(57)【要約】【課題】コロイダル特性を制御したカーボンブラックを配合してタイヤにしたときの転がり抵抗を小さくしながら操縦安定性及び耐久性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供する。【解決手段】ガラス転移温度が−４０℃未満の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーを１０〜１００重量％含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックを４０〜８５重量部含む補強性充填剤を４０〜１００重量部配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔが１４５ｎｍ以上、窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡが４５〜７０ｍ2／ｇ、沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）に対する前記窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡの比Ｎ2ＳＡ／ＩＡが１．００〜１．４０であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス転移温度が−４０℃未満の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーを１０〜１００重量％含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックを４０〜８５重量部含む補強性充填剤を４０〜１００重量部配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔが１４５ｎｍ以上、窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡが４５〜７０ｍ2／ｇ、沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）に対する前記窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡの比Ｎ2ＳＡ／ＩＡが１．００〜１．４０であることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸収量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ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３】
前記カーボンブラックのＮ2ＳＡが５５ｍ2／ｇ以下のとき、前記ストークス径のモード径Ｄｓｔが１８０ｎｍ以下であり、前記カーボンブラックのＮ2ＳＡが５５ｍ2／ｇを超えるとき、前記ストークス径のモード径Ｄｓｔが下記の式（１）
Ｄｓｔ＜１９７９×（Ｎ2ＳＡ）-0.61      （１）
（式中、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）、Ｎ2ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）である。）
の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項４】
請求項１，２又は３に記載のタイヤ用ゴム組成物でアンダートレッド部を構成したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項５】
請求項１，２又は３に記載のタイヤ用ゴム組成物をカーカス層のコートゴムに使用したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コロイダル特性を制御したカーボンブラックを配合してタイヤにしたときの転がり抵抗を小さくしながら操縦安定性、耐久性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気入りタイヤに対する要求性能として、操縦安定性や耐久性が優れることに加えて、地球環境問題への関心の高まりに伴い燃費性能が優れることが求められている。燃費性能を向上するためには転がり抵抗を低減することが知られている。このため空気入りタイヤを構成するゴム組成物の発熱を抑え、タイヤにしたときの転がり抵抗を小さくすることが行われている。ゴム組成物の発熱性の指標としては一般に動的粘弾性測定による６０℃のｔａｎδが用いられ、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）が小さいほど発熱性が小さくなる。
【０００３】
ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくする方法として、特許文献１は変性ブタジエンを含むゴム成分にシリカ及びシランカップリング剤を配合することを提案している。しかし近年の転がり抵抗を更に低減する要望や、低転がり抵抗と操縦安定性、耐久性とを高次にバランスさせる要望が強く、シリカ配合系だけでなくカーボンブラックからも上述した性能を向上させることが望まれている。
【０００４】
カーボンブラックによりゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくする方法として、例えばカーボンブラックの配合量を少なくしたり、カーボンブラックの比表面積を大きくしたり、アグリゲート（凝集体）のサイズを小さくしたりすることが挙げられる。しかし、このような方法では、引張り破断強度、ゴム硬度などの機械的特性が低下し、タイヤにしたときの操縦安定性、耐久性が低下するという問題がある。
