(57)【要約】【課題】タイヤトレッドとしての使用時に優れた耐摩耗性及び低燃費性を両立し、高い破断伸びをも有する事により、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損を低減するゴム組成物を提供する。【解決手段】１０〜５０重量部のポリブタジエンゴム（ＢＲ）を含む特定のゴム成分  １００重量部に対して、カーボンブラック（ＣＢ）を３５〜５５重量部、並びに硫黄を  ａ重量部、式Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２によって表される配合剤Ｂを  ｂ重量部、及び１種以上のスルフェンアミド系加硫促進剤を合計で  ｃ重量部配合してなるゴム組成物であって、前記  ａ、  ｂ、及び  ｃが  １．２≦  ａ＋ｂ／２≦  ２、  ０．６≦  ｃ／（ａ＋ｂ／２）≦  １の関係を同時に満足する事、並びに前記ＢＲが主としてｃｉｓ−１，４−ＢＲからなっていて９０〜  １５０  ｍＰａ・ｓ  の溶液粘度を有し、そして前記ＣＢが  １２０ｍ２／ｇ以上の窒素吸着比表面積、７０ｎｍ以下の遠心沈降法による凝集体分布の半値幅ΔＤｓｔ、及び  １３０以上の比着色力を有する事を特徴とするゴム組成物。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴム９０〜５０重量部並びにポリブタジエンゴム１０〜５０重量部からなるゴム成分１００重量部に対して、カーボンブラックを３５〜５５重量部、並びに、硫黄をａ重量部、下式
Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２      ［Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＨ２，  ｘ＝６］
によって表される配合剤Ｂをｂ重量部、及び１種以上のスルフェンアミド系加硫促進剤を合計でｃ重量部配合してなるゴム組成物であって、
前記ａ、ｂ、及びｃが、下式
１．２≦ａ＋ｂ／２≦２．０、
０．６≦ｃ／（ａ＋ｂ／２）≦１．０
の関係を同時に満足すること、並びに
前記ポリブタジエンゴムが主としてｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンゴムからなっていて、９０〜１５０  ｍＰａ・ｓ  の溶液粘度を有し、そして前記カーボンブラックが、１２０ｍ２／ｇ以上の窒素吸着比表面積、７０ｎｍ以下の、遠心沈降法による凝集体分布の半値幅ΔＤｓｔ、及び１３０以上の比着色力を有すること、
を特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
加硫後のゴム組成物において、１００℃において測定される未老化の破断伸びが４５０％以上であることを特徴とする、請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
トレッド部の最外層のキャップトレッドＡにおいて請求項１又は２に記載のゴム組成物が使用されており、そしてタイヤ表面に存在する溝を規定している壁面がすべて前記キャップトレッドＡによって構成されていること、並びに
前記キャップトレッドＡの内側に隣接する第２のキャップトレッドＢが配置されており、前記キャップトレッドＢにおいて低発熱性ゴム組成物が使用されており、前記キャップトレッドＡ及びキャップトレッドＢの６０℃における損失係数ｔａｎδ（Ａ）及びｔａｎδ（Ｂ）が下式
ｔａｎδ（Ｂ）／ｔａｎδ（Ａ）≦０．９０
を満足し、そして前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が４０％を超え、かつ６０％以下であること、
を特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記トレッド部のアンダートレッドＣにおいて高粘着性ゴム組成物が使用されており、そして前記アンダートレッドＣが、前記タイヤ表面に存在する各溝の最底部を結ぶ線によって規定される領域内に存在していることを特徴とする、請求項３に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、ゴム組成物、特にタイヤトレッド用ゴム組成物、とりわけ重荷重タイヤ（例えば、トラック、バス用タイヤ）のタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境保護及び経済性の両観点から、耐摩耗性及び低燃費性を兼備するタイヤに対する要求が益々増大している。しかしながら、これらの両特性が二律背反の関係にあり、これらの両特性を単一のタイヤトレッドにおいて両立させることは困難であることは当該技術分野において既知であり、多層構造を有するタイヤトレッドにおいて、特定のゴム成分及びカーボンブラック等を使用することによって上記の両特性を両立させようとする試みが従来からなされてきた。
【０００３】
例えば、特開平７−１１８４４３号公報においては、キャップトレッドに、特定のマクロ構造を有するポリブタジエンゴム及び特定の粒径を有するカーボンブラックを配合したゴム組成物を使用し、そしてアンダートレッドに、特定の引張応力を有するゴム組成物を使用することによって、耐摩耗性及び低発熱性を兼備するトラック・バス用ラジアルタイヤを提供することが開示されている。
