JP2018095676A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】良好な低燃費性、ウェットグリップ性能を維持又は改善しつつ、耐摩耗性が改善され、転がり抵抗の温度依存性が低減された空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】スチレン量３０〜４５質量％、ビニル量４０〜５５質量％、重量平均分子量６０万〜８５万のスチレンブタジエンゴムＡを５０質量％以上と、スチレン量５〜２５質量％、ビニル量３０〜５５質量％、重量平均分子量１０万〜３５万のスチレンブタジエンゴムＢを１５〜４５質量％含むゴム成分１００質量部に対して、水酸化アルミニウムを５〜２５質量部含む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。
【選択図】なし

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

タイヤには、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性が要求されている。これらの性能に加えて、季節による低燃費性の変動を抑制するために、転がり抵抗の温度依存性の低減も望まれている。

転がり抵抗の温度依存性を低減するために、例えば、特許文献１では、スチレンブタジエンゴムとカーボンブラックのマスターバッチ、天然ゴムとカーボンブラックのマスターバッチを混合することにより、転がり抵抗の温度依存性の低減を図っているが、まだ改善の余地がある。

特開２００３−１２８６３号公報

本発明は、前記課題を解決し、良好な低燃費性、ウェットグリップ性能を維持又は改善しつつ、耐摩耗性が改善され、転がり抵抗の温度依存性が低減された空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、スチレン量３０〜４５質量％、ビニル量４０〜５５質量％、重量平均分子量６０万〜８５万のスチレンブタジエンゴムＡを５０質量％以上と、スチレン量５〜２５質量％、ビニル量３０〜５５質量％、重量平均分子量１０万〜３５万のスチレンブタジエンゴムＢを１５〜４５質量％含むゴム成分１００質量部に対して、水酸化アルミニウムを５〜２５質量部含む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。

上記ゴム組成物が、ゴム成分１００質量部に対して、芳香族系樹脂を１〜１０質量部含む軟化剤成分を１０〜３０質量部含むことが好ましい。

上記ゴム組成物が、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを６０質量部以上含むことが好ましい。

上記ゴム組成物が、ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラックを１〜３０質量部含むことが好ましい。

上記ゴム組成物が、ブタジエンゴムを含むことが好ましい。

本発明によれば、スチレン量３０〜４５質量％、ビニル量４０〜５５質量％、重量平均分子量６０万〜８５万のスチレンブタジエンゴムＡを５０質量％以上と、スチレン量５〜２５質量％、ビニル量３０〜５５質量％、重量平均分子量１０万〜３５万のスチレンブタジエンゴムＢを１５〜４５質量％含むゴム成分１００質量部に対して、水酸化アルミニウムを５〜２５質量部含む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であるので、良好な低燃費性、ウェットグリップ性能を維持又は改善しつつ、耐摩耗性が改善され、転がり抵抗の温度依存性が低減された空気入りタイヤを提供できる。

本発明の空気入りタイヤは、スチレン量３０〜４５質量％、ビニル量４０〜５５質量％、重量平均分子量６０万〜８５万のスチレンブタジエンゴムＡを５０質量％以上と、スチレン量５〜２５質量％、ビニル量３０〜５５質量％、重量平均分子量１０万〜３５万のスチレンブタジエンゴムＢを１５〜４５質量％含むゴム成分１００質量部に対して、水酸化アルミニウムを５〜２５質量部含むゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する。

本発明に係るゴム組成物では、高スチレン量、高分子量のスチレンブタジエンゴムＡ（ＳＢＲ Ａ）を５０質量％以上と、低スチレン量、低分子量のスチレンブタジエンゴムＢ（ＳＢＲ Ｂ）を１５〜４５質量％含むゴム成分と、特定量の水酸化アルミニウムを含む。

本発明に係るゴム組成物を用いて作製したトレッドにより、上記効果が得られる理由は以下のように推測される。
本発明に係るゴム組成物では、ゴム成分として、高スチレン量、高分子量のスチレンブタジエンゴムＡ（ＳＢＲ Ａ）を５０質量％以上と、低スチレン量、低分子量のスチレンブタジエンゴムＢ（ＳＢＲ Ｂ）を１５〜４５質量％含む。これにより、含有量の多いＳＢＲ Ａを海相、含有量の少ないＳＢＲ Ｂを島相とする海島構造が形成され、配合された水酸化アルミニウムはその多くが海相に分散している。その結果、良好な低燃費性、ウェットグリップ性能を維持又は改善しつつ、耐摩耗性を改善でき、転がり抵抗の温度依存性も低減できる。

