(57)【要約】【課題】電気抵抗が低く、さらにバランスよく低転がり抵抗性、耐摩耗性、および良好なウェット性能を有するシリカ配合トレッド用ゴム組成物をうること。【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカ４０〜９０重量部およびアジピン酸ジエステル５〜４０重量部を配合してなるトレッド用ゴム組成物の製造方法であって、該シリカと該アジピン酸ジエステルとをあらかじめ混練し、その後、ほかの成分と混練することにより、トレッド用ゴム組成物を製造する。【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、シリカ４０〜９０重量部およびアジピン酸ジエステル５〜４０重量部を配合してなるトレッド用ゴム組成物の製造方法であって、該シリカと該アジピン酸ジエステルとをあらかじめ混練し、その後、ほかの成分と混練することを特徴とするトレッド用ゴム組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤのトレッドに用いるためのゴム組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車の低燃費化に対する社会的要求の高まりから、転がり抵抗を低減させた低燃費タイヤの開発において、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に行なわれている。そして、ヒステリシスロスを低下させる方法としては、トレッド用ゴム組成物のカーボンブラック配合量を減らし、充填剤としてシリカを用いるのが効果的であることが知られている。
【０００３】
しかし、カーボンブラックの配合量が少ないほどトレッド用ゴム組成物の電気抵抗が高くなることから、かかるトレッド用ゴム組成物を用いてえられるタイヤの電気抵抗も高くなり、静電気が車やタイヤに蓄積し、ラジオノイズやガソリン給油時のスパーク（発火）などを引き起こすという問題がある。したがって、カーボンブラックの配合量が少ないシリカ配合ゴム組成物に関しては、その電気抵抗をいかに低減させるかが重要である。
【０００４】
そこで本発明者らは、シリカを配合してなるゴム組成物に、特定のアジピン酸ジエステルを配合したばあいに、電気抵抗を効果的に低減させうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
なお、たとえば特許文献１〜５には、ゴム組成物に、可塑剤としてアジピン酸エステルを配合する技術が記載されているが、充填剤としてはカーボンブラックしか用いていないことから、電気抵抗を低減させるという課題は見出せず、電気抵抗を低減させるためにアジピン酸ジエステルを用いることについては開示も示唆もない。
【特許文献１】特開昭６０−２２３８４０号公報
【特許文献２】特開昭６１−６６７３３号公報
【特許文献３】特開昭６３−４３９３７号公報
【特許文献４】特開平１−２４２６４４号
【特許文献５】特開平７−２９２１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
すなわち本発明の目的は、電気抵抗の低いシリカ配合トレッド用ゴム組成物をうることにある。さらに、本発明の目的は、バランスよく低転がり抵抗性、耐摩耗性、および良好なウェット性能を有するシリカ配合トレッド用ゴム組成物をうることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカ４０〜９０重量部およびアジピン酸ジエステル５〜４０重量部を配合してなるトレッド用ゴム組成物の製造方法であって、該シリカと該アジピン酸ジエステルとをあらかじめ混練し、その後、ほかの成分と混練することを特徴とするトレッド用ゴム組成物の製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電気抵抗の低いシリカ配合トレッド用ゴム組成物をうることができ、さらにバランスよく低転がり抵抗性、耐摩耗性、および良好なウェット性能を有するシリカ配合トレッド用ゴム組成物をうることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明において用いるジエン系ゴムとしては、従来からタイヤの分野において用いられているものであれば特に制限はないが、たとえば天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、イソプレンブタジエンゴム（ＩＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などがあげられ、これらをそれぞれ単独で、または任意に組み合わせて用いることができる。なかでも、一般的にタイヤに用いられる汎用ゴムという点から、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、ＩＲを用いるのが好ましい。
【００１０】
