(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴムおよび／または天然ゴム１００重量部に対して、シリカ３０〜１２０重量部、ならびに、平均粒子径が１０μｍ以下のジルコニウムシリケイト５〜４０重量部を含有するゴム組成物。
【請求項２】
請求項１記載のゴム組成物からなるトレッドを有するタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム組成物およびタイヤに関する。さらに詳しくは、タイヤの加工性、転がり抵抗、ウェットスキッド性能のバランスに優れたタイヤトレッド用ゴム組成物、および、該ゴム組成物からなるトレッドを有するタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、世界的に省資源、省エネルギーの意識が高まり、自動車産業においても燃料消費を節約するためにタイヤの転がり抵抗を低減した低燃費タイヤの研究が盛んに行なわれている。タイヤの転がり抵抗を低減させる効果的な手段の１つとしては、補強剤として従来から用いられてきたカーボンブラックの一部または全部にかえてシリカを用いる方法があげられる。しかしながら、タイヤに対する要求はさらに高くなってきており、シリカを用いる方法のみでは対応しきれなくなってきており、さらなる性能の向上が必要とされる。
【０００３】
自動車タイヤに要求される性能は、低燃費のほかに、ウェットスキッド性能、耐摩耗性、加工性など多岐にわたり、種々の工夫がなされている。
【０００４】
たとえば、ウェットスキッド性能を向上させる目的で、金属のケイ酸化合物をゴム組成物に配合した先行技術がある（特開２００１−４０１４３公報）。しかしながら、耐摩耗性、転がり抵抗、加工性などその他の諸機能を満足させるには至っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、加工性、転がり抵抗、ウェットスキッド性能のバランスに優れたゴム組成物、および該ゴム組成物からなるタイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ジエン系ゴムおよび／または天然ゴム１００重量部に対して、シリカ３０〜１２０重量部、ならびに、平均粒子径が１０μｍ以下のジルコニウムシリケイト５〜４０重量部を含有するゴム組成物に関する。
【０００７】
また、前記ゴム組成物からなるトレッドを有するタイヤに関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のゴム組成物は、ゴム成分、シリカ、ジルコニウムシリケイトからなる。
【０００９】
前記ゴム成分は、ジエン系ゴムおよび／または天然ゴムである。ジエン系ゴムとしては、たとえば、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴムなどがあり、これらの混合物なども使用することができる。
【００１０】
前記シリカとしては、とくに制限はないが、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）などを使用することができ、湿式法シリカが好ましい。湿式法シリカの好適例としては、デグッサ製のウルトラジル  ＶＮ３（商品名）、日本シリカ（株）製のニップシールＶＮ３  ＡＱ（商品名）などがあげられる。
【００１１】
シリカとしては、たとえば、チッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が５０〜３００ｍ2／ｇのシリカを含有することができる。Ｎ2ＳＡが５０ｍ2／ｇ未満のシリカでは分散改良効果や補強効果が小さくなる傾向があり、３００ｍ2／ｇをこえるシリカでは分散性がわるく、発熱性が増大する傾向がある。
【００１２】
シリカの配合量は、前記ゴム成分１００重量部に対して、３０〜１２０重量部であり、好ましくは４０〜９０重量部、さらに好ましくは４５〜８０重量部である。シリカの配合量が３０重量部未満では、ウェット性能や補強性が低下し、１２０重量部をこえると混練り時の粘度が高くなり、作業性が低下する。
【００１３】
前記ジルコニウムシリケイトは微粉末であることが好ましく、その平均粒子径が１０μｍ以下、好ましくは２μｍ以下である。ジルコニウムシリケイトの平均粒子径が１０μｍをこえると耐摩耗性、カットチッピング性能が低下する。
【００１４】
ジルコニウムシリケイトの配合量は、前記ゴム成分１００重量部に対して、５〜４０重量部であり、好ましくは８〜３０重量部、さらに好ましくは１０〜２０重量部である。ジルコニウムシリケイトの配合量が５重量部未満では、充分な効果得られず、４０重量部をこえると耐摩耗性が低下する。
【００１５】
本発明では、シリカとジルコニウムシリケイトを併用することによって、これらを単独で使用する場合と比較して、耐摩耗性と転がり抵抗およびウェットスキッド性能のバランスの向上という効果が得られる。
【００１６】
本発明のゴム組成物には、前記シリカと併用してシランカップリング剤を配合することができる。
【００１７】
シランカップリング剤としては、たとえばビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド、ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、トリエトキシシリルプロピルイソシアネート、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−（ポリエチレンアミノ）−プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ’−ビニルベンジル−Ｎ−トリメトキシシリルプロピルエチレンジアミン塩などがあげられる。なかでも、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド、ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、トリエトキシシリルプロピルイソシアネート、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランが好ましく、ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイドがさらに好ましい。
