タイヤトレッド用ゴム組成物
【課題】タイヤトレッド用ゴム組成物として有用なシリカ多量配合系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、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量部以上含む補強性充填剤３０〜１００重量部、シランカップリング剤をシリカ配合量に対して０．１〜１５重量％配合してなるゴム組成物において、レシチンを０．１〜２０重量部配合したことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
【効果】シリカの多量配合に伴う加硫遅延や粘度増加等の問題を解消すると共に、種々の加硫物性を改善し、同時に生産性を向上する。
【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部に対し、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量部以上含む補強性充填剤３０〜１００重量部、シランカップリング剤をシリカ配合量に対して０．１〜１５重量％配合してなるゴム組成物において、レシチンを０．１〜２０重量部配合したことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
【効果】シリカの多量配合に伴う加硫遅延や粘度増加等の問題を解消すると共に、種々の加硫物性を改善し、同時に生産性を向上する。
【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、更に詳細には、シリカの多量配合に伴う加硫遅延や粘度増加等の問題を解消すると共に、種々の加硫物性を改善し、同時に生産性を向上させたシリカ配合系のタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリカ多量配合系のキャップコンパウンドについては、シリカ自体の凝集性の高さを回避して、加硫ゴムにおけるゴム物性を向上させることが課題であり、従来、各種の加工助剤の提案がある。例えば、ポリシロキサン（特許文献１）、ｎ‐アルキルアミン化合物（特許文献２）、３級アミン化合物（特許文献３）、アミノシラン化合物（特許文献４）およびオルガノシラン化合物（特許文献５）等を配合する技術が提案されている。しかしながら、シリカ配合時に不可避的に発生する加硫速度遅延の問題を含めた解決策としては、未だ十分とは言えず、更なる改善の余地がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平９‐１１１０４４号公報
【特許文献２】特開２０００‐１７１０７号公報
【特許文献３】特開平１０‐１２０８２８号公報
【特許文献４】特開平１０‐６７８８４号公報
【特許文献５】特開平９‐２０８７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
よって、本発明では、シリカ配合系ゴムコンパウンドにレシチンを所定量配合することにより、当該シリカ配合系ゴム組成物の諸加硫物性を改善し、同時に生産性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、ジエン系ゴム１００重量部に対し、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量部以上含む補強性充填剤３０〜１００重量部、シランカップリング剤をシリカ配合量に対して０．１〜１５重量％配合してなるゴム組成物において、レシチンを０．１〜２０重量部配合した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】
【０００６】
本発明では、シリカ配合系ゴム組成物、特にシリカ高配合のシリカ配合系ゴム組成物に所定のレシチンを所定量配合すると、上記目的が達成できることを見出したものである。
【０００７】
本発明におけるジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のジエン系合成ゴムを単独で、あるいはこれら二種以上を併用して用いることができる。
【０００８】
本発明では、当該ジエン系ゴム１００重量部に対して、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量％以上含む補強性充填剤３０〜１００重量部、シランカップリング剤をシリカ配合量に対して０．１〜１５重量％配合してなるゴム組成物に、更にレシチンを０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部配合することを特徴とするものである。当該レシチンの配合量が０．１重量部未満では、所期の効果を発揮することができず、逆に２０重量部を超えると、ブリードしてしまうので、好ましくない。
【０００９】
一般に、レシチンは、大豆、卵黄などに多く含まれているリン脂質であり、本発明で使用するレシチンには、粗製レシチンあるいは精製レシチンのいずれをも用いることが可能である。粗製レシチンは、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジル酸、ホスファチジルエタノールアミンおよびホルファチジルイノシトールなどのリン脂質を主成分とし、トリグリセリド、糖脂質、ステロールおよびトコフェロールおよび炭水化物などを含むものである。精製レシチンは、前記粗製レシチンに含まれるリン脂質以外の成分を、レシチンの金属塩複合体の溶解度を利用した精製法、あるいは酸化アルミニウムやケイ酸を用いたカラムクロマトグラフィーによる方法などによって可及的少量となるように取り除いた前記リン脂質の混合物からなる。
