JP2006307096A - タイヤ用ゴム組成物およびそれからなる高性能タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】転がり抵抗性能、ウェットスキッド性能および操縦安定性を向上させたタイヤに使用されるゴム組成物およびそれからなる高性能タイヤを提供する。
【解決手段】第１級アミノ基およびアルコキシシリル基を有し、Ｔｇが−１０℃以下でり、（共）重合体鎖中に２官能性以上のモノマーが共重合されている、および／または、２官能性以上のカップリング剤で（共）重合体鎖の少なくとも一部がカップリングされている共役ジオレフィンの重合体または共役ジオレフィンと芳香族ビニル化合物との共重合体を３０重量％以上含有するゴム成分１００重量部に対して、特定のＮ₂ＳＡおよびＤＢＰ吸油量を有し、含有量が該ゴム成分１００重量部に対して６０重量部以下であるカーボンブラックを含むフィラーを１２０〜２００重量部含有するタイヤ用ゴム組成物、およびそれからなるトレッドを有する高性能タイヤ。
【選択図】なし

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物およびそれからなる高性能タイヤに関する。

近年、タイヤの転がり抵抗の低減（転がり抵抗性能の向上）とウェットスキッド性能の向上は、小型車のみならず、高級車、スポーツ車といった大型の乗用車にも求められるようになりつつある。また、これらの大型乗用車に使用されるタイヤには、転がり抵抗性能およびウェットスキッド性能の向上というハイパフォーマンスとともに、操縦安定性に対する要求も高い。操縦安定性を高めるにはタイヤの剛性が必要となり、とくにタイヤのトレッドとして使用されるゴム組成物にも硬度の高いものが求められる。

トレッドに使用されるゴム組成物の硬度を高める方法としては、フィラーを多量に配合する方法が知られているが、ウェットスキッド性能は向上するものの、転がり抵抗性能が低下するという問題があった。

また、プロセスオイルの配合量を減らす方法も知られているが、ゴム組成物の加工性の悪化を招き、タイヤの成形が困難となるという問題があった。

特許文献１には、特定の１，２−ジエン単位量を有する芳香族ビニルと共役ジエンとの弾性共重合体を配合したタイヤトレッド用ゴム組成物が開示されているが、ウェットスキッド性能が不充分となる問題があった。

特開２００２−８０６３８号公報

本発明は、転がり抵抗性能、ウェットスキッド性能および操縦安定性を向上させたタイヤに使用されるゴム組成物およびそれからなる高性能タイヤを提供することを目的とする。

本発明は、第１級アミノ基およびアルコキシシリル基を有し、ガラス転移温度が−１０℃以下である共役ジオレフィンの重合体または共役ジオレフィンと芳香族ビニル化合物との共重合体であって、該（共）重合体鎖中に２官能性以上のモノマーが共重合されている、および／または、２官能性以上のカップリング剤で（共）重合体鎖の少なくとも一部がカップリングされている共役ジオレフィンの重合体または共役ジオレフィンと芳香族ビニル化合物との共重合体を３０重量％以上含有するゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が２０〜２００ｍ²／ｇおよびジブチルフタレート吸油量が４０ｍｌ／１００ｇ以上であり、含有量が該ゴム成分１００重量部に対して６０重量部以下であるカーボンブラックを含むフィラーを１２０〜２００重量部含有するタイヤ用ゴム組成物に関する。

また、本発明は、動歪み±１％において、７０℃における損失正接ｔａｎδが０．２５以下、０℃における損失正接ｔａｎδが０．５５以上、ならびに７０℃における複素弾性率Ｅ＊が４ＭＰａ以上である前記タイヤ用ゴム組成物からなるトレッドを有する高性能タイヤに関する。

本発明によれば、特定の共役ジオレフィンの重合体または共役ジオレフィンと芳香族ビニル化合物との共重合体を特定量含有するゴム成分とともに、カーボンブラックを含むフィラーをそれぞれ特定量含有することにより、転がり抵抗性能、ウェットスキッド性能および操縦安定性を向上させたタイヤに使用されるゴム組成物およびそれからなる高性能タイヤを提供することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分、ならびにカーボンブラックを含むフィラーからなる。

