タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
【課題】炭酸カルシウムを充填剤として使用した場合であっても、簡便に優れた補強性が得られ、低燃費性、引張強度を向上できるタイヤ用ゴム組成物、及び該タイヤ用ゴム組成物をタイヤの各部材に用いた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。
【解決手段】ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。
【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、及びこれを用いた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ用ゴム組成物の充填剤としては、カーボンブラックが主に用いられていた。しかし、近年の自動車産業における低燃費化の要求を満たすため、カーボンブラックの一部をシリカに代替することにより、低燃費性（転動抵抗の低減）とウェットグリップ性能のバランスを改善することが検討されてきている。しかし、シリカを配合したゴム組成物は、従来のカーボンブラックを配合したゴム組成物に比べて、（１）未加硫ゴムの粘度が高い、（２）シリカの自己凝集性が高いので、その分散が容易ではない、（３）モース硬度が高く、ゴム混練機や成形機など加工機械の摩耗が激しくなる場合があるなどの問題を生じる。更に、カーボンブラックを配合したゴム組成物に匹敵するタイヤ特性を発現させるために、シリカとともに高価なシランカップリング剤を大量に用いる必要があり、コスト面でも問題があった。このような問題を解決する手段として、種々の充填剤、例えば、炭酸カルシウムなどを配合することが試みられている（例えば、特許文献１，２）。
【０００３】
炭酸カルシウムは、ゴムの増量剤、補強剤などとして広く使用されており、炭酸カルシウムを配合したゴム組成物は、未加硫状態での粘度が低く、また、シリカと比較してロールなどへの巻付き性が良好であるという利点がある。従来から、炭酸カルシウムには、各種高分子材料との親和性を向上させるため、脂肪酸や樹脂酸などの表面処理剤により表面処理がなされることが多い。これらの表面処理剤は、マトリックスである高分子（例えば、ゴム成分）との馴染みを良くするものであり、分散性の向上や、若干の力学的物性の向上などが認められる。しかし、ゴム成分との間に化学的な結合を与えるものではなく、力学的物性（補強性）の向上には限界があった。
【０００４】
一方、ゴム成分との間に化学的結合を付与することができるものとして、シランカップリング剤が知られている。シランカップリング剤は、分子の一方端に設けられたシラノール基が無機材料表面のＯＨ基と反応し、他方端の官能基がゴム成分と反応して、無機材料とゴム成分との間に化学的な結合を形成させて力学的物性（補強性）等を向上させるものである。シランカップリング剤は、無機材料表面のＯＨ基と反応するため、シリカやクレーなどのように表面にＯＨ基を有するものに対して上記効果を発現することができるが、炭酸カルシウムのように表面にＯＨ基のないような無機材料に対しては上記の表面処理の効果が得られないことが知られている。
【０００５】
上記問題を解決すべく、炭酸カルシウム表面を予め水酸基を有する化合物で処理しておき、表面処理された炭酸カルシウムの表面をさらにシランカップリング剤で処理し、ぬれ、なじみ、接着性を向上させ、補強効果を向上させる試みが樹脂の分野でなされている。しかし、製法に手間がかかり、コストが上昇するといった問題がある。また、ゴム組成物への適用についても検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−１９４６３４号公報
【特許文献２】特開平０９−７７９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決し、炭酸カルシウムを充填剤として使用した場合であっても、簡便に優れた補強性が得られ、低燃費性、引張強度を向上できるタイヤ用ゴム組成物、及び該タイヤ用ゴム組成物をタイヤの各部材に用いた空気入りタイヤ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】
【０００８】
本発明は、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。
【０００９】
上記タイヤ用ゴム組成物は、上記含水炭酸カルシウムの含有量がゴム成分１００質量部に対して、５〜１２０質量部、上記シランカップリング剤の含有量が含水炭酸カルシウム１００質量部に対して、２〜２０質量部であることが好ましい。
【００１０】
上記タイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを混練するベース練り工程を含む製法により得られ、ベース練り工程の混練温度が１２０〜１６０℃であることが好ましい。上記ベース練り工程の混練時間が２〜６分であることが好ましい。
【００１１】
上記タイヤ用ゴム組成物は、ベーストレッド用ゴム組成物として用いられることが好ましい。
【００１２】
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含むタイヤ用ゴム組成物であるので、炭酸カルシウムを充填剤として使用した場合であっても、簡便に優れた補強性が得られ、低燃費性、引張強度を向上でき、該ゴム組成物をタイヤの各部材に使用することにより、上記性能に優れた空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含む。ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを混練することにより、含水炭酸カルシウム中に存在する水分により、シランカップリング剤同士が重縮合して、生成した網目状のかご状化合物中に炭酸カルシウムが取り込まれた二層構造をとることができ、優れた補強性が得られ、低燃費性、引張強度を向上できるものと推測される。
【００１５】
また、本発明では、炭酸カルシウムの表面を処理等する必要が無く、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを混練するだけで優れた補強性が得られるため、炭酸カルシウムを充填剤として使用した場合であっても、低コストかつ簡便に優れた補強性が得られる。
