(57)【要約】      （修正有）【課題】  重荷重用空気入りタイヤ及びオフロード用タイヤに使用可能な耐摩耗性及び低発熱性があり、リサイクル率の高いゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】  本発明のゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、ダイポーラー窒素を含む部分Ｑ、及び酸素又は硫黄を含む４〜６の窒素含有複素環部分Ｂを有する化合物０．１〜３０質量部を配合し、且つ廃ゴムを配合したものであり、具体的にはダイポーラー窒素部分が、Ａ１−Ｃ（Ａ２）＝Ｎ（Ａ３）→Ｏ、Ａ１−Ｃ≡Ｎ→Ｏ、及びＡ１−Ｃ≡Ｎ→Ｎ−Ａ４の少なくとも１以上から選択されるものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００質量部に対して、ダイポーラー窒素を含む部分Ｑ、及び酸素又は硫黄を含む４〜６の窒素含有複素環部分Ｂを有する化合物０．１〜３０質量部を配合し、且つ廃ゴムを配合することを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
上記のダイポーラー窒素部分が、Ａ１−Ｃ（Ａ２）＝Ｎ（Ａ３）→Ｏ、Ａ１−Ｃ≡Ｎ→Ｏ、及びＡ１−Ｃ≡Ｎ→Ｎ−Ａ４の少なくとも１以上から選択され、該Ａ１〜Ａ４はそれぞれ異なっていても良い水素又は炭素数が２０以下の基又は上記Ｂを連結する連結鎖であり、上記化合物が少なくともＡ１〜Ａ４の１つ以上に上記Ｂが連結している請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】
上記の化合物のＡ１〜Ａ４は、水素、炭素数が１〜２０の範囲にあるアルキル基、及び炭素数が６〜２０の範囲にあるアリール基（但し、芳香族環にはニトロ基、シアノ基、クロロ基、ブロモ基、アシル基、カルボニルアルキル基、アルキル基、及びアルコキシル基を有してよい。）の何れか１つから選択される基、又はそれらの連結鎖である請求項２記載のゴム組成物。
【請求項４】
上記Ｂ部分の窒素含有複素環がオキサゾリン又はチアゾリンである請求項１記載のゴム組成物。
【請求項５】
上記の化合物が、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトロン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトロン、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトロン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトロン、フェニル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトロン、フェニル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトロン、４−トリル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトロン、４−トリル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトロン、４−メトキシフェニル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトロン、４−メトキシフェニル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトロン、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトリルオキシド、４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトリルオキシド、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトリルイミン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトリルイミン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトリルオキシド、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトリルイミン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトリルイミンの１以上のものからなる請求項４記載のゴム組成物。
【請求項６】
上記の廃ゴムが微粉砕処理して得られる粉末ゴムである請求項１記載のゴム組成物。
【請求項７】
