WO2015093316A1 - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents

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美由紀 中島
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横浜ゴム株式会社
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    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a tire rubber composition, and more particularly to a tire rubber composition that reduces rolling resistance of a pneumatic tire and improves wet grip performance and tire durability.
  • this tire rubber composition has insufficient tire durability such as cut resistance and chipping resistance, and further improvement in fuel efficiency is required, and there is room for improvement.
  • An object of the present invention is to provide a tire rubber composition that reduces rolling resistance of a pneumatic tire and improves wet grip performance and tire durability in order to solve the above-described problems. .
  • the rubber composition for tires of the present invention contains 50 to 120 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the diene rubber, and has a CTAB specific surface area of 120 to 180 m 2 / g in the filler. Can be made 10% by weight or more.
  • the pneumatic tire of the present invention can be suitably used for light trucks.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in the tire meridian direction showing an example of an embodiment of a pneumatic tire using the tire rubber composition of the present invention.
  • the pneumatic tire illustrated in FIG. 1 has a tread portion 1, a sidewall portion 2 and a bead portion 3, a carcass layer 4 is mounted between the left and right bead portions 3 and 3, and both end portions thereof are bead cores 5.
  • the tire is folded from the inside to the outside.
  • a belt layer 6 is disposed outside the carcass layer 4 in the tire tread portion 1 in the tire radial direction, and a tread rubber 7 is disposed outside the belt layer 6.
  • the tire rubber composition of the present invention can be suitably used for the tread rubber 7 and the sidewall portion 2. Especially, it is good to use for the tread rubber 7.
  • the pneumatic tire shown in FIG. 1 is an example of a pneumatic tire used for passenger cars, small trucks (light trucks) and the like, but the tire rubber composition of the present invention is not limited to this embodiment. For example, it can be suitably used for heavy duty pneumatic tires such as trucks and buses.
  • the diene rubber necessarily includes butadiene rubber and emulsion-polymerized styrene butadiene rubber having a bound styrene content of 35% by weight or more.
  • a butadiene rubber usually used in a rubber composition for tires can be used.
  • the content of butadiene rubber is 35% to less than 65% by weight, preferably 35 to 62% by weight, more preferably 35 to 55% by weight, and further preferably 35 to 50% by weight, based on 100% by weight of the diene rubber. . If the butadiene rubber content is less than 35%, the effect of reducing rolling resistance and the effect of improving wear resistance cannot be sufficiently obtained. Moreover, wet grip performance will fall that content of butadiene rubber is 65 weight% or more.
  • the amount of bound styrene is 35% by weight or more, preferably 35 to 50% by weight, more preferably 35 to 45% by weight.
  • the amount of bound styrene is less than 35% by weight, the abrasion resistance of the tire rubber composition is lowered, and the rolling resistance when the tire is formed is increased.
  • the amount of bound styrene is measured by infrared spectroscopic analysis (Hampton method).
  • the content of the emulsion-polymerized styrene butadiene rubber is determined so that the total amount with the above-mentioned butadiene rubber is 50 wt% or more and less than 90 wt%, preferably 60 to 75 wt% in 100 wt% of the diene rubber. If the total amount of butadiene rubber and emulsion-polymerized styrene butadiene rubber having an amount of bound styrene of 35% by weight or more is less than 50% by weight, the wear resistance of the tire rubber composition is lowered, and the rolling resistance when the tire is formed is large. Become.
  • the rubber composition for tires of the present invention comprises butadiene rubber and diene rubber other than emulsion-polymerized styrene butadiene rubber having a bound styrene content of 35% by weight or more, exceeding 10% by weight in 100% by weight of diene rubber and 50% by weight. % Or less, preferably 25 to 40% by weight.
  • diene rubbers include natural rubber, isoprene rubber, solution polymerized styrene butadiene rubber, emulsion polymerized styrene butadiene rubber having a bound styrene content of less than 35% by weight, butyl rubber, and acrylonitrile butadiene rubber.
  • natural rubber and emulsion-polymerized styrene butadiene rubber having a bound styrene content of less than 35% by weight are preferred as other diene rubbers.
  • an emulsion-polymerized styrene butadiene rubber having an amount of bonded styrene of less than 35% by weight is preferable, and can easily process a rubber composition for a tire.
