JP2003128841A - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工性、耐摩耗性を低下させることなく、低
発熱性、ウェットグリップ性能を改善しうるゴム組成物
を提供する。 【解決手段】 （Ａ）ジエン系ゴム成分１００重量部に
対して、（Ｂ）チッ素吸着比表面積が７０〜３００ｍ2
／ｇのカーボンブラック５〜１５０重量部、（Ｃ）チッ
素吸着比表面積が１００〜３００ｍ2／ｇのシリカ５〜
１００重量部、（Ｄ）該シリカの重量に対してシランカ
ップリング剤１〜２０重量％、（Ｅ）炭酸カルシウム５
〜１５０重量部、および、（Ｆ）該炭酸カルシウムの重
量に対して下記一般式（Ｉ）で表わされるポリエーテル
化合物０．１〜１５０重量％を含むゴム組成物。
発熱性、ウェットグリップ性能を改善しうるゴム組成物
を提供する。 【解決手段】 （Ａ）ジエン系ゴム成分１００重量部に
対して、（Ｂ）チッ素吸着比表面積が７０〜３００ｍ2
／ｇのカーボンブラック５〜１５０重量部、（Ｃ）チッ
素吸着比表面積が１００〜３００ｍ2／ｇのシリカ５〜
１００重量部、（Ｄ）該シリカの重量に対してシランカ
ップリング剤１〜２０重量％、（Ｅ）炭酸カルシウム５
〜１５０重量部、および、（Ｆ）該炭酸カルシウムの重
量に対して下記一般式（Ｉ）で表わされるポリエーテル
化合物０．１〜１５０重量％を含むゴム組成物。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物に関
し、さらに詳しくは、加工性、耐摩耗性を低下させるこ
となく、低燃費性、ウェットグリップ性能を改善させた
ゴム組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、自動車タイヤに要求される特性
は、低燃費性のほか、操縦安定性、耐摩耗性、乗り心地
など多岐にわたり、これらの性能を向上するために種々
の工夫がなされている。これらの性能のうち、とくにタ
イヤのグリップ性能と転がり抵抗特性（低燃費性）は、
いずれもゴムのヒステリシスロスに関する特性である。
一般に、ヒステリシスロスを大きくするとグリップ力は
高くなり制動性能が向上するが、転がり抵抗も大きくな
り燃費の増大をもたらす。 【０００３】このように、グリップ性能と転がり抵抗特
性は相反する関係にあるため、両特性を同時に満足させ
るべく種々のタイヤ用ゴム組成物が提案されている。た
とえば、タイヤ用ゴム組成物において、とくにポリマー
とカーボンブラックが両特性に大きく影響することか
ら、ポリマーとして、スチレン−ブタジエン共重合体を
用いる場合には、結合スチレンの含有率、ブタジエン部
分１，２−結合含有率を適宜選択して、転がり抵抗特性
とグリップ性能の双方の向上を図っている。また、カー
ボンブラックについては、カーボンブラック充填量の減
量やカーボンブラックの粒子径を大きくするなどの手法
が用いられているが、いずれの方法においても低発熱性
と補強性および耐摩耗性との両立は難しく、実際には粒
子表面の活性度を最適化させたタイプのカーボンブラッ
クが使用されているのが現状である。 【０００４】一方、低発熱化を目的としてシリカとシラ
ンカップリング剤を使用する方法が多数報告されてい
る。しかし、シリカを配合したゴム組成物は、走行を重
ねるとゴムの剛性が低下し、大幅にグリップ力が低下す
ることが判明している。また、シリカ配合ゴム組成物
は、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不充分であるとゴム
組成物のムーニー粘度が高くなり、押出しなどの加工性
に劣るなどの問題が生じる。 【０００５】これらの問題点を解決すべく、従来から種
々の提案がなされている。たとえば、特開平７−１３３
３７５号公報、特開平８−３１１２４５号公報には、ジ
エン系ゴムに焼成クレーを配合したゴム組成物が、特開
平８−３３７３号公報には、特定のジエン系ゴムにジエ
ン系ゴムとカオリナイトからなる加硫ゴム粉末を配合し
たゴム組成物がそれぞれ開示されており、グリップ性能
の向上などに効果があることが記載されている。また、
特開平８−５９８９３号公報、特開平８−５９８９４号
公報には、特定のスチレン含有量を有するＳＢＲに特定
の組成を有する無機化合物粉体とカーボンブラックとを
配合したゴム組成物が、特開平７−１４９９５４号公
報、特開平９−３１２５０号公報には、ブタジエン部分
中の１，２−結合の含有率が特定の範囲内にあるジエン
系ゴムにカオリナイトを主成分とするクレーを配合した
ゴム組成物が開示されており、同様の効果があることが
記載されている。 【０００６】しかしながら、シリカなどの無機化合物粉
体の表面特性はゴム組成物に大きく影響し、しばしば意
図した機能の実現を著しく抑制する場合がある。たとえ
ば、シリカはその表面官能基であるシラノール基が水素
結合するために、シリカ粒子同士が凝集する傾向にあ
り、作業性が大幅に低下するだけでなく、材料強度の低
下や脆弱化といった問題の原因となる。 【０００７】このような問題を解決するために、各種の
カップリング剤や分散剤、表面改質剤などが用いられて
きた。たとえば、シランカップリング剤はシリカ表面の
シラノール基と結合してシリカ同士の凝集を防ぎ、加工
性を改善すると考えられている。しかし、シランカップ
リング剤は高価であるうえ、シランカップリング剤の官
能基の特性上、結合を可能とする無機化合物は、シリ
カ、ガラスファイバー、アルミナなどに限定され、酸化
チタン、炭酸カルシウム、カーボンブラック、グラファ
イトなどの反応性に欠けるものには機能しないという欠
点を有していた。 【０００８】その他の安価な無機化合物の分散剤および
表面改質剤として、アニオン、カチオンまたはノニオン
性の低分子界面活性剤や脂肪酸などが用いられるが、こ
れらの無機化合物の被覆力は弱いという問題があった。 【０００９】このように、無機化合物粉体の分散性を向
上し、作業性、加工性を低下させることなく、耐摩耗
性、低発熱性を維持し、ウェットグリップ性能に優れた
ゴム組成物は、未だに存在しないのが現状である。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、加工
性、耐摩耗性を低下させることなく、低発熱性、ウェッ
トグリップ性能を改善しうるゴム組成物を提供すること
にある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）ジエン
系ゴム成分１００重量部に対して、（Ｂ）チッ素吸着比
表面積が７０〜３００ｍ2／ｇのカーボンブラック５〜
１５０重量部、（Ｃ）チッ素吸着比表面積が１００〜３
００ｍ2／ｇのシリカ５〜１００重量部、（Ｄ）該シリ
カの重量に対してシランカップリング剤１〜２０重量
％、（Ｅ）炭酸カルシウム５〜１５０重量部、および、
（Ｆ）該炭酸カルシウムの重量に対して下記一般式
（Ｉ）で表わされるポリエーテル化合物０．１〜１５０
重量％を含むゴム組成物に関する。 【００１２】 【化２】 【００１３】（式中、Ｒ1は水素原子、または、炭素数
１〜５０の炭化水素基、ケイ素原子数１〜５０のシロキ
シシリルプロピル基および−(ＡＯ)m−Ｒ2で表わされる
基よりなる群から選ばれた置換基を示す。Ｒ1は単一で
も複数の種類であってもよい。ここで、Ｒ2は水素原
子、または、炭素数１〜４２の炭化水素基およびケイ素
原子数１〜４０のシロキシシリルプロピル基からなる群
