(57)【要約】【課題】軟化点の高い軟化成分の分散不良を解消することでタイヤの破壊強度を向上させることが可能なゴム組成物を提供する。【解決手段】異なる軟化点を有する複数の軟化成分をゴム成分に配合してなり、前記軟化成分は、軟化点が120〜190℃の樹脂（Ａ）を含み、該樹脂（Ａ）の粒径が1000μm以下であることを特徴とするゴム組成物である。ここで、前記軟化成分は、軟化点が70℃以上で且つ120℃未満の軟化剤（Ｂ）を含むのが好ましく、この場合、該軟化成分は、それぞれの分子構造（単量体分子に由来する構造を含む）が異なることが更に好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる軟化点を有する複数の軟化成分をゴム成分に配合してなり、
前記軟化成分は、軟化点が120〜190℃の樹脂（Ａ）を含み、該樹脂（Ａ）の粒径が1000μm以下であることを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
前記軟化成分は、軟化点が70℃以上で且つ120℃未満の軟化剤（Ｂ）を含む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】
前記軟化成分は、それぞれの分子構造（単量体分子に由来する構造を含む）が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物をトレッドゴムとして用いた空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物及び該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関し、特にタイヤの乾燥路面でのグリップ性能及び破壊強度を向上させることが可能なゴム組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのトレッド、特に高性能乗用車タイヤのトレッドにおいては、走行初期から走行終了に渡って乾燥路面での優れた操縦安定性（例えば、乾燥路面でのグリップ性能）を確保することが望まれている。そして、タイヤに乾燥路面での高いグリップ性能を付与するために、従来から様々な技術が検討され、例えば、樹脂やオイル等の軟化成分を配合したゴム組成物をトレッドゴムに適用する方法等が知られている。
【０００３】
また、特開２００６−２４９２３０号公報（特許文献１）には、軟化点の異なる軟化成分を併用したゴム組成物をトレッドゴムに適用することで、広い温度領域に渡ってタイヤに優れたグリップ性能を発現させる技術が開示されている。走行初期のグリップ性能を向上させる観点から、軟化点の低い軟化成分が使用されているが、軟化点の低い軟化成分のみの使用では、走行中タイヤトレッドの温度が上昇するにつれてグリップ性能が低下するため、軟化点の高い軟化成分との併用が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４９２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、軟化点が異なる軟化成分をゴム成分に配合した場合、軟化点が高い軟化成分は、軟化点が低いものに比べてゴム成分中で溶け難く、分散不良を起こすことがある。この場合、溶け残った軟化成分が破壊核となって、ゴム組成物の耐久性を低下させる。この問題に対し、ゴム成分中に軟化成分を混合する際の混練り温度を高くする手法が考えられるが、この場合、ゴム組成物の物性を悪化させることがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、乾燥路面でのグリップ性能と共に、軟化点の高い軟化成分の分散不良を解消することでタイヤの破壊強度を向上させることが可能なゴム組成物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、該ゴム組成物をトレッドに用いた、破壊強度及び乾燥路面でのグリップ性能に優れた空気入り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】
【０００７】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、異なる軟化点を有する複数の軟化成分をゴム成分に配合したゴム組成物において、軟化点の高い軟化成分として一定値以下の粒径を有する樹脂を用いることで、タイヤの乾燥路面でのグリップ性能と共に破壊強度をも改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明のゴム組成物は、異なる軟化点を有する複数の軟化成分をゴム成分に配合してなり、前記軟化成分は、軟化点が120〜190℃の樹脂（Ａ）を含み、該樹脂（Ａ）の粒径が1000μm以下であることを特徴とする。この場合、樹脂（Ａ）がゴム成分中に完全に溶けて、破壊強度を向上させることができる。
