(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴムを２０重量部以上含みかつ高シス含量ブタジエンゴムが４０重量部以下であるジエン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラックとシリカを合計で４０〜７０重量部含み、
カーボンブラックとシリカの合計量に対するシリカの割合が２０〜１００重量％であり、かつ用いられるカーボンブラックの臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着量（ＣＴＡＢ）が１１５〜１６０ｍ２／ｇで、ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が１１５〜１５０ｃｃ／１００ｇであり、
加硫後における２５℃、５％歪時の損失正接（ｔａｎδ）が０．２以下で、かつ３００％伸張時の弾性率が１２０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲にあるゴム組成物をトレッド部に使用したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
上記カーボンブラック含量がジエン系ゴム１００重量部に対して３０重量部以下であり、かつ非イオン系界面活性剤が次式、
０．０７５Ａ−０．５≧Ｂ≧０．０７５Ａ−２．５
（ただし、Ａはシリカとカーボンブラックの合計量に対するシリカの割合（重量％）、Ｂは非イオン系界面活性剤のジエン系ゴム１００重量部に対する重量部数）で表される関係を満足する範囲で含有されている請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
使用するシリカの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２２０〜３００ｍ２／ｇである請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
使用内圧が３ｋｇ／ｃｍ２以上である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関し、詳しくは、転がり抵抗性能、湿潤路面での操縦安定性（以下「ウェット性能」と称する）および耐摩耗性を同時に向上し得るゴム組成物をトレッド部に使用した、ＲＶ、４×４用を含む小型トラックに好適な空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
転がり抵抗性能、ウェット性能および耐摩耗性のバランスをシリカを用いて改良しようとする試みは、特開平３−２５２４３１号公報や特開平５−２７１４７７号公報等に見られるが、いずれも乗用車用途のものでしかなかった。一方、大型タイヤのトレッドにシリカを用いた事例は、特開平３−６５４０６号公報や特開平１−１１８５５１号公報等に見られるが、もっぱら悪路における発熱耐久性を高めるものでしかなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来技術においては、ＲＶ、４×４用を含む小型トラックに対する用途を考慮して、転がり抵抗性能、ウェット性能および耐摩耗性のバランスを良好に保持し、これらを同時に改良しようとする空気入りタイヤの開発はなされていなかった。
【０００４】
乗用車用タイヤと比較して、小型トラック用空気入りタイヤは、（１）入力（荷重、前後入力）が大きく、また（２）ケースの内圧が高く剛性が高いために変形が少ない上に、トレッド部はブロック高さが高く、ブロックへの変形が集中するという特徴がある。さらに、耐偏摩耗性の維持も乗用車用タイヤより厳しい状況にある。従って、本来、小型トラック用タイヤにおいて入力等のかかる状況を考慮してトレッド用ゴム組成物の配合系の開発を行うことは極めて重要で必要なことである。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、小型トラック用途を考慮して、転がり抵抗性能、ウェット性能および耐摩耗性のバランスを良好に保持し、これらを同時に向上し得るゴム組成物をトレッド部に使用した空気入りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明者らは種々検討を重ねた結果、特定のジエン系ゴムに対し、特定のカーボンブラックとシリカを所定量配合し、かつ加硫ゴム物性を特性範囲に設定することにより上記目的を達成し得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、天然ゴムを２０重量部以上含みかつ高シス含量ブタジエンゴムが４０重量部以下であるジエン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラックとシリカを合計で４０〜７０重量部含み、
