(57)【要約】【課題】低い発熱性及び高い硬度を加硫後に兼備するゴム組成物、並びに、低い転がり抵抗及び高い操縦安定性を兼備する空気入りタイヤを提供する。【解決手段】天然ゴムと、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンを含んでなるブタジエンゴムとからなるゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が２０〜８０ｍ２／ｇのカーボンブラックを２５〜５０重量部配合してなるゴム組成物であって、前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンの配合量が、前記ゴム成分１００重量部に対して、１０〜５０重量部であり、そして加硫後の前記ゴム組成物において、６０℃において測定される損失正接ｔａｎδが０．０４〜０．０７であり、２０℃において測定される硬度が５５〜６２Ｈｓ（ＪＩＳ　Ａ）であることを特徴とするゴム組成物。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴムと、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンを含んでなるブタジエンゴムとからなるゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が２０〜８０ｍ２／ｇのカーボンブラックを２５〜５０重量部配合してなるゴム組成物であって、
前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンの配合量が、前記ゴム成分１００重量部に対して、１０〜５０重量部であり、そして
加硫後の前記ゴム組成物において、６０℃において測定される損失正接ｔａｎδが０．０４〜０．０７であり、２０℃において測定される硬度が５５〜６２Ｈｓ（ＪＩＳ　Ａ）である、
ことを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
トレッド部のタイヤ半径方向外側に配置されているキャップトレッド及びトレッド部のタイヤ半径方向内側に配置されているアンダートレッドを含んでなるトレッド部を有する空気入りタイヤであって、
請求項１に記載のゴム組成物が前記アンダートレッドにおいて使用されており、そして
前記アンダートレッドの厚みが０．５〜３．０ｍｍである、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム組成物、特に低い発熱性及び高い硬度を加硫後に兼備するゴム組成物に関する。また、本発明は、空気入りタイヤ、特に低い転がり抵抗及び高い操縦安定性を兼備する空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境保護及び経済性の両観点から、低燃費性を有する空気入りタイヤに対する要求が益々増大しており、かかる要求を満足することを目的として、トレッド部におけるアンダートレッドの容量を大きくすると共に、アンダートレッドを構成するゴム組成物におけるカーボンブラックの配合量を低減することによって、トレッド部の発熱性を抑制し、タイヤとしての転がり抵抗を抑制し、結果として、タイヤの低燃費性を高めることが、当該技術分野において行われてきた。
【０００３】
しかしながら、上記の如く、アンダートレッドを構成するゴム組成物におけるカーボンブラックの配合量を低減すると、アンダートレッドの硬度が低下し、結果として、トレッド部の剛性が低下して、タイヤとしての操縦安定性が低下する傾向があった。
【０００４】
従って、上記の如く二律背反の関係にある低燃費性及び操縦安定性（低発熱性及び硬度）を同時に達成し得るゴム組成物並びに空気入りタイヤに対する要求が当該技術分野において存在している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、低い発熱性及び高い硬度を加硫後に兼備するゴム組成物を提供することである。本発明の更なる目的は、低い転がり抵抗及び高い操縦安定性を兼備する空気入りタイヤを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、
天然ゴムと、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンを含んでなるブタジエンゴムとからなるゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が２０〜８０ｍ２／ｇのカーボンブラックを２５〜５０重量部配合してなるゴム組成物であって、
前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンの配合量が、前記ゴム成分１００重量部に対して、１０〜５０重量部であり、そして
加硫後の前記ゴム組成物において、６０℃において測定される損失正接ｔａｎδが０．０４〜０．０７であり、２０℃において測定される硬度が５５〜６２Ｈｓ（ＪＩＳ　Ａ）である、
ことを特徴とするゴム組成物、
によって達成される。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様として、
トレッド部のタイヤ半径方向外側に配置されているキャップトレッド及びトレッド部のタイヤ半径方向内側に配置されているアンダートレッドを含んでなるトレッド部を有する空気入りタイヤであって、
