(57)【要約】【課題】シリカを配合したゴム組成物のモジュラスの向上、転がり抵抗の低減及び加硫速度の改善を図る。【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部、シリカ１０〜１００重量部及びリグニンスルホン酸塩又はその変性体１〜３０重量部を含んでなるタイヤ用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００重量部、シリカ１０〜１００重量部及びリグニンスルホン酸塩又はその変性体１〜３０重量部を含んでなるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
前記シリカのＢＥＴ比表面積が１８０ｍ2／ｇ以下である請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項３】
前記ゴム組成物がテルペン樹脂１〜２０重量部を更に含む請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【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し、更に詳しくはシリカを配合したゴム組成物のモジュラスの向上、転がり抵抗の低減及び加硫速度の改善を図ったタイヤ用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、タイヤ用ゴム組成物、特に空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物にはフィラーとしてシリカが用いられる傾向にある（例えば、非特許文献１）。シリカはカーボンブラックに比べて転がり抵抗を小さくできるが、モジュラス等を上げるためにシリカの配合量を更に増やしていくと、転がり抵抗が悪化するという問題がある。またシリカの配合量が増加すると、加硫速度が遅くなる方向に作用し、生産性を悪くするおそれがあるという問題がある。
【０００３】
【非特許文献１】日本接着学会誌第３７巻５号１９７頁
【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、シリカを配合したゴム組成物の、モジュラスの向上、転がり抵抗の低減、及び加硫速度の改善を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従えば、ジエン系ゴム１００重量部、シリカ１０〜１００重量部及びリグニンスルホン酸塩又はその変性体１〜３０重量部を含んでなるタイヤ用ゴム組成物が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、シリカを配合したゴム組成物中にリグニンスルホン酸塩又はその変性体を配合することにより、ゴム組成物のモジュラスの向上、転がり抵抗の低減及び加硫速度の改善を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明者らは前記課題を解決すべく研究を進めた結果、ジエン系ゴム及びシリカを含むゴム組成物に、リグニンスルホン酸塩又はその変性体を配合することにより、ゴム組成物のモジュラスを向上させ、転がり抵抗を低減させ、そして加硫速度を速めることにより生産性を向上させることに成功した。これはフィラーとゴムとの相溶性を向上させることができるためと考えられる。
【０００８】
本発明に従えば、ジエン系ゴム１００重量部に対し、シリカを１０〜１００重量部、好ましくは２０〜９０重量部、そして、リグニンスルホン酸塩又はその変性体を１〜３０重量部、好ましくは５〜２５重量部配合する。シリカの配合量が少ないとゴムの補強性が不十分となるので好ましくなく、逆に多いと混合加工性が悪化し転がり抵抗も悪化するので好ましくない。一方、リグニンスルホン酸塩又はその変性体の配合量が少ないと加硫速度が遅くなるので好ましくなく、逆に多いと転がり抵抗とモジュラスのバランスが崩れるので好ましくない。
【０００９】
本発明によれば、シリカ系コンパウンドにおいて、リグニンスルホン酸塩又はその変性体、例えばリグニンスルホン酸ナトリウム、リグニンスルホン酸カルシウム、変性リグニンスルホン酸ナトリウム、変性リグニンスルホン酸カルシウムなどを配合することで、コンパウンドのモジュラス向上、転がり抵抗の低減、及びシリカの配合で遅くなる方向にある加硫速度を速める効果が得られる。これはリグニンスルホン酸塩には極性部分（スルホン酸基やフェノール性水酸基）と非極性部分（リグニン骨格を形成する芳香環部分）の両方が存在するため、シリカとゴムの分散を助けるような役割を果たしているものと推測される。なおリグニンスルホン酸塩は公知の化合物であり、一般の市販品を用いることができる。また、変性リグニンスルホン酸塩も公知の化合物であり、代表的なものとしては、還元性糖類などで変性されたリグニンスルホン酸塩などが挙げられ、これも市販品を用いることができる。
【００１０】
本発明において使用することができるシリカには特に制限はなく、タイヤ用に使用することができる任意のシリカを用いることができる。しかしながら、ＡＳＴＭ  Ｄ１９９３−０３にて測定したＢＥＴ比表面積が１８０ｍ2／ｇ以下のシリカが好ましく、更に好ましくは２０〜１７８ｍ2／ｇのシリカを用いることによって、転がり抵抗を更に低減させることができる。
【００１１】
