WO2024147227A1 - タイヤ用ゴム組成物およびタイヤ - Google Patents
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Abstract
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、スチレン量が５質量％以上３０質量％未満であるスチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００～５００ｍ２／ｇであるカーボンブラックを５０～２００質量部、および酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のテルペンフェノール樹脂を５～５０質量部配合してなることを特徴とする。
Description
本発明は、タイヤ用ゴム組成物およびタイヤに関するものであり、詳しくは初期グリップ性能を維持しつつ高温でのドライグリップ性能に優れ、かつ熱ダレ性能も良化し得るタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤに関するものである。
競技用タイヤにおいて、グリップ性能向上を目的にガラス転移点（Ｔｇ）の高い、例えばスチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）や高軟化点樹脂の多量配合が検討されてきた。しかし、Ｔｇの高いゴムに高軟化点樹脂を配合すると高温でのグリップ性能は向上する一方で、タイヤ性能に温度依存性が生じてしまい、例えば低温時の作動性（初期グリップ性能）の低下や、熱ダレ性能の悪化を引き起こし、競技におけるタイム低下の原因となる。
下記特許文献１には、ドライグリップ性能および耐摩耗性を高め、かつ硬度の温度依存性を抑制することを目的とし、スチレン－ブタジエン共重合体ゴムを含むジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００～５００ｍ２／ｇのカーボンブラックを５０～２００質量部、および酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のテルペンフェノール樹脂を５～５０質量部配合してなるタイヤ用ゴム組成物が提案されている。
本発明の目的は、初期グリップ性能を維持しつつ高温でのドライグリップ性能に優れ、かつ熱ダレ性能も良化し得るタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することにある。
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の組成のジエン系ゴムに対し、特定の特性を有するカーボンブラックおよびテルペンフェノール樹脂を特定量で配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は、スチレン量が５質量％以上３０質量％未満であるスチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００～５００ｍ２／ｇであるカーボンブラックを５０～２００質量部、および酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のテルペンフェノール樹脂を５～５０質量部配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物を提供するものである。
一般的に、ラリー競技に使用されるタイヤは、サーキット走行用のタイヤとは異なり、冷えた状態のタイヤで走行が開始される。したがって、このようなタイヤは初期グリップ性能に優れ、かつ望まれない温度依存性を持たないことが必要となる。一方、上述のように初期グリップ性能と高温でのグリップ性能とは背反性能の関係にあり、両者を高度にバランスさせるには相当の困難性を有する。本発明のタイヤ用ゴム組成物は、特定の組成のジエン系ゴムに対し、特定の特性を有するカーボンブラックおよびテルペンフェノール樹脂を特定量で配合することにより上記課題を解決したものである。すなわち、本発明は、スチレン量が５質量％以上３０質量％未満であるスチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００～５００ｍ２／ｇであるカーボンブラックを５０～２００質量部、および酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のテルペンフェノール樹脂を５～５０質量部配合してなることを特徴としているので、初期グリップ性能を維持しつつ高温でのドライグリップ性能に優れ、かつ熱ダレ性能も良化し得るタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤを提供することができる。本発明のタイヤは、ラリー競技用にとくに有用である。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴムは、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を必須成分とする。本発明で使用されるジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに、ＳＢＲの配合量は、例えば５０質量部以上、好ましくは６０～１００質量部であることができる。なお本発明では、ＳＢＲ以外にも、通常のゴム組成物に配合することができる任意のジエン系ゴムを用いることができ、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
本発明で使用されるジエン系ゴムは、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を必須成分とする。本発明で使用されるジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに、ＳＢＲの配合量は、例えば５０質量部以上、好ましくは６０～１００質量部であることができる。なお本発明では、ＳＢＲ以外にも、通常のゴム組成物に配合することができる任意のジエン系ゴムを用いることができ、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
また、本発明で使用されるＳＢＲは、スチレン量が５質量％以上３０質量％未満であるものが好ましい。このようなスチレン量を満たすことにより、例えばガラス転移温度（Ｔｇ）が低いＳＢＲを配合した場合でも、初期グリップ性能および高温でのドライグリップ性能を両立することができる。さらに好ましい該スチレン量は、２０質量％以上３０質量％未満である。
