JP2004091505A

JP2004091505A - タイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ

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Publication number: JP2004091505A
Application number: JP2002250759A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yagawa; 矢川　一夫
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: JP4275370B2

Abstract

【課題】ウェット性、耐摩耗性及び操縦安定性を損なうことなく、タイヤの低燃費性を大幅に向上させ得るタイヤトレッド用ゴム組成物を提供すること。
【解決手段】（Ａ）スチレンブタジエンゴムを少なくとも５０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に対し、（Ｂ）窒素吸着比表面積６０〜１２０ｍ^２／ｇ及びジブチルフタレート吸油量１４０ミリリットル／１００ｇ以上のカーボンブラック１０〜３５質量部、（Ｃ）シリカ１５〜４０質量部、及び（Ｄ）特定の構造を有するカルボン酸ヒドラジド誘導体０．０５〜５質量部を配合してなり、かつ温度６０℃で測定した損失正接ｔａｎδの値が０．１５以下で、温度０℃で測定した損失正接ｔａｎδの値が０．４５以上のタイヤトレッド用ゴム組成物である。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤに関する。さらに詳しくは、本発明は、湿潤路面での制動性能（以下、ウェット性と称する。）、耐摩耗性及び操縦安定性を損なうことなく、タイヤの低燃費性を大幅に向上させ得るタイヤトレッド用ゴム組成物、及び該ゴム組成物をトレッドゴムとして用いたタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車の排気ガス規制等から、車の低燃費性能が環境問題としてクローズアップされてきている。低燃費性能の改良を図るには、転動抵抗を低減することが有効である。この転動抵抗の主要因はタイヤを構成する材料の内部摩擦であり、トレッド、サイドウォール、カーカス、インナーライナー等の各部分の内部摩擦が考えられるが、これらの中でもトレッドの寄与が一番大きい。したがって、トレッドに用いられるゴムの圧縮、曲げ剪断などによるエネルギー損失の低減を図ることが、転動抵抗の低減に最も有効である。なお、転動抵抗は６０℃における損失正接ｔａｎδとの相関が大きいため、低燃費性改善にはこの値を小さくする必要がある。
従来、６０℃におけるｔａｎδを小さくする技術としては、トレッド用ゴム組成物に配合される補強剤としてカーボンブラックに着目して、添加するカーボンブラックを単純に減量したり、使用するカーボンブラックを低級化し、すなわちカーボンブラックの粒子径を大きく、例えば窒素吸着比面積（Ｎ_２ＳＡ）を９０ｍ^２／ｇ以下とすること等が知られている。この他にも、ポリマーの改良等も行われているが、これらの組み合わせをもってしても、他のタイヤ要求性能を考慮すると、必ずしも満足のいく結果は得られなかった。
【０００３】
しかしながら、近年、地球環境問題などの社会的ニーズの高まりにより、タイヤに対して、従来のものに比べて大幅な低燃費化が要求されている。この要求を満足させるために、従来技術の延長でカーボンブラックのグレードの低級化（大粒子径化）または減量を行った場合、ウェット性や耐摩耗性、操縦安定性が低下するという問題が生じる。
ウェット性は、温度０℃における損失正接ｔａｎδに良く相関する性能であり、この値が大きい程ウェット性は改良される。オイルショック以降、低燃費タイヤの要求の高まりにより６０℃におけるｔａｎδを小さくし、かつ０℃におけるｔａｎδを大きくするために、溶液重合スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）が幅広く検討され、ハイビニルＳＢＲや、ポリマーとカーボンブラックの結合性に着目した末端変性ポリマーの適用が提案されてきた。
しかしながら、これら技術をすべて組み合わせたとしても、ウェット性や耐摩耗性を考慮すると、低燃費性改善のために６０℃におけるｔａｎδを下げることには限界があり、実際の汎用低燃費用タイヤのトレッドゴムの６０℃におけるｔａｎδは０．２５程度であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、ウェット性、耐摩耗性及び操縦安定性を損なうことなく、タイヤの低燃費性を大幅に向上させ得るタイヤトレッド用ゴム組成物、及び該ゴム組成物をトレッドゴムとして用いたタイヤを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定のジエン系ゴムに、特定のカーボンブラック、シリカ及び特定の構造を有するカルボン酸ヒドラジド誘導体を、それぞれ所定の割合で配合してなり、かつ温度６０℃及び０℃で測定した損失正接ｔａｎδの値が、それぞれ所定の範囲にあるゴム組成物により、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）スチレンブタジエンゴムを少なくとも５０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に対し、（Ｂ）窒素吸着比表面積６０〜１２０ｍ^２／ｇ及びジブチルフタレート吸油量１４０ミリリットル／１００ｇ以上のカーボンブラック１０〜３５質量部、（Ｃ）シリカ１５〜４０質量部、及び（Ｄ）一般式（Ｉ）
【化５】

