JP2014009243A - タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】低過酷度摩耗条件下及び高過酷度摩耗条件下での耐摩耗性、低発熱性、耐ゴム欠け性をバランスよく改善できるタイヤ用ゴム組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】天然ゴム成分を６０質量％以上含むゴム成分と、臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積（ＣＴＡＢ）が１４０〜１６０ｍ^２／ｇ、ヨウ素吸着量（ＩＡ）に対する臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積の比（ＣＴＡＢ／ＩＡ）が０．８５〜１ｍ^２／ｍｇ、及び遠心沈降法による凝集体ストークス相当径（Ｄｓｔ）に対する該凝集体分布の半値幅（ΔＤ５０）の比（ΔＤ５０／Ｄｓｔ）が０．９〜０．９９であるカーボンブラックとを含有し、前記天然ゴム成分１００質量％中の高純度天然ゴムの含有量が２０質量％以上であるタイヤ用ゴム組成物に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物、それを用いた空気入りタイヤ及び重荷重用タイヤに関する。

従来からトラック、バスなどの重荷重用タイヤにおいて耐摩耗性が重要視されているが、近年の日本国内での大型トラックの輸送状況は、過積載規制、高速道路の拡張、高速道路での速度制限、デジタルタコメーター記録計設置による運行速度管理などによって使用条件が穏やかになってきている。そのため、低過酷度摩耗条件（高速道路での定速走行のようなタイヤと路面間のスリップが少ない条件）下における耐摩耗性も重要視されてきている。

低過酷度摩耗条件下の耐摩耗性は、摩耗形態が粘着による摩耗が大きく影響するので、ブタジエンゴムよりも天然ゴムやスチレンブタジエンゴムを使用することが有利と考えられるが、高過酷度摩耗条件（発信・停止によるタイヤと路面間のスリップが頻繁に発生する条件）下の耐摩耗性も当然要求されるため、ブタジエンゴムを併用せざるを得ないなど、両条件下の耐摩耗性をバランスよく改善することは困難である。また、これに加えて、タイヤの発熱を低減することによる省エネルギー化、耐ゴム欠け性の向上なども要求されているが、これらの性能を同時に改善することも難しい。

特許文献１には、ブタジエンゴムに特定のカーボンブラックを配合して低発熱性や耐疲労特性を維持しながら耐摩耗性を向上する技術が開示されているが、低過酷度摩耗条件下の耐摩耗性などの改善効果が充分ではない。また、特許文献２には、特定のカーボンブラックを配合して低発熱性を維持し、耐ゴム欠け性、耐摩耗性を向上する技術が開示されているが、低発熱性の改善などについて未だ改善の余地を残している。

特開２００４−５９８０３号公報 特開２００７−１３１７３０号公報

本発明は、前記課題を解決し、低過酷度摩耗条件下及び高過酷度摩耗条件下での耐摩耗性、低発熱性、耐ゴム欠け性をバランスよく改善できるタイヤ用ゴム組成物、並びにこれを用いた空気入りタイヤ及び重荷重用タイヤを提供することを目的とする。

本発明は、天然ゴム成分を６０質量％以上含むゴム成分と、臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積（ＣＴＡＢ）が１４０〜１６０ｍ^２／ｇ、ヨウ素吸着量（ＩＡ）に対する臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積の比（ＣＴＡＢ／ＩＡ）が０．８５〜１ｍ^２／ｍｇ、及び遠心沈降法による凝集体ストークス相当径（Ｄｓｔ）に対する該凝集体分布の半値幅（ΔＤ５０）の比（ΔＤ５０／Ｄｓｔ）が０．９〜０．９９であるカーボンブラックとを含有し、前記天然ゴム成分１００質量％中の高純度天然ゴムの含有量が２０質量％以上であるタイヤ用ゴム組成物に関する。

前記ゴム成分１００質量部に対して、硫黄を０．６〜１質量部含有することが好ましい。
前記高純度天然ゴムは、リン含有量が２００ｐｐｍ以下であること、窒素含有量が０．３質量％以下であることが好ましい。

また、前記ゴム成分１００質量部に対する前記カーボンブラックの含有量は、４０〜６０質量部であることが好ましい。
本発明はまた、前記ゴム組成物を用いて作製したタイヤ部材を有する空気入りタイヤ及び重荷重用タイヤに関する。

