(57)【要約】【課題】低燃費性および加工性に優れたタイヤ用ゴム組成物を提供する。【解決手段】ジエン系成分を含む少なくとも１種のゴムに、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が９０〜１４０ｍ２／ｇであるゴム補強用カーボンブラックの表面にシリカを０．１〜５０重量％付着させた表面処理カーボンブラックと窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が９０〜１４０ｍ２／ｇであるゴム補強用カーボンブラックとを、総配合量が５０〜６５重量部で、かつ総配合量に対する表面処理カーボンブラックの配合量が１０〜６０重量％となるように配合し、更にビス（３−トリエトキシシリル−プロピル）ジスルフィドをシランカップリング剤として、表面処理カーボンブラックの配合量に対し２〜１５重量％の分量で配合して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】
ジエン系成分を含む少なくとも１種のゴムに、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が９０〜１４０ｍ２／ｇであるゴム補強用カーボンブラックの表面にシリカを０．１〜５０重量％付着させた表面処理カーボンブラックと窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が９０〜１４０ｍ２／ｇであるゴム補強用カーボンブラックとを、総配合量が５０〜６５重量部で、かつ総配合量に対する表面処理カーボンブラックの配合量が１０〜６０重量％となるように配合し、更にビス（３−トリエトキシシリル−プロピル）ジスルフィドをシランカップリング剤として、表面処理カーボンブラックの配合量に対し２〜１５重量％の分量で配合してなるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のゴム組成物をアンダートレッドに用いた空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳細には、加工性を高めた上、低燃費化が図れるため、特にアンダートレッド用に適するタイヤ用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トレッド部材用のタイヤ用ゴム組成物において、耐久性を高め、かつシリカの分散性を改善するために、シリカ表面処理カーボンブラックとシランカップリング剤とを配合する技術は、例えば、特開平８−２７７３４７号公報および特開平１０−９５８７３号公報等に開示されている。しかしながら、更にその加工性の改善と低燃費性を図ることが求められていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２７７３４７号公報
【特許文献２】
特開平１０−９５８７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現在、高性能タイヤ向けに使用されるアンダートレッドにおいては、硬さを増大化するべく、比表面積が大きなカーボンブラック（Ｎ２ＳＡ＝９０〜１４０ｍ２／ｇ）を用いているのが現状である。しかしながら、このカーボンブラックをシリカに置き換えることで低燃費化を図ることができるが、その反面、粘度の上昇やヤケなどの加工性の問題を引き起こすことが知られている。そこで、本発明では、かかるカーボンブラックを使用しても、加工性の悪化を引き起こすこと無しに低燃費化を図ることができるタイヤ用ゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ジエン系成分を含む少なくとも１種のゴムに、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が９０〜１４０ｍ２／ｇであるゴム補強用カーボンブラックの表面にシリカを０．１〜５０重量％付着させた表面処理カーボンブラックと窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が９０〜１４０ｍ２／ｇであるゴム補強用カーボンブラックとを、総配合量が５０〜６５重量部で、かつ総配合量に対する表面処理カーボンブラックの配合量が１０〜６０重量％となるように配合し、更にビス（３−トリエトキシシリル−プロピル）ジスルフィドをシランカップリング剤として、表面処理カーボンブラックの配合量に対し２〜１５重量％の分量で配合してなるタイヤ用ゴム組成物、およびこれをアンダートレッドに用いた空気入りタイヤが提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明では、前記比表面積が大きなカーボンブラックを、一方ではその表面に所定量のシリカを付着させた表面処理カーボンブラックとして、他方ではその未処理カーボンブラックとしてこれらを所定分量でゴムに配合し、更に特定のシランカップリング剤と組み合わせ配合使用すると、従来のこの種のゴム組成物に比して、低燃費性を高めた上に、一層良好な加工特性が得られることを見出したものである。
【０００７】
本発明で使用するカーボンブラック補強剤には、アンダートレッド用の硬いゴム素材を得るべく、比表面積が大きな窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が９０〜１４０ｍ２／ｇのカーボンブラックが用いられる。また、本発明で使用するシリカ表面処理カーボンブラックは、その製造方法には特に限定されないが、例えば、特開昭６３−６３７５５号公報に記載される方法に従って、上記カーボンブラックを水中に分散させ、ｐＨを６以上、好ましくは１０〜１１以上に調節し、温度を７０℃以上、好ましくは８５〜９５℃に保ちながら、例えば珪酸ナトリウムを加水分解させて、カーボンブラック表面上に無定形シリカを付着または沈積させることによって製造できる。
【０００８】
シリカ表面処理カーボンブラック中のシリカの付着量は、０．１〜５０重量％が好適に使用され、更に好ましくは、０．３〜３０重量％である。このシリカの付着量が少な過ぎると、高温域（４０℃〜１００℃）の  ｔａｎδと低温域の  ｔａｎδ（０℃付近）のバランスが改良されず、逆に多過ぎると電気伝導性が低下してしまうと共に、補強剤の凝集力が強くなり混練中の分散性が不充分となるので好ましくない。