  • the tire rubber composition of the present invention improves wet grip performance by blending an aromatic modified terpene resin. This is because the aromatic-modified terpene resin improves the dispersibility of fillers such as silica and carbon black and further improves the compatibility between the filler and the diene rubber.
  • an aromatic modified terpene resin having a softening point of 100 ° C. or higher, preferably 120 to 170 ° C. is blended.
  • the softening point of the aromatic modified terpene resin is less than 100 ° C., the effect of improving the wet performance cannot be sufficiently obtained.
  • the softening point of the aromatic modified terpene resin is measured based on JIS K6220-1 (ring and ball method).
  • the blending amount of the aromatic modified terpene resin is such that when the blending amount of butadiene rubber is WB parts by weight and the blending amount of the aromatic modified terpene resin is WT parts by weight, the ratio (WB / WT) of both is 2.5-5. 0.0, preferably 3.0 to 4.0. If the ratio of the blended amount of butadiene rubber and aromatic modified terpene resin (WB / WT) is less than 2.5, the effect of reducing rolling resistance cannot be sufficiently obtained. Moreover, when the ratio (WB / WT) of the amount exceeds 5.0, the wet grip performance is deteriorated.
  • the rubber composition for tires of the present invention can improve wet grip performance and tire durability while reducing rolling resistance by blending a filler.
  • the blending amount of the filler is preferably 50 to 120 parts by weight, more preferably 60 to 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. If the blending amount of the filler is less than 50 parts by weight, the wet grip performance is lowered. Moreover, when the compounding quantity of a filler exceeds 120 weight part, the effect which reduces rolling resistance is not fully acquired.
  • Silica preferably has a CTAB specific surface area of preferably 120 to 180 m 2 / g, more preferably 140 to 170 m 2 / g.
  • CTAB specific surface area of silica is less than 120 m 2 / g, the wet performance is deteriorated and the wear resistance is also deteriorated.
  • the CTAB specific surface area of silica exceeds 180 m 2 / g, the effect of reducing rolling resistance cannot be sufficiently obtained.
  • the CTAB specific surface area of silica is measured according to JIS K6217-3.
  • silica usually used in a tire rubber composition, for example, wet method silica, dry method silica, or surface-treated silica can be used. Such silica can be used by appropriately selecting from commercially available silica.
  • a silane coupling agent together with silica to improve the dispersibility of the silica with respect to the diene rubber.
  • the amount of the silane coupling agent is preferably 3 to 15% by weight, more preferably 4 to 10% by weight, based on the amount of silica.
  • the compounding amount of the silane coupling agent is less than 3% by weight, the dispersibility of silica cannot be sufficiently improved.
  • the compounding quantity of a silane coupling agent exceeds 15 weight%, silane coupling agents will aggregate and condense, and it will become impossible to acquire a desired effect.
  • the type of the silane coupling agent is not particularly limited, but a sulfur-containing silane coupling agent is preferable.
  • the sulfur-containing silane coupling agent include bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, and ⁇ -mercaptopropyl. Examples thereof include triethoxysilane and 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane.
  • the tire rubber composition of the present invention can contain a filler other than silica as a filler.
  • a filler other than silica examples include carbon black, clay, calcium carbonate, aluminum hydroxide, talc, and mica. Of these, carbon black is preferred. By compounding carbon black, the strength of the rubber composition can be improved, and tire durability can be improved when a tire is formed.
  • One kind of these other fillers can be used. A plurality of types can be used in combination.
  • various additives generally used in rubber compositions such as a vulcanization or crosslinking agent, an anti-aging agent, and a plasticizer can be blended.
  • the rubber composition can be kneaded by a conventional method and used for vulcanization or crosslinking. As long as the amount of these additives is not contrary to the object of the present invention, a conventional general amount can be used.
  • the rubber composition for tires can be produced by mixing the above components using a normal rubber kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, or a roll.
  • the rubber composition for tires of the present invention can constitute a tread portion and a sidewall portion of a pneumatic tire.
  • the tire rubber composition may be used in at least one selected from these parts. Among these, it is preferable to constitute the tread portion.
  • the pneumatic tire using the rubber composition for tires of the present invention in these parts can reduce rolling resistance and improve fuel economy performance, and has cut resistance, chipping resistance and wet grip performance higher than conventional levels. Can be improved.
