JP2014084361A - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、コロイダル特性を制御したカーボンブラックを配合してタイヤにしたときの転がり抵抗を小さくしながら、耐摩耗性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供する。
【解決手段】ジエン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラックを５〜６０重量部、熱膨張性マイクロカプセルを０．５〜１５重量部配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔが１４５ｎｍ以上、窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡが４５〜７０ｍ²／ｇ、沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）に対する前記窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡの比Ｎ₂ＳＡ／ＩＡが１．００〜１．４０、ＤＢＰ吸収量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇであることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、コロイダル特性を制御したカーボンブラックを配合してタイヤにしたときの転がり抵抗を小さくしながら耐摩耗性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物に関する。

氷雪路用空気入りタイヤ（スタッドレスタイヤ）の氷上性能を向上する構成として、トレッドゴム中に多数の気泡を形成しておくことにより、トレッドが氷面に踏み込むときにこれら気泡が氷表面の水膜を吸収除去し、トレッドが氷面から離れるときに吸収した水を遠心力で離脱させることを繰り返すようにすることが知られている。特許文献１は、このような気泡の形成手段として、タイヤトレッド用ゴム組成物に熱膨張性マイクロカプセルを配合することを提案している。この熱膨張性マイクロカプセルは加硫工程での加熱によって膨張するので、加硫後のタイヤのゴムコンパウンドには膨張したマイクロカプセルの殻に被覆された気泡（樹脂被覆気泡）が多数形成される。しかし、このようなゴムコンパウンドを使用したスタッドレスタイヤは、耐摩耗性能が悪化するという問題がある。

一方、地球環境問題への関心の高まりに伴い燃費性能が優れることが求められており、空気入りタイヤに対する要求性能として、スタッドレスタイヤも例外ではない。燃費性能を向上するためには転がり抵抗を低減することが知られている。このため空気入りタイヤを構成するゴム組成物の発熱を抑え、タイヤにしたときの転がり抵抗を小さくすることが行われている。ゴム組成物の発熱性の指標としては一般に動的粘弾性測定による６０℃のｔａｎδが用いられ、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）が小さいほど発熱性が小さくなる。

ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくする方法として、特許文献２は変性ブタジエンを含むゴム成分にシリカ及びシランカップリング剤を配合することを提案している。しかし近年の転がり抵抗を更に低減する要望や、低転がり抵抗と耐摩耗性とを高次にバランスさせる要望が強く、シリカ配合系だけでなくカーボンブラックからも上述した性能を向上させることが望まれている。

カーボンブラックによりゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくする方法として、例えばカーボンブラックの配合量を少なくしたり、カーボンブラックの比表面積を大きくしたり、アグリゲート（凝集体）のサイズを小さくしたりすることが挙げられる。しかし、このような方法では、引張り破断強度、ゴム硬度などの機械的特性が低下し、空気入りタイヤ、特に熱膨張性マイクロカプセルを配合したトレッドゴムを有するスタッドレスタイヤにしたとき耐摩耗性が大幅に低下するという問題がある。

特許文献３は、主に比表面積（ＢＥＴ比表面積、ＣＴＡＢ比表面積、沃素吸着指数ＩＡ）、ＤＢＰ構造値、ストークス直径Ｄｓｔ等を調整したカーボンブラックを配合することにより、ゴム組成物を低発熱化することを提案している。しかし、このゴム組成物では、ゴム組成物の低発熱性と耐摩耗性とを両立する効果が必ずしも十分ではなく更なる改良が求められていた。

特開平１０−３１６８０１号公報 特開２０１０−１３２８７２号公報 特表２００４−５１９５５２号公報

本発明の目的は、コロイダル特性を制御したカーボンブラックを配合してタイヤにしたときの転がり抵抗を小さくしながら、耐摩耗性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラックを５〜６０重量部、熱膨張性マイクロカプセルを０．５〜１５重量部配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔが１４５ｎｍ以上、窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡが４５〜７０ｍ²／ｇ、沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）に対する前記窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡの比Ｎ₂ＳＡ／ＩＡが１．００〜１．４０、ＤＢＰ吸収量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇであることを特徴とする。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラック凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔが１４５ｎｍ以上、窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡが４５〜７０ｍ²／ｇ、沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）に対する窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡの比Ｎ₂ＳＡ／ＩＡが１．００〜１．４０、ＤＢＰ吸収量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックを５〜６０重量部配合すると共に、熱膨張性マイクロカプセルを０．５〜１５重量部配合するようにしたので、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくしタイヤにしたときの転がり抵抗を小さくしながら、耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。

