JP2024044750A - タイヤ用ゴム組成物およびタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】タイヤリサイクルのために再生カーボンブラック（再生ＣＢ）をゴム組成物に配合すると、タイヤの強度が大幅に低下するという問題点がある。【解決手段】ジエン系ゴム、カーボンブラック（ＣＢ）および再生ＣＢを含み、前記再生ＣＢのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、前記再生ＣＢの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ（単位ｍ２／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ２ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、かつ前記ＣＢおよび前記再生ＣＢの総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、１５～１５０質量部であるタイヤ用ゴム組成物によって上記課題を解決した。【選択図】なし
Description
本発明は、タイヤ用ゴム組成物およびタイヤに関するものであり、詳しくは再生カーボンブラックを配合しても、破断強度を維持ないし向上し得るタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤに関するものである。
空気入りタイヤは左右一対のビード部およびサイドトレッドと、両サイドトレッドに連なるとともにキャップトレッドとアンダートレッドとからなるトレッド部から主に構成されている。タイヤの内側にはカーカス層が設けられ、カーカス層の両端部はビード部におけるビードコアをタイヤ内側から外側へ包みこむように折り返されている。またビードコアのタイヤ径方向内側およびタイヤ幅方向外側には、リムに対する接触面を構成するゴム層であるリムクッションゴムが配置されている。
一方、近年、資源の保全や環境保護が注目される中、タイヤにおいてもリサイクル率の向上が求められている。そこで廃タイヤなど使用済みのゴム製品を熱分解して得られる再生カーボンブラックや（例えば下記特許文献１～３参照）、非石油原料由来の再生カーボンブラックの使用が提案されている。
しかし再生カーボンブラックにはタイヤの原材料である補強材、タイヤコード等由来の不純物が含まれ、および／または、製造時の熱分解工程由来の不純物が含まれるため、タイヤの強度が大幅に低下するという問題点がある。
しかし再生カーボンブラックにはタイヤの原材料である補強材、タイヤコード等由来の不純物が含まれ、および／または、製造時の熱分解工程由来の不純物が含まれるため、タイヤの強度が大幅に低下するという問題点がある。
したがって本発明の目的は、再生カーボンブラックを配合しても、破断強度を維持ないし向上し得るタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することにある。
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、少なくともジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラックを含むタイヤ用ゴム組成物において、再生カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)並びに窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ（単位ｍ２／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ２ＳＡ／ＩＡを適切な範囲に定め、かつカーボンブラックおよび再生カーボンブラックの配合量を特定の範囲に定めることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は、ジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラックを含むタイヤ用ゴム組成物であって、前記再生カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、前記再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ（単位ｍ２／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ２ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、かつ前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、１５～１５０質量部であることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物を提供するものである。
また本発明は、前記タイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤを提供するものである。
また本発明は、前記タイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤを提供するものである。
上述のように、再生カーボンブラックにはタイヤの原材料である補強材、タイヤコード等由来の不純物が含まれ、および／または、製造時の熱分解工程由来の不純物が含まれるため、タイヤの強度が大幅に低下するという問題点があった。本発明者は鋭意検討を重ねた結果、再生カーボンブラックに不純物（例えば灰分）が存在する場合でも、特定範囲の前記ΔＤＢＰおよび前記Ｎ２ＳＡ／ＩＡを満たす再生カーボンブラックを採用することにより、前記問題点の発現を極力抑制できることを見出した。
これにより本発明によれば、再生カーボンブラックを配合しても、破断強度を維持ないし向上し得るタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することができる。
これにより本発明によれば、再生カーボンブラックを配合しても、破断強度を維持ないし向上し得るタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することができる。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴムは、とくに制限されないが、例えば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
