JP5084095B2 - タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、走行時にゴム温度が上昇しても良好なグリップ性能が維持されるタイヤトレッド用ゴム組成物を得るための製造方法および該製造方法により得られるタイヤトレッド用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいては、長期間の使用におけるグリップ性能および耐摩耗性が必要とされる。また一方でタイヤ製造時の加工性も確保しなければならない。

たとえば特許文献１には、天然ゴムを５０重量％以上含有する原料ゴム１００重量部に対し、特定のカーボンブラックを２５〜５０重量部およびアクリル酸金属塩を０．５〜５重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提案されている。

上記のゴム組成物を用いることにより寸法精度に優れるタイヤを得ることができるが、上記のゴム組成物は、長期の使用にわたって安定かつ十分なグリップ性能を得ることについては考慮されていない。

一方特許文献２には、加工性を改良すると同時に加硫ゴムの転がり抵抗の増加を良好にコントロールし、かつ耐摩耗性を向上させる手段として、重量平均分子量が３５万以上であって、スチレン結合含有量が１５〜３０重量％およびブタジエン部分のビニル結合含有量が９〜６０重量部である溶液重合スチレン−ブタジエン共重合ゴムを少なくとも７０重量部含むジエン系ゴム１００重量部に対し、脂肪酸亜鉛塩からなる加工助剤１〜１０重量部を配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提案されている。

しかし、ガラス転移温度の高いスチレン−ブタジエン共重合ゴムの寄与によって使用初期のグリップ性能を確保するという上記の手段では、走行によるゴム温度の上昇とともにグリップ性能が急激に低下する傾向があり、長期の使用にわたって安定かつ十分なグリップ性能を維持することは困難である。

特許文献３には、転がり抵抗を改善し、耐久性、耐摩耗性を向上させるための手段として、有機繊維コードまたはスチールコードをゴム引きしてなるカーカス層、および有機繊維コードまたはスチールコードをゴム引きしてなる少なくとも２層のベルト層のゴムが、共役ジエン単位の含有量が３０％以下であるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムを４０重量％以上含むゴム合計１０重量部に対し、メタクリル酸亜鉛を０〜１２０重量部およびカーボンブラックを０〜６０重量部配合し、メタクリル酸亜鉛とカーボンブラックの配合量の合計が１０〜１２０重量部であるゴム組成物で構成され、かつ、該ゴム組成物と隣接するジエン系ゴムとの間に、（Ａ）天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体ゴムから選ばれた少なくとも１種のジエン系ゴムおよび（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム合計１００重量部に、（Ｃ）平均分子量３００〜１５００、軟化点５０〜１６０℃、ヨウ素吸着量２０ｇ／１００ｇ以上の芳香族系石油樹脂を５〜８０重量部配合したゴム組成物からなる接着ゴム層を配置した空気入りタイヤが提案されている。

上記のゴム組成物を用いたタイヤにおいては、比較的低発熱性である水素化ＮＢＲが使用される。しかし長期使用時の発熱に対して十分な耐久性を有するとは言えず、長期の使用にわたって安定かつ十分なグリップ性能を維持することは困難である。

特許文献４には、タイヤ接地部分の剛性を向上せしめて、空気入りバイアスレーシングタイヤの高速走行時の直進安定性を中心とする操縦安定性を改良するとともに、高速走行耐久性を改良するための手段として、少なくともタイヤ周方向の２０％の引張り応力が２．０ＭＰａ以上でありかつＪＩＳ硬度が６５以上の高硬度ゴム組成物のシートをカーカスプライ間の少なくともトレッド部に配置した空気入りタイヤが提案されている。

しかし上記の手段では、走行によるゴム部分の発熱によって長期使用時にグリップ性能が低下する恐れがあり、安定かつ十分なグリップ性能を維持することは困難である。
特開平２−２０６６２９号公報 特開平６−２４８１１４号公報 特開平１１−２０８２０８号公報 特開２００１−４７８１０号公報

本発明は上記の課題を解決し、長期にわたって使用された際にも良好なグリップ性能と耐摩耗性とを維持する空気入りタイヤを得るためのタイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法、および該製造方法により得られるタイヤトレッド用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤの提供を目的とする。

本発明は、ゴム成分をイオン結合性化合物とともに混練して未加硫ゴム組成物を得る工程と、
加硫工程と、
を含むタイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法であって、
該タイヤトレッド用ゴム組成物の８０℃〜１２０℃の範囲内におけるｔａｎδ（損失正接）が、０．２以上０．６以下となるように設定される、タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法に関する。