【００１６】
本発明で使用できるゴム成分としては、特に限定されず、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、スチレンイソプレンゴム（ＳＩＲ）、イソプレンブタジエンゴム等のジエン系ゴムが挙げられる。ジエン系ゴムは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、低燃費性、引張強度を高度に両立できるという理由から、ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲが好ましく、ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲを併用することがより好ましい。
【００１７】
ＮＲとしては特に限定されず、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００１８】
ＳＢＲとしては特に限定されず、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。なかでも、低燃費性の改善効果が大きいという点から、分子中に２個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性（カップリング）され、水酸基やエポキシ基が導入された変性ＳＢＲが好ましい。このような変性ＳＢＲとしては、旭化成ケミカルズ（株）製のアサプレンＥ１５等を使用することができる。
【００１９】
ＢＲとしては特に限定されず、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ等の高シス含有量のＢＲ、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等の１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶（ＳＰＢ）を含むＢＲ等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。なかでも、シス含有量が９５質量％以上のＢＲが好ましい。
【００２０】
低燃費性、引張強度を高度に両立できるという理由から、ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、５〜４０質量％が好ましく、１０〜３０質量％がより好ましい。また、同様の理由により、ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、２０〜６０質量％が好ましく、３０〜５０質量％がより好ましい。また、同様の理由により、ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、２０〜６０質量％が好ましく、３０〜５０質量％がより好ましい。
【００２１】
本発明では、含水炭酸カルシウムが使用される。含水炭酸カルシウムとしては特に限定されず、例えば、天然に存在する含水炭酸カルシウムを使用してもよく、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｅｔｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，１０３，３４５−３４９ ２００８（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｍｏｎｏｈｙｄｒｏｃａｌｃｉｔｅ ｔｏ ａｒａｇｏｎｉｔｅ ｉｎ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）に記載の方法等により合成した含水炭酸カルシウムを使用してもよい。水和水の数も特に限定されず、モノハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・Ｈ２Ｏ）、ヘキサハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・６Ｈ２Ｏ）等が使用できる。
【００２２】
含水炭酸カルシウムの平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上である。０．１μｍ未満であると、含水炭酸カルシウムの分散性が低く、充分に低燃費性、引張強度を向上できないおそれがある。
上記平均粒子径は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。１０μｍを超えると、含水炭酸カルシウムが破壊核となるおそれがあり、充分に引張強度を向上できないおそれがある。
なお、含水炭酸カルシウムの平均粒子径とは、含水炭酸カルシウムの直径の平均値（形態が球でない場合は長径と短径の平均値）であり、走査型電子顕微鏡による観察や、透過型電子顕微鏡における透過電子像の観察により測定することができる。
【００２３】
含水炭酸カルシウムの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは２０質量部以上、更に好ましくは５０質量部以上である。５質量部未満であると、充分に低燃費性、引張強度を向上できないおそれがある。上記含水炭酸カルシウムの含有量は、好ましくは１２０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下である。１２０質量部を超えると、ポリマーの流動性が低下するため、加工性が悪化するおそれがある。
【００２４】
本発明では、シランカップリング剤が使用される。本発明で使用されるシランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられ、これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、良好な低燃費性、引張強度が得られるという理由からスルフィド系のシランカップリング剤が好ましく、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドがより好ましく、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドが更に好ましい。
