(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム及びジエン系合成ゴムから選ばれた少なくとも１種からなるゴム成分と、該ゴム成分１００重量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）が２１０〜３００ｍ2 ／ｇであるシリカ１０〜８０重量部とを含有してなり、
平均中空径（Ｄ）が２０〜５００μｍであり、最大長さ（Ｌ）と平均中空径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が小さくとも３であり、かつ樹脂で被覆された長尺状気泡を有してなることを特徴とする加硫ゴム。
【請求項２】
有機シラン化合物をシリカの全重量に対し５〜２５重量％含有する請求項１に記載の加硫ゴム。
【請求項３】
カーボンブラックをゴム成分１００重量部に対し多くとも８０重量部含有し、該カーボンブラックとシリカとの合計量が３０〜１００重量部である請求項１又は２に記載の加硫ゴム。
【請求項４】
平均発泡率が５〜３５％である請求項１から３のいずれかに記載の加硫ゴム。
【請求項５】
天然ゴム及びジエン系合成ゴムから選ばれた少なくとも１種からなるゴム成分と、該ゴム成分１００重量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）が２１０〜３００ｍ2 ／ｇであるシリカ１０〜８０重量部とを含むゴムマトリックスと、加硫時にゴムマトリックスの温度が加硫最高温度に達するまでの間にその粘度がゴムマトリックスの粘度よりも低くなる長尺状樹脂とを少なくとも含有してなり、加硫されて請求項１から４のいずれかに記載の加硫ゴムになることを特徴とするゴム組成物。
【請求項６】
ゴムマトリックスが発泡剤を含む請求項５に記載のゴム組成物。
【請求項７】
長尺状樹脂が結晶性高分子を含んでなり、その融点が加硫最高温度よりも低い請求項５又は６に記載のゴム組成物。
【請求項８】
１対のビード部、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカス、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト及びトレッドを有してなり、少なくとも前記トレッドが、請求項１から４のいずれかに記載の加硫ゴムを含んでなることを特徴とするタイヤ。
【請求項９】
長尺状気泡がタイヤ周方向に沿って配向された請求項８に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術技術】
本発明は、ゴム組成物、加硫ゴム及びタイヤに関し、更に詳しくは、乾燥路面での耐摩耗性を損なうことなく、氷雪路面での制動・駆動性能（氷上性能）を飛躍的に向上させたタイヤ、該タイヤのトレッド等に好適に使用できる加硫ゴム、及び該加硫ゴムの原料等として好適に使用できるゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スパイクタイヤが規制されて以来、氷雪路面上でのタイヤの制動・駆動性能（氷上性能）を向上させるため、特にタイヤのトレッドについての研究が盛んに行われてきている。
前記氷雪路面においては、該氷雪路面と前記タイヤとの摩擦熱等により水膜が発生し易く、該水膜が、タイヤと氷雪路面との間の摩擦係数を低下させる原因になっている。このため、前記タイヤのトレッドの水膜除去能やエッヂ効果が、前記氷上性能に大きく影響する。したがって、タイヤにおける前記氷上性能を向上させるためには、前記トレッドの水膜除去能やエッヂ効果を改良することが必要である。
【０００３】
近時、前記トレッドの水膜除去能やエッヂ効果を改良する手段として、該トレッドに発泡ゴムを用いることが提案されている。例えば、特許第２５６８５０２号には、前記トレッドに発泡ゴムを用い、該発泡ゴム中の気泡による微細な凹凸により、前記水膜除去能やエッヂ効果を改良する技術が提案されている。しかし、単なる発泡ゴムにおける気泡は、球状であり異方性を持たず、ミクロな排水溝として機能し得ないため、この場合、市場の要求レベルを満たす程度にまで前記氷上性能を向上させることができないという問題がある。
また、特開平８−８５７３８号公報には、トレッドに疎水性・撥水性に優れたゴム組成物を用いる旨が記載されている。しかし、この場合も上記同様、市場の要求レベル満たす程度にまで氷上性能を十分に向上させることができないという問題がある。
【０００４】
一方、特開平４−３８２０７号公報には、短繊維入発泡ゴムを前記トレッドに用いることにより、該トレッドの表面に前記ミクロな排水溝を形成する手法が記載されている。
しかしながら、この場合、前記短繊維が加硫時に熱収縮によってカールしたり、モールドの溝部、即ちサイプ部に押し込まれてトレッド中で屈曲してしまうため、走行により該トレッドが摩耗しても、摩耗面と略平行でない短繊維は、該トレッドから容易に離脱せず、当初の狙いのような前記ミクロな排水溝が効率的に形成できず、前記氷雪路面上での摩擦係数の向上が十分でない。また、前記短繊維の離脱は走行条件等に大きく左右され、確実に前記氷上性能を向上させることができないという問題がある。
【０００５】
他方、特開平４−１１０２１２号公報等には、前記トレッドに中空繊維を分散させることにより、前記氷雪路面と前記トレッドとの間に存在する前記水膜を該中空繊維の中空部分で排除し得るタイヤが開示されている。
しかしながら、このタイヤの場合、該中空繊維のゴム中への混練時や成形時における圧力、ゴム流れ、温度等によって該中空繊維が潰れてしまい、実際には該中空繊維は中空形状を保つことができず、前記ミクロな排水溝が効率的に形成できず、依然として前記氷上性能が十分でないという問題がある。また、この場合には、耐摩耗性の低下が著しいという問題もある。
【０００６】
更に、氷上性能を重視したトレッドは、低温性能に優れたポリブタジエンゴムを多量に配合する傾向にあるが、その結果として湿潤路面での走行性能が低下してしまう問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、乾燥路面での耐摩耗性を損なうことなく、湿潤路面での走行性能を低下させることなく、氷上に発生する水の除去能力に優れ、氷面との間の摩擦係数が大きく、氷雪路面での制動・駆動性能（氷上性能）を飛躍的に向上させたタイヤ、該タイヤのトレッド等の氷上でのスリップを抑えることが必要な構造物等に好適に使用できる加硫ゴム、及び該加硫ゴムの原料等として好適に使用できるゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞  天然ゴム及びジエン系合成ゴムから選ばれた少なくとも１種からなるゴム成分と、該ゴム成分１００重量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）が２１０〜３００ｍ2 ／ｇであるシリカ１０〜８０重量部とを含有してなり、
平均中空径（Ｄ）が２０〜５００μｍであり、最大長さ（Ｌ）と平均中空径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が小さくとも３であり、かつ樹脂で被覆された長尺状気泡を有してなることを特徴とする加硫ゴムである。
＜２＞  有機シラン化合物をシリカの全重量に対し５〜２５重量％含有する前記＜１＞に記載の加硫ゴムである。
＜３＞  カーボンブラックをゴム成分１００重量部に対し多くとも８０重量部含有し、該カーボンブラックとシリカとの合計量が３０〜１００重量部である前記＜１＞又は＜２＞に記載の加硫ゴムである。
＜４＞  平均発泡率が５〜３５％である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の加硫ゴムである。
【０００９】
