JP4438336B2

JP4438336B2 - トレッド用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ

Info

Publication number: JP4438336B2
Application number: JP2003201289A
Authority: JP
Inventors: 守内田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2023-07-24
Also published as: JP2005041947A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッド用ゴム組成物および該ゴム組成物をトレッドに使用してなるタイヤに関する。詳細には、ウェットグリップ性能の向上および低転がり抵抗化の両立を図れるトレッド用ゴム組成物および該ゴム組成物をトレッドに使用してなるタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤトレッド用ゴム組成物において、補強剤として使用されるシリカには、タイヤの転がり抵抗を低減させる効果がある。また、ゴム成分としてスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）には、ウェットグリップ性能を向上させる効果がある。したがって、ゴム組成物としてシリカとＳＢＲを用いた配合は、ウェットグリップ性能の向上および低転がり抵抗化の両立を図れることが期待される。
【０００３】
ただし、シリカは、その表面の性質からジエン系ポリマーとは混ざりにくく、充分な補強性が得られないので、ゴム物性を改善するために、たとえばシランカップリング剤が併用される。しかしながら、このシランカップリング剤を混合温度を上げてポリマーと混合すると、シランカップリング剤に含まれる硫黄がジエン系ポリマーと反応し、ゴム組成物の粘度が上昇し、ゴムの加工性が低下する。一方、混合温度を充分に上げない場合、シリカとカップリング剤の反応が起こりにくく、シリカの分散をあげるために混練り時間を延長しなければならず、また、タイヤの耐摩耗性、外傷性が充分でなくなるという問題があった。
【０００４】
たとえば、乗用車タイヤの低転がり抵抗とウェットグリップ性能を両立させる技術として、炭化水素溶媒中において溶液重合調製された共役ジエンと芳香族ビニル化合物の共重合体に、１００〜２５０ｍ²／ｇのＢＥＴ、１００〜２５０ｍ²／ｇのＣＴＡＢ、１５０〜２５０ｍｌ／ｇのＤＢＰ吸油量のシリカを配合して、密閉混合機での混合前後のシリカアグリゲートの平均投影面積を特定した技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、有機リチウム化合物を溶液重の開始剤とする１，３−ブタジエンとスチレンの共重合体、いわゆる溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体（Ｓ−ＳＢＲ）とシリカを配合したゴム組成物を備えたタイヤについての技術が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００６】
これらの技術は、Ｓ−ＳＢＲとシリカを用いてゴム組成物の粘弾性特性をコントロールすることにより、タイヤの転がり抵抗を低下させ、また、ウェットスキッド性能を改善しようとしている。しかし、これらの技術においても、ゴム組成物の混合温度を上げると加工性に問題があり、また、混合温度を充分にあげないと、前述のとおり、シリカとカップリング剤の反応が起こりにくく、シリカの分散をあげるために混練り時間を延長しなければならず、また、タイヤの耐摩耗性、外傷性が充分でなくなるという問題があった。
【０００７】
Ｓ−ＳＢＲとシリカを用いたゴム組成物において、さらに転がり抵抗を低減させるために、シリカ表面に存在するシラノール基と反応する官能基を導入したＳ−ＳＢＲに関する技術が知られている。この官能基導入Ｓ−ＳＢＲとシリカとの反応を充分に行なうためには、混練り温度を１５０〜１８０℃に保つことが必要である。混練り温度が１５０℃未満の場合は、反応が不充分でありゴム組成物のヒステリシスロス低減が充分ではなく、混練り温度が１８０℃をこえると未加硫ゴムの粘度が高くなり加工性が低下するからである。
【０００８】
しかし、従来のカップリング剤、シリカでは１５０〜１８０℃で混練りした場合、未加硫ゴムの粘度が高くなりすぎて加工性に困難が生じるので、充分な性能が発揮されない。
【０００９】
同様に、ポリマー重合末端にシロキサン化合物、アミノケトン化合物を付加させる技術が開示されているが、これらのポリマーも混練り温度を上げないとその特性をいかしきれず、一方、混練り温度を上げた場合には、ゴム組成物の加工性の問題が生じる。
【００１０】
混練り温度を上げて、かつ、加工性を改善するために、ポリマーの粘度を下げる方法があるが、ポリマーの重合末端が増えてしまい、ゴム組成物のヒステリシスロスを下げる観点からは好ましくない。これを補う技術としてカップリング技術があるが、カップリング率を上げるとポリマー末端のシリカ表面と反応する官能基の数が減ってしまい、シリカと組み合わせても充分な転がり抵抗低減性能が得られない。
【００１１】
ほかに、転がり抵抗を低減させるために、ポリマー末端にスズ、シリカなどのカップリング剤を付加させ、ポリマーの分子量を上げてポリマー末端を減らす技術も知られているが、過度にカップリングするとポリマーの分子量が上がり、加工性が低下するとともに前記シロキサン化合物、アミノケトン化合物と併用すると、カップリングによりシリカと反応する部分が減るので、好ましくない。
【００１２】
