JP2023088838A - タイヤ - Google Patents

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加奈子 畑
Kanako Hata
由佳理 富崎
Yukari Tomizaki
剛史 土田
Takashi Tsuchida
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Abstract

【課題】高速走行時の耐摩耗性を向上するタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部を備えたタイヤであって、前記トレッド部を構成するゴム組成物は、イソプレン系ゴム及びスチレンブタジエンゴムを含有するゴム成分と、平均一次粒子径１５ｎｍ以下のシリカと、樹脂成分とを含み、前記ゴム成分１００質量％中の前記イソプレン系ゴムの含有量が５０質量％以上、前記ゴム成分１００質量部に対する前記シリカの含有量が３０質量部以上であり、前記ゴム組成物のポリマー量ＰＣ（質量％）及びアセトン抽出分量ＡＥ（質量％）が、下記式（１）～（２）を満たすタイヤ。（１）ＰＣ≧５５．０質量％（２）ＡＥ≦５．０質量％【選択図】なし

Description

本発明は、タイヤに関する。
タイヤの耐摩耗性能を両立させる方法の１つとして、ゴム混合時の薬品の投入順序を工夫することなどが挙げられる（例えば、特許文献１）。しかしながら、自動車用高速道の整備が整い、自動車の高性能化も進む昨今において、高速走行を重ねることも珍しくない状況となっていることから、高速走行時の耐摩耗性については更なる改善の余地があると考えられる。
特開２０２１－５０３５５号公報
本発明は、前記課題を解決し、高速走行時の耐摩耗性を向上するタイヤを提供することを目的とする。
タイヤのゴム物性がタイヤ性能に大きく影響するが、タイヤの性能発現にはゴム物性だけでなく、タイヤ形状（トレッドゲージなど）の影響も大きい。摩耗は破壊現象の一部であるため、耐摩耗性を向上させるにはフィラー量やその分散状態が重要であり、一定以上添加しなければタイヤの補強性を担保できない一方で、フィラー量と耐摩耗性は完全な比例関係を持つわけではなく、増量しすぎても性能が悪化する。
本発明は、上記観点に基づき、イソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム、特定粒径のシリカ、樹脂成分を所定量含むと同時にゴム組成物のポリマー量ＰＣ、アセトン抽出量ＡＥを特定範囲とすることで、優れた高速走行時の耐摩耗性を付与でき、更に、タイヤ形状にも着目し、トレッド部のタイヤ半径方向断面の赤道面上における厚さＧとポリマー量ＰＣとの積を所定以上とすることで、特に優れた高速走行時の耐摩耗性を付与できるという知見を見出し、完成に至ったものである。
本発明は、トレッド部を備えたタイヤであって、
前記トレッド部を構成するゴム組成物は、イソプレン系ゴム及びスチレンブタジエンゴムを含有するゴム成分と、平均一次粒子径１５ｎｍ以下のシリカと、樹脂成分とを含み、
前記ゴム成分１００質量％中の前記イソプレン系ゴムの含有量が５０質量％以上、前記ゴム成分１００質量部に対する前記シリカの含有量が３０質量部以上であり、
前記ゴム組成物のポリマー量ＰＣ（質量％）及びアセトン抽出分量ＡＥ（質量％）が、下記式（１）～（２）を満たすタイヤに関する。
（１）ＰＣ≧５５．０質量％
（２）ＡＥ≦５．０質量％
本発明によれば、トレッド部を備えたタイヤであって、前記トレッド部を構成するゴム組成物が、イソプレン系ゴム及びスチレンブタジエンゴムを含有するゴム成分と、平均一次粒子径１５ｎｍ以下のシリカと、樹脂成分とを所定配合で含み、かつ前記式（１）～（２）を満たすタイヤであるので、高速走行時の耐摩耗性を向上できる。
本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部を示す、子午線方向に切った断面図である。 タイヤのショルダー部の近辺を示す拡大断面図である。
本発明は、トレッド部を備えたタイヤであって、前記トレッド部を構成するゴム組成物が、イソプレン系ゴム及びスチレンブタジエンゴムを含有するゴム成分と、平均一次粒子径１５ｎｍ以下のシリカと、樹脂成分とを所定配合で含み、かつ前記式（１）～（２）を満たすタイヤである。
前記効果が得られるメカニズムは明らかではないが、以下のように推察される。
耐摩耗性の向上にはポリマーが補強剤と結合したポリマーゲルが形成されることが重要と考えられる。その為、平均一次粒子径１５ｎｍ以下のシリカを含み、ゴム組成物のポリマー量ＰＣを５５．０質量％以上とし、かつアセトン抽出分量ＡＥを５．０質量％以下と少なくすることで、ゴムの混合時にせん断変形が伝わり易くなり、ポリマー成分とシリカが結合したポリマーゲルが発生しやすくなると同時に、ゴム組成物内でのポリマーゲルの比率を高めることが可能となる。
更に、ポリマー成分中のイソプレン系ゴム比率を高め、かつシリカとの反応性が高いスチレンブタジエンゴムも配合することで、ポリマー成分内でゲルをより発生させやすくすることができる。
また、同時に樹脂成分を含むことで、イソプレン系ゴムとスチレンブタジエンゴムの相溶性が向上し、シリカの各ポリマーへの分配が改善することで分散が向上し、更にポリマーゲルを発生させやすくすることが可能になる。
以上により、本発明では、トレッド部のポリマーゲルの発生及びその比率を高めることが可能となる為、良好な高速走行時の耐摩耗性が得られたものと推察される。
このように、前記タイヤは、トレッド部を構成するゴム組成物のポリマー量ＰＣ（質量％）及びアセトン抽出分量ＡＥ（質量％）が、式（１）「ＰＣ≧５５．０質量％」、式（２）「ＡＥ≦５．０質量％」を満たす構成にすることにより、高速走行時の耐摩耗性を向上するという課題（目的）を解決するものである。すなわち、式（１）「ＰＣ≧５５．０質量％」、式（２）「ＡＥ≦５．０質量％」のパラメーターは課題（目的）を規定したものではなく、本願の課題は、高速走行時の耐摩耗性を向上することであり、そのための解決手段として当該パラメーターを満たすような構成にしたものである。
＜トレッド用ゴム組成物＞
本発明は、トレッド部を備えたタイヤであって、該トレッド部を構成するトレッド用ゴム組成物（加硫後のゴム組成物）は、該ゴム組成物中のポリマー量ＰＣ（質量％）が下記式（１）を満たす。
（１）ＰＣ≧５５．０質量％
ＰＣの下限は、５７．０質量％以上が好ましく、５８．０質量％以上がより好ましく、５８．５質量％以上が更に好ましく、５８．８質量％以上が特に好ましい。上限は、８５．０質量％以下が好ましく、８０．０質量％以下がより好ましく、７５．０質量％以下が更に好ましく、７２．０質量％以下が特に好ましい。上記範囲内であると、ポリマーゲルを発生させつつ、かつその比率をゴム組成物中で高めることができる為、効果がより良好に得られる傾向がある。
本発明は、トレッド部を備えたタイヤであって、該トレッド部を構成するトレッド用ゴム組成物（加硫後のゴム組成物）は、該ゴム組成物中のアセトン抽出分量ＡＥ（質量％）が下記式（２）を満たす。
（２）ＡＥ≦５．０質量％
ＡＥの上限は、４．９質量％以下が好ましく、４．８質量％以下がより好ましく、４．５質量％以下が更に好ましく、４．２質量％以下が特に好ましい。下限は、２．０質量％以上が好ましく、３．０質量％以上がより好ましく、３．３質量％以上が更に好ましく、３．５質量％以上が特に好ましい。上記範囲内であると、混合時にせん断のエネルギーが得られやすく、ポリマーゲルを発生させやすくなり、効果がより良好に得られる傾向がある。
本発明は、トレッド部を備えたタイヤであって、該トレッド部を構成するトレッド用ゴム組成物（加硫後のゴム組成物）は、効果がより良好に得られる観点から、該ゴム組成物中の灰分量Ａｓｈ（質量％）が下記式を満たすことが望ましい。
１０．０質量％≦Ａｓｈ≦３０．０質量％
Ａｓｈの下限は、２０．０質量％以上が好ましく、２５．０質量％以上がより好ましく、２６．０質量％以上が更に好ましく、２６．６質量％以上が特に好ましい。上限は、２９．８質量％以下が好ましく、２９．０質量％以下がより好ましく、２８．０質量％以下が更に好ましい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
本発明は、トレッド部を備えたタイヤであって、該トレッド部を構成するトレッド用ゴム組成物（加硫後のゴム組成物）は、効果がより良好に得られる観点から、該ゴム組成物中のカーボンブラック量ＢＣ（質量％）が下記式を満たすことが望ましい。
ＢＣ≦１５．０質量％
ＢＣの上限は、１０．０質量％以下が好ましく、８．０質量％以下がより好ましく、６．５質量％以下が更に好ましく、６．０質量％以下が特に好ましい。下限は、１．０質量％以上が好ましく、３．０質量％以上がより好ましく、４．０質量％以上が更に好ましく、４．５質量％以上が特に好ましい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、前記ゴム組成物（加硫後のゴム組成物）のポリマー量（ＰＣ）、アセトン抽出量（ＡＥ）、カーボンブラック量（ＢＣ）、灰分量（Ａｓｈ）は、以下の方法で測定される。
