JP2014118564A

JP2014118564A - タイヤトレッド用ゴム組成物及びこれを用いて製造したタイヤ

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Publication number: JP2014118564A
Application number: JP2013242586A
Authority: JP
Inventors: Ji Eun Choi; ジウンチェ; Ho Youn Kang; ホユンカン
Original assignee: Hankook Tire Co Ltd
Current assignee: Hankook Tire and Technology Co Ltd
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2014-06-30
Anticipated expiration: 2033-11-25
Also published as: EP2743298B1; CN103865132A; EP2743298A1; US20140171577A1; KR20140077470A; US9376554B2; KR101457858B1; JP5792787B2

Abstract

【課題】未加硫状態で加工性に優れており、ぬれた路面や氷雪路面での制動性能及び低燃費性能を両方とも向上させるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。
【解決手段】本発明によるタイヤトレッド用ゴム組成物及びこれを用いて製造したタイヤにおいて、タイヤトレッド用ゴム組成物は、スチレン含量が１５〜２５重量％で、ブタジエン内のビニル含量が６０〜６５重量％である、回分式方法によって製造された第１溶液重合スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ１）２０〜８０重量部を含む原料ゴム１００重量部と、窒素吸着比表面積が１５５〜１８５ｍ^２／ｇ、ＣＴＡＢ値が１５０〜１７０ｍ^２／ｇであるシリカ６０〜９０重量部と、を含むことを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物及びこれを用いて製造したタイヤに関するものであって、より詳細には、未加硫状態で加工性に優れており、ぬれた路面や氷雪路面での制動性能及び低燃費性能を両方とも向上させるタイヤトレッド用ゴム組成物及びこれを用いて製造したタイヤに関する。

最近、消費者は、乗用車の高性能化に伴ってタイヤの高性能化も要求しているが、特に、耐摩耗性、優れたハンドリング（ｈａｎｄｌｉｎｇ）と乗り心地（ｒｉｄｅ）、ウェット制動性、及び低燃費性を兼ね備えているタイヤを求めており、新規な素材の応用が積極的に検討されている。

また、このようなタイヤの耐摩耗性、制動性、優れたハンドリングと乗り心地、及び低燃費性を同時に兼ね備えたタイヤに関する技術は、特に材料分野でその開発が盛んである。

ところで、性能を向上させる過程で化合物の加工性が悪化することがあり、化合物を量産するためには化合物の加工性を向上させる必要がある。

通常、タイヤの燃費性能につながる回転抵抗を減少させる技術は、補強性充填剤の量を低減して補強剤と補強剤との間の相互作用を減少させることで、ヒステリシスロスを減らして回転抵抗を減少させた。

しかし、この技術は、補強性充填剤の量が減少するに伴って、タイヤトレッドの重要な特性である、ぬれた路面での制動性能及び調整安定性も低減させるという問題があった。

上述したように、タイヤ材料開発の技術において、タイヤの燃費性能を向上させると、ぬれた路面での制動性能は低下し、ぬれた路面での制動性能を向上させると、低燃費性能が低下する場合がある。

このようにタイヤの各性能は、１つの性能を向上させると、他の１つの性能は低下することになるため、１つの性能を向上させながらも、他の１つの性能が低下することを最小化させるか、２つの性能を同時に向上させる技術の開発が求められている。また、それと共に量産のための化合物の加工技術及び化合物そのものの加工性を向上させる技術開発が求められている。

韓国公開特許第２０１１−７１６０７号公報韓国公開特許第２０１１−７３０６１号公報

本発明の目的は、未加硫状態で加工性に優れており、ぬれた路面や氷雪路面での制動性能及び低燃費性能を両方とも向上させるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造したタイヤを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の一実施例によるタイヤトレッド用ゴム組成物は、スチレン含量が１５〜２５重量％で、ブタジエン内のビニル含量が６０〜６５重量％である、回分式方法によって製造された第１溶液重合スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ１）２０〜８０重量部を含む原料ゴム１００重量部と、窒素吸着比表面積が１５５〜１８５ｍ^２／ｇ、ＣＴＡＢ値が１５０〜１７０ｍ^２／ｇであるシリカ６０〜９０重量部と、を含む。

