(57)【要約】【課題】真球状多孔質シリカの配合により、シリカの分散を改善し、耐摩耗性を向上させたゴム組成物を提供する。【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部に対して、（ｉ）シリカ１〜６９重量部及び（ｉｉ）平均粒径が２〜５μｍ未満、ＢＥＴ比表面積が４００〜７００ｍ2／ｇで、１５重量％トルエンスラリー状態におけるＢ型粘度計による測定温度２５℃下、回転数６０ｒｐｍでの粘度が４００ｍＰａ・秒以下である真球状多孔質シリカ１〜４０重量部を配合し、かつ（ｉ）及び（ｉｉ）の全シリカ配合量が２０〜７０重量部となるように配合してなるゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００重量部に対して、（ｉ）シリカ１〜６９重量部及び（ｉｉ）平均粒径が２〜５μｍ未満、ＢＥＴ比表面積が４００〜７００ｍ2／ｇで、１５重量％トルエンスラリー状態におけるＢ型粘度計による測定温度２５℃下、回転数６０ｒｐｍでの粘度が４００ｍＰａ・秒以下である真球状多孔質シリカ１〜４０重量部を配合し、かつ（ｉ）及び（ｉｉ）の全シリカ配合量が２０〜７０重量部となるように配合してなるゴム組成物。
【請求項２】
前記ジエン系ゴム中に、スチレンブタジエンゴムを３０重量部以上含む、請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のゴム組成物に、シリカ含量に対して５〜１０重量％の含硫黄シランカップリング剤を更に配合したゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴム組成物を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、ゴム組成物に関し、更に詳細には、シリカ配合系ゴム組成物に対して所定量の真球状多孔質シリカを配合することにより、ゴム中でのシリカの分散を改善し、耐摩耗性を向上させたゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴム組成物、特にタイヤ用ゴム組成物にシリカを配合することにより、ウェット性能と低転がり抵抗性を両立させる技術が普及しており、更なる高レベルでのウェット性能と低転がり抵抗性の両立を求めて、種々な加工助剤を配合することが提案されている。例えば、特許文献１には、４５〜４００ｍ2／ｇのＢＥＴ比表面積、４０〜３８０ｍ2／ｇのＣＴＡＢ比表面積、及び２０〜３００ｎｍの平均粒度を有する高分散性シリカをタイヤ用ゴム組成物に使用することで、耐摩耗性と低転がり抵抗性を図ることが、また、特許文献２には、細孔サイズ分布最大が５５〜４００ｎｍで、窒素吸着比表面積が６０〜１３５ｍ2／ｇの第１のシリカと細孔サイズ分布最大が５〜５０ｎｍで、窒素吸着比表面積が１４０〜２５０ｍ2／ｇの第２のシリカとの二種のシリカをゴム組成物に配合することで、耐摩耗性と転がり抵抗の改善を図ることが、また、特許文献３には、平均粒径が１０〜３０μｍで、比表面積が４００〜７００ｍ2／ｇである球状シリカをタイヤトレッドゴムに配合して、耐カット性及び耐永久変形性を改良することが、提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特表２００５−５００４２０号公報
【特許文献２】特開２００１−８９６０５号公報
【特許文献３】特開平６−１１６４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明では、シリカ配合系のゴム組成物に、特定の真球状多孔質シリカを所定量配合することにより、シリカの高度分散を図り、もって耐摩耗性に優れ、ペイン効果の低い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】
【０００５】
本発明によれば、ジエン系ゴム１００重量部に対して、（ｉ）シリカ１〜６９重量部及び（ｉｉ）平均粒径が２〜５μｍ未満、ＢＥＴ比表面積が４００〜７００ｍ2／ｇで、１５重量％トルエンスラリー状態におけるＢ型粘度計による測定温度２５℃下、回転数６０ｒｐｍでの粘度が４００ｍＰａ・秒以下である真球状多孔質シリカ１〜４０重量部を配合し、かつ（ｉ）及び（ｉｉ）の全シリカ配合量が２０〜７０重量部となるように配合してなるゴム組成物が提供される。
【０００６】
また、本発明によれば、かかるゴム組成物を用いた空気入りタイヤが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では、汎用のシリカに比して真球度が高い真球状多孔質シリカをゴム組成物に配合すると、シリカ同士の接触面積が小さくなることで、シリカの凝集が抑制され、そのためゴム中でのシリカの分散性が高度に改善されることを見出したものである。
【０００８】
本発明のゴム組成物に用いられるジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムなどが挙げられる。これらのジエン系ゴムは単独で、あるいは二種以上のブレンドゴムとして使われる。かかるジエン系ゴムが、本発明の空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物として用いられる場合には、当該ゴム成分中にＳＢＲが３０重量部以上含むものとすることが、ウェットグリップ力などを高めるという観点から好ましい。
【０００９】
