JP2016210937A - ゴム組成物およびタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ウェットグリップ性能、ドライアップ時のグリップ性能および耐摩耗性を高次元に向上させたゴム組成物、該ゴム組成物で構成されるトレッドを備えるタイヤを提供すること。
【解決手段】ジエン系ゴムを７０〜９７質量％およびスチレン系熱可塑性エラストマーを３〜３０質量％含むエラストマー成分１００質量部に対し、粘着付与樹脂を５〜７０質量部含有するゴム組成物、および該ゴム組成物で構成されるトレッドを備えるタイヤ。
【選択図】なし

Description

本発明は、ゴム組成物および該ゴム組成物で構成されるトレッドを備えるタイヤに関する。

高性能ウェットタイヤ用のトレッド用ゴム組成物には、ウェットグリップ性能が強く求められており、従来からウェットグリップ性能を向上させる目的で、タイヤのトレッドに使用するゴム組成物に低軟化点タイプの粘着付与樹脂を配合する処方が一般的に知られている。しかし、低軟化点タイプの粘着付与樹脂を含有するゴム組成物は、ドライアップ時のグリップ性能を改善することはできず、ウェットグリップ性能とドライアップ時のグリップ性能とを両立させることが困難であった。

一方、グリップ性能の改善には、高軟化点タイプの粘着付与樹脂を配合することが知られている（特許文献１）。

特開２００５−３５０５３５号公報

そこで、ウェットグリップ性能とドライアップ時のグリップ性能との両立を図るために、低軟化点タイプおよび高軟化点タイプの粘着付与樹脂を併用する手法が考えられる。しかし、高軟化点タイプの粘着付与樹脂の配合量を増加させると、背反性能として硬さの温度依存性が大きくなり、ウェットグリップ性能および耐摩耗性が悪化することが知られている。このため、高軟化点タイプの粘着付与樹脂を配合するにはその量に限界があり、低軟化点タイプの粘着付与樹脂と高軟化点タイプの粘着付与樹脂とを併用しても、それぞれの粘着付与樹脂を単独で配合した場合ほど、各粘着付与樹脂の効果を得ることができず、ウェットグリップ性能、ドライアップ時のグリップ性能および耐摩耗性を高次元に向上させることは困難であった。

したがって、本発明は、ウェットグリップ性能、ドライアップ時のグリップ性能および耐摩耗性を高次元に向上させたゴム組成物、該ゴム組成物で構成されるトレッドを備えるタイヤを提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討の結果、スチレン系熱可塑性エラストマーと粘着付与樹脂を組み合わせることで、大幅なグリップ性能の向上が得られ、前記課題を解決できることを見出し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。

すなわち、本発明は、
［１］ジエン系ゴムを７０〜９７質量％、好ましくは８０〜９５質量％およびスチレン系熱可塑性エラストマーを３〜３０質量％、好ましくは５〜２５質量％、より好ましくは１０〜２０質量％含むエラストマー成分１００質量部に対し、粘着付与樹脂を５〜７０質量部、好ましくは１０〜６０質量部、より好ましくは２０〜５０質量部含有するゴム組成物、
［２］スチレン系熱可塑性エラストマーがポリマー末端にスチレンブロックを有する上記［１］記載のゴム組成物、
［３］粘着付与樹脂の軟化点が６０〜１５０℃、好ましくは８０〜１５０℃である上記［１］または［２］記載のゴム組成物、
［４］粘着付与樹脂がフェノール、クマロン−インデン、テルペン、アクリルを含む樹脂である上記［１］〜［３］のいずれかに記載のゴム組成物、
［５］エラストマー成分１００質量部に対して、
下記式（甲）で表され、平均一次粒子径が１０μｍ以下である無機化合物の粉体を１０〜３０質量部、好ましくは２０〜３０質量部、
カーボンブラックを０〜５０質量部、好ましくは２０〜４０質量部、および
シリカを３５〜１７０質量部、好ましくは６０〜１５０質量部
含有する上記［１］〜［４］のいずれかに記載のゴム組成物
Ｍ・ｘ（ＳｉＯ₂）・ｙ（Ｈ₂Ｏ） （甲）
（式中、Ｍは、Ａｌ、Ｍｇ、ＴｉおよびＣａからなる群より選択される少なくとも１つの金属、該金属の酸化物または水酸化物であり、ｘおよびｙは０〜１０の整数である。）、
［６］無機化合物が、水酸化アルミニウムである上記［５］記載のゴム組成物、
［７］上記［１］〜［６］のいずれかに記載のゴム組成物で構成されるトレッドを備えるタイヤ、および
［８］高性能ウェットタイヤである上記［７］記載のタイヤ
に関する。

