化したり、車のハンドリング性能（操縦安定性）が低下したりするという問題があった。
【０００４】
そこで、カーボンブラックの代わりに高比表面積のシリカナノ粒子を補強材として用いることで、低燃費性と耐摩耗性を両立することが提案されている（特許文献１参照）。しかし、シリカナノ粒子は粒子径が小さいため、タイヤのゴムとシリカナノ粒子を強固に架橋させるための表面処理剤をコーティングすることが困難であり、ゴムとの接着性が十分に得られない虞があった。
【０００５】
また、特許文献２では、カーボンブラックの代わりに、シリカナノ粒子と脂肪族ポリアミドやポリエステル等の有機繊維をゴムに配合することで、低燃費性を向上させることが提案されている。しかし、有機繊維はヤング率が小さいため、走行中のタイヤの変形を十分に抑えることができない虞がある。更に、有機繊維は低比重のため、工程で飛散しやすく、作業環境などの点で問題が多い。また、混練時にゴム中に分散しにくく、分散不良をおこすという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０５０５７０号公報
【特許文献２】特開２００２−１５５１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した状況に鑑み、変形しにくいタイヤ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】
【０００８】
タイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対し、ガラス繊維を０．１〜７０質量部含有することを特徴とする。
【０００９】
このようにすることで、変形しにくいタイヤ用ゴム組成物とすることが可能になる。
【００１０】
なお、本発明において、「ガラス繊維」とは、グラスウールやウィスカー等のガラス短繊維を除く、ガラス長繊維とその加工物のことを指す。例えば、ガラス長繊維を所定長に切断したガラスチョップドストランドや、ガラス長繊維を粉砕して得られるミルドファイバーの他、ガラスクロス、ガラスフィラー、ガラスペーパー、不織布、コンティニアスストランドマット、編物、ガラスロービング等、いかなる形状に成形・加工して使用することも可能である。また、ガラス繊維の断面形状は通常の略円形でなくともよく、楕円、長円、マユ形等の扁平断面繊維や、四角形、三角形等の異形断面繊維であってもよい。
【００１１】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス繊維の平均単繊維直径が、０．５〜１００μｍであることが好ましい。
【００１２】
このようにすることで、ゴム組成物の硬度を適正化でき、変形しにくいタイヤ用ゴム組成物とすることが容易になる。また、ガラス繊維をタイヤ表面に突出させるようにした場合、タイヤの氷雪上性能を向上できる。なお、平均単繊維直径は、ＪＩＳ  Ｒ  ３４２０：２０１３のＡ法（輪郭法）で測定した値である。
【００１３】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス繊維の平均単繊維長が、０．０１〜５ｍｍであることが好ましい。
【００１４】
このようにすることで、変形しにくいタイヤ用ゴム組成物とすることが容易になる。また、ガラス繊維をタイヤ表面に突出させるようにした場合、タイヤの氷雪上性能を向上できる。なお、平均単繊維長はＪＩＳ  Ｒ  ３４２０：２０１３のＡ法（輪郭法）に準ずる方法で測定した値である。
【００１５】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス繊維の表面が、表面処理剤によって処理されていることが好ましい。
【００１６】
このようにすることで、ゴム組成物中におけるガラス繊維の分散性やゴムとの接着性を高めることができる。その結果、転がり抵抗性能に優れたタイヤ用ゴム組成物を得ることが容易になる。
【００１７】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス繊維が、ガラス組成として、酸化物換算の質量百分率表示で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３０％、ＭｇＯ  ０〜１５％、ＣａＯ  ０〜３０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜１０％、ＺｒＯ２  ０〜２０％を含有することが好ましい。
【００１８】
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス繊維が、ガラス組成として、酸化物換算の質量百分率表示で、ＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜1０％、ＭｇＯ  １〜１５％、ＣａＯ  ０〜３０％を含有することが好ましい。
【００１９】
このようにすることで、ヤング率に優れたガラスとなり、タイヤの変形抑制効果が更に高くなり、十分な剛性を有し、変形しにくいタイヤ用ゴム組成物とすることが可能になる。
【００２０】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス繊維のヤング率が、６０ＧＰａ以上であることが好ましい。
【００２１】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス繊維の内部摩擦が、２．５×１０−３以下であることが好ましい。
【００２２】
このようにすることで、熱エネルギーの損失の少ないタイヤ用ゴム組成物を得ることが容易になる。
【００２３】
本発明のタイヤ用ガラス繊維の製造方法は、酸化物換算の質量百分率表示で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３０％、ＭｇＯ  ０〜１５％、ＣａＯ  ０〜３０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜１０％、ＺｒＯ２  ０〜２０％を含有するガラス組成となるように調合した原料バッチをガラス溶融炉で溶融し、得られた溶融ガラスを繊維状に成形し、その表面を表面処理剤によって処理した後、切断することを特徴とする。
【００２４】
