JP2011132412A - トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】加工性、転がり抵抗特性、ウェットスキッド性能、耐摩耗性及び操縦安定性をバランス良く改善できるトレッド用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ゴム成分、芳香族ビニル重合体、シリカ及びメルカプト基を有するシランカップリング剤を含有し、前記芳香族ビニル重合体は、α−メチルスチレン及び／又はスチレンを重合して得られる樹脂であり、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記芳香族ビニル重合体の含有量が３〜２５質量部、前記シリカの含有量が１５〜１５０質量部であるトレッド用ゴム組成物に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、トレッド用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤに関する。

従来より、タイヤの転がり抵抗を低減（転がり抵抗特性を改善）することにより、車の低燃費化が行なわれてきた。近年、車の低燃費化への要求がますます強くなってきており、タイヤ部材の中でもタイヤにおける占有比率の高いトレッドを製造するためのゴム組成物に対して、優れた転がり抵抗特性が要求されている。

転がり抵抗特性を改善する方法として、補強用充填剤の配合量を減量する方法が知られている。しかしながら、この方法を用いた場合、ゴム組成物の硬度が低下するため、操縦安定性やウェットスキッド性能が低下するという問題があった。

上記問題を解決するための方法として、補強用充填剤としてシリカを用いる方法が知られている。シリカは、ゴム成分との親和性が低いため、通常、スルフィドシランやメルカプトシランなどのシランカップリング剤と併用される。例えば、特許文献１には、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドを用いたゴム組成物が開示されている。

しかしながら、スルフィドシランを用いた場合には、加工中に粘度が上昇する傾向があり、メルカプトシランを用いた場合には、スコーチタイムが短くなる傾向があった。このように、従来のシランカップリング剤は、加工性が悪化する傾向があるという点で改善の余地があった。また、シリカは、カーボンブラック等の他の補強用充填剤と比較して補強性が低いため、耐摩耗性を充分に改善できない傾向があるという点で改善の余地があった。

特開２００２−３６３３４６号公報

本発明は、上記課題を解決し、加工性、転がり抵抗特性、ウェットスキッド性能、耐摩耗性及び操縦安定性をバランス良く改善できるトレッド用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、ゴム成分、芳香族ビニル重合体、シリカ及びメルカプト基を有するシランカップリング剤を含有し、前記芳香族ビニル重合体は、α−メチルスチレン及び／又はスチレンを重合して得られる樹脂であり、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記芳香族ビニル重合体の含有量が３〜２５質量部、前記シリカの含有量が１５〜１５０質量部であるトレッド用ゴム組成物に関する。

前記芳香族ビニル重合体は、α−メチルスチレンの単独重合体又はα−メチルスチレンとスチレンとの共重合体であることが好ましい。
前記メルカプト基を有するシランカップリング剤は、下記一般式（１）で示される結合単位Ａと下記一般式（２）で示される結合単位Ｂとの合計量に対して、結合単位Ｂを１〜７
０モル％の割合で共重合したものが好ましい。

（式中、ｘ、ｙはそれぞれ１以上の整数である。Ｒ^１は水素、ハロゲン、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基若しくはアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基若しくはアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルキニル基若しくはアルキニレン基、又は該アルキル基若しくは該アルケニル基の末端が水酸基若しくはカルボキシル基で置換されたものを示す。Ｒ^２は水素、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキレン基若しくはアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニレン基若しくはアルケニル基、又は分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルキニレン基若しくはアルキニル基を示す。Ｒ^１とＲ^２とで環構造を形成してもよい。）

前記芳香族ビニル重合体の軟化点が１００℃以下であることが好ましい。
前記ゴム成分は、更にブタジエンゴム又は天然ゴムを含むことが好ましい。
本発明は、前記ゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤに関する。

本発明によれば、シリカ配合系に、更に特定の芳香族ビニル重合体及びメルカプト基を有するシランカップリング剤を配合したゴム組成物であるので、該ゴム組成物をトレッドに使用することにより、加工性、転がり抵抗特性、ウェットスキッド性能、耐摩耗性及び操縦安定性がバランス良く得られる空気入りタイヤを提供できる。