先ず、アセトン抽出量（ＡＥ）は、前記ゴム組成物（試料）について、ＪＩＳ Ｋ ６２２９：２０１５に準拠したアセトン抽出量の測定方法により測定される（単位：前記ゴム組成物（試料）中の質量％）。
ポリマー量（ＰＣ）は、前記アセトン抽出後に残るサンプルについて、ＪＩＳ Ｋ６２２６－１：２００３に準じて、窒素中の加熱（室温から７５０℃へ上昇させる）により有機物を熱分解・気化させたときの減量分（質量）から算出される（単位：前記ゴム組成物（試料）中の質量％）。
カーボンブラック量（ＢＣ）は、前記熱分解・気化させた後のサンプルについて、空気中の加熱により酸化燃焼させたときの減量分（質量）から算出される（単位：前記ゴム組成物（試料）中の質量％）。
灰分量（Ａｓｈ）は、前記酸化燃焼で燃焼しない成分（灰分）の質量から算出される（単位：前記ゴム組成物（試料）中の質量％）。
なお、これらの測定に用いるサンプルはタイヤのトレッド部から採取されるものである。
ＡＥ、ＰＣ、ＢＣ、Ａｓｈを調整する方法としては、当業者に公知の方法を採用できる。例えば、ＡＥは、ゴム組成物中の、オイル等の軟化剤量が増加すると、大きくなる傾向がある。ＰＣは、ゴム組成物中のエラストマー成分の量が増加すると、大きくなる傾向がある。ＢＣは、ゴム組成物中のカーボンブラック量が増加すると、大きくなる傾向がある。Ａｓｈは、ゴム組成物中の、シリカ等の酸化燃焼で燃焼しない成分の量が増加すると、大きくなる傾向がある。
トレッド用ゴム組成物は、イソプレン系ゴム及びスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を含有するゴム成分を含む。
前記ゴム組成物において、ゴム成分は、架橋に寄与する成分であり、一般的に、重量平均分子量（Ｍｗ）が１万以上のポリマーである。
ゴム成分の重量平均分子量は、好ましくは５万以上、より好ましくは１５万以上、更に好ましくは２０万以上であり、また、好ましくは２００万以下、より好ましくは１５０万以下、更に好ましくは１００万以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
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（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 ＳＵＰＥＲＭＵＬＴＩＰＯＲＥ 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。
イソプレン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、改質ＮＲ、変性ＮＲ、変性ＩＲ等が挙げられる。ＮＲとしては、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。ＩＲとしては、特に限定されず、例えば、ＩＲ２２００等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。改質ＮＲとしては、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム（ＵＰＮＲ）等、変性ＮＲとしては、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素添加天然ゴム（ＨＮＲ）、グラフト化天然ゴム等、変性ＩＲとしては、エポキシ化イソプレンゴム、水素添加イソプレンゴム、グラフト化イソプレンゴム等、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、ＮＲが好ましい。
前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量％中、イソプレン系ゴムの含有量は、５０質量％以上であり、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは８５質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上である。上限は、好ましくは９８質量％以下、より好ましくは９５質量％以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
ＳＢＲとしては特に限定されず、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。また、適宜ブタジエン部の２重結合部に水素添加処理を施した、水添ＳＢＲを用いても良い。市販品としては、住友化学（株）、ＪＳＲ（株）、旭化成（株）、日本ゼオン（株）等の製品が挙げられる。
ＳＢＲのスチレン含量は、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。該スチレン含量は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、本明細書において、ＳＢＲのスチレン含量は、１Ｈ－ＮＭＲ測定により算出される。
ＳＢＲのビニル含量は、好ましくは１０モル％以上、より好ましくは２０モル％以上、更に好ましくは３０モル％以上である。該ビニル含量は、好ましくは９０モル％以下、より好ましくは８０モル％以下、更に好ましくは７０モル％以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、本明細書において、ＳＢＲのビニル含量（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。
前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量％中、ＳＢＲの含有量は、好ましくは３質量％以上、より好ましくは７質量％以上であり、また、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下、特に好ましくは１０質量％以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量％中、イソプレン系ゴム及びＳＢＲの合計含有量は、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上であり、１００質量％でもよい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
イソプレン系ゴム、ＳＢＲ以外に使用可能なゴム成分としては特に限定されず、タイヤ分野で公知のものを使用できる。例えば、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。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なかでも、効果がより良好に得られる観点から、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ＢＲ１５０Ｂ、ＬＧ Ｃｈｅｍ社製のＢＲ１２８０等の高シス含有量のＢＲ、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等の１，２－シンジオタクチックポリブタジエン結晶（ＳＰＢ）を含むＢＲ、希土類元素系触媒を用いて合成されたブタジエンゴム（希土類系ＢＲ）等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
ＢＲのシス量（シス含量）は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上であり、また、好ましくは９９質量％以下、より好ましくは９８質量％以下、更に好ましくは９７質量％以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、ＢＲのシス量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
前記ゴム組成物がＢＲを含む場合、ゴム成分１００質量％中、ＢＲの含有量は、好ましくは３質量％以上、より好ましくは７質量％以上であり、また、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下、特に好ましくは１０質量％以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
ゴム成分は、オイルで伸展された油展ゴムでもよい。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。油展ゴムに使用されるオイルは、後述で説明するものと同様のものが挙げられる。また、油展ゴム中のオイル分は特に限定されないが、通常、ゴム固形分１００質量部に対して１０～５０質量部程度である。
ゴム成分は、変性により、シリカ等の充填材と相互作用する官能基が導入されていてもよい。
