二輪車トレッド用ゴム組成物及び二輪車用タイヤ
【課題】グリップ性能と耐チャンキング性能を両立できる二輪車トレッド用ゴム組成物、及びこれを用いた二輪車用タイヤを提供する。
【解決手段】ゴム成分と、酸と、窒素化合物と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物と、粘着付与樹脂とを含む二輪車トレッド用ゴム組成物に関する。
【解決手段】ゴム成分と、酸と、窒素化合物と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物と、粘着付与樹脂とを含む二輪車トレッド用ゴム組成物に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪車トレッド用ゴム組成物、及びそれを用いた二輪車用タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、二輪車用タイヤ（特にモトクロス用）のトレッドゴムに関して、窒素化合物と酸を配合し、ヒステリシスロスを発生させ、さらにグリップ性能を向上させるために粘着付与樹脂を併用する方法が用いられてきた（例えば、特許文献１）。しかし、窒素化合物、酸、粘着付与樹脂を配合することにより、グリップ性能を向上させることはできるものの、耐チャンキング性能が低下してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６３１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記課題を解決し、グリップ性能と耐チャンキング性能を両立できる二輪車トレッド用ゴム組成物、及びこれを用いた二輪車用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】
【０００５】
本発明は、ゴム成分と、酸と、窒素化合物と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物と、粘着付与樹脂とを含む二輪車トレッド用ゴム組成物に関する。
【０００６】
上記ゴム成分として、天然ゴムと、ブタジエンゴム又はスチレンブタジエンゴムとを含むことが好ましい。
【０００７】
上記酸が、カルボン酸又はフェノール誘導体であることが好ましい。
【０００８】
上記窒素化合物が、イミダゾール類であることが好ましい。
【０００９】
上記ゴム成分１００質量部に対して、２０質量部以上のカーボンブラックを含むことが好ましい。
【００１０】
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いた二輪車用タイヤに関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ゴム成分と、酸と、窒素化合物と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物と、粘着付与樹脂とを含む二輪車トレッド用ゴム組成物であるので、グリップ性能を向上させたまま、耐チャンキング性能を向上させることができ、グリップ性能と耐チャンキング性能を両立させた二輪車用タイヤを提供できる。なお、チャンキングとは、タイヤのトレッドゴムにおけるゴム欠け、剥離をいう。耐チャンキング性能が高いほど、チャンキングを抑制できる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の二輪車トレッド用ゴム組成物は、ゴム成分と、酸と、窒素化合物と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物と、粘着付与樹脂とを含む。
【００１３】
本発明で使用できるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）等のジエン系ゴムを使用してもよい。これらジエン系ゴムは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、タイヤ用としての破壊特性とグリップ特性が良好であるという理由から、ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲが好ましく、ＮＲと、ＢＲ又はＳＢＲとを併用することがより好ましい。
【００１４】
ＮＲとしては、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００１５】
本発明のゴム組成物がＮＲを含有する場合、ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上である。５質量％未満であると、ＮＲが有する高い破壊特性が発現しないおそれがある。ＮＲの含有量は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。５０質量％を超えると、ｔａｎδが低下することで、グリップ性能が低下するおそれがある。
【００１６】
ＳＢＲとしては、特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）等を使用できる。
【００１７】
ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２５質量％以上、更に好ましくは３５質量％以上である。１０質量％未満であると、ｔａｎδが低く、高いグリップ性能が得られないおそれがある。また、上記スチレン含有量は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４５質量％以下である。５０質量％を超えると、常温でのゴム硬度が高すぎるため、グリップ性能を発揮できないおそれがある。
【００１８】
本発明のゴム組成物がＳＢＲを含有する場合、ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上である。３０質量％未満であると、ＳＢＲが有するグリップ特性が得られないおそれがある。ＳＢＲの含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下である。９０質量％を超えると、グリップ性能は良好であるが、破壊強度が充分に得られないおそれがある。
【００１９】
ＢＲとしては特に限定されず、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂ等の高シス含有量のＢＲ、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等のシンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するＢＲ等を使用できる。なかでも、耐摩耗性が良好であるという理由から、ＢＲのシス含量は９５質量％以上が好ましい。
【００２０】
本発明のゴム組成物がＢＲを含有する場合、ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上である。５質量％未満であると、耐摩耗性の向上が充分に得られないおそれがある。ＢＲの含有量は、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下である。３０質量％を超えると、ｔａｎδが低下することで、グリップ性能が低下するおそれがある。
【００２１】
本発明では、酸が使用される。酸としては、特に限定されず、例えば、カルボン酸、フェノール誘導体、スルホン酸等が挙げられる。なかでも、加硫特性に悪影響を与えにくいという理由から、カルボン酸、フェノール誘導体が好ましい。
【００２２】
カルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、オレイン酸などの脂肪族モノカルボン酸、コハク酸、マレイン酸などの脂肪族ジカルボン酸、安息香酸、安息香酸誘導体、ケイ皮酸、ナフトエ酸などの芳香族モノカルボン酸、フタル酸、無水フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの芳香族ポリカルボン酸が挙げられる。なかでも、芳香族モノカルボン酸が好ましく、安息香酸及び安息香酸誘導体がより好ましい。安息香酸誘導体としては、例えば、安息香酸に炭化水素基（アルキル基、アルコキシ基等）、水酸基等の官能基が導入されたものが挙げられ、具体的には、ｐ−メチル安息香酸、ｐ−メトキシ安息香酸、ｐ−クロロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、サリチル酸等が挙げられる。
【００２３】
フェノール誘導体としては、下記一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）に示す化合物等が挙げられる。
【００２４】
【化１】
【００２５】
【化２】
【００２６】
