(57)【要約】【課題】破壊特性や破断時伸びなどの諸特性を損なうことなく高ロス特性を実現し得るゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供する。【解決手段】天然ゴムおよび合成ゴムからなる群から選択される少なくとも一種のゴム成分と、黒鉛化炭素材料と、架橋性官能基を有する多環芳香族化合物とが配合されてなる。前記黒鉛化炭素材料としては、好適には気相成長炭素繊維を用いることができ、また、その配合量は、前記ゴム成分１００質量部に対し、０．１〜１００質量部と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】
天然ゴムおよび合成ゴムからなる群から選択される少なくとも一種のゴム成分と、黒鉛化炭素材料と、架橋性官能基を有する多環芳香族化合物とが配合されてなることを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
前記黒鉛化炭素材料が気相成長炭素繊維である請求項１記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記ゴム成分１００質量部に対し、黒鉛化炭素材料が０．１〜１００質量部配合されている請求項１または２記載のゴム組成物。
【請求項４】
前記架橋性官能基を有する多環芳香族化合物の該架橋性官能基がチオール基、ビニル基またはマレイミド基である請求項１〜３のうちいずれか一項記載のゴム組成物。
【請求項５】
前記架橋性官能基を有する多環芳香族化合物の多環部分がナフタレン、アントラセンまたはピレン環である請求項１〜４のうちいずれか一項記載のゴム組成物。
【請求項６】
前記黒鉛化炭素材料に対し、前記多環芳香族化合物が質量対比０．００５〜０．２倍配合されている請求項１〜５のうちいずれか一項記載のゴム組成物。
【請求項７】
カーボンブラックが配合されている請求項１〜６のうちいずれか一項記載のゴム組成物。
【請求項８】
前記黒鉛化炭素材料に対し、前記カーボンブラックが質量対比０．１〜５０倍配合されてなる請求項７記載のゴム組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか一項記載のゴム組成物をトレッド部材として用いたことを特徴とするタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物に関し、詳しくは、破壊特性および破断時伸び等の諸特性を低下させることなくヒステリシスロス特性（以下「ロス特性」と略記する）を向上させたゴム組成物およびそれを用いたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤのグリップ特性を高めるためには、当該タイヤのトレッドゴムを構成するゴム組成物を高ロス特性とすることが一般に行われていた。加硫後に高ロス特性を示すゴム組成物を得るために、（１）カーボンブラックを多量に配合する方法、（２）ガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」という）が高いポリマーを使用する方法、あるいは（３）軟化剤を多量に配合する方法などが提案されており、かかる軟化剤としては芳香族系の軟化剤が一般によく配合されてきた（特許文献１〜４参照）。
【特許文献１】特開平１−１６８４５号公報
【特許文献２】特開平１−１０３６３７号公報
【特許文献３】特開２０００−１０９６１０号公報
【特許文献４】特開２００３−２１３０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、カーボンブラックを多量に配合すると、加硫後に高ロスにはなるものの、他の重要な特性である伸びが低下するという問題があった。また、Ｔｇの高いポリマーを使用すると、加硫後に、実用温度域である低温領域で弾性率が高くなり、かつ破断時の伸びが低下するという問題があった。一方、軟化剤を多量に配合すると、加硫後に、高ヒステリシスロスで、かつ破断時の伸びが大きくなるが、破壊強度と耐カット性が著しく悪化するという欠点を有していた。
【０００４】
そこで本発明の目的は、破壊特性や破断時伸びなどの諸特性を損なうことなく高ロス特性を実現し得るゴム組成物およびそれを用いた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】
【０００５】
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、所定の炭素材料と所定の多環芳香族化合物を含有するゴム組成物において、損失正接（ｔａｎδ）の温度分散においてマトリックスゴムのガラス転移温度（主分散）以外に副分散ピークを発現（高ロス化）し、破壊特性等を低下させることなく、ロスの高いゴム組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち、本発明のゴム組成物は、天然ゴムおよび合成ゴムからなる群から選択される少なくとも一種のゴム成分と、黒鉛化炭素材料と、架橋性官能基を有する多環芳香族化合物とが配合されてなることを特徴とするものである。
【０００７】
前記黒鉛化炭素材料は、好ましくは気相成長炭素繊維であり、また前記ゴム成分１００質量部に対し、黒鉛化炭素材料が０．１〜１００質量部配合されていることが好ましい。
【０００８】
また、前記架橋性官能基を有する多環芳香族化合物の該架橋性官能基は、好ましくはチオール基、ビニル基またはマレイミド基であり、また、前記架橋性官能基を有する多環芳香族化合物の多環部分は、好ましくはナフタレン、アントラセンまたはピレン環である。さらに、前記黒鉛化炭素材料に対し、前記多環芳香族化合物は、好ましくは質量対比０．００５〜０．２倍配合されている。
【０００９】
本発明のゴム組成物には、カーボンブラックが配合されていてもよく、その場合、前記黒鉛化炭素材料に対し、前記カーボンブラックが質量対比０．１〜５０倍配合されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明のタイヤは、前記ゴム組成物をトレッド部材として用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、破壊特性や破断時伸びなどの諸特性を損なうことなく高ロス特性を実現し得るゴム組成物を提供することができる。よって、このゴム組成物をトレッド部材として用いたタイヤは、良好なグリップ性能を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態につき具体的に説明する。