＜５＞  天然ゴム及びジエン系合成ゴムから選ばれた少なくとも１種からなるゴム成分と、該ゴム成分１００重量部に対し、窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）が２１０〜３００ｍ2 ／ｇであるシリカ１０〜８０重量部とを含むゴムマトリックスと、加硫時にゴムマトリックスの温度が加硫最高温度に達するまでの間にその粘度がゴムマトリックスの粘度よりも低くなる長尺状樹脂とを少なくとも含有してなり、加硫されて前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の加硫ゴムになることを特徴とするゴム組成物である。
＜６＞  ゴムマトリックスが発泡剤を含む前記＜５＞に記載のゴム組成物である。
＜７＞  長尺状樹脂が結晶性高分子を含んでなり、その融点が加硫最高温度よりも低い前記＜５＞又は＜６＞に記載のゴム組成物である。
【００１０】
＜８＞  １対のビード部、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカス、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト及びトレッドを有してなり、少なくとも前記トレッドが、前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の加硫ゴムを含んでなることを特徴とするタイヤである。
＜９＞  長尺状気泡がタイヤ周方向に沿って配向された前記＜８＞に記載のタイヤである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のゴム組成物、加硫ゴム及びタイヤについて以下に詳細に説明する。
【００１２】
（ゴム組成物）
本発明のゴム組成物は、ゴムマトリックスと、長尺状樹脂とを含んでなる。
前記ゴムマトリックスは、本発明のゴム組成物における前記長尺状樹脂を除く成分を含み、具体的には、天然ゴム及びジエン系合成ゴムから選ばれた少なくとも１種からなるゴム成分とシリカとを少なくとも含み、更に、有機シラン化合物、カーボンブラック、発泡剤、発泡助剤、無機充填材等の必要に応じて適宜選択したその他の成分を含む。
【００１３】
−−ゴムマトリックス−−
−ゴム成分−
前記ジエン系合成ゴムとしては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらのジエン系合成ゴムの中でも、ガラス転移温度が低く、氷上性能の効果が大きい点でシス−１，４−ポリブタジエンが好ましく、シス含有率が９０％以上のものが特に好ましく、また、低温性能、耐摩耗性に優れる点で天然ゴムとポリブタジエンゴムとを含有する混合物が好ましい。
【００１４】
−シリカ−
前記シリカとしては、その窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）が２１０〜３００ｍ2 ／ｇである必要があり、２３０〜３００ｍ2 ／ｇであるのが好ましい。前記窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−８９に規定された窒素吸着比表面積（ｍ2 ／ｇ）を意味する。
また、本発明においては、前記窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）として、前記数値範囲のいずれかの下限値若しくは上限値又は後述の実施例で採用した該窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）のいずれの値を下限とし、前記数値範囲のいずれかの下限値若しくは上限値又は後述の実施例で採用した該窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）のいずれの値を上限とする数値範囲も好ましい。
【００１５】
前記窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）が２１０ｍ2 ／ｇ未満であると、該ゴム組成物を加硫して得られた加硫ゴムの耐摩耗性及び湿潤路面での走行性（グリップ性能）が十分に確保できない点で、また、３００ｍ2 ／ｇを越えるシリカは製造技術面から入手が容易でない点で、いずれも好ましくない。
【００１６】
前記シリカとしては、前記窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）の条件を満たしている限り、その種類等につき特に制限はなく、市販品を好適に使用することができる。前記市販品としては、例えば、Ｎｉｐｓｉｌ  ＫＱ（日本シリカ社製）などが挙げられる。前記シリカは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１７】
前記シリカのゴム組成物における含有量としては、ゴム成分１００重量部に対し、１０〜８０重量部であることが必要であり、２０〜８０重量部が好ましい。また、本発明においては、前記含有量として、前記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値又は後述の実施例において採用したいずれかの含有量の値を下限とし、前記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値又は後述の実施例において採用したいずれかの含有量の値を上限とする数値範囲も好ましい。
【００１８】
前記シリカの含有量が、１０重量部未満であると該ゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの耐摩耗性及び湿潤路面での走行性（グリップ性能）が十分に確保できない点で、８０重量部を越えると、加硫ゴムが硬くなり過ぎ、却って前記氷上性能及び耐摩耗性が低下してしまう点で、いずれも好ましくない。
なお、本発明においては、前記シリカのゴム組成物における含有量として、前記ゴム成分１００重量部におけるポリブタジエンゴム（ＢＲ）の比率（重量部）が多くなる程、該シリカの前記含有量を増やすことが好ましい。
【００１９】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択することができ、例えば、軟化剤、硫黄等の加硫剤、ジベンゾチアジルジスルフィド等の加硫促進剤、加硫助剤、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル−スルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−ベンゾチアジル−スルフェンアミド等の老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、オゾン劣化防止剤、着色剤、帯電防止剤、滑剤、酸化防止剤、軟化剤、カップリング剤等の添加剤などの他、通常ゴム業界で用いる各種配合剤などが挙げられる。なお、本発明においては、前記その他の成分については市販品を好適に使用することができる。
本発明においては、前記その他の成分の中でも、有機シラン化合物、カーボンブラック、発泡剤、発泡助剤等を特に好適に使用することができる。
【００２０】
−有機シラン化合物−
前記有機シラン化合物としては、例えば、一般式、Ｙ3 −Ｓｉ−Ｃn Ｈ2nＡで表されるシランカップリング剤などが好適に挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記一般式において、Ｙは、炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシル基又は塩素原子を表す。３個のＹは、互いに異なっていてもよいし、同一であってもよい。Ａは、−ＳｍＣn Ｈ2nＳｉ−Ｙ3 、−Ｘ又は−ＳｍＺを表す。ここでＸは、ニトロソ基、メルカプト基、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、塩素原子又はイミド基を表す。また、Ｚは、以下の示す何れの基を表す。ｎ及びｍは、１〜６の整数を表す。
【００２１】
【化１】
0003766183.tif 000002
【００２２】