【化３】
【００２７】
【化４】
【００２８】
上記一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）において、Ｒ１〜Ｒ７は、同一又は異なって、炭素数１〜１０（好ましくは１〜６）の炭化水素基である。該炭化水素基としては、炭素数１〜１０（好ましくは１〜６）のアルキル基、炭素数１〜１０（好ましくは１〜６）のアルケニル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｉ−ヘキシル基等を挙げることができる。
【００２９】
ｎおよびｎ’は、同一又は異なって、０または１〜３の整数である。ｎおよびｎ’は、１〜２であることが好ましい。
ｍおよびｍ’は、同一又は異なって、１または２の整数である。ｍおよびｍ’は、１であることが好ましい。
ｓは、１〜３の整数である。ｓは、１〜２であることが好ましい。
ｔは、０または１〜３の整数である。ｔは、１〜２であることが好ましい。
【００３０】
Ｘは、酸素原子、硫黄原子およびハロゲン原子からなる群より選択される原子または該原子を含有していてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基である。炭化水素基としては、アルキレン基、シクロアルキレン基またはそれらの不飽和基を挙げることができる。例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｉ−ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基等を、また、不飽和基としてビニレン基、プロピリデン基、イソプロピリデン基、ブチリデン基、イソブチリデン基、シクロヘキシレン基、エステル結合含有基、芳香族基等を挙げることができる。Ｘの好ましい具体例は、次の（１）〜（３）である。また、エステル結合含有基は、−ＣＯ−Ｏ−を含むグループであり、具体例として下記の（４）〜（７）で表されるものを例示することができる。
【００３１】
【化５】
【００３２】
上記一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）で表されるフェノール誘導体の具体例としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；２−エチル−６−メチルフェノール；２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；３−メチル−２,６−ビス(１−メチルエチル)フェノール；４−メチル−２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；３−メチル−２,６−ビス(１−メチルプロピル)フェノール；２−ブチル−６−エチルフェノール；４−ブチル−２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；４−ｔｅｒｔ−ブチル−２,６−ジメチルフェノール；６−ｔｅｒｔ−ブチル−２,３−ジメチルフェノール；２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール；２−シクロヘキシル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；２−シクロヘキシル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール；２−ｔｅｒｔ−ブチル−４,６−ジメチルフェノール；４，４'−ジヒドロキシビフェニル；４，４'−チオビスフェノール；ヒドロキノン；１，５−ヒドロキシナフタレン；４，４'−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−エチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−プロピリデンビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２'−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）；２，２'−イソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）；２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）等を挙げることができる。なかでも、窒素化合物と水素結合を形成しやすいという理由から、２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４'−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）が好ましい。
【００３３】
上記酸は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３４】
酸の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。１質量部未満であると、窒素化合物と水素結合を充分に形成できないおそれがある。酸の含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは７質量部以下である。１０質量部を超えると、破壊特性の低下を招くおそれがある。
【００３５】
本発明では、窒素化合物が使用される。窒素化合物は、水素結合を形成できるものが好ましく、このような窒素化合物をゴム組成物中に配合することで、中温条件（３０〜５０℃）下でのグリップ性能を向上させることができる。
【００３６】
窒素化合物は、チッ素を含む環状構造を１つ以上有することが好ましい。チッ素を含む環状構造を１つも含まないと、高温グリップ性能を改善できない傾向がある。
【００３７】
このような窒素化合物としては、例えば、ピペリジン誘導体、イミダゾール類、カプロラクタム類などがあげられる。なかでも、汎用品で入手しやすいという理由から、イミダゾール類が好ましい。
【００３８】
窒素化合物としてイミダゾール類を使用する場合、下記一般式（Ｖ）で表されるイミダゾール類を使用することが好ましい。
【００３９】
【化６】
【００４０】
（式中、Ｒ８は、同一又は異なって、１価の直鎖状の炭化水素基、フェニル基、−ＯＨ、―ＣＮ、−ＮＨ2または−ＳＨである。ｙは０〜４の整数であり、ｙ個のＲ８の合計炭素数は１０以下である。）
【００４１】
なかでも、立体障害が少なく酸との反応が効果的に起こりやすいという理由から、Ｒ８としては、１価の直鎖状の炭化水素基がより好ましく、アルキル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。また、強い水素結合を形成しやすいという理由から、１価の直鎖状の炭化水素基（アルキル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい）と、フェニル基の組合せがより好ましい。
【００４２】
置換基Ｒ８の数ｙは０〜４の整数が好ましく、置換基Ｒ８の数が多いと立体障害となりうるという理由から、１〜２がより好ましく、２が更に好ましい。
【００４３】
また、ｙ個のＲ８の合計炭素数は１０以下が好ましく、７以下がより好ましい。Ｒ８の合計炭素数が１１以上では、立体障害が大きく、効果的に水素結合を形成することができず、グリップ性能の充分な改善効果が得られない傾向がある。
【００４４】
上記一般式（Ｖ）で表されるイミダゾール類の具体例としては、例えば、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、１−エチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、１−プロピルイミダゾール、２−プロピルイミダゾール、１−シアノイミダゾール、２−シアノイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，２−ジエチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−エチルイミダゾール、１−メチル−２−ベンジルイミダゾール、１−エチル−２−ベンジルイミダゾール等が挙げられる。なかでも、加硫特性への悪影響が低く、酸との水素結合が形成しやすいという理由から、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾールが好ましい。
【００４５】
窒素化合物は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、２種以上を組み合わせても効果が小さく、さらにゴム強度が低下するという理由から、１種のみで用いるのが好ましい。
【００４６】