上記の粉末ゴムが＃８０（篩スクリーン）以下の篩に掛けた微粒径のものである請求項６記載のゴム組成物。
【請求項８】
請求項６又は７記載のゴム組成物において、上記の廃ゴムが該粉末ゴムをオイルパン法処理して得られた再生ゴムであるゴム組成物。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかの項に記載されるゴム組成物であって、該廃ゴムを上記ゴム成分１００に対して５０質量部以下で含有させてなる空気入りタイヤ。
【請求項１０】
上記の空気入りタイヤが重荷重用空気入りタイヤである請求項９記載の空気入りタイヤ。
【請求項１１】
上記の空気入りタイヤがオフロードタイヤである請求項９記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、廃ゴムなどを配合した高リサイクル率のゴム組成物でありながら、ゴムの発熱性を改善すると共に耐摩耗性を維持して、要求の厳しい重荷重用空気入りタイヤ及びオフロードタイヤへの使用が可能なゴム組成物及びその空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤにあっては自動車の低燃費と安定性が求められる。特にトラック、バス等に用いられる重荷重用空気入りタイヤあってはより改善された低発熱化が求められる。更にオフロードタイヤにあっては、トレッドゴムの低ヒステリシスロス性（低転がり抵抗性）及び耐摩耗性が求められる。従来、オフロードのタイヤでは、耐摩耗性を向上させるために、トレッドゴム用組成物にＳＢＲ等の合成ゴム成分を使用し、カット性の向上や耐疲労性の向上を図っている。
ところで、近年、環境問題の高まりと共に、廃タイヤなどの使用済みゴム製品や、ゴム製品の製造過程で生じたゴム屑などから得られるゴム（以下、廃ゴムという。）を天然ゴム及び合成ゴムなどの新材ゴム（以下、単にゴム成分という。）と共に使用し、ゴム組成物におけるマテリアルリサイクル率の向上を図っている。
一般に、廃ゴムの含有量を高めてリサイクル率を上げると、耐摩耗性が悪化する。このため、廃ゴムを微粉砕化、また粉砕化したものをオイルパン法で処理して最適化状態で配合することによりリサイクル率を高めると共に耐摩耗性の改良を図っている。
しかしながら、リサイクル率を高めると、発熱性が悪化する。このため、根本的に発熱性を向上させない限り、廃ゴムを配合してリサイクル率を高めることができない。重荷重用空気入りタイヤ及びオフロード用タイヤにあっても、リサイクル率の向上が求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記課題に鑑み、重荷重用空気入りタイヤ及びオフロード用タイヤに使用可能な耐摩耗性及び低発熱性があり、リサイクル率の高いゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者等は、上記の課題を解決するため、天然ゴム、及び合成ゴム等のゴム成分を含むゴム組成物中に、そのゴム成分等の二重結合部位に反応性を示すようなダイポーラー窒素を含む部分Ｑ、及びカーボンブラック、ホワイトカーボン（又はシリカフィラー）等の充填物と反応性を示すような酸素又は硫黄を含む窒素含有複素環を含む部分Ｂを有してなる化合物を配合すると、ゴム成分中でカーボン等の分散性が高められ、ゴム組成物の低発熱性が向上し、またこのような組成物に廃ゴムなどを十分に含有させて使用できることを見出し、本発明に至ったものである。
即ち、本発明は、以下の手段或いは構成を特徴するものである。
【０００５】
（１）  ゴム成分１００質量部に対して、ダイポーラー窒素を含む部分Ｑ、及び酸素又は硫黄を含む４〜６の窒素含有複素環部分Ｂを有する化合物０．１〜３０質量部を配合し、且つ廃ゴムを配合することを特徴とするゴム組成物。
【０００６】
（２）  上記のダイポーラー窒素部分が、Ａ１−Ｃ（Ａ２）＝Ｎ（Ａ３）→Ｏ、Ａ１−Ｃ≡Ｎ→Ｏ、及びＡ１−Ｃ≡Ｎ→Ｎ−Ａ４の少なくとも１以上から選択され、該Ａ１〜Ａ４はそれぞれ異なっていても良い水素又は炭素数が２０以下の基又は上記Ｂを連結する連結鎖であり、上記化合物が少なくともＡ１〜Ａ４の１つ以上に上記Ｂが連結している上記（１）記載のゴム組成物。
（３）  上記の化合物のＡ１〜Ａ４は、水素、炭素数が１〜２０の範囲にあるアルキル基、及び炭素数が６〜２０の範囲にあるアリール基（但し、芳香族環にはニトロ基、シアノ基、クロロ基、ブロモ基、アシル基、カルボニルアルキル基、アルキル基、及びアルコキシル基を有してよい。）の何れか１つから選択される基、又はそれらの連結鎖である上記（２）記載のゴム組成物。
（４）  上記Ｂ部分の窒素含有複素環がオキサゾリン又はチアゾリンである上記（１）記載のゴム組成物。
【０００７】