【００１０】
本発明のゴム組成物に使用される補強性充填剤のシリカとしては、特に制限はないが、例えば、乾燥法ホワイトカーボン、湿式法ホワイトカーボン、コロイダルシリカ、および特開昭６２−６２８３８号公報に開示される沈降シリカなどが挙げられる。これらのシリカは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。シリカの比表面積は、特に、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）で、１００〜３００ｍ2／ｇ、更に好ましくは１２０〜２２０ｍ2／ｇの範囲であるときに、補強性、耐摩耗性および発熱性等の改善が十分に達成されるので、好適である。ここで、窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じＢＥＴ法で測定される値である。本発明のゴム組成物では、ゴム成分１００重量部に対して当該シリカを１０〜１００重量部の範囲で配合することができる。
【００１１】
本発明のゴム組成物に配合される補強性充填剤には、上記のシリカに加えて、更にカーボンブラック、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリコンカーバイド、メタケイ酸カルシウム、二酸化チタン、タルク、炭酸カルシウムなどが所定の配合量で配合されてもよい。
【実施例】
【００１２】
以下、実施例および比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例によって限定するものでないことは言うまでもない。
【００１３】
試験サンプルの作製
以下の表１に示すゴム配合系における硫黄と加硫促進剤を除く成分を１.７Ｌの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達した時に放出したマスターバッチに、硫黄と加硫促進剤を加えて８インチのオープンロールで混練してゴム組成物を得た。このゴム組成物の一部を粘度試験（ムーニー粘度）に供した。次いで、このゴム組成物の残部を１５ｃｍ×１５ｃｍ×０.２ｃｍの金型中で、１６０℃、２０分間プレス加硫して試験片（ゴムシート）を作製し、硬度、粘弾性試験およびシリカ分散性試験に供した。
【００１４】
試験・評価法
１）ムーニー粘度（ＭＬ1+4)： ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して、ムーニー粘度計にてＬ型ロータ（３８．１ｍｍ径、５．５ｍｍ厚）を使用し、予熱時間１分、ロータの回転時間４分、１００℃、２ｒｐｍの条件下で測定した。比較例１を１００として、結果を指数で示す。数値が小さい程、良好であることを示す。
２）硬度： ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠して、スプリング式Ａ型硬さ試験機を用いて、２０℃での硬度を測定した。比較例１を１００として、結果を指数で示す。数値が大きい程、良好であることを示す。
３)ｔａｎδ（０℃、６０℃）： ＪＩＳＫ ６３９４に準拠して測定した。加硫ゴムシートは、２ｍｍ厚のゴムシートを打抜き、幅５ｍｍ×厚さ２ｍｍ×長さ２０ｍｍの短冊状物とし、東洋精機製作所製のレオログラフソリッドを用いて、初期歪＝１０％、動的歪＝±２％、周波数＝２０Ｈｚで、０℃および６０℃におけるｔａｎδ(０℃)およびｔａｎδ(６０℃)を測定した。比較例１を１００として、結果を指数で示す。ｔａｎδ(０℃)では、数値が大きい程、良好であることを示す。ｔａｎδ(６０℃)では、数値が小さい程、良好であることを示す。
４）シリカ分散性： （株）東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメーターを用いて、室温において初期歪を１０％とし、振幅を０．１〜９．５％まで０．２％毎に測定した貯蔵弾性率Ｅ′および損失弾性率Ｅ″を測定し、ｃｏｌｅ−ｃｏｌｅプロットによりＥ′（０）−Ｅ′（∞）を算出した。比較例１を１００として、結果を指数で示す。数値が大きい程、良好であることを示す。
【００１５】
実施例１〜３および比較例１
結果を、以下の表１に示す。
【表１】
【００１６】
表１の結果よりみて、シリカ配合系ゴム組成物にレシチンを所定量配合すると、加工性およびシリカ分散性に優れ、かつ硬度および粘弾性に優れたゴム組成物が得られることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
よって、本発明のゴム組成物は、これをタイヤトレッド用ゴム組成物として利用すると極めて有用である。
