(57)【要約】【課題】ウェットグリップ性能、耐摩耗性能および低燃費性能がバランスよく優れたトレッド用ゴム組成物、および当該ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤを提供すること。【解決手段】ゴム成分と可塑剤とを含むトレッド用ゴム組成物であって、前記ゴム成分中に４０〜６５質量％のスチレンブタジエンゴムおよび３５〜６０質量％のブタジエンゴムを含有し、前記可塑剤は、２０℃以上のガラス転移温度を有する芳香族ビニル重合体を含有し、スチレンブタジエンゴムの含有量に対する芳香族ビニル重合体の含有量（芳香族ビニル重合体の含有量／スチレンブタジエンゴムの含有量）が、０．２５〜０．７５であるトレッド用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分と可塑剤とを含むトレッド用ゴム組成物であって、
前記ゴム成分中に４０〜６５質量％のスチレンブタジエンゴムおよび３５〜６０質量％のブタジエンゴムを含有し、
前記可塑剤は、２０℃以上のガラス転移温度を有する芳香族ビニル重合体を含有し、
スチレンブタジエンゴムの含有量に対する芳香族ビニル重合体の含有量（芳香族ビニル重合体の含有量／スチレンブタジエンゴムの含有量）が、０．２５〜０．７５であるトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
可塑剤として、さらにＣ５Ｃ９系石油樹脂を含有する、請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド用ゴム組成物および当該ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤに求められる重要な性能として、ウェットグリップ性能や耐摩耗性能がある。また近年、省資源の観点から、タイヤの転がり抵抗改善による低燃費性能の向上が求められている。
【０００３】
耐摩耗性能の改善にはゴム組成物にカーボンブラックを添加する手法が知られているが、低燃費性能とウェットグリップ性能とのバランスが悪化する傾向がある。また、耐摩耗性能に有利なブタジエンゴムはヒステリシスロスが小さく低燃費性能は良好であるが、ウェットグリップ性能には不利となる。このように、タイヤの諸物性の向上を試みた場合、耐摩耗性能とウェットグリップ性能とは二律背反の関係にあり、これらを両立することは困難であった。
【０００４】
特許文献１には、可塑剤としてアルファ−メチルスチレンポリマー樹脂を配合することで、グリップ性能および転がり抵抗を改善したゴム組成物が開示されているが、耐摩耗性能については考慮されておらず、さらに改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１２−５１２２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ウェットグリップ性能および耐摩耗性能がバランスよく優れたトレッド用ゴム組成物、および当該ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有する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】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討の結果、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）および２０℃以上のガラス転移温度を有する芳香族ビニル重合体を所定の比率で配合することで、ウェットグリップ性能および耐摩耗性能がバランスよく優れるゴム組成物が得られることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、
〔１〕ゴム成分と可塑剤とを含むトレッド用ゴム組成物であって、前記ゴム成分中に４０〜６５質量％のスチレンブタジエンゴムおよび３５〜６０質量％のブタジエンゴムを含有し、前記可塑剤は、２０℃以上のガラス転移温度を有する芳香族ビニル重合体を含有し、スチレンブタジエンゴムの含有量に対する芳香族ビニル重合体の含有量（芳香族ビニル重合体の含有量／スチレンブタジエンゴムの含有量）が、０．２５〜０．７５であるトレッド用ゴム組成物、
〔２〕可塑剤として、さらにＣ５Ｃ９系石油樹脂を含有する、〔１〕に記載のゴム組成物、
〔３〕〔１〕または〔２〕に記載のゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤ、に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のトレッド用ゴム組成物、ならびに当該ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤは、ウェットグリップ性能および耐摩耗性能がバランスよく優れる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態は、ゴム成分と可塑剤とを含むトレッド用ゴム組成物であって、前記ゴム成分中に４０〜６５質量％のスチレンブタジエンゴムと３５〜６０質量％ブタジエン系ゴムとを含有し、前記可塑剤は、２０℃以上のガラス転移温度を有する芳香族ビニル重合体を含有し、スチレンブタジエンゴムの含有量に対する芳香族ビニル重合体の含有量（芳香族ビニル重合体の含有量／スチレンブタジエンゴムの含有量）が、０．２５〜０．７５であるトレッド用ゴム組成物である。
【００１１】