本発明によれば、所定量の高純度天然ゴムと特定カーボンブラックとを含むタイヤ用ゴム組成物であるので、低過酷度摩耗条件下及び高過酷度摩耗条件下での耐摩耗性、低発熱性、耐ゴム欠け性をバランスよく改善できる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴム成分を６０質量％以上含むゴム成分と、臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積（ＣＴＡＢ）が１４０〜１６０ｍ^２／ｇ、ヨウ素吸着量（ＩＡ）に対する臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積の比（ＣＴＡＢ／ＩＡ）が０．８５〜１ｍ^２／ｍｇ、及び遠心沈降法による凝集体ストークス相当径（Ｄｓｔ）に対する該凝集体分布の半値幅（ΔＤ５０）の比（ΔＤ５０／Ｄｓｔ）が０．９〜０．９９であるカーボンブラック（以下、「特定カーボンブラック」とも称する）とを含有するもので、該天然ゴム成分１００質量％中の高純度天然ゴムの含有量が２０質量％以上である。

リン、窒素などの含有量が少ない高純度天然ゴムによって低発熱性を改善できるが、その一方でゴム強度が低下し、耐摩耗性、耐ゴム欠け性などの性能が低下するという問題がある。そのため、ゴム成分を高純度天然ゴムに置換した場合、低発熱性は改善されるものの、通常、耐摩耗性などの性能低下も伴ってしまう。本発明では、このような予測に反し、前記特定カーボンブラック含む配合ゴムのゴム成分を高純度天然ゴムに置換することで、低発熱性を改善できるとともに、低過酷度や高過酷度摩耗条件下の耐摩耗性、耐ゴム欠け性の改善効果も得られるという効果も発揮され、これらの性能を同時、かつ相乗的に改善することが可能になる。

本発明では、天然ゴム成分として高純度天然ゴムが使用される。高純度天然ゴムとしては、例えば、リン含有量２００ｐｐｍ以下の改質天然ゴムを使用できる。

リン含有量２００ｐｐｍ以下の高純度天然ゴムにおいて、該含有量が２００ｐｐｍを超えると、前記両条件下の耐摩耗性、低発熱性、耐ゴム欠け性の改善効果が充分に得られないおそれがある。また、未加硫ゴムのムーニー粘度が上昇して加工性が悪化する傾向がある。該リン含有量は、１５０ｐｐｍ以下が好ましく、１３０ｐｐｍ以下がより好ましい。下限はリン含有量が少ないほど望ましく、特に限定されない。ここで、リン含有量は、たとえばＩＣＰ発光分析など、従来の方法で測定できる。リンは、リン脂質（リン化合物）に由来するものである。

高純度天然ゴムは、窒素含有量が０．３質量％以下であることが好ましく、０．１５質量％以下であることがより好ましい。０．３質量％を超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇して加工性が悪化したり、低発熱性が悪化する傾向がある。下限は窒素含有量が少ないほど望ましく、特に限定されない。窒素含有量は、例えばケルダール法など、従来の方法で測定できる。窒素は、蛋白質に由来するものである。

高純度天然ゴムは、ゲル含有率が２０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましく、７質量％以下であることが更に好ましい。２０質量％を超えると、加工性が悪化したり、低発熱性が悪化する傾向がある。下限はゲル含有率が少ないほど望ましく、特に限定されない。ゲル含有率とは、非極性溶媒であるトルエンに対する不溶分として測定した値を意味し、以下においては単に「ゲル分」と称することがある。ゲル分の測定方法は次のとおりである。まず、天然ゴム試料を脱水トルエンに浸し、暗所に遮光して１週間放置後、トルエン溶液を１．３×１０^５ｒｐｍで３０分間遠心分離して、不溶のゲル分とトルエン可溶分とを分離する。不溶のゲル分にメタノールを加えて固形化した後、乾燥し、ゲル分の質量と試料の元の質量との比からゲル含有率が求められる。

高純度天然ゴムは、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。「実質的にリン脂質が存在しない」とは、天然ゴム試料をクロロホルムで抽出し、抽出物の^３１Ｐ−ＮＭＲ測定において、−３ｐｐｍ〜１ｐｐｍにリン脂質によるピークが存在しない状態を表す。−３ｐｐｍ〜１ｐｐｍに存在するリンのピークとは、リン脂質におけるリンのリン酸エステル構造に由来するピークである。