本発明では、ゴム成分として、スチレン量３０〜４５質量％、ビニル量４０〜５５質量％、重量平均分子量６０万〜８５万のスチレンブタジエンゴムＡ（ＳＢＲ Ａ）と、スチレン量５〜２５質量％、ビニル量３０〜５５質量％、重量平均分子量１０万〜３５万のスチレンブタジエンゴムＢ（ＳＢＲ Ｂ）とが使用される。

ＳＢＲ Ａ、ＳＢＲ Ｂとして使用できるＳＢＲ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）等を使用できる。

ＳＢＲ Ａのスチレン量は、３０質量％以上、好ましくは３３質量％以上である。スチレン量が３０質量％以上であると、上述の海島構造を好適に形成でき、本発明の効果が充分に得られる。上記スチレン量は、４５質量％以下、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３８質量％以下である。スチレン量が４５質量％以下であると、発熱が小さくなり、良好な低燃費性が得られる。
なお、本明細書において、スチレン量は、Ｈ^１−ＮＭＲ測定により算出される。

ＳＢＲ Ａのビニル量は、４０質量％以上、好ましくは４５質量％以上である。ビニル量が４０質量％以上であると、良好なウェットグリップ性能が得られる。上記ビニル量は、５５質量％以下、好ましくは５３質量％以下である。ビニル量が５５質量％以下であると、良好な耐摩耗性が得られる。
なお、本明細書において、ビニル量（１，２−結合ブタジエン単位量）は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。

ＳＢＲ Ａの重量平均分子量（Ｍｗ）は、６０万以上、好ましくは６５万以上である。６０万以上であると、良好な耐摩耗性が得られる。上記Ｍｗは、８５万以下、好ましくは８０万以下、より好ましくは７５万以下である。８５万以下であると、良好な加工性、低燃費性が得られる。
なお、本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（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ることができる。

ＳＢＲ Ｂのスチレン量は、５質量％以上、好ましくは８質量％以上である。スチレン量が５質量％以上であると、良好なウェットグリップ性能が得られる。上記スチレン量は、２５質量％以下、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下である。スチレン量が２５質量％以下であると、上述の海島構造を好適に形成でき、本発明の効果が充分に得られる。

ＳＢＲ Ｂのビニル量は、３０質量％以上、好ましくは３５質量％以上である。ビニル量が３０質量％以上であると、良好なウェットグリップ性能が得られる。上記ビニル量は、５５質量％以下、好ましくは５０質量％以下である。ビニル量が５５質量％以下であると、良好な耐摩耗性が得られる。

ＳＢＲ Ｂの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１０万以上、好ましくは１５万以上である。１０万以上であると、良好な耐摩耗性が得られる。上記Ｍｗは、３５万以下、好ましくは３０万以下、より好ましくは２５万以下である。３５万以下であると、良好な加工性、低燃費性が得られる。

上述の海島構造を好適に形成でき、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、ＳＢＲ ＡとＳＢＲ Ｂのスチレン量の差は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは１５質量％以上、特に好ましくは２０質量％以上である。一方、相溶性が向上し、良好な耐摩耗性、低燃費性が得られる傾向があるため、上記スチレン量の差は、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３５質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下である。

水酸化アルミニウムをより好適にＳＢＲ Ａにより形成される海相に分散させるために、ＳＢＲ Ａは、水酸化アルミニウムが有する水酸基と相互作用する官能基を有することが好ましい。一方、ＳＢＲ Ｂは、上記官能基を有さない非変性ＳＢＲ、又は、ＳＢＲ Ａよりもスチレン量が１０質量％以上小さいＳＢＲ（上記官能基を有していてもよい）であることが好ましい。

水酸基と相互作用する官能基としては、例えば、アミノ基、アミド基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基、ピロリジニル基などが挙げられる。なお、これらの官能基は、置換基を有していてもよい。なかでも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、カルボキシル基、アミド基、アミノ基、アルコキシ基、アルコキシシリル基が好ましい。