前記カーボンブラックのストークス径のモード径Ｄｓｔの上限としては、Ｎ₂ＳＡが５５ｍ²／ｇ以下のときＤｓｔが１８０ｎｍ以下であり、Ｎ₂ＳＡが５５ｍ²／ｇを超えるときＤｓｔが下記の式（１）の関係を満たすことが好ましい。
Ｄｓｔ＜１９７９×（Ｎ₂ＳＡ）^-0.61 （１）
（式中、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）、Ｎ₂ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ²／ｇ）である。）

本発明においては、前記ジエン系ゴム１００重量部に対し、シリカを５〜５５重量部配合することが好ましく、転がり抵抗を一層小さくすることができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、タイヤトレッド部に使用するのが好適である。このタイヤ用ゴム組成物を使用した氷雪路用空気入りタイヤ（スタッドレスタイヤ）は、転がり抵抗を小さくし燃費性能を改良しながら、耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ジエン系ゴムは、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられる天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等が挙げられる。なかでも天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムが好ましい。これらジエン系ゴムは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。

本発明において、上述したジエン系ゴム成分の平均ガラス転移温度は、好ましくは−５０℃以下、より好ましくは−５０℃〜−９０℃であると良い。ジエン系ゴム成分の平均ガラス転移温度を−５０℃以下にすることにより、低温下でのゴムコンパウンドのしなやかさを維持し、氷面に対する凝着力を高くするので、スタッドレスタイヤのトッレド部に好適に使用することができる。なおガラス転移温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により２０℃／分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、低温側のベースラインと転移域の傾き（傾斜直線）とのそれぞれの延長線の交点の温度とする。また、ジエン系ゴムが油展品であるときは、油展成分（オイル）を含まない状態におけるジエン系ゴムのガラス転移温度とする。また、平均ガラス転移温度とは、各ジエン系ゴムのガラス転移温度に各ジエン系ゴムの重量分率を乗じた合計（ガラス転移温度の重量平均値）である。なお、すべてのジエン系ゴムの重量分率の合計を１とする。

本発明において、熱膨張性マイクロカプセルを配合することにより、空気入りタイヤのトレッド部を構成したときの氷上性能を向上する。熱膨張性マイクロカプセルは、熱可塑性樹脂で形成された殻材中に、熱膨張性物質を内包した構成からなる。このため、熱膨張性マイクロカプセルを混合したゴム組成物からなるトレッド部を有する未加硫タイヤを成形し、その加硫時にゴム組成物中の熱膨張性マイクロカプセルが加熱されると、殻材に内包された熱膨張性物質が膨張して殻材の粒径を大きくし、トレッドゴム中に多数の樹脂被覆気泡を形成する。このようにトレッドゴム中に多数の樹脂被覆気泡を形成することにより、トレッドが氷路面に踏み込むとき氷路面の水膜を吸収除去し、氷路面から離れると遠心力で水を離脱させて再び氷路面に踏込むことを繰り返して、水膜を除去しトレッドの氷路面に対する氷上摩擦力を向上可能にする。また、ミクロなエッジ効果が得られるため、氷上摩擦力を向上させる。

このような熱膨張性マイクロカプセルとしては、例えばスェーデン国エクスパンセル社製の商品名「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ０９１ＤＵ−８０」又は「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ０９２ＤＵ−１２０」等、或いは松本油脂製薬社製の商品名「マイクロスフェアー Ｆ−８５Ｄ」又は「マイクロスフェアー Ｆ−１００Ｄ」等を使用することができる。

本発明において、熱膨張性マイクロカプセルの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し０．５〜１５重量部、好ましくは２〜１３重量部にする。熱膨張性マイクロカプセルの配合量が０．５重量部未満であると、トレッドゴム中の樹脂被覆気泡の容積が不足し氷上性能を充分に得ることができない。マイクロカプセルの配合量が１５重量部を超えるとトレッドゴムの耐摩耗性能が悪化する。