上記官能基としては、例えば、ケイ素含有基（－ＳｉＲ３（Ｒは、同一又は異なって、水素、水酸基、炭化水素基、アルコキシ基など）、アミノ基、アミド基、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、オキシカルボニル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基、水酸基、オキシ基、エポキシ基等が挙げられる。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、ケイ素含有基が好ましく、－ＳｉＲ３（Ｒは、同一又は異なって、水素、水酸基、炭化水素基（好ましくは炭素数１～６の炭化水素基（より好ましくは炭素数１～６のアルキル基））又はアルコキシ基（好ましくは炭素数１～６のアルコキシ基）であり、Ｒの少なくとも一つが水酸基）がより好ましい。
上記官能基を導入する化合物（変性剤）の具体例としては、２－ジメチルアミノエチルトリメトキシシラン、３－ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、２－ジメチルアミノエチルトリエトキシシラン、３－ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、２－ジエチルアミノエチルトリメトキシシラン、３－ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、２－ジエチルアミノエチルトリエトキシシラン、３－ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
前記ゴム組成物は、平均一次粒子径が１５ｎｍ以下のシリカ（以下、「微粒子シリカ」とも称する）を含む。
前記平均一次粒子径は、好ましくは１４ｎｍ以下、より好ましくは１３ｎｍ以下、更に好ましくは１２ｎｍ以下である。下限は、好ましくは８ｎｍ以上、より好ましくは９ｎｍ以上、更に好ましくは１０ｎｍ以上である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、平均一次粒子径は、透過型又は走査型電子顕微鏡により観察し、視野内に観察されたシリカの一次粒子を４００個以上測定し、その平均により求めることができる。
前記微粒子シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは２００ｍ２／ｇ以上、より好ましくは２１０ｍ２／ｇ以上、更に好ましくは２２０ｍ２／ｇ以上、特に好ましくは２３０ｍ２／ｇ以上である。上限は特に限定されないが、好ましくは６００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは３５０ｍ２／ｇ以下、更に好ましくは２６０ｍ２／ｇ以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、シリカのＮ２ＳＡは、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７－９３に準じてＢＥＴ法で測定される値である。
前記ゴム組成物において、前記微粒子シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、３０質量部以上であり、好ましくは３５質量部以上、より好ましくは４０質量部以上、更に好ましくは４５質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは７０質量部以下、更に好ましくは６５質量部以下、特に好ましくは６０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物は、前記微粒子シリカ以外のシリカを含んでもよい。
前記ゴム組成物において、シリカの総量（微粒子シリカ、微粒子シリカ以外のシリカの合計含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、３０質量部以上であり、好ましくは３５質量部以上、より好ましくは４０質量部を超え、更に好ましくは４５質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは７０質量部以下、更に好ましくは６５質量部以下、特に好ましくは６０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
使用可能なシリカとしては、乾式法シリカ（無水シリカ）、湿式法シリカ（含水シリカ）などが挙げられる。なかでも、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。なお、これらの無水シリカ、含水シリカ以外に、もみ殻などのバイオマス材料から製造されたシリカを適宜用いても良い。市販品としては、デグッサ社、ローディア社、東ソー・シリカ（株）、ソルベイジャパン（株）、（株）トクヤマ等の製品を使用できる。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。
前記ゴム組成物がシリカを含む場合、更にシランカップリング剤を含むことが好ましい。
シランカップリング剤としては、特に限定されず、ゴム分野で公知のものが使用可能であり、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、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製のＮＸＴ、ＮＸＴ－Ｚ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。市販品としては、デグッサ社、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社、信越シリコーン（株）、東京化成工業（株）、アヅマックス（株）、東レ・ダウコーニング（株）等の製品を使用できる。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。
前記ゴム組成物において、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、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは３質量部以上、更に好ましくは５質量部以上、特に好ましくは７質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１５質量部以下、特に好ましくは１０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物は、シリカ以外のフィラー（充填材）を含んでもよい。
シリカ以外のフィラーとしては特に限定されず、ゴム分野で公知の材料を使用でき、例えば、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレイ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、マイカなどの無機フィラーなどが挙げられる。なかでも、効果がより良好に得られる観点から、カーボンブラックが好ましい。
ゴム組成物に使用可能なカーボンブラックとしては、特に限定されないが、Ｎ１３４、Ｎ１１０、Ｎ２２０、Ｎ２３４、Ｎ２１９、Ｎ３３９、Ｎ３３０、Ｎ３２６、Ｎ３５１、Ｎ５５０、Ｎ７６２等が挙げられる。また、これらの鉱物油を燃焼させて得たカーボンブラック以外にリグニンなどのバイオマス由来の原料を燃焼させて得たカーボンブラックを適宜用いても良い。市販品としては、旭カーボン（株）、キャボットジャパン（株）、東海カーボン（株）、三菱ケミカル（株）、ライオン（株）、日鉄カーボン（株）、コロンビアカーボン社等の製品を使用できる。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。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、３０ｍ２／ｇ以上が好ましく、５０ｍ２／ｇ以上がより好ましく、７０ｍ２／ｇ以上が更に好ましい。また、上記Ｎ２ＳＡは、２００ｍ２／ｇ以下が好ましく、１５０ｍ２／ｇ以下がより好ましく、１３０ｍ２／ｇ以下が更に好ましく、１２０ｍ２／ｇ以下が更に好ましい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物において、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、更に好ましくは５質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物に含まれるフィラー１００質量％中のシリカ含有率は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、更に好ましくは７５質量％以上、特に好ましくは８０質量％以上である。上限は特に限定されないが、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９２質量％以下、更に好ましくは９０質量％以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物において、フィラーの含有量（微粒子シリカ、他のシリカ、カーボンブラックなどのフィラーの総量）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３５質量部以上、更に好ましくは５０質量部以上、特に好ましくは５５質量部以上である。該含有量の上限は、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、特に好ましくは７０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物は、樹脂成分を含む。