  • the pneumatic tire of the present invention is preferably a light truck pneumatic tire.
  • Light trucks also called light duty trucks, refer to trucks or truck-based cars with a cargo load of less than 4000 pounds (1815 kg) in the United States classification of cars.
  • Light truck pneumatic tires are required to have higher levels of tire durability such as cut resistance and chipping resistance than pneumatic tires for passenger cars.
  • a light truck pneumatic tire using the rubber composition of the present invention in a tread portion or a sidewall portion can reduce rolling resistance and improve wet grip performance and tire durability.
  • Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 7 18 types of rubber compositions (Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 7) having the formulations shown in Tables 1 and 2 were added to the additives shown in Table 3, respectively, and sulfur and vulcanization were accelerated.
  • the ingredients except the agent were weighed and kneaded for 5 minutes with a 16 L Banbury mixer, which was discharged and cooled to room temperature. This was supplied to an open roll, and sulfur and a vulcanization accelerator were added and mixed to prepare a tire rubber composition.
  • Tables 1 and 2 since styrene butadiene rubber E-SBR-2 contains an oil-extended component, the net blending amount as SBR is also shown in parentheses.
  • the net blending amount of styrene butadiene rubber E-SBR-2 is WS, and the blending amounts of butadiene rubber and aromatic modified terpene resin are WB and WT.
  • the compounding quantity of the additive shown in Table 3 is described as a weight part with respect to 100 weight part of diene rubber shown in Table 1,2.
  • vulcanized rubber sheets were prepared by vulcanization at 160 ° C. for 20 minutes in respective molds each having a predetermined shape.
  • the wear performance was measured by the following methods.
  • wet grip performance A running test on a wet road surface was conducted on a light truck equipped with an evaluation tire, and the wet grip performance at that time was scored by a sensitivity evaluation by three specialized panelists. The obtained results are shown in Tables 1 and 2 as “wet grip performance” with the index of Comparative Example 1 as 100. The larger this index, the better the wet grip performance on wet road surfaces.
  • BR butadiene rubber
  • Nipol BR1220 manufactured by Nippon Zeon
  • E-SBR-1 emulsion-polymerized styrene butadiene rubber
  • Nipol 1502 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., bound styrene content of 23.5% by weight
  • E-SBR-2 emulsion-polymerized styrene butadiene rubber, Nipol 1739 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., containing 40.0% by weight of bound styrene and 37.5 parts by weight of an oil-extended component.
  • Carbon black N-134 manufactured by Tokai Carbon Silica-1: Rhosil Zeosil 1165MP (CTAB specific surface area 155 m 2 / g)
  • Silica-2 Zeosil 115GR (CTAB specific surface area 110 m 2 / g) manufactured by Rhodia Coupling agent: Sulfur-containing silane coupling agent, Si69 manufactured by Evonik Degussa
  • Aromatic modified terpene resin-1 YS resin TO-125 manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd., softening point 125 ° C.
  • Aromatic modified terpene resin-2 YS resin TO-85 manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd., softening point 85 ° C.
  • Aroma oil Showa Shell Sekiyu Extract 4 S
  • Zinc oxide Zinc oxide type 3 manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd.
  • Stearic acid Chiba fatty acid company Industrial stearic acid N
  • Anti-aging agent Seiko Chemical Co., Ltd.
  • Ozonon 6C Sulfur Fine powder sulfur vulcanization accelerator with Jinhua seal oil manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.-1: Noxeller CZ-G manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Vulcanization accelerator-2: PERKACIT DPG manufactured by Flexis
  • the tire rubber composition of Comparative Example 2 is an emulsion-polymerized styrene butadiene having a butadiene rubber content of 65% by weight or more and a butadiene rubber and bound styrene content of 35% by weight or more. Since the total amount of rubber is 90% by weight or more, the wet grip performance is inferior.
  • the rubber composition for tires of Comparative Example 3 is inferior in wet grip performance because the weight ratio (WB / WT) of butadiene rubber and aromatic modified terpene resin exceeds 5.0. Since the weight ratio (WB / WT) of butadiene rubber and aromatic modified terpene resin is less than 2.5, the rolling rubber resistance of the tire rubber composition of Comparative Example 4 is deteriorated.
