(57)【要約】【課題】ヒステリシスロスが小さく、弾性率の温度依存性の小さいゴム組成物の提供。【解決手段】天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）及びポリイソプレンゴム（ＩＲ）からなる群から選ばれた少なくとも１種のジエン系ゴム１００重量部並びに、補強性充填剤としてのカーボンブラック及び塩基性硫酸マグネシウムを合計量で５０〜１２０重量部含んでなるタイヤ用ゴム組成物並びにそれを用いた空気入りタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）及びポリイソプレンゴム（ＩＲ）からなる群から選ばれた少なくとも１種のジエン系ゴム１００重量部並びに、補強性充填剤としてのカーボンブラック及び塩基性硫酸マグネシウムを合計量で５０〜１２０重量部含んでなるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
前記塩基性硫酸マグネシウムの量が補強性充填剤の合計量の５〜５０重量％である請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記カーボンブラックがヨウ素吸着量６０〜１６０（ｇ／kg），ＤＢＰ吸収量７０〜１８０×１０-5（ｍ3／kg），ＣＴＡＢ表面積８５〜１３０×１０3（ｍ2／kg）、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）７０〜１３０×１０3（ｍ2／kg）を満足するカーボンブラックである請求項１又は２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム組成物を、アンダートレッド、ベルトコート、ビードフィラー及びリムクッションの少なくとも一つに用いた空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳しくは、カーボンブラックと塩基性硫酸マグネシウムを充填剤として配合したヒステリシスロスが小さく、弾性率の温度依存性が小さいタイヤ用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴムの補強性充填剤としてカーボンブラックが広く用いられていることは周知の通りである。しかしながら、ゴム中にカーボンブラックを補強性充填剤として用いると、ヒステリシスロスが大きくなるという問題があった。近年、かかる問題は、カーボンブラックの少なくとも一部の代わりにシリカを用いることにより解決できることが見出された。しかしながら、シリカはゴムとの分散性が悪く、カップリング剤を使用しなければならないという問題があった（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４８４７６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、ヒステリシスロスが小さく、弾性率の温度依存性が小さいタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）及びポリイソプレンゴム（ＩＲ）からなる群から選ばれた少なくとも１種のジエン系ゴム１００重量部並びに、補強性充填剤としてのカーボンブラック及び塩基性硫酸マグネシウムを合計量で５０〜１２０重量部含んでなるタイヤ用ゴム組成物並びにそれを用いた空気入りタイヤが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ジエン系ゴム組成物に、カーボンブラック及び塩基性硫酸マグネシウムを配合することにより、シランカップリング剤を使用することなく、弾性率を維持したまま、ヒステリシスロスを小さくすることができ、且つ弾性率の温度依存性を小さくすることができる。
【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、カーボンブラックを含むジエン系ゴム組成物に、塩基性硫酸マグネシウムを配合することにより、シランカップリング剤を使用することなく、弾性率を維持したまま、カーボンブラックよりヒステリシスロスを小さくすることができ、且つ弾性率の温度依存性を小さくすることができることを見出した。即ち、本発明ではＮＲ，ＳＢＲ，ＢＲ及びＩＲの少なくとも１種を含むジエン系ゴム１００重量部に対して、補強性充填剤としてカーボンブラック及び塩基性硫酸マグネシウムを合計量で５０〜１２０重量部、好ましくは５０〜８０重量部配合する。
【０００８】
本発明で使用する塩基性硫酸マグネシウムは繊維長が平均５〜１００μｍ、繊維径が０．０１〜５．０μｍの範囲のものが好ましく、総補強性充填剤量の合計量の５〜５０重量％好ましくは１０〜４０重量％配合する（残部はカーボンブラックである。）。この配合量が５０重量％超になると、混合性が悪化するため好ましくなく、逆に５重量％未満の場合は、所望の効果が小さい。本発明で使用する塩基性硫酸マグネシウムは公知であり、例えば硫酸マグネシウムに水酸化マグネシウムをその濃度が０．１〜２０重量％になるように分散させた後、１００〜３００℃で撹拌しながら反応させることで製造することができ、宇部マテリアルズ（株）よりモスハイジとして市販されている。
