(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴムおよび／または合成イソプレンゴムを６０〜１００質量部およびブタジエンゴムを０〜４０質量部含むジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００〜１８０ｍ２／ｇのカーボンブラックを４０〜７０質量部および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質量部配合してなることを特徴とする重荷重および／または建設車両用タイヤ用ゴム組成物。
【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重荷重および／または建設車両用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重荷重および／または建設車両用タイヤ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、操縦安定性、発熱性、耐偏摩耗性および加工性をいずれも同時に改善し得る重荷重および／または建設車両用タイヤ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】
舗装路を走行する空気入りタイヤ、とくにトラックやバスのような重荷重用空気入りタイヤや建設車両用空気入りタイヤは、高い荷重を受けて走行する為、偏摩耗が生じる場合がある。偏摩耗の抑制には、タイヤキャップトレッドの硬度を高くすることが有効であり、そのため１）カーボンブラックの増量、２）カーボンブラックの小粒径化等の手段が講じられている。しかしこれらの手法ではゴムのｔａｎδ（６０℃）が上昇してしまい、発熱性が悪化するという問題点がある。また、加硫前のゴム組成物は加工性向上のため粘度が低いことが好ましい。
【０００３】
なお下記特許文献１には、ゴム材料と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、操縦安定性、発熱性、耐偏摩耗性および加工性をいずれも同時に改善し、これを重荷重および／または建設車両用のタイヤ、とくにキャップトレッドに用い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】
本発明の目的は、操縦安定性、発熱性、耐偏摩耗性および加工性をいずれも同時に改善し得る重荷重および／または建設車両用タイヤ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、特定の組成のジエン系ゴムに対し、特定の特性を有するカーボンブラックおよび特定の構造を有する化合物を特定量で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．天然ゴムおよび／または合成イソプレンゴムを６０〜１００質量部およびブタジエンゴムを０〜４０質量部含むジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００〜１８０ｍ２／ｇのカーボンブラックを４０〜７０質量部および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質量部配合してなることを特徴とする重荷重および／または建設車両用タイヤ用ゴム組成物。
２．前記１に記載のゴム組成物をキャップトレッドに使用した重荷重および／または建設車両用空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、特定の組成のジエン系ゴムに対し、特定の特性を有するカーボンブラックおよび特定の構造を有するスチレン化フェノール化合物を特定量で配合したので、操縦安定性、発熱性、耐偏摩耗性および加工性をいずれも同時に改善し得る重荷重および／または建設車両用タイヤ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。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴムは、天然ゴム（ＮＲ）および／または合成イソプレンゴム（ＩＲ）を必須成分とする。ＮＲおよび／またはＩＲの配合量は、ジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに６０質量部以上であることが必要であり、６５質量部以上であることが好ましい。ＮＲおよび／またはＩＲの配合量が６５質量部未満であると、耐カット性・チッピング性が悪化し、好ましくない。なお、ＮＲおよびＩＲ以外の他のジエン系ゴムも用いることができ、ジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに例えばブタジエンゴム（ＢＲ）を４０質量部以下、好ましくは０．１〜３５質量部配合するのが好ましい。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。
【０００９】
（カーボンブラック）
本発明で使用するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００〜１８０ｍ２／ｇのカーボンブラックであることが必要であり、本発明の効果が向上するという観点から、105〜150ｍ２／ｇであることが好ましい。窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００ｍ２／ｇ未満であると耐摩耗性が低下し、逆に１８０ｍ２／ｇを超えるとtanδ（60℃）が上昇し、発熱性が悪化する。なお、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）はＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に準拠して求めた値である。
【００１０】
（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。
【００１１】
【化１】
0006439497.tif 000002
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
（重荷重および／または建設車両用タイヤ用ゴム組成物の配合割合）
本発明の重荷重および／または建設車両用タイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００〜１８０ｍ２／ｇのカーボンブラックを４０〜７０質量部および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質量部配合してなることを特徴とする。
