(57)【要約】【課題】  耐摩耗性とドライ、ウェットグリップ性（操縦安定性）との両立を図ったタイヤ用ゴム組成物を提供する。【解決手段】  (１)低分子量で分子量分布が5.0以下の芳香族ビニル単量体／共役ジエン単量体の共重合体ゴムと、高分子量で分子量分布が5.0以下の芳香族ビニル単量体／共役ジエン単量体の共重合体ゴムとの湿式プリブレンドゴム10〜50重量部、芳香族ビニル単量体単位を10〜60重量％含み、共役ジエン単量体単位部分のビニル結合量が20〜60％、重量平均分子量が700000〜2000000で、分子量分布が1.2〜2.2の芳香族ビニル単量体／共役ジエン単量体の共重合体ゴム50〜90重量部および天然ゴムまたは他の共役ジエン系ゴム0〜25重量部からなるゴム成分100重量部、(２)N2SAが100〜300ｍ2／ｇのシリカ10〜110重量部およびN2SAが70〜200ｍ2／ｇのカーボンブラック10〜110重量部からなるフィラー50〜120重量部、および(３)硫黄−硫黄結合を含むシランカップリング剤をシリカに対し2〜15重量％配合してなるタイヤ用ゴム組成物。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）（Ａ）（ａ）芳香族ビニル単量体単位を１０〜６０重量％含み、共役ジエン単量体単位部分のビニル結合量が４０〜９０％、重量平均分子量が５０００〜１０００００で、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が５．０以下の芳香族ビニル単量体と共役ジエン単量体との共重合体ゴムと、（ｂ）芳香族ビニル単量体単位を１０〜５０重量％含み、共役ジエン単量体単位部分のビニル結合量が４０〜９０％、重量平均分子量が７０００００〜２００００００で、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が５．０以下の芳香族ビニル単量体と共役ジエン単量体との共重合体ゴム、からなる湿式プリブレンドゴム１０〜５０重量部、（Ｂ）芳香族ビニル単量体単位を１０〜６０重量％含み、共役ジエン単量体単位部分のビニル結合量が２０〜６０％、重量平均分子量が７０００００〜２００００００で、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．２〜２．２の芳香族ビニル単量体と共役ジエン単量体との共重合体ゴム５０〜９０重量部および（Ｃ）天然ゴムまたは他の共役ジエン系ゴム０〜２５重量部から構成され、前記ゴム（ｂ）、（Ｂ）および（Ｃ）の合計量が１００重量部であるゴム成分、
（２）（Ａ）窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００〜３００ｍ2／ｇのシリカ１０〜１１０重量部および（Ｂ）窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が７０〜２００ｍ2／ｇのカーボンブラック１０〜１１０重量部からなるフィラー５０〜１２０重量部、および
（３）硫黄−硫黄結合を含むシランカップリング剤をシリカに対し２〜１５重量％
配合してなるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物に、更にアルコキシシリル基またはアシロキシシリル基を有するポリシロキサン化合物をシリカに対し２〜１５重量％配合してなるタイヤ用ゴム組成物。
【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に関し、更に詳細には、耐摩耗性を向上させ、乾燥および湿潤路面でのグリップ力の増加を図ったタイヤ用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり摩擦抵抗性と共に引張強度、耐摩耗性および加工性を向上させるために、低分子量および高分子量の芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムを混練して得たブレンドゴムにカーボンブラックとシリカを併用配合したタイヤ用等のゴム組成物は、特開平７−２３３２８５号公報に開示されている。しかしながら、当該先行技術におけるゴム組成物によっても、未だ耐摩耗性並びにドライおよびウェットグリップ性が不十分な場合があり、更なる改良が望まれていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２３３２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明では、低分子量および高分子量の芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムのブレンドゴムとして湿式プリブレンドゴムを用い、更に特定のシリカとカーボンブラック並びに特定のシランカップリング剤とを併用配合することによって、耐摩耗性並びにドライおよびウェットグリップ性（操縦安定性）の同時向上を図ったタイヤ用ゴム組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、（１）（Ａ）（ａ）芳香族ビニル単量体単位を１０〜６０重量％含み、共役ジエン単量体単位部分のビニル結合量が４０〜９０％、重量平均分子量が５０００〜１０００００で、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が５．