  • the rubber composition for tires of Comparative Example 5 has a butadiene rubber content of less than 35% by weight, the wear resistance cannot be improved and the rolling resistance performance is poor.
  • the tire rubber composition of Comparative Example 6 is inferior in wear resistance and rolling resistance performance because the total (WB + WS) of butadiene rubber (WB) and styrene butadiene rubber E-SBR-2 (WS) is less than 50% by weight.
  • the tire rubber composition of Comparative Example 7 has poor wet grip performance because the total (WB + WS) of butadiene rubber (WB) and styrene butadiene rubber E-SBR-2 (WS) exceeds 90% by weight.

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Abstract

　空気入りタイヤの転がり抵抗を低減すると共に、ウェットグリップ性能及びタイヤ耐久性を向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供する。ブタジエンゴムを３５重量％以上６５重量％未満、結合スチレン量が３５重量％以上である乳化重合スチレンブタジエンゴムを含み、前記ブタジエンゴムおよび乳化重合スチレンブタジエンゴムの合計が５０重量％以上９０重量％未満であるジエン系ゴム１００重量部に対し、軟化点が１００℃以上の芳香族変性テルペン樹脂をＷＴ重量部配合し、前記ブタジエンゴムの配合量（ＷＢ重量部）との比（ＷＢ／ＷＴ）が２．５～５．０であることを特徴とする。

Description

タイヤ用ゴム組成物
　本発明は、タイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳しくは、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減すると共に、ウェットグリップ性能及びタイヤ耐久性を向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物に関する。
　近年、地球環境の悪化を抑制するため、環境に配慮した空気入りタイヤが求められている。このためタイヤの転がり抵抗を低減し燃費性能を向上することが必要になる。転がり抵抗を低減する手法としては、例えば、タイヤを構成するゴム組成物中のカーボンブラックの配合量を減少したり、ポリマーとしてガラス転移温度の低いものを利用したりすることが知られている。しかし、このようなゴム組成物は転がり抵抗を低減する効果は得られるものの、タイヤの重要な基本特性であるグリップ性能、特にウェットグリップ性能が低下したり、引張り破断伸びが低下して耐カット性や耐チッピング性などのタイヤ耐久性が悪化したりする虞があった。
　特許文献１は、ポリマーとしてガラス転移温度の低いゴムを使用すると共に、芳香族変性テルペン樹脂を配合したタイヤ用ゴム組成物により、燃費性能とグリップ性能を共に改良することを提案している。
　しかしながら、このタイヤ用ゴム組成物は耐カット性や耐チッピング性などのタイヤ耐久性が不充分であり、また低燃費性能についても更なる向上が求められており改善の余地があった。
日本国特開２００９－１３８１５７号公報
　　本発明の目的は、上述する問題点を解決するため、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減すると共に、ウェットグリップ性能及びタイヤ耐久性を向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。
　上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ブタジエンゴムを３５重量％以上６５重量％未満、結合スチレン量が３５重量％以上である乳化重合スチレンブタジエンゴムを含み、前記ブタジエンゴムおよび乳化重合スチレンブタジエンゴムの合計が５０重量％以上９０重量％未満であるジエン系ゴム１００重量部に対し、軟化点が１００℃以上の芳香族変性テルペン樹脂をＷＴ重量部配合し、前記ブタジエンゴムの配合量（ＷＢ重量部）との比（ＷＢ／ＷＴ）が２．５～５．０であることを特徴とする。