なお、本発明の前記効果が向上するという観点から、本発明で使用されるジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに、ＮＲの配合量が３０質量部以上、好ましくは３５～１００質量部であるのがよい。
本発明で使用されるジエン系ゴムは、とくに制限されないが、例えば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
なお、本発明の前記効果が向上するという観点から、本発明で使用されるジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに、ＮＲの配合量が３０質量部以上、好ましくは３５～１００質量部であるのがよい。
（カーボンブラック）
本発明で使用するカーボンブラック（以下、ＣＢと言うことがある）は、とくに制限されないが、窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡが４０～１５０ｍ２／ｇであり、かつＤＢＰ吸油量が１１０～１４０ｍｌ／１００ｇであるのが好ましい。
前記カーボンブラックのＮ２ＳＡおよびＤＢＰ吸油量が前記範囲であることにより、破断強度がさらに向上する。
本発明において、カーボンブラックのＮ２ＳＡは４０～１００ｍ２／ｇがさらに好ましい。また、ＤＢＰ吸油量は１１０～１２０ｍｌ／１００ｇがさらに好ましい。
本発明で使用するカーボンブラック（以下、ＣＢと言うことがある）は、とくに制限されないが、窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡが４０～１５０ｍ２／ｇであり、かつＤＢＰ吸油量が１１０～１４０ｍｌ／１００ｇであるのが好ましい。
前記カーボンブラックのＮ２ＳＡおよびＤＢＰ吸油量が前記範囲であることにより、破断強度がさらに向上する。
本発明において、カーボンブラックのＮ２ＳＡは４０～１００ｍ２／ｇがさらに好ましい。また、ＤＢＰ吸油量は１１０～１２０ｍｌ／１００ｇがさらに好ましい。
（再生カーボンブラック）
本発明で使用する再生カーボンブラック（以下、再生ＣＢと言うことがある）は、ＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、かつ窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ（単位ｍ２／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ２ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあることが必要である。前記ΔＤＢＰ並びにＮ２ＳＡ／ＩＡが前記範囲を外れると、本発明の効果を奏することができない。
本発明で使用する再生カーボンブラック（以下、再生ＣＢと言うことがある）は、ＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、かつ窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ（単位ｍ２／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ２ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあることが必要である。前記ΔＤＢＰ並びにＮ２ＳＡ／ＩＡが前記範囲を外れると、本発明の効果を奏することができない。
前記ΔＤＢＰは、本発明の効果がさらに高まるという観点から、１９ｍｌ／１００ｇ以下が好ましく、１８ｍｌ／１００ｇ以下がさらに好ましい。
前記Ｎ２ＳＡ／ＩＡは、本発明の効果がさらに高まるという観点から、０．８～１．９が好ましく、０．８～１．７がさらに好ましい。
前記Ｎ２ＳＡ／ＩＡは、本発明の効果がさらに高まるという観点から、０．８～１．９が好ましく、０．８～１．７がさらに好ましい。
なお本発明において、ＤＢＰ吸油量はＡＳＴＭ Ｄ２４１４に準拠して測定され、圧縮ＤＢＰ(24M4DBP)はＪＩＳ Ｋ６２１７－４（圧縮試料）に基づいた２４Ｍ４－ＤＢＰ吸油量として測定され、Ｎ２ＳＡはＪＩＳ Ｋ６２１７－２に準拠して測定され、ＩＡはＪＩＳ Ｋ６２１７－１に準拠して測定される。
前記圧縮ＤＢＰ吸油量は、再生カーボンブラックのアグリゲーションを崩して測定されるものであり、該アグリゲーションを維持したＤＢＰ吸油量との差を測定することにより、ストラクチャーの崩れやすさを把握することができる。
ΔＤＢＰが小さいほどストラクチャーが崩れにくく、つまりカーボンブラックとしての補強性能が低下していないと考えられる。
また、再生カーボンブラックの場合、その素原料となるタイヤの製造時に配合された複数種類のカーボンブラックは熱分解により破壊されずにその分布を保っていると推測される。よって、Ｎ２ＳＡ／ＩＡを最適な範囲にすることにより再生カーボンブラックであっても必要上十分な補強性を示すことができる。
再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡは、好ましくは６５～１０５ｍ２／ｇである。好ましいＤＢＰ吸油量は７０～１０５ｍｌ／１００ｇである。
ΔＤＢＰが小さいほどストラクチャーが崩れにくく、つまりカーボンブラックとしての補強性能が低下していないと考えられる。
また、再生カーボンブラックの場合、その素原料となるタイヤの製造時に配合された複数種類のカーボンブラックは熱分解により破壊されずにその分布を保っていると推測される。よって、Ｎ２ＳＡ／ＩＡを最適な範囲にすることにより再生カーボンブラックであっても必要上十分な補強性を示すことができる。
再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡは、好ましくは６５～１０５ｍ２／ｇである。好ましいＤＢＰ吸油量は７０～１０５ｍｌ／１００ｇである。
本発明で使用する再生カーボンブラックは、例えば次のような再生カーボンブラックであることができる。
（１）天然資源から誘導された再生カーボンブラック。天然資源としては各種製品の製造過程で生じた副産物等を挙げることができ、再生可能な原料と言える。前記副産物としてはとくに制限されないが、動植物油等が挙げられる。動植物油とは、動物油または植物油を意味し、動物油としては、魚油、タラ、サメなどの魚類肝臓から得られる脂肪油（肝油）、クジラから採取可能な海獣油のような水産動物油、並びに牛脂、豚脂等の陸産動物油等が挙げられる。植物油とは、植物の種子、果実、核等から採取される脂肪酸グリセリドを成分とする油脂が挙げられ、乾性油、半乾性油、不乾性油などのいずれでもよい。
