WO2005003227A1

WO2005003227A1 - ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ

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Publication number: WO2005003227A1
Application number: PCT/JP2004/009541
Authority: WO
Inventors: Sei Aoki; Tetsuo Kasai
Original assignee: Bridgestone Corp; Frontier Carbon Corp
Current assignee: Bridgestone Corp; Frontier Carbon Corp
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2006-01-04
Also published as: US20060173119A1; EP1642928A4; JPWO2005003227A1; EP1642928A1

Abstract

　低比重でヒステリシスロスないし損失正接を低減させたゴム組成物、及び、該ゴム組成物を用いた低発熱性で耐久性と転動抵抗に優れたタイヤを提供する。　ゴム成分１００質量部と０．１～１０質量部のフラーレン類とを配合してなるゴム組成物において、該フラーレン類が、燃焼法により製造された物であり、且つ（１）Ｃ2n（該ｎは３０以上の整数）で表される閉じた籠構造を有するフラーレン、（２）燃焼法により得られたフラーレン類の製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、（３）該煤からフラーレン類を抽出した残滓、から選ばれる少なくとも１種を含有することを特徴とするゴム組成物、及び、上記のゴム組成物をゴム部材として用いて製造されたことを特徴とするタイヤである。

Description

明細書

ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ

技術分野

[0001] 本発明は、フラーレン類を配合した、各種ゴム製品への適用に有用なゴム組成物、及び該ゴム組成物をゴム部材として用、たタイヤに関する。

背景技術

[0002] C で代表されるフラーレンは、 60個の炭素が正六角形 20個と正五角形 12個から

60

なる球状の切頭正二十面体を構成する炭素化合物として、 1985年に H. W. Kroto と R. E. Smalley等によって発見された新規な化学物質である。このフラーレン型の炭素材は、従来、知られていたグラフアイトやアモルファスカーボン、ダイヤモンドとは異なる新しい炭素物質として注目されている。その理由は、フラーレンが従来の炭素物質とは異なる特異な構造と物性を示すためであり、例えば、 C やじに代表される

60 70

フラーレンは、多数の炭素原子が球状の籠型に配置された分子構造を構成し、しかも炭素物質でありながらベンゼン等の有機溶媒に良く溶ける性質があるので、その精製及び分離も容易である。

[0003] 上記フラーレンは、 C やじ以外にも多数の種類が知られており、超伝導体や半導

60 70

体としての性質を示すことが知られ、さらに光官能効果が高ぐ電子写真感光材料や、光デバイスとしての応用も考えられている。また、内部に異種の元素を閉じこめたり、外部に多種の化学官能基を付与させることで、機能性材料として有効な物性を発現することも判明してきた。この様にフラーレンを分子内に基本骨格として有するフラ一レン誘導体は、フラーレンの化学的性質や物理的性質を制御したり、光学的性質を出現させたりする上で、重要な物質として認識されており、様々なフラーレン誘導体が考案されている。

[0004] また、フラーレンの炭素骨格は、歪を有する sp²炭素混成軌道どうしの共有結合により閉じた三次元的な中空球殻状構造を有する炭素同素体であり、その分子構造は 5 角形と 6角形より成る多面体である。この様な特殊構造を含むフラーレン又はその誘導体をゴム組成物に用いることにより、従来のものより低比重でありながら、新規な或いは強力な補強効果が発揮される可能性、並びに新たな架橋形態に関与する可能性等が考えられる。

[0005] なお、フラーレンの製造或いは応用に関しては、例えば、下記の特許文献 1一 4に開示されており、また総説記事として、例えば、下記の非特許文献 1に詳しく掲載されている。

[0006] この様なフラーレン型の炭素をゴム組成物及びタイヤへ適用した例として、例えば、下記の特許文献 5が挙げられる。この文献においては、ジェン系エラストマ一とフラーレン炭素、カーボンブラック及び沈降シリカの少なくとも 1種、力も構成されるゴム組成物及びタイヤが開示され、比重が小さくて転がり抵抗及びトレッドの耐摩耗性のバランスが優れると記載されて、る。