高純度天然ゴムは、特開２０１０−１３８３５９号公報に記載の製法などで得られ、具体的には、天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化し、ケン化後凝集させたゴムを洗浄し、その後乾燥することにより調製される。ケン化処理は、天然ゴムラテックスに、アルカリと、必要に応じて界面活性剤を添加して所定温度で一定時間、静置することにより実施できる。なお、必要に応じて撹拌などを行っても良い。上記製造方法によれば、ケン化により分離したリン化合物が洗浄除去されるので、所望のリン含有量になるまで洗浄することでリン含有量が抑えられる。また、ケン化処理により、蛋白質が分解されるので、所望の窒素含有量に抑えられる。

天然ゴムラテックスとしては、生ラテックス、精製ラテックス、ハイアンモニアラテックスなどの従来公知のものを使用できる。ケン化処理に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アミン化合物などが挙げられ、特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。界面活性剤としては、公知の陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤が使用可能であり、なかでも、陰イオン性界面活性剤が好ましく、スルホン酸系の陰イオン性界面活性剤がより好ましい。

ケン化処理において、アルカリの添加量は適宜設定すればよいが、天然ゴムラテックスの固形分１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１０質量部である。また、界面活性剤の添加量は、天然ゴムラテックスの固形分１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜６．０質量部である。なお、ケン化処理の温度及び時間も適宜設定すればよく、通常は２０〜７０℃で１〜７２時間程度である。

ケン化反応終了後、凝集させたゴムを必要に応じて破砕し、洗浄処理を行う。凝集方法としては、例えば、ギ酸などの酸を添加し、ｐＨを調整し、必要に応じて高分子凝集剤を添加する方法が挙げられる。また、洗浄処理としては、例えばゴム分を水で希釈して洗浄後、遠心分離処理を行い、ゴム分を取り出す方法が挙げられる。遠心分離する際は、例えば、天然ゴムラテックスのゴム分が５〜４０質量％、好ましくは１０〜３０質量％となるように水で希釈し、次いで、５０００〜１００００ｒｐｍで１〜６０分間遠心分離すればよく、所望のリン含有量になるまで洗浄を繰り返せばよい。洗浄処理終了後、乾燥することにより、前記高純度天然ゴムが得られる。

天然ゴム成分としては、高純度天然ゴムの他に、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０など、タイヤ工業において一般的な天然ゴム（ＮＲ、非改質）を特に限定されることなく使用できる。

本発明のゴム組成物において、ゴム成分１００質量％中の天然ゴム成分の含有量は、６０質量％以上、好ましくは７０質量％以上である。６０質量％未満では、低過酷度摩耗条件下の耐摩耗性が低下する傾向がある。該含有量の上限は特に限定されず、１００質量％でもよいが、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下である。９５質量％を超えると、高過酷度摩耗条件下の耐摩耗性が低下するおそれがある。

天然ゴム成分１００質量％中の高純度天然ゴムの含有量は、２０質量％以上、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、特に好ましくは１００質量％である。２０質量％未満では、前記両条件下の耐摩耗性、低発熱性、耐ゴム欠け性を充分に改善できないおそれがある。

天然ゴム成分の他に使用可能なゴム成分として、例えば、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）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などのジエン系合成ゴムが挙げられる。なかでも、前記両条件下の耐摩耗性、低発熱性、耐ゴム欠け性が良好であるという理由から、ＢＲが好ましい。

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などの高シス含有量のＢＲ、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７など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などを使用できる。低発熱性や耐摩耗性の点から、ＢＲのシス含量は８５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５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上である。５質量％未満であると、高過酷度摩耗条件下の耐摩耗性が低下する傾向がある。該含有量は、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下である。４０質量％を超えると、低過酷度摩耗条件下の耐摩耗性が低下する傾向がある。

ゴム成分１００質量％中の天然ゴム成分及びＢＲの合計含有量は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは１００質量％である。該合計含有量が上記範囲内であると、前記両条件下の耐摩耗性、低発熱性、耐ゴム欠け性を充分に改善できる。