本実施形態に係るゴム組成物は、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）が海相、ブタジエンゴム（ＢＲ）が島相となるように、それぞれの比率が決定されている。そして、ＳＢＲの含有量に対する芳香族ビニル重合体の含有量（芳香族ビニル重合体の含有量／ＳＢＲの含有量）が、０．２５〜０．７５の範囲となるように芳香族ビニル重合体を配合することで、ゴム成分全体の４０〜６５％しか存在しない海相中に多量の芳香族ビニル重合体が分散し、海相のロスが向上して、グリップ力が向上すると考えられる。さらに、海相に芳香族ビニル重合体が分散することで、混練時に、島相であるＢＲが比較的大きな塊として分散するようになり、破壊の成長が止まりやすくなって耐摩耗性能も向上されると考えられる。
【００１２】
＜ゴム成分＞
本実施態様において使用されるゴム成分としては、ＳＢＲおよびＢＲが好適に用いられる。
【００１３】
（ＳＢＲ）
ＳＢＲとしては特に限定されず、未変性の溶液重合ＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）、未変性の乳化重合ＳＢＲ（Ｅ−ＳＢＲ）、およびこれらの変性ＳＢＲ（変性Ｓ−ＳＢＲ、変性Ｅ−ＳＢＲ）等が挙げられる。変性ＳＢＲとしては、末端および／または主鎖が変性された変性ＳＢＲ、スズ、ケイ素化合物等でカップリングされた変性ＳＢＲ（縮合物、分岐構造を有するもの等）等が挙げられる。
【００１４】
ＳＢＲは、前記例示のものからいずれか１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１５】
ゴム成分中のＳＢＲの含有量は、４０質量％以上であり、４５質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましい。芳香族系オレフィンゴムの含有量が４０質量％未満の場合は、ウェットグリップ性能が低下する傾向がある。また、ＳＢＲの含有量は、６５質量％以下であり、６３質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましい。ＳＢＲの含有量が６５質量％を超える場合は、耐摩耗性能および低燃費性能が低下する傾向がある。
【００１６】
ＳＢＲのスチレン含量は、走行中のグリップ性能の観点から３０質量％以上が好ましく、３５質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましい。また、当該スチレン含量は、初期グリップ性能の観点から５５質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、４５質量％以下がさらに好ましい。なお、本明細書において、ＳＢＲのスチレン含量とはＳＢＲにおけるスチレン部の含量のことを示し、1Ｈ−ＮＭＲ測定により算出される。
【００１７】
ＳＢＲのビニル含量は、走行中のグリップ性能の観点から３０％以上が好ましく、３５％以上がより好ましく、４０％以上がさらに好ましい。また、当該ビニル含量は、初期グリップ性能の観点から５５％以下が好ましく、５０％以下がより好ましく、４５％以下がさらに好ましい。なお、本明細書において、ＳＢＲのビニル含量とはＳＢＲにおけるブタジエン部の１，２−結合単位量のことを示し、赤外吸収スペクトル分析法によって測定される。
【００１８】
（ＢＲ）
ＢＲとしては、ハイシス１，４−ポリブタジエンゴム（ハイシスＢＲ）、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴム（ＳＰＢ含有ＢＲ）、変性ブタジエンゴム（変性ＢＲ）等の各種ＢＲを用いることができる。
【００１９】
ハイシスＢＲとは、シス１，４結合含有率が９０質量％以上のブタジエンゴムである。このようなハイシスＢＲとして、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂ、ＢＲ１５０Ｌ、ＪＳＲ（株）製のＢＲ７３０等が挙げられる。ハイシスＢＲを含有することで低温特性および耐摩耗性能を向上させることができる。
【００２０】
ＳＰＢ含有ＢＲは、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶が、単にＢＲ中に結晶を分散させたものではなく、ＢＲと化学結合したうえで分散しているものが挙げられる。このようなＳＰＢ含有ＢＲとしては、宇部興産（株）製のＶＣＲ−３０３、ＶＣＲ−４１２、ＶＣＲ−６１７等が挙げられる。
【００２１】
変性ＢＲとしては、リチウム開始剤により１，３−ブタジエンの重合を行ったのち、スズ化合物を添加することにより得られ、さらに変性ＢＲ分子の末端がスズ−炭素結合で結合されているもの（スズ変性ＢＲ）や、ブタジエンゴムの活性末端に縮合アルコキシシラン化合物を有するブタジエンゴム（シリカ用変性ＢＲ）等が挙げられる。このような変性ＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０Ｈ（スズ変性）、住友化学工業（株）製のＳ変性ポリマー（シリカ用変性）等が挙げられる。
【００２２】
ＢＲは、前記例示のものからいずれか１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２３】
ゴム成分中のＢＲの含有量は、３５質量％以上であり、３７質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましい。ジエン系オレフィンゴムの含有量が３５質量％未満の場合は、耐摩耗性能が低下する傾向がある。また、ＢＲの含有量は、６０質量％以下であり、５５質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。ＢＲの含有量が６０質量％を超える場合は、ウェットグリップ性能が低下する傾向がある。
