JP2008303360A - ベーストレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】石油外資源からなる材料の含有比率をより高くすることにより、省資源および環境保護への配慮が十分なされているとともに、トレッド部が磨耗した際のグリップ性、転がり抵抗性および耐久性の両立が図られたベーストレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】５〜８５質量％の天然ゴムと、９５〜１５質量％のエポキシ化天然ゴムと、からなる天然系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを２０〜１００質量部含み、該シリカ１００質量部に対して、（Ｘ）_n−Ｓｉ−Ｙ_(4-n)（式中、Ｘはメトキシ基またはエトキシ基を示し、Ｙはフェニル基または直鎖状あるいは分岐状のアルキル基を示す。また、ｎは１〜３の整数を表す）で表されるシラン化合物を４〜１６質量部含有するベーストレッド用ゴム組成物、および当該ゴム組成物からなるベーストレッドゴムを備える空気入りタイヤである。
【選択図】なし

Description

本発明は、タイヤに用いられるゴム組成物に関し、より詳しくは、空気入りタイヤのベーストレッド用ゴム組成物に関する。また、本発明は、当該ゴム組成物からなるベーストレッドゴムを備える空気入りタイヤに関する。

従来、タイヤのベーストレッド用ゴム組成物には、優れた転がり抵抗を示す天然ゴム（ＮＲ）に加えて、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）やポリブタジエンゴムをブレンドし、さらに、トレッド部が磨耗した際のグリップ性、転がり抵抗性および耐久性を満足させるために、カーボンブラックが配合されてきた。これらスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴムおよびカーボンブラックはいずれも石油資源由来の材料である。

しかし、近年、環境問題が重視されるようになり、二酸化炭素の排出量の規制が強化されている。また、石油現存量は有限であることから、石油資源由来の原材料の使用には限界がある。このような環境重視指向は、タイヤの分野においても例外ではなく、現在使用されている石油資源由来の原材料の一部または全てを石油外資源由来の原材料で代替したベーストレッド用ゴム組成物の開発が求められている。

たとえば特許文献１には、カーボンブラックの代替原料として石油外資源であるシリカ等を用いたエコタイヤが開示されている。しかし、ベーストレッド用ゴム組成物において、カーボンブラックの代わりにシリカ等の白色充填剤を使用すると、ベーストレッドの重要な特性である、トレッド部が磨耗した際のグリップ性、転がり抵抗性および耐久性の両立を図ることは困難であった。

ところで、特許文献２〜５には、グリップ性の改善あるいは撥水性を改善することを目的として、タイヤトレッド用ゴム組成物やサイドウォール用ゴム組成物中にシリル化剤を配合する技術が開示されている。しかしながら、ベーストレッドにおける、トレッド部が磨耗した際のグリップ性、転がり抵抗性および耐久性の両立については考慮されておらず、改善の余地があった。

このように、石油資源由来の原材料を石油外資源由来の原材料で代替したゴム組成物においては、トレッド部が磨耗した際のグリップ性、転がり抵抗性および耐久性の両立が図られた、ベーストレッドゴム用として好適に用いられるゴム組成物は得られていないのが現状である。
特開２００３−６３２０６号公報 特開平７−１１８４５４号公報 特開平７−２９２１５８号公報 特開平９−８７４２７号公報 特開平１０−６０１７５号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、石油外資源からなる材料の含有比率をより高くすることにより、省資源および環境保護への配慮が十分なされているとともに、トレッド部が磨耗した際のグリップ性、転がり抵抗性および耐久性の両立が図られたベーストレッド用ゴム組成物、および、当該ゴム組成物からなるベーストレッドゴムを備える空気入りタイヤを提供することである。

本発明者は、石油外資源由来の充填剤のうち、シリカは、耐磨耗性とウェット性能とのバランスがよいゴム組成物を提供し、また、天然ゴム（ＮＲ）にエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）をブレンドすると、ウェット性能と転がり抵抗性能とのバランスをとることができるという知見を得ていた。しかし、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）は、天然ゴムと比較して極性が高いため、配合したシリカは、ＥＮＲ層に局在化してしまい、ゴムの磨耗性が低下する。さらに、よりガラス転移点が高いＥＮＲ層にシリカが局在することにより、高温領域における損失正接（ｔａｎδ）が上昇し、転がり抵抗が低下してしまうという問題もあった。

