JP2006249188A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 ゴム組成物の加工性を改善し、且つ低燃費性とウェット性能のバランスを向上させる。
【解決手段】 天然ゴム５０重量部以上を含むジエン系ゴム１００重量部、シリカを６０重量％以上含む補強性充填剤２０〜１５０重量部並びに軟化点が６０〜１３０℃、水酸基価が２５〜１００ＫＯＨmg／ｇで、１６０℃における動粘度が１，０００〜１０，０００mPa・ｓのフェノール変性テルペン樹脂０．５〜１５重量部を含んでなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明はタイヤトレッド用ゴム組成物に関し、更に詳しくは環境への負荷が小さい、石油系アロマオイルに代る特定のテルペン樹脂を配合したタイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。

近年の環境への負荷低減の要望に応えて脱石油資源化技術が開発されており、タイヤ業界にもアロマ系オイルに代えて天然素材のオイル代替品の開発が進められている（例えば特許文献１参照）。一方、今日の自動車の性能向上、安全性の改良、省資源化の要請に応えて、低燃費性と降雨時の安全性（ウェット性能）を両立させる技術として、シリカを多量に配合したキャップコンパウンドが注目され、様々な研究がなされている（例えば特許文献２参照）。しかし、シリカ配合ゴム組成物には、基本的な問題点として、シリカの凝集に起因する加工性の悪化の問題が存することがあげられる。

特願２００４−３５０９９９号明細書 特開平８−２２５６８４号公報

従って、本発明の目的は、前述のシリカ配合系における従来技術の問題点である加工性を改善し、且つ低燃費性とウェット性能のバランス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にある。

本発明に従えば、天然ゴム５０重量部以上を含むジエン系ゴム１００重量部、シリカを６０重量％以上含む補強性充填剤２０〜１５０重量部並びに軟化点が６０〜１３０℃、水酸基価が２５〜１００ＫＯＨmg／ｇで、１６０℃における動粘度が１，０００〜１０，０００mPa・ｓのフェノール変性テルペン樹脂０．５〜１５重量部を含んでなるタイヤトレッド用ゴム組成物並びにそれを用いた空気入りタイヤが提供される。

本発明によれば、天然ゴム５０重量部以上を含むジエン系ゴム１００重量部に対し、シリカ６０重量％以上を含む補強性充填剤２０〜１５０重量部及び特定のフェノール変性テルペン樹脂０．５〜１５重量部を配合することにより、得られるゴム組成物の加工性が改善され、かつ低燃費性とウェット性能のバランスが向上したタイヤトレッド用ゴム組成物を得ることができる。

本発明者らは、前述の従来技術の課題を解決すべく研究を進めた結果、天然ゴム５０重量部以上（好ましくは６０重量部以上）を含むジエン系ゴム１００重量部に対し、シリカ６０重量％以上（好ましくは６５〜９５重量％）を含む補強性充填剤２０〜１５０重量部（好ましくは４０〜１２０重量部）並びに軟化点が６０〜１３０℃（好ましくは８０〜１２５℃）、水酸基価が２５〜１００ＫＯＨmg／ｇ（好ましくは３０〜９０ＫＯＨmg／ｇ）及び動粘度（１６０℃）が１，０００〜１０，０００mPa・ｓ（好ましくは２，０００〜８，０００mPa・ｓ）のフェノール変性テルペン樹脂０．５〜１５重量部（好ましくは０．５〜９．５重量部）を配合することにより前記目的を達成し得ることを見出し、本発明をするに至った。本発明において使用するフェノール変性テルペン樹脂の軟化点、水酸基価及び動粘度は以下の方法で測定した値をいう。
軟化点：ＪＩＳ Ｋ６２２０に準拠して測定
水酸基価：ＪＩＳ Ｋ００７０に準拠して測定
動粘度：ＪＩＳ Ｋ７１１７に準拠して測定

このように、本発明は、従来のシリカ配合系のもつ低転動抵抗とウェット性能とのバランスをベースとし、これに天然ゴムを主体とするジエン系ゴムと特定のフェノール変性テルペン樹脂とを組み合わせることにより、極性の弱い天然ゴムと極性の強いフェノール変性テルペン樹脂の組合せによる加工性の改善（ムーニー粘度の低下）と転動抵抗とウェット性能とのバランスの向上を達成することに成功した。

本発明において天然ゴムと共に使用することができるジエン系ゴムとしては、例えばポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどをあげることができ、これらは単独又は任意のブレンドとして用いることができる。本発明のゴム成分の天然ゴムの配合量が少な過ぎるとゴム組成物の極性バランスが崩れ加工性が悪化したり、転動抵抗が増大するので好ましくない。

