(57)【要約】【課題】グリップ性能を損なうことなく、低転がり抵抗性と耐摩耗性を高度に両立することができるタイヤ用ゴム組成物、および、該ゴム組成物を用いたタイヤを提供する。【解決手段】ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、（Ａ）特定の酸化ジアルキルスズ（ＩＶ）０．１〜２０重量部、（Ｂ）特定のチウラム系合物０．１〜２０重量部および（Ｃ）カーボンブラックを含有し、酸化ジアルキルスズ（ＩＶ）（Ａ）およびチウラム系合物（Ｂ）の合計とカーボンブラック（Ｃ）との配合比率が０．０１〜０．２であるタイヤ用ゴム組成物、および、該ゴム組成物からなるトレッドを有する空気入りタイヤ。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、
（Ａ）化学式（１）：
【化１】
2004161851.tif 000009
（Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ炭素数が１２以下の炭化水素基）
で示される酸化ジアルキルスズ（ＩＶ）０．１〜２０重量部、
（Ｂ）化学式（２）：
【化２】
2004161851.tif 000010
（Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ炭素数が１２以下の炭化水素基）
で示されるチウラム系合物０．１〜２０重量部、および
（Ｃ）カーボンブラックを含有し、
酸化ジアルキルスズ（ＩＶ）（Ａ）およびチウラム系合物（Ｂ）の合計とカーボンブラック（Ｃ）との配合比率が０．０１〜０．２であるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
Ｒ１および／またはＲ２がｎ−ブチル基またはｎ−オクチル基である請求項１記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項３】
Ｒ３および／またはＲ４が２−エチルヘキシル基である請求項１または２記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のゴム組成物からなるトレッドを有するタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤに関する。詳しくは、グリップ性能を損なうことなく、低転がり抵抗性と耐摩耗性を高度に実現し得るタイヤを与えることのできるゴム組成物、および、該ゴム組成物をトレッドに用いたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤにおいて、その低転がり抵抗性と耐摩耗性は互いに背反する関係にあることが知られている。
【０００３】
たとえば、耐摩耗性を向上させる充填剤として、粒子径が小さいカーボンブラックが多く用いられている。しかしカーボンブラックの比表面積の増大に伴い、ヒステリシスロスが大きくなり、転がり抵抗が大きくなってしまう。
【０００４】
他方、転がり抵抗を小さくする充填剤として、含水ケイ酸が知られている。しかし、含水ケイ酸を用いた場合には、同程度の比表面積を有するカーボンブラックを用いた場合と比較して、ゴム組成物の貯蔵弾性率が小さく、そのためグリップ性能が劣る。貯蔵弾性率を高める方法としては、含水ケイ酸の増量あるいは比表面積の増大などが考えられるが、そうすると転がり抵抗が大きくなってしまう。
【０００５】
これらの問題点を解決すべく、従来から種々の提案がなされているが、低転がり抵抗性と耐摩耗性を高度に両立できるゴム組成物は、未だ存在しないのが現状である。
【０００６】
なお、従来技術において、高速操縦安定性の優れたタイヤを目的として、トレッドゴムに特定のチウラム化合物および／または特定のジチオカルバメート化合物と、特定の加硫促進剤とを配合することが知られている（たとえば、特許文献１参照）。しかし、このような先行技術では、転がり抵抗の低減および耐摩耗性の向上を両立させることについて記載されておらず、不充分であった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２６２９１６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、グリップ性能を損なうことなく、低転がり抵抗性と耐摩耗性を高度に両立することができるゴム組成物、および、該ゴム組成物を用いたタイヤを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために検討を行なったところ、ある特定の化合物を組み合わせて配合することにより、従来の方法で製造したタイヤに比べてグリップ性能を損なうことなく、低転がり抵抗性と耐摩耗性を高度に両立させ得ることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明は、
ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、
（Ａ）化学式（１）：
【００１１】
【化３】
2004161851.tif 000002
【００１２】
（Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ炭素数が１２以下の炭化水素基）
で示される酸化ジアルキルスズ（ＩＶ）０．１〜２０重量部、
（Ｂ）化学式（２）：
【００１３】
【化４】
2004161851.tif 000003
【００１４】
（Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ炭素数が１２以下の炭化水素基）
で示されるチウラム系合物０．１〜２０重量部、および
（Ｃ）カーボンブラックを含有し、
酸化ジアルキルスズ（ＩＶ）（Ａ）およびチウラム系合物（Ｂ）の合計とカーボンブラック（Ｃ）との配合比率が０．０１〜０．２であるタイヤ用ゴム組成物に関する。
【００１５】
前記ゴム組成物において、前記Ｒ１またはＲ２のいずれかまたはどちらもがｎ−ブチル基またはｎ−オクチル基であることが好ましい。
【００１６】