特定カーボンブラックの臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積（ＣＴＡＢ）は、１４０ｍ^２／ｇ以上、好ましくは１４５ｍ^２／ｇ以上である。１４０ｍ^２／ｇ未満では、充分な耐摩耗性の改善効果が得られないおそれがある。また、特定カーボンブラックのＣＴＡＢは、１６０ｍ^２／ｇ以下、好ましくは１５５ｍ^２／ｇ以下である。１６０ｍ^２／ｇを超えると、充分な低発熱性が得られないおそれがある。
なお、臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−３：２００１に準拠して測定できる。

特定カーボンブラックのヨウ素吸着量（ＩＡ）は、１４０ｍｇ／ｇ以上が好ましく、１４５ｍｇ／ｇ以上がより好ましい。１４０ｍｇ／ｇ未満では、充分な耐摩耗性の改善効果が得られない傾向がある。また、特定カーボンブラックのＩＡは、１７０ｍｇ／ｇ以下が好ましく、１６５ｍｇ／ｇ以下がより好ましい。１７０ｍｇ／ｇを超えると、低発熱性が低下する傾向がある。
なお、カーボンブラックのヨウ素吸着量は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−１：２００１に準拠して測定できる。

特定カーボンブラックのヨウ素吸着量に対する臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積の比（ＣＴＡＢ／ＩＡ）は、０．８５ｍ^２／ｍｇ以上、好ましくは０．８７ｍ^２／ｍｇ以上である。０．８５ｍ^２／ｍｇ未満では、充分な両条件下での耐摩耗性、並びに低発熱性の改善効果が得られないおそれがある。また、特定カーボンブラックのＣＴＡＢ／ＩＡは、１ｍ^２／ｍｇ以下、好ましくは０．９５ｍ^２／ｍｇ以下である。１ｍ^２／ｍｇを超えると、充分な両条件下での耐摩耗性の改善効果が得られず、耐疲労特性が低下する傾向がある。

特定カーボンブラックは、遠心沈降法による凝集体ストークス相当径（Ｄｓｔ）が好ましくは５０ｎｍ以上、より好ましくは５５ｎｍ以上である。５０ｎｍ未満では、低発熱性及び加工性が低下する傾向がある。また、特定カーボンブラックのＤｓｔは、好ましくは７０ｎｍ以下、より好ましくは６５ｎｍ以下である。７０ｎｍを超えると、耐摩耗性が低下する傾向がある。

特定カーボンブラックは、遠心沈降法による凝集体分布の半値幅（ΔＤ５０）が好ましくは４０ｎｍ以上、より好ましくは４５ｎｍ以上である。４０ｎｍ未満では、低発熱性及び加工性が低下する傾向がある。また、特定カーボンブラックのΔＤ５０は、好ましくは６５ｎｍ以下、より好ましくは６３ｎｍ以下である。６５ｎｍを超えると、耐摩耗性が低下する傾向がある。

特定カーボンブラックは、遠心沈降法によるＤｓｔに対するΔＤ５０の比（ΔＤ５０／Ｄｓｔ）が０．９以上、好ましくは０．９２以上である。０．９未満では、充分な低過酷度耐摩耗性の改善効果が得られない傾向がある。また、特定カーボンブラックのΔＤ５０／Ｄｓｔは０．９９以下、好ましくは０．９７以下である。０．９９を超えると、高過酷度耐摩耗性が低下する傾向がある。

なお、特定カーボンブラックの遠心沈降法によるΔＤ５０、Ｄｓｔは、以下の方法で測定できる。
先ず、特定カーボンブラックを少量の界面活性剤を含む２０容量％のエタノール水溶液と混合し、超音波により充分に分散させ、分散液を作成する。次に、スピン液として蒸留水１３ｍｌを加えた回転ディスクの回転数を８０００ｒｐｍとし、前記分散液を０．５ｍｌ加え、それと同時に記録計を作動させて、回転ディスクの外周近傍の一定点を通過するカーボンブラックの一次凝集体（アグリゲート）の量を光学的に測定し、吸光度を時間に対する連続曲線として記録し、沈降時間からストークスの相当径を換算して分布曲線を作成する。分布曲線において、Ｄｓｔは、その分布曲線における最大吸光度（最大頻度）を与えるストークス相当径をいい、また、ΔＤ５０は、最大頻度の５０％の頻度が得られる２つのストークス相当径の絶対値をいう。