【００２５】
シランカップリング剤の含有量は、含水炭酸カルシウム１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは４質量部以上、更に好ましくは８質量部以上である。シランカップリング剤の含有量が２質量部未満では、転がり抵抗の低減（低燃費性向上）効果、引張強度の向上効果が充分に得られない傾向がある。また、シランカップリング剤の含有量は、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１６質量部以下である。シランカップリング剤の含有量が２０質量部を超えると、高価なシランカップリング剤の添加量に見合った転がり抵抗の低減（低燃費性向上）効果、引張強度の向上効果が得られない傾向がある。
【００２６】
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを配合することが好ましい。これにより、良好な補強性が得られ、優れた引張強度が得られる。カーボンブラックとしては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００２７】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは２５ｍ２／ｇ以上、より好ましくは４５ｍ２／ｇ以上である。２５ｍ２／ｇ未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。カーボンブラックのＮ２ＳＡは、好ましくは１００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは７５ｍ２／ｇ以下である。１００ｍ２／ｇを超えると、低燃費性が悪化する傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１に準拠して測定される値である。
【００２８】
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上である。５質量部未満の場合、充分な補強性が得られないおそれがある。カーボンブラックの含有量は、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下、更に好ましくは３０質量部以下である。６０質量部を超えると、低燃費性の改善効果が損なわれるおそれがある。
【００２９】
本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、シリカ、クレー等の補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、オイル等の軟化剤、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【００３０】
本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどの混練機を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。
本発明の効果がより得られる点から、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを混練するベース練り工程、及び、ベース練り工程により得られた混練物と、加硫剤と、加硫促進剤とを混練する仕上げ練り工程を含む製法により製造することが好ましい。
【００３１】
ベース練り工程は、混練温度１２０〜１６０℃で２〜６分間混練するのが好ましく、混練温度１２０〜１５０℃で２〜５分間混練するのがより好ましい。１２０℃未満では、シランカップリング剤同士の重縮合が充分に進行せず、低燃費性、引張強度を充分に向上できないおそれがある。一方、１６０℃を超えると、ゴム成分が熱により劣化するおそれがあるため好ましくない。なお、仕上げ練り工程における混練温度は特に限定されないが、５０〜１２０℃程度であればよい。
【００３２】
本発明のゴム組成物は、ベーストレッドに使用される。ベーストレッドとは、多層構造を有するトレッドの内層部であり、例えば２層構造〔表面層（キャップトレッド）及び内面層（ベーストレッド）〕からなるトレッドでは内面層である。
【００３３】
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのベーストレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造することができる。
【００３４】
また、本発明のタイヤは、乗用車用タイヤ、バス用タイヤ、トラック用タイヤ等として好適に用いられる。
【実施例】
【００３５】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００３６】
（製造例）（含水炭酸カルシウム（モノハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・Ｈ２Ｏ）の調製）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｅｔｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，１０３，３４５−３４９ ２００８（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｍｏｎｏｈｙｄｒｏｃａｌｃｉｔｅ ｔｏ ａｒａｇｏｎｉｔｅ ｉｎ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）に記載の方法を参考にモノハイドロカルサイトを合成した。具体的には、以下のように行った。
（１）溶液Ａ（ＣａＣｌ２０．０６ｍｏｌ／ｌ、ＭｇＣｌ２０．０６ｍｏｌ／ｌ）にＮａ２ＣＯ３溶液を加え、撹拌することで最終ＣＯ３２−濃度が０．０８ｍｏｌ／ｌとなる溶液Ｂを作成した。
（２）溶液Ｂは白色沈殿を示したが、そのまま室温で４８時間撹拌し続けた。
（３）この白濁液Ｂを０．２μｍポアサイズのメンブレンでフィルターろ過することで、白色沈殿物Ｃを回収した。