本発明によれば、所定の範囲の量のジエン系ゴムおよび所定の範囲の量のスチレン系熱可塑性エラストマーを含むエラストマー成分に、所定の範囲の量の粘着付与樹脂を含有するゴム組成物とすることで、大幅なウェットグリップ性能およびドライアップ時のグリップ性能の向上が得られ、粘着付与樹脂の含有量を減すことができるため、背反性能であった硬さの温度依存性や耐摩耗性を犠牲とすることなく、結果として、ウェットグリップ性能、ドライアップ時のグリップ性能および耐摩耗性を高次元に向上させることができる。

本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴムを７０〜９７質量％およびスチレン系熱可塑性エラストマー３〜３０質量％を含むエラストマー成分１００質量部に対し、粘着付与樹脂を５〜７０質量部含有することを特徴とする。

本発明において使用できるジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、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）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられる。これらのジエン系ゴムは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、グリップ性能および耐摩耗性がバランスよく得られるという理由からＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲが好ましく、ＳＢＲ単独で用いることがより好ましい。

ＳＢＲとしては、特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）等、タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。なかでも、ドライアップ時のグリップ性能と耐摩耗性がより優れるなどの理由からＳ−ＳＢＲが好ましい。

ＳＢＲのスチレン含有量は、２０質量％以上が好ましく、２５質量％以上がより好ましい。ＳＢＲのスチレン含有量を２０質量％以上とすることにより、より十分なグリップ性能が得られる傾向がある。また、ＳＢＲのスチレン含有量は、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。ＳＢＲのスチレン含有量を６０質量％以下とすることにより、より良好な耐摩耗性、温度依存性、ウェットグリップ性能が得られる傾向にある。なお、本明細書におけるＳＢＲのスチレン含有量は、¹Ｈ−ＮＭＲ測定により算出される値である。

ＳＢＲを含有する場合のジエン系ゴム成分中のＳＢＲの含有量は、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましく、６０質量％以上がさらに好ましい。ＳＢＲの含有量を１０質量％以上とすることにより、より十分な耐熱性、グリップ性能、耐摩耗性が得られる傾向がある。また、ＳＢＲの含有量の上限は特に限定されず、１００質量％が好ましい。

エラストマー成分中のジエン系ゴム成分の含有量は、７０質量％以上であり、８０質量％以上が好ましい。ジエン系ゴム成分の含有量を、７０質量％以上とすることにより、より十分な耐摩耗性が得られる傾向がある。また、エラストマー成分中のジエン系ゴム成分の含有量は、９７質量％以下であり、９５質量％以下が好ましい。ジエン系ゴム成分の含有量を、９７質量％以下とすることにより、後述のスチレン系熱可塑性エラストマーによるグリップ性能向上の効果をより十分に得られる傾向がある。

スチレン系熱可塑性エラストマーとは、少なくとも１つのスチレンブロック（ハードセグメント）と少なくとも１つのエラストマーブロックとを有する共重合体である。スチレン系熱可塑性エラストマーの分子構造の具体例としては、特に限定されるものではないが、スチレンブロックを片末端または両末端に有し、それ以外にエラストマーブロックを有する分子構造であることが好ましい。少なくとも片末端にスチレンブロックを有することにより、より良好なグリップ性能が得られる傾向がある。また、スチレン系熱可塑性エラストマーは、末端以外の主鎖部分にスチレンブロックを有さない構造であることがより好ましい。そのような構造とすることにより、常温領域でのゴムの硬度が高くなり過ぎず、より良好なウェットグリップ性能が得られ、またより良好な破壊特性や耐摩耗性が得られる傾向がある。