　本発明のタイヤ用ゴム組成物によれば、ジエン系ゴムがブタジエンゴム及び結合スチレン量が３５重量％以上である乳化重合スチレンブタジエンゴムからなり、この両者の合計が５０重量％以上９０重量％未満になるように組成し、かつ軟化点が１００℃以上の芳香族変性テルペン樹脂の配合量（ＷＴ重量部）とブタジエンゴムの配合量（ＷＢ重量部）との比（ＷＢ／ＷＴ）を２．５～５．０にしたので、空気入りタイヤにしたとき、転がり抵抗を低減すると共に、ウェットグリップ性能及びタイヤ耐久性を向上することができる。
　本発明のタイヤ用ゴム組成物は、前記ジエン系ゴム１００重量部に対し、充填剤を５０～１２０重量部配合すると共に、前記充填剤中、ＣＴＡＢ比表面積が１２０～１８０ｍ2／ｇであるシリカを１０重量％以上にすることができる。
　本発明のタイヤ用ゴム組成物を使用した空気入りタイヤは、転がり抵抗を低減すると共に、ウェットグリップ性能及びタイヤ耐久性を向上することができる。
　また本発明の空気入りタイヤは、ライトトラック用に好適に使用することができる。
図１は本発明のタイヤ用ゴム組成物を使用した空気入りタイヤの実施形態の一例を示すタイヤ子午線方向の断面図である。
　図１に例示された空気入りタイヤは、トレッド部１、サイドウォール部２及びビード部３を有し、左右のビード部３，３間にカーカス層４が装架され、その両端部がビードコア５の周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１におけるカーカス層４のタイヤ径方向外側にはベルト層６が配置され、このベルト層６の外側にトレッドゴム７が配置される。本発明のタイヤ用ゴム組成物は、トレッドゴム７やサイドウォール部２に、好適に使用することができる。なかでもトレッドゴム７に使用するとよい。なお、図１に示された空気入りタイヤは、乗用車や小型トラック（ライトトラック）などに使用される空気入りタイヤの一例であるが、本発明のタイヤ用ゴム組成物はこの実施形態のほか、例えばトラック、バスなどの重荷重用空気入りタイヤにも好適に使用することができる。
　本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ジエン系ゴムは、ブタジエンゴム及び結合スチレン量が３５重量％以上である乳化重合スチレンブタジエンゴムを必ず含む。ブタジエンゴムとしては、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられるブタジエンゴムを使用することができる。ブタジエンゴムの含有量は、ジエン系ゴム１００重量％中３５重量％以上６５重量％未満、好ましくは３５～６２重量％、より好ましくは３５～５５重量％、さらに好ましくは３５～５０重量％にする。ブタジエンゴムの含有量が３５％未満であると転がり抵抗を低減する効果および耐摩耗性を改良する効果が十分に得られない。またブタジエンゴムの含有量が６５重量％以上であるとウェットグリップ性能が低下する。
　本発明においてスチレンブタジエンゴムとしては、乳化重合スチレンブタジエンゴムを使用する。乳化重合スチレンブタジエンゴムを含有することにより、タイヤ用ゴム組成物の加工性、物性、コストの総合バランスが良好になる。
　乳化重合スチレンブタジエンゴムとしては、その結合スチレン量を３５重量％以上、好ましくは３５～５０重量％、より好ましくは３５～４５重量％にする。結合スチレン量が３５重量％未満であると、タイヤ用ゴム組成物の耐摩耗性が低下し、タイヤにしたときの転がり抵抗が大きくなる。本明細書において、結合スチレン量は赤外分光分析（ハンプトン法）により測定するものとする。
　乳化重合スチレンブタジエンゴムの含有量は、上述したブタジエンゴムとの合計がジエン系ゴム１００重量％中５０重量％以上９０重量％未満、好ましくは６０～７５重量％になるように決めるものとする。ブタジエンゴムと結合スチレン量が３５重量％以上の乳化重合スチレンブタジエンゴムの合計が５０重量％未満であると、タイヤ用ゴム組成物の耐摩耗性が低下し、タイヤにしたときの転がり抵抗が大きくなる。
　本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ブタジエンゴム、結合スチレン量が３５重量％以上の乳化重合スチレンブタジエンゴム以外の他のジエン系ゴムを、ジエン系ゴム１００重量％中１０重量％を超え５０重量％以下、好ましくは２５～４０重量％の範囲内で含有する。他のジエン系ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、溶液重合スチレンブタジエンゴム、結合スチレン量が３５重量％未満の乳化重合スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等を例示することができる。なかでも他のジエン系ゴムとして、天然ゴム、結合スチレン量が３５重量％未満の乳化重合スチレンブタジエンゴムが好ましい。とりわけ、結合スチレン量が３５重量％未満の乳化重合スチレンブタジエンゴムが好ましく、タイヤ用ゴム組成物をより容易に加工することを可能にすることができる。