（式中、Ａは炭素数１〜１８の二価の炭化水素基又は二価のヒダントイン残基、Ｘはヒドロキシル基、アミノ基又は一般式（ａ）
【化６】

で示される基、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ独立に水素原子、又はＯ、Ｎ及びＳの中から選ばれる少なくとも一種のヘテロ原子を有していてもよい炭素数１〜１８の一価の炭化水素基を示し、Ｒ^１とＲ^２、Ｒ^３とＲ^４は、それぞれたがいに結合して環構造を形成していてもよい。）
で表されるカルボン酸ヒドラジド誘導体０．０５〜５質量部を配合してなり、かつ温度６０℃で測定した損失正接ｔａｎδの値が０．１５以下で、温度０℃で測定した損失正接ｔａｎδの値が０．４５以上であることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物、
（２）（Ａ）成分のジエン系ゴムとして、温度１００℃におけるムーニー粘度（ＭＬ_１＋４／１００℃）が４０以下の未変性スチレンブタジエンゴム及び／又は変性前の温度１００℃におけるムーニー粘度（ＭＬ_１＋４／１００℃）が４０以下の変性スチレンブタジエンゴムを少なくとも３０質量％含むジエン系ゴムを用いる上記（１）のタイヤトレッド用ゴム組成物、
（３）（Ｄ）成分である一般式（Ｉ）で表されるカルボン酸ヒドラジド誘導体において、Ａがアリーレン基である上記（１）、（２）のタイヤトレッド用ゴム組成物、
（４）一般式（Ｉ）で表されるカルボン酸ヒドラジド誘導体が、一般式（Ｉ−１）
【化７】

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は前記と同じである。）
で表される化合物である上記（３）のタイヤトレッド用ゴム組成物、
（５）一般式（Ｉ−１）で表される化合物が、Ｎ´−（１−メチルエチリデン）サリチル酸ヒドラジド、Ｎ´−（１−メチルプロピリデン）サリチル酸ヒドラジド、Ｎ´−（１，３−ジメチルブチリデン）サリチル酸ヒドラジド及びＮ´−（２−フリルメチレン）サリチル酸ヒドラジドの中から選ばれる少なくとも一種である上記（４）のタイヤトレッド用ゴム組成物、
（６）一般式（Ｉ）で表されるカルボン酸ヒドラジド誘導体が、一般式（Ｉ−２）
【化８】

