ホーム > 特許ランキング > ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023157717
(43)【公開日】2023-10-26
(54)【発明の名称】タイヤトレッド用ゴム組成物及びタイヤ
(51)【国際特許分類】
C08L 7/00 20060101AFI20231019BHJP
C08K 3/36 20060101ALI20231019BHJP
C08L 9/00 20060101ALI20231019BHJP
C08L 45/00 20060101ALI20231019BHJP
B60C 1/00 20060101ALI20231019BHJP
【ＦＩ】
C08L7/00
C08K3/36
C08L9/00
C08L45/00
B60C1/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022067796
(22)【出願日】2022-04-15
(71)【出願人】
【識別番号】000003148
【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003395
【氏名又は名称】弁理士法人蔦田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】平林 和也
(72)【発明者】
【氏名】箕内 則夫
【テーマコード（参考）】
3D131
4J002
【Ｆターム（参考）】
3D131AA02
3D131AA03
3D131AA04
3D131BA05
3D131BA12
3D131BB01
3D131BB03
3D131BC02
3D131BC12
3D131BC19
3D131BC33
4J002AC011
4J002AC032
4J002AC061
4J002AC082
4J002BK003
4J002CE003
4J002DJ016
4J002FD016
4J002GN01
(57)【要約】
【課題】ウェット性能と低発熱性をバランス良く改善する。
【解決手段】実施形態に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、天然ゴム及び合成イソプレンゴムからなる群から選択される少なくとも１種を４０質量部以上含むゴム成分１００質量部に対し、１１０℃以上の軟化点及び５５℃以上のガラス転移点を有しβ－ピネン単位を含むポリテルペン樹脂５～５０質量部と、シリカ５０～１５０質量部を含む。
【選択図】なし
【解決手段】実施形態に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、天然ゴム及び合成イソプレンゴムからなる群から選択される少なくとも１種を４０質量部以上含むゴム成分１００質量部に対し、１１０℃以上の軟化点及び５５℃以上のガラス転移点を有しβ－ピネン単位を含むポリテルペン樹脂５～５０質量部と、シリカ５０～１５０質量部を含む。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
天然ゴム及び合成イソプレンゴムからなる群から選択される少なくとも１種を４０質量部以上含むゴム成分１００質量部に対し、１１０℃以上の軟化点及び５５℃以上のガラス転移点を有しβ－ピネン単位を含むポリテルペン樹脂５～５０質量部と、シリカ５０～１５０質量部を含む、タイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項2】
前記ゴム成分１００質量部が、天然ゴム及び合成イソプレンゴムからなる群から選択される少なくとも１種６０～１００質量部、並びに、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムからなる群から選択される少なくとも１種０～４０質量部を含み、
前記シリカを、前記ゴム成分１００質量部に対して６０～１２０質量部含む、
請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
前記シリカを、前記ゴム成分１００質量部に対して６０～１２０質量部含む、
請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項3】
請求項１又は２に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物を用いて作製されたトレッドを有するタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物、及びそれを用いたタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
タイヤのトレッドを形成するためのゴム組成物においては、低燃費性の観点から転がり抵抗を低減するべく低発熱性が求められている。また、濡れた路面でのグリップ性能（ウェット性能）を向上することも求められている。ウェット性能と低発熱性は二律背反であり、これらをバランス良く改善するための手法が検討されている。
