JP2019182992A - トレッド用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、および耐摩耗性能の総合性能が改善されたトレッド用ゴム組成物および該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を提供すること。【解決手段】スチレンブタジエンゴムおよびブタジエンゴムを含むゴム成分１００質量部に対し、２０質量部超の水酸化アルミニウム、５０質量部以上のカーボンブラック、および０質量部以上１０質量部以下のシリカを含有し、水酸化アルミニウムの含有量に対するカーボンブラックの含有量（カーボンブラックの含有量／水酸化アルミニウムの含有量）が１．１〜５．５であるトレッド用ゴム組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、トレッド用ゴム組成物、及び該トレッド用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。

空気入りタイヤのトレッドゴムは路面と接触するため、安全性等の観点から高いウェットグリップ性能が要求されている。ウェットグリップ性能を改善する方法としては、トレッドゴムにシリカ等の無機フィラーを配合する方法がよく知られており、更なるウェットグリップ性能の改善手法として、水酸化アルミニウムを添加する手法（例えば、特許文献１）等も提案されている。なお、トレッドゴムに水酸化アルミニウムを多量に配合すると、耐摩耗性、特に摩耗後のアブレージョン外観（即ち、波状のささくれ立ち状態）が悪化する傾向があることに注意が必要である。

特許第４５５９５７３号公報

本発明は、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、および耐摩耗性能の総合性能を改善することができるトレッド用ゴム組成物および該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を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討の結果、スチレンブタジエンゴムおよびブタジエンゴムを含むゴム成分、および所定量の水酸化アルミニウムとカーボンブラックを配合することにより、トレッド用ゴム組成物のドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、および耐摩耗性能の総合性能を改善することができることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、
〔１〕スチレンブタジエンゴムおよびブタジエンゴムを含むゴム成分１００質量部に対し、２０質量部超の水酸化アルミニウム、５０質量部以上のカーボンブラック、および０質量部以上１０質量部以下のシリカを含有し、水酸化アルミニウムの含有量に対するカーボンブラックの含有量が１．１〜５．５であるトレッド用ゴム組成物、
〔２〕水酸化アルミニウムを３０質量部以上含有する、〔１〕に記載のトレッド用ゴム組成物、
〔３〕加硫促進剤として、少なくともスルフェンアミド系加硫促進剤を使用し、硫黄に対する加硫促進剤の質量比が２．０以上である、〔１〕または〔２〕に記載のトレッド用ゴム組成物、
〔４〕カーボンブラックのＢＥＴ比表面積が１３０ｍ²／ｇ以上である、〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物、
〔５〕〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載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。

本発明に係るトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを使用することにより、タイヤのドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、および耐摩耗性能の総合性能を改善することができる。

本発明の一実施形態であるトレッド用ゴム組成物は、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、および所定量の水酸化アルミニウムならびにカーボンブラックを含有することを特徴とする。

本実施形態に係るトレッド用ゴム組成物は、所定量の水酸化アルミニウムを配合することによりウェットグリップ性能が改善されるが、これは以下の作用が発揮されることによる効果であると推察される。

水酸化アルミニウムは、シリカに比べて十分にＢＥＴ値が小さく、凝集性が低いことから、加硫後のゴム組成物中には、水酸化アルミニウムが単粒子状に均一に分布することとなる。これにより、グリップ時には路面のミクロ凹凸に引っかきを発現することができ、ウェットグリップ性能が向上するものと考えられる。

また、水酸化アルミニウムの一部が、混練り中にシリカ以上のモース硬度を有するアルミナ（アルミニウム酸化物塊）に転化することにより、路面のミクロ凹凸に対してアンカー効果を発現し、ウェットグリップ性能が向上するものと考えられる。

さらに、本実施形態に係るトレッド用ゴム組成物は、所定量のカーボンブラックを配合しているため、水酸化アルミニウムの添加による耐摩耗性や摩耗後のアブレージョン外観の低下を抑制しつつ、ドライグリップ性能とウェットグリップ性能の総合性能を改善することができる。これは以下の作用が発揮されることによる効果であると推察される。

