特許 7235086 タイヤ用ゴム組成物およびタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-28

(45)【発行日】2023-03-08

(54)【発明の名称】タイヤ用ゴム組成物およびタイヤ

(51)【国際特許分類】

   C08L 9/06 20060101AFI20230301BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20230301BHJP

   C08K 3/22 20060101ALI20230301BHJP

   C08L 45/00 20060101ALI20230301BHJP

   C08K 5/548 20060101ALI20230301BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20230301BHJP

【ＦＩ】

C08L9/06

C08K3/36

C08K3/22

C08L45/00

C08K5/548

B60C1/00 Z

B60C1/00 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021156326

(22)【出願日】2021-09-27

【審査請求日】2022-07-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089875

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 茂

(72)【発明者】

【氏名】土方 健介

【審査官】横山 法緒

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１４３２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０８８６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３１７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１２５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０１１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３１６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１４４９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｌ １／００－１０１／１４

Ｃ０８Ｋ ３／００－１３／０８

Ｂ６０Ｃ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スチレン量が３０質量％以上であり、かつ２３℃で固体であるスチレン－ブタジエン共重合体ゴム１００質量部からなるジエン系ゴム１００質量部に対し、
窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡが１００～３００ｍ^２／ｇであり、かつ窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積の値が１．１０以下のシリカを１４０～３００質量部、
水酸化アルミニウムを１５質量部以上、
ビニル量が５０質量％以上であり、かつ２３℃で液体である未変性の液状スチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５質量部以上、かつ
軟化点が６０～１８０℃の粘着付与樹脂を１５質量部以上
配合してなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。

【請求項2】

前記粘着付与樹脂が、インデンを３０質量％以上含む芳香族系の石油樹脂を含む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3】

さらに、テルペン樹脂を含む可塑剤を５質量部以上配合してなることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。

【請求項4】

前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムの重量平均分子量が、１０×１０^５ｇ／ｍоｌ以上であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。

【請求項5】

前記スチレン－ブタジエン共重合体ゴムが、質量比としてスチレン量＞ビニル量であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。

【請求項6】

前記シリカに対し、さらにシランカップリング剤を２～２０質量％配合してなり、
前記シランカップリング剤が、下記（２）の組成式で表されることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
（Ａ）_a（Ｂ）_b（Ｃ）_c（Ｄ）_d（Ｒ１）_eＳｉＯ_{(4-2a-b-c-d-e)/2} （２）
（式（２）中、Ａはスルフィド基を含有する２価の有機基、Ｂは炭素数５～１０の１価の炭化水素基、Ｃは加水分解性基、Ｄはメルカプト基を含有する有機基、Ｒ１は炭素数１～４の１価の炭化水素基を表し、０≦ａ＜１、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜３、０≦ｄ＜１、０≦ｅ＜２、かつ０＜２ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＜４の関係を満たす。）

【請求項7】

請求項１～６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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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り、詳しくは、ウェットグリップ性能および耐摩耗性に優れ、かつ熱ダレ性能にも優れ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。

【背景技術】

【0002】

一般に、競技用の空気入りタイヤでは、ドライ路面走行用タイヤとウェット路面走行用タイヤとが用意され、走行時の天候および路面の状態に応じそれぞれ最適のタイヤを選択するようにしている。ここでウェット路面走行用の競技用タイヤとしては、ウェットグリップ性能を高めるために、シリカの多量配合や水酸化アルミニウムの配合がなされている（例えば特許文献１参照）。しかし、上記無機フィラーを多量配合すると耐摩耗性が悪化するという問題点がある。一方、樹脂の多量配合によりウェットグリップ性能の向上が図られているが、樹脂の多量配合では長時間走行したときの熱ダレ性が悪化してしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許５８２７５４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって本発明の目的は、ウェットグリップ性能および耐摩耗性に優れ、かつ熱ダレ性能にも優れ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。

【課題を解決するための手段】

【0005】

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シリカを特定量で配合するとともに、さらに水酸化アルミニウム、液状スチレン－ブタジエン共重合体ゴムおよび粘着付与尾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。

