(57)【要約】【課題】走行路面がウェット状態からセミウェット状態に時々刻々と変化する場合においても、グリップ性能を維持することができるゴム組成物及び空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０〜０℃のスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）単独、或いはスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）が二種以上の混合物であり、混合する各スチレンブタジエン共重合体ゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）から、スチレンブタジエン共重合体ゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）×配合量／１００の和（Σ（スチレンブタジエン共重合体ゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）×配合量／１００））で計算されるガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０〜０℃であるスチレンブタジエン共重合体ゴム１００重量部に対し、シリカ５０重量部以上を含む充填剤８０〜１８０重量部、１００〜１５０℃の軟化点を有する樹脂５〜６０重量部が各々配合されている。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０〜０℃のスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）単独、或いはスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）が二種以上の混合物であり、混合する各スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）から、スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）×配合量／１００の和（Σ（スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）×配合量／１００））で計算されるガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０〜０℃であるスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）１００重量部に対し、
シリカ５０重量部以上を含む充填剤８０〜１８０重量部、
１００〜１５０℃の軟化点を有する樹脂５〜６０重量部が各々配合されていることを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
請求項１において、
スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度と配合量、樹脂軟化点と配合量の関係が、下記式（１）を満たすものであることを特徴とするゴム組成物。
−２０≦Σ（スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）×配合量／１００）＋（樹脂軟化点×樹脂配合量／１００）≦５・・・（１）
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記樹脂がテルペン系樹脂、石油系樹脂、石炭系樹脂の中から選ばれる樹脂であることを特徴とするゴム組成物。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つのゴム組成物からタイヤトレッド部を形成してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば競技車用などの高性能タイヤに使用するのに好適な、ウェット性能を維持しつつ路面のドライ状態への変化に柔軟に対応することができる低温域及び高温域の両方で高いグリップ性能を備えた高性能タイヤトレッド用のゴム組成物及び空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば競技車用などで、タイヤの高速性能を向上させる要求が増大しており、特に、タイヤの高速走行時の操縦安定性の大幅な改良が強く求められている。
特に、高速走行時のウェットグリップ性能を向上させるため、従来より例えばシリカ等を多量配合することが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０３−１２１８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記シリカを配合することで、ウェットグリップ性能を発揮させることはできるものの、路面温度が例えば１５℃を超えるようなウェット路面又は半乾き（セミウェット）路面のような状態となると、走行の初期においては、グリップ性能を高い状態で走行できるものの、走行を重ねる（例えばレース等では周回を重ねる等）場合においては、十分なグリップ性能が得られなくなる、という問題がある。
【０００５】
すなわち、実際のサーキット走行では走行を重ねるにつれて、路面上の水は弾き飛ばされて、水量は減っていき、半乾き状態での走行となることが多くなる。
これを解決するために、単純にハイスチレンＳＢＲに、樹脂を多量に配合することも提案できるが、高温時においては高いグリップ性能を発揮できるものの、硬度等の温度依存性が大きくなり、低温路面条件ではグリップ性能が犠牲となる、という問題がある。