本発明のタイヤ用ゴム組成物では、特定の凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔ、ＤＢＰ吸収量、窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡ及び沃素吸着量ＩＡに対する窒素吸着比表面積の比Ｎ₂ＳＡ／ＩＡを限定した新規のカーボンブラックを配合することにより、粒子径が大きいカーボンブラックを用いてゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくしながら、耐摩耗性を維持・向上することができる。カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し５〜６０重量部、好ましくは１０〜５５重量部にする。カーボンブラックの配合量が５重量部未満であると、ゴム組成物の耐摩耗性が悪化する。またカーボンブラックの配合量が６０重量部を超えるとｔａｎδ（６０℃）が大きくなると共に、耐摩耗性が却って悪化する。

本発明で使用するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡが４５〜７０ｍ²／ｇ、好ましくは４８〜６２ｍ²／ｇである。Ｎ₂ＳＡが４５ｍ²／ｇ未満であると、ゴム組成物の耐摩耗性が低下する。Ｎ₂ＳＡが７０ｍ²／ｇを超えると、ｔａｎδ（６０℃）が大きくなる。Ｎ₂ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して、測定するものとする。

またカーボンブラックの沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）に対する窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡの比Ｎ₂ＳＡ／ＩＡは１．００〜１．４０、好ましくは１．０１〜１．２７にする。このコロイダル特性の比Ｎ₂ＳＡ／ＩＡが１．００未満であると、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくすることができない。また比Ｎ₂ＳＡ／ＩＡが１．４０を超えると、表面活性が高すぎて混合性が悪化することになる。沃素吸着量ＩＡは、ＪＩＳ Ｋ６２１７−１に準拠して、測定するものとする。

また、カーボンブラックのＤＢＰ吸収量は、１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ、好ましくは１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇである。ＤＢＰ吸収量が１００ｍｌ／１００ｇ未満であるとゴム組成物の補強性能が低下してしまい、タイヤにしたときの操縦安定性及び耐久性が低下する。またゴム組成物の成形加工性が低下しカーボンブラックの分散性が悪化するのでカーボンブラックの補強性能が十分に得られない。ＤＢＰ吸収量が１６０ｍｌ／１００ｇを超えると、耐摩耗性が却って悪化する。また粘度の上昇により加工性が悪化する。ＤＢＰ吸収量は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して、測定するものとする。

本発明で使用するカーボンブラックは、凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔ（以下「ストークス径Ｄｓｔ」ということがある。）が、１４５ｎｍ以上、好ましくは１５０ｎｍ以上である。ストークス径Ｄｓｔを１４５ｎｍ以上にすることにより、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくしながら、耐摩耗性を維持・向上することができる。本発明において、凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔとは、カーボンブラックを遠心沈降させ、光学的に得た凝集体のストークス径の質量分布曲線における最大頻度のモード径をいう。本発明において、ＤｓｔはＪＩＳ Ｋ６２１７−６ディスク遠心光沈降法による凝集体分布の求め方に準拠して、測定するものとする。

またストークス径Ｄｓｔの上限は特に限定されるものではないが、カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡとの関係で決めることができる。すなわちカーボンブラックのＮ₂ＳＡが４５ｍ²／ｇ以上５５ｍ²／ｇ以下のとき、ストークス径Ｄｓｔは、好ましくは１８０ｎｍ以下であるとよい。またカーボンブラックのＮ₂ＳＡが５５ｍ²／ｇを超え７０ｍ²／ｇ以下のとき、ストークス径Ｄｓｔは、好ましくは下記の式（１）の関係を満たすとよい。
Ｄｓｔ＜１９７９×（Ｎ₂ＳＡ）^-0.61 （１）
（式（１）中、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）、Ｎ₂ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ²／ｇ）である。）

カーボンブラックのストークス径Ｄｓｔの上限を上述した範囲にすることにより、カーボンブラックの生産性とコストの両立ができる。

すなわち本発明では、Ｎ₂ＳＡが４５〜７０ｍ²／ｇの範囲において、比Ｎ₂ＳＡ／ＩＡを１．００〜１．４０、ＤＢＰ吸収量を１００〜１６０ｍｌ／１００ｇ、ストークスＤｓｔを１４５ｎｍ以上にした特定のカーボンブラックを使用する。このようなカーボンブラックは、凝集体のストークス径が大きく、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくすると共に、ゴムに対する補強性能を高くするため、ゴム組成物の耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。