このようにすることで、ガラス繊維に任意の表面処理剤を均一に処理しやすくなるため、ゴム組成物中におけるガラス繊維の分散性やゴムとの接着性を高めることができる。その結果、転がり抵抗性能に優れたタイヤ用ゴム組成物を得ることが容易になる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対しガラス繊維を０．１〜７０質量部含有しているため、路面回転時のタイヤの変形を抑え熱エネルギーの損失を低減可能なタイヤ用ゴム組成物を得ることができる。
【００２６】
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物に含有されるガラス繊維の表面には、親水性であるシラノール基が多数存在しているため、ガラス繊維を含有したゴム組成物からなるタイヤは、ウエット路面とタイヤとの凝集力が増大し、ウエットグリップ性能が高くなることも期待できる。
【００２７】
このように、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、低燃費タイヤ用途として適している。なお、低燃費タイヤとは、ＪＡＴＭＡ（一般社団法人  日本自動車タイヤ協会）が策定した等級制度で、低燃費性（転がり抵抗性能）と安全性（ウエットグリップ性能）がそれぞれの基準値をクリアしているタイヤのことである。等級制度では、転がり抵抗係数（ＲＲＣ）（単位：Ｎ／ｋＮ）として、ＲＲＣ≦６．５をＡＡＡ、６．６≦ＲＲＣ≦７．７をＡＡ、７．８≦ＲＲＣ≦９．０をＡ、９.１≦ＲＲＣ≦１０．５をＢ、１０．６≦ＲＲＣ≦１２．０をＣと分類し、ウエットグリップ性能（Ｇ）（単位：％）として、１５５≦Ｇをａ、１４０≦Ｇ≦１５４をｂ、１２５≦Ｇ≦１３９をｃ、１１０≦Ｇ≦１２４をｄと分類している。そのうち、低燃費タイヤの性能要件は、転がり抵抗係数（ＲＲＣ）が「９．０以下」、ウエットグリップ性能（Ｇ）が「１１０以上」、つまり、転がり抵抗性能の等級がＡ以上で、ウエットグリップ性能の等級がａ〜ｄの範囲内にあることと定められている。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス繊維を含有する。以下、ガラス繊維について詳述する。
【００２９】
ガラス繊維の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．１〜７０質量部であり、好ましくは、０．５〜６０質量部、１〜５０質量部、１．５〜４０質量部、２〜３０質量部である。ガラス繊維の配合量が少なすぎると、ゴム組成物の硬度が不十分になり、タイヤの変形を抑えることができない。また、タイヤ表面に突出するガラス繊維の量が少なくなり、タイヤの氷雪上性能が低下する。一方、ガラス繊維の配合量が多すぎると、タイヤの剛性が高くなりすぎ、グリップ性能が低下する虞がある。
【００３０】
また、ガラス繊維の平均単繊維直径は、０．５〜１００μｍが好ましく、１〜８０μｍ、２〜５０μｍ、３〜３０μｍ、６〜２０μｍ、９〜１７μｍ、特に１０〜１５μｍであることが好ましい。配合するガラス繊維の径が小さすぎると、タイヤの変形を抑える効果が十分に得られない。また、タイヤの氷雪上性能が低下する。更に、ガラス繊維の紡糸が困難になり、製造コストが上昇する。一方、ガラス繊維の径が大きすぎると、タイヤの剛性が高くなりすぎ、グリップ性能が低下する虞がある。また、氷雪面とタイヤ面との摩擦が少なくなり、氷雪上性能が低下する。
【００３１】
また、ガラス繊維の平均単繊維長は、好ましくは０．０１〜５ｍｍ、０．０３〜４ｍｍ、特に、０．０５〜３ｍｍである。このようにすることで、変形しにくいタイヤ用ゴム組成物とすることが可能になる。また、氷雪上性能を向上させることができる。配合するガラス繊維の長さが短すぎると、タイヤの変形を抑える効果が十分に得られない。また、氷雪上性能が低下する。更に走行によりガラス繊維がタイヤ表面より脱落しやすくなる。一方、配合するガラス繊維の長さが長すぎると、タイヤ用ゴム組成物の製造工程において、ゴムの混練や加工が難しくなる。
【００３２】
このように、本発明のゴム組成物は、転がり抵抗性能に優れ、更に、氷雪上性能を向上させるという優れた効果を奏する。しかも、ガラス繊維の平均単繊維直径や平均単繊維長を変更することで、ゴム組成物の特性を任意に調整可能である。
【００３３】
例えば、ゴム組成物の転がり抵抗性能を重視する場合は、配合するガラス繊維の繊維長を一定以下にすればよい（以降、マイクロガラス繊維とする）。このようにすれば、ガラス繊維がゴム中に分散しやすく、ゴム成分と反応しやすくなることから、ゴム組成物の改質に効果的である。このようなマイクロガラス繊維の平均単繊維長は、０．０３〜０．６ｍｍ、０．０４〜０．５ｍｍ、特に０．０５〜０．４ｍｍであることが好ましい。
【００３４】
また、ゴム組成物の氷雪上性能を重視する場合は、配合するガラス繊維の繊維長を一定以上にすればよい（以降、ミリガラス繊維とする）。このようにすれば、タイヤ表面にガラス繊維を突出しやすくできるため、氷雪上性能を向上させるのに効果的である。このようなミリガラス繊維の平均単繊維長は、０．４５〜５．０ｍｍ、０．５〜４.５ｍｍ、１〜４．０ｍｍ、特に１．５〜３.５ｍｍであることが好ましい。
【００３５】
本発明のゴム組成物は、ガラス形状の異なる複数のガラス繊維を任意の割合で混合することができる。例えば、ゴム組成物中の全ガラス繊維に対し、上記のマイクロガラス繊維の混合割合を、０〜１００％、１０〜７５％、２０〜６０％、特に３０〜５０％にすることが可能である。
【００３６】
本発明に係るガラス繊維は、その表面が、表面処理剤によって処理されていることが好ましい。表面処理剤は、ガラス繊維の表面を保護したり、加工性を向上させたりすると共に、ゴム成分とガラス繊維の接着性を高める働きを有する。適切な表面処理剤を選択することで、ゴム組成物中におけるガラス繊維の分散性やゴムとの接着性を高めることができ、その結果、より変形しにくいタイヤ用ゴム組成物を得ることができる。
【００３７】
このように、ガラス繊維を表面処理剤で処理することにより、ガラス繊維表面のシラノール基を疎水化してゴム組成物中でのガラス繊維の分散性を向上すると共に、表面処理剤がゴム分子と結合して、ゴム組成物中のガラス繊維の接着性を高め、ゴム組成物を効果的に補強することができる。
【００３８】