（５）  上記の化合物が、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトロン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトロン、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトロン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトロン、フェニル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトロン、フェニル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトロン、４−トリル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトロン、４−トリル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトロン、４−メトキシフェニル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトロン、４−メトキシフェニル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトロン、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトリルオキシド、４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトリルオキシド、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトリルイミン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトリルイミン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトリルオキシド、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトリルイミン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトリルイミンの１以上のものからなる上記（４）記載のゴム組成物。
【０００８】
（６）  上記の廃ゴムが微粉砕処理して得られる粉末ゴムである上記（１）記載のゴム組成物。
（７）  上記の粉末ゴムが＃８０（篩スクリーン）以下の篩に掛けた微粒径のものである上記（６）記載のゴム組成物。
（８）  上記（６）又は（７）記載のゴム組成物において、上記廃ゴムが該粉末ゴムをオイルパン法処理して得られた再生ゴムであるゴム組成物。
【０００９】
（９）  請求項１〜８の何れかの項に記載されるゴム組成物であって、該廃ゴムを上記ゴム成分１００に対して５０質量部以下で含有させてなる空気入りタイヤ。
（１０）  上記の空気入りタイヤが重荷重用空気入りタイヤである上記（９）記載の空気入りタイヤ。
（１１）  上記の空気入りタイヤがオフロードタイヤである上記（９）記載の空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【００１０】
上記手段によれば、天然ゴム及び合成ゴム等のゴム成分に廃ゴム、特に十分に粉砕した粉末ゴムや再生ゴムを所定量加えることにより耐摩耗性を改善させ、また、これに加えて上記の化合物を加えると、ゴム成分中の二重結合部分（Ｐ）と化合物のＱ部分が下記反応式（１）〜（３）の反応が生じる。
【００１１】
【化１】
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【００１２】
【化２】
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【００１３】
【化３】
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【００１４】
更に、カーボンブラック（ＣＢ）或いはホワイトカーボン（又はシリカフィラー）と化合物Ｂ部分が下記反応式（４）〜（１５）式の反応が生じる。
【００１５】
【化４】
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【００１６】
【化５】
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【００１７】
【化６】