上述したコロイダル特性を有するカーボンブラックは、例えば、カーボンブラック製造炉における原料油導入条件、燃料油及び原料油の供給量、燃料油燃焼率、反応時間（最終原料油導入位置から反応停止までの燃焼ガスの滞留時間）などの製造条件を調整して製造することができる。

本発明のゴム組成物において、補強性充填剤として特にシリカを配合することが好ましい。上述した特定のコロイダル特性を有するカーボンブラックと共に、シリカを配合することにより、ゴム組成物の発熱性を一層小さくしタイヤにしたときの転がり抵抗をさらに低減することができる。シリカの配合量は、ゴム成分１００重量部に対し好ましくは５〜５５重量部、より好ましくは２０〜５０重量部にすると良い。シリカの配合量をこのような範囲にすることにより、ゴム組成物の低発熱性とタイヤにしたときの耐摩耗性とを両立する。シリカの配合量が５０重量部を超えるとタイヤにしたときの耐摩耗性が低下する。

シリカとしてはＣＴＡＢ比表面積が好ましくは７０〜２５０ｍ²／ｇにするとよい。シリカのＣＴＡＢが７０ｍ²／ｇ未満であると、ゴム組成物に対する補強性が不十分となり耐摩耗性及び操縦安定性が不足する。またシリカのＣＴＡＢが２５０ｍ²／ｇを超えると、転がり抵抗が大きくなる。なおシリカのＣＴＡＢ比表面積は、ＩＳＯ ９２７７に準拠して求めるものとする。

本発明で使用するシリカは、上述した特性を有するシリカであればよく、製品化されたもののなかから適宜選択してもよいし、通常の方法で上述した特性を有するように製造してもよい。シリカの種類としては、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを使用することができる。

本発明のゴム組成物において、シリカを使用するときは、シリカと共にシランカップリング剤を配合してもよく、シリカの分散性を向上しゴム成分との補強性をより高くすることができる。シランカップリング剤を配合する場合は、シリカ配合量に対して好ましくは３〜２０重量％、より好ましくは５〜１５重量％配合するとよい。シランカップリング剤の配合量がシリカ重量の３重量％未満の場合、シリカの分散性を向上する効果が十分に得られない。また、シランカップリング剤の配合量が２０重量％を超えると、シランカップリング剤同士が縮合してしまい、所望の効果を得ることができなくなる。

シランカップリング剤としては、特に制限されるものではないが、硫黄含有シランカップリング剤が好ましく、例えばビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド、ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、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サルファイド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等を例示することができる。

タイヤ用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、クレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、活性亜鉛華等の各種無機充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。本発明のタイヤ用ゴム組成物は、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、トレッド部、特に氷雪路用空気入りタイヤ（スタッドレスタイヤ）のトレッド部に好適に使用することができる。タイヤトレッド部を本発明のゴム組成物で構成した空気入りタイヤは、走行時の発熱性が小さくなるので、転がり抵抗を小さくし氷上性能を悪化させることなく燃費性能を改良することができる。同時に、耐摩耗性が優れ、従来レベル以上に維持・向上することができる。

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

８種類のカーボンブラック（ＣＢ１〜ＣＢ８）を使用して１８種類のゴム組成物（実施例１〜１０、比較例１〜８）を調製した。このうち３種類のカーボンブラック（ＣＢ１〜ＣＢ３）は市販グレード、５種類のカーボンブラック（ＣＢ４〜ＣＢ８）は試作品であり、それぞれのコロイダル特性を表１に示した。