【００２４】
ゴム成分中のＳＢＲとＢＲとの合計含有量は、ウェットグリップ性能と転がり抵抗、耐摩耗性能のバランスをとる観点から８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。
【００２５】
（その他のゴム成分）
本実施形態においてＳＢＲおよびＢＲ以外に使用されるゴム成分としては、ゴム工業で一般的に用いられる架橋可能なゴム成分を用いることができ、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、塩化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ヒドリンゴム等が挙げられる。これらの架橋可能なゴム成分は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
＜可塑剤＞
本実施態様において使用される可塑剤としては、芳香族ビニル重合体およびＣ５Ｃ９系石油樹脂が好適に用いられる。
【００２７】
（芳香族ビニル重合体）
本明細書において「芳香族ビニル重合体」とは、芳香族ビニル単量体単位の含有量が９５質量％以上のものをいう。なお、上記芳香族ビニル重合体は、ゴム成分には含まれない。
【００２８】
芳香族ビニル重合体では、芳香族ビニル単量体（単位）として、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、１−ビニルナフタレン、３−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、４−シクロヘキシルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン等が使用され、それぞれの単量体の単独重合体、２種以上の単量体の共重合体のいずれであってもよい。また、これらを変性させたものであってもよい。芳香族ビニル重合体としては、経済的で、加工しやすく、ウェットグリップ性能に優れているという理由から、α−メチルスチレンもしくはスチレンの単独重合体又はα−メチルスチレンとスチレンとの共重合体が好ましく、α−メチルスチレンとスチレンとの共重合体がより好ましい。
【００２９】
芳香族ビニル重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは２０℃以上、より好ましくは２５℃以上、さらに好ましくは３０℃以上である。２０℃未満の場合、グリップ性能が悪化する傾向がある。また、芳香族ビニル重合体のＴｇは、好ましくは５０℃以下、より好ましくは４５℃以下、さらに好ましくは４０℃以下である。５０℃を超えると、耐摩耗性能および低温時のグリップ性能が悪化する傾向がある。なお、本明細書において、Ｔｇは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２１に従い、（株）島津製作所製の自動示差走査熱量計（ＤＳＣ−６０Ａ）を用いて、昇温速度１０℃／分の条件で測定した値である。
【００３０】
芳香族ビニル重合体の軟化点は、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１３０℃以下、さらに好ましくは９０℃以下であり、また、好ましくは３０℃以上、より好ましくは６０℃以上、さらに好ましくは７５℃以上である。上記範囲内であると、本発明の効果が良好に得られる。なお、本明細書において、軟化点とは、ＪＩＳ  Ｋ  ６２２０に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
【００３１】
芳香族ビニル重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは４００以上、より好ましくは５００以上、さらに好ましくは８００以上であり、また、好ましくは１００００以下、より好ましくは３０００以下、さらに好ましくは２０００以下である。上記範囲内であると、本発明の効果が良好に得られる。なお、本明細書において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ−８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫｇｅｌ（登録商標）  ＳｕｐｅｒＭｕｌｔｉｐｏｒｅ  ＨＺ−Ｍ）による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めたものである。
【００３２】
芳香族ビニル重合体の含有量は、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２５質量部以上である。２０質量部未満であると、ウェットグリップ性能が充分に得られないおそれがある。また、上記芳香族ビニル重合体の含有量は、好ましくは４５質量部以下、より好ましくは４０質量部以下、さらに好ましくは３５質量部以下である。４５質量部を超えると、耐摩耗性能、低燃費性能が悪化する傾向がある。
【００３３】
ＳＢＲの含有量に対する芳香族ビニル重合体の含有量（芳香族ビニル重合体の含有量／ＳＢＲの含有量）は、０．２５以上、好ましくは０．３以上、より好ましくは０．３５以上である。０．２５未満であると、ウェットグリップ性能が充分に得られないおそれがある。また、スチレンブタジエンゴムの含有量に対する芳香族ビニル重合体の含有量は、０．７５以下、好ましくは０．７以下、より好ましくは０．６５以下である。０．７５を超えると、耐摩耗性能、低燃費性能が悪化する傾向がある。
