(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレン含量２０〜５０％のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを５０重量％以上含むゴム１００重量部に対し、さらに別の重量平均分子量が２０００〜５万のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜５０重量部、ＣＴＡＢ比表面積が１２０ｍ2／ｇ以上であるカーボンブラックを含む充填剤８０〜１８０重量部、下記式（１）に示すチウラム系化合物０．２〜３重量部と、さらに、ベンゾチアゾール系加硫促進剤を前記チウラム系化合物とベンゾチアゾール系加硫促進剤との重量比（チウラム系化合物／ベンゾチアゾール）が０．２〜２．０となるように含み、ジチオリン酸アンチモン加硫促進剤を含まない、タイヤトレッド用ゴム組成物。
【化１】
0005051938.tif 000006
（式中、Ｒ1は炭素数１〜３のアルキレン基、Ｒ2は、芳香族炭化水素基、Ｒ3は、炭化水素基または水素基を表す。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、更に詳しくは、グリップ性能とグリップ持続性とをともに向上させることのできるタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤのグリップ性能を向上させるために、タイヤトレッド用ゴム組成物として、ガラス転移温度（Ｔｇ）の高いスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を配合し、小粒系カーボンブラックを比較的多量配合するという手法が知られている。しかし、このタイヤトレッド用ゴム組成物を用いたタイヤでサーキットを高速度で周回するような過酷な条件で走行を行った場合に、ゴムが熱劣化や疲労劣化を起こし、グリップ力が低下してしまうという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、グリップ性能とグリップ持続性とをともに向上させることのできるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、スチレン含量２０〜５０％のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを５０重量％以上含むゴム１００重量部に対し、さらに別の重量平均分子量が２０００〜５万のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム５〜５０重量部、ＣＴＡＢ比表面積が１２０ｍ2／ｇ以上であるカーボンブラックを含む充填剤８０〜１８０重量部、下記式（１）に示すチウラム系化合物０．２〜３重量部と、さらに、ベンゾチアゾール系加硫促進剤を前記チウラム系化合物とベンゾチアゾール系加硫促進剤との重量比（チウラム系化合物／ベンゾチアゾール）が０．２〜２．０となるように含み、ジチオリン酸アンチモン加硫促進剤を含まない、タイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【０００５】
【化２】
0005051938.tif 000002
（式中、Ｒ1は炭素数１〜３のアルキレン基、Ｒ2は、芳香族炭化水素基、Ｒ3は、炭化水素基または水素基を表す。）
【０００６】
このように、スチレン含量２０〜５０％のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを含むタイヤトレッド用ゴム組成物に、上記式（１）のチウラム系化合物（以下、本発明のチウラム系化合物ともいう）を加硫促進剤として使用すると、ゴムポリマー間の架橋について、従来のチウラム系加硫促進剤に比べ、モノサルファイド結合やジサルファイド結合のように結合数の小さな硫黄結合が多くなり、結合数の大きな結合力の弱いポリサルファイド結合が少なくなるため、ポリサルファイド結合の切断による物性の低下が抑えられ、グリップ性能の低下が抑制されるので、グリップ性能とグリップ持続性をバランスよく向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に配合するゴムとしては、スチレン含量２０〜５０％、好ましくは２５〜４０％のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを５０重量％以上、好ましくは、５０〜７０重量％使用し、このスチレン−ブタジエン共重合体ゴム単独でも他のゴムとのブレンドでもよい。このスチレン含量２０〜５０％のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを配合することで、グリップ性能を向上させることができる。