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は前記と同じである。）
で表される化合物である上記（３）のタイヤトレッド用ゴム組成物、
（７）一般式（Ｉ−２）で表される化合物が、１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１−メチルエチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１−メチルプロピリデン）−２−ナフトエン酸ヒドラジド、１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１，３−ジメチルブチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド及び１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（２−フリルメチレン）−２−ナフトエ酸ヒドラジドの中から選ばれる少なくとも一種である上記（６）のタイヤトレッド用ゴム組成物、
（８）さらに、（Ｅ）シランカップリング剤を、シリカに対し、１〜２０質量％の割合で含む上記（１）〜（７）のタイヤトレッド用ゴム組成物、及び
（９）上記（１）〜（８）のゴム組成物をトレッドゴムとして用いたことを特徴とするタイヤ、
を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のゴム組成物においては、（Ａ）成分として、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を少なくとも５０質量％含むジエン系ゴムが用いられる。ＳＢＲ以外のジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などが挙げられ、これらは一種を用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。この（Ａ）成分のジエン系ゴムにおいて、前記ＳＢＲの含有量が５０質量％未満では０℃におけるｔａｎδの値が０．４５以上になりにくく、本発明の目的が達せられないおそれがある。該ＳＢＲの好ましい含有量は６０質量％以上である。
本発明において、前記ジエン系ゴムは、多官能変性剤、例えば四塩化スズのような変性剤を用いることにより、分岐構造を有するもの、あるいはカーボンブラックやシリカに対し、相互作用を有する変性剤を末端に導入したものなどの変性ジエン系ゴムを含むことができる。また、加工性などの面から、温度１００℃におけるムーニー粘度（ＭＬ_１＋４／１００℃）が４０以下の未変性スチレンブタジエンゴム及び／又は変性前の温度１００℃におけるムーニー粘度（ＭＬ_１＋４／１００℃）が４０以下の変性スチレンブタジエンゴムを少なくとも３０質量％含むジエン系ゴムを用いるのが好ましい。なお、該ＳＢＲは乳化重合品、溶液重合品の単独又はブレンドのいずれであってもよい。
【０００８】
本発明のゴム組成物においては、（Ｂ）成分のカーボンブラックとして、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）が６０〜１２０ｍ^２／ｇで、ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が１４０ミリリットル／１００ｇ以上のものが用いられる。
本発明者らは、ウェット性及び耐摩耗性を維持したまま転動抵抗を低減する手段としては補強性の高いカーボンブラックを使用することが極めて有効であることを見出した。カーボンブラックによる補強システムはカーボンブラックの比表面積とカーボンブラックの粒子のつながりとによって構成されている。かかる比表面積はＮ_２ＳＡによって表され、また粒子のつながりはＤＢＰによって表される。
前記Ｎ_２ＳＡが６０ｍ^２／ｇ未満では十分な強度が得られず、一方１２０ｍ^２／ｇを超えると転動抵抗の低減を図ることができない。強度及び転動抵抗を考慮すると、好ましいＮ_２ＳＡは７０〜１００ｍ^２／ｇの範囲である。また、ＤＢＰが１４０ミリリットル／１００ｇ未満では十分な強度が得られない。好ましいＤＢＰは１６０ミリリットル／１００ｇ以上である。
このようなカーボンブラックは、例えば芳香族成分の高い原料を用い、通常のオイルファーネス法による反応炉を用い、生成反応温度、反応時間、燃焼ガス流速、チョーク部での原料油濃度等を制御することにより製造することができる。
【０００９】
本発明においては、この（Ｂ）成分のカーボンブラックは、前記（Ａ）成分のジエン系ゴム１００質量部に対し、１０〜３５質量部の割合で配合される。このカーボンブラックの配合量が１０質量部未満では補強性が不足し、十分な耐摩耗性を確保することができず、一方３５質量部を超えると温度６０℃におけるｔａｎδが大きくなり、転動抵抗の低減を図ることができなくなる。以上の観点から該カーボンブラックの好ましい配合量は１５〜３０質量部の範囲である。
本発明のゴム組成物においては、ウェット性及び転動抵抗をより高次元に両立させるために、（Ｃ）成分としてシリカが用いられる。このシリカとしては特に制限はなく、従来ゴムの補強用充填材として慣用されているものの中から任意のものを適宣選択して用いることができる。具体的には、湿式法シリカ（含水ケイ酸）、乾式法シリカ（無水けい酸）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムなどが用いられるが、これらの中で性能の点から湿式法シリカが好適である。
【００１０】
本発明においては、この（Ｃ）成分のシリカは、前記（Ａ）成分のジエン系ゴム１００質量部に対し、１５〜４０質量部の割合で配合される。このシリカの配合量が１５質量部未満では十分なウェット性が確保できず、一方４０質量部を超えると十分に低い転動抵抗を確保することができない。上記観点から該シリカの好ましい配合量は２０〜３５質量部の範囲である。
本発明のゴム組成物においては、良好なウェット性、耐摩耗性及び操縦安定性を維持したまま、転動抵抗を低減させる目的で、（Ｄ）成分として、一般式（Ｉ）
【００１１】
【化９】