本発明者は、上記問題の解決のためには、ゴム組成物中にシラン化合物（シリル化剤）を添加すればよいことを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。

本発明は、５〜８５質量％の天然ゴムと、９５〜１５質量％のエポキシ化天然ゴムと、からなる天然系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを２０〜１００質量部含み、かつ、該シリカ１００質量部に対して、下記一般式（１）：
（Ｘ）_n−Ｓｉ−Ｙ_(4-n) （１）
（上記一般式（１）中、Ｘはメトキシ基またはエトキシ基を示し、Ｙはフェニル基または直鎖状あるいは分岐状のアルキル基を示す。また、ｎは１〜３の整数を表す。）
で表されるシラン化合物を４〜１６質量部含有するベーストレッド用ゴム組成物である。ここで、本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、上記天然系ゴム成分１００質量部に対して、６０質量部以下のポリブタジエンゴムおよび／またはスチレンブタジエンゴムをさらに含有してもよい。また、本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、上記シリカ１００質量部に対して、４〜２０質量部のシランカップリング剤をさらに含有することが好ましい。

さらに、本発明は、上記ゴム組成物からなるベーストレッドゴムを備える空気入りタイヤを提供する。

本発明によれば、石油外資源からなる材料の含有比率をより高くすることにより、省資源および環境保護への配慮が十分なされているとともに、トレッド部が磨耗した際のグリップ性、転がり抵抗性および耐久性の両立が図られたベーストレッド用ゴム組成物、および、当該ゴム組成物からなるベーストレッドゴムを備える空気入りタイヤが提供される。

本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、５〜８５質量％の天然ゴム（ＮＲ）と、９５〜１５質量％のエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）と、からなる天然系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを２０〜１００質量部含み、かつ、該シリカ１００質量部に対して、下記一般式（１）：
（Ｘ）_n−Ｓｉ−Ｙ_(4-n) （１）
（上記一般式（１）中、Ｘはメトキシ基またはエトキシ基を示し、Ｙはフェニル基または直鎖状あるいは分岐状のアルキル基を示す。また、ｎは１〜３の整数を表す。）
で表されるシラン化合物を４〜１６質量部含有することを特徴とする。以下、本発明のベーストレッド用ゴム組成物が含有する各成分について詳細に説明する。

＜ゴム成分＞
本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、天然系ゴム成分を含有し、該天然系ゴム成分は、５〜８５質量％の天然ゴム（ＮＲ）と、９５〜１５質量％のエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）と、から構成される。

天然ゴム（ＮＲ）としては、ゴム工業において従来用いられているものを使用することができ、たとえば、ＫＲ７、ＴＳＲ２０などのグレードの天然ゴムを挙げることができる。

天然系ゴム成分中の天然ゴム（ＮＲ）の含有率は、５〜８５質量％である。天然系ゴム中の天然ゴム（ＮＲ）の含有率が５質量％未満であると、ゴム強度が十分でない傾向がある。また、当該含有率が８５質量％を超えると、耐磨耗性が十分でない傾向がある。天然系ゴム中の天然ゴム（ＮＲ）の含有率は、好ましくは１０〜５０質量％であり、より好ましくは、１０〜４０質量％である。

本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、天然系ゴム成分としてエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）を含む。エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）は、天然ゴム（ＮＲ）の不飽和二重結合がエポキシ化されたものであり、極性基であるエポキシ基により分子凝集力が増大する。そのため、天然ゴムよりもガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、かつ機械的強度や耐磨耗性、耐空気透過性に優れる。特に、ゴム組成物中にシリカを配合した場合においては、シリカ表面のシラノール基とエポキシ化天然ゴムのエポキシ基との反応に起因して、カーボンブラックをゴム組成物中に配合する場合と同程度の機械的強度や耐磨耗性を得ることができる。

エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）としては、市販のものを用いてもよいし、天然ゴム（ＮＲ）をエポキシ化したものを用いてもよい。ＮＲをエポキシ化する方法としては、特に限定されるものではなく、たとえばクロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などを挙げることができる。過酸法としては、たとえば天然ゴムに過酢酸や過蟻酸などの有機過酸を反応させる方法を挙げることができる。

エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）のエポキシ化率は、特に制限されないが、５モル％以上が好ましく、１０モル％以上がより好ましい。ＥＮＲのエポキシ化率が５モル％未満の場合、ＥＮＲがＮＲと相溶することによる効果が減少する傾向にある。また、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）のエポキシ化率は、６０モル％以下が好ましく、５０モル％以下がより好ましい。ＥＮＲのエポキシ化率が６０モル％を超える場合、ゴム強度が十分でない傾向がある。なお、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）のエポキシ化率とは、（エポキシ化された二重結合の数）／（エポキシ化前の二重結合の数）を意味する。具体的には、エポキシ化率２５モル％のＥＮＲ（ＥＮＲ２５）やエポキシ化率５０モル％のＥＮＲ（ＥＮＲ５０）などを好適に用いることができる。

本発明において、ＥＮＲは１種のみを用いてもよく、エポキシ化率の異なる２種以上のＥＮＲを用いてもよい。

天然系ゴム成分中におけるエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）の含有率は、１５〜９５質量％である。ＥＮＲの含有率が１５質量％未満であると、耐磨耗性能が十分でない傾向がある。また、ＥＮＲの含有率が９５質量％を超えると、強度が十分でない傾向がある。

本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、上記した天然系ゴム成分のほかにジエン系合成ゴムなどを含んでもよい。ジエン系合成ゴムとしては、たとえば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンイソプレン共重合体ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、イソブチレンとｐ−メチルスチレンとの共重合体のハロゲン化物などを挙げることができる。なかでも、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびこれらの組み合わせは、転がり抵抗性能と耐久性との両立のため、好適に用いることができる。

本発明のベーストレッド用ゴム組成物がジエン系合成ゴムを含む場合、ジエン系合成ゴムの含有量は、天然系ゴム成分１００質量部に対して、６０質量％以下とすることが好ましい。ただし、省資源および環境保護を考慮し、石油外資源の含有率を高めるという観点からは、ジエン系合成ゴムを含まないことがより好ましい。

＜シリカ＞
本発明のベーストレッド用ゴム組成物はシリカを含有する。シリカは、補強用充填剤として機能するものであり、シリカを配合することにより、得られるベーストレッドゴムのウェット性能を向上させることができる。

シリカとしては、湿式法により調製されたものであってもよく、乾式法により調製されたものであってもよい。

シリカのＢＥＴ比表面積は、４０ｍ²／ｇ以上が好ましく、８０ｍ²／ｇ以上がより好ましい。シリカのＢＥＴ比表面積が４０ｍ²／ｇ未満では、耐磨耗性能が低下する傾向にある。また、シリカのＢＥＴ比表面積は、４００ｍ²／ｇ以下が好ましく、３００ｍ²／ｇ以下がより好ましい。シリカのＢＥＴ比表面積が４００ｍ²／ｇを超えると、酸化亜鉛を配合した場合、酸化亜鉛の分散性が劣る傾向にある。具体的には、デグッサ製のウルトラジルＶＮ２（ＢＥＴ比表面積：１２５ｍ²／ｇ）やウルトラジルＶＮ３（ＢＥＴ比表面積：２１０ｍ²／ｇ）などを好適に用いることができる。

シリカの含有量は、天然系ゴム成分１００質量部に対して、２０質量部以上である。シリカの含有量が２０質量部未満では、引き裂き強度が不十分となる傾向にある。シリカの含有量は、天然系ゴム成分１００質量部に対して、２５質量部以上がより好ましい。また、シリカの含有量は、天然系ゴム成分１００質量部に対して、１００質量部以下が好ましく、９０質量部以下がより好ましい。シリカの含有量が１００質量部を超えると、耐屈曲亀裂性能に劣る傾向にある。

＜シラン化合物＞
本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、シラン化合物を含む。シラン化合物の添加により、トレッド部が磨耗した際のグリップ性、転がり抵抗性および耐久性の両立が図られたゴム組成物を得ることができる。かかる効果は、当該シラン化合物がシリカの極性を低下させることに起因すると考えられる。

ここで、本発明におけるシラン化合物とは、下記一般式（１）：
（Ｘ）_n−Ｓｉ−Ｙ_(4-n) （１）
（上記一般式（１）中、Ｘはメトキシ基またはエトキシ基を示し、Ｙはフェニル基または直鎖状あるいは分岐状のアルキル基を示す。また、ｎは１〜３の整数を表す。）
で表されるシラン化合物である。

