(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴムからなる群から選択される少なくとも一種を含むゴム成分１００質量部に対して、水素添加樹脂を０．５質量部以上５質量部以下配合してなり、
前記水素添加樹脂が、テルペン樹脂を水添してなる水添テルペン樹脂であり、
前記水添テルペン樹脂の軟化点が８０〜１８０℃であり、
前記ゴム成分中における、天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴムの総含有率が５０質量％以上である
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ゴム成分と前記水素添加樹脂のＳＰ値の差が１．５以下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３】
請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物をトレッド部材に用いたタイヤ。
【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及びそれを用いたタイヤに関し、特には、タイヤのトレッド部材に用いることで、転がり抵抗等の他の性能を悪化させること無く、ウェットグリップ性能を向上させることが可能なタイヤ用ゴム組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、湿潤路面における車両の安全性を向上させるために、タイヤのウェットグリップ性能を向上させることが求められている。この要求に対して、これまで、（１）補強性充填剤として汎用されているカーボンブラックに代えてシリカを配合したゴム組成物や、（２）ゴム成分としてブチルゴムを含むゴム組成物をタイヤのトレッド部材に使用する方法が採られてきた。
【０００３】
しかしながら、（１）シリカを配合したゴム組成物を用いた場合、未加硫ゴムの収縮の問題があるため、加工性が悪く、また、シリカは、カーボンブラックに比べて分散性が悪いため、トレッド部材使用すると、トレッドの耐摩耗性が低下する問題もある。
【０００４】
また、（２）ブチルゴムを含むゴム組成物を用いた場合、相溶性が悪化して、ブリードが発生するため、トレッドの機能が低下してしまう。
【０００５】
一方、天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴムは、優れた物理特性を有し、タイヤ部材のゴム成分として汎用されているが、一般にガラス転移温度が低いため、これらをゴム成分の主成分とするゴム組成物は0℃におけるtanδが低く、タイヤのトレッド部材に使用すると、タイヤのウェットグリップ性能が低下してしまうことが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような状況下、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、他の性能を悪化させること無く、ウェットグリップ性能を向上させることが可能なタイヤ用ゴム組成物、並びに該ゴム組成物をトレッド部材に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】
【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、特定のゴム成分に対して水素添加樹脂を特定量配合してなるゴム組成物をトレッド部材に用いることで、転がり抵抗等の他の性能を悪化させること無く、ウェットグリップ性能が向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、
天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴムからなる群から選択される少なくとも一種を含むゴム成分１００質量部に対して、
水素添加樹脂を０．５質量部以上５質量部以下配合してなり、
前記水素添加樹脂が、テルペン樹脂を水添してなる水添テルペン樹脂であり、
前記水添テルペン樹脂の軟化点が８０〜１８０℃であり、
前記ゴム成分中における、天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴムの総含有率が５０質量％以上である
ことを特徴とする。
【０００９】
本発明のタイヤ用ゴム組成物の好適例においては、前記ゴム成分と前記水素添加樹脂のＳＰ値の差が1.5以下である。ここで、ゴム成分及び（水素添加）樹脂のＳＰ値は、Ｆｅｄｏｒｓ法に従って、計算することができる。
【００１２】
また、本発明のタイヤは、上記のタイヤ用ゴム組成物をトレッド部材に用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、特定のゴム成分に対して水素添加樹脂を特定量配合してなり、タイヤのトレッド部材に用いることで、転がり抵抗等の他の性能を悪化させること無く、ウェットグリップ性能を向上させることが可能なタイヤ用ゴム組成物、並びに該ゴム組成物をトレッド部材に用い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】
【００１４】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴムからなる群から選択される少なくとも一種を含むゴム成分１００質量部に対して、水素添加樹脂を０．５質量部以上５質量部以下配合してなり、前記水素添加樹脂が、テルペン樹脂を水添してなる水添テルペン樹脂であり、前記水添テルペン樹脂の軟化点が８０〜１８０℃であり、前記ゴム成分中における、天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴムの総含有率が５０質量％以上であることを特徴とし、必要に応じて、その他の配合剤を含有することができる。