前記シランカップリング剤の具体例としては、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオ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ールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、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。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）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ールテトラスルフィドなどが好ましい。
【００２３】
前記有機シラン化合物のゴム組成物における含有量としては、前記シリカの全重量に対し、５〜２５重量％が好ましく、１５〜２５重量％がより好ましい。
また、本発明においては、前記含有量として、前記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値又は後述の実施例において採用したいずれかの含有量の値を下限とし、前記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値又は後述の実施例において採用したいずれかの含有量の値を上限とする数値範囲も好ましい。
【００２４】
前記有機シラン化合物のゴム組成物における含有量が、前記シリカの全重量に対し、５重量％未満であると、前記シリカの前記ゴム成分中における分散性の向上効果及び補強効果が十分でなく、該ゴム組成物を加硫して得た加硫ゴムの前記氷上性能及び耐摩耗性が十分に改善されないことがあり、２５重量％を超えてもそれに見合う効果が得られないことがある。
一方、前記有機シラン化合物のゴム組成物における含有量が、前記数値範囲内にあると、前記ゴム成分と前記シリカとが、該シリカの表面における孔を介した物理的結合のみならず、化学的に接着することができ、より強固な接着力が得られ、該シリカがゴムマトリックスから脱離する問題を大幅に改善することができる点で有利である。
なお、本発明において、前記ゴム組成物にカーボンブラックが添加される場合、前記有機シラン化合物のゴム組成物における含有量は、該カーボンブラックに吸着される前記有機シラン化合物の量も勘案して、前記数値範囲内から適宜選択される
【００２５】
−カーボンブラック−
前記カーボンブラックとしては、ＨＡＦ級〜ＳＡＦ級であれば、その種類等について特に制限はなく、市販品を好適に使用することができる。前記市販品としては、例えば、旭カーボン社製の旭＃７３Ｈ等が挙げられる。前記カーボンブラックは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記カーボンブラックがＨＡＦ級未満のものであると、該カーボンブラックを含むゴム組成物を加硫して得られた加硫ゴムの耐摩耗性及び走行性（グリップ性能）が十分でないことがある。
【００２６】
前記カーボンブラックのゴム組成物における含有量としては、ゴム成分１００重量部に対して、多くとも８０重量部（即ち、８０重量部以下）が好ましく、２０〜８０重量部がより好ましい。
本発明においては、前記カーボンブラックの含有量としては、前記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値又は後述の実施例において採用したいずれかの含有量の値を下限とし、前記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値又は後述の実施例において採用したいずれかの含有量の値を上限とする数値範囲も好ましい。
前記含有量が、８０重量部を越えると、加硫ゴムが硬くなり過ぎ、却って前記氷上性能及び耐摩耗性が低下してしまうことがある。
【００２７】
前記カーボンブラックを使用する場合、ゴム成分１００重量部に対し、該カーボンブラックと前記シリカとの合計量としては、３０〜１００重量部が好ましく、３０〜８０重量部がより好ましく、４０〜８０重量部が特に好ましい。
本発明においては、前記合計量としては、前記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値又は後述の実施例において採用したいずれかの該合計量の値を下限とし、前記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値又は後述の実施例において採用したいずれかの該合計量の値を上限とする数値範囲も好ましい。
前記合計量が、３０重量部未満であると、該ゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの耐摩耗性及び湿潤路面での走行性（グリップ性能）が十分に確保できない点で、１００重量部を越えると、加硫ゴムが硬くなり過ぎ、却って前記氷上性能及び耐摩耗性が低下してしまう点で、いずれも好ましくない。
【００２８】
前記発泡剤としては、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタスチレンテトラミンやベンゼンスルフォニルヒドラジド誘導体、オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、重炭酸アンモニウム、ニトロソスルホニルアゾ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソフタルアミド、トルエンスルホニルヒドラジド、Ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド、Ｐ，Ｐ’−オキシービス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの発泡剤の中でも、製造加工性を考慮すると、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が好ましい。
前記発泡剤を使用すると、該ゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムを発泡率に富む発泡ゴムにすることができ、しかも、前記長尺状樹脂を効率的に長尺状気泡にできる点で有利である。
【００２９】
前記発泡助剤としては、例えば、尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛や亜鉛華等、通常、発泡製品の製造に用る発泡助剤等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの発泡助剤の中でも、尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛等が好ましい。
前記発泡剤を用いる場合、前記発泡助剤を更に併用すると効率的な発泡を行うことができる点で有利である。
【００３０】
更に本発明においては、前記その他の成分として、前記シリカ及び前記カーボンブラック以外の無機充填材を好ましく使用することができる。
前記無機充填材としては、例えば、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＴｉＯ2 、ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｃ、フェライト、ジルコニア、ＭｇＯ等のセラミックス、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｃｕ、Ｃｒ等の金属、これら金属よりなる合金、これら金属の窒化物、酸化物、水酸化物、炭酸塩、ケイ酸塩、硫酸塩、更にはその他、真ちゅう、ステンレス、ガラス、カーボン、カーボンランダム、マイカ、ゼオライト、カオリン、アスベスト、モンモリロナイト、ベントナイト、グラファイト、クレー、シリカ等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｃ、シリカ、Ａｌなどが好ましい。
【００３１】
−−長尺状樹脂−−
前記長尺状樹脂のデニールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記氷上性能を向上させる観点からは、１〜１０００デニールが好ましく、２〜８００がより好ましい。