エラストマーブロックとしては、ビニル−ポリジエン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリクロロプレンまたはポリ２，３−ジメチルブタジエンなどが好ましく用いられる。エラストマーブロックは、水素添加したものを用いることもできる。エラストマーブロックが水素添加されていると、耐摩耗性能がより良好となる傾向があり好ましい。

スチレン系熱可塑性エラストマーの具体例としては、スチレン−ビニルイソプレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−イソブチレンジブロック共重合体（ＳＩＢ）、スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン・ブテン−スチレントリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−エチレン・エチレン・プロピレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）、スチレン−ブタジエン・ブチレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＢＢＳ）などが挙げられる。スチレン系熱可塑性エラストマーは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでもウェットグリップ性能とドライアップ時のグリップ性能がより優れることから、スチレン−ビニルイソプレン−スチレントリブロック共重合体が好ましい。このようなスチレン−ビニルイソプレン−スチレントリブロック共重合体の好適な例としては、（株）クラレ製のハイブラー５１２７などが挙げられる。またビニルイソプレンブロックを水素添加した、（株）クラレ製のハイブラー７３１１も好適に使用することができる。

スチレン系熱可塑性エラストマーのスチレンユニットの含有率（スチレン含有率）は、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましい。スチレン系熱可塑性エラストマーのスチレン含有率を５質量％以上とすることにより、より良好なウェットグリップ性能が得られる傾向がある。また、スチレン系熱可塑性エラストマーのスチレン含有率は、３０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。スチレン系熱可塑性エラストマーのスチレン含有率を３０質量％以下とすることにより、発熱性を悪化させる恐れがない。

エラストマー成分中のスチレン系熱可塑性エラストマーの含有量は、３質量％以上であり、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましい。スチレン系熱可塑性エラストマーの含有量を、３質量％以上とすることにより、良好なウェットグリップ性能とドライアップ時のグリップ性能が得られる傾向がある。また、スチレン系熱可塑性エラストマーの含有量は、３０質量％以下であり、２５質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。ジエン系ゴム成分の含有量を、３０質量％以下とすることにより、良好な耐摩耗性能が得られる傾向がある。

本発明において使用できる粘着付与樹脂の種類としては、芳香族系石油樹脂などの従来タイヤ用ゴム組成物で慣用されている樹脂が挙げられる。芳香族系石油樹脂としては例えば、フェノール系樹脂、クマロン−インデン樹脂、テルペン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ロジン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂（ＤＣＰＤ樹脂）などが挙げられる。フェノール系樹脂としては例えばコレシン（登録商標）（ＢＡＳＦ社製）、タッキロール（登録商標）（田岡化学工業（株）製）などが挙げられる。クマロン−インデン樹脂としては例えばエスクロン（登録商標）（新日鉄住金化学（株）製）、ネオポリマー（ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製）などが挙げられる。スチレン樹脂としては例えばＳＹＬＶＡＴＲＡＸＸ（登録商標）４４０１（アリゾナケミカル（Arizona chemical）社製）などが挙げられる。テルペン樹脂としては例えばＳＹＬＶＡＲＥＳ（登録商標）ＴＲ７１２５（アリゾナケミカル社製）、ＹＳレジンＴＯ１２５（ヤスハラケミカル（株）製）などが挙げられる。なかでも、エラストマー成分との相溶性がよく、ウェットグリップ性能およびドライアップ時のグリップ性能のバランスがより優れることからテルペン樹脂を使用することが好ましい。

粘着付与樹脂の軟化点は、６０℃以上が好ましく、８０℃以上がより好ましい。粘着付与樹脂の軟化点を６０℃以上とすることにより、より十分なドライアップ時のグリップ性能が得られる傾向がある。また、粘着付与樹脂の軟化点は、１５０℃以下が好ましい。粘着付与樹脂の軟化点を１５０℃以下とすることにより、ウェットグリップ性能の低下が防止される傾向がある。なお、本発明において、樹脂の軟化点は、ＪＩＳ Ｋ ６２２０−１：２００１に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。