天然資源から誘導された再生カーボンブラックは市販されているものを利用することができ、例えばOrion Engineered Carbons S.A.社製商品名ＥＣＯＲＡＸ ＮＡＴＵＲＥ ２００等が挙げられる。
（２）廃タイヤを加熱分解し、得られた熱分解油を原料として製造した再生カーボンブラック。このような再生カーボンブラックは市販されているものを利用することができる。
（３）廃タイヤを熱分解して生じた残渣カーボンブラックからなる再生カーボンブラック。廃タイヤの熱分解は公知の方法にしたがって行うことができ、例えば、３００℃以上、より具体的には６００℃以上の温度の熱分解法が挙げられる。このような再生カーボンブラックは市販されているものを利用することができ、例えばＥｎｒｅｓｔｅｃ社製商品名ＰＢ３６５、Ｂｉｒｌａ Ｃａｒｂｏｎ社製ＣＯＮＴＩＮＵＡ８０００、山東開元社製ＬＮ６０７等が挙げられる。
（１）天然資源から誘導された再生カーボンブラック。天然資源としては各種製品の製造過程で生じた副産物等を挙げることができ、再生可能な原料と言える。前記副産物としてはとくに制限されないが、動植物油等が挙げられる。動植物油とは、動物油または植物油を意味し、動物油としては、魚油、タラ、サメなどの魚類肝臓から得られる脂肪油（肝油）、クジラから採取可能な海獣油のような水産動物油、並びに牛脂、豚脂等の陸産動物油等が挙げられる。植物油とは、植物の種子、果実、核等から採取される脂肪酸グリセリドを成分とする油脂が挙げられ、乾性油、半乾性油、不乾性油などのいずれでもよい。
天然資源から誘導された再生カーボンブラックは市販されているものを利用することができ、例えばOrion Engineered Carbons S.A.社製商品名ＥＣＯＲＡＸ ＮＡＴＵＲＥ ２００等が挙げられる。
（２）廃タイヤを加熱分解し、得られた熱分解油を原料として製造した再生カーボンブラック。このような再生カーボンブラックは市販されているものを利用することができる。
（３）廃タイヤを熱分解して生じた残渣カーボンブラックからなる再生カーボンブラック。廃タイヤの熱分解は公知の方法にしたがって行うことができ、例えば、３００℃以上、より具体的には６００℃以上の温度の熱分解法が挙げられる。このような再生カーボンブラックは市販されているものを利用することができ、例えばＥｎｒｅｓｔｅｃ社製商品名ＰＢ３６５、Ｂｉｒｌａ Ｃａｒｂｏｎ社製ＣＯＮＴＩＮＵＡ８０００、山東開元社製ＬＮ６０７等が挙げられる。
上述のように、再生カーボンブラックに不純物が存在する。不純物の一例としては灰分が挙げられ、例えば前記（１）および（２）の再生カーボンブラックは、灰分を具体的には０．５質量％以下、さらに具体的には０．４質量％以下含んでいる。
また前記（３）の再生カーボンブラックは、灰分を具体的には１～３０質量％、さらに具体的には３～２５質量％含んでいる。
このように灰分を含む再生カーボンブラックを使用する場合でも、本発明では特定範囲の前記ΔＤＢＰおよび前記Ｎ２ＳＡ／ＩＡを満たす再生カーボンブラックを使用するため、破断強度の低下を大幅に抑制することができる。
なお灰分は、公知のＩＣＰ法により測定される。
また前記（３）の再生カーボンブラックは、灰分を具体的には１～３０質量％、さらに具体的には３～２５質量％含んでいる。
このように灰分を含む再生カーボンブラックを使用する場合でも、本発明では特定範囲の前記ΔＤＢＰおよび前記Ｎ２ＳＡ／ＩＡを満たす再生カーボンブラックを使用するため、破断強度の低下を大幅に抑制することができる。
なお灰分は、公知のＩＣＰ法により測定される。
（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、少なくとも前記ジエン系ゴム、前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックを含み、前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対して１５～１５０質量部であることを特徴とする。
前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し１５質量部未満または１５０質量部を超えると破断強度が低下する。
本発明のゴム組成物は、少なくとも前記ジエン系ゴム、前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックを含み、前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対して１５～１５０質量部であることを特徴とする。
前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し１５質量部未満または１５０質量部を超えると破断強度が低下する。
また、本発明の効果が向上するという観点から、下記の配合条件を満たすことが好ましい。
（ｉ）前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの総量に対し、前記再生カーボンブラックの割合が０．１～５０質量％であるのが好ましく、０．１～２５質量％であるのがさらに好ましい。
（ｉｉ）前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの総量は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し１５～１５０質量部であるのが好ましく、３０～１２０質量部であるのがさらに好ましい。
（ｉ）前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの総量に対し、前記再生カーボンブラックの割合が０．１～５０質量％であるのが好ましく、０．１～２５質量％であるのがさらに好ましい。
（ｉｉ）前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの総量は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し１５～１５０質量部であるのが好ましく、３０～１２０質量部であるのがさらに好ましい。
（その他成分）
本発明におけるゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤；加硫又は架橋促進剤；シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウムのような各種充填剤；老化防止剤；可塑剤；樹脂；硬化剤などのゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