【0006】

すなわち本発明は、スチレン量が３０質量％以上であるスチレン－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Ｎ_２ＳＡが１００～３００ｍ^２／ｇであり、かつ窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積の値が１．１０以下のシリカを１４０～３００質量部、水酸化アルミニウムを１５質量部以上、ビニル量が５０質量％以上であり、かつ未変性の液状スチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５質量部以上、かつ軟化点が６０～１８０℃の粘着付与樹脂を１５質量部以上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。

【発明の効果】

【0007】

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、スチレン量が３０質量％以上であるスチレン－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Ｎ_２ＳＡが１００～３００ｍ^２／ｇであり、かつ窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積の値が１．１０以下のシリカを１４０～３００質量部、水酸化アルミニウムを１５質量部以上、ビニル量が５０質量％以上であり、かつ未変性の液状スチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５質量部以上、かつ軟化点が６０～１８０℃の粘着付与樹脂を１５質量部以上配合してなることを特徴としているので、ウェットグリップ性能および耐摩耗性に優れ、かつ熱ダレ性能にも優れ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。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

【0009】

（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、例えば競技用途である場合は気温、天候等の諸条件を適宜勘案して定めればよいが、例えば７０質量部以上、好ましくは８５質量部以上、さらに好ましくは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。

【0010】

また、本発明で使用されるＳＢＲは、スチレン量が３０質量％以上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、タイヤのウェットグリップ性能、耐摩耗性および熱ダレ性能を高めることができる。さらに好ましい該スチレン量は、３３～５０質量％である。

【0011】

また、本発明で使用されるＳＢＲは、重量平均分子量が、１０×１０^５ｇ／ｍоｌ以上であることが好ましい。この重量平均分子量を満たすことにより、耐摩耗性が向上する。さらに好ましいＳＢＲの重量平均分子量は、１０×１０^５ｇ／ｍоｌ以上２０×１０^５ｇ／ｍоｌ以下である。

【0012】

また、本発明で使用されるＳＢＲは、質量比としてスチレン量＞ビニル量であることが好ましい。この条件を満たすことにより、Ｔｇを確保しつつ硬度が上昇し、耐摩耗性を向上させる効果がある。

【0013】

（シリカ）
本発明で使用するシリカは、窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡが１００～３００ｍ^２／ｇであり、かつ窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積の値が１．１０以下である（以下特定シリカと言うことがある）。
シリカのＮ_２ＳＡが１００ｍ^２／ｇ未満であると、硬度および破断強度が低下するため、操縦安定性および耐摩耗性が悪化する。
またシリカのＮ_２ＳＡが３００ｍ^２／ｇを超えると、粘度が高くなりすぎ、加工が困難になる。
本発明で使用するシリカのさらに好ましいＮ_２ＳＡは、１３０～２７０ｍ^２／ｇである。
なおＮ_２ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ６２１７－２に準拠して測定するものとする。

【0014】

また、本発明で使用するシリカは、窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積の値が１．１０以下である。前記窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積の値は、シリカの表面細孔の状態を表している。窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積の値が１．１０以下であると、シリカの表面細孔が少ない状態であり、該表面細孔にＳＢＲが入りにくくなり、シリカの分散性およびＳＢＲとの相互作用が高まり、本発明の効果が向上する。
前記窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積の値は、１．０８～０．９０が好ましい。
なお、シリカのＣＴＡＢ比表面積は、ＩＳＯ５７９４／１に準拠して測定される。

【0015】

（水酸化アルミニウム）
本発明で使用される水酸化アルミニウムは、その粒度分布等の条件をとくに制限するものではなく、公知のものの中から適宜選択することができる。例えば市販品として日本軽金属株式会社製ＢＦ０１３等が挙げられる。
また、本発明の効果向上の観点から、水酸化アルミニウムのＢＥＴ比表面積は、１０ｍ^２／ｇ以下が好ましく、１～８ｍ^２／ｇがさらに好ましい。ＢＥＴ比表面積は、ＩＳＯ５７９４／１に準拠して測定される。

