(57)【要約】【課題】優れた耐熱ダレ性及びドライグリップ性能を有するタイヤトレッド用ゴム組成物を提供すること。【解決手段】（Ａ）ガラス転移温度が−４５℃を超えるスチレン−ブタジエン共重合体ゴムと、（Ｂ）１００重量部の前記スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ａ）に対して６０〜１５０重量部の、（１）窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラック、又は（２）（ｉ）Ｎ2ＳＡが２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラックと（ii）Ｎ2ＳＡが１００〜１５０ｍ2／ｇであるカーボンブラックのブレンドであって、成分（ii）の量が成分（ｉ）と成分（ii）の合計量の５０重量％未満であるブレンドと、（Ｃ）１００重量部の成分（Ａ）に対して５〜１５０重量部の、結合スチレン量２５重量％以上及び重量平均分子量２，０００〜５０，０００の低分子量スチレン−ブタジエン共重合体、を含んで成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】
（Ａ）ガラス転移温度が−４５℃を超えるスチレン−ブタジエン共重合体ゴムと、
（Ｂ）１００重量部の前記スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ａ）に対して６０〜１５０重量部の、
（１）窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラック、又は
（２）（ｉ）Ｎ2ＳＡが２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラックと（ii）Ｎ2ＳＡが１００〜１５０ｍ2／ｇであるカーボンブラックのブレンドであって、成分（ii）の量が成分（ｉ）と成分（ii）の合計量の５０重量％未満であるブレンドと、
（Ｃ）１００重量部の成分（Ａ）に対して５〜１５０重量部の、結合スチレン量２５重量％以上及び重量平均分子量２，０００〜５０，０００の低分子量スチレン−ブタジエン共重合体、
を含んで成るタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ゴム組成物が、１００重量部の成分（Ａ）に対して５〜５０重量部の（Ｄ）粘着付与樹脂をさらに含んで成る、請求項１に記載の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、より詳細には、優れた耐熱ダレ性及びドライグリップ性能を有するタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気入りタイヤの操縦安定性を向上させることが要求されるようになり、特にトレッド部のウェットグリップ性能、ドライグリップ性能等のグリップ性能を向上することが求められている。トレッド部のドライグリップ性能の向上には、高いヒステリシスロス性を実現すること若しくはヒステリシスロスの低下を抑制すること、あるいはトレッドを構成するゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）を制御することが有効であることが知られている。例えば、特許文献１には、重量平均分子量１，０００，０００以上の高分子量スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）と重量平均分子量２，０００〜５０，０００の低分子量ＳＢＲとのブレンドに窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が９０〜２５０ｍ2／ｇであるカーボンブラックを配合することが提案されている。特許文献２には、ゴム成分に重量平均分子量が２，０００〜１００，０００の低分子重合体であるジエン系単独重合体又はビニル芳香族炭化水素−ジエン系共重合体を含む軟化剤を添加することが提案されている。特許文献３には、ポリスチレン換算重量平均分子量３０×１０4以上及び結合スチレン量３０重量％以下の共役ジエン重合体及びビニル芳香族炭化水素−共役ジエン共重合体から選ばれる高分子量重合体成分とポリスチレン換算重量平均分子量０．２×１０4〜８×１０4及び結合スチレン量３０重量％以下の低分子量重合体成分とのブレンドからゴム組成物を構成することが提案されている。特許文献４には、スチレン含有量４０％以下、ビニル量２０〜７０％及び重量平均分子量６万〜３００万のＳＢＲからなるゴム成分（Ａ）と、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−４５℃以下のジエン系ゴムからなるゴム成分（Ｂ）と、スチレン含有量１〜６０％、ビニル量２０〜８０％及び重量平均分子量２，０００〜５０，０００の低分子量ＳＢＲを組み合わせることが提案されている。特許文献５には、ゴム成分よりもガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、ゴム成分に対して半相溶性又は非相溶性である高結合スチレン量の共役ジエンと芳香族ビニル化合物の共重合体をゴム成分に配合することが提案されている。