ゴム成分は、ジエン系ゴムを主成分として含有することが好ましい。

イオン結合性化合物としては、たとえば有機金属化合物が好ましく使用される。

特に好ましいイオン結合性化合物としては、メタクリル酸マグネシウムおよび／またはメタクリル酸亜鉛が挙げられる。

本発明はまた、未加硫ゴム組成物を得る工程において金属化合物と酸成分とを添加することを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法に関する。

未加硫ゴム組成物を得る工程における混練温度は、好ましくは１００℃以上に設定される。

本発明はさらに、上記の製造方法により得られるゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。

本発明によれば、長期にわたって使用された際にも良好なグリップ性能と耐摩耗性とを維持する空気入りタイヤを得るためのタイヤトレッド用ゴム組成物を製造することができ、これにより上記の性能に優れる空気入りタイヤの提供が可能となる。

本発明の製造方法は、ゴム成分をイオン結合性化合物とともに混練して未加硫ゴム組成物を得る工程と、加硫ゴム工程とを含む。

一般に、タイヤのグリップ性能は、タイヤを構成するゴム組成物のｔａｎδ（損失正接）、すなわちゴム組成物のエネルギー損失が一定以上となるように設定することで改善することができる。ある温度におけるポリマー材料のｔａｎδを向上させる方法としては、ポリマーのＴｇ（ガラス転移温度）を比較的高く設定する方法等が採用できるが、この場合、ポリマーのＴｇ以上の温度においては、Ｅ’（貯蔵弾性率）およびｔａｎδ（損失正接）が急激に低下し、脆化破壊が生じる危険性がある。よって、Ｔｇのみが考慮されたポリマーを配合したタイヤにおいては、走行時のゴム温度の上昇に伴ってグリップ性能が大きく低下してしまうという問題がある。

本発明によって製造されるタイヤトレッド用ゴム組成物には、結合エネルギーの大きいイオン結合が比較的多量に含有されるため、Ｔｇ（ガラス転移温度）が著しく上昇することなくｔａｎδ（損失正接）が向上する。

また、本発明によって製造されるタイヤトレッド用ゴム組成物は、８０℃〜１２０℃の範囲内におけるｔａｎδ（損失正接）が、０．２以上０．６以下となるように設定される。ｔａｎδが０．２以上である場合、タイヤトレッド用ゴム組成物が、たとえばＴｇ以上の高温領域においても十分に大きいｔａｎδを有する。これにより、該ゴム組成物を用いたタイヤは、ゴム温度が高温となる走行条件においても良好なグリップ性能を維持することができる。また、ｔａｎδが０．６以下である場合、タイヤトレッド用ゴム組成物の製造時の加工性を損なう危険性が少ないため好ましい。

本発明のゴム成分としては、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、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）等を、１種類または２種類以上の混合物として好ましく使用できる。なお、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）は、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）に第三ジエン成分を含むものであるが、ここで第三ジエン成分として、炭素数５〜２０の非共役ジエン、たとえば１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，５−ヘキサジエン、２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエンおよび１，４−オクタジエンのほか、１，４−シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエンなどの環状ジエン、さらに５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ブチリデン−２−ノルボルネン、２−メタリル−５−ノルボルネンおよび２−イソプロペニル−５−ノルボルネンなどのアルケニルノルボルネンなどが使用できる。

本発明においては、イオン結合性化合物がゴム成分とともにあらかじめ混練されて未加硫ゴム組成物が作製された後、加硫工程を経てタイヤトレッド用ゴム組成物が作製される。ゴム成分と混練されることにより未加硫ゴム組成物中に分散したイオン結合性化合物は、イオン会合体を形成する。これにより、特に高温領域で高いｔａｎδを有するゴム組成物が得られる。

本発明において、イオン結合性化合物はゴム組成物中に比較的多量のイオン結合を含有させる目的で配合される。「イオン結合性化合物」とはイオン結合を有する化合物全般を指す。イオン結合性化合物としては、イオン結合含有量が多い、ゴム成分に対して分散が容易である、金属酸化物と酸との反応を必要とせず安定した化合物である、等の利点を有するものとして、たとえば有機金属化合物等が好ましく使用される。中でも有機酸金属塩は、金属酸化物と酸との反応を必要とせず安定した化合物であるという理由で好ましい。有機酸金属塩の具体例としては、炭素数３〜８個のα，β−不飽和カルボン酸の亜鉛、マグネシウム等の１価または２価の金属塩、等が挙げられ、たとえばメタクリル酸マグネシウム、メタクリル酸亜鉛等が例示される。