つぎに、本発明において用いるシリカとしては、従来からタイヤの分野において用いられているものであれば特に制限はないが、たとえばゴムへの補強効果およびゴム加工性という点からＢＥＴ比表面積が１５０〜２５０ｍ2／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が１９０〜２８０ｍｌ／１００ｇであるものが好ましい。
【００１１】
かかるシリカについて市販されているものとしては、たとえば日本シリカ（株）製のＮＩＰＳＩＬ  ＶＮ３、ＮＩＰＳＩＬ  ＡＱ、ローヌプーラン（社）製のＺ１１６５ＭＰ、Ｚ１６５Ｇｒ、デグッサのウルトラシールＶＮ３などがあげられる。
【００１２】
本発明における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４０〜９０重量部であればよいが、ウェット性能を確保するという点から、６０〜９０重量部であるのが好ましい。
【００１３】
つぎに、本発明においては、アジピン酸ジエステルを配合することによって、えられるトレッド用ゴム組成物の電気抵抗を低減させる。これは、エステル結合部分の酸素原子に自由電子が存在することから、えられるタイヤトレッドゴム組成物の電気抵抗が低減しうるものと考えられる。
【００１４】
かかるアジピン酸ジエステルとしては、たとえば式（１）：ＨＯ−（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ）m−ＯＯＣ−（ＣＨ2）4−ＣＯＯ−（Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2）m−ＯＨ（式中、ｍは１０〜２０の整数）で示されるアジピン酸（ポリエチレングリコール）ジエステル（アジピン酸とポリエチレングリコールとの反応生成物）、式（２）：ＣnＨ2n+1−Ｏ−Ｃ2Ｈ4−Ｏ−Ｃ2Ｈ4−ＯＯＣ−（ＣＨ2）4−ＣＯＯ−Ｃ2Ｈ4−Ｏ−Ｃ2Ｈ4−Ｏ−ＣnＨ2n+1（式中、ｎは１、２または４）で示されるアジピン酸（ジエチレングリコールモノアルキルエーテル）ジエステル（アジピン酸とエーテルとの反応生成物）などがあげられるが、導電性が高いという点から、式（１）で示される化合物を用いるのが好ましい。
【００１５】
アジピン酸ジエステルの配合量としては、前記ジエン系ゴム１００重量部に対して５〜４０重量部であればよいが、電気抵抗と耐摩耗性のバランスという点から、１５〜３０重量部であるのが好ましい。
【００１６】
また、本発明において用いるアジピン酸ジエステルは、たとえばポリエチレングリコールとアジピン酸とから常法により製造することができる。
【００１７】
さらに本発明においては、金属塩、特に金属の過塩素酸塩を配合するのが好ましい。これは、えられるトレッド用ゴム組成物において、金属イオンがアジピン酸ジエステル分子中の酸素原子とネットワークを形成し、イオン電導することでえられるトレッド用ゴム組成物の電気抵抗を低減しうるからである。
【００１８】
かかる金属塩としては、本発明のゴム組成物中に金属イオンを提供しうるものであればよく、たとえばＬｉＣｌＯ4、ＫＣｌＯ4、ＮａＣｌＯ4、Ｍｇ（ＣｌＯ4）2などの過塩素酸塩などがあげられ、特にリチウム塩が好ましい。そのなかでも、爆発の危険性がなく安全性があり、かつえられるトレッドの耐摩耗性を向上させるという点から、ＬｉＣｌＯ4を用いるのが好ましい。
【００１９】
金属塩の配合量としては、前記アジピン酸ジエステル１００重量部に対して１〜５重量部であればよいが、導電性が高いという点から、３〜５重量部であるのが好ましい。
【００２０】
また本発明においては、さらにシランカップリング剤を配合するのが好ましい。これは、シランカップリング剤を配合すると、シランカップリング剤を介して前記アジピン酸ジエステルとジエン系ゴムとが化学的に結合し、さらに転がり抵抗を低減させかつウェット性能を向上させることができ、硬さの温度依存性が小さくなるからである。
【００２１】
かかるシランカップリング剤としては、従来からタイヤの分野において用いられているものであれば特に制限はなく、たとえばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどがあげられる。
【００２２】
シランカップリング剤の配合量としては、転がり抵抗を低減させかつウェット性能を向上させるために必要最小限の量であればよく、当業者であれば適宜選択することができる。
【００２３】
なお、本発明のゴム組成物には、前記成分のほかに、たとえばタルク、クレー、カーボンブラックなどの充填剤、パラフィン系、アロマ系、ナフテン系のプロセスオイルなどの軟化剤、クマロンインデン樹脂、ロジン系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂などの粘着付与剤、イオウ、過酸化物などの加硫剤、加硫促進剤、ステアリン酸、酸化亜鉛などの加硫助剤、老化防止剤などを、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて適宜配合することができる。
