(57)【要約】      （修正有）【課題】低い転がり抵抗を示すタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部に対し、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４に準拠して求めた場合に１２０ｍｌ／１００ｇ以下のフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）吸油量を示す微粒子球状シリカを５〜６０重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。前記微粒子球状シリカが２０〜１００ｎｍの平均粒子径（Ｄ５０）を有するタイヤトレッド用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００重量部に対し、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４に準拠して求めた場合に１２０ｍｌ／１００ｇ以下のフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）吸油量を示す微粒子球状シリカを５〜６０重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
前記微粒子球状シリカが２０〜１００ｎｍの平均粒子径（Ｄ５０）を有する請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、より詳細には、タイヤトレッドとしての使用時に低い転がり抵抗を示すタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の省エネ、省資源、環境問題への取り組みなどの社会的要請下、特に自動車の燃料消費節約のために、ゴム組成物にシリカを配合することが知られており、ゴム組成物へのシリカ配合により、転がり抵抗が減少することが知られている。シリカを配合したゴム組成物に関して、例えば、下記特許文献１に、トレッドゴム組成物にゾルゲル法により製造された平均粒径１０〜３０μｍおよび比表面積４００〜７００ｍ2 ／ｇのシリカを配合して耐永久変形性を向上させることが提案されている。下記特許文献２には、ジエン系ゴム組成物に沈降法で製造されたＢＥＴ表面積約５０〜約３００ｍ2 ／ｇおよびジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量約１５０〜約３００の球状シリカを配合することにより、引張り強さ、モジュラス、反発性、硬度などの性質を向上させることが提案されている。下記特許文献３には、タイヤ用ゴム組成物に比表面積が２５０ｍ2 ／ｇ以上の中空多孔質球状シリカを配合して、老化防止剤のブルームを抑制することが提案されている。下記特許文献４には、タイヤ用ゴム組成物に中空多孔質球状シリカを配合して当該無機多孔質粒子に香料を吸着させることにより、香料の効力を持続させることが提案されている。しかしながら、タイヤトレッド用ゴム組成物について、微粒子球状シリカを配合することにより転がり抵抗をより一層低減させることは提案されていない。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１１６４４０号公報
【特許文献２】特開平７−１７２０５号公報
【特許文献３】特開２００２−３７９２６号公報
【特許文献４】特開２００４−２０３９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、配合の際に良好な加工性を示し、タイヤトレッドとして使用した場合に良好な転がり抵抗を示すタイヤトレッド用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】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ジエン系ゴム１００重量部に対して、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４に準拠して求めた場合に１２０ｍｌ／１００ｇ以下のフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）吸油量を示す微粒子球状シリカを５〜６０重量部配合すると、転がり抵抗性が改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明によれば、ジエン系ゴム１００重量部に対し、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４に準拠して求めた場合に１２０ｍｌ／１００ｇ以下のフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）吸油量を示す微粒子球状シリカを５〜６０重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のゴム組成物において使用されるジエン系ゴムの具体例としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）などが挙げられ、これらは単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
【０００８】
本発明のゴム組成物に充填剤として配合される微粒子球状シリカは、上記のとおりＪＩＳ  Ｋ６２１７−４に準拠して求めた場合に１２０ｍｌ／１００ｇ以下のＤＢＰ吸油量を示すものである。ＤＢＰ吸油量は、基本粒子の凝集の発達の度合い（一般的にストラクチャーと呼ばれる）を間接的に定量化するために一般的に用いられている指標である。ストラクチャーが発達している場合には、基本粒子の最小凝集単位である一次凝集体の空隙容積が大きく、ＤＢＰ吸油量の値が大きくなるが、逆にストラクチャーの度合いが低い場合には、一次凝集体の空隙容積が小さく、ＤＢＰ吸油量の値が小さくなる。本発明のゴム組成物において使用される微粒子球状シリカは、１２０ｍｌ／１００ｇ以下のＤＢＰ吸油量を示すことから、ストラクチャーの度合いが非常に低いものに分類される。