[0007] また、 2層型ソリッド製ゴルフボールにおいて、コア用のゴム組成物にフラーレン又はその誘導体を用いることが開示され (例えば、特許文献 6参照。）、優れた反発性能及び飛行性能を有し、かつ打球感を向上させ得ると記載されてヽる。

[0008] し力しながら、ゴム組成物及び各種ゴム製品への適用例は未だ極めて少なぐフラ一レン型炭素類の特徴をよく把握した上での適切な応用事例は今後の研究に待たれている。

特許文献 1 :米国特許第 5, 273, 729号明細書

特許文献 2 :米国特許第 5, 281, 653号明細書

特許文献 3 :米国特許第 5, 292, 813号明細書

特許文献 4 :米国特許第 5, 372, 798号明細書

特許文献 5：特開平 10-168238号公報

特許文献 6：特開 2002 - 253703号公報

非特許文献 1： rscientific AmericanJ (1990年、 10月号）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 本発明は、従来における上記の事情に鑑み、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、

本発明は、新規な補強材ないし機能材としてのフラーレン類の特質を把握し、その結果、特定の物質、特定の配合量の範囲において、該フラーレン類を配合することにより得られる低比重のゴム組成物を提供し、従来困難とされてきた、ヒステリシスロスな、し損失正接の抑制と機械的強度な、し耐久性の向上を両立させたゴム組成物を提供することを目的とする。

[0010] また、本発明の第 2の目的は、走行発熱が低ぐ且つ、高耐久寿命を有し、転がり抵抗の小さ、優れたタイヤを提供することである。

課題を解決するための手段

[0011] 上記の課題を解決するための本発明の手段は、下記の通りである。即ち、

< 1 > ゴム成分 100質量部と 0. 1— 10質量部のフラーレン類とを配合してなるゴム組成物において、該フラーレン類が、燃焼法により製造された物であり、且つ（1) C

2n

(該 nは 30以上の整数)で表される閉じた籠構造を有するフラーレン、（2)燃焼法により製造されるフラーレンの製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、 (3)該煤からフラーレン類を抽出した残滓、力選ばれる少なくとも 1種を含有することを特徴とするゴム組成物。

< 2> さらに、 20— 70質量部のカーボンブラックを配合してなることを特徴とする上記く 1 >に記載のゴム組成物。

< 3 > 前記フラーレン類が、（2)燃焼法により製造されるフラーレンの製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、及び/又は（3)該煤力フラーレン類を抽出した残滓、を含有することを特徴とする上記く 1〉又は上記く 2〉に記載のゴム組成物。

<4> ゴム成分 100質量部と、燃焼法により製造されたフラーレン類であって、 (1) C (該 nは 30以上の整数)で表される閉じた籠構造を有するフラーレン、（2)燃焼法

2n

により製造されるフラーレンの製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、 (3)該煤力フラーレン類を抽出した残滓、力選ばれる少なくとも 1種のフラーレン類 0. 1— 10質量部とを、含有するゴム組成物をゴム部材として用いたタイヤ。

発明の効果

[0012] 本発明に依れば、新規な補強材としての燃焼法により製造された特定のフラーレン類を配合した低比重のゴム組成物、特に、ヒステリシスロスないし損失係数 (tan δ )が抑制され、且つ、機械的強度ないし耐久性が向上した優位性のある物性のゴム組成物を提供しうる。さらに、このゴム組成物をゴム部材に適用することにより、低発熱性で転動抵抗に優れたタイヤを提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 本発明のゴム組成物は、ゴム成分 100質量部と 0. 1— 10質量部のフラーレン類とを配合してなるゴム組成物であって、該フラーレン類が、燃焼法により製造された物であり、且つ（1) C (該 nは 30以上の整数)で表される閉じた籠構造を有するフラー

