(57)【要約】【課題】グリップ性能の向上および転がり抵抗の低減を両立することができるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカ１０重量部以上、および数平均分子量が２０００〜５００００の液状スチレン−ブタジエンゴム１〜２５重量部を含むゴム組成物であって、該液状スチレン−ブタジエンゴムがアルコキシシリル基および／またはグリシジルアミノ基で変性されていることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカ１０重量部以上、および数平均分子量が２０００〜５００００の液状スチレン−ブタジエンゴム１〜２５重量部を含むゴム組成物であって、該液状スチレン−ブタジエンゴムがアルコキシシリル基および／またはグリシジルアミノ基で変性されていることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、とくにグリップ性能の向上および転がり抵抗の低減を両立させるタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのグリップ性能を向上させる方法として、液状スチレン−ブタジエンゴムを使用する方法が知られている。しかしながら、液状スチレン−ブタジエンゴムを使用すると、グリップ性能は向上するが、転がり抵抗が増大するという問題があった。
【０００３】
また、転がり抵抗を低減させる方法として、シリカを配合させたゴム組成物のゴム成分に、一般のスチレン−ブタジエンゴムにアルコキシシリル基やグリシジルアミノ基などで変性したスチレン−ブタジエンゴムを使用する方法が知られている。しかしながら、このような変性スチレン−ブタジエンゴムを使用すると、転がり抵抗は低減するが、グリップ性能が低下するという問題があった。
【０００４】
さらに、両末端にアミノ基を有する重量平均分子量が１０００〜１８００００であるスチレン−ブタジエンゴムをシリカ配合ゴム成分に配合する方法が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、ゴムの混練時の加工性が不充分であり、また、グリップ性能の向上および転がり抵抗の低減の両立が不充分であるという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２２３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、グリップ性能の向上および転がり抵抗の低減を両立することができるタイヤトレッド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】
【０００７】
本発明は、ジエン系ゴム１００重量部に対して、シリカ１０重量部以上、および数平均分子量が２０００〜５００００の液状スチレン−ブタジエンゴム１〜２５重量部を含むゴム組成物であって、液状スチレン−ブタジエンゴムがアルコキシシリル基および／またはグリシジルアミノ基で変性されていることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シリカを配合させたゴム成分に、低分子量の変性液状ＳＢＲを配合することによって、シリカを配合させたゴム成分の転がり抵抗が低減されているという利点を維持したまま、さらにグリップ性能を向上させることができる。
【０００９】
さらなる効果として、低分子量の変性液状ＳＢＲはゴムの軟化効果を有するので、従来多量に使用されていたオイルを減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム、液状スチレン−ブタジエンゴム（液状ＳＢＲ）およびシリカを含有する。
【００１１】
ジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）などが用いられる。
【００１２】
液状ＳＢＲの数平均分子量の下限については２０００、好ましくは２５００である。上限については５００００、好ましくは２５０００、より好ましくは１５０００である。数平均分子量が２０００未満では、ゴムが発熱しやすくなり、転がり抵抗が増大し、また、耐摩耗性も低い。５００００をこえると、充分にグリップ性能を向上することができない。
【００１３】
液状ＳＢＲのスチレン単位量は、１５〜５０重量％であることが好ましい。スチレン単位量が１５重量％未満では、グリップ性能を充分に向上できない傾向がある。また、スチレン単位量が５０重量％をこえると、ゴム成分との相溶性が悪化する傾向がある。
【００１４】
液状ＳＢＲは、シリカとの接着性を向上させるために、官能基としてアルコキシシリル基および／またはグリシジルアミノ基を導入することによって変性される。
【００１５】
液状ＳＢＲの官能基での変性率の下限については５％であることが好ましく、１０％であることがより好ましい。上限については８０％であることが好ましく、６０％であることがより好ましい。変性率が５％未満では、シリカとの接着性が小さいため、転がり抵抗を充分に低減できない傾向がある。また、９０％をこえると、シリカとの相互作用が強くなりすぎるため、ゴム混練時の加工性が低下する傾向がある。
【００１６】
液状ＳＢＲの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対して、下限については１重量部、好ましくは３重量部、より好ましくは５重量部である。上限については２５重量部、好ましくは２０重量部、より好ましくは１５重量部である。液状ＳＢＲの配合量が１重量部未満では、グリップ性能を充分に向上できない。また、２５重量部をこえると、ゴム混練時の加工性が低下し、また転がり抵抗が低減されない。
【００１７】