カーボンブラックとシリカの合計量に対するシリカの割合が２０〜１００重量％であり、かつ用いられるカーボンブラックの臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着量（ＣＴＡＢ）が１１５〜１６０ｍ２／ｇで、ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が１１５〜１５０ｃｃ／１００ｇであり、
加硫後における２５℃、５％歪時の損失正接（ｔａｎδ）が０．２以下で、かつ３００％伸張時の弾性率が１２０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲にあるゴム組成物をトレッド部に使用したことを特徴とするものである。
【０００８】
上記カーボンブラック含量がジエン系ゴム１００重量部に対して３０重量部以下であり、かつ非イオン系界面活性剤が次式、
０．０７５Ａ−０．５≧Ｂ≧０．０７５Ａ−２．５
（ただし、Ａはシリカとカーボンブラックの合計量に対するシリカの割合（重量％）、Ｂは非イオン系界面活性剤のジエン系ゴム１００重量部に対する重量部数）で表される関係を満足する範囲で含有されていることが好ましい。
【０００９】
また、使用するシリカの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２２０〜３００ｍ２／ｇであることが好ましい。
【００１０】
さらに、使用内圧が３ｋｇ／ｃｍ２以上であることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物においては、ジエン系ゴム成分として天然ゴムを２０重量部以上含みかつ高シス含量ブタジエンゴムが４０重量部以下である。天然ゴムが２０重量部未満では耐摩耗性が低下し、一方高シス含量ブタジエンゴムが４０重量部を超えるとウェット性能が低下する。
【００１２】
次に、かかるジエン系ゴム成分１００重量部に対してカーボンブラックとシリカの合計量は４０〜７０重量部の範囲内である。この合計量が４０重量部未満では耐摩耗が低下し、一方７０重量部を超えると転がり抵抗性能が低下する。転がり抵抗性能が低下すると転がり抵抗が高くなり、自動車の燃料消費量の増大を招くことになる。
【００１３】
また、配合されるカーボンブラックとシリカの合計量に対するシリカの割合は２０〜１００重量％である。かかるシリカの割合が２０重量％未満では転がり抵抗性能とウェット性能が低下する。
【００１４】
さらに、用いられるカーボンブラックのＣＴＡＢ値は１１５〜１６０ｍ２／ｇで、かつＤＢＰ値は１１５〜１５０ｃｃ／１００ｇの範囲内である。ＣＴＡＢ値が１１５ｍ２／ｇ未満では耐摩耗性およびウェット性能が低下し、一方１６０ｍ２／ｇを超えると転がり抵抗性能が低下する。また、ＤＢＰ値が１１５ｃｃ／１００ｇ未満では転がり抵抗性能および耐摩耗性が低下し、一方１５０ｃｃ／１００ｇを超えると作業性が悪化し、弾性率も高くなり過ぎてしまう。なお、ＣＴＡＢ値はＡＳＴＭ  Ｄ３７６５−８９法に、またＤＢＰ値はＪＩＳ  Ｋ  ６２２１−１９８２Ａ法にそれぞれ準拠して求められる。
【００１５】
かかるカーボンブラックの配合量は、好ましくはジエン系ゴム成分１００重量部に対して３０重量部以下とする。３０重量部を超えると転がり抵抗性能の向上があまり大きくならないためである。
【００１６】
また、非イオン系界面活性剤を次式、
０．０７５Ａ−０．５≧Ｂ≧０．０７５Ａ−２．５
（ただし、Ａはシリカとカーボンブラックの合計量に対するシリカの割合（重量％）、Ｂは非イオン系界面活性剤のジエン系ゴム１００重量部に対する重量部数）で表される式を満足する範囲で含有することが望ましい。カーボンブラック含量が３０重量部以下では静電気量（体積抵抗値）が高く、ラジオノイズ等で悪影響を与える可能性がある。そこで、非イオン系界面活性剤を帯電防止剤として上記式の関係を満足する範囲で使用することが好ましい。非イオン系界面活性剤の重量部数Ｂが（０．０７５Ａ−０．５）値を超えると破壊強度および弾性率が低下し、耐摩耗性および耐久性能が低下する。一方、（０．０７５Ａ−２．５）値未満では静電気の抑制効果が得られない。
【００１７】
なお、本発明において帯電防止剤として使用し得る非イオン系界面活性剤として、次式、
0003594386.tif 000002
（式中のＲ１は炭素数８〜２５の直鎖または分岐を有する飽和、不飽和のアルキル基であり、ｍ＋ｎは１〜３０の整数である。）で表される化合物、次式、
0003594386.tif 000003
（式中のＲ２は炭素数８〜２５の直鎖または分岐を有する飽和、不飽和のアルキル基、若しくはビニル基（ＣＨ２＝ＣＨ−）、イソプロペニル基（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−）、アリール基であり、ｘは２〜３０の整数である。）で表される化合物、次式、
Ｒ３−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ
（式中のＲ３は炭素数８〜２５の直鎖または分岐を有する飽和、不飽和のアルキル基、若しくはアリール基であり、ｙは２〜１２の整数である。）で表される化合物、および次式、
0003594386.tif 000004