（４）回収した白色沈殿物Ｃをイオン交換水で数回洗浄した後、室温で風乾させることで含水炭酸カルシウム（モノハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・Ｈ２Ｏ）を得た。
（５）ＩＣＰ発光分光分析により、目的の含水炭酸カルシウム（モノハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・Ｈ２Ｏ）が得られたことを確認した。
【００３７】
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＳＢＲ：旭化成ケミカルズ（株）製のアサプレン Ｅ１５（分子中に２個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性（カップリング）したＳ−ＳＢＲ、スチレン含量：２３質量％、ビニル含量：６３質量％）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ（シス含有量：９７質量％）
含水炭酸カルシウム：上記製造例で調製した含水炭酸カルシウム（モノハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・Ｈ２Ｏ））
炭酸カルシウム：軽微性炭酸カルシウム（平均粒子径：０．２μｍ）
改質炭酸カルシウムＡ：白石工業（株）製のＡＣＴＩＦＯＲＴ７００（炭酸カルシウム表面にシリカ層、有機酸層、シランカップリング剤層を有する改質炭酸カルシウム、平均粒子径：２０ｎｍ）
改質炭酸カルシウムＢ：白石工業（株）製の白艶華Ｕ（脂肪酸と４級アンモニウム塩で処理した改質炭酸カルシウム、平均粒子径：９０ｎｍ）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のＮ３５１（Ｎ２ＳＡ：６９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ：１２８ｍｌ／１００ｇ）
シランカップリング剤Ａ：エボニックデグッサ社製のＳｉ２６６（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
シランカップリング剤Ｂ：エボニックデグッサ社製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
オイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ−２４
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ
ステアリン酸：日油（株）製のビーズステアリン酸「椿」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ
【００３８】
実施例１〜６及び比較例１〜７
（ベース練り工程）
表１に示す配合処方（表中の数字は質量部を示す）にしたがい、１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を１４０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。
（仕上げ練り工程）
さらに、オープンロールを用いて、上記混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、７０℃の条件下で２分間混練りして未加硫ゴム組成物を得た。
（加硫工程）
得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で２０分間、０．５ｍｍ厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
【００３９】
得られた加硫ゴム組成物について下記の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４０】
（粘弾性試験）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各加硫ゴム組成物の損失正接（ｔａｎδ）を測定し、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した（転がり抵抗指数）。指数が大きいほど低燃費性に優れることを示す。
（転がり抵抗指数）＝（比較例１のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００
【００４１】
（引張り試験）
得られた加硫ゴム組成物からＪＩＳ−Ｋ６２５１に準じて３号ダンベルを用いて引張り試験を実施し、破断強度、破断伸びを測定し、比較例１の（破断強度）×（破断伸び）を１００として、下記計算式により指数表示した（引張強度指数）。指数が大きいほど引張強度が優れていることを示す。
（引張強度指数）＝（各配合の引張強度）／（比較例１の引張強度）×１００
【００４２】
【表１】
【００４３】
ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含む実施例は、炭酸カルシウムを充填剤として使用した場合であっても、簡便に優れた補強性が得られ、低燃費性、引張強度に優れていた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ用ゴム組成物の充填剤としては、カーボンブラックが主に用いられていた。しかし、近年の自動車産業における低燃費化の要求を満たすため、カーボンブラックの一部をシリカに代替することにより、低燃費性（転動抵抗の低減）とウェットグリップ性能のバランスを改善することが検討されてきている。しかし、シリカを配合したゴム組成物は、従来のカーボンブラックを配合したゴム組成物に比べて、（１）未加硫ゴムの粘度が高い、（２）シリカの自己凝集性が高いので、その分散が容易ではない、（３）モース硬度が高く、ゴム混練機や成形機など加工機械の摩耗が激しくなる場合があるなどの問題を生じる。更に、カーボンブラックを配合したゴム組成物に匹敵するタイヤ特性を発現させるために、シリカとともに高価なシランカップリング剤を大量に用いる必要があり、コスト面でも問題があった。このような問題を解決する手段として、種々の充填剤、例えば、炭酸カルシウムなどを配合することが試みられている（例えば、特許文献１，２）。
