JP2019203112A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】回転抵抗の低下を最小化しつつ、氷雪路面における制動性能及び摩耗性能を向上させるとともに、濡れた路面における制動性能も向上させる四季用トレッドゴム組成物を提供する。【解決手段】本発明は、原料ゴム１００重量部、リノレン酸とオレイン酸との重量比が１：０．５〜１：１．５である植物性オイル１０〜３０重量部、軟化点が１１０〜１３０℃であるテルペン系レジン１０〜２０重量部、及び補強性充填剤７５〜１２０重量部を含むタイヤトレッド用ゴム組成物及びこれを用いて製造されたタイヤに関するものである。【選択図】なし

Description

本発明は、濡れた路面の制動性能と氷雪路面の制動性能とが同時に向上した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。

近年、自動車及びタイヤに対する消費者の関心と専門知識が増加し、商品が多様化されるにつれて、自動車産業に対する要求性能が深化されている。自動車産業の主な市場では、大別してヨーロッパと北米とに分けられるが、ヨーロッパ市場は、ハンドリングと制動性能中心のパフォーマンス側面が主に求められ、北米市場は、安定性と耐久性のような側面が主に求められる。２０１２年からヨーロッパ市場では、タイヤ性能に対するラベル表記制度を導入するにつれて、最も主な性能である濡れた路面における制動性能、低燃費性能、騷音に対する等級を表記して消費者に情報を提供している。これにより、最近、タイヤ業界でもラベル表記性能中心に新製品を開発し、このため、１つの性能を選択すると、他の１つの性能は不利になるというトレードオフ（Ｔｒａｄｅ−ｏｆｆ）傾向がある耐摩耗性能に対して多少克服が必要な状況である。また、自動車産業における北米市場の需要も一層活発になりつつ、全世界的に耐摩耗性能に対する要求性能が相当高まった状態である。タイヤ産業は、既存のヨーロッパ市場の夏用及び冬用に二分化されていた環境から北米市場の発達とともに、次第に四季用タイヤと成長している。

一般に、濡れた路面の制動性能と摩耗性能及び氷雪路面の制動性能とは相反した性能である。濡れた路面の制動性能は、スチレン含量の高いゴムや補強剤であるシリカ含量を高めながら向上させることができるが、これは、ゴムの硬度及びモジュラスを上昇させるため、低い硬度で優れた氷雪路面の制動性能は却って低下させる傾向がある。また、ガラス転移温度Ｔｇの側面でも、濡れた路面の制動性能は、高いガラス転移温度で有利であるが、摩耗性能及び氷雪路面の制動性能は、より柔軟な低いガラス転移温度で有利である。

このようなトレードオフ現象を克服し、耐摩耗性能及び氷雪路面の制動性能と同時に濡れた路面の制動性能が向上したタイヤの開発が必要な実情である。

本発明の目的は、トレードオフ現象を克服し、濡れた路面の制動性能及び氷雪路面の制動性能が同時に向上した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。

上記の問題点を解決するために、本発明は、原料ゴム１００重量部、リノレン酸とオレイン酸との重量比が１：０．５〜１：１．５である植物性オイル１０〜３０重量部、軟化点が１１０〜１３０℃であるテルペン系レジン１０〜２０重量部、及び補強性充填剤７５〜１２０重量部を含むタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。

前記原料ゴムは、前記原料ゴムの全体重量に対して天然ゴム５〜２０重量％、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム４０〜７０重量％、及びオイルが含有されていないネオジウムブタジエンゴム２０〜４０重量％を含むものでありうる。

前記溶液重合スチレン−ブタジエンゴムは、スチレン含量が２０〜５０重量％であり、ビニル含量が１０〜４０重量％であり、ＳＲＡＥオイル含量が２０〜４０重量％であり、ガラス転移温度が−５０〜−２０℃であり、前記ネオジウムブタジエンゴムは、シース含量が９４〜９６重量％であり、ガラス転移温度が−１１０〜−１００℃のものでありうる。

前記植物性オイルは、ひまわり油、大豆油、キャノーラ油、ぶどう油、及びこれらの混合物からなる群より選ばれるいずれか１つであり、前記植物性オイルの全体重量に対して不飽和脂肪酸を６０〜９０重量％で含むものでありうる。

