(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレン含有率２０〜６０％のスチレン−ブタジエンゴムを少なくとも７０重量部含むゴム成分１００重量部に対し、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及びクレーから選択される少なくとも１種の粒径０．０１〜１０μｍの無機粉体と、シリカとを含有すると共に、上記無機粉体とシリカの合計量が１０重量部〜７５重量部であり、かつ、無機粉体とシリカの重量比率が無機粉体／シリカ≧０．３であり、加硫後のアセトン抽出分が５〜５５重量部となるゴム組成物をタイヤトレッドゴムに用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
窒素吸着表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００ｍ2／ｇ〜２００ｍ2／ｇであり、かつ、ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が１１０ml／１００ｇ〜２００ml／１００ｇとなるカーボンブラックを５〜１００重量部含有する請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
窒素吸着表面積（Ｎ2ＳＡ）が１３０〜２８０ｍ2／ｇとなるシリカを５〜５７重量部含有する請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
シランカップリング剤の量がシリカの量に対して、３〜２５重量％である請求項１〜３の何れか一つ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、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）装着車、ＡＢＳ非装着車（Lock Brake）、どちらのタイプの車輌でもどのような条件下でも、耐摩耗性を低下させることなく、低発熱性を維持し、しかも、ウェット路面での制動性、操縦安定性を高めることができる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動車の高速化に伴い、タイヤに要求される特性は年々厳しくなっており、高速走行時のウェット路面での制動性能もその一つに挙げられる。
従来より、シリカを配合することによりウェット制動性をアップしたタイヤトレッド用ゴム組成物及びそのゴム組成物を用いた空気入りタイヤの出願は数多く知られている。
【０００３】
例えば、特開平７−９０１２２号公報には、天然ゴムと、ブタジエン部分のビニル含量が３５〜８０重量％でスチレン含量１０〜４０重量％のスチレンブタジエン共重合体とを、それらの合計量が全ゴム成分の８０重量％以上となるように含み、かつ前記スチレンブタジエン共重合体の量が全ゴム成分の２０〜６０重量％であるゴム成分１００重量部に対し、シリカ２０〜７０重量部及びカーボンブラック２０〜７０重量部を配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物が開示されており、また、特開平８−２２５６８４号公報には、ゴム成分が、５〜８０重量％の溶液重合−共役ジエン・芳香族ビニル化合物コポリマー、１０〜８５重量％の乳化重合−共役ジエン・芳香族ビニル化合物コポリマー、０〜４０重量％のポリイソプレン、及び１０〜５０重量％のポリブタジエンからなるゴム組成物であって、前記ゴム成分１００重量部に対して、シリカ２５〜９０重量部、及びカーボンブラック５〜９０重量部を配合したゴム組成物をタイヤトレッドゴムに用いた空気入りタイヤが開示されている。
【０００４】
しかしながら、これらの公報に開示の技術は、ゴム成分を特定すると共に、シリカ配合によりウェット制動性を向上させたものであるが、このウェット制動性の向上は、本発明者らによる検討によれば、特にＡＢＳ装着車で効果が大きいが、ＡＢＳ非装着車ではいく分効果が小さいことが判ったのである。
また、水酸化アルミニウムやクレーの無機粉体によりウェット制動性をアップした技術は知られているが、該粉体によるウェット制動性の向上は、本発明者らによる検討によれば、特にＡＢＳ非装着車（Lock Brake）で効果大きいが、ＡＢＳ装着車では効果小さいことが判ったのである。
【０００５】
すなわち、低スリップ率においては、シリカがカーボンブラックに較べて高い摩擦係数向上効果を有するが、スリップ率が高くなると差が小さくなる。また、水酸化アルミニウムは、低スリップ率においては、カーボンブラックと摩擦係数向上効果はあるが小さく、スリップ率が高くなるほど効果が大きくなる。以上のことから、シリカ配合はスリップ率が小さいＡＢＳ装着時には有利であるが、ＡＢＳ非装着時にはその効果は小さく、逆に水酸化アルミニウム配合は、ＡＢＳ非装着時に効果が高く、ＡＢＳ装着時には効果は小さいのである。
【０００６】