本発明に係る上記ゴム組成物が前記アンダートレッドにおいて使用されており、そして
前記アンダートレッドの厚みが０．５〜３．０ｍｍである、
ことを特徴とする空気入りタイヤ、
が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るゴム組成物は、
天然ゴムと、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンを含んでなるブタジエンゴムとからなるゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が２０〜８０ｍ２／ｇのカーボンブラックを２５〜５０重量部配合してなるゴム組成物であって、
前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンの配合量が、前記ゴム成分１００重量部に対して、１０〜５０重量部であり、そして
加硫後の前記ゴム組成物において、６０℃において測定される損失正接ｔａｎδが０．０４〜０．０７であり、２０℃において測定される硬度が５５〜６２Ｈｓ（ＪＩＳ　Ａ）である、
ことを特徴とするゴム組成物、
である。
【０００９】
上記ゴム成分において使用される天然ゴムは、当該技術分野において一般的に使用されるいずれの天然ゴム（ＮＲ）であってもよい。また、上記ゴム成分において使用されるブタジエンゴムは、上記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンを必須の構成成分として含んでなる、いずれのブタジエンゴムであってもよい。
【００１０】
すなわち、上記ブタジエンゴムは、上記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンのみからなるものであってもよく、又は、上記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンと他のポリブタジエンとを配合してなるものであってもよい。上記他のブタジエンゴムは、当該技術分野において一般的に使用されるいずれのブタジエンゴム（ＢＲ）に該当するものであってもよい。
【００１１】
上記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンは、当該技術分野において一般的に「ビニル・シス−ブタジエンゴム（ＶＣＲ）」と称されるものであり、より具体的には、ｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンのマトリックス中にシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンが分散されているものである。また、当該ＶＣＲの製造方法については、当該技術分野において周知であり、例えば、特開２０００−４４６３３号公報において開示されている。
【００１２】
上記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエン（ＶＣＲ）の配合量は、上記ゴム成分１００重量部に対して、１０〜５０重量部、好ましくは２０〜４０重量部であるのが望ましい。上記ＶＣＲの配合量が、上記ゴム成分１００重量部に対して、１０重量部未満である場合には、ＶＣＲを配合したことによる効果を得ることが困難となり、本発明に係るゴム組成物の加硫後の硬度が不十分となるので好ましくない。逆に、５０重量部を超える場合には、本発明に係るゴム組成物の加硫後の硬度が高くなり過ぎるので好ましくない。
【００１３】
本発明に係るゴム組成物において使用されるカーボンブラックは、２０〜８０ｍ２／ｇ、好ましくは２５〜５０ｍ２／ｇの窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）を有するものであるのが望ましい。尚、本明細書において規定される窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）は、ＡＳＴＭ−Ｄ３０３７−７８「窒素吸着によるカーボンブラック表面積処理標準法」の方法Ｃによる測定値である。上記窒素吸着比表面積（Ｎ２　ＳＡ）が２０ｍ２／ｇ未満である場合には、本発明に係るゴム組成物の加硫後の硬度が不十分となるので好ましくない。逆に、８０ｍ２／ｇを超える場合には、本発明に係るゴム組成物の加硫後の発熱性が高くなるので好ましくない。
【００１４】
また、本発明に係るゴム組成物において使用される上記カーボンブラックの配合量は、上記ゴム成分１００重量部に対して、２５〜５０重量部、好ましくは３５〜４５重量部であるのが望ましい。上記カーボンブラックの配合量が、上記ゴム成分１００重量部に対して、２５重量部未満である場合には、本発明に係るゴム組成物の加硫後の硬度が不十分となるので好ましくない。逆に、５０重量部を超える場合には、本発明に係るゴム組成物の加硫後の発熱性が高くなるので好ましくない。
【００１５】
本発明に係るゴム組成物には、更に、通常の加硫剤（例えば、硫黄）又は架橋剤、通常の加硫促進剤又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤（例えば、シリカ）、可塑化剤、軟化剤、及び／又はゴム配合技術分野において一般的に使用される他の各種添加剤を配合することができる。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。