より選ばれた置換基、Ａは炭素数２〜３のアルキレン
基、ｍは１〜１００の整数を示す。ｍ個のＡは同一でも
異なっていてもよい。） 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 【００１５】本発明のゴム組成物は、ゴム成分に、カー
ボンブラック、シリカおよびシランカップリング剤を含
有し、さらに、炭酸カルシウムおよび炭酸カルシウムの
表面改質剤として特定のポリエーテル化合物を含有す
る。 【００１６】本発明に使用されるゴム成分は、ジエン系
合成ゴムまたはジエン系合成ゴムと天然ゴムとの混合物
からなる。本発明において用いられるジエン系合成ゴム
としては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタ
ジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレ
ン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレ
ンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などがあげられる。
これらのゴム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。 【００１７】本発明に使用されるカーボンブラックは、
チッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が７０〜３００ｍ2／ｇ
である。カーボンブラックのＮ2ＳＡが７０ｍ2／ｇ未満
であると充分な補強性や耐摩耗性が得られず、３００ｍ
2／ｇをこえると分散性が低下し、発熱性が増大する。
好ましくは、カーボンブラックのＮ2ＳＡの下限は９０
ｍ2／ｇ、さらには１００ｍ2／ｇ、上限は２８０ｍ2／
ｇ、さらには２５０ｍ2／ｇである。前記カーボンブラ
ックの例としては、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあ
げられるが、とくに制限されるものではない。 【００１８】本発明で使用されるカーボンブラックの配
合量は、前記ゴム成分１００重量部に対して５〜１５０
重量部である。カーボンブラックの配合量が５重量部未
満では補強性や耐摩耗性が低下し、１５０重量部をこえ
ると分散性が低下するうえ、所望の特性が得られない。
好ましくは、カーボンブラックの配合量の下限は１０重
量部、さらには１５重量部、上限は１２０重量部、さら
には１００重量部、とくには８５重量部である。 【００１９】本発明で使用されるシリカの例としては、
とくに制限はなく、従来からゴム補強用として慣用され
ているもの、たとえば乾式法シリカ、湿式法シリカなど
のなかから適宜選択して用いることができる。 【００２０】本発明に用いられるシリカは、チッ素吸着
比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００〜３００ｍ2／ｇである。
シリカのＮ2ＳＡが１００ｍ2／ｇ未満では、補強効果が
小さく、３００ｍ2／ｇをこえると分散性が低下し、ゴ
ム組成物の発熱性が増大する。好ましくは、シリカのＮ
2ＳＡの下限は１３０ｍ2／ｇ、上限は２８０ｍ2／ｇで
ある。 【００２１】前記シリカの配合量は、ゴム成分１００重
量部に対して５〜１００重量部である。シリカの配合量
が５重量部未満では充分なウェットグリップ性能が得ら
れず、１００重量部をこえると作業性が低下する。好ま
しくは、シリカの配合量の下限は１０重量部、上限は８
０重量部、さらには７５重量部である。 【００２２】本発明で好適に使用できるシランカップリ
ング剤は、従来からシリカ充填剤と併用される任意のシ
ランカップリング剤とすることができる。具体的には、
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（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（３−トリエトキシシリル
プロピル）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（３−トリエトキ
シシリルプロピル）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、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
る。これらのなかでも、カップリング剤添加効果とコス
トの両立からビス（３−トリエトキシシリルプロピル）
テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキ
シシランなどが好適に用いられる。これらのシランカッ
プリング剤は、１種で、または２種以上を組み合わせて
用いてもよい。 【００２３】かかるシランカップリング剤の配合量は、
前記シリカ重量に対して１〜２０重量％である。シラン
カップリング剤の配合量が１重量％未満ではシランカッ
プリング剤を入れた効果が充分でなく、２０重量％をこ
えると、コストが上がる割にカップリング効果が得られ
ず、補強性、耐摩耗性が低下する。分散効果、カップリ
ング効果の面から、シランカップリング剤の配合量の下
限は２重量％、上限は１５重量％であることが望まし
い。 【００２４】本発明で使用される炭酸カルシウムとして
は、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ2／ｇ以上の極微細炭酸カ
ルシウムが好ましく用いられる。ＢＥＴ比表面積が１０
ｍ2／ｇ未満では補強効果が充分に発揮されず、耐摩耗
性が低下する傾向がある。より好ましくは、ＢＥＴ比表
面積の下限は５ｍ2／ｇ、上限は１００ｍ2／ｇである。
ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2／ｇをこえると作業性が低
下する傾向がある。 【００２５】炭酸カルシウムの平均粒子径は０．０１〜
５０μｍであることが好ましい。炭酸カルシウムの平均
粒子径が０．０１μｍ未満では作業性が低下する傾向が
あり、５０μｍをこえると耐摩耗性などの特性が低下す
る傾向がある。 【００２６】前記炭酸カルシウムのなかでも、ゴムへの
分散性をよくするため、有機物で表面処理した活性化炭
酸カルシウムが好ましい。ゴムへの分散性をよくするた
めに表面処理に用いられる有機物としては、一般に炭酸
カルシウムの表面処理剤として用いられるものであれば
とくに制限はなく、たとえば、脂肪酸、樹脂酸、界面活
性剤などがあげられる。 【００２７】炭酸カルシウムの配合量は、前記ゴム成分
１００重量部に対して５〜１５０重量部である。前記配
合量が５重量部未満ではウェットグリップ性能の改善効
果が小さく、１５０重量部をこえると、耐摩耗性が低下
する。好ましくは、炭酸カルシウムの配合量の下限は１
０重量部、上限は１２０重量部、さらには１００重量部
である。 【００２８】本発明で使用されるポリエーテル化合物
は、下記一般式（Ｉ）で表わされる。 【００２９】 【化３】 【００３０】（式中、Ｒ1は水素原子、または、炭素数
１〜５０の炭化水素基、ケイ素原子数１〜５０のシロキ
シシリルプロピル基および−(ＡＯ)m−Ｒ2で表わされる
基よりなる群から選ばれた置換基を示す。Ｒ1は単一で
も複数の種類であってもよい。ここで、Ｒ2は水素原
子、または、炭素数１〜４２の炭化水素基およびケイ素