上記変性ＳＢＲ Ａとしては、例えば、ＳＢＲの少なくとも一方の末端を上記官能基を有する化合物（変性剤）で変性された末端変性ＳＢＲ、主鎖に上記官能基を有する主鎖変性ＳＢＲ、主鎖及び末端に上記官能基を有する主鎖末端変性ＳＢＲ（例えば、主鎖に上記官能基を有し、少なくとも一方の末端を上記変性剤で変性された主鎖末端変性ＳＢＲ）などが挙げられる。

ゴム成分１００質量％中のＳＢＲ Ａの含有量は、５０質量％以上、好ましくは５５質量％以上である。５０質量％以上であると、上述の海島構造を好適に形成でき、本発明の効果が充分に得られる。また、上記ＳＢＲ Ａの含有量は、好ましくは７５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。７５質量％以下であると、良好な低燃費性、耐摩耗性、転がり抵抗の温度依存性の低減効果が得られる傾向がある。

ゴム成分１００質量％中のＳＢＲ Ｂの含有量は、１５質量％以上、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは２５質量％以上である。１５質量％以上であると、上述の海島構造を好適に形成でき、本発明の効果が充分に得られる。特に、良好な低燃費性、耐摩耗性、転がり抵抗の温度依存性の低減効果が得られる傾向がある。また、上記ＳＢＲ Ｂの含有量は、４５質量％以下、好ましくは４０質量％以下、更に好ましくは３５質量％以下である。４５質量％以下であると、良好なウェットグリップ性能が得られる傾向がある。

ゴム成分１００質量％中のＳＢＲ Ａ、ＳＢＲ Ｂの合計含有量は、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上である。上記合計含有量は、１００質量％であってもよいが、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。

上記ＳＢＲ ＡやＳＢＲ Ｂとして、例えば、住友化学（株）製、ＪＳＲ（株）製、旭化成（株）製、または日本ゼオン（株）製の溶液重合ＳＢＲを使用できる。

ＳＢＲ Ａ、ＳＢＲ Ｂ以外に本発明で使用できるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、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−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）等のジエン系ゴムが挙げられる。また、ＳＢＲ Ａ、ＳＢＲ Ｂ以外のＳＢＲを使用してもよい。これらジエン系ゴムは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。なかでも、耐摩耗性をより改善でき、転がり抵抗の温度依存性もより低減できるという理由から、ＢＲが好ましい。ＢＲを配合することにより、ＳＢＲ Ａを海相、ＳＢＲ Ｂ及びＢＲを島相とする海島構造が形成され、本発明の効果がより好適に得られる。

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、耐摩耗性が向上するという理由から、ＢＲのシス含量は９５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％以上であると、良好な耐摩耗性の向上効果及び転がり抵抗の温度依存性の低減効果が得られる傾向がある。また、上記ＢＲの含有量は、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２５質量％以下、更に好ましくは２０質量％以下である。３０質量％以下であると、ＳＢＲ Ａ、ＳＢＲ Ｂの含有量が低下せずに確保され、本発明の効果が充分に得られる傾向がある。

本発明に係るゴム組成物は、水酸化アルミニウムを含有する。水酸化アルミニウムとしては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。

水酸化アルミニウムの平均一次粒子径は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは０．８μｍ以上である。０．５μｍ以上では、水酸化アルミニウムの分散がより良好なものとなり、良好な耐摩耗性が得られる傾向がある。また、水酸化アルミニウムの平均一次粒子径は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。１０μｍ以下であると、水酸化アルミニウムが破壊核となりにくく、良好な耐摩耗性が得られる傾向がある。
なお、本発明において、金属水酸化物の平均一次粒子径は数平均粒子径であり、透過型電子顕微鏡により測定される。

水酸化アルミニウムの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以上、好ましくは８質量部以上である。５質量部以上では、本発明の効果が充分に得られる。また、水酸化アルミニウムの含有量は、２５質量部以下、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１８質量部以下である。２５質量部以下であると、良好な耐摩耗性が得られる傾向がある。

本発明に係るゴム組成物は、シリカを含むことが好ましい。充填剤として、シリカが含まれることにより、本発明の効果がより好適に得られる。これは、ＳＢＲ Ａを海相、ＳＢＲ Ｂを島相とする海島構造において、水酸化アルミニウムの多くが海相に分散することに加えて、シリカの多くも海相に分散するため、本発明の効果がより好適に得られるものと推測される。

シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。

シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、５０ｍ^２／ｇ以上が好ましく、１００ｍ^２／ｇ以上がより好ましい。５０ｍ^２／ｇ以上では、良好な耐摩耗性が得られる傾向がある。また、シリカのＮ_２ＳＡは、３００ｍ^２／ｇ以下が好ましく、２５０ｍ^２／ｇ以下がより好ましく、２００ｍ^２／ｇ以下が更に好ましい。３００ｍ^２／ｇ以下であると、良好な混練加工性、低燃費性が得られる傾向がある。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

本発明の効果がより好適に得られるという理由から、窒素吸着比表面積が異なる２種のシリカ（シリカ（１）及び（２））を配合することが好ましい。

シリカ（１）のＮ_２ＳＡは１３０ｍ^２／ｇ以下、好ましくは１２５ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは１２０ｍ^２／ｇ以下である。シリカ（１）のＮ_２ＳＡが１３０ｍ^２／ｇ以下であると、シリカ（２）との混合により得られる効果が大きい。また、シリカ（１）のＮ_２ＳＡは２０ｍ^２／ｇ以上が好ましく、３０ｍ^２／ｇ以上がより好ましく、８０ｍ^２／ｇ以上が更に好ましい。シリカ（１）のＮ_２ＳＡが２０ｍ^２／ｇ以上では、良好な耐摩耗性が得られる傾向がある。

窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）１３０ｍ^２／ｇ以下のシリカとしては、例えば、デグッサ社製のＵＬＴＲＡＳＩＬ３６０（Ｎ_２ＳＡ５０ｍ^２／ｇ）、ローディア社製のＺＥＯＳＩＬ１１５ＧＲ（Ｎ_２ＳＡ１１５ｍ^２／ｇ）、ローディア社製のＺＥＯＳＩＬ１１１５ＭＰ（Ｎ_２ＳＡ１１５ｍ^２／ｇ）等が挙げられる。

シリカ（２）のＮ_２ＳＡは、１５０ｍ^２／ｇ以上、好ましくは１６０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１７０ｍ^２／ｇ以上である。シリカ（２）のＮ_２ＳＡが１５０ｍ^２／ｇ以上では、シリカ（１）との混合により得られる効果が大きい。また、シリカ（２）のＮ_２ＳＡは、３００ｍ^２／ｇ以下が好ましく、２４０ｍ^２／ｇ以下がより好ましく、２００ｍ^２／ｇ以下が更に好ましい。シリカ（２）のＮ_２ＳＡが３００ｍ^２／ｇ以下であると、良好な加工性、低燃費性が得られる傾向がある。

窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）１５０ｍ^２／ｇ以上のシリカとしては、例えば、デグッサ社製のＵＬＴＲＡＳＩＬＶＮ３（Ｎ_２ＳＡ１７５ｍ^２／ｇ）、ローディア社製のＺＥＯＳＩＬ１１６５ＭＰ（Ｎ_２ＳＡ１６０ｍ^２／ｇ）、ローディア社製のＺＥＯＳＩＬ１２０５ＭＰ（Ｎ_２ＳＡ２００ｍ^２／ｇ）等が挙げられる。

シリカ（１）の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、１０質量部以上が更に好ましく、２０質量部以上が特に好ましい。シリカ（１）の含有量が１質量部以上では、転がり抵抗が充分に低減する傾向がある。また、シリカ（１）の含有量は、８０質量部以下が好ましく、６０質量部以下がより好ましく、３０質量部以下が更に好ましい。シリカ（１）の含有量が８０質量部以下であると、転がり抵抗が充分に低減する傾向がある。

シリカ（２）の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、１０質量部以上が更に好ましく、２０質量部以上が特に好ましく、３０質量部以上が最も好ましい。シリカ（２）の含有量が１質量部以上では、充分な操縦安定性が得られる傾向がある。また、シリカ（２）の含有量は、６０質量部以下が好ましく、５０質量部以下がより好ましい。シリカ（２）の含有量が６０質量部以下であると、良好な加工性が得られる傾向がある。

シリカの含有量（好ましくはシリカ（１）及び（２）の合計含有量）は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１０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６０質量部以上である。シリカの含有量（好ましくはシリカ（１）及び（２）の合計含有量）が１０質量部以上では、本発明の効果が充分に得られる傾向がある。また、シリカの含有量（好ましくはシリカ（１）及び（２）の合計含有量）は、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは９０質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下である。シリカの含有量（好ましくはシリカ（１）及び（２）の合計含有量）が１００質量部以下であると、ゴム組成物中において、シリカが均一に分散することが容易となり、良好な低燃費性、耐摩耗性が得られる傾向がある。

