JP2009001718A - タイヤ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、転がり抵抗性能、摩耗性およびグリップ性能にバランスよく優れるタイヤ用ゴム組成物、および、当該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを５〜１５０質量部と、（Ｒ¹）₃−Ｓｉ−Ｒ²−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−Ｒ³で表わされる化合物を１〜１５質量部と、を含有するタイヤ用ゴム組成物、および当該ゴム組成物からなる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する。また、本発明は、当該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。

従来、タイヤ用ゴム組成物には、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などの合成ゴムやカーボンブラックなどが用いられており、その配合は、石油資源由来の原材料に大きく依存していた。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、たとえば天然ゴムやシリカ、炭酸カルシウム等の白色充填剤などの石油外資源由来の原材料で代替したタイヤ用ゴム組成物の開発が求められている。しかし、たとえばゴム組成物をタイヤのトレッドに適用する場合、スチレン−ブタジエンゴムを単に天然ゴムで置き換えただけでは、グリップ力が低いという問題がある。そこで、現在、石油外資源由来の原材料を用いてグリップ性を持たせるために、エポキシ化天然ゴムの使用が検討されている。

また、これまでタイヤの転がり抵抗を低減し、発熱を抑えることにより、車の低燃費化が行なわれてきた。近年、特にタイヤの低燃費化への要求は高まっており、タイヤ部材のなかでも、タイヤにおける占有比率の高いトレッドに対して、優れた低発熱性が要求されている。このような要求を満たすために、近年、タイヤのトレッドにシリカを配合することが行なわれてきた。しかし、シリカはカーボンブラックと比較すると、ゴムに対する親和性が低く、そのため補強効果が小さい。そこで、シリカの補強性をカーボンブラックと同程度とするために、シリカの分散性を向上させたり、ゴムとシリカとを化学的に結合させたりすることにより補強性を改善させることを目的として、シランカップリング剤を配合することが検討されてきた。

特許文献１には、石油外資源由来の原材料として、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、シリカなどを用い、石油資源への依存性を低減させたエコタイヤが開示されている。しかし、転がり抵抗性能、摩耗性能およびグリップ性能については考慮されておらず、改善の余地があった。また、特許文献２には、改質エポキシ化天然ゴムとシリカとシランカップリング剤とを含有するトレッド用ゴム組成物が開示させているが、補強性が十分ではなく、摩耗性能およびグリップ性能について、改善の余地があった。さらに、低発熱性を満足させるために、補強用充填剤であるシリカの配合量を低減したり、補強性の小さい充填剤を用いると、磨耗性能やグリップ性能が大きく低下するという問題がある。

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、転がり抵抗性能、摩耗性およびグリップ性能にバランスよく優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２００４−３５９７７３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、転がり抵抗性能、摩耗性およびグリップ性能にバランスよく優れるタイヤ用ゴム組成物、および、当該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することである。

本発明は、エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを５〜１５０質量部と、下記一般式（Ｉ）：
（Ｒ¹）₃−Ｓｉ−Ｒ²−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−Ｒ³ （Ｉ）
（式中、３つのＲ¹は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状アルキル基またはアルコキシ基およびアリール基から選択される基であり、かつ３つのＲ¹のうち少なくとも１つは炭素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状アルコキシ基である。Ｒ²は、炭素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状アルキル基である。Ｒ³は、水素原子、炭素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状アルキル基またはアルコキシ基およびアリール基から選択される基である。ここで、Ｒ²、−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−、およびＲ³が一緒になって、環を形成してもよい。）で表わされる化合物を１〜１５質量部と、を含有するタイヤ用ゴム組成物である。

ここで、上記エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分は、エポキシ化天然ゴムであることが好ましい。また、上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、３−（トリエトキシシリル）プロピル無水コハク酸であることが好ましい。

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、転がり抵抗性能、摩耗性およびグリップ性能にバランスよく優れるタイヤ用ゴム組成物、および、当該ゴム組成物からなるトレッドゴムを備える空気入りタイヤが提供される。

＜ゴム成分＞
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、ゴム成分として、エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分を含む。エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分としては、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）を好適に用いることができる。エポキシ化天然ゴムを配合することにより、グリップ性能を向上させることができる。

エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）は、天然ゴム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。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、１モル％以上が好ましく、５モル％以上がより好ましい。ＥＮＲのエポキシ化率が１モル％未満の場合、３−（トリエトキシシリル）プロピル無水コハク酸との反応が低下する傾向にある。また、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）のエポキシ化率は、８０モル％以下が好ましく、６０モル％以下がより好ましい。ＥＮＲのエポキシ化率が８０モル％を超える場合、低燃費性能の改善効果が低い傾向がある。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）×１００（％）を意味する。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分以外に、他のジエン系ゴム成分を含有することができる。他のジエン系ゴム成分としては、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、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−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）、ポリイソプレン合成ゴム（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）などを挙げることができる。

他のジエン系ゴム成分の配合量は、エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、９０質量部以下とすることが好ましい。９０質量部を超えると、低燃費性が悪化する傾向にある。