原子数１〜４０のシロキシシリルプロピル基からなる群
より選ばれた置換基、Ａは炭素数２〜３のアルキレン
基、ｍは１〜１００の整数を示す。ｍ個のＡは同一でも
異なっていてもよい。） 【００３１】前記一般式（Ｉ）において、Ｒ1が炭化水
素基である場合、Ｒ1の好ましい例として、炭素数１〜
４２のアルキル基もしくはアルケニル基、炭素数６〜４
２のアリール基、または、炭素数７〜４３のアリールア
ルキル基もしくはアルキルアリール基があげられる。さ
らに好ましい例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロ
ピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル
基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、セチル基、ス
テアリル基などの炭素数１〜３０のアルキル基；アリル
基などの炭素数２〜３０のアルケニル基；フェニル基な
どの炭素数６〜３０のアリール基；ノニルフェニル基な
どの炭素数７〜３１のアルキルアリール基などがあげら
れる。Ｒ1の炭素数が多すぎると、炭酸カルシウムの分
散効果、表面改質効果が低下する傾向がある。 【００３２】Ｒ1がシロキシシリルプロピル基である場
合、Ｒ1の好ましい例として、ケイ素原子数１〜３０、
とくには１〜２０の直鎖または分岐鎖のシロキシシリル
プロピル基があげられる。これらのシロキシシリルプロ
ピル基のケイ素原子に結合するアルキル置換基は同一ま
たは異なっていてもよく、メチル基、ブチル基、ビニル
基、フェニル基などがあげられる。 【００３３】前記一般式（Ｉ）において、Ｒ1は置換基
を有していてもよいが、その置換基として、ヒドロキシ
基、アルコキシ基（炭素数１〜３０）、アミノ基、ジメ
チルアミノ基、ジエチルアミノ基、アミド基（炭素数１
〜１８）、トリアルキルアンモニウム基（アルキル基の
炭素数１〜３０）、ジアルキルアンモニウム基（アルキ
ル基の炭素数１〜３０）、アルキルアンモニウム基（ア
ルキル基の炭素数１〜３０）、アンモニウム基、メチル
エステル基、エチルエステル基、カルボキシル基、アシ
ル基（炭素数１〜１８）、シリル基、シロキシ基（以
下、「本発明の置換基」という）などがあげられる。 【００３４】Ｒ1が−(ＡＯ)m−Ｒ2で表わされる基であ
る場合において、Ｒ2が炭化水素基であるとき、Ｒ2の好
ましい例として、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、
ｔ−ブチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、セ
チル基、ステアリル基、フェニル基、ノニルフェニル基
などが例示される。 【００３５】Ｒ2がシロキシシリルプロピル基であると
き、Ｒ2の好ましい例として、ケイ素原子数１〜２０の
シロキシシリルプロピル基があげられる。これらのシロ
キシシリルプロピル基のケイ素原子に結合するアルキル
置換基は、同一または異なっていてもよく、メチル基、
ブチル基、ビニル基、フェニル基などがあげられる。 【００３６】Ｒ2は置換基を有していてもよいが、その
置換基として「本発明の置換基」があげられる。 【００３７】また、Ａとして、エチレン基またはプロピ
レン基が例示され、ｍは、好ましくは１〜５０の整数、
さらに好ましくは５〜１０の整数である。 【００３８】本発明のポリエーテル化合物（Ｉ）は、化
学式（II）で表わされるエポキシ化合物のみを重合する
か、その他のモノマー（Ｘ）と共重合して得られる。す
なわち、以下のいずれかの反応式によって得られる。 【００３９】 【化４】 【００４０】（式中、Ｒ1は、前述した通りである。Ｘ
は、置換エポキシド（II）と共重合し得るその他のモノ
マーを示す。Ｙは、モノマーＸ由来の重合単位を示す。
ｐ，ｑは、それぞれの重合単位の繰り返しを示す。） 【００４１】これらの場合において、ｐは、好ましくは
５〜２００００００である。ｐが５未満では炭酸カルシ
ウムの被覆力が弱くなる傾向があり、２００００００を
こえるとポリエーテル化合物そのものの分散性が低下す
るために炭酸カルシウムの表面改質効果が低下する傾向
がある。より好ましくは、ｐの下限は１０、上限は１０
０００００、さらには１０００００である。Ｘを用いた
場合、ｑ≠０であり、ｑは１〜１００,０００であるこ
とが好ましい。 【００４２】ポリエーテル化合物（III）および（IV）
において、Ｒ1は複数の種類であってもよいが、その場
合、ポリエーテル主鎖におけるそれらの配列様式は、ブ
ロック、交互、ランダムのいずれであってもよい。また
重合単位Ｙを有する化合物（Ｖ）において、配列様式は
ブロック、交互、ランダムのいずれであってもよい。 【００４３】モノマーＸとして、エチレンオキシド、置
換エポキシド（II）以外の置換エポキシド、またはエポ
キシド以外のアニオン重合性モノマーが例示される。好
ましい例として、エチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド、炭素数４〜２２のアルキレンオキシド、３−パーフ
ルオロアルキル−１，２−エポキシプロパン、４員環、
６員環または７員環のラクトン類、５員環または６員環
のカーボネート員類、ラクタム類、ヘキサメチルシクロ
トリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサ
ン、メチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリ
ル酸エステル類、スチレン、ブタジエン、イソプレン、
炭素数５〜２２の末端オレフィンなどが例示される。 【００４４】本発明で使用されるポリエーテル化合物の
配合量は、前記炭酸カルシウムの重量に対して０．１〜
１５０重量％である。ポリエーテル化合物の配合量が
０．１重量％未満では充分な分散効果が得られず、１５
０重量％をこえるとコストが高くなる割に分散効果が得
られない。好ましくは、ポリエーテル化合物の配合量の
下限は０．５重量％、上限は１００重量％、さらには８
０重量％である。 【００４５】本発明に使用されるポリエーテル化合物は
単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。ま
た、これ以外に公知の表面改質剤、分散剤、界面活性
剤、カップリング剤などを併用することができる。 【００４６】なお、本発明のゴム組成物には、前記のゴ
ム成分、カーボンブラック、シリカ、シランカップリン
グ剤、炭酸カルシウム、ポリエーテル化合物以外に、必
要に応じて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進
剤、加硫促進助剤などの通常のゴム工業で使用される配
合剤を適宜配合することができる。 【００４７】本発明のゴム組成物は、加工性、耐摩耗性
を低下させることなく、低発熱性、ウェットグリップ性
能を改善しうるものであり、タイヤトレッドに好適に用
いることができる。 【００４８】 【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
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。 【００４９】以下の製造例にしたがってポリエーテル化
合物を合成した。合成したポリエーテル化合物の分子量