【００１５】
一般に、樹脂を配合することで、0℃付近のtanδ（損失正接）が向上して、ウェットグリップ性能を向上させることができるが、0℃付近以外のtanδも同時に上昇してしまい、例えば、50℃付近のtanδも上昇してしまう。ここで、50℃付近のtanδは、タイヤの転がり抵抗の指標の一つとされており、一般に、50℃付近のtanδが高いゴム組成物をトレッド部材に用いることで、タイヤの転がり抵抗が上昇してしまう。
【００１６】
これに対して、樹脂を水添するとＳＰ値が下がるため、水素添加樹脂は、天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴム等のゴム成分とのＳＰ値の差が、水添していない樹脂に比べて小さい。そのため、水素添加樹脂は、天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴム等との相溶性が高い。その結果、水素添加樹脂を配合すると、tanδのピークがシャープとなり、0℃付近のtanδが特異的に上昇し、0℃付近以外のtanδはあまり上昇しないため、水素添加樹脂を配合したゴム組成物をタイヤのトレッド部材に用いることで、転がり抵抗等の他の性能を悪化させること無く、ウェットグリップ性能を向上させることが可能となる。
【００１７】
なお、水素添加樹脂の配合量が、上記ゴム成分100質量部に対して0.5質量部未満では、0℃でのtanδを向上させる効果が小さいため、タイヤのウェットグリップ性能を十分に向上させることできず、一方、100質量部以上では、水素添加樹脂のゴム成分に対する溶解度を超えてしまうために、0℃でのtanδの向上が小さくなり、50℃でのtanδが高くなってしまうためである。また、これらの観点から、水素添加樹脂の配合量は、上記ゴム成分100質量部に対して、1〜50質量部範囲が好ましい。
【００１８】
本発明のタイヤ用ゴム組成物のゴム成分は、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）及びポリブタジエンゴム（ＢＲ）からなる群から選択される少なくとも一種を含み、必要に応じて、その他の合成ゴムを含んでもよく、その他の合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、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、アクリロニリトル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。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。
【００１９】
なお、トレッド用のゴム組成物によく用いられるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）は、水素添加樹脂とのＳＰ値の差が、天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴム程小さくないため、ゴム成分がＳＢＲを主成分とするゴム組成物においては、水素添加樹脂の配合効果が小さい。そのため、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、前記ゴム成分中における、天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴムの総含有率が50質量％以上である。
【００２０】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に用いる水素添加樹脂は、テルペン樹脂を水添してなる水添テルペン樹脂である。ここで、テルペン樹脂の水添は、公知の方法で行うことができ、また、本発明においては、市販の水添テルペン樹脂を使用することもできる。
【００２２】
また、上記水素添加樹脂の原料となる天然樹脂としては、α-ピネン系、β-ピネン系、ジペンテン系等のテルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂等のテルペン系樹脂が挙げられる。
【００２３】
上記水素添加樹脂として、具体的には、ヤスハラケミカル製クリアロンＰ１０５（商品名、軟化点105℃）、ヤスハラケミカル製クリアロンＰ１１５（商品名、軟化点115℃）、ヤスハラケミカル製クリアロンＰ１２５（商品名、軟化点125℃）、ヤスハラケミカル製クリアロンＰ１３５（商品名、軟化点135℃）、ヤスハラケミカル製クリアロンＰ１５０（商品名、軟化点152℃）、ヤスハラケミカル製クリアロンＭ１０５（商品名、軟化点105℃）、ヤスハラケミカル製クリアロンＭ１１５（商品名、軟化点115℃）、ヤスハラケミカル製クリアロンＫ１００（商品名、軟化点100℃）、ヤスハラケミカル製クリアロンＫ１１０（商品名、軟化点110℃）、ヤスハラケミカル製クリアロンＫ４１００（商品名、軟化点100℃）、ヤスハラケミカル製クリアロンＫ４０９０（商品名、軟化点90℃）等が挙げられる。これら水素添加樹脂は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２４】