【０００５】
このため特許文献２は、主に比表面積（ＢＥＴ比表面積、ＣＴＡＢ比表面積、沃素吸着指数ＩＡ）、ＤＢＰ構造値、ストークス直径Ｄｓｔ等を調整したカーボンブラックを配合することにより、ゴム組成物を低発熱化することを提案している。しかし、このゴム組成物では、ゴム組成物の低発熱性とタイヤにしたときの操縦安定性、耐久性とを両立する効果が必ずしも十分ではなく更なる改良が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３２８７２号公報
【特許文献２】特表２００４−５１９５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、コロイダル特性を制御したカーボンブラックを配合してタイヤにしたときの転がり抵抗を小さくしながら操縦安定性、耐久性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス転移温度が−４０℃未満の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーを１０〜１００重量％含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックを４０〜８５重量部含む補強性充填剤を４０〜１００重量部配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔが１４５ｎｍ以上、窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡが４５〜７０ｍ2／ｇ、沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）に対する前記窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡの比Ｎ2ＳＡ／ＩＡが１．００〜１．４０であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス転移温度が−４０℃未満の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーを１０〜１００重量％以上含むゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラック凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔが１４５ｎｍ以上、窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡが４５〜７０ｍ2／ｇ、沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）に対する窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡの比Ｎ2ＳＡ／ＩＡが１．００〜１．４０であるカーボンブラックを４０〜８５重量部含む補強性充填剤を４０〜１００重量部配合するようにしたので、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくしタイヤにしたときの転がり抵抗を小さくしながら操縦安定性、耐久性を従来レベル以上に向上することができる。
【００１０】
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸収量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇであることが好ましい。
【００１１】
前記カーボンブラックのストークス径のモード径Ｄｓｔの上限としては、Ｎ2ＳＡが５５ｍ2／ｇ以下のときＤｓｔが１８０ｎｍ以下であり、Ｎ2ＳＡが５５ｍ2／ｇを超えるときＤｓｔが下記の式（１）の関係を満たすことが好ましい。
Ｄｓｔ＜１９７９×（Ｎ2ＳＡ）-0.61      （１）
（式中、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）、Ｎ2ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）である。）
【００１２】
本発明のタイヤ用ゴム組成物はタイヤトレッド部のアンダートレッドに使用するのが好適である。またこのタイヤ用ゴム組成物はカーカス層のコートゴムに使用するのが好適である。このタイヤ用ゴム組成物を使用した空気入りタイヤは、転がり抵抗を小さくし燃費性能を改良しながら、操縦安定性や耐久性を従来レベル以上に向上することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ゴム成分はガラス転移温度が−４０℃未満の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーを必ず含む。芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーの含有量は、ゴム成分１００重量％中、１０〜１００重量％、好ましくは２０〜１００重量％である。芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーの含有量が、１０重量％未満であると操縦安定性及びタイヤ耐久性を改良することができない。
【００１４】