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このような化合物の作用により、ゴム組成物においてカーボンブラック及びホワイトカーボンが十分に拡散される。その結果として、耐摩耗性の改善に有効な粉末廃ゴム等を配合して耐摩耗性に加えてリサイクル率を高め、ゴムの低発熱性及び低ヒステリシスロス性を更に改善し、重荷重用空気入りタイヤ及びオフロードタイヤとしての使用を可能にするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態について詳しく説明する。
本発明のゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、ダイポーラー窒素を含む部分Ｑ、及び酸素又は硫黄を含む４〜６の窒素含有複素環を含む部分Ｂを有する化合物０．１〜３０質量部を配合することを特徴とするものである。
【００１９】
上記の化合物はダイポーラー窒素部分を含む限り本発明の化合物である。特に好ましいダイポーラー窒素部分の具体的なものとしては、Ａ１−Ｃ（Ａ２）＝Ｎ（Ａ３）→Ｏ（ニトロン系）、Ａ１−Ｃ≡Ｎ→Ｏ（ニトリルオキサイド系）、及びＡ１−Ｃ≡Ｎ→Ｎ−Ａ４（ニトリルイミン系）の３つが挙げられる。これらのダイポーラー窒素部分Ｑは、ゴム成分等のポリマー中の二重結合部分と上述の反応式（１）〜（３）で示すように反応結合するものである。
【００２０】
上述のニトロン系、ニトリルオキサイド系、及びニトリルイミン系のダイポーラー窒素部分Ｑにおける各Ａ１〜Ａ４の基は、水素、又は炭素数が２０以下の基或いは連結鎖であることが望ましい。炭素数が２０を超えると、化合物自体の分子量が嵩み、ゴム成分との反応性が悪くなる。
上記化合物はＢ部分を有していることから、Ａ１〜Ａ４はＢ部分を連結する連結鎖となり得る。但し、Ａ１〜Ａ３の場合、Ａ１のみの場合、又はＡ１及びＡ４の場合は、少なくとも１つ以上がＢ部分と連結しており、Ｂ部分が複数存在していても良い。尚、Ａ１〜Ａ４はそれぞれ異なるものであっても良く、同一のものであっても良い。
【００２１】
上記の化合物のＡ１〜Ａ４の具体的な基又は連結鎖としては、具体的に水素、炭素数が１〜２０の範囲にあるアルキル基、及び炭素数が６〜２０の範囲にあるアリール基（但し、芳香族環にはニトロ基、シアノ基、クロロ基、ブロモ基、アシル基、カルボニルアルキル基、アルキル基、及びアルコキシル基を有してよい。）の何れか１つから選択される基、又はそれらの連結鎖である。上記アルキル基、アシル基、カルボニルアルキル基、及びアルコキシル基は、分岐鎖を有していても良く、またシクロ環があっても良い。またＡ１〜Ａ４はそれぞれ異なっても良い。
【００２２】
上記の化合物のＢ部分は、オキゼチン系、チオゼチン系、オキサゾリン系、チアゾリン系、テトラヒドロオキサジン系及びテトラヒドロチオキサジン系等の酸素又は硫黄を有する窒素含有複素環からなる。特に、下記構造式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で表される４〜６員の窒素含有複素環からなる（表中のＸは、酸素：Ｏ又は硫黄：Ｓ）。中でも、構造式（ＩＩ）のオキサゾリン及びチオゾリンが望ましい。また、各構造式中において、Ｒ１〜Ｒ７は、水素、又は炭素数が２０以下の基又は連結鎖である。また、Ａ１〜Ａ４の場合と同様に各構造式において、Ｒ１〜Ｒ３の場合、Ｒ１〜Ｒ５の場合、又はＲ１〜Ｒ７の場合には、少なくとも１以上がＱと連結しているＡ１〜Ａ４に相当する。
上述したようにＢ部分は、下記反応式（４）〜（１５）の結合反応が起こり、カーボンブラック及びホワイトカーボンをゴム成分のポリマー中に均一に取り込むことができる。
【００２３】
【化７】
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【００２４】
上記の化合物の具体的なものとしては、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトロン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトロン、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトロン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトロン、フェニル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトロン、フェニル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトロン、４−トリル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトロン、４−トリル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトロン、４−メトキシフェニル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトロン、４−メトキシフェニル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトロン、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトリルオキシド、４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトリルオキシド、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトリルイミン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトリルイミン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトリルオキシド、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトリルイミン、４−(２−チアゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−Ｎ−４−(２−オキサゾリル）−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−Ｎ−４−(２−チアゾリル）−フェニル−ニトリルイミン等を挙げることができる。
【００２５】
このような化合物において、例えば、４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−メチル−ニトロン（以下、４ＯＰＭＮという。）及び４−(２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニル−ニトロン（以下、４ＯＰＰＮという。）を具体的に挙げることができる。
【００２６】
【化８】
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【００２７】
上記の化合物の製造方法は、過度の実験をしなくても製造できる。例えば、４ＯＰＭＮ及び４ＯＰＰＮに関しては後述する実施例においてその製造方法を示すことができる。
また、他の化合物についても、他の開始物質及び中間物質を適宜選択することにより代表的な製造方法で製造することができる。
上記の化合物は、ゴム成分１００質量部に対して、０．１〜３０質量部の範囲で含む。特に、０．１〜５質量部の範囲で含むことが好ましい。化合物の配合量が０．１未満では、低発熱化及び低ヒステリシスロス性の効果が十分でない。化合物の配合量が３０質量部を超えると、著しいコストアップになり好ましくない。
【００２８】
本発明のゴム組成物において、ゴム成分は天然ゴム及び合成ゴムのなからから適宜選択できブレンドされていても良い。また合成ゴムとしては、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができる。特に共役ジェン系ゴムが好ましく、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、及びブチルゴムから少なくとも１種を適宜選択することが好ましい。特に好ましくは、ＳＢＲを選択すると、耐摩耗性を向上させる。
【００２９】
本発明のゴム組成物には廃ゴムが配合される。廃ゴムは上記のゴム成分１００質量部に対して５０質量部以下で配合することが好ましい。特に好ましくは、０．１〜５０質量部の範囲で、特に、１〜１０質量部の範囲で配合することが好ましい。
廃ゴムの配合量が上記の５０質量部を超えると、発熱性が悪化し、タイヤのトレッドなどには適さない。また、廃ゴムの配合量が上記の０．１質量部未満ではリサイクル率が十分ではない。
【００３０】
廃ゴムは、使用済みゴム製品、ゴム製品の製造過程で生じたゴム屑などから得られるゴムである。また廃ゴムは、粉砕ゴム、更に好ましくは粉末ゴム、及びその粉末ゴムをオイルパン法で再生した再生ゴムとしてゴム組成物に配合することが好ましい。
粉末ゴム及び再生ゴムは従来の方法により得られるものであれば、本発明においてその使用は制限されない。市販品の粉末ゴム、粉ゴム、及び再生ゴムであっても良い。また、粉末ゴムは、＃８０以下の篩スクリーンに掛けた微粒径のもの、特に＃１００以下のものに掛けた粒径のものが好ましい。
【００３１】
本発明に使用する粉末ゴムは、例えば、以下の破砕機等で得られる。
図１〜図３に示すように、チップ化設備等からの廃ゴムチップＧが直列に配される破砕機１０に投入される。破砕された粉末ゴムは篩機１６で分級され、分級された粉末ゴムはストレージタンクＴ１、Ｔ２、及びＴ３に分級粒径に応じて貯留される。