窒素化合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。１質量部未満であると、酸化合物と充分な水素結合が形成されないおそれがある。窒素化合物の含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは７質量部以下である。１０質量部を超えると、破壊特性が低下するおそれがある。
【００４７】
本発明では、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物が使用される。アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を配合することにより、グリップ性能の低下を抑制しつつ、耐チャンキング性能を向上できる。アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物としては、下記式で表されるものが挙げられる。
【００４８】
【化７】
（式中、ｇは０又は１〜１０の整数であり、ｆは２〜４の整数であり、Ｒは炭素数５〜１２のアルキル基である。）
【００４９】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物のゴム中への分散性が良い点から、ｇは１〜９の整数が好ましい。また、耐チャンキング性能の向上が効率よく得られる点から、ｆは２〜４の整数が好ましく、２がより好ましい。ｆが４を超えると、熱的に不安定となる傾向があり、ｆが１であるとアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物中の硫黄含有率（硫黄の重量）が少なくなる。ゴム中への分散性が良い点から、Ｒの下限は好ましくは炭素数５以上、より好ましくは６以上のアルキル基であり、上限は好ましくは炭素数１２以下、より好ましくは炭素数９以下のアルキル基である。アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物の具体例としては、ｇが０〜１０、ｆが２、ＲがＣ８Ｈ１７のアルキル基で、硫黄含有率が２４質量％のタッキロールＶ２００（田岡化学工業（株）製）が挙げられる。上記アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５０】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。１質量部未満であると、架橋が充分に進まず、耐チャンキング性能が向上しないおそれがある。アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物の含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは９質量部以下である。１０質量部を超えると、架橋点が過剰に生成されることで、ゴムの伸びが低下し、耐チャンキング性能の低下が生じるおそれがある。
【００５１】
本発明では、粘着付与樹脂が使用される。粘着付与樹脂とは、一般には分子量が数百から数千の熱可塑性樹脂で、天然ゴムや合成ゴムに配合することによって粘着性を付与する樹脂をいい、種々の天然樹脂及び合成樹脂を使用することができる。具体的には、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂などの天然樹脂、石油系樹脂、フェノール系樹脂、石炭系樹脂、キシレン系樹脂などの合成樹脂が使用できる。上記粘着付与樹脂は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、ゴムとの相溶性が高く、破壊強度の低下が少ないという理由から、石油系樹脂が好ましい。
【００５２】
石油系樹脂は、例えば、石油化学工業のナフサの熱分解により、エチレン、プロピレンなどの石油化学基礎原料とともに副生するオレフィンやジオレフィン等の不飽和炭化水素を含む分解油留分を混合物のままフリーデルクラフツ型触媒により重合して得られる。該石油系樹脂としては、ナフサの熱分解によって得られるＣ５ 留分を（共）重合して得られる脂肪族系石油樹脂、ナフサの熱分解によって得られるＣ９ 留分を（共）重合して得られる芳香族系石油樹脂、前記Ｃ５ 留分とＣ９ 留分を共重合して得られる共重合系石油樹脂、水素添加系，ジシクロペンタジエン系等の脂環式化合物系石油樹脂、スチレン，置換スチレン，スチレンと他のモノマーとの共重合体等のスチレン系樹脂等の石油系樹脂が挙げられる。ナフサの熱分解によって得られるＣ５ 留分には、通常１−ペンテン、２−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、３−メチル−１−ブテン等のオレフィン系炭化水素、２−メチル−１，３−ブタジエン、１，２−ペンタジエン、１，３−ペンタジエン、３−メチル−１，２−ブタジエンなどのジオレフィン系炭化水素等が含まれる。また、Ｃ９ 留分を（共）重合して得られる芳香族系石油樹脂とは、ビニルトルエン、インデンを主要なモノマーとする炭素数９の芳香族を重合した樹脂であり、ナフサの熱分解によって得られるＣ９ 留分の具体例としては、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、γ−メチルスチレン等のスチレン同族体やインデン、クマロン等のインデン同族体等が挙げられる。商品名としては、三井石油化学社製ペトロジン、ミクニ化学社製ペトライト、日本石油化学社製ネオポリマー、東洋曹達社製ペトコール、新日鐵化学（株）製エスクロン等がある。
【００５３】
また、本発明では、ｔａｎδの向上幅が大きくなるという理由から、前記Ｃ９留分からなる石油樹脂を変性した変性石油樹脂が、好適に使用される。変性石油樹脂としては、不飽和脂環式化合物で変性したＣ９系石油樹脂、水酸基を有する化合物で変性したＣ９系石油樹脂、不飽和カルボン酸化合物で変性したＣ９系石油樹脂等が挙げられる。
【００５４】
粘着付与樹脂の軟化点は、５０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましい。粘着付与樹脂の軟化点が５０℃未満では、高温条件下でのグリップ性能が低下する傾向がある。また、粘着付与樹脂の軟化点は、１５０℃以下が好ましく、１２０℃以下がより好ましい。粘着付与樹脂の軟化点が１５０℃をこえると、混練時の分散性が低下する傾向がある。
なお、粘着付与樹脂の軟化点は、環球法（ＪＩＳ Ｋ２２０７）により測定した値である。
【００５５】
粘着付与樹脂の酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）は、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上である。０．１未満であると、ｔａｎδの充分な向上が得られないおそれがある。
粘着付与樹脂の酸価は、好ましくは０．５以下、より好ましくは０．４以下である。
０．５を超えると、ゴムとの相溶性が悪化し、破壊強度の低下を招くおそれがある。
酸価とは、樹脂１ｇ中に含まれる酸を中和するのに要する水酸化カリウムの量をミリグラム数で表したものである。
【００５６】
粘着付与樹脂の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは５質量部以上、更に好ましくは１１質量部以上、特に好ましくは２０質量部以上である。１質量部未満であると、ｔａｎδの充分な向上が得られないおそれがある。粘着付与樹脂の含有量は、好ましくは３５質量部以下、より好ましくは３０質量部以下である。３５質量部を超えると、ゴムが硬くなり、グリップ性能が低下し、また、破壊強度の低下も大きくなるおそれがある。
【００５７】
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。使用できるカーボンブラックとしては、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどが挙げられるが、特に限定されない。カーボンブラックを配合することにより、補強性を高めることができるとともに、グリップ性能と耐チャンキング性能を改善できる。
【００５８】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は９０ｍ２／ｇ以上が好ましく、１００ｍ２／ｇ以上がより好ましい。９０ｍ２／ｇ未満では、ゴムのｔａｎδが低く、充分なグリップ性能が得られないおそれがある。また、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は１２８ｍ２／ｇ以下が好ましく、１２０ｍ２／ｇ以下がより好ましい。１２８ｍ２／ｇを超えると、ゴムのモジュラスが低下することで、耐摩耗性が悪化するおそれがある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。