本発明で使用する芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーは、ガラス転移温度が−４０℃未満である。ガラス転移温度は、好ましくは−８０〜−４５℃であるとよい。ガラス転移温度が−４０℃以上であると、操縦安定性、耐久性には優れるが、ゴム組成物の発熱性を十分に小さくすることができないためタイヤにしたときの転がり抵抗を改良することができない。芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーのガラス転移温度は、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、低温側のベースラインと転移域の傾き（傾斜直線）とのそれぞれの延長線の交点の温度とする。また、芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーが油展品であるときは、油展成分（オイル）を含まない状態における芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーのガラス転移温度とする。
【００１５】
芳香族ビニル共役ジエン共重合体としては、例えばガラス転移温度が−４０℃未満のスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を例示することができる。スチレンブタジエンゴムの種類としては、上述したガラス転移温度を有するものであれば、溶液重合スチレンブタジエンゴム、乳化重合スチレンブタジエンゴムのいずれでもよい。
【００１６】
本発明において、ゴム成分として芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマー以外の他のゴム成分を配合することができる。他のゴム成分としては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等を例示することができる。なかでも天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ハロゲン化ブチルゴムがよい。また本発明が解決すべき課題の達成を妨げない範囲内であればガラス転移温度が−４０℃以上の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーを配合することができる。このようなゴム成分は、単独又は複数のブレンドとして使用することができる。
【００１７】
本発明では、芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーを含むゴム成分の平均ガラス転移温度を好ましくは−４０℃未満、より好ましくは−５０〜−９０℃にするとよい。ゴム成分の平均ガラス転移温度が−４０℃以上であると、ゴム組成物の発熱性を十分に小さくすることができないためタイヤにしたときの転がり抵抗を改良することができない。ゴム成分の平均ガラス転移温度は、ゴム成分を構成する各ゴムのガラス転移温度を上述した方法で測定し、各ゴムのゴム成分中の重量比に基づくガラス転移温度の加重平均により算出された平均値である。
【００１８】
本発明のタイヤ用ゴム組成物では、特定の凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔ、ＤＢＰ吸収量、窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡ及び沃素吸着量ＩＡに対する窒素吸着比表面積の比Ｎ2ＳＡ／ＩＡを限定した新規のカーボンブラックを配合することにより、粒子径が大きいカーボンブラックを用いてゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくしながら、タイヤにしたときの操縦安定性及び耐久性を維持・向上することができる。カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し４０〜８５重量部、好ましくは５０〜８０重量部にする。カーボンブラックの配合量が４０量部未満であると、タイヤにしたときの操縦安定性及び耐久性が悪化する。またカーボンブラックの配合量が８５重量部を超えると、ｔａｎδ（６０℃）が大きくなると共に、タイヤにしたときの耐久性が却って悪化する。またゴム組成物が硬くなり過ぎてしまいタイヤにしたときの操縦安定性が悪化する虞がある。
【００１９】
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４５〜７０ｍ2／ｇ、好ましくは４８〜６２ｍ2／ｇである。Ｎ2ＳＡが４５ｍ2／ｇ未満であると、タイヤにしたときの操縦安定性及び耐久性が低下する。Ｎ2ＳＡが７０ｍ2／ｇを超えると、ｔａｎδ（６０℃）が大きくなる。Ｎ2ＳＡは、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に準拠して、測定するものとする。
【００２０】
またカーボンブラックの沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）に対する窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡの比Ｎ2ＳＡ／ＩＡは１．００〜１．４０、好ましくは１．０１〜１．２７にする。このコロイダル特性の比Ｎ2ＳＡ／ＩＡが１．００未満であると、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくすることができない。また比Ｎ2ＳＡ／ＩＡが１．４０を超えると、表面活性が高すぎて混合性が悪化する。沃素吸着量ＩＡは、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−１に準拠して、測定するものとする。
【００２１】