上記一般式（１）中のＸは、天然系ゴム成分との相溶性により優れているという理由から、エトキシ基であることがより好ましい。同様の理由から、上記一般式（１）中のＹは、フェニル基であることがより好ましい。また、上記一般式（１）中のｎは、１〜３の整数である。ｎが０の場合、Ｘが存在しないこととなり、シラン化合物の反応性が増大しすぎる傾向がある。ｎが４の場合、Ｙが存在せず、シラン化合物の反応性が低下する傾向にある。

上記一般式（１）で表されるシラン化合物の具体例を挙げれば、たとえば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランなどである。これらのシラン化合物は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。ゴムとの相溶性およびコストを低減できるという理由から、フェニルトリエトキシシランが好ましい。

シラン化合物の含有量は、シリカ１００質量部に対して、４質量部以上であり、好ましくは５質量部以上である。シラン化合物の含有量が４質量部未満では、耐屈曲亀裂性能が低下する傾向にある。また、シラン化合物の含有量は、シリカ１００質量部に対して、１６質量部以下であり、好ましくは１５質量部以下である。シラン化合物の含有量が１６質量部を超えると、耐磨耗性能が低下する傾向にある。

＜シランカップリング剤＞
本発明のベーストレッド用ゴム組成物には、シリカとともに、シランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤としては、従来公知のシランカップリング剤を用いることができ、たとえば、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（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエ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、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系；３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系；ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系；３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系；γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系；３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系；３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系；などを挙げることができる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記のなかでも、加工性が良好であるという理由から、デグッサ社製Ｓｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）、Ｓｉ２６６（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）などが好ましく用いられる。

シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して４質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましい。含有量が４質量部未満では、耐屈曲亀裂性能の改善効果が得られにくい傾向にある。また、シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましい。２０質量部を超える場合、耐屈曲亀裂性能の改善効果が得られにくい傾向にある。

＜カーボンブラック＞
本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、カーボンブラックを含んでもよい。カーボンブラックのＢＥＴ比表面積は、６０ｍ²／ｇ以上が好ましく、８０ｍ²／ｇ以上がより好ましい。カーボンブラックのＢＥＴ比表面積が６０ｍ²／ｇ未満では、耐屈曲亀裂性能の改善効果が得られにくい傾向にある。また、カーボンブラックのＢＥＴ比表面積は、１５０ｍ²／ｇ以下が好ましく、１３０ｍ²／ｇ以下がより好ましい。カーボンブラックのＢＥＴ比表面積が１５０ｍ²／ｇを超える場合、加工性が悪化する傾向にある。

本発明のベーストレッド用ゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、その含有量は、天然系ゴム成分１００質量部に対して２０質量部以下であることが好ましく、１５質量部以下であることがより好ましい。カーボンブラックの添加により、ゴム強度およびゴム硬度のさらなる改善を図ることが可能である。ただし、省資源および環境保護の観点からは、カーボンブラックを含有しないことが好ましい。

＜その他の配合剤＞
本発明のベーストレッド用ゴム組成物には、上記した成分以外にも、他の添加剤、たとえば加硫剤、加硫促進剤、ステアリン酸、オイル、ワックス、老化防止剤、亜鉛華（酸化亜鉛）などを含有してもよい。

加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を使用することが可能であり、有機過酸化物としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３あるいは１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシプロピル）ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシベンゼン、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシロキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシバレレートなどを使用することができる。これらの中で、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゼンおよびジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼンが好ましい。また、硫黄系加硫剤としては、たとえば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。これらの加硫剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、もしくは、キサンテート系加硫促進剤のうち少なくとも一つを含有するものを使用することが可能である。スルフェンアミド系としては、たとえば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）、ＴＢＢＳ（Ｎ−tert−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系化合物などを使用することができる。チアゾール系としては、たとえばＭＢＴ（２−メルカプトベンゾチアゾール）、ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、２−メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、亜鉛塩、銅塩、シクロヘキシルアミン塩、２−（２，４−ジニトロフェニル）メルカプトベンゾチアゾール、２−（２，６−ジエチル−４−モルホリノチオ）ベンゾチアゾールなどのチアゾール系化合物などを使用することができる。チウラム系としては、たとえばＴＭＴＤ（テトラメチルチウラムジスルフィド）、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテトラスルフィドなどのチウラム系化合物を使用することができる。チオウレア系としては、たとえばチアカルバミド、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、ジオルトトリルチオ尿素などのチオ尿素化合物などを使用することができる。グアニジン系としては、たとえばジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、トリフェニルグアニジン、オルトトリルビグアニド、ジフェニルグアニジンフタレートなどのグアニジン系化合物を使用することができる。ジチオカルバミン酸系としては、たとえばエチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジアミルジチオカルバミン酸亜鉛、ジプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛とピペリジンの錯塩、ヘキサデシル(またはオクタデシル)イソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジアミルジチオカルバミン酸カドミウムなどのジチオカルバミン酸系化合物などを使用することができる。アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系としては、たとえばアセトアルデヒド−アニリン反応物、ブチルアルデヒド−アニリン縮合物、ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒド−アンモニア反応物などのアルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系化合物などを使用することができる。イミダゾリン系としては、たとえば２−メルカプトイミダゾリンなどのイミダゾリン系化合物などを使用することができる。キサンテート系としては、たとえばジブチルキサントゲン酸亜鉛などのキサンテート系化合物などを使用することができる。これらの加硫促進剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系、カルバミン酸金属塩などを適宜選択して使用することができる。