粘着付与樹脂のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、５質量部以上であり、１０質量部以上が好ましく、２０質量部以上がより好ましい。粘着付与樹脂の含有量が５質量部未満では、十分なグリップ性能が得られない傾向がある。また、粘着付与樹脂のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、７０質量部以下であり、６０質量部以下が好ましく、５０質量部以下がより好ましい。粘着付与樹脂の含有量が７０質量部を超えると、十分な耐摩耗性が得られない傾向がある。

本発明のゴム組成物には、上記成分以外にも、従来ゴム工業で一般に使用される配合剤、例えば、補強用充填剤、シランカップリング剤、軟化剤、ステアリン酸、各種老化防止剤、ワックス、酸化亜鉛、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。

補強用充填剤としては、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウムなど、従来ゴム工業、特にタイヤ用ゴム組成物において慣用されるもののなかから任意に選択して用いることができるが、主としてカーボンブラック、シリカが好ましい。これらの補強用充填剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、より良好なウェットグリップ性能が得られるという観点からこれらの補強用充填剤に下記式（甲）で表される無機化合物を併用することが好ましい。
Ｍ・ｘ（ＳｉＯ₂）・ｙ（Ｈ₂Ｏ） （甲）
（式中、Ｍは、Ａｌ、Ｍｇ、ＴｉおよびＣａからなる群より選択される少なくとも１つの金属、該金属の酸化物または水酸化物であり、ｘおよびｙは０〜１０の整数である。）

カーボンブラックとしては、例えば、オイルファーネス法により製造されたカーボンブラックなどが挙げられ、２種類以上のコロイダル特性の異なるものを併用してもよい。具体的にはＧＰＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどが挙げられるが、なかでも、ＳＡＦが好適である。

カーボンブラックを含有する場合のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、０質量部超が好ましく、２０質量部以上がより好ましい。カーボンブラックは、ウェットグリップ性能の点ではシリカまたは無機剤には及ばないものの、耐久性および混練性に優れるため、カーボンブラックの含有量を０質量部超とすることが好ましい。また、カーボンブラックのエラストマー１００質量部に対する含有量は、５０質量部以下が好ましく、４０質量部以下がより好ましい。カーボンブラックの含有量を５０質量部以下とすることにより、より良好なウェットグリップ性能が得られる傾向がある。

カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、７５ｍ²／ｇ以上が好ましく、１００ｍ²／ｇ以上がより好ましい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積を７５ｍ²／ｇ以上とすることにより、より良好なドライアップ時のグリップ性能が得られる傾向がある。また、カーボンブラックの窒素吸着比表面積はゴム組成物中での分散性に優れ、より良好な耐摩耗性が得られるという理由から６００ｍ²／ｇ以下が好ましく、２５０ｍ²／ｇ以下がより好ましく、１８０ｍ²／ｇ以下がさらに好ましい。なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１に準拠して求められる。

カーボンブラックのオイル吸油量（ＯＡＮ）は、５０ｍｌ／１００ｇ以上が好ましく、７０ｍｌ／１００ｇ以上がより好ましい。カーボンブラックのＯＡＮを５０ｍｌ／１００ｇ以上とすることにより、より良好な耐摩耗性が得られる傾向がある。また、カーボンブラックのＯＡＮは、２５０ｍｌ／１００ｇ以下が好ましく、２００ｍｌ／１００ｇ以下がより好ましく、１３５ｍｌ／１００ｇ以下がさらに好ましい。カーボンブラックのＯＡＮを２５０ｍｌ／１００ｇ以下とすることにより、より良好なドライアップ時のグリップ性能が得られる傾向がある。なお、カーボンブラックのＯＡＮは、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−４：２００８に準拠して測定される値である。

シリカを含有する場合のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、３５質量部以上が好ましく、６０質量部以上がより好ましい。シリカの含有量を３５質量部以上とすることにより、より良好なウェットグリップ性能が得られる傾向がある。シリカのエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、１７０質量部以下が好ましく、１５０質量部以下がより好ましい。シリカの含有量を１７０質量部以下とすることにより、良好な加工性（混練性）や、より良好な耐摩耗性、耐久性を得られる傾向がある。

シリカのセチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着量（ＣＴＡＢ）は、１００〜３００ｍ²／ｇの範囲であることがより良好なウェットグリップ性能および良好な耐久性が得られる点から好ましい。また、シリカのジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、１００〜３００ｍｌ／１００ｇの範囲であることがより良好なウェットグリップ性能および良好な耐久性が得られる点から好ましい。なお、シリカのセチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着比表面積はＡＳＴＭ Ｄ３７６５−８０に、ジブチルフタレート吸油量はＪＩＳ Ｋ ６２２１ ６．１．２項Ａ法に記載の方法に準じて測定される値である。

本発明において、上記式（甲）で表される無機化合物としては、アルミナ、アルミナ水和物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、タルク、チタン白、チタン黒、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化アルミニウムマグネシウム、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムカルシウム、ケイ酸マグネシウムカルシウムなどがあげられる。これらの無機化合物は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、上記式（甲）において、Ｍが、Ａｌ、Ｍｇ、ＴｉおよびＣａからなる群より選ばれた少なくとも１つの金属の水酸化物であることが好ましく、Ｍが、Ａｌの水酸化物であることがより好ましい。本発明に用いる水酸化アルミニウムは、アルミナ水和物も含むものである。

無機化合物は、その平均一次粒子径が１０μｍ以下であり、０．０５〜５μｍが好ましく、０．１〜３μｍがより好ましい。無機化合物の平均一次粒子径を１０μｍ以下とすることにより、良好な耐破壊特性、より良好な耐摩耗性が得られる傾向がある。なお、本発明において、無機化合物の平均一次粒子径は、数平均粒子径であり、透過型電子顕微鏡により測定される。

式（甲）で表される無機化合物を含有する場合のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、１０質量部以上が好ましく、２０質量部以上がより好ましい。該無機化合物の含有量を１０質量部以上とすることにより、より良好なウェットグリップ性能が得られる傾向がある。該無機化合物のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、３０質量部以下が好ましい。該無機化合物の含有量を３０質量部以下とすることにより、より良好な耐摩耗性能が得られる傾向がある。

シリカを含有する場合には、シランカップリング剤を使用することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ポリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ポリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ポリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）ポリスルフィド等があげられる。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種以上を併用してもよい。なかでも、シランカップリング剤の添加効果およびコストの両立から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ポリスルフィドが好ましく、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）テトラスルフィドがより好ましい。

シランカップリング剤を含有する場合のシリカ１００質量部に対する含有量は、シリカを良好に分散させることができるという理由から、５質量部以上が好ましい。また、シランカップリング剤のシリカ１００質量部に対する含有量は、コストの増加に見合ったシリカの分散効果が得られる、スコーチタイムが短くなり過ぎず混練工程や押出工程での加工性が良好であるという理由から、２０質量部以下が好ましい。

軟化剤としては、オイル、液状ポリマー、低温可塑剤などが挙げられる。なかでも、耐久性とグリップ性能がよりバランスよく得られるという理由から、液状ポリマーを使用することが好ましい。なお、本明細書におけるオイルの含有量には、油展ゴムに含まれるオイル分も含まれる。

オイルとしては、アロマチックオイル、プロセスオイル、パラフィンオイル等の鉱物油が挙げられる。なかでも、環境への負荷低減という理由からプロセスオイルを使用することが好ましい。

液状ポリマーとは、常温（２５℃）で液体状態のジエン系重合体を意味し、例えば、液状スチレンブタジエン共重合体（液状ＳＢＲ）、液状ブタジエン重合体（液状ＢＲ）、液状イソプレン重合体（液状ＩＲ）、液状スチレンイソプレン共重合体（液状ＳＩＲ）などが挙げられる。液状ポリマーは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、耐久性、グリップ性能がよりバランスよく得られるという理由から、液状ＳＢＲが好ましい。