【0016】

（液状スチレン－ブタジエン共重合体）
本発明のゴム組成物は、その効果をさらに向上させるため、液状スチレン－ブタジエン共重合体（液状ＳＢＲ）を配合することができる。
液状ＳＢＲは、ビニル量が５０質量％以上（好ましくは５０～９０質量％）であり、かつ未変性であるものが好ましい。また液状ＳＢＲは、重量平均分子量が２０００～４００００であり、好ましくは３０００～２００００のものを使用することができる。なお、本発明で言う重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で分析されるポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。このような液状ＳＢＲを採用することにより、ジエン系ゴムのＳＢＲとの相互作用が高まり、本発明の効果、とくに耐摩耗性が向上する。なお、本発明で使用される液状ＳＢＲは、２３℃で液体である。したがって、この温度では固体である前記ジエン系ゴムとは区別される。

【0017】

（粘着付与樹脂）
本発明のゴム組成物は、その効果をさらに向上させるため、粘着付与樹脂を配合することができる。
本発明に使用される粘着付与樹脂は特に制限されないが、その具体例としては、フェノール系樹脂（例えば、フェノール樹脂、フェノール・アセチレン樹脂、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂）、クマロン系樹脂（例えば、クマロン樹脂、クマロン・インデン樹脂、クマロン・インデン・スチレン樹脂）、テルペン系樹脂（例えば、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂（芳香族変性テルペン樹脂等）、テルペンフェノール樹脂）、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ロジン系樹脂（例えば、ロジン、ロジンエステル、水素添加ロジン誘導体）、水添テルペン樹脂）、石油樹脂（例えば、ジシクロペンタジン樹脂等のＣ５系石油樹脂、Ｃ９系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、Ｃ５／Ｃ９共重合系石油樹脂）、キシレン系樹脂（例えば、キシレン樹脂、キシレン・アセチレン樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂）、α－ピネン樹脂、脂肪族飽和炭化水素樹脂等が挙げられる。中でも、本発明の効果等がより優れる理由から、Ｃ９系石油樹脂、フェノール系樹脂、クマロンインデン樹脂、テルペン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ロジン系樹脂およびジシクロペンタジエン樹脂から選択された１種以上であることが好ましく、tanδ（０℃）を高めウェットグリップ性能を向上させるという観点から、インデンを３０質量％以上含む芳香族系の石油樹脂がさらに好ましい。

【0018】

前記粘着付与樹脂の軟化点は、本発明の効果がより優れる理由から、６０～１８０℃であることが好ましい。
なお、上記軟化点は、ＪＩＳ Ｋ６２２０－１に準拠して測定したものとする。

【0019】

（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、特定シリカを１４０～３００質量部、水酸化アルミニウムを１５質量部以上、ビニル量が５０質量％以上であり、かつ未変性の液状スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（液状ＳＢＲ）を５質量部以上、かつ軟化点が６０～１８０℃の粘着付与樹脂を１５質量部以上配合してなることを特徴とする。
前記特定シリカの配合量が１４０質量部未満であると、硬度が低下して操縦安定性が悪化し、逆に３００質量部を超えると加工性および操縦安定性が低下する。
前記水酸化アルミニウムの配合量が１５質量部未満であると、ウェットグリップ性能を向上させることができない。
前記液状ＳＢＲの配合量が５質量部未満であると添加量が少なすぎて本発明の効果を奏することができない。
前記粘着付与樹脂の配合量が１５質量部未満であると添加量が少なすぎて本発明の効果を奏することができない。

【0020】

本発明のゴム組成物において、前記特定シリカの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、１６０～２８０質量部であることが好ましく、１７０～２６０質量部であることがさらに好ましい。
前記水酸化アルミニウムの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、１０～８０質量部であることが好ましく、２０～７０質量部であることがさらに好ましい。
前記液状ＳＢＲの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、５～５０質量部であることが好ましく、１０～４０質量部であることがさらに好ましい。
前記粘着付与樹脂の配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、２５～７０質量部であることがさらに好ましく、３０～６０質量部であることがとくに好ましい。