【００１２】
（式中、Ａは炭素数１〜１８の二価の炭化水素基、又は二価のヒダントイン残基、Ｘはヒドロキシル基、アミノ基又は一般式（ａ）
【化１０】

【００１３】
で示される基、Ｒ^１〜Ｒ^４はそれぞれ独立に水素原子、又はＯ、Ｎ及びＳの中から選ばれる少なくとも一種のヘテロ原子を有していてもよい炭素数１〜１８の一価の炭化水素基を示し、Ｒ^１とＲ^２、Ｒ^３とＲ^４はそれぞれたがいに結合して環構造を形成していてもよい。）
で表される構造を有するカルボン酸ヒドラジド誘導体が用いられる。
前記一般式（Ｉ）において、Ａのうちの炭素数１〜１８の二価の炭化水素基としては、炭素数１〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基、炭素数６〜１８のアリーレン基、炭素数７〜１８のアラルキレン基などが挙げられる。上記アルキレン基及びアルケニレン基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、一方アリーレン基及びアラルキレン基は、芳香環上に低級アルキル基などの置換基を有していてもよい。また、Ａのうちの二価のヒダントイン残基は、環上に低級アルキル基などの置換基を有していてもよい。本発明においては、該Ａとして、アリーレン基が好ましく、特にフェニレン基及びナフチレン基が好適である。
【００１４】
Ｒ^１〜Ｒ^４のうちの炭素数１〜１８の一価の炭化水素基としては、例えば炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基、炭素数６〜１８アリール基、炭素数７〜１８のアラルキル基などを挙げることができる。ここで、上記アルキル基及びアルケニル基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、その例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピロ基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｃｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、プロペニル基、アリル基、ヘキセニル基、オクテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基などが挙げられる。
また、該アリール基は、芳香環上に低級アルキル基などの置換基を有していてもよく、その例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などが挙げられる。さらに該アラルキル基は、芳香環上に低級アルキル基などの置換基を有していてもよく、その例としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基などが挙げられる。
【００１５】
前記Ｒ^１〜Ｒ^４はＯ，Ｎ及びＳの中から選ばれる少なくとも一種のヘテロ原子を有していてもよい。このヘテロ原子を有する炭化水素基としては、例えばフリル基等を挙げることができる。また、Ｒ^１とＲ^２は、たがいに結合して環構造を形成していてもよく、Ｒ^３とＲ^４は、たがいに結合して環構造を形成していてもよい。この環構造は、飽和若しくは不飽和の炭化水素環構造であってもよく、またＯ，Ｎ及びＳの中から選ばれる少なくとも一種の原子をヘテロ原子とする飽和若しくは不飽和の複素環構造であってもよい。
前記一般式（Ｉ）で表されるカルボン酸ヒドラジド誘導体としては、下記一般式（Ｉ−１）又は一般式（Ｉ−２）で表される化合物を好ましく挙げることができる。
【００１６】
【化１１】