【００１６】
本発明に係るゴム組成物は、加硫後に、６０℃において測定される損失正接ｔａｎδが０．０４〜０．０７、好ましくは０．０４〜０．０６であるのが望ましい。本発明に係るゴム組成物において上記損失正接ｔａｎδを０．０４未満とすることは、現在の当該技術分野における技術常識においては困難である。逆に、上記損失正接ｔａｎδが０．０７を超える場合には、本発明に係るゴム組成物の加硫後の低発熱性が不十分となるので好ましくない。
【００１７】
また、本発明に係るゴム組成物は、加硫後に、２０℃において測定される硬度が５５〜６２Ｈｓ（ＪＩＳ　Ａ）、好ましくは５７〜６２Ｈｓ（ＪＩＳ　Ａ）であるのが望ましい。上記硬度が５５未満である場合には、本発明に係るゴム組成物の加硫後の剛性が不十分となるので好ましくない。逆に、本発明に係るゴム組成物において、上記硬度が６２を超える場合、剛性は十分であるが、却ってタイヤの乗り心地が悪化するので好ましくない。
【００１８】
本発明に係る更なる態様において、トレッド部のタイヤ半径方向外側に配置されているキャップトレッド及びトレッド部のタイヤ半径方向内側に配置されているアンダートレッドを含んでなるトレッド部を有する空気入りタイヤであって、本発明に係る上記ゴム組成物が前記アンダートレッドにおいて使用されていることを特徴とする空気入りタイヤが提供される。
【００１９】
本発明に係る空気入りタイヤにおける上記アンダートレッドの厚みは、０．５〜３．０ｍｍ、好ましくは１．０〜２．０ｍｍであるのが望ましい。上記アンダートレッドの厚みが０．５ｍｍ未満である場合には、本発明に係る上記ゴム組成物を上記アンダートレッドにおいて使用したことによる効果を得ることが困難となり、本発明に係る空気入りタイヤにおけるタイヤとしての低発熱性が不十分となり、転がり抵抗が大きくなるため、低燃費性を実現することができないので好ましくない。逆に、上記アンダートレッドの厚みが３．０ｍｍを超える場合には、本発明に係る空気入りタイヤにおけるタイヤとしての剛性が不十分となるので好ましくない。
【００２０】
以下に記載する実施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は、これらの例に限定されるものではない。
【００２１】
【実施例】
実施例
配合成分
後述する試験片の調製において使用される各種配合成分を以下に列記する。
【００２２】
天然ゴム（ＮＲ）：ＳＴＲ−２０
ブタジエンゴム（ＢＲ）：日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ　ＢＲ−１２２０」
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）：日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ　１５０２」
ビニル・シス−ブタジエンゴム（ＶＣＲ）：宇部興産株式会社製「ビニルシスラバー　ＶＣＲ４１２」（シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンで変性されたｃｉｓ−１，４−ポリブタジエン）
カーボンブラック（ＣＢ）：昭和キャボット株式会社製「ショウブラックＮ５５０」（ＦＥＦ）（窒素吸着比表面積＝４２ｍ２／ｇ）
【００２３】
ステアリン酸：日本油脂株式会社製「ビーズステアリン酸」
亜鉛華：正同化学工業株式会社製「酸化亜鉛　３種」
老化防止剤（６ＰＰＤ）：住友化学工業株式会社製「アンチゲン　６Ｃ」（Ｎ−フェニル−Ｎ’−１，３−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミン）
プロセスオイル：昭和シェル石油株式会社製「デソレックス　３号」
硫黄：鶴見化学工業株式会社「金華印５％油入微粉硫黄」
加硫促進剤（ＴＢＢＳ）：大内新興化学工業株式会社製「ノクセラー　ＮＳ−Ｐ」（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
【００２４】
試験片Ｖ−３５、４５、及び５５、Ｂ−３５、４５、及び５５、並びにＳ−３５、４５、及び５５の調製
以下の表Ｉに示す硫黄及び加硫促進剤以外の成分を、以下の表Ｉに示す配合量で、バンバリーミキサーで混合し、１６５±５℃に達したときにマスターバッチを放出した。このマスターバッチに、以下の表Ｉに示す配合量の硫黄及び加硫促進剤を添加し、８インチのオープンロールで混練して、試験片Ｖ−３５、４５、及び５５、Ｂ−３５、４５、及び５５、並びにＳ−３５、４５、及び５５のためのゴム組成物を得た。次に、これらのゴム組成物を、１５×１５×０．２ｃｍの金型中で１６０℃において１５分間プレス加硫して、目的とする各種試験片を調製した。
【００２５】
【表１】
2004059740.tif 000002
【００２６】
各種試験片の加硫物性の測定
上記各種試験片の各種加硫物性を、以下の試験方法に従って測定した。
【００２７】
１）損失正接ｔａｎδ：
粘弾性スペクトロメーター（（株）東洋精機製作所製）を用いて、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、雰囲気温度６０℃において、上記各種試験片についての損失正接ｔａｎδを測定した。この測定値が小さいほど、加硫後のゴム組成物の発熱が小さい（低発熱性が良好である）。尚、上記の表Ｉにおいては、この６０℃における損失正接ｔａｎδを「ｔａｎδ＠６０℃」と略記する。