は、ＧＰＣにより測定した。測定には、ウォーターズ製
１５０Ｃ型を使用し、カラムは昭和電工（株）製Ｓｈｏ
ｄｅｘ ＨＴ−８０６、Ｓｈｏｄｅｘ ＨＴ−８０３
（×２本）を用いた（カラム温度：１３０℃、移動相：
ｏ−ジクロロベンゼン）。ポリスチレン換算で合成した
ポリエーテル化合物の数平均分子量（以下、Ｍｎと略記
する）を求めた。 【００５０】製造例１（ポリエーテル化合物） トルエン中、ステアリルグリシジルエーテル５０ｇを、
サマリウムアルコキシド−メチルアルモキサン触媒１モ
ル％（グリシジルエーテルに対するモル％、以下同じ）
を用いて、１３０℃で１２時間重合した。反応液を再沈
精製して、白色固体のポリエーテル化合物を得た。本
品は、側鎖に長鎖アルキル基を有する改質剤である。本
品のＭｎは２９万であった。以下に本品の構造式を示
す。 【００５１】 【化５】 【００５２】製造例２（ポリエーテル化合物） ステアリルグリシジルエーテル５０ｇの代わりに、ステ
アリルグリシジルエーテル４０ｇとフェニルグリシジル
エーテル１０ｇを用いたほかは製造例１と同様にして、
微黄色固体のポリエーテル化合物を得た。本品は、側
鎖に長鎖アルキル基とフェニル基を有する改質剤であ
る。本品のＭｎは２７万であった。以下に本品の構造式
を示す。 【００５３】 【化６】 【００５４】製造例３（ポリエーテル化合物） ステアリルグリシジルエーテル５０ｇの代わりに、ステ
アリルグリシジルエーテル４０ｇとアリルグリシジルエ
ーテル１０ｇを用いたほかは製造例１と同様にして、白
色固体のポリエーテル化合物を得た。本品は、側鎖の
一部に長鎖アルキル基とアリル基を有する改質剤であ
る。本品のＭｎは２６万であった。以下に本品の構造式
を示す。 【００５５】 【化７】【００５６】製造例４（ポリエーテル化合物） ステアリルグリシジルエーテル５０ｇの代わりに、ｎ−
ブチルグリシジルエーテル４０ｇとアリルグリシジルエ
ーテル１０ｇを用いたほかは製造例１と同様にして、無
色透明の柔軟ポリマーであるポリエーテル化合物を得
た。本品は側鎖にブチル基とアリル基を有する改質剤で
ある。本品のＭｎは１３万であった。以下に本品の構造
式を示す。 【００５７】 【化８】 【００５８】以下に実施例および比較例で用いた他の薬
品をまとめて説明する。 ＳＢＲ：ジェイエスアール（株）製のＳＢＲ１５０２ カーボンブラック：昭和キャボット（株）製のショウブ
ラックＮ２２０（Ｎ2ＳＡ：１２５ｍ2／ｇ） シリカ：デグッサ製のウルトラジルＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：
２１０ｍ2／ｇ） シランカップリング剤：デグッサ製の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） 炭酸カルシウム：白石工業（株）製の白艶華ＣＣ アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のＪＯＭＯプ
ロセスＸ１４０ 老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６
Ｃ（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） ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸 酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号 硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄 加硫促進剤ＴＢＢＳ：大内新興化学工業（株）製ノクセ
ラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジル
スルフェンアミド） 加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業（株）製のノクセ
ラーＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン） 【００５９】実施例１〜４および比較例１〜６ 下記の配合表１および表２に示す配合処方にしたがっ
て、混練り配合し、各種供試ゴム組成物を得た。これら
の配合物を１７０℃で２０分間プレス加硫して加硫物を
得、これらについて以下に示す各特性の試験を行なっ
た。 【００６０】（摩耗試験）ランボーン摩耗試験機にて、
温度２０℃、スリップ率２０％、試験時間５分間の条件
でランボーン摩耗量を測定し、各配合の容積損失を計算
し、比較例１の損質量を１００として下記計算式により
指数表示した（摩耗指数）。指数が大きいほど耐摩耗性
が優れる。 （摩耗指数）＝（比較例１の損失量）÷（各配合の損失
量）×１００ 【００６１】（転がり抵抗指数）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７
０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各配合の
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）。指数が大きいほど転がり抵抗特性が優れ
る。 （転がり抵抗指数）＝（比較例１のｔａｎδ）÷（各配
合のｔａｎδ）×１００ 【００６２】（ウェットスキッド試験）スタンレー社製
のポータブルスキッドテスターを用いてＡＳＴＭ Ｅ３
０３−８３の方法にしたがって測定し、比較例１のウェ
ットスキッドレジスタンスを１００として下記計算式に
より指数表示した（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優れる。 （ウェットスキッド指数）＝（各配合のウェットスキッ
ドレジスタンス）÷（比較例１のウェットスキッドレジ
スタンス）×１００ 【００６３】結果を表１に示す。 【００６４】表１から、カーボンブラックの一部をシリ
カで置き換え、シランカップリング剤を併用した比較例
２は、低発熱性およびグリップ性能を改善することはで
きるが、補強性に劣り耐摩耗性が低下することがわか
る。 【００６５】カーボンブラックの一部を炭酸カルシウム
で置き換えた比較例３、さらにシランカップリング剤、
ポリエーテル化合物、シリカとシランカップリング剤を
併用した比較例４〜６も、低発熱性およびグリップ性能
を改善することはできるが、補強性に劣り耐摩耗性が低
下することがわかる。 【００６６】カーボンブラックの一部をシリカおよび炭
酸カルシウムで置き換え、シランカップリング剤および
ポリエーテル化合物を併用した実施例１〜４では、耐摩
耗性を低下させることなく、低発熱性およびグリップ性
能を改善することができた。 【００６７】 【表１】 【００６８】 【発明の効果】本発明によれば、ゴム組成物の充填剤と
してカーボンブラック、シリカおよび炭酸カルシウムを
用い、シランカップリング剤および特定のポリエーテル
化合物を併用することにより、加工性、耐摩耗性を低下
させることなく、低発熱性、ウェットグリップ性能を改
善することができる。
し、さらに詳しくは、加工性、耐摩耗性を低下させるこ
となく、低燃費性、ウェットグリップ性能を改善させた
ゴム組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、自動車タイヤに要求される特性
は、低燃費性のほか、操縦安定性、耐摩耗性、乗り心地