【0003】
例えば、特許文献１には、合成ジエン系ゴム及び天然ゴムからなる群から選択されるゴム成分にテルペン系樹脂を配合することにより、低い転がり抵抗と良好な湿潤牽引力とのバランスを改善することが記載されている。
【0004】
一方、特許文献２には、重荷重用タイヤのトレッドを形成するためのゴム組成物において、イソプレン系ゴムとブタジエンゴムにテルペン系樹脂を配合することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特表２０１９－５３０７９３号公報
【特許文献2】特開２０２１－０５４３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記のように、特許文献１には、ゴム成分にテルペン系樹脂を配合することによりウェット性能と低発熱性が改善されることが記載されている。しかしながら、特許文献１に具体的に開示されたゴム組成物において、ゴム成分はスチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムからなり、ウェット性能と低発熱性の改善効果が十分とはいえない。本発明者らの検討によれば、ゴム成分におけるイソプレン系ゴムの量の少ないと十分な改善効果が得られないことが判明した。
【0007】
特許文献２には、上記のようにイソプレン系ゴムにテルペン系樹脂を配合することが記載されている。しかしながら、特許文献２は、氷上性能と摩耗性能を改善することを目的としており、シリカを５０質量部以上配合した系にテルペン系樹脂を配合することは開示されておらず、ウェット性能と低発熱性を両立することはできない。
【0008】
本発明の実施形態は、ウェット性能と低発熱性をバランス良く改善することができるタイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いたタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の実施形態に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、天然ゴム及び合成イソプレンゴムからなる群から選択される少なくとも１種を４０質量部以上含むゴム成分１００質量部に対し、１１０℃以上の軟化点及び５５℃以上のガラス転移点を有しβ－ピネン単位を含むポリテルペン樹脂５～５０質量部と、シリカ５０～１５０質量部を含むものである。
【0010】
前記タイヤトレッド用ゴム組成物においては、前記ゴム成分１００質量部が、天然ゴム及び合成イソプレンゴムからなる群から選択される少なくとも１種６０～１００質量部、並びに、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムからなる群から選択される少なくとも１種０～４０質量部を含んでもよい。また、前記シリカが前記ゴム成分１００質量部に対して６０～１２０質量部含まれてもよい。
【0011】
本発明の実施形態に係るタイヤは、上記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて作製されたトレッドを有するものである。
【発明の効果】
【0012】
本発明の実施形態によれば、ウェット性能と低発熱性をバランス良く改善することができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本実施形態に係るタイヤトレッド用ゴム組成物（以下、ゴム組成物ともいう。）は、（Ａ）ゴム成分、（Ｂ）ポリテルペン樹脂、及び（Ｃ）シリカを含む。
【0014】
［（Ａ）ゴム成分］
ゴム成分としてはジエン系ゴムが用いられる。ジエン系ゴムとは、共役二重結合を持つジエンモノマーに対応する繰り返し単位を持つゴムをいい、ポリマー主鎖に二重結合を有する。ジエン系ゴムの具体例としては、天然ゴム（ＮＲ）、合成イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン－イソプレン共重合体ゴム、ブタジエン－イソプレン共重合体ゴム、スチレン－イソプレン－ブタジエン共重合体ゴム等、ゴム組成物において通常使用される各種ジエン系ゴムが挙げられる。これらのジエン系ゴムには、必要に応じて末端や主鎖を変性したもの（例えば、末端変性ＳＢＲ）や、所望の特性を付与するべく改質したもの（例えば、改質ＮＲ）も、その概念に包含される。
ゴム成分としてはジエン系ゴムが用いられる。ジエン系ゴムとは、共役二重結合を持つジエンモノマーに対応する繰り返し単位を持つゴムをいい、ポリマー主鎖に二重結合を有する。ジエン系ゴムの具体例としては、天然ゴム（ＮＲ）、合成イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン－イソプレン共重合体ゴム、ブタジエン－イソプレン共重合体ゴム、スチレン－イソプレン－ブタジエン共重合体ゴム等、ゴム組成物において通常使用される各種ジエン系ゴムが挙げられる。これらのジエン系ゴムには、必要に応じて末端や主鎖を変性したもの（例えば、末端変性ＳＢＲ）や、所望の特性を付与するべく改質したもの（例えば、改質ＮＲ）も、その概念に包含される。