特定カーボンブラックのトルエン着色透過度は、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上である。８０％未満では、カーボンブラックの生成状態が不安定で、耐摩耗性が低下する傾向がある。また、特定カーボンブラックのトルエン着色透過度は、好ましくは１１０％以下、より好ましくは１００％以下である。１１０％を超えると、表面活性が低下して耐摩耗性が低下する傾向がある。
なお、トルエン着色透過度は、ＪＩＳ Ｋ６２１８−４：２０１１「ゴム用カーボンブラック−付随的特性−第４部：トルエン着色透過度の求め方」に準拠して測定できる。

前記特定カーボンブラックは、通常のカーボンブラック製造方法により得られる。例えば、ファーネス法などの方法において、原料導入量、燃焼用空気導入量、燃焼用空気の酸素含有率、反応温度、反応時間などの因子を適宜調節することにより、前述の各要件を具備するカーボンブラックを製造できる。具体的には、通常のファーネス法において、原料導入量を原料油導入量として１３００〜１７００ｋｇ／ｈ、燃焼用空気導入量を５３００〜６０００Ｎｍ^３／ｈ、燃焼用空気の酸素含有率を原料油噴射点での残存酸素濃度として７〜１１％、反応温度を燃焼空気温度として６２０〜６６０℃、反応時間を反応滞留時間として２〜６ｍｓの範囲内で適宜調節して製造できる。また、前述の各要件を満たす市販品を使用することも可能である。

特定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４０質量部以上、より好ましくは４５質量部以上である。４０質量部未満では、充分な耐摩耗性の改善効果が得られない傾向がある。該含有量は、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５５質量部以下である。６０質量部を超えると、低発熱性及び耐疲労特性が低下する傾向がある。

本発明のゴム組成物は、加硫剤として、硫黄を含有することが好ましい。硫黄としては特に限定されず、タイヤ工業において汎用されているものを使用でき、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などが挙げられ、不溶性硫黄を好適に使用できる。

硫黄の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．６質量部以上、より好ましくは０．７質量部以上である。０．６質量部未満では、低発熱性が低下する傾向がある。また、該硫黄の含有量は、好ましくは１．０質量部、より好ましくは０．９質量部以下である。１．０質量部を超えると、低過酷度耐摩耗性が低下する傾向がある。なお、硫黄として不溶性硫黄など、他の成分を含む加硫剤を用いる場合、硫黄の含有量は、オイル分など、他の成分を除いた純硫黄分の含有量を示す。

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、シリカなどの補強剤、ワックスなどの軟化剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、加硫促進剤などを適宜配合できる。

本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造できる。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。

本発明のゴム組成物は、タイヤの各部材に使用できるが、前記両条件下の耐摩耗性、低発熱性、耐ゴム欠け性に優れるため、トレッドに好適に使用でき、バス、トラックなどの重荷重用タイヤのトレッドにより好適に使用できる。

本発明のタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造できる。すなわち、必要に応じて前記配合剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどのタイヤの各部材の形状にあわせて押出し加工し、タイヤ成形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タイヤを得る。

本発明の空気入りタイヤは、特にバス、トラックなどの重荷重用タイヤなどに好適である。

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、製造例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。なお、薬品は必要に応じて定法に従い精製を行った。
天然ゴムラテックス：Ｍｕｈｉｂｂａｈ Ｌａｔｅｋｓ社から入手したフィールドラテックス
界面活性剤：花王（株）製のＥｍａｌ−Ｅ２７Ｃ（ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム）
ＮａＯＨ：和光純薬工業（株）製のＮａＯＨ
高分子凝集剤：ＭＴアクアポリマー（株）製のアロンフロックＣ３１２（強カチオン性高分子凝集剤、ポリメタアクリル酸エステル系）

（ケン化天然ゴムの作製）
製造例１
天然ゴムラテックスの固形分濃度（ＤＲＣ）を３０％（ｗ／ｖ）に調整した後、天然ゴムラテックス１０００ｇに対し、Ｅｍａｌ−Ｅ２７Ｃ １０ｇとＮａＯＨ ２０ｇを加え、室温で４８時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。このラテックスに水を添加してＤＲＣ１５％（ｗ／ｖ）に希釈した後、ゆっくり撹拌しながらギ酸を添加しｐＨを４．０〜４．５に調整した。撹拌しながら高分子凝集剤１ｇを０．１％溶液として添加し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水１０００ｍｌによる洗浄を３回繰り返し、その後１１０℃で２時間乾燥して固形ゴム（高純度天然ゴム１）を得た。

