(57)【要約】【課題】低燃費でかつグリップ性能を高めたタイヤ用ゴム組成物を提供する。【解決手段】末端変性ＳＢＲ１０〜５０重量部及びＴｇが−３５℃未満のジエン系ゴム５０〜９０重量部からなるジエン系ゴム１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が７０〜９０ｍ2／ｇのカーボンブラック２５〜７０重量部、ＣＴＡＢ吸着比表面積が９５〜１７５ｍ2／ｇで、ＢＥＴ比表面積が１８０ｍ2／ｇ以下のシリカ０〜５０重量部、極性官能基を有する脂環族石油樹脂１〜２０重量部、及びα−ピネン、β−ピネン、ジペンテン及びリモネンから選ばれる少なくとも一種のテルペンと芳香族化合物を重合させて得られる芳香族変性テルペン樹脂１〜３５重量部を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】
末端変性ＳＢＲ１０〜５０重量部及びＴｇが−３５℃未満のジエン系ゴム５０〜９０重量部からなるジエン系ゴム１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が７０〜９０ｍ2／ｇのカーボンブラック２５〜７０重量部、ＣＴＡＢ吸着比表面積が９５〜１７５ｍ2／ｇで、ＢＥＴ比表面積が１８０ｍ2／ｇ以下のシリカ０〜５０重量部、極性官能基を有する脂環族石油樹脂１〜２０重量部、及びα−ピネン、β−ピネン、ジペンテン及びリモネンから選ばれる少なくとも一種のテルペンと芳香族化合物を重合させて得られる芳香族変性テルペン樹脂１〜３５重量部を配合してなるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
前記末端変性ＳＢＲの末端変性基が、水酸基、Ｎ−アルキル置換アミノケトン基、Ｎ−アルキル置換アミノチオケトン基である、請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項３】
前記脂環族石油樹脂が有する極性置換基が、エステル基、水酸基、及びカルボキシル基から選ばれる少なくとも一つである、請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項４】
前記芳香族変性テルペン樹脂の変性に使われる芳香族化合物が、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、インデンから選ばれる少なくとも一つである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の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、低燃費でかつグリップ性能を高めたタイヤ用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境の悪化を懸念する風潮から、環境に配慮したタイヤが求められている。環境に配慮したタイヤに必要な性能としては、低燃費であることが最も重要であるが、同時に高いグリップ性能をも満たすことが必要である。しかしながら、これら二つの性能は相反するものであるため、その両立は、一般的に難しいものとされている。
【０００３】
従来、タイヤの低燃費性を向上させるために、末端変性ジエン系ゴムを用いることが以下の特許文献１に提案され、また、タイヤのグリップ性能を高めるために、末端変性ＳＢＲ樹脂や変性した石油樹脂などを配合することが以下の特許文献２〜４に提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３６３０３号公報
【特許文献２】特開平６−６５４１８号公報
【特許文献３】特開２００３−２５３０５１号公報
【特許文献４】特開２００６−１９９９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では、転がり抵抗の低減を図りながら、同時にウェットグリップ性能を向上させ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】
【０００６】
本発明によれば、末端変性ＳＢＲ１０〜５０重量部及びＴｇが−３５℃未満のジエン系ゴム５０〜９０重量部からなるジエン系ゴム１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が７０〜９０ｍ2／ｇのカーボンブラック２５〜７０重量部、ＣＴＡＢ吸着比表面積が９５〜１７５ｍ2／ｇで、ＢＥＴ比表面積が１８０ｍ2／ｇ以下のシリカ０〜５０重量部、極性官能基を有する脂環族石油樹脂１〜２０重量部、及びα−ピネン、β−ピネン、ジペンテン及びリモネンから選ばれる少なくとも一種のテルペンと芳香族化合物を重合させて得られる芳香族変性テルペン樹脂１〜３５重量部を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、低燃費性能と高グリップ性能を同時に満たすタイヤのゴム配合について鋭意探求していたところ、この度、前記配合のゴム組成物とすることにより、その実現が図られたものである。