【００５９】
上記ゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは４０質量部以上である。２０質量部未満では、充分な補強性が確保できないおそれがある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは１２０質量部以下、より好ましくは９０質量部以下、更に好ましくは７０質量部以下である。１２０質量部を超えると、ゴムが硬くなりすぎることで、グリップ性能が悪化するおそれがある。
【００６０】
本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、シリカ等の補強用充填剤、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、オイル、ワックス、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【００６１】
本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。該ゴム組成物は、タイヤの各部材に使用でき、なかでも、トレッド、サイドウォールに好適に使用できる。
【００６２】
本発明の二輪車用タイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのトレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧して二輪車用タイヤを製造できる。また、ストリップを巻きつけて作製するＳＴＷ工法により二輪車用タイヤを製造してもよい。
【００６３】
本発明の二輪車用タイヤは、自動二輪車用タイヤとして好適に用いられ、特にモトクロス用タイヤとして好適に用いられる。本発明により得られる二輪車用タイヤは、グリップ性能と耐チャンキング性能を両立できる。
【実施例】
【００６４】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００６５】
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＳＢＲ：旭化成（株）製のタフデン４３５０（スチレン含有量：３９質量％、ゴム固形分１００質量部に対してオイル分５０質量部含有）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス含量：９７質量％）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ２２０（Ｎ２ＳＡ：１１１ｍ２／ｇ）
老化防止剤６Ｃ：フレキシス社製サントフレックス１３
老化防止剤２２４：フレキシス社製ノクラック２２４
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属工業（株）製の酸化亜鉛２種
アロマオイル：ジャパンエナジー社製のプロセスＸ−２６０
粘着付与樹脂１：新日鐵化学（株）製のエスクロンＶ１２０（軟化点：１２０℃、酸価：０．３０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
粘着付与樹脂２：新日鐵化学（株）製のエスクロンＧ９０（軟化点：９０℃、酸価：０．１８ｍｇＫＯＨ／ｇ）
窒素化合物１：四国化成（株）製の１Ｂ２ＭＺ（１−ベンジル−２−メチルイミダゾール）
窒素化合物２：四国化成（株）製の１．２ＤＭＺ（１，２−ジメチルイミダゾール）
酸１：川口化学（株）製のアンテージＷ３００（４，４'−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール））
酸２：川口化学（株）製のアンテージＷ４００（２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール））
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ
架橋剤：田岡化学工業（株）製のタッキロールＶ２００（アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物）
【００６６】
実施例１〜７及び比較例１〜６
表１に示す配合内容に従い、ＢＰ型バンバリーミキサーを用いて、配合材料のうち、硫黄、加硫促進剤、架橋剤以外の材料を１５０℃の条件下で３分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄、加硫促進剤、架橋剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせてタイヤに成形し、１７０℃で１２分間加硫することで二輪車用試験タイヤを製造した。
【００６７】
得られた二輪車用試験タイヤを使用して、下記の評価を行った。それぞれの試験結果を表１に示す。
【００６８】
（グリップ性能）
得られた二輪車用試験タイヤを排気量６００ｃｃの自動二輪車の全輪に装着し（リムサイズ：６．２５×１７、内圧２９０ｋＰａ）、テストコース（ＷＥＴ路面）を実車走行し、ドライバーの官能評価によりグリップ性能を評価した。結果は、比較例１を３として、指数表示した。指数が大きいほどＷＥＴ路面におけるグリップ性能が良好である。
【００６９】
（耐チャンキング性能）
得られた二輪車用試験タイヤを排気量６００ｃｃの自動二輪車の全輪に装着し（リムサイズ：６．２５×１７、内圧２９０ｋＰａ）、テストコース（ＷＥＴ路面）を１５ｋｍ実車走行した。１５ｋｍ走行後の二輪車用試験タイヤのブロック欠けの大きさ、数により耐チャンキング性能を評価した。結果は、比較例１を１００として、指数表示した。指数が大きいほど、耐チャンキング性能が良好である。
【００７０】
【表１】
【００７１】
酸と、窒素化合物と、粘着付与樹脂と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物とを含む実施例では、グリップ性能を向上させたまま、耐チャンキング性能を向上させることができた。実施例１と実施例５とを比較すると、実施例５よりも軟化点および酸価の高い粘着付与樹脂を用いた実施例１の耐チャンキング性能が高い傾向が見られた。実施例３と実施例４とを比較すると、フェニル基とメチル基を有するイミダゾール類を使用した実施例３の方が、グリップ性能、耐チャンキング性能共に高い傾向が見られた。実施例４と実施例６とを比較すると、粘着付与樹脂の量が２５質量部と実施例４よりも多い実施例６の方が、グリップ性能、耐チャンキング性能共に高い傾向が見られた。
【００７２】
一方、酸、窒素化合物、粘着付与樹脂、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物のいずれも含まない比較例１では、グリップ性能、耐チャンキング性能を両立できなかった。酸、窒素化合物を含み、粘着付与樹脂、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を含まない比較例２は、耐チャンキング性能が劣っていた。酸、窒素化合物、粘着付与樹脂を含み、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を含まない比較例３、４は、耐チャンキング性能が大きく劣っていた。酸、窒素化合物、粘着付与樹脂を含まず、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を含む比較例５は、グリップ性能が大きく劣っていた。粘着付与樹脂を含まず、酸、窒素化合物、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を含む比較例６は、実施例と比較して、グリップ性能、耐チャンキング性能をバランスよく両立できなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪車トレッド用ゴム組成物、及びそれを用いた二輪車用タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、二輪車用タイヤ（特にモトクロス用）のトレッドゴムに関して、窒素化合物と酸を配合し、ヒステリシスロスを発生させ、さらにグリップ性能を向上させるために粘着付与樹脂を併用する方法が用いられてきた（例えば、特許文献１）。しかし、窒素化合物、酸、粘着付与樹脂を配合することにより、グリップ性能を向上させることはできるものの、耐チャンキング性能が低下してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６３１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記課題を解決し、グリップ性能と耐チャンキング性能を両立できる二輪車トレッド用ゴム組成物、及びこれを用いた二輪車用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】
