(57)【要約】【課題】充填剤としてシリカを配合しつつ、良好な低発熱性だけでなく、優れた耐偏摩耗性と操縦安定性とを実現し得る重荷重用タイヤを提供すること。【解決手段】本発明の重荷重用タイヤは、ジエン系ゴムを含むゴム成分（Ａ）、少なくともシリカ（ｂ１）を含む充填剤（Ｂ）、及び同一分子内に前記ジエン系ゴムに対する反応基ａを１個以上と前記シリカ（ｂ１）に対する吸着基ｂを２個以上とを有する下記式（Ｉ）又は（II）で表される貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）を配合してなり、且つシランカップリング剤（Ｄ）を前記シリカ（ｂ１）１００質量部に対して１質量部以下の量で配合してなるゴム組成物をトレッドに適用したことを特徴とする。2011084665.tif 000008    ＨＯＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｒ8−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯＨ  ・・・（II）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴムを含むゴム成分（Ａ）、少なくともシリカ（ｂ１）を含む充填剤（Ｂ）、及び同一分子内に前記ジエン系ゴムに対する反応基ａを１個以上と前記シリカ（ｂ１）に対する吸着基ｂを２個以上とを有する下記式（Ｉ）又は（II）で表される貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）を配合してなり、且つ
シランカップリング剤（Ｄ）を前記シリカ（ｂ１）１００質量部に対して１質量部以下の量で配合してなるゴム組成物をトレッドに適用したことを特徴とする重荷重用タイヤ；
【化１】
2011084665.tif 000007
［式（Ｉ）中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はこれらのうち一つが式−(Ｒ4Ｏ)n−ＣＯ−ＣＲ5＝ＣＲ6−Ｒ7で表される基であり（ここで、Ｒ4は炭素数２〜４のアルキレン基であり、Ｒ5、Ｒ6及びＲ7はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、ｎはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す１〜３０の数である。）、他は水素原子である。］；
ＨＯＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｒ8−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯＨ  ・・・（II）
［式（II）中、Ｒ8は、式−Ｒ9Ｏ−で示される基、式−(Ｒ10Ｏ)s−で示される基、式−ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ−で示される基又は式−(Ｒ11Ｏ−ＣＯＲ12−ＣＯＯ−)tＲ11Ｏ−で示される基である。ここで、Ｒ9は炭素数２〜３６のアルキレン基、アルケニレン基又は２価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ10は炭素数２〜４のアルキレン基であり、ｓはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す１〜６０の数であり、Ｒ11は炭素数２〜１８のアルキレン基、アルケニレン基、２価の芳香族炭化水素基又は−(Ｒ13Ｏ)uＲ13−で示される基（ここで、Ｒ13は炭素数２〜４のアルキレン基であり、ｕはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す１〜３０の数である）であり、Ｒ12は炭素数２〜１８のアルキレン基、アルケニレン基又は２価の芳香族炭化水素基であり、ｔは平均値で１〜３０の数である。］。
【請求項２】
前記ゴム組成物が、前記貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）を前記シリカ（ｂ１）１００質量部に対して１〜２０質量部の量で配合してなることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用タイヤ。
【請求項３】
前記ゴム組成物が、前記シリカ（ｂ１）を前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して５〜４０質量部の量で配合してなることを特徴とする請求項１または２に記載の重荷重用タイヤ。
【請求項４】
前記ゴム組成物が、さらに前記充填剤（Ｂ）として、カーボンブラック（ｂ２）を前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して５〜５０質量部の量で配合してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
【請求項５】
前記貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）が、ブチレングリコールポリマレート又はポリエチレングリコールポリマレート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重荷重用タイヤ。
【請求項６】
前記ゴム組成物が、ポリマー分子鎖の中間または分子鎖末端の少なくとも一ヶ所にスズを含有し、スチレン含量が２８〜４５質量％であり、かつブタジエン部に対してビニル結合含量が３０モル％未満である溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを、前記ゴム成分（Ａ）１００質量％中に１０〜７０質量％の量で含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、良好な低発熱性を保持しつつ、優れた耐偏摩耗性と操縦安定性とを兼ね備えた重荷重用タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギー、省資源の社会的要請の下、自動車の燃料消費量を節約するため、転がり抵抗の小さいタイヤが求められている。特に、過酷な使用環境下におかれる重荷重用タイヤにとって、こうした転がり抵抗の低減に加え、長距離運送使用時にも耐え得るよう耐偏摩耗性を向上させるとともに、良好な操縦安定性を確保することも重要な要素となる。
