(57)【要約】【課題】ロードノイズと転がり抵抗とを両立して向上することができるサイドウォールに好適なゴム組成物を提供する。【解決手段】ＮＲ及びＩＲの少なくともいずれか一方２０〜８０重量部と、ＢＲ８０〜２０重量部とをゴム成分とし、補強剤、可塑剤、添加剤、架橋剤を含有し、ＪＩＳ  Ｋ−６３９４に準拠し、初期歪５％、動歪５％、周波数１０Ｈｚ、温度３５℃で測定された動的弾性率（Ｅ’）と損失係数（ｔａｎδ）とが、Ｅ’≧４、ｔａｎδ／Ｅ’≦０．０３の関係を満たす。前記ＢＲは、（Ａ）遷移金属化合物または遷移金属化合物のメタロセン型錯体を触媒としたブタジエンの配位重合体、（Ｂ）リチウム化合物を触媒としたブタジエンのアニオン重合体、（Ｃ）ｓｙｎ−１，２−ＰＢ結晶を含むＢＲの群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくともいずれか一方２０〜８０重量部と、ブタジエンゴム８０〜２０重量部とをゴム成分とし、
補強剤、可塑剤、添加剤、架橋剤を含有し、
ＪＩＳ  Ｋ−６３９４に準拠し、初期歪５％、動歪５％、周波数１０Ｈｚ、温度３５℃で測定された動的弾性率（Ｅ’）と損失係数（ｔａｎδ）とが、Ｅ’≧４、ｔａｎδ／Ｅ’≦０．０３の関係を満たす
ことを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
前記ブタジエンゴムが、（Ａ）遷移金属化合物または遷移金属化合物のメタロセン型錯体を触媒としたブタジエンの配位重合体、（Ｂ）リチウム化合物を触媒としたブタジエンのアニオン重合体、（Ｃ）シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴムの群から選ばれる少なくとも１種を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記（Ｂ）が、ポリマー末端が変性剤により変性されている
ことを特徴とする請求項２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物をサイドウォールに使用した
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、ゴム組成物及び空気入りタイヤに関し、より詳細には、サイドウォールの耐久性、外観性などの基本性能を損なうことなくロードノイズと転がり抵抗とを向上することができるゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減し車両の燃費性を向上することは、社会的要請として強く求められている。一方、車両の高級化に伴って走行中の車室内静粛性、すなわちロードノイズの低減が求められている。
【０００３】
従来、空気入りタイヤのサイドウォールには比較的剛性の低いゴムが使用されてきた。例えば、ロードノイズを低減させる手法として、サイドウォールにｔａｎδの大きい高減衰性ゴムを配置することが開示されているが（例えば、特許文献１）、この手法によれば高減衰性ゴムによりエネルギーロスが大きくなってタイヤの転がり抵抗を悪化させることになり、ロードノイズと転がり抵抗とは相反する関係にあった。
【特許文献１】特開平１１−１５１９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑み、サイドウォールに必要な耐久性、外観性などの基本性能を損なうことなくロードノイズと転がり抵抗とを両立して向上することができるサイドウォールに好適なゴム組成物、それを用いた空気入りタイヤ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】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、天然ゴムとブタジエンゴムとをゴム成分としてサイドウォールの耐久性などを確保した上で、サイドウォールゴムの粘弾特性を特定することでロードノイズの低減と低転がり抵抗とを両立させることを見出した。
【０００６】