前記テルペン系レジンは、テルペンレジン、テルペンフェノールレジン、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか１つであり、重量平均分子量が４０〜２０，０００ｇ／ｍｏｌのものでありうる。

前記補強剤性充填剤は、前記原料ゴムに対してシリカ７０〜１００重量部及びカーボンブラック５〜２０重量部を含み、
前記シリカは、窒素吸着比表面積が１６０〜１８０ｍ^２／ｇ、ＣＴＡＢ値が１５０〜１７０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１８０〜２００ｃｃ／１００ｇの高分散性シリカであり、
前記カーボンブラックは、窒素吸着比表面積が３０〜３００ｍ^２／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が６０〜１８０ｃｃ／１００ｇのものでありうる。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、前記原料ゴム１００重量部に対して、加硫剤０．５〜２．０重量部、加硫促進剤１．０〜２．５重量部、及び老化防止剤１〜５重量部をさらに含むものでありうる。

本発明はさらに、前記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造されたタイヤを提供する。

本発明に係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は、トレードオフ現象を克服し、濡れた路面の制動性能、耐摩耗性能及び氷雪路面の制動性能を同時に向上させることができる。

回転抵抗の低下を最小化しつつ、氷雪路面における制動性能及び摩耗性能を向上させるとともに、濡れた路面における制動性能も向上させる四季用トレッドゴム組成物を提供する。

以下、本発明をより詳細に説明する。

本発明は、原料ゴム１００重量部、リノレン酸とオレイン酸との重量比が１：０．５〜１：１．５である植物性オイル１０〜３０重量部、軟化点が１１０〜１３０℃であるテルペン系レジン１０〜２０重量部、及び補強性充填剤７５〜１２０重量部を含むタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。

前記原料ゴムは、天然ゴム、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム、及びオイルが含有されていないネオジウムブタジエンゴムを含むものでありうる。

前記天然ゴムは、一般的な天然ゴムまたは変性天然ゴムでありうる。前記一般的な天然ゴムは、天然ゴムとして知られたものであればいずれも使用されることができ、原産地などが限定されない。前記天然ゴムは、シース−１，４−ポリイソプレンを主体として含むが、要求特性に応じてトランス−１，４−ポリイソプレンを含むこともできる。したがって、前記天然ゴムには、シース−１，４−ポリイソプレンを主体として含む天然ゴムの他に、例えば、南米アカテツ科のゴムの一種であるバラタなど、トランス−１，４−イソプレンを主体として含む天然ゴムも含むことができる。

前記天然ゴムは、原料ゴムの全体重量に対して５〜２０重量％で含まれることができ、より好ましくは５〜１５重量％で含まれることができる。天然ゴムが５重量％未満で含まれる場合には、結晶化構造を有する天然ゴム本来の特性が弱く、２０重量％を超過する場合には、合成ゴムとの混用性の側面で不利な問題が発生する可能性がある。

同時に使用された前記溶液重合スチレン−ブタジエンゴムは、スチレン含量が２０〜５０重量％であり、ビニル含量が１０〜４０重量％であり、ＳＲＡＥオイル含量が２０〜４０重量％であり、ガラス転移温度が−５０〜−２０℃であることが好ましい。

前記特徴を有するスチレン−ブタジエンゴムを使用する場合、タイヤトレッドのヒステリシスが高まるので、乾いたまたは濡れた表面における制動性能も同時に向上させることができる。

前記溶液重合スチレン−ブタジエンゴムの重量平均分子量Ｍｗは、１，２００，０００〜１，７００，０００ｇ／ｍｏｌでありうるし、分子量分布は、１．５以上であって、分子量分布が広くて加工性に優れ、分子量も高くて耐摩耗性能にも有利でありうる。

前記溶液重合スチレン−ブタジエンゴムは、前記原料ゴムの全体重量部に対して４０〜７０重量％で含まれるものでありうるし、前記範囲を外れた場合、濡れた路面及び氷雪路面の制動性能と耐摩耗性能の効果がいずれも加減され得る。

使用されたさらに他の原料ゴムでは、ネオジウムブタジエンゴム（Ｎｄ−ＢＲ）があり、前記ネオジウムブタジエンゴムは、シース含量が９４〜９６重量％であり、ガラス転移温度が−１１０〜−１００℃のものでありうる。