前記樹脂成分は、常温（２５℃）で液体状態の液状樹脂、常温（２５℃）で固体状態の固体樹脂のいずれでもよい。なかでも、効果がより良好に得られる観点から、固体樹脂が望ましい。
前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対する上記樹脂成分の含有量（２５℃で液体状態の液状樹脂、２５℃で固体状態の固体樹脂の合計含有量）は、好ましくは１．０質量部以上、より好ましくは１．５質量部以上、更に好ましくは２．０質量部以上である。上限は、好ましくは２０．０質量部以下、より好ましくは１０．０質量部以下、更に好ましくは５．０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
固体樹脂としては、例えば、常温（２５℃）で固体状態の石油樹脂、テルペン系樹脂、芳香族ビニル重合体、クマロンインデン樹脂、クマロン樹脂、インデン樹脂、フェノール樹脂、ロジン樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。また、上記樹脂成分は、水添されていてもよい。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、石油樹脂、テルペン系樹脂、芳香族ビニル重合体が好ましい。
上記樹脂成分の軟化点は、８０℃以上が好ましく、８３℃以上がより好ましく、８５℃以上が更に好ましい。上限は、１５０℃以下が好ましく、１２０℃以下がより好ましく、１１０℃以下が更に好ましい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、上記樹脂成分の軟化点は、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。また、上記した樹脂成分の軟化点は通常、樹脂成分のガラス転移温度の５０℃±５℃程度の値である。
上記石油樹脂としては、Ｃ５系樹脂、Ｃ９系樹脂、Ｃ５／Ｃ９系樹脂、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）樹脂などが挙げられる。また、これらの水素添加物で使用可能である。
上記テルペン系樹脂は、テルペンを構成単位として含むポリマーであり。例えば、テルペン化合物を重合して得られるポリテルペン樹脂、テルペン化合物と芳香族化合物とを重合して得られる芳香族変性テルペン樹脂などが挙げられる。また、これらの水素添加物も使用できる。
上記ポリテルペン樹脂は、テルペン化合物を重合して得られる樹脂である。該テルペン化合物は、（Ｃ５Ｈ８）ｎの組成で表される炭化水素及びその含酸素誘導体で、モノテルペン（Ｃ１０Ｈ１６）、セスキテルペン（Ｃ１５Ｈ２４）、ジテルペン（Ｃ２０Ｈ３２）などに分類されるテルペンを基本骨格とする化合物であり、例えば、α－ピネン、β－ピネン、ジペンテン、リモネン、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α－フェランドレン、α－テルピネン、γ－テルピネン、テルピノレン、１，８－シネオール、１，４－シネオール、α－テルピネオール、β－テルピネオール、γ－テルピネオールなどが挙げられる。
上記ポリテルペン樹脂としては、上述したテルペン化合物を原料とするピネン樹脂、リモネン樹脂、ジペンテン樹脂、ピネン／リモネン樹脂などが挙げられる。なかでも、ピネン樹脂が好ましい。ピネン樹脂は、通常、異性体の関係にあるα－ピネン及びβ－ピネンの両方を含んでいるが、含有する成分の違いにより、β－ピネンを主成分とするβ－ピネン樹脂と、α－ピネンを主成分とするα－ピネン樹脂とに分類される。
上記芳香族変性テルペン樹脂としては、上記テルペン化合物及びフェノール系化合物を原料とするテルペンフェノール樹脂や、上記テルペン化合物及びスチレン系化合物を原料とするテルペンスチレン樹脂などが挙げられる。また、上記テルペン化合物、フェノール系化合物及びスチレン系化合物を原料とするテルペンフェノールスチレン樹脂も使用できる。なお、フェノール系化合物としては、例えば、フェノール、ビスフェノールＡ、クレゾール、キシレノールなどが挙げられる。また、スチレン系化合物としては、スチレン、α－メチルスチレンなどが挙げられる。
上記芳香族ビニル重合体は、芳香族ビニルモノマーを構成単位として含むポリマーである。例えば、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樹脂が挙げられ、具体的には、スチレンの単独重合体（スチレン樹脂）、α－メチルスチレンの単独重合体（α－メチルスチレン樹脂）、α－メチルスチレンとスチレンとの共重合体、スチレンと他のモノマーの共重合体などが挙げられる。
上記クマロンインデン樹脂は、樹脂の骨格（主鎖）を構成する主なモノマー成分として、クマロン及びインデンを含む樹脂である。クマロン、インデン以外に骨格に含まれるモノマー成分としては、スチレン、α－メチルスチレン、メチルインデン、ビニルトルエンなどが挙げられる。
上記クマロン樹脂は、樹脂の骨格（主鎖）を構成する主なモノマー成分として、クマロンを含む樹脂である。
上記インデン樹脂は、樹脂の骨格（主鎖）を構成する主なモノマー成分として、インデンを含む樹脂である。
上記フェノール樹脂としては、例えば、フェノールと、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラールなどのアルデヒド類とを酸又はアルカリ触媒で反応させることにより得られるポリマー等の公知のものを使用できる。なかでも、酸触媒で反応させることにより得られるもの（ノボラック型フェノール樹脂など）が好ましい。
上記ロジン樹脂としては、天然ロジン、重合ロジン、変性ロジン、これらのエステル化合物、これらの水素添加物に代表されるロジン系樹脂等が挙げられる。
上記アクリル系樹脂は、アクリル系モノマーを構成単位として含むポリマーである。例えば、カルボキシル基を有し、芳香族ビニルモノマー成分とアクリル系モノマー成分とを共重合して得られる、スチレンアクリル樹脂等のスチレンアクリル系樹脂などが挙げられる。なかでも、無溶剤型カルボキシル基含有スチレンアクリル系樹脂を好適に使用できる。
上記無溶剤型カルボキシル基含有スチレンアクリル系樹脂とは、副原料となる重合開始剤、連鎖移動剤、有機溶媒などを極力使用せずに、高温連続重合法（高温連続塊重合法）（米国特許第４，４１４，３７０号明細書、特開昭５９－６２０７号公報、特公平５－５８００５号公報、特開平１－３１３５２２号公報、米国特許第５，０１０，１６６号明細書、東亜合成研究年報ＴＲＥＮＤ２０００第３号ｐ４２－４５等に記載の方法）により合成された（メタ）アクリル系樹脂（重合体）である。なお、本明細書において、（メタ）アクリルは、メタクリル及びアクリルを意味する。
上記アクリル系樹脂を構成するアクリル系モノマー成分としては、例えば、（メタ）アクリル酸や、（メタ）アクリル酸エステル（２エチルヘキシルアクリレート等のアルキルエステル、アリールエステル、アラルキルエステルなど）、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミド誘導体などの（メタ）アクリル酸誘導体が挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸の総称である。
上記アクリル系樹脂を構成する芳香族ビニルモノマー成分としては、例えば、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ビニルが挙げられる。
また、上記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分として、（メタ）アクリル酸や（メタ）アクリル酸誘導体、芳香族ビニルと共に、他のモノマー成分を使用してもよい。
前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対する上記固体樹脂の含有量は、好ましくは１．０質量部以上、より好ましくは１．５質量部以上、更に好ましくは２．０質量部以上である。上限は、好ましくは２０．０質量部以下、より好ましくは１０．０質量部以下、更に好ましくは５．０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。なお、石油樹脂の含有量、テルペン系樹脂の含有量、芳香族ビニル重合体の含有量も同様の範囲が望ましい。