破砕機１０は、回転ロール１２とその周面に対向して配された３個の固定刃１４からなる。図２Ａに示すように、回転ロール１２の周面にはローレット加工により軸方向に沿って溝断面形状が両綾目となる溝条部１２（１）が一定間隔のピッチＲで形成され、回転ロール１２の周面には一定幅Ｒのロール刃が形成される。尚、断面が片綾目では破砕時にゴムのチヂレ（ゴムを微細粉する過程で、小粉が連なって凝集した解れ可能な状態のもの。）ができる。溝条部１２（１）のピッチＲは、廃ゴムチップＧの破砕処理段階に応じて適宜選択され、特に０．２５〜２．５ｍｍの範囲で選択されることが好ましい。特に荒仕上げでは０．６〜２．５ｍｍの範囲が好ましく、仕上げ段階では０．２５〜０．６ｍｍの範囲が好ましい。上記２．５ｍｍを超えると粗すぎてゴムチップＧが小さくならず、逆に０．２５ｍｍ未満では細かすぎてチヂレが発生する。
回転ロール１２が対向する固定刃１４の傾斜面は、回転ロールの周面に合わせた孤状面が形成され、上記の周面と弧状面とは実質的に隙間が生じないように対向している。孤状面には６本の溝条部１４（１）がその条を回転ロールの軸方向に沿わせてそれぞれ間隔Ｑをおいて形成され、固定刃が形成される。また、溝条部１４（１）間で形成される刃の先端は幅Ｐ分の弧状先端幅を有している。間隔Ｑは１〜２０ｍｍ、好ましくは６ｍｍであり、２０ｍｍを超えるとゴムのチヂレが発生する。また、刃の先端幅Ｐは０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍである。５ｍｍを超えるとゴムのチヂレが発生する。
【００３２】
固定刃１４の溝条部１４（１）の断面形状は、投入される原料の廃ゴムチップが移動する下流側の溝条側壁面が図示のように回転ロール１２の中心Ｏと刃先端とを結ぶ延長上に形成される。そして、溝条部１４（１）は前記下流方向に向かうに従って深く形成され、溝条部１４（１）の底面は上述の弧状面又は回転ロール１２の周面に対して、図２Ｂに示すように傾斜角θを有し、かかる傾斜角θが鋭角であることが好ましい。また逆に図２Ｃに示すように、廃ゴムチップが移動する上流側に前記中心Ｏの延長上に前記溝条側壁面が形成されていると、破砕時にゴムのチヂレが発生し好ましくない。また図２Ｄに示すように溝条部１４（１）の両側壁面を前記中心Ｏの延長上に形成すると、溝条部の角縁部でゴムのチヂレが発生するため好ましくない。
【００３３】
回転ロール１２と固定刃１４間のギャップは、上述したように、実質的に間隙がない状態、ゼロつまり両者が軽く触れる程度が好ましく、また回転ロール１２の固定刃１４に対する実直度は０である。即ち回転ロール１２の回転軸は固定刃１４の対向面に対して真直であり、回転ロールの軸方向と溝条部１４（１）の条方向は平行である。回転ロール１２と固定刃１４との間にギャップがあるとチヂレが発生する。
このように構成される破砕機で廃ゴムチップＧを粉末ゴムとする場合、チップ化設備から供給された廃ゴムチップＧが図２Ａの第１固定刃１４の傾斜面Ｓに投入される。チップＧは図３に示すように回転ロール１２と固定刃１４間を通過する際の剪断力により破砕される。破砕は固定刃１４の溝条部１４（１）の数だけ繰り返され、更に回転ロール１２の周囲に設置される固定刃１４の数だけ乗算される。また、回転ロール１２の設置数に応じてもその処理が乗算される。また廃ゴムピッチの上流から下流のそれぞれの段階に応じて、回転ロール１２の溝条部１２（１）のピッチＲが適宜選択される。
【００３４】
尚、固定刃１４による破砕処理で発生する破砕ゴムチップＧは初期において大きさが一定せず大小さまざまであり、比較的大きなゴムチップＧは固定刃１４を離れると直ちに落下し、また比較的小さなゴムチップＧは、回転ロール１２の溝条部１２（１）に挟まる。このため、固定刃１４と略対称位置に配置されたブラシ１８によって掻き落とされる。破砕機１０では、これらを収集して再度入口側に循環させて破砕処理を繰り返すこともできる。
また、破砕処理において、廃ゴムチップＧの破砕状態に応じて凝集防止材を添加することができる。凝集防止材の添加によって、ゴム同士の凝集を防止し、低い粒径を有する粉末ゴムが効率良く得られる。凝集防止材は、一般的な炭酸カルシウム、アルミナ、カーボンブラック、タルク、シリカ等の充填材を挙げることができる。特に、カーボンブラックが好ましい。凝集防止材の添加量は、廃ゴム１００質量部に対して１０〜２０質量部の範囲である。添加量が１０質量部未満では十分な凝集効果が得られず、また２０質量部を超えると、ゴム組成物の最終製品用途の選択性を狭める。
破砕機１０で粉砕された廃ゴムチップＧは、ふるい機１６で分級してそのままストレージタンクＴ１、Ｔ２、Ｔ３に収容される。
再生ゴムは、例えば、特開２００２−１５５１７０号公報に記載されるように村岡社製のオイルパン処理法によるものがある。
【００３５】