前記ネオジウムブタジエンゴム（Ｎｄ−ＢＲ）は、コバルトブタジエンゴム（Ｃｏ−ＢＲ）またはニッケルブタジエンゴム（Ｎｉ−ＢＲ）に比べて分子量分布が狭く、分子構造が線形（Ｌｉｎｅａｒ）であるので、ヒステリシス熱損失が低くて回転抵抗に有利である。また、原料ゴムのうち、Ｔｇが最も低いので、氷雪路面の制動性能も有利である。

前記ネオジウムブタジエンゴムは、オイルを含まないことをさらに他の特徴とする。

前記ネオジウムブタジエンゴム（Ｎｄ−ＢＲ）は、前記原料ゴムの全体重量に対して２０重量％〜４０重量％で含まれるものでありうる。前記ネオジウムブタジエンゴムが２０重量％未満で含まれれば、耐摩耗性能及び低燃費性能が不利であり、４０重量％を超過して含まれれば、加工性が低下する可能性がある。

本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、一般的なタイヤのトレードオフ（Ｔｒａｄｅ−ｏｆｆ）の問題を解決するために、不飽和脂肪酸を有する植物性オイルとレジンを適用した。植物性オイルをさらに含むことで、耐摩耗性能及び氷雪路面の制動性能を向上させるとともに、レジンを追加適用して濡れた路面の制動性能を向上させた。

また、本発明に使用された植物性オイルは、ひまわり油、大豆油、キャノーラ油、ぶどう油、及びこれらの混合物からなる群より選ばれるいずれか１つであり、前記植物性オイルの全体重量に対して不飽和脂肪酸を６０〜９０重量％で含むものでありうる。

前記植物性オイルは、不飽和脂肪酸内のリノレン酸に対するオレイン酸の割合が１：０．５〜１：１．５であることを特徴とする。

前記リノレン酸１重量部に対してオレイン酸が０．５重量部未満で含まれる場合、氷雪路面の制動性能及び耐摩耗性能に優れるが、濡れた路面における制動及び回転抵抗性能面でトレードオフが発生し、１．５重量部を超過して含まれる場合、逆にトレードオフ現象はわずかであるが、氷雪路面における制動性能及び耐摩耗性能効果がわずかである。植物性オイルを適用すれば、コンパウンドのガラス転移温度が低くなり、濡れた路面における制動性能が低下するという問題を改善するために、テルペン系レジンを適用してこれを補完した。

前記植物性オイルは、重量平均分子量Ｍｗが１，０００ｇ／ｍｏｌ以上を有することが好ましく、ガラス転移温度が−７０〜−４０℃のものでありうる。

また、前記植物性オイルは、原料ゴム１００重量部に対して１０〜３０重量部で使用することが好ましい。植物性オイルが１０重量部未満で含まれる場合、摩耗性能及び氷雪路面における制動性能効果がわずかであるという問題が発生することがあり、３０重量部を超過する場合には、回転抵抗及び濡れた路面における制動性能が過度に低下するという問題が発生することがある。

前記テルペン系レジンは、ゴムとゴムとの間の接着（ｔａｃｋ）性能をさらに向上させ、補強性充填剤のようなその他の添加剤等の混合性、分散性、及び加工性を改善させて、ゴムの物性向上に寄与する。

タイヤゴム組成物に植物性オイルを適用する場合、ゴム組成物のガラス転移温度が低くなり、濡れた路面制動性能が低下するという問題が表れることがある。それに対し、テルペン系レジンは、ガラス転移温度が０℃付近であるため、濡れた路面制動性能を向上させることができ、前記植物性オイルによる問題点を解決することができる。

前記テルペン系レジンは、テルペンレジン、テルペンフェノールレジン、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか１つでありうる。

前記テルペン系レジンの軟化点（Ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ Ｐｏｉｎｔ）は、２０〜１６０℃であることが好ましく、重量平均分子量Ｍｗは、４０〜２，０００ｇ／ｍｏｌでありうる。
前記テルペン系レジンは、原料ゴム１００重量部に対して１０〜２０重量部使用することが好ましく、２０重量部を超過する場合、濡れた路面における制動性能は向上することができるが、濡れた路面における制動性能の向上の効果よりも、回転抵抗及び耐摩耗性能の低下がさらに激しいことがある。