【0015】
本実施形態において、ゴム成分１００質量部は、天然ゴム（ＮＲ）及び合成イソプレンゴム（ＩＲ）からなる群から選択される少なくとも１種のイソプレン系ゴムを４０質量部以上含む。このようにゴム成分中にイソプレン系ゴムを４０質量％以上含むことにより、ゴム成分に対するポリテルペン樹脂の相溶性が向上し、ウェット性能と低発熱性の改善効果を高めることができる。イソプレン系ゴムとしては、天然ゴムが好ましく用いられる。
【0016】
ゴム成分１００質量部におけるイソプレン系ゴムの量は、５０質量部以上であることが好ましく、より好ましくは６０質量部以上であり、さらに好ましくは７０質量部以上であり、さらに好ましくは８０質量部以上であり、さらに好ましくは９０質量部以上であり、１００質量部でもよい。このようにゴム成分はイソプレン系ゴムのみで構成されてもよく、イソプレン系ゴムと他のジエン系ゴムを併用してもよい。併用する他のジエン系ゴムとしては、例えば、上記のスチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、スチレン－イソプレン共重合体ゴム、ブタジエン－イソプレン共重合体ゴム、スチレン－イソプレン－ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられ、これらをいずれか１種又は２種以上併用することができる。
【0017】
一実施形態において、ゴム成分１００質量部は、天然ゴム及び合成イソプレンゴムからなる群から選択される少なくとも１種６０～１００質量部、並びに、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムからなる群から選択される少なくとも１種０～４０質量部を含むことが好ましい。すなわち、ゴム成分１００質量部は、上記イソプレン系ゴム単独でもよく、あるいはまた、イソプレン系ゴム６０質量部以上とスチレンブタジエンゴム及び／又はブタジエンゴム４０質量部以下とで構成されてもよい。
【0018】
例えば、ゴム成分１００質量部は、イソプレン系ゴム６０～９０質量部と、スチレンブタジエンゴム及び／又はブタジエンゴム１０～４０質量部とを含んでもよく、イソプレン系ゴム６５～８５質量部と、スチレンブタジエンゴム及び／又はブタジエンゴム１５～３５質量部とを含んでもよい。
【0019】
一実施形態において、イソプレン系ゴムと併用するスチレンブタジエンゴムは、変性スチレンブタジエンゴムであることが好ましい。変性スチレンブタジエンゴムとしては、分子末端又は分子鎖中に官能基が導入されることで、当該官能基により変性されたものが挙げられる。官能基としては、例えばアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、エポキシ基、シリル基、及びカルボキシ基からなる群から選択された少なくとも１種が挙げられる。このような変性スチレンブタジエンゴムを含むことにより、充填剤としてのシリカの分散性を向上することができる。
【0020】
［（Ｂ）ポリテルペン樹脂］
ポリテルペン樹脂は、テルペン化合物を重合して得られる樹脂であり、テルペン化合物に由来する単位を有する。本実施形態ではβ－ピネン単位を含むポリテルペン樹脂が用いられる。β－ピネン単位とは、β－ピネンに由来する単位である。ポリテルペン樹脂は、イソプレン系ゴムとの相溶性が高いため、ウェット性能の指標となる０℃付近の粘弾性ロスが大きくなる。また、シリカの凝集を防ぎ、シリカを均一に分散させることができる。そのため、ウェット性能と低燃費性を両立することができる。
ポリテルペン樹脂は、テルペン化合物を重合して得られる樹脂であり、テルペン化合物に由来する単位を有する。本実施形態ではβ－ピネン単位を含むポリテルペン樹脂が用いられる。β－ピネン単位とは、β－ピネンに由来する単位である。ポリテルペン樹脂は、イソプレン系ゴムとの相溶性が高いため、ウェット性能の指標となる０℃付近の粘弾性ロスが大きくなる。また、シリカの凝集を防ぎ、シリカを均一に分散させることができる。そのため、ウェット性能と低燃費性を両立することができる。
【0021】
ポリテルペン樹脂は、テルペン化合物（テルペンモノマー）のみを重合して得られる樹脂であることが好ましい。例えば、ポリテルペン樹脂は、β－ピネンのホモポリマーでもよい。あるいはまた、ポリテルペン樹脂は、α－ピネン単位とβ－ピネン単位を含む共重合体でもよく、すなわち、α－ピネンとβ－ピネンの混合物を重合して得られるα－ピネン／β－ピネン混合樹脂でもよい。α－ピネン単位とは、α－ピネンに由来する単位である。
【0022】
α－ピネン／β－ピネン混合樹脂において、α－ピネン単位とβ－ピネン単位の質量比は、特に限定しないが、３５：６５～４：９６であることが好ましく、より好ましくは２０：８０～４：９６であり、さらに好ましくは１０：９０～４：９６である。一実施形態において、β－ピネン単位の含有率は６５～９６質量％であることが好ましく、より好ましくは８０～９６質量％であり、さらに好ましくは９０～９６質量％である。また、α－ピネン単位の含有率は４～３５質量％であることが好ましく、より好ましくは４～２０質量％であり、さらに好ましくは４～１０質量％である。