また、本発明で使用されるＳＢＲは、Ｔｇが－６０℃以上が好ましく、－６０～－４０℃がさらに好ましく、－５５～－４０℃がとくに好ましい。なお、本発明で言うＴｇは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により２０℃／分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、転移域の中点の温度を指すものとする。
（カーボンブラック）
本発明で使用するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡが１００～５００ｍ２／ｇである（以下特定カーボンブラックと言うことがある）。本発明で使用する特定カーボンブラックは、本発明の効果をさらに高めるという観点から、前記Ｎ２ＳＡが１３０～４００ｍ２／ｇであるのが好ましい。
なおＮ２ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ６２１７－２に準拠して測定するものとする。
本発明で使用するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積Ｎ２ＳＡが１００～５００ｍ２／ｇである（以下特定カーボンブラックと言うことがある）。本発明で使用する特定カーボンブラックは、本発明の効果をさらに高めるという観点から、前記Ｎ２ＳＡが１３０～４００ｍ２／ｇであるのが好ましい。
なおＮ２ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ６２１７－２に準拠して測定するものとする。
（テルペンフェノール樹脂）
本発明で使用されるテルペンフェノール樹脂は、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の樹脂である。酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満および／または水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では、初期グリップ性能および高温でのドライグリップ性能を共に改善することができない。
さらに好ましい酸価は、４０～１５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。
またさらに好ましい水酸基価は、１０～１００ｍｇＫＯＨ／ｇである。
テルペンフェノール樹脂は、テルペン化合物とフェノールとを反応させて得られ、公知であり、本発明では前記酸価および水酸基価の条件を満たす限り、任意のテルペンフェノール樹脂を使用することができる。なお、下記で説明する任意成分の芳香族変性テルペン樹脂は、テルペン化合物とフェノール以外の芳香族化合物との重合物であり、上記テルペンフェノール樹脂とは区別される。
また、本発明で使用するテルペンフェノール樹脂の軟化点は８５～１８０℃が好ましい。
なお、酸価および水酸基価は、ＪＩＳ Ｋ００７０：１９９２に準拠して測定することができる。また軟化点は、ＪＩＳ Ｋ６２２０－１：２００１に準拠して測定することができる。
本発明で使用されるテルペンフェノール樹脂は、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の樹脂である。酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満および／または水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では、初期グリップ性能および高温でのドライグリップ性能を共に改善することができない。
さらに好ましい酸価は、４０～１５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。
またさらに好ましい水酸基価は、１０～１００ｍｇＫＯＨ／ｇである。
テルペンフェノール樹脂は、テルペン化合物とフェノールとを反応させて得られ、公知であり、本発明では前記酸価および水酸基価の条件を満たす限り、任意のテルペンフェノール樹脂を使用することができる。なお、下記で説明する任意成分の芳香族変性テルペン樹脂は、テルペン化合物とフェノール以外の芳香族化合物との重合物であり、上記テルペンフェノール樹脂とは区別される。
また、本発明で使用するテルペンフェノール樹脂の軟化点は８５～１８０℃が好ましい。
なお、酸価および水酸基価は、ＪＩＳ Ｋ００７０：１９９２に準拠して測定することができる。また軟化点は、ＪＩＳ Ｋ６２２０－１：２００１に準拠して測定することができる。
本発明で使用するテルペンフェノール樹脂は、商業的に入手可能である。例えば荒川化学工業株式会社製タマノル８０３Ｌ（酸価＝５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価＝１５ｍｇＫＯＨ／ｇ）、タマノル９０１（酸価＝５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価＝４５ｍｇＫＯＨ／ｇ）等が挙げられる。
（タイヤ用ゴム組成物の配合割合）
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記特定カーボンブラックを５０～２００質量部、前記テルペンフェノール樹脂を５～５０質量部配合してなることを特徴とする。
前記特定カーボンブラックの配合量が５０質量部未満であると、ドライグリップ性能と耐摩耗性能が低下し、逆に２００質量部を超えるとカーボン分散の悪化に伴い、破断強度が低下するため耐摩耗性が低下する。
前記テルペンフェノール樹脂の配合量が５質量部未満であると配合量が少なすぎて本発明の効果を奏することができず、逆に５０質量部を超えると耐摩耗性が低下する。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記特定カーボンブラックを５０～２００質量部、前記テルペンフェノール樹脂を５～５０質量部配合してなることを特徴とする。
前記特定カーボンブラックの配合量が５０質量部未満であると、ドライグリップ性能と耐摩耗性能が低下し、逆に２００質量部を超えるとカーボン分散の悪化に伴い、破断強度が低下するため耐摩耗性が低下する。
前記テルペンフェノール樹脂の配合量が５質量部未満であると配合量が少なすぎて本発明の効果を奏することができず、逆に５０質量部を超えると耐摩耗性が低下する。
本発明のタイヤ用ゴム組成物において、前記特定カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、７０～１８０質量部であることが好ましい。