【０００３】
かかるタイヤに用いるゴム組成物に、充填剤としてシリカを配合すると、ヒステリシスロスを高くしながら良好な低発熱性を発揮することが可能となり、例えば、特許文献１では、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、シリカ、およびシランカップリング剤の配合により、偏摩耗性、低発熱性を両立させる技術が開示されている。また、特許文献２では、ポリマー分子末端を変性した溶液重合スチレン‐ブタジエン共重合体を採用して耐偏摩耗性を向上させつつ、変性された末端のカップリング効果によってカーボンブラックの分散を高め、シリカとの併用によって優れた低発熱性の実現を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５９１１６号公報
【特許文献２】特開２００４−１４３２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、こうした配合技術において偏摩耗性と低発熱性とは二律背反の関係にあり、その両立は非常に困難である。また、シリカに加えてシランカップリング剤を配合した場合、かかるシランカップリング剤がシリカとゴム成分中のポリマーとの結合を担うことでシリカの分散性の向上に大きく寄与するものの、ペイン効果を低減する作用がある。そのため、必ずしもゴムの剛性を充分に確保することができない場合もあり、良好な低発熱性を保持しつつ、優れた耐偏摩耗性と操縦安定性とを実現するには依然として改善の余地が残されている。
【０００６】
そこで、本発明は、充填剤としてシリカを配合したゴム組成物を採用しつつ、良好な低発熱性だけでなく、優れた耐偏摩耗性と操縦安定性とを実現し得る重荷重用タイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決すべく、充填剤としてシリカを含み、かつ貯蔵弾性率向上剤を配合してシランカップリング剤の配合を特定量に制限したゴム組成物を、トレッドに採用した重荷重用タイヤを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の重荷重用タイヤは、
ジエン系ゴムを含むゴム成分（Ａ）、少なくともシリカ（ｂ１）を含む充填剤（Ｂ）、及び同一分子内に前記ジエン系ゴムに対する反応基ａを１個以上と前記シリカ（ｂ１）に対する吸着基ｂを２個以上とを有する下記式（Ｉ）又は（II）で表される貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）を配合してなり、且つ
シランカップリング剤（Ｄ）を前記シリカ（ｂ１）１００質量部に対して１質量部以下の量で配合してなるゴム組成物をトレッドに適用したことを特徴とする。
【０００９】
【化１】
2011084665.tif 000002
［式（Ｉ）中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はこれらのうち一つが式−(Ｒ4Ｏ)n−ＣＯ−ＣＲ5＝ＣＲ6−Ｒ7で表される基であり（ここで、Ｒ4は炭素数２〜４のアルキレン基であり、Ｒ5、Ｒ6及びＲ7はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、ｎはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す１〜３０の数である。）、他は水素原子である。］；
ＨＯＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｒ8−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯＨ  ・・・（II）
［式（II）中、Ｒ8は、式−Ｒ9Ｏ−で示される基、式−(Ｒ10Ｏ)s−で示される基、式−ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ−で示される基又は式−(Ｒ11Ｏ−ＣＯＲ12−ＣＯＯ−)tＲ11Ｏ−で示される基である。ここで、Ｒ9は炭素数２〜３６のアルキレン基、アルケニレン基又は２価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ10は炭素数２〜４のアルキレン基であり、ｓはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す１〜６０の数であり、Ｒ11は炭素数２〜１８のアルキレン基、アルケニレン基、２価の芳香族炭化水素基又は−(Ｒ13Ｏ)uＲ13−で示される基（ここで、Ｒ13は炭素数２〜４のアルキレン基であり、ｕはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す１〜３０の数である）であり、Ｒ12は炭素数２〜１８のアルキレン基、アルケニレン基又は２価の芳香族炭化水素基であり、ｔは平均値で１〜３０の数である。］
【００１０】
前記ゴム組成物は、前記貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）を前記シリカ（ｂ１）１００質量部に対して１〜２０質量部の量で配合してなるのが望ましく、また前記シリカ（ｂ１）を前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して５〜４０質量部の量で配合してなるのが望ましい。
