JP2010111786A - タイヤトレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐摩耗性を損なうことなくウェットグリップ性と低燃費性を向上し、これらの物性バランスを向上する。
【解決手段】ジエン系ゴムからなるゴム成分に、カーボンブラック及び／又はシリカからなるフィラーと、ヒドロキシル基を有する化合物で変性されかつガラス転移点が−３０〜０℃の架橋されたジエン系ポリマー粒子であるポリマーゲルと、下記一般式（１）で表される有機シラン化合物とを配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物である。
ＳｉＲ^１ _ｎ（ＯＲ^２）_４−ｎ ……（１）
（Ｒ^１は炭素数５〜２０のアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、芳香族炭化水素のいずれかであり、Ｒ^２は炭素数１〜３のアルキル基、ｎは１〜３の整数である。）
【選択図】なし

Description

本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物、及び、該ゴム組成物を用いたトレッドを有する空気入りタイヤに関するものである。

従来、空気入りタイヤ、特にモータースポーツ用タイヤにおいて、湿潤路面でのグリップ性、すなわちウェットグリップ性を向上するために種々の手法が採られている。例えば、トレッドゴムにスチレン含量の多いスチレン−ブタジエンゴムなどのガラス転移点の高いポリマーを使用したり、補強性フィラーとオイルの充填量を増加したり、粘着付与性の樹脂類を増量したりといった手法がある。

しかしながら、ゴムポリマーのガラス転移点を高くするという手法では、ガラス転移点を高く設定しすぎると、常温においてゴム硬度が高くなり、グリップ性が低下してしまう。そのため、ガラス転移点の上昇によるグリップ性の向上策には限界がある。補強性フィラーとオイルの充填量を増加する手法では、ゴム組成物の混合性が悪化し、またゴムの機械的特性の低下により耐摩耗性も悪化する。粘着性樹脂を増量する手法では、工程作業性が悪化し、耐摩耗性も悪化する。このように、上記のウェットグリップ性の向上手法では、他の性能を低下させる結果をもたらす。

下記特許文献１には、ウェットグリップ性と低燃費性を向上させるために、ヒドロキシル基を有する化合物で変性されかつガラス転移点が−１００〜−６５℃、トルエン膨潤指数Ｑｉが１〜１５及び平均粒子径が５〜２０００ｎｍである架橋されたゴム粒子（ポリマーゲル）を配合することが提案されている。しかしながら、該ポリマーゲルはゴム成分中で凝集しやすく、凝集により耐摩耗性が損なわれる。そのため、上記文献では、末端が官能基で変性された変性ジエン系ゴムと組み合わせており、ゴム成分の選択が制限される。

一方、下記特許文献２には、タイヤトレッドを構成するゴム組成物に、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン等の有機シラン化合物を配合することが提案されている。しかしながら、この文献において有機シラン化合物はシリカと反応することで、シリカを疎水化させるために用いられている。下記特許文献３にも有機シラン化合物をシリカとともに配合することが開示されているが、有機シラン化合物とシリカとの相互作用により、シリカの分散性を向上することを開示したにすぎない。
特開２００８−１６９３１４号公報 特開平１０−１５６５号公報 特開２００７−２７７４３７号公報

本発明は、特定のポリマーゲルと有機シラン化合物とを併用することにより、耐摩耗性を損なうことなくウェットグリップ性と低燃費性を向上し、これらの物性バランスを向上することができるタイヤトレッド用ゴム組成物、及び、該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、ジエン系ゴムからなるゴム成分に、カーボンブラック及び／又はシリカからなるフィラーと、ヒドロキシル基を有する化合物で変性されかつガラス転移点が−３０〜０℃の架橋されたジエン系ポリマー粒子であるポリマーゲルと、下記一般式（１）で表される有機シラン化合物とを配合してなるものである。

ＳｉＲ^１ _ｎ（ＯＲ^２）_４−ｎ ……（１）
式（１）中、Ｒ^１は炭素数５〜２０のアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、芳香族炭化水素のいずれかであり、Ｒ^２は炭素数１〜３のアルキル基、ｎは１〜３の整数である。

本発明に係る空気入りタイヤは、該ゴム組成物で形成されたトレッドを有するものである。

本発明によれば、ヒドロキシル基を持つ特定のガラス転移点のポリマーゲルと有機シラン化合物とを併用することで、ポリマーゲルの分散性を向上することができ、ウェットグリップ性、低燃費性及び耐摩耗性をバランス良く向上することができる。