前記テルペンフェノール樹脂の配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、１０～４０質量部であることが好ましい。
前記テルペンフェノール樹脂の配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、１０～４０質量部であることが好ましい。
（その他成分）
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤；加硫又は架橋促進剤；シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウムのような各種充填剤；老化防止剤；可塑剤；樹脂；硬化剤などのゴム組成物に一般的に配合されてい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も、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。なお、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、シリカを配合しない形態が好ましく、シリカを配合する場合であっても、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、２００質量部以下の配合量であるのが好ましい。
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤；加硫又は架橋促進剤；シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウムのような各種充填剤；老化防止剤；可塑剤；樹脂；硬化剤などのゴム組成物に一般的に配合されてい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も、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。なお、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、シリカを配合しない形態が好ましく、シリカを配合する場合であっても、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、２００質量部以下の配合量であるのが好ましい。
（可塑剤）
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、効果向上の観点から、凝固点が－５０℃以下の可塑剤を配合するのが好ましい。
可塑剤としては、例えば、カルボン酸エステル可塑剤、リン酸エステル可塑剤、スルホン酸エステル可塑剤、等の公知の可塑剤を使用することができる。
凝固点は、ＪＩＳ Ｋ６７５０：１９９９に準拠した測定方法により測定できる。
また前記可塑剤は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、例えば５～３０質量部、好ましくは１０～３０質量部配合することができる。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、効果向上の観点から、凝固点が－５０℃以下の可塑剤を配合するのが好ましい。
可塑剤としては、例えば、カルボン酸エステル可塑剤、リン酸エステル可塑剤、スルホン酸エステル可塑剤、等の公知の可塑剤を使用することができる。
凝固点は、ＪＩＳ Ｋ６７５０：１９９９に準拠した測定方法により測定できる。
また前記可塑剤は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、例えば５～３０質量部、好ましくは１０～３０質量部配合することができる。
（芳香族変性テルペン樹脂）
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のが好ましい。芳香族変性テルペン樹脂は、前記ジエン系ゴムおよび前記テルペンフェノール樹脂の相溶性を高める作用を有し、本発明の効果をさらに高めることができる。
芳香族変性テルペン樹脂は、テルペンと、フェノールを除く芳香族化合物と、を重合することにより得られる。テルペンとしては、例えばα－ピネン、β－ピネン、ジペンテン、リモネンなどが例示される。芳香族化合物としては、例えばスチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、インデンなどが例示される。
また前記芳香族変性テルペン樹脂は、本発明の効果向上の観点から、軟化点が１３０℃以下であるのが好ましく、９０～１３０℃であるのがさらに好ましい。
また前記芳香族変性テルペン樹脂は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、例えば５～４０質量部、好ましくは１０～４０質量部配合することができる。
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のが好ましい。芳香族変性テルペン樹脂は、前記ジエン系ゴムおよび前記テルペンフェノール樹脂の相溶性を高める作用を有し、本発明の効果をさらに高めることができる。
芳香族変性テルペン樹脂は、テルペンと、フェノールを除く芳香族化合物と、を重合することにより得られる。テルペンとしては、例えばα－ピネン、β－ピネン、ジペンテン、リモネンなどが例示される。芳香族化合物としては、例えばスチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、インデンなどが例示される。
また前記芳香族変性テルペン樹脂は、本発明の効果向上の観点から、軟化点が１３０℃以下であるのが好ましく、９０～１３０℃であるのがさらに好ましい。
また前記芳香族変性テルペン樹脂は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、例えば５～４０質量部、好ましくは１０～４０質量部配合することができる。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、初期グリップ性能を維持しつつ高温でのドライグリップ性能に優れ、かつ熱ダレ性能も良化し得ることから、タイヤのトレッド、とくにキャップトレッド、好ましくは競技用タイヤのトレッド、とくにラリー競技用タイヤのキャップトレッドに好適に用いられ得る。また本発明のタイヤは、空気入りタイヤであることが好ましく、空気、窒素等の不活性ガス及びその他の気体を充填することができる。