前記原料ゴムは、スチレン含量が３０〜４０重量％で、ブタジエン内のビニル含量が２０〜５０重量％である、連続式方法によって製造された第２溶液重合スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ２）１０〜４０重量部をさらに含んでもよい。

前記原料ゴムは、ブタジエンゴム１０〜６０重量部をさらに含んでもよい。

前記第１溶液重合スチレン−ブタジエンゴムは、分子がケイ素（Ｓｉ）またはスズ（Ｓｎ）によってカップリングされ、末端は親水性基に変性されることがある。

本発明の他の一実施例によるタイヤは、前記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造したものである。

以下、本発明をより詳細に説明する。

本発明の一実施例によるタイヤトレッド用ゴム組成物は、スチレン含量が１５〜２５重量％で、ブタジエン内のビニル含量が６０〜６５重量％である、回分式方法によって製造された第１溶液重合スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ１）２０〜８０重量部を含む原料ゴム１００重量部と、窒素吸着比表面積が１５５〜１８５ｍ^２／ｇ、ＣＴＡＢ値が１５０〜１７０ｍ^２／ｇであるシリカ６０〜９０重量部と、を含む。

前記溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）は、通常、連続式方法と回分式方法によって製造される。連続式方法によって製造された溶液重合スチレンブタジエンゴムは、回分式方法によって製造された溶液重合スチレンブタジエンゴムに比べて、加工性はやや優れているが、多量の低分子量物質によってヒステリシスロスが増大するため低燃費性能は低下する。反面、回分式方法によって製造された溶液重合スチレンブタジエンゴムは、分子量分布（ＭＷＤ）が１．３〜１．５であって、連続式スチレンブタジエンゴムに比べて分子量分布が狭く、これは回転抵抗性能及び低燃費性能に有利となる。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、回転抵抗性能を向上させるために原料ゴムとして、回分式方法によって製造された溶液重合スチレン−ブタジエンゴムを用いるが、最適の回転抵抗性能を得るために、これを２０〜８０重量部使用することが好ましい。また、分子がスズ（Ｓｎ）によって互いにカップリングされ、末端が親水性基に変性されるものであってもよい。これはカップリングにより各分子を連結させることで、ヒステリシスが発生する原因となる分子の末端の数を減らして低燃費性能を極大化することができる。また、末端の親水性基は、表面が親水性であるシリカと、疏水性であるゴムとの間の親和力を高めてシリカの分散を向上させることにより、ゴムの物性を向上させるという長所がある。

ただし、回分式溶液重合スチレン−ブタジエンゴムを多量使用する場合、狭い分子量分布という結果から加工性が低下することがある。これを補うために前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、原料ゴムとして、加工性に優れている連続式溶液重合スチレン−ブタジエンゴムを１０〜４０重量部をさらに含んで加工性を向上させることができる。前記連続式溶液重合スチレン−ブタジエンゴムは、回分式溶液重合スチレン−ブタジエンゴムに比べて、加工性だけでなく、氷雪路面での制動性能でも有利であるため、回分式溶液重合スチレン−ブタジエンゴムしか使用しない場合よりも化合物の摩耗性能を向上させることができる。

前記回分式溶液重合スチレン−ブタジエンゴムのカップリング剤は、ケイ素（Ｓｉ）やスズ（Ｓｎ）が用いられ、末端変性基は、アルコキシシラン（ＡｌｋｏｘｙＳｉｌａｎｅ）、ヒドロキシル基（ＨｙｄｒｏｘｙｌＧｒｏｕｐ）、アミン（Ａｍｉｎｅ）などが用いられる。

また、前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、原料ゴムとしてブタジエンゴムをさらに含んでもよい。前記ブタジエンゴムは、タイヤ用ゴム組成物に用いられるブタジエンゴムであれば何れも良い。

前記ブタジエンゴムは１０〜６０重量部を含むことができるが、前記ブタジエンゴムが６０重量部を超えると、ゴムの強度が比較的弱いブタジエンゴムの比率が高まって制動性能が低下する問題があり、１０重量部未満であれば、摩耗性能及び氷雪路面での制動性能が低下する問題がある。