また、前記ゴム組成物において、前記Ｒ３、Ｒ４のいずれかまたはどちらもが２−エチルヘキシル基であることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明は、前記ゴム組成物をトレッドに用いたタイヤに関する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム成分に特定の化合物、すなわち（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を組み合わせて配合することにより、グリップ性能を損なうことなく、低転がり抵抗性と耐摩耗性を高度に両立させる。
【００１９】
前記ジエン系ゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）および／またはジエン系合成ゴムが用いられる。ここで、ジエン系合成ゴムとしては、たとえば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレン合成ゴム（ＩＲ）、アクロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、イソブチレン−イソプレンゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などがあげられる。これらのゴムは、単独で用いてもよく、あるいは２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００２０】
前記（Ａ）成分としては、化学式（１）で示される酸化ジアルキルスズ（ＩＶ）が用いられる。
【００２１】
【化５】
2004161851.tif 000004
【００２２】
ここで、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ炭素数が１２以下、好ましくは４〜８の炭化水素基である。炭素数が１２を超えると耐摩耗性が低下する傾向があり、炭素数が４未満では、転がり抵抗の低減効果が小さくなる傾向がある。最も好ましくは、Ｒ１および／またはＲ２は、ｎ−ブチル基またはｎ−オクチル基である。
【００２３】
かかる酸化ジアルキルスズ（ＩＶ）として、具体的には、酸化ジメチルスズ（ＩＶ）、酸化ジブチルスズ（ＩＶ）、酸化ジオクチルスズ（ＩＶ）などがあげられる。これらのなかでも、とくに酸化ジブチルスズ（ＩＶ）または酸化ジオクチルスズ（ＩＶ）が好ましい。
【００２４】
（Ａ）成分の配合量は、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、０．１〜２０重量部であり、好ましくは０．５〜１０重量部、とくに好ましくは１〜５重量部である。（Ａ）成分の配合量が０．１重量部未満では、その効果が表われにくく、逆に２０重量部を超えると転がり抵抗が大きくなる。
【００２５】
前記（Ｂ）成分としては、化学式（２）で示されるチウラム系化合物が用いられる。
【００２６】
【化６】
2004161851.tif 000005
【００２７】
ここで、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ炭素数が１２以下、好ましくは７〜１２の炭化水素基である。炭素数が１２を超えると転がり抵抗低減効果が小さくなり、炭素数が７未満でもゴム中での分散性が低下し、転がり抵抗低減効果が小さくなる傾向がある。最も好ましくは、Ｒ１および／またはＲ２は、２−エチルヘキシル基である。
【００２８】
かかるチウラム系化合物として、具体的には、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド、テトラキス（ｎ−オクチル）ジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィドなどがあげられる。これらのなかでも、とくにテトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィドが好ましい。
【００２９】
（Ｂ）成分の配合量は、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、０．１〜２０重量部であり、好ましくは０．５〜１０重量部、とくに好ましくは１〜５重量部である。（Ｂ）成分の配合量が０．１重量部未満では、その効果が表われにくく、逆に２０重量部を超えると耐摩耗性が低下する。
【００３０】
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の配合比率（Ａ）／（Ｂ）は、０．２〜５であることが好ましい。配合比率（Ａ）／（Ｂ）が０．２未満では耐摩耗性が低下する傾向があり、５を超えると転がり抵抗が大きくなる傾向がある。
【００３１】
前記（Ｃ）成分としては、カーボンブラックが用いられ、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、８０〜２８０ｍ２／ｇであることが好ましく、とくには１００〜２００ｍ２／ｇであることが好ましい。チッ素吸着比表面積が８０ｍ２／ｇ未満では耐摩耗性が低下する傾向があり、２８０ｍ２／ｇを超えると転がり抵抗が大きくなる傾向がある。
【００３２】
前記カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して１０〜２００重量部、さらには１５〜１５０重量部、とくには２０〜１００重量部であることが好ましい。１０重量部未満であると耐摩耗性が低下する傾向があり、２００重量部を超えると加工性が低く分散不良を起こし、転がり抵抗が大きくなる傾向がある。
【００３３】
前記（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）成分の配合比率（（Ａ）＋（Ｂ））／（Ｃ）は、０．０１〜０．２、好ましくは０．０２〜０．１５、より好ましくは０．０５〜０．１である。該配合比率が０．０１未満では転がり抵抗低減の効果が小さく、また０．２を超えると耐摩耗性が低下するだけでなく、転がり抵抗低減効果が小さくなる傾向がある。
【００３４】
