(57)【要約】【課題】タイヤの耐摩耗性を大幅に低下させることなく、転がり抵抗を低減させる。【解決手段】（Ａ）ゴム成分１００重量部に対し、（Ｂ）アルキルフェノールジスルフィドレジン０．５〜３重量部、ならびに（Ｃ）シリカおよび／またはカーボンブラックからなる補強剤を含有し、補強剤（Ｃ）におけるシリカおよび／またはカーボンブラックの５５重量％以上がカーボンブラックであるゴム組成物、および該ゴム組成物からなるタイヤ。前記ゴム組成物は、さらに（Ｄ）Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミンを含有することが好ましい。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ゴム成分１００重量部に対し、（Ｂ）アルキルフェノールジスルフィドレジン０．５〜３重量部、ならびに（Ｃ）シリカおよび／またはカーボンブラックからなる補強剤を含有し、補強剤（Ｃ）の５５重量％以上がカーボンブラックであるゴム組成物。
【請求項２】
ゴム成分（Ａ）１００重量部に対し、さらに（Ｄ）Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミン０．３〜１．０重量部を含有する請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載のゴム組成物からなるタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム組成物に関し、詳細には、耐摩耗性を大幅に低下させることなく、低燃費化を実現し得るゴム組成物および該ゴム組成物からなるタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の低燃費化に対する社会的要請が高まり、タイヤの転がり抵抗を低減させる低燃費化技術（ＰＣＲ）の開発が盛んに行なわれるようになってきた。この転がり抵抗を低減させるためには、トレッド用ゴム組成物のヒステリシスロスを低下させることが一般的である。
【０００３】
その手法として、トレッド用ゴム組成物に関して、たとえば、
１）溶液重合ＳＢＲまたはビニルポリイソプレンを用いて、ポリマーのミクロ
構造を制御する方法
２）非相溶タイプのポリマーを用いる方法
３）補強剤としてシリカにシランカップリング剤を併用する方法（ポリマー／フィラー間の相互作用を改善する方法としてシランカップリング剤が採用
されている。）
４）補強剤であるカーボンブラックの配合量を減らす方法
５）ポリマー相溶化剤を配合する方法
などの技術により、低転がり抵抗（ＬＲＲ）化が図られてきた。
【０００４】
なかでも、３）のシランカップリング剤を使用することが採用されている。
【０００５】
しかし、環境への負荷の低減という観点から、一層の低転がり抵抗化が望まれている。ただし、耐摩耗性を損なうことは好ましくない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、耐摩耗性を大幅に低下させることなく、転がり抵抗の低減されたゴム組成物および該ゴム組成物からなるタイヤを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために検討した結果、カーボンブラックがメインの補強剤からなるゴム組成物に、アルキルフェノールジスルフィドレジンを配合させることにより、前記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、（Ａ）ゴム成分１００重量部に対し、（Ｂ）アルキルフェノールジスルフィドレジン０．５〜３重量部、ならびに（Ｃ）シリカおよび／またはカーボンブラックからなる補強剤を含有し、補強剤（Ｃ）の５５重量％以上がカーボンブラックであるゴム組成物に関する。
【０００９】
前記ゴム組成物は、ゴム成分（Ａ）１００重量部に対し、さらに（Ｄ）Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミン０．３〜１．０重量部を含有することが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、前記ゴム組成物からなるタイヤに関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のゴム組成物は、（Ａ）ゴム成分、（Ｂ）アルキルフェノールジスルフィドレジン、ならびに（Ｃ）補強剤からなる。
【００１２】
ゴム成分（Ａ）は、従来からタイヤのトレッドに用いられているものであれば、とくに制限はなく、たとえば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などのジエン系ゴムや天然ゴム（ＮＲ）をそれぞれ単独で、または任意に組み合わせて用いることができる。
【００１３】
アルキルフェノールジスルフィドレジン（Ｂ）としては、たとえば、三新化学工業（株）製のサンセラーＡＰがあげられる。
【００１４】
前記アルキルフェノールジスルフィドレジン（Ｂ）の配合量は、ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して０．５〜３重量部、好ましくは１〜３重量部、さらに好ましくは１〜２．５重量部である。アルキルフェノールジスルフィドレジンの配合量が０．５重量部未満ではＬＲＲ化が見られず、３重量部をこえると耐摩耗性が著しく低下する。
【００１５】
補強剤（Ｃ）は、シリカおよび／またはカーボンブラックからなり、かつ５５重量％以上がカーボンブラックからなる。カーボンブラックの比率は、好ましくは５５〜９５重量％、より好ましくは６０〜９０重量％である。カーボンブラックの比率が５５重量％未満ではシリカの配合量が増えるため、コスト高となる。また、カーボンブラックの比率が９５重量％をこえると発熱性が高くなり、ＬＲＲ化できない傾向がある。さらに、本願発明のゴム組成物は、カーボンブラックの配合比率が高い補強剤（Ｃ）を使用することにより、シリカの配合比率が高い補強剤を使用したゴム組成物よりも、耐摩耗性が優れている。
