(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）天然ゴムおよび／またはブタジエンゴム以外のジエン系合成ゴム、（Ｂ）ブタジエンゴム、ならびに（Ｃ）補強用充填剤を含有するタイヤ用ゴム組成物の混練り工程において、
まず、天然ゴムおよび／またはブタジエンゴム以外のジエン系合成ゴム（Ａ）を混練りし、
ついで、ブタジエンゴム（Ｂ）および全ての補強用充填剤（Ｃ）を同時に混入し、または、全ての補強用充填剤（Ｃ）を混入したのちにブタジエンゴム（Ｂ）を混入し、
かつ、ブタジエンゴム（Ｂ）を、天然ゴムおよび／またはブタジエンゴム以外のジエン系合成ゴム（Ａ）の混練り開始後、全混練り時間の９０％までの時間内に混入する
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法によって得られるタイヤ用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項２記載のゴム組成物をトレッドに用いたタイヤ。
【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の製造方法、タイヤ用ゴム組成物、およびタイヤに関し、とりわけ、タイヤの低発熱性およびグリップ性能を維持しつつ、耐摩耗性能を向上させうるタイヤ用ゴム組成物の製造方法、タイヤ用ゴム組成物、およびこの組成物をトレッドゴムに用いたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ゴム補強用充填剤としては、高い補強性と優れた耐摩耗性能を付与するカーボンブラックが多く用いられている。空気入りタイヤの耐摩耗性能をより大きく向上させるためには、カーボンブラックの充填量をより多くすることや、より粒子径の小さいカーボンブラックを使用することが考えられる。しかし、いずれの場合においてもカーボンブラックによるヒステリシスロスが大きくなり、発熱性が高くなる。
【０００３】
一方、低発熱性およびグリップ性能と耐摩耗性能とを両立させる充填剤として、含水ケイ酸が知られている。しかし、含水ケイ酸は、同程度の比表面積を有するカーボンブラックと比較してゴム組成物の貯蔵弾性率が小さく、そのため、グリップ性能を低下させる。貯蔵弾性率を高める方法としては、含水ケイ酸の増量または比表面積の増大などが考えられるが、これらの方法では発熱性が高くなる。
【０００４】
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、発熱性、グリップ性能および耐摩耗性能のバランスが高度にとれたゴム組成物は、いまだに存在しないのが現状である。
【０００５】
【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、タイヤの低発熱性およびグリップ性能を維持しつつ、耐摩耗性能を向上させうるタイヤ用ゴム組成物の製造方法、タイヤ用ゴム組成物、およびこの組成物を用いたタイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、混練り工程においてブタジエンゴムの混入時間を遅らせる手法により、ブタジエンゴム中に含まれる補強用充填剤量を少なくすることで、ブタジエンゴムのエントロピー変化を小さくし、かつブタジエンゴムを適度に分散させることで、ブタジエンゴムのリニアな構造に由来する耐摩耗性能の良さを最大限に生かすことができ、低発熱性およびグリップ性能を維持しつつ、耐摩耗性能を向上させうることを見出した。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（Ａ）天然ゴムおよび／またはブタジエンゴム以外のジエン系合成ゴム、（Ｂ）ブタジエンゴム、ならびに（Ｃ）補強用充填剤を含有するタイヤ用ゴム組成物の混練り工程において、
まず、天然ゴムおよび／またはブタジエンゴム以外のジエン系合成ゴム（Ａ）を混練りし、
ついで、ブタジエンゴム（Ｂ）および補強用充填剤（Ｃ）を同時に混入し、または、補強用充填剤（Ｃ）を混入したのちにブタジエンゴム（Ｂ）を混入し、
かつ、ブタジエンゴム（Ｂ）を、天然ゴムおよび／またはブタジエンゴム以外のジエン系合成ゴム（Ａ）の混練り開始後、全混練り時間の９０％までの時間内に混入する
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物の製造方法、
前記の製造方法によって得られるタイヤ用ゴム組成物および
前記のゴム組成物をトレッドに用いたタイヤ
に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明においては、ゴム成分として、天然ゴムおよび／またはブタジエンゴム以外のジエン系合成ゴム（以下、「天然ゴムなど」という）（Ａ）ならびにブタジエンゴム（Ｂ）を用いる。
【０００９】
ブタジエンゴム以外の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）、アクリロニトリル−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、単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１０】
ブタジエンゴム（Ｂ）としては、各種ブタジエンゴムを用いることができる。ブタジエンゴム（Ｂ）の配合量は、天然ゴムなど（Ａ）との合計量の好ましくは１〜５０重量％、より好ましくは１０〜３０重量％とすることができる。ブタジエンゴム（Ｂ）が１重量％未満では耐摩耗性能が低下する傾向があり、５０重量％以上では発熱性が高くなる傾向がある。
【００１１】
本発明においては、補強用充填剤（Ｃ）を用いる。補強用充填剤（Ｃ）としては、従来タイヤ用ゴム組成物において慣用されるもののなかから任意に選択して用いることができるが、主としてカーボンブラックやシリカ粒子が好ましく、とくにカーボンブラックが好ましい。
【００１２】
前記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い。カーボンブラックのチッ素吸着比表面積が８０ｍ2／ｇ未満では耐摩耗性能が低下する傾向があり、２８０ｍ2／ｇをこえると発熱性が高くなる傾向がある。
【００１３】
前記シリカのチッ素吸着比表面積は１００〜２８０ｍ2／ｇであることが好ましい。シリカのチッ素吸着比表面積が１００ｍ2／ｇ未満では耐摩耗性能が低下する傾向があり、２８０ｍ2／ｇをこえると発熱性が高くなる傾向がある。
【００１４】