製造例２
ＮａＯＨの添加量を３０ｇに変更し、洗浄を５回繰り返した点以外は製造例１と同様に、固形ゴム（高純度天然ゴム２）を得た。

製造例１〜２により得られた固形ゴム（高純度天然ゴム１、２）及び天然ゴム（ＴＳＲ２０）について以下に示す方法により、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率を測定した。結果を表１に示す。

（窒素含有量の測定）
窒素含有量は、ＣＨＮ ＣＯＲＤＥＲ ＭＴ−５（ヤナコ分析工業（株）製）を用いて測定した。測定には、まずアンチピリンを標準物質として、窒素含有量を求めるための検量線を作製した。次いで、試料約１０ｍｇを秤量し、３回の測定結果から平均値を求めて、試料の窒素含有量とした。

（リン含有量の測定）
ＩＣＰ発光分析装置（ＩＣＰＳ−８１００、（株）島津製作所製）を使用して、試料のリン含有量を求めた。
また、リンの^３１Ｐ−ＮＭＲ測定は、ＮＭＲ分析装置（４００ＭＨｚ、ＡＶ４００Ｍ、日本ブルカー社製）を使用し、８０％リン酸水溶液のＰ原子の測定ピークを基準点（０ｐｐｍ）として、クロロホルムにより生ゴムより抽出した成分を精製し、ＣＤＣｌ_３に溶解して測定した。

（ゲル含有率の測定）
１ｍｍ×１ｍｍに切断した生ゴムのサンプル７０．００ｍｇを計り取り、これに３５ｍＬのトルエンを加え１週間冷暗所に静置した。次いで、遠心分離に付してトルエンに不溶のゲル分を沈殿させ上澄みの可溶分を除去し、ゲル分のみをメタノールで固めた後、乾燥し質量を測定した。次の式によりゲル含有率（質量％）を求めた。
ゲル含有率（質量％）＝［乾燥後の質量ｍｇ／最初のサンプル質量ｍｇ］×１００

表１に示すように、高純度天然ゴム１、２は、ＴＳＲに比べて、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率が低減していた。また、^３１Ｐ−ＮＭＲ測定において、高純度天然ゴム１、２は、−３ｐｐｍ〜１ｐｐｍにリン脂質によるピークが存在しなかった。

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
高純度天然ゴム１：製造例１
高純度天然ゴム２：製造例２
天然ゴム：ＴＳＲ２０
ブタジエンゴム：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｌ
カーボンブラックＡ〜Ｆ：表２
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製
ステアリン酸：日油（株）製
老化防止剤：精工化学（株）製のオゾノン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）
ワックス：日本精鑞（株）製のオゾエース０３５５
硫黄：日本乾硫社製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）

カーボンブラックＡ〜Ｆの各物性値をそれぞれ表２に示す。

実施例及び比較例
表３に示す配合に従って、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を配合し、バンバリーミキサーを用いて、１５０℃になるまで４分間混練りして、混練物を作製し、次いで硫黄及び加硫促進剤を添加し、２軸オープンロールを用いて、４０℃の条件下で４分間混練りして未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１５０℃の条件下で３０分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。

また、未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形して、他のタイヤ部材と貼りあわせ、１５０℃及び２０ｋｇｆの条件下で４５分間加硫することにより、重荷重用試験用タイヤ（タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５）を作製した。
作製した加硫ゴム組成物、試験用タイヤについて以下の評価を実施し、結果を表３に示した。

（低過酷度摩耗試験）
加硫ゴム組成物から試験片を作製し、（株）岩本製作所製のランボーン摩耗試験機を用いて、表面回転速度８０ｍ／ｍｉｎ、荷重３．０ｋｇ、スリップ率２０％及び落砂量１５ｇ／ｍｉｎの条件下で、試験時間３分間として試験を実施し、各配合の容積損失量を測定した。比較例１の容積損失量を１００とし、下記計算式により、各配合の低過酷度摩耗指数を指数表示した。低過酷度摩耗指数が大きいほど、低過酷度摩耗条件下での耐摩耗性に優れていることを示す。
（低過酷度摩耗指数）＝（比較例１の低過酷度摩耗条件下での容積損失量）／（各配合の低過酷度摩耗条件下での容積損失量）×１００