【００３２】
前記長尺状樹脂の平均長さ（Ｌ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、該ゴム組成物を加硫して得た加硫ゴムをタイヤにおけるトレッド等に使用した場合の該タイヤの前記氷上性能を向上させる観点からは、小さくとも５００μｍ（即ち、５００μｍ以上）が好ましく、５００〜５０００μｍがより好ましい。
前記平均長さ（Ｌ）が、５００μｍ未満であると、該長尺状樹脂のゴム組成物中における配向性が十分でないことがある。
なお、前記長尺状樹脂の平均長さ（Ｌ）は、用いた長尺状樹脂の長さの平均値を意味する。
【００３３】
前記長尺状樹脂の平均径（Ｄ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、タイヤの前記氷上性能を向上させる観点からは、３０〜５００μｍが好ましく、５０〜２００μｍがより好ましい。
前記平均径（Ｄ）が、３０μｍ未満であると、該ゴム組成物を加硫して得た加硫ゴムの水排除機能が十分でなく、前記氷上性能が改善されず、５００μｍを越えると、前記加硫ゴムの耐久性、耐カット性及び耐摩耗性が低下してしまう点でいずれも好ましくない。
なお、前記長尺状樹脂の平均径（Ｄ）は、例えば、顕微鏡観察を行うこと等により算出することができる。
【００３４】
前記長尺状樹脂の平均長さ（Ｌ）と平均径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）としては、小さくとも３．０（３．０以上）が好ましく、５〜１００がより好ましい。
前記比（Ｌ／Ｄ）が、３．０未満であると、押出後に十分な配向性が得られず、前記氷上性能を十分に向上させることができず、該ゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの耐摩耗性が劣化してしまう点で好ましくない。
【００３５】
前記長尺状樹脂は、加硫時に該長尺状樹脂が含まれるゴム組成物の温度が加硫最高温度に達するまでの間に、その粘度が該ゴムマトリックスの粘度よりも低くなる特性を有していることが必要である。
前記加硫最高温度とは、該長尺状樹脂が含まれるゴム組成物の加硫時における該ゴム組成物が達する最高温度を意味する。例えば、モールド加硫の場合には、該ゴム組成物がモールド内に入ってからモールドを出て冷却されるまでに該ゴム組成物が達する最高温度を意味する。
前記加硫最高温度は、例えば、前記ゴム組成物中に熱電対を埋め込むこと等により測定することができる。
なお、前記ゴムマトリックスの粘度は流動粘度を意味し、前記長尺状樹脂の粘度は溶融粘度を意味し、これらは、例えばコーンレオメーター、キャピラリーレオメーター等を用いて測定することができる。
【００３６】
前記長尺状樹脂としては、前記熱特性を有している限りその材質等について特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、該熱特性を有する長尺状樹脂としては、例えば、その融点が前記加硫最高温度よりも低い結晶性高分子からなる長尺状樹脂などが好適に挙げられる。
【００３７】
該結晶性高分子からなる樹脂を例に説明すると、その融点と、該長尺状樹脂が含まれるゴム組成物の前記加硫最高温度との差が大きくなる程、加硫中に速やかに該長尺状樹脂が溶融するため、該長尺状樹脂部分の粘度がゴムマトリックスの粘度よりも低くなる時期が早くなり、該長尺状樹脂が溶融した後、発泡剤から発生したガス等はゴムマトリックスよりも低粘度である長尺状樹脂内部に移行していく。その結果、該加硫ゴム中には、該長尺状樹脂により被覆されてなる長尺状気泡が多く形成されている。
【００３８】
一方、前記長尺状樹脂の融点が、該長尺状樹脂が含まれるゴム組成物の前記加硫最高温度に近くなり過ぎると、加硫初期に速やかに該長尺状樹脂が溶融せず、加硫終期に該長尺状樹脂が溶融する。加硫終期では、発泡剤から発生したガス等が、加硫したゴムマトリックス中に取り込まれてしまっているため、溶融した長尺状樹脂内でのガスの保持が不十分になる。
他方、前記長尺状樹脂の融点が低くなり過ぎると、該ゴム組成物の混練り時の熱で該長尺状樹脂が溶融し、混練りの段階の該長尺状樹脂同士の融着による分散不良、混練りの段階で該長尺状樹脂が複数に分断される、該長尺状樹脂がゴム組成物中に溶け込んでミクロに分散してしまう、等の不都合が生じ得る点で好ましくない。
【００３９】
したがって、前記長尺状樹脂の融点は、以上の点を考慮して選択するのが好ましく、一般的には、前記長尺状樹脂の融点としては、該樹脂が含まれるゴム組成物の前記加硫最高温度よりも、１０℃以上低いのが好ましく、２０℃以上低いのがより好ましい。
ゴム組成物の工業的な加硫温度は、一般的には、最高で約１９０℃程度であるが、例えば、加硫最高温度がこの１９０℃に設定されている場合には、前記長尺状樹脂の融点としては、通常１９０℃以下で選択され、１８０℃以下が好ましく、１７０℃以下がより好ましい。
【００４０】
一方、ゴム組成物の混練りを考慮すると、前記長尺状樹脂の融点としては、混練り時の最高温度に対して、５℃以上が好ましく、１０℃以上がより好ましく、２０℃以上が特に好ましい。
ゴム組成物の混練りでの最高温度を例えば９５℃と想定した場合には、前記長尺状樹脂の融点としては、１００℃以上が好ましく、１０５℃以上がより好ましく、１１５℃以上が特に好ましい。
なお、本発明においては、前記融点は、それ自体公知の融点測定装置等を用いて測定することができ、例えば、ＤＳＣ測定装置（例えば米国デュポン社製９１０型）を用いて測定（昇温速度１０℃／分、試料重量５ｍｇの条件下等）した融解ピーク温度を前記融点とすることができる。
【００４１】
また、本発明においては、前記長尺状樹脂が、前記ゴム組成物の押出温度以下の温度で軟化する特性を有しているのが好ましい。この場合、前記長尺状樹脂の配向の制御が容易である点で有利である。
【００４２】
前記長尺状樹脂は、結晶性高分子から形成されていてもよいし、非結晶性高分子から形成されていてもよいし、結晶性高分子と非結晶性高分子とから形成されていてもよいが、本発明においては、相転移があるために粘度変化がある温度で急激に起こり、粘度制御が容易な点で結晶性高分子を含む有機素材から形成されるのが好ましく、結晶性高分子から形成されるのがより好ましい。
【００４３】
前記結晶性高分子の具体例としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ、融点：１３５℃）、ポリプロピレン（ＰＰ、融点：１６７℃）、ポリブチレン（融点：１２９℃）、ポリブチレンサクシネート（融点：１１５℃）、ポリエチレンサクシネート（融点：１０５℃）、シンジオタクティック−１，２−ポリブタジエン（ＳＰＢ、融点：１３０℃）等の単一組成重合物や、共重合、ブレンド等により融点を適当な範囲に操作したものも用いることができ、更にこれらの長尺状樹脂に添加剤を加えてもよい。
これらの結晶性高分子の中でも、ポリオレフィン、ポリオレフィン共重合体が好ましく、更には汎用で入手し易い点でポリエチレン、ポリプロピレンが好ましい。
【００４４】
前記非結晶性高分子としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリスチレン、ポリエチレンＮＲ系、ＳＰＢ、ＰＭＭＡ、ＰＡＮ、これらの共重合体、これらのブレンド物等が挙げられる。
【００４５】
前記長尺状樹脂には、本発明の目的を害しない範囲において、必要に応じて公知の各種添加剤が添加されていてもよい。
【００４６】
前記長尺状樹脂における前記有機素材の分子量としては、該有機素材の化学組成、分子鎖の分岐の状態等によって異なり一概に規定することはできないが、前記熱特性を害しない範囲であれば特に制限はない。一般に、該長尺状樹脂は、同じ有機素材で形成されていてもその分子量が高い程、ある一定の温度における粘度（溶融粘度）は高くなる。したがって、本発明においては、前記長尺状樹脂における前記有機素材の分子量は、該長尺状樹脂を含むゴム組成物の前記加硫最高温度における該ゴム組成物の粘度（流動粘度）よりも該長尺状樹脂の粘度（溶融粘度）が高くならないような範囲で選択される。