本発明に使用された補強性充填剤は、シリカとカーボンブラックを複合的に使用することが好ましい。追加的に、シリカの分散性向上のために、シランカップリング剤をさらに使用することができる。

前記補強性充填剤は、原料ゴム１００重量部に対して７５〜１２０重量部で含まれるものでありうる。

前記補強性充填剤としてシリカとカーボンブラックを混合使用する場合、前記シリカは、原料ゴム１００重量部に対して７０〜１００重量部を使用することが好ましい。前記シリカが７０重量部未満であれば、制動性能が落ちるという問題があり、１１０重量部を超過すれば、耐摩耗性能及び低燃費性能が不利であるという問題がある。

前記補強性充填剤としてシリカとカーボンブラックを混合使用する場合、カーボンブラックは、原料ゴム１００重量部に対して５〜２０重量部を含むことができ、前記カーボンブラックが５重量部未満で含まれる場合には、補強性効果がわずかであり、２０重量部を超過する場合、回転抵抗の低下及び補強性過剰増加による氷雪路面における制動性能低下が発生することがある。

前記シリカは、本発明の目的に適したトレッドゴム組成物を得るために、窒素吸着比表面積（ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｐｅｒ ｇｒａｍ、Ｎ２ＳＡ）が１６０〜１８０ｍ^２／ｇ、ＣＴＡＢ値１５０〜１７０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１８０〜２００ｃｃ／１００ｇの高分散性シリカであることが好ましい。

前記シランカップリング剤は、アルコキシポリスルフィドシラン化合物のうち、ビス−（トリアルコキシシリルプロピル）ポリスルフィド（ＴＥＳＰＤ）及びビス−３−トリエトキシシリルプロピルテトラスルフィド（ＴＥＳＰＴ）等があり、ＴＥＳＰＤは、ＴＥＳＰＴとカーボンブラック５０％をブレンドしたものである。このようなシランカップリング剤は、前記原料ゴム１００重量部に対して１０〜２０重量部で使用することが好ましい。

前記カーボンブラックは、窒素吸着比表面積（ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｐｅｒ ｇｒａｍ、Ｎ２ＳＡ）が３０〜３００ｍ^２／ｇでありうるし、ＤＢＰ（ｎ−ｄｉｂｕｔｙｌ ｐｈｔｈａｌａｔｅ）吸油量が６０〜１８０ｃｃ／１００ｇでありうるが、本発明がこれに限定されるものではない。

前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が３００ｍ^２／ｇを超過すれば、タイヤ用ゴム組成物の加工性が不利になることがあり、３０ｍ^２／ｇ未満であれば、充填剤であるカーボンブラックによる補強性能が不利になることがある。また、前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が１８０ｃｃ／１００ｇを超過すれば、ゴム組成物の加工性が低下することがあり、６０ｃｃ／１００ｇ未満であれば、充填剤であるカーボンブラックによる補強性能が不利になることがある。

前記カーボンブラックの代表的な例では、Ｎ１１０、Ｎ１２１、Ｎ１３４、Ｎ２２０、Ｎ２３１、Ｎ２３４、Ｎ２４２、Ｎ２９３、Ｎ２９９、Ｎ３１５、Ｎ３２６、Ｎ３３０、Ｎ３３２、Ｎ３３９、Ｎ３４３、Ｎ３４７、Ｎ３５１、Ｎ３５８、Ｎ３７５、Ｎ５３９、Ｎ５５０、Ｎ５８２、Ｎ６３０、Ｎ６４２、Ｎ６５０、Ｎ６８３、Ｎ７５４、Ｎ７６２、Ｎ７６５、Ｎ７７４、Ｎ７８７、Ｎ９０７、Ｎ９０８、Ｎ９９０、またはＮ９９１などを挙げることができる。

前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、選択的に追加的な加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止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、本発明の属する分野において通常的に使用されるものであればいずれも使用することができ、これらの含量は、通常的なタイヤトレッド用ゴム組成物で使用される配合比にしたがうところ、特に限定されない。