【０００６】
よって、例えば競技用の場合等における同じラインを走行することで、走行路面がウェット状態からセミウェット状態、更にはドライ状態に変化する場合においても、グリップ性能の維持を大幅に改善することができる空気入りタイヤに適したゴム組成物の出現が切望されている。
【０００７】
本発明は、前記問題に鑑み、走行路面がウェット状態からセミウェット状態に時々刻々と変化する場合においても、グリップ性能を維持することができるゴム組成物及び空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０〜０℃のスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）単独、或いはスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）が二種以上の混合物であり、混合する各スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）から、スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）×配合量／１００の和（Σ（スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）×配合量／１００））で計算されるガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０〜０℃であるスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）１００重量部に対し、シリカ５０重量部以上を含む充填剤８０〜１８０重量部、１００〜１５０℃の軟化点を有する樹脂５〜６０重量部が各々配合されていることを特徴とするゴム組成物にある。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度と配合量、樹脂軟化点と配合量の関係が、下記式（１）を満たすものであることを特徴とするゴム組成物にある。
−２０≦Σ（スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）×配合量／１００）＋（樹脂軟化点×樹脂配合量／１００）≦５・・・（１）
【００１０】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記樹脂がテルペン系樹脂、石油系樹脂、石炭系樹脂の中から選ばれる樹脂であることを特徴とするゴム組成物にある。
【００１１】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つのゴム組成物からタイヤトレッド部を形成してなることを特徴とする空気入りタイヤにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、走行路面がウェット状態からセミウェット状態、更にはドライ状態に変化する場合においても、グリップ性能維持を大幅に向上することができるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態及び実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態及び実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１４】
本発明によるゴム組成物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０〜０℃のスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）単独、或いはスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）が二種以上の混合物であり、混合する各スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）から、スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）×配合量／１００の和（Σ（スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）×配合量／１００））で計算されるガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０〜０℃であるスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）１００重量部に対し、シリカ５０重量部以上を含む充填剤８０〜１８０重量部、１００〜１５０℃の軟化点を有する樹脂５〜６０重量部が各々配合されているものである。
【００１５】
本発明において、ガラス転移温度を−３０〜０℃の範囲とするのであるならば、スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）が単独組成であっても二種以上の混合組成であってもいずれでもよい。
また、ガラス転移温度としては好適には−３０〜−１０℃、より好適には−３０〜−１５℃の範囲とするのがよい。これは、ガラス転移温度が−３０℃未満の場合では、セミウェットからドライ路面において良好なグリップ性能が得られず、また、ガラス転移温度が０℃を超える場合には、温度依存性が大きくなりウェットからセミウェット路面や走行初期においてグリップ性能が低くなってしまうので、共に好ましくないからである。