【０００４】
また、特開平８−１７５１０２号公報においては、天然ゴムとポリブタジエンゴムとを所定の比率で配合したゴム成分に対し、特定の高ストラクチャーカーボンブラックを所定量配合し、更に、ＳｉＯ２  を所定量配合することによって、耐摩耗性及び低燃費性を兼備する重荷重用空気入りタイヤを提供することが開示されている。
【０００５】
しかしながら、上述の如く、環境保護及び経済性の両観点から、上記開示を始めとする従来技術のタイヤトレッド用ゴム組成物においては達成され得ない高いレベルで耐摩耗性及び低燃費性を兼備するタイヤに対する要求が、近年益々増大している。
【０００６】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】
特開平７−１１８４４３号公報
【特許文献２】
特開平８−１７５１０２号公報
【特許文献３】
特開２００１−２８３３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤトレッドとして使用した際に、優れた耐摩耗性及び低燃費性を両立し、更に、高い破断伸びを有することによって、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損を低減することができるゴム組成物を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、天然ゴム及び／又はポリイソプレンゴム９０〜５０重量部並びにポリブタジエンゴム１０〜５０重量部からなるゴム成分１００重量部に対して、カーボンブラックを３５〜５５重量部、並びに、硫黄をａ重量部、下式
Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２      ［Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＨ２，  ｘ＝６］
によって表される配合剤Ｂをｂ重量部、及び１種以上のスルフェンアミド系加硫促進剤を合計でｃ重量部配合してなるゴム組成物であって、
前記ａ、ｂ、及びｃが、下式
１．２≦ａ＋ｂ／２≦２．０、
０．６≦ｃ／（ａ＋ｂ／２）≦１．０
の関係を同時に満足すること、並びに
前記ポリブタジエンゴムが主としてｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンゴムからなっていて、９０〜１５０  ｍＰａ・ｓ  の溶液粘度を有し、そして前記カーボンブラックが、１２０ｍ２／ｇ以上の窒素吸着比表面積、７０ｎｍ以下の、遠心沈降法による凝集体分布の半値幅ΔＤｓｔ、及び１３０以上の比着色力を有すること、
を特徴とするゴム組成物によって達成される。
【０００９】
更に、本発明のもう１つの好ましい態様として、加硫後のゴム組成物において、１００℃において測定される未老化の破断伸びが４５０％以上であることを特徴とする、上述のゴム組成物が提供される。
【００１０】
更に、本発明のもう１つの好ましい態様として、トレッド部の最外層のキャップトレッドＡにおいて上述のゴム組成物が使用されており、そしてタイヤ表面に存在する溝を規定している壁面がすべて前記キャップトレッドＡによって構成されていること、並びに前記キャップトレッドＡの内側に隣接する第２のキャップトレッドＢが配置されており、前記キャップトレッドＢにおいて低発熱性ゴム組成物が使用されており、前記キャップトレッドＡ及びキャップトレッドＢの６０℃における損失係数ｔａｎδ（Ａ）及びｔａｎδ（Ｂ）が下式
ｔａｎδ（Ｂ）／ｔａｎδ（Ａ）≦０．９０
を満足し、そして前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が４０％を超え、かつ６０％以下であることを特徴とする空気入りタイヤが提供される。
【００１１】
更に、本発明のもう１つの好ましい態様として、前記トレッド部のアンダートレッドＣにおいて高粘着性ゴム組成物が使用されており、そして前記アンダートレッドＣが、前記タイヤ表面に存在する各溝の最底部を結ぶ線によって規定される領域内に存在していることを特徴とする、上述の空気入りタイヤが提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るゴム組成物において使用されるゴム成分としては、ゴム成分１００重量部に対して、９０〜５０重量部の天然ゴム（ＮＲ）及び／又はポリイソプレンゴム（ＩＲ）と、１０〜５０重量部のポリブタジエンゴム（ＢＲ）との混合系が用いられる。ポリブタジエンゴム（ＢＲ）が１０重量部未満では、耐摩耗性と低発熱性との両立が難しく、逆にポリブタジエンゴム（ＢＲ）が５０重量部を超えると、耐カット性が不良となる傾向があるため望ましくない。
【００１３】
また、本発明に係るゴム組成物において使用されるポリブタジエンゴム（ＢＲ）は、主としてｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンゴムからなっているものが好ましく、具体的には、ポリブタジエンの繰り返し単位の９５〜９９％がシス結合構造を有しているものが好ましい。更に、本発明に係るゴム組成物において使用されるポリブタジエンゴム（ＢＲ）は、１０％トルエン溶液として２３℃において測定される溶液粘度（ブルックフィールド粘度）が、９０〜１５０  ｍＰａ・ｓ  であるものが好ましい。