液状ポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１．０×１０³以上が好ましく、２．５×１０³がより好ましい。液状ポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）を１．０×１０³以上とすることにより、破壊特性を特に低下させることなく、十分な耐久性を確保できる傾向がある。また、液状ポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は、２．０×１０⁵以下であることが好ましく、１．０×１０⁵以下であることがより好ましい。液状ポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）を２．０×１０⁵以下とすることにより、重合溶液の粘度が高くなり過ぎて生産性が悪化することを防ぐことができる傾向がある。なお、重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算の値である。

液状ポリマーを含有する場合のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、より良好な耐摩耗性、グリップ性能が得られるという理由から４０質量部以上が好ましく、６０質量部以上がより好ましい。また液状ポリマーの含有量は加工性の観点から２５０質量部以下が好ましく、２２０質量部以下がより好ましい。

低温可塑剤としては、例えば、アジピン酸ジブチル（ＤＢＡ）、アジピン酸ジイソブチル（ＤＩＢＡ）、アジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、アゼライン酸ジ２−エチルヘキシル（ＤＯＺ）、セバシン酸ジブチル（ＤＢＳ）、アジピン酸ジイソノニル（ＤＩＮＡ）、フタル酸ジエチル（ＤＥＰ）、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸ジウンデシル（ＤＵＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、セバシン酸ジオクチル（ＤＯＳ）、リン酸トリブチル（ＴＢＰ）、リン酸トリオクチル（ＴＯＰ）、リン酸トリエチル（ＴＥＰ）、リン酸トリメチル（ＴＭＰ）、チミジントリリン酸（ＴＴＰ）、リン酸トリクレシル（ＴＣＰ）、リン酸トリキシレニル（ＴＸＰ）等のエステル系可塑剤が挙げられる。低温可塑剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、より良好なグリップ性能を得られるという理由から、ＤＯＳ、ＴＯＰが好ましい。

低温可塑剤を含有する場合のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、特に限定されないが、１０質量部以上が好ましく、１５質量部以上がより好ましい。低温可塑剤の含有量を１０質量部以上とすることにより、低温での可塑効果を特に十分に得られる傾向がある。また、低温可塑剤のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、４０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましい。低温可塑剤の含有量を４０質量部以下とすることにより、より良好な高温でのグリップ性能が得られる傾向がある。

軟化剤のエラストマー成分１００質量部に対する合計含有量は、７０質量部以上が好ましく、９０質量部以上がより好ましい。軟化剤の合計含有量を７０質量部以上とすることにより、より良好なウェットグリップ性能が得られる傾向がある。また、軟化剤のエラストマー成分１００質量部に対する合計含有量は、２５０質量部以下が好ましく、２３０質量部以下がより好ましい。軟化剤の合計含有量を２５０質量部以下とすることにより、より良好な耐摩耗性能が得られる傾向がある。

ステアリン酸、各種老化防止剤、ワックス、酸化亜鉛などは、特に限定されるものではなく、従来ゴム工業において慣用されるものから任意に選択して用いることができる。

加硫剤は特に限定されるものではなく、ゴム工業において一般的なものを使用することができるが、硫黄原子を含むものが好ましく、例えば粉末硫黄、沈降硫黄、不溶性硫黄などが挙げられる。粉末硫黄が特に好ましく用いられる。

加硫剤を含有する場合のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、０．５質量部以上が好ましく、０．６質量部以上がより好ましい。加硫剤の含有量を０．５質量部以上とすることで、十分な加硫反応が得られ、より良好な耐摩耗性が得られる傾向がある。また、加硫剤のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、３質量部以下が好ましく、２質量部以下がより好ましい。加硫剤の含有量を３質量部以下とすることで、良好なブルーミングを起こし難く、より良好なグリップ性能、耐摩耗性が得られる傾向がある。

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、グアニジン系、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤等が挙げられる。なかでも、スルフェンアミド系、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤が好ましい。

スルフェンアミド系加硫促進剤としてはＮ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＮＳ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＺ）、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＭＳＡ）などが挙げられ、中でもＮＳ、ＣＺが好ましい。ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤としては、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＴＣ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＰＺ）、Ｎ−ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＰ）、ジブチルジチオカルバミン酸ナトリウム（ＴＰ）などが挙げられ、なかでもＺＴＣが好ましい。