【０００３】
炭酸カルシウムは、ゴムの増量剤、補強剤などとして広く使用されており、炭酸カルシウムを配合したゴム組成物は、未加硫状態での粘度が低く、また、シリカと比較してロールなどへの巻付き性が良好であるという利点がある。従来から、炭酸カルシウムには、各種高分子材料との親和性を向上させるため、脂肪酸や樹脂酸などの表面処理剤により表面処理がなされることが多い。これらの表面処理剤は、マトリックスである高分子（例えば、ゴム成分）との馴染みを良くするものであり、分散性の向上や、若干の力学的物性の向上などが認められる。しかし、ゴム成分との間に化学的な結合を与えるものではなく、力学的物性（補強性）の向上には限界があった。
【０００４】
一方、ゴム成分との間に化学的結合を付与することができるものとして、シランカップリング剤が知られている。シランカップリング剤は、分子の一方端に設けられたシラノール基が無機材料表面のＯＨ基と反応し、他方端の官能基がゴム成分と反応して、無機材料とゴム成分との間に化学的な結合を形成させて力学的物性（補強性）等を向上させるものである。シランカップリング剤は、無機材料表面のＯＨ基と反応するため、シリカやクレーなどのように表面にＯＨ基を有するものに対して上記効果を発現することができるが、炭酸カルシウムのように表面にＯＨ基のないような無機材料に対しては上記の表面処理の効果が得られないことが知られている。
【０００５】
上記問題を解決すべく、炭酸カルシウム表面を予め水酸基を有する化合物で処理しておき、表面処理された炭酸カルシウムの表面をさらにシランカップリング剤で処理し、ぬれ、なじみ、接着性を向上させ、補強効果を向上させる試みが樹脂の分野でなされている。しかし、製法に手間がかかり、コストが上昇するといった問題がある。また、ゴム組成物への適用についても検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−１９４６３４号公報
【特許文献２】特開平０９−７７９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決し、炭酸カルシウムを充填剤として使用した場合であっても、簡便に優れた補強性が得られ、低燃費性、引張強度を向上できるタイヤ用ゴム組成物、及び該タイヤ用ゴム組成物をタイヤの各部材に用いた空気入りタイヤ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】
【０００８】
本発明は、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。
【０００９】
上記タイヤ用ゴム組成物は、上記含水炭酸カルシウムの含有量がゴム成分１００質量部に対して、５〜１２０質量部、上記シランカップリング剤の含有量が含水炭酸カルシウム１００質量部に対して、２〜２０質量部であることが好ましい。
【００１０】
上記タイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを混練するベース練り工程を含む製法により得られ、ベース練り工程の混練温度が１２０〜１６０℃であることが好ましい。上記ベース練り工程の混練時間が２〜６分であることが好ましい。
【００１１】
上記タイヤ用ゴム組成物は、ベーストレッド用ゴム組成物として用いられることが好ましい。
【００１２】
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含むタイヤ用ゴム組成物であるので、炭酸カルシウムを充填剤として使用した場合であっても、簡便に優れた補強性が得られ、低燃費性、引張強度を向上でき、該ゴム組成物をタイヤの各部材に使用することにより、上記性能に優れた空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含む。ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを混練することにより、含水炭酸カルシウム中に存在する水分により、シランカップリング剤同士が重縮合して、生成した網目状のかご状化合物中に炭酸カルシウムが取り込まれた二層構造をとることができ、優れた補強性が得られ、低燃費性、引張強度を向上できるものと推測される。
【００１５】
また、本発明では、炭酸カルシウムの表面を処理等する必要が無く、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを混練するだけで優れた補強性が得られるため、炭酸カルシウムを充填剤として使用した場合であっても、低コストかつ簡便に優れた補強性が得られる。
【００１６】
本発明で使用できるゴム成分としては、特に限定されず、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、スチレンイソプレンゴム（ＳＩＲ）、イソプレンブタジエンゴム等のジエン系ゴムが挙げられる。ジエン系ゴムは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、低燃費性、引張強度を高度に両立できるという理由から、ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲが好ましく、ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲを併用することがより好ましい。
【００１７】
ＮＲとしては特に限定されず、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００１８】
ＳＢＲとしては特に限定されず、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。なかでも、低燃費性の改善効果が大きいという点から、分子中に２個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性（カップリング）され、水酸基やエポキシ基が導入された変性ＳＢＲが好ましい。このような変性ＳＢＲとしては、旭化成ケミカルズ（株）製のアサプレンＥ１５等を使用することができる。
【００１９】
