(57)【要約】【課題】シリカ配合ゴム組成物のシリカ分散性及びロール密着性の改良。【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部、水分含有率が８．５〜２０重量％のシリカ１０〜１５０重量部及び酸化カルシウム０．５〜１０重量部を含んで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】
ジエン系ゴム１００重量部、水分含有率が８．５〜２０重量％のシリカ１０〜１５０重量部及び酸化カルシウム０．５〜１０重量部を含んでなるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ジエン系ゴムがガラス転移温度Ｔｇが−４０℃〜０℃である芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム６０重量％以上を含む請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳しくはシリカ配合ゴム中のシリカの分散性を向上させ、かつシリカ配合ゴムのロールへの密着性を低減させたタイヤ用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリカを配合したゴム組成物は、転がり抵抗とウエット性能の改善に効果的であるため、多用されているが、シリカは自己凝集力が強いために、ゴム中に分散させ難く、また、シリカ配合ゴムはシーティングロールに密着し易いという問題もある。
【０００３】
一方、シリカ含有ゴム組成物中に酸化カルシウムを吸水剤として配合して押出成型時の発泡を防止する提案が特許文献１になされている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５４５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明は、転がり抵抗とウェット性能の改善に効果的なシリカ配合ゴム組成物中のシリカの分散性の改良とシリカ配合ゴムのロール密着性の改良を両立させたシリカ配合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】
【０００６】
本発明に従えば、ジエン系ゴム１００重量部、水分含有率が８．５〜２０重量％のシリカ１０〜１５０重量部及び酸化カルシウム０．５〜１０重量部を含んでなるタイヤ用ゴム組成物が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ジエン系ゴム１００重量部に対して、水分含有率が８．５〜２０重量％のシリカ１０〜１５０重量部及び酸化カルシウム０．２〜１０重量部を配合することによって得られるゴム組成物中のシリカの分散性が改良され（ペイン効果の低減）、かつゴム組成物のロールへの密着性が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明者らは前記課題を解決すべく研究を進めた結果、ジエン系ゴム１００重量部に対して、水分含有率が８．５〜２０重量％、好ましくは９〜１５重量％のシリカ１０〜１５０重量部、好ましくは１５〜１４０重量部及び酸化カルシウム０．５〜１０重量部、好ましくは０．６〜８重量部を配合したタイヤ用ゴム組成物はシリカ配合による転がり抵抗及びウェット性能の改善に加えて、ゴム中へのシリカの分散も容易になり、しかもシーティングロールへ密着しやすいという問題も解決できることを見出した。
【０００９】
ジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカが１０重量部未満では、シリカによる転がり抵抗とウェット性能の改善効果が十分ではなく、逆に１５０重量部を超えると、混合加工性が悪化するので好ましくない。シリカ中の水分含有率が高いほど、カップリング剤の反応を促進し分散性が高くなるが、高水分含有量のシリカを用いると、過剰な水分によってロールへの密着を引き起こすので、シリカ中の水分含有率は８．５〜２０重量％である。なお、シリカの水分含有率は、８．５重量％未満では反応促進効果が不十分であり、２０重量％を超えると、水分が過剰となり過ぎて加工性が悪化するので好ましくない。本発明では過剰な水分を酸化カルシウム（ＣａＯ）によって吸水する。酸化カルシウムの配合量が０．５重量部より少ないと、吸水効果が不十分であり、１０重量部を超えて配合すると、引張強さや耐摩耗性などが悪化するので好ましくない。ここで水分含有率とは、１０５℃のオーブン中で２時間加熱乾燥を行い（加熱前重量−加熱後重量）／加熱前重量の式により求めたものである。
【００１０】
本発明のゴム組成物に配合するジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム（ＮＲ）、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム（特にスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、スチレン−イソプレン共重合体ゴム）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムなどをあげることができ、特に芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴムの使用が好ましい。
【００１１】
