タイヤトレッド用ゴム組成物
【課題】特定の溶液重合ＳＢＲと活性酸化亜鉛の所定量を配合することにより、耐摩耗性を確保しながら、ウェット性能、低燃費性及び粘度の低減化（混合加工性）を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。
【解決手段】Ｍｗ＝８００，０００以上、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．０以上の溶液重合ＳＢＲを３０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、全補強性充填剤３０〜１５０重量部のうち、平均粒子径０．０５〜０．２０μｍ、ＢＥＴ比表面積５０〜１５０ｍ2／ｇの活性酸化亜鉛５〜３５重量部を配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
【解決手段】Ｍｗ＝８００，０００以上、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．０以上の溶液重合ＳＢＲを３０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、全補強性充填剤３０〜１５０重量部のうち、平均粒子径０．０５〜０．２０μｍ、ＢＥＴ比表面積５０〜１５０ｍ2／ｇの活性酸化亜鉛５〜３５重量部を配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
【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に関し、更に詳細には、特定の溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（溶液重合ＳＢＲ）と活性酸化亜鉛を配合することにより、耐摩耗性を確保しながら、ウェット性能、低燃費性及び粘度の低減（混合加工性）を図ったタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、多くの乗用車用タイヤでは、ウェット操縦安定性や低転がり抵抗性を向上させるために、そのトレッド部にシリカを配合することが一般的である。しかしながら、これら特性の更なる改良や、シリカ配合による加工時のコンパウンド粘度の低減化など、性能面、加工面での改善が絶えず要求されている。
【０００３】
下記の特許文献１には、ジエン系ゴム組成物に比表面積が１０ｍ2／ｇ以上の酸化亜鉛（活性酸化亜鉛）を０．１〜２０重量部配合することによって、グリップ性能を維持しながら、低転がり抵抗性と耐摩耗性を高度に両立させたゴム組成物が提案され、また、特許文献２には、天然ゴムとガラス転移温度が−７０℃以下であるジエン系ゴムを含むゴム組成物に、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積が２０ｍ2／ｇ以上の高比表面積酸化亜鉛（活性酸化亜鉛）を１〜３０重量部配合することによって、耐摩耗性を損なわずに、氷上性能を向上させたスタッドレスタイヤが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５５５０５号公報
【特許文献２】特開２００２−２６５６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では、特定の溶液重合ＳＢＲと活性酸化亜鉛の所定量を配合することにより、耐摩耗性を確保しながら、ウェット性能、低燃費性及び粘度の低減化（混合加工性）を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物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】
【０００６】
本発明によれば、Ｍｗ＝８００，０００以上、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．０以上の溶液重合ＳＢＲを３０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、全補強性充填剤３０〜１５０重量部のうち、平均粒子径０．０５〜０．２０μｍ、ＢＥＴ比表面積５０〜１５０ｍ2／ｇの活性酸化亜鉛５〜３５重量部を配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では、高分子量でかつ分子量分布の広い溶液重合ＳＢＲを所定量含むジエン系ゴムに対して活性酸化亜鉛を所定量配合すると、ゴムマトリクスの強度が確保されることから、耐摩耗性が向上し、また、活性酸化亜鉛の分散が促進されることから、ウェット性能、低転がり抵抗性及び粘度低下といった効果の向上も図られることを見出したものである。
【０００８】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に用いられるゴム成分としては、ジエン系ゴム１００重量部中に、Ｍｗ＝８００，０００以上、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．０以上の溶液重合ＳＢＲを少なくとも３０重量部以上含むジエン系ゴム組成物が使用される。ここで、Ｍｗは重量平均分子量、Ｍｎは数平均分子量をそれぞれ示す。当該分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）の選定は、得られるゴム組成物の耐摩耗性と強度の観点から行った。当該ジエン系ゴム成分は、その全量が前記特定の溶液重合ＳＢＲであってもよい。当該ジエン系ゴムに含まれる特定の溶液重合ＳＢＲが３０重量部以下であると、所期の効果が得られないので好ましくない。
【０００９】
本発明における前記特定の溶液重合ＳＢＲを除くジエン系ゴム成分としては、かかるタイヤトレッド部に一般に使われるジエン系ゴム、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−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、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムなどが使用できる。これらのジエン系ゴムは単独で、あるいは二種以上のブレンドゴムとして適宜使用されてもよい。
【００１０】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物において、前記した特定の溶液重合ＳＢＲと併用して用いられる活性酸化亜鉛には、得られるゴム組成物の耐摩耗性と凝集性の観点から、その平均粒子径が０．０５〜０．２０μｍで、ＢＥＴ比表面積が５０〜１５０ｍ2／ｇである特定の活性酸化亜鉛が選定、使用され、当該活性酸化亜鉛の配合量としては、前記ジエン系ゴム１００重量部に対して５〜３５重量部の量で配合、使用される。この配合量が５重量部未満では、所期の効果が得られず、また、３５重量部を超えると、強度及び摩耗性が低下するので好ましくない。