前記加硫剤では、硫黄系加硫剤を好ましく使用することができる。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）硫黄等の無機加硫剤と、テトラメチルチウラムジスルフィド（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｔｈｉｕｒａｍ ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ、ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｔｒｉｕｒａｍ ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ、ＴＥＴＤ）、ジチオジモルホリン（ｄｉｔｈｉｏｄｉｍｏｒｐｈｏｌｉｎｅ）などの有機加硫剤を使用することができる。前記硫黄加硫剤では、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（ａｍｉｎｅ ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ）、高分子硫黄などを使用することができる。
前記加硫剤は、前記原料ゴム１００重量部に対して０．５〜２．０重量部で含まれることが適切な加硫効果であって、原料ゴムの熱に対する敏感度が低く、化学的に安定的になるようにするという点において好ましい。

前記加硫促進剤は、加硫速度を促進したり、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。

前記加硫促進剤では、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より選ばれるいずれか１つを使用することができる。

前記スルフェンアミド系加硫促進剤では、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より選ばれるいずれか１つのスルフェンアミド系化合物を使用することができる。

前記チアゾール系加硫促進剤では、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−モルフォリノチオ）ベンゾチアゾール、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか１つのチアゾール系化合物を使用することができる。

前記チウラム系加硫促進剤では、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より選ばれるいずれか１つのチウラム系化合物を使用することができる。

前記チオウレア系加硫促進剤では、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、ジオルトトリルチオ尿素、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか１つのチオウレア系化合物を使用することができる。

前記グアニジン系加硫促進剤では、例えば、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、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか１つのグアニジン系化合物を使用することができる。

前記ジチオカルバミン酸系加硫促進剤では、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より選ばれるいずれか１つのジチオカルバミン酸系化合物を使用することができる。

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では、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より選ばれるアルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系化合物を使用することができる。

前記イミダゾリン系加硫促進剤では、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することができ、前記キサンテート系加硫促進剤では、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使用することができる。

前記加硫促進剤は、加硫速度促進による生産性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１．０〜２．５重量部で含まれることができる。
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使用される添加剤である。前記老化防止剤では、アミン系、フェノール系、キノリン系、イミダゾール系、カルバミン酸金属塩、ワックス、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか１つを適切に選択して使用することができる。

前記アミン系老化防止剤では、Ｎ−フェニル−Ｎ´−（１，３−ジメチル）−ｐ−フェニレンジアミン、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（６ＰＰＤ）、Ｎ−フェニル−Ｎ´−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン（３ＰＰＤ）、Ｎ，Ｎ´−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン，Ｎ、Ｎ´−ジアリール−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ´−シクロヘキシル−ｐ−フェニレンジアミン，Ｎ−フェニル−Ｎ´−オクチル−ｐ−フェニレンジアミン、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか１つを使用することができる。前記フェノール系老化防止剤では、２，２´−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２´−イソブチリデン−ビス（４，６−ジメチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか１つを使用することができる。前記キノリン系老化防止剤では、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン及びその誘導体を使用することができ、具体的に、６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、６−アニリノ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、６−ドデシル−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか１つを使用することができる。前記ワックスでは、好ましくはワキシーハイドロカーボンを使用することができる。

前記老化防止剤は、老化防止作用の他に、ゴムに対する溶解度が大きくなければならず、揮発性が小さく、ゴムに対して非活性でなければならず、加硫を阻害してはならないというなどの条件を考慮するとき、前記原料ゴム１００重量部に対して１〜５重量部で含まれることができる。

本発明は、上記で述べた組成の他にも、通常のタイヤトレッド組成物に使用される酸化亜鉛、ステアリン酸、加工助剤のような各種添加剤を必要に応じて選択して使用することができる。

本発明は、さらに、前記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造されたタイヤを提供する。

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ことができる。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練させる第１段階及び架橋結合システムが混合されるフィニッシング段階の間、典型的に１１０℃未満、例えば、４０〜１００℃の低温で機械的処理する第２段階を使用して適当な混合器中で製造することができるが、本発明がこれに限定されるものではない。

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）に限定されず、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。前記ゴム構成要素では、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）、ワイヤコート、またはインナーライナーなどを挙げることができる。

本発明の他の一実施形態に係るタイヤは、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、タイヤの製造に利用される方法であればいずれのものも適用が可能であるところ、本明細書において詳細な説明を省略する。