ＢＲとしては特に限定されず、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ等の高シス含有量のＢＲ、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等の１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶（ＳＰＢ）を含むＢＲ等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。なかでも、シス含有量が９５質量％以上のＢＲが好ましい。
【００２０】
低燃費性、引張強度を高度に両立できるという理由から、ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、５〜４０質量％が好ましく、１０〜３０質量％がより好ましい。また、同様の理由により、ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、２０〜６０質量％が好ましく、３０〜５０質量％がより好ましい。また、同様の理由により、ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、２０〜６０質量％が好ましく、３０〜５０質量％がより好ましい。
【００２１】
本発明では、含水炭酸カルシウムが使用される。含水炭酸カルシウムとしては特に限定されず、例えば、天然に存在する含水炭酸カルシウムを使用してもよく、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｅｔｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，１０３，３４５−３４９ ２００８（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｍｏｎｏｈｙｄｒｏｃａｌｃｉｔｅ ｔｏ ａｒａｇｏｎｉｔｅ ｉｎ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）に記載の方法等により合成した含水炭酸カルシウムを使用してもよい。水和水の数も特に限定されず、モノハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・Ｈ２Ｏ）、ヘキサハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・６Ｈ２Ｏ）等が使用できる。
【００２２】
含水炭酸カルシウムの平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上である。０．１μｍ未満であると、含水炭酸カルシウムの分散性が低く、充分に低燃費性、引張強度を向上できないおそれがある。
上記平均粒子径は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。１０μｍを超えると、含水炭酸カルシウムが破壊核となるおそれがあり、充分に引張強度を向上できないおそれがある。
なお、含水炭酸カルシウムの平均粒子径とは、含水炭酸カルシウムの直径の平均値（形態が球でない場合は長径と短径の平均値）であり、走査型電子顕微鏡による観察や、透過型電子顕微鏡における透過電子像の観察により測定することができる。
【００２３】
含水炭酸カルシウムの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは２０質量部以上、更に好ましくは５０質量部以上である。５質量部未満であると、充分に低燃費性、引張強度を向上できないおそれがある。上記含水炭酸カルシウムの含有量は、好ましくは１２０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下である。１２０質量部を超えると、ポリマーの流動性が低下するため、加工性が悪化するおそれがある。
【００２４】
本発明では、シランカップリング剤が使用される。本発明で使用されるシランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられ、これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、良好な低燃費性、引張強度が得られるという理由からスルフィド系のシランカップリング剤が好ましく、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドがより好ましく、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドが更に好ましい。
【００２５】
シランカップリング剤の含有量は、含水炭酸カルシウム１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは４質量部以上、更に好ましくは８質量部以上である。シランカップリング剤の含有量が２質量部未満では、転がり抵抗の低減（低燃費性向上）効果、引張強度の向上効果が充分に得られない傾向がある。また、シランカップリング剤の含有量は、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１６質量部以下である。シランカップリング剤の含有量が２０質量部を超えると、高価なシランカップリング剤の添加量に見合った転がり抵抗の低減（低燃費性向上）効果、引張強度の向上効果が得られない傾向がある。
【００２６】
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを配合することが好ましい。これにより、良好な補強性が得られ、優れた引張強度が得られる。カーボンブラックとしては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００２７】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは２５ｍ２／ｇ以上、より好ましくは４５ｍ２／ｇ以上である。２５ｍ２／ｇ未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。カーボンブラックのＮ２ＳＡは、好ましくは１００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは７５ｍ２／ｇ以下である。１００ｍ２／ｇを超えると、低燃費性が悪化する傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１に準拠して測定される値である。