など多岐にわたり、これらの性能を向上するために種々
の工夫がなされている。これらの性能のうち、とくにタ
イヤのグリップ性能と転がり抵抗特性（低燃費性）は、
いずれもゴムのヒステリシスロスに関する特性である。
一般に、ヒステリシスロスを大きくするとグリップ力は
高くなり制動性能が向上するが、転がり抵抗も大きくな
り燃費の増大をもたらす。 【０００３】このように、グリップ性能と転がり抵抗特
性は相反する関係にあるため、両特性を同時に満足させ
るべく種々のタイヤ用ゴム組成物が提案されている。た
とえば、タイヤ用ゴム組成物において、とくにポリマー
とカーボンブラックが両特性に大きく影響することか
ら、ポリマーとして、スチレン−ブタジエン共重合体を
用いる場合には、結合スチレンの含有率、ブタジエン部
分１，２−結合含有率を適宜選択して、転がり抵抗特性
とグリップ性能の双方の向上を図っている。また、カー
ボンブラックについては、カーボンブラック充填量の減
量やカーボンブラックの粒子径を大きくするなどの手法
が用いられているが、いずれの方法においても低発熱性
と補強性および耐摩耗性との両立は難しく、実際には粒
子表面の活性度を最適化させたタイプのカーボンブラッ
クが使用されているのが現状である。 【０００４】一方、低発熱化を目的としてシリカとシラ
ンカップリング剤を使用する方法が多数報告されてい
る。しかし、シリカを配合したゴム組成物は、走行を重
ねるとゴムの剛性が低下し、大幅にグリップ力が低下す
ることが判明している。また、シリカ配合ゴム組成物
は、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不充分であるとゴム
組成物のムーニー粘度が高くなり、押出しなどの加工性
に劣るなどの問題が生じる。 【０００５】これらの問題点を解決すべく、従来から種
々の提案がなされている。たとえば、特開平７−１３３
３７５号公報、特開平８−３１１２４５号公報には、ジ
エン系ゴムに焼成クレーを配合したゴム組成物が、特開
平８−３３７３号公報には、特定のジエン系ゴムにジエ
ン系ゴムとカオリナイトからなる加硫ゴム粉末を配合し
たゴム組成物がそれぞれ開示されており、グリップ性能
の向上などに効果があることが記載されている。また、
特開平８−５９８９３号公報、特開平８−５９８９４号
公報には、特定のスチレン含有量を有するＳＢＲに特定
の組成を有する無機化合物粉体とカーボンブラックとを
配合したゴム組成物が、特開平７−１４９９５４号公
報、特開平９−３１２５０号公報には、ブタジエン部分
中の１，２−結合の含有率が特定の範囲内にあるジエン
系ゴムにカオリナイトを主成分とするクレーを配合した
ゴム組成物が開示されており、同様の効果があることが
記載されている。 【０００６】しかしながら、シリカなどの無機化合物粉
体の表面特性はゴム組成物に大きく影響し、しばしば意
図した機能の実現を著しく抑制する場合がある。たとえ
ば、シリカはその表面官能基であるシラノール基が水素
結合するために、シリカ粒子同士が凝集する傾向にあ
り、作業性が大幅に低下するだけでなく、材料強度の低
下や脆弱化といった問題の原因となる。 【０００７】このような問題を解決するために、各種の
カップリング剤や分散剤、表面改質剤などが用いられて
きた。たとえば、シランカップリング剤はシリカ表面の
シラノール基と結合してシリカ同士の凝集を防ぎ、加工
性を改善すると考えられている。しかし、シランカップ
リング剤は高価であるうえ、シランカップリング剤の官
能基の特性上、結合を可能とする無機化合物は、シリ
カ、ガラスファイバー、アルミナなどに限定され、酸化
チタン、炭酸カルシウム、カーボンブラック、グラファ
イトなどの反応性に欠けるものには機能しないという欠
点を有していた。 【０００８】その他の安価な無機化合物の分散剤および
表面改質剤として、アニオン、カチオンまたはノニオン
性の低分子界面活性剤や脂肪酸などが用いられるが、こ
れらの無機化合物の被覆力は弱いという問題があった。 【０００９】このように、無機化合物粉体の分散性を向
上し、作業性、加工性を低下させることなく、耐摩耗
性、低発熱性を維持し、ウェットグリップ性能に優れた
ゴム組成物は、未だに存在しないのが現状である。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、加工
性、耐摩耗性を低下させることなく、低発熱性、ウェッ
トグリップ性能を改善しうるゴム組成物を提供すること
にある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）ジエン
系ゴム成分１００重量部に対して、（Ｂ）チッ素吸着比
表面積が７０〜３００ｍ2／ｇのカーボンブラック５〜
１５０重量部、（Ｃ）チッ素吸着比表面積が１００〜３
００ｍ2／ｇのシリカ５〜１００重量部、（Ｄ）該シリ
カの重量に対してシランカップリング剤１〜２０重量
％、（Ｅ）炭酸カルシウム５〜１５０重量部、および、
（Ｆ）該炭酸カルシウムの重量に対して下記一般式
（Ｉ）で表わされるポリエーテル化合物０．１〜１５０
重量％を含むゴム組成物に関する。 【００１２】 【化２】 【００１３】（式中、Ｒ1は水素原子、または、炭素数
１〜５０の炭化水素基、ケイ素原子数１〜５０のシロキ
シシリルプロピル基および−(ＡＯ)m−Ｒ2で表わされる
基よりなる群から選ばれた置換基を示す。Ｒ1は単一で
も複数の種類であってもよい。ここで、Ｒ2は水素原
子、または、炭素数１〜４２の炭化水素基およびケイ素
原子数１〜４０のシロキシシリルプロピル基からなる群
より選ばれた置換基、Ａは炭素数２〜３のアルキレン
基、ｍは１〜１００の整数を示す。ｍ個のＡは同一でも
異なっていてもよい。） 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 【００１５】本発明のゴム組成物は、ゴム成分に、カー
ボンブラック、シリカおよびシランカップリング剤を含
有し、さらに、炭酸カルシウムおよび炭酸カルシウムの
表面改質剤として特定のポリエーテル化合物を含有す
る。 【００１６】本発明に使用されるゴム成分は、ジエン系
合成ゴムまたはジエン系合成ゴムと天然ゴムとの混合物
からなる。本発明において用いられるジエン系合成ゴム
としては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタ
ジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレ
ン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレ
ンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などがあげられる。
これらのゴム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。 【００１７】本発明に使用されるカーボンブラックは、
チッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が７０〜３００ｍ2／ｇ
である。カーボンブラックのＮ2ＳＡが７０ｍ2／ｇ未満
であると充分な補強性や耐摩耗性が得られず、３００ｍ
2／ｇをこえると分散性が低下し、発熱性が増大する。
好ましくは、カーボンブラックのＮ2ＳＡの下限は９０
ｍ2／ｇ、さらには１００ｍ2／ｇ、上限は２８０ｍ2／