カーボンブラックとゴム成分が作る練りゴム中のゲル相は、加硫後の耐摩耗性やタイヤの硬さに大きく影響するものであるが、ここに水酸化アルミニウムを練り込むことにより、水酸化アルミニウムが単粒子状に取り込まれる。これにより、水酸化アルミニウムがゲル相に固定されることから、ゴム組成物のグリップ性能と耐摩耗性能とを相乗的に向上させることができる。

＜ゴム成分＞
本実施形態において使用されるゴム成分としては、良好な操縦安定性、低燃費性、破断時伸びを確保しつつ、良好な耐久性が得られるという理由から、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、およびブタジエンゴム（ＢＲ）が好適に用いられる。

（ＳＢＲ）
ＳＢＲとしては、特に限定されず、例えば未変性の乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）や溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）、これらを変性した変性乳化重合スチレンブタジエンゴム（変性Ｅ−ＳＢＲ）や変性溶液重合スチレンブタジエンゴム（変性Ｓ−ＳＢＲ）などの変性ＳＢＲが挙げられる。またＳＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、伸展油を加えない非油展タイプのものとがあるが、このいずれも使用可能である。ＳＢＲは、上記のうち１種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。

本実施形態で使用できるＳ−ＳＢＲとしては、ＪＳＲ（株）、住友化学（株）、宇部興産（株）、旭化成（株）、日本ゼオン（株）等によって製造販売されるＳ−ＳＢＲが挙げられる。

ＳＢＲのスチレン含量は、ウェットグリップ性能の観点から、１５質量％以上が好ましく、１８質量％以上がより好ましく、２０質量％以上がさらに好ましい。また、当該スチレン含量は、ポリマーの分散性や低燃費性の観点から、６０質量％以下が好ましく、より好ましくは５５質量％以下がより好ましく、５０質量％以下がさらに好ましい。なお、本明細書におけるＳＢＲのスチレン含量は、Ｈ¹−ＮＭＲ測定により算出される。

ＳＢＲのビニル含量は、ウェットグリップ性能の観点から、３０モル％以上が好ましく、３３モル％以上がより好ましく、３５モル％以上がさらに好ましい。また、当該ビニル含量は、低燃費性の観点から、６０モル％以下が好ましく、５５モル％以下が好ましく、５０モル％以下がより好ましい。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の重量平均分子量（Ｍｗ）は、耐摩耗性およびグリップ性能等の観点から５０万以上が好ましく、６７万以上がより好ましく、８０万以上がさらに好ましい。また、Ｍｗは、架橋均一性等の観点から、２００万以下が好ましく、１００万以下がより好ましい。なお、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のゴム成分中の含有量は、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、８０質量％以上がさらに好ましい。また、ＳＢＲの含有量は、９５質量％以下が好ましく、９０質量％以下がより好ましく、８５質量％以下がさらに好ましい。上記範囲内であると、本発明の効果が良好に得られる。なお、ＳＢＲとして油展タイプのＳＢＲを用いる場合は、当該油展タイプのＳＢＲ中に含まれる固形分としてのＳＢＲ自体の含有量をゴム成分中の含有量とする。

（ＢＲ）
ＢＲとしては特に限定されるものではなく、例えば、シス１，４結合含有率が５０％未満のＢＲ（ローシスＢＲ）、シス１，４結合含有率が９０％以上のＢＲ（ハイシスＢＲ）、希土類元素系触媒を用いて合成された希土類系ブタジエンゴム（希土類系ＢＲ）、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するＢＲ（ＳＰＢ含有ＢＲ）、変性ＢＲ（ハイシス変性ＢＲ、ローシス変性ＢＲ）等ゴム工業において一般的なものを使用することができる。これらのＢＲのなかでも、耐摩耗性に優れるという理由から、ハイシスＢＲが好ましい。

ハイシスＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂ、ＢＲ１５０Ｌ、ＪＳＲ（株）製のＢＲ７３０等が挙げられる。ハイシスＢＲを含有することで低温特性および耐摩耗性能を向上させることができる。希土類系ＢＲとしては、例えば、ランクセス（株）製のＢＵＮＡ−ＣＢ２５等が挙げられる。