ゴム成分は、共役ジオレフィンの重合体または共役ジエンオレフィンと芳香族ビニル化合物との共重合体（共重合体１）を含有する。

共役ジオレフィンとしては、具体的に、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエンおよびこれらの混合物などが挙げられる。

また、芳香族ビニル化合物としては、具体的に、スチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、α−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、２，４−ジイソプロピルスチレン、４−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｔｅｒｔ−ブトキシスチレン、ビニルベンジルジメチルアミン、（４−ビニルベンジル）ジメチルアミノエチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルスチレン、ビニルピリジンおよびこれらの混合物などが挙げられる。なかでも、芳香族ビニル化合物としては、スチレンであることが特に好ましい。

共役ジオレフィンの重合体または共重合体１は、第１級アミノ基（−ＮＨ₂）およびアルコキシシリル基を有する。

共役ジオレフィンの重合体または共重合体１が有する第１級アミノ基は、重合開始末端、重合終了末端、重合体主鎖、側鎖のいずれに結合されてもよいが、重合体末端からエネルギー消失を抑制してヒステリシスロス特性を改良しうる点から、重合開始末端あるいは重合終了末端に導入されていることが好ましい。

共役ジオレフィンの重合体または共重合体１が有する第１級アミノ基の含有量は、０．５ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であることが好ましく、１ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であることがより好ましく、２ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であることがさらに好ましい。含有量が０．５ｍｍｏｌ／ｋｇ未満では、第１級アミノ基を導入した効果が発現し難く、得られるゴム組成物のヒステリシスロス特性、耐摩耗性、破壊特性の改良が充分ではない傾向がある。また、共役ジオレフィンの重合体または共重合体１が有する第１級アミノ基の含有量は、２００ｍｍｏｌ／ｋｇ以下であることが好ましく、１００ｍｍｏｌ／ｋｇ以下であることがより好ましく、５０ｍｍｏｌ／ｋｇ以下であることがさらに好ましい。含有量が２００ｍｍｏｌ／ｋｇをこえると、カーボンブラックやシリカなどの補強剤との相互作用が大きくなり、配合粘度が向上して加工性が悪化する。

以下に第１級アミノ基含量の算出法を示す。

まず、共役ジオレフィンの重合体または共重合体１をトルエンに溶解した後、大量のメタノール中で沈殿させることにより、共役ジオレフィンの重合体または共重合体１に結合していないアミノ基含有化合物をゴムから分離した後、乾燥させる。次に、本処理を施した共役ジオレフィンの重合体または共重合体１を試料として、ＪＩＳ Ｋ７２３７に記載された「全アミン価試験方法」により全アミノ基含有量を定量する。続けて、上記処理を施した共役ジオレフィンの重合体または共重合体１を試料として「アセチルアセトンブロックド法」により第２＋第３アミノ基含有量を定量する。試料を溶解させる溶媒に、Ｏ−ニトロトルエンを使用し、アセチルアセトンを添加して、過塩素酢酸溶液で電位差滴定を行い、全アミノ基含有量から第２＋第３アミノ基含有量を引いて第１アミノ基含有量（ｍｍｏｌ）を求め、分析に使用したポリマー重量を割り返すことで重合体に結合した第１級アミノ基含有量（ｍｍｏｌ／ｋｇ）を求める。

共役ジオレフィンの重合体または共重合体１が有するアルコキシシリル基は、重合開始末端、重合終了末端、重合体主鎖、側鎖のいずれに結合していてもよいが、重合体末端からエネルギー消失を抑制してヒステリシスロス特性を改良しうる点から、重合終了末端に導入されていることが好ましい。