本発明のトレッド用ゴム組成物は、特定の芳香族ビニル重合体及びシリカをそれぞれ所定
量含有するとともに、メルカプト基を有するシランカップリング剤を含有する。上記芳香族ビニル重合体を配合することにより、操縦安定性及びウェットスキッド性能を向上できる。また、メルカプト基を有するシランカップリング剤を使用する場合、スコーチタイムが短くなる傾向があるが、本発明では上記芳香族ビニル重合体を使用していることにより、この傾向を改善でき、混練り加工性や押し出し工程の加工性の改善も可能となる。更に、上記芳香族ビニル重合体とシリカと上記シランカップリング剤とを併用することにより、加工性を維持しながら、転がり抵抗特性を改善することができるとともに、耐摩耗性を改善することができる。このようにして、従来、両立させることが困難であった性能（特に、耐摩耗性、ウェットスキッド性能及び転がり抵抗特性）をバランス良く改善することができる。

本発明のゴム組成物に使用するゴム成分としては特に限定されないが、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、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）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）等のジエン系ゴムを使用することができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なかでも、転がり抵抗特性及びウェットスキッド性能がバランス良く得られるという理由から、ＳＢＲを用いることが好ましい。また、更に耐摩耗性もバランス良く得られるという理由から、ＳＢＲとＢＲを併用することがより好ましい。

ＳＢＲとしては特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。また、シリカとの接着性が特に優れており、転がり抵抗をより低減できるという理由から、末端を変性したＳＢＲ（変性ＳＢＲ）を好適に使用できる。変性ＳＢＲとしては、例えば、特開２００１−１１４９３８号公報に記載されているアルコキシ基を含有する有機ケイ素化合物で変性した変性ＳＢＲ等があげられる。

ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１５質量％以上である。５質量％未満の場合、キャップトレッド用として使用する場合に、十分なグリップ性能を得ることができないおそれがある。また、ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは４５質量％以下である。６０質量％を超えると、ＢＲやＮＲとの相溶性が低下したり硬度が上昇し過ぎたり、耐摩耗性や転がり抵抗が悪化したりするおそれがある。
なお、本明細書において、スチレン含有量は、Ｈ^１−ＮＭＲ測定によって算出される。

ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２５質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上である。１０質量％未満の場合、充分なグリップ性能が得られないおそれがある。また、ＳＢＲの含有量は、１００質量％であっても良いが、好ましくは９０質量％以下、更に好ましくは７０質量％以下である。９０質量％を超えると、転がり抵抗特性が悪化するおそれがある。また、相対的にＢＲやＮＲなどの他のゴム成分の配合比率が低下するため、耐摩耗性や加工性を招くおそれがある。

ＢＲとしては特に限定されず、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂ等の高シス含有量のＢＲ、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等のシンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するＢＲ等を使用できる。なかでも、合成の難易度が高く、また、結晶性が高くなってしまって加工しにくくなるという理由から、ＢＲのシス含量は１０質量％以上が好ましい。

ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは
２５質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上である。１０質量％未満であると、耐摩耗性や転がり抵抗を十分に改善できないおそれがある。上記含有量は１００質量％であってもよいが、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは６０質量％以下である。８０質量％を超えると、キャップトレッドに使用した場合、必要なウェットグリップ性能を付与することが難しくなったり、ＢＲ以外のゴム成分による性能改善が難しくなったりする場合がある。

本発明のゴム組成物は、特定の芳香族ビニル重合体、即ち、α−メチルスチレン及び／又はスチレンを重合して得られる樹脂を含有する。なお、上記芳香族ビニル重合体は、ゴム成分には含まれない。

上記芳香族ビニル重合体では、芳香族ビニル単量体（単位）として、スチレン、α−メチルスチレンが使用され、それぞれの単量体の単独重合体、両単量体の共重合体のいずれでもよい。上記芳香族ビニル重合体としては、経済的で、加工しやすく、ウェットスキッド性能に優れていることから、α−メチルスチレンの単独重合体又はα−メチルスチレンとスチレンとの共重合体が好ましい。