【０００８】
即ち、本発明によれば、所定の末端変性ＳＢＲ及びＴｇが−３５℃未満のジエン系ゴムからなるジエン系ゴムに対して、所定の窒素吸着比表面積を有するカーボンブラック、所定のＣＴＡＢ吸着比表面積、ＢＥＴ比表面積を有するシリカ、所定の極性官能基を有する脂環族石油樹脂、及び所定の芳香族変性テルペン樹脂をそれぞれ所定量配合してなるタイヤ用ゴム組成物を得ることによって、上記低燃費性と高グリップ性能との両立が図られたタイヤ用ゴム組成物としたものである。
【０００９】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に用いられるジエン系ゴムとしては、Ｔｇが−３５℃未満のジエン系ゴム、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−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）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムなどが単独で、あるいは二種以上のブレンドゴムとして使われる。これらのジエン系ゴムは、全ゴム成分中５０〜９０重量部、好ましくは５５〜８５重量部の配合量で使用される。
【００１０】
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物の上記ジエン系ゴムに配合して用いられる末端変性ＳＢＲとしては、ＳＢＲの分子末端部分に水酸基、Ｎ−アルキル置換アミノケトン基、又はＮ−アルキル置換アミノチオケトン基を導入した末端変性ＳＢＲが有効に使用される。かかる末端変性ＳＢＲをジエン系ゴムに配合することによって、カーボンブラックやシリカの分散性が良好となり、ゴム組成物のウェットグリップ性能が向上する。当該末端変性ＳＢＲは、全ゴム成分中１０〜５０重量部、好ましくは１５〜４５重量部の配合量で使用される。この配合量が１０重量部未満では、所望のウェットグリップ性能が得られないので好ましくなく、逆に５０重量部を超えると、転がり抵抗を増大させることになるので好ましくない。
【００１１】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に使用されるカーボンブラックとしては、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準じて測定した窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が７０〜９０ｍ2／ｇであるカーボンブラックが、２５〜７０重量部、好ましくは３０〜６５重量部の配合量で用いられる。Ｎ2ＳＡがこの範囲にあるカーボンブラックを用いると、本発明のタイヤ用ゴム組成物における転がり抵抗の低減が可能となるので好ましい。この配合量が２５重量部未満であると、ゴムの補強性が不十分となり、逆に７０重量部を超えると、転がり抵抗の悪化をまねくので好ましくない。
【００１２】
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物に使用されるシリカとしては、ＪＩＳ Ｋ６２１７−３に準じて測定したＣＴＡＢ吸着比表面積が９５〜１７５ｍ2／ｇであり、ＡＳＴＭ Ｄ１９９３−０３に準じて測定したＢＥＴ比表面積が１８０ｍ2／ｇ以下、好ましくは２０〜１７５ｍ2／ｇであるシリカが、０〜５０重量部、好ましくは０〜４５重量部の配合量で用いられる。ＣＴＡＢ吸着比表面積及びＢＥＴ比表面積がこの範囲にあるシリカを用いると、本発明のタイヤ用ゴム組成物における転がり抵抗の低減が可能となるので好ましい。シリカの配合量が５０重量部を超えると、転がり抵抗が増大するため好ましくない。
【００１３】
本発明のタイヤ用ゴム組成物に配合して用いられる極性官能基を有する脂環族石油樹脂としては、エステル基、水酸基、カルボキシル基のような極性官能基を有する脂環族石油樹脂が有効に使用される。かかる極性官能基を有する脂環族石油樹脂をジエン系ゴムに配合することによって、極性の高いシリカの分散性が一層良好となり、ゴム組成物のウェットグリップ性能が向上する。当該極性官能基を有する脂環族石油樹脂は、１〜２０重量部、好ましくは３〜１５重量部の配合量で使用される。この配合量が１重量部未満では、所望のウェットグリップ性能が得られないので好ましくなく、逆に２０重量部を超えると、転がり抵抗を悪化させることになるので好ましくない。
【００１４】