【０００９】
本発明で用いるカーボンブラックの種類には特に限定はないが、例えばヨウ素吸着量（ＪＩＳ  Ｋ６２１７−１に準拠して測定）６０〜１６０（ｇ／kg），ＤＢＰ吸収量（ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４に準拠して測定）７０〜１８０×１０-5（ｍ3／kg），ＣＴＡＢ表面積（ＪＩＳ  Ｋ６２１７−３に準拠して測定）８５〜１３０×１０3（ｍ2／kg）、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）（ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に準拠して測定）７０〜１３０×１０3（ｍ2／kg）を満足するカーボンブラックを使用するのが好ましい。かかる特性を有するカーボンブラックは公知であり、市販品を使用することができる。
【００１０】
本発明のゴム組成物の引張りモジュラスを維持するためには高アグリゲートのカーボンブラックを用いた方が好ましく、例えばＤＢＰ吸収量が７０×１０3（ｍ2／kg）未満、ヨウ素吸着量が６０未満、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が７０×１０3未満のカーボンブラックを使用すると、１００％モジュラスが低下するおそれがある。
【００１１】
本発明において使用するジエン系ゴムは、前述の如く、ＮＲ，ＳＢＲ，ＢＲ及び／又はＩＲを用いるか、その他の少量成分としてニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）や末端変性されたジエン系ゴムやエポキシ化されたジエン系ゴムなどを配合してもよい。なお、前記ジエン系ゴムはタイヤ用などとして使用できる任意のものとすることができる。
【００１２】
本発明に係るタイヤ用ゴム組成物は、例えば空気入りタイヤのアンダートレッド、ベルトコート、ビードフィラー、リムクッションなどのいずれに用いても所望の空気入りタイヤを得ることができる。
【００１３】
本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、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１〜５及び比較例１〜３
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２リットルの密閉型ミキサーで４．５分間混練し、１４０℃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。
【００１６】
次に得られたゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１４８℃で３０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。結果は表Ｉに示す。なお結果は実施例１〜３は比較例１の値を１００として、実施例４は比較例２の値を１００として、そして実施例５は比較例３の値を１００として、それぞれ、指数表示した。
【００１７】
ゴム物性評価試験法
弾性率（Ｅ’）の温度依存性：２０℃から１００℃における１℃当たりのＥ’の低下率を用いた。つまり、２０℃における貯蔵弾性率Ｅ’（２０℃）から１００℃における貯蔵弾性率Ｅ’（１００℃）を引いて、−８０で割った、（Ｅ’（２０℃）−Ｅ’（１００℃））／（２０−１００）を用いた。なお、測定は、東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメータを用い、静的歪み１０％、動的歪み±２％、周波数２０Hzで測定した。
【００１８】
ｔａｎδ（６０℃）：東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメータを用い静的歪み１０％、動的歪み±２％、周波数２０Hzで測定した。
【００１９】
【表１】
2008222845.tif 000002
【００２０】
表Ｉ脚注
＊１：ＲＳＳ＃３
＊２：東海カーボン（株）製「シーストＭ」
＊３：宇部マテリアルズ（株）「モスハイジ」
＊４：日本油脂（株）製「ビーズステアリン酸」
＊５：正同化学（株）製「酸化亜鉛３種」
＊６：フレキシス社製「６ＰＰＤ」
＊７：ジャパンエナジー（株）製「プロセスＸ−１４０」
＊８：鶴見化学工業（株）製油処理硫黄
＊９：大内新興化学（株）製「ノクセラー  ＮＳ−Ｇ」
＊１０：ＦＬＥＸＳＹＳ（株）「ＰＶＩ」
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上の通り、ゴム組成物にカーボンブラックに加えて、塩基性マグネシウムを配合すると、ゴム組成物の弾性率の温度依存性が小さくなり、ｔａｎδ（６０℃）が小さくなり、そして弾性率の温度依存性が小さいため、空気入りタイヤのビードフィラーやアンダートレッド更にはベルトコート、リムクッションに好適に用いることができる。