本発明におけるゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤；加硫又は架橋促進剤；シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウムのような各種充填剤；老化防止剤；可塑剤；樹脂；硬化剤などのゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
本発明のゴム組成物は、再生カーボンブラックを使用しても破断強度を維持ないし向上できることから、タイヤのキャップトレッド、アンダートレッド、サイドトレッド、リムクッションゴムに好適に用いられ得る。また本発明のタイヤは、空気入りタイヤであることが好ましく、空気、窒素等の不活性ガス及びその他の気体を充填することができる。
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
標準例１～５、実施例１～１７および比較例１～７
サンプルの調製
表１～５に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１５０℃で３０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。
サンプルの調製
表１～５に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１５０℃で３０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。
破断強度（ＴＢ）：ＪＩＳ Ｋ ６２５１に従い、室温で試験した。結果は標準例１～４の値を１００として指数表示した。指数が大きいほど、破断強度に優れることを示す。なお、指数が９５以上、好ましくは９８以上であれば、実用上十分な破断強度が維持されていると判断できる。
なお、比較例１～２および実施例１～７は標準例１と比較され、比較例３および実施例８は標準例２と比較され、比較例４および実施例９は標準例３と比較され、比較例５および実施例１０は標準例４と比較される。
また、実施例１～７は乗用車用アンダートレッド用の配合割合、実施例８は重荷重用キャップトレッドの配合割合、実施例９は乗用車用サイドトレッドの配合割合、実施例１０は乗用車用リムクッションゴムの配合割合をそれぞれ想定している。
また、実施例１～７は乗用車用アンダートレッド用の配合割合、実施例８は重荷重用キャップトレッドの配合割合、実施例９は乗用車用サイドトレッドの配合割合、実施例１０は乗用車用リムクッションゴムの配合割合をそれぞれ想定している。
結果を表１～５に示す。
＊１：ＮＲ（PT.KIRANA SAPTA製SIR20）
＊２：ＢＲ（ＺＳエラストマー株式会社製 Nipol BR1220）
＊３：ＦＥＦ ＣＢ（日鉄カーボン株式会社製ニテロン＃１０Ｎ、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝４０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝１２０ｍｌ／１００ｇ）
＊４：ＳＡＦ ＣＢ（東海カーボン株式会社製シースト９、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝１４２ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝１１５ｍｌ／１００ｇ）
＊５：ＨＡＦ ＣＢ（東海カーボン株式会社製シースト３、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝７９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝１０１ｍｌ／１００ｇ）
＊６：再生ＣＢ（Ｅｎｒｅｓｔｅｃ社製商品名ＰＢ３６５、ＤＢＰ吸油量＝８８ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝７７ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝１１ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝７６ｍ２／ｇ、ＩＡ＝９５ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝０．８）
＊７：再生ＣＢ（Ｂｉｒｌａ Ｃａｒｂｏｎ社製商品名、ＣＯＮＴＩＮＵＡ８０００、ＤＢＰ吸油量＝１０４ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝８５ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝１９ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝８６ｍ２／ｇ、ＩＡ＝１０７ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝０．８）
＊８：再生ＣＢ（山東開元社製商品名ＬＮ６０７、ＤＢＰ吸油量＝８９ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝７０ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝１９ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝６９ｍ２／ｇ、ＩＡ＝４１ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝１．７）
＊９：再生ＣＢ（メーカーサンプル品、ＤＢＰ吸油量＝９８ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝９６ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝２ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝１０２ｍ２／ｇ、ＩＡ＝８６ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝１．２）