上記液状樹脂としては、常温（２５℃）で液体状態のテルペン系樹脂（テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂を含む）、ロジン樹脂、スチレン系樹脂、Ｃ５系樹脂、Ｃ９系樹脂、Ｃ５／Ｃ９系樹脂、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）樹脂、クマロンインデン系樹脂（クマロン、インデン単体樹脂を含む）、フェノール樹脂、オレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。また、これらの水素添加物も使用可能である。
前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対する上記液状樹脂の含有量は、好ましくは１．０質量部以上、より好ましくは１．５質量部以上、更に好ましくは２．０質量部以上である。上限は、好ましくは２０．０質量部以下、より好ましくは１０．０質量部以下、更に好ましくは５．０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物は、前記樹脂成分以外に、ゴム成分に可塑性を付与することが可能な他の可塑剤を含んでもよい。他の可塑剤としては、前記液状樹脂以外の他の液体可塑剤（２５℃で液体（液状）の可塑剤）、前記固体樹脂以外の他の固体可塑剤（２５℃で固体の可塑剤）が挙げられる。可塑剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
前記ゴム組成物において、可塑剤の総量（液状樹脂、他の液体可塑剤、固体樹脂及び他の固体可塑剤の合計含有量）は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１．０質量部以上、より好ましくは１．５質量部以上、更に好ましくは２．０質量部以上である。上限は、好ましくは２０．０質量部以下、より好ましくは１０．０質量部以下、更に好ましくは５．０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記他の液体可塑剤（常温（２５℃）で液体状態の可塑剤）としては特に限定されず、オイル、前記液状樹脂以外の液状ポリマー（液状ジエン系ポリマー、液状ファルネセン系ポリマーなど）などが挙げられる。なかでも、オイルが望ましい。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。
前記ゴム組成物が前記他の液体可塑剤を含有する場合、前記他の液体可塑剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５．０質量部以下、より好ましくは２．０質量部以下、更に好ましくは１．０質量部以下であり、０質量部でもよい。オイルの含有量も同様の範囲が望ましい。なお、液体可塑剤の含有量には、油展オイルに含まれるオイル量も含まれる。
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油、又はその混合物が挙げられる。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。植物油としては、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、落花生油、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。また、これら以外にも、ライフサイクルアセスメントの観点から、ゴム加工用ミキサーやエンジンなどの潤滑油として使用された後のオイルや、調理店で使用された後の廃食用油を精製して得たオイルを適宜用いても良い。
液状ジエン系ポリマーとしては、２５℃で液体状態の液状スチレンブタジエン共重合体（液状ＳＢＲ）、液状ブタジエン重合体（液状ＢＲ）、液状イソプレン重合体（液状ＩＲ）、液状スチレンイソプレン共重合体（液状ＳＩＲ）、液状スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体（液状ＳＢＳブロックポリマー）、液状スチレンイソプレンスチレンブロック共重合体（液状ＳＩＳブロックポリマー）、液状ファルネセン重合体、液状ファルネセンブタジエン共重合体等が挙げられる。これらは、末端や主鎖が極性基で変性されていても構わない。また、これらの水素添加物も使用可能である。
前記他の固体可塑剤（２５℃で固体状態の可塑剤）としては、前述の固体樹脂以外で、ゴム成分に可塑性を付与することが可能な材料を使用できる。
上記可塑剤としては、例えば、丸善石油化学（株）、住友ベークライト（株）、ヤスハラケミカル（株）、東ソー（株）、ＲｕｔｇｅｒｓＣｈｅｍｉｃａｌｓ社、ＢＡＳＦ社、アリゾナケミカル社、日塗化学（株）、（株）日本触媒、ＥＮＥＯＳ（株）、荒川化学工業（株）、田岡化学工業（株）等の製品を使用できる。
前記ゴム組成物は、老化防止剤を含有してもよい。
老化防止剤としては、例えば、フェニル－α－ナフチルアミン等のナフチルアミン系老化防止剤；オクチル化ジフェニルアミン、４，４′－ビス（α，α′－ジメチルベンジル）ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系老化防止剤；Ｎ－イソプロピル－Ｎ′－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン、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、Ｎ，Ｎ′－ジ－２－ナフチル－ｐ－フェニレンジアミン等のｐ－フェニレンジアミン系老化防止剤；２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系老化防止剤；２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－メチルフェノール、スチレン化フェノール等のモノフェノール系老化防止剤；テトラキス－［メチレン－３－（３′，５′－ジ－ｔ－ブチル－４′－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン等のビス、トリス、ポリフェノール系老化防止剤等が挙げられる。市販品としては、精工化学（株）、住友化学（株）、大内新興化学工業（株）、フレクシス社等の製品を使用できる。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記ゴム組成物において、老化防止剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１．５質量部以上、更に好ましくは２．０質量部以上であり、また、好ましくは１０．０質量部以下、より好ましくは６．０質量部以下、更に好ましくは４．０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物は、ワックスを含有してもよい。
ワックスとしては、特に限定されず、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス；エチレン、プロピレン等の重合物等の合成ワックス等が挙げられる。市販品としては、大内新興化学工業（株）、日本精蝋（株）、精工化学（株）等の製品を使用できる。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記ゴム組成物において、ワックスの含有量は、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２質量部以上であり、また、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは６質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物は、ステアリン酸を含有してもよい。
ステアリン酸としては、従来公知のものを使用でき、市販品としては、日油（株）、花王（株）、富士フイルム和光純薬（株）、千葉脂肪酸（株）等の製品を使用できる。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記ゴム組成物において、ステアリン酸の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは０．８質量部以上、更に好ましくは１．０質量部以上であり、また、好ましくは１０．０質量部以下、より好ましくは６．０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物は、酸化亜鉛を含有してもよい。
酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、市販品としては、三井金属鉱業（株）、東邦亜鉛（株）、ハクスイテック（株）、正同化学工業（株）、堺化学工業（株）等の製品を使用できる。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記ゴム組成物において、酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１．０質量部以上、更に好ましくは２．０質量部以上であり、また、好ましくは１０．０質量部以下、より好ましくは６．０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物は、硫黄を含有してもよい。