前記ゴム組成物は、さらに前記充填剤（Ｂ）として、カーボンブラック（ｂ２）を前記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して５〜５０質量部の量で配合してなるものであってもよい。
さらに、前記貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）は、ブチレングリコールポリマレート又はポリエチレングリコールポリマレートであるのが望ましい。
前記ゴム組成物は、ポリマー分子鎖の中間または分子鎖末端の少なくとも一ヶ所にスズを含有し、スチレン含量が２８〜４５質量％であり、かつブタジエン部に対してビニル結合含量が３０モル％未満である溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを、前記ゴム成分（Ａ）１００質量％中に１０〜７０質量％の量で含有するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の重荷重用タイヤによれば、良好な低発熱性を保持しつつ、優れた耐偏摩耗性と操縦安定性とを実現することが可能である。したがって、高速・重荷重の使用条件にも充分に耐え得るものとして、特に欧米や欧州市場で求められるステア・ドライブ・トレーラー軸に装着するトラック・バス用ラジアルタイヤに好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について、具体的に説明する。
本発明の重荷重用タイヤは、
ジエン系ゴムを含むゴム成分（Ａ）、少なくともシリカ（ｂ１）を含む充填剤（Ｂ）、及び同一分子内に前記ジエン系ゴムに対する反応基ａを１個以上と前記シリカ（ｂ１）に対する吸着基ｂを２個以上とを有する下記式（Ｉ）又は（II）で表される貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）を配合してなり、且つ
シランカップリング剤（Ｄ）を前記シリカ（ｂ１）１００質量部に対して１質量部以下の量で配合してなるゴム組成物をトレッドに適用したことを特徴とする。
【化２】
2011084665.tif 000003
【００１３】
［ゴム成分（Ａ）］
上記ゴム組成物に用いるゴム成分（Ａ）としては、ジエン系ゴムを主成分として含むものであればよく、ジエン系ゴムのみからなるのが望ましい。かかるジエン系ゴムとしては、ゴム工業界で一般的に用いられるものを採用することができ、具体的には、天然ゴムのほか、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、イソブチレンイソプレンゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム（ＳＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等の合成ゴムが挙げられ、なかでもスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、天然ゴムが好ましい。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。なお、本発明のゴム組成物には、本発明の目的を損なわない範囲内で、ジエン系ゴム以外のゴム成分を少量添加してもよい。
【００１４】
上記好適なスチレン−ブタジエン共重合体ゴムとしては、ポリマー分子鎖の中間または分子鎖末端の少なくとも一ヶ所にスズを含有し、スチレン含量が２８〜４５質量％であり、かつブタジエン部のビニル結合含量が３０モル％未満である溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムが挙げられる。かかる溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムであると、耐偏摩耗性のレベルを高めることができ、その一方でシリカ或いはカーボンブラック等の充填剤（Ｂ）のゴム中での分散性を向上させ、より良好な低発熱性の実現を図ることが可能となる。
【００１５】
上記溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを用いる場合、その配合量としては、ゴム成分（Ａ）１００質量％中、通常１０〜７０質量％、好ましくは４０〜６０質量％の量である。かかる配合量が１０質量％未満であると偏摩耗に対する改良効果が乏しく、７０質量％を超えると低発熱性の低下やチッピングを引き起こすおそれがある。さらに、上記溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムの全スチレン含量が２８質量％未満であると耐偏摩耗性と低発熱性の両立効果に乏しい傾向にあり、４５質量％を超えると耐摩耗性が悪化する等の不具合が生じるおそれがある。また、上記溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムのビニル結合含量が３０モル％を超えると耐摩耗性が低下するおそれもある。
【００１６】
さらに、上記溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムは、炭化水素基とリチウムからなる有機リチウム開始剤により得られる該炭化水素基結合スチレン−ブタジエン共重合体の末端カルバニオンと、スズ含有カップリング剤又はスズ含有変性剤との反応によって形成される反応部分の分子構造がスズ−炭素結合を有するのが望ましい。例えば、炭化水素基としてブチル基とリチウムからなるブチルリチウム開始剤により得られる該ブチル基末端結合スチレン−ブタジエン共重合体の片末端カルバニオンと、スズ含有カップリング剤の四塩化スズの化学量論的反応によって形成される反応部分の分子構造は、スズに四つのブチル基末端スチレン−ブタジエン共重合体が結合した構造、すなわち、最終共重合体の中間部分にスズ−炭素結合の構造となる。また、上記例示において、四塩化スズの代わりにスズ含有変性剤としてトリブチルスズクロリドを用いると、ブチル基末端スチレン−ブタジエン共重合体の他の末端にスズ−炭素結合構造を有する最終共重合体が得られる。上記構造は、例えば、カーボンブラック等の充填剤（Ｂ）と相互作用を持つことによって、低発熱性、耐摩耗性を向上する作用を発揮するため、極めて有用である。