【００４７】
なお、一試験例では、長尺状樹脂が、１〜２×１０5 程度の重量平均分子量のポリエチレンの場合の方が、７×１０5 以上の重量平均分子量のポリエチレンの場合よりも、発泡剤から発生したガスが加硫後の長尺状樹脂の内部に多量に包含されていた。この相違は、長尺状樹脂の素材であるポリエチレンの分子量の違いに起因する粘度（溶融粘度）の差に基づくものと推測される。
一方、前記長尺状樹脂における前記有機素材の分子量が低すぎると、該長尺状樹脂が含まれるゴム組成物の混練りの段階で、該長尺状樹脂の粘度（溶融粘度）が低下し、該長尺状樹脂同士の融着が発生してしまい、ゴム組成物中の長尺状樹脂の分散性が悪化するため好ましくない。
【００４８】
前記長尺状樹脂の前記ゴム組成物における含有量としては、前記ゴムマトリックス１００重量部に対して、１〜２０重量部が好ましく、３〜１５重量部がより好ましく、５〜１０重量部が特に好ましい。
また、本発明においては、前記長尺状樹脂の前記ゴム組成物における含有量として、前記数値範囲のいずれかの下限値若しくは上限値又は後述の実施例において採用した含有量の値を下限とし、前記数値範囲のいずれかの下限値若しくは上限値又は後述の実施例において採用した含有量の値を上限とする数値範囲も好ましい。
【００４９】
前記含有量が１重量部未満であると、ゴム組成物中に配合する前記長尺状樹脂に対し、該ゴム組成物中に取り込み乃至保持されるガスの量が多くなり、長尺状気泡の平均径（Ｄ）が大きくなり過ぎてしまうことがあり、該ゴム組成物を加硫して得た加硫ゴムをタイヤのトレッド等に使用しても前記氷上性能を十分に向上させることができない。一方、前記含有量が２０重量部を越えると、前記長尺状樹脂のゴム組成物中での分散性が悪化する、ゴム押出時の作業性が悪化する、トレッド等にクラックが発生する等の不都合が生ずることがある。
前記含有量が前記好ましい数値範囲内にあると、そのようなことがなく、生産性、耐摩耗性、耐久性、耐カット性及び前記氷上性能が、高いレベルでバランス良く維持される点で好ましい。
【００５０】
−ゴム組成物の調製−
本発明のゴム組成物は、以上のような各成分を混練りし、熱入れし、押出すること等を適宜行うことにより調整され、前記押出により前記ゴム組成物中における前記長尺状樹脂は、該押出方向と略平行方向に配向する。
【００５１】
前記混練りの条件としては、混練り装置への投入体積、ローターの回転速度、ラム圧等、混練り温度、混練り時間、混練り装置の種類等の諸条件について目的に応じて適宜選択することができる。前記混練り装置としては、市販品を好適に使用することができ、このような市販品としては、例えば、通常タイヤ用ゴム組成物の混練りに用いるバンバリーミキサー、インターミックス、ニーダー等が挙げられる。
【００５２】
前記熱入れの条件としては、熱入れ温度、熱入れ時間、熱入れ装置等の諸条件について目的に応じて適宜選択することができる。前記熱入れ装置としては、市販品を好適に使用することができ、このような市販品としては、例えば、通常タイヤ用ゴム組成物の熱入れに用いるロール機等が挙げられる。
【００５３】
前記押出の条件としては、押出時間、押出速度、押出装置等の諸条件について目的に応じて適宜選択することができる。前記押出装置としては、市販品を好適に使用することができ、このような市販品としては、例えば、通常タイヤ用ゴム組成物の押出に用いる押出機等が挙げられる。
なお、前記押出温度は、前記長尺状樹脂の融点及び発泡剤の発泡開始温度等に応じて適宜決定することができる。
【００５４】
本発明のゴム組成物においては、前記押出の結果、前記長尺状樹脂の相が、押出方向と略平行方向に配列しているが、これを効果的に達成するためには、限られた温度範囲の中で前記ゴムマトリックスの流動性をコントロールすればよく、具体的には、前記ゴムマトリックス中に、アロマ系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、エステル系オイル等の可塑剤、液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム等の液状ポリマーなどの加工性改良剤を適宜添加して該ゴムマトリックスの粘度を低下させ、その流動性を高めることにより、極めて良好に押出を行うことができ、かつ理想的に前記長尺状樹脂の相を押出方向と略平行に配列させることができる。
【００５５】
前記ゴム組成物において、前記長尺状樹脂の相が押出方向と略平行に配列している場合、このゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムをタイヤのトレッド等に使用すると、詳しくは該トレッドにおける地面と接触する表面に平行な方向、より好ましくは該タイヤの周方向に、前記長尺状樹脂の相を配向させた状態で用いると、該タイヤの走行方向の排水性が高まり、前記氷上性能を向上させることができる点で好ましい。
【００５６】
前記ゴム組成物中で前記長尺状樹脂の相を所定の方向に配向させるには、公知の方法を採用することができるが、例えば、図１に示すように、長尺状樹脂１５が混練りされたゴムマトリックス１６を、流路断面積が出口に向かって減少する押出機の口金１７から押し出す方法などが挙げられる。
この場合、押し出される前のゴムマトリックス１６中の長尺状樹脂１５は、口金１７へ押し出されていく過程でその長手方向が押出方向（Ａ方向）に沿って除々に揃うようになり、口金１７から押し出されるときには、その長手方向が押出方向（Ａ方向）にほぼ完全に揃うようになる。なお、この場合の長尺状樹脂１５のゴムマトリックス１６中の配向の程度は、流路断面積の減少程度、押出速度、ゴムマトリックスの粘度等によって変化する。
【００５７】
なお、前記長尺状樹脂の相の平均長さ（Ｌ）と平均径（Ｄ）との関係は、逆相関関係にあり、押出温度と押出速度とを適宜変更することにより調整することができる。
即ち、前記押出温度を前記長尺状樹脂の融点よりも大幅に高く設定することで該長尺状樹脂の相の粘度を下げ、前記押出速度を速めることで長尺状樹脂の相の平均径（Ｄ）を小さく（細く）し、平均長さ（Ｌ）を長くすることができ、前記長尺状樹脂の相の平均長さ（Ｌ）と平均径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が大きくし得る。
【００５８】
したがって、所望する長尺状樹脂の相の寸法（平均長さ（Ｌ）及び平均径（Ｄ））に応じて、▲１▼押出温度、▲２▼押出速度、▲３▼初期分散粒径を設定し、それに伴う混練最高温度、回数等の▲４▼混練り条件を設定することが必要となるが、これらの各条件を適宜変えることにより、細径で、かつ平均長さ（Ｌ）と平均径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が小さい長尺状樹脂の相から、太径で、かつ平均長さ（Ｌ）と平均径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が大きい長尺状樹脂の相まで任意に得ることができる。
【００５９】
前記長尺状樹脂を含むゴム組成物においては、加硫前では、ゴムマトリックスよりも該長尺状樹脂の方が粘度が高くなっている。加硫開始後、該ゴム組成物が加硫最高温度に達するまでの間に、該ゴム組成物に含まれるゴムマトリックスは加硫によりその粘度が上昇していく。一方、該ゴム組成物に含まれる該長尺状樹脂は、溶融によりその粘度が大幅に低下していく。そして、加硫中において、ゴムマトリックスよりも該長尺状樹脂の方が粘度が低くなる。即ち、加硫前のゴムマトリックスと該長尺状樹脂との間における粘度の関係が、加硫途中の段階で逆転する現象が生ずる。この間、ゴム組成物中では、発泡剤を使用している場合には該発泡剤による効率的な発泡が生じ、ガスが生ずる。この発泡により生じたガスは、加硫反応が進行して粘度が高くなっているゴムマトリックスに比べて相対的に粘度が低下した溶融した該長尺状樹脂内に移動し、容易に取り込まれる。
【００６０】