本発明のシリカ配合ゴム組成物をタイヤトレッド用に使用するには、ガラス転移温度Ｔｇ（注：示差走査熱分析計を用いて１０℃／minの昇温速度で測定し中点法にて算出した）が−４０℃〜０℃、好ましくは−３８℃〜−５℃である芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴムを配合するのがウェット性能の観点から好ましく、Ｔｇが−４０℃未満では、ウェット性能が不十分である。一方Ｔｇが０℃を超えると、低温でゴムが硬くなりすぎるために、かえってウェット性能が悪化する場合があるために好ましくない。更に好ましいＴｇは−３８℃〜−５℃である。ガラス転移温度Ｔｇが−４０℃〜０℃の芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴムを６０重量％以上含むのがウェット性能改善の観点から好ましく、９５〜５５重量％含むのが更に好ましい。
【００１２】
本発明のゴム組成物に配合するシリカには特に限定はなく、タイヤ用ゴム組成物に配合できる任意のシリカを用いることができ、例えば乾式法シリカ、湿式法シリカなどとすることができ、市販品を使用することができる。更にシリカ表面処理カーボンブラックを用いてもよい。
【００１３】
本発明のゴム組成物に配合する酸化カルシウムには特に限定はなく、市販品を使用することができる。
【００１４】
本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、カーボンブラックなどのその他の補強剤（フィラー）、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、その他のゴム組成物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、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は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。
【実施例】
【００１５】
以下、実施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いうまでもない。
【００１６】
標準例１、実施例１〜２及び比較例１〜３
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、硫黄と加硫促進剤を除くその他の配合成分を、１．７Ｌのバンバリーミキサーにて約５分間混合した。ローターの回転数を変量して、放出時の温度が１５０℃になるように調節した。得られたマスターバッチを８×１６inchロールに巻きつけてロールへの密着性の官能評価を実施し、その後表Ｉに示す硫黄と加硫促進剤を添加して約３分間混合し未加硫ゴム試料を作成した。これをＲＰＡ２０００試験に供した。また、未加硫ゴムを１５×１５×０．２cmの金型中で、１６０℃の温度で３０分加硫し、引張試験用の加硫ゴムを得た。結果は表Ｉに示す。
【００１７】
ゴム物性評価試験法
ロール密着テスト
８×１６inchロールにマスターバッチを巻きつけてロールへの密着性を官能評価した（温調温度：４０℃）。
【００１８】
ＲＰＡ２０００試験
アルファテクノロジーズ製のＲＰＡ２０００を用いて、温度１１０℃で１０％のひずみを０．１Hzの周波数で与えて、ひずみ０．５６％時のせん断弾性率Ｇ’（０．５６％歪）を測定した。この数値が小さいほど、シリカの分散性が良好であることを示す。
【００１９】
引張試験
ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に従って、ダンベル状３号形の試験片を用いて、１００％及び３００％モジュラス（Ｍ１００及びＭ３００）を測定し、その比率Ｍ３００／Ｍ１００を求めた。この数値が大きいほど、シランカップリング剤が良く反応していることを示す。
【００２０】
【表１】
2007161858.tif 000002
【００２１】
表Ｉ脚注
Ｔｕｆｄｅｎｅ１５２４：旭化成ケミカルズ（株）製ＳＢＲ，２０ｐｈｒ油展
Ｔｕｆｄｅｎｅ３３３５：旭化成ケミカルズ（株）製ＳＢＲ，３７．５ｐｈｒ油展
【００２２】
Ｚｅｏｓｉｌ１１６５ＭＰ：Ｒｈｏｄｉａ製湿式シリカ、水分含有率６．６重量％
Ｓｅａｓｔ  ＫＨ：東海カーボン（株）製カーボンブラック
【００２３】
Ｗｅｔｓｉｌｉｃａ  １：ローディア製湿式シリカＺｅｏｓｉｌ１１６５ＭＰを温度８０℃、湿度９６％の恒温恒湿槽内に３日間放置させて吸湿させたシリカ（水分含有率１７．３％）
Ｗｅｔｓｉｌｉｃａ  ２：ローディア製湿式シリカＺｅｏｓｉｌ１１６５ＭＰを２００ccの水を入れたビーカーと共に密閉槽内に７日間、常温で放置して吸湿させたシリカ（水分含有率９．２％）
Ｄｒｙｓｉｌｉｃａ：ローディア製湿式シリカＺｅｏｓｉｌ１１６５ＭＰを１０５℃の恒温槽内に３日間放置して、水分を蒸発させたシリカ（水分含有率０．８重量％）
【００２４】
Ｓｉ−６９：デグッサ製シランカップリング剤
ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ  ６ＰＰＤ：ＦＬＥＸＳＹＳ製老化防止剤
パラフィンワックス：サンノック、大内新興化学工業（株）製
酸化亜鉛３種：正同化学工業（株）製
ビーズステアリン酸：日本油脂（株）製
プロセスオイル：プロセスＸ−１４０、ジャパンエナジー（株）製石油系軟化剤
ＣａＯ：ＣＭＬ＃２１近江化学工業（株）製
ＣＢＳ：ノクセラーＣＺ、大内新興化学工業（株）製加硫促進剤
ＤＰＧ：サンセラーＤ−Ｇ、三新化学工業（株）製加硫促進剤
粉末硫黄：（株）鶴見化学工業製油処理硫黄
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上の通り、本発明に従って、ジエン系ゴムに水分含有シリカ及び特定量の酸化カルシウムを配合することによってシリカの分散性を向上させ、かつシリカ配合ゴムのロールへの密着性を低減させたゴム組成物を得ることができ、タイヤ用のトレッドゴムとして有用である。