【００１７】
（式中、Ｒ^１及びＲ^２は前記と同じである。）
一般式（Ｉ−１）で表される化合物の例としては、Ｎ´−（１−メチルエチリデン）サリチル酸ヒドラジド、Ｎ´−（１−メチルプロピリデン）サルチル酸ヒドラジド、Ｎ´−（１−メチルブチリデン）サリチル酸ヒドラジド、Ｎ´−（１，３−ジメチルブチリデン）サリチル酸ヒドラジド、Ｎ´−（シクロヘキシリデン）サリチル酸ヒドラジド、Ｎ´−（２−フリルメチレン）サリチル酸ヒドラジドなどが挙げられる。これらの中で、性能の点から、Ｎ´−（１−メチルエチリデン）サリチル酸ヒドラジド、Ｎ´−（１−メチルプロピリデン）サリチル酸ヒドラジド、Ｎ´−（１，３−ジメチルブチリデン）サリチル酸ヒドラジド及びＮ´−（２−フリルメチレン）サリチル酸ヒドラジドが好適である。
一方、一般式（Ｉ−２）で表される化合物の例としては、１−ヒドロシキ−Ｎ
´−（１−メチルエチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、１−ヒドロキシ−Ｎ´−（１−メチルプロピリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、１−ヒドロシキＮ´−（１−メチルブチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、１−ヒドロシキ−Ｎ´−（１，３−ジメチルブチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、１−ヒドロキシ−Ｎ´−（シクロヘキシリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、１−ヒドロキシ−Ｎ´−（２−フリルメチレン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１−メチルエチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１−メチルプロピリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１−メチルブチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１，３−ジメチルブチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、３−ヒドロキシ−Ｎ´−（シクロヘキシリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、３−ヒドロキシ−Ｎ´−（２−フリルメチレン）−２−ナフトエ酸ヒドラジドなどが挙げられる。これらの中で性能の点から、１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１−メチルエチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１−メチルプロピリデン）−２−ナフトエン酸ヒドラジド、１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１，３−ジメチルブチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド及び１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（２−フリルメチレン）−２−ナフトエ酸ヒドラジドが好適である。
【００１８】
また、前記一般式（Ｉ）で表されるカルボン酸ヒドラジド誘導体として、Ｎ^２，Ｎ^４−ジ（１−メチルエチリデン）イソフタル酸ジヒドラジド、Ｎ^２，Ｎ^４−ジ（１−メチルプロピリデン）イソフタル酸ジヒドラジド、Ｎ^２，Ｎ^４−ジ（１，３−ジメチルブチリデン）イソフタル酸ジヒドラジド、Ｎ^２，Ｎ^４−ジ（シクロヘキシリデン）イソフタル酸ジヒドラジド、Ｎ^２，Ｎ^４−ジ（２−フリルメチレン）イソフタル酸ジヒドラジドなども用いることができる。
本発明においては、この（Ｄ）成分のカルボン酸ヒドラジド誘導体は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、前記（Ｄ）成分のカルボン酸ヒドラジド誘導体は、前記（Ａ）成分のジエン系ゴム１００質量部に対し、０．０５〜５質量部の割合で配合される。この配合量が該範囲であるとゴムの硬さを維持しつつ、効果的に転動抵抗を低減することができる。該効果の観点から、該カルボン酸ヒドラジド誘導体の好ましい配合量は０．５〜４質量部の範囲である。
【００１９】
本発明のゴム組成物においては、所望により、（Ｅ）成分として、シランカップリング剤を配合することができる。このシランカップリング剤としては、特に制限はなく、従来ゴム組成物に使用されている公知のもの、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エトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどを用いることができる。
所望により用いられるシランカップリング剤の配合量は、前記（Ｃ）成分のシリカに対して、通常１〜２０質量％の範囲で選定される。配合量がこの範囲内であると、カップリング剤としての効果が充分に発揮されるとともに、ゴム成分のゲル化を起こすこともなく好適である。カップリング剤としての効果及びゲル化防止などの点から、このシランカップリング剤の好ましい配合量は、５〜１５質量％の範囲である。
本発明のゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用いられる各種薬品、例えば加硫剤、加硫促進剤、プロセス油、老化防止剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸などを含有させることができる。
【００２０】
上記加硫剤としては、硫黄等が挙げられ、その配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、硫黄分として０．１〜１０．０質量部が好ましい。この範囲内であると加硫ゴムの破壊強度、耐摩耗性、低発熱性、ゴム弾性等の物性が良好に維持される。以上の観点から、硫黄の配合量は１．０〜５．０質量部の範囲であることがさらに好ましい。
本発明で使用できる加硫促進剤は、特に限定されるものではないが、例えば、Ｍ（２−メルカプトベンゾチアゾール）、ＤＭ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、ＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）等のチアゾール系、あるいはＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）等のグアニジン系の加硫促進剤等を挙げることができ、その使用量は、ゴム成分１００質量部に対し、０．１〜５．０質量部が好ましく、さらに好ましくは０．２〜３．０質量部である。
【００２１】
また、本発明のゴム組成物で使用できるプロセス油としては、例えばパラフィン系、ナフテン系、アロマチック系等を挙げることができる。引張強度、耐摩耗性を重視する用途にはアロマチック系が、ヒステリシスロス、低温特性を重視する用途にはナフテン系又はパラフィン系が用いられる。その使用量は、ゴム成分１００質量部に対して、０〜１００質量部の範囲であることが好ましく、この範囲であると、加硫ゴムの引張強度、低発熱性等の物性が良好である。
このようにして得られた本発明のゴム組成物においては、実用上十分なウェット性及び耐摩耗性、操縦安定性を確保すると共に、従来の低燃費タイヤに比し、低燃費性能を大幅に向上させるために、前述の各成分を適宣組み合わせて、温度６０℃におけるｔａｎδの値を０．１５以下に、かつ温度０℃におけるｔａｎδの値を０．４５以上にすることが必要である。６０℃におけるｔａｎδの値が０．１５を超えると、この値が０．２５以上である従来の低燃費タイヤの汎用トレッドゴムに比し、十分な低燃費性能の改良効果を期待することができない。また、０℃におけるｔａｎδの値が０．４５以上であれば実用上十分なウェット性を有するタイヤを与えることができる。
【００２２】
本発明のゴム組成物は、ロール、インターナルミキサー等の混練り機を用いて混練りすることによって得られ、成形加工後、加硫を行い、タイヤトレッド用ゴムとして好適に使用される。
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて、上記のように各種薬品を含有させた本発明のゴム組成物が未加硫の段階でトレッド用部材に押出し加工され、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。
なお、本発明のタイヤには、通常の、あるいは、酸素分圧を変えた空気及び窒素などの不活性な気体、及び、それらの混合物を充填することができる。
このようにして得られた本発明のタイヤは、ウェット性、耐摩耗性及び操縦安定性を損なうことなく、低燃費性を大幅に向上させることができる。
【００２３】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、諸特性は、以下に示す要領に従って求めた
（１）カーボンブラックの特性値
Ｎ_２ＳＡはＡＳＴＭ　Ｄ３０３７−９３（１９９７）に準拠し、ＤＢＰはＡＳＴＭＤ２４１４−９７に準拠して、それぞれ測定した。
（２）損失正接（ｔａｎδ）
供試ゴム組成物について、東洋精機（株）製スペクトロメーターにて、初期歪１０％、動歪１％、周波数６０Ｈｚ並びに温度６０℃及び０℃の条件下で、ｔａｎδを測定した。
（３）転動抵抗
供試ゴム組成物を、トレッドのキャップ／ベース構造のキャップのみに適用し、かつベースに転動抵抗のみを重視したゴムを適用して各種タイヤを試作した。このような構成としたのは、効果的に低燃費タイヤが得られるからである。
次いで、ドラム走行試験により、直径１７０７ｍｍのドラムを一旦回転駆動させたのち、クラッチを切り蛇行回転中の減速の度合いを、実施例１を１００として指数表示した。数値が小さいほど結果が良好である。なお、ドラム走行試験の条件は、供試タイヤの充填内圧１６７ｋＰａ、荷重４．３６ｋＮとし、全て一様に揃えた。
【００２４】
（４）耐摩耗性
供試ゴム組成物を次のようにして試験室にてランボーン摩耗評価に供した。まず、供試ゴム組成物において、レオメータでトルクが最高値をとる時間を測定し、この時間の１．２倍で加硫した。次いで、加硫したゴム組成物をスリップ率１０％、荷重４４Ｎでランボーン摩耗を評価し、実施例１を１００として指数表示した。数値が大きい程結果が良好である。
（５）ウェット性
米国のＵＴＱＧＳ（タイヤ品質等級基準）で定められた方法に従い、供試ゴム組成物をトレッドに用いた各種タイヤを試験用トレーラーに装着し、充填空気圧１６７ｋＰａ、荷重４．３６ｋＮの条件下で湿潤アスファルト密粒度路面上を走行し、タイヤの回転をロックした際の摩擦抵抗を測定し、実施例１を１００として指数表示した。数値の大きい程結果が良好である。
（６）操縦安定性
供試ゴム組成物をトレッドに用いた各種タイヤを試験車に装着し、実車試験にて、操縦安定性をドライバーのフィーリング評点で表した。
１：プロなら認識できる差がある。
２：素人でも認識できる差がある。
なお、符号＋は良好で、−は不良である。
（７）ムーニー粘度（１３０℃）
ＪＩＳ　Ｋ６３００−１：２００１に準じて測定した。
【００２５】
実施例１、２及び比較例１〜５
第１表に示す配合組成のゴム組成物を調製し、諸特性を求めた。結果を第１表に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【表２】