ｇ、さらには２５０ｍ2／ｇである。前記カーボンブラ
ックの例としては、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあ
げられるが、とくに制限されるものではない。 【００１８】本発明で使用されるカーボンブラックの配
合量は、前記ゴム成分１００重量部に対して５〜１５０
重量部である。カーボンブラックの配合量が５重量部未
満では補強性や耐摩耗性が低下し、１５０重量部をこえ
ると分散性が低下するうえ、所望の特性が得られない。
好ましくは、カーボンブラックの配合量の下限は１０重
量部、さらには１５重量部、上限は１２０重量部、さら
には１００重量部、とくには８５重量部である。 【００１９】本発明で使用されるシリカの例としては、
とくに制限はなく、従来からゴム補強用として慣用され
ているもの、たとえば乾式法シリカ、湿式法シリカなど
のなかから適宜選択して用いることができる。 【００２０】本発明に用いられるシリカは、チッ素吸着
比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００〜３００ｍ2／ｇである。
シリカのＮ2ＳＡが１００ｍ2／ｇ未満では、補強効果が
小さく、３００ｍ2／ｇをこえると分散性が低下し、ゴ
ム組成物の発熱性が増大する。好ましくは、シリカのＮ
2ＳＡの下限は１３０ｍ2／ｇ、上限は２８０ｍ2／ｇで
ある。 【００２１】前記シリカの配合量は、ゴム成分１００重
量部に対して５〜１００重量部である。シリカの配合量
が５重量部未満では充分なウェットグリップ性能が得ら
れず、１００重量部をこえると作業性が低下する。好ま
しくは、シリカの配合量の下限は１０重量部、上限は８
０重量部、さらには７５重量部である。 【００２２】本発明で好適に使用できるシランカップリ
ング剤は、従来からシリカ充填剤と併用される任意のシ
ランカップリング剤とすることができる。具体的には、
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（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（３−トリエトキシシリル
プロピル）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（３−トリエトキ
シシリルプロピル）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、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
る。これらのなかでも、カップリング剤添加効果とコス
トの両立からビス（３−トリエトキシシリルプロピル）
テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキ
シシランなどが好適に用いられる。これらのシランカッ
プリング剤は、１種で、または２種以上を組み合わせて
用いてもよい。 【００２３】かかるシランカップリング剤の配合量は、
前記シリカ重量に対して１〜２０重量％である。シラン
カップリング剤の配合量が１重量％未満ではシランカッ
プリング剤を入れた効果が充分でなく、２０重量％をこ
えると、コストが上がる割にカップリング効果が得られ
ず、補強性、耐摩耗性が低下する。分散効果、カップリ
ング効果の面から、シランカップリング剤の配合量の下
限は２重量％、上限は１５重量％であることが望まし
い。 【００２４】本発明で使用される炭酸カルシウムとして
は、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ2／ｇ以上の極微細炭酸カ
ルシウムが好ましく用いられる。ＢＥＴ比表面積が１０
ｍ2／ｇ未満では補強効果が充分に発揮されず、耐摩耗
性が低下する傾向がある。より好ましくは、ＢＥＴ比表
面積の下限は５ｍ2／ｇ、上限は１００ｍ2／ｇである。
ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2／ｇをこえると作業性が低
下する傾向がある。 【００２５】炭酸カルシウムの平均粒子径は０．０１〜
５０μｍであることが好ましい。炭酸カルシウムの平均
粒子径が０．０１μｍ未満では作業性が低下する傾向が
あり、５０μｍをこえると耐摩耗性などの特性が低下す
る傾向がある。 【００２６】前記炭酸カルシウムのなかでも、ゴムへの
分散性をよくするため、有機物で表面処理した活性化炭
酸カルシウムが好ましい。ゴムへの分散性をよくするた
めに表面処理に用いられる有機物としては、一般に炭酸
カルシウムの表面処理剤として用いられるものであれば
とくに制限はなく、たとえば、脂肪酸、樹脂酸、界面活
性剤などがあげられる。 【００２７】炭酸カルシウムの配合量は、前記ゴム成分
１００重量部に対して５〜１５０重量部である。前記配
合量が５重量部未満ではウェットグリップ性能の改善効
果が小さく、１５０重量部をこえると、耐摩耗性が低下
する。好ましくは、炭酸カルシウムの配合量の下限は１
０重量部、上限は１２０重量部、さらには１００重量部
である。 【００２８】本発明で使用されるポリエーテル化合物
は、下記一般式（Ｉ）で表わされる。 【００２９】 【化３】 【００３０】（式中、Ｒ1は水素原子、または、炭素数
１〜５０の炭化水素基、ケイ素原子数１〜５０のシロキ
シシリルプロピル基および−(ＡＯ)m−Ｒ2で表わされる
基よりなる群から選ばれた置換基を示す。Ｒ1は単一で
も複数の種類であってもよい。ここで、Ｒ2は水素原
子、または、炭素数１〜４２の炭化水素基およびケイ素
原子数１〜４０のシロキシシリルプロピル基からなる群
より選ばれた置換基、Ａは炭素数２〜３のアルキレン
基、ｍは１〜１００の整数を示す。ｍ個のＡは同一でも
異なっていてもよい。） 【００３１】前記一般式（Ｉ）において、Ｒ1が炭化水
素基である場合、Ｒ1の好ましい例として、炭素数１〜
４２のアルキル基もしくはアルケニル基、炭素数６〜４
２のアリール基、または、炭素数７〜４３のアリールア
ルキル基もしくはアルキルアリール基があげられる。さ
らに好ましい例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロ
ピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル
基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、セチル基、ス
テアリル基などの炭素数１〜３０のアルキル基；アリル
基などの炭素数２〜３０のアルケニル基；フェニル基な
どの炭素数６〜３０のアリール基；ノニルフェニル基な
どの炭素数７〜３１のアルキルアリール基などがあげら
れる。Ｒ1の炭素数が多すぎると、炭酸カルシウムの分
散効果、表面改質効果が低下する傾向がある。 【００３２】Ｒ1がシロキシシリルプロピル基である場
合、Ｒ1の好ましい例として、ケイ素原子数１〜３０、
とくには１〜２０の直鎖または分岐鎖のシロキシシリル
プロピル基があげられる。これらのシロキシシリルプロ
ピル基のケイ素原子に結合するアルキル置換基は同一ま
たは異なっていてもよく、メチル基、ブチル基、ビニル
基、フェニル基などがあげられる。 【００３３】前記一般式（Ｉ）において、Ｒ1は置換基
を有していてもよいが、その置換基として、ヒドロキシ
基、アルコキシ基（炭素数１〜３０）、アミノ基、ジメ
チルアミノ基、ジエチルアミノ基、アミド基（炭素数１