前記タイヤは、ＬＴＲ（ｌｉｇｈｔ ｔｒｕｃｋ ｒａｄｉａｌ）タイヤ、ＵＨＰ（ｕｌｔｒａ−ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）タイヤ、競走用タイヤ、オフロード（ｏｆｆ−ｔｈｅ−ｒｏａｄ）タイヤ、乗用車用タイヤ、飛行機タイヤ、農機械用タイヤ、トラックタイヤ、またはバスタイヤなどでありうる。また、前記タイヤは、ラジアル（ｒａｄｉａｌ）タイヤまたはバイアス（ｂｉａｓ）タイヤでありうるし、ラジアルタイヤであることが好ましい。

以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は種々の相違した形態で実現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。

［製造例１：ゴム組成物の製造］
下記の表１のような組成を利用し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したがった。

１）ＮＲ：天然ゴムシース−１，４−ポリイソプレン
２）Ｓ−ＳＢＲ：スチレン含量が３５％、ブタジエン内のビニル含量が２５重量％、ＳＲＡＥ Ｏｉｌ含量が３７．５重量％であり、Ｔｇが−３５℃である溶液重合スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）
３）ＢＲ：ネオジウム触媒で製造したブタジエンゴム
４）植物性オイル：リノレン酸（Ｌｉｎｏｌｅｉｃ ａｃｉｄ）成分の総含量が１５重量％以下であり、オレイン酸（Ｏｌｅｉｃ ａｃｉｄ）成分の総含量が８５重量％以下であるひまわりオイルとリノレン酸（Ｌｉｎｏｌｅｉｃ ａｃｉｄ）成分の総含量が６０重量％以下であり、オレイン酸（Ｏｌｅｉｃ ａｃｉｄ）成分の総含量が３０重量％以下である大豆油オイルを混合したオイル（ひまわりオイルと大豆油オイルとを混合したオイルのリノレン酸：オレイン酸含量は１：１．５であった。）
５）合成オイル：ＰＡＨ（ＰｏｌｙＣｙｃｌｉｃ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｈｙｄｏｃａｒｂｏ）成分の総含量が３重量％以下であり、動粘度が４３℃（２１０ °Ｆ ＳＵＳ）、軟化剤内の芳香族成分が１０重量％、ナフテン系成分が４０重量％、及びパラフィン系成分が４０重量％である合成オイル
６）レジン：軟化点が１２０℃であるテルペン系レジン
７）カーボンブラック：窒素吸着比表面積が１６０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１４０ｃｃ／１００ｇであるカーボンブラック
８）シリカ：窒素吸着比表面積が１７５ｍ^２／ｇ、ＣＴＡＢ値１６０ｍ^２／ｇである沈降性シリカ

［実験例１：製造されたゴム組成物の物性測定］
上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、その結果を下記の表２に表した。

得られた試片に対してムーニー粘度、硬度、３００％モジュラス、粘弾性等をＡＳＴＭ関連規定に基づいて測定し、その結果を表２に表した。

・ムーニー粘度（ＭＬ１＋４（１２５℃））は、ＡＳＴＭ規格Ｄ１６４６により測定した。
・硬度は、ＤＩＮ ５３５０５により測定した。
・３００％モジュラスと破断エネルギーは、ＩＳＯ ３７規格により測定した。
・粘弾性は、ＲＤＳ側定器を使用して０．５％変形（ｓｔｒａｉｎ）に１０Ｈｚ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ下で−６０℃から６０℃までＧ’、Ｇ”、ｔａｎδを測定した。

ムーニー粘度は、未加硫ゴムの粘度を表す値であって、数値が低いほど、未加硫ゴムの加工性に優れる。硬度は、操縦安定性を表すものであって、その値が高いほど、操縦安定性に優れる。破断エネルギーは、ゴムが破断されるときに必要なエネルギーを表すものであって、値が高いほど、必要なエネルギーが高くて摩耗性能に優れる。Ｔｇと−４０℃ Ｇ’は、氷雪路面における制動特性を表したものであって、数値が低いほど優れる。０℃ｔａｎδは、乾いた路面または濡れた路面における制動特性を表したものであって、数値が高いほど、制動性能に優れることを表す。また、６０℃ｔａｎδは、回転抵抗特性を表すものであって、数値が低いほど、性能に優れることを表す。