加硫促進剤を含有する場合のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、０．５質量部以上が好ましく、２質量部以上がより好ましい。加硫促進剤の含有量を０．５質量部以上とすることにより、十分な加硫速度が得られる傾向があり、より良好なグリップ性能や耐摩耗性が得られる傾向がある。また、加硫促進剤のエラストマー成分１００質量部に対する含有量は、１５質量部以下が好ましく、１０質量部以下がより好ましい。加硫促進剤の含有量を１５質量部以下とすることにより、ブルーミングの発生を防ぎ、より良好なグリップ性能や耐摩耗性が得られる傾向がある。

本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで上記各成分を混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。

本発明のゴム組成物は、タイヤのトレッド、アンダートレッド、カーカス、サイドウォール、ビードなどのタイヤ用途を始め、防振ゴム、ベルト、ホース、その他の工業製品などにも用いることができる。なかでも、本発明のゴム組成物は、ウェットグリップ性能を維持しながら、耐摩耗性およびドライアップ時のグリップ性能が優れることから、タイヤ部材、特にトレッドに用いることが好ましく、また、トレッドがキャップトレッドおよびベーストレッドからなる２層構造のトレッドである場合はキャップトレッドに用いることが好ましい。ここでキャップトレッドとは、２層構造からなるトレッドでは表面層であり、ベーストレッドとは内面層である。

本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を用いて、通常の方法により製造できる。すなわち、本発明のゴム組成物を未加硫の段階でタイヤのトレッドの形状にあわせて押出し加工し、タイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成形することにより、未加硫タイヤを形成し、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、本発明のタイヤを製造することができる。

また、本発明のタイヤは高性能ウェットタイヤであることが好ましく、ウェット路面およびドライアップ路面で使用される高性能ウェットタイヤに適用することが好ましい。なお、本明細書における高性能ウェットタイヤとはウェットグリップ性能に優れたタイヤであり、競技車輌に使用する競技用タイヤも含む概念である。該高性能ウェットタイヤは、レースなどの競技用タイヤ、特にウェット路面に使用される競技用ウェットタイヤに好適に使用できる。

本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例にのみ限定されるものではない。

以下、実施例および比較例において用いた各種薬品をまとめて示す。
ＳＢＲ：旭化成（株）製のタフデン４８５０（Ｓ−ＳＢＲ、スチレン含有率：４０質量％、ゴム固形分１００質量部に対するオイル分５０質量部を含有する油展ゴム）
スチレン系熱可塑性エラストマー１：（株）クラレ製のハイブラー５１２７（スチレン含有率：２０％）
スチレン系熱可塑性エラストマー２：（株）クラレ製のハイブラー７３１１（スチレン含有率：１２％、ビニル−ポリイソプレンブロック水添）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のＮ２１９（Ｎ₂ＳＡ：１０６ｍ²／ｇ、ＯＡＮ：７８ｍｌ／１００ｇ）
シリカ：東ソー・シリカ（株）製のＮｉｐｓｉｌ（登録商標）ＶＮ３（ＣＴＡＢ吸着比表面積：１４４ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１６１ｍｌ／１００ｇ）
水酸化アルミニウム：昭和電工（株）製のハイジライト（登録商標）Ｈ−４３（平均一次粒子径０．７５μｍ）
シランカップリング剤：エボニック・デグザ社製の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）
オイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ−２４
低温可塑剤（大八化学工業（株）製のＴＯＰ（トリス（２−エチルヘキシル）ホスフェート）
液状ポリマー：（株）クラレ製のＬ−ＳＢＲ８２０（液状ＳＢＲ、スチレン含有率：２２％、重量平均分子量（Ｍｗ）：８０００）
粘着付与樹脂１：ヤスハラケミカル（株）製のＹＳレジンＴＯ１２５（テルペン−スチレン樹脂、軟化点：１２５℃）
粘着付与樹脂２：ＢＡＳＦ製のコレシン（登録商標）（フェノール系樹脂、軟化点：１４５℃）
酸化亜鉛：ハクスイテック（株）製のジンコックスーパーＦ１
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「椿」
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン（登録商標）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）
耐熱老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン（登録商標）ＲＤ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンの重合体）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノック（登録商標）Ｎ
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製のノクセラー（登録商標）ＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルファンアミド）
加硫促進剤２：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＺＴＣ（ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛）