（高過酷度摩耗試験）
加硫ゴム組成物から試験片を作製し、（株）岩本製作所製のランボーン摩耗試験機を用いて、表面回転速度８０ｍ／ｍｉｎ、荷重３．０ｋｇ、スリップ率４０％及び落砂量１５ｇ／ｍｉｎの条件下で、試験時間３分間として試験を実施し、各配合の容積損失量を測定した。比較例１の容積損失量を１００とし、下記計算式により、各配合の高過酷度摩耗指数を指数表示した。高過酷度摩耗指数が大きいほど、高過酷度摩耗条件下での耐摩耗性に優れていることを示す。
（高過酷度摩耗指数）＝（比較例１の高過酷度摩耗条件下での容積損失量）／（各配合の高過酷度摩耗条件下での容積損失量）×１００

（粘弾性試験）
試験用タイヤのトレッドから、幅４ｍｍ、厚さ１．８〜２．２ｍｍ、長さ３０ｍｍの試験片を切り出し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターＶＥＳを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪２％の条件下で、損失正接（ｔａｎδ）を測定した。ｔａｎδが低いほど、発熱が低く、低燃費化が可能であることを示す。

（引張試験）
試験用タイヤのトレッドから、幅２５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ１００ｍｍの試験片を切り出し、ギヤーオーブン試験機を用いて、８０℃の条件下で１０日間熱老化させ、ＪＩＳ Ｋ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム―引張特性の求め方」に準じて、各タイヤの破断強度（ＴＢ）及び破断時伸び（ＥＢ）を測定し、その積（ＴＢ×ＥＢ）を算出した。比較例１のＴＢ×ＥＢを１００とし、下記計算式により、各配合の耐ゴム欠け性指数を指数表示した。耐ゴム欠け性指数が大きいほど、耐ゴム欠け性に優れることを示す。
（耐ゴム欠け性指数）＝（各配合の（ＴＢ×ＥＢ））／（比較例１の（ＴＢ×ＥＢ））×１００

特定カーボンブラックと高純度天然ゴムを用いた実施例では、低過酷度摩耗条件下及び高過酷度摩耗条件下での耐摩耗性、低発熱性、耐ゴム欠け性がバランスよく改善された。一方、ΔＤ５０／Ｄｓｔが数値範囲外のカーボンブラックＡを用いた比較例３は耐ゴム欠け性が劣り、ＣＴＡＢが数値範囲外のカーボンブラックＣを用いた比較例５はこれらの性能が劣っていた。特に、比較例１、３及び７と、実施例１の結果の対比から、本願の特定カーボンブラックと改質天然ゴムを併用することにより、前記性能が相乗的に改善されることが明らかとなった。

Claims (7)

1. 天然ゴム成分を６０質量％以上含むゴム成分と、
   臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積（ＣＴＡＢ）が１４０〜１６０ｍ^２／ｇ、ヨウ素吸着量（ＩＡ）に対する臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積の比（ＣＴＡＢ／ＩＡ）が０．８５〜１ｍ^２／ｍｇ、及び遠心沈降法による凝集体ストークス相当径（Ｄｓｔ）に対する該凝集体分布の半値幅（ΔＤ５０）の比（ΔＤ５０／Ｄｓｔ）が０．９〜０．９９であるカーボンブラックとを含有し、
   前記天然ゴム成分１００質量％中の高純度天然ゴムの含有量が２０質量％以上であるタイヤ用ゴム組成物。
2. 前記ゴム成分１００質量部に対して、硫黄を０．６〜１質量部含有する請求項１記載のタイヤ用ゴム組成物。
3. 前記高純度天然ゴムのリン含有量が２００ｐｐｍ以下である請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム組成物。
4. 前記高純度天然ゴムの窒素含有量が０．３質量％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１００質量部に対する前記カーボンブラックの含有量が４０〜６０質量部である請求項１〜４のいずれかに記載のゴム組成物。
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タイヤ部材を有する空気入りタイヤ。
7. 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タイヤ部材を有する重荷重用タイヤ。