【0021】

本発明のゴム組成物は、前記シリカに対し、さらにシランカップリング剤を２～２０質量％、好ましくは５～１６質量％配合してなり、前記シランカップリング剤が、下記（２）の組成式で表されるものであれば、ウェットグリップ性能、耐摩耗性および熱ダレ性をさらに改善することができる。
（Ａ）_a（Ｂ）_b（Ｃ）_c（Ｄ）_d（Ｒ１）_eＳｉＯ_{(4-2a-b-c-d-e)/2} （２）
（式（２）中、Ａはスルフィド基を含有する２価の有機基、Ｂは炭素数５～１０の１価の炭化水素基、Ｃは加水分解性基、Ｄはメルカプト基を含有する有機基、Ｒ１は炭素数１～４の１価の炭化水素基を表し、０≦ａ＜１、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜３、０≦ｄ＜１、０≦ｅ＜２、かつ０＜２ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＜４の関係を満たす。）

【0022】

式（２）で表されるシランカップリング剤（ポリシロキサン）およびその製造方法は、例えば国際公開ＷＯ２０１４／００２７５０号パンフレットに開示され、公知である。

【0023】

上記式（２）中、Ａはスルフィド基を含有する２価の有機基を表す。なかでも、下記式（１２）で表される基であることが好ましい。
^＊－（ＣＨ₂）_n－Ｓ_x－（ＣＨ₂）_n－^＊ （１２）
上記式（１２）中、ｎは１～１０の整数を表し、なかでも、２～４の整数であることが好ましい。
上記式（１２）中、ｘは１～６の整数を表し、なかでも、２～４の整数であることが好ましい。
上記式（１２）中、＊は、結合位置を示す。
上記式（１２）で表される基の具体例としては、例えば、^＊－ＣＨ₂－Ｓ₂－ＣＨ₂－^＊、^＊－Ｃ₂Ｈ₄－Ｓ₂－Ｃ₂Ｈ₄－^＊、^＊－Ｃ₃Ｈ₆－Ｓ₂－Ｃ₃Ｈ₆－^＊、^＊－Ｃ₄Ｈ₈－Ｓ₂－Ｃ₄Ｈ₈－^＊、^＊－ＣＨ₂－Ｓ₄－ＣＨ₂－^＊、^＊－Ｃ₂Ｈ₄－Ｓ₄－Ｃ₂Ｈ₄－^＊、^＊－Ｃ₃Ｈ₆－Ｓ₄－Ｃ₃Ｈ₆－^＊、^＊－Ｃ₄Ｈ₈－Ｓ₄－Ｃ₄Ｈ₈－^＊などが挙げられる。

【0024】

上記式（２）中、Ｂは炭素数５～２０の１価の炭化水素基を表し、その具体例としては、例えば、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられる。Ｂは炭素数５～１０の１価の炭化水素基であることが好ましい。

【0025】

上記式（２）中、Ｃは加水分解性基を表し、その具体例としては、例えば、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。なかでも、下記式（１３）で表される基であることが好ましい。
^＊－ＯＲ² （１３）
上記式（１３）中、Ｒ²は炭素数１～２０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、炭素数６～１０のアラルキル基（アリールアルキル基）または炭素数２～１０のアルケニル基を表し、なかでも、炭素数１～５のアルキル基であることが好ましい。上記炭素数１～２０のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、オクタデシル基などが挙げられる。上記炭素数６～１０のアリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、トリル基などが挙げられる。上記炭素数６～１０のアラルキル基の具体例としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基などが挙げられる。上記炭素数２～１０のアルケニル基の具体例としては、例えば、ビニル基、プロぺニル基、ペンテニル基などが挙げられる。
上記式（１３）中、＊は、結合位置を示す。