【００１８】
シランカップリング剤の配合量は、好ましくは前記シリカの配合量の４〜１４重量％、さらに好ましくは６〜１０重量％である。シランカップリング剤の配合量が４重量％未満であると、耐摩耗性、ウェットスキッド性能が低下する傾向があり、１４重量％をこえると、コストに対しての物性向上が小さくなる傾向がある。
【００１９】
また、本発明のゴム組成物には、前記ゴム成分、シリカ、ジルコニウムシリケイト、シランカップリング剤のほかに、通常ゴム組成物として使用される配合剤、たとえば、カーボンブラック、プロセスオイル、亜鉛華、ワックス、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【００２０】
本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分、シリカ、ジルコニウムシリケイトおよび必要に応じてそのほかの配合剤を、通常の加工装置、たとえば、ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用いて混練りすることにより得られる。
【００２１】
本発明のタイヤは、前記ゴム組成物をタイヤのトレッドに用いて、通常の方法によって製造される。すなわち、前記ゴム組成物を未加硫の段階でタイヤのトレッド部の形状に押し出し加工し、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り合わせて未加硫タイヤを成形する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱・加圧してタイヤを得る。このようにして得られたタイヤは、加工性、転がり抵抗、ウェットスキッド性能のバランスに優れるものである。
【００２２】
【実施例】
つぎに、実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例では、以下の各原料を用いた。
【００２３】
天然ゴム：ＲＳＳ＃３
Ｓ−ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製のニッポールＮＳ１１６Ｒ
（スチレン単位量：２０％、１，２−ジエン単位量：６０％）
シリカ：Ｒｈｏｉａ（株）製のゼオシル  １１６５ＭＰ
ジルコニウムシリケート：ハクスイテック（株）製のミクロパックスＳＳ
（平均粒子径：２μｍ以下が１００％）
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ６９
プロセスオイル：出光興産（株）製のダイナプロセスＡＨ４０
亜鉛華：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２号
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックワックス
ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐
老化防止剤：フレキシス製のサントフレックス１３（（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）
硫黄：（株）軽井沢精錬所製の硫黄
加硫促進剤ＣＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ−Ｇ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
加硫促進剤ＤＰＧ：住友化学工業（株）製のソクシノールＤ（ジフェニルグアニジン）
【００２４】
実施例１〜２および比較例１〜３
（加工方法）
表１、２の配合処方にしたがい、硫黄および加硫促進剤以外の配合剤と原料ゴムとをバンバリー型インターナルミキサーで混合し、得られたマスターバッチに硫黄と加硫促進剤をオープンロール上で添加し、タイヤトレッド用ゴム組成物を調製した。ついで、空気入りタイヤのタイヤトレッドに実施例１〜２および比較例１〜３のゴム組成物を使用して、以下に示す各特性の評価試験を行なった。
【００２５】
（転がり抵抗）
荷重４．６６キロニュートン、内圧２００キロパスカル、速度８０ｋｍ／時間の条件で、定法により転がり抵抗を測定し、比較例１を１００として下記式により指数表示した（転がり抵抗指数）。指数が大きいほど転がり抵抗は低く、良好である。
0003970601.tif 000002
【００２６】
（ウェットスキッド性能）
湿潤アスファルト路面にて初速度６４ｋｍ／時間からの制動距離を求めた。タイヤサイズは１８５／６５Ｒ１４とし、試験車両は、国産ＦＦ車を用いた。結果は、比較例１を１００として下記式により指数で表示した（ウェットスキッド指数）。指数が大きいほどウェットスキッド性能が良好である。
0003970601.tif 000003
【００２７】
（耐摩耗性）
国産ＦＦ車にトレッドを装着し、舗装路面１．５万キロ走行後、タイヤトレッドが１ｍｍ摩耗する際の走行距離を比較し、比較例１を１００として下記式により指数表示した（耐摩耗指数）。指数が大きいほど、耐摩耗性および加工性がよい。
0003970601.tif 000004
結果を表２に示す。
【００２８】
シリカ配合ゴム組成物にジルコニウムシリケイトを配合しなかった比較例１、およびジルコニウムシリケイトを少量配合した比較例２と比べて、ジルコニウムシリケイトを適量配合した実施例１〜２は、耐摩耗性、加工性、ウェットスキッド性能、転がり抵抗のバランスが向上した。
【００２９】
一方、ジルコニウムシリケイトを多量に配合した比較例３では、転がり抵抗、ウェットスキッド性能は向上したものの、耐摩耗性および加工性が大幅に低下した。
【００３０】
【表１】
0003970601.tif 000005
【００３１】
【表２】
0003970601.tif 000006
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、シリカ配合ゴム組成物に特定量のシリカおよびジルコニウムシリケイトを配合することによって、従来技術に比べて、タイヤの加工性、耐摩耗性、転がり抵抗、ウェットスキッド性能のバランスを向上させることができる。