(57)【要約】【課題】タイヤの制動性を維持向上しつつ、強度が高く、かつ耐摩耗性も維持するようなタイヤ用ゴム組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴム１００重量部に対して、（Ｂ）シリカおよびカーボンブラックの合計量４０〜１２０重量部（ここで、カーボンブラックの配合量は０〜８０重量部である）、（Ｃ）シラン変性樹脂１〜４０重量部、および（Ｄ）カップリング剤をシリカ配合量の５〜１５重量％含み、そして、前記（Ｃ）のシラン変性樹脂が、（ｉ）（ａ）アルコキシシラン類および（ｂ）アミノ基を有するアルコキシシラン類を含有してなるアルコキシシラン類、並びに（ｉｉ）エポキシ樹脂を含有してなるエポキシ樹脂−ケイ素系ハイブリッド樹脂から構成される、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】
（Ａ）天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴム１００重量部に対して、（Ｂ）シリカおよびカーボンブラックの合計量４０〜１２０重量部（ここで、カーボンブラックの配合量は０〜８０重量部である）、（Ｃ）シラン変性樹脂１〜４０重量部、および（Ｄ）カップリング剤をシリカ配合量の５〜１５重量％含み、そして、
前記（Ｃ）のシラン変性樹脂が、（ｉ）（ａ）アルコキシシラン類および（ｂ）アミノ基を有するアルコキシシラン類を含有してなるアルコキシシラン類、並びに（ｉｉ）エポキシ樹脂を含有してなるエポキシ樹脂−ケイ素系ハイブリッド樹脂から構成され、かつ、
当該（ａ）アルコキシシラン類が、次式（１）：
Ｒ１ｎ（Ｒ２Ｏ）ｍ−Ｓｉ　　　（１）
（式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ同一もしくは異なる炭素数１〜１８の一価炭化水素基であり、ｎは０〜３の整数、ｍは１〜４の整数である。）
で示され、
また、当該（ｂ）アミノ基を有するアルコキシシラン類が、次式（２）：
Ｒ３ｐＲ４ｏ（Ｒ５Ｏ）ｑ−Ｓｉ　　　（２）
（式中、Ｒ３は、アミノ基を有するアルキル基、Ｒ４は、低級アルキル基、Ｒ５は、水素原子または低級アルキル基であり、ｐは１〜２の整数、ｏは０〜２の整数、ｑは１〜３の整数で、ｐ＋ｏ＋ｑ＝４を満足する。）
で示される、
タイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
前記シリカとして湿式シリカを用いた、請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳細には、タイヤの制動性を維持向上しつつ、強度が高く、かつ耐摩耗性も維持するようなタイヤ用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、タイヤのグリップ性、耐摩耗性および強度特性などを改良する配合手法として、ポリマーアロイ化の方法を用いてハードセグメント（樹脂等）とソフトセグメント（ポリマー）を形成し、ゴムの不均質構造を発現させることで氷結路面でのグリップ力および制動性を高める技術（特許第３００２００４号）があるが、この方法では、ハードセグメントの制御が難しいことの他、ハードセグメントが補強性を持たないため逆に破壊核として作用して、その化学的、物理的相互作用が不十分であるという問題がある。
【０００３】
また、末端にアルコキシシリル基を有する重合体を配合して、シリカを補強する技術（特開平２００１−１３１２２０号公報、特開平２００１−１１４９３８号公報）も知られているが、この方法では、末端に効率よくアルコキシル基を導入することが困難であり、またそのシリカ配合での加工性に問題があった。
【０００４】
更に、樹脂などの低分子量高分子材料を配合する技術もあるが、この方法では、ポリマー界面での結合が弱く、耐摩耗性が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明では、特定のシラン変性樹脂とカップリング剤とを配合することで、広範囲の温度領域にわたり、ｔａｎδが高く（グリップ力が良好）、強度も高く、耐摩耗性も維持できるゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、（Ａ）天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴム１００重量部に対して、（Ｂ）シリカおよびカーボンブラックの合計量４０〜１２０重量部（ここで、カーボンブラックの配合量は０〜８０重量部である）、（Ｃ）シラン変性樹脂１〜４０重量部、および（Ｄ）カップリング剤をシリカ配合量の５〜１５重量％含み、そして、
前記（Ｃ）のシラン変性樹脂が、（ｉ）（ａ）アルコキシシラン類および（ｂ）アミノ基を有するアルコキシシラン類を含有してなるアルコキシシラン類、並びに（ｉｉ）エポキシ樹脂を含有してなるエポキシ樹脂−ケイ素系ハイブリッド樹脂から構成され、かつ、
当該（ａ）アルコキシシラン類が、次式（１）：
Ｒ１ｎ（Ｒ２Ｏ）ｍ−Ｓｉ　　　（１）
（式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ同一もしくは異なる炭素数１〜１８の一価炭化水素基であり、ｎは０〜３の整数、ｍは１〜４の整数である。）
で示され、
また、当該（ｂ）アミノ基を有するアルコキシシラン類が、次式（２）：
Ｒ３ｐＲ４ｏ（Ｒ５Ｏ）ｑ−Ｓｉ　　　（２）
（式中、Ｒ３は、アミノ基を有するアルキル基、Ｒ４は、低級アルキル基、Ｒ５は、水素原子または低級アルキル基であり、ｐは１〜２の整数、ｏは０〜２の整数、ｑは１〜３の整数で、ｐ＋ｏ＋ｑ＝４を満足する。）
で示される、
タイヤ用ゴム組成物が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では、エポキシ樹脂を予めアルコキシ基を有するケイ素化合物で変性し、シリカとの相互作用を高めた特定のシラン変性樹脂を、カップリング剤と併用してシリカ配合系ゴムに化学結合させることで、シラン変性樹脂のドメインとゴムマトリックスとの間にシラン変性樹脂−シリカ−カップリング剤−ゴムの強固な結合を形成させ、これによって、樹脂ドメインがゴムマトリックスとの補強性を有して破壊核とならず、タイヤの高ｔａｎδ（制動性）を維持向上しつつ、耐久性、耐摩耗性を改良し、しかも良好な加工性も達成できることを見出したものである。