本発明のタイヤは、ラリー競技用タイヤである場合において、周方向主溝の溝深さが４ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、溝幅が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であるのが好ましい。周方向主溝とは、摩耗末期を示すウェアインジケータを有する周方向溝である。溝深さは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、トレッド踏面から溝底までの距離の最大値として測定される。また、溝が部分的な凹凸部やサイプを溝底に有する構成では、これらを除外して溝深さが測定される。溝幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、溝開口部における左右の溝壁の距離の最大値として測定される。
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
標準例、実施例１～４および比較例１～４
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１５０℃で３０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１５０℃で３０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。
硬度（２０℃）：ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して２０℃にて測定した。結果は、標準例を１００として指数表示した。指数が小さいほど、初期グリップ性能に優れることを示す。なお、指数が１１０以下であれば、実用上十分な初期グリップ性能を有すると判断できる。
ドライグリップ性能：ＪＩＳ Ｋ６３９４に基づき、株式会社東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪＝１０％、振幅＝±２％、周波数＝２０Ｈｚの条件下でｔａｎδ（６０℃）を測定し、この値をもってドライグリップ性能を評価した。結果は、標準例を１００として指数表示した。指数が大きいほど、高温でのドライグリップ性能が良好であることを示す。なお、指数が９５以上であれば、必要な高温のドライグリップ性能を満たすと言える。
硬度（２０℃）／硬度（６０℃）：ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して２０℃および６０℃にてそれぞれの温度条件下での硬度を測定し、硬度（２０℃）／硬度（６０℃）を求めた。結果は、標準例を１００として指数表示した。指数が大きいほど、熱ダレ性能に優れることを示す。
ドライグリップ性能：ＪＩＳ Ｋ６３９４に基づき、株式会社東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪＝１０％、振幅＝±２％、周波数＝２０Ｈｚの条件下でｔａｎδ（６０℃）を測定し、この値をもってドライグリップ性能を評価した。結果は、標準例を１００として指数表示した。指数が大きいほど、高温でのドライグリップ性能が良好であることを示す。なお、指数が９５以上であれば、必要な高温のドライグリップ性能を満たすと言える。
硬度（２０℃）／硬度（６０℃）：ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して２０℃および６０℃にてそれぞれの温度条件下での硬度を測定し、硬度（２０℃）／硬度（６０℃）を求めた。結果は、標準例を１００として指数表示した。指数が大きいほど、熱ダレ性能に優れることを示す。
結果を表１に示す。
＊１：SBR-1（日本ゼオン株式会社製 Nipol 1739、スチレン量＝４０質量％、Ｔｇ＝－３５℃、油展量＝ＳＢＲ１００質量部に対し３７．５質量部、SBR-1のＴｇは油展物のＴｇである。）
＊２：SBR-2（旭化成株式会社製タフデン1000、スチレン量＝１８質量％、Ｔｇ＝－７０℃）
＊３：SBR-3（株式会社ENEOSマテリアル製SL5585、スチレン量＝２５質量％、Ｔｇ＝－５０℃）
＊４：カーボンブラック：東海カーボン株式会社製シースト9、N2SA＝142mm2/g）
＊５：樹脂１（ヤスハラケミカル株式会社製YSレジンTO-85、芳香族変性テルペン樹脂、酸価＝0mgKOH/g、水酸基価＝0mgKOH/g）
＊６：樹脂２（荒川化学工業株式会社製タマノル803L、テルペンフェノール樹脂、酸価 ＝50mg KOH/g、水酸基価＝15mgKOH/g）
＊７：樹脂３（ヤスハラケミカル株式会社製YSレジンTO-125、芳香族変性テルペン樹脂、酸価＝0mgKOH/g、水酸基価＝0mgKOH/g）
＊８：樹脂４（ヤスハラケミカル株式会社製ＹＳポリスターＳ１４５、フェノール変性テルペン樹脂、酸価＝０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価＝１００ｍｇＫＯＨ／ｇ）
＊９：オイル１（昭和シェル石油社製エキストラクト4号S、凝固点＝－４１℃）
＊１０：オイル２（大八化学社製商品名TOP、凝固点＝－１０５℃）
＊１１：ステアリン酸（日油株式会社製ビーズステアリン酸YR)
＊１２：酸化亜鉛（正同化学工業株式会社製酸化亜鉛3種）
＊１３：老化防止剤（フレキシス社製6PPD）
＊１４：加硫促進剤（大内新興化学工業株式会社製ノクセラーCZ-G）
＊１５：硫黄（鶴見化学工業株式会社製金華印油入微粉硫黄）
＊２：SBR-2（旭化成株式会社製タフデン1000、スチレン量＝１８質量％、Ｔｇ＝－７０℃）
＊３：SBR-3（株式会社ENEOSマテリアル製SL5585、スチレン量＝２５質量％、Ｔｇ＝－５０℃）
＊４：カーボンブラック：東海カーボン株式会社製シースト9、N2SA＝142mm2/g）
＊５：樹脂１（ヤスハラケミカル株式会社製YSレジンTO-85、芳香族変性テルペン樹脂、酸価＝0mgKOH/g、水酸基価＝0mgKOH/g）
＊６：樹脂２（荒川化学工業株式会社製タマノル803L、テルペンフェノール樹脂、酸価 ＝50mg KOH/g、水酸基価＝15mgKOH/g）
＊７：樹脂３（ヤスハラケミカル株式会社製YSレジンTO-125、芳香族変性テルペン樹脂、酸価＝0mgKOH/g、水酸基価＝0mgKOH/g）
＊８：樹脂４（ヤスハラケミカル株式会社製ＹＳポリスターＳ１４５、フェノール変性テルペン樹脂、酸価＝０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価＝１００ｍｇＫＯＨ／ｇ）
＊９：オイル１（昭和シェル石油社製エキストラクト4号S、凝固点＝－４１℃）
＊１０：オイル２（大八化学社製商品名TOP、凝固点＝－１０５℃）
＊１１：ステアリン酸（日油株式会社製ビーズステアリン酸YR)
＊１２：酸化亜鉛（正同化学工業株式会社製酸化亜鉛3種）
＊１３：老化防止剤（フレキシス社製6PPD）