〜１８）、トリアルキルアンモニウム基（アルキル基の
炭素数１〜３０）、ジアルキルアンモニウム基（アルキ
ル基の炭素数１〜３０）、アルキルアンモニウム基（ア
ルキル基の炭素数１〜３０）、アンモニウム基、メチル
エステル基、エチルエステル基、カルボキシル基、アシ
ル基（炭素数１〜１８）、シリル基、シロキシ基（以
下、「本発明の置換基」という）などがあげられる。 【００３４】Ｒ1が−(ＡＯ)m−Ｒ2で表わされる基であ
る場合において、Ｒ2が炭化水素基であるとき、Ｒ2の好
ましい例として、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、
ｔ−ブチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、セ
チル基、ステアリル基、フェニル基、ノニルフェニル基
などが例示される。 【００３５】Ｒ2がシロキシシリルプロピル基であると
き、Ｒ2の好ましい例として、ケイ素原子数１〜２０の
シロキシシリルプロピル基があげられる。これらのシロ
キシシリルプロピル基のケイ素原子に結合するアルキル
置換基は、同一または異なっていてもよく、メチル基、
ブチル基、ビニル基、フェニル基などがあげられる。 【００３６】Ｒ2は置換基を有していてもよいが、その
置換基として「本発明の置換基」があげられる。 【００３７】また、Ａとして、エチレン基またはプロピ
レン基が例示され、ｍは、好ましくは１〜５０の整数、
さらに好ましくは５〜１０の整数である。 【００３８】本発明のポリエーテル化合物（Ｉ）は、化
学式（II）で表わされるエポキシ化合物のみを重合する
か、その他のモノマー（Ｘ）と共重合して得られる。す
なわち、以下のいずれかの反応式によって得られる。 【００３９】 【化４】 【００４０】（式中、Ｒ1は、前述した通りである。Ｘ
は、置換エポキシド（II）と共重合し得るその他のモノ
マーを示す。Ｙは、モノマーＸ由来の重合単位を示す。
ｐ，ｑは、それぞれの重合単位の繰り返しを示す。） 【００４１】これらの場合において、ｐは、好ましくは
５〜２００００００である。ｐが５未満では炭酸カルシ
ウムの被覆力が弱くなる傾向があり、２００００００を
こえるとポリエーテル化合物そのものの分散性が低下す
るために炭酸カルシウムの表面改質効果が低下する傾向
がある。より好ましくは、ｐの下限は１０、上限は１０
０００００、さらには１０００００である。Ｘを用いた
場合、ｑ≠０であり、ｑは１〜１００,０００であるこ
とが好ましい。 【００４２】ポリエーテル化合物（III）および（IV）
において、Ｒ1は複数の種類であってもよいが、その場
合、ポリエーテル主鎖におけるそれらの配列様式は、ブ
ロック、交互、ランダムのいずれであってもよい。また
重合単位Ｙを有する化合物（Ｖ）において、配列様式は
ブロック、交互、ランダムのいずれであってもよい。 【００４３】モノマーＸとして、エチレンオキシド、置
換エポキシド（II）以外の置換エポキシド、またはエポ
キシド以外のアニオン重合性モノマーが例示される。好
ましい例として、エチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド、炭素数４〜２２のアルキレンオキシド、３−パーフ
ルオロアルキル−１，２−エポキシプロパン、４員環、
６員環または７員環のラクトン類、５員環または６員環
のカーボネート員類、ラクタム類、ヘキサメチルシクロ
トリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサ
ン、メチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリ
ル酸エステル類、スチレン、ブタジエン、イソプレン、
炭素数５〜２２の末端オレフィンなどが例示される。 【００４４】本発明で使用されるポリエーテル化合物の
配合量は、前記炭酸カルシウムの重量に対して０．１〜
１５０重量％である。ポリエーテル化合物の配合量が
０．１重量％未満では充分な分散効果が得られず、１５
０重量％をこえるとコストが高くなる割に分散効果が得
られない。好ましくは、ポリエーテル化合物の配合量の
下限は０．５重量％、上限は１００重量％、さらには８
０重量％である。 【００４５】本発明に使用されるポリエーテル化合物は
単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。ま
た、これ以外に公知の表面改質剤、分散剤、界面活性
剤、カップリング剤などを併用することができる。 【００４６】なお、本発明のゴム組成物には、前記のゴ
ム成分、カーボンブラック、シリカ、シランカップリン
グ剤、炭酸カルシウム、ポリエーテル化合物以外に、必
要に応じて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進
剤、加硫促進助剤などの通常のゴム工業で使用される配
合剤を適宜配合することができる。 【００４７】本発明のゴム組成物は、加工性、耐摩耗性
を低下させることなく、低発熱性、ウェットグリップ性
能を改善しうるものであり、タイヤトレッドに好適に用
いることができる。 【００４８】 【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
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。 【００４９】以下の製造例にしたがってポリエーテル化
合物を合成した。合成したポリエーテル化合物の分子量
は、ＧＰＣにより測定した。測定には、ウォーターズ製
１５０Ｃ型を使用し、カラムは昭和電工（株）製Ｓｈｏ
ｄｅｘ ＨＴ−８０６、Ｓｈｏｄｅｘ ＨＴ−８０３
（×２本）を用いた（カラム温度：１３０℃、移動相：
ｏ−ジクロロベンゼン）。ポリスチレン換算で合成した
ポリエーテル化合物の数平均分子量（以下、Ｍｎと略記
する）を求めた。 【００５０】製造例１（ポリエーテル化合物） トルエン中、ステアリルグリシジルエーテル５０ｇを、
サマリウムアルコキシド−メチルアルモキサン触媒１モ
ル％（グリシジルエーテルに対するモル％、以下同じ）
を用いて、１３０℃で１２時間重合した。反応液を再沈
精製して、白色固体のポリエーテル化合物を得た。本
品は、側鎖に長鎖アルキル基を有する改質剤である。本
品のＭｎは２９万であった。以下に本品の構造式を示
す。 【００５１】 【化５】 【００５２】製造例２（ポリエーテル化合物） ステアリルグリシジルエーテル５０ｇの代わりに、ステ
アリルグリシジルエーテル４０ｇとフェニルグリシジル
エーテル１０ｇを用いたほかは製造例１と同様にして、
微黄色固体のポリエーテル化合物を得た。本品は、側
鎖に長鎖アルキル基とフェニル基を有する改質剤であ
る。本品のＭｎは２７万であった。以下に本品の構造式
を示す。 【００５３】 【化６】 【００５４】製造例３（ポリエーテル化合物） ステアリルグリシジルエーテル５０ｇの代わりに、ステ
アリルグリシジルエーテル４０ｇとアリルグリシジルエ
ーテル１０ｇを用いたほかは製造例１と同様にして、白
色固体のポリエーテル化合物を得た。本品は、側鎖の
一部に長鎖アルキル基とアリル基を有する改質剤であ
る。本品のＭｎは２６万であった。以下に本品の構造式
を示す。 【００５５】 【化７】【００５６】製造例４（ポリエーテル化合物） ステアリルグリシジルエーテル５０ｇの代わりに、ｎ−