【００３４】
芳香族ビニル重合体としては、例えば、アリゾナケミカル社製のＳＹＬＶＡＲＥＳ  ＳＡ８５、ＳＡ１００、ＳＡ１２０、ＳＡ１４０、イーストマンケミカル社製のＲ２３３６等の市販品が好適に用いられる。α−メチルスチレンとスチレンとの共重合体としては、例えば、アリゾナケミカル社製のＳＹＬＶＡＴＲＡＸＸ４４０１等が好適に用いられる。
【００３５】
（Ｃ５Ｃ９系石油樹脂）
本実施形態に係るゴム組成物は、可塑剤として、前記芳香族ビニル重合体と芳香族ビニル重合体以外のＣ５Ｃ９系石油樹脂とを併用することがより好ましい。本明細書において「Ｃ５Ｃ９系石油樹脂」とは、Ｃ５留分とＣ９留分を共重合することにより得られる樹脂をいい、それらを水素添加したものや変性したものであってもよい。Ｃ５留分としては、例えば、シクロペンタジエン、ペンテン、ペンタジエン、イソプレン等の炭素数４〜５個相当の石油留分が挙げられ、Ｃ９留分としては、例えば、ビニルトルエン、アルキルスチレン、インデン、メチルインデン等の炭素数８〜１０個相当の石油留分が挙げられる。なお、Ｃ５Ｃ９系石油樹脂は、ゴム成分には含まれない。
【００３６】
ＳＢＲ相（海相）およびＢＲ相（島相）のいずれにも分散するＣ５Ｃ９系石油樹脂を配合することで、上記の海相と島相の構造に大幅な変化をもたらすことなく、ゴム組成物の系全体の粘着力を向上させることができるので、よりグリップ力が向上すると考えられる。
【００３７】
Ｃ５Ｃ９系石油樹脂の含有量は特に制限されないが、ゴム成分１００質量部に対して、好ましく１質量部以上、より好ましくは３質量部以上、より好ましくは５質量部以上である。また、上記Ｃ５Ｃ９系石油樹脂の含有量は、好ましく４０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、さらに好ましくは１０質量部以下である。
【００３８】
樹脂中の芳香族ビニル重合体とＣ５Ｃ９系石油樹脂との合計含有量は、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２５質量部以上である。２０質量部未満であると、ウェットグリップ性能が充分に得られないおそれがある。また、芳香族ビニル重合体とＣ５Ｃ９系石油樹脂との合計含有量は、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下である。６０質量部を超えると、耐摩耗性能、低燃費性能が悪化する傾向がある。
【００３９】
Ｃ５Ｃ９系石油樹脂としては、例えば、ＬＵＨＵＡ社製のＰＲＧ−８０、ＰＲＧ−１４０、Ｑｉｌｏｎｇ社製のＧ−１００、東ソー（株）製のペトロタック（登録商標）６０、ペトロタック７０、ペトロタック９０、ペトロタック１００、ペトロタック１００Ｖ、ペトロタック９０ＨＭ等の市販品が好適に用いられる。
【００４０】
（その他の可塑剤）
本実施形態に係るゴム組成物は、芳香族ビニル重合体およびＣ５Ｃ９系石油樹脂以外の可塑剤をさらに含有していてもよい。芳香族ビニル重合体およびＣ５Ｃ９系石油樹脂以外の可塑剤としては、従来ゴム工業において一般的なものであれば特に限定されず、例えば、芳香族ビニル重合体およびＣ５Ｃ９系石油樹脂以外の樹脂（テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、石油系樹脂等）や、液状ポリマー（液状ＩＲ、液状ＢＲ、液状ＳＢＲ、液状ファルネセンゴム等）、オイル（アロマチックオイル、ナフテンオイル、パラフィンオイル等）が挙げられる。
【００４１】
芳香族ビニル重合体およびＣ５Ｃ９系石油樹脂以外の可塑剤の含有量は、特に制限されないが、ウェットグリップ性能と転がり抵抗、耐摩耗性能のバランスをとる観点から、ゴム成分１００質量部に対して、５０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましい。
【００４２】
＜その他の成分＞
本実施形態に係るゴム組成物は、上記のゴム成分および可塑剤以外にも、従来、タイヤ工業に使用される配合剤や添加剤、例えば、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、クレー、タルク等の補強用充填剤；カップリング剤、酸化亜鉛、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、加硫剤、加硫促進剤等を、必要に応じて適宜含有することができる。
【００４３】
補強用充填剤としては、従来、タイヤ用ゴム組成物において慣用されるもののなかから任意に選択して用いることができるが、主としてカーボンブラックやシリカが好ましい。
【００４４】
カーボンブラックとしては、ゴム用として一般的なものを適宜利用することができる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイト等が挙げられ、具体的にはＮ１１０，Ｎ１１５，Ｎ１２０，Ｎ１２５，Ｎ１３４，Ｎ１３５，Ｎ２１９，Ｎ２２０，Ｎ２３１，Ｎ２３４，Ｎ２９３，Ｎ２９９，Ｎ３２６，Ｎ３３０，Ｎ３３９，Ｎ３４３，Ｎ３４７，Ｎ３５１，Ｎ３５６，Ｎ３５８，Ｎ３７５，Ｎ５３９，Ｎ５５０，Ｎ５８２，Ｎ６３０，Ｎ６４２，Ｎ６５０，Ｎ６６０，Ｎ６８３，Ｎ７５４，Ｎ７６２，Ｎ７６５，Ｎ７７２，Ｎ７７４，Ｎ７８７，Ｎ９０７，Ｎ９０８，Ｎ９９０，Ｎ９９１等を好適に用いることができ、これ以外にも自社合成品等も好適に用いることができる。これらのカーボンブラック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。