本発明のタイヤ用ゴム組成物において、上記水素添加樹脂としては、軟化点が80〜180℃の水添テルペン樹脂を用いる。水添テルペン樹脂は、元々ＳＰ値の低いテルペン樹脂を水添しているため、ＳＰ値が特に低い。そのため、水添テルペン樹脂は、天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴム等のゴム成分とのＳＰ値の差が特に小さく、本発明の効果が顕著に現れる。なお、軟化点が80℃未満の水添テルペン樹脂を使用した場合、操縦安定性が悪化する傾向があり、一方、軟化点が180℃を超えると水添テルペン樹脂を使用した場合、0℃でのtanδの向上効果が小さく、50℃でのtanδが高くなってしまう。
【００２５】
本発明のタイヤ用ゴム組成物において、上記ゴム成分と上記水素添加樹脂のＳＰ値の差は、1.5以下であることが好ましい。上記ゴム成分と上記水素添加樹脂のＳＰ値の差が1.5以下の場合、ゴム成分と水素添加樹脂の相溶性が特に良好であるため、本発明の効果が顕著に現れ、転がり抵抗等の他の性能を悪化させること無く、ウェットグリップ性能を大幅に向上させることができる。
【００２６】
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物には、補強性充填剤として、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化チタン等を配合することができ、これらの中でも、カーボンブラック及び／又はシリカを配合することが好ましい。これら補強性充填剤は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２７】
更に、本発明のタイヤ用ゴム組成物には、上記ゴム成分、水素添加樹脂、補強性充填剤の他に、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、軟化剤、老化防止剤、カップリング剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、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、通常の配合量の範囲内で配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。なお、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分に、水素添加樹脂と、必要に応じて適宜選択した各種配合剤とを配合して、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。
【００２８】
また、本発明のタイヤは、上述したタイヤ用ゴム組成物をトレッド部材に用いたことを特徴とする。本発明のタイヤは、上述のゴム組成物をトレッド部材に用いて生タイヤを成形し、常法に従って生タイヤを加硫することで製造できる。なお、本発明のタイヤのトレッド部材には、上述のタイヤ用ゴム組成物が用いられているため、本発明のタイヤは、転がり抵抗等の他の性能が十分に確保されている上、ウェットグリップ性能が特に良好である。また、本発明の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】
【００２９】
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。
【００３０】
＜ゴム組成物の調製及び評価＞
表１〜４に示す配合処方に従って、バンバリーミキサーを用いて混練配合して、タイヤ用ゴム組成物を調製した。得られたタイヤ用ゴム組成物を145℃で45分間加硫した後、下記に示す各種測定を行った。結果を表１〜４に示す。
【００３１】
（１）ｔａｎδ
ＪＩＳ  Ｋ６３９４に従って、０℃及び５０℃でのｔａｎδを測定し、比較例１〜５に関しては、比較例１の０℃及び５０℃でのｔａｎδの値をそれぞれ１００として指数表示し、比較例６及び比較例１５に関しては、比較例６の０℃及び５０℃でのｔａｎδの値をそれぞれ１００として指数表示し、比較例７及び実施例２に関しては、比較例７の０℃及び５０℃でのｔａｎδの値をそれぞれ１００として指数表示し、比較例８〜１１、実施例３、５、及び６、並びに、参考例４、７及び８に関しては、比較例８の０℃及び５０℃でのｔａｎδの値をそれぞれ１００として指数表示し、比較例１２〜１４、実施例９、１１、１２、１４及び１５、並びに、参考例１０及び１３に関しては、比較例１２の０℃及び５０℃でのｔａｎδの値をそれぞれ１００として指数表示した。０℃でのｔａｎδに関しては、指数値が大きい程、ウェットグリップ性が良好であることを示し、５０℃でのｔａｎδに関しては、指数値が小さい程、転がり抵抗が小さいことを示す。
【００３２】
（２）ウェットグリップ性
スタンレイロンドンタイプのポータブルスキッドテスターにて湿潤路面を加硫ゴム試験
片で擦った際の抵抗値を測定し、比較例１〜５に関しては、比較例１の抵抗値を１００として指数表示し、比較例６及び比較例１５に関しては、比較例６の抵抗値を１００として指数表示し、比較例７及び実施例２に関しては、比較例７の抵抗値を１００として指数表示し、比較例８〜１１、実施例３、５及び６、並びに、参考例４、７及び８に関しては、比較例８の抵抗値を１００として指数表示し、比較例１２〜１４、実施例９、１１、１２、１４及び１５、並びに、参考例１０及び１３に関しては、比較例１２の抵抗値を１００として指数表示した。指数値が大きい程、抵抗値が大きく、ウェットグリップ性が良好であることを示す。
【００３３】
＜タイヤの作製及び評価＞
更に、比較例８、１０及び１２、実施例３、５、９、１２及び１４、並びに、参考例４のゴム組成物をトレッドゴムとして用いてサイズ：１８５／７０Ｒ１４の空気入りタイヤ（トレッド：一層構造）を試作し、下記の方法でウェット性能テストを行った。結果を表３〜４に示す。