2n

レン、（2)燃焼法により得られたフラーレン類の製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、（3)該煤力フラーレン類を抽出した残滓、力選ばれる少なくとも 1種を含有することを特徴とする。

[0014] さらに、本発明のゴム組成物は、上記にカ卩えて、 20— 70質量部のカーボンブラックを配合してなることが好ましい形態である。この様に、新規な補強材として燃焼法により製造されたフラーレン類を、ゴム成分に対して上記の範囲内で配合することにより、本発明のゴム組成物は、低比重という特質を有し、ヒステリシスロスもしくは損失正接 ( tan δ )を抑制して、機械的強度や耐久性に優れた物性を保有する。

[0015] 尚、本発明の上記ゴム組成物には、目的ないし必要に応じて、さらに、他の補強材や充填材、プロセスオイル、硫黄、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、酸化防止剤、及びその他の各種添加剤等を配合することができる。

[0016] また、上記のゴム組成物をゴム部材或いは部材の一部として用いて製造された本発明のタイヤは、軽量で低発熱性であり且つ転がり抵抗が小さく耐久性に優れたタイャである。

[0017] 以下、本発明のゴム組成物及びタイヤについて、詳細に説明する。

[0018] (フラーレン類及びその製法）

フラーレンは、コアァヌレン環構造もしくはコアァヌレン環構造を含む部位を有する同素体形炭素（C )であり、ここで該 ηは約 16— 960の範囲の整数が可能であり、好

2η

ましくは約 24— 240の範囲、より好ましくは約 30— 80の範囲であり、特に好ましくは約 30— 40の範囲の整数である。これらは少くとも 12個の五角形と少くとも 20個の六角形の頂点に配置されて、閉じた籠構造の炭素原子構造を形成している。この様なフラーレン若しくはフラーレン炭素は、その中空分子構造に起因して、約 1. 2—約 1 . 7の範囲の極めて低い比重を持つという特徴を有する。

[0019] 新、炭素素材として注目されて、る上記フラーレンの経済的で効率の良、大量製造方法が、引き続き盛んに研究され、少しずつ実用化されている。

[0020] 本発明のゴム組成物に用いるフラーレン類は、炭素含有物質を不完全燃焼させて生じた凝縮物 (煤)から抽出する方法、いわゆる燃焼法によって製造されたフラーレン類であり、その製造コストや品質安定性及び量産供給能力の面で利点を有している。この燃焼法によるフラーレン類の基本的な製造方法については、例えば、米国特許 5, 273, 729号明細書及び特表平 6— 507879号公報等に詳細に記載されている。

[0021] さらに、上記燃焼法によるフラーレン類の製造方法に関して、フラーレン組成を最適化し、収率を向上させる為に、火炎条件及び製造パラメータ (例えば、炭素源、触媒、炭素 Z酸素比、供給法、供給速度、加熱方式、ガス速度、圧力、温度、滞留時間、希釈度、回収法、精製法など)を選択的に制御する各種の技法が、特開平 5-07 0115号、特開平 5— 116921号、特開平 5— 116923号、特開平 5— 124807号、特開平 5— 193921号、特開平 5— 238717号、特開平 5— 238718号、特開平 5— 2387 19号、特開平 6— 183712号、特開平 6— 122513号、特開平 6— 056414号、特開平 6— 032606号、特開平 6— 024721号、特開平 6— 024722号、特開平 7— 237912 号、特開平 7— 257916号、特開平 8— 067508号、特開平 8— 217431号、特開平 8 —239210号、特開平 9— 309713号、特開平 10—87310号、特開平 11— 255794 号、特開 2000— 109309号、特開 2001— 158611号、特開 2002— 234713号等の公報に開示されている。

[0022] 本発明のゴム組成物に用いるフラーレン類としては、目的と必要に応じて、上記の技法を適用して製造したフラーレン類も好適に使用できる。

[0023] 本発明のゴム組成物に用いるフラーレン類は、燃焼法により製造された物であり、且つ、（1) C (該 nは 30以上の整数)で表される閉じた籠構造を有するフラーレン炭