【００４５】
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、補強性および耐摩耗性能の観点から、７０ｍ2／ｇ以上が好ましく、９０ｍ2／ｇ以上がより好ましい。また、分散性および発熱性の観点からは、３００ｍ2／ｇ以下が好ましく、２５０ｍ2／ｇ以下がより好ましい。なお、本明細書におけるカーボンブラックのＮ2ＳＡとは、ＪＩＳ  Ｋ  ６２１７−２「ゴム用カーボンブラック基本特性−第２部：比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」に準じて測定された値である。
【００４６】
カーボンブラックを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、補強性の観点から、１質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましい。また、加工性や発熱性の観点からは、２００質量部以下が好ましく、１５０質量部以下がより好ましく、６０質量部以下がさらに好ましい。
【００４７】
シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。
【００４８】
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、ウェットグリップ性能の観点から、８０ｍ2／ｇ以上が好ましく、１００ｍ2／ｇ以上がより好ましい。また、低燃費性能および加工性の観点からは、３００ｍ2／ｇ以下が好ましく、２５０ｍ2／ｇ以下がより好ましい。なお、本明細書におけるシリカのＮ2ＳＡとは、ＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−９３に準じて測定された値である。
【００４９】
シリカを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましい。また、シリカの分散性の観点や加工性の観点からは、２００質量部以下が好ましく、１５０質量部以下がより好ましい。
【００５０】
シリカを含有する場合はシランカップリング剤を併用することが好ましい。シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来、シリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、エボニックデグッサ社製のＳｉ７５、Ｓｉ２６６（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）、同社製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）等のスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製のＮＸＴ−Ｚ１００、ＮＸＴ−Ｚ４５、ＮＸＴ等、メルカプト系（メルカプト基を有するシランカップリング剤）、ビニルトリエトキシシラン等のビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン等のニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン等のクロロ系等が挙げられる。これら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、スルフィド系、メルカプト系がシリカとの結合力が強く、低発熱性において優れるという点から好ましい。
【００５１】
シランカップリング剤を含有する場合のシリカ１００質量部に対する含有量は、シリカ分散性の観点から、２質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましい。また、コストの観点からは、２５質量部以下が好ましく、２０質量部以下がより好ましい。
【００５２】
本実施形態に係るゴム組成物には、押出し加工性を向上させるため、無機カリウム塩を含有することができる。無機カリウム塩としては、例えば、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムおよび四ホウ酸カリウムからなる群から１種以上選ばれるカリウム塩等が挙げられ、四ホウ酸カリウムが好ましい。
【００５３】
無機カリウム塩の含有量は、押出し加工性の観点から、シリカ１００重量部に対して好ましくは０．３重量部以上、より好ましくは０．４重量部以上である。また、耐摩耗性能の観点からは、シリカ１００重量部に対して好ましくは１．４５重量部以下、より好ましくは１重量部以下である。
【００５４】
ワックスを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ゴムの耐候性の観点から、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、ブルームによるタイヤの白色化の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。
【００５５】
老化防止剤としては特に限定されず、ゴム分野で使用されているものが使用可能であり、例えば、キノリン系、キノン系、フェノール系、フェニレンジアミン系老化防止剤等が挙げられる。
【００５６】
老化防止剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ゴムの耐オゾンクラック性の観点から、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、耐摩耗性能やグリップ性能の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。