【００２８】
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上である。５質量部未満の場合、充分な補強性が得られないおそれがある。カーボンブラックの含有量は、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下、更に好ましくは３０質量部以下である。６０質量部を超えると、低燃費性の改善効果が損なわれるおそれがある。
【００２９】
本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、シリカ、クレー等の補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、オイル等の軟化剤、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【００３０】
本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどの混練機を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。
本発明の効果がより得られる点から、ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを混練するベース練り工程、及び、ベース練り工程により得られた混練物と、加硫剤と、加硫促進剤とを混練する仕上げ練り工程を含む製法により製造することが好ましい。
【００３１】
ベース練り工程は、混練温度１２０〜１６０℃で２〜６分間混練するのが好ましく、混練温度１２０〜１５０℃で２〜５分間混練するのがより好ましい。１２０℃未満では、シランカップリング剤同士の重縮合が充分に進行せず、低燃費性、引張強度を充分に向上できないおそれがある。一方、１６０℃を超えると、ゴム成分が熱により劣化するおそれがあるため好ましくない。なお、仕上げ練り工程における混練温度は特に限定されないが、５０〜１２０℃程度であればよい。
【００３２】
本発明のゴム組成物は、ベーストレッドに使用される。ベーストレッドとは、多層構造を有するトレッドの内層部であり、例えば２層構造〔表面層（キャップトレッド）及び内面層（ベーストレッド）〕からなるトレッドでは内面層である。
【００３３】
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのベーストレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造することができる。
【００３４】
また、本発明のタイヤは、乗用車用タイヤ、バス用タイヤ、トラック用タイヤ等として好適に用いられる。
【実施例】
【００３５】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００３６】
（製造例）（含水炭酸カルシウム（モノハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・Ｈ２Ｏ）の調製）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｅｔｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，１０３，３４５−３４９ ２００８（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｍｏｎｏｈｙｄｒｏｃａｌｃｉｔｅ ｔｏ ａｒａｇｏｎｉｔｅ ｉｎ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）に記載の方法を参考にモノハイドロカルサイトを合成した。具体的には、以下のように行った。
（１）溶液Ａ（ＣａＣｌ２０．０６ｍｏｌ／ｌ、ＭｇＣｌ２０．０６ｍｏｌ／ｌ）にＮａ２ＣＯ３溶液を加え、撹拌することで最終ＣＯ３２−濃度が０．０８ｍｏｌ／ｌとなる溶液Ｂを作成した。
（２）溶液Ｂは白色沈殿を示したが、そのまま室温で４８時間撹拌し続けた。
（３）この白濁液Ｂを０．２μｍポアサイズのメンブレンでフィルターろ過することで、白色沈殿物Ｃを回収した。
（４）回収した白色沈殿物Ｃをイオン交換水で数回洗浄した後、室温で風乾させることで含水炭酸カルシウム（モノハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・Ｈ２Ｏ）を得た。
（５）ＩＣＰ発光分光分析により、目的の含水炭酸カルシウム（モノハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・Ｈ２Ｏ）が得られたことを確認した。
【００３７】
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＳＢＲ：旭化成ケミカルズ（株）製のアサプレン Ｅ１５（分子中に２個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性（カップリング）したＳ−ＳＢＲ、スチレン含量：２３質量％、ビニル含量：６３質量％）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ（シス含有量：９７質量％）
含水炭酸カルシウム：上記製造例で調製した含水炭酸カルシウム（モノハイドロカルサイト（ＣａＣＯ３・Ｈ２Ｏ））
炭酸カルシウム：軽微性炭酸カルシウム（平均粒子径：０．２μｍ）
改質炭酸カルシウムＡ：白石工業（株）製のＡＣＴＩＦＯＲＴ７００（炭酸カルシウム表面にシリカ層、有機酸層、シランカップリング剤層を有する改質炭酸カルシウム、平均粒子径：２０ｎｍ）
改質炭酸カルシウムＢ：白石工業（株）製の白艶華Ｕ（脂肪酸と４級アンモニウム塩で処理した改質炭酸カルシウム、平均粒子径：９０ｎｍ）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のＮ３５１（Ｎ２ＳＡ：６９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ：１２８ｍｌ／１００ｇ）