【0023】
ポリテルペン樹脂は、β－ピネン（又はα－ピネン及びβ－ピネン）とともに、他のテルペン化合物を共重合することにより得られるものであってもよい。上記他のテルペン化合物としては、例えば、リモネン、δ－３－カレン、β－フェランドレン、カンフェン、ミルセン等が挙げられる。
【0024】
本実施形態において、ポリテルペン樹脂としては、１１０℃以上の軟化点及び５５℃以上のガラス転移点（Ｔｇ）を持つものが用いられる。このような高軟化点で高ガラス転移点のポリテルペン樹脂を用いることにより、上記ゴム成分としてイソプレン系ゴムを用いることと相俟って、ウェット性能と低燃費性を両立することができるとともに、耐摩耗性の低下を抑えることができる。
【0025】
ポリテルペン樹脂の軟化点は、１１０～１５０℃であることが好ましく、より好ましくは１１０～１３０℃である。軟化点は、ＡＳＴＭ Ｄ６０９０（刊行日１９９７年）に準拠して測定される。
【0026】
ポリテルペン樹脂のガラス転移点は、５５～８１℃であることが好ましく、より好ましくは５５～７１℃である。ガラス転移点は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓの示差走査熱量計ＳＣ Ｑ２０００を使用してＡＳＴＭ Ｄ６６０４（刊行日２０１３年）に準拠して測定される。
【0027】
ポリテルペン樹脂の合成方法は特に限定されない。例えば、ポリテルペン樹脂は、ルイス酸触媒を用いて、β－ピネンを含むモノマーをカチオン重合することにより合成することができる。ルイス酸触媒の具体例としては、特に限定されず、金属ハライド（例えば、ＢＦ３、ＢＢｒ３、ＡｌＦ３、ＡｌＢｒ３、ＴｉＣｌ４、ＴｉＢｒ４、ＦｅＣｌ３、ＦｅＣｌ２、ＳｎＣｌ４、ＷＣｌ６、ＭｏＣｌ５、ＺｒＣｌ４、ＳｂＣｌ３、ＳｂＣｌ５、ＴｅＣｌ２及びＺｎＣｌ２）、金属アルキル化合物（例えば、Ｅｔ３Ａｌ、Ｅｔ２ＡｌＣｌ、ＥｔＡｌＣｌ２、Ｅｔ３Ａｌ２Ｃｌ３、（ｉＢｕ）３Ａｌ、（ｉＢｕ）２ＡｌＣｌ、（ｉＢｕ）ＡｌＣｌ２、Ｍｅ４Ｓｎ、Ｅｔ４Ｓｎ、Ｂｕ４Ｓｎ及びＢｕ３ＳｎＣｌ）、並びに金属アルコキシ化合物（例えば、Ａｌ（ＯＲ）３－ｘＣｌｘ及びＴｉ（ＯＲ）４－ｙＣｌｙ（式中、Ｒはアルキル基又はアリール基を表し、ｘは１又は２の整数を表し、ｙは１～３の整数を表す））が挙げられる。ここで、Ｅｔはエチル基、ｉＢｕはイソブチル基、Ｍｅはメチル基、Ｂｕはブチル基をそれぞれ表す。
【0028】
ポリテルペン樹脂の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して５～５０質量部であることが好ましく、より好ましくは１０～４０質量部であり、更に好ましくは１５～３０質量部である。
【0029】
［（Ｃ）シリカ］
本実施形態に係るゴム組成物には、充填剤としてシリカが配合される。シリカとしては、例えば湿式シリカ、乾式シリカが挙げられる。好ましくは、湿式沈降法シリカ、湿式ゲル化法シリカなどの湿式シリカを用いることである。
本実施形態に係るゴム組成物には、充填剤としてシリカが配合される。シリカとしては、例えば湿式シリカ、乾式シリカが挙げられる。好ましくは、湿式沈降法シリカ、湿式ゲル化法シリカなどの湿式シリカを用いることである。
【0030】
本実施形態において、シリカは、ゴム成分１００質量部に対して５０～１５０質量部配合される。シリカの含有量が５０質量部以上であることにより、ウェット性能と低燃費性の両立効果を高めることができる。シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、６０～１２０質量部であることが好ましく、より好ましくは６５～１１５質量部であり、さらに好ましくは７０～１１０質量部である。
【0031】
ゴム組成物に配合する充填剤としては、シリカ単独でもよいが、シリカとともにカーボンブラックを配合してもよい。充填剤は、シリカを８０質量％以上含むことが好ましく、より好ましくは９０質量％以上含むことである。カーボンブラックの含有量は、特に限定されず、ゴム成分１００質量部に対して１５質量部以下でもよく、１０質量部以下でもよく、５質量部以下でもよい。
【0032】
カーボンブラックとしては、特に限定されず、公知の種々の品種を用いることができる。具体的には、ＳＡＦ級（Ｎ１００番台）、ＩＳＡＦ級（Ｎ２００番台）、ＨＡＦ級（Ｎ３００番台）、ＦＥＦ級（Ｎ５００番台）、ＧＰＦ級（Ｎ６００番台）（ともにＡＳＴＭグレード）が挙げられる。これら各グレードのカーボンブラックは、いずれか１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【0033】
［その他の成分］
本実施形態に係るゴム組成物には、上記成分の他に、シランカップリング剤、オイル、酸化亜鉛、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤など、ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤が配合されてもよい。