＜シリカ＞
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、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、得られるトレッドゴムの耐磨耗性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（含水ケイ酸）であってもよく、乾式法により調製されたもの（無水ケイ酸）であってもよい。特に、加工性がよいという理由から、湿式法により調製されたもの（含水ケイ酸）が好ましく用いられる。

シリカのＢＥＴ比表面積は、３０ｍ²／ｇ以上が好ましく、５０ｍ²／ｇ以上がより好ましい。シリカのＢＥＴ比表面積が３０ｍ²／ｇ未満では、強度が低下する傾向にある。また、シリカのＢＥＴ比表面積は、３００ｍ²／ｇ以下が好ましく、２５０ｍ²／ｇ以下がより好ましい。シリカのＢＥＴ比表面積が３００ｍ²／ｇを超えると、加工性が悪くなる傾向にある。

シリカの配合量は、エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以上であり、好ましくは１５質量部以上である。シリカの配合量が５質量部未満では、強度が低下する傾向にある。また、シリカの配合量は、エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、１５０質量部以下であり、好ましくは１２０質量部以下である。シリカの配合量が１５０質量部を超えると、低燃費性が悪化する傾向にある。

＜シランカップリング剤＞
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、下記一般式（Ｉ）：
（Ｒ¹）₃−Ｓｉ−Ｒ²−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−Ｒ³ （Ｉ）
で表わされる化合物を含有する。

上記一般式（Ｉ）で示されるシランカップリング剤は、エポキシ基との反応性が高い酸無水物の構造を有しているため、エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分と併用することにより、シリカの分散性を向上させたり、シリカとエポキシ基を含有するジエン系ゴム成分との結合を強固にすることができるため、転がり抵抗性能を改善することができる。従来用いられているシランカップリング剤は、ジエン系ゴム成分の二重結合部分と反応させるために硫黄Ｓを含んでいるが、これを用いた低燃費性能の改善は十分とはいえなかった。

上記一般式（Ｉ）において、Ｒ¹は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状アルキル基またはアルコキシ基およびアリール基から選択される基であり、かつ３つのＲ¹のうち少なくとも１つは炭素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状アルコキシ基である。アリール基としては、フェニル基、トルイル基、ベンジル基などが好ましい。Ｒ²は、炭素数１〜８、好ましくは炭素数２〜４の直鎖状あるいは分岐状アルキル基である。Ｒ³は、水素原子、炭素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状アルキル基またはアルコキシ基およびアリール基から選択される基である。アリール基としては、フェニル基、トルイル基、ベンジル基などが好ましい。また、Ｒ²、−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−、およびＲ³は、一緒になって、環を形成してもよい。

上記一般式（Ｉ）で示される化合物の具体例としては、たとえば、３−（トリエトキシシリル）プロピル無水コハク酸、３−（トリエトキシシリル）プロピル無水マレイン酸、３−（トリエトキシシリル）プロピル無水フタル酸などを挙げることができる。

上記一般式（Ｉ）で示される化合物の配合量は、エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、１質量部以上であり、好ましくは３質量部以上である。配合量が１質量部未満では、低燃費性が悪化する傾向にある。また、一般式（Ｉ）で示される化合物の配合量は、エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、１５質量部以下であり、好ましくは１０質量部以下である。配合量が１５質量部を超えると、シランカップリング剤を添加することによる破壊強度の増加や低燃費性能の改善効果が得られない傾向にある。

また、上記一般式（Ｉ）で示される化合物の配合量は、シリカ１００質量部に対して、２〜２０質量部であることが好ましく、４〜１２質量部であることがより好ましい。配合量が２質量部未満では、低燃費性が悪化する傾向にある。また、配合量が２０質量部を超えると、シランカップリング剤を添加することによる破壊強度の増加や低燃費性能の改善効果が得られない傾向にある。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上記一般式（Ｉ）のシランカップリング剤以外のその他のシランカップリング剤を含有してもよい。その他のシランカップリング剤としては、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。

上記その他の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１５質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。含有量が１５質量部を超えると、その他のシランカップリング剤を添加したことによる、補強性改善効果が低い傾向にある。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、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、２０ｍ²／ｇ以上が好ましく、５０ｍ²／ｇ以上がより好ましい。シリカのＢＥＴ比表面積が２０ｍ²／ｇ未満では、ゴムの補強性が著しく低くなる傾向にある。また、シリカのＢＥＴ比表面積は、１２０ｍ²／ｇ以下が好ましく、８０ｍ²／ｇ以下がより好ましい。シリカのＢＥＴ比表面積が１２０ｍ²／ｇを超える場合、低燃費性が悪化する傾向にある。

本発明のタイヤ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、エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、５〜１２０質量部であることが好ましく、１５〜１００質量部であることがより好ましい。カーボンブラックの含有量が５質量部未満では、カーボンブラックを添加したことによるゴムの補強性の向上が得られず、１２０質量部を超えると加工性、作業性が低下する傾向にある。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＞
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、上記した成分以外にも、従来ゴム工業で使用される他の添加剤、たとえば加硫剤、加硫促進剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、オイル、硬化レジン、ワックス、各種老化防止剤、軟化剤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。また、硫黄はオイル処理されたものであってもよい。