本発明においてジエン系ゴムの補強性充填剤として使用するシリカはタイヤゴム組成物に使用することができる任意のシリカとすることができ、ジエン系ゴム１００重量部に対しシリカ６０重量％以上、好ましくは６５〜９５重量％含む充填剤を２０〜１５０重量部配合する。シリカ含量が低過ぎると転動抵抗とウェット性能が悪化するので好ましくなく、また充填剤全体の量が少な過ぎると補強性が低下するので好ましくなく、逆に多過ぎると加工性を損なうので好ましくない。

本発明において使用するフェノール変性テルペン樹脂は、ポリテルペン樹脂を、フェノール変性した公知の樹脂で、前記特定の要件（軟化点、水酸基価及び動粘度）を満足する任意のものを使用することができ、例えばヤスハラケミカル（株）などより市販されている市販品を用いることができる。

フェノール変性テルペン樹脂の軟化点が低過ぎると加工性が悪化するので好ましくなく、逆に高過ぎると強度や耐摩耗性が悪化するので好ましくない。水酸基価が低過ぎると極性が弱くゴムに溶け込んで完全相溶系となるため、本発明の効果が得られず、逆に高過ぎると極性が過度に高く、自己凝集する結果、異物として作用するため、強度や耐摩耗性が低下するので好ましくない。動粘度が低過ぎると、転がり抵抗が悪化して好ましくなく、逆に高過ぎると、強度や耐摩耗性が悪化するので好ましくない。

本発明に係るゴム組成物には、前記した必須成分に加えて、カーボンブラックなどの他の補強剤（フィラー）、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、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。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、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いうまでもない。

実施例１〜２及び比較例１〜５
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１．７リットルの密閉型バンバリーミキサーで５分間混練し、１５０±５℃に達したときに内容物を放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチを室温まで冷却させた後、同バンバリーミキサーにて、加硫促進剤と硫黄を混練してゴム組成物を得た。このゴム組成物を用いて以下に示す試験法で未加硫物性を評価した。結果は表Ｉに示す。

次に得られたゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１６０℃で３０分間加硫して加硫ゴムシートを調製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。結果はいずれも比較例１の値を１００として指数表示して表Ｉに示す。この指数値が大きいほど結果が良好であることを示す。

ゴム物性評価試験法
ムーニー粘度（ＭＶ）（１００℃）：ＪＩＳ Ｋ６３００に従って測定したＭＬ₁₊₄（１００℃）
ｔａｎδ（６０℃）：東洋精機製の粘弾性スペクトロメーターを用い、伸張変形歪率１０±２％、振動数２０Hzの条件で測定した。
実車Ｗｅｔ円グリップ：各実施例／比較例のゴム組成物をトレッドゴムとした１９５／６５Ｒ１５サイズのタイヤを試作し、排気量２０００ccの乗用車に４輪共同一仕様を装着し、水深２mmの湿潤路面を半径１０ｍの円周上を周回した際の操舵フィーリングを評価した。

表Ｉ脚注
ＳＢＲ：ＮＩＰＯＬ ＮＳ１１６Ｒ（日本ゼオン（株）製、非油展、結合Ｓｔ量＝２０％、結合Ｖｎ量＝６３％）
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
カーボンＮ２３４：シースト７ＨＭ（東海カーボン（株）製）
シリカ：Ｎｉｐｓｉｌ ＡＱ（東ソー・シリカ（株）製）
カップリング剤：Ｓｉ６９（デグサ（株）製）
ＺｎＯ：酸化亜鉛３種（正同化学工業（株）製）
ＳｔＡ：ステアリン酸（日本油脂（株）製）
６Ｃ：老化防止剤ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ（ＦＬＥＸＳＹＳ製）
オイル：アロマオイル（富士興産（株）製）
ＤＣＰＤ樹脂：ジシクロペンタジエン樹脂クイントン１１０５（日本ゼオン（株）製）
フェノール変性テルペン樹脂：Ｕ−１１５（ヤスハラケミカル（株）製、軟化点１１５℃、水酸基価４０ＫＯＨmg／ｇ、動粘度（１６０℃）２０００mPa・ｓ）
硫黄：金華印油入微粉硫黄（鶴見化学工業（株）製）
ＣＢＳ：加硫促進剤ＳＡＮＴＯＣＵＲＥ ＣＢＳ（ＦＬＥＸＳＹＳ製）

本発明に従えば、特定のジエン系ゴムに特定のフェノール変性テルペン樹脂をシリカと共に配合することによって、得られるゴム組成物の加工性を改善しながら、低燃費性とウェット性能のバランスを向上させることができるので、例えば空気入りタイヤトレッド用などとして有用である。

Claims (2)

1. 天然ゴム５０重量部以上を含むジエン系ゴム１００重量部、シリカを６０重量％以上含む補強性充填剤２０〜１５０重量部並びに軟化点が６０〜１３０℃、水酸基価が２５〜１００ＫＯＨmg／ｇで、１６０℃における動粘度が１，０００〜１０，０００mPa・ｓのフェノール変性テルペン樹脂０．５〜１５重量部を含んでなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
2. 請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物をトレッド部に用いた空気入りタイヤ。