＊１０：再生ＣＢ（ＯＥＣ社製商品名ＥＣＯＲＡＸ ＮＡＴＵＲＥ２００、ＤＢＰ吸油量＝７２ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝６９ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝３ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝８２ｍ２／ｇ、ＩＡ＝８６ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝１．０）
＊１１：再生ＣＢ（ＬＤＣ社製商品名ＧＣＢ７７４Ｇ、ＤＢＰ吸油量＝９７ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝７７ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ=２２ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝７０ｍ２／ｇ、ＩＡ＝１０９ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝０．６）
＊１２：再生ＣＢ（ＥｃｏＳｔａｒ社製商品名ＦＮ３３１、ＤＢＰ吸油量＝７８ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝６２ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝１６ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝６２ｍ２／ｇ、ＩＡ＝２９ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝２．１）
＊１３：酸化亜鉛（正同化学工業株式会社製酸化亜鉛３種）
＊１４：ステアリン酸（日油株式会社製ビーズステアリン酸ＹＲ）
＊１５：老化防止剤（EASTMAN社製６ＰＰＤ）
＊１６：オイル（昭和シェル石油株式会社製エキストラクト４号Ｓ）
＊１７：硫黄（四国化成工業株式会社製ミュークロンＯＴ－２０）
＊１８：加硫促進剤ＴＢＢＳ（三新化学工業株式会社製サンセラーＮＳ－Ｇ）
＊２：ＢＲ（ＺＳエラストマー株式会社製 Nipol BR1220）
＊３：ＦＥＦ ＣＢ（日鉄カーボン株式会社製ニテロン＃１０Ｎ、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝４０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝１２０ｍｌ／１００ｇ）
＊４：ＳＡＦ ＣＢ（東海カーボン株式会社製シースト９、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝１４２ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝１１５ｍｌ／１００ｇ）
＊５：ＨＡＦ ＣＢ（東海カーボン株式会社製シースト３、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝７９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝１０１ｍｌ／１００ｇ）
＊６：再生ＣＢ（Ｅｎｒｅｓｔｅｃ社製商品名ＰＢ３６５、ＤＢＰ吸油量＝８８ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝７７ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝１１ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝７６ｍ２／ｇ、ＩＡ＝９５ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝０．８）
＊７：再生ＣＢ（Ｂｉｒｌａ Ｃａｒｂｏｎ社製商品名、ＣＯＮＴＩＮＵＡ８０００、ＤＢＰ吸油量＝１０４ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝８５ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝１９ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝８６ｍ２／ｇ、ＩＡ＝１０７ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝０．８）
＊８：再生ＣＢ（山東開元社製商品名ＬＮ６０７、ＤＢＰ吸油量＝８９ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝７０ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝１９ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝６９ｍ２／ｇ、ＩＡ＝４１ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝１．７）
＊９：再生ＣＢ（メーカーサンプル品、ＤＢＰ吸油量＝９８ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝９６ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝２ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝１０２ｍ２／ｇ、ＩＡ＝８６ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝１．２）
＊１０：再生ＣＢ（ＯＥＣ社製商品名ＥＣＯＲＡＸ ＮＡＴＵＲＥ２００、ＤＢＰ吸油量＝７２ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝６９ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝３ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝８２ｍ２／ｇ、ＩＡ＝８６ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝１．０）