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。

本発明の空気入りタイヤは、上記本発明のタイヤ用ゴム組成物を用いた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、トレッド部２と、そ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。またビード部４、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内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。なお、必要に応じてベルト層７の両端部のリフティングを防止するためのバンド層（図示しない）を、ベルト層７の少なくとも外側に設けても良く、このときバンド層は、低モジュラスの有機繊維コードを、タイヤ赤道ＣＯとほぼ平行に螺旋巻きした連続プライで形成する。

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。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、たとえば、トレッド部２のトレッドゴムに使用することができる。

本発明の空気入りタイヤは、上記本発明のタイヤ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、上記した必須成分、および必要に応じて配合されるその他の添加剤を含有するタイヤ用ゴム組成物を混練りし、未加硫の段階でタイヤの、たとえばトレッド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、たとえば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、転がり抵抗性能、摩耗性およびグリップ性能にバランスよく優れる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１〜２および比較例１＞
表１に示す配合処方に従い、１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、エポキシ化天然ゴム、シリカ、シランカップリング剤、酸化亜鉛およびステアリン酸を混練りした。次に、１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、得られた混練り物に、表１に示される２種の老化防止剤を混練りした。さらに、ロールを用いて、硫黄および加硫促進剤を混練りして、未加硫ゴム組成物を得た。次に、当該未加硫ゴム組成物を１７０℃で、１５分間プレス加硫することにより、実施例１〜２および比較例１の加硫ゴムシートを作製した。

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）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％）
（２）シリカ：デグッサ社製の「ウルトラジル ＶＮ３」（ＢＥＴ：２１０ｍ²／ｇ）
（３）シランカップリング剤Ａ：ＧＥＬＥＳＴ社製の３−（トリエトキシシリル）プロピル無水コハク酸（３−（Ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌ）ｐｒｏｐｙｌｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）
（４）シランカップリング剤Ｂ：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）
（５）酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の「亜鉛華１号」
（６）ステアリン酸：日本油脂（株）製の「椿」
（７）老化防止剤：住友化学（株）製の「アンチゲン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）
（８）硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
（９）加硫促進剤ＴＢＢＳ：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）
（１０）加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業（株）製の「ノクセラーＤ」（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン）
実施例１〜２および比較例１の加硫ゴムシートについて、下記に示す試験を実施した。結果を表１に示す。

＜粘弾性試験＞
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３０℃、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、比較例１の損失正接ｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した（転がり抵抗指数）。当該指数が大きいほど、転がり抵抗に優れる。
転がり抵抗指数＝（比較例１のｔａｎδ）／（各加硫ゴムシートのｔａｎδ）×１００
＜ランボーン磨耗試験＞
ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を用い、温度２０℃、試験時間５分で、試験表面速度８０ｍ／分、落砂量１５ｇ／分、加重３．０ｋｇｆおよびスリップ率２０％の条件にて、各加硫ゴム試験片の容積損失量を測定した。表１の数値は、実施例１の容積損失量を１００としたときの相対値である。当該数値が大きいほど耐摩耗性に優れている。

＜ＬＡＴ磨耗試験＞
ＬＡＴ試験機（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ａｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｋｉｄ Ｔｅｓｔｅｒ）を用い、荷重１２０Ｎ、速度２０ｋｍ／ｈ、スリップアングル５°の条件にて、各加硫ゴム試験片の容積損失量を測定した。表１の数値は、比較例１の容積損失量を１００としたときの相対値である。当該数値が大きいほど耐摩耗性に優れている。

＜ウェットグリップ性能試験＞
スタンレー社製のポータブルスキッドテスターを用いてＡＳＴＭ Ｅ３０３−８３の方法にしたがって測定した（ウェットスキッド試験）。表１の数値は、比較例１の容積損失量を１００としたときの相対値である。当該数値が大きいほどウェットグリップ性能が優れる。

表１から明らかなように、実施例１〜２の転がり抵抗指数は、比較例１と比べて大幅に向上している。

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、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 インナーライナゴム、４Ｇ クリンチゴム。

Claims (4)

1. エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを５〜１５０質量部と、下記一般式（Ｉ）：
   （Ｒ¹）₃−Ｓｉ−Ｒ²−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−Ｒ³ （Ｉ）
   （式中、３つのＲ¹は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状アルキル基またはアルコキシ基およびアリール基から選択される基であり、かつ３つのＲ¹のうち少なくとも１つは炭素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状アルコキシ基である。Ｒ²は、炭素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状アルキル基である。Ｒ³は、水素原子、炭素数１〜８の直鎖状あるいは分岐状アルキル基またはアルコキシ基およびアリール基から選択される基である。ここで、Ｒ²、−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−、およびＲ³が一緒になって、環を形成してもよい。）
   で表わされる化合物を１〜１５質量部と、を含有するタイヤ用ゴム組成物。
2. 前記エポキシ基を含有するジエン系ゴム成分は、エポキシ化天然ゴムである請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
3. 前記一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、３−（トリエトキシシリル）プロピル無水コハク酸である請求項１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物からなるトレッドゴムを備える空気入りタイヤ。

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