ＳＰＢ含有ＢＲは、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶が、単にＢＲ中に結晶を分散させたものではなく、ＢＲと化学結合したうえで分散しているものが挙げられる。このようなＳＰＢ含有ＢＲとしては、宇部興産（株）製のＶＣＲ−３０３、ＶＣＲ−４１２、ＶＣＲ−６１７等が挙げられる。

変性ＢＲとしては、リチウム開始剤により１，３−ブタジエンの重合を行ったのち、スズ化合物を添加することにより得られ、さらに変性ＢＲ分子の末端がスズ−炭素結合で結合されているもの（スズ変性ＢＲ）や、ブタジエンゴムの活性末端に縮合アルコキシシラン化合物を有するブタジエンゴム（シリカ用変性ＢＲ）等が挙げられる。このような変性ＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０Ｈ（スズ変性）、住友化学工業（株）製のＳ変性ポリマー（シリカ用変性）等が挙げられる。

ＢＲのゴム成分中の含有量は、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましい。５質量％未満の場合は、本発明の効果が不十分となる傾向がある。また、ＢＲの含有量は、耐摩耗性の観点から、５０質量％以下が好ましく、３０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。

ＢＲのシス１，４結合含有率（シス含量）は、耐久性や耐摩耗性能の観点から、９０質量％以上が好ましく、９３質量％以上がより好ましく、９５質量％以上がより好ましい。シス含量が高い方が、ポリマー鎖が規則正しく配列されることから、ポリマー同士の相互作用が強くなりゴム強度が向上し、耐摩耗性能が向上すると考えられる。

ＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、耐摩耗性およびグリップ性能等の観点から４０万以上が好ましく、４５万以上がより好ましく、５０万以上がさらに好ましい。また、Ｍｗは、架橋均一性等の観点から、２００万以下が好ましく、１００万以下がより好ましい。なお、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。

（その他のゴム成分）
本実施形態に係るゴム成分として、前記のＳＢＲおよびＢＲ以外のゴム成分を含有してもよい。他のゴム成分としては、ゴム工業で一般的に用いられる架橋可能なゴム成分を用いることができ、例えば、イソプレン系ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＢＳ）、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）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、塩化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ヒドリンゴム等が挙げられる。これらの架橋可能な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。

イソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）および天然ゴム等ゴム工業において一般的なものを使用することができる。天然ゴムには、非改質天然ゴム（ＮＲ）の他に、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素化天然ゴム（ＨＮＲ）、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム（ＵＰＮＲ）、グラフト化天然ゴム等の改質天然ゴム等も含まれる。ＮＲとしては、特に限定されず、ゴム工業において一般的なものを用いることができ、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ＃３、ＴＳＲ２０等が挙げられる。

＜無機フィラー＞
本実施形態において使用される無機フィラーは、水酸化アルミニウムおよびカーボンブラックを必須成分として含むことを特徴とする。

（水酸化アルミニウム）
水酸化アルミニウムとしては、ゴム工業において一般的なものを使用することができ、例えば、昭和電工（株）製のハイジライト（登録商標）、ナバルテック社製のアピラール（登録商標）等が挙げられる。なお、本実施形態における水酸化アルミニウムには、アルミナ水和物も含む。

水酸化アルミニウムのゴム成分１００質量部に対する含有量は２０質量部超であり、２５質量部以上が好ましく、３０質量部以上がより好ましい。２０質量部以下の場合は、ウェットグリップ性能が不十分となる傾向がある。また、耐摩耗性能の観点からは、４５質量部以下が好ましく、４０質量部以下がより好ましく、３５質量部以下がさらに好ましい。

水酸化アルミニウムのＢＥＴ比表面積は、ウェットグリップ性能の観点から、５ｍ²／ｇ以上が好ましく、１０ｍ²／ｇ以上が好ましく、１２ｍ²／ｇ以上がより好ましい。また、水酸化アルミニウムのＢＥＴ比表面積は、水酸化アルミニウムの分散性、再凝集防止、耐摩耗性能の観点から、５０ｍ²／ｇ以下が好ましく、４５ｍ²／ｇ以下がより好ましく、４０ｍ²／ｇ以下がさらに好ましい。なお、本明細書における水酸化アルミニウムのＢＥＴ比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