アルコキシシリル基としては、具体的に、ジメトキシメチルシリル基、ジエトキシメチルシリル基、ジブトキシメチルシリル基などが挙げられる。

共役ジオレフィンの重合体または共重合体１が有するアルコキシシリル基の含有量は、０．５ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であることが好ましく、１ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であることがより好ましく、２ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であることがさらに好ましい。含有量が０．５ｍｍｏｌ／ｋｇ未満では、アルコキシシリル基を導入した効果が発現しなくなる。すなわち、得られるゴム組成物のヒステリシスロス特性、耐摩耗性、破壊特性の向上効果が充分ではない傾向がある。また、共役ジオレフィンの重合体または共重合体１が有するアルコキシシリル基の含有量は、２００ｍｍｏｌ／ｋｇ以下であることが好ましく、１００ｍｍｏｌ／ｋｇ以下であることがより好ましく、５０ｍｍｏｌ／ｋｇ以下であることがさらに好ましい。含有量が２００ｍｍｏｌ／ｋｇをこえると、カーボンブラックやシリカなどの補強剤との相互作用が高くなりすぎて、配合粘度が向上して加工性が悪化する傾向がある。なお、アルコキシシリル基の含量は、赤外吸収スペクトルにより、Ｓｉ−Ｃ結合に起因する１１６０ｃｍ^-1の吸収量により求める。

共役ジオレフィンの重合体または共重合体１は、該（共）重合体鎖中に２官能性以上のモノマーが共重合されている、および／または、２官能性以上のカップリング剤で（共）重合体鎖の少なくとも一部がカップリングされている。

２官能性以上のモノマーとしては、ジビニルベンゼン、ジイソプロペニルベンゼン、トリビニルベンゼンなどが挙げられる。２官能性以上のモノマーの使用量は、（共）重合ゴム中に５重量％以下であることが好ましく、０．１重量％以下であることがより好ましい。５重量％をこえると、得られるゴム組成物の加工性や物性が低下する場合がある。また、２官能性以上のモノマーの使用量は０．００１重量％以上であることが好ましい。

また、２官能性以上のカップリング剤としては、（ａ）イソシアナート化合物および／またはイソチオシアナート化合物、（ｂ）アミド化合物および／またはイミド化合物、（ｃ）ピリジル置換ケトン化合物および／またはピリジル置換ビニル化合物、（ｄ）ケイ素化合物、（ｅ）エステル化合物、（ｆ）ケトン化合物ならびに（ｇ）スズ化合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物が挙げられ、好ましくは（ｇ）スズ化合物である。

これらの化合物のうち、（ａ）成分であるイソシアナート化合物またはチオイソシアナート化合物の具体例としては、２，４−トリレンジイソシアナート、２，６−トリレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、ポリメリックタイプのジフェニルメタンジイソシアナート（Ｃ−ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、１，３，５−ベンゼントリイソシアナート、フェニル−１，４−ジイソチオシアナートなどを好ましいものとして挙げることができる。

（ｂ）成分であるアミド化合物またはイミド化合物の具体例としては、コハク酸アミド、フタル酸アミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルフタル酸アミド、オキサミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルオキサミドなどのアミド化合物、コハク酸イミド、Ｎ−メチルコハクイミド、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、フタルイミド、Ｎ−メチルフタルイミドなどのイミド化合物を好ましいものとして挙げることができる。

（ｃ）成分であるピリジル置換ケトン化合物またはピリジル置換ビニル化合物の具体例としては、ジベンゾイルピリジン、ジアセチルピリジン、ジビニルピリジンなどを好ましいものとして挙げることができる。

（ｄ）成分であるケイ素化合物の具体例としては、ジブチルジクロロケイ素、メチルトリクロロケイ素、メチルジクロロケイ素、テトラクロロケイ素、トリエトキシメチルシラン、トリフェノキシメチルシラン、トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、４，５−エポキシヘプチルメチルジメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイドなどを好ましいものとして挙げることができる。

（ｅ）成分であるエステル化合物の具体例は、アジピン酸ジエチル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジエチル、グルタル酸ジエチル、マレイン酸ジエチルなどを好ましいものとして挙げることができる。

（ｆ）成分であるケトン化合物の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１−アミノベンゾキノン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチル−１，３−ジアミノベンゾキノン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１−アミノアントラキノン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチル−１，４−ジアミノアントラキノンなどを好ましいものとして挙げることができる。