上記芳香族ビニル重合体の軟化点（Ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ Ｐｏｉｎｔ）は、好ましくは１００℃以下、より好ましくは９２℃以下、更に好ましくは８８℃以下である。１００℃を超えると、耐摩耗性及び低温時のグリップ性能が悪化する傾向がある。また、該軟化点は、好ましくは３０℃以上、より好ましくは６０℃以上、更に好ましくは７５℃以上である。３０℃未満であると、ウェットスキッド性能が悪化する傾向がある。
なお、本明細書において、軟化点とは、ＪＩＳ Ｋ ６２２０に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。

上記芳香族ビニル重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは５００以上、より好ましくは８００以上である。５００未満では、転がり抵抗特性及びウェットスキッド性能の充分な改善効果が得られにくい傾向がある。また、上記芳香族ビニル重合体の重量平均分子量は、好ましくは３０００以下、より好ましくは２０００以下である。３０００を超えると、転がり抵抗特性が悪化する傾向がある。
なお、本明細書において、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（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ−８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥ ＨＺ−Ｍ）による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めたものである。

上記芳香族ビニル重合体の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、３質量部以上、好ましくは５質量部以上、より好ましくは７質量部以上である。３質量部未満であると、ウェットスキッド性能の充分な改善効果が得られにくい傾向がある。また、上記芳香族ビニル重合体の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、２５質量部以下、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下である。２５質量部を超えると、転がり抵抗特性及び耐摩耗性が悪化する傾向がある。

本発明のゴム組成物は、シリカを含有する。使用できるシリカとしては、例えば、湿式法で製造されたシリカ、乾式法で製造されたシリカ等が挙げられるが、特に制限はない。なお、シリカは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは８０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１００ｍ^２／ｇ以上、更に好ましくは１２０ｍ^２／ｇ以上である。８０ｍ^２／ｇ未満であると、シリカの補強効果が小さくなるおそれがある。また、シリカのＮ_２ＳＡは、好ましくは２５０ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは２２０ｍ^２／ｇ以下、更に好ましくは２０
０ｍ^２／ｇ以下である。２５０ｍ^２／ｇを超えると、シリカの分散性が低下するため、ヒステリシスロスが増大し、転がり抵抗特性が悪化する傾向がある。
なお、シリカのＮ_２ＳＡは、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１５質量部以上、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは３０質量部以上、更に好ましくは４０質量部以上である。１５質量部未満では、カーボンブラックを増やす必要があり、転がり抵抗特性の点で好ましくない。また、シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１５０質量部以下、好ましくは１２０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下である。１５０質量部を超えると、シリカが分散しにくくなり、加工性が悪化する傾向がある。また、転がり抵抗特性が悪化する傾向がある。

本発明のゴム組成物は、メルカプト基を有するシランカップリング剤が使用される。上記メルカプト基を有するシランカップリング剤としては特に限定されず、例えば、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が挙げられる。

メルカプト基を有するシランカップリング剤のなかでも、下記一般式（１）で示される結合単位Ａと下記一般式（２）で示される結合単位Ｂとの合計量に対して、結合単位Ｂを１〜７０モル％の割合で共重合したものが好適に使用される。この場合、本発明の効果が良好に得られる。

（式中、ｘ、ｙはそれぞれ１以上の整数である。Ｒ^１は水素、ハロゲン、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基若しくはアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基若しくはアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルキニル基若しくはアルキニレン基、又は該アルキル基若しくは該アルケニル基の末端が水酸基若しくはカルボキシル基で置換されたものを示す。Ｒ^２は水素、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキレン基若しくはアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニレン基若しくはアルケニル基、又は分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルキニレン基若しくはアルキニル基を示す。Ｒ^１とＲ^２とで環構造を形成してもよい。）

上記構造のシランカップリング剤は、結合単位Ａと結合単位Ｂのモル比が上記条件を満たすため、ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどのポリスルフィドシランに比べ、加工中の粘度上昇が抑制される。これは結合単位Ａのスルフィド部分がＣ−Ｓ−Ｃ結合であるため、テトラスルフィドやジスルフィドに比べ熱的に安定であることから、ムーニー粘度の上昇が少ないためと考えられる。