硫黄としては、ゴム工業において一般的に架橋剤として用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄等が挙げられる。市販品としては、鶴見化学工業（株）、軽井沢硫黄（株）、四国化成工業（株）、フレクシス社、日本乾溜工業（株）、細井化学工業（株）等の製品を使用できる。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。
前記ゴム組成物において、硫黄の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１．５質量部以上、更に好ましくは２．０質量部以上であり、また、好ましくは３．５質量部以下、より好ましくは３．０質量部以下、更に好ましくは２．８質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物は、加硫促進剤を含有してもよい。
加硫促進剤としては、２－メルカプトベンゾチアゾール、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド等のチアゾール系加硫促進剤；テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラキス（２－エチルヘキシル）チウラムジスルフィド（ＴＯＴ－Ｎ）等のチウラム系加硫促進剤；Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ－オキシエチレン－２－ベンゾチアゾールスルフェンアミド、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等のスルフェンアミド系加硫促進剤；ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤を挙げることができる。市販品としては、住友化学（株）、大内新興化学工業（株）等の製品を使用できる。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。
前記ゴム組成物において、加硫促進剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１．０質量部以上、より好ましくは１．５質量部以上、更に好ましくは２．０質量部以上であり、また、好ましくは１０．０質量部以下、より好ましくは７．０質量部以下、更に好ましくは５．０質量部以下である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記ゴム組成物には、上記成分の他、タイヤ工業において一般的に用いられている添加剤、例えば、有機過酸化物等を更に配合してもよい。これらの添加剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．１～２００質量部が好ましい。
前記ゴム組成物は、例えば、上述の各成分をオープンロール、バンバリーミキサー等のゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。
混練条件としては、加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤を混練するベース練り工程では、混練温度は、通常１００～１８０℃、好ましくは１２０～１７０℃である。加硫剤、加硫促進剤を混練する仕上げ練り工程では、混練温度は、通常１２０℃以下、好ましくは８５～１１０℃である。また、加硫剤、加硫促進剤を混練した組成物は、通常、プレス加硫等の加硫処理が施される。加硫温度としては、通常１４０～１９０℃、好ましくは１５０～１８５℃である。加硫時間は、通常５～１５分である。
＜タイヤ＞
前記ゴム組成物（トレッド用ゴム組成物）は、タイヤのトレッド部に使用される。
本発明に適用できるタイヤとしては、空気入りタイヤ、非空気入りタイヤなどが挙げられるが、なかでも、空気入りタイヤが好ましい。特に、夏用タイヤ（サマータイヤ）、冬用タイヤ（スタッドレスタイヤ、スノータイヤ、低温路面向けタイヤ、スタッドタイヤなど）、オールシーズンタイヤとして好適に使用できる。タイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型ＳＵＶ用タイヤ、トラック、バスなどの重荷重用タイヤ、ライトトラック用タイヤ、二輪自動車用タイヤ、レース用タイヤ（高性能タイヤ）などに使用可能である。なかでも、重荷重用タイヤとして用いることが望ましい。なお、本発明において、重荷重用タイヤとは、正規内圧が３００ｋＰａを超え、かつ正規荷重が１３００ｋｇを超えるタイヤを指す。
タイヤは、前記ゴム組成物を用いて通常の方法により製造される。例えば、各種材料を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッド部の形状に合わせて押し出し加工し、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した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造することができる。
本発明のタイヤは、効果がより良好に得られる観点から、トレッド部を構成するトレッド用ゴム組成物（加硫後のゴム組成物）のポリマー量ＰＣ（質量％）、トレッド部のタイヤ半径方向断面の赤道面上における厚さＧ（ｍｍ）が、下記式を満たすことが望ましい。
ＰＣ×Ｇ≧１５００
ＰＣ×Ｇの下限は、１５５０以上が好ましく、１５８０以上がより好ましく、１５８８以上が更に好ましく、１６００以上が特に好ましい。上限は、２０００以下が好ましく、１８００以下がより好ましく、１７００以下が更に好ましい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
前記効果が得られるメカニズムは明らかではないが、以下のように推察される。
ポリマー量は前述の通り、ポリマーゲル量に影響を与える因子と考えられる。一方で、ゲージが減るほど、トレッド部の剛性が高くなり、変形しにくく、路面に削られやすくなる。その為、ポリマーゲル量に影響を与えるポリマー量とゲージの積を一定以上とするとことで、厚みが薄い場合においても、良好な高速走行時の耐摩耗性を得ることができると推察される。
本発明のタイヤは、トレッド部のタイヤ半径方向断面の赤道面上における厚さＧ（ｍｍ）が、３５ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましく、２９ｍｍ以下が更に好ましく、２８ｍｍ以下が特に好ましく、２７ｍｍ以下が最も好ましい。下限は、１０ｍｍ以上が好ましく、１５ｍｍ以上がより好ましく、１８ｍｍ以上が更に好ましく、２０ｍｍ以上が特に好ましい。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、本発明において、トレッド部のタイヤ半径方向断面の赤道面上における厚さＧとは、タイヤの軸を含む平面で切った断面において、赤道面上におけるトレッド表面からベルト補強層、ベルト層、カーカス層などの繊維材料を含む補強層のタイヤ最表面側の界面までの距離である。なお、タイヤ赤道面上に溝を有する場合においては、該溝のタイヤ半径方向最表面側の端部間を繋いだ直線と、赤道面の交点からの直線距離である。
本発明のタイヤは、トレッド部のネガティブ率Ｓ（％）が２５％以下であることが望ましい。
Ｓは、好ましくは２２％以下、より好ましくは２０％以下、更に好ましくは１９％以下、特に好ましくは１８％以下である。該ネガティブ率は、好ましくは１０％以上、より好ましくは１５％以上である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、ネガティブ率（トレッド部の接地面内におけるネガティブ率）は、接地面の全面積に対する、接地面内の全溝面積の割合であり、以下の方法で測定される。
本明細書において、上記タイヤが空気入りタイヤの場合、ネガティブ率は、正規リム、正規内圧、正規荷重条件下における接地形状から計算される。非空気入りタイヤの場合、正規内圧を必要とせずに、同様に測定できる。
「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば ”Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば”Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”を意味する。
「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表”ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば”ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”を指す。