【０００５】
本発明は、ゴム成分と、酸と、窒素化合物と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物と、粘着付与樹脂とを含む二輪車トレッド用ゴム組成物に関する。
【０００６】
上記ゴム成分として、天然ゴムと、ブタジエンゴム又はスチレンブタジエンゴムとを含むことが好ましい。
【０００７】
上記酸が、カルボン酸又はフェノール誘導体であることが好ましい。
【０００８】
上記窒素化合物が、イミダゾール類であることが好ましい。
【０００９】
上記ゴム成分１００質量部に対して、２０質量部以上のカーボンブラックを含むことが好ましい。
【００１０】
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いた二輪車用タイヤに関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ゴム成分と、酸と、窒素化合物と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物と、粘着付与樹脂とを含む二輪車トレッド用ゴム組成物であるので、グリップ性能を向上させたまま、耐チャンキング性能を向上させることができ、グリップ性能と耐チャンキング性能を両立させた二輪車用タイヤを提供できる。なお、チャンキングとは、タイヤのトレッドゴムにおけるゴム欠け、剥離をいう。耐チャンキング性能が高いほど、チャンキングを抑制できる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の二輪車トレッド用ゴム組成物は、ゴム成分と、酸と、窒素化合物と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物と、粘着付与樹脂とを含む。
【００１３】
本発明で使用できるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）等のジエン系ゴムを使用してもよい。これらジエン系ゴムは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、タイヤ用としての破壊特性とグリップ特性が良好であるという理由から、ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲが好ましく、ＮＲと、ＢＲ又はＳＢＲとを併用することがより好ましい。
【００１４】
ＮＲとしては、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００１５】
本発明のゴム組成物がＮＲを含有する場合、ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上である。５質量％未満であると、ＮＲが有する高い破壊特性が発現しないおそれがある。ＮＲの含有量は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。５０質量％を超えると、ｔａｎδが低下することで、グリップ性能が低下するおそれがある。
【００１６】
ＳＢＲとしては、特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）等を使用できる。
【００１７】
ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２５質量％以上、更に好ましくは３５質量％以上である。１０質量％未満であると、ｔａｎδが低く、高いグリップ性能が得られないおそれがある。また、上記スチレン含有量は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４５質量％以下である。５０質量％を超えると、常温でのゴム硬度が高すぎるため、グリップ性能を発揮できないおそれがある。
【００１８】
本発明のゴム組成物がＳＢＲを含有する場合、ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上である。３０質量％未満であると、ＳＢＲが有するグリップ特性が得られないおそれがある。ＳＢＲの含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下である。９０質量％を超えると、グリップ性能は良好であるが、破壊強度が充分に得られないおそれがある。
【００１９】
ＢＲとしては特に限定されず、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂ等の高シス含有量のＢＲ、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等のシンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するＢＲ等を使用できる。なかでも、耐摩耗性が良好であるという理由から、ＢＲのシス含量は９５質量％以上が好ましい。
【００２０】
本発明のゴム組成物がＢＲを含有する場合、ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上である。５質量％未満であると、耐摩耗性の向上が充分に得られないおそれがある。ＢＲの含有量は、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下である。３０質量％を超えると、ｔａｎδが低下することで、グリップ性能が低下するおそれがある。
【００２１】
本発明では、酸が使用される。酸としては、特に限定されず、例えば、カルボン酸、フェノール誘導体、スルホン酸等が挙げられる。なかでも、加硫特性に悪影響を与えにくいという理由から、カルボン酸、フェノール誘導体が好ましい。
【００２２】
カルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、オレイン酸などの脂肪族モノカルボン酸、コハク酸、マレイン酸などの脂肪族ジカルボン酸、安息香酸、安息香酸誘導体、ケイ皮酸、ナフトエ酸などの芳香族モノカルボン酸、フタル酸、無水フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの芳香族ポリカルボン酸が挙げられる。なかでも、芳香族モノカルボン酸が好ましく、安息香酸及び安息香酸誘導体がより好ましい。安息香酸誘導体としては、例えば、安息香酸に炭化水素基（アルキル基、アルコキシ基等）、水酸基等の官能基が導入されたものが挙げられ、具体的には、ｐ−メチル安息香酸、ｐ−メトキシ安息香酸、ｐ−クロロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、サリチル酸等が挙げられる。
【００２３】
フェノール誘導体としては、下記一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）に示す化合物等が挙げられる。
【００２４】
【化１】
【００２５】
【化２】
【００２６】
【化３】
【００２７】
【化４】
【００２８】
上記一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）において、Ｒ１〜Ｒ７は、同一又は異なって、炭素数１〜１０（好ましくは１〜６）の炭化水素基である。該炭化水素基としては、炭素数１〜１０（好ましくは１〜６）のアルキル基、炭素数１〜１０（好ましくは１〜６）のアルケニル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｉ−ヘキシル基等を挙げることができる。
【００２９】
ｎおよびｎ’は、同一又は異なって、０または１〜３の整数である。ｎおよびｎ’は、１〜２であることが好ましい。
ｍおよびｍ’は、同一又は異なって、１または２の整数である。ｍおよびｍ’は、１であることが好ましい。
ｓは、１〜３の整数である。ｓは、１〜２であることが好ましい。
ｔは、０または１〜３の整数である。ｔは、１〜２であることが好ましい。
【００３０】
Ｘは、酸素原子、硫黄原子およびハロゲン原子からなる群より選択される原子または該原子を含有していてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基である。炭化水素基としては、アルキレン基、シクロアルキレン基またはそれらの不飽和基を挙げることができる。例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｉ−ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基等を、また、不飽和基としてビニレン基、プロピリデン基、イソプロピリデン基、ブチリデン基、イソブチリデン基、シクロヘキシレン基、エステル結合含有基、芳香族基等を挙げることができる。Ｘの好ましい具体例は、次の（１）〜（３）である。また、エステル結合含有基は、−ＣＯ−Ｏ−を含むグループであり、具体例として下記の（４）〜（７）で表されるものを例示することができる。
