(57)【要約】【課題】低発熱性と剛性（操縦安定性）を両立し得るゴム組成物を提供する。【解決手段】微粉末セルロース繊維をジエン系ゴム１００重量部に対して、２〜１００重量部含有するタイヤ用ゴム組成物であって、該微粉末セルロース繊維が天然植物繊維から調製され、平均粒子径が１００μｍ以下であるタイヤ用ゴム組成物。シランカップリング剤を前記微粉末セルロース繊維１００重量部に対して２〜２０重量部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】
微粉末セルロース繊維をジエン系ゴム１００重量部に対して、２〜１００重量部含有するタイヤ用ゴム組成物であって、該微粉末セルロース繊維が天然植物繊維から調製され、平均粒子径が１００μｍ以下であるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
前記微粉末セルロース繊維１００重量部に対してシランカップリング剤を２〜２０重量部含有する請求項１記載のタイヤ用ゴム組成物。
【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、とりわけ、優れた低発熱性と剛性（操縦安定性）を両立し得るタイヤ用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤは様々なコンポーネントからなり、各コンポーネントに求められる要求性能にあったゴム配合が用いられている。
【０００３】
ゴムの剛性は車両の操縦安定性に大きな影響を及ぼし、ゴムに剛性を付与する補強剤として主にカーボンブラックが用いられてきた。しかし、カーボンブラックを用いることでゴムが発熱しやすくなる。
【０００４】
また、近年の自動車の低燃費化という要求から、タイヤにおけるゴム配合にも低発熱化が求められている。発熱を下げる簡単な方法は補強剤であるカーボンブラックの配合量を低減することであるが、同時に剛性も低下し、操縦安定性が悪化してしまう。また、カーボンブラックをシリカに置き換えることでも発熱を抑制することができるが、剛性の低下も伴うため、操縦安定性の維持は困難である。
【０００５】
一方、タイヤの様々なコンポーネントのなかでもトレッドは、路面との摩擦にさらされており、上記の要件に加えて耐摩耗性も必要となる。たとえば、米のもみ殻のようなセルロース物質を含む粉体加工品を配合することで、優れた耐摩耗性を奏するタイヤトレッド用ゴム組成物を提供できることが報告されている（特許文献１）。しかし、トレッド以外のコンポーネントにおいては耐摩耗性に対する要求はそれほど高くなく、耐摩耗性を改良するよりは優れた低発熱性と剛性（操縦安定性）を両立させることが必要である。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１２９０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、優れた低発熱性と剛性（操縦安定性）を両立し得る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】
【０００８】
本発明は、微粉末セルロース繊維をジエン系ゴム１００重量部に対して、２〜１００重量部含有するタイヤ用ゴム組成物であって、該微粉末セルロース繊維が天然植物繊維から調製され、平均粒子径が１００μｍ以下であるタイヤ用ゴム組成物に関する。
【０００９】
また、前記微粉末セルロース繊維１００重量部に対してシランカップリング剤を２〜２０重量部含有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、天然植物繊維から調製される微粉末セルロース繊維をゴム成分に配合し、トレッド以外のコンポーネントに使用することで、低発熱性と剛性（操縦安定性）を両立し得るタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に用いられるタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴムおよび微粉末セルロース繊維からなる。
【００１２】
本発明に用いられるジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）などがあげられ、単独で、あるいは任意のブレンドとして使用できる。
【００１３】
本発明に用いられる微粉末セルロース繊維は、天然植物繊維から調製する。天然植物繊維としては、木材、米殻のもみ殻、麦殻、コルク片、おがくずなどが挙げられる。
【００１４】
微粉末セルロース繊維は、天然植物繊維を水酸化ナトリウムなどの薬品やオゾン等により化学的に処理することにより得られる。調製することにより得られた微粉末セルロース繊維は、天然植物繊維に比べ、セルロース繊維を結びつけているリグニン物質が極めて少なく、そのため繊維が未処理品に比べ細かい。また、セルロース繊維の表面のＯＨ基が多く露出することになり、カップリング剤等との反応性が高いという点で優れている。
【００１５】
微粉末セルロース繊維は、平均粒子径が１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下である。平均粒子径が１００μｍをこえると、ゴム中への分散が困難となる。
【００１６】
微粉末セルロース繊維の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して２〜１００重量部、好ましくは５〜５０重量部、より好ましくは１０〜３０重量部である。配合量が２重量部未満では、充分な効果が得られない。また、１００重量部をこえると、微粉末セルロース繊維の分散が難しくなる。