【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、更に詳細には、シリカの多量配合に伴う加硫遅延や粘度増加等の問題を解消すると共に、種々の加硫物性を改善し、同時に生産性を向上させたシリカ配合系のタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリカ多量配合系のキャップコンパウンドについては、シリカ自体の凝集性の高さを回避して、加硫ゴムにおけるゴム物性を向上させることが課題であり、従来、各種の加工助剤の提案がある。例えば、ポリシロキサン（特許文献１）、ｎ‐アルキルアミン化合物（特許文献２）、３級アミン化合物（特許文献３）、アミノシラン化合物（特許文献４）およびオルガノシラン化合物（特許文献５）等を配合する技術が提案されている。しかしながら、シリカ配合時に不可避的に発生する加硫速度遅延の問題を含めた解決策としては、未だ十分とは言えず、更なる改善の余地がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平９‐１１１０４４号公報
【特許文献２】特開２０００‐１７１０７号公報
【特許文献３】特開平１０‐１２０８２８号公報
【特許文献４】特開平１０‐６７８８４号公報
【特許文献５】特開平９‐２０８７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
よって、本発明では、シリカ配合系ゴムコンパウンドにレシチンを所定量配合することにより、当該シリカ配合系ゴム組成物の諸加硫物性を改善し、同時に生産性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、ジエン系ゴム１００重量部に対し、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量部以上含む補強性充填剤３０〜１００重量部、シランカップリング剤をシリカ配合量に対して０．１〜１５重量％配合してなるゴム組成物において、レシチンを０．１〜２０重量部配合した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】
【０００６】
本発明では、シリカ配合系ゴム組成物、特にシリカ高配合のシリカ配合系ゴム組成物に所定のレシチンを所定量配合すると、上記目的が達成できることを見出したものである。
【０００７】
本発明におけるジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のジエン系合成ゴムを単独で、あるいはこれら二種以上を併用して用いることができる。
【０００８】
本発明では、当該ジエン系ゴム１００重量部に対して、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量％以上含む補強性充填剤３０〜１００重量部、シランカップリング剤をシリカ配合量に対して０．１〜１５重量％配合してなるゴム組成物に、更にレシチンを０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部配合することを特徴とするものである。当該レシチンの配合量が０．１重量部未満では、所期の効果を発揮することができず、逆に２０重量部を超えると、ブリードしてしまうので、好ましくない。
【０００９】
一般に、レシチンは、大豆、卵黄などに多く含まれているリン脂質であり、本発明で使用するレシチンには、粗製レシチンあるいは精製レシチンのいずれをも用いることが可能である。粗製レシチンは、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジル酸、ホスファチジルエタノールアミンおよびホルファチジルイノシトールなどのリン脂質を主成分とし、トリグリセリド、糖脂質、ステロールおよびトコフェロールおよび炭水化物などを含むものである。精製レシチンは、前記粗製レシチンに含まれるリン脂質以外の成分を、レシチンの金属塩複合体の溶解度を利用した精製法、あるいは酸化アルミニウムやケイ酸を用いたカラムクロマトグラフィーによる方法などによって可及的少量となるように取り除いた前記リン脂質の混合物からなる。
【００１０】
本発明のゴム組成物に使用される補強性充填剤のシリカとしては、特に制限はないが、例えば、乾燥法ホワイトカーボン、湿式法ホワイトカーボン、コロイダルシリカ、および特開昭６２−６２８３８号公報に開示される沈降シリカなどが挙げられる。これらのシリカは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。シリカの比表面積は、特に、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）で、１００〜３００ｍ2／ｇ、更に好ましくは１２０〜２２０ｍ2／ｇの範囲であるときに、補強性、耐摩耗性および発熱性等の改善が十分に達成されるので、好適である。ここで、窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じＢＥＴ法で測定される値である。本発明のゴム組成物では、ゴム成分１００重量部に対して当該シリカを１０〜１００重量部の範囲で配合することができる。
【００１１】
本発明のゴム組成物に配合される補強性充填剤には、上記のシリカに加えて、更にカーボンブラック、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリコンカーバイド、メタケイ酸カルシウム、二酸化チタン、タルク、炭酸カルシウムなどが所定の配合量で配合されてもよい。