【０００９】
なお、例えば、ＪＩＳ Ｋ２２０７に規定の環球法に準拠し、軟化成分の軟化点を測定することができる。
【００１０】
本発明のゴム組成物の好適例において、前記軟化成分は、軟化点が70℃以上で且つ120℃未満の軟化剤（Ｂ）を含む。この場合、乾燥路面でのグリップ性能及び破壊強度の両方を確実に向上させることができる。
【００１１】
本発明のゴム組成物の他の好適例において、前記軟化成分は、それぞれの分子構造（単量体分子に由来する構造を含む）が異なるのが好ましい。この場合、乾燥路面でのグリップ性能を確実に向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物をトレッドゴムとして用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、異なる軟化点を有する複数の軟化成分をゴム成分に配合したゴム組成物において、軟化点の高い軟化成分として一定値以下の粒径を有する樹脂を用いることで、乾燥路面でのグリップ性能と共にタイヤの破壊強度を向上させることが可能なゴム組成物を提供することができる。また、該ゴム組成物をトレッドゴムとして用いた、破壊強度及び乾燥路面でのグリップ性能に優れた空気入り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】
【００１４】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明のゴム組成物は、異なる軟化点を有する複数の軟化成分をゴム成分に配合してなり、前記軟化成分は、軟化点が120〜190℃の樹脂（Ａ）を含み、該樹脂（Ａ）の粒径が1000μm以下であることを特徴とする。このように、異なる軟化点を有する複数の軟化成分を併用したゴム組成物は、広い温度領域に渡ってタイヤに優れたグリップ性能を発現させることができる。また、本発明のゴム組成物に用いる軟化成分は、タイヤのグリップ性能を広い温度範囲に渡って改善するため、軟化点の高い、即ち軟化点が120〜190℃の樹脂（Ａ）を含むことを要するが、該樹脂（Ａ）の粒径を1000μm以下にすることで、ゴム混練り時における該樹脂（Ａ）の分散性が向上し、ゴム成分中に十分に溶け込むことになる。このため、かかるゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの破壊強度を向上させることができる。
【００１５】
本発明のゴム組成物において、上記樹脂（Ａ）は、粒径が1000μm以下であることを要し、600μm未満であることが好ましい。樹脂（Ａ）の粒径が1000μm以下であれば、ゴム成分中に軟化成分を混合する際の混練り温度を上昇させることなく、樹脂（Ａ）はゴム成分中に十分に溶け込むことができる。また、樹脂（Ａ）の粒径が小さい程、分散性の向上効果が発揮されるが、加工性、作業性等の観点から、樹脂（Ａ）の粒径は50μm以上であることが好ましい。なお、樹脂の粒径を調整する方法としては、例えば、(株)セイシン企業製クイックミルＱＭＹ型等の粉砕機を用いて樹脂を粉砕し、粉砕された樹脂を特定の目開き寸法（例えば、1000μm、600μm、300μm、90μm等）を有する篩によって選別する手法が挙げられる。
【００１６】
本発明のゴム組成物において、上記樹脂（Ａ）は、軟化点が高く、120〜190℃であることを要する。使用する樹脂（Ａ）の軟化点が120℃未満では、ゴム組成物の高温でのヒステリシスロスを十分に確保することができず、高温領域においてタイヤに優れたグリップ性能を発現させることが難しくなる。一方、使用する樹脂（Ａ）の軟化点が190℃を超えると、樹脂を溶かすために練り温度を上昇させる必要があり、ゴム成分が焦げることがある。
【００１７】
また、上記樹脂（Ａ）として、具体的には、フェノール系樹脂及び／又はＣ9留分を（共）重合して得られる芳香族系石油樹脂が挙げられ、これらの中でも、フェノール系樹脂が好ましい。また、フェノール系樹脂の中でも、アルキル置換フェノール樹脂及び長鎖アルキル変性フェノール樹脂が好ましい。上記アルキル置換フェノール樹脂としては、ｐ-ｔ-ブチルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、ｐ-ｔ-ブチルフェノール・アセトアルデヒド樹脂、ｐ-ｔ-オクチルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、スチレネーティッドフェノール・ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。また、上記アルキル変性フェノール樹脂としては、テルペン変性フェノール樹脂等が挙げられる。一方、上記Ｃ9留分を（共）重合して得られる芳香族系石油樹脂とは、一般にナフサの熱分解によって得られるビニルトルエン、インデンを主要なモノマーとする炭素数９の芳香族系留分を重合して得られる樹脂である。ここで、Ｃ9留分の他の例としては、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン等のスチレン同族体等が挙げられる。また、上記芳香族系石油樹脂は、クマロン単位等を含んでもよい。上記芳香族系石油樹脂の商品名としては、新日本石油化学製ネオポリマー等が挙げられる。なお、樹脂（Ａ）の配合量は、ゴム成分100質量部に対して5〜50質量部であることが好ましい。