【0026】

上記式（２）中、Ｄはメルカプト基を含有する有機基を表す。なかでも、下記式（１４）で表される基であることが好ましい。
^＊－（ＣＨ₂）_m－ＳＨ （１４）
上記式（１４）中、ｍは１～１０の整数を表し、なかでも、１～５の整数であることが好ましい。
上記式（１４）中、＊は、結合位置を示す。
上記式（１４）で表される基の具体例としては、^＊－ＣＨ₂ＳＨ、^＊－Ｃ₂Ｈ₄ＳＨ、^＊－Ｃ₃Ｈ₆ＳＨ、^＊－Ｃ₄Ｈ₈ＳＨ、^＊－Ｃ₅Ｈ₁₀ＳＨ、^＊－Ｃ₆Ｈ₁₂ＳＨ、^＊－Ｃ₇Ｈ₁₄ＳＨ、^＊－Ｃ₈Ｈ₁₆ＳＨ、^＊－Ｃ₉Ｈ₁₈ＳＨ、^＊－Ｃ₁₀Ｈ₂₀ＳＨが挙げられる。

【0027】

上記式（２）中、Ｒ１は炭素数１～４の１価の炭化水素基を表す。

【0028】

上記式（２）中、０≦ａ＜１、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜３、０≦ｄ＜１、０≦ｅ＜２、かつ０＜２ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＜４の関係を満たす。

【0029】

上記式（２）中、ａは、本発明の効果が向上するという理由から、０＜ａ≦０．５０であることが好ましい。
上記式（２）中、ｂは、本発明の効果が向上するという理由から、０＜ｂであることが好ましく、０．１０≦ｂ≦０．８９であることがより好ましい。
上記式（２）中、ｃは、本発明の効果が向上するという理由から、１．２≦ｃ≦２．０であることが好ましい。
上記式（２）中、ｄは、本発明の効果が向上するという理由から、０．１≦ｄ≦０．８であることが好ましい。

【0030】

上記ポリシロキサンの重量平均分子量は、本発明の効果が向上するという理由から、５００～２３００であるのが好ましく、６００～１５００であるのがより好ましい。本発明における上記ポリシロキサンの分子量は、トルエンを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によりポリスチレン換算で求めたものである。
上記ポリシロキサンの酢酸／ヨウ化カリウム／ヨウ素酸カリウム添加－チオ硫酸ナトリウム溶液滴定法によるメルカプト当量は、加硫反応性に優れるという観点から、５５０～７００ｇ／ｍｏｌであるのが好ましく、６００～６５０ｇ／ｍｏｌであるのがより好ましい。

【0031】

上記ポリシロキサンは、本発明の効果が向上するという理由から、シロキサン単位（－Ｓｉ－Ｏ－）を２～５０個有するものであることが好ましい。

【0032】

なお、上記ポリシロキサンの骨格には、ケイ素原子以外の金属（例えば、Ｓｎ、Ｔｉ、Ａｌ）は存在しない。

【0033】

上記ポリシロキサンの製造方法は公知であり、例えば国際公開ＷＯ２０１４／００２７５０号パンフレットに開示された方法にしたがって製造することができる。

【0034】

（その他成分）
本発明におけるゴム組成物には、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；カーボンブラック、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。

【0035】

なお、可塑剤を配合する場合、本発明の効果向上の観点から、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、テルペン樹脂を含む可塑剤を５質量部以上、好ましくは１５～６０質量部配合するのが好ましい。テルペン樹脂を含む可塑剤は、市販されているものを利用でき、例えばヤスハラケミカル株式会社製ＰＸ３００Ｎ等が挙げられる。

【0036】

本発明のゴム組成物は、ウェットグリップ性能および耐摩耗性に優れ、かつ熱ダレ性能にも優れることから、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。

【実施例】

【0037】

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。

【0038】

変性液状SBRの製造方法
リチウムジメチルアミドを開始剤とし、スチレンと１，３ブタジエンよりアニオン重合で合成された溶液重合スチレンブタジエンゴムの重合活性末端に、メチルトリエトキシシランを変性剤として反応させることで、末端変性した変性液状ＳＢＲを得た。

