JP2008174688A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】グリップ性能の向上と耐ブロー性及び耐摩耗性の大幅な向上を達成したタイヤトレッド用ゴム組成物の提供。
【解決手段】（Ａ）天然ゴム１０〜３０重量部及びガラス転移温度（Ｔｇ）が−６０℃以上−３５℃未満のスチレンブタジエン共重合体ゴム５０重量部以上を含むジエン系ゴム成分１００重量部、（Ｂ）軟化点が８０〜１５０℃の粘着性付与樹脂２０〜８０重量部並びに（Ｃ）窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が２５０ｍ²／ｇ以上のカーボンブラック８０〜１５０重量部を含んで成るタイヤトレッド用ゴム組成物並びにそれをタイヤトレッド部に用いた空気入りタイヤ。
【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、更に詳しくはグリップ性能の向上と耐ブロー性及び耐摩耗性の大幅な向上を達成したタイヤトレッド用ゴム組成物並びにそれをトレッド部に用いた空気入りタイヤに関する。

従来、タイヤのグリップ性能を向上させるため、小粒径のカーボンブラックを多量配合することによって、高いグリップ性能が得られることが知られているが（例えば特許文献１参照）、耐ブロー性が低下し、また分散不良などにより耐摩耗性が低下するという問題があった。一方、高Ｔｇのスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を使用すると、グリップ性能を向上させることはできるが、特に耐摩耗性が劣るという問題がある。更に耐ブロー性や耐摩耗性を確保するために、硫黄の配合量を増加させたり、軟化剤の配合量を減少させるとグリップ性能が劣るという問題があった。

特開平６−５７０７１号公報

従って、本発明の目的は、前述の従来技術の問題を排除して、グリップ性能の向上と耐ブロー性及び耐摩耗性の大幅な向上を達成したタイヤトレッド用ゴム組成物並びにそれをタイヤトレッド部に用いた空気入りタイヤを提供することにある。

本発明に従えば、（Ａ）天然ゴム１０〜３０重量部及びガラス転移温度（Ｔｇ）が−６０℃以上−３５℃未満のスチレンブタジエン共重合体ゴム５０重量部以上を含むジエン系ゴム成分１００重量部、（Ｂ）軟化点が８０〜１５０℃の粘着性付与樹脂２０〜８０重量部並びに（Ｃ）窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が２５０ｍ²／ｇ以上のカーボンブラック８０〜１５０重量部を含んで成るタイヤトレッド用ゴム組成物並びにそれをタイヤトレッド部に用いた空気入りタイヤが提供される。

本発明によれば、超小粒径のカーボンブラックを配合した系に天然ゴムを配合し、更に特定のＴｇのＳＢＲと粘着性付与樹脂を配合することによって、グリップ性能の向上と耐ブロー性及び耐摩耗性を大幅に向上させたゴム組成物を得ることができる。

本発明者らは、前記課題を解決すべく研究を進めた結果、グリップ性能向上を目的として超小粒径カーボンブラックを多量配合した系において、天然ゴムを配合することによってグリップ性能と耐ブロー性及び耐摩耗性を向上させることができ、更に特定のＴｇのＳＢＲと粘着性付与樹脂を併せて配合することによりグリップ性能と耐ブロー性及び耐摩耗性との更なる両立を達成することができることを見出した。

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物にゴム成分（Ａ）として配合されるジエン系ゴムは、天然ゴム１０〜３０重量部、好ましくは１５〜２５重量部と、Ｔｇが−６０℃以上−３５℃未満、好ましくは−５５℃〜−４０℃のスチレンブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）５０重量部以上、好ましくは６０〜８５重量部を含むジエン系ゴム成分１００重量部である。

本発明によれば、前記天然ゴム１０〜３０重量部及び前記ＳＢＲ５０重量部以上を含むジエン系ゴム（Ａ）１００重量部に対し、軟化点が８０〜１５０℃、好ましくは８５〜１４５℃の粘着性付与樹脂２０〜８０重量部、好ましくは３０〜７０重量部と、Ｎ₂ＳＡ（島津製作所製Ｆｌｏｗ Ｓｏｒｂ II ２３００を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２１７に準拠して測定）が２５０ｍ²／ｇ以上、好ましくは３００〜４５０ｍ²／ｇのカーボンブラック８０〜１５０重量部、好ましくは９０〜１４０重量部を配合する。

本発明に従って、天然ゴムを配合することにより、ゴム組成物のグリップ性能と耐ブロー性、耐摩耗性が向上し、更に、例えばレース用トレッドコンパウンドとして使用する場合には、特定のＴｇのＳＢＲと粘着性付与樹脂の配合を併せて行うことにより更なるグリップ性能の向上と耐ブロー性及び耐摩耗性の大幅な向上を両立させることができる。
本発明においてゴム成分（Ａ）として使用する天然ゴムは任意の天然ゴムを用いることができる。天然ゴムの配合量が少ないとグリップ性能向上の効果が得られないので好ましくなく、逆に多いとグリップ性能が低くなってしまうので好ましくない。ゴム成分（Ａ）として使用するＴｇが−６０℃以上−３５℃未満のＳＢＲは公知の合成ゴムで、例えば旭化成製Ｔｕｆｄｅｎｅ２３３０、日本ゼオン製Ｎｉｐｏｌ １７１２などの市販品を用いることができる。このＴｇが低過ぎると連続走行の際のグリップ性能の低下が大きくなってしまうので好ましくなく、逆に高過ぎると走行初期グリップ性能が低くなってしまうので好ましくない。このＳＢＲの配合量が少ないとグリップ性能が低下してしまうので好ましくない。
本発明において使用する上記天然ゴム及びＴｇが−６０℃以上−３５℃未満のＳＢＲ以外のゴム成分（Ａ）としては、その他のＳＢＲ、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）などが挙げられる。