「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表”ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば”ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ”である。
接地形状は、正規リムに組み付け、正規内圧を加え、２５℃で２４時間静置した後、タイヤトレッド表面に墨を塗り、正規荷重を負荷して厚紙に押しつけ（キャンバー角は０°）、紙に転写させることで得られる。
タイヤを周方向に７２°ずつ回転させて、５か所で転写させる。すなわち、５回、接地形状を得る。
５つの接地形状について、該輪郭を滑らかにつないだ図形の面積を総面積とし、転写された全体の面積が接地面積となる。これらの５か所の結果について平均値を求め、ネガティブ率（％）は、［１－｛厚紙の転写された５つの接地形状（墨部分）の平均面積／厚紙の転写された５つの総面積（該輪郭により得られる図形）の平均面積｝］×１００（％）で計算される。
ここで、長さや面積の平均値は、５つの値の単純平均である。
本発明のタイヤにおいて、トレッド部に形成された周方向溝の溝深さＤは、好ましくは２５ｍｍ以下、より好ましくは２３ｍｍ以下、更に好ましくは２２ｍｍ以下であり、また、好ましくは８ｍｍ以上、より好ましくは１０ｍｍ以上、更に好ましくは１２ｍｍ以上である。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、本明細書において、周方向溝の溝深さＤとは、トレッド最表面の接地面を形成する面を延長した面の法線に沿って計測され、該接地面を形成する面を延長した面から最深の溝底までの距離を意味し、備えられた周方向溝の溝深さのうち、最大の距離を指す。
図１には、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ２の一部を示す、子午線方向に切った断面図である。なお、本発明のタイヤは、以下の形態に限定されるものではない。
図１には、重荷重用の空気入りタイヤ２の一例が示されている。図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面に垂直な方向がタイヤ２の周方向である。図１において、タイヤ２の中心線ＣＬはタイヤ２の赤道面ＥＱをも表わす。このタイヤ２の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面ＥＱに対して対称である。
このタイヤ２は、トレッド部４、サイドウォール部６、チェーファー８、ビード部１０、カーカス１２、インナーライナー１４、フィラー１６、ベルト１８を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。
トレッド部４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド部４は、路面と接地するトレッド面２２を形成する。トレッド面２２には、５本の周方向の溝（以下、主溝ともいう）２４が形成されている。これらの主溝２４は、軸方向中央（赤道面ＥＱに略一致）の一本のセンター主溝２４ｃ、軸方向両外側の一対のショルダー主溝２４ｓ、及び、センター主溝２４ｃとショルダー主溝２４ｓとの間に位置する一対のミドル主溝２４ｍである。この５本の主溝２４ｃ、２４ｍ、２４ｓにより、周方向に延びる６本のリブが形成されている。
上記６本のリブのそれぞれに、図示しない軸方向の溝（ラグ溝）が形成されることが望ましい。この主溝２４及び図示しないラグ溝により、６列ブロック４０のトレッドパターンが形成されている。すなわち、センターブロック４０ｃ、ミドルブロック４０ｍ及びショルダーブロック４０ｓが形成されている。なお、ショルダー主溝２４ｓ、センター主溝２４ｃ、及び、ショルダー主溝２４ｓの幅は、同一でなくてもよい。
サイドウォール部６は、トレッド部４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール部６の半径方向外側部分は、トレッド部４と接合されている。このサイドウォール部６の半径方向内側部分は、チェーファー８と接合されている。図１から明らかなように、サイドウォール部６はカーカス１２よりも軸方向外側に位置している。このサイドウォール部６は、架橋ゴムからなるものが望ましい。
チェーファー８は、サイドウォール部６から半径方向略内向きに延びている。チェーファー８は、リムのフランジと当接する。
ビード部１０は、コア３２と、このコア３２から半径方向外向きに延びるエイペックス３４とを備えている。コア３２はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールなどが挙げられる。エイペックス３４は、半径方向外向きに先細りである。
カーカス１２は、カーカスプライ３６からなる。カーカスプライ３６は、両側のビード部１０の間に架け渡されており、トレッド部４及びサイドウォール部６に沿っている。カーカスプライ３６は、コア３２の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。カーカスプライ３６は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなるものが挙げられる。カーカス１２は、２枚以上のカーカスプライ３６から形成されてもよい。
フィラー１６は、ビード部１０の近くに位置している。フィラー１６は、カーカス１２に積層されている。フィラー１６は、カーカスプライ３６の内側において、ビード部１０のコア３２の周りで折り返されている。フィラー１６は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなるものが挙げられる。
インナーライナー１４は、カーカス１２の内側に位置している。インナーライナー１４は、架橋ゴムからなるものが望ましい。
図１の断面において、ベルト１８は、軸方向に延在している。ベルト１８は、半径方向においてトレッド部４の内側に位置している。このベルト１８は、カーカス１２の半径方向外側に位置している。ベルト１８はカーカス１２を補強する。このタイヤ２では、ベルト１８は４層から構成されている。このベルト１８は、半径方向内側から順に積層された、第一プライ１８ａ、第二プライ１８ｂ、第三プライ１８ｃ及び第四プライ１８ｄからなる。第一プライ１８ａは、赤道面においてカーカス１２に積層されている。各プライは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなるものが挙げられる。このタイヤ２では、軸方向において、第二プライ１８ｂが上記４層のうち最も大きな幅を有している。このタイヤ２では、軸方向において、第四プライ１８ｄが上記４層のうち最も小さな幅を有している。このベルト１８は３層から構成されてもよい。
図２は、図１のタイヤ２のショルダー部２６の近辺を示す拡大断面図である。
図１、２において、赤道ＥＱの位置であるクラウンセンターＣＬ（タイヤ２の中心線ＣＬ）が「トレッド部２のタイヤ半径方向断面の赤道面」に相当する。
タイヤ２では、トレッド部４を構成するトレッド用ゴム組成物（加硫後のゴム組成物）のポリマー量ＰＣ（質量％）、タイヤ２の中心線ＣＬにおけるトレッド部４の厚さＧ（トレッド面２２から第四プライ１８ｄの上面までのタイヤ半径方向の寸法）が、式「ＰＣ×Ｇ≧１５００」を満たすことが望ましい。
タイヤ２のトレッド部４には、周方向の溝２４が備えられている。タイヤ２において、周方向の溝２４の溝深さＤは、トレッド面２２の接地面を形成する面を延長した面から最深の溝底までの法線方向の距離であり、複数の周方向の溝２４のうち、最も深く形成された溝の深さを指す。
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。
実施例及び比較例で使用する各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製のＮＳ６１６（非油展ＳＢＲ、スチレン量２１質量％、ビニル含量６６ｍｏｌ％、Ｔｇ－２３℃、Ｍｗ２４万）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス含量：９７質量％）
カーボンブラック：三菱ケミカル（株）製のダイアブラックＩ（Ｎ２２０、Ｎ２ＳＡ１１４ｍ２／ｇ、ＤＢＰ１１４ｍｌ／１００ｇ）
シリカ１：ローディア社製のＺＥＯＳＩＬ １１１５ＭＰ（平均一次粒子径２５ｎｍ、Ｎ２ＳＡ１１５ｍ２／ｇ）
シリカ２：エボニックデグッサ社製のウルトラシルＶＮ３（平均一次粒子径１８ｎｍ、Ｎ２ＳＡ１７５ｍ２／ｇ）
シリカ３：デグッサ社製の９１００Ｇｒ（平均一次粒子径１５ｎｍ、Ｎ２ＳＡ２３５ｍ２／ｇ）
シリカ４：Ｒｈｏｄｉａ社製のＺｅｏｓｉｌ Ｐｒｅｍｉｕｍ ２００ＭＰ（平均一次粒子径１０ｎｍ、Ｎ２ＳＡ２２０ｍ２／ｇ）
シランカップリング剤：エボニックデグッサ社製のＳｉ２６６（ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