　本発明のタイヤ用ゴム組成物は、芳香族変性テルペン樹脂を配合することにより、ウェットグリップ性能を向上する。これは芳香族変性テルペン樹脂が、シリカ、カーボンブラック等の充填剤の分散性を良好にすると共に、充填剤とジエン系ゴムとの相溶性を一層改良するからである。
　芳香族変性テルペン樹脂としては、その軟化点が１００℃以上、好ましくは１２０～１７０℃である芳香族変性テルペン樹脂を配合する。芳香族変性テルペン樹脂の軟化点が１００℃未満であると、ウェット性能を改良する効果が十分に得られない。本明細書において、芳香族変性テルペン樹脂の軟化点は、ＪＩＳ　Ｋ６２２０－１（環球法）に基づき測定するものとする。
　芳香族変性テルペン樹脂の配合量は、ブタジエンゴムの配合量をＷＢ重量部、芳香族変性テルペン樹脂の配合量をＷＴ重量部とするとき、両者の比（ＷＢ／ＷＴ）が２．５～５．０、好ましくは３．０～４．０になるように調節する。ブタジエンゴムと芳香族変性テルペン樹脂の配合量の比（ＷＢ／ＷＴ）が２．５未満であると、転がり抵抗を低減する効果が十分に得られない。また配合量の比（ＷＢ／ＷＴ）が５．０を超えると、ウェットグリップ性能が低下する。
　本発明において、芳香族変性テルペン樹脂としては、α－ピネン、β－ピネン、ジペンテン、リモネンなどのテルペンとスチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエンのうち少なくとも一つの芳香族化合物とを重合させて得られる芳香族変性テルペン樹脂が好ましく用いられる。
　本発明のタイヤ用ゴム組成物は、充填剤を配合することにより、転がり抵抗を低くしながら、ウェットグリップ性能及びタイヤ耐久性を改良することができる。
　充填剤の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し好ましくは５０～１２０重量部、より好ましくは６０～９０重量部にするとよい。充填剤の配合量が５０重量部未満であるとウェットグリップ性能が低下する。また充填剤の配合量が１２０重量部を超えると転がり抵抗を低減する効果が十分に得られない。
　充填剤としては、シリカが好ましく、タイヤにしたとき転がり抵抗を低減することができる。シリカの配合量は、全充填剤中、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは、１０～４０重量％にするとよい。シリカの配合量が１０重量％未満であると転がり抵抗を低減する効果が十分に得られない。
　またシリカとしては、ＣＴＡＢ比表面積が好ましくは１２０～１８０ｍ2／ｇ、より好ましくは１４０～１７０ｍ2／ｇであるとよい。シリカのＣＴＡＢ比表面積が１２０ｍ2／ｇ未満であると、ウェット性能が悪化し、耐摩耗性も悪化する。またシリカのＣＴＡＢ比表面積が１８０ｍ2／ｇを超えると、転がり抵抗を低減する効果が十分に得られない。本明細書において、シリカのＣＴＡＢ比表面積はＪＩＳ　Ｋ６２１７－３により測定するものとする。
　本発明において、シリカの種類として、タイヤ用ゴム組成物に通常使用されるシリカ、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを使用することができる。このようなシリカは、市販のシリカの中から適宜選択して使用することが出来る。
　また、シリカと共にシランカップリング剤を配合することにより、ジエン系ゴムに対するシリカの分散性を改良することができ好ましい。シランカップリング剤の配合量は、シリカの配合量に対し、好ましくは３～１５重量％、より好ましくは４～１０重量％にするとよい。シランカップリング剤の配合量が３重量％未満であると、シリカの分散性を十分に改良することができない。また、シランカップリング剤の配合量が１５重量％を超えると、シランカップリング剤同士が凝集・縮合してしまい、所望の効果を得ることができなくなる。
　シランカップリング剤の種類としては、特に制限されるものではないが、硫黄含有シランカップリング剤が好ましい。硫黄含有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）テトラサルファイド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、３－トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、γ－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３－オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等を例示することができる。