なお、各種表面処理剤は、上記のようにガラス繊維の表面に直接処理するとゴム組成物を効果的に補強できるため好ましいが、表面処理剤をゴム組成物中に添加剤として添加することでガラス繊維表面に作用させ、処理してもよい。
【００３９】
本発明に係るガラス繊維の表面処理剤として、カップリング剤、結束剤、潤滑剤、静電気防止剤、消泡剤等を用いることができる。これらの成分は、求められる特性に合わせて適宜選択可能である。
【００４０】
カップリング剤として、例えば、アミノシラン、エポキシシラン、ビニルシラン、アクリルシラン、クロルシラン、メルカプトシラン、ウレイドシラン、などが挙げられる。シランカップリング剤により、ゴム成分とガラス繊維との結合性が向上するとともに、ガラス繊維表面の傷や侵食を防止することが可能となる。例として、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、エトキシ（３−メルカプトプロピル）ビス（３，６，９，１２，１５−ペンタオキサオクタコサン−１−イルオキシ）シラン［エボニック・デグサ社製：Ｓｉ３６３］、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製のＮＸＴ−Ｚ３０，ＮＸＴ−Ｚ４５，ＮＸＴＺ６０，ＮＸＴシランなどのメルカプト基を含有するシランカップリング剤、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−［３−（トリエトキシシリル）−プロピル］−ジスルフィド、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−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、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、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、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、ビス（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィドなどが挙げられる。これらの表面処理剤は、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４１】
また、結束剤として、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、オレフィン樹脂などが挙げられる。
【００４２】
ウレタン樹脂としては、例えば、高分子ポリオール、有機ジイソシアネート、鎖伸長剤及び／または架橋剤とから誘導されてなるものが挙げられる。高分子ポリオールとして、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリネオペンチルテレフタレートジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポリバレロラクトンジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、などのポリエステルポリオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ビスフェノール類のエチレンオキシド及び／またはプロピレンオキシド付加物、などのポリエーテルポリオール、などが挙げられる。有機ジイソシアネートとして、２，４’−もしくは４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４−もしくは２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジベンジルジイソシアネート、１，３−もしくは１，４−フェニレンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、などの芳香族ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、リジンジイソシアネート、などの脂肪族ジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）、などの脂環式ジイソシアネートなどが挙げられる。鎖伸長剤及び／または架橋剤としては、数平均分子量が６０〜５００未満の活性水素含有化合物、例えば多価アルコール［エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、３−メチルペンタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（ヒドロキシエチル）ベンゼン、２，２−ビス（４，４’−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、などの２価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、などの３価アルコール、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、α−メチルグルコシド、ソルビトール、キシリット、マンニット、ジペンタエリスリトール、グルコース、フルクトース、ショ糖、などの４〜８価のアルコールなど］、多価フェノール類（ピロガロール、カテコール、ヒドロキノンなどの多価フェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ 、ビスフェノールＳ などのビスフェノール類など）、ポリアミン（エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、などの脂肪族ポリアミン、イソホロンジアミン、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、などの脂環族ポリアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、などの芳香族ポリアミン、キシリレンジアミン、などの芳香脂環族ポリアミン、ヒドラジンもしくはその誘導体など）などが挙げられる。これらは、一種単独で使用、あるいは二種以上を任意の割合で組み合わせて使用することができる。
【００４３】
