(57)【要約】【課題】  低燃費性を損なうことなく、ドライおよびウェット操縦安定性、低温性能、並びに加工性を向上させた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、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量部以上含む補強性充填剤３０〜１５０重量部、シランカップリング剤をシリカ配合量に対して０.１〜１５重量％配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物において、（１）Ｔｇ：５０〜１２０℃のテルペン樹脂、および（２）（ａ）Ｔｇ：−５０〜１０℃で、水酸基価：１２０ｍｇ／ＫＯＨ以下のテルペン系液状樹脂および（ｂ）Ｔｇ：−５０〜１０℃のロジンとエステルを反応させて得られるロジンのエステル化合物の少なくとも一種を配合比（１）：（２）＝２０：８０〜８０：２０の範囲で、その合計配合量として１〜２０重量部配合した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、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量部以上含む補強性充填剤３０〜１５０重量部、シランカップリング剤をシリカ配合量に対して０.１〜１５重量％配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物において、
（１）Ｔｇ：５０〜１２０℃のテルペン樹脂、および
（２）（ａ）Ｔｇ：−５０〜１０℃で、水酸基価：１２０ｍｇ／ＫＯＨ以下のテルペン系液状樹脂および（ｂ）Ｔｇ：−５０〜１０℃のロジンとエステルを反応させて得られるロジンのエステル化合物の少なくとも一種
を配合比（１）：（２）＝２０：８０〜８０：２０の範囲で、その合計配合量として１〜２０重量部配合した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、更に詳細には、低燃費性を損なうことなく、ドライおよびウェット操縦安定性、低温性能、並びに加工性を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、シリカ多量配合系ゴムのキャップコンパウンドについては、低燃費性と降雨時の安全性（ウェット性能）を両立する技術として位置付けられ、タイヤメーカー各社において様々な研究がなされているが、シリカ配合時の基本的な問題点として、ドライ性能の低下とシリカの再凝集性による加工性の低下を挙げることができる。また、最近では、環境保全上の観点から、従来、タイヤゴムの可塑剤として一般に用いられてきた石油系アロマオイルのタイヤ摩耗に伴う大気中への飛散の問題も指摘されている。
【０００３】
従来、耐摩耗性を高レベルに維持しながら、氷結路面および積雪路面でのグリップ性を高めたスタッドレスタイヤ用のゴム組成物において、ジエン系ゴムに対して樹脂パウダー、ポリノルボルネンエラストマーおよびテルペン樹脂を配合する技術が、以下の特許文献１に開示され、また、雪上や氷上、濡れた路面に対するグリップ性を高めたタイヤトレッド用ゴム組成物において、ジエン系ゴムに対して軟化剤含有ノルボルネン系重合体および粘着付与剤としてのテルペン樹脂又はロジンエステルを配合する技術が、以下の特許文献２に開示され、更に、ブチル系ゴムの強度を高めることによってウェットグリップ性能と耐摩耗性を両立させたタイヤトレッド用ゴム組成物において、ＳＢＲ等のジエン系ゴムに対して、テルペン樹脂やロジン樹脂等の樹脂を配合する技術が、以下の特許文献３に開示されている。
【０００４】
また、前述した上記第一の問題点に関連して、加工性とグリップ性能の双方に優れるタイヤトレッドゴム組成物を得るために、軟化点８０〜１６０℃のテルペン系樹脂を１０〜１５０重量部の量でジエン系ゴムに配合する先行技術は、以下の特許文献４に開示され、また、上記第一および第二の問題点に関連して、加工性と低転がり抵抗とに優れるタイヤトレッドゴム組成物を得るために、非石油系で高ガラス転位温度（Ｔｇ）のグリセロール脂肪酸トリエステルをベースに、必要に応じて少量の植物油を更に含む可塑剤を、多量シリカ配合系ジエン系ゴム組成物に所定量配合する先行技術は、以下の特許文献５に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０２８４７号公報
【特許文献２】特開平１１−２４６７１１号公報
【特許文献３】特開２００４−２５８４号公報
【特許文献４】特開２００４−１８７６０号公報
【特許文献５】特表２００４−５１９５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では、上記諸問題の解決に鑑みてなされたもので、シリカ配合系ゴム組成物に対し、高Ｔｇと低Ｔｇの樹脂成分を配合することにより、シリカ配合系ゴム組成物の低燃費性を損なうことなく、ドライおよびウェット操縦安定性、低温性能、並びに加工性を向上させた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】
