JP2019026671A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】初期グリップ性能に優れたタイヤを提供すること。【解決手段】重量平均分子量が７０万以上であり、スチレンが高ランダムであり、ビニル含量が３０〜５５％であるスチレンブタジエンゴムと、重量平均分子量が３万以下のスチレンブタジエンポリマーと、カーボンブラックと、硫黄とを含有するトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有するタイヤ。【選択図】なし

Description

本発明は所定のトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有するタイヤに関する。

タイヤのトレッドには、走行初期から走行終了まで優れたグリップ性能を保つことが望まれている。走行中のグリップ性能はタイヤが暖まっていることからグリップ力を発揮しやすいが、タイヤが暖まっていない走行初期はグリップ力を発揮しにくいという問題がある。

従来から、トレッド用ゴム組成物において、特定の軟化点の樹脂を配合し、グリップ性能を向上させる方法が検討されている（例えば、特許文献１参照）。初期グリップ性能を向上させる目的で、低軟化点樹脂や液状ポリマー等の配合量を増量する方法や、低温軟化剤を配合する方法が検討されているが、改善の余地がある。

特開２００４−１３７４６３号公報

本発明は、初期グリップ性能に優れたタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、重量平均分子量が７０万以上であり、スチレンが高ランダムであり、ビニル含量が３０〜５５％であるスチレンブタジエンゴムと、重量平均分子量が３万以下のスチレンブタジエンポリマーと、カーボンブラックと、硫黄とを含有するトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有するタイヤに関する。

前記スチレンブタジエンゴムを構成するスチレンの２量体および３量体の含有率は５〜２０％であり、同スチレンの４量体以上の含有率は１０％以下であることが好ましい。

前記スチレンブタジエンゴムのスチレン含量は３０〜５５質量％であることが好ましい。

本発明の所定のトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有するタイヤは、初期グリップ性能に優れる。

本発明の一実施形態であるタイヤは、重量平均分子量が７０万以上であり、スチレンが高ランダムであり、ビニル含量が３０〜５５％であるスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）と、重量平均分子量が３万以下のスチレンブタジエンポリマーと、カーボンブラックと、硫黄とを含有するトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有することを特徴とする。

本発明者は、発進時から発進直後のグリップ性能を向上させるためには、７０℃付近の複素弾性率を小さくし、かつ温度依存性が少ないトレッド用ゴム組成物を用いることが重要であることを見出した。本発明に係るトレッド用ゴム組成物は、分子量Ｍｗが７０万以上であり、スチレンが高ランダムのＳＢＲと、分子量Ｍｗが３万以下のスチレンブタジエンポリマーとを併用することにより、スチレンが高ランダムのＳＢＲと結晶性が小さく低分子量のスチレンブタジエンポリマーとがよく混ざり、その結果、７０℃付近の複素弾性率を小さくかつ温度依存性を少なくすることができると考えられる。

本実施形態におけるトレッド用ゴム組成物の、７０℃、初期歪１０％、動歪み２％、周波数１０Ｈｚの条件下での複素弾性率Ｅ＊₇₀は、初期グリップ性能および走行中のグリップ性能の観点から、好ましくは１１０ＭＰａ以下、より好ましくは１００ＭＰａ以下、さらに好ましくは９０ＭＰａ以下である。なお、操縦安定性や低燃費性の観点から、好ましくは３０ＭＰａ以上、より好ましくは４０ＭＰａ以上、さらに好ましくは５０ＭＰａ以上である。

本実施形態におけるトレッド用ゴム組成物の複素弾性率の温度依存性は、例えば、下記式（１）により評価することができる。なお、式（１）中、Ｅ＊ｎは、ｎ℃における複素弾性率を表す。式（１）の値は１に近いほど温度依存性が少ないことを示す。
（Ｅ＊₅₀＋Ｅ＊₁₀₀）／（２×Ｅ＊₇₀） ・・・（１）

式（１）の値は、１に近いほど好ましく、１以上１０以下であることが好ましく、１以上７以下であることがより好ましく、１以上５以下であることがさらに好ましく、１以上３以下であることが最も好ましい。

＜スチレンブタジエンゴム＞
前記ＳＢＲは、重量平均分子量が７０万以上であり、スチレンが高ランダムのスチレンブタジエンゴムである。ここで、本明細書におけるＳＢＲの重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算重量平均分子量である。