【００１４】
本発明に係るゴム組成物におけるカーボンブラックは、上記ゴム成分１００重量部に対して３５〜５５重量部となるように配合される。この配合量が３５重量部未満では、加硫後のゴム組成物の耐摩耗性が不十分となり、逆に５５重量部を超えると、加硫前のゴム組成物の粘度が上昇して加工性が低下し、更に、加硫後のゴム組成物においては、発熱性が高くなったり、破断伸びの低下により耐チッピング性が低下したりするので好ましくない。
【００１５】
また、本発明に係るゴム組成物において使用されるカーボンブラックは、１２０ｍ２／ｇ以上、好ましくは１３０〜１７０ｍ２／ｇの窒素吸着比表面積（Ｎ２  ＳＡ）、７０ｎｍ以下、好ましくは６０ｎｍ以下の、遠心沈降法による凝集体分布の半値幅ΔＤｓｔ、及び１３０以上、好ましくは１３５以上の比着色力を有するものが好ましい。
【００１６】
カーボンブラックが上記特性の一つでも欠く場合には、本発明が目的とする所望のゴム組成物を得ることができない。前記窒素吸着比表面積（Ｎ２  ＳＡ）が１２０ｍ２／ｇ未満である場合は、加硫後のゴム組成物において、耐摩耗性が不十分となったり、破断伸びの低下により耐チッピング性が低下したりするので好ましくない。前記遠心沈降法による凝集体分布の半値幅ΔＤｓｔが７０ｎｍを超える場合には、カーボンブラックの二次凝集体分布がブロードであるために、本発明の所望の作用効果を達成することが困難となる。更に、比着色力（ティント）が１３０未満であるカーボンブラックは、着色力が不十分であるために、タイヤの外観上好ましくない。
【００１７】
なお、本明細書の記載において、窒素吸着比表面積（Ｎ２  ＳＡ）とは、ＡＳＴＭ−Ｄ３０３７−７８「窒素吸着によるカーボンブラック表面積処理標準法」の方法Ｃによる測定値であり、遠心沈降法とは、ジョイス・レーブル社製ディスク・セントリフュージを使用して凝集体分布を測定する方法であって、これはストークス径の大きい粒子ほど速く拡散することを利用して沈降粒子の大きさを求めるという方法である。更に、比着色力（ティント）とは、カーボンブラックを白色顔料と共にビヒクルで練り、ガラス板等に塗布したときの色の明るさを、対照標準と対比して指数で表したものであり、この指数が大きい（色が濃い）ものを着色力が大きいとする。
【００１８】
本発明に係るゴム組成物は、上述の各種配合物に加えて、上記ゴム成分１００重量部に対して、硫黄をａ重量部、下式
Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２      ［Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＨ２，  ｘ＝６］
によって表される配合剤Ｂをｂ重量部、及び１種以上のスルフェンアミド系加硫促進剤を合計でｃ重量部含んでなり、上記ａ、ｂ、及びｃが、下式
１．２≦ａ＋ｂ／２≦２．０、
０．６≦ｃ／（ａ＋ｂ／２）≦１．０
の関係を同時に満足するように、これらの加硫系成分が配合される。
【００１９】
上記の式におけるａ＋ｂ／２は、本発明に係るゴム組成物中の架橋剤成分の配合量に対応する値であり、また、ｃ／（ａ＋ｂ／２）は、本発明に係るゴム組成物中の、架橋剤成分の配合量に対する、加硫促進剤の配合量に対応する値である。上記加硫系成分を、上記２個の関係式を同時に満足する条件下で配合することによって、本発明の所与の特性を有するゴム組成物を得ることができる。
【００２０】
上記硫黄及びスルフェンアミド系加硫促進剤としては、ゴム配合技術分野において周知のものを通常の配合量で使用することができ、それぞれ、粉末硫黄並びにＮ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリル−スルフェンアミド（ＴＢＢＳ）（例えば、大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＮＳ−Ｆ」）及びＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＣＢＳ）（例えば、大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＣＺ−Ｇ」）等を例として挙げることができる。
【００２１】
上記配合剤Ｂ自体は、ゴム配合技術分野において既知の化合物であり、例えば、特開２００１−２８３３号公報において、ジエン系ゴムおよび常套の添加剤からなる加硫性ゴム組成物に、ゴム１００重量部に対して、ａ）上記配合剤Ｂを０．５〜３．８重量部、ｂ）硫黄を０．５〜２重量部、及びｃ）少なくとも１種の加硫促進剤を０．５〜３．０重量部を配合することによって、加硫後のゴム組成物の発熱性を悪化させること無く、耐引裂性及び耐老化性を向上させることが開示されている。
【００２２】