０以下の芳香族ビニル単量体と共役ジエン単量体との共重合体ゴムと、（ｂ）芳香族ビニル単量体単位を１０〜５０重量％含み、共役ジエン単量体単位部分のビニル結合量が４０〜９０％、重量平均分子量が７０００００〜２００００００で、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が５．０以下の芳香族ビニル単量体と共役ジエン単量体との共重合体ゴム、からなる湿式プリブレンドゴム１０〜５０重量部、（Ｂ）芳香族ビニル単量体単位を１０〜６０重量％含み、共役ジエン単量体単位部分のビニル結合量が２０〜６０％、重量平均分子量が７０００００〜２００００００で、分子量分布が１．２〜２．２の芳香族ビニル単量体と共役ジエン単量体との共重合体ゴム５０〜９０重量部および（Ｃ）天然ゴムまたは他の共役ジエン系ゴム０〜２５重量部から構成され、前記ゴム（ｂ）、（Ｂ）および（Ｃ）の合計量が１００重量部であるゴム成分、（２）（Ａ）窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００〜３００ｍ2／ｇのシリカ１０〜１１０重量部および（Ｂ）窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が７０〜２００ｍ2／ｇのカーボンブラック１０〜１１０重量部からなるフィラー５０〜１２０重量部、および（３）硫黄−硫黄結合を含むシランカップリング剤をシリカに対し２〜１５重量％配合してなるタイヤ用ゴム組成物が提供される。
【０００６】
また、本発明によれば、前記タイヤ用ゴム組成物に、更にアルコキシシリル基またはアシロキシシリル基を有するポリシロキサン化合物をシリカに対し２〜１５重量％配合してなるタイヤ用ゴム組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では、低分子量と高分子量の芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムの湿式プリブレンドゴムを用いることによってグリップ性能と加工性が改良され、またこれに高分子量の芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムを併用することによって耐摩耗性とグリップ力が高められ、特定のシリカ／カーボンブラックを組み合わせ配合することによってドライとウェットのグリップ性が両立できるタイヤ用ゴム組成物が得られることを見出したものである。
【０００８】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に用いられるゴム成分（１）としては、（Ａ）（ａ）芳香族ビニル単量体単位を１０〜６０重量％含み、共役ジエン単量体単位部分のビニル結合量が４０〜９０％、重量平均分子量が５０００〜１０００００で、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が５．０以下の芳香族ビニル単量体と共役ジエン単量体との共重合体ゴムと、（ｂ）芳香族ビニル単量体単位を１０〜５０重量％含み、共役ジエン単量体単位部分のビニル結合量が４０〜９０％、重量平均分子量が７０００００〜２００００００で、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が５．０以下の芳香族ビニル単量体と共役ジエン単量体との共重合体ゴム、からなる湿式プリブレンドゴム１０〜５０重量部、（Ｂ）芳香族ビニル単量体単位を１０〜６０重量％含み、共役ジエン単量体単位部分のビニル結合量が２０〜６０％、重量平均分子量が７０００００〜２００００００で、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．２〜２．２の芳香族ビニル単量体と共役ジエン単量体との共重合体ゴム５０〜９０重量部および（Ｃ）天然ゴムまたは他の共役ジエン系ゴム０〜２５重量部から構成され、前記ゴム（ｂ）、（Ｂ）および（Ｃ）の合計量が１００重量部であるゴム成分が使用される。
【０００９】
上記（Ａ）の湿式プリブレンドゴムにおける（ａ）の低分子量芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムと（ｂ）の高分子量芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が５．０を超えるとそれぞれの共重合体ゴムの製造が困難となる。（Ｂ）の高分子量芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．２未満であるとタイヤ用ゴム組成物の耐摩耗性が悪くなり、逆に２．２を超えるとグリップ性が不十分となるので好ましくない。
【００１０】