＊１４：加硫促進剤（大内新興化学工業株式会社製ノクセラーCZ-G）
＊１５：硫黄（鶴見化学工業株式会社製金華印油入微粉硫黄）
表１の結果から、実施例１～４のゴム組成物は、スチレン量が５質量％以上３０質量％未満であるスチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００～５００ｍ２／ｇであるカーボンブラックを５０～２００質量部、および酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のテルペンフェノール樹脂を５～５０質量部配合しているので、標準例のゴム組成物に比べ、初期グリップ性能を維持しつつ高温でのドライグリップ性能に優れ、かつ熱ダレ性能も良化していることが分かる。
一方、比較例１は、スチレン量が４０質量％のＳＢＲを使用した例であるので、初期グリップ性能およびドライグリップ性能が低下した。
比較例２および３は、テルペンフェノール樹脂を使用せず、その替わりに芳香族変性テルペン樹脂を使用した例であるのでドライグリップ性能が低下した。
比較例４は、スチレン量が４０質量％のＳＢＲを使用し、かつ酸価が０ｍｇＫＯＨ／ｇおよび水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇのテルペンフェノール樹脂を使用した例であり、初期グリップ性能が低下した。
一方、比較例１は、スチレン量が４０質量％のＳＢＲを使用した例であるので、初期グリップ性能およびドライグリップ性能が低下した。
比較例２および３は、テルペンフェノール樹脂を使用せず、その替わりに芳香族変性テルペン樹脂を使用した例であるのでドライグリップ性能が低下した。
比較例４は、スチレン量が４０質量％のＳＢＲを使用し、かつ酸価が０ｍｇＫＯＨ／ｇおよび水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇのテルペンフェノール樹脂を使用した例であり、初期グリップ性能が低下した。
本発明は、下記実施形態を包含する。
実施形態１：
スチレン量が５質量％以上３０質量％未満であるスチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、
窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００～５００ｍ２／ｇであるカーボンブラックを５０～２００質量部、および
酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のテルペンフェノール樹脂を５～５０質量部、
配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
実施形態２：
前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）が、－６０℃以上であることを特徴とする実施形態１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態３：
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、さらに、凝固点が－５０℃以下の可塑剤を５～３０質量部配合してなることを特徴とする実施形態１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態４：
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、さらに、軟化点が１３０℃以下の芳香族変性テルペン樹脂を５～４０質量部配合してなることを特徴とする実施形態１～３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態５：
前記ジエン系ゴム１００質量部中、スチレン量が５質量％以上３０質量％未満であるスチレン－ブタジエン共重合体ゴムの配合量が６０～１００質量部であることを特徴とする実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態６：
前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムのスチレン量が２０質量％以上３０質量％未満であることを特徴とする実施形態１～５のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態７：
前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）が、－６０～－４０℃であることを特徴とする実施形態１～６のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態８：
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が、１３０～４００ｍ２／ｇであることを特徴とする実施形態１～７のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態９：
前記テルペンフェノール樹脂の酸価が４０～１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、かつ水酸基価が１０～１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする実施形態１～８のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態１０：
請求項１～９のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をキャップトレッドに用いたタイヤ。
実施形態１：
スチレン量が５質量％以上３０質量％未満であるスチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、
窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００～５００ｍ２／ｇであるカーボンブラックを５０～２００質量部、および
酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のテルペンフェノール樹脂を５～５０質量部、
配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
実施形態２：
前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）が、－６０℃以上であることを特徴とする実施形態１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態３：