【００１７】
また、上記溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムのスズ含有カップリング剤又はスズ含有変性剤との反応前の重量平均分子量は、より優れた物性を得る観点から、５×１０4〜１００×１０4であることが好ましく、１０×１０4〜１００×１０4であることがさらに好ましく、また、スズ含有カップリング剤又はスズ含有変性剤との反応前の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．０〜１．３であることが好ましい。
【００１８】
上記溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムの製造方法は、上述のような分子構造が得られるならばどのような方法でもよく、特に制限されないが、次の製造方法によって容易に得られる（例えば、特開平９−３１６１３２号公報参照のこと）。炭化水素溶媒中で、（１）炭化水素基とリチウムからなる有機リチウム開始剤と、（２）カリウムアルコレート、カリウムスルホネート及びカリウムカルボキシレートからなる群から選ばれる少なくとも１種のカリウム化合物と、（３）エーテル化合物及びアミン化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物との存在下で、スチレンとブタジエンを共重合し、共重合終了後、変性剤として、スズ化合物を添加して上記溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムが得られる。また、炭化水素溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ブタン等の脂肪族炭化水素溶媒、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環族炭化水素溶媒及びこれらの混合物が使用でき、特に制限されない。
【００１９】
また、有機リチウム開始剤としては例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、オクチルリチウム等に代表されるアルキルリチウム、フェニルリチウム、トリルリチウム等に代表されるアリールリチウム、ベンジルリチウム等に代表されるアラルキルリチウム等を挙げることができる。なかでも工業性の観点から好ましいものとしては、ｎ−ブチルリチウム及びｓｅｃ−ブチルリチウムが挙げられる。これらの有機リチウム開始剤は１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００２０】
重合開始剤の添加量は、共重合体の所望の分子量によって変動し得るが、一般にはモノマー１００ｇに対し０．０５〜１５ｍｍｏｌ、好ましくは０．１〜１０ｍｍｏｌである。１５ｍｍｏｌを超えると高分子量体を得ることが困難になる傾向にあり、また０．０５ｍｍｏｌ未満では重合が進行しない場合がある。
【００２１】
また、通常、ランダマイザーとして、カリウム化合物、エーテル化合物及びアミン化合物が用いられる。なお、ランダマイザーとは、スチレン−ブタジエン共重合体におけるブタジエン部のビニル結合含量の増量（カリウム化合物ではこの作用は小さい）、及びブタジエン単位、スチレン単位の組成分布のランダム化等の作用を有する化合物を意味する。
【００２２】
ここで用いられるカリウム化合物は、カリウムアルコレート、カリウムスルホネート及び／又はカリウムカルボキシレートである。カリウムアルコレートとしては、例えばカリウム−ｔ−ブチレート、カリウム−ｔ−アミレート、カリウムエチレート、カリウムイソプロピレート、カリウムオクテート、カリウムドデカノエート、カリウムノニルフェノレート等を挙げることができる。なかでも効果の点から、カリウム−ｔ−アミレート、カリウムノニルフェノレートが好ましい。
【００２３】
また、カリウムスルホネートとしては、例えばカリウムドデシルベンゼンスルホネート、カリウムナフタレンスルホネート等を挙げることができる。なかでも効果の点から、カリウムドデシルベンゼンスルホネートが好ましい。
【００２４】
さらに、カリウムカルボキシレートとしては、例えばカリウムステアレート、カリウムデカノエート、カリウムナフテート等を挙げることができる。なかでも効果の点から、カリウムナフテートが好ましい。
【００２５】
カリウム化合物の添加量は、リチウムモル当り、０．０１〜０．２モル当量であり、効果の点から、好ましくは０．０３〜０．０９モル当量である。添加量が０．０１モル当量未満ではランダマイザーとしての効果が充分に得られないおそれがあり、０．２モル当量を超えると、メタレーション等の望ましくない副反応が起こるおそれがある。
【００２６】
また、エーテル化合物及び／又はアミン化合物は、カリウム化合物と併用される。このエーテル化合物及びアミン化合物としては、一般にスチレン−ブタジエンの共重合にランダマイザーとして用いられる化合物を用いることができ、特に制限されない。なかでも、例えば、ジエトキシエタン等のジアルコキシアルキル化合物、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等のジエチレングリコールジアルキルエーテル化合物、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル等のエチレングリコールジアルキルエーテル化合物、ジテトラヒドロフリルプロパン等のテトラヒドロフランオリゴマー化合物、テトラヒドロフラン、さらに、テトラメチルエチレンジアミン等のジアミン化合物、ペンタメチレンジエチレントリアミン等のトリアミン化合物が好適に使用される。
【００２７】