ここで、前記ガラス転移点（Ｔｇ）とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定したガラス転移が起こる温度範囲の中点の温度をいう。
【００１６】
本発明においては、前記ガラス転移温度−３０〜０℃のスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）が１００重量部に対し、１００〜１５０℃の軟化点を有する樹脂５〜６０重量部を配合するようにしている。また、好ましくはその軟化点が１１５〜１４５℃とするのがよい。
ここで、軟化点とは、環球法（ＪＩＳ  Ｋ６２２０−１に準拠）により測定した温度をいう。
これは、軟化点が１００℃未満では、セミウェットからドライ路面において良好なグリップ性能が得られず、１５０℃を超えると温度依存性が大きくなりウェットからセミウェット路面や走行初期においてグリップ性能が低くなってしまうので、共に好ましくないからである。
【００１７】
前記１００〜１５０℃の軟化点を有する樹脂としては、例えばテルペン系樹脂、石油系樹脂、石炭系樹脂の中から選ばれる樹脂を挙げることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１８】
さらに、本発明では、前記特定のＴｇを有するスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）と特定の軟化点を有する樹脂とから規定される下記式（１）を満たすものであることが好ましい。
−２０≦Σ（スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のガラス転移温度（Ｔｇ）×配合量／１００）＋（樹脂軟化点×樹脂配合量／１００）≦５・・・（１）
ここで、上記式（１）より求められる値が−２０未満の場合では、セミウェットからドライ路面での走行を重ねた場合のグリップ性が良好ではなく、一方、上記式（１）より求められる値が５を超える場合では、初期グリップ性、ウェットからセミウェット路面でのグリップ性能が良好ではないからである。
【００１９】
また、本発明のゴム組成物の前記充填剤としては、シリカを５０重量部以上含むものであり、その配合量はゴム分１００重量部に対し、８０〜１８０重量部、好ましくは９０〜１５０重量部とするのがよい。これは配合量が８０重量部未満では高いグリップが得られず、逆に１８０重量部を超えると、得られるゴム組成物の発熱性が増大し、その結果走行中の発熱により剛性が低下してドライグリップ性能の低下をもたらすので、好ましくないからである。
また、シリカの配合量は５０〜１２０重量部とするのが好ましい。
なお、シリカ以外の充填剤としては、例えばカーボンブラック、クレー、水酸化アルミニウム等を挙げることができ、この中でもカーボンブラックがより好ましい。
【００２０】
また、前記カーボンブラックとしては、粒径が小さい方が好ましい（例えば１０〜３０μｍ）。また、カーボンブラックとシリカを併用する場合でもその合計配合量は、８０〜１８０重量部であることが必要である。
【００２１】
本発明のゴム組成物には、上記必須成分の他に、必要に応じて、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、加工助剤、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用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は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。
これらは、一般的なタイヤ用ゴム組成物の混合方法で配合することができ、慣用の加硫方法にて、空気入りタイヤを製造することができる。
空気入りタイヤとしては、特に限定されるものではないが、競技用の空気入りタイヤとすることが好ましい。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例及び比較例に従って、本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものではないことは言うまでもない。なお、以下の例中の各種試験は下記方法で行なった。
【００２３】
１）ガラス転移点（Ｔｇ）の計測は、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用い、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８２法に準拠し、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した。
【００２４】
２）タイヤ性能は、グリップ性能の官能評価によるもので、比較例１の結果を１００として指数表示した。
この値が大きい程、グリップ力が高いことを示す。
具体的な評価は下記の通りである。
タイヤグリップ性能はセミウェットコンディションでのサーキットの１０ラップ走行で評価した。
【００２５】
タイヤグリップ性能は官能評価で５段階評価とした。
評価５：基準に対し、アマチュアドライバーでもグリップ性能が優れていることを判断できるレベル。
評価４：基準に対し、プロドライバーがグリップ性能の優れていることを判断できるレベル。
評価３：比較例１のゴム組成物を使用したタイヤ（評価基準）
評価２：基準（評価３）に対し、プロドライバーがグリップ性能の劣っていることを判断できるレベル。
評価１：基準（評価３）に対し、アマチュアドライバーでもグリップ性能が劣っていることを判断できるレベル。
【００２６】
＜実施例１〜５及び比較例１〜４＞