【００１６】
前記シリカの種類としては、とくに制限はなく、たとえば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）などを使用することができる。湿式法シリカの好適例としては、デグッサ製のウルトラジル　ＶＮ３（商品名）、日本シリカ工業（株）のニプシールＶＮ３（商品名）などがあげられる。
【００１７】
また、前記カーボンブラックの種類としては、とくに制限はなく、たとえば、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあげられる。
【００１８】
補強剤（Ｃ）の配合量は、ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して、好ましくは３０〜８０重量部、さらに好ましくは４０〜６５重量部である。補強剤の配合量が３０重量部未満では補強効果が小さくなり、耐摩耗性が低下する傾向があり、８０重量部をこえると発熱性が高くなり、ＬＲＲ化にならない傾向がある。
【００１９】
本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分（Ａ）、アルキルフェノールジスルフィドレジン（Ｂ）、補強剤（Ｃ）のほかに、さらに（Ｄ）Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミンを配合することが好ましい。
【００２０】
Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミン（Ｄ）は、ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して０．３〜１．０重量部配合することが好ましい。Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミン（Ｄ）の配合量が０．３重量部未満ではｔａｎδ低減効果が不充分となり、１重量部をこえるとゴム硬度の上昇が著しく、耐疲労特性の低下が大きくなる傾向がある。
【００２１】
本発明では、カーボンブラックがメインの補強剤系からなるゴム組成物にアルキルフェノールジスルフィドレジン（Ｂ）を配合することにより、耐摩耗性の低下は許容範囲内であるか、またはほとんど低下させることなく、転がり抵抗の指標となるｔａｎδを大幅に改善することができる。また、アルキルフェノールジスルフィドレジン（Ｂ）とＮ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミン（Ｄ）を同時に使用することにより、さらにＬＲＲ化と耐摩耗性が向上し得る。
【００２２】
カーボンブラックがメインの補強剤系からなるゴム組成物に、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミンを単独で添加使用された場合には、転がり抵抗を低減させる効果が大変小さい。
【００２３】
なお、本発明のゴム組成物にはシリカ、カーボンブラック以外にも、補強剤として、たとえば、クレー、炭酸カルシウムなどが配合できる。
【００２４】
本発明のゴム組成物には、前記シリカと併用してシランカップリング剤を配合することができる。
【００２５】
シランカップリング剤としては、たとえば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフイド、ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフイド、トリエトキシシリルプロピルイソシアネート、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−（ポリエチレンアミノ）−プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ’−ビニルベンジル−Ｎ−トリメトキシシリルプロピルエチレンジアミン塩などがあげられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、カップリング剤添加効果とコストの両立の点から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフイドなどが好ましい。
【００２６】
シランカップリング剤の配合量は、好ましくは前記シリカの配合量の３〜１５重量％、さらに好ましくは５〜１０重量％である。シランカップリング剤の配合量が３重量％未満であるとシリカとゴムの結合が弱くなり、発熱量が増加しｔａｎδが増加するため、ＬＲＲ化に反する傾向があり、１５重量％をこえるとカップリング剤が過剰に配合されるだけで、コスト高になる傾向がある。
【００２７】
本発明のゴム組成物には、ゴム成分（Ａ）、アルキルフェノールジスルフィドレジン（Ｂ）、補強剤（Ｃ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミン（Ｄ）、そのほかの補強剤、シランカップリング剤のほかに、通常ゴム組成物として使用される配合剤、たとえば、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、伸展油、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【００２８】
本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分、アルキルフェノールジスルフィドレジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミン、シリカおよび／またはカーボンブラックおよび必要に応じてそのほかの配合剤を、通常の加工装置、たとえば、ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用いて混練りすることにより得られる。
【００２９】