以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。

本発明に係るゴム組成物は、（Ａ）ジエン系ゴムからなるゴム成分と、（Ｂ）ポリマーゲルと、（Ｃ）有機シラン化合物と、（Ｄ）フィラーを含有するものである。

上記（Ａ）成分のジエン系ゴムとしては、特に限定はなく、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−イソプレンゴム、ブタジエン−イソプレンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、ニトリルゴムなどが挙げられ、これらはそれぞれ単独で用いても２種以上併用してもよい。上記の中でも、スチレン−ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、天然ゴムが好ましく、特には、スチレン−ブタジエンゴムを主成分とするもの、すなわち、スチレン−ブタジエンゴム単独、又はスチレン−ブタジエンゴム５０重量％以上と他のジエン系ゴム５０重量％以下のブレンドが好ましい。

上記（Ｂ）成分のポリマーゲルとしては、ヒドロキシル基を有する化合物で変性され、かつガラス転移点（Ｔｇ）が−３０〜０℃である架橋されたジエン系ポリマー粒子（ゴム粒子）を用いることができる。このような特定のガラス転移点を持つポリマーゲルを用いることにより、０℃の損失係数（ｔａｎδ）を大きくしてウェットグリップ性を向上しつつ、６０℃のｔａｎδを小さくして低燃費性を向上することができる。また、粒子表面に存在するヒドロキシル基が有機シラン化合物と反応することで、ポリマーゲルの分散性が向上し、これにより耐摩耗性を維持しつつ、ウェットグリップ性と低発熱性を一層向上することができる。

かかるポリマーゲルは、ゴム分散液を架橋することにより製造することができる。該ゴム分散液としては、乳化重合により製造されるゴムラテックス、溶液重合されたゴムを水中に乳化させて得られるゴム分散液などが挙げられ、また、架橋剤としては、有機ペルオキシド、有機アゾ化合物、硫黄系架橋剤など挙げられる。また、ゴム粒子の架橋は、ゴムの乳化重合中に、架橋作用を持つ多官能化合物との共重合によっても行うことができる。具体的には、特開平１０−２０４２２５号公報、特表２００４−５０４４６５号公報、特表２００４−５０６０５８号公報、特表２００４−５３０７６０号公報などに開示の方法を用いることができる。

ポリマーゲルを構成するジエン系ポリマーとしては、上記した各種ジエン系ゴムが挙げられ、これらはいずれか単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。好ましくは、ポリブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムを主成分とするものであり、より好ましくはスチレン−ブタジエンゴムを主成分とするものである。

該ポリマーゲルとして、ガラス転移点（Ｔｇ）が−３０〜０℃のものが用いられる。ガラス転移点が−３０℃よりも低いと、ウェットグリップ性が低下し、０℃よりも高いと低燃費性が悪化する。より好ましくは、ガラス転移点は−２０〜−１０℃である。なお、ポリマーゲルのガラス転移点は、ベースとなるジエン系ポリマーの種類と、その架橋度により調整することができる。ガラス転移点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用いて測定される値（昇温速度２０℃／分）である。

該ポリマーゲルとして、ＯＨ（ヒドロキシル）基を有する化合物で変性されたものが用いられる。ポリマーゲルは、ジエン系ポリマーからなるものであり、粒子表面にＣ＝Ｃ二重結合を有するため、ＯＨ基を有するとともにＣ＝Ｃ二重結合に対する反応性を有する化合物を用いることで、粒子表面にＯＨ基を組み込むことができる。

このような化合物（変性剤）としては、例えば、特表２００４−５０６０５８号公報に記載されているように、ヒドロキシブチルアクリレート又はメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート又はメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート又はメタクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートが挙げられる。

上記ポリマーゲルは、ジエン系ポリマーからなるため、表面に二重結合を有する。そのため、フィラーとしてシリカを用い、かつシランカップリング剤を配合した場合、該二重結合にシランカップリング剤が反応することで、シランカップリング剤を介してポリマーゲルとシリカを結合することができる。また、ポリマーゲルは、表面のＯＨ基がシランカップリング剤と反応し、シランカップリング剤を介してポリマーゲルと上記ゴム成分とを結合することができる。あるいはまた、シランカップリング剤がポリマーゲルの二重結合とＯＨ基との間で反応することで、ポリマーゲルを架橋することもできる。これらにより、更に性能を向上することができる。