次に、エーテル化合物又はアミン化合物の添加量は、ブタジエン部のビニル結合含量が３０モル％以下となる量で用いることが好ましい。この量はエーテル化合物又はアミン化合物の種類により変動し得るが、一般的にはリチウムモル当り０．０１〜２．０モル当量が用いられる。例えばテトラヒドロフラン使用の場合は、０．５〜２．０モル当量が適量であり、ジエチレングリコールジメチルエーテル使用の場合は、０．０３〜０．１モル当量が好適である。
【００２８】
また、スズ含有カップリング剤又はスズ含有変性剤であるスズ化合物としては、例えば、四塩化スズ等のハロゲン化スズ、ブチルスズトリクロリド、ジブチルスズジクロリド、ジオクチルスズジクロリド、ジフェニルスズジクロリド、トリブチルスズクロリド、トリフェニルスズクロリド等の有機スズクロリド化合物等が含まれる。この添加量はスチレン−ブタジエン共重合体の活性末端リチウムと上記化合物のハロゲン原子が当量となる量で用いることができる。
【００２９】
これらの化合物のうち、例えば四塩化スズ、有機スズジクロリド等はスチレン−ブタジエン共重合体の活性末端とカップリング反応して、カップリング共重合体が得られ、そのカップリング効率は６０％以上を示し、低発熱性の向上に寄与することができる。また、例えば有機スズモノクロリド化合物は活性末端リチウムと反応して、上記溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムが得られ、低発熱性を向上させることが容易となる。
【００３０】
上記ゴム組成物に用いるゴム成分（Ａ）には、上記スチレン−ブタジエン共重合体ゴムのほか、天然ゴムを配合するのが望ましい。天然ゴムを用いる場合、その配合量としては、ゴム成分（Ａ）１００質量％中、通常９０〜３０質量％、好ましくは６０〜４０質量％の量であるのが望ましい。かかる配合量が、９０質量％を超えると耐偏摩耗性に対する効果が低減されるおそれがあり、３０質量部未満であると、低発熱性の維持が困難になるおそれがある。
【００３１】
［シリカ（ｂ１）］
本発明で用いるゴム組成物には、充填剤（Ｂ）として少なくともシリカ（ｂ１）を配合する。シリカ（ｂ１）を配合すると、優れた低発熱性の実現を確実なものとし、タイヤの転がり抵抗を低減するのに大きく寄与することができる。かかるシリカ（ｂ１）の配合量は、上記ゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは５〜４０質量部、より好ましくは５〜３０質量部の量である。５質量部未満では良好な低発熱性を充分に発揮できないおそれがあり、４０質量部を超えると、耐摩耗性、破壊特性が必要以上に低下するおそれがある。かかるシリカ（ｂ１）としては特に制限はなく、従来ゴムの補強充填剤として慣用されているものの中から任意に選択して用いることができる。例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられるが、このなかでも湿式シリカが好ましい。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
［カーボンブラック（ｂ２）］
本発明で用いるゴム組成物には、充填剤（Ｂ）として上記シリカ（ｂ１）のほか、カーボンブラック（ｂ２）を配合するのが望ましい。シリカ（ｂ１）とともにカーボンブラック（ｂ２）を配合することにより補強性を高めることができ、トラックやバス等に用いられる重荷重用タイヤに求められる耐摩耗性や耐破壊性を充分に確保することが可能となる。かかるカーボンブラック（ｂ２）の配合量はゴム成分（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは５〜５０質量部、より好ましくは１０〜４０質量部の量である。カーボンブラック（ｂ２）の配合量が５質量部未満では、加硫ゴムの破壊特性が充分でないおそれがあり、５０質量部を超えると、良好な低発熱性を確保できない傾向にある。カーボンブラック（ｂ２）としては特に制限はなく、Ｉ2吸着量、ＣＴＡＢ比表面積、Ｎ2吸着量、ＤＢＰ吸着量等の範囲を適宜選択した公知のカーボンブラックを使用することができ、その種類としてはＦＥＦ、ＳＲＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦグレードのものが好ましく、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦグレードのものがさらに好ましい。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
［貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）］
本発明で用いるゴム組成物には、以下に示す貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）を配合する。かかる貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）は、ジエン系ゴムに対する反応基ａを１個以上有するため、ゴム成分（Ａ）との相溶性に優れ、また、シリカ（ｂ１）に対する吸着基ｂを２個以上有するため、シリカ（ｂ１）との親和性にも優れる。そのため、ゴム成分（Ａ）に、シリカ（ｂ１）と共に貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）を配合することにより、シリカのゴム成分（Ａ）への分散性が改善され、シリカ（ｂ１）の補強効果が充分に発揮されてゴム組成物を高弾性化することができ、耐偏摩耗性を低下させることなく転がり抵抗の強化に大きく寄与することができる。すなわち、圧縮剛性が高められ、荷重時におけるトレッドの変形を有効に抑制することが可能となり、ゴムの柔軟性を良好に保持しつつ、コーナリングパワーを高めて優れた操縦安定性を実現することもできる。
【００３４】