本実施形態に係るゴム組成物には、上記成分の他に、シランカップリング剤、オイル、酸化亜鉛、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤など、ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤が配合されてもよい。
【0034】
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）テトラスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２－トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４－トリエキトシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２－トリメトキシシリルエチル）ジスルフィドなどのスルフィドシランカップリング剤、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３－メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３－メルカプトプロピルジメチルメトキシシラン、メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプトシランカップリング剤、３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン、３－プロピオニルチオプロピルトリメトキシシラン、３－ヘキサノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン、３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリメトキシシラン等のチオエステル基含有シランカップリング剤が挙げられる。これらはいずれか１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【0035】
シランカップリング剤の含有量は、特に限定されないが、シリカ量の２～２５質量％、すなわち、シリカ１００質量部に対して２～２５質量部であることが好ましい。シランカップリング剤の含有量は、より好ましくはシリカ量の５～２０質量％である。
【0036】
オイルの含有量は、特に限定されず、例えば、ゴム成分１００質量部に対して０～３０質量部でもよく、３～２０質量部でもよく、５～１５質量部でもよい。
【0037】
酸化亜鉛の含有量は、特に限定されず、例えば、ゴム成分１００質量部に対して０～１０質量部でもよく、０．５～５質量部でもよく、１～４質量部でもよい。
【0038】
ステアリン酸の含有量は、特に限定されず、例えば、ゴム成分１００質量部に対して０～１０質量部でもよく、０．５～５質量部でもよく、１～４質量部でもよい。
【0039】
ワックスの含有量は、特に限定されず、例えば、ゴム成分１００質量部に対して０～１０質量部でもよく、０．３～５質量部でもよく、０．５～３質量部でもよい。
【0040】
老化防止剤の含有量は、特に限定されず、例えば、ゴム成分１００質量部に対して０～１０質量部でもよく、０．５～５質量部でもよく、１～４質量部でもよい。
【0041】
加硫剤としては、硫黄が好ましく用いられる。加硫剤の含有量は、特に限定されないが、ゴム成分１００質量部に対して０．１～１０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５～５質量部であり、１～３質量部でもよい。
【0042】
加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チウラム系、チアゾール系、及びグアニジン系などの各種加硫促進剤が挙げられ、いずれか１種単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。加硫促進剤の含有量は、特に限定されないが、ゴム成分１００質量部に対して０．１～７質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５～５質量部であり、１～３質量部でもよい。
【0043】
［ゴム組成物の調製方法］
本実施形態に係るゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。すなわち、例えば、第一混合段階（ノンプロ練り工程）で、ゴム成分に対し、ポリテルペン樹脂及びシリカとともに、加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤が添加混合される。次いで、得られた混合物に、最終混合段階（プロ練り工程）で加硫剤及び加硫促進剤が添加混合される。これにより、未加硫のゴム組成物を調製することができる。