表１において、各略号はそれぞれ下記のコロイダル特性を表わす。
・Ｎ₂ＳＡ：ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に基づいて測定された窒素吸着比表面積
・ＩＡ：ＪＩＳ Ｋ６２１７−１に基づいて測定された沃素吸着量
・ＣＴＡＢ：ＪＩＳ Ｋ６２１７−３に基づいて測定されたＣＴＡＢ吸着比表面積
・ＤＢＰ：ＪＩＳ Ｋ６２１７−４（非圧縮試料）に基づいて測定されたＤＢＰ吸収量
・２４Ｍ４：ＪＩＳ Ｋ６２１７−４（圧縮試料）に基づいて測定された２４Ｍ４−ＤＢＰ吸収量
・Ｄｓｔ：ＪＩＳ Ｋ６２１７−６に基づいて測定されたディスク遠心光沈降法による凝集体のストークス径の質量分布曲線の最大値であるモード径
・△Ｄ５０：ＪＩＳ Ｋ６２１７−６に基づいて測定されたディスク遠心光沈降法による凝集体のストークス径の質量分布曲線において、その質量頻度が最大点の半分の高さのときの分布の幅（半値幅）
・α：上述したＤｓｔ及びＮ₂ＳＡを下記式（２）の関係に当てはめたときの係数α
Ｄｓｔ＝α×（Ｎ₂ＳＡ）^-0.61 （２）
（式中、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）、Ｎ₂ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ²／ｇ）である。）
・Ｎ₂ＳＡ／ＩＡ：窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡと沃素吸着量ＩＡの比

表１において、カーボンブラックＣＢ１〜ＣＢ３は、それぞれ以下の市販グレードを表わす。またカーボンブラックＣＢ４〜ＣＢ８は以下の製造方法により調製した。
・ＣＢ１：東海カーボン社製シーストＫＨＰ
・ＣＢ２：東海カーボン社製シーストＫＨ
・ＣＢ３：東海カーボン社製シースト１１６ＨＭ

カーボンブラックＣＢ４〜ＣＢ８の製造
円筒反応炉を使用して、表２に示すように全空気供給量、燃料油導入量、燃料油燃焼率、原料油導入量、反応時間を変えて、カーボンブラックＣＢ４〜ＣＢ８を製造した。

タイヤトレッド用ゴム組成物の調製及び評価
上述した８種類のカーボンブラック（ＣＢ１〜ＣＢ８）を用いて、表３，４に示す配合からなる１８種類のゴム組成物（実施例１〜１０、比較例１〜８）を調製するに当たり、それぞれ硫黄、加硫促進剤及び熱膨張性マイクロカプセルを除く成分を秤量し、５５Ｌのニーダーで１５分間混練した後、そのマスターバッチを放出し室温冷却した。このマスターバッチを５５Ｌのニーダーに供し、硫黄、加硫促進剤及び熱膨張性マイクロカプセルを加え、混合しタイヤトレッド用ゴム組成物を得た。

得られた１８種類のタイヤトレッド用ゴム組成物を使用してタイヤトレッド部を構成するようにして、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを加硫成形した。得られた１８種類の空気入りタイヤの転がり抵抗、耐摩耗性及び氷上性能を下記に示す方法により評価した。

転がり抵抗
得られたタイヤを標準リム（サイズ１５×６Ｊのホイール）に組み付け、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）に取り付け、ＪＩＳ Ｄ４２３０の「６．４高速性能試験Ａ」に準拠して走行試験を実施し、空気圧２１０ｋＰａ、荷重４．８２ｋＮ、速度５０ｋｍ／時の抵抗力を測定し、転がり抵抗とした。得られた結果は、比較例１の値の逆数を１００とする指数として表わし、「転がり抵抗」の欄に示した。この指数が大きいほど転がり抵抗が小さく燃費性能が優れていることを意味する。

耐摩耗性
得られたタイヤを標準リム（サイズ１７×７．５Ｊのホイール）に組み付け、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）に取り付け、ＪＩＳ Ｄ４２３０の「６．４高速性能試験Ａ」に準拠し、空気圧２１０ｋＰａ、荷重４．８２ｋＮ、速度５０ｋｍ／時で２００００ｋｍの走行試験を行った。試験後のタイヤ幅方向中央領域の主溝深さの変化から摩耗量を測定した。得られた結果は、比較例１の値の逆数を１００とする指数として表わし、「耐摩耗性」の欄に示した。この指数が大きいほど耐摩耗性が優れることを意味する。