前記ブタジエンゴムは、オイルを含有していないブタジエンゴムが使用することができる。前記ブタジエンゴムがオイルを含有していない場合は低燃費特性及び加工性に効果的である。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は補強性充填剤としてシリカを含む。

前記シリカは、本発明の目的に適したトレッド用ゴム組成物を得るために、窒素吸着比表面積が１５５〜１８５ｍ^２／ｇ、ＣＴＡＢ値が１５０〜１７０ｍ^２／ｇの特性を有するシリカを使用することが好ましい。

前記シリカは、前記原料ゴム１００重量部に対して６０〜９０重量部で含まれ、前記シリカの含量が９０重量部を超えると回転抵抗性能が低下し、６０重量部未満であれば摩耗性能及び制動性能が低下する。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、前記シリカの分散性を向上させるためにカップリング剤をさらに含むことができる。

前記カップリング剤は、スルフィド系カップリング剤、メルカプト系カップリング剤、ビニル系カップリング剤、アミノ系カップリング剤、グリシドキシ系カップリング剤、ニトロ系カップリング剤、クロロ系カップリング剤、メタクリル系カップリング剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つであり得る。

前記スルフィド系カップリング剤は、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リ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、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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つであり得る。

前記メルカプト系カップリング剤は、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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つであり得る。前記ビニル系カップリング剤は、エトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つであり得る。前記アミノ系カップリング剤は、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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つであり得る。

前記グリシドキシ系カップリング剤は、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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つであり得る。前記ニトロ系カップリング剤は、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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つであり得る。前記クロロ系カップリング剤は、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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つであり得る。

前記メタクリル系シラン化合物は、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された何れか１つであり得る。

前記カップリング剤は、原料ゴム１００重量部に対して５．５〜９．０重量部で含まれる。前記カップリング剤の含量が５．５重量部未満であればシリカとの反応が不足してゴムの加工性または低燃費性能が低下することがあり、９．０重量部を超えるとシリカとゴムの相互作用が強すぎて低燃費性能は優れているが、制動性能が非常に低下することがある。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、選択的に加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、軟化剤などの各種の添加剤をさらに含むことができる。前記各種の添加剤は、本発明が属する分野で通常的に用いられるものであれば何れも使用でき、これらの含量は、通常的なタイヤトレッド用ゴム組成物に用いられる配合比によるが、特に限定されることはない。

前記加硫剤は、硫黄系加硫剤、有機過酸化物、樹脂加硫剤、酸化マグネシウムなどの金属酸化物を用いることができる。

前記硫黄系加硫剤は、粉末硫黄（Ｓ）、不溶性硫黄（Ｓ）、沈降硫黄（Ｓ）、コロイド（ｃｏｌｌｏｉｄ）硫黄などの無機加硫剤と、テトラメチルチウラムジスルフィド（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｔｈｉｕｒａｍｄｉｓｕｌｆｉｄｅ、ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｔｈｉｕｒａｍｄｉｓｕｌｆｉｄｅ、ＴＥＴＤ）、ジチオジモルホリン（ｄｉｔｈｉｏｄｉｍｏｒｐｈｏｌｉｎｅ）などの有機加硫剤を用いることができる。前記硫黄加硫剤は、具体的に元素硫黄または硫黄を作り出す加硫剤、例えばアミンジスルフィド（ａｍｉｎｅｄｉｓｕｌｆｉｄｅ）、高分子硫黄などを用いることができる。

前記有機過酸化物は、ベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、１，３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシプロピル）ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルペルオキシ−ジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルペルオキシベンゼン、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、１，１−ジブチルペルオキシ−３，３，５−トリメチルシロキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ−ブチルペルオキシバレレート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つを用いることができる。

前記加硫剤は、前記原料ゴム１００重量部に対して０．５〜２．５重量部で含まれることで適切な加硫効果が得られ、それによって熱にあまり敏感ではなく、化学的安定性を有する原料ゴムが得られるという点で好ましい。

前記加硫促進剤は、加硫速度を促進、または初期加硫段階で遅延作用を促進する促進剤（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ）を意味する。