本発明によれば、ジエン系ゴム１００重量部に対し、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量部以上含む補強性充填剤３０〜１５０重量部、シランカップリング剤をシリカ配合量に対して０.１〜１５重量％配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物において、
（１）Ｔｇ：５０〜１２０℃のテルペン樹脂、および
（２）（ａ）Ｔｇ：−５０〜１０℃で、水酸基価：１２０ｍｇ／ＫＯＨ以下のテルペン系液状樹脂および（ｂ）Ｔｇ：−５０〜１０℃のロジンとエステルを反応させて得られるロジンのエステル化合物の少なくとも一種
を配合比（１）：（２）＝２０：８０〜８０：２０の範囲で、その合計配合量として１〜２０重量部配合したタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明では、シリカ配合系ゴム組成物における加工性とドライ性能の低下の問題が、高Ｔｇのテルペン樹脂と、低Ｔｇのテルペン系液状樹脂および／または低Ｔｇのロジンのエステルとを所定配合比で、所定量シリカ配合系ゴム組成物に配合することによって、一挙に解決できることを見出したものである。
【０００９】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に配合される上記高Ｔｇのテルペン樹脂としては、Ｔｇ：５０〜１２０℃、より好ましくは６０〜１００℃のテルペン樹脂が用いられる。かかるテルペン樹脂としては、テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂などから、当該所定のＴｇを有するものが選定使用される。
【００１０】
また、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に配合される上記低Ｔｇの（ａ）テルペン系液状樹脂としては、Ｔｇ：−５０〜１０℃、より好ましくは−４０〜０℃で、水酸基価：１２０ｍｇ／ＫＯＨ以下、好ましくは１００ｍｇ／ＫＯＨ以下のテルペン系液状樹脂が用いられる。かかるテルペン系液状樹脂としては、例えば、テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族変性樹脂などから、当該所定のＴｇを有するものが選定使用される。
【００１１】
また、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に配合される上記低Ｔｇの（ｂ）ロジンのエステル化合物としては、Ｔｇ：−５０〜１０℃、より好ましくは−４０〜０℃の、ロジンのエステル化合物が用いられる。かかるロジンのエステル化合物としては、例えば、（ａ）トール油、トール油レジン、トール油脂肪酸等のロジン類と、（ｂ）１価あるいは多価の各種アルコール類（このうち、好適なものは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等）とのエステル化合物が使用される。
【００１２】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、前記高Ｔｇのテルペン樹脂と、低Ｔｇの（ａ）テルペン系液状樹脂および（ｂ）ロジンのエステル化合物の少なくとも一種との配合比を、２０：８０〜８０：２０、より好ましくは、３０：７０〜７０：３０の範囲で、ジエン系ゴム組成物１００重量部に対し、合計配合量１〜２０重量部、より好ましくは１．５〜１５重量部の量で配合使用される。当該高Ｔｇのテルペン樹脂の配合比が２０未満である場合および８０を超える場合は、ドライ性能とウェット性能のバランスが悪化するほか、加工性の改善効果が小さいので、好ましくない。またその合計量が１重量部未満では所期の効果を発揮できず、逆に２０重量部を超えると、発熱（低燃費性）と耐摩耗性が悪化するので、好ましくない。
【００１３】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に用いられるジエン系ゴム成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、あるいは、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−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）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム等の合成ゴムが挙げられ、当該ゴム成分は、単独で、あるいは二種以上混合して使用されてよい。
【００１４】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に配合される補強性充填剤としては、ＢＥＴ比表面積１００〜３００ｍ2／ｇのシリカを１０重量部以上、好ましくは２０〜１００重量部含む補強性充填剤３０〜１５０重量部、好ましくは４０〜１２０重量部が使用される。当該シリカの配合量が１０重量部未満では低発熱性のゴム組成物を得ることができず、逆にシリカを含む補強性充填剤の配合量が１５０重量部を超えると、加工性および耐摩耗性等が低下するので、好ましくない。上記シリカ以外の補強性充填剤としては、通常、カーボンブラック等が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