水酸化アルミニウムの平均粒子径（Ｄ５０）は、水酸化アルミニウムの分散性、再凝集防止、耐摩耗性能の観点から、０．１μｍ以上が好ましく、０．２μｍ以上がより好ましく、０．３μｍ以上がさらに好ましい。また、水酸化アルミニウムの平均粒子径（Ｄ５０）は、耐摩耗性能の観点から、３．０μｍ以下が好ましく、２．０μｍがより好ましい。なお、本明細書における平均粒子径（Ｄ５０）とは、粒子径分布測定装置により求めた粒子径分布曲線の積算質量値５０％の粒子径である。

水酸化アルミニウムのなかでも、成形加工性に優れるという理由から、偏平水酸化アルミニウムがより好ましい。偏平水酸化アルミニウムとしては、工業的にボーキサイトから製造された偏平率５〜３０であり平均粒子径が１．０μｍ以下の偏平水酸化アルミニウムが、耐空気透過性、成形粘着性により優れるという理由から好ましい。偏平水酸化アルミニウムをゴム組成物に配合することにより、偏平水酸化アルミニウムが空気の透過経路を遮る結果、良好な耐空気透過性を得ることができる。

偏平水酸化アルミニウムの偏平率は、５〜３０が好ましく、１０〜３０がより好ましい。なお、水酸化アルミニウムの偏平率は、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像から回析した値である。

偏平水酸化アルミニウムのモース硬度は、設備摩耗が少ないという理由から、３以下が好ましい。なお、モース硬度とは、材料の機械的性質の一つで古くから鉱物関係で広く用いられている測定法であり、以下の１０種類の鉱物で順次引っ掻いて傷つけばその鉱物よりも硬度が低いとする方法である。硬度の低い方から、１：タルク（滑石）、２：石膏、３：方解石、４：螢石、５：アパタイト（リン灰石）、６：正長石、７：水晶（シリカ）、８：トパーズ（黄玉）、９：コランダム（アルミナ）、１０：ダイヤモンドが使用される。

（カーボンブラック）
カーボンブラックとしては、ゴム用として一般的なものを適宜利用することができる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイト等が挙げられ、具体的にはＮ１１０，Ｎ１１５，Ｎ１２０，Ｎ１２５，Ｎ１３４，Ｎ１３５，Ｎ２１９，Ｎ２２０，Ｎ２３１，Ｎ２３４，Ｎ２９３，Ｎ２９９，Ｎ３２６，Ｎ３３０，Ｎ３３９，Ｎ３４３，Ｎ３４７，Ｎ３５１，Ｎ３５６，Ｎ３５８，Ｎ３７５，Ｎ５３９，Ｎ５５０，Ｎ５８２，Ｎ６３０，Ｎ６４２，Ｎ６５０，Ｎ６６０，Ｎ６８３，Ｎ７５４，Ｎ７６２，Ｎ７６５，Ｎ７７２，Ｎ７７４，Ｎ７８７，Ｎ９０７，Ｎ９０８，Ｎ９９０，Ｎ９９１等を好適に用いることができ、これ以外にも自社合成品等も好適に用いることができる。これらのカーボンブラック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。

カーボンブラックのＢＥＴ比表面積は１３０ｍ²／ｇ以上が好ましく、１３５ｍ²／ｇ以上が好ましく、１４０ｍ²／ｇ以上がより好ましい。ＢＥＴ比表面積が１３０ｍ²／ｇ以上の小粒子カーボンブラックを所定量含有することで、ＢＲおよびＳＢＲの各相の境界近傍に小粒子カーボンブラックが分散され、ＳＢＲとカーボンブラックとの接触面積が増加する。このことから、ＢＲおよびＳＢＲの各相間の結びつきが強化されるので、耐摩耗性に優れたゴム組成物とすることができる。また、小粒子カーボンブラックの使用により、ゴム組成物に対する補強効果が向上し、耐摩耗性能が向上すると考えられる。また、ＢＥＴ比表面積の上限は特に限定されないが、加工性の観点から１８０ｍ²／ｇ以下が好ましく、１６０ｍ²／ｇ以下がより好ましく、１５０ｍ²／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ＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２「ゴム用カーボンブラック基本特性−第２部：比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」に準じて測定された値である。