2n

素そのもの、（2)燃焼法により得られたフラーレン類の製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、及び (3)該煤カゝらフラーレン類を抽出した後の残滓、の何れをも使用することができ、また、これら（1)乃至（3)のフラーレン類は 1種のみを用いてもよぐ 2 種以上を任意の割合で混合して使用することも出来る。

[0024] 上記の中でも、費用対効果の観点より、特に、（2)燃焼法により得られたフラーレン類の製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、及び/又は、（3)該煤カゝらフラーレン類を抽出した残滓、を使用することが好ましい。

[0025] また、例えば、アーク法や燃焼法などの製造方法によって、得られるフラーレン炭素そのものの構造は変わるものではないが、同じ原料を用いた場合でも、得られるフラ一レン炭素を含む組成は、製造方法の影響を大きく受け、さらにフラーレンの製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、及び該煤カゝらフラーレン類を抽出した後の残滓に関しては、製造方法の相違により異なる内部構造を有するものが得られる。

[0026] 特に、燃焼法によるフラーレンの製造過程における煤力フラーレン類を抽出した後の残滓は、 CuK a線を使用した X線回折測定結果における回折角 3— 30° の範囲内で、最も強いピークが 10— 18° の範囲に存在し、回折角 26— 27° にピークが存在せず、同時に、励起波長 5145 Aでのラマンスペクトルの測定結果において、バンド G 1590士 20cm"¹とバンド D 1340士 40cm—¹にピークを有し、それぞれのバンドのピーク強度を 1(G)及び 1 (D)とした時、該ピーク強度比 1 (D) Zl(G)が 0. 4-1. 0 の範囲であるという、炭素材料として従来全く知られていない特殊な構造を有するものである。即ち、バンド Gは通常、規則的なグラフアイト構造に起因するピークであり、ピーク強度比 I (D)Z G)は一般に炭素科学では R値と称され、黒鉛化度の指標に用いられる。この値が 1以下ということは、グラフアイト構造が発達していることを意味する。ところが、本炭素材料である残滓は X線回折測定において、グラフアイトの層構造に起因する回折角 26— 27° のピークが存在せず、回折角 14° に新たなピークが存在する。これらの分析結果より、本炭素材料 (残滓）は、グラフアイトの規則構造とは全く異なる規則構造を有する新規な炭素材料であると推定される。

[0027] 本発明では、このような特殊な構造を有するフラーレン類を用いることで、ゴム組成物の物性の改良を達成したことから、効果の観点からは、本発明のゴム組成物に用いるフラーレン類としては、アーク法等で得られる物よりは、燃焼法により製造されたフラーレン類が好ましく用いられる。

[0028] なお、本発明のゴム組成物にぉ、ては、ヒステリシスロスな、し損失正接特性と強度物性等を両立させて改善する目的で、ゴム成分 100質量部に対して、 0. 1一 10質量部の上記フラーレン類を配合して使用する。配合量は 0. 3— 8質量部が好ましぐ 0. 5— 5質量部が最も好ましい。上記フラーレン類の配合量力 0. 1質量部に満たなヽ場合は、フラーレン類の添カ卩によるゴム組成物の特性の改善効果が不十分であり、また該配合量が 10質量部を越えて配合しても、改善効果は飽和する傾向にあり、また、却って強度が低下することもあるので、過剰の添カ卩は好ましくない。

[0029] (ゴム組成物）

本発明に用いるゴム成分には特に限定はなぐ従来公知のゴム配合に使用される天然ゴム及び各種合成ゴムを用いることができる。

[0030] 上記天然ゴムとしては、シートゴムでもブロックゴムでもよぐ RSS # 1一 # 5 (「天然ゴム各種等級品の国際品質包装基準」による分類)の総てを用いることができる。