（ｇ）成分であるスズ化合物の具体例としては、テトラクロロスズ、テトラブロムスズ、トリクロロブチルスズ、トリクロロメチルスズ、トリクロロオクチルスズ、ジブロムジメチルスズ、ジクロロジメチルスズ、ジクロロジブチルスズ、ジクロロジオクチルスズ、１，２−ビス（トリクロロスタニル）エタン、１，２−ビス（メチルジクロロスタニルエタン）、１，４−ビス（トリクロロスタニル）ブタン、１，４−ビス（メチルジクロロスタニル）ブタン、エチルスズトリステアレート、ブチルスズトリスオクタノエート、ブチルスズトリスステアレート、ブチルスズトリスラウレート、ジブチルスズビスオクタノエート、ジブチルスズビスステアレート、ジブチルスズビスラウレートなどを好ましいものとして挙げることができる。

なお、カップリング剤として（ｇ）スズ化合物を用い、共役ジオレフィンと芳香族ビニル化合物とを共重合させる場合には、該共役ジオレフィンと芳香族ビニル化合物をアニオン重合させた後、その重合活性末端と２官能性以上のスズ化合物でカップリングを行うに際し、カップリングを行う直前に共役ジオレフィンを添加して重合を行い、共役ジエンユニット−スズ結合鎖を含む共役ジオレフィン（共）重合ゴムを得ることが好ましい。このように、カップリング直前に共役ジオレフィンを添加して芳香族ビニル化合物（スチレン）ユニットとスズとの結合鎖の生成を抑えることにより、転がり摩擦抵抗特性および破壊特性の優れたゴムが得られる。

重合活性末端に反応させるこれらのカップリング剤は、１種単独で使用することも、あるいは２種以上を併用して用いることもできる。

共役ジオレフィンの重合体または共重合体１のガラス転移温度は−１０℃以下、好ましくは−２０℃以下である。ガラス転移温度が−１０℃をこえると、低温での屈曲性が著しく低下する。また、共役ジオレフィンの重合体または共重合体１のガラス転移温度は−８０℃以上であることが好ましく、−３０℃以上であることがより好ましい。ガラス転移温度が−８０℃未満では、ウェットスキッド性能が充分でない傾向がある。なお、共役ジオレフィンの重合体または共重合体１のガラス転移温度は、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って算出したものをいう。

共役ジオレフィンの重合体または共重合体１の重量平均分子量は、１０万以上であることが好ましく、１５万以上であることがより好ましい。重量平均分子量が１０万未満では、得られるゴム組成物の破壊強度、耐摩耗性、低ヒステリシスロス性などが充分ではない傾向がある。また、共役ジオレフィンの重合体または共重合体１の重量平均分子量は、２００万以下であることが好ましく、１５０万以下であることがより好ましい。重量平均分子量が２００万をこえると、加工性に劣る傾向がある。なお、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ィー（ＧＰＣ）（東ソー社製、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ）を用いて、ポリスチレン換算で求めた。

共重合体１とする場合、共重合体鎖中に結合した結合芳香族ビニルの含量は１０重量％以上であることが好ましく、２０重量％以上であることがより好ましい。結合芳香族ビニル含量が１０重量％未満では、耐摩耗性が充分でない傾向がある。また、共重合体鎖中に結合した結合芳香族ビニルの含量は４０重量％以下であることが好ましく、３０重量％以下であることがより好ましい。結合芳香族ビニル含量が４０重量％をこえると、発熱が高くなり転がり抵抗が増大する傾向がある。なお、共重合体１が、例えばスチレンブタジエン共重合体の場合、スチレンブタジエン共重合体における結合スチレン含量は、２７０ＭＨｚ¹Ｈ−ＮＭＲによって求める。

共重合体１とする場合、共役ジオレフィンの重合単位におけるビニル結合（１，２−結合および／または３，４−結合）含量は１０重量％以上であることが好ましく、３０重量％以上であることがより好ましい。ビニル結合含量が１０重量％未満では、重合が困難となる傾向がある。また、共役ジオレフィンの重合単位におけるビニル結合含量は７０重量％以下であることが好ましく、６５重量％以下であることがより好ましい。ビニル結合含量が７０重量％をこえると、重合が困難となる傾向がある。なお、共重合体１が例えば、スチレンブタジエン共重合体の場合、ビニル結合含量は、２７０ＭＨｚ¹Ｈ−ＮＭＲによって求める。