また、結合単位Ａと結合単位Ｂのモル比が前記条件を満たす場合、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプトシランに比べ、スコーチ時間の短縮が抑制される。これは、結合単位Ｂはメルカプトシランの構造を持っているが、結合単位Ａの−Ｃ_７Ｈ_１５部分が結合単位Ｂの−ＳＨ基を覆うため、ポリマーと反応しにくく、スコーチが発生しにくいためと考えられる。

Ｒ^１のハロゲンとしては、塩素、臭素、フッ素などが挙げられる。

Ｒ^１、Ｒ^２の分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。該アルキル基の炭素数は、好ましくは１〜１２である。

Ｒ^１、Ｒ^２の分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基等が挙げられる。該アルキレン基の炭素数は、好ましくは１〜１２である。

Ｒ^１、Ｒ^２の分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基としては、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、１−オクテニル基等が挙げられる。該アルケニル基の炭素数は、好ましくは２〜１２である。

Ｒ^１、Ｒ^２の分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニレン基としては、ビニレン基、１−プロペニレン基、２−プロペニレン基、１−ブテニレン基、２−ブテニレン基、１−ペンテニレン基、２−ペンテニレン基、１−ヘキセニレン基、２−ヘキセニレン基、１−オクテニレン基等が挙げられる。該アルケニレン基の炭素数は、好ましくは２〜１２である。

Ｒ^１、Ｒ^２の分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルキニル基としては、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、へプチニル基、オクチニル基、ノニニル基、デシニル基、ウンデシニル基、ドデシニル基等が挙げられる。該アルキ
ニル基の炭素数は、好ましくは２〜１２である。

Ｒ^１、Ｒ^２の分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルキニレン基としては、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基、へプチニレン基、オクチニレン基、ノニニレン基、デシニレン基、ウンデシニレン基、ドデシニレン基等が挙げられる。該アルキニレン基の炭素数は、好ましくは２〜１２である。

上記構造のシランカップリング剤において、結合単位Ａの繰り返し数（ｘ）と結合単位Ｂの繰り返し数（ｙ）の合計の繰り返し数（ｘ＋ｙ）は、３〜３００の範囲が好ましい。この範囲内であると、結合単位Ｂのメルカプトシランを、結合単位Ａの−Ｃ_７Ｈ_１５が覆うため、スコーチタイムが短くなることを抑制できるとともに、シリカやゴム成分との良好な反応性を確保することができる。

上記構造のシランカップリング剤としては、例えば、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製のＮＸＴ−Ｚ３０、ＮＸＴ−Ｚ４５、ＮＸＴ−Ｚ６０等を使用することができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記メルカプト基を有するシランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは１．５質量部以上、より好ましくは２．５質量部以上である。１．５質量部未満であると、シリカの分散が悪く、転がり抵抗特性が悪化する傾向がある。また、該含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下である。２０質量部を超えると、コストの増加に見合った効果が得られない傾向がある。また、スコーチタイムが短くなり、練り工程や押し出し工程での加工性が悪化する傾向がある。

本発明のゴム組成物は、補強効果を付与し、耐摩耗性などの性能を改善するために、カーボンブラックを含有することが好ましい。使用できるカーボンブラックの例としては、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。

カーボンブラックのＮ_２ＳＡは、好ましくは２０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは３５ｍ^２／ｇ以上である。２０ｍ^２／ｇ未満では、十分な補強性や導電性を得ることが難しくなる傾向がある。また、カーボンブラックのＮ_２ＳＡは、好ましくは１４００ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは２００ｍ^２／ｇ以下である。１４００ｍ^２／ｇを超えると、良好に分散させることが困難になる傾向がある。
なお、カーボンブラックのＮ_２ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは３質量部以上、より好ましくは５質量部以上である。３質量部未満では、耐候性を十分に改善できなくなったり、タイヤの着色が不十分となるおそれがある。また、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは５０質量部以下、更に好ましくは３０質量部以下である。１００質量部を超えると、転がり抵抗が悪化する傾向がある。

本発明のゴム組成物は、上記成分に加え、オイル、粘着付与剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等、必要に応じた添加剤が適宜配合され得る。