[0031] 合成ゴムとしては、各種ジェン系合成ゴム、ジェン系共重合体ゴム及び特殊ゴムや変性ゴム等を使用できる。具体的には、例えば、ポリブタジエン (BR)、ブタジエンと芳香族ビュル化合物との共重合体（例えば SBR、 NBRなど）、ブタジエンと他のジェン系化合物との共重合体等のブタジエン系重合体;ポリイソプレン (IR)、イソプレンと芳香族ビニル化合物との共重合体、イソプレンと他のジェン系化合物との共重合体等のイソプレン系重合体；クロロプレンゴム（CR)、ブチルゴム（IIR)、ハロゲン化ブチルゴム（X— IIR)；エチレンプロピレン系共重合体ゴム（EPM)、エチレンプロピレンジェン系共重合体ゴム（EPDM)及びこれらの任意のブレンド物等が挙げられる。

[0032] また、これらのゴム成分は、適宜に窒素、スズ、珪素等のへテロ原子を含む変性ゴムであってもよい。

[0033] 本発明のゴム組成物には、前述のゴム成分及びフラーレン類にカ卩えて、補強材な V、し充填材としてカーボンブラックを配合することが好ま、。ゴム成分 100質量部に対して、 20— 70質量部のカーボンブラックを配合することにより、ヒステリシスロス或いは損失係数の悪化を招くことなぐ破壊強度ゃ耐摩耗性及び弾性率等をさらに向上できる。尚、該カーボンブラックの配合量は、上記物性の向上効果を十分に得るという観点からは、 30— 60質量部の範囲がより好ましぐ特に 40— 60質量部のカーボンを配合することが最も好まし、。 [0034] 配合するカーボンブラックとしては特に制限はなぐ具体的には例えば、 N110 (SA F)、 N115、 N120、 N121、 N125、 N134、 N135、 S212、 N220 (ISAF-HM) , N231 (ISAF— LM)、 N234、 N293、 N299、 S315、 N326 (ISAF— LS)、 N330 ( HAF) , N335, N339、 N343、 N347 (HAF— HS；)、 N351、 N356、 N358、 N37 5、 N539、 N550 (FEF)、 N582、 N630、 N642、 N650、 N660 (GPF)、 N683 ( APF)、 N754、 N762 (SRF— LM)、 N765、 N772、 N774 (SRF— HM)、 N787、 N907、 N908、 N990 (MT)、 N991 (MT)カーボン等がを用いることができる。ここで、括弧内の記号は、従来力ものカーボンブラックの慣用分類名を示す。

[0035] 上記のカーボンブラックの中でも、前述のフラーレン類と併用して、ヒステリシスロス特性と破壊強度を両立させて向上させる観点より、 N110 (SAF)、 N220 (ISAF— H M)、 N231 (ISAF— LM)、 N326 (ISAF— LS)、 N330 (HAF)、 N347 (HAF— HS )、 N550 (FEF)、 N660 (GPF)カーボンが好ましぐ特に N330 (HAF)と N347 (H AF-HS)カーボンが好まし!、。

[0036] 上記のカーボンブラックは、 1種を単独で使用してもよいし、 2種以上を併用して用いてもよい。

[0037] また本発明のゴム組成物には、補強材ないし充填材としてシリカを配合することもできる。該シリカとしては特に制限はなぐ例えば湿式シリカ (含水ケィ酸)、乾式シリカ（無水ケィ酸）、ケィ酸カルシウム，ケィ酸アルミニウム等が挙げられ、これらの中でも耐破壊特性の改良効果、ウエットグリップ性及び低転がり抵抗性の両立効果が最も顕著である湿式シリカが好ま U、。

[0038] シリカを充填材として用いた場合、補強性をさらに向上させるために、配合時にシランカップリング剤を用いることが好ましぐそのシランカップリング剤としては、例えば、ビス（3—トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフイド，ビス（3—トリエトキシシリルプロピル）トリスルフイド，ビス（3—トリエトキシシリルプロピル）ジスルフイド，ビス（2—トリェトキシシリルェチル)テトラスルフイド等が挙げられる。

