(57)【要約】【課題】自動二輪車用タイヤは、ドライグリップ性能に加え、経時によるドライグリップ性能の劣化の抑制が要求されている。自動二輪車用タイヤのコンパウンドに含まれるオイルは保管中や使用中に徐々に外部に流出してしまったり、アンダートレッドにマイグレーションしてしまうため、トレッドゴムが硬くなり、ドライグリップ性能が低下するという問題があった。また、耐摩耗性を向上も自動二輪車用タイヤに要求されている。【解決手段】ジエン系ゴム１００質量部に対し、カーボンブラックを７０〜１２０質量部、オイルを５０〜７５質量部、および炭素数６〜２４の脂肪酸を由来とするポリグリセリン脂肪酸エステルを０．５〜２０質量部配合してなる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】
ジエン系ゴム１００質量部に対し、カーボンブラックを７０〜１２０質量部、オイルを５０〜７５質量部、および炭素数６〜２４の脂肪酸を由来とするポリグリセリン脂肪酸エステルを０．５〜２０質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
前記脂肪酸が、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸またはリノレン酸であることを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記ポリグリセリン脂肪酸エステルが下記式（１）で表されることを特徴とする請求項１または２に記載のゴム組成物。
【化１】
2020111701.tif 000005
式（１）中、Ｒは前記脂肪酸に由来する炭素鎖を表し、ｎは０〜８を表す。
【請求項４】
前記式（１）中、ｎが０または１であることを特徴とする請求項３に記載のゴム組成物。
【請求項５】
自動二輪車用タイヤのトレッドに用いられる、請求項１〜４のいずれかに記載のゴム組成物。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載のゴム組成物をトレッドに使用した自動二輪車用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物およびそれを用いた自動二輪車用タイヤに関するものであり、詳しくは、ドライグリップ性能に優れ、経時によるドライグリップ性能の低下を抑制し、かつ耐摩耗性に優れるゴム組成物およびそれを用いた自動二輪車用タイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動二輪車用タイヤは、ドライグリップ性能に加え、経時によるドライグリップ性能の劣化の抑制が要求されている。自動二輪車用タイヤのコンパウンドは、アロマオイル等の可塑剤を配合してゴムを柔らかくすることが一般的に行われているが、そのオイルが保管中や使用中に徐々に外部に流出してしまうことや、オイル量の少ないアンダートレッドにマイグレーションしてしまうことによって、トレッドゴムが硬くなり、ドライグリップ性能が低下するという問題があった。
一方、耐摩耗性を向上させて自動二輪車用タイヤの長寿命化を図ることも環境上の観点から当業界では要求されている。
【０００３】
下記特許文献１には、グリセリン脂肪酸エステルからなり、該グリセリン脂肪酸エステルが、グリセリンと、２種以上の脂肪酸とのエステルであって、該グリセリン脂肪酸エステルを構成する２種以上の脂肪酸のうち、最も多い脂肪酸成分が全脂肪酸中に１０〜９０質量％であり、さらにモノエステル成分をグリセリン脂肪酸エステル中に５０〜１００質量％含むシリカ配合ゴム組成物用添加剤組成物が開示されている。
しかし、特許文献１に開示された技術では、ドライグリップ性能および経時によるドライグリップ性能の低下の抑制並びに耐摩耗性を同時に満足するには至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１６／１３９９１６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の目的は、ドライグリップ性能に優れ、経時によるドライグリップ性能の低下を抑制し、かつ耐摩耗性に優れるゴム組成物およびそれを用いた自動二輪車用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】
【０００６】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ジエン系ゴムに対し、カーボンブラックおよびオイルを特定量で配合するとともに、さらに特定のポリグリセリン脂肪酸エステルを特定量でもって配合することにより、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。
すなわち本発明は以下の通りである。
【０００７】
１．ジエン系ゴム１００質量部に対し、カーボンブラックを７０〜１２０質量部、オイルを５０〜７５質量部、および炭素数６〜２４の脂肪酸を由来とするポリグリセリン脂肪酸エステルを０．５〜２０質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物。
２．前記脂肪酸が、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸またはリノレン酸であることを特徴とする前記１に記載のゴム組成物。
３．前記ポリグリセリン脂肪酸エステルが下記式（１）で表されることを特徴とする前記１または２に記載のゴム組成物。
【０００８】
【化１】
2020111701.tif 000002
【０００９】
式（１）中、Ｒは前記脂肪酸に由来する炭素鎖を表し、ｎは０〜８を表す。
４．前記式（１）中、ｎが０または１であることを特徴とする前記３に記載のゴム組成物。
５．自動二輪車用タイヤのトレッドに用いられる、前記１〜４のいずれかに記載のゴム組成物。