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５０質量部以上であり、５５質量部以上が好ましく、６０質量部以上がより好ましい。５０質量部未満の場合は、耐摩耗性能が不十分となる傾向がある。また、カーボンブラックの含有量の上限は特に限定されないが、低燃費性や加工性の観点から、１００質量部以下が好ましく、９５質量部以下がより好ましく、９０質量部以下がさらに好ましい。

水酸化アルミニウムの含有量に対するカーボンブラックの含有量（カーボンブラックの含有量／水酸化アルミニウムの含有量）は１．１以上であり、１．５以上が好ましく、２．０以上がより好ましい。１．１未満の場合は、耐摩耗性能が悪化する傾向がある。また、水酸化アルミニウムの含有量に対するカーボンブラックの含有量は５．５以下であり、５．０以下が好ましく、４．５以下がより好ましい。５．５を超えると、低燃費性や加工性が悪化する傾向がある。

（その他の無機フィラー）
本実施形態に係るゴム組成物は、ゴム工業で一般的に使用される無機フィラーであって水酸化アルミニウムおよびカーボンブラック以外のものを含有することができる。具体例としては、シリカ、硫酸マグネシウム、タルク、クレー、グラファイト、マイカ等が挙げられる。その他の無機フィラーとしては、１種または２種以上を使用することができ、シリカ、タルク、クレー、グラファイト、マイカとしても、１種または２種以上を使用することができる。

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ＢＥＴ比表面積は、耐久性や破断時伸びの観点から、８０ｍ²／ｇ以上が好ましく、１００ｍ²／ｇ以上がより好ましい。また、シリカのＮ₂ＳＡは、低燃費性および加工性の観点から、２５０ｍ²／ｇ以下が好ましく、２２０ｍ²／ｇ以下がより好ましい。なお、本明細書におけるシリカのＢＥＴ比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−９３に準じて測定された値である。

シリカの含有量は、耐摩耗性能の観点から、１０質量部以下が好ましく、８質量部以下がより好ましく、５質量部以下がさらに好ましく、０質量部が特に好ましい。

無機フィラー全体のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、８０質量部以上が好ましく、８５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、無機フィラーの分散性の観点や加工性の観点からは、１５０質量部以下が好ましく、１４０質量部以下がより好ましく、１３０質量部以下がさらに好ましい。

無機フィラー中における水酸化アルミニウムおよびカーボンブラック以外の無機フィラー含有量は、耐摩耗性能の観点から、１０質量部以下が好ましく、８質量部以下がより好ましく、５質量部以下がさらに好ましく、０質量部が特に好ましい。

＜その他の成分＞
本実施形態に係るゴム組成物は、上記のゴム成分および無機フィラー以外にも、従来、ゴム工業に使用される配合剤や添加剤、例えば、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、加硫剤、加硫促進剤等を必要に応じて適宜含有することができる。

シランカップリング剤は特に限定されないが、ゴム工業において従来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る。シランカップリング剤として具体的には、例えば、エボニックデグッサ社製のＳｉ７５、Ｓｉ２６６（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）、同社製のＳｉ６９（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、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。なかでも、スルフィド系、メルカプト系がシリカとの結合力が強く、低発熱性において優れるという点から好ましい。

シランカップリング剤を含有する場合のシリカに対する含有量は、シリカ分散性の観点から、２質量％以上が好ましく、３質量％以上がより好ましい。また、コストの観点からは、２５質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。

ワックスを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ゴムの耐候性の観点から、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、ブルームによるタイヤの白色化の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。

オイルを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、良好な耐摩耗性を確保する観点から、１００質量部以下が好ましく、９０質量部以下がより好ましい。また、加工性の観点からは、１０質量部以上が好ましく、１５質量部以上がより好ましい。

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、ゴムの耐オゾンクラック性の観点から、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、耐摩耗性能やグリップ性能の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。