ゴム成分中における共役ジオレフィンの重合体または共重合体１の含有率は３０重量％以上、好ましくは５０重量％以上である。含有率が３０重量％未満では、転がり抵抗性能およびウェットスキッド性能が充分に向上されない。また、ゴム成分中における共役ジオレフィンの重合体または共重合体１の含有率は９５重量％以下であることが好ましく、８５重量％以下であることがより好ましい。含有率が９５重量％をこえると、加工性が低下し生産性が悪化する傾向がある。

共役ジオレフィンの重合体または共重合体１の他のゴム成分としては、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレン合成ゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＩＢＲ）などがあげられる。これらゴム成分は単独、もしくは二種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、低発熱性、ウェットスキッド性能の点から、天然ゴム（ＮＲ）および／またはイソプレンゴム（ＩＲ）を用いることが望ましい。

共役ジオレフィンの重合体または共重合体１とともに、ＮＲおよび／またはＩＲをゴム成分とする場合、ゴム成分中におけるＮＲおよび／またはＩＲの合計含有率は１５〜４０重量％用いることが望ましい。特にこの範囲内であると、低燃費性、耐摩耗性、加工性のバランスに優れる傾向がある。

本発明におけるフィラーは、カーボンブラックを含む。

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、２０ｍ²／ｇ以上、好ましくは４０ｍ²／ｇ以上である。Ｎ₂ＳＡが２０ｍ²／ｇ未満では、充分な補強性や耐摩耗性が得られにくい。また、カーボンブラックのＮ₂ＳＡは、２００ｍ²／ｇ以下、好ましくは１６０ｍ²／ｇ以下である。Ｎ₂ＳＡが２００ｍ²／ｇをこえると、分散性が悪くなり、発熱が増大する。前記カーボンブラックの例としては、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦなどがあげられるが、特に制限されるものではない。

また、カーボンブラックのジブチルフタレート吸着量（ＤＢＰ吸油量）は、４０ｍｌ／１００ｇ以上、好ましくは５０ｍｌ／１００ｇ以上、より好ましくは８０ｍｌ／１００ｇ以上である。ＤＢＰ吸油量が４０ｍｌ／１００ｇ未満では、充分な機械的特性および耐摩耗性が得られない。また、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、２００ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましく、１４０ｍｌ／１００ｇ以下であることがより好ましい。ＤＢＰ吸油量が２００ｍｌ／１００ｇをこえると、ゴムの耐疲労特性が低下する傾向がある。ＤＢＰ吸着量が該数値範囲である場合には、機械的特性および耐摩耗性に優れるので好適である。

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して６０重量部以下、好ましくは５０重量部以下である。含有量が６０重量部をこえると、充分な転がり抵抗性能およびウェットスキッド性能が得られない。また、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して５重量部以上であることが好ましく、１０重量部以上であることがより好ましい。

本発明において、フィラーとしては、カーボンブラックとともにシリカを含有することが好ましい。

本発明において用いられるシリカとしては、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（無水ケイ酸）などがあげられ、湿式法シリカが好ましい。

シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は３０ｍ²／ｇ以上であることが好ましく、５０ｍ²／ｇ以上であることがより好ましい。Ｎ₂ＳＡが３０ｍ²／ｇ未満では、シリカの補強効果が得られない傾向がある。また、シリカのＮ₂ＳＡは３００ｍ²／ｇ以下であることが好ましく、２５０ｍ²／ｇ以下であることがより好ましい。シリカのＮ₂ＳＡが３００ｍ²／ｇをこえると、シリカの分散性が低下し加工性が低下する傾向がある。