【００５７】
加工助剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等が挙げられる。具体的には、例えば、ストラクトール社製のＥＦ４４、ＷＢ１６等の脂肪酸石鹸系加工助剤が挙げられる。加工助剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に３質量部以下であるのが好ましい。
【００５８】
ステアリン酸を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、加硫速度の観点から、０．２質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、加工性の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。
【００５９】
酸化亜鉛を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、加硫速度の観点から、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。
【００６０】
加硫剤としては硫黄が好適に用いられる。硫黄としては、粉末硫黄、油処理硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄等を用いることができる。
【００６１】
加硫剤として硫黄を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、グリップ性能および耐摩耗性能の観点から、０．５質量部以上が好ましい。また、劣化の観点からは、３質量部以下が好ましい。
【００６２】
加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系もしくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、またはキサンテート系加硫促進剤が挙げられる。これらの加硫促進剤は、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、加硫特性に優れ、加硫後のゴムの物性において、低燃費性能に優れるという理由からスルフェンアミド系加硫促進剤が好ましく、例えば、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＺ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＺ）等が挙げられる。
【００６３】
加硫促進剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、加硫促進の観点から、０．１質量部以上が好ましく、０．５質量部以上がより好ましい。また、加工性の観点からは、５質量部以下が好ましく、３質量部以下がより好ましい。
【００６４】
＜ゴム組成物およびタイヤの製造＞
本実施形態に係るゴム組成物は、公知の方法により製造することができる。例えば、上記の各成分をオープンロール、バンバリーミキサー、密閉式混練機等のゴム混練装置を用いて混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。
【００６５】
本発明の他の実施形態は、上記ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤである。上記ゴム組成物により構成されるタイヤ部材としては、トレッド、アンダートレッド、カーカス、サイドウォール、ビード等の各タイヤ部材が挙げられる。なかでも、ウェットグリップ性能、耐摩耗性能および低燃費性能に優れることからトレッドが好ましい。
【００６６】
本実施形態に係るタイヤは、上記ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造することができる。すなわち、上記の各成分を混練して得られた未加硫ゴム組成物をトレッド等のタイヤ部材の形状にあわせて押出し加工した部材をタイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成形することにより、未加硫タイヤを形成し、この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより製造することができる。
【００６７】
本発明のタイヤは、特にカテゴリーは限定されないが、乗用車用タイヤ、トラックやバス等の重荷重用タイヤ、二輪自動車用タイヤ、ランフラットタイヤ、非空気入りタイヤ等とすることが好ましい。なかでも、グリップ性能に優れる観点から、二輪自動車用タイヤとすることが好ましい。
【００６８】
［実施例］
本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例のみに限定されるものではない。
【００６９】
以下、実施例および比較例において用いた各種薬品をまとめて示す。
ＳＢＲ（油展）：ゴム分１００質量部に対する油展量：３４質量部、重量平均分子量：８３万、スチレン含量：３８質量％、ビニル含量：１６質量％
ＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＢＲ７３０（非油展ＢＲ、シス１，４結合含有率９７質量％、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．５）