【００１１】
このスチレン−ブタジエン共重合体ゴム以外の他のゴムとしては、特に限定されないが、天然ゴム（ＮＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、上記以外のスチレン−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ゴム、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、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム等を挙げることができる。
【００１２】
さらには、重量平均分子量が２０００〜５万、さらには３０００〜４万の低分子量のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムをゴム１００重量部に対し、５〜５０重量部配合するのが、グリップ性をさらに向上させるという点で好ましい。
【００１３】
また、本発明の充填剤は、ゴム１００重量部に対し、充填剤が８０〜１８０重量部、好ましくは、９０〜１４０重量部となるように配合される。充填剤量が８０重量部未満ではグリップ性能が低下してしまい、１８０重量部を超えると混合加工性が悪化してしまうからである。
【００１４】
充填剤としては、カーボンブラック、シリカ、シリカ表面処理カーボンブラック等の任意の充填剤が使用可能であり、２種以上の併用としてもよい。カーボンブラックとしては、ＣＴＡＢ比表面積が１２０ｍ2／ｇ以上、さらには１３０〜２５０ｍ2／ｇであるのが、充填剤のゴム補強性が向上し、グリップ性能をさらに改良することができるという点で好ましい。
【００１５】
本発明で使用するシリカとしては、通常この種のゴム組成物に配合使用される任意のシリカ、例えば、湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを用いることができる。これらのシリカを用いるときには、ゴムとの補強性を高めるためにシランカップリング剤と併用することが好ましい。
【００１６】
本発明で使用するシリカ表面処理カーボンブラックは、カーボンブラックの表面にシリカを付着させたものであり、シリカに比べゴム中での分散性に優れ、未加硫ゴムの加工性を改良したものとして、特開平９−１１８７８０号公報等に記載されている。
【００１７】
本発明のチウラム系化合物は、下記式（１）に示す化合物である。
【００１８】
【化３】
0005051938.tif 000003
【００１９】
式中、Ｒ1は炭素数１〜３のアルキレン基を表し、直鎖または分岐鎖でもよく、同じであっても異なっていてもよい。Ｒ2は、芳香族炭化水素基を表し、炭素数が６〜１４であるのが好ましく、種々の置換基を有する誘導体であってもよく、同じであっても異なっていてもよい。Ｒ3は、炭化水素基または水素基を表し、炭化水素基としては、Ｒ2と同様の芳香族炭化水素基や、直鎖または分岐鎖でもよい脂肪族炭化水素基若しくは脂環式炭化水素基であればよく、種々の置換基を有する誘導体であってもよく、同じであっても異なっていてもよい。脂肪族炭化水素基の炭素数は、１〜８であるのが好ましい。Ｒ3は全て芳香族炭化水素基であるのが特に好ましい。
【００２０】
芳香族炭化水素基としては、具体的には、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等を挙げることができ、なかでも、フェニル基が好ましい。
【００２１】
この本発明のチウラム系化合物の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、０．２〜３重量部、好ましくは０．２〜２．５重量部である。０．２重量部未満では、本発明の効果が十分でなく、３重量部を超えると焼け（早期加硫）が発生しやすくなってしまう。
【００２２】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物では、ジエン系ゴム１００重量部に対し、さらにベンゾチアゾール系加硫促進剤を前記チウラム系化合物とベンゾチアゾール系加硫促進剤との重量比（チウラム系化合物／ベンゾチアゾール）が０．２〜２．０、さらには０．２〜１．５となるように含むのが、ゴムポリマー間の架橋のモノサルファイド結合の割合が増加するため、ポリサルファイド結合の切断による物性の低下を抑え、グリップ持続性をさらに向上させるという点で好ましい。
【００２３】
