(57)【要約】【課題】低発熱性、高耐摩耗性および高硬度を達成するとともに、押出加工性に優れたタイヤキャップトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムおよびイソプレンゴムから選択された少なくとも１種のジエン系ゴム１００質量部に対し、トランスポリイソプレンを０．５質量部〜３０質量部およびシリカを５０質量部超〜１００質量部配合してなることを特徴とするタイヤキャップトレッド用ゴム組成物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムおよびイソプレンゴムから選択された少なくとも１種のジエン系ゴム１００質量部に対し、トランスポリイソプレンを０．５質量部〜３０質量部およびシリカを５０質量部超〜１００質量部配合してなることを特徴とするタイヤキャップトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
ジエン系ゴム１００質量部中、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムが５０質量部以上の割合を占めることを特徴とする請求項１に記載のタイヤキャップトレッド用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のタイヤキャップトレッド用ゴム組成物を使用した空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤキャップトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、低発熱性、高耐摩耗性および高硬度を達成するとともに、押出加工性に優れたタイヤキャップトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤキャップトレッド用ゴム組成物は、低発熱性、高耐摩耗性、高硬度が要求されている。また、加工の際には低粘度であり、押出し肌が良好な外観であることも求められている。しかしながら従来技術では、上記のような各種特性を同時に満たすタイヤキャップトレッド用ゴム組成物は実現できていなかった。
【０００３】
なお、タイヤ用ゴム組成物にトランスポリイソプレンを配合する技術は公知である。例えば下記特許文献１には、ジエン系ゴム１００重量部およびガラス転移温度が−８０〜０℃で融点が４０〜１００℃のトランスポリイソプレンのような熱可塑性樹脂１〜３０重量部を含んでなるタイヤトレッド用ゴム組成物が開示されている。しかしながら特許文献１に開示された技術の目的は氷上摩擦力の向上であって、低発熱性、高耐摩耗性、高硬度、押出加工性を達成するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８８３０６号公報
【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、低発熱性、高耐摩耗性および高硬度を達成するとともに、押出加工性に優れたタイヤキャップトレッド用ゴム組成物およびそれを用い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】
【０００６】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定のジエン系ゴムにトランスポリイソプレンおよびシリカを特定量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とおりである。
１．天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムおよびイソプレンゴムから選択された少なくとも１種のジエン系ゴム１００質量部に対し、トランスポリイソプレンを０．５質量部〜３０質量部およびシリカを５０質量部超〜１００質量部配合してなることを特徴とするタイヤキャップトレッド用ゴム組成物。
２．ジエン系ゴム１００質量部中、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムが５０質量部以上の割合を占めることを特徴とする前記１に記載のタイヤキャップトレッド用ゴム組成物。
３．前記１または２に記載のタイヤキャップトレッド用ゴム組成物を使用した空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、特定のジエン系ゴムにトランスポリイソプレンおよびシリカを特定量配合することにより、低発熱性、高耐摩耗性および高硬度を達成するとともに、押出加工性に優れたタイヤキャップトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
図１は、乗用車用の空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
図１において、空気入りタイヤは左右一対のビード部１およびサイドウォール２と、両サイドウォール２に連なるトレッド３からなり、ビード部１、１間に繊維コードが埋設されたカーカス層４が装架され、カーカス層４の端部がビードコア５およびビードフィラー６の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。また、トレッド３においては、カーカス層４の外側に、ベルト層７がタイヤ１周に亘って配置されている。
以下に説明する本発明のゴム組成物は、上記のトレッド３におけるキャップ部に有用である。
【００１１】
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴム成分は、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）およびイソプレンゴム（ＩＲ）から選択された少なくとも１種が使用される。これらは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。
本発明の効果の点から、ジエン系ゴム１００質量部中、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）が５０質量部以上の割合を占めることが好ましく、ＳＢＲが６０質量部以上の割合を占めることがさらに好ましい。
【００１２】
（トランスポリイソプレン）
本発明で使用されるトランスポリイソプレンは、例えばトランス−１，４構造の含有量が６０％以上、好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上、特に好ましくは９８％以上のポリイソプレンを挙げることができる。
なお、トランスポリイソプレンは、市販されているものを利用することができ、例えば（株）クラレ製、ＴＰ−３０１（平均分子量２５万、トランス結合含有量９９重量％以上、融点６７℃）等を挙げることができる。
【００１３】
（充填剤）
本発明のタイヤキャップトレッド用ゴム組成物は、充填剤としてシリカを必須成分とする。シリカの種類としては、通常タイヤ用ゴム組成物に配合されるシリカ、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカ等を使用することができる。
シリカのＢＥＴ比表面積（ＩＳＯ５７９４／１に準拠して測定）は、好ましくは１００〜２５０ｍ２／ｇ、更に好ましくは１２０〜２２０ｍ２／ｇである。