【００１７】
微粉末セルロース繊維は、シリカと同様にシランカップリング剤と併用することで補強性を向上させることができる。シリカと同様に表面のＯＨ基との反応によるものと類推される。
【００１８】
シランカップリング剤として、具体的には、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシラン、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどがあげられる。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。シランカップリング剤において、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）テトラスルフィドなどが好ましい。
【００１９】
シランカップリング剤の配合量は、微粉末セルロース繊維１００重量部に対して２〜２０重量部であることが好ましく、８〜１２重量部であることがより好ましい。シランカップリング剤が２重量部未満では、配合効果が少なくなる傾向がある。また、２０重量部をこえると、大幅な性能向上は認められず、コストが上昇する。
【００２０】
本発明に用いられるタイヤ用ゴム組成物には、補強剤としてカーボンブラックを配合することができる。
【００２１】
カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して２〜１００重量部であることが好ましく、１０〜６０重量部であることがより好ましい。配合量が２重量部未満では、優れた操縦安定性が得られない傾向がある。また、１００重量部をこえると、転がり抵抗が増大する傾向がある。
【００２２】
本発明のゴム組成物には、上記添加剤の他に、さらにゴム工業で通常使用されている各種添加剤、たとえば、シリカなどの補強剤、アロマチックオイルなどの軟化剤、老化防止剤、ワックス、加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤などを配合することができる。
【００２３】
本発明のゴム組成物を用いて通常の方法でタイヤを製造できる。すなわち、必要に応じて前記薬品を配合した本発明のゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材の形状にあわせて押出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを製造する。
【実施例】
【００２４】
以下に、本発明の具体的な実施例および比較例を示すが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００２５】
実施例および比較例で使用した原料を以下にまとめて示す。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＢＲ：Ｎｉｐｏｌ  日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０
カーボンブラックＨＡＦ：東海カーボン（株）製のシーストＮＨ
微粉末セルロース繊維：日本製紙ケミカル（株）製のＫＣフロック（平均粒子径４０μｍ）
シランカップリング剤：デグサ社製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「椿」
アロマチックオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ−２４
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）
【００２６】
実施例１〜４および比較例１〜３
表１に示す配合内容に従い、硫黄、加硫促進剤を除く配合成分を、バンバリー型ミキサーを用いて３分間混練りし、ついでロールにて、加硫剤である粉末硫黄、加硫促進剤を配合することでゴム組成物を得た。
【００２７】
得られたゴム組成物をベーストレッド部に用いた試験タイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を作製して、以下の各試験に供した。各試験の結果を表１に示す。
【００２８】
（セルロース分散）
混練り後のゴムを目視し、微粉末セルロース繊維の凝集塊の有無を確認した。
○：セルロース繊維の凝集塊が見られないことを示す。
×：白い未分散のセルロース繊維の凝集塊が目視で見られることを示す。
【００２９】
（転がり性能）
転がり抵抗試験機を用い、試供タイヤをリム１５×６ＪＪ、内圧２３０ｋＰａ、荷重３．４３ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈで走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例１を１００とした時の指数で表示した。指数は大きい方が良好である。
【００３０】
（操縦安定性）
試験タイヤを車両（国産ＦＦ２０００ｃｃ）の全輪に装着してテストコースを実車走行し、ドライバーの官能評価により走行安定性を評価した。評価は１０点を満点とし、比較例１を６点として相対評価を行なった。評価は大きい方が良好である。
【００３１】
【表１】
2005075856.tif 000002
【００３２】
実施例１〜３の評価結果より、微粉末セルロース繊維を２〜１００重量部の範囲内で配合したゴム組成物は、転がり抵抗が低減され、操縦安定性に優れていることがわかる。
【００３３】
また、実施例４の評価結果より、シランカップリング剤を併用することにより、さらに転がり抵抗を低減できることがわかる。