【0039】

標準例、実施例１～６および比較例１～５
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、前記ゴム組成物をトレッド部に使用し、加硫することによりタイヤサイズが２２５／４０Ｒ１８の空気入りタイヤを製作し、下記評価を行った。

【0040】

ウェットグリップ性能：得られた空気入りタイヤをリムサイズ１７×８Ｊのホイールに組付け、国産２リットルクラスの試験車両に装着し、空気圧２４０ｋＰａの条件で、実車走行を湿潤路面または乾きかけの路面（道路の凸凹の頂点より下の水深）からなる１周１．２ｋｍのテストコース上で行い、１０周連続走行させたときの周回毎のラップタイムを計測し、最も速いラップタイムを結果とした。結果は、標準例１の値を１００として指数表示した。指数が大きいほど、ラップタイムが速く、ウェットグリップ性能に優れることを示す。

【0041】

耐熱ダレ性：上記ゴム組成物を用い、Ｍ３００（ＲＴ）／Ｍ３００（６０℃）を求めた。詳細には、ＪＩＳ Ｋ６２５１（３号ダンベル使用）に基づき室温（ＲＴ）または６０℃にて引張り試験を実施し、３００％変形モジュラス（Ｍ３００）を求めた。結果は、標準例の値を１００として指数表示した。指数が大きいほど温度依存性が低く、熱ダレ性能に優れることを示す。

【0042】

耐摩耗性：上記ゴム組成物を用い、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠し、引張試験にて破断伸びを室温で評価した。結果は標準例の値を１００として指数表示した。この指数が大きいほど破断強度に優れ、耐摩耗性に優れることを示す。

【0043】

結果を表１に示す。

【0044】

【表1】

【0045】

＊１：ＳＢＲ１（ＺＳエラストマー株式会社製 Nipol NS522（スチレン量＝３９質量％、ビニル量＝４２質量％、重量平均分子量＝８．４×１０^５ｇ／ｍоｌ、油展量＝ＳＢＲ１００質量部に対し３７．５質量部））
＊２：ＳＢＲ２（ＺＳエラストマー株式会社製 Nipol NS460（スチレン量＝２５質量％、ビニル量＝６３質量％、重量平均分子量＝９．５×１０^５ｇ／ｍоｌ、、油展量＝ＳＢＲ１００質量部に対し３７．５質量部））
＊３：ＳＢＲ３（ＪＳＲ株式会社製HP776（スチレン量＝３２質量％、ビニル量＝５６質量％、重量平均分子量＝１２．１×１０^５ｇ／ｍоｌ、油展量＝ＳＢＲ１００質量部に対し３７．５質量部））
＊４：ＳＢＲ４（LANXESS社製VSL2438-2（スチレン量＝３８質量％、ビニル量＝２４質量％、重量平均分子量＝１０．９×１０^５ｇ／ｍоｌ、油展量＝ＳＢＲ１００質量部に対し３７．５質量部））
＊５：シリカ１（Evonik社製VN3GR、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）＝１８１ｍ^２／ｇ、Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積＝１．１２）
＊６：シリカ２（Evonik社製Ultrasil 7000GR、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）＝１７１ｍ^２／ｇ、Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積＝１．０３）
＊７：シリカ３（Solvay社製Zeosil 1085GR（窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）＝８６ｍ^２／ｇ、Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積＝０．９９）
＊８：カーボンブラック（東海カーボン株式会社製シースト９（窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）＝１４２ｍ^２／ｇ、Ｎ_２ＳＡ／ＩＡ＝１．０２））
＊９：水酸化アルミニウム（日本軽金属株式会社製ＢＦ０１３）
＊１０：粘着付与樹脂１（三井化学株式会社製ＦＴＲ２１４０、芳香族系炭化水素樹脂、軟化点＝１３７℃、インデン含量＝０質量％）
＊１１：粘着付与樹脂２（ＥＮＥＯＳ株式会社製ネオポリマー１４０Ｓ、Ｃ９系石油樹脂、軟化点＝１４５℃、インデン含量＝４８質量％）
＊１２：シランカップリング剤１（Evonik社製Si69）
＊１３：シランカップリング剤２（国際公開ＷＯ２０１４／００２７５０号パンフレットに開示された製法により調製された、前記（２）の組成式を満たすシランカップリング剤。組成式＝（－Ｃ₃Ｈ₆－Ｓ₄－Ｃ₃Ｈ₆－）_0.083（－Ｃ₈Ｈ₁₇）_0.667（－ＯＣ₂Ｈ₅）_1.50（－Ｃ₃Ｈ₆ＳＨ）_0.167ＳｉＯ_0.75、平均分子量＝８６０）
＊１４：液状ＳＢＲ１（Cray Valley社製Ricon100、ビニル量＝７０質量％、未変性）
＊１５：液状ＳＢＲ２（Cray Valley社製Ricon184、ビニル量＝３０質量％、未変性）
＊１６：液状ＳＢＲ３（上記製造方法に基づいた変性液状SBR、ビニル量＝７０質量％、シラン変性）
＊１７：可塑剤１（シェルルブリカンツジャパン株式会社製エキストラクト４号Ｓ）
＊１８：可塑剤２（ヤスハラケミカル株式会社製ＰＸ３００Ｎ、テルペン樹脂からなる）
＊１９：ステアリン酸（日油株式会社製ビーズステアリン酸ＹＲ）
＊２０：酸化亜鉛（正同化学工業株式会社製酸化亜鉛３種）
＊２１：老化防止剤（フレキシス社製６ＰＰＤ）
＊２２：加硫促進剤１（三新化学工業株式会社製サンセラーＤ－Ｇ）
＊２３：加硫促進剤２（大内新興化学工業株式会社製ノクセラーＣＺ－Ｇ）
＊２４：硫黄（鶴見化学工業株式会社製金華印油入微粉硫黄）