【００３１】
【化５】
【００３２】
上記一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）で表されるフェノール誘導体の具体例としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；２−エチル−６−メチルフェノール；２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；３−メチル−２,６−ビス(１−メチルエチル)フェノール；４−メチル−２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；３−メチル−２,６−ビス(１−メチルプロピル)フェノール；２−ブチル−６−エチルフェノール；４−ブチル−２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；４−ｔｅｒｔ−ブチル−２,６−ジメチルフェノール；６−ｔｅｒｔ−ブチル−２,３−ジメチルフェノール；２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール；２−シクロヘキシル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；２−シクロヘキシル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール；２−ｔｅｒｔ−ブチル−４,６−ジメチルフェノール；４，４'−ジヒドロキシビフェニル；４，４'−チオビスフェノール；ヒドロキノン；１，５−ヒドロキシナフタレン；４，４'−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−エチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−プロピリデンビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２'−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４'−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）；２，２'−イソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）；２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）等を挙げることができる。なかでも、窒素化合物と水素結合を形成しやすいという理由から、２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４'−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）が好ましい。
【００３３】
上記酸は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３４】
酸の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。１質量部未満であると、窒素化合物と水素結合を充分に形成できないおそれがある。酸の含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは７質量部以下である。１０質量部を超えると、破壊特性の低下を招くおそれがある。
【００３５】
本発明では、窒素化合物が使用される。窒素化合物は、水素結合を形成できるものが好ましく、このような窒素化合物をゴム組成物中に配合することで、中温条件（３０〜５０℃）下でのグリップ性能を向上させることができる。
【００３６】
窒素化合物は、チッ素を含む環状構造を１つ以上有することが好ましい。チッ素を含む環状構造を１つも含まないと、高温グリップ性能を改善できない傾向がある。
【００３７】
このような窒素化合物としては、例えば、ピペリジン誘導体、イミダゾール類、カプロラクタム類などがあげられる。なかでも、汎用品で入手しやすいという理由から、イミダゾール類が好ましい。
【００３８】
窒素化合物としてイミダゾール類を使用する場合、下記一般式（Ｖ）で表されるイミダゾール類を使用することが好ましい。
【００３９】
【化６】
【００４０】
（式中、Ｒ８は、同一又は異なって、１価の直鎖状の炭化水素基、フェニル基、−ＯＨ、―ＣＮ、−ＮＨ2または−ＳＨである。ｙは０〜４の整数であり、ｙ個のＲ８の合計炭素数は１０以下である。）
【００４１】
なかでも、立体障害が少なく酸との反応が効果的に起こりやすいという理由から、Ｒ８としては、１価の直鎖状の炭化水素基がより好ましく、アルキル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。また、強い水素結合を形成しやすいという理由から、１価の直鎖状の炭化水素基（アルキル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい）と、フェニル基の組合せがより好ましい。
【００４２】
置換基Ｒ８の数ｙは０〜４の整数が好ましく、置換基Ｒ８の数が多いと立体障害となりうるという理由から、１〜２がより好ましく、２が更に好ましい。
【００４３】
また、ｙ個のＲ８の合計炭素数は１０以下が好ましく、７以下がより好ましい。Ｒ８の合計炭素数が１１以上では、立体障害が大きく、効果的に水素結合を形成することができず、グリップ性能の充分な改善効果が得られない傾向がある。
【００４４】
上記一般式（Ｖ）で表されるイミダゾール類の具体例としては、例えば、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、１−エチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、１−プロピルイミダゾール、２−プロピルイミダゾール、１−シアノイミダゾール、２−シアノイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，２−ジエチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−エチルイミダゾール、１−メチル−２−ベンジルイミダゾール、１−エチル−２−ベンジルイミダゾール等が挙げられる。なかでも、加硫特性への悪影響が低く、酸との水素結合が形成しやすいという理由から、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾールが好ましい。
【００４５】
窒素化合物は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、２種以上を組み合わせても効果が小さく、さらにゴム強度が低下するという理由から、１種のみで用いるのが好ましい。
【００４６】
窒素化合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。１質量部未満であると、酸化合物と充分な水素結合が形成されないおそれがある。窒素化合物の含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは７質量部以下である。１０質量部を超えると、破壊特性が低下するおそれがある。
【００４７】
本発明では、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物が使用される。アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を配合することにより、グリップ性能の低下を抑制しつつ、耐チャンキング性能を向上できる。アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物としては、下記式で表されるものが挙げられる。
【００４８】
【化７】
（式中、ｇは０又は１〜１０の整数であり、ｆは２〜４の整数であり、Ｒは炭素数５〜１２のアルキル基である。）