一方、本願出願人が出願した特開平８−５９８９４号公報には、無機粉体によるレースサーキット上等でのウェット制動性を向上させる技術内容が開示されているが、これは一般乗用車用途で必要なレベルの耐摩耗性にやや難となる課題がある。すなわち、特開平８−５９８９４号公報には、スチレン含有率２０〜６０％のスチレン−ブタジエンゴムを少なくとも７０重量部含むゴム成分１００重量部に対し、粒径が０．０１〜１０μｍの無機化合物粉体を５〜１５０重量部と、特定物性のシリカを５〜１００重量部と、上記無機化合物粉体とシリカの合計量が８０重量部〜２５０重量部であり、かつ、特定物性のカーボンブラックを５〜１７０重量部含み、加硫後のアセトン・クロロホルム抽出分が３０〜２７０重量部となるタイヤトレッド用ゴム組成物が開示されている。
しかしながら、特開平８−５９８９４号公報に開示のタイヤトレッド用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤは、レース用タイヤに好適なものであり、市販の乗用車用の空気入りタイヤに適するものではない。具体的には、無機化合物粉体とシリカの合計量が８０重量部〜２５０重量部であるので、この配合量を乗用車用の空気入りタイヤに適用すると耐摩耗性及び低発熱性が悪化し、しかも、加硫後のアセトン・クロロホルム抽出分も３０〜２７０重量部と多量となるものである。
【０００７】
以上のように、シリカや無機粉体単独等では、夫々制動時のスリップ比によって、例えば、ＡＢＳ装着車でのBrakeやＡＢＳ非装着車でのLock Brakeでのウェット向上効果に大小の差があったのが現状である。また、シリカや無機粉体があまりに多量に配合されると、特にタイヤの耐摩耗性及び低発熱性が低下する等の課題が生じている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、これを解消しようとするものであり、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）装着車、ＡＢＳ非装着車（Lock Brake）、どちらのタイプの車輌でもどのような条件下でも、耐摩耗性を低下させることなく、低発熱性を維持し、しかも、ウェット路面での制動性、操縦安定性を高めることができる空気入りタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決しようとする手段】
本発明者らは、前記従来技術の課題を解決するため、上述の知見結果等を鋭意検討した結果、特定のゴム成分と、シリカと水酸化アルミニウム等の無機粉体とを適切に組み合わせることにより、また、ＡＢＳ装着車、ＡＢＳ非装着車どちらのタイプの車輌でもウエット路面での性能を高めると共に、配合を適正にすることにより、耐摩耗性、低発熱性を両立させる上記目的の空気入りタイヤが得られることに成功し、本発明を完成するに至ったのである。
【００１０】
すなわち、本発明は、下記(1)〜(4)に存する。
(1) スチレン含有率２０〜６０％のスチレン−ブタジエンゴムを少なくとも７０重量部含むゴム成分１００重量部に対し、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及びクレーから選択される少なくとも１種の粒径０．０１〜１０μｍの無機粉体と、シリカとを含有すると共に、上記無機粉体とシリカの合計量が１０重量部〜７５重量部であり、かつ、無機粉体とシリカの重量比率が無機粉体／シリカ≧０．３であり、加硫後のアセトン抽出分が５〜５５重量部となるゴム組成物をタイヤトレッドゴムに用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。
(2) 窒素吸着表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００ｍ2／ｇ〜２００ｍ2／ｇであり、かつ、ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が１１０ml／１００ｇ〜２００ml／１００ｇとなるカーボンブラックを５〜１００重量部含有する上記(1)記載の空気入りタイヤ。
(3) 窒素吸着表面積（Ｎ2ＳＡ）が１３０〜２８０ｍ2／ｇとなるシリカを５〜５７重量部含有する上記(1)又は(2)記載の空気入りタイヤ。
(4) シランカップリング剤の量がシリカの量に対して、３〜２５重量％である上記(1)〜(3)の何れか一つに記載の空気入りタイヤ。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について詳しく説明する。