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型２官能エポキシ樹脂、ビフェニル変性ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフトール−クレゾール共縮合ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール− フェノール共縮合ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは、一種単独で使用、あるいは二種以上を任意の割合で組み合わせて使用することができる。
【００４４】
オレフィン樹脂としては、例えば、超高分子量ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、超低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン共重合体、などが挙げられる。ポリエチレン共重合体としては、エチレンモノマーと、エチレンモノマーと共重合可能なモノマーであるプロピレン、ブテン−１、酢酸ビニル、イソプレン、ブタジエンあるいはアクリル酸、メタクリル酸などのモノカルボン酸類あるいはこれらのエステル酸類、マレイン酸、フマル酸あるいはイタコン酸、などのジカルボン酸類などを通常の方法により共重合させたものが挙げられる。これらは、一種単独で使用、あるいは二種以上を任意の割合で組み合わせて使用することができる。
【００４５】
また、潤滑剤を用いてもよく、例えば、カルナウバワックスやラノリンワックス、などの動植物系または鉱物系のワックス、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪酸エーテル、芳香族系エステル、芳香族系エーテルなどの界面活性剤が挙げられる。これらは、一種単独で使用、あるいは二種以上を任意の割合で組み合わせて使用することができる。
【００４６】
また、本発明のゴム組成物は、表面処理剤の異なるガラス繊維を任意の割合で混合して用いてもよい。
【００４７】
本発明に係るガラス繊維は、ガラス繊維形状に成形できるのであればどのような組成でもよい。例えば、ガラス組成として、酸化物換算の質量百分率表示で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３０％、ＭｇＯ  ０〜１５％、ＣａＯ  ０〜３０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜１０％、ＺｒＯ２  ０〜２０％であるガラス繊維を使用することが好ましい。
【００４８】
ガラス組成を、上述した各成分の含有範囲に限定する理由を以下に述べる。なお、以降の説明において、特別な断りがない限り、％表示は質量％を示す。
【００４９】
ＳｉＯ２はガラス構造において、その網目状構造の骨格を形成する成分である。ガラス中のＳｉＯ２含有量が少なすぎると、ガラスの構造強度が著しく悪化し、十分な強度が得られない。また、耐水性や耐酸性が悪化する。一方、ＳｉＯ２含有量が多すぎると、ガラスの粘度が上昇し溶融性が悪くなる。以上の観点から、ＳｉＯ２の含有量は、３０〜８０％、３２〜７８％、特に３４〜７７％であることが好ましい。
【００５０】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの分相化やガラス融液中の結晶の晶出を抑制する成分であるが、含有量が多すぎると溶融温度及び紡糸温度が上昇し、溶融性が悪化する。このような観点から、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、０〜３０％、０〜２８％、特に０．１〜２６％であることが好ましい。
【００５１】
Ｂ２Ｏ３は、ＳｉＯ２と同様にガラス網目構造において骨格を形成する成分であるが、溶融温度及び紡糸温度を低下させる役割を有する成分である。Ｂ２Ｏ３含有量が多すぎると、溶融時や紡糸時のＢ２Ｏ３蒸発量が多くなり、均質なガラスを得ることが困難となり、また、ガラスの耐酸性が悪化する。以上の観点から、Ｂ２Ｏ３の含有量は、０〜３０％、０〜２８％、特に０．１〜２５％であることが好ましい。
【００５２】
ＭｇＯはガラス原料を溶融しやすくする融剤としての働きを有する成分であると同時にガラスの粘度低下に非常に有効であり、溶融時にガラスの泡切れを良くし、均質なガラスを作るのに役立つ成分である。しかし、ガラス中のＭｇＯ含有量が多すぎると、溶融ガラスの分相性が高くなる。以上の観点からＭｇＯの含有量は０〜１５％、０〜１３％、特に０．１〜１１％であることが好ましい。
【００５３】
ＣａＯは、ＭｇＯと同様ガラスの融剤として働くと同時に、ガラスの粘度を低下させる成分である。しかし、ガラス中の含有量が多すぎると、溶融ガラスの分相性が高くなる。以上の観点から、ＣａＯの含有量は、０〜３０％、０．１〜２７％、特に０．２〜２５％であることが好ましい。
【００５４】
ＳｒＯとＢａＯは、共にガラスの粘度を低下させる成分であるが、含有量が多すぎると、溶融ガラスの分相性が高くなる。そのため、ＳｒＯの含有量は、０〜１０％、０〜７％、特に０．０４〜５％であることが好ましい。また、ＢａＯの含有量は、０〜３０％、０〜２８％、特に０．０４〜２７％であることが好ましい。
【００５５】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯあるいはＫ２Ｏとして表されるアルカリ金属酸化物は、融剤として働き、紡糸温度を低下させる役割を有する成分である。しかしアルカリ金属酸化物は、ガラス組成中の含有量が多くなると耐水性が悪くなる。そのため、Ｌｉ２Ｏの含有量は、０〜５％、０〜４％、特に０〜２％であることが好ましい。また、Ｎａ２Ｏの含有量は、０〜２０％、０〜１８％、特に０．０１〜１６％であることが好ましい。また、Ｋ２Ｏの含有量は、０〜５％、０〜４％、特に０．０１〜３％であることが好ましい。
【００５６】
ＴｉＯ２はガラスの融剤として働くと同時にガラスの粘度を低下させる成分である。また、ガラスのヤング率を向上させる成分でもある。一方、ＴｉＯ２の含有量が多すぎると、ガラスへの着色作用が顕著になり、ガラス繊維の外見に影響を与える。以上の観点から、ＴｉＯ２の含有量は、０〜１０％、０〜９．８％、特に０．１〜９．７％であることが好ましい。