その結果、該ゴム組成物の加硫後の加硫ゴムにおいては、ゴム組成物における該長尺状樹脂が存在していた場所に長尺状気泡が存在する。該長尺状気泡は、該長尺状気泡に面する周囲（長尺状気泡の内壁）が該長尺状樹脂の素材によって被覆されており、加硫ゴム内において互いに独立して存在している。また、該長尺状樹脂の素材を、ポリエチレン、ポリプロピレン等とした場合は加硫したゴムマトリックスと該長尺状樹脂の素材による被覆層（以下「保護層」と称することがある）とは強固に接着している。なお、前記発泡剤を使用した場合には、発泡率に富む加硫ゴムが得られる。
【００６１】
なお、本発明のゴム組成物を加硫して得た加硫ゴムにおいて、前記長尺状樹脂と、加硫したゴムマトリックスとの接着力は、該加硫ゴムが加硫される前の前記ゴム組成物中に、適宜選択した添加剤を添加することにより任意に調節することができる。
【００６２】
本発明のゴム組成物は、各種分野において好適に使用することができるが、後述の本発明の加硫ゴムの原料等として特に好適に使用することができる。
【００６３】
（加硫ゴム）
本発明の加硫ゴムは、前記本発明のゴム組成物を加硫することにより容易に得られる。
本発明の加硫ゴムは、後述のタイヤのトレッド等に用いる場合には、加硫する前に、原料である前記本発明のゴム組成物中の前記長尺状樹脂を、上述の図１に示す方法の外、公知の方法にて所定の方向に配向させるのが好ましい。
具体的には、該トレッドにおける地面と接触する表面に平行な方向に、更には、該タイヤの周方向に沿って前記長尺状樹脂を配向させると、該加硫ゴムにおいて、前記長尺状樹脂が存在していた場所に長尺状気泡が配向した状態で形成されている。その結果、該加硫ゴムをタイヤにおけるトレッドに使用すると、前記長尺状気泡による微細な排水溝が該タイヤの表面に露出し、この排水溝が水膜除去能及びエッヂ効果を発揮し、該タイヤの走行方向の排水性が高められ、前記氷上性能が向上される。
【００６４】
前記加硫を行う装置、方式、条件等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記加硫を行う装置の具体例としては、通常タイヤ用ゴム組成物の加硫に用いる金型による成形加硫機などが挙げられる。
なお、前記条件として加硫温度は、通常、１００〜１９０℃程度である。
【００６５】
本発明の加硫ゴムにおいては、加硫したゴムマトリックス中に、溶融した前記長尺状樹脂の内部にガスが包含されてなる長尺状気泡が多く存在している。
原料である前記本発明のゴム組成物を押出等することによって該ゴム組成物中の前記長尺状樹脂を一方向に配向させた場合には、加硫ゴムにおいては、図３に示すように、長尺状気泡１２が、該押出方向（Ａ方向）に配向した状態で存在している。この長尺状気泡１２は、溶融した長尺状樹脂が加硫したゴムマトリックスと接着してなる保護層１４により囲まれている。このため、長尺状気泡１２は、加硫ゴムにおいて独立した空間として存在し、該長尺状気泡１２内部には、発泡剤から発生したガス等が取り込まれている。
【００６６】
また、図２に示すように、加硫したゴムマトリックス中には、発泡剤から発生したガスが、球状の気泡１８として存在している（なお、前記ガスは、前記長尺状樹脂が溶融した際に、該溶融樹脂中に取り込まれなかった分のガスを意味する）。
本発明の加硫ゴムを、例えばタイヤのトレッドに使用した場合等においては、その表面に露出した長尺状気泡１２あるいは球状の気泡１８が、水の効率的な排出を行う排水路として機能する。
なお、該長尺状気泡１２の周囲には耐剥離性に優れる保護層１４が存在するため、該長尺状気泡１２を有する本発明の加硫ゴムは、水路形状保持性、水路エッジ部摩耗性、荷重入力時の水路保持性等に特に優れる。
【００６７】
本発明の加硫ゴムにおいては、長尺状気泡１２における、それぞれ、１個当たりの平均長さ（Ｌ）（図３参照）と、平均中空径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）としては、小さくとも３（即ち、３以上）である必要があり、小さくとも５（即ち、５以上）が好ましい。
なお、前記比（Ｌ／Ｄ）の上限は、特に制限はないが、１００程度が選択される。
また、本発明においては、前記比（Ｌ／Ｄ）として、前記数値範囲のいずれかの下限値若しくは上限値又は後述の実施例において採用した該比（Ｌ／Ｄ）の値を下限とし、前記数値範囲のいずれかの下限値若しくは上限値又は後述の実施例において採用した該比（Ｌ／Ｄ）の値を上限とする数値範囲も好ましい。
【００６８】
前記比（Ｌ／Ｄ）が３未満であると、摩耗した加硫ゴムの表面に現れる長尺状気泡１２の長さを長くすることができず、また容積を大きくすることができないため、該加硫ゴムをタイヤのトレッド等に用いる場合には、該タイヤ等の水排除性能を向上させることができない点で好ましくない。
【００６９】
本発明の加硫ゴムにおいては、長尺状気泡１２の平均長さ（Ｌ）（＝保護層１４の長径、図２参照）としては、５００〜５０００ｍｍが好ましい。
前記平均長さ（Ｌ）が、５００ｍｍ未満であると、該加硫ゴムをタイヤのトレッド等に用いる場合には、該タイヤの水排除性能が低下し、５０００ｍｍを越えると、該加硫ゴムの耐カット性、ブロック欠けが悪化し、また、乾燥路面での耐摩耗性が悪化するため、いずれも好ましくない。
【００７０】
本発明の加硫ゴムにおいては、長尺状気泡１２の平均中空径（Ｄ）（＝保護層１４の内径、図２参照）としては、２０〜５００μｍであることが必要である。前記平均中空径（Ｄ）が、２０μｍ未満であると、該加硫ゴムをタイヤのトレッド等に用いる場合には、該タイヤの水排除性能が低下し、前記氷上性能が十分でなく、５００μｍを越えると、該加硫ゴムの耐久性、耐カット性、ブロック欠けが悪化し、また、乾燥路面での耐摩耗性が悪化するため、いずれも好ましくない。
【００７１】
本発明の加硫ゴムにおける平均発泡率Ｖｓとしては、前記氷上性能と耐摩耗性の観点から、５〜３５％が好ましく、１０〜３５％がより好ましい。
また、本発明においては、前記平均発泡率Ｖｓとして、前記数値範囲のいずれかの下限値若しくは上限値又は後述の実施例における平均発泡率Ｖｓの値を下限とし、前記数値範囲のいずれかの下限値若しくは上限値又は後述の実施例における平均発泡率Ｖｓの値を上限とする数値範囲も好ましい。
【００７２】
前記平均発泡率をＶｓとは、球状の気泡１８の発泡率Ｖｓ1 と、長尺状気泡１２の発泡率Ｖｓ2 とを合計を意味し、次式により算出できる。
Ｖｓ＝（ρ0 ／ρ1 −１）×１００（％）
ここで、ρ1 は、加硫ゴム（発泡ゴム）の密度（ｇ／ｃｍ3 ）を表す。ρ0 は、加硫ゴム（発泡ゴム）における固相部の密度（ｇ／ｃｍ3 ）を表す。
なお、前記加硫ゴム（発泡ゴム）の密度及び前記加硫ゴム（発泡ゴム）における固相部の密度は、例えば、エタノール中の重量と空気中の重量を測定し、これから算出した。
【００７３】
前記平均発泡率Ｖｓが、５％未満であると、発生する水膜に対して絶対的な凹部体積の不足により十分な水排除機能が得られず、前記氷上性能の効果向上が望めず、一方、３５％を越えると、前記氷上性能を十分に向上させることができるものの、加硫ゴム内における気泡が多くなり過ぎるために、加硫ゴムの破壊限界が大巾に低下し、耐久性、耐摩耗性上好ましくない。
前記平均発泡率Ｖｓは、前記発泡剤の種類、量、組み合わせる前記発泡助剤の種類、量、樹脂の配合量等により適宜変化させることができる。
【００７４】
なお、前記平均発泡率Ｖｓが５〜３５％であると共に、長尺状気泡が前記平均発泡率Ｖｓにおける１０％以上を占めることが好ましい。前記比率が１０％未満であると、前記長尺状気泡による適切な排水路が少ないために、水排除機能が十分でなく、良好な前記氷上性能が得られないことがある。
また、前記加硫ゴム中の長尺状気泡１２は、溶融した長尺状樹脂が加硫したゴムマトリックスと接着してなる保護層１４により囲まれているが、該保護層１４の厚みとしては、大きくとも５０μｍ（５０μｍ以下）が好ましい。
前記厚みが、５０μｍを越えると、加硫ゴムが硬くなり過ぎ、却って前記氷上性能が低下することがある。
【００７５】
本発明の加硫ゴムは、各種分野において好適に使用することができるが、氷上でのスリップを抑えることが必要な構造物に特に好適に使用でき、タイヤのトレッド等に最も好適に用いることができる。