しかしながら、本発明では、ゴム成分１００重量部に対する、硫黄、配合剤Ｂ、及び１種以上の特定の加硫促進剤（具体的には、スルフェンアミド系加硫促進剤）の配合量（それぞれ、ａ、ｂ、及びｃ重量部（複数種の加硫促進剤を使用する場合には、それらの合計配分量を表す））を、上記２個の関係式を同時に満足するように規定することにより、ゴム組成物の他の特性を犠牲にすること無く、ひときわ高いレベルで耐摩耗性及び低発熱性を両立し、更に、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損を低減することができることを見出したものである。
【００２３】
具体的には、ａ＋ｂ／２が１．２重量部未満である場合には、加硫後のゴム組成物の６０℃における損失係数ｔａｎδが大きいために低発熱性が不十分となり、逆にａ＋ｂ／２が２．０重量部を超えると、加硫後のゴム組成物の１００℃における破断伸びが不十分となり、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損を低減することができない。また、ｃ／（ａ＋ｂ／２）が０．６未満である場合には、加硫後のゴム組成物の６０℃における損失係数ｔａｎδが大きいために低発熱性が不十分となり、逆にｃ／（ａ＋ｂ／２）が１．０を超えると、加硫後のゴム組成物の１００℃における破断伸びが不十分となり、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損を低減することができない。すなわち、上記に規定した各種配合成分を、上記に規定した配合量で配合した上で、上記ａ、ｂ、及びｃの値を上記２個の関係式を同時に満足させた場合にのみ、優れた耐摩耗性及び低燃費性を両立し、更に、高い破断伸びを有することによって、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損を低減することができるのである。
【００２４】
本発明の好ましい態様に係るゴム組成物では、加硫後のゴム組成物において、１００℃において測定される破断伸びが４５０％以上である。この１００℃において測定される破断伸びは、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損の発生頻度の尺度として捉えることができる。上記１００℃において測定される破断伸びが４５０％未満である場合は、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損を低減することができない。
【００２５】
本発明に係るゴム組成物には、更に、通常の加硫または加硫促進剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑化剤、軟化剤、及び／又はゴム配合技術分野において一般的に使用される他の各種添加剤を配合することができる。これらの添加剤の配合量も、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。
【００２６】
本発明に係る空気入りタイヤは、図１に示すように、（１）トレッド部の最外層のキャップトレッドＡにおいて本発明に係るゴム組成物が使用されており、そして前記タイヤの表面に存在する溝を規定している壁面に、前記キャップトレッドＡの下にあるトレッドが露出しておらず、タイヤ表面に存在する溝を規定している壁面がすべて前記キャップトレッドＡによって構成されていること、並びに（２）前記キャップトレッドＡの内側に隣接する第２のキャップトレッドＢが配置されており、前記キャップトレッドＢにおいて低発熱性ゴム組成物が使用されており、前記キャップトレッドＡ及びキャップトレッドＢの６０℃における損失係数、それぞれｔａｎδ（Ａ）及びｔａｎδ（Ｂ）において、ｔａｎδ（Ｂ）がｔａｎδ（Ａ）の９０％以下、好ましくは８５％以下であり、そして前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が４０％を超え、かつ６０％以下であることを特徴とする上述の空気入りタイヤである。
【００２７】
前記ｔａｎδ（Ｂ）が前記ｔａｎδ（Ａ）の９０％を超えると、タイヤとしての低発熱性が不良となり、転がり抵抗低減効果が不十分なものとなる。また、前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が４０％以下である場合には、やはり、タイヤとしての低発熱性が不良となり、転がり抵抗低減効果が不十分なものとなる。逆に前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が６０％を超えると、更に大きい転がり抵抗低減効果が得られるものの、相対的に前記キャップトレッドＡの前記トレッド部全体に対する厚み比率が小さくなるため、タイヤとしての摩耗の早い段階において前記キャップトレッドＢが露出することになり、その結果、耐摩耗性が大幅に低下するので好ましくない。
【００２８】
すなわち、優れた耐摩耗性及び低燃費性を両立させ、更に、破断伸びを増大させることにより、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損を低減させるという、本発明の所望の作用効果を達成するには、本発明に係る空気入りタイヤが、上述の（１）及び（２）の要件を同時に満足することが重要である。
【００２９】