【００１８】
本発明のゴム組成物は、異なる軟化点を有する複数の軟化成分を含むため、広い温度領域に渡ってグリップ性能を発現させることができるが、更に低温領域でのグリップ性能を改善する軟化成分として、軟化点が70℃以上で且つ120℃未満の軟化剤（Ｂ）を用いることにより、走行初期から走行終了に渡って乾燥路面でのグリップ性能を確実に確保することができる。上記軟化剤（Ｂ）の軟化点が70℃未満では、走行初期のグリップ性能を確保できなくなる可能性があり、一方、120℃以上では、上記樹脂（Ａ）との軟化点の差が不十分となり、広い温度範囲に渡ってタイヤに優れたグリップ性能を発現させることが困難になるおそれがある。
【００１９】
また、上記軟化剤（Ｂ）として、具体的には、ビニル結合含量が50％以上の高ビニルポリブタジエンであることが好ましく、ビニル結合含量が50％以上で且つ分子量が3000〜30000の液状高ビニルポリブタジエンであることが更に好ましい。ここで、液状とは、室温（25℃）で液状であることをいう。なお、軟化剤（Ｂ）の配合量は、ゴム成分100質量部に対して5〜50質量部であることが好ましい。
【００２０】
本発明のゴム組成物において、繰り返し単位の構造が同一で分子量が異なるような軟化点相違の軟化成分を用いた場合、軟化点が異なる複数の軟化成分を併用しても、軟化成分同士が容易に相溶して、中間の軟化点を有する単一の軟化成分を用いた場合と実質的に同一の結果となることがある。従って、本発明のゴム組成物に用いる軟化成分は、それぞれの分子構造（軟化成分が重合体である場合、単量体分子に由来する構造を含む）が異なることが好ましい。
【００２１】
なお、本発明のゴム組成物に用いる軟化成分としては、上記樹脂（Ａ）や軟化剤（Ｂ）の他、プロセスオイル等の他の軟化剤や可塑剤等を用いてもよい。上記プロセスオイルとしては、パラフィンオイル、ナフテン系オイル、アロマオイル等が挙げられる。また、上記可塑剤としては、エステル系の可塑剤が好ましく、具体的には、フタル酸誘導体、長鎖脂肪酸誘導体、リン酸誘導体、セバシン酸誘導体及びアジピン酸誘導体が好ましい。
【００２２】
また、本発明のゴム組成物に用いるゴム成分としては、特に制限はなく、天然ゴム（ＮＲ）の他、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニリトル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等の合成ゴムを使用することができ、これらゴム成分は、一種単独で用いてもよいし、二種以上をブレンドして用いてもよい。
【００２３】
本発明のゴム組成物は、通常、充填剤を含む。該充填剤としては、特に制限はなく、カーボンブラックや種々の無機充填剤を用いることができる。該充填剤は、１種単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。充填剤の配合量は、上記ゴム成分100質量部に対して30〜200質量部の範囲が好ましく、補強性とそれによる諸物性の改良効果の観点から、50〜150質量部の範囲が更に好ましい。充填剤の配合量が30質量部未満では、タイヤのグリップ性能を十分に確保することができず、200質量部を超えると、ゴム組成物の加工性が低下する傾向がある。
【００２４】
上記カーボンブラックとしては、特に制限はなく、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等のグレードのものを用いることができ、ヨウ素吸着量（ＩＡ）が60mg/g以上、且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が80mL/100g以上のカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックを用いることにより、タイヤのグリップ性能及び耐破壊特性の改良効果を向上させることができる。なお、更に優れた耐摩耗性をタイヤに発現させるためには、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ級のものを用いることが特に好ましい。また、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド（ＣＴＡＢ）吸着法による外部表面積が130〜200m2/gの範囲にあり、２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量が80mL/100g以上のものが好ましい。なお、２４Ｍ４ＤＢＰ吸油量とは、24,000psiの圧力で４回繰返し圧縮を加えた後のＤＢＰ吸油量である。