本発明のゴム組成物に配合される全シリカの配合量としては、前記ジエン系ゴム１００重量部に対して、２０〜７０重量部の量で用いられる。この配合量が２０重量部未満では、所期の補強効果が得られないので好ましくなく、逆に７０重量部を超えると耐摩耗性が低下するので好ましくない。
【００１０】
本発明のゴム組成物に配合されるシリカと併用される特定の真球状多孔質シリカとしては、平均粒径が２〜５μｍ未満、より好ましくは、２．５〜４μｍ、ＢＥＴ比表面積が４００〜７００ｍ2／ｇ、より好ましくは４５０〜６５０ｍ2／ｇ、及び１５重量％トルエンスラリー状態におけるＢ型粘度計による測定温度２５℃下、回転数６０ｒｐｍでの粘度が４００ｍＰａ・秒以下、より好ましくは３５０〜１００ｍＰａ・秒の真球状多孔質シリカが用いられる。当該平均粒径が２μｍ未満のものでは、真球状多孔質シリカとして十分な比表面積が得られず、逆に５μｍ以上のものでは、当該シリカが異物化して耐摩耗性が悪化するので好ましくない。また、ＢＥＴ比表面積が４００ｍ2／ｇ未満のものでは、シリカ同士の接触面積が十分に小さくならないので凝集が起こり、逆に７００ｍ2／ｇを超えると、強度が低くなるため、混練中に破壊するので好ましくない。また、１５重量％トルエンスラリー状態におけるＢ型粘度計による測定温度２５℃下、回転数６０ｒｐｍでの粘度が４００ｍＰａ・秒を超えるものでは、シリカが凝集しゴム中でのシリカ分散が悪化するので好ましくない。
【００１１】
本発明でいう「真球状多孔質シリカの平均粒径」とは、レーザー法で測定した粒子の平均粒径であり、また、その「ＢＥＴ比表面積」とは、簡易ＢＥＴ方式の表面積測定装置を用いて測定した値をいう。かかる真球状多孔質シリカは、公知であり、例えば、高純度硅砂を原料として合成することによって得ることができ、また、商品名「ＳＹＬＯＳＰＨＥＲＥ」などとして、富士シリシア化学（株）から市販されている。
【００１２】
本発明のゴム組成物に配合される真球状多孔質シリカは、前記ジエン系ゴム１００重量部に対して、１〜４０重量部、より好ましくは１０〜３５重量部の配合量で用いられる。この配合量が１重量部未満では、所望の効果が得られず、逆に４０重量部を超えるとシリカ分散の改善効果が飽和するとともに耐摩耗性が低下するので好ましくない。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様では、当該ゴム組成物中に、シリカ全重量（シリカ及び真球状多孔質シリカの総量）の５〜１０重量％、より好ましくは６〜９重量％のシランカップリング剤、好ましくは含硫黄シランカップリング剤を配合すると、シリカ−カップリング剤−ゴム間の反応効率がよく、ゴム補強性に優れるので好ましい。かかる含硫黄シランカップリング剤としては、例えば、ビス−トリエトキシシリルプロピルテトラスルフィド（ＴＥＳＰＴ）、ビス−トリエトキシシリルプロピルジスルフィド（ＴＥＳＰＤ）などを挙げることができる。
【００１４】
本発明に係るゴム組成物には、更に、補強剤としてのカーボンブラック、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、充填材、可塑剤などのタイヤ用、その他のゴム組成物用に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、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】
【００１５】
以下、実施例および比較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言うまでもない。
【００１６】
サンプルの調製
表１に示す配合（重量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーを用いて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。この未加硫ゴム組成物の一部を以下のペイン効果試験のサンプルに供した。次いで、この残部のゴム組成物を所定の金型中で、１６０℃、３０分間加硫して、加硫ゴムシートを作製し、以下の摩耗試験に供した。
【００１７】
試験方法
１）ペイン効果：  Alpha Technologies 社製のＲＵＢＢＥＲ ＰＲＯＣＥＳＳ ＡＮＡＬＹＺＥＲ ２０００を用いて、試験温度１１０℃、周波数０．１Ｈｚ、歪率０．２８％〜４５０％で測定を行い、歪率０．２８％と４５０％のＧ´の差をシリカの分散状態を表す尺度とした。比較例１を１００として、結果を指数で表示した。数値が小さい程、分散状態が良好であることを示す。
２）耐摩耗性：  ＪＩＳ Ｋ６２６４−２に準拠して、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を使用し、試験温度２３℃、スリップ率５０％、荷重１５Ｎの条件で摩耗損失体積を測定した。比較例１を１００として、結果を指数で表示した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
【００１８】
実施例１〜３及び比較例１〜３
結果を、表１に示す。
【表１】
2008001823.tif 000002
【００１９】
表１によれば、シリカ及び所定の真球状多孔質シリカを所定量配合した本発明のゴム組成物では、耐摩耗性が向上し、また、ペイン効果を大幅に下げることができた。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
よって、本発明のゴム組成物は、これを空気入りタイヤに利用すれば有効である。