前記氷上でのスリップを抑えることが必要な構造物としては、例えば、更生タイヤの貼り替え用のトレッド、中実タイヤ、氷雪路走行に用いるゴム製タイヤチェーンの接地部分、雪上車のクローラー、靴底、ベルト、キャスター等が挙げられる。
【００７６】
（タイヤ）
本発明のタイヤは、少なくともトレッドを有してなり、少なくとも該トレッドが前記本発明の加硫ゴムを含む限り、他の構成としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。換言すれば、前記本発明のゴム組成物を用い、これを加硫することにより該トレッドを形成したタイヤが本発明のタイヤである。
【００７７】
本発明のタイヤの一例を図面を用いて説明すると以下の通りである。なお、以下の例は、タイヤ（空気入りタイヤ）のトレッドに、前記本発明のゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムを用いた場合の例である。
【００７８】
図３に示すように、本発明のタイヤ（サイズ：１８５／７０Ｒ１４）４は、一対のビード部１と、該一対のビード部１にトロイド状をなして連なるカーカス２と、該カーカス２のクラウン部をたが締めするベルト３と、トレッド５とを順次配置したラジアル構造を有する。なお、トレッド５を除く内部構造は、一般のラジアルタイヤの構造と異ならないので説明は省略する。
【００７９】
トレッド５には、図４に示すように、複数本の周方向溝８及びこの周方向溝８と交差する複数本の横溝９とによって複数のブロック１０が形成されている。また、ブロック１０には、氷上でのブレーキ性能及びトラクション性能を向上させるために、タイヤ幅方向（図５中のＢ方向）に沿って延びるサイプ１１が形成されている。
【００８０】
トレッド５は、図５に示すように、直接路面に接地する上層のキャップ部６と、このキャップ部６のタイヤ内部側に隣接して配置される下層のベース部７とから構成されており、いわゆるキャップ・ベース構造とされている。
【００８１】
キャップ部６は、図２及び図７に示すように、球状の気泡１８と、長尺状気泡１２とを無数に含んだ発泡ゴムであり、ベース部７には発泡されていない通常のゴムが使用されている。この発泡ゴムが、前記本発明の加硫ゴムである。
長尺状気泡１２は、図２に示すように、その長手方向が実質的にタイヤ周方向（Ａ方向）に配向されており、その周囲が長尺状樹脂による保護層１４で補強されている。
【００８２】
タイヤ４は、その製造方法については特に制限はないが、例えば、以下のようにして製造することができる。
【００８３】
キャップ部６を形成するための本発明のゴム組成物における天然ゴム及びジエン系合成ゴムより選ばれる少なくとも１種のゴム成分としては、−６０℃以下のガラス転移温度を有するものが好ましい。このガラス転移温度とするのは、トレッド５のキャップ部６が、低温域において十分なゴム弾性を維持し、前記氷上性能を十分に向上させるためである。
前記ゴム組成物の混練り時において、樹脂がゴムマトリックス中に混練りされ均一に分散される。前記樹脂は、タイヤ加硫工程における該ゴム組成物の温度が加硫最高温度に達するまでの間に、ゴムマトリックスの粘度（流動粘度）よりも粘度（溶融粘度）が低くなる素材により形成されている。
【００８４】
図１に示すように、長尺状樹脂１５の混練りされたゴムマトリックス１６を、流路断面積が出口に向かって減少する押出機の口金１７から押し出すと、長尺状樹脂１５の向き、即ち、長尺状樹脂１５の長手方向が押出方向（Ａ方向）に沿って除々に揃い、口金１７から出るときには長尺状樹脂１５の長手方向が押出方向に揃うので、その後、口金１７から押し出された帯状のゴム組成物を所望の長さでカットし、これをキャップ部６のゴムとして用いることができる。
【００８５】
このようにして得られたゴム組成物による帯状の未加硫のキャップ部６を、予め未加硫タイヤケースのクラウン部に貼り付けられた未加硫のベース部７（図５参照）の上に、その長手方向がタイヤ周方向と一致するように貼り付け、所定のモールドで所定温度、所定圧力の下で加硫成形することによりタイヤ４を製造することができる。
【００８６】
このとき、未加硫のキャップ部６がモールド内で加熱されると、ゴムマトリックス中で、発泡剤による発泡が生じ、ガスが生ずる。一方、長尺状樹脂が溶融（又は軟化）し、その粘度（溶融粘度）がゴムマトリックスの粘度（流動粘度）よりも低下することにより（図６参照）、長尺状樹脂の周囲において、前記発泡剤による発泡により生じたガスが溶融した長尺状樹脂内へと移動する。図２に示すように、冷却後のキャップ部６には、球状の気泡１８と、長尺状気泡１２とが存在している発泡率に富むゴムとなっている。この発泡率に富むゴムは、本発明の加硫ゴムである。
【００８７】
次に、タイヤ４の作用について説明する。即ち、タイヤ４を走行させると、図７に示すように、球状の気泡１８による凹部１９と、長尺状気泡１２による溝状の凹部１３とが摩耗の極めて初期の段階でトレッド５のキャップ部６の接地面に現れる。この状態でタイヤ４を氷上で走行させると、接地圧と摩擦熱によってタイヤ４と氷面との間に水膜が生じるが、トレッド５のキャップ部６の接地面に形成された無数の凹部１３及び凹部１９によって接地面内の水分（水膜）は素早く排除されて除去される。
【００８８】
タイヤ４においては、長手方向が実質的にタイヤ周方向となっている長尺状（溝状）の凹部１３が効率的な水の排出を行う排水路として機能し、この長尺状（溝状）の凹部１３により、接地面内のタイヤ回転方向後側への水排除性能が向上するため、特に氷上ブレーキ性能が向上する。また、この長尺状（溝状）の凹部１３は、その周囲がゴムマトリックスよりも硬い素材によりなり、耐剥離性に優れる保護層１４で補強されているため耐剥離性に優れ、高荷重時でも潰れ難く、高い水路形状保持性、高い水排除性能が常に維持される。更にタイヤ４においては、接地面に露出した保護層１４によって引っ掻き効果が生じるため、この引っ掻き効果によって横方向の氷上μが向上し、氷上ハンドリングが良好になる。
【００８９】
タイヤ４のトレッド５は、前記本発明の加硫ゴムで形成され、又は前記本発明のゴム組成物を用い、これを加硫することにより形成されているので、トレッド５においては、球状の気泡１８に比べて長尺状気泡１２の体積比率が高い。
このため、タイヤ４の走行中に、長尺状気泡１２による凹部１３がタイヤ４の表面に露出する確率が高く、その結果、凹部１３による水排除機能が全体的に向上し、タイヤ４の前記氷上性能が向上する。
【００９０】
なお、タイヤ４においては、長尺状気泡１２による長尺状（溝状）の凹部１３の長手方向の向きは、総てタイヤ周方向となっていなくてもよく、一部タイヤ周方向以外の向きになっていてもよい（図５参照）。
【００９１】
本発明のタイヤは、いわゆる乗用車用のみならず、トラック・バス用等の各種の乗物に好適に適用できる。
【００９２】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これの実施例に何ら限定されるものではない。
【００９３】
（実施例１〜７及び比較例１〜７）
表１及び表２に示す組成の各ゴム組成物を押出機（押出条件：（Ｖ2 ／Ｖ1 ）＝１．０４）にて押出して調製し、該各ゴム組成物を加硫してトレッドを加硫ゴムにし、通常のタイヤ製造条件にて常法に従って１８５／７０Ｒ１４サイズの乗用車用スタッドレスタイヤ（空気入りタイヤ）を製造した。このタイヤにおいては、トレッドが加硫ゴムで形成されている。
【００９４】
前記タイヤの構造は図３に示す通りである。即ち、一対のビード部１と、該一対のビード部１にトロイド状をなして連なるカーカス２と、該カーカス２のクラウン部をたが締めするベルト３と、トレッド５とを順次配置したラジアル構造を有する。
【００９５】
タイヤ４において、カーカス２は、タイヤ周方向に対し９０°の角度で配置され、コードの打ち込み数は、５０本／５ｃｍである。タイヤ４のトレッド５には、図３に示す通り、タイヤ幅方向に４個のブロック１０が配列されている。ブロック１０のサイズは、タイヤ周方向の寸法が３５ｍｍであり、タイヤ幅方向の寸法が３０ｍｍである。また、ブロック１０に形成されているサイプ１１は、幅が０．４ｍｍであり、タイヤ周方向の間隔が約７ｍｍになっている。