シリカの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して６０重量部以上であることが好ましく、８０重量部以上であることがより好ましい。含有量が６０重量部未満では、充分なウェットスキッド性能が得られない傾向がある。また、シリカの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して１９５重量部以下であることが好ましく、１６０重量部以下であることがより好ましい。含有量が１９５重量部をこえると、加工性が悪化し、製造が困難になる傾向がある。

本発明において、フィラーとしては、カーボンブラックおよびシリカのほかに炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、樹脂粉末、セルロース、雲母、セリサイト等が含まれるが、これらに限定されるものではない。

フィラーの平均粒径は０．００５μｍ以上であることが好ましく、０．０１μｍ以上であることがより好ましい。平均粒径が０．００５μｍ未満では、混練作業性が悪化する傾向がある。また、フィラーの平均粒径は２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以下であることがさらに好ましい。平均粒径が２０μｍをこえると、ゴムの耐破壊特性、特に耐摩耗性が悪化し好ましくない傾向がある。

フィラーの合計含有量は、ゴム成分１００重量部に対して１２０重量部以上、好ましくは１２５重量以上である。合計含有量が１２０重量部未満では、ウェットスキッド性能が充分ではなく、さらに、操縦安定性も充分でない。また、フィラーの合計含有量は、ゴム成分１００重量部に対して２００重量部以下、好ましくは１６０重量部以下である。合計含有量が２００重量部をこえると、耐摩耗性が低下する。

本発明では、必要に応じてシランカップリング剤を含有させることが好ましい。シランカップリング剤は、特に限定されないが、具体的にはビス（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、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、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−トリメ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などのスルフィド系；３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、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、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系；ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系；３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系；γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、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、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系；３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系；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などのクロロ系などがあげられる。これらのシランカップリング剤は、１種で、または２種以上組み合わせて用いてもよい。

シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００重量部に対して２〜１０重量部であることが好ましい。含有量が２重量部未満では、耐摩耗性が低下する傾向があり、また、含有量が２０重量部をこえると、シランカップリング剤の含有量が多く、コストがかかる割りに、シランカップリング剤を含有することによるタイヤ性能の向上効果が充分に得られない傾向がある。

本発明のタイヤ用ゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を採用することができ、たとえば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物を、タイヤ部材のなかでもとくにトレッドとして用いることにより、ウェットスキッド性能、操縦安定性および耐摩耗性に優れた高性能タイヤが得られ、車の低燃費性を向上させることができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物をトレッドとして用いる場合、シート状にしたものを所定の形状に貼り合わせる方法、または、押出し機に装入し、押出し機にて形成する方法によりトレッドを作製することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、動歪み±１％において、７０℃における損失正接ｔａｎδが０．２５以下であることが好ましく、ｔａｎδが０．２０以下であることがより好ましい。７０℃におけるｔａｎδが０．２５をこえると、転がり抵抗が増大する傾向にある。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、動歪み±１％において、０℃における損失正接ｔａｎδが０．５５以上であることが好ましく、ｔａｎδが０．６０以上であることがより好ましい。０℃における損失正接ｔａｎδが０．５５未満では、ウェットスキッド性能が充分でない傾向がある。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、動歪み±１％において、７０℃における複素弾性率
Ｅ＊が４ＭＰａ以上であることが好ましく、４．５ＭＰａ以上であることがより好ましい。７０℃におけるＥ＊が、４ＭＰａ未満では、操縦安定性が充分でない可能性がある。

実施例にもとづいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

実施例において使用した各種薬品について、以下に記載する。
ＳＢＲ１：日本ゼオン（株）製のＮＳ１１６Ｒ
ＳＢＲ２：ラボ合成品ポリマー（スチレンとブタジエンとの共重合体、結合スチレン量：２５重量％、ビニル含量：５９重量％、重量平均分子量：４２万、第１級アミノ基含有量：５．８ｍｍｏｌ／ｋｇ、アルコキシシリル基（ジメトキシメチルシリル基）含有量：５．６ｍｍｏｌ／ｋｇ、ガラス転移温度：−２３℃、ＳｎＣｌ₄によりカップリングされている、カップリング率：２８％）
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
カーボンブラック（ＩＳＡＦ）：昭和キャボット（株）製のショウブラックＮ２２０（Ｎ₂ＳＡ：１２５ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１５ｍｌ／１００ｇ）
シリカ：ローディア社（株）製のＺ１１６５ＭＰ（Ｎ₂ＳＡ：１６５ｍ²／ｇ）
シランカップリング剤：デグサジャパン（株）製のＳｉ７５
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛
老化防止剤：住友化学工業（株）製のアンチゲン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）
アロマチックオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＡＨ−２４
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）（ＤＰＧ）
加硫促進剤２：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）