【００４９】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物のゴム中への分散性が良い点から、ｇは１〜９の整数が好ましい。また、耐チャンキング性能の向上が効率よく得られる点から、ｆは２〜４の整数が好ましく、２がより好ましい。ｆが４を超えると、熱的に不安定となる傾向があり、ｆが１であるとアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物中の硫黄含有率（硫黄の重量）が少なくなる。ゴム中への分散性が良い点から、Ｒの下限は好ましくは炭素数５以上、より好ましくは６以上のアルキル基であり、上限は好ましくは炭素数１２以下、より好ましくは炭素数９以下のアルキル基である。アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物の具体例としては、ｇが０〜１０、ｆが２、ＲがＣ８Ｈ１７のアルキル基で、硫黄含有率が２４質量％のタッキロールＶ２００（田岡化学工業（株）製）が挙げられる。上記アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５０】
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。１質量部未満であると、架橋が充分に進まず、耐チャンキング性能が向上しないおそれがある。アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物の含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは９質量部以下である。１０質量部を超えると、架橋点が過剰に生成されることで、ゴムの伸びが低下し、耐チャンキング性能の低下が生じるおそれがある。
【００５１】
本発明では、粘着付与樹脂が使用される。粘着付与樹脂とは、一般には分子量が数百から数千の熱可塑性樹脂で、天然ゴムや合成ゴムに配合することによって粘着性を付与する樹脂をいい、種々の天然樹脂及び合成樹脂を使用することができる。具体的には、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂などの天然樹脂、石油系樹脂、フェノール系樹脂、石炭系樹脂、キシレン系樹脂などの合成樹脂が使用できる。上記粘着付与樹脂は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、ゴムとの相溶性が高く、破壊強度の低下が少ないという理由から、石油系樹脂が好ましい。
【００５２】
石油系樹脂は、例えば、石油化学工業のナフサの熱分解により、エチレン、プロピレンなどの石油化学基礎原料とともに副生するオレフィンやジオレフィン等の不飽和炭化水素を含む分解油留分を混合物のままフリーデルクラフツ型触媒により重合して得られる。該石油系樹脂としては、ナフサの熱分解によって得られるＣ５ 留分を（共）重合して得られる脂肪族系石油樹脂、ナフサの熱分解によって得られるＣ９ 留分を（共）重合して得られる芳香族系石油樹脂、前記Ｃ５ 留分とＣ９ 留分を共重合して得られる共重合系石油樹脂、水素添加系，ジシクロペンタジエン系等の脂環式化合物系石油樹脂、スチレン，置換スチレン，スチレンと他のモノマーとの共重合体等のスチレン系樹脂等の石油系樹脂が挙げられる。ナフサの熱分解によって得られるＣ５ 留分には、通常１−ペンテン、２−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、３−メチル−１−ブテン等のオレフィン系炭化水素、２−メチル−１，３−ブタジエン、１，２−ペンタジエン、１，３−ペンタジエン、３−メチル−１，２−ブタジエンなどのジオレフィン系炭化水素等が含まれる。また、Ｃ９ 留分を（共）重合して得られる芳香族系石油樹脂とは、ビニルトルエン、インデンを主要なモノマーとする炭素数９の芳香族を重合した樹脂であり、ナフサの熱分解によって得られるＣ９ 留分の具体例としては、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、γ−メチルスチレン等のスチレン同族体やインデン、クマロン等のインデン同族体等が挙げられる。商品名としては、三井石油化学社製ペトロジン、ミクニ化学社製ペトライト、日本石油化学社製ネオポリマー、東洋曹達社製ペトコール、新日鐵化学（株）製エスクロン等がある。
【００５３】
また、本発明では、ｔａｎδの向上幅が大きくなるという理由から、前記Ｃ９留分からなる石油樹脂を変性した変性石油樹脂が、好適に使用される。変性石油樹脂としては、不飽和脂環式化合物で変性したＣ９系石油樹脂、水酸基を有する化合物で変性したＣ９系石油樹脂、不飽和カルボン酸化合物で変性したＣ９系石油樹脂等が挙げられる。
【００５４】
粘着付与樹脂の軟化点は、５０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましい。粘着付与樹脂の軟化点が５０℃未満では、高温条件下でのグリップ性能が低下する傾向がある。また、粘着付与樹脂の軟化点は、１５０℃以下が好ましく、１２０℃以下がより好ましい。粘着付与樹脂の軟化点が１５０℃をこえると、混練時の分散性が低下する傾向がある。
なお、粘着付与樹脂の軟化点は、環球法（ＪＩＳ Ｋ２２０７）により測定した値である。
【００５５】
粘着付与樹脂の酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）は、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上である。０．１未満であると、ｔａｎδの充分な向上が得られないおそれがある。
粘着付与樹脂の酸価は、好ましくは０．５以下、より好ましくは０．４以下である。
０．５を超えると、ゴムとの相溶性が悪化し、破壊強度の低下を招くおそれがある。
酸価とは、樹脂１ｇ中に含まれる酸を中和するのに要する水酸化カリウムの量をミリグラム数で表したものである。
【００５６】
粘着付与樹脂の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは５質量部以上、更に好ましくは１１質量部以上、特に好ましくは２０質量部以上である。１質量部未満であると、ｔａｎδの充分な向上が得られないおそれがある。粘着付与樹脂の含有量は、好ましくは３５質量部以下、より好ましくは３０質量部以下である。３５質量部を超えると、ゴムが硬くなり、グリップ性能が低下し、また、破壊強度の低下も大きくなるおそれがある。
【００５７】
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。使用できるカーボンブラックとしては、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどが挙げられるが、特に限定されない。カーボンブラックを配合することにより、補強性を高めることができるとともに、グリップ性能と耐チャンキング性能を改善できる。
【００５８】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は９０ｍ２／ｇ以上が好ましく、１００ｍ２／ｇ以上がより好ましい。９０ｍ２／ｇ未満では、ゴムのｔａｎδが低く、充分なグリップ性能が得られないおそれがある。また、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は１２８ｍ２／ｇ以下が好ましく、１２０ｍ２／ｇ以下がより好ましい。１２８ｍ２／ｇを超えると、ゴムのモジュラスが低下することで、耐摩耗性が悪化するおそれがある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。
【００５９】
上記ゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは４０質量部以上である。２０質量部未満では、充分な補強性が確保できないおそれがある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは１２０質量部以下、より好ましくは９０質量部以下、更に好ましくは７０質量部以下である。１２０質量部を超えると、ゴムが硬くなりすぎることで、グリップ性能が悪化するおそれがある。
【００６０】
本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、シリカ等の補強用充填剤、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、オイル、ワックス、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【００６１】
本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。該ゴム組成物は、タイヤの各部材に使用でき、なかでも、トレッド、サイドウォールに好適に使用できる。
【００６２】
本発明の二輪車用タイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのトレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧して二輪車用タイヤを製造できる。また、ストリップを巻きつけて作製するＳＴＷ工法により二輪車用タイヤを製造してもよい。