加工助剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等が挙げられる。具体的には、例えば、ストラクトール社製のＥＦ４４、ＷＢ１６等の脂肪酸石鹸系加工助剤が挙げられる。加工助剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に３質量部以下であるのが好ましい。

ステアリン酸を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、加硫速度の観点から、０．２質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、加工性の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。

酸化亜鉛を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、加硫速度の観点から、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。

加硫剤としては硫黄が好適に用いられる。硫黄としては、粉末硫黄、油処理硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄等を用いることができる。

加硫剤として硫黄を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、十分な加硫反応を確保し、良好なグリップ性能および耐摩耗性を得るという観点から、０．５質量部以上が好ましく、１．０質量部以上がより好ましい。また、劣化の観点からは、３．０質量部以下が好ましく、２．５質量部以下がより好ましい。

硫黄以外の加硫剤としては、例えば、田岡化学工業（株）製のタッキロールＶ２００、フレキシス社製のＤＵＲＡＬＩＮＫ ＨＴＳ（１，６−ヘキサメチレン−ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物）、ランクセス社製のＫＡ９１８８（１，６−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン）等の硫黄原子を含む加硫剤や、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物等が挙げられる。

加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系もしくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、およびキサンテート系加硫促進剤等が挙げられる。これら加硫促進剤は、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、スルフェンアミド系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、およびグアニジン系加硫促進剤が好ましく、スルフェンアミド系加硫促進剤がより好ましい。また、スルフェンアミド系加硫促進剤と他の加硫促進剤（好ましくは、チアゾール系加硫促進剤および／またはグアニジン系加硫促進剤）との併用も好ましい態様して挙げることができる。

スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、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）等が挙げられる。なかでも、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、および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）が好ましい。

チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド等が挙げられる。なかでも、２−メルカプトベンゾチアゾールが好ましい。

グアニジン系加硫促進剤としては、例えば、１，３−ジフェニルグアニジン、１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン、１−ｏ−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−ｏ−トリルグアニジン塩、１，３−ジ−ｏ−クメニルグアニジン、１，３−ジ−ｏ−ビフェニルグアニジン、１，３−ジ−ｏ−クメニル−２−プロピオニルグアニジン等が挙げられる。なかでも、１，３−ジフェニルグアニジンが好ましい。

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、加硫促進の観点から、０．１質量部以上が好ましく、０．５質量部以上がより好ましい。また、加工性の観点からは、５質量部以下が好ましく、３質量部以下がより好ましい。

硫黄に対する加硫促進剤の質量比（加硫促進剤／硫黄の質量比）は、耐摩耗性能の観点から２．０以上が好ましく、２．５以上がより好ましく、３．０以上さらに好ましい。また、硫黄に対する加硫促進剤の質量比の上限は特に制限されないが、コストの観点から１０以下が好ましい。

＜ゴム組成物およびタイヤの製造＞
本実施形態に係るゴム組成物は、公知の方法により製造することができる。例えば、上記の各成分をオープンロール、バンバリーミキサー、密閉式混練機等のゴム混練装置を用いて混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。

本発明の他の実施形態は、上記ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤである。上記ゴム組成物により構成されるタイヤ部材としては、トレッド、アンダートレッド、カーカス、サイドウォール、ビード等の各タイヤ部材が挙げられる。なかでも、ウェットグリップ性能、および耐摩耗性能に優れることからトレッドが好ましい。

本実施形態に係るタイヤは、上記ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造することができる。すなわち、上記の各成分を混練して得られた未加硫ゴム組成物をトレッド等のタイヤ部材の形状にあわせて押出し加工した部材をタイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成形することにより、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製造することができる。

本実施形態に係るタイヤは、競技用タイヤ、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型ＳＵＶ用タイヤ、モーターサイクル用タイヤに好適であり、それぞれのサマータイヤ、ウインタータイヤ、スタッドレスタイヤとして使用可能である。