本実施形態において「スチレンが高ランダムのスチレンブタジエンゴム」とは、スチレンブタジエンゴムを構成するスチレンが連続で結合した箇所、すなわちスチレンの２量体以上の構成単位の含有率が少なく、スチレンの単量体による構成単位の含有率が多いスチレンブタジエンゴムを意味する。より詳しくは、スチレンブタジエンゴムを構成するスチレンの２量体および３量体の含有率が少なく、および／または、同スチレンの４量体以上の含有率が少ないスチレンブタジエンゴムである。「スチレンが高ランダム」の具体例としては、例えば、スチレンブタジエンゴムを構成するスチレンの２量体および３量体の含有率が５〜２０％、および／または、同スチレンの４量体以上の含有率が１０％以下であることが挙げられる。

ＳＢＲの重量平均分子量は７０万以上であり、９０万以上が好ましく、１１０万以上がより好ましい。重量平均分子量が７０万未満の場合は、耐摩耗性能が低下する傾向がある。また、重量平均分子量の上限は特に限定されないが、初期グリップ性能、耐摩耗性能の観点から、１５０万以下が好ましい。

ＳＢＲがスチレンが高ランダムのスチレンブタジエンゴムであることにより、後述のスチレンブタジエンポリマーとよく混ざることから、Ｅ＊₇₀を小さくし、かつ温度依存性を少なくすることができると考えられる。ＳＢＲを構成するスチレンの２量体および３量体の含有率は、初期グリップ性能の観点から、５〜２０％が好ましく、１０〜２０％がより好ましく、１３〜１７％がより好ましい。また、同スチレンの４量体以上の含有率は、初期グリップ性能の観点から、１０％以下が好ましく、７％以下がより好ましい。また、同スチレンの４量体以上の含有率の下限は特に限定されないが、少ないほど好ましい。なお、本明細書におけるＳＢＲを構成するスチレンの２量体以上の含有率は、ガスクロマトグラフィー分析法によって算出される。

ＳＢＲのスチレン含量は、走行中のグリップ性能の観点から３０質量％以上が好ましく、３５質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましい。また、当該スチレン含量は、初期グリップ性能の観点から５５質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、４５質量％以下がさらに好ましい。なお、本明細書において、ＳＢＲのスチレン含量とはＳＢＲにおけるスチレン部の含量のことを示し、Ｈ¹−ＮＭＲ測定により算出される。

ＳＢＲのビニル含量は、走行中のグリップ性能の観点から３０％以上が好ましく、３５％以上がより好ましく、４０％以上がさらに好ましい。また、当該ビニル含量は、初期グリップ性能の観点から５５％以下が好ましく、５０％以下がより好ましく、４５％以下がさらに好ましい。なお、本明細書において、ＳＢＲのビニル含量とはＳＢＲにおけるブタジエン部の１，２−結合単位量のことを示し、赤外吸収スペクトル分析法によって測定される。

ＳＢＲのガラス転移点（Ｔｇ）は、走行中のグリップ性能の観点から、−３５℃以上が好ましく、−２０℃以上がより好ましい。またＳＢＲのＴｇは、初期グリップ性能の観点から、１５℃以下が好ましく、０℃以下がより好ましい。なお、本明細書におけるＳＢＲのＴｇはＪＩＳ Ｋ ６２２９に準拠し、アセトンを用いて伸展オイルを除去した後、純ＳＢＲ分をＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求められる。

ＳＢＲとしては特に限定はなく、溶液重合ＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）、乳化重合ＳＢＲ（Ｅ−ＳＢＲ）、これらの変性ＳＢＲ（変性Ｓ−ＳＢＲ、変性Ｅ−ＳＢＲ）等が挙げられる。変性ＳＢＲとしては、末端および／または主鎖が変性されたＳＢＲ、スズ、ケイ素化合物等でカップリングされた変性ＳＢＲ（縮合物、分岐構造を有するもの等）、水素添加されたＳＢＲ（水添ＳＢＲ）等が挙げられる。なかでもＳ−ＳＢＲが好ましい。

ＳＢＲのゴム成分中の含有量は、走行中のグリップ性能、耐摩耗性能の観点から、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、１００質量％がさらに好ましい。