【０００３】
しかしながら、グリップ性能をより向上させるためにより小さい粒径のカーボンブラックを選択するか又はカーボンブラックの配合量をより増加させるほど、走行時の発熱がより大きくなるために、耐熱ダレ性の低下（すなわち、走行中に剛性が低下）がより大きくなり、安定した走行ができなくなってしまい、また、剛性低下に伴い耐摩耗性も低下する。一方、耐熱ダレ性をより高めるために、より大きい粒径のカーボンブラックを配合するか又はカーボンブラックの配合量をより少なくするほど、グリップ性能がより低下してしまう。さらに、特許文献４に記載されているように、グリップ性能を向上させるためにゴム組成物に低分子量ＳＢＲを配合した場合には、通常、ゴム組成物全体のＴｇが上がり、その結果、剛性の温度依存性が大きくなってしまうという問題がある。また、Ｔｇの低い低分子量ＳＢＲを配合したり、あるいは耐熱ダレ性をより向上させるために軟化剤の配合量をより少なくしたとしても、それに伴って、グリップ性能が低下するという問題がある。
【０００４】
このように、従来のタイヤトレッド用ゴム組成物では、グリップ性能と耐熱ダレ性は、一方を向上させると他方が低下してしまうという二律背反の関係にあった。特に、高いドライグリップ性能を得るために、比較的小さい粒径のカーボンブラックや軟化剤をより多量に配合したゴム組成物を、例えば高速での安定したグリップ性能が求められるレーシング用タイヤのトレッド部に使用した場合には、走行中の発熱が大きいために、走行中の剛性の低下の程度がより大きく、安定したラップタイムでの走行ができなくなってしまうという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２７７５３７号公報
【特許文献２】特開２０００−２８９４０７号公報
【特許文献３】特開平１０−０５３６７１号公報
【特許文献４】特開２００２−３２２３１７号公報
【特許文献５】特開２００５−３２５３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明は、走行時の発熱による剛性低下を抑制することにより安定したドライグリップ性能を発揮す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】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、意外にも、ガラス転移温度が−４５℃を超えるＳＢＲに、（１）Ｎ2ＳＡが２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラック；又は（２）（ｉ）Ｎ2ＳＡが２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラックと（ii）Ｎ2ＳＡが１００〜１５０ｍ2／ｇであるカーボンブラックのブレンドであって、成分（ii）の量が成分（ｉ）と成分（ii）の合計量の５０重量％未満であるブレンドと、結合スチレン量２５重量％以上及び重量平均分子量２，０００〜５０，０００の低分子量スチレン−ブタジエン共重合体とを配合することにより得られるゴム組成物をタイヤトレッドとして使用すると、走行時の発熱による剛性低下が抑制され、ドライグリップ性能が向上することを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、
（Ａ）ガラス転移温度が−４５℃を超えるスチレン−ブタジエン共重合体ゴムと、
（Ｂ）１００重量部の前記スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ａ）に対して６０〜１５０重量部の、
（１）Ｎ2ＳＡが２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラック、又は
（２）（ｉ）Ｎ2ＳＡが２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラックと（ii）Ｎ2ＳＡが１００〜１５０ｍ2／ｇであるカーボンブラックのブレンドであって、成分（ii）の量が成分（ｉ）と成分（ii）の合計量の５０重量％未満であるブレンドと、
（Ｃ）１００重量部の成分（Ａ）に対して５〜１５０重量部の、結合スチレン量２５重量％以上及び重量平均分子量２，０００〜５０，０００の低分子量スチレン−ブタジエン共重合体、
を含んで成る。
【０００９】