【００１５】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、通常シリカと共に配合されるシランカップリング剤をシリカ配合量の０.１〜１５重量％、好ましくは４〜１０重量％の量で配合使用される。かかるシランカップリング剤としては、当該タイヤ用ゴム組成物に一般に用いられるシランカップリング剤のいずれもが単独で、あるいは併用して使用されてよい。
【００１６】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、更に、通常の加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、老化防止剤、充填材、可塑剤、その他タイヤゴム用に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、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。
【実施例】
【００１７】
本発明の実施例及び比較例で用いたロジンのエステル化合物（トール油のジエチレングリコールエステル）は、以下の調製法によって得た。
トール油のジエチレングリコールエステルの調製
攪拌機、窒素導入管、温度計、ディーン・スターク分水器を備えた四つ口フラスコに、トール油（脂肪酸４５％、ロジン３８％、酸価１５７、商品名：ハートールＳＲ−３０、ハリマ化成製）１５００ｇ、ジエチレングリコール２６５ｇ（ＯＨ／ＣＯＯＨ＝１．２）、酸化マグネシウム１．８ｇを加えた。攪拌して均一化した後、２００℃まで昇温し、同温度にて１０時間エステル化を行った。その後、減圧下で未反応アルコール等を除去し、トール油のジエチレングリコールエステルを得た。
【００１８】
試験サンプルの作製
以下の表１に示す配合における加硫促進剤と硫黄を除く成分を、１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練し、１６０℃に達したときに当該ミキサー外に放出して室温まで冷却させた後、このマスターバッチを同ミキサー内に投入し、加硫促進剤と硫黄を配合、混練してゴム組成物を得た。このゴム組成物の一部を押出加工性試験に供した。残余のゴム組成物を１５×１５×０.２ｃｍの金型中で、１６０℃、２０分間プレス加硫して試験片（ゴムシート）を得、これを転がり抵抗試験および低温性能試験に供した。
【００１９】
試験タイヤの作製
上記と同様の方法により表１に示す各例の配合組成からなるゴム組成部を得、これをキャップトレッドとして押出し、１９５／６５Ｒ１５サイズの試験タイヤを作製して、ドライおよびウェット操縦安定性試験に供した。
【００２０】
試験方法
１）押出加工性：上記キャップトレッドの押出時に、押出物の幅・ゲージが所定寸法に安定した後の押出機のスクリュー回転数を、比較例１を１００とする指数で表示した。指数が大きい程、押出加工性が良好であることを示す。
２）転がり抵抗：粘弾性スペクトロメーター（東洋精機製作所製）を用いて、温度６０℃で、初期歪：１０％、動的歪：±２％、周波数２０Ｈｚの条件下でｔａｎδ（６０℃）を測定し、比較例１を１００として指数で表示した。数値が大きい程、転がり抵抗が優れていることを示す。
【００２１】
３）ドライ操縦安定性：排気量２Ｌの試験車両に４輪とも同じ仕様のテストタイヤを装着し、乾燥した舗装路面上におけるグリップレベルと操舵性をフィーリング評価し、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、ドライ操縦安定性が良好であることを示す。
４）ウェット操縦安定性：排気量２Ｌの試験車両に４輪とも同じ仕様のテストタイヤを装着し、水深２ｍｍの湿潤路におけるグリップレベルと操舵性をフィーリング評価し、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、ウェット操縦安定性が良好であることを示す。
５）低温性能：ブリティッシュ・ポータブル・スキッドテスターを用いて、氷上温度（温度：−３℃）の条件下で測定し、比較例１を１００として指数で表示した。数値が大きい程、低温性能が優れていることを示す。
【００２２】
実施例１〜５および比較例１〜４
結果を以下の表１に示す。
【表１】
2007186567.tif 000002
【００２３】
表１の結果によれば、高Ｔｇテルペン樹脂と、低Ｔｇテルペン系液状樹脂および／またはロジンのエステル化合物の少なくとも一種を併用配合した本発明のゴム組成物では、低転がり抵抗を維持した上、ドライおよびウェット操縦安定性、低温性能、並びに加工性が向上していることが分る。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
よって、本発明のゴム組成物は、タイヤトレッド用ゴム組成物として極めて有用である。