本発明に係るゴム組成物がシリカを含む場合、シリカと共にシランカップリング剤を配合することが好ましい。これにより、本発明の効果がより好適に得られる。
本発明で使用され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、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（４−トリエトキシシリルブチル）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（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）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（２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）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、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）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、２−トリエ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、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、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、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などのクロロ系などがあげられる。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。なかでも、混練加工性が良好であるという理由からビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドが好ましい。

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１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましい。１質量部以上では、シランカップリング剤を配合したことによる効果が充分に得られる傾向がある。一方、該シランカップリング剤の含有量は、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましい。２０質量部以下であると、配合量に見合った効果が充分に得られ、良好な混練時の加工性が得られる傾向がある。

本発明に係るゴム組成物は、カーボンブラックを含むことが好ましい。充填剤として、カーボンブラックが含まれることにより、本発明の効果がより好適に得られる。これは、ＳＢＲ Ａを海相、ＳＢＲ Ｂを島相とする海島構造において、水酸化アルミニウムの多くが海相に分散することに加えて、カーボンブラックの多くも海相に分散するため、本発明の効果がより好適に得られるものと推測される。

使用できるカーボンブラックとしては、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどが挙げられるが、特に限定されない。カーボンブラックを配合することにより、補強性を高めることができるとともに、紫外線による老化を防止できる。

カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は５ｍ^２／ｇ以上が好ましく、１５ｍ^２／ｇ以上がより好ましく、６５ｍ^２／ｇ以上が更に好ましく、９５ｍ^２／ｇ以上が特に好ましい。５ｍ^２／ｇ以上では、補強性が向上し、充分な耐摩耗性が得られる傾向がある。また、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は２００ｍ^２／ｇ以下が好ましく、１８０ｍ^２／ｇ以下がより好ましく、１２５ｍ^２／ｇ以下が更に好ましい。２００ｍ^２／ｇ以下であると、カーボンブラックの良好な分散が得られやすく、良好な耐摩耗性、低燃費性が得られる傾向がある。
なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２：２００１によって求められる。

カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）は、好ましくは５ｍｌ／１００ｇ以上、より好ましくは１５ｍｌ／１００ｇ以上、更に好ましくは５５ｍｌ／１００ｇ以上、特に好ましくは８０ｍｌ／１００ｇ以上である。５ｍｌ／１００ｇ以上であると、補強性が向上し、充分な耐摩耗性が得られる傾向がある。また、カーボンブラックのＤＢＰは、好ましくは３００ｍｌ／１００ｇ以下、より好ましくは２００ｍｌ／１００ｇ以下、更に好ましくは１２０ｍｌ／１００ｇ以下である。３００ｍｌ／１００ｇ以下であると、良好な耐摩耗性が得られる傾向がある。
なお、カーボンブラックのＤＢＰは、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４：２００１の測定方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１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。１質量部以上では、十分な補強性を得ることができ、良好な耐摩耗性が得られる傾向がある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２５質量部以下、更に好ましくは２０質量部以下、特に好ましくは１５質量部以下である。３０質量部以下であると、良好な転がり抵抗が得られる傾向がある。

ゴム成分１００質量部に対して、水酸化アルミニウム、シリカ、カーボンブラックの合計含有量は、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、好ましくは１５〜１５０質量部、より好ましくは３５〜１２０質量部、更に好ましくは５０〜１００質量部、特に好ましくは７０〜９０質量部である。

本発明に係るゴム組成物は、軟化剤成分を含むことが好ましい。これにより、本発明の効果がより好適に得られる。これは、ＳＢＲ Ａを海相、ＳＢＲ Ｂを島相とする海島構造において、水酸化アルミニウムの多くが海相に分散することに加えて、軟化剤成分の多くも海相に分散するため、本発明の効果がより好適に得られるものと推測される。
特に、ゴム成分１００質量部に対して、軟化剤成分を１０〜３０質量部含み、かつ、軟化剤成分として、ゴム成分１００質量部に対して、芳香族系樹脂を１〜１０質量部含むことが好ましい。これにより、本発明の効果が更に好適に得られる。これは、ＳＢＲ Ａを海相、ＳＢＲ Ｂを島相とする海島構造において、芳香族系樹脂の多くが海相に分散するためと推測される。