すなわち、本発明のゴム組成物は、天然ゴム及びポリイソプレンゴムの少なくともいずれか一方２０〜８０重量部と、ブタジエンゴム８０〜２０重量部とをゴム成分とし、補強剤、可塑剤、添加剤、架橋剤を含有し、ＪＩＳ  Ｋ−６３９４に準拠し、初期歪５％、動歪５％、周波数１０Ｈｚ、温度３５℃で測定された動的弾性率（Ｅ’）と損失係数（ｔａｎδ）とが、Ｅ’≧４、ｔａｎδ／Ｅ’≦０．０３の関係を満たすことを特徴とする。
【０００７】
本発明において、前記ブタジエンゴムは、（Ａ）遷移金属化合物または遷移金属化合物のメタロセン型錯体を触媒としたブタジエンの配位重合体、（Ｂ）リチウム化合物を触媒としたブタジエンのアニオン重合体、（Ｃ）シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴムの群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
【０００８】
また、前記（Ｂ）は、ポリマー末端が変性剤により変性されたものでもよい。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物をサイドウォールに使用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のゴム組成物によれば、ゴム組成物の粘弾特性をＥ’≧４、ｔａｎδ／Ｅ’≦０．０３とすることで弾性率と減衰性とを共に適正化し、これをサイドウォールに用いることで空気入りタイヤのロードノイズ低減と低転がり抵抗とを両立させることができる。特に、周波数２５０〜４００Ｈｚの高周波ロードノイズの低減に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
本発明のゴム組成物は、天然ゴム（ＮＲ）及びポリイソプレンゴム（ＩＲ）の少なくともいずれか一方２０〜８０重量部と、ブタジエンゴム（ＢＲ）８０〜２０重量部とをゴム成分として含み、それ以外にスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などのジエン系ゴムを含むものでもよい。
【００１３】
ＮＲとしては、リブドスモークドシート（ＲＳＳ＃１〜＃３）、技術的格付けゴム（ＳＭＲ、ＴＴＲなど）などの通常タイヤ用に使用される天然ゴムである。
【００１４】
前記ＢＲとしては、（Ａ）遷移金属化合物または遷移金属化合物のメタロセン型錯体を触媒としたブタジエンの配位重合体、（Ｂ）リチウム化合物を触媒としたブタジエンのアニオン重合体、（Ｃ）シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴムが挙げられる。これらは、それぞれ単独でも、２種類以上を任意の比率でブレンド使用してもよい。
【００１５】
（Ａ）のＢＲは、重合触媒として遷移金属化合物が使用され、遷移金属化合物としては、遷移金属を有し、かつ重合溶媒に可溶であれば特に制限されないが、通常、遷移金属の塩化合物が用いられる。
【００１６】
遷移金属は、具体的には、例えば、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、イットリウム、ランタン、ネオジウムなどが挙げられ、好ましくはコバルト、ニッケル、ネオジウムである。好ましい遷移金属化合物としては、例えば、酢酸コバルト、プロピオン酸コバルト、酪酸コバルト、ヘキサン酸コバルト、オクテン酸コバルト、ラウリル酸コバルト、ステアリン酸コバルト、イソステアリン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、安息香酸コバルトなどのコバルト有機酸塩、ヘキサン酸ニッケル、オクテン酸ニッケル、ステアリン酸ニッケル、ナフテン酸ニッケル、安息香酸ニッケルなどのニッケル有機酸塩、ヘキサン酸鉄、オクテン酸鉄、ステアリン酸鉄、アセチルアセトン鉄、ナフテン酸鉄、安息香酸鉄などの鉄有機酸塩、アセチルアセトコバルトなどのコバルトβ−ジケトン錯体塩、アセチルアセトニッケルなどのニッケルβ−ジケトン錯体塩、塩化コバルトピリジン錯体塩などのコバルトピリジン錯体塩、塩化コバルトトリフェニルホスフィン錯体塩などのコバルトホスフィン錯体塩、コバルトジメチルグリオキシム錯体塩などのコバルトオキシム錯体塩、ニッケルジメチルグリオキシム錯体塩などのニッケルオキシム錯体塩、などが挙げられる。