また、その他の各種充填剤を配合することもできる。その他の充填剤としてはとくに制限されず、用途により適宜選択すればよいが、例えばカーボンブラック、無機充填剤等が挙げられる。無機充填剤としては、例えばクレー、タルク、炭酸カルシウム等を挙げることができる。中でもカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）（ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して測定）は、好ましくは５０〜１５０ｍ２／ｇ、更に好ましくは７０〜１５０ｍ２／ｇである。
なお、充填剤としてカーボンブラックを使用する場合、その配合割合は、シリカとの合計量として、ジエン系ゴム１００質量部に対し、５１〜１２０質量部であるのが好ましく、５５〜９０質量部がさらに好ましい。
【００１４】
（タイヤキャップトレッド用ゴム組成物の配合割合）
本発明のタイヤキャップトレッド用ゴム組成物は、上記特定のジエン系ゴム１００質量部に対し、トランスポリイソプレンを０．５質量部〜３０質量部およびシリカを５０質量部超〜１００質量部配合してなる。
トランスポリイソプレンの配合割合が０．５質量部未満であると、添加量が少なすぎて本発明の効果を達成することができない。逆に３０質量部を超えると、破断強度が低下するので好ましくない。
シリカの配合割合が５０質量部以下であると、硬度が低くなり、逆に１００質量部を超えると、加工性が低下するので好ましくない。
【００１５】
さらに好ましいトランスポリイソプレンの配合割合は、上記特定のジエン系ゴム１００質量部に対し２〜１５質量部である。
また、さらに好ましいシリカの配合割合は、上記特定のジエン系ゴム１００質量部に対し５０〜８０質量部である。
【００１６】
本発明のタイヤキャップトレッド用ゴム組成物には、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、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤキャップトレッド用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。
【００１７】
また本発明のタイヤキャップトレッド用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使用することができる。
【実施例】
【００１８】
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。
【００１９】
実施例１〜５および比較例１〜４
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、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分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物と加硫系をロールミルで混練し、タイヤキャップトレッド用ゴム組成物を得た。次に得られたタイヤキャップトレッド用ゴム組成物を所定の金型中で１６０℃で２０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた未加硫のゴム組成物および加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。
【００２０】
比重：ＪＩＳ Ｋ ６２６８に準拠して測定した。この値が小さいほどタイヤ軽量化の観点から好ましい。
ムーニービス：ＪＩＳ  Ｋ６３００に準拠し、１００℃で大ロータを用いて測定した。
Ｔ９５：ＪＩＳ Ｋ６３００−２に準拠してレオメータにより１６０℃にて９５％の加硫度に達する時間を測定した。この値が小さいほど加硫速度が速く良好であることを示す。
押出し肌：小型ゴム押出機を使用し、１００℃で押出すことにより測定した。
◎：表面が平滑、○：表面がほぼ平滑、△：表面に大きな凹凸ありとして評価した。
発熱性：ＪＩＳ  Ｋ６３９４に準拠して、（株）東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚの条件で６０℃におけるｔａｎδを測定した。比較例１を１００として、指数が小さいほど低発熱性に優れることを示す。
耐摩耗性：ランボーン摩耗試験機を用い、ＪＩＳ  Ｋ６２１４に準拠して摩耗体積減少量を測定した。比較例１で得られた値を１００として、指数が大きいほど耐摩耗性に優れていることを示す。
硬度：ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して２３℃で測定した。比較例１で得られた値を１００として、指数が大きいほど硬度が高いことを示す。
結果を表１に併せて示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
＊１：ＳＢＲ（日本ゼオン（株）製、Nipol 1502）
＊２：ＮＲ（ＲＳＳ＃３）
＊３：シリカ（UNITED SILICA INDUSTRIAL製、ULTRASIL VN-3G）
＊４：カーボンブラック（東海カーボン（株）製、シーストＦ）
＊５：トランスポリイソプレン（（株）クラレ製、ＴＰ−３０１（平均分子量２５万、トランス結合含有量９９重量％以上、融点６７℃）
＊６：ステアリン酸（日油(株)製、ビーズステアリン酸ＮＹ）
＊７：亜鉛華（正同化学工業（株）製、酸化亜鉛３種）
＊８：シランカップリング剤（エボニックデグッサジャパン製、Ｓｉ６９）
＊９：オイル（大内新興化学工業（株）製、サンノック）
＊１０：硫黄（細井化学工業（株）製、油処理硫黄）
＊１１：加硫促進剤（ＣＺ）（大内新興化学工業（株）製、ノクセラーＣＺ）
＊１２：加硫促進剤（ＤＰＧ）（住友化学（株）製、ソクシノールＤＧ）
【００２３】
上記の表１から明らかなように、実施例１〜３で調製されたタイヤキャップトレッド用ゴム組成物は、特定のジエン系ゴムにトランスポリイソプレンおよびシリカを特定量配合しているので、従来の代表的な比較例１に比べ、低発熱性、高耐摩耗性および高硬度が達成され、押出加工性も良好である。さらに、比重が低下し、加硫速度が速くなっている。
これに対し、比較例２は、シリカの配合割合が本発明で規定する下限未満であるので、硬度が低下した。
比較例３は、トランスポリイソプレンの配合割合が本発明で規定する上限を超えているので、耐摩耗性が低下する結果となった。
また、上記の表２から明らかなように、ＳＢＲおよびＮＲを併用した系であっても、トランスポリイソプレンを配合していない比較例４に比べ、実施例４は、低発熱性、高耐摩耗性および高硬度が達成され、押出加工性も良好である。さらに、比重が低下し、加硫速度が速くなっている。なお、ジエン系ゴム１００質量部中、ＳＢＲが５０質量部以上の割合を占める実施例５は、ＳＢＲが４０質量部である実施例４に比べ、比重が低下し、押出性がさらに良好となった。
【符号の説明】
【００２４】
１  ビード部
２  サイドウォール
３  トレッド
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
【図１】
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