【００１１】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、更に、カーボンブラック及びシリカなどの補強剤、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、シランカップリング剤、各種オイル、老化防止剤、充填材、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、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。
【実施例】
【００１２】
以下、実施例及び比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００１３】
サンプルの調製
表１及び２に示す配合（重量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーを用いて５分間混練し、１５０℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。得られたゴム組成物の一部を用いて、以下のムーニー粘度試験に供した。次いで、残余のゴム組成物を所定の金型中で、１６０℃下、３０分間加硫して、加硫ゴムシートを作製し、以下のウェット性能、転がり抵抗及び耐摩耗性試験に供した。
【００１４】
試験方法
１）粘度（ムーニー粘度）： ＪＩＳ ６３００に準拠して、ムーニー粘度計にてＬ型ロータ（３８.１ｍｍ径、５.５ｍｍ厚）を使用し、予熱時間１分、ロータの回転時間４分、１００℃、２ｒｐｍの条件で測定した。表１は比較例１を１００とする指数、表２は比較例５を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、粘度が低く、加工性が良好であることを示す。
２）ウェット性能（ｔａｎδ（０℃））：（株）上島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で、ｔａｎδ（０℃）を測定した。表１は比較例１を１００とする指数、表２は比較例５を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、ウェット性能が優れていることを示す。
３）転がり抵抗（ｔａｎδ（６０℃））：（株）上島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で、ｔａｎδ（６０℃）を測定した。表１は比較例１を１００とする指数、表２は比較例５を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、転がり抵抗に優れていることを示す。
４）耐摩耗性（ランボーン摩耗）： ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠して、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を使用し、室温、スリップ率５０％、荷重１５Ｎの条件で摩耗損失体積を測定した。表１は比較例１を１００とする指数、表２は比較例５を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
【００１５】
実施例１〜３及び比較例１〜６
結果を、表１及び２に示す。
【表１】
【表２】
【００１６】
表１及び２によれば、本発明による特定の溶液重合ＳＢＲ及び活性酸化亜鉛を所定量配合した本発明のゴム組成物では、加工粘度が低下し、ウェット性能、転がり抵抗及び耐摩耗性が向上していることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
よって、本発明のゴム組成物は、これをタイヤトレッド用ゴム組成物として使用すれば有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、更に詳細には、特定の溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（溶液重合ＳＢＲ）と活性酸化亜鉛を配合することにより、耐摩耗性を確保しながら、ウェット性能、低燃費性及び粘度の低減（混合加工性）を図ったタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、多くの乗用車用タイヤでは、ウェット操縦安定性や低転がり抵抗性を向上させるために、そのトレッド部にシリカを配合することが一般的である。しかしながら、これら特性の更なる改良や、シリカ配合による加工時のコンパウンド粘度の低減化など、性能面、加工面での改善が絶えず要求されている。
【０００３】
下記の特許文献１には、ジエン系ゴム組成物に比表面積が１０ｍ2／ｇ以上の酸化亜鉛（活性酸化亜鉛）を０．１〜２０重量部配合することによって、グリップ性能を維持しながら、低転がり抵抗性と耐摩耗性を高度に両立させたゴム組成物が提案され、また、特許文献２には、天然ゴムとガラス転移温度が−７０℃以下であるジエン系ゴムを含むゴム組成物に、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積が２０ｍ2／ｇ以上の高比表面積酸化亜鉛（活性酸化亜鉛）を１〜３０重量部配合することによって、耐摩耗性を損なわずに、氷上性能を向上させたスタッドレスタイヤが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５５５０５号公報
【特許文献２】特開２００２−２６５６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では、特定の溶液重合ＳＢＲと活性酸化亜鉛の所定量を配合することにより、耐摩耗性を確保しながら、ウェット性能、低燃費性及び粘度の低減化（混合加工性）を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物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】
【０００６】
本発明によれば、Ｍｗ＝８００，０００以上、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．０以上の溶液重合ＳＢＲを３０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、全補強性充填剤３０〜１５０重量部のうち、平均粒子径０．０５〜０．２０μｍ、ＢＥＴ比表面積５０〜１５０ｍ2／ｇの活性酸化亜鉛５〜３５重量部を配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では、高分子量でかつ分子量分布の広い溶液重合ＳＢＲを所定量含むジエン系ゴムに対して活性酸化亜鉛を所定量配合すると、ゴムマトリクスの強度が確保されることから、耐摩耗性が向上し、また、活性酸化亜鉛の分散が促進されることから、ウェット性能、低転がり抵抗性及び粘度低下といった効果の向上も図られることを見出したものである。
【０００８】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に用いられるゴム成分としては、ジエン系ゴム１００重量部中に、Ｍｗ＝８００，０００以上、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．０以上の溶液重合ＳＢＲを少なくとも３０重量部以上含むジエン系ゴム組成物が使用される。ここで、Ｍｗは重量平均分子量、Ｍｎは数平均分子量をそれぞれ示す。当該分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）の選定は、得られるゴム組成物の耐摩耗性と強度の観点から行った。当該ジエン系ゴム成分は、その全量が前記特定の溶液重合ＳＢＲであってもよい。当該ジエン系ゴムに含まれる特定の溶液重合ＳＢＲが３０重量部以下であると、所期の効果が得られないので好ましくない。