【００３４】
（３）ウェット性能テスト（タイヤ）
上記タイヤを車軸に装着し、水深1 cmの湿潤路面を時速60 kmで走行中にブレーキをかけてから車輌が完全に停止するまでの距離を測定した。結果は、比較例８及び１０、実施例３及び５、並びに参考例４に関しては、比較例８の停止距離を100として指数表示し、比較例１２並びに実施例９、１２及び１４に関しては、比較例１２の停止距離を100として指数表示した。指数値が大きい程、停止するまでの距離が短く、ウェットグリップ性に優れることを示す。
【００３５】
【表１】
0005629422.tif 000002
【００３６】
【表２】
0005629422.tif 000003
【００３７】
【表３】
0005629422.tif 000004
【００３８】
【表４】
0005629422.tif 000005
【００３９】
*1  ジェイ・エスアール（株）製、＃１５００
*2  ＳＡＦ、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）：150 m2/g
*3  テルペン樹脂、ＹＳレジンＰＸ１０００（ヤスハラケミカル製、軟化点100℃）
*4  水添テルペン樹脂、クリアロンＰ１０５（ヤスハラケミカル製、軟化点105℃）
*5  Ｃ９樹脂、日石ネオポリマーＬ９０（新日本石油化学製、軟化点90℃）
*6  水添Ｃ９樹脂、アルコンＭ１００（荒川化学社製、軟化点100℃）
*7  Ｎ-(１,３-ジメチルブチル)-Ｎ'-フェニル-ｐ-フェニレンジアミン
*8  Ｎ-ｔ-ブチル-２-ベンゾチアジル-スルフェンアミド
*9  テトラキス-２-エチルヘキシルチウラムジスルフィド
*10  カーボンブラックＮ２２０（東海カーボン社製シースト６）
*11  水添テルペン樹脂、クリアロンＭ１０５（ヤスハラケミカル製、軟化点105℃）
*12  水添テルペン樹脂、クリアロンＰ１２５（ヤスハラケミカル製、軟化点125℃）
*13  水添Ｃ９樹脂、アルコンＰ１００（荒川化学社製、軟化点100℃）
*14  Ｎ,Ｎ'-ジシクロヘキシル-２-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
*15  ジェイ・エスアール（株）製、ＢＲ０１
*16  水添テルペン樹脂、クリアロンＰ１５０（ヤスハラケミカル製、軟化点152℃）
*17  水添テルペン樹脂、クリアロンＫ４１００（ヤスハラケミカル製、軟化点100℃）
*18  ジベンゾチアジルジスルフィド
【００４０】
表１中の比較例１〜５は、ゴム成分がＳＢＲのみからなる配合である。ゴム成分がＳＢＲのみからなる場合、水素添加樹脂の配合効果は確認できるものの、非常に小さかった。特に、テルペン樹脂を配合した比較例２と、水添テルペン樹脂を配合した比較例３とでは、殆ど差が見られなかった。なお、Ｃ９樹脂を配合した比較例４と、水添Ｃ９樹脂を配合した比較例５とを比較すると、比較例５の方が若干優れるが、その差は小さかった。
【００４１】
表２中の比較例６〜７及び１５、並びに、実施例２は、ゴム成分がＮＲとＳＢＲを含む配合である。比較例６に対する比較例１５の結果、及び比較例７に対する実施例２の結果から、ゴム成分中の50質量％以上がＮＲの場合の方が、水添テルペン樹脂の配合効果が大きいことが分かる。従って、ゴム成分中における、天然ゴム、ポリイソプレンゴム及びポリブタジエンゴムの総含有率は、50質量％以上である。
【００４２】
表３中の比較例８〜１１、実施例３、５、及び６、並びに、参考例４、７及び８は、ゴム成分がＮＲのみからなる配合である。ゴム成分がＮＲのみからなる場合は、水素添加樹脂の配合効果を十分確認することができた。特に、テルペン樹脂を配合した比較例９と、水添テルペン樹脂を配合した実施例３、５、及び６、並びに、参考例８とを比較すると、実施例３、５、及び６、並びに、参考例８の方が、０℃でのｔａｎδが高く、ウェットグリップ性が優れることが分かる。更に、水添テルペン樹脂を配合した実施例３、５、及び６、並びに、参考例８は、転がり抵抗の指標の一つである５０℃でのｔａｎδが比較例８〜１１と同等以下であるため、実施例３、５、及び６、並びに、参考例８のゴム組成物をトレッド部材に用いても、タイヤの転がり抵抗が悪化しないことが分かる。また更に、比較例８及び１０と、実施例３及び５の結果から、実際にタイヤに使用してみても、水添テルペン樹脂を配合したゴム組成物をトレッドに使用することで、タイヤのウェットグリップ性が向上することが確認できた。
【００４３】
表４中の比較例１２〜１４、実施例９、１１、１２、１４及び１５、並びに、参考例１０及び１３は、ゴム成分がＮＲとＢＲを含む配合である。ゴム成分がＮＲとＢＲを含む場合も、水素添加樹脂の配合効果を十分確認することができた。特に、テルペン樹脂を配合した比較例１３と、水添テルペン樹脂を配合した実施例９、１１、１２、１４及び１５とを比較すると、実施例９、１１、１２、１４及び１５の方が、0℃でのtanδが高く、ウェットグリップ性が優れることが分かる。更に、水添テルペン樹脂を配合した実施例９、１１、１２、１４及び１５は、転がり抵抗の指標の一つである50℃でのtanδが比較例１２〜１４と同等以下であり、実施例９、１１、１２、１４及び１５のゴム組成物をトレッド部材に用いても、タイヤの転がり抵抗が悪化しないことが分かる。また更に、比較例１２と、実施例９、１２及び１４の結果から、実際にタイヤに使用してみても、水添テルペン樹脂を配合したゴム組成物をトレッドに使用することで、タイヤのウェットグリップ性が向上することが確認できた。