【0046】

表１の結果から、各実施例のゴム組成物は、スチレン量が３０質量％以上であるスチレン－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Ｎ_２ＳＡが１００～３００ｍ^２／ｇであり、かつ窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積の値が１．１０以下のシリカを１４０～３００質量部、水酸化アルミニウムを１５質量部以上、ビニル量が５０質量％以上であり、かつ未変性の液状スチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５質量部以上、かつ軟化点が６０～１８０℃の粘着付与樹脂を１５質量部以上配合してなることを特徴としているので、ウェットグリップ性能および耐摩耗性に優れ、かつ熱ダレ性能にも優れる。
一方、比較例１は、シリカのＮ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積の値が１．１０を超えているので、耐摩耗性が悪化している。
比較例２は、シリカのＮ_２ＳＡが本発明で規定する下限未満であるので、耐摩耗性が低下した。
比較例３は、液状ＳＢＲのビニル量が本発明で規定する下限未満であるので、ウェットグリップ性能が低下した。
比較例４は、液状ＳＢＲがマレイン酸変性されているので、ウェットグリップ性能が低下した。
比較例５はＳＢＲのスチレン量が本発明で規定する下限未満であるので、耐熱ダレ性、耐摩耗性が低下した。

【要約】

【課題】競技用の空気入りタイヤには、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、熱ダレ性能を改善することが要求されている。
【解決手段】スチレン量が３０質量％以上であるＳＢＲを含むジエン系ゴム１００質量部に対し、Ｎ_２ＳＡが１００～３００ｍ^２／ｇであり、かつＮ_２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積の値が１．１０以下のシリカを１４０～３００質量部、水酸化アルミニウムを１５質量部以上、ビニル量が５０質量％以上であり、かつ未変性の液状スチレン－ブタジエン共重合体ゴムを５質量部以上、かつ軟化点が６０～１８０℃の粘着付与樹脂を１５質量部以上配合してなるタイヤ用ゴム組成物によって上記課題を解決した。
【選択図】なし