該ポリマーゲルは、平均粒子径（ＤＩＮ ５３ ２０６によるＤＶＮ値）が４０〜２００ｎｍであることが好ましい。このような平均粒子径のポリマーゲルを用いることで、ゴム組成物の加工性や補強効果を維持して、低発熱性を更に向上することができる。

該ポリマーゲルは、トルエン膨潤指数Ｑｉが１６未満であることが好ましい。トルエン膨潤指数は、より好ましくは１〜１５であり、更に好ましくは３〜８である。トルエン膨潤指数Ｑｉが大きすぎると、粒子が柔らかくなり、補強効果が失われ、強度や耐摩耗性が損なわれる。また、ポリマーゲルは、ゲル含量が９４重量％以上であることが好ましい。ゲル含量がこれよりも小さいと、ゴム粒子の弾性率が低下する傾向にあり、これを配合するゴム組成物にも影響する。

ここで、トルエン膨潤指数及びゲル含量は、ポリマーゲルをトルエンに膨潤させた後、乾燥させることにより測定される。すなわち、ポリマーゲル２５０ｍｇを、トルエン２５ｍＬ中で、２４時間、振とう下に膨潤させ、２００００ｒｐｍで遠心分離してから、濡れ質量を秤量し、次いで７０℃で質量一定まで乾燥させてから、乾燥質量を秤量する。ゲル含量は、使用されたポリマーゲルに対する乾燥後のポリマーゲルの重量比率（％）である。また、トルエン膨潤指数は、Ｑｉ＝（ゲルの濡れ質量）／（ゲルの乾燥質量）により求められる。

該ポリマーゲルの配合量は、上記ゴム成分１００重量部に対して、３〜７０重量部であることが好ましく、より好ましくは５〜５０重量部、更に好ましくは５〜３０重量部である。ポリマーゲルの配合量が少なすぎると、ウェットグリップ性及び低発熱性の改良効果を得にくくなり、逆に配合量が多すぎると、ゴム粒子が異物化し、ゴム強度が低下する傾向にある。

上記（Ｃ）成分の有機シラン化合物としては、下記一般式（１）で表される長鎖有機シランを用いることができる。
ＳｉＲ^１ _ｎ（ＯＲ^２）_４−ｎ ……（１）
式（１）中、Ｒ^１は炭素数５〜２０のアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、芳香族炭化水素のいずれかであり、Ｒ^２は炭素数１〜３のアルキル基、ｎは１〜３の整数である。かかる有機シラン化合物は、そのアルコキシシラン部分がポリマーゲル表面のヒドロキシル基と反応するとともに、Ｒ^１で表される長鎖の炭化水素基部分の存在により、ゴム成分中でのポリマーゲルの分散性を向上させることができる。

Ｒ^１における炭素数が５〜２０のアルキル基としては、ペンチル、イソペンチル、２級ペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ヘキシル、２級ヘキシル、ヘプチル、２級ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシル、２級オクチル、ノニル、２級ノニル、デシル、２級デシル、ウンデシル、２級ウンデシル、ドデシル、２級ドデシル、トリデシル、イソトリデシル、２級トリデシル、テトラデシル、２級テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、２級ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、ステアリル、イコシル、ドコシル、テトラコシル、トリアコンチル、２−ブチルオクチル、２−ブチルデシル、２−ヘキシルオクチル、２−ヘキシルデシル、２−オクチルデシル、２−ヘキシルドデシル、２−オクチルドデシル、２−デシルテトラデシル、２−ドデシルヘキサデシル、２−ヘキサデシルオクタデシル、２−テトラデシルオクタデシル基等が挙げられる。

また、Ｒ^１におけるアルケニル基としては、例えば、ペンテニル、イソペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、テトラデセニル、オレイル等が挙げられる。シクロアルケニル基としては、例えば、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル等が挙げられる。芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、スチレン、エチルベンゼン等が挙げられる。

上記の中でも、Ｒ^１としては、炭素数５〜２０のアルキル基が好ましく、より好ましくは、炭素数が６以上、更には８以上の直鎖構造であるものが長鎖アルキル基を形成し好ましい。なお、Ｒ^１は上記の各基を２種類以上含んでいても良い。炭素数が５未満ではＲ^１とゴム成分との相互作用が不十分となり、ポリマーゲルの分散性が向上しない。また、炭素数が２０を超えるとゴム物性への影響、特にゴム硬度が低下する傾向にある。