本実施形態に係るゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。すなわち、例えば、第一混合段階（ノンプロ練り工程）で、ゴム成分に対し、ポリテルペン樹脂及びシリカとともに、加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤が添加混合される。次いで、得られた混合物に、最終混合段階（プロ練り工程）で加硫剤及び加硫促進剤が添加混合される。これにより、未加硫のゴム組成物を調製することができる。
【0044】
［ゴム組成物の用途］
本実施形態に係るゴム組成物は、タイヤトレッド用ゴム組成物として用いることができる。タイヤとしては、乗用車用タイヤ、トラックやバスの重荷重用タイヤなど各種用途及び各種サイズの空気入りタイヤが挙げられる。
本実施形態に係るゴム組成物は、タイヤトレッド用ゴム組成物として用いることができる。タイヤとしては、乗用車用タイヤ、トラックやバスの重荷重用タイヤなど各種用途及び各種サイズの空気入りタイヤが挙げられる。
【0045】
一実施形態に係るタイヤは、上記ゴム組成物を用いて作製されたトレッドを有するタイヤである。すなわち、一実施形態に係るタイヤは、上記ゴム組成物からなるトレッドゴムを備えたものである。
【0046】
タイヤのトレッドゴムには、キャップゴムとベースゴムとの２層構造からなるものと、両者が一体の単層構造のものがある。単層構造のものでは、当該トレッドゴムが上記ゴム組成物で形成されてもよい。２層構造のものでは、路面に接地する外側のキャップゴムが上記ゴム組成物で形成されてもよく、キャップゴムの内側に配されるベースゴムが上記ゴム組成物で形成されてもよく、キャップゴムとベースゴムの双方が上記ゴム組成物で形成されてもよい。
【0047】
タイヤの製造方法は、特に限定されない。例えば、上記ゴム組成物は、常法に従い、押出加工によって所定の形状に成形されて、未加硫のドレッドゴム部材が得られる。該トレッドゴム部材を他のタイヤ部材と組み合わせることにより、未加硫タイヤ（グリーンタイヤ）が作製される。その後、例えば１４０～１８０℃で加硫成形することにより、タイヤを製造することができる。
【実施例0048】
以下、実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0049】
実施例及び比較例で使用した各成分は以下のとおりである。
・天然ゴム：ＲＳＳ＃３
・ＳＢＲ１：乳化重合スチレンブタジエンゴム（未変性）、ＪＳＲ株式会社製「ＳＢＲ１５０２」
・ＳＢＲ２：溶液重合スチレンブタジエンゴム（アルコキシ基及びアミノ基末端変性）、ＪＳＲ株式会社製「ＨＰＲ３５０」
・ＢＲ：ブタジエンゴム、アランセオ社製「Ｂｕｎａ ＣＢ２２」
・天然ゴム：ＲＳＳ＃３
・ＳＢＲ１：乳化重合スチレンブタジエンゴム（未変性）、ＪＳＲ株式会社製「ＳＢＲ１５０２」
・ＳＢＲ２：溶液重合スチレンブタジエンゴム（アルコキシ基及びアミノ基末端変性）、ＪＳＲ株式会社製「ＨＰＲ３５０」
・ＢＲ：ブタジエンゴム、アランセオ社製「Ｂｕｎａ ＣＢ２２」
【0050】
・カーボンブラック：Ｎ３３９、東海カーボン（株）製「シーストＫＨ」
・シリカ：東ソー・シリカ（株）製「ニップシールＡＱ」
・シランカップリング剤：ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、エボニック社製「Ｓｉ６９」
・オイル：ＥＮＥＯＳ（株）製「プロセスＮＣ１４０」
・シリカ：東ソー・シリカ（株）製「ニップシールＡＱ」
・シランカップリング剤：ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、エボニック社製「Ｓｉ６９」
・オイル：ＥＮＥＯＳ（株）製「プロセスＮＣ１４０」
【0051】
・酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製「酸化亜鉛２種」
・ステアリン酸：日油（株）製「ビーズステアリン酸」
・ワックス：日本精蝋（株）製「ＯＺＯＡＣＥ０３５５」
・老化防止剤：Ｎ－フェニル－Ｎ’－（１，３－ジメチルブチル）－ｐ－フェニレンジアミン、大内新興化学工業（株）製「ノクラック６Ｃ」
・ステアリン酸：日油（株）製「ビーズステアリン酸」
・ワックス：日本精蝋（株）製「ＯＺＯＡＣＥ０３５５」
・老化防止剤：Ｎ－フェニル－Ｎ’－（１，３－ジメチルブチル）－ｐ－フェニレンジアミン、大内新興化学工業（株）製「ノクラック６Ｃ」
【0052】
・石油樹脂：Ｃ５／Ｃ９系炭化水素樹脂、東ソー（株）製「ペトロタック９０」
・ポリテルペン樹脂（１）：α－ピネン／β－ピネン混合樹脂、クレイトン社製「ＳＹＬＶＡＴＲＡＸＸ４１５０」（α－ピネン単位：５質量％、β－ピネン単位：９５質量％、軟化点：１１５℃、Ｔｇ：６１℃）
・ポリテルペン樹脂（２）：β－ピネン樹脂、ＤＲＴ社製「ＤＥＲＣＯＬＹＴＥ Ｓ １１５」（軟化点：１１４℃、Ｔｇ：７０℃）