[0039] また、さらにカーボンナノファイバー（中実品、中空品など)やアルミナ類、炭酸カルシゥム、クレー等の無機充填剤を用いることもできる。

[0040] これらの実施の形態においては、（i)フラーレン類とカーボンブラック及び Z又はシリカの全配合量は、ゴム成分 100質量部に対して 10— 90質量部が好ましぐ 20— 8 0質量部がより好ましぐ特に 30— 60質量部が好ましい。また、（ii)フラーレン類の力一ボンブラック及び Z又はシリカに対する割合は 0. 3— 50質量％が好ましぐ 0. 5— 40質量％がより好ましぐ特に 1一 30質量％が好まし、。

[0041] さらに、本発明のゴム組成物には、加硫剤、加硫促進剤、プロセス油、を添加してもよい。

[0042] 上記加硫剤としては、硫黄、硫黄含有化合物等が挙げられ、その配合量はゴム成分 100重量部に対して硫黄分として 0. 1重量部から 10重量部が好ましぐさらに好ましくは 1重量部から 5重量部である。

[0043] 上記加硫促進剤としては、特に限定されるものではないが、好ましくは M (2—メルカブトべンゾチアゾール）、 DM (ジベンゾチアジルジサルファイド）、 CZ (N—シクロへキシルー 2—べンゾチアジルスルフェンアミド）等のチアゾール系、 DPG (ジフエ-ルグァジニン)等のグアジニン系の加硫促進剤が挙げられ、その使用量は、主に必要とされるゴムの加硫速度で決定される。一般的にゴム成分 100重量部に対して 0. 1重量部から 7重量部が好ましぐさらに好ましくは 1重量部から 5重量部である。

[0044] 上記プロセス油としては、例えば、ノラフィン系，ナフテン系，芳香族系等が挙げられ、引張強度，耐摩耗性の向上を重視する用途には芳香族系が、ヒステリシスロス、低温特性の向上を重視する用途にはナフテン系又はパラフィン系が用いられる。その使用量は、ゴム成分 100重量部に対して 0重量部から 100重量部が好ましぐ 100 重量部を越えると加硫ゴムの弓 I張強度、低発熱性が悪化する傾向がある。

[0045] 本発明のゴム組成物には、これら以外にもゴム工業で通常使用されている老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤等の添加剤を適宜に配合することができる。

[0046] 本発明のゴム組成物は、ロールなどの開放式混練機やバンバリ一ミキサーなどの密閉式混練機等の混練り機械を用いて混練りすることによって得られ、成形加工後に加硫を行ない、各種ゴム製品に適用可能である。例えば、タイヤトレッド、アンダートレッド、カーカス、サイドウォール、ビード部等のタイヤ用途を始め、防振ゴム、防舷材、免振ゴム、ベルト、ホース、その他の工業用品等の用途に用いることができるが、特にタイヤのトレッド、アンダートレッド、サイドウォール用ゴムとして好適に使用される

[0047] 本発明のゴム組成物は、上述のように、タイヤのトレッド、アンダートレッド、サイドウオールなどのゴム部材として好適に使用され、このようなゴム部材を用いた本発明の空気入りタイヤは、破壊強度、ウエットスキッド抵抗性、ドライスキッド性 (ドライグリップ性)、耐摩耗性、及び低燃費性等において優れた性能を得ることができる。このタイヤに充填する気体としては、空気、又は窒素などの不活性ガスが挙げられる。

実施例

[0048] 以下に、本発明のゴム組成物の実施例について具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。尚、本実施例中の「部」及び「％」は全て、「質量部」及び「質量％」を表す。

[0049] [実施例 1一 9及び比較例 1]

下記の表 1の上段に示す配合処方に基づき、通常の手順に従って、 500mLのラボプラストミルを用いて混練りして、実施例 1一 9及び比較例 1の各ゴム組成物のシート物を作製した。次いで、温度 150°Cで、加硫反応によるトルクの上昇が全体の 90% に達するまでの時間（t )の 1. 5倍にあたる加硫時間で加硫して、下記の物性測定