Ｒ^２は、炭素数１〜３のアルキル基であり、すなわちメチル、エチル、プロピル基である。このＲ^２は式中の酸素原子と結合してアルコキシル基を形成し、すなわちＲ^２Ｏはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基のいずれかである。

好ましい有機シラン化合物の具体例としては、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルメトキシシラン、ヘキサデシルエトキシシラン、ジオクチルジメトキシシラン、ジオクチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等が挙げられる。

上記（Ｄ）成分のフィラーとしては、カーボンブラック及び／又はシリカを用いることができる。

カーボンブラックとしては、特に限定するものではないが、Ｎ_２ＳＡ（窒素吸着比表面積）が７０ｍ^２／ｇ以上、ＤＢＰ吸油量が１０５ｍｌ／１００ｇ以上であるものが好ましく、更にＮ_２ＳＡが８０〜１５０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇであるものがより好ましい。この値が低過ぎると十分なグリップ性能が得られず、また引張強さ、モジュラスなどが低くなり耐摩耗性を確保することが難しくなる。このようなカーボンブラックの具体例としては、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ級のカーボンブラックが挙げられる。Ｎ_２ＳＡ及びＤＢＰ吸油量はＪＩＳ Ｋ６２１７に準拠して測定される。

シリカとしては、例えば湿式シリカ（含水ケイ酸），乾式シリカ（無水ケイ酸），ケイ酸カルシウム，ケイ酸アルミニウム等が挙げられるが、中でも低転がり抵抗特性とウェット性能の両立効果が良好である湿式シリカが好ましく、また生産性に優れる点からも好ましい。

上記シリカは、ＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムブロミド）吸着比表面積が１００〜３００ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１５０〜３００ｍｌ／１００ｇにあるものが好ましく、ウェットグリップ性能を改善しやすくする。ＣＴＡＢ吸着比表面積が１００ｍ^２／ｇ未満であるとシリカの補強効果が得られにくくなり、３００ｍ^２／ｇを超えるとシリカの分散性が著しく低下し、加工性（混合、押出性）が悪化する傾向にある。また、ＤＢＰ吸油量を１５０〜３００ｍｌ／１００ｇとすることで分散性を良好に維持することができる。このようなシリカとしては、東ソー・シリカ（株）製のニップシールＡＱ、トクヤマ（株）製のトクシールＵＲ、Ｕ−１３、デグサ社製のウルトラジルＶＮ３などの市販品が使用できる。なお、シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積はＪＩＳ Ｋ６２１７−３に記載の方法に、ＤＢＰ吸油量はＪＩＳ Ｋ６２２１に記載の方法に準拠し測定される。

カーボンブラック及びシリカの配合量は合計で、前記ゴム成分１００重量部に対して５０〜２００重量部であることが好ましい。両者の比率は特に限定されず、カーボンブラック単独、又はシリカ単独でもよい。好ましくは、カーボンブラックが１０〜１００重量部、好ましくは２０〜６０重量部、シリカが１０〜１００重量部、好ましくは２０〜８０重量部である。

シリカを配合する場合、シランカップリング剤を更に配合することが好ましい。シランカップリング剤は、例えば、スルフィド、アミノ基、メルカプト基、ビニル基、メタクリル基、エポキシ基などのポリマーと反応し得る有機部と、ハロゲンやアルコキシ基などを有する有機シラン化合物であり、公知の種々のシランカップリング剤を用いることができる。好ましくは、下記一般式（２）で表されるスルフィドシランや、下記一般式（３）で表される保護化メルカプトシランを用いることである。

（Ｃ_２Ｈ_５Ｏ）_３Ｓｉ−Ｃ_ｙＨ_２ｙ−Ｓ_ｘ−Ｃ_ｙＨ_２ｙ−Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３…（２）
（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１Ｏ）_３Ｓｉ−Ｃ_ｍＨ_２ｍ−Ｓ−ＣＯ−Ｃ_ｋＨ_２ｋ＋１…（３）
上記式（２）中、ｙは１〜９の整数、好ましくは２〜５であり、ｘは１〜４、好ましくは２〜４である。詳細には、ｘは通常分布を有しており、即ち、硫黄連鎖結合の数が異なるものの混合物として一般に市販されており、ｘはその平均値を表す。式（２）で表される好ましいスルフィドシランの具体例としては、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（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィドなどが挙げられる。