・ポリテルペン樹脂（１）：α－ピネン／β－ピネン混合樹脂、クレイトン社製「ＳＹＬＶＡＴＲＡＸＸ４１５０」（α－ピネン単位：５質量％、β－ピネン単位：９５質量％、軟化点：１１５℃、Ｔｇ：６１℃）
・ポリテルペン樹脂（２）：β－ピネン樹脂、ＤＲＴ社製「ＤＥＲＣＯＬＹＴＥ Ｓ １１５」（軟化点：１１４℃、Ｔｇ：７０℃）
【0053】
・硫黄：鶴見化学工業（株）「粉末硫黄」
・加硫促進剤：住友化学（株）製「ソクシノールＣＺ」
・加硫促進剤：住友化学（株）製「ソクシノールＣＺ」
【0054】
実施例及び比較例における評価方法は以下のとおりである。
【0055】
（１）ウェット性能
未加硫のゴム組成物を１７０℃にて１５分間加熱することにより加硫して得られたゴムサンプルを用いた。ＪＩＳ Ｋ６３９４：２００７に準じて、（株）東洋精機製作所製の粘弾性試験機を使用し、静歪み（初期歪み）１０％、動歪み１％、周波数１０Ｈｚ、温度０℃の条件下で、損失正接ｔａｎδを測定した。表１では比較例１、表２では比較例５、表３では比較例６、表４では比較例７、表５では比較例８のｔａｎδをそれぞれ１００とした指数で示した。指数が大きいほどｔａｎδが大きく、タイヤとしてのウェット性能に優れることを表す。
未加硫のゴム組成物を１７０℃にて１５分間加熱することにより加硫して得られたゴムサンプルを用いた。ＪＩＳ Ｋ６３９４：２００７に準じて、（株）東洋精機製作所製の粘弾性試験機を使用し、静歪み（初期歪み）１０％、動歪み１％、周波数１０Ｈｚ、温度０℃の条件下で、損失正接ｔａｎδを測定した。表１では比較例１、表２では比較例５、表３では比較例６、表４では比較例７、表５では比較例８のｔａｎδをそれぞれ１００とした指数で示した。指数が大きいほどｔａｎδが大きく、タイヤとしてのウェット性能に優れることを表す。
【0056】
（２）低発熱性
未加硫のゴム組成物を１７０℃にて１５分間加熱することにより加硫して得られたゴムサンプルを用いた。ＪＩＳ Ｋ６３９４：２００７に準じて、（株）東洋精機製作所製の粘弾性試験機を用い、静歪み（初期歪み）１０％、動歪み１％、周波数１０Ｈｚ、温度６０℃の条件下で、損失正接ｔａｎδを測定した。表１では比較例１、表２では比較例５、表３では比較例６、表４では比較例７、表５では比較例８のｔａｎδをそれぞれ１００とした指数で示した。指数が小さいほどｔａｎδが小さく、従って、発熱し難く、低発熱性に優れるため、タイヤとしての低燃費性能に優れることを示す。
未加硫のゴム組成物を１７０℃にて１５分間加熱することにより加硫して得られたゴムサンプルを用いた。ＪＩＳ Ｋ６３９４：２００７に準じて、（株）東洋精機製作所製の粘弾性試験機を用い、静歪み（初期歪み）１０％、動歪み１％、周波数１０Ｈｚ、温度６０℃の条件下で、損失正接ｔａｎδを測定した。表１では比較例１、表２では比較例５、表３では比較例６、表４では比較例７、表５では比較例８のｔａｎδをそれぞれ１００とした指数で示した。指数が小さいほどｔａｎδが小さく、従って、発熱し難く、低発熱性に優れるため、タイヤとしての低燃費性能に優れることを示す。
【0057】
（３）耐摩耗性
未加硫のゴム組成物を１７０℃にて１５分間加熱することにより加硫して得られたゴムサンプルを用いた。ＪＩＳ Ｋ６２６４に準じて、ランボーン摩耗試験機を用いて、荷重３ｋｇ、スリップ率２０％、温度２３℃、落砂量２０ｇ／分で摩耗量を測定した。表１では比較例１、表２では比較例５、表３では比較例６、表４では比較例７、表５では比較例８についての摩耗量の逆数をそれぞれ１００とした指数で示した。指数が大きいほど摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れることを示す。
未加硫のゴム組成物を１７０℃にて１５分間加熱することにより加硫して得られたゴムサンプルを用いた。ＪＩＳ Ｋ６２６４に準じて、ランボーン摩耗試験機を用いて、荷重３ｋｇ、スリップ率２０％、温度２３℃、落砂量２０ｇ／分で摩耗量を測定した。表１では比較例１、表２では比較例５、表３では比較例６、表４では比較例７、表５では比較例８についての摩耗量の逆数をそれぞれ１００とした指数で示した。指数が大きいほど摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れることを示す。
【0058】
［第１実験例］
バンバリーミキサーを使用し、下記表１に示す配合（質量部）に従って、まず、第一混合段階で、ゴム成分に対し硫黄及び加硫促進剤を除く配合剤を添加し混練した（排出温度＝１６０℃）。次いで、得られた混練物に、最終混合段階で、硫黄と加硫促進剤を添加し混練して（排出温度＝９０℃）、ゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物について、ウェット性能、低発熱性、及び耐摩耗性を評価した。
バンバリーミキサーを使用し、下記表１に示す配合（質量部）に従って、まず、第一混合段階で、ゴム成分に対し硫黄及び加硫促進剤を除く配合剤を添加し混練した（排出温度＝１６０℃）。次いで、得られた混練物に、最終混合段階で、硫黄と加硫促進剤を添加し混練して（排出温度＝９０℃）、ゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物について、ウェット性能、低発熱性、及び耐摩耗性を評価した。