一方、金属化合物と酸成分とをゴム成分とともに混練する方法も好ましく行われることができる。この場合、混練時の金属化合物と酸成分との反応によりゴム組成物中にイオン結合性化合物が生成され、ゴム成分と該イオン結合性化合物との混練によってゴム中に該イオン結合性化合物を分散させることができる。

この場合の金属化合物としては、安定、安価であるという理由で、たとえば酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化マンガン、酸化ニッケル等の金属酸化物等が好ましく用いられる。

酸成分としては、フェノール基、カルボキシル基等の酸性基を有するものが使用できるが、ゴム中の酸性度が高くなることによる架橋阻害が生じ難い点で有機酸を用いることが好ましい。具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸等が挙げられる。

本発明において金属化合物と酸成分とを配合する場合、酸成分が混練後に残留すると、加硫不良の原因となる等、ゴム組成物の物性を低下させる危険性がある。したがって金属化合物と酸成分とは、両物質の電荷量が等しくなるように配合するか、酸成分中の酸性基の全量を確実に金属化合物と反応させるために酸成分と比べて金属化合物を若干過剰に配合することが好ましい。混練後の酸成分の残留によるゴム組成物の特性低下を防止するためには、酸成分を用いず、イオン結合性化合物を単独で配合する方法がより好ましい。

本発明において、特に金属化合物および酸成分を配合する場合には、混練温度を１００℃以上とすることが好ましい。この場合金属化合物と酸成分とを十分反応させることができる。

本発明においては、ゴム成分の１００質量部に対して、イオン結合性化合物を２質量部以上２０質量部以下となるように配合することが好ましい。イオン結合性化合物の配合量が２質量部以上であればタイヤトレッド用ゴム組成物のｔａｎδを十分向上させることができ、２０質量部以下であれば良好な加工性を維持できる。

本発明において金属化合物および酸成分を配合する場合には、ゴム成分１００質量部に対して、金属化合物を２質量部以上１５質量部以下、酸成分を１質量部以上２０質量部以下で配合することが好ましい。この場合、ゴム組成物中に十分な量のイオン結合を導入することによりｔａｎδの向上効果が良好であるとともに、加工性を低下させる危険性が少ない。

本発明においては、ゴム成分、イオン結合性化合物の他、ゴム製品の製造において一般的に用いられる配合成分を適宜配合することができる。配合成分は、ゴム成分とイオン結合性化合物との混練時に添加されても良く、あらかじめゴム成分とイオン結合性化合物とを混練した後、得られた混練生成物に対して添加されても良い。

本発明で製造されるゴム組成物にはたとえばオイル成分を配合することができる。オイル成分を配合すると、ゴム組成物に柔軟性が付与されることによりタイヤのグリップ性能を向上させることができる。しかしオイル成分を多量に添加すると、高温下でのｔａｎδが低下する等の物性低下が生じるとともに、タイヤ表面にオイル成分がブリードする場合がある。よってオイル成分の配合量は、ゴム成分１００質量部に対してたとえば０〜３００質量部の範囲内に設定されることができる。

配合され得るオイル成分としては、パラフィン系、オレフィン系、アロマ系等のプロセスオイルの他、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリン等の石油系、ヒマシ油、亜麻仁油、ナタネ油、ヤシ油等の脂肪油系等のオイルが例示され、市販品としては、たとえばジャパンエナジー社製のプロセスＸ−２６０（アロマ系オイル）等が挙げられる。

本発明において製造されるゴム組成物にはアイオノマー樹脂等が配合され得る。アイオノマー樹脂は分子中にイオン結合を有し、本発明におけるイオン結合性化合物としてゴム成分との混練時に添加されても良いし、混練後に共架橋剤として添加されても良い。アイオノマー樹脂の具体例としては、たとえば、α−オレフィンと炭素数３〜８のα，β−不飽和カルボン酸との共重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部を金属イオンで中和して得られるもの、α−オレフィンと炭素数３〜８のα，β−不飽和カルボン酸と炭素数２〜２２のα，β−不飽和カルボン酸エステルとの三元共重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部を金属イオンで中和して得られるものなどが挙げられる。上記のα−オレフィンとしては、たとえば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテンなどが使用でき、中でもエチレンが好ましく、炭素数３〜８のα，β−不飽和カルボン酸としては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸などが使用でき、中でもアクリル酸、メタクリル酸が好ましい。また、炭素数２〜２２の不飽和カルボン酸エステルとしては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸などのメチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチル、イソブチルエステルなどが使用でき、中でもアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルが好ましい。