【００６３】
本発明の二輪車用タイヤは、自動二輪車用タイヤとして好適に用いられ、特にモトクロス用タイヤとして好適に用いられる。本発明により得られる二輪車用タイヤは、グリップ性能と耐チャンキング性能を両立できる。
【実施例】
【００６４】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００６５】
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＳＢＲ：旭化成（株）製のタフデン４３５０（スチレン含有量：３９質量％、ゴム固形分１００質量部に対してオイル分５０質量部含有）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス含量：９７質量％）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ２２０（Ｎ２ＳＡ：１１１ｍ２／ｇ）
老化防止剤６Ｃ：フレキシス社製サントフレックス１３
老化防止剤２２４：フレキシス社製ノクラック２２４
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属工業（株）製の酸化亜鉛２種
アロマオイル：ジャパンエナジー社製のプロセスＸ−２６０
粘着付与樹脂１：新日鐵化学（株）製のエスクロンＶ１２０（軟化点：１２０℃、酸価：０．３０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
粘着付与樹脂２：新日鐵化学（株）製のエスクロンＧ９０（軟化点：９０℃、酸価：０．１８ｍｇＫＯＨ／ｇ）
窒素化合物１：四国化成（株）製の１Ｂ２ＭＺ（１−ベンジル−２−メチルイミダゾール）
窒素化合物２：四国化成（株）製の１．２ＤＭＺ（１，２−ジメチルイミダゾール）
酸１：川口化学（株）製のアンテージＷ３００（４，４'−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール））
酸２：川口化学（株）製のアンテージＷ４００（２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール））
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ
架橋剤：田岡化学工業（株）製のタッキロールＶ２００（アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物）
【００６６】
実施例１〜７及び比較例１〜６
表１に示す配合内容に従い、ＢＰ型バンバリーミキサーを用いて、配合材料のうち、硫黄、加硫促進剤、架橋剤以外の材料を１５０℃の条件下で３分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄、加硫促進剤、架橋剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせてタイヤに成形し、１７０℃で１２分間加硫することで二輪車用試験タイヤを製造した。
【００６７】
得られた二輪車用試験タイヤを使用して、下記の評価を行った。それぞれの試験結果を表１に示す。
【００６８】
（グリップ性能）
得られた二輪車用試験タイヤを排気量６００ｃｃの自動二輪車の全輪に装着し（リムサイズ：６．２５×１７、内圧２９０ｋＰａ）、テストコース（ＷＥＴ路面）を実車走行し、ドライバーの官能評価によりグリップ性能を評価した。結果は、比較例１を３として、指数表示した。指数が大きいほどＷＥＴ路面におけるグリップ性能が良好である。
【００６９】
（耐チャンキング性能）
得られた二輪車用試験タイヤを排気量６００ｃｃの自動二輪車の全輪に装着し（リムサイズ：６．２５×１７、内圧２９０ｋＰａ）、テストコース（ＷＥＴ路面）を１５ｋｍ実車走行した。１５ｋｍ走行後の二輪車用試験タイヤのブロック欠けの大きさ、数により耐チャンキング性能を評価した。結果は、比較例１を１００として、指数表示した。指数が大きいほど、耐チャンキング性能が良好である。
【００７０】
【表１】
【００７１】
酸と、窒素化合物と、粘着付与樹脂と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物とを含む実施例では、グリップ性能を向上させたまま、耐チャンキング性能を向上させることができた。実施例１と実施例５とを比較すると、実施例５よりも軟化点および酸価の高い粘着付与樹脂を用いた実施例１の耐チャンキング性能が高い傾向が見られた。実施例３と実施例４とを比較すると、フェニル基とメチル基を有するイミダゾール類を使用した実施例３の方が、グリップ性能、耐チャンキング性能共に高い傾向が見られた。実施例４と実施例６とを比較すると、粘着付与樹脂の量が２５質量部と実施例４よりも多い実施例６の方が、グリップ性能、耐チャンキング性能共に高い傾向が見られた。
【００７２】
一方、酸、窒素化合物、粘着付与樹脂、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物のいずれも含まない比較例１では、グリップ性能、耐チャンキング性能を両立できなかった。酸、窒素化合物を含み、粘着付与樹脂、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を含まない比較例２は、耐チャンキング性能が劣っていた。酸、窒素化合物、粘着付与樹脂を含み、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を含まない比較例３、４は、耐チャンキング性能が大きく劣っていた。酸、窒素化合物、粘着付与樹脂を含まず、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を含む比較例５は、グリップ性能が大きく劣っていた。粘着付与樹脂を含まず、酸、窒素化合物、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を含む比較例６は、実施例と比較して、グリップ性能、耐チャンキング性能をバランスよく両立できなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分と、酸と、窒素化合物と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物と、粘着付与樹脂とを含む二輪車トレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ゴム成分として、天然ゴムと、ブタジエンゴム又はスチレンブタジエンゴムとを含む請求項１記載の二輪車トレッド用ゴム組成物。
【請求項３】
前記酸が、カルボン酸又はフェノール誘導体である請求項１又は２記載の二輪車トレッド用ゴム組成物。
【請求項４】
前記窒素化合物が、イミダゾール類である請求項１〜３のいずれかに記載の二輪車トレッド用ゴム組成物。
【請求項５】
前記ゴム成分１００質量部に対して、２０質量部以上のカーボンブラックを含む請求項１〜４のいずれかに記載の二輪車トレッド用ゴム組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のゴム組成物を用いた二輪車用タイヤ。
【請求項１】
ゴム成分と、酸と、窒素化合物と、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物と、粘着付与樹脂とを含む二輪車トレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ゴム成分として、天然ゴムと、ブタジエンゴム又はスチレンブタジエンゴムとを含む請求項１記載の二輪車トレッド用ゴム組成物。
【請求項３】
前記酸が、カルボン酸又はフェノール誘導体である請求項１又は２記載の二輪車トレッド用ゴム組成物。
【請求項４】
前記窒素化合物が、イミダゾール類である請求項１〜３のいずれかに記載の二輪車トレッド用ゴム組成物。
【請求項５】
前記ゴム成分１００質量部に対して、２０質量部以上のカーボンブラックを含む請求項１〜４のいずれかに記載の二輪車トレッド用ゴム組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のゴム組成物を用いた二輪車用タイヤ。
【公開番号】特開２０１１−７４１５４（Ｐ２０１１−７４１５４Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２５３３１（Ｐ２００９−２２５３３１）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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