なお、本発明の好ましい態様に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップトレッドＢを構成するゴム組成物は、上述の要件を満足するものである限り、従来からタイヤ用ゴム組成物において一般的に配合されている天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）及び各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）などのジエン系ゴムとすることができ、これらは単独又は任意のブレンドとして使用することができる。キャップトレッドＢを構成するゴム組成物の具体例としては、以下に示す実施例において記載するゴム組成物Ｂ−１及びＢ−２を挙げることができる。
【００３０】
また、本発明のもう１つの好ましい態様によれば、前記トレッド部のアンダートレッドＣにおいて高粘着性ゴム組成物を使用することができるが、タイヤとしての摩耗の早い段階において前記高粘着性トレッドが露出することを防止するには、前記アンダートレッドＣが、前記タイヤ表面に存在する各溝の最底部を結ぶ線によって規定される領域内に存在していることが望ましい。
【００３１】
なお、本発明の好ましい態様に係る空気入りタイヤのトレッド部のアンダートレッドＣを構成する高粘着性ゴム組成物は、上述の要件を満足するものである限り、従来からタイヤ用ゴム組成物に一般的に配合されている天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）及び各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）などのジエン系ゴムとすることができ、これらは単独又は任意のブレンドとして使用することができる。アンダートレッドＣを構成するゴム組成物の具体例としては、以下に示す実施例において記載するゴム組成物Ｃ−１を挙げることができる。
【００３２】
以下に記載する標準例、実施例、及び比較例によって本発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００３３】
【実施例】
例１：キャップトレッド用ゴム組成の加硫物性への影響
キャップトレッドＡのためのゴム組成物Ａ−Ｓ−１、Ａ−Ｉ−１〜４、及びＡ−Ｃ−１〜９、キャップトレッドＢのためのゴム組成物Ｂ−１及びＢ−２、並びにアンダートレッドＣのためのゴム組成物Ｃ−１の調製
配合成分
天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ  ３号
亜鉛華：正同化学工業（株）製「亜鉛華３号」
ステアリン酸：花王石鹸（株）製「Ｌｕｎａｃ  ＹＡ」
老化防止剤：ＦＬＥＸＳＹＳ社製「ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ  ６ＰＰＤ」（Ｎ−フェニル−Ｎ’−１，３−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミン）
硫黄（ａ）：５％油処理の粉末硫黄
配合剤Ｂ（ｂ）：  Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２      ［Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＨ２，  ｘ＝６］
加硫促進剤ＴＢＢＳ（ｃ）：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＮＳ−Ｆ」（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリル−スルフェンアミド）
【００３４】
この例において使用したポリブタジエンゴムＢＲ−１〜３の性質を以下の表Ｉに示す。
【００３５】
【表１】
2004307619.tif 000002
【００３６】
また、この例において使用したカーボンブラックＣＢ−１〜３の性質を以下の表ＩＩに示す。
【００３７】
【表２】
2004307619.tif 000003
【００３８】
キャップトレッドＡ及びＢ並びにアンダートレッドＣ用ゴム組成物評価用サンプルの調製
硫黄、配合剤Ｂ、及び加硫促進剤を除くすべての上記成分を、以下に示す表ＩＩＩ  及びＩＶにおいて規定されている配合量で、１．８リットルの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達したときにマスターバッチを放出した。このマスターバッチに、以下の表ＩＩＩ  及びＩＶに示す配合量の硫黄、配合剤Ｂ、及び加硫促進剤を添加し、８インチのオープンロールで混練して、各ゴム組成物を得た。次に、これらのゴム組成物を、１５×１５×０．２ｃｍの金型中で１５０℃において４０分間プレス加硫して、目的とする試験片を各ゴム組成物について調製した。
【００３９】
【表３】
2004307619.tif 000004
【００４０】
【表４】
2004307619.tif 000005
【００４１】
キャップトレッドＡ及びＢ並びにアンダートレッドＣ用ゴム組成物の加硫物性の測定
各ゴム組成物からなる上記試験片の各種加硫物性を、以下の試験方法に従って測定した。