前記加硫促進剤は、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、アルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、キサンテート系、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つを用いることができる。

前記スルフェンアミド系加硫促進剤は、例えばＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つのスルフェンアミド系化合物を用いることができる。

前記チアゾール系加硫促進剤は、例えば２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２−メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、２−メルカプトベンゾチアゾールの銅塩、２−メルカプトベンゾチアゾールの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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つのチアゾール系化合物を用いることができる。

前記チウラム系加硫促進剤は、例えばテトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つのチウラム系化合物を用いることができる。

前記チオウレア系加硫促進剤は、例えばチオカルバミド、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、ジオルソトリルチオ尿素、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つのチオウレア系化合物を用いることができる。

前記グアニジン系加硫促進剤は、例えばジフェニルグアニジン、ジオルソトリルグアニジン、トリフェニルグアニジン、オルソトリルビグアニド、ジフェニルグアニジンフタレート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つのグアニジン系化合物を用いることができる。

前記ジチオカルバミン酸系加硫促進剤は、例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、ヘキサデシルイソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、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ニウム、ジエチルジチオカルバミン酸テルニウム、ジアミルジチオカルバミン酸カドミウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つのジチオカルバミン酸系化合物を用いることができる。

前記アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系加硫促進剤は、例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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系化合物を用いることができる。

前記イミダゾリン系加硫促進剤は、例えば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を使用でき、前記キサンテート系加硫促進剤は、例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を用いることができる。

前記加硫促進剤は、加硫の速度促進による生産性の増進及びゴム物性の増進を極大化させるために、前記原料ゴム１００重量部に対して０．５〜３．５重量部で含まれる。

前記加硫促進助剤は、前記加硫促進剤と共に用いてその促進効果を完全にするための配合剤であって、無機系加硫促進助剤、有機系加硫促進助剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つを用いることができる。

前記無機系加硫促進助剤は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭酸亜鉛（ｚｉｎｃｃａｒｂｏｎａｔｅ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化鉛（ｌｅａｄｏｘｉｄｅ）、水酸化カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つを用いることができる。前記有機系加硫促進助剤は、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、パルミチン酸、リノレン酸、オレイン酸、ラウリン酸、オレイン酸ジブチルアンモニウム（ｄｉｂｕｔｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｏｌｅａｔｅ）、これらの誘導体及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つを用いることができる。

特に、前記加硫促進助剤として前記酸化亜鉛と前記ステアリン酸を共に使用でき、この場合、前記酸化亜鉛が前記ステアリン酸に溶けて前記加硫促進剤と有効な複合体（ｃｏｍｐｌｅｘ）を形成し、加硫反応中に効果的な硫黄を作り出すことで、ゴムの架橋反応を容易にする。

前記酸化亜鉛と前記ステアリン酸を共に使用する場合、適切な加硫促進助剤としての役割をするために、それぞれの原料ゴム１００重量部に対して１〜５重量部及び０．５〜３重量部を使用することができる。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は加工性に優れており、ゴム配合時に軟化剤を含まなくてもよいが、通常、タイヤ用ゴムに用いられる軟化剤を含んでもよい。

前記軟化剤は、ゴムに可塑性を付与して加工を容易にするために、または加硫ゴムの硬度を低下させるためにゴム組成物に添加される。前記軟化剤は、加工オイル（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｉｌ）、植物油脂及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つを用いることができるが、本発明がこれに限定されることはない。

前記加工オイルは、パラフィン系加工オイル、ナフテン系加工オイル、芳香族系加工オイル及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つを用いることができる。

しかし、最近、環境への関心が高まり、それと共に前記芳香族系プロセスオイルに含まれた多環芳香族炭化水素（ＰｏｌｙｃｙｃｌｉｃＡｒｏｍａｔｉｃＨｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ、以下「ＰＡＨｓ」という）の含量が３重量％以上であれば癌誘発の可能性が高いと知られているため、前記軟化剤として使用する加工オイルは、前記加工オイル全体に対してＰＡＨｓ成分の総含量が３重量％以下であり、動粘度が９５℃以上（２１０ °ＦＳＵＳ）、軟化剤内の芳香族成分が１５〜３０重量％、ナフテン系成分が２７〜３７重量％、及びパラフィン系成分が３８〜５８重量％であることが好ましい。