【００２５】
本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分に、上記軟化成分及び充填剤の他、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、ステアリン酸、老化防止剤、亜鉛華、加硫促進剤、加硫剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
【００２６】
また、本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物をトレッドゴムとして用いたことを特徴とする。本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物をトレッドゴムとして用いているため、破壊強度及び乾燥路面でのグリップ性能に優れている。なお、本発明の空気入りタイヤは、上述のゴム組成物をトレッドゴムに用いる以外特に制限はなく、常法に従って製造することができる。また、該空気入りタイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
【実施例】
【００２７】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００２８】
表１に示す配合処方に従って、バンバリーミキサーを用いてゴム組成物を調製し、該ゴム組成物に対して、下記の方法で、樹脂の分散性、破壊強度（引張強さ；ＴB）及びグリップ性能を測定・評価した。結果を表１に示す。
【００２９】
（１）樹脂の分散性
上記ゴム組成物を厚さ3mmのシート状ゴムに加工し、900cm2のシート状ゴム内に存在する直径1mmを超える樹脂凝集体を樹脂分散不良点として数えた。比較例１における樹脂分散不良点の個数の逆数を100として指数表示した。指数値が大きい程、樹脂の分散性に優れることを示す。
【００３０】
（２）破壊強度
上記シート状ゴムを160℃で15分間加硫して得た加硫ゴムに対して、引張強さ（ＴB）を測定し、比較例１の引張強さを100として指数表示した。指数値が大きい程、破壊強度に優れることを示す。
【００３１】
（３）グリップ性能
レオメトリックス社製メカニカルスペクトロメーターを用い、せん断歪5％、周波数15Hz、温度80℃（高温）及び20℃（低温）で、tanδを測定し、比較例１のtanδを100として指数表示した。指数値が大きい程、ヒステリシスロスが大きく、グリップ性能に優れることを示す。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
*1  スチレン−ブタジエン共重合体ゴム［Ｅ−ＳＢＲ，ＪＳＲ(株)製「１７１２」，アロマオイル油展量：37.5質量部，スチレン含有率：23.5質量％］．
*2  東海カーボン(株)製，シースト９Ｈ，窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）＝142m2/g，ジブチルフタレート吸油量＝130ml/100g．
*3  三井油化工業株式会社製，Ａ／Ｏ ＭＩＸ．
*4  樹脂Ａ：新日本石油化学(株)製，ネオポリマー１７０Ｓ，軟化点＝160℃．なお，Ａ-１の粒径は1000μmを超え，Ａ-２の粒径は1000μm以下であり，Ａ-３の粒径は600μm未満である．
*5  樹脂Ｂ：三井化学社製，α-メチルスチレン単独重合体樹脂，軟化点＝140℃．なお，Ｂ-１の粒径は1000μmを超え，Ｂ-２の粒径は1000μm以下であり，Ｂ-３の粒径は600μm未満である．
*6  樹脂Ｃ：新日本石油化学(株)製，ネオポリマーＬ９０，軟化点＝90℃．なお，Ｃ-１の粒径は1000μmを超え，Ｃ-２の粒径は1000μm以下であり，Ｃ-３の粒径は600μm未満である．
*7  精工化学(株)製，マイクロクリスタリンワックス．
*8  三新化学工業(株)製，ビス(４-メチルジベンゾチアゾリル-２)-ジスルフィド．
【００３４】
表１から、軟化成分として軟化点が120〜190℃で且つ粒径が1000μm以下の樹脂を用いた実施例１〜４のゴム組成物は、比較例１〜５のゴム組成物に比べて優れた樹脂の分散性を示し、破壊強度及びグリップ性能が向上していることが分かる。