(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００質量部に対し、ジスチレン化フェノールまたはトリスチレン化フェノールを主成分とするスチレン化フェノール化合物を０．５〜２０質量部およびシリカを９０〜１８０質量部配合し、前記ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度（Ｔｇ）が−１００℃以上−６０℃未満であり、
前記ジエン系ゴムが、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを含有する
ことを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のゴム組成物をキャップトレッドに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、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、経時による物性変化を抑制するとともに、スノー性能およびウェット性能をいずれも向上させ得る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】
主にヨーロッパで使用されるウィンター用タイヤには、積雪路面での操縦安定性（スノー性能）およびウェット路面でのグリップ性能（ウェット性能）を共に向上させることが求められている。ウェット性能を高めるためには、例えばガラス転移温度（Ｔｇ）の高いポリマーをゴム組成物に配合する手法があるが、このような手法では、スノー性能が悪化してしまう。
また、スノー性能およびウェット性能を維持するには、経時による物性変化、とくにこれら性能に大きく影響を及ぼす硬度が経時により変化しないことも求められる。
【０００３】
なお下記特許文献１には、ゴム材料を特定構造のメチレンビス（アルキルスルフィド）およびフェノール系酸化防止剤等から選ばれる劣化防止剤とを混合する技術が開示されている。しかし特許文献１には、下記で説明する本発明のスチレン化フェノール化合物については開示も示唆もない。また、特定のスチレン化フェノール化合物を用いて経時による物性変化を抑制するとともにスノー性能およびウェット性能を同時に改善しようとする技術思想は何ら開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平８−２６１７８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、経時による物性変化を抑制するとともに、スノー性能およびウェット性能をいずれも向上させ得る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、特定の平均Ｔｇを有するジエン系ゴムに対し、特定のスチレン化フェノール化合物およびシリカを特定量でもって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。
【０００７】
１．ジエン系ゴム１００質量部に対し、ジスチレン化フェノールまたはトリスチレン化フェノールを主成分とするスチレン化フェノール化合物を０．５〜２０質量部およびシリカを９０〜１８０質量部配合し、前記ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度（Ｔｇ）が−１００℃以上−６０℃未満であることを特徴とするゴム組成物。
２．前記ジエン系ゴムが、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを含有することを特徴とする前記１に記載のゴム組成物。
３．前記１または２に記載のゴム組成物をキャップトレッドに使用した空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、特定の平均Ｔｇを有するジエン系ゴムに対し、特定のスチレン化フェノール化合物およびシリカを特定量でもって配合したので、経時による物性変化を抑制するとともに、スノー性能およびウェット性能をいずれも向上させ得る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。
【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】
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴムは、ゴム組成物に配合することができる任意のジエン系ゴムを用いることができ、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、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）、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、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。中でも本発明の効果向上の観点から、ＳＢＲを配合するのが好ましい。ＳＢＲの配合量は、ジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに、２０〜６０質量部であるのが好ましい。
また本発明で使用されるジエン系ゴムは、平均ガラス転移温度（平均Ｔｇ）が−１００℃以上−６０℃未満であることが必要である。平均Ｔｇ−１００℃未満であると、ウェット性能が悪化する。逆に−６０℃以上であると、経時により物性が変化し、またスノー性能が悪化する。平均Ｔｇは、ガラス転移温度の平均値であり、各ジエン系ゴムのガラス転移温度と各ジエン系ゴムの配合割合から平均値として算出することができる。
【００１１】
（スチレン化フェノール化合物）
スチレン化フェノール化合物は、下記式で表すことができる。
【００１２】
【化１】
0006443015.tif 000002
【００１３】
本発明で使用されるスチレン化フェノール化合物は、ｎが２であるジスチレン化フェノールまたはｎが３であるトリスチレン化フェノールを主成分とする。本発明で使用されるスチレン化フェノール化合物は、公知の製造方法により製造することができ、また商業的に入手も可能である、市販品としては、例えば三光（株）製ＳＰ−２４（ジスチレン化フェノールを主成分とする）、ＴＳＰ（トリスチレン化フェノールを主成分とする）等が挙げられる。
【００１４】
一般的に製造されたスチレン化フェノール化合物は、フェノール１モルに対してスチレン１モルが付加したモノスチレン化フェノール（上記式中、ｎ＝１）；フェノール１モルに対してスチレン２モルが付加したジスチレン化フェノール（上記式中、ｎ＝２）；フェノール１モルに対してスチレン３モルが付加したトリスチレン化フェノール（上記式中、ｎ＝３）；およびその他の成分の混合物となる。本発明では、これらのスチレン化フェノール化合物のうち、主成分としてジスチレン化フェノールおよびトリスチレン化フェノールを使用する。上述のように製造されたスチレン化フェノール化合物は、主に、モノ、ジおよびトリ体の混合物であるので、本発明で使用されるスチレン化フェノール化合物は、モノ体がある程度存在することができる。したがって本発明で言う、「ジスチレン化フェノールまたはトリスチレン化フェノールを主成分とする」とは、ジスチレン化フェノールまたはトリスチレン化フェノールが全体の５０モル％以上、好ましくは６０モル％以上、さらに好ましくは６５モル％以上を占めることを意味し、それ以外の成分としてモノスチレン化フェノールやその他の成分（例えばテトラ体あるいはそれ以上の付加物のスチレン化フェノール化合物）が含まれていてもよい。