【００１７】
これらの中でも、酢酸コバルト、プロピオン酸コバルト、酪酸コバルト、ヘキサン酸コバルト、オクテン酸コバルト、ラウリル酸コバルト、ステアリン酸コバルト、イソステアリン酸コバルト、アセチルアセトコバルト、ナフテン酸コバルト、安息香酸コバルト、ヘキサン酸ニッケル、オクテン酸ニッケル、ステアリン酸ニッケル、ナフテン酸ニッケル、安息香酸ニッケルなどが好ましく、ヘキサン酸コバルト、オクテン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、安息香酸コバルトなどが特に好ましい。
【００１８】
また、遷移金属化合物のメタロセン型錯体としては、周期表第４〜８族遷移金属化合物の公知のメタロセン型錯体を使用できる。具体的には、チタン、ジルコニウムなどの周期表第４族遷移金属のメタロセン型錯体、バナジウム、ニオブ、タンタルなどの周期表第５族遷移金属のメタロセン型錯体、クロムなどの第６族遷移金属メタロセン型錯体、コバルト、ニッケルなどの第８族遷移金属のメタロセン型錯体が挙げられる。
【００１９】
上記ＢＲ（Ａ）の重合方法は公知の方法、例えば、特開２００３−２９２５１５号公報に記載の方法によることができる。
【００２０】
また、（Ｂ）のＢＲの重合触媒に使用される有機リチウム化合物としては、一般に知られている有機リチウム化合物が含まれ、特に制限されない。例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム、ｎ−ヘキシルリチウム、ｎ−オクチルリチウム等に代表されるアルキルリチウム、フェニルリチウム、トリルリチウム、リチウムナフチリド等に代表されるアリールリチウム、ビニルリチウム、プロペニルリチウム等に代表されるアルケニルリチウム、テトラメチレンジリチウム、ペンタメチレンジリチウム、ヘキサメチレンジリチウム、デカメチレンジリチウム等に代表されるアルキレンジリチウムなどを挙げることができる。
【００２１】
上記ＢＲ（Ｂ）の重合方法は、従来から公知の方法によることができる。
【００２２】
また、ＢＲ（Ｂ）は、ポリマー末端が変性剤により変性されたものでもよい。変性剤としてはスズ化合物、及びアミノ基、エポキシ基、水酸基、シアノ基、カルボキシル基、ハロゲン、アルコキシ基等が挙げられ、ＢＲのポリマー末端に導入されたものである。変性率は２０％以上、好ましくは４０％以上である。
【００２３】
スズ化合物としては、四塩化スズ、メチル三塩化スズ、ジブチルジクロロスズ、トリブチルクロロスズ等のハロゲン化スズ化合物、テトラアリルスズ、ジエチルジアリルスズ、テトラ（２−オクテニル）スズ等のアリルスズ化合物、テトラフェニルスズ、テトラベンジルスズ等を挙げることができ、特にハロゲン化スズ化合物が好適である。
【００２４】
末端変性ＢＲは、その変性された末端分子がカーボンブラックやシリカなどの補強剤の表面に相互作用を及ぼし親和性を向上させ、強度や加工性を向上させることができる。
【００２５】
この末端変性ＢＲの配合量は、ゴム成分１００重量部中の２０〜８０重量部であり、２０重量部未満では補強剤との親和性向上の効果が得られず、８０重量部を超えると強度や耐久性、加工性が低下する傾向が現れる。
【００２６】
また、（Ｃ）のＢＲは、結晶性のシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン（以下、ｓｙｎ−１，２−ＰＢという）成分を含むＢＲであり、ゴム組成物の剛性を高めることができる。
【００２７】
ｓｙｎ−１，２−ＰＢ成分の含有量は、ＢＲ中に５〜２０重量％、好ましくは１０〜２０重量％である。含有量が５重量％未満では、剛性向上の効果が得難く、２０重量％を超えるとゴムが硬くなり加工性や耐久性の低下、またロードノイズを悪化させるようになる。
【００２８】
上記ｓｙｎ−１，２−ＰＢは、特公昭５３−３９９１７号公報、特公昭５４−５４３６号公報、特公昭５６−１８００５号公報などに記載の重合方法により得ることができる。
【００２９】