【００２８】
【注】
＊１　ＥＭＬ−ＳＢＲ（１）：ＳＹＮＰＯＬ社製「ＳＢＲ１７２１」、オイル含有量３７．５ｐｈｒ（ｐａｒｔｓ　　ｐｅｒ　ｈｕｎｄｒｅｄ　　ｐａｒｔｓ　ｏｆ　ｒｕｂｂｅｒ）
＊２　ＥＭＬ−ＳＢＲ（２）：ジェイエスアール（株）製「ＳＢＲ１５００」、オイル未含有
＊３　ＳＯＬ−ＳＢＲ（３）：ジェイエスアール（株）製、ビニル基含有量６２％のスズ変性スチレンブタジエンゴム、オイル未含有
＊４　カーボンブラックＡ：Ｎ_２ＳＡ９０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ１２０ミリリットル／１００ｇ
＊５　カーボンブラックＢ：Ｎ_２ＳＡ８０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ１７０ミリリットル／１００ｇ
＊６　シランカップリング剤：Ｄｅｇｕｓｓａ社製「Ｓｉ６９」（商標）
＊７　老化防止剤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
＊８　カルボン酸ヒドラジド：Ｎ−２，５−ジメチルブチリデン−２−ナフトエ酸ヒドラジド
＊９　加硫促進剤ＤＰＧ：ジフェニルグアニジン
＊１０　加硫促進剤ＤＭ：ジベンゾチアジルジスルフィド
＊１１　加硫促進剤ＮＳ：Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド
【００２９】
第１表から明らかなように、カルボン酸ヒドラジドが配合されていない比較例１は、実施例１に比べて操縦安定性が大幅に低下する。比較例２は、カーボンブラックの配合量が多いため、実施例１に比べて耐摩耗性は優れるものの、転動抵抗が著しく劣る。比較例３は、カーボンブラックの配合量が少なく、実施例１に比べて耐摩耗性が劣る。比較例４は、ゴム成分中のＳＢＲの含有量が少なく、ｔａｎδ（０℃）の値が小さくて、実施例１に比べウェット性能が劣る。比較例５は、カーボンブラックＡを用いているため、実施例１に比べて耐摩耗性、転動抵抗が劣る。
実施例２は、ゴム成分がＳＢＲのみであり、実施例１に比べて、耐摩耗性及び転動抵抗が若干劣るが、ウェット性及び操縦安定性が優れている。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、特定のジエン系ゴムに、特定のカーボンブラック、シリカ及び特定の構造を有するカルボン酸ヒドラジド誘導体を、それぞれ所定の割合で配合し、かつ温度６０℃及び０℃で測定した損失正接ｔａｎδの値を、それぞれ所定の範囲とすることにより、ウェット性、耐摩耗性及び操縦安定性を損なうことなく、タイヤの低燃費性を大幅に向上させることができる。