【００５７】
ＺｒＯ２はガラスの耐水性・耐アルカリ性を向上させる成分である。しかし、ＺｒＯ２の含有量が多すぎると、ガラスの粘度が上昇する。また、溶融ガラス中に結晶が晶出しやすくなり、紡糸時に糸切れの原因となって生産性が低下する。以上の観点から、ＺｒＯ２の含有量は、０〜２０％、０〜１９．５％、特に０超〜１９．１％であることが好ましい。
【００５８】
なお、上述した以外にも、ガラス繊維の特性（特にヤング率）に大きな影響がないならば、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＳＯ３、Ｆ、Ｃｌ等の各種成分をそれぞれ１５％まで含有することができる。
【００５９】
本発明に係るガラス繊維において、要求特性に応じたより好適な組成範囲を以下に例示する。
【００６０】
（ガラス組成Ａ）
ガラス繊維を高ヤング率のガラス繊維とすることで、より変形しにくく、転がり抵抗性能に優れたタイヤ用ゴム組成物を得ることが容易になる。また、氷雪上性能を向上させるのにも効果的である。
【００６１】
高ヤング率を有するガラス繊維としては、ガラス組成として、酸化物換算の質量百分率表示で、ＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜1０％、ＭｇＯ  １〜１５％、ＣａＯ  ０〜３０％であることが好ましい。以下、ガラス組成を上述した各成分の含有範囲に限定する理由を説明する。
【００６２】
ＳｉＯ２は、ガラス骨格構造を形成する主要成分である。また、ガラスの機械的強度やガラスの耐酸性を向上させる成分でもある。一方、ＳｉＯ２の含有量が多すぎると、溶融ガラスの粘度が高くなりすぎて均質な溶融状態にしにくくなり、その結果、ガラス繊維径の調整が困難となるため好ましくない。また、粘度が高いとガラスの溶融に必要なエネルギーが増大し、貴金属製ブッシングの損傷が激しくなって交換頻度が上がり、生産コストが高くなる。以上の観点から、ＳｉＯ２の含有量は、５０〜７０％、５０〜６５％、特に５５〜６５％であることが好ましい。
【００６３】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの化学的耐久性や機械的強度を高める成分であり、ガラスのヤング率を向上させる成分である。Ａｌ２Ｏ３を含有させるとガラスの機械的な強度が向上し、ガラスのヤング率が向上しやすい。また、Ａｌ２Ｏ３はガラス中に適量含有させることによって、溶融ガラス中での結晶の晶出や分相生成を抑制する効果を有するが、多量に含有すると溶融ガラス中に失透結晶が生じやすくなる。以上の観点から、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、１〜３０％、２〜２８％、３〜２７％、特に５〜２５％であることが好ましい。
【００６４】
Ｂ２Ｏ３はＳｉＯ２と同様に、ガラス網目構造においてその骨格をなす成分であるが、ガラスの粘性を低下させて泡切れを促進し、生産性を良好にでき、細番手のガラス繊維の製造を容易にする成分でもある。一方、ガラス組成中のＢ２Ｏ３の含有量が多くなりすぎると、溶融中にＢ２Ｏ３の蒸発量が多くなり、溶融ガラスを均質な状態に維持するのが困難となる場合もある。以上の観点から、Ｂ２Ｏ３の含有量は、０〜１０％、０〜８％、特に０〜５％であることが好ましい。
【００６５】
ＭｇＯは、ガラス原料を溶融しやすくする融剤としての働きを有する成分であり、ガラス溶解時の粘性を低下させて泡切れを促進し、紡糸温度を低下させる働きを有する。また、ガラスの機械的強度を向上し、ヤング率を向上させる成分でもある。一方、ＭｇＯの含有量が多すぎると、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多いガラス組成中では失透が晶出しやすくなり、紡糸時にブッシングのノズル詰まりの原因となる場合がある。以上の観点から、ＭｇＯの含有量は、１〜１５％、２〜１４％、３〜１３％、特に５〜１１％であることが好ましい。
【００６６】
ＣａＯは、ＭｇＯ成分と同様にガラス原料を溶融しやすくする融剤としての働きを有する成分であり、ガラス溶解時の粘性を低下させて泡切れを促進し、紡糸温度を低下させる成分である。また、ガラスの機械的強度を向上し、ヤング率を向上させる成分でもある。一方、ＣａＯの含有量が多くなりすぎると、失透が晶出しやすくなる。以上の観点から、ＣａＯの含有量は、０〜３０％、０〜２０％、特に０超〜１５％であることが好ましい。
【００６７】
ガラス組成Ａにおいては、上記の成分（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ）以外の成分を含みうる。ただし上記の成分の含有量が合量で９０％以上、９４％以上、特に９６％以上となるように組成を調節することが望ましい。その理由は、これらの成分の合量が９０％未満の場合、意図しない異種成分の混入によって耐アルカリ性、耐酸性、耐水性が低下して製品としての特性が低下したり、紡糸温度と液相温度の差が小さくなって生産性が低下したりする等の不都合が生じやすいためである。
【００６８】
ガラス組成Ａにより作製されるガラス繊維は、ヤング率が、６０ＧＰａ以上、７０ＧＰａ以上、８０ＧＰａ以上、８２ＧＰａ以上、特に８５ＧＰａ以上であることが好ましい。このようにすると、より変形しにくいタイヤ用ゴム組成物を得ることができる。また、氷雪上性能の向上にも効果的である。
【００６９】
（ガラス組成Ｂ）
ガラス繊維を、耐酸性、耐アルカリ性に優れたガラス繊維とすることで、変形しにくく、転がり抵抗性能に優れたゴム組成物を得ることが容易になる。また、酸やアルカリに対する耐劣化特性を向上させたタイヤ用ゴム組成物を得ることが容易になる。このようなガラス繊維としては、ガラス組成として、酸化物換算の質量百分率表示で、ＳｉＯ２  ５０〜６８％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜５％、ＣａＯ  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  １０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％、ＺｒＯ２  ８．５〜２０％、ＴｉＯ２  ０〜１０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％であることが好ましい。以下、ガラス組成を上述した各成分の含有範囲に限定した理由を説明する。