90

用の供試サンプルを得た。

[0050] ここで、本実施例に用いたフラーレン類は下記の通りである。

'フラーレン (煤) フラーレン炭素を含む煤で、予備混合型水冷パーナが減圧チャンパに設置された装置を使用し、系内を真空ポンプで排気しつつ、原料 (ベンゼン）と酸素を予備混合してバーナヘ供給し、安定な層流火炎を生成させ、 czo比を

0. 995、燃焼室圧力を 20torr、ガス流速を 49cm/sec、希釈アルゴン濃度を 10モル％の条件で燃焼を行ヽ、生成した煤を燃焼室トップ及び壁面より採取した。

'フラーレン (炭素）上記燃焼で生成した煤に 15倍量の 1, 2, 4 トリメチルベンゼン (TMB)をカ卩えて攪拌し抽出し濾過を行い、さらに TMBにて洗浄と濾過を 3回繰り返した後、減圧濃縮を行い、イソプロピルアルコール (IPA)を加えて析出させ、濾過後に減圧乾燥を行った。得られたフラーレン炭素中、 C は 63質量％でじは 22

60 70 質量％の組成であった。 'フラーレン (残滓）フラーレン炭素を抽出した後の残滓で、上記フラーレン炭素の抽出及び除去の操作を行った濾過固形分を減圧下、温度 100°C次いで 190°C で 1昼夜かけて減圧乾燥を行って得られたもの。この残滓は CuK a線を使用した X 線回折の測定結果において、回折角 3— 30° の範囲内で最も強いピークが 14° に存在し、回折角 26— 27° にはピークが存在しな力つた。また同時に励起波長 5145 Aでのラマンスペクトルの測定結果において、バンド G1590± 20cm— ¹とバンド D13 40 ± 40cm— ¹にピークを有し、それぞれのバンドのピーク強度を 1 (G)及び 1 (D)とした時、該ピーク強度比 I (D) /\ (G)が 0. 63であった。

[0051] さらに、表 1の配合成分の仕様 (スペック）は下記の通りである。

• SBR1500 -JSR (株）製のスチレンブタジエン共重合体。

'カーボンブラック (HAF) 旭カーボン (株)製の「旭 # 70」。

•プロセスオイルスピンドノレ油。

'「ノクラック 6C」 N—（1, 3—ジメチルブチル） N' フエ-ルー p—フエ-レンジァミン、大内新興化学工業 (株)製の老化防止剤。

•「ノクセラー NS」 N— tーブチルー 2—ベンゾチアジルスルフェンアミド、大内新興化学工業 (株)製の加硫促進剤。

[0052] 上記の各加硫ゴム試料につき、以下の様に評価試験を実施して、その結果を下記の表 1の下段に示した。

[0053] (I)引張試験

室温 25°Cにおいて、 JIS 6301—1995 (3号試験片サンプル）に準拠して引張試験を行、、 300%伸長時のモデュラス M (MPa)、破壊強度 Tb (MPa)及び破断伸

300

び（％) Ebを測定した。

[0054] (II)動的粘弾性試験

レオメトリックス (株)製の動的粘弾性測定試験機「ARES」を使用して、温度 50°C、測定周波数 15Hz、及び動的歪 1%における貯蔵弾性率 G' (MPa)及び損失正接

(tan δ )を測定した。

[0055] [表 1] 実施例 1 実施例 2実施例 3実施例 4実施例 5実施例 6実施例 7実施例 8実施例 9比較例 1

SBR1500 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 カーボンブラック（HAF) 45 49 45 49 45 49 50 50 50 50 フラ一レン（炭素） 5 1 5

配フラーレン類 (煤） 5 1 5

フラーレン (残滓） 5 1 5

プロセスオイル (スピンドル） 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 亜鉛華 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 ステアリン酸 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 老化防止 ¾ (ノクラック 6C ) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 加硃促進劑 (ノクセラ- NS*) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 硫黄 1. 5 1. 5 1.5 1. 5 1. 5 1. 5 1. 5 1. 5 1. 5 1. 5