実施例１〜２および比較例１〜３
表１に示す配合内容にしたがって、硫黄ならびに加硫促進剤１および２以外の成分を、バンバリー型ミキサーにて１５０℃で５分間混練りした。得られた混練り物に、硫黄ならびに加硫促進剤１および２を加えて、ロールにて８０℃で３分間練り込んで、それぞれゴム組成物を得た。

得られたゴム組成物をトレッド形状にして、他のタイヤ部材と貼りあわせて未加硫タイヤを形成し、加硫することにより、試験タイヤ（サイズ：２２５／４５Ｒ１８）を作製して、該試験タイヤを用いて、以下の各試験をおこなった。

＜粘弾性試験＞
試験タイヤのトレッドより厚さ２ｍｍのシートを切り出し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータで、初期歪み１０％、動歪み±１％および周波数１０Ｈｚにて、測定温度７０℃における複素弾性率Ｅ＊および損失正接ｔａｎδ、ならびに測定温度０℃における損失正接ｔａｎδを測定した。

＜転がり抵抗性能＞
転がり抵抗試験機を用い、試験タイヤをリム（１８×８ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）、荷重（４．２２ｋＮ）、速度（８０ｋｍ／ｈ）で走行させたときの転がり抵抗を測定し、得られた転がり抵抗値についてそれぞれ逆数をとった。そして、比較例１の逆数値を１００として基準とし、そのほかの逆数値をそれぞれ指数表示した。指数が大きい方が良好である。

＜ウェットスキッド性能＞
スタンレー社製のポータブルスキッドテスターを用い、ＡＳＴＭ Ｅ ３０３−８３の方法にしたがって、試験タイヤのスキッドナンバーを測定した。そして、下記計算式により得られたスキッドナンバーをそれぞれ指数表示した。指数が大きいほどウェットスキッド性能が優れる。

（ウェットスキッド指数）＝
（各スキッドナンバーの値）÷（比較例１のスキッドナンバーの値）×１００

＜操縦安定性＞
試験タイヤを車両（国産ＦＦ２５００ｃｃ）の全輪に装着してテストコースを実車走行し、ドライバーの官能評価により操縦安定性を評価した。評価は１０点を満点とし、比較例１を６点として相対評価を行なった。評価は大きい方が良好である。

Claims (2)

1. 第１級アミノ基およびアルコキシシリル基を有し、ガラス転移温度が−１０℃以下である共役ジオレフィンの重合体または共役ジオレフィンと芳香族ビニル化合物との共重合体であって、
   該（共）重合体鎖中に２官能性以上のモノマーが共重合されている、および／または、２官能性以上のカップリング剤で（共）重合体鎖の少なくとも一部がカップリングされている共役ジオレフィンの重合体または共役ジオレフィンと芳香族ビニル化合物との共重合体
   を３０重量％以上含有するゴム成分１００重量部に対して、
   窒素吸着比表面積が２０〜２００ｍ²／ｇおよびジブチルフタレート吸油量が４０ｍｌ／１００ｇ以上であり、含有量が該ゴム成分１００重量部に対して６０重量部以下であるカーボンブラックを含むフィラーを１２０〜２００重量部含有するタイヤ用ゴム組成物。
2. 動歪み±１％において、７０℃における損失正接ｔａｎδが０．２５以下、０℃における損失正接ｔａｎδが０．５５以上、ならびに７０℃における複素弾性率Ｅ＊が４ＭＰａ以上である請求項１のタイヤ用ゴム組成物からなるトレッドを有する高性能タイヤ。