本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例にのみ限定されるものではない。

以下、実施例および比較例において用いた各種薬品をまとめて示す。
ＳＢＲ：油展乳化重合ＳＢＲ（Ｍｗ：８０万、スチレン含量：３７．５質量％、ビニル含量：１６モル％、ゴム固形分１００質量部に対して、油展オイル分３７．５質量部含有）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１５０Ｂ（Ｍｗ：４４万、ハイシスＢＲ、シス−１，４結合含量：９６％）
カーボンブラック１：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ１１０（ＢＥＴ：１４２ｍ²／ｇ）
水酸化アルミニウム：ナバルテック社製のＡＰＹＲＡＬ２００ＳＭ（平均粒子径：０．６μｍ、偏平率：１５、ＢＥＴ比表面積：１５ｍ²／ｇ、モース硬度：３）
シリカ：エボニックデグサ社製のウルトラシルＶＮ３（Ｎ₂ＳＡ：１７５ｍ²／ｇ、平均一次粒子径：１５ｎｍ）
シランカップリング剤：エボニックデグサ社製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
オイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＮＨ−６０
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
老化防止剤１：住友化学（株）製のアンチゲン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）
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）製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製の「銀嶺Ｒ」
硫黄：細井化学工業（株）製のＨＫ−２００−５（５％オイル含有粉末硫黄）
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ−Ｐ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ））

実施例および比較例
表１に示す配合処方にしたがい、（株）神戸製鋼所製１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤を除く配合成分を充填率が５８％になるように充填し、回転数８０ｒｐｍで１４０℃に到達するまで３分間混練りした。ついで、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を加えた後、オープンロールを用いて、８０℃で５分間混練りし、各実施例および各比較例に係る配合の未加硫ゴム組成物を得た。

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（タイヤサイズ（後輪）：１８０／５５ＺＲ１７、リム：（前輪）ＭＴ３．５０×１７（後輪）ＭＴ５．５０×１７、内圧：（前輪）２５０ｋＰａ（後輪）２９０ｋＰａ）を製造、準備した。

＜ドライグリップ性能＞
上記試験用タイヤを排気量７５０ｃｃの自動二輪車に装着し、ドライアスファルト路面のテストコースにて、初速度１００ｋｍ／時からの制動距離を求めた。結果は指数で表し、指数が大きいほどドライグリップ性が良好であることを示す。指数は次の式で求めた。
（ドライグリップ性指数）＝
（比較例１の制動距離）／（各配合例の制動距離）×１００

＜ウェットグリップ性能＞
上記試験用タイヤを排気量７５０ｃｃの自動二輪車に装着し、散水車によって路面を濡らしたウェットアスファルト路面のテストコースにて、初速度１００ｋｍ／時からの制動距離を求めた。結果は指数で表し、指数が大きいほどウェットグリップ性が良好であることを示す。指数は次の式で求めた。
（ウェットグリップ性指数）＝
（比較例１の制動距離）／（各配合例の制動距離）×１００

＜耐摩耗性能＞
前記試験用タイヤを排気量７５０ｃｃの自動二輪車に装着し、走行距離１２００ｋｍ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１のタイヤ溝が１ｍｍ減るときの走行距離を１００とする指数で示した。数値が大きいほど耐摩耗性能が良好であることを示す。

表１の評価結果から、本発明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、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、および耐摩耗性能の総合性能が改善されることがわかる。

本発明によれば、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、および耐摩耗性能の総合性能が改善されたトレッド用ゴム組成物および該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を提供することができる。

Claims (5)

1. スチレンブタジエンゴムおよびブタジエンゴムを含むゴム成分１００質量部に対し、
   ２０質量部超の水酸化アルミニウム、５０質量部以上のカーボンブラック、および０質量部以上１０質量部以下のシリカを含有し、
   水酸化アルミニウムの含有量に対するカーボンブラックの含有量が１．１〜５．５であるトレッド用ゴム組成物。
2. 水酸化アルミニウムを３０質量部以上含有する、請求項１に記載のトレッド用ゴム組成物。
3. 加硫促進剤として、少なくともスルフェンアミド系加硫促進剤を使用し、
   硫黄に対する加硫促進剤の質量比が２．０以上である、請求項１または２に記載のトレッド用ゴム組成物。
4. カーボンブラックのＢＥＴ比表面積が１３０ｍ²／ｇ以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のトレッド用ゴム組成物。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載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。