上記のタイヤトレッド用ゴム組成物に、さらに、１００重量部のＳＢＲ（Ａ）に対して５〜５０重量部の粘着付与樹脂を配合すると、走行時の発熱に依存しないドライグリップ性能をより一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において使用されるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ａ）は、−４５℃を超えるガラス転移温度を有する。スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ａ）は、結合スチレン量が好ましくは５重量％以上、より好ましくは１０〜４５重量％であり、ビニル量が好ましくは１０〜８０％、より好ましくは２０〜７０％であり、ガラス転移温度が−４５℃を超え、好ましくは−４０〜−５℃である。ガラス転移温度が−４５℃以下であると充分なドライグリップ性能が得られず、高すぎると温度依存性が大きくなり走行初期のグリップ性能が低くなってしまう。本発明において使用されるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ａ）は、一般的に入手可能なもののいずれであってもよい。
【００１１】
本発明において使用されるカーボンブラック（Ｂ）は、（１）Ｎ2ＳＡが２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラックのみであるか、又は（２）（ｉ）Ｎ2ＳＡが２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラックと（ii）Ｎ2ＳＡが１００〜１５０ｍ2／ｇであるカーボンブラックのブレンドであって、成分（ii）の量が成分（ｉ）と成分（ii）の合計量の５０重量％未満であるブレンドである。前記カーボンブラック（Ｂ）は、好ましくは１００〜１５０ｍｌ／１００ｇのジブチルフタレート吸油量を有する。（Ｂ）（１）のＮ2ＳＡが２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラックのみを配合する場合、及び、（Ｂ）（２）の（ｉ）Ｎ2ＳＡが２５０ｍ2／ｇを超えるカーボンブラックと（ii）Ｎ2ＳＡが１００〜１５０ｍ2／ｇであるカーボンブラックとのブレンドを配合する場合には、走行時の発熱に依存しない安定した高いドライグリップ性能が達成される。１００重量部のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ａ）に対して、カーボンブラック（Ｂ）は６０〜１５０重量部の量で配合される。カーボンブラック（Ｂ）がスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ａ）に対して６０重量部未満であると、十分なドライグリップ性能の向上を達成することができない。一方、カーボンブラック（Ｂ）が１５０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、走行中に発熱により剛性が次第に低下し、ドライグリップ性能の低下をもたらす。（Ｂ）（１）及び（Ｂ）（２）（ｉ）のカーボンブラックのＮ2ＳＡが２５０ｍ2／ｇ以下であると、走行初期から十分なドライグリップ性能の向上を達成することができない。カーボンブラック（Ｂ）（２）（ii）のカーボンブラックの例としては、ＳＡＦ及びＩＳＡＦ等が挙げられる。
【００１２】
本発明において使用される低分子量スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ｃ）は、２５重量％以上の結合スチレン量及び２，０００〜５０，０００の重量平均分子量を有する。本発明において使用される低分子量ＳＢＲ（Ｃ）は、結合スチレン量及び重量平均分子量が上記の範囲内にある限り、一般的に入手可能なもののいずれであってもよい。低分子量スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ｃ）の配合量は、１００重量部の前記スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ａ）に対して５〜１５０重量部である。低分子量ＳＢＲ（Ｃ）の結合スチレン量が２５重量％未満であると、グリップ性能改良の効果が小さくなってしまう。低分子量ＳＢＲ（Ｃ）の重量平均分子量が２，０００未満であると、グリップ性能改良の効果が小さくなってしまい、５０，０００を超えると、グリップ性能が劣ってしまう。低分子量ＳＢＲ（Ｃ）の配合量が、１００重量部の前記スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ａ）に対して５重量部未満であると、グリップ性能改良の効果が小さくなってしまい、１５０重量部を超えるとグリップ性能が劣り、また密着により加工性が著しく悪化してしまう。