【０００９】
本発明における前記特定の溶液重合ＳＢＲを除くジエン系ゴム成分としては、かかるタイヤトレッド部に一般に使われるジエン系ゴム、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−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、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムなどが使用できる。これらのジエン系ゴムは単独で、あるいは二種以上のブレンドゴムとして適宜使用されてもよい。
【００１０】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物において、前記した特定の溶液重合ＳＢＲと併用して用いられる活性酸化亜鉛には、得られるゴム組成物の耐摩耗性と凝集性の観点から、その平均粒子径が０．０５〜０．２０μｍで、ＢＥＴ比表面積が５０〜１５０ｍ2／ｇである特定の活性酸化亜鉛が選定、使用され、当該活性酸化亜鉛の配合量としては、前記ジエン系ゴム１００重量部に対して５〜３５重量部の量で配合、使用される。この配合量が５重量部未満では、所期の効果が得られず、また、３５重量部を超えると、強度及び摩耗性が低下するので好ましくない。
【００１１】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、更に、カーボンブラック及びシリカなどの補強剤、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、シランカップリング剤、各種オイル、老化防止剤、充填材、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、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。
【実施例】
【００１２】
以下、実施例及び比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００１３】
サンプルの調製
表１及び２に示す配合（重量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーを用いて５分間混練し、１５０℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。得られたゴム組成物の一部を用いて、以下のムーニー粘度試験に供した。次いで、残余のゴム組成物を所定の金型中で、１６０℃下、３０分間加硫して、加硫ゴムシートを作製し、以下のウェット性能、転がり抵抗及び耐摩耗性試験に供した。
【００１４】
試験方法
１）粘度（ムーニー粘度）： ＪＩＳ ６３００に準拠して、ムーニー粘度計にてＬ型ロータ（３８.１ｍｍ径、５.５ｍｍ厚）を使用し、予熱時間１分、ロータの回転時間４分、１００℃、２ｒｐｍの条件で測定した。表１は比較例１を１００とする指数、表２は比較例５を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、粘度が低く、加工性が良好であることを示す。
２）ウェット性能（ｔａｎδ（０℃））：（株）上島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で、ｔａｎδ（０℃）を測定した。表１は比較例１を１００とする指数、表２は比較例５を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、ウェット性能が優れていることを示す。
３）転がり抵抗（ｔａｎδ（６０℃））：（株）上島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で、ｔａｎδ（６０℃）を測定した。表１は比較例１を１００とする指数、表２は比較例５を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、転がり抵抗に優れていることを示す。
４）耐摩耗性（ランボーン摩耗）： ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠して、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を使用し、室温、スリップ率５０％、荷重１５Ｎの条件で摩耗損失体積を測定した。表１は比較例１を１００とする指数、表２は比較例５を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
【００１５】
実施例１〜３及び比較例１〜６
結果を、表１及び２に示す。
【表１】
【表２】
【００１６】
表１及び２によれば、本発明による特定の溶液重合ＳＢＲ及び活性酸化亜鉛を所定量配合した本発明のゴム組成物では、加工粘度が低下し、ウェット性能、転がり抵抗及び耐摩耗性が向上していることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
よって、本発明のゴム組成物は、これをタイヤトレッド用ゴム組成物として使用すれば有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｗ＝８００，０００以上、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．０以上の溶液重合ＳＢＲを３０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、全補強性充填剤３０〜１５０重量部のうち、平均粒子径０．０５〜０．２０μｍ、ＢＥＴ比表面積５０〜１５０ｍ2／ｇの活性酸化亜鉛５〜３５重量部を配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
【請求項１】
Ｍｗ＝８００，０００以上、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．０以上の溶液重合ＳＢＲを３０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、全補強性充填剤３０〜１５０重量部のうち、平均粒子径０．０５〜０．２０μｍ、ＢＥＴ比表面積５０〜１５０ｍ2／ｇの活性酸化亜鉛５〜３５重量部を配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
【公開番号】特開２００８−１９３３４（Ｐ２００８−１９３３４Ａ）
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９１７３９（Ｐ２００６−１９１７３９）
【出願日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
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