　本発明のタイヤ用ゴム組成物は、充填剤としてシリカ以外の他の充填剤を配合することができる。他の充填剤としては、カーボンブラック、クレイ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、タルク、マイカ等を例示することができる。なかでもカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックを配合することにより、ゴム組成物の強度を改良し、タイヤにしたときタイヤ耐久性を改良することができる。これら他の充填剤は一つの種類を使用することができる。また複数種を組み合わせて使用することができる。
　本発明のタイヤ用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、老化防止剤、可塑剤などのゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
　タイヤ用ゴム組成物は、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。
　本発明のタイヤ用ゴム組成物は、空気入りタイヤのトレッド部、サイドウォール部を構成することができる。このタイヤ用ゴム組成物は、これらの部位から選ばれる少なくとも一か所に使用するとよい。なかでもトレッド部を構成するのが好ましい。本発明のタイヤ用ゴム組成物をこれらの部位に使用した空気入りタイヤは、転がり抵抗を低減し燃費性能を向上可能にすると共に、耐カット性や耐チッピング性及びウェットグリップ性能を従来レベル以上に向上することが出来る。
　本発明の空気入りタイヤは、ライトトラック用空気入りタイヤとすることが好ましい。ライトトラックとは、ライトデューティートラックともいい、アメリカ合衆国における自動車の分類で、貨物の積載量が４０００ポンド（１８１５ｋｇ）未満のトラックまたはトラックベースの自動車をいう。ライトトラック用空気入りタイヤには、乗用車用空気入りタイヤと比べ、より高いレベルの耐カット性や耐チッピング性などのタイヤ耐久性が求められている。本発明のゴム組成物をトレッド部やサイドウォール部に使用したライトトラック用空気入りタイヤは、転がり抵抗を低減すると共に、ウェットグリップ性能及びタイヤ耐久性を向上することができる。
　以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
　表３に示す添加剤を配合することを共通にし、表１、２に示す配合からなる１８種類のゴム組成物（実施例１～１１、比較例１～７）を、それぞれ硫黄及び加硫促進剤を除く配合成分を秤量し、１６Ｌのバンバリーミキサーで５分間混練し、これを放出し室温冷却した。これをオープンロールに供給し硫黄及び加硫促進剤を加え混合し、タイヤ用ゴム組成物を調製した。表１，２において、スチレンブタジエンゴムＥ－ＳＢＲ－２は油展成分を含むため、括弧内にＳＢＲとしての正味の配合量を併記した。表１，２において、スチレンブタジエンゴムＥ－ＳＢＲ－２の正味の配合量をＷＳとし、ブタジエンゴムおよび芳香族変性テルペン樹脂の配合量をＷＢおよびＷＴとする。また表３に示す添加剤の配合量は、表１，２に示したジエン系ゴム１００重量部に対する重量部として記載する。
　得られた１８種類のゴム組成物を使用して、それぞれ所定形状の金型中で、１６０℃、２０分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、下記の方法により、転がり抵抗性、耐摩耗性能をそれぞれ下記の方法で測定した。
　　　転がり抵抗性；ｔａｎδ（６０℃）
　得られた加硫ゴムシートの動的粘弾性を、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚで測定し、温度６０℃におけるｔａｎδを求めた。得られた結果は、比較例１の値の逆数を１００とする指数にし「転がり抵抗性」として表１，２に示した。この指数が大きいほどｔａｎδ（６０℃）が小さく、タイヤにしたときに転がり抵抗性が小さく燃費性能が優れることを意味する。
　　　耐摩耗性能
　得られた加硫ゴムシートをＪＩＳ　Ｋ６２６４に準拠して、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所社製）を使用して、温度２０℃、荷重４９Ｎ、スリップ率２５％、時間４分の条件で摩耗量を測定した。得られた結果は、比較例１の値の逆数を１００とする指数にし、「耐摩耗性能」として表１，２に示した。この指数が大きいほど耐摩耗性が高く、タイヤ耐久性に優れることを意味する。
　得られた１８種類のゴム組成物をトレッド部に使用して、タイヤサイズ２６５／７０Ｒ１７のライトトラック用空気入りタイヤを製造し、排気量６１５３ｃｃのライトトラックに装着し、下記に示す方法でウェットグリップ性能を評価した。
　　　ウェットグリップ性能