なお、タイヤ４のトレッド５には、長尺状気泡１２が含まれており、その長手方向が実質的にタイヤ周方向（図２、図５及び図７中のＡ方向）に配向されており、その周囲が長尺状樹脂による保護層１４で補強されている。
【００９６】
得られた各タイヤのトレッドの発泡率は、以下のようにして求めた。即ち、各タイヤのトレッドからブロック状試料を切り出し、該ブロック状試料における密度ρ1 （ｇ／ｍ3 ）を測定する。一方、無発泡ゴム（固相ゴム）の密度ρ0 を測定する。そして、式（４）：発泡率＝（ρ0 ／ρ1 −１）×１００（％）により算出した。
【００９７】
また、各タイヤのトレッドにおける長尺状気泡の平均中空径（Ｄ）（＝保護層１４の内径、図２参照）は、以下のようにして求めた。即ち、各タイヤ４のトレッドからブロック状試料を切り出し、このブロック状試料を更にトレッド表面に対して垂直に鋭利なカミソリによって切断する。このカットサンプルを走査型電子顕微鏡を用いて１００倍の倍率にて写真撮影を行う。なお、写真撮影部分は、無作為に抽出する。次いで、長尺状気泡部分の全面積を測定し、該測定した長尺状気泡の個数で除することにより、長尺状気泡１個当たりの平均断面積を求めた。ここで、下式により前記平均中空径を算出した。
長尺状気泡の平均中空径＝（長尺状気泡１個当たりの平均断面積／π）1/2 
以上の測定を１０回行い、その平均値を前記平均中空径とした。
【００９８】
また、各タイヤのトレッドにおける長尺状気泡の平均長さ（Ｌ）と前記平均中空径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）は、長尺状樹脂の平均長さを、上述のようにして算出した前記平均中空径で除することにより算出した。
【００９９】
各タイヤについて、以下のようにして前記氷上性能及び耐摩耗性について評価した。その結果を表１及び表２に示した。
＜氷上性能＞
各タイヤを国産２０００ＣＣクラスのＦＦ車に装着し、該ＦＦ車を、平滑な乾燥路面（テストコース上）で慣らし走行（１０００ｋｍ）をさせた後、氷上（氷温−１℃）平坦路を走行させ、時速２０ｋｍ／ｈの時点でブレーキを踏んでタイヤをロックさせ、停止するまでの距離を測定した。結果は、距離の逆数を比較例１のタイヤの制動距離を１００として指数表示した。なお、数値が大きいほど氷上性能が良いことを示す。
【０１００】
＜耐摩耗性＞
前記氷上性能の評価に用いたのと同様のタイヤ及び車輛にて、国内一般市街地を各々１００００ｋｍ走行させた時の残溝深さより求めた。
比較例１のタイヤの場合を１００として指数表示した。即ち数値が大きい程、耐摩耗性が良好である。
【０１０１】
【表１】
0003766183.tif 000003
【０１０２】
【表２】
0003766183.tif 000004
【０１０３】
なお、表１及び表２において、配合量の数値は「重量部」を意味する。シス−１，４−ポリブタジエンは、ＪＳＲ社製、ＢＲ０１である。「カーボンブラック」は、東海カーボン社製、シースト９である。「シリカ」は、調製品である。「Ｎ2 ＳＡ」は、上述の通りである。「シランカップリング剤」は、ビス−（３−トリメトキシシリルプロピル）−テトラスルフィド（ＤＥＧＵＳＳＡ社製、ＳＩ６９）である。「老化防止剤」は、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である。「加硫促進剤」は、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル−１−スルフェンアミドである。「発泡剤」は、ジニトロペンタメチレンテトラミン（永和化成工業（株）製、セルラーＤ）である。「発泡助剤」は、尿素（永和化成工業（株）製、セルペーストＫ５）である。
【０１０４】
ポリエチレン（ＨＤＰＥ：重量平均分子量（Ｍｗ）１．７×１０5 ）は、Ｄｕｐｏｎｔ社製ＤＳＣにより、昇温速度１０℃／分、サンプル重量約５ｍｇの条件にて測定した融点ピーク温度（融点）が１３５℃であった。また、ポリプロピレン（重量平均分子量（Ｍｗ）２．３×１０5 ）は、Ｄｕｐｏｎｔ社製ＤＳＣにより、昇温速度１０℃／分、サンプル重量約５ｍｇの条件にて測定した融点ピーク温度（融点）が１６７℃であった。
長尺状気泡に関し、「Ｖｓ」は全発泡率を意味し、「Ｌ：長さ」は平均長さ（μｍ）を意味し、「Ｄ：径」は平均中空径（μｍ）を意味する。
【０１０５】
なお、実施例１〜７において、ゴム組成物の加硫時における加硫最高温度は、該ゴム組成物中に熱電対を埋め込んで測定したところ１７５℃であった。
実施例１〜７では、長尺状樹脂の融点は、前記ゴム組成物の加硫時における加硫最高温度よりも低くなっている。実施例１〜７では、前記ゴム組成物の加硫時において、前記ゴム組成物の温度が加硫最高温度に達するまでの間に、前記長尺状樹脂の粘度が前記ゴムマトリックスの粘度よりも低くなった（図６参照）。
【０１０６】
表１及び表２の結果から、以下のことが明らかである。即ち、樹脂で被覆された長尺状気泡を有しない比較例１、シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）が２１０ｍ2 ／ｇ未満である比較例２、ゴム成分１００重量部に対しシリカの含有量が１０重量部未満である比較例３、ゴム成分１００重量部に対しシリカの含有量が８０重量部を越える比較例４、長尺状気泡の最大長さ（Ｌ）と平均中空径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が３未満である比較例５、長尺状気泡の平均中空径（Ｄ）が２０μｍ未満である比較例６、及び、長尺状気泡の平均中空径（Ｄ）が５００μｍを越える比較例７では、いずれも氷上性能及び耐摩耗性をバランス良く向上させることができない。これに対し、本発明の実施例の場合には、氷上性能及び耐摩耗性をバランス良く向上させることができる。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明によると、前記従来における諸問題を解決することができる。また、本発明によると、乾燥路面での耐摩耗性を損なうことなく、氷面との間に生ずる水の除去能力に優れ、氷面との間の摩擦係数が大きく、氷雪路面での制動・駆動性能（氷上性能）を飛躍的に向上させたタイヤ、該タイヤのトレッド等の氷上でのスリップを抑えることが必要な構造物等に好適に使用できる加硫ゴム、及び該加硫ゴムの原料として好適に使用できるゴム組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、長尺状樹脂の配向を揃える原理を説明する説明図である。
【図２】図２は、本発明の加硫ゴムの断面概略説明図である。
【図３】図３は、本発明のタイヤの一部断面概略説明図である。
【図４】図４は、本発明のタイヤの周面の一部概略説明図である。
【図５】図５は、本発明のタイヤのトレッドの一部断面概略説明図である。
【図６】図６は、温度（加硫時間）とゴムマトリックスの粘度及び長尺状樹脂の粘度との関係を示したグラフである。
【図７】図７は、本発明のタイヤの摩耗したトレッドの一部断面拡大概略説明図である。
【符号の説明】
１        一対のビード部
２        カーカス
３        ベルト
４        タイヤ
５        トレッド
６        キャップ部
７        ベース部
８        周方向溝
９        横溝
１０      ブロック
１１      サイプ
１２      長尺状気泡
１３      凹部
１４      保護層
１５      長尺状樹脂
１６      ゴムマトリックス
１７      口金
１８      球状の気泡
１９      凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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