氷上性能
得られた空気入りタイヤをリムサイズ１５×６Ｊのホイールのホイールに組付け、国産２．０リットルクラスの試験車両に装着し、空気圧２１０ｋＰａの条件で気温−６℃〜−１０℃、氷温−７℃〜−９℃の氷上試験路を速度４０ｋｍ／時で走行している状態からブレーキをかけて制動（ロック状態）したとき、制動距離（停止するまでの走行距離）を測定した。得られた結果は、比較例１の制動距離の逆数を１００とする指数として表わし、「氷上性能」の欄に示した。この指数が大きいほど氷上性能が優れることを意味する。

なお、表３，４において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ＮＲ：天然ゴム、ＲＳＳ＃３
・ＳＢＲ：スチレン−ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ １５０２、Ｔｇ＝−５４℃
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０
・ＣＢ１〜ＣＢ８：上述した表１に示したカーボンブラック
・シリカ：エボニックデグサ社製Ｕｌｔｒａｓｉｌ ７０００ＧＲ
・カップリング剤：シランカップリング剤、エボニックデグサ社製Ｓｉ６９
・マイクロカプセル：熱膨張性マイクロカプセル、松本油脂製薬社製マイクロスフェアーＦ−１００Ｄ
・アロマオイル：ジャパンエナジー社製プロセスＸ−１４０
・亜鉛華：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
・ワックス：大内新興化学工業社製サンノック
・老化防止剤：フレキシス社製ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ６ＰＰＤ
・加硫促進剤：大内新興化学工業社製ノクセラーＮＳ−Ｐ
・硫黄：鶴見化学工業社製油処理硫黄

表３，４から明らかなように実施例１〜１０のタイヤ用ゴム組成物は、低転がり抵抗、耐摩耗性が従来レベル以上に向上することが確認された。

表３から明らかなように、比較例１のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ１のＮ₂ＳＡが７０ｍ²／ｇを超えかつストークス径Ｄｓｔが１４５ｎｍ未満であるため、実施例１〜４のタイヤ用ゴム組成物に比べ、低転がり抵抗、耐摩耗性のバランスが劣る。比較例２のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ２のＮ₂ＳＡが７０ｍ²／ｇを超えかつストークス径Ｄｓｔが１４５ｎｍ未満であるため、転がり抵抗及び耐摩耗性が悪化する。比較例３のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ３のストークス径Ｄｓｔが１４５ｎｍ未満、比Ｎ₂ＳＡ／ＩＡが１．００未満であるため、転がり抵抗及び耐摩耗性が悪化する。比較例４のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ４のＤＢＰ吸収量が１６０ｍｌ／１００ｇを超えるので、耐摩耗性が悪化する。

表４から明らかなように、比較例５のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ５の配合量が５重量部未満であるので耐摩耗性が悪化する。比較例６のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ５の配合量が６０重量部を超えるので転がり抵抗性が悪化する。比較例７のゴム組成物は、マイクロカプセルを含まないので氷上性能が悪化する。比較例８のゴム組成物は、マイクロカプセルの配合量が１５重量部を超えるので耐摩耗性が悪化する。

Claims (4)

1. ジエン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラックを５〜６０重量部、熱膨張性マイクロカプセルを０．５〜１５重量部配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔが１４５ｎｍ以上、窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡが４５〜７０ｍ²／ｇ、沃素吸着量ＩＡ（単位ｍｇ／ｇ）に対する前記窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡの比Ｎ₂ＳＡ／ＩＡが１．００〜１．４０、ＤＢＰ吸収量が１００〜１６０ｍｌ／１００ｇであることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
2. 前記カーボンブラックのＮ₂ＳＡが５５ｍ²／ｇ以下のとき、前記ストークス径のモード径Ｄｓｔが１８０ｎｍ以下であり、前記カーボンブラックのＮ₂ＳＡが５５ｍ²／ｇを超えるとき、前記ストークス径のモード径Ｄｓｔが下記の式（１）
   Ｄｓｔ＜１９７９×（Ｎ₂ＳＡ）^-0.61 （１）
   （式中、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）、Ｎ₂ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ²／ｇ）である。）
   の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
3. 前記ジエン系ゴム１００重量部に対し、シリカを５〜５５重量部配合したことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物でタイヤトレッド部を構成したことを特徴とする空気入りタイヤ。