（式中のＲ４は炭素数８〜２５の直鎖または分岐を有する飽和、不飽和のアルキル基であり、ａ＋ｂは１〜３０の整数である。）で表される化合物等を挙げることができる。
【００１８】
さらに、使用されるシリカは、好ましくはＮ２ＳＡ値が２２０〜３００ｍ２／ｇの範囲内である。この値が２２０ｍ２／ｇ未満では耐摩耗性の向上が不十分であり、一方３００ｍ２／ｇを超えると作業性が悪化する。なお、Ｎ２ＳＡ値はＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−８４Ｂ法に準拠して求められる。
【００１９】
本発明の空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物には、上記成分の他、通常ゴム組成物に用いられる老化防止剤、ワックス、加硫剤、加硫促進剤などの配合剤、またシリカ含有ゴム組成物に用いられるシランカップリング剤、分散剤などを適宜配合することができる。
【００２０】
本発明においては、タイヤトレッドゴムの２５℃における５％歪時の損失正接（ｔａｎδ）は０．２以下である。通常乗用車タイヤでは１％付近の低歪でのｔａｎδを測定しているが、小型トラック用タイヤなどのトレッドの接地挙動は乗用車用タイヤよりも大きく、５％歪付近のｔａｎδ値がタイヤとの相関が高いことが判明したため、５％歪時のｔａｎδ値で規定した。即ち、この値が０．２を超えると転がり抵抗性能として不十分である。
【００２１】
また、本発明においては３００％伸張時の弾性率が１２０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内である。かかる弾性率が１２０ｋｇｆ／ｃｍ２未満では転がり抵抗性能、ウェット性能および耐摩耗性能が不十分であり、一方１５０ｋｇｆ／ｃｍ２を超えると耐久性が低下する。
【００２２】
上述の配合内容およびゴム物性を持つトレッドゴムを有する空気入りタイヤは、その使用内圧が３ｋｇ／ｃｍ２以上のときに、その効果がより顕著に現れる。
【００２３】
【実施例】
次に本発明を実施例および比較例により具体的に説明する。
下記の表１および表２に夫々示す配合内容（重量部）のゴム組成物をトレッドゴムに用い、１９５／８５  Ｒ１６  １１４Ｌのサイズのタイヤを試作し、使用内圧６ｋｇ／ｍ２にて以下の評価を行った。
【００２４】
（１）損失正接（ｔａｎδ）
東洋精機社製スペクトロメーターを用い、幅５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ２０ｍｍの試験片を初期荷重１５０ｇ、振動数５０Ｈｚ、動歪５．０％、温度２５℃にて測定した。
【００２５】
（２）弾性率（３００％Ｍｏｄ．）
ＪＩＳ  Ｋ６３０１に従い、ＪＩＳ  ３号のダンベル形状のサンプルを２４℃、５００ｍｍ／ｍｉｎの速度にて引っ張り試験を行い、３００％伸張させたときの弾性率を測定した。
【００２６】
（３）転がり抵抗性能
ドラム試験機にて、タイヤ転動時の転がり抵抗（ＲＲ）を測定した。
【００２７】
（４）ウェット性能（路面グリップ評価）
テストコースに水をまき、ウェット路面を作り出し、フィーリング評価、および８０ｋｍ／ｈからの停止距離にて総合的に判断した。テストは気温２５℃の時の結果である。
【００２８】
（５）耐摩耗性
供試空気入りタイヤにて、市街地を１０，０００ｋｍ走行した時の残溝を測定し、トレッド溝１ｍｍが摩耗するのに要した走行ｋｍ数（ＭＰＭ）を算出した。
【００２９】
（６）体積固有抵抗値
絶縁抵抗測定試験箱と超絶縁抵抗計（共にアドバンテスト社製）を使用して、加電圧５００Ｖで測定した。数値が低いほど導電性となり、静電気の発生が抑制される。
なお、前記（３）〜（５）の評価結果は、実施例１〜３、比較例２、３については比較例１のタイヤを１００とし、また実施例４、５については比較例４のタイヤを１００とした時の指数にて表わした。いずれも指数値が大なる程結果が良好であることを示す。得れらた結果を下記の表１および表２に示す。
【００３０】
【表１】
0003594386.tif 000005
【００３１】
【表２】
0003594386.tif 000006
＊１：日本エラストマー社製スチレンブタジエンゴム（ソルプレン１２０４）
＊２：日本合成ゴム社製ブタジエンゴム（ＢＲ０１）
＊３：日本シリカ社製  ＮＩＰＳＩＬ  ＡＱ  （Ｎ２ＳＡ＝１９５ｍ２／ｇ）
＊４：試作シリカ  （Ｎ２ＳＡ＝２３７ｍ２／ｇ）
＊５：Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン
＊６：Ｄｅｇｕｓｓａ社製（Ｓｉ６９）
＊７：Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアジル−スルフェンアミド
＊８：ジベンゾチアジルジサルファイド
【００３２】
【発明の効果】
上記実施例からも明らかなように、本発明の空気入りタイヤにおいては、転がり抵抗性能、ウェット性能および耐摩耗性がバランスを良く同時に向上し、ＲＶ、４×４用を含む小型トラックに好適に使用することができる。