本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロール等の混練機で上記各成分を混練りし、その後加硫する方法等によ
り製造できる。

本発明のゴム組成物は、空気入りタイヤのトレッドとして用いられるものである。トレッドの作製方法としては特に限定されず、例えば、シート状にしたゴム組成物を所定の形状に張り合わせる方法や、２台以上の押出し機にゴム組成物を挿入し、押出し機のヘッド出口で２層に形成する方法等が挙げられる。

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドの形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、本発明の空気入りタイヤを製造することができる。

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

以下、実施例および比較例で用いた各種薬品について説明する。
ＳＢＲ：旭化成（株）製のＡＳＡＰＲＥＮＥ Ｙ０３１（スチレン含有量：２６質量％）ＢＲ：宇部興産（株）製ＢＲ１５０Ｂ
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ２２０（チッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）：１２５ｍ^２／ｇ）
シリカ：デグッサ社製のウルトラシルＶＮ３（Ｎ_２ＳＡ：１７５ｍ^２／ｇ、平均一次粒子径：１５ｎｍ）
シランカップリング剤（Ｓｉ２６６）：デグッサ社製のＳｉ２６６（ビス（３−トリエトキシプロピル）ジスルフィド）
シランカップリング剤（ＮＸＴＺ４５）：Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製のＮＸＴ−Ｚ４５（結合単位Ａと結合単位Ｂとの共重合体（結合単位Ａ：５５モル％、結合単位Ｂ：４５モル％）
芳香族ビニル重合体：Ａｒｉｚｏｎａ ｃｈｅｍｉｃａｌ社製のＳＹＬＶＡＲＥＳ ＳＡ８５（α−メチルスチレンとスチレンとの共重合体、軟化点：８５℃、Ｍｗ：１０００）ミネラルオイル：出光興産（株）社製のＰＳ−３２（パラフィン系プロセスオイル）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
ステアリン酸：日油（株）製の椿
老化防止剤：ＦＬＥＸＳＹＳ（株）製の老化防止剤６Ｃ（ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＣＺ：大内新興化学工業（株）製のノクセラー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）
加硫促進剤ＤＰＧ：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及び比較例１〜８
表１に示す配合内容にしたがって、バンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の材料を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、２軸オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、５０℃の条件下で５分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物を厚さ約２ｍｍのシート状に圧延後、トレッドの形状に加工し、他のタイヤ部材と貼り合わせてタイヤに成形し、１７０℃で１５分間加硫することで試験用タイヤ（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）を得た。

得られた未加硫ゴム組成物及び試験用タイヤを用いて、以下の評価を行った。その結果を表１に示す。

＜ゴム組成物＞
（ムーニー粘度指数）
ＪＩＳ Ｋ６３００−１「未加硫ゴム−物理特性−第１部：ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準じて、ムーニー粘度試験機を用いて、１分間の予熱によって熱せられた１３０℃の温度条件にて、小ローターを回転させ、４分間経過した時点での上記未加硫ゴム組成物のムーニー粘度（ＭＬ_１＋４／１３０℃）を測定した。そして、比較例１のムーニー粘度を１００とし、下記計算式により指数表示した。数値が大きいほど、ムーニー粘度が低く、加工性に優れることを示す。
（ムーニー粘度指数）＝（比較例１のムーニー粘度）／（各配合のムーニー粘度）×１００

（スコーチタイム指数）
ＪＩＳ Ｋ６３００に基づき、１６０℃にて、上記未加硫ゴム組成物の加硫度が１０％に達するまでの時間（Ｔ_１０）を測定した。そして、比較例１のＴ_１０を１００とし、下記計算式により指数表示した。数値が大きいほど加工性に優れることを示す。
（スコーチタイム指数）＝（各配合のＴ_１０）／（比較例１のＴ_１０）×１００

（転がり抵抗指数）
転がり抵抗試験機を用い、上記試験用タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）、荷重（３．４３ｋＮ）、速度（８０ｋｍ／ｈ）の条件で走行させたときの転がり抵抗を測定した。そして、比較例１の転がり抵抗を１００とし、下記計算式により指数表示した。数値が小さいほど転がり抵抗特性が良好である（転がり抵抗が低い）ことを示す。
（転がり抵抗指数）＝（各配合の転がり抵抗）／（比較例１の転がり抵抗）×１００