本発明で使用されるシリカの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対して、１０重量部以上である。下限については２５重量部であることが好ましく、４０重量部であることがより好ましい。上限については１００重量部であることが好ましく、８０重量部であることがより好ましい。シリカの配合量が１０重量部未満では、グリップ性能の向上および転がり抵抗の低減を両立できない。また、１００重量部をこえると、転がり抵抗が増大する傾向がある。
【００１８】
シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）の下限については５０ｍ2／ｇであることが好ましく、１００ｍ2／ｇであることがより好ましい。上限については、３００ｍ2／ｇであることが好ましく、２５０ｍ2／ｇであることがより好ましい。Ｎ2ＳＡが５０ｍ2／ｇ未満では、耐摩耗性が低い傾向がある。また、３００ｍ2／ｇをこえると、ゴム混練時の加工性に低下する傾向がある。
【００１９】
本発明のゴム組成物には、前記成分のほかにも、通常ゴム工業で使用される添加剤、たとえば、カーボンブラック、シランカップリング剤、オイル、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、亜鉛華、加硫剤、加硫促進剤などを、適宜配合することができる。
【００２０】
本発明のゴム組成物は、タイヤトレッドに好適に用いられる。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに制限されるものではない。
【００２２】
製造例（低分子量変性液状ＳＢＲの製造）
過去特許を参考にし、常法によりリチウムジメチルアミドを開始剤とし、スチレンと１，３ブタジエンよりアニオン重合で合成された溶液重合スチレンブタジエンゴムの重合活性末端に、メチルトリエトキシシランを変性剤として反応させることで、末端変性した変性液状ＳＢＲを得た。
【００２３】
以下に実施例および比較例で用いた材料および試験方法をまとめて示す。
【００２４】
（材料の説明）
ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製のＮＳ１１６
低分子量変性液状ＳＢＲ：製造例で製造した変性液状ＳＢＲ（スチレン単位量：１８重量％、ビニル含量：５０重量％、数平均分子量：１００００）
非変性液状ＳＢＲ：Ｓａｒｔｏｍｅｒ社製のライコン１００（スチレン単位量：２０重量％、ビニル含量：７０重量％、数平均分子量：４５００）
シリカ：デグッサ社製のＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：１７５ｍ2／ｇ）
カーボンブラック：昭和キャボット（株）製のＮ２２０（Ｎ2ＳＡ：１２５ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ６９
オイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＰＳ３２
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックワックス
老化防止剤：フレキシス社製のサントフレックス１３
ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐
亜鉛華：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２号
硫黄：（株）軽井沢精錬所製のイオウ
加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ
加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ
【００２５】
実施例１〜３および比較例１〜３
（ゴム組成物の作製）
表１記載の配合内容にしたがって、硫黄、加硫促進剤以外の材料を、バンバリーミキサーを用いて５〜１０分間混練りした。得られた混練り物に、硫黄および加硫促進剤を加えて２軸オーブンロールにて８０℃で５分間練り込み、１７０℃で１２分間加硫することによって、ゴム組成物を得た。
【００２６】
得られたゴム組成物について、前記の試験を行なった結果を表１に示す。
【００２７】
（試験方法）
硬度（Ｈｓ）
得られたゴム組成物の硬度を、２５℃でＪＩＳ−Ａ硬度計で測定した。
【００２８】
粘弾性測定（グリップ指数、転がり抵抗指数）
（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーター（ＶＥＳ−Ｆ−３）を用いて、周波数１０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪み２％の条件で温度分散測定を行なった。３０℃におけるｔａｎδを、比較例１の場合を１００として指数化し、グリップ指数とした。グリップ指数が大きいほどグリップ性能が良好であることを示す。また、６０℃におけるｔａｎδを、比較例１の場合を１００として指数化し、転がり抵抗指数とした。転がり抵抗指数が小さいほど、転がり抵抗が低減されていることを示す。
【００２９】
ランボーン摩耗指数
ランボーン試験機で、室温２５℃、スリップ率２０％、試験時間５分の条件でランボーン摩耗量を測定し、比較例１を１００とした時の指数表示とした。ランボーン摩耗指数が大きいほど、耐摩耗性が向上していることを示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
シリカ配合ゴムに低分子量変性液状ＳＢＲを適量配合した実施例１〜３では、グリップ性能の向上および転がり抵抗の低減を両立することができた。
【００３２】
通常の液状ＳＢＲを配合した比較例２では、グリップ性能は向上するが、転がり抵抗が増大した。
【００３３】
また、低分子量変性液状ＳＢＲを配合したが、シリカを用いなかった比較例３でも、グリップ性能は向上するが、転がり抵抗が増大した。