【実施例】
【００１２】
以下、実施例および比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例によって限定するものでないことは言うまでもない。
【００１３】
試験サンプルの作製
以下の表１に示すゴム配合系における硫黄と加硫促進剤を除く成分を１.７Ｌの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達した時に放出したマスターバッチに、硫黄と加硫促進剤を加えて８インチのオープンロールで混練してゴム組成物を得た。このゴム組成物の一部を粘度試験（ムーニー粘度）に供した。次いで、このゴム組成物の残部を１５ｃｍ×１５ｃｍ×０.２ｃｍの金型中で、１６０℃、２０分間プレス加硫して試験片（ゴムシート）を作製し、硬度、粘弾性試験およびシリカ分散性試験に供した。
【００１４】
試験・評価法
１）ムーニー粘度（ＭＬ1+4)： ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して、ムーニー粘度計にてＬ型ロータ（３８．１ｍｍ径、５．５ｍｍ厚）を使用し、予熱時間１分、ロータの回転時間４分、１００℃、２ｒｐｍの条件下で測定した。比較例１を１００として、結果を指数で示す。数値が小さい程、良好であることを示す。
２）硬度： ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠して、スプリング式Ａ型硬さ試験機を用いて、２０℃での硬度を測定した。比較例１を１００として、結果を指数で示す。数値が大きい程、良好であることを示す。
３)ｔａｎδ（０℃、６０℃）： ＪＩＳＫ ６３９４に準拠して測定した。加硫ゴムシートは、２ｍｍ厚のゴムシートを打抜き、幅５ｍｍ×厚さ２ｍｍ×長さ２０ｍｍの短冊状物とし、東洋精機製作所製のレオログラフソリッドを用いて、初期歪＝１０％、動的歪＝±２％、周波数＝２０Ｈｚで、０℃および６０℃におけるｔａｎδ(０℃)およびｔａｎδ(６０℃)を測定した。比較例１を１００として、結果を指数で示す。ｔａｎδ(０℃)では、数値が大きい程、良好であることを示す。ｔａｎδ(６０℃)では、数値が小さい程、良好であることを示す。
４）シリカ分散性： （株）東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメーターを用いて、室温において初期歪を１０％とし、振幅を０．１〜９．５％まで０．２％毎に測定した貯蔵弾性率Ｅ′および損失弾性率Ｅ″を測定し、ｃｏｌｅ−ｃｏｌｅプロットによりＥ′（０）−Ｅ′（∞）を算出した。比較例１を１００として、結果を指数で示す。数値が大きい程、良好であることを示す。
【００１５】
実施例１〜３および比較例１
結果を、以下の表１に示す。
【表１】
【００１６】
表１の結果よりみて、シリカ配合系ゴム組成物にレシチンを所定量配合すると、加工性およびシリカ分散性に優れ、かつ硬度および粘弾性に優れたゴム組成物が得られることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
よって、本発明のゴム組成物は、これをタイヤトレッド用ゴム組成物として利用すると極めて有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００重量部に対し、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量部以上含む補強性充填剤３０〜１００重量部、シランカップリング剤をシリカ配合量に対して０．１〜１５重量％配合してなるゴム組成物において、レシチンを０．１〜２０重量部配合したことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
前記レシチンを０．５〜１０重量部配合したことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項１】
ジエン系ゴム１００重量部に対し、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量部以上含む補強性充填剤３０〜１００重量部、シランカップリング剤をシリカ配合量に対して０．１〜１５重量％配合してなるゴム組成物において、レシチンを０．１〜２０重量部配合したことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
前記レシチンを０．５〜１０重量部配合したことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
【公開番号】特開２００８−１５０５５４（Ｐ２００８−１５０５５４Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４２７３２（Ｐ２００６−３４２７３２）
【出願日】平成１８年１２月２０日（２００６．１２．２０）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２０日（２００６．１２．２０）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
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