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物に配合して用いられる芳香族変性テルペン樹脂としては、α−ピネン、β−ピネン、ジペンテン、リモネンなどのテルペンと、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、インデンなどの芳香族化合物とを重合させて得られる芳香族変性テルペン樹脂が有効に使用される。かかる芳香族変性テルペン樹脂をジエン系ゴムに配合することによって、当該樹脂とジエン系ゴムとの相溶性が一層良好となるため、ゴム組成物のウェットグリップ性能が向上する。当該芳香族変性テルペン樹脂は、１〜３５重量部、好ましくは３〜３０重量部の配合量で使用される。この配合量が１重量部未満では、所望のウェットグリップ性能が得られないので好ましくなく、逆に３５重量部を超えると、転がり抵抗が増加するため好ましくない。
【００１５】
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、更に、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、老化防止剤、シランカップリング剤などのタイヤ用ゴム組成物に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、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。
【実施例】
【００１６】
以下、実施例及び比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の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。
【００１７】
サンプルの調製
表１に示す配合（重量部）に従って、硫黄及び加硫促進剤を除くゴム、カーボンブラックなどの各配合成分を１.７ＬのＢ型バンバリーミキサーに装填して５分間混合し、得られたマスターバッチに対し、硫黄と加硫促進剤を配合してオープンロールにて混練することでゴム組成物を得た。次いで、このゴム組成物を所定の金型中で、１６０℃、２０分間プレス加硫して試験サンプル（ゴムシート）を作製し、以下の試験に供した。
【００１８】
試験方法
１）ウェットグリップ性能：  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＝１０％、振幅＝±２％、周波数＝２０Ｈｚの条件下でｔａｎδ（０℃）を測定し、この値をもってウェットグリップ性能を評価した。結果は、比較例１を１００として指数で示した。指数が大きい程、ウェットグリップ性能が良好であることを示す。
２）転がり抵抗性：  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＝１０％、振幅＝±２％、周波数＝２０Ｈｚの条件下でｔａｎδ（６０℃）を測定し、この値をもって転がり抵抗性を評価した。結果は、比較例１を１００として指数で示した。指数が小さい程、転がり抵抗性が良好であることを示す。
【００１９】
実施例１〜３及び比較例１〜６
結果を、表１に示す。
【表１】
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【００２０】
１）：ＮｉｐｏｌＮＳ６１６      （日本ゼオン製）
２）：ＮｉｐｏｌＮＳ１１６      （日本ゼオン製）
３）：Ｎｉｐｏｌ１５０２        （日本ゼオン製）
４）：シーストＮ                （東海カーボン製）
５）：シースト７ＨＭ            （東海カーボン製）
６）：ＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ３Ｇ  （デグッサ製）
７）：ＮｉｐｓｉｌＡＱ          （東ソー・シリカ製）
８）：ＹＳレジンＴＯ１２５      （ヤスハラケミカル製）
９）：ＹＳレジンＰＸ２００      （ヤスハラケミカル製）
１０）：Ｑｕｉｎｔｏｎｅ１５００（日本ゼオン製）
１１）：マルカレッツＭ−８９０Ａ（丸善石油化学製）
１２）：酸化亜鉛３種            （正同化学工業製）
１３）：ビーズステアリン酸ＹＲ  （日本油脂製）
１４）：サントフレックス６ＰＰＤ（フレキシス製）
１５）：サンノック              （大内新興化学工業製）
１６）：Ｓｉ６９                （デグッサ製）
１７）：金華印油入微粉硫黄      （鶴見化学工業製）
１８）：ノクセラーＣＺ−Ｇ      （大内新興化学工業製）
【００２１】
表１の結果によれば、本発明によるゴム組成物では、ウェットグリップ性能及び転がり抵抗が共に向上し、これらの両立が図られていることが判る。