実施例１〜８ならびに比較例１〜６
表１に示す配合処方に従い、上記各種薬品（硫黄および加硫促進剤を除く）を、神戸製鋼（株）製の１６Ｌバンバリーミキサーを用いて、排出温度１５０℃で５分間混練りし（Ｘ練り工程）、混練り物を得た。次に、得られた混練り物および硫黄および加硫促進剤を、バンバリーミキサーにて排出温度１００℃で３分間混練りし（Ｆ練り工程）、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼り合せ、１５０℃の条件で３０分間加硫し、試験用タイヤ（タイヤサイズ：２１５／４５Ｒ１７）を製造した。得られた試験用タイヤについて、下記評価を行った。結果を表１に示す。

＜ウェットグリップ性能＞
試験用タイヤを国産ＦＲ車（排気量２０００ｃｃ）の全輪に装着し、１周３ｋｍのウェットアスファルト路面のテストコースにて１０周の実車走行を行った。その際におけるベストラップ時のコントロールをテストドライバーが評価し、比較例１を１００として指数表示をした。数値が大きいほどウェット路面におけるグリップ性能が高いことを示す。なお、ウェットグリップ性能は、１１０以上を性能目標指数とする。

＜ドライアップでのグリップ性能＞
試験用タイヤを国産ＦＲ車（排気量２０００ｃｃ）の全輪に装着し、１周３ｋｍのドライアップアスファルト路面のテストコースにて１０周の実車走行を行った。その際におけるベストラップ時のコントロールをテストドライバーが評価し、比較例１を１００として指数表示をした。数値が大きいほどドライアップ路面におけるグリップ性能が高いことを示す。なお、ドライアップでのグリップ性能は、１１０以上を性能目標指数とする。

＜耐摩耗性＞
上述のウェットグリップ性能およびドライアップ性能の試験後のタイヤトレッドゴムの残溝量を計測し（新品時１５ｍｍ）、タイヤ８本分の平均値を求めた。比較例１の残溝量を１００として指数表示した。数値が大きいほど、耐摩耗性が高いことを示す。なお、耐摩耗性指数は１１０以上を性能目標値とした。

表１の結果より、所定量のジエン系ゴムおよびスチレン系熱可塑性エラストマーを含むエラストマー成分に所定量の粘着付与剤を含有するゴム組成物は、ウェットグリップ性能、ドライアップ時のグリップ性能および耐摩耗性を高次元に向上できるものであることが分かる。

Claims (8)

1. ジエン系ゴムを７０〜９７質量％およびスチレン系熱可塑性エラストマーを３〜３０質量％含むエラストマー成分１００質量部に対し、粘着付与樹脂を５〜７０質量部含有するゴム組成物。
2. スチレン系熱可塑性エラストマーがポリマー末端にスチレンブロックを有する請求項１記載のゴム組成物。
3. 粘着付与樹脂の軟化点が６０〜１５０℃である請求項１または２記載のゴム組成物。
4. 粘着付与樹脂がフェノール、クマロン−インデン、テルペンまたはアクリルを含む樹脂である請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴム組成物。
5. エラストマー成分１００質量部に対して、
   下記式（甲）で表され、平均一次粒子径が１０μｍ以下である無機化合物の粉体を１０〜３０質量部、
   カーボンブラックを０〜５０質量部、および
   シリカを３５〜１７０質量部
   含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴム組成物。
   Ｍ・ｘ（ＳｉＯ₂）・ｙ（Ｈ₂Ｏ） （甲）
   （式中、Ｍは、Ａｌ、Ｍｇ、ＴｉおよびＣａからなる群より選択される少なくとも１つの金属、該金属の酸化物または水酸化物であり、ｘおよびｙは０〜１０の整数である。）
6. 無機化合物が、水酸化アルミニウムである請求項５記載のゴム組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴム組成物で構成されるトレッドを備えるタイヤ。
8. 高性能ウェットタイヤである請求項７記載のタイヤ。