上記比較例及び実施例のゴムでトレッドを作り、このトレッドゴムを半製品で含む２１５／６０Ｒ１６Ｖ規格のタイヤを製造して、このタイヤに対する濡れた路面及び氷雪路面における制動距離、回転抵抗、耐摩耗性能による低燃費性能の相対割合を表３に表した。相対割合数値は、５％以上の変化幅を有するとき、向上及び減少に対する影響が大きいものであり、すなわち、９５以下であれば、性能が足りず、適用し難い水準であり、１０５以上であれば、性能向上の効果が相当な水準である。

上記表２及び３を見ると、植物性オイル及びテルペン系レジンを同時に使用する実施例１〜３は、テルペン系レジンを含んでいない比較例２及び３に比べて氷雪路面と濡れた路面における制動性能が均等に優れたことが確認できた。ただし、テルペン系レジンを２０重量部を超過して含む比較例１は、制動性能効果は優れているが、氷雪路面における制動性能及び耐摩耗性能効果が少なくなるトレードオフ現象が現れた。

［製造例２：リノレン酸とオレイン酸との割合を変更させたゴム組成物の製造］
植物性オイルのリノレン酸及びオレイン酸の含量を下記の表４のように変化させたことを除き、上記製造例１と同様な方法で製造した。他のゴム組成物の条件は、実施例２と同様に行った。

［実験例２：製造されたゴム組成物の物性測定］
上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、その結果を下記の表５に表した。物性測定方法は、上記実験例１と同様に行った。

上記表５を見ると、リノレン酸：オレイン酸の含量が各々１：０．５、１：１、１：１．５である場合の実施例４〜６が、オレイン酸を１．５重量部超過して含む比較例４及び５に比べて回転抵抗及び濡れた路面制動性能の低下がないながらも、氷雪路面における制動性能及び耐摩耗性能が極めて向上したことが確認できた。

以上から、本発明の好ましい実施形態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ものではなく、次の請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用し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ものである。

Claims (8)

1. 原料ゴム１００重量部と、
   リノレン酸とオレイン酸との重量比が１：０．５〜１：１．５である植物性オイル１０〜３０重量部と、
   軟化点が１１０〜１３０℃であるテルペン系レジン１０〜２０重量部と、
   補強性充填剤７５〜１２０重量部と、
   を含むタイヤトレッド用ゴム組成物。
2. 前記原料ゴムは、前記原料ゴムの全体重量に対して天然ゴム５〜２０重量％、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム４０〜７０重量％、及びネオジウムブタジエンゴム２０〜４０重量％を含むものである請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
3. 前記溶液重合スチレン−ブタジエンゴムは、スチレン含量が２０〜５０重量％であり、ビニル含量が１０〜４０重量％であり、ＳＲＡＥオイル含量が２０〜４０重量％であり、ガラス転移温度が−５０〜−２０℃であり、
   前記ネオジウムブタジエンゴムは、シース含量が９４〜９６重量％であり、ガラス転移温度が−１１０〜−１００℃のものである請求項２に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
4. 前記植物性オイルは、ひまわり油、大豆油、キャノーラ油、ぶどう油、及びこれらの混合物からなる群より選ばれるいずれか１つであり、
   前記植物性オイルの全体重量に対して不飽和脂肪酸を６０〜９０重量％で含むものである請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
5. 前記テルペン系レジンは、テルペンレジン、テルペンフェノールレジン、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか１つであり、
   重量平均分子量が４０〜２０，０００ｇ／ｍｏｌのものである請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
6. 前記補強剤性充填剤は、前記原料ゴムに対してシリカ７０〜１００重量部及びカーボンブラック５〜２０重量部を含み、
   前記シリカは、窒素吸着量が１６０〜１８０ｍ^２／ｇ、ＣＴＡＢ値が１５０〜１７０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１８０〜２００ｃｃ／１００ｇの高分散性シリカであり、
   前記カーボンブラックは、窒素吸着比表面積が３０〜３００ｍ^２／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が６０〜１８０ｃｃ／１００ｇのものである請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
7. 前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、前記原料ゴム１００重量部に対して、加硫剤０．５〜２．０重量部、加硫促進剤１．０〜２．５重量部、及び老化防止剤１〜５重量部をさらに含むものである請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造されたタイヤ。