上記貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）において、ジエン系ゴムに対する反応基ａは、二重結合を有する基であって、該二重結合を活性化する基が隣接するものが好ましく、特に非芳香族共役二重結合基又はカルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基及びアミド基から選ばれる１種が隣接した二重結合基であることが好ましい。ここで、隣接とは二重結合の両端又は一方にカルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基及びアミド基から選ばれる１種を有することをいう。
【００３５】
上記貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）において、反応基ａとしては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸及びソルビン酸から選ばれる不飽和カルボン酸から誘導される基が好ましく、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸又はアクリル酸から誘導される基が更に好ましく、マレイン酸又はアクリル酸から誘導される基が最も好ましい。一方、シリカ（ｂ１）に対する吸着基ｂは、カルボキシル基が好適である。
【００３６】
また、上記貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）は、更にオキシアルキレン基を有することが好ましい。貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）がオキシアルキレン基を有する場合、ゴム成分（Ａ）との相溶性が更に向上し、シリカ（ｂ１）との親和性が更に良好となる。オキシアルキレン基の平均付加モル数は、ジエン系ゴムに対する反応基ａの個数１個当たり、1〜30モルの範囲が好ましく、1〜20モルの範囲が更に好ましく、2〜15モルの範囲が特に好ましい。
【００３７】
すなわち、貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）は、具体的には下記式（Ｉ）または（II）で表される化合物である。
【化３】
2011084665.tif 000004
【００３８】
式(Ｉ)中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はこれらのうち一つが式−(Ｒ4Ｏ)n−ＣＯ−ＣＲ5＝ＣＲ6−Ｒ7で表される基であり、他は水素原子である。ここで、Ｒ4は炭素数２〜４のアルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基である。また、Ｒ5、Ｒ6及びＲ7はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であって、好ましくはＲ5が水素原子又はメチル基、Ｒ6及びＲ7が水素原子である。ｎはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す１〜３０の数であり、好ましくは１〜２０、更に好ましくは２〜１５の数である。
【００３９】
上記式(Ｉ)で表される貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）の具体例としては、トリメリット酸モノ(２-(メタ)アクリロイルオキシエチル)エステル、トリメリット酸モノ[２-(２-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)エチル]エステル、トリメリット酸モノ(ω-(メタ)アクリロイルオキシポリオキシエチレン(１０))エステル等のトリメリット酸モノ(ω-(メタ)アクリロイルオキシＰＯＡ(ｎ))エステル［ここで(メタ)アクリロイルはメタクリロイル又はアクリロイルを示し、ＰＯＡ(ｎ)はオキシエチレン又はオキシプロピレンが平均して1〜30モル付加したポリオキシエチレン（以下「ＰＯＥ」と略記することがある）又はポリオキシプロピレン（以下「ＰＯＰ」と略記することがある）を示す］が挙げられる。
【００４０】
なかでも、式(Ｉ)中のＲ1がＨ、Ｒ2がＨ、Ｒ3が−（Ｃ2Ｈ4Ｏ）10−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ2（Ｒ4がＣ2Ｈ4、Ｒ5がＨ、Ｒ6がＨ、Ｒ7がＨ、ｎが１０）であるトリメリット酸モノアクリレートが好ましい。
【００４１】
ＨＯＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｒ8−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯＨ  ・・・（II）
式（II）中、Ｒ8は、式−Ｒ9Ｏ−で示される基、式−(Ｒ10Ｏ)s−で示される基、式−ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ−で示される基又は式−(Ｒ11Ｏ−ＣＯＲ12−ＣＯＯ−)tＲ11Ｏ−で示される基である。ここで、Ｒ9は炭素数２〜３６のアルキレン基，アルケニレン基又は２価の芳香族炭化水素基であって、好ましくは炭素数２〜１８のアルキレン基又はフェニレン基、さらに好ましくは炭素数４〜１２のアルキレン基である。また、Ｒ10は炭素数２〜４のアルキレン基で、好ましくはエチレン基又はプロピレン基であり、ｓはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す１〜６０の数であり、好ましくは２〜４０、更に好ましくは４〜３０の数である。Ｒ11は炭素数２〜１８のアルキレン基，アルケニレン基，２価の芳香族炭化水素基又は−(Ｒ13Ｏ)uＲ13−で示される基（ここで、Ｒ13は炭素数２〜４のアルキレン基で；ｕはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す１〜３０の数である）である。Ｒ12は炭素数２〜１８のアルキレン基，アルケニレン基又は２価の芳香族炭化水素基であって、好ましくは炭素数２〜１２のアルキレン基又はフェニレン基、さらに好ましくは炭素数２〜８のアルキレン基である。ｔは平均値で１〜３０、好ましくは１〜２０、さらに好ましくは１〜１５の数である。