（ウェットスキッド性能指数）
上記試験用タイヤを車両（国産ＦＦ２０００ｃｃ）の全輪に装着して、湿潤アスファルト路面において、速度１００ｋｍ／ｈのときにブレーキをかけた地点からの制動距離を測定した。そして、比較例１の制動距離を１００とし、下記計算式により、各配合のウェットスキッド性能を指数表示した。数値が大きいほどウェットスキッド性能に優れることを示す。
（ウェットスキッド性能指数）＝（比較例１の制動距離）／（各配合の制動距離）×１００

（耐摩耗性指数）
上記試験用タイヤを車両（国産ＦＦ２０００ｃｃ）の全輪に装着してテストコースを実車走行させ、約３００００ｋｍ走行した後のパターン溝深さの減少量を求めた。そして、比較例１の減少量を１００とし、下記計算式により指数表示した。数値が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示す。
（耐摩耗性指数）＝（比較例１の減少量）／（各配合の減少量）×１００

（操縦安定性指数）
上記試験用タイヤを車に装着させて走行し、テストドライバーによるハンドル応答性、剛性感、グリップ性のフィーリング試験にて操縦安定性の評価を行った。なお、評価は１０点満点（高いほど優れる）で行い、テストドライバーの評点の平均値を算出した。そして、比較例１の操縦安定性指数を１００とし、以下の計算式により、各配合の評点の平均値を指数表示した。なお、数値が大きいほど操縦安定性に優れることを示す。
（操縦安定性指数）＝（各配合の評点の平均値）／（比較例１の評点の平均値）×１００

表１より、シリカ配合系において、所定量の芳香族ビニル重合体及びメルカプト基を有するシランカップリング剤を併用した実施例は、加工性、転がり抵抗特性、ウェットスキッド性能、耐摩耗性及び操縦安定性がバランス良く得られた。一方、上記芳香族ビニル重合体及び上記特定のシランカップリング剤を併用しなかった例、芳香族ビニル重合体量が少ない例及び多い例は、性能が全体的に劣っていた。

Claims (6)

1. ゴム成分、芳香族ビニル重合体、シリカ及びメルカプト基を有するシランカップリング剤を含有し、
   前記芳香族ビニル重合体は、α−メチルスチレン及び／又はスチレンを重合して得られる樹脂であり、
   前記ゴム成分１００質量部に対して、前記芳香族ビニル重合体の含有量が３〜２５質量部、前記シリカの含有量が１５〜１５０質量部であるトレッド用ゴム組成物。
2. 前記芳香族ビニル重合体は、α−メチルスチレンの単独重合体又はα−メチルスチレンとスチレンとの共重合体である請求項１記載のトレッド用ゴム組成物。
3. 前記メルカプト基を有するシランカップリング剤は、下記一般式（１）で示される結合単位Ａと下記一般式（２）で示される結合単位Ｂとの合計量に対して、結合単位Ｂを１〜７０モル％の割合で共重合したものである請求項１又は２記載のトレッド用ゴム組成物。
   

   

   

   （式中、ｘ、ｙはそれぞれ１以上の整数である。Ｒ^１は水素、ハロゲン、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキル基若しくはアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニル基若しくはアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルキニル基若しくはアルキニレン基、又は該アルキル基若しくは該アルケニル基の末端が水酸基若しくはカルボキシル基で置換されたものを示す。Ｒ^２は水素、分岐若しくは非分岐の炭素数１〜３０のアルキレン基若しくはアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルケニレン基若しくはアルケニル基、又は分岐若しくは非分岐の炭素数２〜３０のアルキニレン基若しくはアルキニル基を示す。Ｒ^１とＲ^２とで環構造を形成してもよい。）
4. 前記芳香族ビニル重合体の軟化点が１００℃以下である請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
5. 前記ゴム成分は、更にブタジエンゴム又は天然ゴムを含む請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤ。