JPH05305683A - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 タイヤトレッド用ゴム組成物 【目的】 空気入りタイヤの使用中や保管中におけるキ
ャップトレッドの硬度の経時的硬度増大を抑制し、安定
したグリップ性能を発揮させることができるタイヤトレ
ッド用ゴム組成物を提供する。 【構成】 天然ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−
ブタジエン共重合体ゴム及び合成ポリイソプレンゴムか
らなる群から選ばれた少なくとも１種類の原料ゴム成分
１００重量部に対し、ジグリセリン及び多価アルコール
のアルキレンオキサイド付加物からなる群から選ばれた
化合物と炭素原子数１２〜２２の高級脂肪酸又は該高級
脂肪酸を主成分として含有する混合脂肪酸との反応生成
物５〜４０重量部を配合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用中や保管中の経時
的なグリップ性能の低下を低減するタイヤトレッド用ゴ
ム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気入りタイヤは、そのキャッ
プトレッドの低温での硬度を低く保って、低温時のグリ
ップ性能を維持するため、キャップトレッド中に、たと
えば、トリメチロールプロパンのオレイン酸エステル
（特開昭６２−２５３６４１号公報）、ジオクチルセバ
ケート（ＤＯＳ）、ヘキサデシルアルコールのオレイン
酸エステル等の合成可塑剤を配合するようにしている。
しかし、これらの合成可塑剤は、同じく可塑剤として使
用される芳香族系オイルと比べると揮発性が低く、良好
な低温特性を有するものの、アンダートレッドやベルト
層等の他のタイヤ構成パーツに移行し易いため、タイヤ
の使用中や保管中にキャップトレッドの硬度を経時的に
増大させ、グリップ性能を次第に悪化させていくという
問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、空気
入りタイヤの使用中や保管中におけるキャップトレッド
の硬度の経時的硬度増大を抑制し、安定したグリップ性
能を発揮させることができるタイヤトレッド用ゴム組成
物を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような本発明の目的
は、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジ
エン共重合体ゴム及び合成ポリイソプレンゴムからなる
群から選ばれた少なくとも１種類の原料ゴム成分１００
重量部に対し、ジグリセリン及び多価アルコールのアル
キレンオキサイド付加物からなる群から選ばれた化合物
と炭素原子数１２〜２２の高級脂肪酸又は該高級脂肪酸
を主成分として含有する混合脂肪酸との反応生成物（以
下、高級脂肪酸エステル系可塑剤と称する）５〜４０重
量部を配合することにより達成することができる。

【０００５】本発明に使用される高級脂肪酸エステル系
可塑剤は、これをキャップトレッドゴムに特定量配合す
ることにより、低温におけるゴム硬度を従来の合成可塑
剤と同等の水準にすると共に、アンダートレッドやベル
ト層等の他のタイヤ構成パーツへの移行を抑制し、経時
的な硬度の増大を非常に小さくすることができる。この
ため、タイヤの使用中や保管中においてキャップトレッ
ドの硬度を殆ど一定に保ち、グリップ性能の低下を抑制
することができる。

【０００６】本発明のゴム組成物において、原料ゴム成
分としては、機械的強度や耐摩耗性に優れた天然ゴム
（ＮＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブ
タジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）及び合成ポリイソプレ
ンゴム（ＩＲ）からなる群から選ばれた少なくとも１種
類が使用される。これら原料ゴム成分に配合する高級脂
肪酸エステル系可塑剤は、ジグリセリン及び多価アルコ
ール、たとえばグリセリン、ジグリセリン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトール等のアルキレンオ
キサイド付加物と炭素原子数１２〜２２の高級脂肪酸又
は該高級脂肪酸を主成分として含有する混合脂肪酸との
エステル化反応により得られる生成物が使用される。

【０００７】多価アルコールに付加するアルキレンオキ
サイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキ
サイド、ブチレンオキサイド等がある。これらアルキレ
ンオキサイドの多価アルコールに対する付加数は１〜４
個の範囲にし、炭素原子数の少ないエチレンオキサイド
は多くし、炭素原子数の多いブチレンオキサイドは少な
くするのがよい。

【０００８】炭素原子数１２〜２２の高級脂肪酸として
は、オレイン酸やリノレン酸等の不飽和高級脂肪酸、ド
デシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン
酸、ベヘン酸等の飽和高級脂肪酸がある。これらは単独
のみならずそれらの２種類以上の混合物並びに炭素原子
数１２〜２２の上記高級脂肪酸５０重量％以上と炭素原
子数１２〜２２の範囲外の脂肪酸５０重量％未満の高級
脂肪酸を主成分として含有する混合脂肪酸がある。

【０００９】本発明に好ましく使用される具体的な高級
脂肪酸エステル系可塑剤としては、ジグリセリンとオレ
イン酸とのエステル化反応生成物、ジグリセリンとリノ
レン酸とのエステル化反応生成物、ジグリセリンとベヘ
ン酸とのエステル化反応生成物、グリセリンのプロピレ
ンオキサイド付加物とオレイン酸とのエステル化反応生
成物、トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド
付加物とオレイン酸とのエステル化反応生成物、トリメ
チロールプロパンのプロピレンオキサイド付加物とリノ
レン酸とのエステル化反応生成物、ペンタエリスリトー
ルのプロピレンオキサイド付加物とオレイン酸とのエス
テル化反応生成物が挙げられる。これら高級脂肪酸エス
テル系可塑剤は上記原料ゴム成分に対する相溶性又は混
和性に優れ、経時的に移行や相分離を生じ難いゴム組成
物を形成する。

【００１０】本発明において、高級脂肪酸エステル系可
塑剤は原料ゴム成分１００重量部当たり５〜４０重量部
の範囲で配合する。この配合量が５重量部未満ではキャ
ップトレッドの硬度を十分に低減することができない。
また、４０重量部を越えるとキャップトレッドの機械的
強度が低下し、耐久性が低下する。本発明のゴム組成物
には、従来のタイヤトレッド用ゴム組成物と同様に、カ
ーボンブラック、オイル、硫黄、酸化亜鉛、加硫促進
剤、老化防止剤、ステアリン酸等のトレッドゴム用の一
般的なゴム薬品を配合することができる。本発明のゴム
組成物は主として冬用タイヤに好ましく使用されるが、
夏用タイヤにも使用できることは勿論である。

【００１１】

【実施例】

実施例１ スタッドレスタイヤのキャップトレッド用ゴム組成物と
して、表１に示す、配合組成の相違する１０種類のゴム
組成物を調製した。これらの１０種類のゴム組成物につ
いて、下記方法により初期の動的弾性率Ｅ’及びアイス
スキッド抵抗を測定すると共に、経時的変化をみるた
め、可塑剤移行量及び加熱減量を測定した。表１にその
結果を示した。

【００１２】

【００１３】表１中、可塑剤の種類Ｎｏ．１〜１０はぞ
れぞれ表２に示す化合物，配合成分の欄と可塑剤の配合
量の欄の数値は重量部，ＢＲは日本ゼオン社のポリブタ
ジエンゴム（“ニポール”１２２０），ＳＢＲは日本ゼ
オン社のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（“ニポー
ル”１５０２）である。

【００１４】

【００１５】動的弾性率〔Ｅ’（２０℃）〕：岩本製作
所社製の粘弾性スペクトロメーターを使用し、温度−２
０℃、周波数２０Ｈｚ、伸張率１０±２％の条件で測定
した。測定結果は比較例１の測定値を基準（１００）と
する指数で表示した。この指数値が小さいほど動的弾性
率Ｅ’が小さく、硬度が低いことを示す。

【００１６】アイススキッド抵抗：ブリテッシュポータ
ブルウェットスキッドテスターを使用し、路面に氷温−
２℃の氷を使用して測定した。測定結果は比較例１の測
定値を基準（１００）とする指数で表示した。この指数
値が大きいほどアイススキッド抵抗が大きく、氷上路に
おけるグリップ性能に優れていることを示す。

【００１７】可塑剤又はオイルの移行量：表３に示す組
成の可塑剤未配合のゴム組成物からなる直径４５ｍｍ、
厚さ６ｍｍの加硫したゴムシートを作製し、これを基準
ゴムシートとして使用する。表１の各ゴム組成物からそ
れぞれ直径４５ｍｍ、厚さ６ｍｍの加硫したサンプルゴ
ムシートを作製する。上記基準ゴムシートとサンプルゴ
ムシートとを重ね合わせて４０ｇ／ｃｍ² の荷重をかけ
て３週間、２０℃、湿度６５％の室内に放置後の基準ゴ
ムシートの重量を測定し、その重量の増加率を測定す
る。測定結果は、比較例１の測定値を基準（１００）と
する指数値で表した。この指数値が大きいほど移行量が
大きいことを示す。

【００１８】

【００１９】加熱減量：表１に示した各配合のゴム組成
物からそれぞれ３０×３０×２ｍｍの加硫ゴムシートを
作製し、１０５℃に設定したギアオーブン中に６時間吊
るした後、その前後の重量変化を測定した。測定結果は
比較例１の値を基準（１００）とする指数で表示した。
この指数値が大きいはど加熱減量が大きいことを示す。

【００２０】表１から、実施例１〜６の本発明のゴム組
成物は、比較例１〜４と比べて低温時の初期の動的弾性
率Ｅ’やアイススキッド抵抗は大差ない特性を有してい
るが、一定の経時変化発生条件を与えた後の可塑剤の移
行量及び加熱減量が著しく少ないことがわかる。すなわ
ち、初期の特性からの変化が小さいことがわかる。

【００２１】実施例２ 夏用タイヤのキャップトレッド用ゴム組成物として、表
４に示すような配合組成が相違する６種類のゴム組成物
を調製した。これらの６種類のゴム組成物について、前
述した方法により初期の動的弾性率Ｅ’、アイススキッ
ド抵抗の測定と、一定の経時変化発生条件を与えた後の
可塑剤移行量及び加熱減量を測定した。これらの測定方
法において測定結果はいずれも比較例５の測定値を基準
（１００）とする指数で示した。測定結果は表４に示す
通りであった。

【００２２】

【００２３】表４から、夏用トレッド用ゴム配合の場合
も実施例７〜９の本発明のゴム組成物は、比較例５〜７
と比べて低温時の初期の動的弾性率Ｅ’やアイススキッ
ド抵抗は大差ないが、経時変化条件に付した後の可塑剤
の移行量及び加熱減量が著しく低いことがわかる。すな
わち、本発明のゴム組成物は初期物性からの低下が少な
いことがわかる。

【００２４】

【発明の効果】上述したように、本発明は原料ゴム成分
に特定量の高級脂肪酸エステル系可塑剤を配合したこと
によって、低温時の硬度を従来の合成可塑剤を配合した
ものとほぼ同水準にすることができると共に、経時的な
可塑剤の移行や揮発を小さく抑制するから、良好なグリ
ップ性能を長期間にわたり安定に発揮させることができ
る。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 9:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天然ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレ
   ン−ブタジエン共重合体ゴム及び合成ポリイソプレンゴ
   ムからなる群から選ばれた少なくとも１種類の原料ゴム
   成分１００重量部に対し、ジグリセリン及び多価アルコ
   ールのアルキレンオキサイド付加物からなる群から選ば
   れた化合物と炭素原子数１２〜２２の高級脂肪酸又は該
   高級脂肪酸を主成分として含有する混合脂肪酸との反応
   生成物５〜４０重量部を配合したタイヤトレッド用ゴム
   組成物。