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公開番号2024044764
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2022150504
出願日2022-09-21
発明の名称タイヤ用ゴム組成物およびタイヤ
出願人横浜ゴム株式会社
代理人個人
主分類C08L 9/06 20060101AFI20240326BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【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)をタイヤトレッドに使用するに際し、実用上十分な発熱性およびウェット性能が求められる。
【解決手段】ジエン系ゴム、シリカ、および再生CBを含有し、再生CBのDBP吸油量と圧縮DBP吸油量(24M4DBP)の差(ΔDBP)が20ml/100g未満、再生CBの窒素吸着比表面積N₂SAと沃素吸着量IAの比であるN₂SA/IAが0.8以上2.0未満、ジエン系ゴム100質量部中、SBRの割合が30質量部以上であり、ジエン系ゴム100質量部に対しシリカを40～150質量部および再生CBを1～10質量部配合してな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
特許請求の範囲【請求項１】
スチレン－ブタジエン共重合体ゴムを含むジエン系ゴム、シリカおよび再生カーボンブラックを含有する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Ｎ
２
ＳＡ（単位ｍ
２
／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ
２
ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、
前記ジエン系ゴム１００質量部中、前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムの割合が３０質量部以上であり、
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、シリカを４０～１５０質量部および前記再生カーボンブラックを１～１０質量部配合してなる
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記シリカに対し、シランカップリング剤を５～１５質量％の割合で配合してな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３】
前記シリカのＣＴＡＢ比表面積が９０～２６０ｍ
２
／ｇ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４】
前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムが、前記シリカと相互作用可能な官能基を有す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５】
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、軟化点が１００～１６０℃の炭化水素樹脂をさらに１～６０質量部配合してな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６】
スチレン－ブタジエン共重合体ゴムを含むジエン系ゴム、シリカおよび再生カーボンブラック並びに加硫系成分を混合する工程を有するタイヤ用ゴム組成物の製造方法であって、
前記再生カーボンブラックを１００℃未満で投入し混練する第１工程と、
前記第１工程後、加硫系成分を投入しさらに混練する最終工程と、を有し、
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Ｎ
２
ＳＡ（単位ｍ
２
／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ
２
ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、
前記ジエン系ゴム１００質量部中、前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムの割合が３０質量部以上であり、
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、シリカを４０～１５０質量部および前記再生カーボンブラックを１～１０質量部配合してなる
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
【請求項７】
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８】
請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物をトレッドに用いたタイヤ。

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、実用上十分な発熱性およびウェット性能を維持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。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
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、タイヤの発熱性やウェット性能（湿潤状態の路面における制動性）に代表される各種性能が大幅に低下するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許６５５３９５９号公報
特開２０１２－１６８２号公報
特許６８５６７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、実用上十分な発熱性およびウェット性能を維持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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、スチレン－ブタジエン共重合体ゴムを含むジエン系ゴム、シリカおよび再生カーボンブラックを含有する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Ｎ
２
ＳＡ（単位ｍ
２
／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ
２
ＳＡ／ＩＡを適切な範囲に定め、かつシリカ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。
【０００６】
すなわち本発明は、スチレン－ブタジエン共重合体ゴムを含むジエン系ゴム、シリカおよび再生カーボンブラックを含有する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Ｎ
２
ＳＡ（単位ｍ
２
／ｇ）と沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）の比であるＮ
２
ＳＡ／ＩＡが０．８以上２．０未満の範囲にあり、
前記ジエン系ゴム１００質量部中、前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムの割合が３０質量部以上であり、
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、シリカを４０～１５０質量部および前記再生カーボンブラックを１～１０質量部配合してなる
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。
【発明の効果】
【０００７】
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、発熱性やウェット性能が悪化するという問題点があった。その理由として、例えば再生カーボンブラックに含まれる不純物がゴム組成物に添加される充填剤の分散性を低下させることが原因の一つであると考えられる。そこで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Ｎ
２
ＳＡ／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、前記課題を解決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、実用上十分な発熱性およびウェット性能を維持し得るタイヤ用ゴム組成物および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】
【０００８】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【０００９】
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴムは、実用上十分な発熱性およびウェット性能を維持するために、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を必須成分とする。なおＳＢＲは、前記ジエン系ゴム１００質量部中、３０質量部以上、好ましくは５０質量部以上を占めることが好ましい。
なお、前記ジエン系ゴムには、前記ＳＢＲ以外にも必要に応じて、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、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）等を用いることができる。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。
【００１０】
また本発明で使用されるＳＢＲは、シリカと相互作用可能な官能基を有することが好ましい。
このようなＳＢＲは、例えばシリカ表面のシラノール基と反応する化合物に由来する官能基を好ましくは末端に有し、具体的には、ヒドロキシ基、カルボキシ基、カルボニル基、アルデヒド基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、シリル基、オキシシリル基、シラノール基、イソシアネート基、イソチオシアネート基等を例示することができる。
シリカと相互作用可能な官能基を有するＳＢＲは、公知の方法にしたがい合成することができ、あるいは、市販されているものを適宜採用することができる。例えば、エポキシ基で変性されたＳＢＲとしては、ＺＳエラストマー株式会社製ＮＳ６１６等が挙げられ、ヒドロキシル基で変性されたＳＢＲとしては、旭化成株式会社製TUFDENE E581等が挙げられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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