下記表１に示す配合処法（重量部）にてゴム組成物を調製し、得られたゴム組成物をトレッドに用いて、競技用タイヤを製造し、そのフィーリング評価を行った。その結果はタイヤ性能として下記表１に示す。
【００２７】
また、用いたゴム、シリカ、樹脂、充填剤及び各種添加物は下記の通りである。
＊１）スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）：日本ゼオン社製の乳化重合ＳＢＲ（５０ｐｈｒ油展、Ｔｇ：−２０）  「Ｎｉｐｏｌ  ９５２９」（商品名）
＊２）スチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）：日本ゼオン社製の乳化重合ＳＢＲ（５０ｐｈｒ油展、Ｔｇ：−３０）  「Ｎｉｐｏｌ  ９５２６」（商品名）
＊３）シリカ：デグサ社製「７０００ＧＲ」（商品名）
＊４）カーボンブラック（ＣＢ）：東海カーボン社製「シースト９」（商品名）、Ｎ2ＳＡ（窒素比表面積）＝１４２ｍ2／ｇ
＊５）樹脂−１：ヤスハラケミカル社製  芳香族変性テルペン樹脂「ＴＯ８５（軟化点：８５℃）」（商品名）
＊６）樹脂−２：ヤスハラケミカル社製  芳香族変性テルペン樹脂「ＴＯ１１５（軟化点：１１５℃）」（商品名）
＊７）樹脂−３：ヤスハラケミカル社製  芳香族変性テルペン樹脂「ＴＯ１２５（軟化点：１２５℃）」（商品名）
＊８）樹脂−４：新日本石油化学社製  Ｃ９芳香族系石油樹脂「ネオポリマー１４０（軟化点：１４５℃）」（商品名）
＊９）アロマオイル：ジャパンエナジー社製「プロセスＸ−１４０」（商品名）
＊１０）シランカップリング剤：デグサ社製：「Ｓｉ６９」（商品名）
＊１１）老化防止剤：住友化学社製「アンチゲン６Ｃ」（商品名）
＊１２）亜鉛華：正同化学工業社製「酸化亜鉛３種」
＊１３）ステアリン酸：日本油脂社製「ビーズステアリン酸ＹＲ」（商品名）
＊１４）促進剤（ＤＰＧ）：三新化学工業社製「サンセラーＤ−Ｇ」（商品名）
＊１５）促進剤（ＣＺ）：大内新興化学工業社製「ノクセラーＣＺ−Ｇ」（商品名）
＊１６）硫黄：鶴見化学工業社製「金華印油入微粉硫黄」
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１に示すように、実施例１のゴム組成物（ＳＢＲＴｇ：−２０℃、樹脂軟化点：１１５℃、式（１）値：３）にかかるタイヤは、走行初期グリップが評価３と比較例１（評価３）と同等であるが、１０ラップ走行時グリップが評価４と比較例１（評価３）よりも優れていた。
ここで、式（１）値＝（−２０×（１５０−５０）／１００）＋１１５×２０／１００）＝３
【００３０】
また、実施例２のゴム組成物（ＳＢＲＴｇ：−２０℃、樹脂軟化点：１２５℃、式（１）値：５）にかかるタイヤは、走行初期グリップが評価３と比較例１（評価３）と同等であるが、１０ラップ走行時グリップが評価４と比較例１（評価３）よりも優れていた。
【００３１】
また、実施例３のゴム組成物（ＳＢＲＴｇ：−２０℃、樹脂軟化点：１２５℃、式（１）値：−８）にかかるタイヤは、走行初期グリップが評価５と比較例１（評価３）よりも極めて優れていると共に、１０ラップ走行時グリップが評価４と比較例１（評価３）よりも優れていた。
【００３２】
また、実施例４のゴム組成物（ＳＢＲＴｇ：−２０℃、樹脂軟化点：１４５℃、式（１）値：−６）にかかるタイヤは、走行初期グリップが評価５と比較例１（評価３）よりも極めて優れていると共に、１０ラップ走行時グリップが評価５と比較例１（評価３）よりも極めて優れていた。
【００３３】
また、実施例５のゴム組成物（ＳＢＲＴｇ：−２７℃相当（ＳＢＲ混合物）、樹脂軟化点：１１５℃、式（１）値：−１６）にかかるタイヤは、走行初期グリップが評価５と比較例１（評価３）よりも極めて優れていると共に、１０ラップ走行時グリップが評価４と比較例１（評価３）よりも優れていた。
【００３４】
一方、比較例２のゴム組成物（ＳＢＲＴｇ：−２０℃、樹脂軟化点：８５℃、式（１）値：−３）にかかるタイヤは、走行初期グリップが評価３と比較例１（評価３）と同等であり、１０ラップ走行時グリップも評価３と比較例１（評価３）と同等であった。
【００３５】
一方、比較例３のゴム組成物（ＳＢＲＴｇ：−２０℃、樹脂軟化点：１１５℃、式（１）値：３）にかかるタイヤは、シリカの配合量を４０重量部としているので、走行初期グリップが評価２と比較例１（評価３）よりも劣っていた。
【００３６】
また、比較例４のゴム組成物（ＳＢＲＴｇ：−３５℃、樹脂軟化点：１１５℃、式（１）値：−２４）にかかるタイヤは、走行初期グリップが評価４と比較例１（評価３）よりも優れていたが、１０ラップ走行時グリップが評価２と比較例１（評価３）よりも低下していた。
【００３７】
本発明によれば、シリカ配合系のゴム組成物において、ゴム原料であるスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のＴｇと、ゴムに配合する樹脂の樹脂軟化点と、その配合量を規定することで、ウェット性能を維持しつつ、走行を重ねてトレッドが発熱した際や、路面がウェット状態からセミウェット状態に変化した場合においても、低温域及び高温域の両方に亙って高いグリップ性能を保持することができるものとなる。よって、このゴム組成物を用いることで、幅広い条件での走行が可能となる空気入りタイヤを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明に係るゴム組成物は、路面がウェット状態からセミウェット状態に変化した場合においても、低温域及び高温域の両方に亙って高いグリップ性能を保持することができるものとなり、幅広い条件において高いグリップ性能を有する空気入りタイヤのトレッド用として好適である。