【００２４】
つぎに、本発明のトレッド用ゴム組成物を製造する方法について説明する。
【００２５】
本発明のトレッド用ゴム組成物は、常法で前記成分を一度に混練してうることができるが、シリカ表面にアジピン酸ジエステルを添着させるという点から、アジピン酸ジエステルとシリカとをあらかじめ混練し、アジピン酸ジエステルをシリカ表面に物理的または化学的に担持させてからほかの成分と混練するのが好ましい。
【００２６】
また、金属塩を配合するばあいは、イオン電導のネットワークを形成させるという点から、あらかじめアジピン酸ジエステルと混練して用いるのが好ましい。
【００２７】
以下に、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらのみに制限されるものではない。
【実施例】
【００２８】
まず、実施例において用いた各成分を表１にまとめて示す。
【００２９】
【表１】
2007023295.tif 000002
【００３０】
比較例１〜３
表１および表２に示す配合割合にしたがい、神戸製鋼（株）製の１．７リットルのバンバリーミキサーを用い、イオウおよび加硫促進剤を除くすべての成分を約１５０℃で４分間混練して混練物をえた。ついで、えられた混練物にイオウ１．５重量部および加硫促進剤３．０重量部を加え、二軸ローラーを用いて８０℃で約４分間混練し、さらに１７０℃で１０分間加硫することによって、加硫後の比較ゴム組成物１〜３をえた。
【００３１】
えられた加硫後のトレッド用ゴム組成物について以下の方法で試験を行なった。結果は表２に示す。
【００３２】
［試験方法］
（１）体積固有抵抗値（ｌｏｇδＶ）：加硫後のトレッド用ゴム組成物から１５ｃｍ×１５ｃｍ×２ｍｍの寸法のサンプルを作製し、アドバンテスト社製のＡＤＶＡＮＴＥＳＴＥＲ８３４０Ａの電気抵抗測定器を用いて印加電圧１０００Ｖ、温度２５℃、湿度５０％の条件で体積固有抵抗値を測定した。体積固有抵抗値は１１未満であるのが好ましい。
【００３３】
（２）転がり抵抗：神戸機械（株）製の試験機を用い、荷重３４５ｋｇ、内圧２００ｋＰａ、速度８０ｋｍ／ｈで走行させて転がり抵抗を測定し、後述する比較例６のばあいを１００として指数で転がり抵抗を評価した。指数が大きいほど転がり抵抗が低く好ましい。
【００３４】
（３）耐摩耗性：加硫前のトレッド用ゴム組成物からなるトレッドをもつ１７５／７０Ｒ１３のサイズのタイヤを常法で作製し、当該タイヤを装着した自動車を用いて一般道路と高速道路を組み合わせて３万ｋｍ走行したあとのトレッドの残溝の深さを測定して、後述する比較例６のばあいを１００として指数で耐摩耗性を評価した。指数が大きいほど耐摩耗性に優れ好ましい。
【００３５】
（４）ウェット性能：前記（３）の試験で用いた自動車で、低μのタイルが敷き詰められ、かつ水が散布されているテストコースにおいて円旋回し、スリップするときの最高速度を測定し、後述する比較例６のばあいを１００として指数でウェット性能を評価した。指数が大きいほどウェット性能に優れ好ましい。
【００３６】
（５）タイヤの電気抵抗：前記（３）の試験で用いたタイヤについて、メグオーム計を用い、内圧２００ｋＰａ、荷重２．９４ｋＮ、印加電圧１０００Ｖ、温度２５℃、湿度５０％の条件でリムの中央部とタイヤが接地している導体板のあいだの抵抗値を測定した。電気抵抗は９未満であるのが好ましい。
【００３７】
比較例４および５
表１および表２に示す配合割合にしたがい、アジピン酸ジエステルにリチウム塩をあらかじめ混合したほかは比較例１と同様にして加硫後の比較ゴム組成物４および５をえ、試験を行なった。結果を表２に示す。
【００３８】
実施例１
表１および表２に示す配合割合を用いて、あらかじめシリカとアジピン酸ジエステルを混合したほかは、比較例１と同様にして加硫後の本発明のトレッド用ゴム組成物１をえ、試験を行なった。結果を表２に示す。
【００３９】
比較例６〜８
表２に示す配合割合にかえたほかは、比較例１と同様にして比較ゴム組成物６〜８をえ、比較例１と同様の試験を行なった。結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
2007023295.tif 000003
【００４１】
比較例９および１０
アジピン酸ジエステルの種類をかえたほかは、比較例４および５と同様にして加硫後の比較ゴム組成物９および１０をえ、試験を行なった。結果を表２に示す。
【００４２】
実施例２
アジピン酸ジエステルの種類をかえたほかは、実施例１と同様にして加硫後の本発明のトレッド用ゴム組成物２をえ、試験を行なった。結果を表２に示す。
【００４３】
比較例１と比較例６および７との評価結果より、アジピン酸ジエステルの配合量が５重量部未満であると電気抵抗が低減しないことがわかる。
【００４４】
また、比較例３と比較例８の評価結果より、アジピン酸ジエステルの配合量が４０重量部を超えると耐摩耗性が低下することがわかる。