【０００８】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に配合使用されるシラン変性樹脂としては、ｉ）以下の一般式（１）：
Ｒ１ｎ（Ｒ２Ｏ）ｍ−Ｓｉ　　　（１）
（式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ同一もしくは異なる炭素数１〜１８の一価炭化水素基であり、ｎは０〜３の整数、ｍは１〜４の整数である。）
で表わされるアルコキシシラン、および以下の一般式（２）：
Ｒ３ｐＲ４ｏ（Ｒ５Ｏ）ｑ−Ｓｉ　　　（２）
（式中、Ｒ３は、アミノ基を有するアルキル基（ここで、アルキル基は炭素数１〜１８の一価炭化水素基である。）、Ｒ４は、低級アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基）、Ｒ５は、水素原子または低級アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基）であり、ｐは１〜２の整数、ｏは０〜２の整数、ｑは１〜３の整数で、ｐ＋ｏ＋ｑ＝４を満足する。）
で表わされるアミノ基を有するアルコキシシラン、並びにｉｉ）エポキシ樹脂を含有してなるエポキシ樹脂−ケイ素系ハイブリッド樹脂が用いられる。当該エポキシ樹脂−ケイ素系ハイブリッド樹脂は、商品名「コンポセランＥ１０２」等として荒川化学工業（株）社より入手可能である。
【０００９】
当該シラン変性樹脂の配合量は、ゴム１００重量部に対して、１〜４０重量部、好ましくは５〜３０重量部とするのが好適であり、この配合量が１重量部未満では所期の効果が発揮できず、また４０重量部を超すときは発熱が大きくなり、耐熱性を悪化させるので好ましくない。
【００１０】
また、本発明のタイヤ用ゴム組成部に配合使用されるカップリング剤としては、以下の表１および２に記載のものが有効に用いられる。
【００１１】
【表１】
2004059692.tif 000002
【００１２】
【表２】
2004059692.tif 000003
【００１３】
当該カップリング剤の配合量は、シリカ配合量の５〜１５重量％、好ましくは８〜１０重量％で用いられ、この配合量が５重量％未満では所期の効果を発揮できず、また１５重量％を超えるときは、シリカとの結合に関与しない過剰なカップリング剤が増え、この過剰なカップリング剤が架橋剤として作用して硬さを上昇させ、制動力を低下させるので、好ましくない。
【００１４】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に使用されるゴム成分としては、天然ゴムおよびジエン系合成ゴムをそれぞれ単独で、あるいは混合して用いることができ、そのジエン系合成ゴム成分としては、例えば、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴムなどが挙げられる。
【００１５】
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物に配合される補強用充填剤には、シリカを単独、またはカーボンブラックとの混合系で用いられる。このシリカとしては、湿式シリカを用いることが本発明の所期の目的を達成する上でより好ましい。その配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、合計で４０〜１２０重量部、好ましくは４０〜１００重量部が、そのうちカーボンブラックの配合量は０〜８０重量部、好ましくは０〜６０重量部の範囲で使用される。
【００１６】
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、前記した必須成分に加えて、加硫、架橋剤、加硫、架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、その他のタイヤ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、かかる配合物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のに使用することができる。これら添加剤の配合量も、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。
【００１７】
【実施例】
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。
【００１８】
試験サンプルの作製
以下の表３に示す配合における加硫促進剤と硫黄を除く成分を１．８Ｌの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６０℃に達したときに放出したマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を８インチのオープンロールで混練してゴム組成物を得た。次いで、このゴム組成物を１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍの金型中で１６０℃、２０分間プレス加硫して目的とする試験片を作成し、以下の試験に供した。
【００１９】
試験方法
１）ｔａｎδ：　粘弾性スペクトロメーター（東洋精機製作所製）を用いて、温度０℃および６０℃で、それぞれ初期歪：１０％、動的歪：±２％、周波数：２０Ｈｚの条件下で測定した。
２）破断強度：　ＪＩＳ　Ｋ６２５１に準拠して破断強度を測定した。
３）耐摩耗性：　ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を用いて、温度２０℃、スリップ率２５％の条件下で摩耗減量を測定し、比較例１を１００として指数表示した。数値は、大なる程耐摩耗性が良好であることを示す。
【００２０】
実施例１〜４および比較例Ｉ〜３
結果を表３に示す。
【表３】
2004059692.tif 000004
【００２１】
【発明の効果】
表３の結果から見られるように、本発明によるゴム組成物では、グリップ力が良好で、強度も高く、かつ耐摩耗性も維持されていることがわかる。よって、本発明のゴム組成物は、タイヤ用ゴム組成物として極めて有用である。
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月21日(2002.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
実施例１〜４および比較例１〜３
結果を表３に示す。
【表３】
2004059692.tif 000005