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、さらに、凝固点が－５０℃以下の可塑剤を５～３０質量部配合してなることを特徴とする実施形態１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態４：
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、さらに、軟化点が１３０℃以下の芳香族変性テルペン樹脂を５～４０質量部配合してなることを特徴とする実施形態１～３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態５：
前記ジエン系ゴム１００質量部中、スチレン量が５質量％以上３０質量％未満であるスチレン－ブタジエン共重合体ゴムの配合量が６０～１００質量部であることを特徴とする実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態６：
前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムのスチレン量が２０質量％以上３０質量％未満であることを特徴とする実施形態１～５のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態７：
前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）が、－６０～－４０℃であることを特徴とする実施形態１～６のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態８：
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が、１３０～４００ｍ２／ｇであることを特徴とする実施形態１～７のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態９：
前記テルペンフェノール樹脂の酸価が４０～１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、かつ水酸基価が１０～１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする実施形態１～８のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態１０：
請求項１～９のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をキャップトレッドに用いたタイヤ。
Claims (10)
- スチレン量が５質量％以上３０質量％未満であるスチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、
窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００～５００ｍ２／ｇであるカーボンブラックを５０～２００質量部、および
酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上かつ水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のテルペンフェノール樹脂を５～５０質量部、
配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。 - 前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）が、－６０℃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。
- 前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、さらに、凝固点が－５０℃以下の可塑剤を５～３０質量部配合してな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。
- 前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、さらに、軟化点が１３０℃以下の芳香族変性テルペン樹脂を５～４０質量部配合してな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。
- 前記ジエン系ゴム１００質量部中、スチレン量が５質量％以上３０質量％未満であるスチレン－ブタジエン共重合体ゴムの配合量が６０～１００質量部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。
- 前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムのスチレン量が２０質量％以上３０質量％未満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。
- 前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）が、－６０～－４０℃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。
- 前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が、１３０～４００ｍ２／ｇ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。
- 前記テルペンフェノール樹脂の酸価が４０～１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、かつ水酸基価が１０～１００ｍｇＫＯＨ／ｇ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。
- 請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物をキャップトレッドに用いたタイヤ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023-000945 | 2023-01-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| WO2024147227A1 true WO2024147227A1 (ja) | 2024-07-11 |
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