【０００９】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に配合される補強剤としての所定のシリカ表面処理カーボンブラックと所定のカーボンブラックとは、その総配合量が５０〜６５重量部、より好ましくは５５〜６０重量部で、かつ、この総配合量に対する表面処理カーボンブラックの配合量が１０〜６０重量％、より好ましくは３０〜５０重量％となるように配合して用いられる。当該表面処理カーボンブラックとカーボンブラックとの総配合量が５０重量部未満では硬さの低下を引き起こし操縦安定性に劣るため好ましくなく、また６５重量部を超えると低燃費性の悪化を伴うので好ましくない。また、この総配合量に対する表面処理カーボンブラックの配合量が１０重量％未満では所期の効果が得られず、また６０重量％を超えるとスコーチの改善効果が少なくなるため好ましくない。
【００１０】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に更に配合されるシランカップリング剤としては、特定のビス（３−トリエトキシシリル−プロピル）ジスルフィドを、シリカ表面処理カーボンブラックの配合量に対し２〜１５重量％、好ましくは５〜１０重量％の分量で配合される。
【００１１】
本発明によるタイヤ用ゴム組成物は、特にこれをアンダートレッド用ゴム部材として使用すると有用である。当該ゴム組成物をアンダートレッド用ゴム部材として用いる場合の好適なゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）およびアクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）などから選ばれるゴムを単独で、またはブレンドゴムとして使用することができる。
【００１２】
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、更に通常の加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用に配合されている各種配合剤が、従来の一般的な配合量として適宜配合される。
【００１３】
【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、本発明の技術的範囲をこれらの実施例によって限定するものでないことは言うまでもない。
【００１４】
シリカ表面処理カーボンブラックの調製
カーボンブラック（Ｎ２３４、三菱化学製）１００ｇのスラリーを常法により調製し、９０℃に加温した後、２０％に希釈したＪＩＳ３号珪酸ナトリウムを４時間かけて定量ポンプで添加しつつ、ｐＨ５〜１０に希硫酸および水酸化ナトリウム水溶液で維持しながらシリカをカーボンブラック表面に沈積させた。その後ｐＨを６に調整して６時間放置し、濾過、水洗、乾燥して目的物を得た。
【００１５】
試験サンプルの作製
以下の各表に示す配合における硫黄と加硫促進剤を除く配合成分を１．８リットルの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６０℃の温度に達したときに放出したマスターバッチに、硫黄と加硫促進剤を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。得られたゴム組成物のムーニー粘度およびムーニースコーチを測定した。次いで、この組成物を１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍの金型中で、１６０℃、２０分間プレス加硫して試験片（ゴムシート）を作製し、これによりＪＩＳ硬さ、ｔａｎδ（６０℃）を測定、評価した。
【００１６】
試験法
１）ムーニー粘度：  ＪＩＳ  Ｋ６３００に準拠し、ムーニー粘度計を用いて、Ｌロータを使用し、予熱時間１分、ロータの回転時間４分、温度１００℃の条件で測定した。
２）ムーニースコーチ：  ＪＩＳ  Ｋ６３００に準拠し、１２５℃で粘度が５ポイント上昇する時間（分）を測定した。
３）ｔａｎδ（６０℃）：  粘弾性スペクトロメーター（東洋精機製）を用いて、温度６０℃、初期歪：１０％、動的歪：±２％、周波数２０Ｈｚの条件で測定した。
４）ＪＩＳ硬さ：  ＪＩＳ  Ｋ５２５３に準拠し、タイプＡデュロメーターを用いて測定した。試験温度は２０℃とし、加圧面を試験片測定面に密着させてから１秒以内に目盛を読んだ。
【００１７】
実施例１および比較例１〜８
結果を以下の表１および２に示す。
【表１】
2005068196.tif 000002
【００１８】
表１の結果によると、次のことが判る。比較例１および２から、シリカの配合は、ムーニー粘度が高くなり、またスコーチ時間が速くなるなどの問題があることが判る。比較例３から、シリカの配合とジスルフィド系シランカップリング剤との併用では、スコーチは改善されるがムーニー粘度は高いままであることが判る。比較例４から、シリカ表面処理カーボンブラックとテトラスルフィド系シランカップリング剤との組み合わせではスコーチに難があることが判る。
【００１９】
【表２】
2005068196.tif 000003
表２の結果によると、次のことが判る。比較例５から、カーボンブラックの総量を減ずるとｔａｎδが低くなり、即ち低燃費性は良くなるが、硬さの低下を引き起こし操縦安定性に劣ることがわかる。比較例６から、カーボンブラックの総量を増すと低燃費性が悪くなり、ムーニー粘度も高くなることが判る。比較例７および８から、カーボンブラックの総配合量に対するシリカ表面処理カーボンブラックの割合が６０重量％を超えると、スコーチの改善効果が少なくなることが判る。
【００２０】
【発明の効果】
以上の結果によると、本発明のタイヤ用ゴム組成物では、低燃費性が向上し、加工性が顕著に改善されている。よって、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、タイヤのアンダートレッド用部材に極めて有用である。