上記（Ａ）の湿式プリブレンドゴムにおける（ａ）の低分子量芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムと（ｂ）の高分子量芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムとの混合比（重量比）は、（ａ）：（ｂ）＝５〜３０：９５〜７０とすることがタイヤ用ゴム組成物の加工性およびドライ／ウェットグリップ特性のバランスを良好にするために好ましい。また、当該ゴム成分（１）中における（Ａ）の湿式プリブレンドゴムの配合量は、１０〜５０重量部である。この配合量が１０重量部未満ではグリップ力の向上効果が少なく、５０重量部を超えると加工性が悪化する。但し、本発明では、上記（Ａ）の湿式プリブレンドゴムにおける（ａ）の低分子量芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムの重量は、ゴム成分の重量として取り扱わない。
【００１１】
当該（Ａ）の湿式プリブレンドゴムは、（ａ）の低分子量芳香族ビニル／共役ジエン共重合体溶液と（ｂ）の高分子量芳香族ビニル／共役ジエン共重合体溶液とを、溶液状態のままブレンドし、均一に混合した後、溶剤を除くことにより容易に得ることができる。このような湿式プリブレンドゴムは、低分子量と高分子量の芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムをドライ状態でブレンドする乾式プリブレンドゴムに比べ、低分子量ゴムや充填剤の分散状態がよく、グリップ性能の向上効果に優れる。なお、湿式プリブレンドゴムを得るための溶剤は、芳香族ビニル／共役ジエン共重合体を溶解できるものであれば、特に限定されないが、例えばシクロヘキサンが挙げられる。
【００１２】
ゴム成分（１）における（Ｂ）の高分子量芳香族ビニル／共役ジエン共重合体ゴムの配合量は、５０〜９０重量部である。この配合量が５０重量部未満ではタイヤ用ゴム組成物のドライグリップ性能および耐摩耗性が不充分となり、また９０重量部を超えるとグリップ力の向上効果が小さくなるので好ましくない。
【００１３】
ゴム成分（１）における（Ｃ）の天然ゴムまたは他の共役ジエン系ゴムの配合量は、０〜２５重量部である。当該（Ｃ）のゴムは必ずしも配合されることを要しないが、この配合量が２５重量部を超えるとタイヤ用ゴム組成物のグリップ特性が悪化するので好ましくない。この配合成分の他の共役ジエン系ゴムとしては、例えば、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）またはブチルゴム（ＩＩＲ）などがあげられる。
【００１４】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に用いられるフィラー成分（２）としては、（Ａ）窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００〜３００ｍ2／ｇのシリカ１０〜１１０重量部および（Ｂ）窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が７０〜２００ｍ2／ｇのカーボンブラック１０〜１１０重量部からなるフィラー５０〜１２０重量部が用いられる。フィラーの配合量が５０重量部未満ではウェットグリップ性能が低くなり、また１２０重量部を超えると耐摩耗性が悪くなる。
【００１５】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に用いられる硫黄−硫黄結合を含むシランカップリング剤（３）成分は、配合シリカ量に対し２〜１５重量％の配合量で用いられる。かかるシランカップリング剤は、ゴムとシリカをカップリングする役割を果たすと共に、その硫黄−硫黄結合部の硫黄がゴムの加硫剤としても働き特殊な架橋効果をもたらして、ゴムの凝集力を高めグリップを高める。この配合量がシリカに対し２重量％未満では所望の効果が発揮できず、また１５重量％を超えると混合、押出工程でスコーチが生じ易くなるので好ましくない。
【００１６】
当該硫黄−硫黄結合を含むシランカップリング剤としては、ビス−[３−(トリエトキシシリル)−プロピル]テトラスルフィド、ビス−[３−(トリエトキシシリル)−プロピル]ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ,Ｎ′−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、トリメトキシシリルプロピル−メルカプトベンゾチアゾールテトラスルフィド、トリエトキシシリルプロピル−メタクリレート−モノスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピル−Ｎ,Ｎ′−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィドなどが挙げられる。
【００１７】