芳香族ビニル重合体：アリゾナケミカル社製のＳＹＬＶＡＴＲＡＸＸ４４０１（重量平均分子量：７００、ガラス転移温度（Ｔｇ）：３４℃）
Ｃ５Ｃ９系石油樹脂：東ソー（株）製のペトロタック１００Ｖ
プロセスオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＮＨ−７０Ｓ
カーボンブラック１：窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）：１８１ｍ2／ｇ
カーボンブラック２：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ２２０（窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）：１２５ｍ2／ｇ）
シリカ：ローディア社製のＺｅｏｓｉｌ  １１５ＧＲ（窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）：１６０ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ２６６（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
無機カリウム塩：米山薬品工業（株）製の四ホウ酸カリウム４水和物（Ｋ2Ｂ4Ｏ7・４Ｈ2Ｏ）  ４８メッシュアンダー品（平均粒子径１７０μｍ、融点８１５℃（無水物））
老化防止剤１（フェニレンジアミン系老化防止剤）：大内新興化学工業（株）製のノクラック６Ｃ（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）
老化防止剤２（キノリン系老化防止剤）：大内新興化学工業（株）製のノクラック２２４（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「つばき」
加工助剤：ストラクトール社製のＥＦ４４（飽和脂肪酸亜鉛塩）
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
硫黄：（株）軽井沢製錬所製の油処理硫黄（硫黄／油＝１００／５）
加硫促進剤１（グアニジン系加硫促進剤）：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン）
加硫促進剤２（スルフェンアミド系加硫促進剤）：三新化学工業（株）製のサンセラーＮＳ−Ｇ（Ｎ−（ｔｅｒｔ−ブチル）−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド）
【００７０】
実施例および比較例
表１に示す配合処方にしたがい、（株）神戸製鋼所製１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤を除く配合成分を充填率が５８％になるように充填し、回転数８０ｒｐｍで１４０℃に到達するまで３分間混練りした。ついで、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を加えた後、オープンロールを用いて、８０℃で５分間混練りし、各実施例および各比較例に係る配合の未加硫ゴム組成物を得た。
【００７１】
また、前記未加硫ゴム組成物を所定の形状の口金を備えた押し出し機でタイヤトレッドの形状に押し出し成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫することにより、試験用タイヤ（サイズ：１８０／５５ＺＲ１７、リム：５．５×１７、内圧：２９０ｋＰａ）を製造、準備した。
【００７２】
得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物および試験用タイヤについて下記の評価を行った。評価結果を表１に示す。なおＳＢＲのカッコ内はゴム分の質量部を示す。
【００７３】
＜ウェットグリップ性能試験＞
各テストタイヤが、上記の条件で、排気量１３００ｃｃ、車両重量２９６ｋｇ、車両総重量４０６ｋｇの自動二輪車の後輪に装着された。なお、前輪には、市販タイヤが装着されている。そして、テストライダーが、上記テスト車両を、水深５ｍｍのウエットアスファルト路面であるテストコースを走行させ、テストライダーの官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点で表示されている。数値が大きいほどウェットグリップ性能が優れていることを示す。
【００７４】
＜耐摩耗性能試験＞
テストライダーが、上記テスト車両を、ドライアスファルト路面であるテストコースを走行させ、一定距離走行した後の各テストタイヤの摩耗量が測定された。結果は、タイヤ摩耗量の逆数であり、比較例を１００とする指数で表示されている。数値が大きいほど耐摩耗性能が優れていることを示す。
【００７５】
【表１】
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【００７６】
表１の結果より、本発明のゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤは、ウェットグリップ性能および耐摩耗性能がバランスよく優れることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明のトレッド用ゴム組成物、ならびに当該ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤは、ウェットグリップ性能および耐摩耗性能がバランスよく優れる。