【００７０】
ＳｉＯ２は、ガラス骨格構造を形成する主要成分であり、ガラスの耐酸性を向上させる成分でもある。ＳｉＯ２の含有量が少なすぎると、ガラスの機械的強度が低下しやすくなる。また、ガラスの耐酸性が低下する。一方、ＳｉＯ２の含有量が多すぎると、ガラスの粘度が高くなってガラスの溶融に必要なエネルギーが増大する。また、貴金属製ブッシングの損傷が激しくなって交換頻度が高くなり、生産コストが高くなる。更に、ガラスの耐アルカリ性が低下する。以上の観点から、ＳｉＯ２の含有量は、５０〜６８％、５５〜６５％、特に５７〜６２％であることが好ましい。
【００７１】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの化学的耐久性や機械的強度を高める成分である。一方、Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの粘度を上昇させる成分でもある。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、ガラスの粘度が高くなってガラスの溶融に必要なエネルギーが増大する。以上の観点から、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、０〜５％、０〜３％、特に０〜１％であることが好ましい。
【００７２】
ＣａＯは、ガラスの粘度を低下させる成分である。ＣａＯの含有量が多すぎると、ガラス中にＺｒ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｃａを含む結晶が析出しやすくなってガラスの液相温度が上昇し、紡糸温度と液相温度の差が小さくなって生産性が低下する虞がある。以上の観点から、ＣａＯの含有量は、０〜１０％、０超〜８％、０．２〜７％、特に０．４〜６％であることが好ましい。
【００７３】
Ｎａ２Ｏは、ガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性や成形性を高める成分である。Ｎａ２Ｏの含有量が少なすぎると、ガラスの粘度が高くなり、ガラスの溶融に必要なエネルギーが増大する。また、貴金属製ブッシングの損傷が激しくなって交換頻度が高くなり、生産コストが高くなる。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が多すぎると、ガラスの液相温度が高くなり、紡糸温度と液相温度の差が小さくなって生産性が低下する。また、ガラスの耐水性が低下する。以上の観点から、Ｎａ２Ｏの含有量は、１０〜２０％、１１〜１９％、特に１２〜１８％であることが好ましい。
【００７４】
Ｋ２ＯはＮａ２Ｏと同様に、ガラスの粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。Ｋ２Ｏの含有量が多すぎると、ガラスの耐水性が低下する。また、原料バッチが水分を吸収しやすくなり、原料粉末の凝集体（いわゆる「だま」）が形成されやすい。原料粉末の凝集体が形成されると原料バッチの溶解性が悪化し、ガラス繊維中に未溶解のジルコニアが残留しやすくなって好ましくない。以上の観点から、Ｋ２Ｏの含有量は、０〜５％、０〜４％、特に０〜３％であることが好ましい。
【００７５】
ＺｒＯ２は、ガラスの耐アルカリ性、耐酸性及び耐水性を向上させる成分である。ＺｒＯ２の含有量が少なすぎるとガラス繊維用ガラス組成物の耐アルカリ性が低下する。一方、ＺｒＯ２の含有量が多すぎるとガラスの液相温度が高くなり、紡糸温度と液相温度の差が小さくなって生産性が低下する。以上の観点から、ＺｒＯ２の含有量は、８．５〜２０％、９〜１９．５％、９〜１９％、特に９．５〜１８％であることが好ましい。
【００７６】
ＴｉＯ２は、ガラスの耐水性及び耐アルカリ性を向上させると共に、紡糸温度を下げ、液相温度を大幅に低下させる成分である。また、紫外線を吸収し、ガラスやゴム組成物の紫外線による劣化を抑制する効果がある。ＴｉＯ２の含有量が少なすぎると、ガラスの耐水性と耐アルカリ性が低下する。また、紡糸温度が上昇して生産コストが高くなる。一方、ＴｉＯ２の含有量が多すぎると、ガラス中にＴｉＯ２を含む結晶が析出しやすくなって液相温度が大幅に上昇する。その結果、紡糸温度と液相温度の差が小さくなり、生産性が低下する。以上の観点から、ＴｉＯ２の含有量は、０〜１０％、０．１〜９％、０．２〜８％、特に０．２〜７％であることが好ましい。
【００７７】
Ｂ２Ｏ３は紡糸温度を下げ、液相温度を大幅に低下させる成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、紡糸温度が上昇し、紡糸温度と液相温度の差が小さくなって生産性が低下する。また、Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると、ガラスの耐アルカリ性が低下する。以上の観点から、Ｂ２Ｏ３の含有量は、０〜１０％、０．１〜９％、特に０．１〜７．８％であることが好ましい。
【００７８】
なお、ガラス組成Ｂは、上記の成分（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３）以外の成分を含みうる。ただし上記の成分の含有量が合量で９８％以上、特に９９％以上となるように組成を調節することが望ましい。その理由は、これらの成分の合量が９８％未満の場合、意図しない異種成分の混入によって耐アルカリ性、耐酸性、耐水性が低下して製品としての特性が低下したり、紡糸温度と液相温度の差が小さくなって生産性が低下したりする等の不都合が生じやすいためである。
【００７９】
（ガラス組成Ｃ）
ガラス繊維を、誘電特性に優れたガラス繊維とすることで、誘電損失を低減したゴム組成物を得ることが容易になる。これにより、タイヤ用ゴム組成物内に、タイヤの変形や温度変化等をモニタリングしたり、自動車の走行距離や現在位置等を記録したり通信したりする機器を設置した場合に、信号伝播の遅延や熱損失を抑制しやすくなる。そのため、ガラス繊維の周波数１ＭＨｚ、２５℃における誘電率は、４〜８の範囲であることが好ましい。このような低い誘電率を示すガラス繊維としては、ガラス組成として、酸化物換算の質量百分率表示で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜１８％、Ｂ２Ｏ３  １５〜２５％、ＭｇＯ  ０〜６％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ  ０〜１０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ４％未満であることが好ましい。