更に、本発明のタイヤ用ゴム組成物には、アルコキシシリル基またはアシロキシシリル基を有するポリシロキサン化合物を配合シリカ量に対し２〜１５重量％の量で配合することが好ましい。このポリシロキサン化合物をゴム組成物中に配合すると、シリカのシラノール基と反応してシリカ表面を覆い、シラノール基の凝集力や極性によって生じる粘度上昇を抑え、加工性を向上させる。この配合量がシリカに対し２重量％未満では前記の効果が発揮できず、また１５重量％を超えるとシリカと結合しないポリシロキサン化合物が加硫物から染み出す場合があるので好ましくない。
【００１８】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に有効に使用できるポリシロキサン化合物としては、アルコキシシリル基（≡Ｓｉ−Ｏ−Ｒ1 ）またはアシロキシシリル基（≡Ｓｉ−ＯＣＯＲ2 ）を有することが必須であり、これらの基は、主鎖、側鎖、末端のいずれにあってもよい。かかるポリシロキサンは公知物質であり、例えば、特開平９−１９４６４１号公報に記載されている。
【００１９】
本発明に係るタイヤ用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫／架橋剤、加硫／架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑化剤、軟化剤、その他タイヤ用に一般に配合されている各種配合剤を配合することができ、その配合量も、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。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例および比較例によって本発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００２１】
湿式プリブレンドゴム（ＳＢＲ−４）の調製
スチレン単量体単位を２５重量％含み、ブタジエン部分のビニル結合量６３％、重量平均分子量９０万、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．６の高分子量スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）のシクロヘキサン溶液を製造し、別途製造したスチレン単量体単位を４５重量％含み、ブタジエン部分のビニル結合量５５％、重量平均分子量３万、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１の低分子量ＳＢＲのシクロヘキサン溶液とブレンドして、均一化した。次いで、溶剤を除いて固形の湿式プリプレンドゴムＳＢＲ−４を得た。
【００２２】
乾式プリブレンドゴム（ＳＢＲ−５）の調製
スチレン単量体単位を２５重量％含み、ブタジエン部分のビニル結合量６３％、重量平均分子量９０万、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．６の高分子量ＳＢＲを製造し、別途製造したスチレン単量体単位を４５重量％含み、ブタジエン部分のビニル結合量５５％、重量平均分子量３万、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１の低分子量ＳＢＲを密閉型ミキサーで混練して乾式プリプレンドゴムＳＢＲ−５を得た。
【００２３】
試験サンプルの作製
以下の表１に示す配合における加硫促進剤と硫黄を除く成分を１.８Ｌの密閉型ミキサーで５分間混練し、１６０℃に達したときに放出したマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を８インチのオープンロールで混練してゴム組成物を得た。次いで、このゴム組成物を１５ｃｍ×１５ｃｍ×０.２ｃｍの金型中で１６０℃、２０分間プレス加硫して目的とする試験片（ゴムシート）を作製し、以下の物性試験に供した。
【００２４】
試験方法
耐摩耗性：  ＪＩＳ  Ｋ６２６４に準拠し、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を用いて、温度２０℃、スリップ率５０％の条件下で摩耗減量を測定し、比較例１を１００として指数表示した。数値が大なる程、耐摩耗性が良好であることを示す。
【００２５】
試験タイヤの作製
本件実施例および比較例におけるゴム組成物は、キャップトレッドとして押出し、２２５／５５Ｒ１６サイズの試験タイヤを作製して、タイヤ性能試験に供した。
【００２６】
タイヤ性能試験法
所定のタイヤを装着した試験車を用いて、ドライ操縦安定性およびウェット操縦安定性について評価した。
テストドライバーが、基準タイヤに比較して、ドライ状態あるいはウェット状態での安定性や操縦性を評価した。基準タイヤよりも優れるタイヤを○、劣るものを×とした。
【００２７】
実施例１〜４および比較例１〜５
結果を表１に示す。
【表１】
2006036924.tif 000002
【表２】
2006036924.tif 000003
【００２８】
以上の結果によると、本発明のタイヤ用ゴム組成物では、ドライおよびウェット操縦安定性が向上し、耐摩耗性も良好であることが判る。