本発明において用いられるゴム成分としては、天然ゴム、合成ゴムのいずれをも用いることができる。合成ゴムとしては特に制限されず、例えば、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ＩＩＲ、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）等が挙げられ、用途に応じて適宜選択することができる。
【００１３】
また、黒鉛化炭素材料としては、黒鉛化カーボンブラック、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ（登録商標））、グラファイトのようにグラフェンシートが規則的に配列している炭素材料を挙げることができ、好適にはＶＧＣＦ（登録商標）である。
【００１４】
さらに、架橋性官能基を有する多環芳香族化合物は、その架橋性官能基としてチオール基、ビニル基、マレイミド基等を好適に挙げることができ、また、多環部分としては、ナフタレン、アントラセン、ピレン環等を好適に挙げることができる。
【００１５】
本発明においては、ゴム成分に対し、前記黒鉛化炭素材料と、前記架橋性官能基を有する多環芳香族化合物とを配合することにより損失正接（ｔａｎδ）の温度分散においてマトリックスゴムのガラス転移（主分散）以外に副分散ピークを発現（高ロス化）し、破壊特性等を低下させることなく、加硫後において高ロス特性を得ることができる。
【００１６】
かかる所定の効果を得る上で、前記黒鉛化炭素材料は、前記ゴム成分１００質量部に対し０．１〜１００質量部配合されてなることが好ましい。また、前記架橋性官能基を有する多環芳香族化合物は、前記黒鉛化炭素材料に対し、好ましくは質量比で０．００５〜０．２倍であることが好ましい。また、本発明のゴム組成物には、カーボンブラックを配合しても所望の効果を得ることができ、その場合の配合量は、前記黒鉛化炭素材料に対し質量比で０．１〜５０倍とすることが好ましい。
【００１７】
本発明に用いるカーボンブラックとしては、特に制限はなく、具体的には、例えば、Ｓ３１５、Ｎ３２６（ＩＳＡＦ−ＬＳ）、Ｎ３３０（ＨＡＦ）、Ｎ３３５、Ｎ３３９、Ｎ３４３、Ｎ３４７（ＨＡＦ−ＨＳ）、Ｎ３５１、Ｎ３５６、Ｎ３５８、Ｎ３７５、Ｎ５３９、Ｎ５５０（ＦＥＦ）、Ｎ５８２等のカーボンブラックを挙げることができる。これらのカーボンブラックの中でも、高モジュラスと高破壊特性を両立させて向上させる観点より、Ｎ３２６（ＩＳＡＦ−ＬＳ）、Ｎ３３０（ＨＡＦ）、Ｎ３３５、Ｎ３３９、Ｎ３４３、Ｎ３４７（ＨＡＦ−ＨＳ）カーボンが好ましく、特にＮ３３０（ＨＡＦ）とＮ３２６（ＩＳＡＦ−ＬＳ）カーボンがより好ましい。上記のカーボンブラックは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。
【００１８】
本発明のゴム組成物は、架橋剤を加えてこれを加熱することにより加硫物とする。この場合、架橋剤としては、有機過酸化物、硫黄、有機硫黄化合物などの通常ゴム組成物の架橋に使用できるものであればいずれも使用することができる。硫黄、有機硫黄化合物を架橋剤として用いる場合、通常ゴム業界で用いられる加硫促進剤を適宜用いることができる。
【００１９】
本発明のゴム組成物には、上記各成分の他にも、ゴム業界で一般に用いられる無機充填剤老化防止剤、加硫助剤など、各種成分を適宜配合することができる。
【００２０】
本発明のゴム組成物は、タイヤ等の各種ゴム製品に好適に適用可能である。また、ｔａｎδの副分散が現れる温度領域では、ｔａｎδが高いほどグリップ性能が高くなることから、本発明のゴム組成物をタイヤのトレッド部材に適用することで、グリップ性能に優れたタイヤを得ることができる。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
［実施例１〜６及び比較例１〜５］
下記の表１および表２に示す配合処方（表中、数値は質量部である）に従って、実施例１〜６及び比較例１〜５のゴム組成物を調合して、２５０ｍＬのラボプラストミル（（株）東洋精機製作所製）を用いて混練した後、３インチロールで各ゴム組成物のシート物を作製した。次いで、温度１５０℃で、加硫反応によるトルクの上昇が最高値の９０％に達するまでの時間（ｔ９０）の１．５倍にあたる加硫時間で加硫して、下記の物性測定用の供試サンプルを得た。得られた供試サンプルに対し、以下の試験を実施した。
【００２２】
（１）引張り試験
ＪＩＳ  Ｋ６３０１（１９９５）に準拠して、室温（２５℃）において、ダンベル３号の打抜きサンプルを用いて引張り試験を行い、破断伸びＥｂ（％）および破断強度Ｔｂを測定した。
【００２３】
（２）ロス特性（動的損失特性）
粘弾性試験機〔レオメトリックス（株）製のＡＲＥＳ〕により、歪１％、周波数１５Ｈｚで、６０℃におけるｔａｎδを測定した。
【００２４】
（３）主分散温度
粘弾性試験機〔レオメトリックス（株）製のＡＲＥＳ〕により、歪０．１％、周波数１５Ｈｚ、昇温速度（４℃／分）で、−８０〜１００℃におけるｔａｎδの温度依存性を測定し、ｔａｎδの最も高い値を主分散温度とした。
得られた結果を、上記（１）、（２）についてはそれぞれ比較例１を１００とした指数にて、下記の表１および表２に示す。いずれも数値が大きいほど結果が良好である。
【００２５】
【表１】
2007238933.tif 000002
＊１  ＶＧＣＦ（登録商標）：昭和電工（株）製、気相成長炭素繊維
＊２  老化防止剤：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
＊３  加硫促進剤：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】
【表２】
2007238933.tif 000003
【００２７】
表１および表２より、いずれの実施例のゴム組成物も比較例のゴム組成物に比し、破断伸びＥｂ（％）および破断強度Ｔｂが損なわれておらず、しかも高ロスであることが分かる。