＜スチレンブタジエンポリマー＞
前記スチレンブタジエンポリマーは重量平均分子量が３万以下である。スチレンブタジエンポリマーの重量平均分子量は、１万５千以下が好ましい。スチレンブタジエンポリマーの重量平均分子量が３万を超える場合は、走行中のグリップ性能が低下する傾向がある。また、重量平均分子量の下限は特に限定されないが、耐摩耗性能の観点から、４千５百以上が好ましい。なお、スチレンブタジエンポリマーの重量平均分子量は、ＳＢＲの場合と同様にして測定される。

スチレンブタジエンポリマーと前記ＳＢＲを併用することにより、ＳＢＲとスチレンブタジエンポリマーとがよく混ざり、Ｅ＊₇₀を小さくし、かつ温度依存性を少なくすることができると考えられる。

スチレンブタジエンポリマーは水素添加された水添スチレンブタジエンポリマーとすることが、耐摩耗性能の観点から好ましい。スチレンブタジエンポリマーの水添率は、４０％以上が好ましく、５０％以上がより好ましく、６０％以上がより好ましく、７０％以上がさらに好ましい。

スチレンブタジエンポリマーのスチレン含量は、走行中のグリップ性能の観点から３０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましい。また、当該スチレン含量は、初期グリップ性能の観点から６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。なお、本明細書において、ＳＢＲのスチレン含量とはスチレンブタジエンポリマーにおけるスチレン部の含量のことを示し、Ｈ¹−ＮＭＲ測定により算出される。

スチレンブタジエンポリマーのビニル含量は、走行中のグリップ性能の観点から３０％以上が好ましく、４０％以上がより好ましい。また、当該ビニル含量は、初期グリップ性能の観点から６０％以下が好ましく、５０％以下がより好ましい。なお、本明細書において、スチレンブタジエンポリマーのビニル含量とはスチレンブタジエンポリマーにおけるブタジエン部の１，２−結合単位量のことを示し、赤外吸収スペクトル分析法によって測定される。

スチレンブタジエンポリマーとしては特に限定はなく、従来、タイヤ用ゴム組成物の軟化剤等として用いられている低分子量のスチレンブタジエンポリマーを用いることができる。また、スチレンブタジエンポリマーとしては、溶液重合スチレンブタジエンポリマー、乳化重合スチレンブタジエンポリマー、これらの変性スチレンブタジエンポリマー等が挙げられる。なかでも溶液重合スチレンブタジエンポリマーが好ましい。

スチレンブタジエンポリマーのゴム成分１００質量部に対する含有量は、走行中のグリップ性能の観点から、２０質量部以上が好ましく、２５質量部以上がより好ましく、３５質量部以上がさらに好ましい。また、スチレンブタジエンポリマーのゴム成分１００質量部に対する含有量は、走行中のグリップ性能の観点から、１００質量部以下が好ましく、７０質量部以下がより好ましく、５０質量部以下がさらに好ましい。

＜カーボンブラック＞
前記トレッド用ゴム組成物は、ゴム組成物の補強性、耐紫外線劣化性および耐摩耗性の観点からカーボンブラックを含有する。カーボンブラックとしては、タイヤ製造において一般的に用いられるＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ等が挙げられ、これらのカーボンブラックを単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。

カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、グリップ性能に優れるという理由から、１００ｍ²／ｇ以上が好ましく、１０５ｍ²／ｇ以上がより好ましく、１１０ｍ²／ｇ以上がさらに好ましい。また、カーボンブラックのＮ₂ＳＡは、ゴム組成物中での分散性に優れ、良好な耐摩耗性が得られるという理由から、６００ｍ²／ｇ以下が好ましく、３００ｍ²／ｇ以下がより好ましく、２５０ｍ²／ｇ以下がさらに好ましい。なお、本明細書におけるカーボンブラックのN₂ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１に準拠して測定される値である。

カーボンブラックのオイル吸油量（ＯＡＮ）は、十分な耐摩耗性が得られるという理由から、５０ｍＬ／１００ｇ以上が好ましく、１００ｍＬ／１００ｇ以上がより好ましい。また、カーボンブラックのＯＡＮは、十分なグリップ性能が得られるという理由から、２５０ｍＬ／１００ｇ以下が好ましく、２００ｍＬ／１００ｇ以下がより好ましく、１３５ｍＬ／１００ｇ以下がさらに好ましい。なお、本明細書におけるカーボンブラックのＯＡＮは、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−４：２００８に準拠して測定される値である。