ブチルグリシジルエーテル４０ｇとアリルグリシジルエ
ーテル１０ｇを用いたほかは製造例１と同様にして、無
色透明の柔軟ポリマーであるポリエーテル化合物を得
た。本品は側鎖にブチル基とアリル基を有する改質剤で
ある。本品のＭｎは１３万であった。以下に本品の構造
式を示す。 【００５７】 【化８】 【００５８】以下に実施例および比較例で用いた他の薬
品をまとめて説明する。 ＳＢＲ：ジェイエスアール（株）製のＳＢＲ１５０２ カーボンブラック：昭和キャボット（株）製のショウブ
ラックＮ２２０（Ｎ2ＳＡ：１２５ｍ2／ｇ） シリカ：デグッサ製のウルトラジルＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：
２１０ｍ2／ｇ） シランカップリング剤：デグッサ製の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） 炭酸カルシウム：白石工業（株）製の白艶華ＣＣ アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のＪＯＭＯプ
ロセスＸ１４０ 老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６
Ｃ（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） ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸 酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号 硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄 加硫促進剤ＴＢＢＳ：大内新興化学工業（株）製ノクセ
ラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジル
スルフェンアミド） 加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業（株）製のノクセ
ラーＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン） 【００５９】実施例１〜４および比較例１〜６ 下記の配合表１および表２に示す配合処方にしたがっ
て、混練り配合し、各種供試ゴム組成物を得た。これら
の配合物を１７０℃で２０分間プレス加硫して加硫物を
得、これらについて以下に示す各特性の試験を行なっ
た。 【００６０】（摩耗試験）ランボーン摩耗試験機にて、
温度２０℃、スリップ率２０％、試験時間５分間の条件
でランボーン摩耗量を測定し、各配合の容積損失を計算
し、比較例１の損質量を１００として下記計算式により
指数表示した（摩耗指数）。指数が大きいほど耐摩耗性
が優れる。 （摩耗指数）＝（比較例１の損失量）÷（各配合の損失
量）×１００ 【００６１】（転がり抵抗指数）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７
０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各配合の
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）。指数が大きいほど転がり抵抗特性が優れ
る。 （転がり抵抗指数）＝（比較例１のｔａｎδ）÷（各配
合のｔａｎδ）×１００ 【００６２】（ウェットスキッド試験）スタンレー社製
のポータブルスキッドテスターを用いてＡＳＴＭ Ｅ３
０３−８３の方法にしたがって測定し、比較例１のウェ
ットスキッドレジスタンスを１００として下記計算式に
より指数表示した（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優れる。 （ウェットスキッド指数）＝（各配合のウェットスキッ
ドレジスタンス）÷（比較例１のウェットスキッドレジ
スタンス）×１００ 【００６３】結果を表１に示す。 【００６４】表１から、カーボンブラックの一部をシリ
カで置き換え、シランカップリング剤を併用した比較例
２は、低発熱性およびグリップ性能を改善することはで
きるが、補強性に劣り耐摩耗性が低下することがわか
る。 【００６５】カーボンブラックの一部を炭酸カルシウム
で置き換えた比較例３、さらにシランカップリング剤、
ポリエーテル化合物、シリカとシランカップリング剤を
併用した比較例４〜６も、低発熱性およびグリップ性能
を改善することはできるが、補強性に劣り耐摩耗性が低
下することがわかる。 【００６６】カーボンブラックの一部をシリカおよび炭
酸カルシウムで置き換え、シランカップリング剤および
ポリエーテル化合物を併用した実施例１〜４では、耐摩
耗性を低下させることなく、低発熱性およびグリップ性
能を改善することができた。 【００６７】 【表１】 【００６８】 【発明の効果】本発明によれば、ゴム組成物の充填剤と
してカーボンブラック、シリカおよび炭酸カルシウムを
用い、シランカップリング剤および特定のポリエーテル
化合物を併用することにより、加工性、耐摩耗性を低下
させることなく、低発熱性、ウェットグリップ性能を改
善することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０８Ｋ 5/541 Ｃ０８Ｋ 5/541
Ｃ０８Ｌ 71/02 Ｃ０８Ｌ 71/02
Ｆターム(参考） 4J002 AC01W AC02W AC03W AC07W
AC08W AC09W BB15W BB18W
CH02X DA036 DE239 DJ017
EX008 EX028 EX038 EX068
EX078 EX088 FD016 FD017
FD019 FD140 FD150 FD208
GN01
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 （Ａ）ジエン系ゴム成分１００重量部に
対して、（Ｂ）チッ素吸着比表面積が７０〜３００ｍ2
／ｇのカーボンブラック５〜１５０重量部、（Ｃ）チッ
素吸着比表面積が１００〜３００ｍ2／ｇのシリカ５〜
１００重量部、（Ｄ）該シリカの重量に対してシランカ
ップリング剤１〜２０重量％、（Ｅ）炭酸カルシウム５
〜１５０重量部、および、（Ｆ）該炭酸カルシウムの重
量に対して下記一般式（Ｉ）で表わされるポリエーテル
化合物０．１〜１５０重量％を含むゴム組成物。 【化１】 （式中、Ｒ1は水素原子、または、炭素数１〜５０の炭
化水素基、ケイ素原子数１〜５０のシロキシシリルプロ
ピル基および−(ＡＯ)m−Ｒ2で表わされる基よりなる群
から選ばれた置換基を示す。Ｒ1は単一でも複数の種類
であってもよい。ここで、Ｒ2は水素原子、または、炭
素数１〜４２の炭化水素基およびケイ素原子数１〜４０
のシロキシシリルプロピル基からなる群より選ばれた置
換基、Ａは炭素数２〜３のアルキレン基、ｍは１〜１０
０の整数を示す。ｍ個のＡは同一でも異なっていてもよ
い。）
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- 2001-10-22 JP JP2001323879A patent/JP3340430B1/ja not_active Expired - Fee Related
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