【００８０】
上記したガラス繊維に加え、本発明に係るガラス繊維は、内部摩擦が低いことも好ましい。例えば、ＳｉＯ２が１００％であるシリカガラスよりも内部摩擦が低いガラスをガラス繊維とすることで、シリカナノ粒子を補強材として使用した場合と比べ、より熱エネルギーの損失の少ないタイヤ用ゴム組成物を得ることが容易になり、タイヤの燃費向上に寄与する。以上の観点から、ガラス繊維の内部摩擦は、２．５×１０−３以下、２．０×１０−３以下、１．５×１０−３以下であることが好ましい。
【００８１】
このように、本発明のゴム組成物は、ゴム組成物の要求特性に合わせたガラス組成を有するガラス繊維を用いることが可能であり、更に、ガラス組成の異なる複数のガラス繊維を任意の割合で混合することも可能である。
【００８２】
本発明のゴム組成物は、主成分としてゴム成分を含む。
【００８３】
本発明のゴム組成物に用いるゴム成分としては、天然ゴムやジエン系ゴム等が好ましい。例えば、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、イソプレン−イソブチレンゴム、ハロゲン化ブチルゴムなどがあげられる。また、シリコーンゴムを配合してもよい。これらのゴム成分は、一種単独で使用、あるいは二種以上を任意の割合で組み合わせて使用することができる。
【００８４】
加えて、本発明のゴム組成物には、タイヤ用ゴム組成物の製造に一般に使用される補強剤（例えばカーボンブラック、シリカ等）、配合剤（例えば加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤等）等を、必要に応じて配合・添加してもよい。更に、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、炭素繊維や金属繊維等のガラス以外の繊維を適宜混合してもよい。
【００８５】
また、本発明のゴム組成物を用いたタイヤ用ゴムを製造するに当たっては、ガラス繊維を含有するゴム組成物をカレンダーロールによって圧延加工し、得られたシートを繰り返し折りたたむ方法を採用することが好ましい。これにより、タイヤトレッド厚さ方向にガラス繊維を配向させることができる。このようにすると氷雪上性能を向上させることができる。
【００８６】
本発明のタイヤ用ガラス繊維の製造方法は、酸化物換算の質量百分率表示で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３０％、ＭｇＯ  ０〜１５％、ＣａＯ  ０〜３０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜１０％、ＺｒＯ２  ０〜２０％を含有するガラス組成となるように調合した原料バッチをガラス溶融炉で溶融し、得られた溶融ガラスを繊維状に成形し、その表面を表面処理剤によって処理した後、切断することが好ましい。
【００８７】
上述したガラス繊維は、所望の性能を実現できるのであれば、どのような製造方法によって製造されたものであってもよい。例えば、直接成形法（ＤＭ法：ダイレクトメルト法）、間接成形法（ＭＭ法：マーブルメルト法）等の各種の製造方法を用途や製造量に応じて採用してよい。すなわち、本発明のガラス繊維は上述に加えて耐熱性ノズルを備えたブッシングからガラス繊維を引き出すことによって所定直径のガラス繊維を得ることによって紡糸されたものであればよい。一例として、本発明のタイヤ用ガラス繊維の製造方法を、直接成形法を例として説明する。
【００８８】
まず酸化物換算の質量％で、所定のガラス組成を有するガラスとなるようにガラス原料を調合する。なおガラス原料の一部または全部にガラスカレットを使用してもよい。各成分の含有量を上記の通りとした理由は既述の通りであり、ここでは説明を省略する。
【００８９】
次いで、調合した原料バッチをガラス溶融炉に投入し、ガラス化し、溶融、均質化する。溶融温度はガラス組成に合わせて適宜調整する。
【００９０】
続いて溶融ガラスを紡糸して繊維状に成形する。詳述すると、溶融ガラスをブッシングに供給する。ブッシングに供給された溶融ガラスは、その底面に設けられた多数のブッシングノズルからフィラメント状に連続的に引き出される。このようにして引き出されたモノフィラメントに各種表面処理剤を塗布する。
【００９１】
ガラス繊維の表面を処理する方法としては、ガラスを繊維状に成形し、任意の表面処理剤をアプリケーター等でその表面に塗布することで処理する。このようにすると、ガラス繊維の凝集や毛羽立ちが起こりにくく、表面処理剤をより均一に処理できる。また、表面処理剤の濃度や種類の変更も容易にできる。
【００９２】
次に、表面処理後のガラス繊維は所定本数に集束され、巻き取った後、必要に応じて切断及び／または粉砕し、チョップドストランド、ミルドファイバー、ヤーン、ロービング等に加工する。なお、チョップドストランドとは、ガラスモノフィラメントを集束したガラス繊維（ストランド）を所定長の長さに切断したものである。また、ミルドファイバーとは、得られたガラス繊維を粉砕機によって所定の平均単繊維長になるように粉砕したものである。
【００９３】
ガラス繊維の表面を処理する方法としては、上記の他、ガラスを繊維状に成形し、巻き取り加工や粉砕加工を行い製品とした後に、別途表面処理剤を噴霧や浸漬等することで処理してもよい。なおこの場合、ガラス繊維の解舒に手間がかかる。また、ガラス繊維が凝集し、表面処理剤の均一な塗布が困難となる場合がある。
【実施例１】
【００９４】
本発明の実施例１に係るガラス繊維用組成物を表1〜５に示す。
【００９５】
【表１】
2019206604.tif 000002
【００９６】
【表２】
2019206604.tif 000003
【００９７】
【表３】
2019206604.tif 000004
【００９８】
【表４】
2019206604.tif 000005
【００９９】
【表５】