カーボンブラックのゴム成分１００質量部に対する含有量は、十分な耐摩耗性、グリップ性能が得られるという理由から、５０質量部以上が好ましく、６０質量部以上がより好ましく、８０質量部以上がより好ましく、９０質量部以上がさらに好ましい。また、カーボンブラックの含有量は、グリップ性能に優れるという理由から、２００質量部以下が好ましく、１８０質量部以下がより好ましく、１３０質量部以下がより好ましく、１００質量部以下がさらに好ましい。

＜硫黄＞
前記トレッド用ゴム組成物は、加硫剤として硫黄を含有する。硫黄としては特に限定されず、従来ゴム工業において慣用されるものから任意に選択して用いることができ、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、不溶性硫黄等が挙げられる。

硫黄のゴム成分１００質量部に対する含有量は、良好な加硫反応の観点から、０．５質量部以上が好ましく、０．６質量部以上がより好ましい。また、硫黄の含有量は、グリップ性能、耐摩耗性の観点から、３質量部以下が好ましく、２質量部以下がより好ましい。

＜その他の配合剤＞
前記ゴム組成物には、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他の成分、例えば、ＳＢＲ以外のゴム成分、カーボンブラック以外の補強用充填剤、シランカップリング剤、スチレンブタジエンポリマー以外の軟化剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、各種老化防止剤、ワックス、加硫促進剤等を適宜配合することができる。

（ＳＢＲ以外のゴム成分）
ＳＢＲ以外のゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）およびポリイソプレンゴム（ＩＲ）を含むイソプレン系ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、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）等のＳＢＲ以外のジエン系ゴムやブチル系ゴムが挙げられる。ゴム成分は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。低燃費性や耐摩耗性、耐久性、ウェットグリップ性能のバランスの観点からＮＲ、ＢＲを含有することが好ましい。一方、レース用タイヤ、特にドライ路面用レース用タイヤに用いる場合は、ドライグリップ性能に優れるという理由から、ＳＢＲのみからなるゴム成分とすることが好ましい。

（カーボンブラック以外の補強用充填剤）
カーボンブラック以外の補強用充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、クレー、タルク等が挙げられる。ウェットグリップ性能の観点から、シリカを含有することが好ましい。カーボンブラックの含有による補強性を維持するという点からはカーボンブラック以外の補強用充填剤は含有しないことが好ましい。

（シリカ）
前記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（Ｎ₂ＳＡ）は、破断時伸び、耐久性観点から、８０ｍ²／ｇ以上であることが好ましく、１００ｍ²／ｇ以上であることがより好ましく、１１０ｍ²／ｇ以上であることがさらに好ましい。また、シリカのＮ₂ＳＡは、低燃費性、加工性（シート圧延性）の観点から、２５０ｍ²／ｇ以下であることが好ましく、２３５ｍ²／ｇ以下であることがより好ましく、２２０ｍ²／ｇ以下であることがさらに好ましい。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。

シリカを含有する場合、グリップ性能の効果が十分に得られるという理由から、シリカとカーボンブラックとの合計量を、ゴム成分１００質量部に対して、５０質量部以上にすることが好ましく、６０質量部以上にすることがより好ましく、８０質量部以上にすることがさらに好ましく、９０質量部以上にすることが特に好ましい。また、加工性の観点から、２００質量部以下にすることが好ましく、１８０質量部以下にすることがより好ましく、１３０質量部以下にすることがさらに好ましい。カーボンブラックとシリカとの合計量に対するシリカの割合は、１質量％以上９９質量％以下であることが好ましい。

（シランカップリング剤）
シリカは、シランカップリング剤と併用することが好ましい。シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド等のスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、モメンティブ社製のＮＸＴ−Ｚ１００、ＮＸＴ−Ｚ４５、ＮＸＴ等のメルカプト系（メルカプト基を有するシランカップリング剤）、ビニルトリエトキシシラン等のビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン等のニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン等のクロロ系等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

シランカップリング剤を含有する場合のシリカ１００質量部に対する含有量は、十分なフィラー分散性の改善効果や、粘度低減等の効果が得られるという理由から、４．０質量部以上であることが好ましく、６．０質量部以上であることがより好ましい。また、十分なカップリング効果、シリカ分散効果が得られず、補強性が低下するという理由から、シランカップリング剤の含有量は、１２質量部以下であることが好ましく、１０質量部以下であることがより好ましい。