【００１３】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に配合できる上記粘着付与樹脂（Ｄ）としては、６０〜１５０℃の軟化点を有するものが好ましい。かかる粘着付与樹脂の具体例としては、例えば、テルペン樹脂、例えばヤスハラケミカル社製のＹＳレジンＰＸ８００など；芳香族変性テルペン樹脂、例えばヤスハラケミカル社製のＹＳ  ＴＯ  ８５など；芳香族樹脂、例えばアリゾナケミカル社製のＳｙｌｖａｒｅｓ  ＳＡ８５などのアルファ−メチルスチレン樹脂など；脂肪族／芳香族樹脂、例えば新日鉄化学社製のエスクロンＧ−９０などのクマロン−インデン樹脂などが挙げられる。粘着付与樹脂は、１００重量部のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ａ）に対して５〜５０重量部の量で配合することが好ましい。
【００１４】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、上記ゴム成分及びカーボンブラック以外の加硫剤及び加硫促進剤や、ゴム組成物に通常配合されるステアリン酸などの加硫促進助剤、各種オイル、充填剤、軟化剤、可塑剤、界面活性剤、老化防止剤等の各種配合剤及び添加剤を、各種用途に応じて一般的に使用される量で一般的な配合方法によって配合することができる。
【００１５】
以下に実施例及び比較例により本発明を更に説明するが。本発明の範囲をこれら実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【実施例】
【００１６】
比較例１〜６及び実施例１〜３
比較例１〜６及び実施例１〜３のゴム組成物の調製に用いた配合は、下記表１に示すとおりである。
【００１７】
【表１】
2007246625.tif 000002
【００１８】
註：
＊１：乳化重合ＳＢＲ（日本ゼオン社製ＮＩＰＯＬ  ９５２９）、５０ｐｈｒ油展、Ｔｇ＝−２０℃；
＊２：乳化重合ＳＢＲ（日本ゼオン社製ＮＩＰＯＬ  １７１２）、３７．５ｐｈｒ油展、Ｔｇ＝−５４℃；
＊３：コロンビヤンケミカルスカンパニー製のＣＤ２０１９、Ｎ2ＳＡ＝３９０ｍ2／ｇ；
＊４：キャボットジャパン製のＩＰ２０００、Ｎ2ＳＡ＝１９２ｍ2／ｇ；
＊５：東海カーボン製のシースト９、Ｎ2ＳＡ＝１４２ｍ2／ｇ；
＊６：サートマー社製のＲｉｃｏｎ  １００、重量平均分子量４，５００、結合スチレン量２５重量％；
＊７：ヤスハラケミカル製の芳香族変性テルペン樹脂ＴＯ８５；
＊８：プロセスＸ−１４０（ジャパンエナジー（株）製）；
＊９：アンチゲン６Ｃ（住友化学（株）製）；
＊１０：酸化亜鉛３種（正同化学工業（株）製）；
＊１１：ビーズステアリン酸ＹＲ（日本油脂（株）製）；
＊１２：サンセラーＤ−Ｇ（三新化学工業（株）製）；
＊１３：ノクセラーＣＺ−Ｇ（大内新興化学工業（株）製）；
＊１４：金華印油入微粉硫黄（鶴見化学工業（株）製）；
【００１９】
上記表１の配合に従って、１６リットルの密閉式バンバリーミキサーを用いて、加硫促進剤と硫黄以外の成分を１０分間混合し、１６０℃でミキサーから放出後、オープンロールにて加硫促進剤及び硫黄を混合し、比較例及び実施例のゴム組成物を得た。
【００２０】
次に、上記のように調製されたゴム組成物を用いて形成したトレッドを備えた１９５／５５Ｒ１５サイズの試験タイヤを製作し、ドライグリップ性能を下記試験方法に従って求めた。結果を表２に示す。
【００２１】
試験方法
ドライグリップ性能
ドライグリップ性能の安定性を求めるために、走行初期及び走行末期のドライグリップ性能を求めた。
走行初期のドライグリップ性能は、１周５．８ｋｍのサーキットを２０周走行し、最初の１〜５周の周回タイムの平均値を求め、比較例１のゴム組成物をトレッド部に使用したタイヤで得られた最初の１〜５周の周回タイムの平均値を対照基準とした場合に、以下のように５段階で評価した：
５：対照基準に対して０．３秒以上速い場合、
４：対照基準に対して０．１秒以上０．３秒未満速い場合、
３：対照基準に対して±０．１秒未満である場合、
２：対照基準に対して０．１秒以上０．３秒未満遅い場合、
１：対照基準に対して０．３秒以上遅い場合。
走行末期のドライグリップ性能は、上記の２０周の走行のうちの最後の１５〜２０周の周回タイムの平均値を求め、比較例１のゴム組成物をトレッド部に使用したタイヤで得られた最後の１５〜２０周の周回タイムの平均値を対照基準とした場合に、以下のように５段階で評価した：
５：対照基準に対して０．３秒以上速い場合、
４：対照基準に対して０．１秒以上０．３秒未満速い場合、
３：対照基準に対して±０．１秒未満である場合、
２：対照基準に対して０．１秒以上０．３秒未満遅い場合、
１：対照基準に対して０．３秒以上遅い場合。
上記の走行初期及び走行末期のドライグリップ性能について、対照基準（比較例１）と比較して周回タイムの平均値が短い（すなわち、速い）ほど、グリップ性能が優れることを表す。
【００２２】
【表２】
2007246625.tif 000003
【００２３】
表２の結果から、本発明のゴム組成物では、走行時の発熱による剛性低下が抑制され、安定したドライグリップ性能を提供することが判る。