オイルとしては、たとえばプロセスオイル、植物油脂、およびそれらの混合物などを用いることができる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルなどを挙げることができる。また、植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、サフラワー油、桐油などを挙げることができる。

本発明の空気入りタイヤは、上記本発明のベーストレッド用ゴム組成物からなるベーストレッドゴムを備える空気入りタイヤである。以下、図１を参照して本発明の空気入りタイヤを説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤを例示したものである。空気入りタイヤ１は、キャップトレッド部２ａとベーストレッド部２ｂとを備えるトレッド部２と、そのトレッド部２の両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に位置するビード部４とを備える構造を有するのが一般的である。そして、それらのビード部４間にはカーカス６が架け渡されるとともに、このカーカス６の外側かつトレッド部２の内側にはタガ効果を有してトレッド部２を補強するベルト層７が配される。

上記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道ＣＯに対して、たとえば７０〜９０°の角度で配列する１枚以上のカーカスプライ６ａから形成され、このカーカスプライ６ａは、上記トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５の廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返されて係止される。

上記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道ＣＯに対して、たとえば４０°以下の角度で配列した２枚以上のベルトプライ７ａからなり、各ベルトコードがプライ間で交差するよう向きを違えて重置している。

またビード部４には、上記ビードコア５から半径方向外方に延びるビードエイペックスゴム８が配されるとともに、カーカス６の内側には、タイヤ内腔面をなすインナーライナゴム９が隣設され、カーカス６の外側は、クリンチゴム４Ｇおよびサイドウォールゴム３Ｇで保護される。

本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、上記ベーストレッド部２ｂに使用されるものである。

本発明の空気入りタイヤは、上記本発明のベーストレッド用ゴム組成物を用いて、従来公知の方法により製造される。すなわち、上記構成のベーストレッド用ゴム組成物を混練りし、未加硫の段階でタイヤのベーストレッド部の形状に合わせて押出し加工し、タイヤの他の部材とともに、タイヤ成形機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、本発明の空気入りタイヤを得ることができる。

かかる本発明の空気入りタイヤは、ベーストレッドゴムに、石油外資源からなる材料の含有比率がより高く、省資源および環境保護への配慮が十分なされているとともに、トレッド部が磨耗した際のグリップ性、転がり抵抗性および耐久性の両立が図られたゴム組成物が使用されているため、地球環境に優しい「エコタイヤ」として、たとえば乗用車などに好適に使用することができる。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜実施例１〜３および比較例１〜３＞
表１に示す配合処方に従い、神戸製鋼製１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤を除く配合成分を、回転数８０ｒｐｍ、１５０℃の条件で３分間混練りした。ついで、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を表１に示す配合量で加えた後、オープンロールを用いて、８０℃で５分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。次に、当該未加硫ゴム組成物を１５０℃で、３０分間加硫することにより、実施例１〜３および比較例１〜３の加硫ゴムシートを作製した。

また、上記未加硫状態のベーストレッド用ゴム組成物（ベーストレッド部）を他の部材とともに張り合わせ、１６０℃で２０分間プレス加硫することにより、実施例１〜３および比較例１〜３の空気入りタイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を作製した。このような空気入りタイヤは、図１に示したような構造を有しており、その詳細は以下の通りである。
カーカス：材料 ポリエステル（１６７０ｄｔｅｘ／２）
ベルト層：材料 スチールコード、構造 １×４、角度 ２２°×２２°
キャップトレッド部／ベーストレッド部の厚み比：８０／２０