補強用充填剤（Ｃ）の配合量は、天然ゴムなど（Ａ）とブタジエンゴム（Ｂ）の合計量１００重量部に対して、好ましくは２０〜２００重量部、より好ましくは５０〜１００重量部とすることができる。補強用充填剤（Ｃ）の配合量が２０重量部未満では耐摩耗性能が低下する傾向があり、２００重量部をこえると発熱性が高くなる傾向がある。本発明においては（Ｃ）成分の補強用充填剤は単独で用いてもよく、または２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００１５】
本発明のタイヤ用ゴム組成物の製造方法においては、まず、天然ゴムなど（Ａ）を混練りし、つぎに、ブタジエンゴム（Ｂ）および補強用充填剤（Ｃ）を混入し、混練りする。
【００１６】
ブタジエンゴム（Ｂ）は、天然ゴムなど（Ａ）の混練り開始後、全混練り時間の９０％まで、好ましくは１０〜９０％、より好ましくは４０〜８０％の時間内に混入する。ここで、全混練り時間とは、加硫剤や加硫促進剤などの加硫系材料を混入したのちの混練り時間を除く混練り時間である。全混練り時間を仮に１０分間とすると、ブタジエンゴム（Ｂ）の混入時期は、好ましくは１〜９分後、より好ましくは４〜８分後である。１分後よりも早く混入すると耐摩耗性能が向上しにくく、逆に９分を過ぎてから混入すると低発熱性、グリップ性能および耐摩耗性能がいずれも低下する傾向がある。
【００１７】
補強用充填剤（Ｃ）は、ブタジエンゴム（Ｂ）と同時に混入することができ、また、ブタジエンゴム（Ｂ）を混入する前に混入することができる。
【００１８】
なお、本発明のタイヤ用ゴム組成物には前記成分の他に、ゴム工業で通常使用されている各種薬品、たとえば硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤、各種軟化剤、各種老化防止剤、酸化亜鉛、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することができる。
【００１９】
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、未加硫の段階でトレッドの形状に押し出し加工する。得られた未加硫ゴムをトレッドに用い、タイヤ成型機上にて通常の方法にて未加硫タイヤを成形する。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。
【００２０】
このようにして得られた本発明のタイヤは、低発熱性、グリップ性能および耐摩耗性能などのバランスに優れるものである。
【００２１】
【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。
【００２２】
実施例１〜４および比較例１〜２
混練り機は１．７Ｌバンバリー型ミキサーを用いた。配合内容を表１に示す。また、各例の混練りパターン（各薬品のバンバリー型ミキサーへの混入時間）を表２に示す。
【００２３】
比較例１では、まず、ブタジエンゴムおよび天然ゴムの予備練りを１分間行なった。予備練り後、ラムを上昇させて、硫黄および加硫促進剤以外の各種材料を投入し、ラムを下降させて混練りを行ない、途中、混練り開始後３分３０秒から４分までの３０秒間クリーニングを実施し、トータル５分で混練りを終えた。
【００２４】
実施例１〜４および比較例２では、比較例１をもとに、表２にしたがってブタジエンゴムのバンバリー型ミキサーへの混入時間を遅らせて混練りを行なった。
【００２５】
これらの配合物を１７０℃で２０分間プレス加硫して加硫ゴムを得、これらについて以下に示す各特性の試験を行なった。
【００２６】
以下に、実施例および比較例で用いた薬品について説明する。
ブタジエンゴム：ＪＳＲ（株）製のＢＲ１５０Ｂ
天然ゴム：テックビーハング社製のＲＳＳ＃３
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Ｎ３７５（チッ素吸着比表面積：９０ｍ2／ｇ）
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のＪＯＭＯプロセスＸ１４０
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
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ
（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン）
【００２７】
以下に、各特性の評価方法について説明する。
（１）ドライグリップ性能
前記加硫ゴムをトレッドに有するサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤを常法により作製した。このタイヤを用い、ドライアスファルト路面にて実車走行を行なった。その際の操舵時の操縦安定性をテストドライバーが評価し、比較例１を１００として指数表示した。数値が大きいほどドライグリップ性能（ドライ路面におけるグリップ性能）が高いことを示す。
【００２８】
（２）ウェットグリップ性能
ウェットグリップ性能（ウェット路面におけるグリップ性能）はブリティッシュスタンダードポータブルスキッドテスター（スタンレイロンドン社製）を用いて測定し、比較例１を１００として指数表示した。数値が大きいほどウェットグリップ性能が高いことを示す。
【００２９】
（３）発熱性
（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２％、周波数１０％、温度７０℃の条件で損失正接（ｔａｎδ）を測定した。ｔａｎδの値の逆数を、比較例１を１００として指数表示した。数値が大きいほど発熱性が低いことを示す。
【００３０】
（４）耐摩耗性能
ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温にてスリップ率２０％の条件で摩耗量を測定した。摩耗量の逆数を、比較例１を１００として指数表示をした。数値が大きいほど耐摩耗性能が高いことを示す。
【００３１】
結果は表２に示す。表２から明らかなように、特定の時間にブタジエンゴムを混入した実施例１〜４では、比較例１および２に比べ、低発熱性およびグリップ性能を維持しつつ、耐摩耗性能を向上させることができた。
【００３２】
【表１】
0004594511.tif 000002
【００３３】
【表２】
0004594511.tif 000003
【００３４】
【発明の効果】
本発明のタイヤ用ゴム組成物の製造方法およびタイヤ用ゴム組成物によれば、低発熱性およびグリップ性能を維持しつつ、耐摩耗性能を向上させたタイヤを与えることができる。