前記加工オイルは、前記加工オイルを含むタイヤトレッドの低温特性、燃費性能を向上させながらも、ＰＡＨｓの癌誘発の可能性などの環境的要因においても有利な特性を持つ。

前記植物油脂は、ヒマシ油、綿実油、亜麻仁油、カノラ油、大豆油、パーム油、ヤシ油、落花生油、パイン油、パインタール、トールオイル、コーンオイル、ぬか油、ゴマ油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、ツバキ油、ホホバ油、マカダミアナッツ油、サフラワー油、キリ油及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つを用いることができる。

前記軟化剤は、原料ゴム１００重量部に対して２０〜４０重量部で使用することが原料ゴムの加工性を良くするという点で好ましい。

前記老化防止剤は、酸素によってタイヤが自動酸化される連鎖反応を停止させるために用いられる添加剤である。前記老化防止剤は、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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される何れか１つを適切に選択して使用することができる。

前記老化防止剤は、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（Ｎ−（１，３−Ｄｉｍｅｔｈｙｂｕｔｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ、６ＰＰＤ）、Ｎ−フェニル−ｎ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ｎ−ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ−ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ、３ＰＰＤ）及びポリ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン（Ｐｏｌｙ（２，２，４−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−１，２−ｄｉｈｙｄｒｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ、ＲＤ）及びこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物が好ましい。

前記老化防止剤は、老化防止作用以外にも、ゴムに対して高溶解度、低揮発性、不活性でなければならず、加硫を阻害してはいけないというなどの条件を考慮して、前記原料ゴム１００重量部に対して１〜１０重量部で含まれる。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、１）スチレン含量が１５〜２５重量％で、ブタジエン内のビニル含量が６０〜６５重量％である、回分式方法によって製造された第１溶液重合スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ１）２０〜８０重量部、２）スチレン含量が３０〜４０重量％で、ブタジエン内のビニル含量が２０〜５０重量％である、連続式方法によって製造された第２溶液重合スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ２）１０〜４０重量部、３）ブタジエンゴム１０〜６０重量部、及び４）補強剤として窒素吸着比表面積が１５５〜１８５ｍ^２／ｇで、ＣＴＡＢ値が１５０〜１７０ｍ^２／ｇであるシリカ６０〜９０重量部を含み、５）前記回分式溶液重合スチレン−ブタジエンゴムは、分子がケイ素（Ｓｉ）またはスズ（Ｓｎ）によってカップリングされ、末端は親水性基に変性されたものであり得る。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、前記構成により、未加硫状態で加工性に優れており、ぬれた路面や氷雪路面での制動性能及び低燃費性能を両方とも向上させることができる。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、オールシーズンタイヤに使用してもよいが、夏用タイヤに使用することが好ましい。前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、低燃費性能を強化させると共に制動性能及び操向性能を維持させることで、オールシーズンタイヤに求められる雪道での制動性能や摩耗性能よりも、夏用タイヤトレッドの主な要求性能となる燃費、ぬれた路面の制動、高速走行時の操向性能に最適化された夏用タイヤトレッド用ゴム組成物により効果的である。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、通常的な２段階の連続製造工程によって製造される。すなわち、１１０〜１９０℃に達する最大温度、好ましくは１３０〜１８０℃の高温で熱機械的処理または混錬させる第１段階、及び架橋結合システムが混合される仕上げ段階で、通常１１０℃未満、例えば４０〜１００℃の低温で機械的処理する第２段階を用いて適当な混合器で製造できるが、本発明がこれに限定されることはない。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、トレッド（トレッドキャップ及びトレッドベース）だけでなく、タイヤを構成する様々なゴム構成要素に含まれることができる。前記ゴム構成要素は、サイドウォール、サイドウォール挿入物、アペックス（ａｐｅｘ）、チェーファー（ｃｈａｆｅｒ）、ワイヤーコートまたはインナーライナーなどが挙げられる。