（スチレンブタジエンポリマー以外の軟化剤）
スチレンブタジエンポリマー以外の軟化剤としては、従来からタイヤ用ゴム組成物に用いられているものであれば特に限定されないが、例えばオイル、粘着樹脂、スチレンブタジエンポリマー以外の液状ポリマーが挙げられる。

≪オイル≫
オイルとしては、ナフテンオイル、アロマオイル、プロセスオイル、パラフィンオイル等の鉱物油等が挙げられる。

オイルを含有する場合の含有量は、オイルを含有することの効果が十分に得られるという理由から、ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以上が好ましく、１５質量部以上がより好ましい。また、耐摩耗性の観点から、５０質量部以下が好ましく、４５質量部以下がより好ましい。

≪粘着樹脂≫
粘着樹脂としては、芳香族石油樹脂等の従来タイヤ用ゴム組成物で慣用される樹脂が挙げられる。芳香族石油樹脂としては例えば、フェノール系樹脂、クマロンインデン樹脂、テルペン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ロジン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂（ＤＣＰＤ樹脂）等が挙げられる。フェノール系樹脂としては例えばコレシン（ＢＡＳＦ社製）、タッキロール（田岡化学工業（株）製）等が挙げられる。クマロンインデン樹脂としては例えばエスクロン（新日鉄住金化学（株）製）、日石ネオポリマー（ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製）等が挙げられる。スチレン樹脂としては例えばＳｙｌｖａｔｒａｘｘ ４４０１（アリゾナケミカル社製）等が挙げられる。テルペン樹脂としては例えばＴＲ７１２５（アリゾナケミカル社製）、ＴＯ１２５（ヤスハラケミカル（株）製）等が挙げられる。これらの粘着樹脂は、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、走行中のグリップ性能に優れるという理由から、フェノール系樹脂、クマロンインデン樹脂、テルペン樹脂、およびアクリル樹脂を用いることが好ましい。

粘着樹脂を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、走行中のグリップ性能の観点から、３５質量部以上が好ましく、４５質量部以上がより好ましく、５０質量部以上がさらに好ましい。また、加工性の観点から、１２０質量部以下が好ましく、１０５質量部以下がより好ましく、９５質量部以下がさらに好ましい。

≪スチレンブタジエンポリマー以外の液状ポリマー≫
スチレンブタジエンポリマー以外の液状ポリマーとしては、例えば、液状ブタジエンポリマー、液状イソプレンポリマー、液状スチレンイソプレンポリマー等が挙げられる。なかでも、特に耐久性能とグリップ性能とをバランスよく向上できるという理由からスチレンブタジエンポリマー以外の液状ポリマーは含有しないことが好ましい。

（老化防止剤）
前記老化防止剤としては特に限定されず、ゴム分野で使用されているものが使用可能であり、例えば、キノリン系、キノン系、フェノール系、フェニレンジアミン系老化防止剤等が挙げられる。

老化防止剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．５質量部以上が好ましく、０．８質量部以上がより好ましい。また、老化防止剤の含有量は、充填剤等の分散性、破断時伸び、混練効率の観点から、３．０質量部以下が好ましく、２．７質量部以下がより好ましく、２．５質量部以下がより好ましい。

（加硫促進剤）
前記加硫促進剤としては、グアニジン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チウラム系、ジチオカルバメート系、ザンデート系の化合物等が挙げられる。なかでも、本発明の効果が好適に得られるという理由から、ベンゾチアゾリルスルフィド基を有する加硫促進剤が好ましい。

ベンゾチアゾリルスルフィド基を有す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（ＤＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジ（２−エチルヘキシル）−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＢＥＨＺ）、Ｎ，Ｎ−ジ（２−メチルヘキシル）−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＢＭＨＺ）、Ｎ−エチル−Ｎ−ｔ−ブチルベンゾチアゾール−２−スルフェンアミド（ＥＴＺ）等のスルフェンアミド系加硫促進剤や、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンイミド（ＴＢＳＩ）、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＤＭ）等が挙げられる。