本発明のタイヤは、前記ゴム組成物を、とくにタイヤのトレッドに用いて、通常の方法によって製造される。すなわち、前記ゴム組成物を未加硫の段階でタイヤのトレッド部の形状に押し出し加工し、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り合わせて未加硫タイヤを成形する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱・加圧してタイヤを得る。このようにして得られたタイヤは、耐摩耗性を大幅に低下させることなく、転がり抵抗が低減されたものである。
【００３０】
【実施例】
つぎに、実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例では、以下の各原料を用いた。
【００３１】
天然ゴム：ＲＳＳ＃３
ＩＲ：日本ゼオン（株）製のＩＲ２２００
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
ＳＢＲ：住友化学工業（株）製の溶液重合ＳＢＲ
シリカ：日本シリカ工業（株）製のニプシールＶＮ３
シランカップリング剤：デグッサ製のＳｉ６９
（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフイド）
カーボンブラックＩＳＡＦ：三菱化学（株）製のＮ２２０
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
老化防止剤６Ｃ：大内新興化学工業（株）製のノクラック６Ｃ
ステアリン酸：日本油脂（株）製
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学（株）製のノクセラーＮＳ−Ｐ
Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミン：住友化学（株）製のスミファイン１１６２Ｓ（Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６ヘキサンジアミン３３重量％および焼成クレー６７重量％からなる）
アルキルフェノールジスルフィドレジン：三新化学工業（株）製のサンセラーＡＰ
【００３２】
実施例１〜３および比較例１〜２
（加工方法）
表１の配合割合にしたがい、硫黄および加硫促進剤以外の成分をバンバリー型インターナルミキサーを用いて１６０℃で３．５分間混合し、得られたマスターバッチに硫黄および加硫促進剤をオープンロール上で添加し、８５〜９０℃で３分間混練りしてゴム組成物を得た。ついで、得られたゴム組成物を、１５０℃で３５分間加硫した。
【００３３】
実施例１〜３および比較例１〜２の加硫したゴム組成物を使用して、以下に示す各特性の評価試験を行なった。
【００３４】
（損失正接）
試験片は厚さ２ｍｍ、幅４ｍｍのスラブシートを用い、試料挟み間距離２ｃｍとして、初期伸張率１０％とした。（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを使用し、引張り動歪２％、周波数１０Ｈｚ、７０℃の条件で損失正接（ｔａｎδ）を測定し、比較例１を基準値（１００）とした指数で示した。この指数が小さいほど転がり抵抗が低く、優れている。
【００３５】
（耐摩耗性）
岩本製作所（株）製のランボーン式摩耗試験機により、表面回転速度５０ｍ／分、負荷荷重２．５ｋｇｆ、落砂量１６．０ｇ／分、スリップ率４０％の条件で、加硫した各ゴム組成物の摩耗減量を測定した。この測定値の逆数を求め、比較例１を基準値（１００）とした指数で示した。この指数が大きいほど耐摩耗性が優れている。
【００３６】
結果を表１に示す。
【００３７】
実施例４〜１０および比較例３〜６
（加工方法）
表２の配合内容および配合割合にしたがった以外は、実施例１〜３および比較例１〜２と同様の方法で、加硫ゴム組成物を得た。
【００３８】
得られた加硫ゴム組成物を使用して、実施例１〜３および比較例１〜２と同様の評価試験を行なった。物性値の指数は、比較例３の物性値を基準値（１００）とした。
【００３９】
結果を表２に示す。
【００４０】
表１より、カーボンブラックをメインとする補強剤系のゴム組成物において、規定量のアルキルフェノールジスルフィドレジンを配合した実施例１〜３は、配合していない比較例１と比べて、転がり抵抗（ｔａｎδ指数比）が大幅に低減した。なお、耐摩耗性の低下は、許容範囲内であった。
【００４１】
規定量をこえるアルキルフェノールジスルフィドレジンを配合した比較例２では、転がり抵抗（ｔａｎδ指数比）は大幅に低減したものの、耐摩耗性が許容範囲をこえて低下した。
【００４２】
また、表２においても、カーボンブラックをメインとする補強剤系のゴム組成物において、規定量のアルキルフェノールジスルフィドレジンを配合した実施例４〜１０は、配合していない比較例３と比べて、転がり抵抗（ｔａｎδ指数比）が大幅に低減した。なお、耐摩耗性の低下は、許容範囲内であった。さらに、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミンを配合した実施例４〜９では、転がり抵抗（ｔａｎδ指数比）がさらに低減した。
【００４３】
一方、アルキルフェノールジスルフィドレジンを、規定量をこえて配合した比較例４および５では、転がり抵抗（ｔａｎδ指数比）は減少するが、耐摩耗性が許容範囲をこえて低下した。
【００４４】
また、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ヘキサンジアミンのみ配合した比較例６では、転がり抵抗（ｔａｎδ指数比）は、低減しなかった。
【００４５】
【表１】
2004010746.tif 000002
【００４６】
【表２】
2004010746.tif 000003
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、タイヤのトレッド部分に、アルキルフェノールジスルフィドレジンおよび特定割合のカーボンブラックを含む補強剤をそれぞれ特定量配合したゴム組成物を採用することにより、タイヤの耐摩耗性を大幅に低下させることなく、低転がり抵抗化（ＬＲＲ化）が図れる。