【0059】
【表1】
【0060】
結果は表１に示すとおりである。ゴム成分が天然ゴム単独でありかつシリカを相当量含む配合系において、石油樹脂を配合すると、比較例２に示されるように、ウェット性能は大幅に改善されたものの、低発熱性及び耐摩耗性が大きく悪化した。これは、天然ゴム主体の配合系に石油樹脂を添加した場合、シリカの凝集が起こるためと考えられる。
【0061】
これに対し、ポリテルペン樹脂（１）を規定量配合した実施例１～３であると、樹脂未配合の比較例１に対して、低発熱性を維持ないし改善しながら、ウェット性能が大幅に向上した。また耐摩耗性の低下も抑えられていた。一方、ポリテルペン樹脂（１）の配合量が少ない比較例３では、性能の改善効果はほとんどみられなかった。逆に、ポリテルペン樹脂（１）の配合量が多い比較例４では、ウェット性能には優れるものの、低発熱性及び耐摩耗性が低下した。
【0062】
［第２実験例］
下記表２に示す配合（質量部）に従い、その他は第１実験例と同様にしてゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物について、ウェット性能、低発熱性、及び耐摩耗性を評価した。結果は表２に示すとおりである。
下記表２に示す配合（質量部）に従い、その他は第１実験例と同様にしてゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物について、ウェット性能、低発熱性、及び耐摩耗性を評価した。結果は表２に示すとおりである。
【0063】
【表2】
【0064】
［第３実験例］
下記表３に示す配合（質量部）に従い、その他は第１実験例と同様にしてゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物について、ウェット性能、低発熱性、及び耐摩耗性を評価した。結果は表３に示すとおりである。
下記表３に示す配合（質量部）に従い、その他は第１実験例と同様にしてゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物について、ウェット性能、低発熱性、及び耐摩耗性を評価した。結果は表３に示すとおりである。
【0065】
【表3】
【0066】
［第４実験例］
下記表４に示す配合（質量部）に従い、その他は第１実験例と同様にしてゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物について、ウェット性能、低発熱性、及び耐摩耗性を評価した。結果は表４に示すとおりである。
下記表４に示す配合（質量部）に従い、その他は第１実験例と同様にしてゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物について、ウェット性能、低発熱性、及び耐摩耗性を評価した。結果は表４に示すとおりである。
【0067】
【表4】
【0068】
［第５実験例］
下記表５に示す配合（質量部）に従い、その他は第１実験例と同様にしてゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物について、ウェット性能、低発熱性、及び耐摩耗性を評価した。結果は表５に示すとおりである。
下記表５に示す配合（質量部）に従い、その他は第１実験例と同様にしてゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物について、ウェット性能、低発熱性、及び耐摩耗性を評価した。結果は表５に示すとおりである。
【0069】
【表5】
【0070】
表２～４に示されるように、天然ゴム／スチレンブタジエンゴム、及び天然ゴム／ブタジエンゴムの配合系においても、天然ゴム単独の配合系と同様、ポリテルペン樹脂（１）あるいはポリテルペン樹脂（２）を配合した実施例４～６であると、石油樹脂を配合した比較例５～７に比べて、ウェット性能と低発熱性の双方を改善することができ、耐摩耗性にも優れていた。
【0071】
一方、表５に示されるように、ゴム成分中の天然ゴムの比率が少ない配合系では、ポリテルペン樹脂（１）を配合した比較例９は、石油樹脂を配合した比較例８に対して、ウェット性能及び低発熱性が悪化した。これは、天然ゴムの比率が低い配合系ではゴム成分へのポリテルペン樹脂（１）の相溶性が低下するためであると考えられる。
【0072】
なお、明細書に記載の種々の数値範囲は、それぞれそれらの上限値と下限値を任意に組み合わせることができ、それら全ての組み合わせが好ましい数値範囲として本明細書に記載されているものとする。また、「Ｘ～Ｙ」との数値範囲の記載は、Ｘ以上Ｙ以下を意味する。
【0073】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその省略、置き換え、変更などは、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。