加硫促進剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、十分な加硫速度を確保するという観点から、０．５質量部以上が好ましく、１．０質量部以上が好ましい。また、加硫促進剤の含有量は、ブルーミングを抑制するという観点から、１０質量部以下が好ましく、８質量部以下がより好ましい。

＜トレッド用ゴム組成物＞
本実施形態に係るトレッド用ゴム組成物は、一般的な方法で製造できる。例えば、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロール等の一般的なゴム工業で使用される公知の混練機で、前記各成分のうち、架橋剤および加硫促進剤以外の成分を混練りした後、これに、架橋剤および加硫促進剤を加えてさらに混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。

＜タイヤ＞
本実施形態のタイヤは、前記トレッド用ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造できる。すなわち、ゴム成分に対して前記の配合剤を必要に応じて配合した前記ゴム組成物を、トレッドの形状にあわせて押出し加工し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成型することにより、未加硫タイヤを形成し、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、タイヤを製造することができる。

＜好ましい実施形態＞
本発明の好ましい実施形態としては、以下が挙げられる。
〔１〕重量平均分子量が７０万以上、好ましくは９０万以上、より好ましくは１１０万以上であり、スチレンが高ランダムであり、ビニル含量が３０〜５５％、好ましくは３５〜５０％、より好ましくは４０〜４５％であるスチレンブタジエンゴムと、重量平均分子量が３万以下、好ましくは１万５千以下のスチレンブタジエンポリマーと、カーボンブラックと、硫黄とを含有するトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有するタイヤ、
〔２〕スチレンブタジエンゴムを構成するスチレンの２〜３量体の含有率が５〜２０％、好ましくは１０〜２０％、より好ましくは１３〜１７％であり、前記スチレンの４量体以上の含有率が１０％以下、好ましくは７％以下である上記〔１〕記載のタイヤ、
〔３〕スチレンブタジエンゴムのスチレン含量が３０〜５５質量％、好ましくは３５〜５０質量％、より好ましくは４０〜４５質量％である上記〔１〕または〔２〕記載のタイヤ、
〔４〕７０℃における複素弾性率Ｅ＊₇₀が３０〜１１０ＭＰａ、好ましくは４０〜１００ＭＰａ、より好ましくは５０〜９０ＭＰａであり、下記式（１）：
１≦（Ｅ＊₅₀＋Ｅ＊₁₀₀）／（２×Ｅ＊₇₀）≦１０ ・・・（１）
（式中、Ｅ＊ｎは、ｎ℃における複素弾性率を表す）を満たすことを特徴とするトレッド用ゴム組成物。

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。

実施例および比較例で使用した各種薬品について説明する。
ＳＢＲ１〜８：後述のＳＢＲ１〜８の製造方法により調製した。各物性を表１に示す。
カーボンブラック：カーボンブラック（Ｎ₂ＳＡ：２３０ｍ²／ｇ）
ポリマー１：液状ＳＢＲ（スチレン含量：５０質量％、重量平均分子量：６０００、水添率：７０％）
ポリマー２：液状ＳＢＲ（スチレン含量：５０質量％、重量平均分子量：２００００、水添率：７０％）
ポリマー３：液状ＳＢＲ（スチレン含量：５０質量％、重量平均分子量：５００００、水添率：７０％）
ナフテンオイル：ＪＸエネルギー（株）製のＪ
樹脂１：ＢＡＳＦ社製のコレシン（フェノール系樹脂）
樹脂２：ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製の日石ネオポリマー（クマロンインデン樹脂）
老化防止剤１：大内新興化学工業（株）製のノクラック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）
老化防止剤２：大内新興化学（株）製のノクラック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）製のビーズステアリン酸「つばき」
酸化亜鉛：微粒子酸化亜鉛（平均一次粒子径：１００ｎｍ）
硫黄：細井化学工業（株）製のＨＫ２００−５（１．５％オイル含有粉末硫黄）
加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤＭ（ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド）
加硫促進剤２：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＴＯＴ−Ｎ（テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド）

以下、ＳＢＲ１〜８の製造方法において用いた各種薬品をまとめて示す。
シクロヘキサン：関東化学（株）製のシクロヘキサン
１．６ｍｏｌ／Ｌのｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液：関東化学（株）製の１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液
イソプロパノール：関東化学（株）製のイソプロパノール
スチレン：関東化学（株）製のスチレン
ブタジエン：高千穂化学工業（株）製の１，３−ブタジエン
テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）：関東化学（株）製のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン

ＳＢＲ１の製造方法
十分に窒素置換した３Ｌの耐圧ステンレス容器にＴＭＥＤＡ（２０ｍｍｏｌ）およびｎ−ブチルリチウム／ヘキサン溶液（ｎ−ブチルリチウムの含有量として０．０８３ｍｍｏｌ）を投入した。次に、ブタジエン（６０ｇ）およびスチレン（４０ｇ）のヘキサン溶液（１０００ｇ）を、添加時の温度差が２０℃以下となるようゆっくり滴下した。５０℃で３時間重合反応を行った後、１ｍｏｌ／Ｌイソプロパノール／ヘキサン溶液を１５００ｍＬ滴下し、反応を終了させた。次に重合液を２４時間室温で蒸発させ、さらに８０℃で２４時間減圧乾燥し、ＳＢＲ１を得た。

ＳＢＲ２の製造方法
ＳＢＲ１の製造方法と同じ材料、製造装置を用い、反応条件を変更した以外はＳＢＲ１の製造方法と同じ方法によりＳＢＲ２を得た。

ＳＢＲ３の製造方法
十分に窒素置換した３Ｌの耐圧ステンレス容器にヘキサン１０００ｇ、ブタジエン６０ｇ、スチレン４０ｇ、およびＴＭＥＤＡ（２０ｍｍｏｌ）を投入した。次に、重合開始剤の失活に作用する不純物をあらかじめ無毒化させるために、スカベンジャーとして少量のｎ−ブチルリチウム／ヘキサン溶液を重合容器に投入した。さらにｎ−ブチルリチウム／ヘキサン溶液（ｎ−ブチルリチウムの含有量として０．０８３ｍｍｏｌ）を加えた後、５０℃で３時間重合反応を行った。３時間後、１ｍｏｌ／Ｌイソプロパノール／ヘキサン溶液を１５００ｍＬ滴下し、反応を終了させた。次に重合液を２４時間室温で蒸発させ、さらに８０℃で２４時間減圧乾燥し、ＳＢＲ３を得た。

ＳＢＲ４の製造方法
ＳＢＲ３の製造方法と同じ材料、製造装置を用い、ｎ−ブチルリチウム／ヘキサン溶液の添加量および反応条件を変更した以外はＳＢＲ３の製造方法と同じ方法によりＳＢＲ４を得た。

ＳＢＲ５の製造方法
ＳＢＲ３の製造方法と同じ材料、製造装置を用い、ｎ−ブチルリチウム／ヘキサン溶液の添加量および反応条件を変更した以外はＳＢＲ３、４の製造方法と同じ方法によりＳＢＲ５を得た。

ＳＢＲ６の製造方法
ＳＢＲ３の製造方法と同じ材料、製造装置を用い、反応条件を変更した以外はＳＢＲ３〜５の製造方法と同じ方法によりＳＢＲ６を得た。

ＳＢＲ７の製造方法
ＳＢＲ３の製造方法と同じ材料、製造装置を用い、反応条件を変更した以外はＳＢＲ３〜６の製造方法と同じ方法によりＳＢＲ７を得た。

ＳＢＲ８の製造方法
ＳＢＲ１の製造方法と同じ材料、製造装置を用い、スチレンの添加量および反応条件を変更した以外はＳＢＲ１、２の製造方法と同じ方法によりＳＢＲ８を得た。

得られたＳＲＢ１〜８のスチレン含量、ビニル含量、ガラス転移点（Ｔｇ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、スチレンの２量体および３量体の含有率、およびスチレンの４量体以上の含有率を表１に示す。

実施例および比較例
表２および３に示す配合処方にしたがい、１．７Ｌの密閉型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薬品を排出温度１７０℃になるまで５分間混練りし、混練物を得た。さらに、得られた混練物を前記バンバリーミキサーにより、排出温度１５０℃で４分間、再度混練りした（リミル）。次に、２軸オープンロールを用いて、得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、４分間、１０５℃になるまで練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で１２分間プレス加硫することで、試験用ゴム組成物を作製した。

また、前記未加硫ゴム組成物を所定の形状の口金を備えた押し出し機でタイヤトレッドの形状に押し出し成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫することにより、試験用タイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。