軟化剤成分としては、オイル；Ｃ５系石油樹脂、Ｃ９系石油樹脂、クマロンインデン樹脂、インデン樹脂、芳香族系樹脂などの樹脂が挙げられる。なかでも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、オイル、芳香族系樹脂が好ましく、芳香族系樹脂がより好ましい。

オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物を用いることができる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。パラフィン系プロセスオイルとして、具体的には出光興産（株）製のＰＷ−３２、ＰＷ−９０、ＰＷ−１５０、ＰＳ−３２などが挙げられる。また、アロマ系プロセスオイルとして、具体的には出光興産（株）製のＡＣ−１２、ＡＣ−４６０、ＡＨ−１６、ＡＨ−２４、ＡＨ−５８などが挙げられる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生湯、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。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。なかでも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、アロマ系プロセスオイルが好ましい。

芳香族系樹脂としては、芳香族化合物を主成分とする樹脂であれば特に限定されないが、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、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芳香族ビニル重合体が好ましい。

前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、スチレン及び／又は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。

前記芳香族ビニル重合体としては、経済的で、加工しやすく、ウェットグリップ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。

芳香族系樹脂（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℃以下であると、良好な耐摩耗性及びウェットグリップ性能が得られる傾向がある。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℃以上であると、ウェットグリップ性能を充分に改善できる傾向がある。
なお、本明細書において、軟化点とは、ＪＩＳ Ｋ６２２０−１：２００１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。

芳香族系樹脂（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以上では、ウェットグリップ性能を充分に改善できる傾向がある。また、上記重量平均分子量は、好ましくは１０，０００以下、より好ましくは３，０００以下、更に好ましくは２，０００以下である。１０，０００以下であると、良好な低燃費性が得られる傾向がある。

芳香族系樹脂（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、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。１質量部以上であると、本発明の効果が充分に得られる傾向がある。また、芳香族系樹脂（芳香族ビニル重合体）の含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは７質量部以下である。１０質量部以下であると、良好な低燃費性及び耐摩耗性が得られる傾向がある。

軟化剤成分の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは１５質量部以上、更に好ましくは２０質量部以上である。１０質量部以上であると、本発明の効果が充分に得られる傾向がある。また、軟化剤成分の含有量は、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２７質量部以下である。３０質量部以下であると、良好な低燃費性及び耐摩耗性が得られる傾向がある。

本発明に係るゴム組成物には、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、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、ワックス、硫黄、加硫促進剤などを適宜配合することができる。

加硫促進剤としては、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、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（ＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＺ）、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアゾリルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）などが挙げられる。なかでも、加硫時間（加硫速度）を調整しやすいという理由から、ＴＢＢＳが好ましく、ＴＢＢＳとＤＰＧを併用することがより好ましい。

本発明に係るゴム組成物は、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等により製造できる。該ゴム組成物は、タイヤの各部材に使用でき、なかでも、トレッドに好適に使用できる。

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などの各タイヤ部材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タイヤを得る。

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。
ＳＢＲ１：変性ＳＢＲ（下記製造例１で調製したＳＢＲ、スチレン量：３５質量％、ビニル量：５０質量％、Ｍｗ：７０万）
ＳＢＲ２：変性ＳＢＲ（下記製造例２で調製したＳＢＲ、スチレン量：１０質量％、ビニル量：４０質量％、Ｍｗ：２０万）
ＳＢＲ３：変性ＳＢＲ（下記製造例３で調製したＳＢＲ、スチレン量：４２質量％、ビニル量：４０質量％、Ｍｗ：８５万）
ＳＢＲ４：変性ＳＢＲ（下記製造例４で調製したＳＢＲ、スチレン量：２１質量％、ビニル量：５５質量％、Ｍｗ：３５万）
ＳＢＲ５：変性ＳＢＲ（下記製造例５で調製したＳＢＲ、スチレン量：４６質量％、ビニル量：３５質量％、Ｍｗ：９０万）
ＳＢＲ６：変性ＳＢＲ（下記製造例６で調製したＳＢＲ、スチレン量：２６質量％、ビニル量：６３質量％、Ｍｗ：９０万）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス含量：９７質量％）
シリカ１：デグッサ社製のＵＬＴＲＡＳＩＬＶＮ３（Ｎ_２ＳＡ：１７５ｍ^２／ｇ）
シリカ２：ローディア社製のＺＥＯＳＩＬ１１５ＧＲ（Ｎ_２ＳＡ：１１５ｍ^２／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ２６６（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
水酸化アルミニウム：昭和電工（株）製のハイジライトＨ−４３（平均一次粒子径：１μｍ）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のＮ２２０（Ｎ_２ＳＡ：１１４ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ：１００ｍｌ／１００ｇ）
可塑剤：（株）ジャパンエナジー製のＮＣ３００（オイル）
α−メチルスチレン樹脂：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）
老化防止剤１：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ（Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン）
老化防止剤２：住友化学（株）製のアンチゲンＲＤ（ポリ（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン））
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「桐」
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックワックス
硫黄：細井化学（株）製のＨＫ−２００−５（５％オイル硫黄）
加硫促進剤１（ＮＳ）：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）
加硫促進剤２（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）