１）硬度（デュロ硬さＡ）：未老化の上記試験片について、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して測定した。硬度が高いほど、耐カット性が高いことを意味する。
【００４２】
２）破断伸び：上記試験片（ダンベル状３号型とした）について、１００℃において、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して測定した。なお、上記の表ＩＩＩ  においては、この破断伸びを「ＥＢ＠１００℃」と略記する。一般に、破断伸びが大きいほど、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損が少ない。
【００４３】
３）損失係数ｔａｎδ：粘弾性スペクトロメーター（（株）東洋精機製作所製）を用いて、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、雰囲気温度６０℃において測定した。測定結果は、標準例を１００とした指数にて表示した。この指数が大きいほど、発熱が大きい（低発熱性が不良である）。なお、上記の表ＩＩＩ  においては、この損失係数ｔａｎδを「ｔａｎδ＠６０℃」と略記する。
【００４４】
４）ランボーン耐摩耗性指数：ランボーン摩耗試験機（岩本製作所（株）製）を使用して、荷重５ｋｇ、スリップ率２５％、時間４分、室温において測定した。測定結果は、標準例を１００とした指数にて表示した。この指数が大きいほど、耐摩耗性が良好である。
【００４５】
キャップトレッドＡ用ゴム組成物の加硫物性の評価
すべての上記試験片についての上記１）〜４）の各種加硫物性の測定結果は、上記の表ＩＩＩ  に示されている。
対照標準ゴム組成物Ａ−Ｓ−１は、標準的な組成を有する対照標準サンプルである。硬度及び破断伸びは良好であるが、低発熱性及びランボーン耐摩耗性指数については、特に重荷重タイヤ（例えば、トラック、バス用タイヤ）のタイヤトレッド用ゴム組成物としては、さらなる改良が望まれる。
【００４６】
比較用ゴム組成物Ａ−Ｃ−１には、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）が配合されておらず、Ａ−Ｃ−４には、本発明の好ましい態様に係るものではないポリブタジエンゴム（ＢＲ−１）が配合されている。いずれの組成物においても、各種配合成分の配合量は本発明の範囲内に入っているため、各種加硫物性は概ね良好ではあるが、損失係数ｔａｎδ及びランボーン耐摩耗性指数のさらなる改良が望まれる。
【００４７】
比較用ゴム組成物Ａ−Ｃ−２及びＡ−Ｃ−３には、本発明の好ましい態様に係るものではないポリブタジエンゴム（いずれもＢＲ−１）及びカーボンブラック（それぞれＣＢ−１及びＣＢ−３）が配合されている。いずれの組成物においても、各種配合成分の配合量は本発明の範囲内に入っているため、各種加硫物性は概ね良好ではあるが、損失係数ｔａｎδ及びランボーン耐摩耗性指数のさらなる改良が望まれる。
【００４８】
比較用ゴム組成物Ａ−Ｃ−５は、本発明の範囲を超える配合量（具体的には５５重量部）のポリブタジエンゴム（ＢＲ）が配合されているために、破断伸びが大幅に低下した。このようなゴム組成物をキャップトレッドＡにおいて使用すると、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損が発生しやすい。
【００４９】
比較用ゴム組成物Ａ−Ｃ−６及びＡ−Ｃ−８は、それぞれａ＋ｂ／２及びｃ／（ａ＋ｂ／２）の値が本発明の範囲に満たない（具体的には、それぞれ１．１０重量部及び０．５７である）ために、損失係数ｔａｎδの低減効果が不十分なものとなった。
【００５０】
比較用ゴム組成物Ａ−Ｃ−７及びＡ−Ｃ−９は、それぞれａ＋ｂ／２及びｃ／（ａ＋ｂ／２）の値が本発明の範囲を超えている（具体的には、それぞれ２．０５重量部及び１．０４である）ために、破断伸びが大幅に低下した。このようなゴム組成物をキャップトレッドＡにおいて使用すると、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損が発生しやすい。
【００５１】
上記比較用ゴム組成物Ａ−Ｃ−１〜９に対し、本発明に係るゴム組成物Ａ−Ｉ−１〜４においては、各種配合成分の配合量を本発明の範囲内に入れると共に、本発明の好ましい態様に係るポリブタジエンゴム（ＢＲ−２又は３）及びカーボンブラック（ＣＢ−２）を配合した結果、対照標準Ａ−Ｓ−１と比較して、ランボーン耐摩耗性指数を維持しつつ、破断伸びを大幅に低下させること無く、損失係数ｔａｎδを大幅に低減することに成功した。
【００５２】
以上より、キャップトレッドＡにおいて使用するゴム組成物において、各種配合成分の配合量を本発明の範囲内に入れることにより、ランボーン耐摩耗性指数を維持しつつ、破断伸びを大幅に低下させること無く、損失係数ｔａｎδを大幅に低減することができ、更に、ポリブタジエンゴム及びカーボンブラックを本発明の好ましい態様に係るものとすることにより、損失係数ｔａｎδ及びランボーン耐摩耗性指数を更に改良することができることが立証された。
【００５３】
例２：キャップトレッド用ゴム組成のタイヤ性能への影響