６．前記１〜４のいずれかに記載のゴム組成物をトレッドに使用した自動二輪車用タイヤ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ジエン系ゴムに対し、カーボンブラックおよびオイルを特定量で配合するとともに、さらに特定のポリグリセリン脂肪酸エステルを特定量でもって配合したので、ドライグリップ性能に優れ、経時によるドライグリップ性能の低下を抑制し、かつ耐摩耗性に優れるゴム組成物およびそれを用いた自動二輪車用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】
【００１１】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１２】
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴムは、通常のゴム組成物に配合することができる任意のジエン系ゴムを用いることができ、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）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。
これらのジエン系ゴムの中でも、本発明の効果の点からジエン系ゴムはＳＢＲ、ＢＲが好ましい。
【００１３】
（カーボンブラック）
本発明で使用されるカーボンブラックは、本発明の効果が向上するという観点から、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が３０〜１５０ｍ２／ｇであることが好ましく、６０〜１２０ｍ２／ｇであることがさらに好ましい。なお、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）はＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に準拠して求めた値である。
【００１４】
（オイル）
本発明で使用されるオイルとしては、公知のパラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等の鉱物油系オイルが挙げられる。なお、ジエン系ゴムが油展されている場合、該ジエン系ゴムに含まれるオイル分も本発明で言うオイルに包含される。
【００１５】
（ポリグリセリン脂肪酸エステル）
本発明で使用されるポリグリセリン脂肪酸エステルは、炭素数６〜２４の脂肪酸を由来とするエステルである。
脂肪酸としては、具体的には、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸等の直鎖脂肪酸類が挙げられる。
ポリグリセリン脂肪酸エステルは、１種類を使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、本発明の効果をさらに高めるという観点から、前記脂肪酸は、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸またはリノレン酸が好ましい。
本発明で使用されるポリグリセリン脂肪酸エステルは、ドライグリップ性能の向上；経時によるドライグリップ性能の低下の抑制；並びに耐摩耗性の向上；を同時に達成することができる。なお、当該効果は、モノグリセリン脂肪酸エステルには奏されない作用効果である。
【００１６】
また、本発明の効果をさらに高めるという観点から、本発明で使用されるポリグリセリン脂肪酸エステルは、下記式（１）で表されるモノ脂肪酸エステルであることが好ましい。
【００１７】
【化２】
2020111701.tif 000003
【００１８】
式（１）中、Ｒは前記脂肪酸に由来する炭素鎖を表し、ｎは０〜８を表し、０〜３が好ましく、０または１であることがとくに好ましい。
なお、ポリグリセリンの第２級ヒドロキシ基を選択的にエステル化したグリセリンエステル化合物では、前記式（１）で表されるモノ脂肪酸エステルに比べて、ドライグリップ性能の向上；経時によるドライグリップ性能の低下の抑制；並びに耐摩耗性の向上；という効果の発現度合いに乏しい。
【００１９】
本発明で使用されるポリグリセリン脂肪酸エステルは、市販されているものであることができ、式（１）で表されるモノ脂肪酸エステルとして、例えば理研ビタミン株式会社製ＤＳ１００Ａ（ジグリセリンモノステアレート）、ＤＯ１００Ｖ（ジグリセリンモノオレート）、Ｓ７１Ｄ（ジグリセリンステアレート）、ポエムＪ−４０８１Ｖ（テトラグリセリンステアレート）、Ｊ−００２１（デカグリセリンラウレート）、Ｊ−００８１ＨＶ（デカグリセリンステアレート）、Ｊ−０３８１Ｖ（デカグリセリンオレート）等が挙げられる。
【００２０】
（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、カーボンブラックを７０〜１２０質量部、オイルを５０〜７５質量部、および炭素数６〜２４の脂肪酸を由来とするポリグリセリン脂肪酸エステルを０．５〜２０質量部配合してなることを特徴とする。
前記カーボンブラックの配合量が７０質量部未満であると耐摩耗性が悪化し、逆に１２０質量部を超えると製造時の加工性が悪化する。
前記オイルの配合量が５０質量部未満ではドライグリップ性能および耐摩耗性が悪化すし、逆に７５質量部を超えると混合時の取り込みが悪く（ゴムとの混合性が悪く）、生産が困難である。
前記ポリグリセリン脂肪酸エステルの配合量が０．５質量部未満であると、配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に２０質量部を超えると耐摩耗性が悪化する。
【００２１】
また、本発明のゴム組成物において、前記カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、８０〜１１０質量部であることが好ましい。
前記オイルの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、５５〜７０質量部であることが好ましい。
ポリグリセリン脂肪酸エステルの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、１〜１０質量部質量部であることが好ましい。
【００２２】