上記式（３）中、ｎは１〜３の整数、ｍは１〜５の整数、ｋは５〜９の整数である。式（３）で表される保護化メルカプトシランとしては、例えば、ｎ＝２，ｍ＝３，ｋ＝７である３−オクタノイルチオ−１−プロピルトリエトキシシラン、ｎ＝１，ｍ＝３，ｋ＝２である３−プロピオニルチオプロピルトリメトキシシランなどが好ましいものとして挙げられる。

シランカップリング剤の配合量は、シリカ１００重量部に対して２〜２５重量部配合されることが好ましく、より好ましくは５〜１５重量部である。この配合量が２重量部未満ではカップリング効果が充分でなく、逆に２５重量部を超えると、体積効果によりゴム組成物自体が軟化し、ウェット性能、補強性、耐摩耗性を低下させるおそれがある。

上記有機シラン化合物の配合量は、シリカを配合する場合、シランカップリング剤１００重量部に対して、１０〜７０重量部であることが好ましい。この配合量が１０重量部未満では、ポリマーゲルの分酸性向上効果が不十分となり、逆に７０重量部を超えると、シランカップリング剤によるシリカに対するカップリング効果が不十分となる。有機シラン化合物は、シリカを配合しない場合、ポリマーゲル１００重量部に対して１０〜８０重量部であることが好ましく、より好ましくは３０〜６０重量部である。

本発明に係るゴム組成物には、上記した成分の他に、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、加硫剤、加硫促進剤など、タイヤトレッド用ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。該ゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやロール、ニーダー等の混合機を用いて混練し作成することができる。該ゴム組成物は、常法に従い、例えば１４０〜２００℃で加硫成形することにより、各種空気入りタイヤ、特にはモータースポーツ用タイヤのトレッドゴムを構成することができるが、もちろん一般用途のタイヤにも使用することができる。

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

バンバリーミキサーを使用し、下記表１に示す配合に従い、タイヤトレッド用ゴム組成物を調製した。表１中の各成分は以下の通りである。

・ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、ＪＳＲ株式会社製「ＳＢＲ１７２３」（Ｔｇ＝−５３℃、スチレン量＝２４％、ビニル含量＝１９％、３７．５重量部油展）
・ポリマーゲル１：ラインケミー社製「マイクロモフ１Ｐ」（ＳＢＲをベースとするポリマーゲル、Ｔｇ＝６５℃、トルエン膨潤指数Ｑｉ＝７、ゲル含量＝９６重量％、平均粒子径＝６０ｎｍ、ヒドロキシル基変性品）、
・ポリマーゲル２：ラインケミー社製「マイクロモフ４Ｂ」（ＳＢＲをベースとするポリマーゲル、Ｔｇ＝−１５℃、トルエン膨潤指数Ｑｉ＝６、ゲル含量＝９６重量％、平均粒子径＝６０ｎｍ、ヒドロキシル基変性品）、
・ポリマーゲル３：ラインケミー社製「マイクロモフ３０Ｂ」（ＢＲをベースとするポリマーゲル、Ｔｇ＝−８０℃、トルエン膨潤指数Ｑｉ＝５．９、ゲル含量＝９７重量％、平均粒子径＝１３０ｎｍ、ヒドロキシル基変性品）、
・カーボンブラック：Ｎ３３９、東海カーボン株式会社製「シーストＫＨ」（窒素吸着比表面積＝９３ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝１１９ｍｌ／１００ｇ）、
・シリカ：東ソー・シリカ株式会社製「ニップシールＡＱ」（ＣＴＡＢ吸着比表面積＝１７０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝１５０ｍｌ／１００ｇ）、
・シランカップリング剤：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、デグサ社製「Ｓｉ６９」、
・有機シラン化合物１：ｎ−デシルトリメトキシシラン、信越化学株式会社製「ＫＢＭ−３１０３Ｃ」、
・有機シラン化合物２：ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、信越化学株式会社製「ＫＢＭ−３０６３」、
・オイル：株式会社ジャパンエナジー製「プロセスＮＣ１４０」、
・クロマン系樹脂：新日鐵化学株式会社製「エスクロンＶ１２０」。