上述の如く調製した各種キャップトレッド用ゴム組成物を使用して、タイヤ性能評価用対照標準サンプルを以下の如く調製し、キャップトレッド用ゴム組成のタイヤ性能への影響を比較検討した。なお、以下に記載するタイヤ性能評価において使用するアンダートレッドＣには、すべて同一のアンダートレッド用高粘着性ゴム組成物Ｃ−１を使用した。尚、表ＩＶにも記載されているように、高粘着性ゴム組成物Ｃ−１は、天然ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、硫黄を２．５重量部、及び上記スルフェンアミド系加硫促進剤ＴＢＢＳを１．０重量部配合してなるゴム組成物である。
【００５４】
タイヤ性能評価用対照標準サンプルＴＳ−Ｓ−１の調製
１１Ｒ２２．５  １４ＰＲサイズのブロックパターンで、以下の表Ｖに示すトレッド構成を使用して、タイヤ性能評価用対照標準サンプルＴＳ−Ｓ−１を調製した。以下に記載するタイヤ性能評価においては、この対照標準サンプルＴＳ−Ｓ−１についての測定結果を１００とした指数を使用した。
【００５５】
【表５】
2004307619.tif 000006
【００５６】
タイヤ性能評価用サンプルＴ１−Ｃ−１〜９及びＴ１−Ｉ−１〜４の調製
１１Ｒ２２．５  １４ＰＲサイズのブロックパターンで、以下の表ＶＩに示すトレッド構成１を使用して、タイヤ性能評価用サンプルＴ１−Ｃ−１〜９及びＴ１−Ｉ−１〜４を調製した。
【００５７】
【表６】
2004307619.tif 000007
【００５８】
タイヤ性能評価用サンプルＴ１−Ｃ−１〜９及びＴ１−Ｉ−１〜４のタイヤ性能測定
タイヤ性能評価用サンプルＴ１−Ｃ−１〜９及びＴ１−Ｉ−１〜４のタイヤ性能を、以下の試験方法に従って測定した。
５）ＴＢＲＲ指数：ドラム径１７０７ｍｍ、荷重２７２５  ｋｇｆ、速度８０ｋｍ／ｈにおける転がり抵抗値を計測し、上記対照標準サンプルＴＳ−Ｓ−１についての測定結果を１００とした指数で表示した。この数値が大きいほど、転がり抵抗値が低いことを示す。
【００５９】
６）実走行耐摩耗性指数：タイヤ性能評価用サンプルを、主に良路及び／又は高速道路を走行するトラックの駆動軸に装着し、摩耗率が８０％以上に達するまでの走行距離を測定し、トレッド摩耗量１ｍｍあたりの走行距離を算出した結果を、上記対照標準サンプルＴＳ−Ｓ−１についての測定結果を１００とした指数で表示した。この数値が大きいほど、耐摩耗性が良好であることを示す。
【００６０】
タイヤ性能評価用サンプルＴ１−Ｃ−１〜９及びＴ１−Ｉ−１〜４のタイヤ性能評価
すべての上記タイヤ性能評価用サンプルについての上記５）及び６）の両タイヤ性能の測定結果は、上記の表ＶＩに示されている。
【００６１】
比較用サンプルＴ１−Ｃ−１は、対照標準ゴム組成物Ａ−Ｓ−１をキャップトレッドＡに使用したタイヤ性能評価用サンプルである。対照標準サンプルＴＳ−Ｓ−１に対する転がり抵抗値（ＴＢＲＲ指数）及び耐摩耗性（実走行耐摩耗性指数）の改善は小さかった。
【００６２】
比較用サンプルＴ１−Ｃ−２及び３は、それぞれ比較用ゴム組成物Ａ−Ｃ−１及びＡ−Ｃ−２をキャップトレッドＡに使用したタイヤ性能評価用サンプルである。いずれのサンプルにおいても、転がり抵抗値の低減が不十分であり、耐摩耗性が大幅に低下した。
【００６３】
比較用サンプルＴ１−Ｃ−４、５、及び８は、それぞれ比較用ゴム組成物Ａ−Ｃ−３、Ａ−Ｃ−４、及びＡ−Ｃ−７をキャップトレッドＡに使用したタイヤ性能評価用サンプルである。いずれのサンプルにおいても、転がり抵抗値の低減効果が認められるが、耐摩耗性が大幅に低下した。
【００６４】
比較用サンプルＴ１−Ｃ−６は、それぞれ比較用ゴム組成物Ａ−Ｃ−５をキャップトレッドＡに使用したタイヤ性能評価用サンプルである。当該サンプルにおいては、転がり抵抗値の低減効果が認められ、耐摩耗性も良好であるが、前述の如く、比較用ゴム組成物Ａ−Ｃ−５をキャップトレッドＡに使用すると、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損が発生しやすいので好ましくない。
【００６５】
比較用サンプルＴ１−Ｃ−７及び９は、それぞれ比較用ゴム組成物Ａ−Ｃ−６及びＡ−Ｃ−８をキャップトレッドＡに使用したタイヤ性能評価用サンプルである。いずれのサンプルにおいても、耐摩耗性及び転がり抵抗値共に、改善が小さかった。
【００６６】
上記比較用サンプルＴ１−Ｃ−１〜９に対し、本発明に係るサンプルＴ１−Ｉ−１〜４においては、本発明の好ましい態様に係るゴム組成物Ａ−Ｉ−１〜４をキャップトレッドＡに使用した結果、良好な耐摩耗性を維持しつつ、転がり抵抗値を大幅に低減することに成功した。
【００６７】
以上より、上記の表ＶＩに示したトレッド構成１を使用するタイヤにおいて、本発明に係るゴム組成物をキャップトレッドＡに使用することにより、良好な耐摩耗性を維持しつつ、転がり抵抗値を大幅に低減することができることが立証された。
【００６８】
例３：トレッド構成のタイヤ性能への影響
タイヤ性能評価用サンプルＴ２−Ｃ−１０〜１２、Ｔ３−Ｃ−１３〜１５、Ｔ４−Ｃ−１６〜１８の調製
１１Ｒ２２．５  １４ＰＲサイズのブロックパターンで、以下の表ＶＩＩ  に示すトレッド構成２〜４を使用して、タイヤ性能評価用サンプルＴ２−Ｃ−１０〜１２、Ｔ３−Ｃ−１３〜１５、Ｔ４−Ｃ−１６〜１８を調製した。