また、カーボンブラックのＤＢＰ吸収量は、好ましくは１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ、より好ましくは１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇである。ＤＢＰ吸収量が１００ｍｌ／１００ｇ未満であるとゴム組成物の補強性能が低下してしまい、タイヤにしたときの操縦安定性及び耐久性が低下する。またゴム組成物の成形加工性が低下しカーボンブラックの分散性が悪化するのでカーボンブラックの補強性能が十分に得られない。ＤＢＰ吸収量が１６０ｍｌ／１００ｇを超えると、タイヤにしたときの耐久性が却って悪化する。また粘度の上昇により加工性が悪化する。ＤＢＰ吸収量は、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して、測定するものとする。
【００２２】
本発明で使用するカーボンブラックは、凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔ（以下「ストークス径Ｄｓｔ」ということがある。）が、１４５ｎｍ以上、好ましくは１５０ｎｍ以上である。ストークス径Ｄｓｔを１４５ｎｍ以上にすることにより、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくしながら、タイヤにしたときの操縦安定性及び耐久性を維持・向上することができる。本発明において、凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔとは、カーボンブラックを遠心沈降させ、光学的に得た凝集体のストークス径の質量分布曲線における最大頻度のモード径をいう。本発明において、ＤｓｔはＪＩＳ  Ｋ６２１７−６ディスク遠心光沈降法による凝集体分布の求め方に準拠して、測定するものとする。
【００２３】
またストークス径Ｄｓｔの上限は特に限定されるものではないが、カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡとの関係で決めることができる。すなわちカーボンブラックのＮ2ＳＡが４５ｍ2／ｇ以上５５ｍ2／ｇ以下のとき、ストークス径Ｄｓｔは、好ましくは１８０ｎｍ以下であるとよい。またカーボンブラックのＮ2ＳＡが５５ｍ2／ｇを超え７０ｍ2／ｇ以下のとき、ストークス径Ｄｓｔは、好ましくは下記の式（１）の関係を満たすとよい。
Ｄｓｔ＜１９７９×（Ｎ2ＳＡ）-0.61      （１）
（式（１）中、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）、Ｎ2ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）である。）
【００２４】
カーボンブラックのストークス径Ｄｓｔの上限を上述した範囲にすることにより、カーボンブラックの生産性，コストの両立ができる。
【００２５】
すなわち本発明では、Ｎ2ＳＡが４５〜７０ｍ2／ｇの範囲において、比Ｎ2ＳＡ／ＩＡを１．００〜１．４０、ストークス径Ｄｓｔを１４５ｎｍ以上にした特定のカーボンブラックを使用する。このようなカーボンブラックは、凝集体のストークス径が大きく、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくすると共に、ゴムに対する補強性能を高くするため、タイヤにしたときの操縦安定性及び耐久性を従来レベル以上に向上することができる。
【００２６】
上述したコロイダル特性を有するカーボンブラックは、例えば、カーボンブラック製造炉における原料油導入条件、燃料油及び原料油の供給量、燃料油燃焼率、反応時間（最終原料油導入位置から反応停止までの燃焼ガスの滞留時間）などの製造条件を調整して製造することができる。
【００２７】
本発明のタイヤ用ゴム組成物では、上述したカーボンブラックを含む補強性充填剤をジエン系ゴム１００重量に対し４０〜１００重量部、好ましくは４０〜９０重量部配合する。補強性充填剤の配合量が４０重量部未満であると、ゴム組成物の補強性が十分に得られない。また補強性充填剤の配合量が１００重量部を超えるとタイヤにしたときの転がり抵抗が大きくなる。
【００２８】
上述したカーボンブラックを除く他の補強性充填剤としては、例えばシリカ、クレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、活性亜鉛華等を例示することができる。なかでもシリカ、クレーが好ましい。
【００２９】
本発明のゴム組成物において、補強性充填剤としてシリカを配合することができる。シリカの配合量は、ゴム成分１００重量部に対し０〜３５重量部、より好ましくは１０〜３５重量部にすると良い。シリカの配合量をこのような範囲にすることにより、ゴム組成物の低発熱性とタイヤにしたときの操縦安定性及び耐久性とを両立する。シリカの配合量が４０重量部を超えるとタイヤにしたときの操縦安定性及び耐久性が低下する。
【００３０】
シリカとしてはＣＴＡＢ比表面積が好ましくは８０〜３００ｍ2／ｇにするとよい。シリカのＣＴＡＢが８０ｍ2／ｇ未満であると、ゴム組成物に対する補強性が不十分となりタイヤにしたときの操縦安定性及び耐久性が不足する。またシリカのＣＴＡＢが３００ｍ2／ｇを超えると、発熱性が悪化しタイヤにしたときの転がり抵抗が大きくなる。なおシリカのＣＴＡＢ比表面積は、ＩＳＯ  ９２７７に準拠して求めるものとする。
【００３１】
本発明で使用するシリカは、上述した特性を有するシリカであればよく、製品化されたもののなかから適宜選択してもよいし、通常の方法で上述した特性を有するように製造してもよい。シリカの種類としては、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを使用することができる。