上記α−オレフィンと炭素数３〜８のα，β−不飽和カルボン酸との共重合体またはα−オレフィンと炭素数３〜８のα，β−不飽和カルボン酸と炭素数２〜２２のα，β−不飽和カルボン酸エステルとの三元共重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部を中和する金属イオンとしては、たとえば、ナトリウムイオン、リチウムイオン、亜鉛イオン、マグネシウムイオン、カリウムイオンなどが挙げられる。

アイオノマー樹脂の具体例を商品名で例示すると、三井デュポンケミカル（株）から市販されている二元共重合体のアイオノマー樹脂としてハイミラン１５５５（Ｎａ）、ハイミラン１５５７（Ｚｎ）、ハイミラン１６０５（Ｎａ）、ハイミラン１７０６（Ｚｎ）、ハイミラン１７０７（Ｎａ）、また三元共重合体のアイオノマー樹脂として、ハイミラン１８５６（Ｎａ）、ハイミラン１８５５（Ｚｎ）、ハイミランＡＭ７３１６（Ｚｎ）などがある。さらにデュポン社から市販されているアイオノマー樹脂としては、サーリン８９４０（Ｎａ）、サーリン８９４５（Ｎａ）、サーリン９９１０（Ｚｎ）、三元共重合体系アイオノマー樹脂として、サーリンＡＤ８２６５（Ｎａ）、サーリンＡＤ８２６９（Ｎａ）などがある。なお、上記アイオノマー樹脂の商品名の後の括弧内に記載したＮａ、Ｚｎ、Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇなどは、これらの中和金属イオンの金属種を示している。また、本発明に用いられるアイオノマー樹脂は、上記例示のものを２種以上混合してもよいし、上記例示の１価の金属イオンで中和したアイオノマー樹脂と２価の金属イオンで中和したアイオノマー樹脂を２種以上混合して用いてもよい。

さらに、本発明のゴム組成物には以下に示すような配合成分を適宜配合し得る。

加硫剤としては、有機過酸化物系加硫剤または硫黄系加硫剤のいずれも使用可能であり、これらの混合物として用いても良い。有機過酸化物系加硫剤としては、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。

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１つを含有するものを使用することが可能である。具体的には、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等のスルフェンアミド系化合物、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）ベンゾチアゾール等のチアゾール系化合物、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等のチラウム系化合物、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等のチオ尿素化合物、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等のグアニジン系化合物、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、ジエ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セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル等のジチオカルバミン酸系化合物、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−アンモニア反応物等のアルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系化合物、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、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、等が使用できる。

本発明で製造されるゴム組成物には、短繊維、樹脂粉体、植物セルロース粉体、無機物粉体等の添加剤を、単独または２種以上の混合物として含有させることができる。これらの添加剤は、タイヤトレッド用ゴム組成物の基材ゴム１００質量部に対して、たとえば０．５〜５質量部の範囲で配合することができる。

本発明において製造されるゴム組成物には、カーボンブラックをたとえばゴム成分１００質量部に対して３０〜７０質量部程度配合することができる。この場合、タイヤトレッドの耐摩耗性および加工性を維持しつつ走行時の発熱を低く抑えることができる。カーボンブラックはたとえば窒素吸着比表面積が７０〜１５０ｍ²／ｇ程度のもの等が好ましく使用できる。この場合、タイヤトレッドの耐摩耗性および加工性を維持しつつ走行時の発熱を低く抑えることができる。

本発明で製造されるゴム組成物には、ゴム成分１００質量部に対してシリカをたとえば６０質量部以下の範囲で配合することができる。ここでシリカは、好ましくは窒素吸着比表面積１５０〜２００ｍ²／ｇ程度の沈降シリカが通常使用できる。窒素吸着比表面積が上記の範囲内である場合、タイヤトレッドの耐摩耗性と未加硫ゴムの加工性とを同時に満足できる。なおシリカを配合する場合には、カップリング剤をも併せて配合することが好ましい。カップリング剤の含有量は、空気入りタイヤの加工性を低下させない範囲内で適宜調整され得る。カップリング剤としてはたとえばアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミネート系カップリング剤、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、等のシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジ−トリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート等のチタン系カップリング剤、等を使用することができる。

本発明のゴム組成物には、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、粘着剤、無機充填剤、可塑剤等の配合剤を適宜、含有させることができる。

老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の化合物の他、カルバミン酸金属塩、ワックスなどを使用することができる。また粘着剤として、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、フェノール系樹脂、クマロンインデン系樹脂、石油系樹脂などの粘着剤を使用することができる。

可塑剤としては、ＤＭＰ（フタル酸ジメチル）、ＤＥＰ（フタル酸ジエチル）、ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）、ＤＨＰ（フタル酸ジヘプチル）、ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）、ＤＩＮＰ（フタル酸ジイソノニル）、ＤＩＤＰ（フタル酸ジイソデシル）、ＢＢＰ（フタル酸ブチルベンジル）、ＤＬＰ（フタル酸ジラウリル）、ＤＣＨＰ（フタル酸ジシクロヘキシル）、無水ヒドロフタル酸エステル、ＴＣＰ（リン酸トリクレジル）、ＴＥＰ（トリエチルホスフェート）、ＴＢＰ（トリブチルホスフェート）、ＴＯＰ（トリオクチルホスフェート）、ＴＣＥＰ（リン酸トリ（クロロエチル））、ＴＤＣＰＰ（トリスジクロロプロピルホスフェート）、ＴＢＸＰ（リン酸トシブトキシエチル）、ＴＣＰＰ（トリス（β−クロロプロピル）ホスフェート）、ＴＰＰ（トリフェニルホスフェート）、オクチルジフェニルホスフェート、リン酸（トリスイソプロピルフェニル）、ＤＯＡ（ジオクチルアジペート）、ＤＩＮＡ（アジピン酸ジイソノニル）、ＤＩＤＡ（アジピン酸ジイソデシル）、Ｄ６１０Ａ（アジピン酸ジアルキル６１０）、ＢＸＡ（ジブチルジグリコールアジペート）、ＤＯＺ（アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル）、ＤＢＳ（セバシン酸ジブチル）、ＤＯＳ（セバシン酸ジオクチル）、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル、ＤＢＭ（マレイン酸ジブチル）、ＤＯＭ（マレイン酸−２−エチルヘキシル）、ＤＢＦ（フマル酸ジブチル）などを使用することができる。

本発明のゴム組成物は、乗用車用、バス用、トラック用等の空気入りタイヤに対して好適に用いられ得る。図１は、本発明が適用される空気入りタイヤの右半分を示す断面図である。図１において、空気入りタイヤＴは、一対のビード部１と、一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部に連なるトレッド部３とを有し、一対のビード部１内に埋設したビードコア４相互間にわたるカーカス５と、カーカス５の外周でトレッド部３を強化するベルト６とを備える。カーカス５は、一対のビードコア４相互間にわたり延びるカーカス本体部と、ビードコア４の周りをタイヤ半径方向内側から外側に向け巻上げた折返し部５ａとを有する。カーカス５は、スチールコードまたはアラミドのような超高強度有機繊維コードのようラジアル配列コードをゴム被覆したプライからなる。本発明のゴム組成物は、上記のような基本構造を有する空気入りタイヤのトレッド部３に好適に使用される。

＜実施例＞
以下、実施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。

表１に示す成分のうち、硫黄および加硫促進剤以外の成分をＢＰ型バンバリーにて１５０℃排出で３分間ベース練りした後、硫黄および加硫促進剤を加えて、オープンロールで約５分間混練した。得られたゴム組成物でシートを作製し、所定のモールドを用い、１７０℃において１２分間加硫して加硫シートを得た。

（１） 粘弾性評価
上記で得られた加硫シートを測定サンプルとし、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％を与え、１００℃で２％の動的歪みを与えたときのＥ’（貯蔵弾性率）およびｔａｎδ（損失正接）を測定した。Ｅ’およびｔａｎδは大きい程物性に優れる。結果を表１に示す。

（２） 引張試験
上記で得られた加硫シートを測定サンプルとし、ＪＩＳ−Ｋ６２５１に基づき、ダンベル３号サンプルを用いてＭ３００（３００％伸張時応力）を測定した。Ｍ３００が大きいほど耐アブレージョン摩耗性能が良好である。結果を表１に示す。

