JP2004175991A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】特定のチタン酸カリウム繊維を充填剤として配合した、ウェットグリップ性能に優れたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。
【解決手段】ゴム成分に平均繊維長１〜３０μｍのチタン酸カリウム繊維を１〜３０重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム組成物の充填剤として特定繊維長のチタン酸カリウム繊維を用いたタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェットグリップ性能向上のため、シリカおよびシリカに代わるフィラー（水酸化アルミニウムなど）が種々検討されている。シリカ配合では、性能向上は見込めるが、混合時の温度制御が難しいことや加工性が良くないことが欠点である。一方、水酸化アルミニウムなどのシリカに代わるフィラーについては、性能上シリカを凌駕するものではない。また、特開平９−１３２６７７号公報および特開２００２−２０５３７号公報には、一般ゴム用のカーボンブラックやシリカ以外の代替充填剤として、水酸化アルミニウムなどと共にチタン酸カリウム繊維等を配合できることが開示されているが、その具体的使用態様については一切明らかにされておらず、ましてや、当該チタン酸カリウムのタイヤトレッド用ゴム組成物への充填剤としての有効性については全く開示するところがない。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１３２６７７号公報
【特許文献２】
特開２００２−２０５３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、従来のシリカに代わる特定のチタン酸カリウム繊維を充填剤として用いることにより、タイヤトレッド用ゴム組成物におけるウェットグリップ性能を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ゴム成分に平均繊維長１〜３０μｍのチタン酸カリウム繊維を１〜３０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。
【０００６】
更に、本発明では、当該チタン酸カリウム繊維充填剤に特定のチウラム系加硫促進剤、並びに特定のカーボンブラック補強剤を更に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。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では、タイヤトレッド用のジエン系ゴム成分に、平均繊維長１〜３０μｍのチタン酸カリウム繊維を１〜３０重量部配合し、あるいは、更に、特定のチウラム系加硫促進剤を０．２〜３．０重量部、および特定のカーボンブラックを５０〜１５０重量部配合すると、特に、加工が容易で、ウェットグリップ性能の優れたタイヤトレッド用ゴム組成物が得られることを見出したものである。
【０００８】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、慣用のジエン系ゴム成分が使用され、具体的には、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム等が単独で、あるいは２種以上のブレンドとして用いられる。
【０００９】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に用いられるチタン酸カリウム繊維は、一般式 Ｋ_２Ｏ・ｎＴｉＯ_２ で示される白色針状結晶のうち、その繊維長が１〜３０μｍ、好ましくは、１〜２０μｍのものが有効に使われる。かかるチタン酸カリウム繊維は、例えば「ティスモ−Ｄ」または「ティスモ−Ｎ」（いずれも商品名である）等として大塚化学（株）から市販され、入手可能である。当該チタン酸カリウム繊維の繊維長が１μｍ未満のものは入手が困難であり、また３０μｍを超えると分散性が悪化するので好ましくない。また、当該チタン酸カリウム繊維の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、１〜３０重量部、好ましくは１〜２０重量部とすることが重要である。この配合量が１重量部未満では、所期の効果が得られず、また３０重量部を超えると、所望の混合加工性および充填剤分散性が得られないので適当でない。
【００１０】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物では、上記所定量のチタン酸カリウム繊維と以下の式：
【化２】

式中、Ｒ_１は、炭素数１〜３のアルキレン基であり、Ｒ_２は、芳香族炭化水素基であり、Ｒ_３は、水素、炭化水素基または芳香族炭化水素基である、
で示されるチウラム系加硫促進剤０．２〜３．０重量部、好ましくは０．２〜２．０重量部とを組み合せ使用すると、本発明の効果を一層向上させることができる。当該加硫促進剤の配合量が０．２重量部未満では、所望のウェットグリップ性能が得られず、また３．０重量部を超えると、加硫速度が速くなり過ぎて加工性が悪化する。
【００１１】
更に、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物では、上記所定量のチタン酸カリウム繊維とＣＴＡＢが１１０以上で、かつ２４Ｍ４ＤＢＰが９５以上のカーボンブラック５０〜１５０重量部、好ましくは５０〜１１０重量部とを組み合せ使用すると、あるいは上記所定量のチタン酸カリウム繊維および上記所定のチウラム系加硫促進剤と上記所定量のカーボンブラックとを組み合せ使用すると、本発明の効果を一層向上させることができる。当該カーボンブラックのＣＴＡＢが１１０未満および／または２４Ｍ４ＤＢＰが９５未満では、所望の顕著な性能が得られない。
【００１２】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、通常の加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用に配合されている各種添加剤が、従来の一般的な配合量として適宜配合されて用いられる。かかる配合物は、一般的な方法で混練、架橋してゴム組成物とし、本発明のタイヤトレッド部材とすることができる。
【００１３】
【実施例】
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。
【００１４】
試験サンプルの作製
加硫促進剤と硫黄を除く表１に記載の成分を１．８Ｌの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６０±５℃に達したときに放出したマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を添加して８インチのオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。この組成物を金型中で１６０℃、２０分間プレス加硫して目的とする試験サンプルを作製した。
【００１５】
試験および評価方法
１）ウェットスキッド抵抗：ブリティッシュ・ポータブル・スキッドテスターを用いて、室温（２５℃）の条件下で測定し、比較例を１００として指数表示した。数値は大きい程、ウェットグリップ性能が優れていることを示す。
２）混合加工性：１．８Ｌの密閉型ミキサーにおいて充填剤を投入したときの取り込まれるまでの所要時間（最大トルクが得られるまでの時間）を測定し、以下の基準によって評価した。
○：比較例１と同等で問題ないもの
×：比較例１よりも取込時間が３０秒以上長く、好ましくないもの
３）充填剤分散性：ウェットスキッド抵抗測定用試験サンプルを長さ方向に対して垂直に切断し、断面を目視にて観察し、以下の基準によって評価した。
○：充填剤の不良分散塊がなくて良好なもの
△：不良分散塊が数箇所見られるもの
×：不良分散塊が目立ち、明らかに分散状態が良くないもの
【００１６】
実施例１〜５および比較例１〜３
結果を、以下の表１に示す。
【表１】

【００１７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、所定のチタン酸カリウム繊維を充填剤として配合すれば、混合加工性および充填剤分散性に優れ、かつウェットスキッド特性に格別な性能を有するゴム組成物が得られる。よって、当該ゴム組成物は、タイヤトレッド用ゴム組成物として極めて有用である。

Claims (3)

1. ゴム成分に平均繊維長１〜３０μｍのチタン酸カリウム繊維を１〜３０重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
2. ゴム成分１００重量部に対して、下式で示されるチウラム系加硫促進剤０．２〜３．０重量部を更に配合してなる、請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
   

   

   式中、Ｒ_１は、炭素数１〜３のアルキレン基であり、Ｒ_２は、芳香族炭化水素基であり、Ｒ_３は、水素、炭化水素基または芳香族炭化水素基である。
3. ゴム成分１００重量部に対して、ＣＴＡＢが１１０以上、２４Ｍ４ＤＢＰが９５以上のカーボンブラックを５０〜１５０重量部配合してなる、請求項１または２に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。