　評価タイヤを装着したライトトラックで湿潤路面における走行試験を行い、そのときのウェットグリップ性能を専門パネラー３名による感応評価により採点した。得られた結果は、比較例１を１００とする指数にし「ウェットグリップ性能」として表１，２に示した。この指数が大きいほど湿潤路面におけるウェットグリップ性能が優れていることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　なお、表１、２において使用した原材料の種類を下記に示す。
ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ　ＢＲ１２２０
Ｅ－ＳＢＲ－１：乳化重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ　１５０２、結合スチレン量が２３．５重量％
Ｅ－ＳＢＲ－２：乳化重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ　１７３９、結合スチレン量が４０．０重量％、油展成分を３７．５重量部含む。
カーボンブラック：東海カーボン社製Ｎ－１３４
シリカ－１：ローディア社製Ｚｅｏｓｉｌ　１１６５ＭＰ（ＣＴＡＢ比表面積１５５ｍ2／ｇ）
シリカ－２：ローディア社製Ｚｅｏｓｉｌ　１１５ＧＲ（ＣＴＡＢ比表面積１１０ｍ2／ｇ）
カップリング剤：硫黄含有シランカップリング剤、エボニック　デグッサ社製Ｓｉ６９
芳香族変性テルペン樹脂－１：ヤスハラケミカル社製ＹＳレジンＴＯ－１２５、軟化点１２５℃
芳香族変性テルペン樹脂－２：ヤスハラケミカル社製ＹＳレジンＴＯ－８５、軟化点
８５℃
アロマオイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　なお、表３において使用した原材料の種類を下記に示す。
酸化亜鉛：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
ステアリン酸：千葉脂肪酸社製　工業製ステアリン酸Ｎ
老化防止剤：精工化学社製オゾノン６Ｃ
硫黄：鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
加硫促進剤－１：大内新興化学社製ノクセラーＣＺ－Ｇ
加硫促進剤－２：フレキシス社製ＰＥＲＫＡＣＩＴ　ＤＰＧ
　表１、２の結果から明らかなように実施例１～１１のタイヤ用ゴム組成物は、いずれも比較例１のタイヤ用ゴム組成物と比べ、転がり抵抗性能を低減すると共に、ウェットグリップ性能および耐摩耗性能を向上することが出来る。
　一方、表１の結果から明らかなように、比較例２のタイヤ用ゴム組成物は、ブタジエンゴムの含有量が６５重量％以上、ブタジエンゴムおよび結合スチレン量が３５重量％以上の乳化重合スチレンブタジエンゴムの合計が９０重量％以上であるのでウェットグリップ性能が劣る。比較例３のタイヤ用ゴム組成物は、ブタジエンゴムと芳香族変性テルペン樹脂の重量比（ＷＢ／ＷＴ）が５．０を超えるのでウェットグリップ性能が劣る。比較例４のタイヤ用ゴム組成物は、ブタジエンゴムと芳香族変性テルペン樹脂の重量比（ＷＢ／ＷＴ）が２．５未満であるので転がり抵抗が悪化する。
　比較例５のタイヤ用ゴム組成物は、ブタジエンゴムの含有量が３５重量％未満であるので耐摩耗性を改良出来ず、転がり抵抗性能が劣る。比較例６のタイヤ用ゴム組成物は、ブタジエンゴム（ＷＢ）およびスチレンブタジエンゴムＥ－ＳＢＲ－２（ＷＳ）の合計（ＷＢ＋ＷＳ）が５０重量％未満であるので耐摩耗性、転がり抵抗性能が劣る。比較例７のタイヤ用ゴム組成物は、ブタジエンゴム（ＷＢ）およびスチレンブタジエンゴムＥ－ＳＢＲ－２（ＷＳ）の合計（ＷＢ＋ＷＳ）が９０重量％を超えるのでウェットグリップ性能が劣る。

Claims (4)

  1. 　ブタジエンゴムを３５重量％以上６５重量％未満、結合スチレン量が３５重量％以上である乳化重合スチレンブタジエンゴムを含み、前記ブタジエンゴムおよび乳化重合スチレンブタジエンゴムの合計が５０重量％以上９０重量％未満であるジエン系ゴム１００重量部に対し、軟化点が１００℃以上の芳香族変性テルペン樹脂をＷＴ重量部配合し、前記ブタジエンゴムの配合量（ＷＢ重量部）との比（ＷＢ／ＷＴ）が２．５～５．０であることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
  2. 　前記ジエン系ゴム１００重量部に対し、充填剤を５０～１２０重量部配合すると共に、前記充填剤中、ＣＴＡＢ比表面積が１２０～１８０ｍ2／ｇであるシリカが１０重量％以上であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
  3. 　請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物を使用したことを特徴とする空気入りタイヤ。
  4. 　ライトトラック用タイヤであることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
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