シランカップリング剤Ａ：エボニックデグッサ社製のＳｉ２６６（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
シランカップリング剤Ｂ：エボニックデグッサ社製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
オイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ−２４
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ
ステアリン酸：日油（株）製のビーズステアリン酸「椿」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ
【００３８】
実施例１〜６及び比較例１〜７
（ベース練り工程）
表１に示す配合処方（表中の数字は質量部を示す）にしたがい、１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を１４０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。
（仕上げ練り工程）
さらに、オープンロールを用いて、上記混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、７０℃の条件下で２分間混練りして未加硫ゴム組成物を得た。
（加硫工程）
得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で２０分間、０．５ｍｍ厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
【００３９】
得られた加硫ゴム組成物について下記の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４０】
（粘弾性試験）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各加硫ゴム組成物の損失正接（ｔａｎδ）を測定し、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した（転がり抵抗指数）。指数が大きいほど低燃費性に優れることを示す。
（転がり抵抗指数）＝（比較例１のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００
【００４１】
（引張り試験）
得られた加硫ゴム組成物からＪＩＳ−Ｋ６２５１に準じて３号ダンベルを用いて引張り試験を実施し、破断強度、破断伸びを測定し、比較例１の（破断強度）×（破断伸び）を１００として、下記計算式により指数表示した（引張強度指数）。指数が大きいほど引張強度が優れていることを示す。
（引張強度指数）＝（各配合の引張強度）／（比較例１の引張強度）×１００
【００４２】
【表１】
【００４３】
ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含む実施例は、炭酸カルシウムを充填剤として使用した場合であっても、簡便に優れた補強性が得られ、低燃費性、引張強度に優れていた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含むタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
前記含水炭酸カルシウムの含有量がゴム成分１００質量部に対して、５〜１２０質量部、前記シランカップリング剤の含有量が含水炭酸カルシウム１００質量部に対して、２〜２０質量部である請求項１記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項３】
ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを混練するベース練り工程を含む製法により得られ、ベース練り工程の混練温度が１２０〜１６０℃である請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項４】
ベース練り工程の混練時間が２〜６分である請求項３記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項５】
ベーストレッド用ゴム組成物として用いられる請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。
【請求項１】
ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを含むタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
前記含水炭酸カルシウムの含有量がゴム成分１００質量部に対して、５〜１２０質量部、前記シランカップリング剤の含有量が含水炭酸カルシウム１００質量部に対して、２〜２０質量部である請求項１記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項３】
ゴム成分と、含水炭酸カルシウムと、シランカップリング剤とを混練するベース練り工程を含む製法により得られ、ベース練り工程の混練温度が１２０〜１６０℃である請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項４】
ベース練り工程の混練時間が２〜６分である請求項３記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項５】
ベーストレッド用ゴム組成物として用いられる請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。
【公開番号】特開２０１２−１５３７８６（Ｐ２０１２−１５３７８６Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４４０（Ｐ２０１１−１３４４０）
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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