（製造例１）
窒素置換されたオートクレーブ反応器に、ヘキサン、１，３−ブタジエン、スチレン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジエチルエーテルを投入した。次に、ビス（ジエチルアミノ）メチルビニルシラン及びｎ−ブチルリチウムを、それぞれ、シクロヘキサン溶液及びｎ−ヘキサン溶液として投入し、重合を開始した。
撹拌速度を１３０ｒｐｍ、反応器内温度を６５℃とし、単量体を反応器内に連続的に供給しながら、１，３−ブタジエンとスチレンの共重合を３時間行った。次に、得られた重合体溶液を１３０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌し、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）アクリルアミドを添加し、１５分間反応を行った。重合反応終了後、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを添加した。次いで、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、１１０℃に調温された熱ロールにより乾燥して変性スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ１）を得た。

（製造例２）
窒素置換されたオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、スチレン、及び１，３−ブタジエンを仕込んだ。反応器の内容物の温度を２０℃に調整した後、ｎ−ブチルリチウムを添加して重合を開始した。断熱条件で重合し、最高温度は８５℃に達した。重合転化率が９９％に達した時点でブタジエンを追加し、更に５分重合させた後、３−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシランを変性剤として加えて１５分間反応を行った。重合反応終了後、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを添加した。次いで、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、１１０℃に調温された熱ロールにより乾燥して変性スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ２）を得た。

（製造例３）
窒素置換されたオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、スチレン、及び１，３−ブタジエンを仕込んだ。反応器の内容物の温度を２０℃に調整した後、ｎ−ブチルリチウムを添加して重合を開始した。断熱条件で重合し、最高温度は８５℃に達した。重合転化率が９９％に達した時点でブタジエンを追加し、更に５分重合させた後、３−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシランを変性剤として加えて１５分間反応を行った。重合反応終了後、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを添加した。次いで、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、１１０℃に調温された熱ロールにより乾燥して変性スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ３）を得た。

（製造例４）
窒素置換されたオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、スチレン、及び１，３−ブタジエンを仕込んだ。反応器の内容物の温度を２０℃に調整した後、ｎ−ブチルリチウムを添加して重合を開始した。断熱条件で重合し、最高温度は８５℃に達した。重合転化率が９９％に達した時点でブタジエンを追加し、更に５分重合させた後、３−ジエチルアミノプロピルトリエトキシシランを変性剤として加えて１５分間反応を行った。重合反応終了後、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを添加した。次いで、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、１１０℃に調温された熱ロールにより乾燥して変性スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ４）を得た。

（製造例５）
窒素置換されたオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、スチレン、及び１，３−ブタジエンを仕込んだ。反応器の内容物の温度を２０℃に調整した後、ｎ−ブチルリチウムを添加して重合を開始した。断熱条件で重合し、最高温度は８５℃に達した。重合転化率が９９％に達した時点でブタジエンを追加し、更に５分重合させた後、メチルトリエトキシシランを変性剤として加えて１５分間反応を行った。重合反応終了後、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを添加した。次いで、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、１１０℃に調温された熱ロールにより乾燥して変性スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ５）を得た。

（製造例６）
窒素置換されたオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、スチレン、及び１，３−ブタジエンを仕込んだ。反応器の内容物の温度を２０℃に調整した後、ｎ−ブチルリチウムを添加して重合を開始した。断熱条件で重合し、最高温度は８５℃に達した。重合転化率が９９％に達した時点でブタジエンを追加し、更に５分重合させた後、メチルトリメトキシシランを変性剤として加えて１５分間反応を行った。重合反応終了後、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを添加した。次いで、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、１１０℃に調温された熱ロールにより乾燥して変性スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ６）を得た。