＊１１：再生ＣＢ（ＬＤＣ社製商品名ＧＣＢ７７４Ｇ、ＤＢＰ吸油量＝９７ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝７７ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ=２２ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝７０ｍ２／ｇ、ＩＡ＝１０９ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝０．６）
＊１２：再生ＣＢ（ＥｃｏＳｔａｒ社製商品名ＦＮ３３１、ＤＢＰ吸油量＝７８ｍｌ／１００ｇ、圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)＝６２ｍｌ／１００ｇ、ΔＤＢＰ＝１６ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ＝６２ｍ２／ｇ、ＩＡ＝２９ｍｇ／ｇ、Ｎ２ＳＡ／ＩＡ＝２．１）
＊１３：酸化亜鉛（正同化学工業株式会社製酸化亜鉛３種）
＊１４：ステアリン酸（日油株式会社製ビーズステアリン酸ＹＲ）
＊１５：老化防止剤（EASTMAN社製６ＰＰＤ）
＊１６：オイル（昭和シェル石油株式会社製エキストラクト４号Ｓ）
＊１７：硫黄（四国化成工業株式会社製ミュークロンＯＴ－２０）
＊１８：加硫促進剤ＴＢＢＳ（三新化学工業株式会社製サンセラーＮＳ－Ｇ）
表１～４の結果から、各実施例のゴム組成物は、ジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラックを含み、前記再生カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、前記再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ（単位ｍ２／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ２ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、１５～１５０質量部であるので、標準例１～４のゴム組成物に比べ、破断強度を維持ないし向上できることが分かる。
一方、比較例１、３、４、５は、再生カーボンブラックのΔＤＢＰが本発明で規定した上限を超え、Ｎ２ＳＡ／ＩＡが本発明で規定した下限未満であるので、破断強度が低下した。
比較例２は、Ｎ２ＳＡ／ＩＡが本発明で規定した上限を超えているので、破断強度が低下した。
比較例２は、Ｎ２ＳＡ／ＩＡが本発明で規定した上限を超えているので、破断強度が低下した。
標準例５、実施例１１～１７および比較例６～７
ＢＲに替えてＳＢＲ（＊１９ ＺＳエラストマー株式会社製 Nipol 1502）を使用し、シリカ（＊２０ ローディア社製Zeosil 1165MP、ＣＴＡＢ比表面積＝１５９ｍ２／ｇ）およびシランカップリング剤（＊２１ エボニックデグッサ社製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）を使用したこと以外は、上記実施例および比較例を繰り返した。結果は標準例５の値を１００として指数表示した。結果を表５に示す。
ＢＲに替えてＳＢＲ（＊１９ ＺＳエラストマー株式会社製 Nipol 1502）を使用し、シリカ（＊２０ ローディア社製Zeosil 1165MP、ＣＴＡＢ比表面積＝１５９ｍ２／ｇ）およびシランカップリング剤（＊２１ エボニックデグッサ社製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）を使用したこと以外は、上記実施例および比較例を繰り返した。結果は標準例５の値を１００として指数表示した。結果を表５に示す。
表５の結果から、各実施例のゴム組成物は、ジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラックを含み、前記再生カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、前記再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ（単位ｍ２／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ２ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、１５～１５０質量部であるので、標準例５のゴム組成物に比べ、破断強度を維持ないし向上できることが分かる。
一方、比較例６は、再生カーボンブラックのΔＤＢＰが本発明で規定した上限を超え、Ｎ２ＳＡ／ＩＡが本発明で規定した下限未満であるので、破断強度が低下した。
比較例７は、Ｎ２ＳＡ／ＩＡが本発明で規定した上限を超えているので、破断強度が低下した。
比較例７は、Ｎ２ＳＡ／ＩＡが本発明で規定した上限を超えているので、破断強度が低下した。
本発明は、下記実施形態を包含する。
実施形態１：
ジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラックを含むタイヤ用ゴム組成物であって、
前記再生カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、
前記再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ（単位ｍ２／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ２ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、かつ
前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、１５～１５０質量部である
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
実施形態２：
前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量に対し、前記再生カーボンブラックの割合が０．１～５０質量％であることを特徴とする実施形態１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態３：
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡが４０～１５０ｍ２／ｇであり、かつＤＢＰ吸油量が１１０～１４０ｍｌ／１００ｇの範囲にあることを特徴とする実施形態１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態４：