【００４２】
上記式（II）で表される貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）の具体例としては、グリセリンジマレエート、１,４-ブタンジオールジマレエート、１,６-ヘキサンジオールジマレエート等のアルキレンジオールのジマレエート；１,６-ヘキサンジオールジフマレート等のアルキレンジオールのジフマレート；ＰＥＧ２００ジマレエート，ＰＥＧ６００ジマレエート等のポリオキシアルキレングリコールのジマレエート（ここで、ＰＥＧ２００、ＰＥＧ６００とは、それぞれ平均分子量２００又は６００のポリエチレングリコールを示す）；両末端にカルボキシル基を有するポリブチレンマレエート、両末端にカルボキシル基を有するポリ(ＰＥＧ２００)マレエート等の両末端カルボン酸型ポリアルキレングリコール／マレイン酸ポリエステル；両末端にカルボキシル基を有するポリブチレンアジペートマレエート、ＰＥＧ６００ジフマレート等のポリオキシアルキレングリコールのジフマレート；両末端にカルボキシル基を有するポリブチレンフマレート、両末端にカルボキシル基を有するポリ(ＰＥＧ２００)フマレート等の両末端カルボン酸型ポリアルキレングリコール／フマル酸ポリエステル等が挙げられる。
【００４３】
なかでも、式（II）中のＲ8が−(Ｒ11Ｏ−ＣＯＲ12−ＣＯＯ−)tＲ11Ｏ−で示される基である化合物がより好ましく、前記Ｒ11がブチレン基であり、前記Ｒ12がビニレン基であり、ｔが４である化合物［ＨＯＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−(Ｃ4Ｈ8Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ)5−Ｈ］（ブチレングリコールポリマレート）、及び前記Ｒ11が−(Ｒ13Ｏ)uＲ13−であり、前記Ｒ12がビニレン基であり、前記Ｒ13がエチレン基であり、ｕが４．５であり、ｔが４である化合物［ＨＯＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−[（Ｃ2Ｈ4Ｏ）4.5−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ]5−Ｈ］（ポリエチレングリコールポリマレート）が特に好ましい。
【００４４】
また、貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）の分子量は250以上であることが好ましく、250〜5000であることが更に好ましく、250〜3000であることが特に好ましい。分子量がこの範囲であると引火点が高く、安全上望ましいばかりでなく、発煙が少なく作業環境上も好ましい。さらに、上記式(Ｉ)または（II）で表される貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）のうち、上記式（II）で表される貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）が好ましく、より具体的にはブチレングリコールポリマレート又はポリエチレングリコールポリマレートであるが最適である。なお、これら貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）は１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００４５】
上記貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）は、前記シリカ（ｂ１）１００質量部に対して１〜２０質量部、好ましくは５〜１０質量部の量で配合するのが望ましい。１質量部未満であると、貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）の効果を充分に得ることができないおそれがあり、２０質量部を超えるとロスが高くなるため所期の目的を達成するのが困難となる傾向にある。
【００４６】
［シランカップリング剤（Ｄ）］
本発明に用いるゴム組成物には、さらに、シランカップリング剤（Ｄ）をゴム成分（Ａ）１００質量部に対して１質量部以下、好ましくは１質量部未満の量で配合する。シランカップリング剤（Ｄ）を配合すると、ゴム成分中におけるシリカ（ｂ１）の分散性を向上させて良好な作業性を発揮するとともに低発熱性が向上される一方、貯蔵弾性率が大きく低下するおそれがあるために剛性を確保するのが困難となる上、耐偏摩耗性が低下するおそれもある。従って、本発明では従来よりも極めて少ない量でシランカップリング剤（Ｄ）を配合するものであり、配合しないのがより好適である。
【００４７】
従来、シリカとゴム成分中のポリマーとの硫黄架橋結合を担うことでシリカの分散性の向上に寄与していたシランカップリング剤は、弾性率を低下させてしまうおそれがあった。これに対し、本発明で用いるゴム組成物には上記貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）が配合されているため、かかる貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）の反応基aがジエン系ゴム中のポリマーの一部に結合するとともに、反応基ｂがシリカ（ｂ１）に結合することとなり、ゴム成分中におけるシリカの分散性の向上に大きく寄与することができる。また、応力が負荷された際には反応基ｂとシリカとの結合部分が剛直に振舞うので弾性率を確保することができ、圧縮剛性が高められ、荷重時におけるトレッドの変形を有効に抑制することが可能となる。したがって、必ずしもシランカップリング剤（Ｄ）の配合を要せずとも、シリカ（ｂ１）の分散性を良好に保持しつつ加硫後の剛性を確保することができるとともに、耐偏摩耗性に悪影響を及ぼすことがなく、また転がり抵抗性の低減にも充分に寄与することができる。