【００３２】
本発明のゴム組成物において、シリカを使用するときは、シリカと共にシランカップリング剤を配合してもよく、シリカの分散性を向上しゴム成分との補強性をより高くすることができる。シランカップリング剤を配合する場合は、シリカ配合量に対して好ましくは３〜２０重量％、より好ましくは５〜１５重量％配合するとよい。シランカップリング剤の配合量がシリカ重量の３重量％未満の場合、シリカの分散性を向上する効果が十分に得られない。また、シランカップリング剤の配合量が２０重量％を超えると、シランカップリング剤同士が縮合してしまい、所望の効果を得ることができなくなる。
【００３３】
シランカップリング剤としては、特に制限されるものではないが、硫黄含有シランカップリング剤が好ましく、例えばビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド、ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等を例示することができる。
【００３４】
タイヤ用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、各種無機充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用され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ゴム組成物とし、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は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。本発明のタイヤ用ゴム組成物は、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。
【００３５】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、空気入りタイヤのキャップトレッド部、アンダートレッド部、サイドウォール部、ビードフィラー部、ランフラットタイヤにおける断面三日月型のサイド補強ゴム層、リムクッション部、インナーライナー部、或いはカーカス層、ベルト層、ベルトカバー層などのコード被覆用ゴム（コートゴム）などに好適に使用することができる。とりわけアンダートレッド部又はカーカス層のコートゴムに使用することが好ましい。
【００３６】
これらの部材に本発明のゴム組成物を使用した空気入りタイヤは、走行時の発熱性が小さくなるので、転がり抵抗を小さくし燃費性能を改良することができる。同時に、操縦安定性及び耐久性が優れ、従来レベル以上に維持・向上することができる。
【００３７】
本発明のタイヤ用ゴム組成物を空気入りタイヤのアンダートレッド部に使用するときの組成は、ゴム成分１００重量％中、ガラス転移温度が−４０℃未満の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーの含有量を４０〜１００重量％にすることが好ましい。また上述した特定のカーボンブラックの配合量を、ゴム成分１００重量部に対し５０〜８５重量部にすることが好ましい。このような組成にすることにより、このゴム組成物でアンダートレッド部を構成した空気入りタイヤを製造したとき、特に操縦安定性を優れたものにすることができる。
【００３８】
また、本発明のゴム組成物を空気入りタイヤのカーカス層のコートゴムに使用するときの組成は、ゴム成分１００重量％中、ガラス転移温度が−４０℃未満の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーの含有量を１０〜５０重量％にすることが好ましい。また上述した特定のカーボンブラックの配合量を、ゴム成分１００重量部に対し４０〜７０重量部にすることが好ましい。このような組成にすることにより、このゴム組成物でカーカス層のコートゴムを構成した空気入りタイヤを製造したときに、特に空気入りタイヤの耐久性を優れたものにすることができる。
【００３９】
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００４０】
９種類のカーボンブラック（ＣＢ１〜ＣＢ９）を使用して３７種類のゴム組成物（実施例１〜２１、比較例１〜１６）を調製した。このうち４種類のカーボンブラック（ＣＢ１〜ＣＢ４）は市販グレード、５種類のカーボンブラック（ＣＢ５〜ＣＢ９）は試作品であり、それぞれのコロイダル特性を表１に示した。
【００４１】
【表１】
2014088501.tif 000002
【００４２】
表１において、各略号はそれぞれ下記のコロイダル特性を表わす。
・Ｎ2ＳＡ：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に基づいて測定された窒素吸着比表面積
・ＩＡ：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−１に基づいて測定された沃素吸着量
・ＣＴＡＢ：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−３に基づいて測定されたＣＴＡＢ吸着比表面積
・ＤＢＰ：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４（非圧縮試料）に基づいて測定されたＤＢＰ吸収量
・２４Ｍ４：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４（圧縮試料）に基づいて測定された２４Ｍ４−ＤＢＰ吸収量