前記ジエン系ゴム１００質量部中、天然ゴムの割合が３０質量部以上であることを特徴とする実施形態１～３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態５：
実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤ。
実施形態６：
実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をキャップトレッドに用いたタイヤ。
実施形態７：
実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をアンダートレッドに用いたタイヤ。
実施形態８：
実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をサイドトレッドに用いたタイヤ。
実施形態９：
実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をリムクッションゴムに用いたタイヤ。
実施形態１：
ジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラックを含むタイヤ用ゴム組成物であって、
前記再生カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、
前記再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ（単位ｍ２／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ２ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、かつ
前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、１５～１５０質量部である
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
実施形態２：
前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量に対し、前記再生カーボンブラックの割合が０．１～５０質量％であることを特徴とする実施形態１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態３：
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡが４０～１５０ｍ２／ｇであり、かつＤＢＰ吸油量が１１０～１４０ｍｌ／１００ｇの範囲にあることを特徴とする実施形態１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態４：
前記ジエン系ゴム１００質量部中、天然ゴムの割合が３０質量部以上であることを特徴とする実施形態１～３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態５：
実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤ。
実施形態６：
実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をキャップトレッドに用いたタイヤ。
実施形態７：
実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をアンダートレッドに用いたタイヤ。
実施形態８：
実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をサイドトレッドに用いたタイヤ。
実施形態９：
実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をリムクッションゴムに用いたタイヤ。
Claims (9)
- ジエン系ゴム、カーボンブラックおよび再生カーボンブラックを含むタイヤ用ゴム組成物であって、
前記再生カーボンブラックのＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量(24M4DBP)の差(ΔＤＢＰ)が２０ｍｌ／１００ｇ未満であり、
前記再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡ（単位ｍ２／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ２ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、かつ
前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、１５～１５０質量部である
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。 - 前記カーボンブラックおよび前記再生カーボンブラックの合計の総量に対し、前記再生カーボンブラックの割合が０．１～５０質量％であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡが４０～１５０ｍ２／ｇであり、かつＤＢＰ吸油量が１１０～１４０ｍｌ／１００ｇの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記ジエン系ゴム１００質量部中、天然ゴムの割合が３０質量部以上であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物を用いたタイヤ。
- 請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物をキャップトレッドに用いたタイヤ。
- 請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物をアンダートレッドに用いたタイヤ。
- 請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物をサイドトレッドに用いたタイヤ。
- 請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物をリムクッションゴムに用いたタイヤ。
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