【００４８】
上記ゴム組成物には、上記脱水性材料、老化防止剤のほか、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、軟化剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら必要に応じて適宜選択した各種配合剤を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより上記ゴム組成物を製造することができる。
【００４９】
本発明の重荷重用タイヤは、上記ゴム組成物をトレッド用ゴム組成物として用いることを特徴としている。かかるタイヤは通常のタイヤ成形機を用いた方法により製造することができ、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを充填して得られる。本発明の重荷重用タイヤは、良好な低発熱性を保持しつつ、優れた耐偏摩耗性と操縦安定性とを実現することができるので、過酷な使用にも充分に耐え得るものであり、特に欧米や欧州市場で求められるステア・ドライブ・トレーラー軸に装着するトラック・バス用ラジアルタイヤとしても好適に用いることができる。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明について、実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、生ゴム及び加硫ゴムの評価は以下の方法により行った。
【００５１】
《ブタジエン部のビニル結合量（モル％）》
赤外分光法（モレロ法）により求めた。
【００５２】
《スチレン含量》
核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルの芳香族プロトンの吸収強度により求めた。
【００５３】
［ＳＢＲ（ポリマーＡ）の製造］
乾燥し、窒素置換された８００ｍｌの耐圧ガラス容器に、シクロヘキサン３００ｇ、１，３−ブタジエン単量体３２．５ｇ、スチレン単量体１７．５ｇ、カリウム−ｔ−アミレート０．０２５ｍｍｏｌ、ＴＨＦ１ｍｍｏｌを注入し、これにｎ−ブチルリチウム（ＢｕＬｉ）０．４５ｍｍｏｌを加えた後、５０℃で３時間重合を行った。重合系は重合開始から終了まで、全く沈殿はみられず均一透明であった。重合転化率は、ほぼ１００％であった。
【００５４】
この重合系にさらに変性剤としてＤＯＴＤＣ（ジオクチルスズジクロリド）の１Ｍシクロヘキサン溶液０．１２ｍｍｏｌを加えた後にさらに３０分間変性反応を行った。この後重合系にさらに２，６ジターシャリーブチルパラクレゾール（ＢＨＴ）のイソプロパノール５％溶液０．５ｍｌを加えて反応の停止を行い、さらに常法に従い乾燥することによりポリマーＡを得た。ポリマーＡのスチレン含量は３５質量％、ビニル結合量は２３ｍｏｌ％であった。
【００５５】
［実施例１〜９、比較例１〜４］
表１に示す配合処方に従って各ゴム組成物を混練配合し、該ゴム組成物をトレッドに用い、通常の加硫条件で加硫して、サイズ２９５／７５Ｒ２２．５のリブパターンのタイヤを試作した。得られた試作タイヤを用いて、以下の方法に従って各評価を行った。結果を表１〜表２に示す。
【００５６】
《低発熱性評価》
上記試作タイヤを、正規内圧、正規荷重、及び走行速度８０ｋｍ／ｈの条件下でドラム走行させた時のトレッド表面温度を非接触式の温度計で測定し、比較例１のタイヤの手レッド表面温度を基準として、その温度差（℃）を求めた。数値が低いほど低発熱性に優れることを示す。
【００５７】
《耐偏摩耗性評価》
上記試作タイヤを６×４車両のステア軸に装着し、ローテーションすることなく１０万ｋｍ走行した時点で偏摩耗の総面積を算出し、比較例１のタイヤを１００として指数表示した。数値が小さいほど耐偏摩耗性に優れることを示す。
【００５８】
《操縦安定性評価：コーナリングパワー（ＣＰ）試験》
ＪＩＳ規格の正規内圧、荷重を負荷したタイヤを外径３０００ｍｍのドラム上に押し付けた状態で速度３０ｋｍ／ｈで３０分間予備走行させた後、再度内圧を正規値に調整した上で同一速度で走行させた。この時、タイヤの転動方向とドラムの円周方向との間に正負最大１４度の角度（スリップアングル）を連続してつけて、正負角度に対応するコーナリングフォース（ＣＦ）を測定し、これにより次式から平均のコーナリングパワー値を算出し、比較例１のタイヤを１００として指数表示した。数値が大きいほど操縦安定性が良好であることを示す。
ＣＰ＝｛ＣＦ（１°）＋ＣＦ（２°）／２＋ＣＦ（３°）／３＋ＣＦ（４°）／４｝／４
【００５９】
【表１】
2011084665.tif 000005
【００６０】
【表２】
2011084665.tif 000006
【００６１】
※１：シーストＮＢ、東海カーボン（株）製
※２：シースト７ＨＭ、東海カーボン（株）製
※３：シースト９００Ａ、東海カーボン（株）製
※４：日本シリカ（株）社製、商標「ニプシルＡＱ」Ｎ２ＳＡ（２００ｍ２／ｇ）
※５：デグサ社製、商品名「Ｓｉ６９」
※６：ブチレングリコールポリマレート
※７：ポリエチレングリコールポリマレート
【００６２】
表１〜表２によれば、貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）を配合しない比較例１、貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）を配合しつつもシランカップリング剤（Ｄ）が特定量以上配合された比較例２〜４に比べ、実施例１〜９は良好な低発熱性を保持しつつ、偏摩耗性に優れ、操縦安定性の向上を実現できることがわかる。なかでも、貯蔵弾性率向上剤（Ｃ）を好適な量で配合し、かつシランカップリング剤（Ｄ）を含まない実施例１は、シランカップリング剤（Ｄ）を含む実施例９と比較して、良好な低発熱性を保持しつつ、優れた偏摩耗性を発揮できることがわかる。