本発明の他の一実施例によるタイヤは、前記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造される。前記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いてタイヤを製造する方法は、従来のタイヤの製造に用いられる方法であれば何れも適用可能であるため、本明細書で詳細な説明は省略する。

前記タイヤは、乗用車用タイヤ、競走用タイヤ、飛行機タイヤ、農機械用タイヤ、オフロード（ｏｆｆ−ｔｈｅ−ｒｏａｄ）タイヤ、トラックタイヤまたはバスタイヤなどであり得る。また、前記タイヤは、ラジアル（ｒａｄｉａｌ）タイヤまたはバイアス（ｂｉａｓ）タイヤであってもよいが、ラジアルタイヤであることが好ましい。

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、未加硫状態で加工性に優れており、ぬれた路面や氷雪路面での制動性能及び低燃費性能を両方とも向上させることができる。

以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施するように本発明の実施例について詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されることはない。

［製造例：ゴム組成物の製造］
下記表１のような組成を用いて下記の実施例及び比較例によるタイヤトレッド用ゴム組成物を製造した。前記ゴム組成物の製造は通常のゴム組成物の製造方法に従った。

［実験例：製造されたゴム組成物の物性測定］
前記実施例及び比較例で製造したゴム試片に対して物性を測定し、その結果を下記表２に示した。

−ムーニー粘度（ＭＬ１＋４（１２５℃））はＡＳＴＭ規格Ｄ１６４６により測定した。

−硬度（ＳｈｏｒｅＡ）はＤＩＮ５３５０５により測定した。

−３００％モジュラス（Ｍｐａ）及び伸長率（％）はＩＳＯ３７規格により測定した。伸長率は破断時の伸長率を意味することで、引張試験機で試験片が切れるまでのストレイン（Ｓｔｒａｉｎ）値を％で示す方法で測定した。

−ガラス転移温度（℃）はＤＳＣ方法を用いて測定した。

−粘弾性はＲＤＳ測定機を用いて０．５％変形（ｓｔｒａｉｎ）に１０ＨｚＦｒｅｑｕｅｎｃｙ下で−６０℃から８０℃までｔａｎδを測定した。

前記表２のムーニー粘度は未加硫ゴムの粘度を示す値で、数値が低いほど未加硫ゴムの加工性に優れている。０℃ ｔａｎδは制動特性を示すことで、数値が高いほど制動性能に優れており、６０℃ ｔａｎδは回転抵抗特性を示すことで、数値が低いほど性能に優れている。硬度は調整安定性を示すことで、数値が高いほど調整安定性能に優れている。３００％モジュラスと伸長率は数値が高いほど引張特性に優れており、ガラス転移温度は値が小さいほど氷雪路面での制動性能に優れている。

前記表２を参照すると、本発明の回分式方式で製造された溶液重合スチレン−ブタジエンゴムと連続式方式で製造された溶液重合スチレン−ブタジエンゴムを用いた実施例１〜５は、単独で用いた比較例１及び２よりもＬＲＲ性能と制動性能が向上し、特に実施例４及び５は、優れた回転抵抗性能と高ウェットグリップ（ｗｅｔｇｒｉｐ）性能を示す。

以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されることはなく、次の請求範囲で定義する本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。

Claims

スチレン含量が１５〜２５重量％で、ブタジエン内のビニル含量が６０〜６５重量％である、回分式方法によって製造された第１溶液重合スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ１）２０〜８０重量部を含む原料ゴム１００重量部と、
窒素吸着比表面積が１５５〜１８５ｍ^２／ｇ、ＣＴＡＢ値が１５０〜１７０ｍ^２／ｇであるシリカ６０〜９０重量部と、
を含むことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
前記原料ゴムは、スチレン含量が３０〜４０重量％で、ブタジエン内のビニル含量が２０〜５０重量％である、連続式方法によって製造された第２溶液重合スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ２）１０〜４０重量部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
前記原料ゴムは、ブタジエンゴム１０〜６０重量部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
前記第１溶液重合スチレン−ブタジエンゴムは、分子がケイ素（Ｓｉ）またはスズ（Ｓｎ）によってカップリングされ、末端は親水性基に変性されることを特徴とする請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造することを特徴とするタイヤ。