各ゴム組成物には、共通配合として、ゴム成分１００重量部に対して、ステアリン酸（花王株式会社製「ルナックＳ−２０」）２重量部、亜鉛華（三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華１種」）３重量部、老化防止剤（住友化学株式会社製「アンチゲン６Ｃ」）２重量部、ワックス（大内新興化学工業株式会社製「サンノックＮ」）２重量部、加硫促進剤（ジベンゾチアジルジサルファイド、三新化学工業株式会社製「サンセラーＤＭ−Ｇ」）１．５重量部、加硫促進剤（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、住友化学株式会社製「ソクシノールＣＺ」）２．５重量部、及び、硫黄（鶴見化学工業株式会社製「粉末硫黄」）１．５重量部を配合した。

得られた各ゴム組成物について、１６０℃×３０分で加硫して所定形状の試験片を作製し、得られた試験片を用いて、ウエットグリップ性の指標として０℃のｔａｎδと、低燃費性の指標として６０℃のｔａｎδと、耐摩耗性を測定した。各測定方法は次の通りである。

・ウェットグリップ性：東洋精機製の粘弾性試験機を使用し、周波数１０Ｈｚ、静歪み１０％、動歪み１％、温度０℃の条件で損失係数ｔａｎδを測定し、比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほどｔａｎδが大きく、ウェットグリップ性に優れることを示す。

・低燃費性：上記ウェットグリップ性の測定方法において、測定温度を６０℃とし、その他は同様にして損失係数ｔａｎδを測定し、比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほどｔａｎδが小さく、発熱しにくい（即ち、低燃費性に優れる）ことを示す。

・耐摩耗性：ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠し、岩本製作所（株）製のランボーン摩耗試験機を用いて、荷重４０Ｎ、スリップ率３０％の条件にて摩耗減量を測定した。比較例１を１００とする指数で示した。数値が大きいほど耐摩耗性に優れる。

結果は表１に示すとおりであり、コントロールである比較例１に対し、シリカ及びオイルを増量した比較例２や粘着樹脂を配合した比較例３では、ウェットグリップ性は向上したものの低燃費性と耐摩耗性は損なわれていた。また、ポリマーゲルを配合した比較例４でも、ウェットグリップ性は向上したものの低燃費性と耐摩耗性が悪化した。比較例５では、ポリマーゲルと有機シラン化合物を併用するもポリマーゲルのガラス転移点が高いために、ウェットグリップ性は向上するも、低燃費性と耐摩耗性に劣っていた。比較例６では、ガラス転移点の低いポリマーゲルと有機シラン化合物を併用したため、低燃費性は向上したものの、ウェットグリップ性は悪化し、耐摩耗性の向上効果も得られなかった。有機シラン化合物のみを配合した比較例７，８では、ウェットグリップ性の向上効果は小さく、耐摩耗性が悪化していた。

これに対し、特定のガラス転移点のポリマーゲルと有機シラン化合物を併用した実施例であると、耐摩耗性を維持ないし向上しながら、ウェットグリップ性を大幅に向上することができ、低燃費性にも優れていた。

Claims (5)

1. ジエン系ゴムからなるゴム成分に、
   カーボンブラック及び／又はシリカからなるフィラーと、
   ヒドロキシル基を有する化合物で変性されかつガラス転移点が−３０〜０℃の架橋されたジエン系ポリマー粒子であるポリマーゲルと、
   下記一般式（１）で表される有機シラン化合物とを配合してなる
   ことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
   ＳｉＲ^１ _ｎ（ＯＲ^２）_４−ｎ ……（１）
   （式（１）中、Ｒ^１は炭素数５〜２０のアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、芳香族炭化水素のいずれかであり、Ｒ^２は炭素数１〜３のアルキル基、ｎは１〜３の整数である。）
2. 前記ポリマーゲルは、トルエン膨潤指数Ｑｉが１６未満である請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
3. 前記ポリマーゲルは、平均粒子径が４０〜２００ｎｍである請求項１又は２に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
4. 前記ゴム成分１００重量部に対して、前記ポリマーゲルを３〜７０重量部と、前記カーボンブラック及びシリカを合計で５０〜２００重量部含有し、
   前記シリカ１００重量部に対してシランカップリング剤を２〜２５重量部含有し、前記シランカップリング剤１００重量部に対して前記有機シラン化合物を１０〜７０重量部含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴム組成物で形成されたトレッドを有する空気入りタイヤ。