（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；酸化亜鉛、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；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。
【００２３】
また本発明のゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに適しており、ドライグリップ性能に優れ、経時によるドライグリップ性能の低下を抑制し、かつ耐摩耗性に優れることから、自動二輪車用の空気入りタイヤのトレッド、とくにキャップトレッドに適用するのがよい。
【実施例】
【００２４】
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。
【００２５】
標準例、実施例１〜３および比較例１〜７
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を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、ゴムをミキサー外に放出して室温冷却した。次いで、該ゴムを同ミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、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１６０℃、２０分間プレス加硫してシート状の加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で物性を測定した。
【００２６】
ドライグリップ性能：前記加硫ゴム試験片の動的粘弾性として、ＪＩＳ Ｋ６３９４に準拠して、雰囲気温度２０℃における損失コンプライアンスを測定した。得られた結果は標準例の値を１００とする指数で表した。指数が大きいものほどドライグリップ性能に優れることを示す。
【００２７】
老化ドライグリップ性能変化率：ギアオーブンにて老化処理を行った加硫ゴム試験片を用いて、前記と同様の方法にて損失コンプライアンスを測定した。得られた試験結果を老化試験を行わない未処理の試験結果で除算することによって変化率を算出した。得られた結果は標準例の変化率を１００とする指数で表した。指数が小さいほど経時によるドライグリップ性能の低下が抑制されていることを示す。
【００２８】
耐摩耗性：前記加硫ゴム試験片の耐摩耗性を、ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠してランボーン摩耗試験機を用いて評価した。 得られた結果は標準例の値を１００とする指数で表した。指数が大きいものほど耐摩耗性に優れることを示す。
結果を表１に併せて示す。
【００２９】
【表１】
2020111701.tif 000004
【００３０】
＊１：ＳＢＲ（日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ １７２３、油展量＝ＳＢＲ１００質量部あたり３７．５質量部）
＊２：ＢＲ（日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ  ＢＲ１２２０）
＊３：カーボンブラック（キャボットジャパン（株）製ショウブラックＮ２２０、Ｎ２ＳＡ＝１１１ｍ２／ｇ）
＊４：ジグリセリンモノステアレート（理研ビタミン株式会社製ＤＳ１００Ａ、前記式（１）においてｎ＝０であり、Ｒ−ＣＯＯはステアリン酸に由来する）
＊５：ジグリセリンモノオレート（理研ビタミン株式会社製ＤＯ１００Ｖ、前記式（１）においてｎ＝０であり、Ｒ−ＣＯＯはオレイン酸に由来する）
＊６：ジグリセリンステアレート（理研ビタミン株式会社製Ｓ７１Ｄ、前記式（１）においてｎ＝０であり、Ｒ−ＣＯＯはステアリン酸に由来する）
＊７：モノグリセリンモノステアレート（理研ビタミン株式会社製Ｓ１００）
＊８：プロセスオイル（昭和シェル石油（株）製エキストラクト４号Ｓ）
＊９：ステアリン酸（日油（株）製ビーズステアリン酸ＹＲ）
＊１０：亜鉛華（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊１１：老化防止剤（Solutia Europe社製Santoflex 6PPD）
＊１２：硫黄（鶴見化学工業株式会社製金華印油入微粉硫黄）
＊１３：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製ノクセラーＮＳ）
【００３１】
表１の結果から、実施例１〜３のゴム組成物は、ジエン系ゴムに対し、カーボンブラックおよびオイルを特定量で配合するとともに、さらに特定のポリグリセリン脂肪酸エステルを特定量でもって配合したので、標準例に比べて、ドライグリップ性能に優れ、経時によるドライグリップ性能の低下を抑制し、かつ耐摩耗性にも優れることが分かる。
これに対し、比較例１はモノグリセリンモノ脂肪酸エステルを配合した例であるので、標準例に対し経時によりドライグリップ性能が低下している。
比較例２はオイルの配合量が本発明で規定する下限未満であるので、ドライグリップ性能および耐摩耗性が悪化した。
比較例３はオイルの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、加硫ゴム試験片の調製が困難であった。
比較例４はポリグリセリン脂肪酸エステルの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、標準例に対し耐摩耗性が低下している。
比較例５は標準例の配合処方に対してオイルを減量した例であり、標準例に対しドライグリップ性能および耐摩耗性が悪化した。
比較例６はカーボンブラックの配合量が本発明で規定する下限未満であるので、耐摩耗性が悪化した。
比較例７はカーボンブラックの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、製造時の加工性が悪化し、加硫ゴム試験片の調製が困難であった。