前記カーボンブラックの配合量が４０質量部未満であると、硬度および耐偏摩耗性が低下する。逆に７０質量部を超えると発熱性が悪化する。
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質量部を超えると硬度低下および発熱性が悪化する。
【００１６】
さらに好ましい前記カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、45〜65質量部である。
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、0.6〜15質量部（とくに好ましくは0.6〜10質量部）である。
【００１７】
（その他成分）
本発明における重荷重および／または建設車両用タイヤ用ゴム組成物には、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；酸化亜鉛；老化防止剤；可塑剤；各種充填剤などの重荷重および／または建設車両用タイヤ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。
なお本発明のゴム組成物は、氷上摩擦力を増大させる公知の各種充填剤、例えば珪藻土のような多孔質材料粒子を配合し、スタッドレスタイヤとして利用するのも好適である。
【００１８】
また本発明の重荷重および／または建設車両用タイヤ用ゴム組成物は、操縦安定性、発熱性、耐偏摩耗性および加工性をいずれも同時に改善し得ることから、トラック、バス等の重荷重用タイヤや、建設車両用空気入りタイヤ（重荷重用を兼ねているタイヤを含む）のキャップトレッドに用いることがとくに好ましい。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ことができる。
【実施例】
【００１９】
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。
【００２０】
標準例、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室温冷却した。続いて同バンバリーミキサーにゴムを入れ、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、重荷重および／または建設車両用タイヤ用ゴム組成物を得た。次に得られた該ゴム組成物を所定の金型中で１５０℃、３０分間プレス加硫して２ｍｍ厚の加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で未加硫のゴム組成物または加硫ゴム試験片の物性を測定した。
【００２１】
ムーニー粘度：上記未加硫のゴム組成物を用い、ＪＩＳ Ｋ６３００に従い、１００℃における未加硫ゴムの粘度を測定した。結果は標準例の値を１００として指数表示した。指数が小さいほど粘度が低く、加工性が良好であることを示す。
硬度（２０℃）：ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して２０℃にて測定した。結果は、標準例の値を１００として指数表示した。指数が大きいほど硬度が高く、耐カット性に優れることを示す。
ｔａｎδ（６０℃）：（株）東洋精機製作所製、粘弾性スペクトロメーターを用い、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、温度６０℃の条件で、ｔａｎδ（６０℃）を測定した。結果は、標準例の値を１００として指数表示した。指数が小さいほど低発熱性であることを示す。
耐偏摩耗性：トレッドを上記で得られたゴム組成物からなるものとした１１Ｒ２２．５の試験タイヤをリムに組付け、空気圧７００ｋＰａの条件で車両総重量２０ｔのトラックに装着し、乾燥路面上で２万ｋｍ走行した後、ブロックに発生したヒールアンドトウ摩耗による偏摩耗量（ブロックの段差量）を測定した。結果は、標準例の値を１００として指数表示した。指数が大きいほど耐偏摩耗性が優れている。
結果を表１に併せて示す。
【００２２】
【表１】
0006439497.tif 000003
【００２３】
＊１：ＮＲ（ＴＳＲ２０）
＊２：ＢＲ（日本ゼオン（株）製ＮＩＰＯＬ ＢＲ １２２０）
＊３：カーボンブラック−１（新日化カーボン（株）製ニテロン＃３００ＩＨ、Ｎ２ＳＡ＝１２０ｍ２／ｇ）
＊４：カーボンブラック−２（キャボットジャパン（株）製ショウブラックＮ５５０、Ｎ２ＳＡ＝４２ｍ２／ｇ）
＊５：酸化亜鉛（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊６：ステアリン酸（日油（株）製ステアリン酸ＹＲ）
＊７：老化防止剤（FLEXSYS社製SANTOFLEX 6PPD）
＊８：プロセスオイル（出光興産（株）製ダイアナプロセスＮＨ−６０）
＊９：スチレン化フェノール化合物−１（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）
＊１０：スチレン化フェノール化合物−２（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−３（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：硫黄（鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄、硫黄の含有量＝９５．２４質量％）
＊１３：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製ノクセラーＮＳ）
【００２４】
上記の表１から明らかなように、実施例１〜２で調製されたゴム組成物は、特定の組成のジエン系ゴムに対し、特定の特性を有するカーボンブラックおよび特定の構造を有するスチレン化フェノール化合物を特定量で配合したので、従来の代表的な標準例に対し、硬度、発熱性、耐偏摩耗性および加工性がいずれも改善している。
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、発熱性が悪化した。
比較例２は、カーボンブラックの配合量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、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が本発明で規定する範囲外であるので硬度が低下した。
比較例４は、ＮＲの配合量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。