実施例及び比較例
表１に示す配合内容に従い、１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、配合材料のうち、硫黄、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、得られた混練り物に硫黄、加硫促進剤を添加し、２軸オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を用いてゴムシートを作成し、１５０℃、２５ｋｇｆで３５分間プレス加硫することで加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせてタイヤに成形し、１５０℃で３５分間加硫することで試験用タイヤ（タイヤサイズ：１７５／６５Ｒ１５）を製造した。

得られた加硫ゴム組成物、試験用タイヤを使用して、下記の評価を行った。それぞれの試験結果を表１に示す。

（低燃費性）
転がり抵抗試験機を用い、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、指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを示す。指数が９８以上の場合に良好であると判断した。

（ウェットグリップ性能）
アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）評価試験により得られた制動性能をもとにして、ウェットグリップ性能を評価した。すなわち、１８００ｃｃ級のＡＢＳが装備された乗用車に試験用タイヤを装着して、アスファルト路面（ウェット路面状態、スキッドナンバー約５０）を実車走行させ、時速１００ｋｍ／ｈの時点でブレーキをかけ、乗用車が停止するまでの減速度を算出した。ここで、本発明でいう減速度とは、乗用車が停止するまでの距離である。そして、比較例１のウェットグリップ性能指数を１００とし、下記計算式により、各配合の測定結果を指数表示した。ウェットグリップ性能指数が大きいほど、制動性能が良好であり、ウェットグリップ性能に優れることを示す。指数が９５以上の場合に良好であると判断した。
（ウェットグリップ性能指数）＝（比較例１の減速度）／（各配合の減速度）×１００

（耐摩耗性）
試験用タイヤを１８００ｃｃ級のＡＢＳが装備された乗用車に装着し、摩耗テスト用の所定コースを８０００ｋｍ走行した後のトレッドの溝探さを測定した。そして、溝深さが１ｍｍ減るときの走行距離を算出し、比較例１の耐摩耗性指数を１００とし、下記式により指数表示した。数値が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
（耐摩耗性指数）＝（各配合の溝深さが１ｍｍ減るときの走行距離）／（比較例１の溝深さが１ｍｍ減るときの走行距離）×１００

（転がり抵抗の温度依存性（ＲＲ温度依存性））
転がり抵抗試験機を用い、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、外気温が５℃と２０℃の条件下で測定した。そして、両条件下における転がり抵抗の差を算出し、比較例１の結果を１００として指数表示した。
指数が大きいほど、両条件下における転がり抵抗の差が小さく、転がり抵抗の温度依存性が低いことを示す。

スチレン量３０〜４５質量％、ビニル量４０〜５５質量％、重量平均分子量６０万〜８５万のスチレンブタジエンゴムＡを５０質量％以上と、スチレン量５〜２５質量％、ビニル量３０〜５５質量％、重量平均分子量１０万〜３５万のスチレンブタジエンゴムＢを１５〜４５質量％含むゴム成分１００質量部に対して、水酸化アルミニウムを５〜２５質量部含む実施例では、良好な低燃費性、ウェットグリップ性能を維持又は改善しつつ、耐摩耗性が改善され、転がり抵抗の温度依存性が低減できた。

比較例１、３、５、実施例１の比較により、特定のゴム成分と、水酸化アルミニウムを併用することにより、耐摩耗性、転がり抵抗の温度依存性を相乗的に改善できることが分かった。

Claims (5)

1. スチレン量３０〜４５質量％、ビニル量４０〜５５質量％、重量平均分子量６０万〜８５万のスチレンブタジエンゴムＡを５０質量％以上と、スチレン量５〜２５質量％、ビニル量３０〜５５質量％、重量平均分子量１０万〜３５万のスチレンブタジエンゴムＢを１５〜４５質量％含むゴム成分１００質量部に対して、水酸化アルミニウムを５〜２５質量部含む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。
2. 前記ゴム組成物が、ゴム成分１００質量部に対して、芳香族系樹脂を１〜１０質量部含む軟化剤成分を１０〜３０質量部含む請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ゴム組成物が、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを６０質量部以上含む請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ゴム組成物が、ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラックを１〜３０質量部含む請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ゴム組成物が、ブタジエンゴムを含む請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。