【０００９】
本発明のゴム組成物に配合される微粒子球状シリカは、好ましくは２０〜１００ｎｍの平均粒子径（Ｄ５０）を有する。この平均粒子径（Ｄ５０）は、レーザー回折・散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置により求められた体積基準頻度分布のメディアン径（５０％粒子径）である。微粒子球状シリカの平均粒子径が２０ｎｍ未満である場合には、ジエン系ゴムに配合する際の分散が困難になるために加工性が低下し、平均粒子径が１００ｎｍを超えると、補強性が低下する。また、上記微粒子球状シリカは結晶性が高く、粒子表面は緻密であり、非多孔質である。
【００１０】
本発明のゴム組成物は、上記のＤＢＰ吸油量を有する微粒子球状シリカを上記の配合割合で含む限り、ゴム組成物において補強性充填剤として用いられているものを１種以上含んでもよい。微粒子球状シリカ以外の補強性充填剤の例としては、シリカ、カーボンブラック、クレーなどが挙げられる。微粒子球状シリカ以外の補強性充填剤は、微粒子球状シリカによる効果を妨げないことを条件として、必要に応じて、処理剤により表面処理されていてもよい。
【００１１】
本発明のゴム組成物には、ジエン系ゴム成分への上記微粒子球状シリカの分散を促進するために、シランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤としては、分子内に硫黄を含有するシランカップリング剤を使用することが好ましい。分子内に硫黄を含有するシランカップリング剤は公知であり、例えばデグサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）社からＳｉ６９の商品名で市販されているものが入手可能である。シランカップリング剤の配合量は、概して、上記微粒子球状シリカの総量に応じて、あるいは、上記微粒子球状シリカのほかにシリカを含む場合には上記微粒子球状シリカと他のシリカとの総量に応じて変わるが、一般的に、上記微粒子球状シリカの総量、あるいは、他のシリカが存在する場合には、上記微粒子球状シリカと他のシリカとの総量に基づいて２〜１０重量％のシランカップリング剤を配合することが好ましい。
【００１２】
本発明のゴム組成物には、上記の微粒子球状シリカ、補強性充填剤およびシランカップリング剤に加えて、必要に応じて、当該技術分野で一般的に使用されている任意の配合剤、例えば加硫促進剤、加硫剤、加工助剤、老化防止剤等を一般的な配合量で適宜添加することができる。添加剤の配合に際して用いられる混合方法としては、一般的な方法を用いることができ、一般的には塊状、ペレット状又は粉体状の配合剤を適切な混合機、例えばニーダー、インターナルミキサー、バンバリーミキサー、ロール等を用いて混合することができる。各種配合剤を混合してゴム組成物を調製した後、一般的な加圧成形方法によりタイヤのトレッドを形成することができる。
【実施例】
【００１３】
以下に示す実施例及び比較例を参照して本発明をさらに詳しく説明するが、本発明の技術的な範囲は、これらの実施例によって限定されるものでないことは言うまでもない。
【００１４】
比較例１〜２及び実施例１〜５のゴム組成物の調製
下記表１の配合に従って、１．７リットル密閉式バンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤を除く配合剤を約５分間混合し、１５０℃でミキサーから放出後、室温まで冷却した。その後、ロールを用いて硫黄および加硫促進剤を約３分間混合し、比較例１〜２および実施例１〜５の未加硫ゴム組成物を得た。
【００１５】
【表１】
2009096916.tif 000002
【００１６】
試験法
下記実施例及び比較例により得られたゴム組成物の性能は、以下に示す各試験法により求めた。各試験の結果は、表１に示したとおりである。
（１）転がり抵抗：
上記のように得られた各未加硫ゴム組成物について、シート状に圧延し、１４０℃で４０分間加硫して厚さ２ｍｍの加硫シートを作成し、次に、この加硫シートから長さ４０ｍｍおよび幅５ｍｍの試験片を打ち抜いた。東洋精機製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、ＪＩＳ  Ｋ６３９４に準拠し、温度６０℃、周波数２０Ｈｚ、静的ひずみ１０％および動的ひずみ±２％の条件下での損失係数ｔａｎδ（以下、「ｔａｎδ（６０℃）」と略記する）を求めた。比較例１の損失係数を１００としたときの相対値として比較例２および実施例１〜５で求められた損失係数を指数で表わした。ｔａｎδ（６０℃）の指数が小さいほど、転がり抵抗がより小さいことを表す。
（２）引張特性：
上記のように得られた各未加硫ゴム組成物について、シート状に圧延し、１４０℃で４０分間加硫して厚さ２ｍｍの加硫シートを作成し、次に、この加硫シートからＪＩＳ３号ダンベル形状の試験片を打ち抜いた。次いで、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に従って、伸び１００％時のモジュラス（Ｍ１００）を求めた。
【００１７】
上記表１の結果から、実施例１〜５のゴム組成物は、比較例１〜２のゴム組成物に比べて、転がり抵抗に優れ、ほぼ同等の引張特性を示すことが判る。また、表１の結果から、微粒子球状シリカの配合量が本発明の範囲内で増加するにつれて、補強性を高いレベルに保ったまま、転がり抵抗をより低減できることが判る。