G' (MPa、 50°C.1%) 3. 88 3. 74 4. 23 3.60 3. 94 3. 79 4.78 5. 17 5. 01 3. 72 物 tan<5 (50°C.1 %) 0. 130 0. 141 0. 126 0. 142 0. 131 0. 142 0. 1 6 0. 144 0. 151

M₃₀o(MPa) 15. 4 15. 5 15. 7 16. 1 15. 5 15. 4 15. 8 18. 3 17. 6 15. 4 性 Tb( Pa) 25.4 25. 5 25. 5 25. 9 25. 1 25. 3 25. 8 26. 4 26. 1

Eb(%) 464 466 462 466 461 468 422 425 430 470

*)大内新興化学工業 (株)製

o

寸

CO 上記の表 1の結果より、フラーレン類を本発明の範囲に従って配合した実施例 1一 9の貯蔵弾性率 (G' )は、比較例 1に比べて概ね同等或いはそれ以上に高ぐ損失正接 (tan δ )はかなり小さいことが判明した。また、 300%モデュラス (Μ )も同等も

300 しくは高ぐ破壊強度 (Tb)は概ね同等或いはそれ以上に高力つた。このことから、本発明のゴム組成物は、損失正接 (tan δ )特性と強度物性等が両立していることがわ力る。

Claims

請求の範囲

[1] ゴム成分 100質量部と 0. 1— 10質量部のフラーレン類とを含有するゴム組成物であって、

該フラーレン類が、燃焼法により製造された物であり、且つ、（1) C (該 nは 30以上

2n

の整数)で表される閉じた籠構造を有するフラーレン、（2)燃焼法により得られたフラ一レン類の製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、 (3)該煤カゝらフラーレン類を抽出した残滓、カゝら選ばれる少なくとも 1種を含有することを特徴とするゴム組成物。

[2] さらに、 20— 70質量部のカーボンブラックを配合してなることを特徴とする

請求項 1に記載のゴム組成物。

[3] 前記フラーレン類が、（2)燃焼法により得られたフラーレン類の製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、及び/又は、（3)該煤カゝらフラーレン類を抽出した残滓、を含有することを特徴とする

請求項 1に記載のゴム組成物。

[4] 前記フラーレン類が、（2)燃焼法により得られたフラーレン類の製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、及び/又は、（3)該煤カゝらフラーレン類を抽出した残滓、を含有することを特徴とする

請求項 2に記載のゴム組成物。

[5] 前記フラーレン類を、ゴム成分 100質量部に対して、 0. 3— 8質量部配合することを特徴とする

請求項 2に記載のゴム組成物。

[6] さらに、湿式シリカとシランカップリング剤とを配合してなることを特徴とする

請求項 2に記載のゴム組成物。

[7] フラーレン類とカーボンブラック及び Z又はシリカの全配合量力ゴム成分 100質量部に対して 10— 90質量部であることを特徴とする

請求項 6記載のゴム組成物。

[8] フラーレン類のカーボンブラック及び Z又はシリカに対する割合量力 0. 3— 50質量％であることを特徴とする

請求項 6に記載のゴム組成物。

[9] ゴム成分 100質量部と、燃焼法により製造されたフラーレン類であり、且つ、（1) C

2n

(該 nは 30以上の整数)で表される閉じた籠構造を有するフラーレン、（2)燃焼法により得られたフラーレン類の製造過程で発生するフラーレン類を含む煤、 (3)該煤からフラーレン類を抽出した残滓、力選ばれる少なくとも 1種のフラーレン類の 0. 1-1 0質量部とを、含有するゴム組成物をゴム部材として用いてなることを特徴とするタイャ。

[10] 前記ゴム部材力タイヤのトレッド、アンダートレッド、サイドウォール力選択される 1つ以上の部材であることを特徴とする

請求項 9に記載のタイヤ。