上記実施例および比較例で使用した各種配合成分の詳細は以下のとおりである。
（１）天然ゴム（ＮＲ）：ＴＳＲ２０
（２）エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）：クンプーランガスリー社製の「ＥＮＲ２５」（エポキシ化率２５モル％）
（３）シラン化合物：信越化学（株）製の「ＫＢＥ−１０３」（フェニルトリエトキシシラン）
（４）カーボンブラック：昭和キャボット製の「ショウブラックＮ３５１」
（５）シリカ：デグッサ社製の「ウルトラジルＶＮ３」（ＢＥＴ比表面積：２１０ｍ²／ｇ）
（６）シランカップリング剤：デグッサ社製の「Ｓｉ２６６」（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
（７）オイル：日本オイリオ（株）製の大豆油
（８）ワックス：大内新興化学工業（株）製の「サンノックワックス」
（９）老化防止剤：大内新興化学工業（株）製の「ノクラック６Ｃ」（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
（１０）ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「椿」
（１１）亜鉛華：三井金属鉱業（株）製の「亜鉛華１号」
（１２）硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
（１３）加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製の「ノクセラーＮＳ」（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルファンアミド）
実施例１〜３および比較例１〜３の加硫ゴムシートおよび試験用空気入りタイヤについて、下記に示す試験を実施した。結果を表１に示す。

（グリップ性能）
製造した上記試験用空気入りタイヤのキャップトレッド部を除去した後、排気量１８００ｃｃ級のＡＢＳが装備された乗用車に装着し、スキッドナンバーが約５０の湿潤アスファルト路面上を時速１００ｋｍ／ｈで走行中にロックブレーキを踏み、乗用車が停止するまでの距離を測定し、ロックブレーキ中の減速度を算出した。表１に示される数値は、比較例１の減速度を１００としたときの相対値である。当該数値が大きいほど、湿潤ＡＢＳ制動性能に優れ、グリップ性能に優れることを示す。

（転がり抵抗性能）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で、各加硫ゴムシートの損失正接（ｔａｎδ）を測定した。表１の数値は、比較例１の数値を１００とし、下記計算式により指数表示した。当該指数が大きいほど、転がり抵抗性に優れる。
転がり抵抗指数＝（比較例１のｔａｎδ）／（各実施例または比較例のｔａｎδ）×１００
（耐磨耗性能）
ランボーン型磨耗試験機を用いて、室温、負荷荷重１．０ｋｇｆ、スリップ率３０％の条件下で、各加硫ゴムシートの磨耗量を測定した。表１の数値は、磨耗量の逆数を、比較例１を１００として指数表示したものである。当該数値が大きいほど、耐磨耗性が高いことを示す。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の空気入りタイヤの一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ タイヤ、２ トレッド部、２ａ キャップトレッド部、２ｂ ベーストレッド部、３ サイドウォール部、４ ビード部、５ ビードコア、６ カーカス、７ ベルト層、８ ビードエイペックスゴム、９ インナーライナーゴム、４Ｇ クリンチゴム。

Claims (4)

1. ５〜８５質量％の天然ゴムと、９５〜１５質量％のエポキシ化天然ゴムと、からなる天然系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを２０〜１００質量部含み、かつ、
   前記シリカ１００質量部に対して、下記一般式（１）：
   （Ｘ）_n−Ｓｉ−Ｙ_(4-n) （１）
   （上記一般式（１）中、Ｘはメトキシ基またはエトキシ基を示し、Ｙはフェニル基または直鎖状あるいは分岐状のアルキル基を示す。また、ｎは１〜３の整数を表す。）
   で表されるシラン化合物を４〜１６質量部含有するベーストレッド用ゴム組成物。
2. 前記天然系ゴム成分１００質量部に対して、６０質量部以下のポリブタジエンゴムおよび／またはスチレンブタジエンゴムをさらに含有する請求項１に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
3. 前記シリカ１００質量部に対して、４〜２０質量部のシランカップリング剤をさらに含有する請求項１または２に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物からなるベーストレッドゴムを備える空気入りタイヤ。

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