【００１５】
なお、上記式におけるスチレン部位は、スチレンの誘導体であってもよい。例えば、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、１，３−ジメチルスチレン等が挙げられる。
【００１６】
（シリカ）
本発明で使用されるシリカとしては、乾式シリカ、湿式シリカ、コロイダルシリカおよび沈降シリカなど、従来からゴム組成物において使用することが知られている任意のシリカを単独でまたは２種以上組み合わせて使用できる。
なお本発明では、本発明の効果がさらに向上するという観点から、シリカのＣＴＡＢ比表面積（ＪＩＳ Ｋ６２１７−３）は、５０〜３００ｍ２／ｇであるのが好ましく、１００〜２５０ｍ２／ｇであるのがさらに好ましい。
【００１７】
（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、ジスチレン化フェノールまたはトリスチレン化フェノールを主成分とするスチレン化フェノール化合物を０．５〜２０質量部およびシリカを９０〜１８０質量部配合することを特徴とする。
前記スチレン化フェノール化合物の配合量が０．５質量部未満であると、配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に２０質量部を超えると操縦安定性が悪化する。
シリカの配合量が９０質量部未満であると、ウェット性能が悪化し、逆に１８０質量部を超えると、スノー性能が悪化する。
さらに好ましい前記スチレン化フェノール化合物の配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、1〜18質量部であり、とくに好ましい前記スチレン化フェノール化合物の配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、2〜15質量部である。
さらに好ましい前記シリカの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、９０〜１５０質量部である。
【００１８】
（その他成分）
本発明におけるゴム組成物には、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；酸化亜鉛、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウムのような各種充填剤；老化防止剤；可塑剤などの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。
【００１９】
また本発明の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適しており、トレッド、とくにキャップトレッドに適用するのがよい。
【実施例】
【００２０】
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。
【００２１】
標準例１、実施例１〜２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、加硫促進剤と硫黄を除く成分を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、ゴムをミキサー外に放出して室温冷却させた。ついで、同バンバリーミキサーにて加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１６０℃、２０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で加硫ゴム試験片の物性を測定した。
【００２２】
経時での硬度変化：リュプケJIS硬度の老化試験を実施することにより測定した。結果は、標準例１を１００として指数で示した。この値が小さいほど、経時での硬度変化が抑制されていることを意味する。
スノー性能：各種加硫ゴム試験片をトレッドに組み込んだタイヤサイズ１７５／７０Ｒ １３の空気入りタイヤを、１３×５Ｊのリムに組み付け、空気圧２００ｋＰａを充填し、試験車両（国産１５００ｃｃセダンＦＲ車）に装着した。気温−１１℃、雪温−９℃の圧雪路面上において、初速度４０ｋｍ／時間からの制動距離を測定した。結果は、標準例１を１００として指数で示した。この値が大きいほど、スノー性能に優れることを意味する。
ウェット性能：上記試験車両を使用し、散水したアスファルト路面上で初速度１００ｋｍ／時間からの制動距離を測定した。結果は、標準例１を１００として指数で示した。この値が大きいほど、ウェット性能に優れることを意味する。
結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
0006443015.tif 000003
【００２４】
＊１：ＳＢＲ−１（日本ゼオン（株）製NS616、Ｔｇ＝-23℃）
＊２：ＳＢＲ−２（日本ゼオン（株）製Nipol NS460、Ｔｇ＝-27℃）
＊３：ＢＲ（日本ゼオン（株）製BR1220、Ｔｇ＝-105℃）
＊４：シリカ（ローディア社製ＺＥＯＳＩＬ １１６５ＭＰ、ＣＴＡＢ比表面積＝１５９ｍ２／ｇ）
＊５：カーボンブラック（キャボットジャパン（株）製Ｎ３３９）
＊６：シランカップリング剤（エボニック社製Ｓｉ６９）
＊７：酸化亜鉛（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊８：ステアリン酸（日油（株）製ビーズステアリン酸）
＊９：オイル（昭和シェル石油（株）製エキストラクト４号Ｓ）
＊１０：スチレン化フェノール化合物−１（三光（株）製ＳＰ−２４。モノスチレン化フェノール０モル％、ジスチレン化フェノール６０モル％以上、トリスチレン化フェノール４０モル％以下）
＊１１：スチレン化フェノール化合物−２（三光（株）製ＴＳＰ。モノスチレン化フェノール０モル％、ジスチレン化フェノール３０モル％以下、トリスチレン化フェノール６５モル％以上）
＊１２：スチレン化フェノール化合物−３（三光（株）製ＳＰ−Ｆ。モノスチレン化フェノール６５モル％以上、ジスチレン化フェノール３２モル％以下、トリスチレン化フェノール１モル％以下）
＊１３：硫黄（鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄、硫黄含有量＝９５．２４質量％）
＊１４：加硫促進剤−１（大内新興化学工業（株）製ノクセラーＣＺ−Ｇ）
＊１５：加硫促進剤−２（Flexsys社製Perkacit DPG）
【００２５】
上記の表１の結果から明らかなように、実施例１〜２で得られたゴム組成物は、特定の平均Ｔｇを有するジエン系ゴムに対し、特定のスチレン化フェノール化合物およびシリカを特定量でもって配合したので、従来の代表的な標準例１に対し、経時による物性変化が抑制されているとともに、スノー性能およびウェット性能がいずれも向上している。
これに対し、比較例１は、モノスチレン化フェノールを主成分とするスチレン化フェノール化合物を使用しているので、ウェット性能が低下した。
比較例２は、シリカの配合量が本発明で規定する下限未満であるので、経時での物性変化が観察され、またウェット性能が悪化した。
比較例３は、シリカの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、スノー性能が悪化した。
比較例４は、ジエン系ゴムの平均Ｔｇが本発明で規定する上限を超えているので、経時での物性変化が観察され、またスノー性能が悪化した。