2019206604.tif 000006
【０１００】
実施例１（試料Ｎｏ．１〜１４、１６〜５２）および比較例（試料Ｎｏ．１５）の各ガラス試料は以下の手順で作製し、物理特性を計測した。
【０１０１】
まず、表中のガラス組成になるように、任意の天然原料及び／または化成原料を用いて各種ガラス原料を所定量秤量、混合して、ガラスバッチを作製した。次に、このガラスバッチを白金ロジウム坩堝に投入し、大気雰囲気中で１４５０〜１６５０℃、２〜５時間の加熱溶融を実施した。なお、均質な溶融ガラスとするため、加熱溶融の途中で耐熱性撹拌棒を使用して溶融ガラスの撹拌を行った。
【０１０２】
その後、均質な状態となった溶融ガラスをカーボン製の鋳型に流し出して所定形状に鋳込み成形を行い、徐冷操作を行って計測用のガラス成形体を得た。
【０１０３】
密度Ｄは、アルキメデス法により測定した。
【０１０４】
線熱膨張係数αは、ＮＩＳＴのＳＲＭ−７３１、ＳＲＭ−７３８を線熱膨張係数既知の標準試料として使用して校正した線熱膨張計測機器を用いて測定した。
【０１０５】
歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６及びＣ３３８の方法に基づいて測定した。
【０１０６】
紡糸温度Ｔｆ（溶融ガラスの粘度が１０３．０ｄＰａ・ｓにあたる温度）は、白金球引き上げ法により測定した。
【０１０７】
液相温度ＴＬは、次のようにして測定した。各板状ガラスを粉砕し、３００〜５００μｍの範囲の粒度となるように調整した状態で、耐火性の容器に適切な嵩密度を有する状態に充填した。続いて、間接加熱型の温度勾配炉内に入れて静置し、１６時間大気雰囲気中で加熱操作を行った。その後に耐火性容器ごと試験体を取り出し、室温まで冷却後、偏光顕微鏡によって結晶の初相が析出する温度を特定し、液相温度とした。
【０１０８】
紡糸温度Ｔｆと液相温度ＴＬとの温度差（Ｔｆ−ＴＬ）は、両者の値から算出した。
【０１０９】
周波数１ＭＨｚ、２５℃における誘電率及び誘電正接は、各板状ガラスから５０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍの寸法に加工し、１２００番のアルミナ研磨液で研磨した後、精密アニールを施したガラス試料片を用いて測定した。測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０−８７に準拠し、インピーダンスアナライザを使用することによって行った。
【０１１０】
周波数２．４５ＧＨｚ、２５℃における誘電率及び誘電正接は、空洞共振法誘電率測定装置を用いて、共振周波数とＱ値の変化から測定した。
【０１１１】
周波数１０ＧＨｚ、２５℃における誘電率及び誘電正接は、誘電体共振器法誘電率測定装置を用いて、共振周波数とＱ値の変化から測定した。
【０１１２】
ヤング率と剛性率は共振法により測定した。ポアソン比は、ヤング率と剛性率から算出した。内部摩擦は共振法により測定し、共振周波数付近にみられるピークの半価幅を用いて計算した。
【０１１３】
耐水性を示すアルカリ溶出量は、ＪＩＳ  Ｒ３５０２（１９９５）に準拠した方法で測定した。
【０１１４】
耐酸性は次のようにして測定した。まず、上記の板状ガラス試料を粉砕し、直径３００〜５００μｍの粒度のガラスを比重×１質量分だけ精秤し、続いて１０体積％ＨＣｌ溶液１００ｍｌ中に浸漬して、８０℃、１６時間及び９０時間の条件で振とうした。その後、ガラス試料の質量減少率を測定した。
【０１１５】
耐アルカリ性は次のようにして測定した。まず、上記の板状ガラス試料を粉砕し、直径３００〜５００μｍの粒度のガラスを比重×１質量分だけ精秤し、続いて１０質量％ＮａＯＨ溶液１００ｍｌ中に浸漬して、８０℃、１６時間及び９０時間の条件で振とうした。その後、ガラス試料の質量減少率を測定した。
【実施例２】
【０１１６】
次いで、本発明のゴム組成物を実施例２として表６に示す。
【０１１７】
【表６】
2019206604.tif 000007
【０１１８】
まず、実施例１のＮｏ．１、２、４、１２及び１６のガラス組成を有するガラス繊維用組成物を溶融した後、白金製のノズルを有するブッシング装置に供給しフィラメント状に連続的に引き出した。このようにして引き出されたモノフィラメントにシランカップリング剤等を適量塗布し、所定本数毎に集束することによってガラス繊維を得た。次に、得られたガラス繊維を所定の長さに切断し、必要に応じてヘンシェルミキサーとボールミル式粉砕機によって所定の平均単繊維長になるように粉砕した。
【０１１９】
得られたガラス繊維を、ゴム成分（スチレン−ブタジエンゴム）１００質量部に対して、表６に示した割合で配合してミキサーにて混練した後、得られたゴム組成物に加硫促進剤を添加し、５分間練りこみ、ゴム組成物を得た。その後、ゴム組成物を１０センチ角の立方体にプレス加硫し成形した。また別途、ガラス繊維を含まないゴム組成物を作製し、同様の方法で１０センチ角の立方体を得た。
【０１２０】
このようにして得たゴム立方体を下記の方法で評価した。
【０１２１】
ゴム組成物の変形性は、ゴム立方体を机上に静置し、上から指で押すことで評価した。ガラス繊維を含まないゴム立方体の変形度合いを基準とし、基準よりも変形が大きかったものを×、少なかったものを〇とした。
【０１２２】
表６に示す通り、本発明のゴム組成物は変形が小さい。そのため、本発明のゴム組成物を用いたタイヤは、変形しにくいと予測される。なお、表６に示したゴム組成物や用いたガラス繊維は単なる例示であり、試料Ｎｏ．３、Ｎｏ．５〜１１、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１４、Ｎｏ．１７〜５２のガラス組成を有するガラス繊維を用いた場合も、変形しにくいタイヤ用ゴム組成物を得ることができると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明のゴム組成物を用いると、変形しにくい低燃費タイヤを得ることができる。また、本発明のゴム組成物は、要求特性に合わせてゴム組成物を改質できるため、前述した低燃費タイヤだけでなく、通常のオールシーズン用タイヤや、スタッドレスタイヤにも用いることも可能である。更に、本発明のゴム組成物は、タイヤの各部分、例えば、トレッド部、サイドウォール部、ショルダー部、ビード部、インナーライナー部等にも使用することができる。