本発明に従えば、前記ゴム組成物に、テルペン樹脂を、ジエン系ゴム１００重量部当り、好ましくは１〜２０重量部、更に好ましくは３〜１５重量部配合することによりグリップを向上させることができる。但しテルペン樹脂を余り多く配合すると転がり抵抗が悪くなる傾向があるが、リグニンスルホン酸の配合により、転がり抵抗の悪化を防ぎながら、グリップの向上が可能となる。本発明において、任意的に使用することができるテルペン樹脂は、例えばリモネン、ジペンテン、α−ピネン、β−ピネン等のテルペン類を重合させて得られる樹脂に加えて、フェノール、スチレン等によって変性させることにより得られる変性テルペン樹脂などの公知の樹脂であり、任意の市販品を用いることができる。
【００１２】
本発明において使用するジエン系ゴムはタイヤ用として使用することができる任意のゴム、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種変性ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）などを単独又は任意のブレンドで用いることができる。
【００１３】
本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、カーボンブラックなどの他の補強剤（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、その他のゴム組成物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】
【００１４】
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。
【００１５】
実施例１〜８及び比較例１〜４
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１．８リットルの密閉型ミキサーで５分間混練し、１５０℃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。結果は比較例１の値を１００として指数表示して表Ｉに示す。
【００１６】
次に得られたゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１６０℃で２０分間加硫して加硫ゴムシートを調製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。結果は比較例１の値を１００として指数表示して表Ｉに示す。
【００１７】
ゴム物性評価試験法
加硫速度：ＪＩＳ  Ｋ６３００−２に準拠してレオメータによりＴ９５（１６０℃にて９５％の加硫度に達する時間）を測定した。この値が小さいほど加硫速度が速く良好であることを示す。
【００１８】
３００％モジュラス：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して引張り試験にて評価した。この値が大きい方が良好であることを示す。
【００１９】
ウェット性能（０℃ｔａｎδ）及び転がり抵抗（６０℃ｔａｎδ）：ＪＩＳ  Ｋ６３９４に準拠して０℃及び６０℃での損失正接（ｔａｎδ）を測定した。測定は東洋精機製作所（株）製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の条件で測定した。０℃ｔａｎδの値が大きいほどウェット性能が良好であり、６０℃ｔａｎδの値が小さいほど転がり抵抗が良好であることを示す。
【００２０】
【表１】
2008308615.tif 000002
【００２１】
【表２】
2008308615.tif 000003
【００２２】
表Ｉ脚注
＊１：天然ゴム（ＴＳＲ−２０）
＊２：日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ  １５０２
＊３：東海カーボン（株）製シーストＮ
＊４：ローディア（株）製Ｚｅｏｓｉｌ  １６５ＧＲ（ＢＥＴ＝１６５ｍ2／ｇ）
＊５：日本製紙ケミカル（株）製サンエキス  Ｐ２０１
＊６：日本製紙ケミカル（株）製バニオール  ＮＤＰ
＊７：ヤスハラケミカル（株）製ＹＳレジン  ＴＯ−１２５
＊８：正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種
＊９：日本油脂（株）製ビーズステアリン酸
＊１０：デグザ（株）製ビス−［３−（トリエトキシシリル）−プロピル］テトラスルフィド（Ｓｉ６９）
＊１１：鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄
＊１２：大内新興化学工業（株）製Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ノクセラーＣＺ−Ｇ）
【００２３】
比較例１はリグニンスルホン酸塩を添加しない例であり、比較例２はシリカを配合せずにカーボンブラックのみを配合した例であり、比較例３はカーボンブラックのみの配合に、リグニンスルホン酸塩を添加した例であり、比較例４はリグニンスルホン酸塩は添加しないでテルペン樹脂を添加した配合である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明によれば、シリカを配合したゴム組成物に、リグニンスルホン酸塩又は変性リグニンスルホン酸塩を配合することにより、モジュラスの向上、転がり抵抗の低減及び加硫速度の改善が可能となり、空気入りタイヤ用、特にそのトレッド用ゴム組成物として有用である。