【００２８】
２）硬度：
上記各種試験片について、２０℃において、ＪＩＳ　Ｋ６２５３に準拠して、スプリング式Ａ型における硬度（Ｈｓ）を測定した。この測定値が高いほど、加硫後のゴム組成物の硬度が高い（剛性が高い）ことを意味する。尚、上記の表Ｉにおいては、この２０℃における硬度（Ｈｓ）を「Ｈｓ＠２０℃」と略記する。
【００２９】
各加硫物性の測定結果の評価
上記各種試験片についての、上記１）及び２）の各加硫物性の測定結果は、上記表Ｉ及び図１に示すグラフに示されている。
【００３０】
試験片Ｖ−３５は、７０重量部の上記天然ゴム（ＮＲ）及び３０重量部の上記ビニル・シス−ブタジエンゴム（ＶＣＲ）からなるゴム成分１００重量部に対して、上記カーボンブラック（ＣＢ）を３５重量部配合してなる本発明に係るゴム組成物を使用して調製した試験片である。ＣＢの配合量を３５重量部という低い配合量に抑えると同時に、３０重量部のＶＣＲを配合したことにより、損失正接ｔａｎδを０．０５５という低いレベルに抑えつつ、硬度Ｈｓを５７という十分なレベルに維持することができた。
【００３１】
かかるゴム組成物を空気入りタイヤのトレッド部におけるアンダートレッドに使用することにより、低い転がり抵抗（良好な低燃費性）及び高い操縦安定性を兼備する空気入りタイヤを提供することができる。
【００３２】
試験片Ｖ−４５及びＶ−５５は、ＣＢの配合量を、それぞれ、４５重量部及び５５重量部に増大させたことを除き、上記試験片Ｖ−３５において使用したゴム組成物と同じ組成を有する、比較用のゴム組成物を使用して調製した試験片である。ＣＢの配合量を増大させたことにより、硬度Ｈｓが、それぞれ、６２及び６６に増大したものの、損失正接ｔａｎδも、それぞれ、０．０８０及び０．１１０に増大した。
【００３３】
かかるゴム組成物を空気入りタイヤのトレッド部におけるアンダートレッドに使用すると、高い操縦安定性を有するものの、転がり抵抗が高いために、低燃費性が不十分な空気入りタイヤとなってしまう。
【００３４】
一方、試験片Ｂ−５５、Ｂ−４５、及びＢ−３５は、７０重量部の上記天然ゴム（ＮＲ）及び３０重量部の上記ブタジエンゴム（ＢＲ）からなるゴム成分１００重量部に対して、上記カーボンブラック（ＣＢ）を、それぞれ、５５重量部、４５重量部、及び３５重量部配合してなる、比較用のゴム組成物を使用して調製した試験片である。ＣＢの配合量が減少するにつれて、損失正接ｔａｎδが、それぞれ、０．１００、０．０７５、及び０．０５０と低下したものの、硬度Ｈｓも、それぞれ、６２、５８、及び５４と低下した。
【００３５】
かかるゴム組成物を空気入りタイヤのトレッド部におけるアンダートレッドに使用すると、例えば、試験片Ｂ−５５を調製するために使用したゴム組成物においては、高い操縦安定性を有するものの、転がり抵抗が高いために、低燃費性が不十分な空気入りタイヤとなり、試験片Ｂ−３５を調製するために使用したゴム組成物においては、低い転がり抵抗（良好な低燃費性）を有するものの、操縦安定性が不十分な空気入りタイヤとなってしまう。
【００３６】
更に、試験片Ｓ−５５、Ｓ−４５、及びＳ−３５は、７０重量部の上記天然ゴム（ＮＲ）及び３０重量部の上記スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）からなるゴム成分１００重量部に対して、上記カーボンブラック（ＣＢ）を、それぞれ、５５重量部、４５重量部、及び３５重量部配合してなる、比較用のゴム組成物を使用して調製した試験片である。上記試験片Ｂ−５５、Ｂ−４５、及びＢ−３５と同様に、ＣＢの配合量が減少するにつれて、損失正接ｔａｎδが、それぞれ、０．１０５、０．０８５、及び０．０６０と低下したものの、硬度Ｈｓも、それぞれ、６３、５９、及び５４と低下した。
【００３７】
かかるゴム組成物を空気入りタイヤのトレッド部におけるアンダートレッドに使用すると、上記試験片Ｂ−５５、Ｂ−４５、及びＢ−３５と同様に、例えば、試験片Ｓ−５５を調製するために使用したゴム組成物においては、高い操縦安定性を有するものの、転がり抵抗が高いために、低燃費性が不十分な空気入りタイヤとなり、試験片Ｓ−３５を調製するために使用したゴム組成物においては、低い転がり抵抗（良好な低燃費性）を有するものの、操縦安定性が不十分な空気入りタイヤとなってしまう。
【００３８】
【発明の効果】
上述の如く、本発明に従って、天然ゴムと、特定の配合量のＶＣＲを含んでなるブタジエンゴムとからなるゴム成分に対して、特定のカーボンブラックを配合することにより、低い損失正接ｔａｎδ及び高い硬度Ｈｓを加硫後に有するゴム組成物を提供することができる。また、本発明に係るゴム組成物をトレッド部におけるアンダートレッドにおいて使用することにより、低い転がり抵抗（良好な低燃費性）及び高い操縦安定性を兼備する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】
【図１】実施例において調製及び評価した各種試験片Ｖ−３５、４５、及び５５、Ｂ−３５、４５、及び５５、並びにＳ−３５、４５、及び５５における、損失正接ｔａｎδと硬度Ｈｓとの関係を示すグラフである。
【図１】
2004059740.tif 000003