【００６９】
【表７】
2004307619.tif 000008
【００７０】
タイヤ性能評価用サンプルＴ２−Ｃ−１０〜１２、Ｔ３−Ｃ−１３〜１５、Ｔ４−Ｃ−１６〜１８のタイヤ性能測定
タイヤ性能評価用サンプルＴ２−Ｃ−１０〜１２、Ｔ３−Ｃ−１３〜１５、Ｔ４−Ｃ−１６〜１８のＴＢＲＲ指数及び実走行耐摩耗性指数を、上述の試験方法に従って測定した。
【００７１】
タイヤ性能評価用サンプルＴ２−Ｃ−１０〜１２、Ｔ３−Ｃ−１３〜１５、Ｔ４−Ｃ−１６〜１８のタイヤ性能評価
すべての上記タイヤ性能評価用サンプルについての上記両タイヤ性能の測定結果は、上記の表ＶＩＩ  に示されている。
【００７２】
トレッド構成２に基づいて調製した比較用サンプルＴ２−Ｃ−１０〜１２は、それぞれ対照標準ゴム組成物Ａ−Ｓ−１、本発明に係るゴム組成物Ａ−Ｉ−１、及び本発明に係るゴム組成物Ａ−Ｉ−４をキャップトレッドＡに使用し、上述のゴム組成物Ｂ−１をキャップトレッドＢに使用したタイヤ性能評価用サンプルであり、タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部におけるキャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が、本発明の好ましい態様において規定されている上限６０％を超えている（具体的には６４％である）。その結果、いずれのサンプルにおいても、転がり抵抗値のさらなる低減が認められるものの、タイヤとしての摩耗の早い段階において前記キャップトレッドＢが露出することになり、その結果、耐摩耗性が大幅に低下した。
【００７３】
また、トレッド構成３に基づいて調製した比較用サンプルＴ３−Ｃ−１３〜１５は、それぞれ対照標準ゴム組成物Ａ−Ｓ−１、本発明に係るゴム組成物Ａ−Ｉ−１、及び本発明に係るゴム組成物Ａ−Ｉ−４をキャップトレッドＡに使用し、上述のゴム組成物Ｂ−１をキャップトレッドＢに使用したタイヤ性能評価用サンプルであり、タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部におけるキャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が、本発明の好ましい態様において規定されている下限４０％を下回っている（具体的には３６％である）。その結果、いずれのサンプルにおいても、耐摩耗性は良好であるものの、転がり抵抗値の低減効果は不十分であった。
【００７４】
更に、トレッド構成４に基づいて調製した比較用サンプルＴ４−Ｃ−１６〜１８は、それぞれ対照標準ゴム組成物Ａ−Ｓ−１、本発明に係るゴム組成物Ａ−Ｉ−１、及び本発明に係るゴム組成物Ａ−Ｉ−４をキャップトレッドＡに使用し、上述のゴム組成物Ｂ−２をキャップトレッドＢに使用したタイヤ性能評価用サンプルである。これらのサンプルにおいては、タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部におけるキャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率は、本発明の好ましい態様において規定されている範囲に入っている（具体的には５５％である）。しかしながら、比較用サンプルＴ４−Ｃ−１６については対照標準ゴム組成物Ａ−Ｓ−１がキャップトレッドＡに使用されているため、比較用サンプルＴ４−Ｃ−１７及び１８についてはｔａｎδ（Ｂ）／ｔａｎδ（Ａ）の値が本発明の範囲に入っていないため、いずれのサンプルにおいても、転がり抵抗値の低減効果が不十分であった。
【００７５】
以上より、本発明に係るゴム組成物をキャップトレッドＡに使用するタイヤにおいて、良好な耐摩耗性を維持しつつ、転がり抵抗値を大幅に低減するためには、タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部におけるキャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率及びｔａｎδ（Ｂ）／ｔａｎδ（Ａ）の値を、本発明の好ましい態様において規定されている範囲内に納めることが必要であることが立証された。
【００７６】
【発明の効果】
本発明により、タイヤトレッドとして使用した際に、優れた耐摩耗性及び低燃費性を両立し、更に、高い破断伸びを有することによって、タイヤ製造時の加硫工程における金型でのトレッド欠損を低減することができるゴム組成物が提供される。本発明のゴム組成物は、特に重荷重タイヤ（例えば、トラック、バス用タイヤ）のタイヤトレッド用ゴム組成物として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】トレッド部がキャップトレッドＡ、キャップトレッドＢ、及びアンダートレッドＣを含んでなる、本発明の好ましい態様に係る空気入りタイヤの部分断面図である。
【符号の説明】
１…トレッド部
２…キャップトレッドＡ
３…キャップトレッドＢ
４…アンダートレッドＣ
５…ショルダー部
６…クラウンセンター部
７…溝底
【図１】
2004307619.tif 000009