本発明の空気入りタイヤは、スチレン含有率２０〜６０％のスチレン−ブタジエンゴムを少なくとも７０重量部含むゴム成分１００重量部に対し、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及びクレーから選択される少なくとも１種の粒径０．０１〜１０μｍの無機粉体（Ｍ）と、シリカ（Ｓ）とを含有すると共に、上記無機粉体とシリカの合計量（Ｍ＋Ｓ）が１０重量部〜７５重量部であり、かつ、無機粉体とシリカの重量比率（Ｍ／Ｓ）が無機粉体（Ｍ）／リカ（Ｓ）≧０．３であり、加硫後のアセトン抽出分が５〜５５重量部となるゴム組成物をタイヤトレッドゴムに用いたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明に使用するゴム成分は、少なくともスチレン含有率が２０〜６０％のスチレン−ブタジエンゴムを含み、該スチレン−ブタジエンゴムは全ゴム成分１００重量に対して７０重量部以上であることが必要である。
スチレン含有率が２０％未満のスチレン−ブタジエンゴムでは、所望のグリップ力を得ることができず、また、スチレン含有率が６０％を越えるスチレン−ブタジエンゴムでは、ブロック剛性が必要以上に高く路面へのゴムの食い込みが少なく、所望のグリップ力を得ることができないこととなり、好ましくない。
好ましくは、スチレン含有率が２３〜４５％のスチレン−ブタジエンゴムであることが望ましい。
また、スチレン含有率が上記範囲内にあるスチレン−ブタジエンゴムの含有量が全ゴム成分１００重量に対して７０重量部未満では、所望のグリップ力を得ることができないこととなり、好ましくない。
このスチレン−ブタジエンゴムの合成法は、特に限定されず、乳化重合、溶液重合等のどのような合成法によって合成されたものでもよい。
【００１３】
また、本発明に使用する上記範囲のスチレン−ブタジエンゴム以外に使用できるゴム成分は、特に限定されるものではなく、例えば、シス−１，４−ポリイソプレン、低シス−１，４−ポリブタジエン、高シス−１，４−ポリブタジエン、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、クロロプレンゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、天然ゴム等が挙げられる。
更に、スチレン含有率が上記範囲外であるスチレン−ブタジエンゴムを他のゴム成分として使用してもよい。
これらの他のゴム成分は、１種又は２種以上混合して使用できるものである。
【００１４】
本発明に使用する無機粉体は、水酸化アルミニウム〔Ａｌ（ＯＨ）3〕、水酸化マグネシウム〔Ｍｇ（ＯＨ）2〕及びクレー〔Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2〕から選択される少なくとも１種（１種又は２種以上、以下同じ）であり、かつ、これらの粒径は０．０１〜１０μｍ、好ましくは、０．０１〜２μｍであることが望ましい。
なお、本発明に使用される水酸化アルミニウムは、アルミナ水和物も含むものである。
【００１５】
本発明において、無機粉体を上記水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及びクレーに限定したのは、これらがｗｅｔ向上に対し効果が大きいからである。
本発明に使用する無機粉体の粒径が０．０１μｍ未満であると、グリップ力向上が望めない割に混練作業性が悪化し、また、１０μｍを越えると、トレッドゴムの耐破壊特性、特に耐摩耗性が極端に悪化し、好ましくない。
【００１６】
本発明に使用するシリカは、特に限定されるものではないが、好ましくは、窒素吸着表面積（Ｎ2ＳＡ）が１３０〜２８０ｍ2／ｇ、更に好ましくは、１６０〜２８０ｍ2／ｇとなるシリカであることが望ましい。
上記窒素吸着表面積（Ｎ2ＳＡ）が１３０〜２８０ｍ2／ｇとなるシリカを使用することにより、ウェット路面での制動性、操縦安定性を更に向上させることができる空気入りタイヤとすることができる。
上記窒素吸着表面積（Ｎ2ＳＡ）となるシリカの含有量は、上記ゴム成分１００重量部に対して、５重量部〜５７重量部、好ましくは１５重量部〜５７重量部であることが望ましい。
【００１７】
更に、上記無機粉体とシリカの合計含有量は、上記ゴム成分１００重量部に対して、１０重量部〜７５重量部、好ましくは２５重量部〜７５重量部であり、かつ、無機粉体（Ｍ）とシリカ（Ｓ）の重量比率が無機粉体（Ｍ）／シリカ（Ｓ）≧０．３であることが必要である。
上記合計含有量が１０重量部未満であると、ｗｅｔ向上効果が小さくなり、７５重量部を越えると、耐摩耗牲が低下し、また、上記Ｍ／Ｓ＜０．３であると、ＡＢＳ非装着車（Lock Brake）でのウェット路面での制動性、操縦安定性の効果が小さくなり、好ましくない。
【００１８】
本発明においては、好ましくは、シリカとゴム成分との結合力を強め、耐摩耗性を向上させることができるシランカップリング剤を使用することが望ましく、該シランカップリング剤の含有量は、シリカの量に対して、３〜２５重量％、好ましくは、５〜１５重量％であることが望ましい。
本発明において使用できるシランカップリング剤は、特に限定されるものはなく、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、等が挙げられる。