Claims

（Ａ）スチレンブタジエンゴムを少なくとも５０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に対し、（Ｂ）窒素吸着比表面積６０〜１２０ｍ^２／ｇ及びジブチルフタレート吸油量１４０ミリリットル／１００ｇ以上のカーボンブラック１０〜３５質量部、（Ｃ）シリカ１５〜４０質量部、及び（Ｄ）一般式（Ｉ）

（式中、Ａは炭素数１〜１８の二価の炭化水素基又は二価のヒダントイン残基、Ｘはヒドロキシル基、アミノ基又は一般式（ａ）

で示される基、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ独立に水素原子、又はＯ、Ｎ及びＳの中から選ばれる少なくとも一種のヘテロ原子を有していてもよい炭素数１〜１８の一価の炭化水素基を示し、Ｒ^１とＲ^２、Ｒ^３とＲ^４は、それぞれたがいに結合して環構造を形成していてもよい。）
で表されるカルボン酸ヒドラジド誘導体０．０５〜５質量部を配合してなり、かつ温度６０℃で測定した損失正接ｔａｎδの値が０．１５以下で、温度０℃で測定した損失正接ｔａｎδの値が０．４５以上であることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
（Ａ）成分のジエン系ゴムとして、温度１００℃におけるムーニー粘度（ＭＬ_１＋４／１００℃）が４０以下の未変性スチレンブタジエンゴム及び／又は変性前の温度１００℃におけるムーニー粘度（ＭＬ_１＋４／１００℃）が４０以下の変性スチレンブタジエンゴムを少なくとも３０質量％含むジエン系ゴムを用いる請求項１記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
（Ｄ）成分である一般式（Ｉ）で表されるカルボン酸ヒドラジド誘導体において、Ａがアリーレン基である請求項１又は２記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
一般式（Ｉ）で表されるカルボン酸ヒドラジド誘導体が、一般式（Ｉ−１）

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は前記と同じである。）
で表される化合物である請求項３記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
一般式（Ｉ−１）で表される化合物が、Ｎ´−（１−メチルエチリデン）サリチル酸ヒドラジド、Ｎ´−（１−メチルプロピリデン）サリチル酸ヒドラジド、Ｎ´−（１，３−ジメチルブチリデン）サリチル酸ヒドラジド及びＮ´−（２−フリルメチレン）サリチル酸ヒドラジドの中から選ばれる少なくとも一種である請求項４記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
一般式（Ｉ）で表されるカルボン酸ヒドラジド誘導体が、一般式（Ｉ−２）

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は前記と同じである。）
で表される化合物である請求項３記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
一般式（Ｉ−２）で表される化合物が、１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１−メチルエチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド、１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１−メチルプロピリデン）−２−ナフトエン酸ヒドラジド、１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（１，３−ジメチルブチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジド及び１−又は３−ヒドロキシ−Ｎ´−（２−フリルメチレン）−２−ナフトエ酸ヒドラジドの中から選ばれる少なくとも一種である請求項６記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
さらに、（Ｅ）シランカップリング剤を、シリカに対し、１〜２０質量％の割合で配合する請求項１ないし７のいずれかに記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
請求項１ないし８のいずれかに記載のゴム組成物をトレッドゴムとして用いたことを特徴とするタイヤ。