また、（Ｂ）のＢＲは、ｓｙｎ−１，２−ＰＢで変性されたシス−１，４−ポリブタジエンゴムを利用することもできる。
【００３０】
前記ｓｙｎ−１，２−ＰＢで変性されたシス−１，４−ポリブタジエンゴムは、特開昭５５−３１８０２号公報、特開平５−１９４６５８号公報に記載される方法によって得ることができる。
【００３１】
また、これらのｓｙｎ−１，２−ＰＢで変性されたシス−１，４−ポリブタジエンゴムは、宇部興産（株）の商品名ＵＢＥＰＯＬ「ＶＣＲ」で入手することができ、例えば、「ＶＣＲ６１７」などが使用できる。
【００３２】
本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分に補強剤、可塑剤、添加剤、架橋剤が配合される。
【００３３】
補強剤としては、カーボンブラック、シリカ、クレー、炭酸カルシウムなどが挙げられる。
【００３４】
カーボンブラックは、その種類は特に限定されないが、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２５〜１００ｍ２／ｇであり、例えば、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ級のカーボンブラックが挙げられる。
【００３５】
カーボンブラックのＮ２ＳＡが２５ｍ２／ｇ未満ではゴム組成物の強度低下により耐久性が低下し、１００ｍ２／ｇを超えるとヒステリシスロスが大きくなり転がり抵抗や発熱が大きくなる。
【００３６】
また、シリカとしては、例えば、ＢＥＴ比表面積（ＢＥＴ）が２５０ｍ２／ｇ以下のコロイダル特性を有するものが好ましい。
【００３７】
上記シリカは、上記コロイダル特性を満たせば特に限定されず、例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸），乾式シリカ（無水ケイ酸），ケイ酸カルシウム，ケイ酸アルミニウム等が挙げられるが、中でも破壊特性と低転がり抵抗の両立する湿式シリカが好ましく、また生産性に優れる点からも好ましい。市販品として、東ソー・シリカ（株）のニップシールＡＱ、トクヤマ（株）のトクシール、デグサ社製のウルトラジルＶＮ３などが使用できる。
【００３８】
さらに、シリカとしてはアミン類や有機高分子などで表面処理しポリマーとの親和性を改善した表面処理シリカなどを用いてもよい。
【００３９】
なお、シリカを用いる場合は、前記シリカ量に対して２〜２０重量％のシランカップリング剤を使用することが好ましく、より好ましくは２〜１５重量％の範囲で使用される。シランカップリング剤としては、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド等のイオウ含有シランカップリング剤、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィドなどが挙げられる。
【００４０】
上記補強剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対し補強剤の合計量で２０〜８０重量部で用いられる。補強剤の配合量が２０重量部未満であると、補強効果が不足してサイドウォールの耐久性が低下し、一方、８０重量部を超えると、発熱性の悪化、加工性の低下を示すようになる。
【００４１】
可塑剤、添加剤、架橋剤としては、アロマ系、ナフテン系、パラフィン系のプロセスオイル、植物性油、ワックス、ステアリン酸、亜鉛華、樹脂類、老化防止剤、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤などが挙げられ、ゴムの技術分野における公知の材料が本発明の効果を損なわない範囲で限定なく使用される。
【００４２】
上記構成による本発明のゴム組成物は、ＪＩＳ  Ｋ−６３９４に準拠し、初期歪５％、動歪５％、周波数１０Ｈｚ、温度３５℃で測定された動的弾性率（Ｅ’）と損失係数（ｔａｎδ）とが、Ｅ’≧４、ｔａｎδ／Ｅ’≦０．０３の関係を満たすものである。
【００４３】
Ｅ’が４．０未満であるとゴム組成物の弾性率が低くなり、すなわちゴム硬さが大きくなりすぎてサイドウォールに用いた時にロードノイズ低減の効果が得られず、ｔａｎδ／Ｅ’が０．０３を超えるとエネルギーロスが大きくなり転がり抵抗低減の効果が得られなくなる。