固体樹脂１：ヤスハラケミカル（株）製のＹＳレジンＰＸ８５０（軟化点８５℃、β－ピネン樹脂（テルペン系樹脂））
固体樹脂２：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℃）
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ（老化防止剤、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
ステアリン酸：日油（株）製の椿
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
オイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ－１４０
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業社製のノクセラーＮＳ（Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
（実施例及び比較例）
表１に示す配合内容に従い、（株）神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得る。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、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る。得られた未加硫ゴム組成物をトレッド部の形状に成形し、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、１５０℃の条件下で１２分間プレス加硫し、試験用タイヤ（サイズ：３１５／８０Ｒ２２．５）を製造する。
得られた試験用タイヤを用いて、下記物性測定、評価を行い、結果を表１に示す。なお、表１の基準比較例は、以下とする。
低燃費性の基準例：比較例１
高速走行時の耐摩耗性の基準例：比較例３
＜アセトン抽出量（ＡＥ量）＞
上記試験用タイヤのトレッドから切り出したゴム試験片について、ＪＩＳ Ｋ ６２２９に準拠したアセトン抽出量の測定方法に準拠し、該試験片中に含まれるアセトンにより抽出される物質の量を測定する。
アセトン抽出量（質量％）＝（抽出前のサンプルの質量－抽出後のサンプルの質量）／抽出前のサンプルの質量×１００
＜ポリマー量（ＰＣ）＞
前記アセトン抽出量（ＡＥ量）におけるアセトン抽出後のサンプルについて、ＪＩＳ Ｋ６２２６－１：２００３に準じて、窒素中の加熱（室温から７５０℃へ上昇させる）により有機物を熱分解・気化させたときの減量分（質量）を測定し、それに基づいてＰＣ（質量％）を算出する。
＜カーボンブラック量（ＢＣ）＞
前記ポリマー量（ＰＣ）における熱分解・気化させた後のサンプルについて、空気中の加熱により酸化燃焼させたときの減量分（質量）を測定し、それに基づいてＢＣ（質量％）を算出する。
＜灰分量（Ａｓｈ）＞
前記カーボンブラック量（ＢＣ）において、酸化燃焼で燃焼しない成分（灰分）の質量を測定し、それに基づいてＡｓｈ（質量％）を算出する。
＜低燃費性（転がり抵抗）＞
転がり抵抗試験機を用い、下記の測定条件で転がり抵抗を測定する。
使用リム：９．００×２２．５
内圧：８３０ｋＰａ
荷重：３６．７７ｋＮ
速度：８０ｋｍ／ｈ
この測定結果に基づき、基準比較例を１００とした時の指数で表示する（低燃費性指数）。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。
＜高速走行時の耐摩耗性＞
試験用タイヤをリムに組み込み、これを試験用車両であるトラックの後輪に装着する。この試験用車両によってロードテストが行われる。試験条件は下記のとおりである。
使用リム：９．００×２２．５
タイヤ内圧：８３０ｋＰａ
走行速度：８０ｋｍ／ｈ
走行距離：１００００ｋｍ
走行後、試験用タイヤの溝深さを測定し、走行開始からの摩耗量を確認する。測定値から、トレッド部の摩耗量を算出し、基準比較例を１００として指数表示する。指数が大きいほど、摩耗量が少なく、高速走行時の耐摩耗性が良好であることを示す。
Figure 2023088838000001
イソプレン系ゴム及びＳＢＲを含有するゴム成分と、平均一次粒子径１５ｎｍ以下のシリカと、樹脂成分とを所定配合で含み、かつ前記式（１）～（２）を満たす実施例のタイヤは、高速走行時の耐摩耗性に優れている。
本発明（１）はトレッド部を備えたタイヤであって、
前記トレッド部を構成するゴム組成物は、イソプレン系ゴム及びスチレンブタジエンゴムを含有するゴム成分と、平均一次粒子径１５ｎｍ以下のシリカと、樹脂成分とを含み、
前記ゴム成分１００質量％中の前記イソプレン系ゴムの含有量が５０質量％以上、前記ゴム成分１００質量部に対する前記シリカの含有量が３０質量部以上であり、
前記ゴム組成物のポリマー量ＰＣ（質量％）及びアセトン抽出分量ＡＥ（質量％）が、下記式（１）～（２）を満たすタイヤである。
（１）ＰＣ≧５５．０質量％
（２）ＡＥ≦５．０質量％
本発明（２）は、前記ポリマー量ＰＣ（質量％）、トレッド部のタイヤ半径方向断面の赤道面上における厚さＧ（ｍｍ）が、下記式を満たす本発明（１）記載のタイヤである。
ＰＣ×Ｇ≧１５００
本発明（３）は下記式を満たす本発明（１）又は（２）記載のタイヤである。
ＰＣ≧５８．０質量％
本発明（４）は下記式を満たす本発明（１）～（３）のいずれかに記載のタイヤである。
ＡＥ≦４．５質量％
本発明（５）は下記式を満たす本発明（２）～（４）のいずれかに記載のタイヤである。
ＰＣ×Ｇ≧１５５０
本発明（６）は下記式を満たす本発明（２）～（５）のいずれかに記載のタイヤである。
Ｇ≧２０ｍｍ
本発明（７）は、前記ゴム組成物が、前記ゴム成分１００質量％中の前記イソプレン系ゴムの含有量が９０質量％以上である本発明（１）～（６）のいずれかに記載のタイヤである。
本発明（８）は、前記ゴム組成物が、ゴム成分１００質量部に対する前記シリカの含有量が４０質量部以上である本発明（１）～（７）のいずれかに記載のタイヤである。
本発明（９）は前記樹脂成分が固体樹脂を含む本発明（１）～（８）のいずれかに記載のタイヤである。
本発明（１０）はトレッド部のネガティブ率Ｓ（％）が２５％以下である本発明（１）～（９）のいずれかに記載のタイヤである。
本発明（１１）は周方向溝の溝深さＤが２５ｍｍ以下である本発明（１）～（１０）のいずれかに記載のタイヤである。
本発明（１２）は重荷重用タイヤである本発明（１）～（１１）のいずれかに記載のタイヤである。
２ タイヤ
４ トレッド部
６ サイドウォール部
８ チェーファー
１０ ビード部
１２ カーカス
１４ インナーライナー
１６ フィラー
１８ ベルト
２２ トレッド面
２４ 周方向の溝
２６ ショルダー部
３２ コア
３４ エイペックス
３６ カーカスプライ
４０ ブロック
ＣＬ（ＥＱ） 赤道面
Ｄ 周方向溝の溝深さ
Ｇ トレッド部のタイヤ半径方向断面の赤道面上における厚さ

Claims (12)

  1. トレッド部を備えたタイヤであって、
    前記トレッド部を構成するゴム組成物は、イソプレン系ゴム及びスチレンブタジエンゴムを含有するゴム成分と、平均一次粒子径１５ｎｍ以下のシリカと、樹脂成分とを含み、
    前記ゴム成分１００質量％中の前記イソプレン系ゴムの含有量が５０質量％以上、前記ゴム成分１００質量部に対する前記シリカの含有量が３０質量部以上であり、
    前記ゴム組成物のポリマー量ＰＣ（質量％）及びアセトン抽出分量ＡＥ（質量％）が、下記式（１）～（２）を満たすタイヤ。
    （１）ＰＣ≧５５．０質量％
    （２）ＡＥ≦５．０質量％
  2. 前記ポリマー量ＰＣ（質量％）、トレッド部のタイヤ半径方向断面の赤道面上における厚さＧ（ｍｍ）が、下記式を満たす請求項１記載のタイヤ。
    ＰＣ×Ｇ≧１５００
  3. 下記式を満たす請求項１又は２記載のタイヤ。
    ＰＣ≧５８．０質量％
  4. 下記式を満たす請求項１又は２記載のタイヤ。
    ＡＥ≦４．５質量％
  5. 下記式を満たす請求項２記載のタイヤ。
    ＰＣ×Ｇ≧１５５０
  6. 下記式を満たす請求項２記載のタイヤ。
    Ｇ≧２０ｍｍ
  7. 前記ゴム組成物は、前記ゴム成分１００質量％中の前記イソプレン系ゴムの含有量が９０質量％以上である請求項１又は２記載のタイヤ。
  8. 前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対する前記シリカの含有量が４０質量部以上である請求項１又は２記載のタイヤ。
  9. 前記樹脂成分が固体樹脂を含む請求項１又は２記載のタイヤ。
  10. トレッド部のネガティブ率Ｓ（％）が２５％以下である請求項１又は２記載のタイヤ。
  11. 周方向溝の溝深さＤが２５ｍｍ以下である請求項１又は２記載のタイヤ。
  12. 重荷重用タイヤである請求項１又は２記載のタイヤ。


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