・Ｄｓｔ：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−６に基づいて測定されたディスク遠心光沈降法による凝集体のストークス径の質量分布曲線の最大値であるモード径
・△Ｄ５０：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−６に基づいて測定されたディスク遠心光沈降法による凝集体のストークス径の質量分布曲線において、その質量頻度が最大点の半分の高さのときの分布の幅（半値幅）
・α：上述したＤｓｔ及びＮ2ＳＡを下記式（２）の関係に当てはめたときの係数α
Ｄｓｔ＝α×（Ｎ2ＳＡ）-0.61      （２）
（式中、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）、Ｎ2ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）である。）
・Ｎ2ＳＡ／ＩＡ：窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡと沃素吸着量ＩＡの比
【００４３】
表１において、カーボンブラックＣＢ１〜ＣＢ４は、それぞれ以下の市販グレードを表わす。またカーボンブラックＣＢ５〜ＣＢ９は以下の製造方法により調製した。
・ＣＢ１：東海カーボン社製シーストＫＨ
・ＣＢ２：東海カーボン社製シーストＮＨ
・ＣＢ３：東海カーボン社製シースト１１６ＨＭ
・ＣＢ４：東海カーボン社製シーストＦ
【００４４】
カーボンブラックＣＢ５〜ＣＢ９の製造
円筒反応炉を使用して、表２に示すように全空気供給量、燃料油導入量、燃料油燃焼率、原料油導入量、反応時間を変えて、カーボンブラックＣＢ５〜ＣＢ９を製造した。
【００４５】
【表２】
2014088501.tif 000003
【００４６】
タイヤ用ゴム組成物の調製及び評価
上述した９種類のカーボンブラック（ＣＢ１〜ＣＢ９）を用いて、表３〜６に示す配合からなる３７種類のゴム組成物（実施例１〜２１、比較例１〜１６）を調製するに当たり、それぞれ硫黄及び加硫促進剤を除く成分を秤量し、５５Ｌのニーダーで１５分間混練した後、そのマスターバッチを放出し室温冷却した。このマスターバッチを５５Ｌのニーダーに供し、硫黄及び加硫促進剤を加え、混合しタイヤ用ゴム組成物を得た。なお、表３〜６において、ＳＢＲ２が油展品であるため、油展オイルを含むＳＢＲの配合量を記載すると共に、その下の括弧内に油展オイル量を除いた正味のゴム成分の配合量を記載した。またゴム成分の平均ガラス温度を求め「ゴム成分の平均Ｔｇ」の欄に記載した。
【００４７】
得られたタイヤ用ゴム組成物のうち、表３及び４に示す２０種類のタイヤ用ゴム組成物（実施例１〜１１、比較例１〜９）を使用してアンダートレッド部を構成するようにして、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを加硫成形した。得られた２０種類の空気入りタイヤの転がり抵抗及び操縦安定性を下記に示す方法により評価した。
【００４８】
また、得られたタイヤ用ゴム組成物のうち、表５及び６に示す１７種類のタイヤ用ゴム組成物（実施例１２〜２１、比較例１０〜１６）を使用してカーカス層のコートゴムを構成するようにして、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを加硫成形した。得られた１７種類の空気入りタイヤの転がり抵抗及び耐久性を下記に示す方法により評価した。
【００４９】
転がり抵抗
得られたタイヤを標準リム（サイズ１５×６Ｊのホイール）に組み付け、ＪＩＳ  Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）に取り付け、ＪＩＳ  Ｄ４２３０の「６．４高速性能試験Ａ」に記載に準拠し走行試験を行い、空気圧２１０ｋＰａ、試験荷重４．８２ｋＮ、速度５０ｋｍ／時の抵抗力を測定し、転がり抵抗とした。得られた結果は、表３，４では、比較例１の値の逆数を１００とし、表５，６では比較例１０の値の逆数を１００とする指数として表４〜７の「転がり抵抗」の欄に示した。この指数が大きいほど転がり抵抗が小さく燃費性能が優れていることを意味する。
【００５０】
操縦安定性
得られたタイヤを標準リム（サイズ１５×６Ｊのホイール）に組み付け、国産２．０リットルクラスの試験車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａの条件で乾燥路面からなる１周２．６ｋｍのテストコースを実車走行させ、そのときの操縦安定性を専門パネラー３名による感応評価により採点した。得られた結果は、比較例１の値を１００とする指数として表３，４の「操縦安定性」の欄に示した。この指数が大きいほど操縦安定性能が優れていることを意味する。
【００５１】
耐久性
得られた空気入りタイヤを標準リム（サイズ１５×６Ｊのホイール）に装着し、空気圧２００ｋＰａの空気を充填して、ドラム径１７０７ｍｍで、ＪＩＳ  Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機にかけて、荷重３６００Ｎを負荷し、速度８０ｋｍ／ｈで２時間走行させた後、速度を１２０ｋｍ／ｈに上げて２４時間走行させた。その後、２４時間走行する毎に速度を１０ｋｍ／ｈずつ上げ、タイヤ故障を起こすまでの走行距離を測定した。得られた結果は、比較例１０の値を１００とする指数として表５，６の「耐久性」に示した。この指数が大きいほど耐久性が優れることを意味する。
【００５２】
【表３】
2014088501.tif 000004