さらに、本発明のタイヤ用ゴム組成物には、前記成分のほかにゴム工業で通常使用されている各種薬品、たとえば、シリカなどの補強用充填剤、硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤、各種シランカップリング剤、各種軟化剤、各種老化防止剤、ステアリン酸、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤などの添加剤を配合できる。
【００３５】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、タイヤの各部材、たとえばタイヤトレッドに使用する。
【００３６】
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて前記各種薬品を配合した本発明のゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのトレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成形機上にて通常の方法で成形し、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧してタイヤを得る。このようにして得られる本発明のタイヤは、低転がり抵抗および耐摩耗性のバランスにすぐれるものである。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これは本発明の目的を限定するものではない。
【００３８】
以下に、実施例および比較例で用いた各種薬品について説明する。
ＮＲ：テックビーハング製のＲＳＳ＃３
ＳＢＲ：住友化学工業（株）製のＳＢＲ１５０２
シリカ：日本シリカ工業（株）製のニプシールＶＮ３
シランカップリング剤：デグッサ製のシランカップリング剤Ｓｉ６９
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６Ｃ（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）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
（Ａ）成分
化合物▲１▼：酸化ジブチルスズ（ＩＶ）
化合物▲２▼：酸化ジオクチルスズ（ＩＶ）
（Ｂ）成分
化合物▲３▼：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＴＯＴ−Ｎ（テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド）
化合物▲４▼：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＴＢＴ−Ｎ（テトラブチルチウラムジスルフィド）
（Ｃ）成分
カーボンブラック：昭和キャボット（株）製のショウブラックＮ２２０（チッ素吸着比表面積：１２５ｍ２／ｇ）
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）
【００３９】
以下に加硫ゴムの評価方法について説明する。
（１）転がり抵抗
（株）上島製作所製スペクトロメーターを用いて、動的歪振幅１％、周波数１０Ｈｚ、温度６０℃の条件でｔａｎδを測定した。ｔａｎδの逆数の値について、実施例１〜４および比較例２〜５では比較例１を、比較例７では比較例６を、実施例５では比較例８を、それぞれ１００として指数表示した。数値が大きいほど転がり抵抗が低く、良好であることを示している。
【００４０】
（２）耐摩耗性
ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温、負荷荷重１．０ｋｇｆ、スリップ率３０％の条件で摩耗量を測定した。摩耗量の逆数を、実施例１〜４および比較例２〜５では比較例１を、比較例７では比較例６を、実施例５では比較例８を、それぞれ１００として指数表示をした。数値が大きいほど耐摩耗性が高いことを示している。
【００４１】
（３）グリップ性能
各実施例および比較例で得られたゴム組成物からなるトレッドを有するサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤを作製した。このタイヤを用いて、ドライアスファルト路面のテストコースにて実車走行を行ない、その際におけるグリップ性能（グリップ感、ブレーキ性能、トラクション性能）について、つぎの５段階のフィーリング評価を行なった。
５：非常に良好
４：良好
３：普通
２：やや劣る
１：劣る
【００４２】
実施例１〜５および比較例１〜８
表１〜３に示す各配合処方にしたがって混練り配合し、各種供試ゴム組成物を得た。これらの配合物を１７０℃で２０分間プレス加硫して加硫物を得て、これらについて各特性の試験を行なった。結果を表１〜３に示す。
【００４３】
【表１】
2004161851.tif 000006
【００４４】
【表２】
2004161851.tif 000007
【００４５】
【表３】
2004161851.tif 000008
【００４６】
表１、２および３の結果から、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を、（（Ａ）＋（Ｂ））／（Ｃ）が０．０１〜０．２の比率で配合した場合には、耐摩耗性を維持し、あるいは向上させながら、転がり抵抗を低減させ得ることがわかる（実施例１〜５）。
【００４７】
（（Ａ）＋（Ｂ））／（Ｃ）が０．０１未満では、ほとんど効果が得られず（比較例２）、また、０．２を超える場合には、耐摩耗性が大幅に低下することがわかる（比較例３および７）。
【００４８】
また（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを単独で使用すると、耐摩耗性が低下することがわかる（比較例４および５）。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、ある特定の化合物を組み合わせて特定の比率で配合することにより、従来の方法で製造されたタイヤに比べて、グリップ性能を低下させることなく、低転がり抵抗性と耐摩耗性を高度に両立させたタイヤトレッド用ゴム組成物、およびこれをトレッドに用いたタイヤを与えることができる。