本発明において使用する粘着性付与樹脂は公知の樹脂であり、具体的にはヤスハラケミカル製ＹＳレジンＴＯ８５，ＹＳレジンＴＯ１２５などの芳香族変性テルペン系樹脂、アリゾナケミカル社製Ｓｙｌｖａｒｅｓ ＳＡ１００などのような芳香族樹脂、新日鐵化学製エスフロン Ｇ−９０などのクマロン−インデン樹脂などのような脂肪族−芳香族樹脂などとして市販されており、本発明でもこれらの市販品を用いることができる。

本発明において使用する超小粒径のカーボンブラックは公知のものであり、具体的にはＮ₂ＳＡが２５０ｍ²／ｇ以上、好ましくは３００〜４５０ｍ²／ｇであり、コロンビヤンケミカル製ＣＤ２０１９、キャボット製ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ １０００などとして市販されているカーボンブラックを用いることができる。

本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、その他のカーボンブラックやシリカなどの補強剤、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、その他のゴム組成物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１〜５及び比較例１〜８
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１６リットルの密閉型ミキサーで１０分間混練し、１５０℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。

次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１５０℃で３０分間加硫して加硫ゴムサンプルを調製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。結果は表Ｉに示す。

ゴム物性評価試験法
耐ブロー性（フレクソメータ）：ＪＩＳ Ｋ６２６５に準拠して、１５０℃で３０分間加硫して得た直径１７．８０mm、高さ２５．００mmの円柱状サンプルを、フレクソメータ（上島製作所製フレクソメータ ＦＴ−１２６０）を用いて、試験温度１００℃、静荷重６８０Ｎ、動荷重６００Ｎ、周波数３０Hzで試験を行い、試験片を切断し、試験片内部に気泡が現れるまでの時間を測定した。

ピコ摩耗：ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠して、ＦＥＲＲＹ ＭＡＣＨＩＮＥ ＣＯ．製ピコ摩耗試験機を用いて測定した。

タイヤ走行初期グリップ性能：１周２．２kmのサーキットで１０ラップ走行した際の走行初期のグリップ性能を以下のようにして比較試験した（１〜３Lapの平均ラップタイムで以下の５段階評価）。
５：基準に対し平均ラップタイムが０．３秒以上速い
４：基準に対し平均ラップタイムが０．１〜０．３秒速い
３：比較例１のゴム組成物をトレッドに使用したタイヤでの走行結果を基準、また基準に対し平均ラップタイムが±０．１秒
２：基準に対し平均ラップタイムが０．１〜０．３秒遅い
１：基準に対し平均ラップタイムが０．３秒以上遅い

タイヤ走行末期グリップ性能：１周２．２kmのサーキットで１０ラップ走行した際の走行末期のグリップ性能を以下のようにして比較試験した（８〜１０Lapの平均ラップタイムで５段階評価）。
５：基準に対し平均ラップタイムが０．３秒以上速い
４：基準に対し平均ラップタイムが０．１〜０．３秒速い
３：比較例１のゴム組成物をトレッドに使用したタイヤでの走行結果を基準、また基準に対し平均ラップタイムが±０．１秒
２：基準に対し平均ラップタイムが０．１〜０．３秒遅い
１：基準に対し平均ラップタイムが０．３秒以上遅い

表Ｉ脚注
＊１：天然ゴム（ＳＴＲ−２０）
＊２：Ｔｕｆｄｅｎｅ３３３５（旭化成（株）製、Ｔｇ−３１℃，３７．５PHR油展）
＊３：Ｔｕｆｄｅｎｅ４３５０（旭化成（株）製、Ｔｇ−１８℃，５０．０PHR油展）
＊４：Ｔｕｆｄｅｎｅ２３３０（旭化成（株）製、Ｔｇ−５０℃，３７．５PHR油展）
＊５：Ｔｕｆｄｅｎｅ２５３０（旭化成（株）製、Ｔｇ−６５℃，３７．５PHR油展）
＊６：コロンビヤンケミカル製カーボンブラックＣＤ２０１９（Ｎ₂ＳＡ３９０ｍ²／ｇ）
＊７：昭和キャボット（株）製カーボンブラックＩＰ２０００（Ｎ₂ＳＡ１９２ｍ²／ｇ）
＊８：ヤスハラケミカル（株）製ＹＳレジンＴＯ８５
＊９：ヤスハラケミカル（株）製ＹＳレジンＴＯ１２５
＊１０：ジャパンエナジー（株）製プロセス Ｘ１４０
＊１１：ＦＬＥＸＳＹＳ製ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ
＊１２：正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種
＊１３：日本油脂（株）製ビーズステアリン酸 ＹＲ
＊１４：大内新興化学工業（株）製ノクセラー ＣＺ−Ｇ
＊１５：鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄

以上の通り、本発明によれば、天然ゴム、特定のＴｇのＳＢＲ、超小粒径カーボンブラック及び粘着性付与樹脂を配合することにより、ゴム組成物のグリップ性能と耐ブロー性及び耐摩耗性の両立を達成することができ、空気入りタイヤ、特にレーシングタイヤのタイヤトレッド用として使用するのに好適である。

Claims (2)

1. （Ａ）天然ゴム１０〜３０重量部及びガラス転移温度（Ｔｇ）が−６０℃以上−３５℃未満のスチレンブタジエン共重合体ゴム５０重量部以上を含むジエン系ゴム成分１００重量部、（Ｂ）軟化点が８０〜１５０℃の粘着性付与樹脂２０〜８０重量部並びに（Ｃ）窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が２５０ｍ²／ｇ以上のカーボンブラック８０〜１５０重量部を含んで成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。