（３） 実車評価
上記で得られた加硫シートをタイヤに貼り合わせて１１Ｘ７．１０−５サイズのカートタイヤを作製した。

カートに上記のカートタイヤを装着し、１周約２ｋｍのコースを８周走行して、初期グリップ評価、後半グリップ評価を行なった。なお「初期」は１〜４周目、「後半」は５〜８周目とする。また、走行後のタイヤ外観よりタイヤの耐摩耗性評価を行なった。グリップ評価および耐摩耗性評価の結果は、比較例１を３点（基準点）とし、それぞれ下記の基準で５点満点で表わした。なお下記の基準の中間の性能を有するものについては０．５点刻みで、また僅かな性能の差異については「３⁺」（「３」より僅かに優れる場合）、「３^-」（「３」より僅かに劣る場合）として表わした。結果を表１に示す。
（グリップ評価および耐摩耗性評価の基準）
５：良好である。
４：やや良好である。
３：基準点。
２：やや悪い。
１：悪い。

注１：ＳＢＲは、旭化成工業社製「タフデン４３５０」（スチレンブタジエンゴム：結合スチレン量３９％）である。
注２：カーボンは、三菱化学社製「ダイヤブラックＡ」（Ｎ１１０）である。
注３：老化防止剤６Ｃは、フレキシス社製「サントフレックス１３」である。
注４：老化防止剤２２４は、フレキシス社製「ノクラック２２４」である。
注５：ステアリン酸は、日本油脂社製ステアリン酸である。
注６：酸化亜鉛は、三井金属工業社製「酸化亜鉛２種」である。
注７：アロマオイルは、ジャパンエナジー社製「プロセスＸ−２６０」である。
注８：レジンは、日本石油化学社製「ネオポリマー１４０」である。
注９：窒素化合物は、四国化成社製「１，２ＤＭＺ」である。
注１０：酸成分は、協和化学工業社製の酸化マグネシウムである。
注１１：イオン結合性化合物は、三新化学工業社製「ＳＫ−１３」（メタクリル酸マグネシウム）である。
注１２：メタクリル酸は、日本触媒社製「メタクリル酸（ＭＭＡ）」である。
注１３：金属酸化物は、協和化学工業社製「マグサラット１５０ＳＴ」である。
注１４：硫黄は、鶴見化学社製「粉末硫黄」である。
注１５：加硫促進剤は、大内新興化学社製「ノクセラーＮＳ」である。

実施例１および実施例２においてイオン結合性化合物を配合したゴム組成物のｔａｎδは比較例１と比べて高い値を示した。また実車性能においては、実施例１および実施例２は、後半グリップ評価において比較例１の３に対していずれも４と良好な結果を示している。一方、実施例１および実施例２において耐摩耗性の著しい低下は見られない。

これらの結果より、本発明により得られるタイヤトレッド用ゴム組成物を用いたタイヤは、長期にわたって良好なグリップ性能を維持し、耐摩耗性も十分得られることが分かる。

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。

本発明によれば、イオン結合を含有するタイヤトレッド用ゴム組成物を用いることにより、長期にわたってグリップ性能および耐摩耗性が維持できる空気入りタイヤの提供が可能となる。

本発明が適用される空気入りタイヤの右半分を示す断面図である。

符号の説明

１ ビード部、２ サイドウォール部、３ トレッド部、４ ビードコア、５ カーカス、６ ベルト。

Claims (3)

1. ゴム成分をイオン結合性化合物とともに混練して未加硫ゴム組成物を得る工程と、
   加硫工程と、
   を含むタイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法であって、
   前記未加硫ゴム組成物を得る工程において、金属化合物と酸成分とを添加することによりイオン結合性化合物を生成させ、
   前記ゴム成分は、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、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）およびブチルゴム（ＩＩＲ）よりなる群から選択される少なくとも１種のジエン系ゴムを主成分として含有し、
   前記イオン結合性化合物は、炭素数３〜８個のα，β−不飽和カルボン酸の亜鉛の２価の金属塩および炭素数３〜８個のα，β−不飽和カルボン酸のマグネシウムの２価の金属塩よりなる群から選択される少なくとも１種であり、
   前記タイヤトレッド用ゴム組成物の８０℃〜１２０℃の範囲内におけるｔａｎδ（損失正接）が、０．２以上０．６以下となるように設定される、タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法。
2. 前記イオン結合性化合物がメタクリル酸マグネシウムおよび／またはメタクリル酸亜鉛である、請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法。
3. 前記未加硫ゴム組成物を得る工程における混練温度が１００℃以上に設定される、請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法。

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