【００４４】
以上の各成分よりなるゴム組成物は、バンバリーミキサー、ニーダ等のゴム用混練機を用いて常法により調製される。
【００４５】
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物をサイドウォールに適用することで、走行時のロードノイズの低減と燃費性の向上を両立することができる。ゴム組成物はサイドウォール全体に使用してもよいが、サイドウォールの一部、例えばサイドウォールのトレッド側又はビード側の範囲に、２層サイドの内層又は外層の一方に使用してもよい。
【実施例】
【００４６】
以下に、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこの実施例により限定されるものではない。
【００４７】
天然ゴム２０〜８０重量部と、下記ブタジエンゴムの少なくとも１種８０〜２０重量部とを、変量で用いたゴム成分１００重量部に、カーボンブラックとアロマオイルを変量配合した各実施例、比較例のゴム組成物を、容量２００リットルのバンバリーミキサーを使用し常法により混練し調製した。使用したゴム成分、配合剤は下記である。
【００４８】
［ゴム成分、配合剤］
・天然ゴム（ＮＲ）：タイ製「ＲＳＳ＃３」
・ブタジエンゴム（ＢＲ）：宇部興産（株）「ＢＲ１５０Ｂ」
・末端変性ブタジエンゴム（変性ＢＲ）：日本ゼオン（株）「ＢＲ１２５０Ｈ」（末端スズ変性）
・シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン含有ブタジエンゴム（ＶＣＲ）：宇部興産（株）「ＶＣＲ６１７」（ｃｉｓ−１，４−ポリブタジエン成分：８３％、ｓｙｎ−１，２−ＰＢ成分：１７％）
・カーボンブラック（ＣＢ）：東海カーボン（株）「シーストＳＯ」
・アロマオイル：ジャパンエナジー（株）「Ｘ−１４０」
各ゴム組成物に共通の成分として、亜鉛華３重量部（三井金属鉱業（株）「亜鉛華１号）、ステアリン酸２重量部（花王（株）「ルナックＳ−２０」）、ワックス２重量部（大内新興化学工業（株）「サンノック」）、老化防止剤２重量部（大内新興化学工業（株）「ノクラック６Ｃ」）、硫黄２重量部（細井化学工業（株）「５％油処理粉末硫黄」）、加硫促進剤１．５重量部（大内新興化学工業（株）ノクセラーＮＳ−Ｐ」）を配合使用した。
【００４９】
得られたゴム組成物について、ＵＢＭ社製、レオスペクトロメーターＥ４０００を使用し、ＪＩＳ  Ｋ−６３９４に準拠し、初期歪５％、動歪５％、周波数１０Ｈｚ、温度３５℃の条件で動的弾性率（Ｅ’）と損失係数（ｔａｎδ）を測定し、表１にＥ’とｔａｎδ／Ｅ’を示す。
【００５０】
次いで、各ゴム組成物をサイドウォールに使用した２０５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを常法により製造し、ロードノイズと転がり抵抗を下記方法により測定した。結果を表１に示す。
【００５１】
［ロードノイズ］
試験タイヤを標準リムを用いて内圧２００ｋＰａに調整し、国産２０００ｃｃ乗用車の全輪に同一タイヤを装着し、運転席と後席右側の２名乗車により、メーター読みにて６０ｋｍ／ｈの定常走行で、マイク位置を前席および後席の運転席側窓寄りの耳元で、騒音計により騒音を測定することにより行った。比較例１を１００とする指数で示した。数値が小さいほどロードノイズが低減され優れている。
【００５２】
［転がり抵抗］
試験タイヤを標準リムに空気圧２００ｋＰａでリム組し、転がり抵抗測定用の１軸ドラム試験機を使用し、負荷荷重４００ｋｇ、時速６０ｋｍでの転がり抵抗を測定した。比較例１を１００とする指数で表し、数値が小さいほど転がり抵抗が高く燃費性が劣ることを示す。
【表１】
2009073863.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のゴム組成物は空気入りタイヤのサイドウォールに使用することで、ロードノイズの低減と転がり抵抗の低減がともに図られ、特に静粛性と低燃費性が要求される乗用車用タイヤとして好適である。