得られた試験用ゴム組成物および試験用タイヤについて下記の評価を行った。評価結果を表２および表３に示す。

＜３００％伸張時応力（Ｍ３００）＞
各試験用ゴム組成物について、ＪＩＳ Ｋ ６２５１：２０１０に基づき、ダンベル状１号形試験片を作製し、この試験片を用い、ＪＩＳ Ｋ ６２５１：２０１０に記載の方法に従って、３００％伸び時の引張応力Ｍ３００（ＭＰａ）を測定した。結果は比較例２を１００とする指数で示す。指数が大きいほど耐摩耗性能に優れることを示す。

＜粘弾性試験＞
各試験用ゴム組成物について、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、５０℃、初期歪１０％、動歪み２％、周波数１０Ｈｚの条件下での複素弾性率Ｅ＊₅₀；７０℃、初期歪１０％、動歪み２％、周波数１０Ｈｚの条件下での複素弾性率Ｅ＊₇₀；１００℃、初期歪１０％、動歪み２％、周波数１０Ｈｚの条件下での複素弾性率Ｅ＊₁₀₀；およびｔａｎδ（１００℃ｔａｎδ）を測定した。得られた複素弾性率の値から下記式（１）の値を算出した。式（１）の値は１に近いほど温度依存性が少ないことを示す。また、１００℃ｔａｎδは、比較例２を１００とする指数で示す。指数が大きいほど走行中のグリップ性能に優れることを示す。なお、１００℃ｔａｎδは９０以上を目標値とする。
（Ｅ＊₅₀＋Ｅ＊₁₀₀）／（２×Ｅ＊₇₀） ・・・（１）

＜初期グリップ性能＞
各試験用タイヤを排気量２０００ｃｃの国産ＦＲ車の全輪に装着し、ドライアスファルト路面のテストコースにて１０周の実車走行を行った。その際に２周目おける操舵時のコントロールの安定性をテストドライバーが評価し、比較例２を１００として指数表示をした。指数が大きいほど初期グリップ性能が高いことを示す。

＜耐摩耗性能＞
各試験用タイヤを排気量２０００ｃｃの国産ＦＲ車の全輪に装着し、走行距離８０００ｋｍ後のタイヤトレッド部の溝深さを測定し、タイヤ溝深さが１ｍｍ減るときの走行距離を求めた。結果は比較例２のタイヤ溝が１ｍｍ減るときの走行距離を１００とする指数で示す。指数が大きいほど耐摩耗性能に優れることを示す。

表２および３の結果より、所定のトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有する本発明のタイヤは、初期グリップ性能に優れることがわかる。その理由として、高ランダムＳＢＲのスチレン量が３５％以上と高いことによって、７０℃付近のＥ＊の温度依存性を小さく抑えつつ、１００℃におけるｔａｎδを高く維持することができ、その結果、ピークグリップを向上できているからと考えられる。また、表２および３の結果より、本発明のタイヤはトレッドの耐摩耗性が維持されている。その理由として、高ランダムＳＢＲの分子量Ｍｗが７０万以上と高いことによって、７０℃付近のＥ＊の温度依存性を小さく抑えつつ、Ｍ３００を高く維持することができ、その結果、アブレージョンの発生を抑制できているからと考えられる。

Claims (4)

1. 重量平均分子量が７０万以上であり、スチレンが高ランダムであり、ビニル含量が３０〜５５％であるスチレンブタジエンゴムと、重量平均分子量が３万以下のスチレンブタジエンポリマーと、カーボンブラックと、硫黄とを含有するトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有するタイヤ。
2. スチレンブタジエンゴムを構成するスチレンの２量体および３量体の含有率が５〜２０％であり、前記スチレンの４量体以上の含有率が１０％以下である請求項１記載のタイヤ。
3. スチレンブタジエンゴムのスチレン含量が３０〜５５質量％である請求項１または２記載のタイヤ。
4. ７０℃における複素弾性率Ｅ＊₇₀が３０〜１１０ＭＰａであり、下記式（１）：
   １≦（Ｅ＊₅₀＋Ｅ＊₁₀₀）／（２×Ｅ＊₇₀）≦１０ ・・・（１）
   （式中、Ｅ＊ｎは、ｎ℃における複素弾性率を表す）
   を満たすことを特徴とするトレッド用ゴム組成物。