本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分にカーボンブラック及び／又はホワイトカーボン（シリカフィラー）等を配合することができる。これらはゴム成分１００質量部に対して３０〜７０質量部の範囲で配合することが好ましい。カーボンブラック及びホワイトカーボンの量が少なくなると弾性率が低下する傾向がある。また、カーボン等の量が多くなると加硫ゴム組成物の低発熱性が悪くなる傾向にある。
上記カーボンブラックは、通常ゴム業界で用いられるものから適宜選択することができ、例えば、ＳＡＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ等を挙げることができる。尚、カーボンブラック等は、吸油性を利用してその表面を活性させることが望ましい。
【００３６】
本発明のゴム組成物は、上記のゴム成分及びカーボンブラックの他に、ゴム工業で通常使用されている種々の成分を含むことができる。例えば、種々の成分として、充填剤（例えば、シリカ等の補強性充填剤；並びに炭酸カルシウム及び炭酸カルシウムなどの無機充填剤）；加硫促進剤；老化防止剤；酸化亜鉛；ステアリン酸；軟化剤；及びオゾン劣化防止剤等の添加剤を挙げることができる。なお、加硫促進剤として、ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）及び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）等のチアゾール系加硫促進剤；ＴＴ（テトラメチルチウラムスルフィド）等のチウラム系加硫促進剤；並びにＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）等のグアニジン系の加硫促進剤等を挙げることができる。
【００３７】
本発明のゴム組成物は、環境に優しいリサイクル製品、例えば、ホース、ベルト等の一般的なゴム製品に使用できる。また空気入りタイヤに使用することが好適である。空気入りタイヤにあっては耐摩耗性及び低発熱性の寄与が大きいため、重荷重用空気入りタイヤ及び長時間の悪路走行耐久性が要求されるオフロード用空気入りタイヤとしても使用できる。このような本発明の空気入りタイヤは、充填される気体に、空気、又は窒素などの不活性なガスを用いることができる。
【実施例】
【００３８】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これ等の実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１〜８及び比較例１〜５）
各実施例及び比較例のゴム組成物を下記表１に示し、下記表１の配合表に従ってバンバリーミキサーを使用して架橋前のゴム組成物を調製した。３７００Ｒ５７にタイヤを作成した。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１中に各注釈において、
＊１）＃１５００；乳化重合ＳＢＲ
＊２）粉末ゴム・再生ゴム
＊３）４ＯＰＰＮ；（４−（２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニルニトロン）
＊４）４ＯＰＭＮ；（４−（２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−メチルニトロン）
＊５）の老化防止剤６ＰＰＤ；Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン
＊６）の加硫促進剤ＤＰＧ；ジフェニルグアニジン
＊７）の加硫促進剤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
＊８）の加硫促進剤ＭＢＴＳ；ジベンゾチアジルジスルフィド
【００４１】
尚、＊２）粉末ゴム・再生ゴム、＊３）４ＯＰＰＮ及び＊４）４ＯＰＭＮは、以下の如く製造した。
＜粉末ゴム・再生ゴム＞
図１に示す製造設備を用いて、粉末ゴムを製造した。尚、廃ゴムチップとしては粒径３ｍｍのものを使用した。固定刃１４の刃の先端幅Ｐは１．２５ｍｍであり、溝条部１４（１）のピッチＱは６ｍｍである。破砕処理中に凝集防止材としてカーボンブラックを原料廃ゴム１００質量部に対して２０質量部添加した。得られた粉末ゴムを＃２００スクリーンの篩に掛けて分級し、粉末ゴムを得た。
＜再生ゴム＞
粗粉ゴムをＰＡＮ法処理して得られる村岡社製の再生ゴムを使用する。
【００４２】
＜４ＯＰＰＮの製造＞
クロロホルム３００ｍｌに１５.０ｇの４−ホルミル−ベンゾイルクロライド（１当量）を攪拌混合した溶液に、クロロホルム２００ｍｌに１０．９ｇの２−アミノエタノール（２当量）を加えた溶液を−１０℃下で滴下して加えた。この溶液を２５℃に２時間おいた後、白色沈殿物が濾過により除かれた。濾液はロータリーエバポレータにより乾燥させ、１７．４ｇの黄色液である４−ホルミル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−ベンザミドを得た。