【００５３】
【表４】
2014088501.tif 000005
【００５４】
【表５】
2014088501.tif 000006
【００５５】
【表６】
2014088501.tif 000007
【００５６】
なお、表３〜６において使用した原材料の種類を下記に示す。
ＮＲ：天然ゴム、ＲＳＳ＃３、Ｔｇ＝−６４℃
ＳＢＲ１：スチレン−ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ  １５０２、Ｔｇ＝−５４℃、ビニル含有量１５重量％、スチレン含有量２５重量％
ＳＢＲ２：スチレン−ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ  １７３９、Ｔｇ＝−２８℃、ビニル含有量１５％、スチレン含有量４１重量％、ゴム成分１００重量部に対しオイル３７．５重量部を配合した油展品
ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ  ＢＲ１２２０、Ｔｇ＝−１０７℃
ＣＢ１〜ＣＢ９：上述した表１に示したカーボンブラック
シリカ：ローディア社製Ｚｅｏｓｉｌ１９５ＧＲ
カップリング剤：テトラスルフィドジトリエトキシシラン、ダイソー社製Ｃａｂｒｕｓ４
アロマオイル：ジャパンエナジー社製プロセスＸ−１４０
亜鉛華：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
ワックス：大内新興化学工業社製サンノック
老化防止剤：フレキシス社製ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ６ＰＰＤ
加硫促進剤：大内新興化学工業社製ノクセラーＮＳ−Ｐ
硫黄：鶴見化学工業社製油処理硫黄
【００５７】
表３，４から明らかなように実施例１〜１１のタイヤ用ゴム組成物は、低転がり抵抗及び操縦安定性が従来レベル以上に向上することが確認された。
【００５８】
表３から明らかなように、比較例１のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ１のＮ2ＳＡが７０ｍ2／ｇ超かつストークス径Ｄｓｔが１４５ｎｍ未満であるため、実施例１〜５のタイヤ用ゴム組成物に比べ、低転がり抵抗及び操縦安定性のバランスが劣る。比較例２のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ２のストークス径Ｄｓｔが１４５ｎｍ未満であるため、タイヤにしたときの操縦安定性が悪化する。比較例３のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ３のストークス径Ｄｓｔが１４５ｎｍ未満かつ比Ｎ2ＳＡ／ＩＡが１．００未満であるため、転がり抵抗が悪化する。比較例４のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ４のＮ2ＳＡが４５ｍ2／ｇ未満かつ比Ｎ2ＳＡ／ＩＡが１．００未満であるため、タイヤにしたときの操縦安定性が悪化する。また、比較例５のゴム組成物はＳＢＲ２のＴｇが−４０°以上であるため。転がり抵抗が悪化する。
【００５９】
表４から明らかなように、比較例６のゴム組成物は、Ｔｇが−４０℃未満であるＳＢＲ１の配合量が１０重量部未満であるので操縦安定性が悪化する。比較例７のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ７の配合量が４０重量部未満であるので、操縦安定性が悪化する。比較例８のゴム組成物はカーボンブラックＣＢ７の配合量が８５重量部を超えるので、転がり抵抗性が悪化する。比較例９のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ７及びシリカの合計、すなわち補強性充填剤の合計が１００重量部を超えるので転がり抵抗性が悪化する。
【００６０】
更に、表５，６から明らかなように実施例１２〜２１のタイヤ用ゴム組成物は、低転がり抵抗及び耐久性が従来レベル以上に向上することが確認された。
【００６１】
表５から明らかなように、比較例１０のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ１のＮ2ＳＡが７０ｍ2／ｇ超かつストークス径Ｄｓｔが１４５ｎｍ未満であるため、実施例１〜５のタイヤ用ゴム組成物に比べ、低転がり抵抗及び耐久性のバランスが劣る。比較例１１のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ２のストークス径Ｄｓｔが１４５ｎｍ未満であるため、タイヤにしたときの耐久性が悪化する。比較例１２のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ３のストークス径Ｄｓｔが１４５ｎｍ未満かつ比Ｎ2ＳＡ／ＩＡが１．００未満であるため、タイヤにしたときの耐久性が悪化する。比較例１３のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ４のＮ2ＳＡが４５ｍ2／ｇ未満かつ比Ｎ2ＳＡ／ＩＡが１．００未満であるため、タイヤにしたときの耐久性が悪化する。また、比較例１４のゴム組成物はＳＢＲ２のＴｇが−４０°以上であるので耐久性が悪化する。
【００６２】
表６から明らかなように、比較例１５のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ７の配合量が４０重量部未満であるので耐久性能が悪化する。比較例１６のゴム組成物はカーボンブラックＣＢ７及びシリカの合計、すなわち補強性充填剤の合計が１００重量部を超えるので転がり抵抗性能が悪化する。