シランカップリング剤の含有量がシリカの量に対して、３重量％未満であると、シランカップリング剤の配合の効果がなく、また、２５重量％を越えると、コストがアップ割に上記効果が得られず、好ましくない。
【００１９】
更に、本発明では、窒素吸着表面積（Ｎ2ＳＡ）が１００ｍ2／ｇ〜２００ｍ2／ｇ、好ましくは、１２０ｍ2／ｇ〜１６０ｍ2／ｇであり、かつ、ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が１１０ml／１００ｇ〜２００ml／１００ｇ、好ましくは、１２０ml／１００ｇ〜２００ml／１００ｇとなるカーボンブラックを上記ゴム成分１００重量部に対して、５〜１００重量部、好ましくは、３０〜６０重量部含有することができる。
上記窒素吸着表面積（Ｎ2ＳＡ）及びジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）となる範囲のカーボンブラックを使用することにより、更に低発熱性を維持しながら、耐摩耗性を向上させ、しかも、ウェット路面での制動性、操縦安定性を高めることができる。
上記範囲のカーボンブラックの含有量が５重量部未満であると、耐摩耗性を確保できないこととなり、また、１００重量部を越えると、発熱性悪化、加工性悪化となり、好ましくない。
【００２０】
更に、本発明では、加硫後のアセトン抽出分が上記ゴム成分１００重量部に対して、５〜５５重量部とすることが必要である。
アセトン抽出分が５重量部未満であると、加工性悪化となり、また、５５重量部を越えると、耐久性能が低下し、好ましくない。
なお、本発明で規定する「アセトン抽出分」とは、ＪＩＳ  Ｋ  ５３８０に基づくものである。
【００２１】
また、本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲内において、通常ゴム工業で使用される老化防止剤、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等のゴム用薬品類を適宜含有することができる。
本発明の空気入りタイヤは、上記特性のゴム成分、シリカ、無機粉体等からなるゴム組成物をタイヤトレッドゴムに用いることにより、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）装着車、ＡＢＳ非装着車（Lock Brake）、どちらのタイプの車輌でもどのような条件下でも、耐摩耗性を低下させることなく、低発熱性を維持し、しかも、ウェット路面での制動性、操縦安定性を高めることができる（これらの点は後述する実施例等で詳しく説明する）。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明を実施例、比較例に基づいて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１〜３及び比較例１〜５）
下記表１に示す配合組成によりバンバリーミキサを使用して混練し各々ゴム組成物を得た。得られた各々のゴム組成物をタイヤトレッドゴムに用いた空気入りタイヤ（試作タイヤ：サイズ１９５／６５Ｒ１４）を作製して、下記測定方法により耐摩耗性、ＡＢＳ装着車におけるウエットブレーキ性、非ＡＢＳ装着車（Lock Brake）のウエットブレーキ性を評価した。
これらの結果を下記表１に示す。
【００２４】
（耐摩耗性の評価）
各試作タイヤを排気量１８００ccの乗用車に装着した後、一般公道を１０，０００km走行して溝深さの変化量を測定し、比較例１のタイヤの性能を１００として指数表示した。ここで、数値が大きいほど制動性能は良好である。
【００２５】
〔ＡＢＳ装着車におけるウエットブレーキ性、非ＡＢＳ装着車（Lock Brake）のウエットブレーキ性の評価〕
このウェットブレーキ性試験は、各試作タイヤをサイズ１４×５Ｊのリムに組んだ後、内圧２．０kgf／cm2を充填して実車装着し、平均水深２mmの滞水路面を速度６０km／hで走行した後にブレーキをかけて、制動距離を測ることによって行った。比較例１のタイヤの性能を１００として指数表示した。ここで、数値が大きいほどウエットブレーキ性能は良好である。
【００２６】
【表１】
0003745105.tif 000002
【００２７】
〔上記表１の考察〕
上記表１の結果から明らかなように、本発明範囲となる実施例１〜３は、本発明の範囲外となる比較例１〜５に較べ、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）装着車、非装着車（Lock Brake）、どちらのタイプの車輌でも、耐摩耗性を低下させることなく、ウェットブレーキ性能を向上させることができることが判明した。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）装着車、非装着車（Lock Brake）、どちらのタイプの車輌でもどのような条件下でも耐摩耗性を低下させることなく、低発熱性を維持し、しかも、ウェット路面での制動性、操縦安定性を高めることができる空気入りタイヤが提供される。