濃硫酸５０ｍｌに４−ホルミル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−ベンザミド１７．４ｇを攪拌しながら滴下し、混合物を１００℃で１時間加熱した。この溶液に２０％水酸化ナトリウム及びクロロホルムの各５００ｍｌを攪拌混合しながら滴下し、温度を１５℃以下に維持した。生成層が分離され乾燥されて、６．３ｇの４−（２−オキサゾリル）−ベンズアルデヒドを得た。
４−（２−オキサゾリル）−ベンズアルデヒド（１当量、６．３ｇ）とＮ−フェニル−ヒドロキシアミン（１当量、３.９ｇ）との混合物を１００ｍｌのエタノール中で３０分間還流して、５０ｍｌ量に濃縮した。水５０ｍｌの同量を添加して、混合物を冷蔵庫に５℃にて一昼夜冷却した。濾過分離及び乾燥により白色結晶が得られ、６．７ｇの４−（２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−フェニルニトロンを生成した。
【００４３】
＜４ＯＰＭＮの製造＞
クロロホルム３００ｍｌに４−ホルミル−ベンゾイルクロライド（１５．０ｇ、８９ｍｍｏｌ）を攪拌混合した溶液に、クロロホルム２００ｍｌに２−アミノエタノール（１０．９ｇ、１７８ｍｍｏｌ）を加えた溶液を−１０℃下で滴下して加えた。この溶液を２５℃に２時間おいた後、白色沈殿物が濾過により除かれた。濾液はロータリーエバポレータにより乾燥させ、１７ｇ（８８ｍｍｏｌ）の黄色液である４−ホルミル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−ベンズアミドを得た。
濃硫酸５０ｍｌに４−ホルミル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−ベンザミド（１７ｇ、８８ｍｍｏｌ）を攪拌しながら滴下し、混合物を１００℃で１時間加熱した。この溶液に２０％水酸化ナトリウム液及びクロロホルムのそれぞれ５００ｍｌを混合し攪拌しながら滴下し、温度を１５℃以下に維持した。生成層が分離され乾燥されて、６．３ｇ（３６ｍｍｏｌ）の４−（２−オキサゾリル）−ベンズアルデヒド（収率４１％）を得た。
４−（２−オキサゾリル）−ベンズアルデヒド（１当量、６．３ｇ）とＮ−メチル−ヒドロキシアミン（１．７ｇ、３６ｍｍｏｌ）との混合物を１００ｍｌのエタノール中で３０分間還流して、５０ｍｌ量に濃縮した。水５０ｍｌの同量を添加して、混合物を冷蔵庫に５℃にて一昼夜冷却した。濾過分離及び乾燥により白色結晶が得られ、５．１ｇの４−（２−オキサゾリル）−フェニル−Ｎ−メチルニトロン（収率６９％）を生成した。
【００４４】
次ぎに、各実施例及び各比較例についてのタイヤの性能試験を行った。性能試験は、以下の低発熱性の評価、及び耐摩耗性の評価は以下のように評価した。
＜低発熱性の評価＞
１０ｋｍ／ｈの速度・ステップロード条件のドラムシステムを実施し、トレッドの一定の深さの位置の温度を測定し、比較例１を対照値（コントロール）１００として、各例を指数で表示した。指数の値が大きい程、低発熱性に優れていることを示す。
【００４５】
上記の表１に低発熱性の結果を示した。
実施例１〜４を比較例１との結果を比較した場合、廃ゴムを使用しないゴム組成物以上に低発熱性が向上している。また実施例５〜８にあっても、比較例２〜５より、低発熱性が向上している。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤは、リサイクル率が高く、低発熱性及び耐摩耗性にも優れているので、それをタイヤのトレッドなどに使用した場合、重荷重用タイヤやオフロードタイヤに好適に使用できるので、産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に使用する廃ゴムを微細化して粉末ゴムを製造する破砕機を概略的に示した図面である。
【図２】図２Ａは、図１で使用する破砕機１０を示す断面図であり、図２Ｂは図２Ａの固定刃の溝条部の断面形状を示す拡大図、図２Ｃ及び図２Ｄは、それぞれ比較のための溝条部の断面形状を示す拡大図である。
【図３】回転ロールと固定刃でチップゴムを破砕する際の推測される破砕現象を説明するための破砕機の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  破砕機
１２  回転ロール
１２（１）  溝条部
１４  固定刃
１４（１）  溝条部
１６  篩
１８  ブラシ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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