このベンゾチアゾール系加硫促進剤としては、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＭＢＳ）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＣＢＳ）、メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、２−（４−モルフォリノジチオ）ベンゾチアゾール、２−（２，４−ジニトロ−フェニル）−メルカプトベンゾチアゾール、メルカプトベンゾチアゾールとシクロヘキシルアミンの塩、Ｎ，Ｎ−ジエチルチオカルバモイル−２−ベンゾチアゾリルスルフィド等が使用されるが、この中でも、スルフェンアミド系のものが好ましく用いられる。
【００２４】
本発明のゴム組成物には、上記各成分に加えて、さらに、硫黄、老化防止剤、軟化剤、可塑剤などのタイヤ用に一般に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる配合物は、一般的な方法で加硫してタイヤトレッドを製造することができる。これらの配合量も一般的な量とすることができる。例えば、硫黄の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部当り１．０重量部以上とするのが好ましく、１．２〜２．５重量部とするのがさらに好ましい。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
実施例１、参考例１〜８及び比較例１〜４
下記表１に示す成分（重量部）のうち、チウラム系化合物、加硫促進剤および硫黄を除く成分を１．８リットルの密封型ミキサーで４〜５分間混練したマスターバッチに、加硫促進剤もしくはチウラム系化合物および硫黄を８インチのオープンロール混練したシリカ配合のゴム組成物を得た。次に、この組成物を１５×１５×０．２ｃｍの金型中で１６０℃、２０分間プレス加硫して目的とする試験片（ゴムシート）を調製し、これを以下のＭ３００変化率の測定に供し、その結果を表１に明記した。また、このゴム組成物をトレッドに用いて、１９５／５５Ｒ１５のサイズの乗用車用空気入りタイヤを作製し、以下のグリップ性、グリップ持続性の評価を行い表１に示した。
【００２６】
Ｍ３００変化率
ＪｌＳ  Ｋ  ６２５１に基づき、初期の３００％モジュラスと、１００℃、４８時間の条件で熱老化させた後の３００％モジュラスとを測定し、初期値に対する熱老化後の値の差を求め、その差を初期の値で除して変化率（％）とした。値が小さいほど、変化率が小さく耐熱老化性が良好であり、グリップ持続性の向上につながる。
グリップ性
作製したタイヤを１．６リットルクラスの国産乗用車に装着し、一周４．４１ｋｍのコースを走行した際のグリップ性能（グリップ感、ブレーキ性能、トラクション性能）について、以下の５段階のフィーリング評価を行った。値が大きいほどグリップ性に優れる。
５：非常に良好、４：良好、３：普通、２：やや劣る、１：非常に劣る
また、５は５-よりも、４+は４よりも、グリップ性が良好であることを示す。
グリップ持続性
作製したタイヤを１．６リットルクラスの国産乗用車に装着し、一周４．４１ｋｍのコースを５周連続走行した際の最速ラップタイムと最終（５周目）ラップタイムとのタイム差を算出し、各タイヤのグリップ持続性を以下の計算式にて求めた。
（比較例１のタイヤのタイム差）／（各タイヤのタイム差）×１００
この値が大きいほどグリップ持続性に優れる。
【００２７】
【表１】
0005051938.tif 000004
【００２８】
【化４】
0005051938.tif 000005
（式中、Ｒ1はメチレン基、Ｒ2およびＲ3はフェニル基を表す。）
【００２９】
加硫促進剤ＣＢＳ：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド加硫促進剤ＴＯＴ−Ｎ：ノクセラーＴＯＴ−Ｎ、テトラ（２−エチルヘキシル）老化防止剤６Ｃ：アンチゲン６Ｃ（Ｎ−フェニル−Ｎ′−（１，３−ジメチル）−ｐ−フェニレンジアミン）、住友化学社製
【００３０】
上記表１に示すように、本発明のチイラム系化合物を配合しなかった比較例１および比較例４については、Ｍ３００変化率が大きくなり耐熱老化性に劣るため、グリップ持続性が良好でない。また、スチレン含量２０〜５０％のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムの量が少ない比較例２や全充填剤量が少ない比較例３については、グリップ性に劣るものであった。
【００３１】
それに対して、本発明のチウラム系化合物を配合した実施例１および参考例１〜８は、Ｍ３００変化率に優れ、グリップ性およびグリップ持続性ともにバランスよく向上させることができたが、本発明の実施例１では、Ｍ３００変化率、グリップ性およびグリップ持続性を最もバランスよく向上させることができた。
【００３２】
【発明の効果】
本発明に従って、所定のゴム成分と配合剤を所定量配合することによって、Ｍ３００変化率、グリップ性能およびグリップ持続性とを最もバランスよく向上させることができる。