このように、シリカとＳ−ＳＢＲを用いた配合技術において、ウェットグリップ性能と低転がり抵抗の両立および加工性の改善に関する問題は重要なテーマであるが、すべてを充分にみたす技術は、未だにないのが現状である。
【００１３】
【特許文献１】
特許第２６３５８８１号公報
【特許文献２】
特許第３０２１５１６号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ウェットグリップ性能と低転がり抵抗化をさらに向上させ、かつ加工性を改善し得るトレッド用ゴム組成物および該ゴム組成物を使用してなるタイヤを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、検討した結果、特定のシリカを用いて、Ｓ−ＳＢＲのカップリング率、カップリング剤、ムーニー粘度を特定し、特定のシランカップリング剤を用いて１５０〜１８０℃で混練りすることにより、加工性に優れたゴム組成物が得られ、このゴム組成物を使用したタイヤは、転がり抵抗が低くウェットグリップ性能に優れることを見いだし、本発明に至った。
【００１６】
すなわち、本発明は、スズカップリングによるカップリング率が５〜５０％、ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、１００℃）が５０〜９０であって、重合末端にシラノール基と反応可能な官能基を備えたスチレンブタジエンゴムを３０重量％以上含むジエン系ゴム１００重量部に対して、
ＣＴＡＢ比表面積が８０〜１５０ｍ²／ｇでＤＢＰ吸油量が２００〜３００ｍｌ／１００ｇのシリカ４０〜１２０重量部、および
一般式：
（ＲＯ)₃−Ｓｉ−（ＣＨ₂)_xＳ_n（ＣＨ₂)_x−Ｓｉ−（ＯＲ)₃
（式中、Ｒは直鎖状または分岐鎖状の１〜８個の炭素数を有するアルキル基を表わし、Ｘは１〜８の整数、ｎは２〜８の整数）で表わされるシランカップリング剤１〜２０重量部からなるトレッド用ゴム組成物であって、
カーボンブラックと前記シリカを合わせた補強性充填剤に占める前記シリカの割合が６０重量％以上であり、前記一般式において、ｎ＝２であるシランカップリング剤の割合が６０重量％以上で、かつ、Ｓの平均連鎖が２〜３であり、ベースゴムの混練り温度を１５０〜１８０℃で混練することにより得られるトレッド用ゴム組成物に関する。
【００１７】
また、本発明は、前記トレッド用ゴム組成物をトレッドに用いてなるタイヤに関する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のトレッド用ゴム組成物は、１，３−ブタジエンとスチレンの共重合によって得られる重合体を含むジエン系ゴム、シリカおよびシランカップリング剤を含み、ベースゴムの混練り温度を１５０〜１８０℃で混練りすることにより得られる。
【００１９】
１，３−ブタジエンとスチレンの共重合によって得られる前記重合体は、１，３−ブタジエンとスチレンとを、有機リチウムを開始剤とする溶液重合により、通常の方法で得られる溶液重合スチレン−ブタジエン（Ｓ−ＳＢＲ）共重合体である。
【００２０】
前記有機リチウムは、通常重合の開始剤として使用される有機リチウム開始剤であれば、とくに限定されない。
【００２１】
本発明における前記重合体は、前記Ｓ−ＳＢＲ共重合体に対して、カップリング剤としてスズを使用したスズカップリングを行なう。前記Ｓ−ＳＢＲ共重合体をスズカップリングすることにより、カップリングＳ−ＳＢＲ共重合体が得られる。
【００２２】
前記スズの種類は、たとえば、四塩化スズなどがあげられる。
【００２３】
本発明における前記重合体は、スズカップリングによるカップリング率が５〜５０％、好ましくは１５〜３５％である。重合体のカップリング率が５％未満では、ポリマー末端が増えて、ヒステリシスロスを充分に下げられなくなる。重合体のカップリング率が５０％をこえると、末端の官能基の数が少なくなり、ゴムの加工性が低下するとともに転がり抵抗の低減効果も小さくなる。
【００２４】
本発明における前記重合体は、重合末端にシラノール基と反応可能な官能基を備えてなる。かかる官能基を備えることにより、本発明の前記重合体は、シリカとの反応性が高くなり、転がり抵抗を低減させることができる。
【００２５】
シラノール基と反応可能な官能基としては、たとえば、−Ｓｉ−ＯＨ、−Ｓｉ−ＯＲ、−Ｓｉ−Ｃｌ、−ＮＣＯ、−ＣＯＯＨ、−ＮＲ₂があげられる。これらは、シリカとの反応性が高く、転がり抵抗を低減させることができる。
【００２６】
前記官能基を前記重合体に備えさせる方法としては、通常カップリングＳ−ＳＢＲ共重合体末端に官能基を導入させる方法であれば、とくに限定されない。たとえば、前記重合体に４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなどの変性剤を添加して重合体の重合末端を変性させて、該重合末端に前記官能基を導入する。
【００２７】
本発明における前記重合体は、１００℃で測定されるムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、１００℃）が５０〜９０であり、６０〜８０であることが好ましい。重合体のムーニー粘度が５０より小さいと加工性はよいが、ポリマー末端が増加することにより、強度とヒステリシスロスが低下し、転がり抵抗の低減効果が小さくなる。一方、重合体のムーニー粘度が９０をこえると加工性が低下する。
【００２８】
前記重合体は、結合スチレン量が１５〜４５％であることが好ましい。重合体の結合スチレン量が１５％よりも低いとウェットグリップの改善効果が小さい傾向にあり、４５％よりも高いと低温特性が低下し、低温時のグリップ性能が大幅に低下する傾向がある。
【００２９】
前記重合体は、結合ビニル量が２０〜６０％であることが好ましい。重合体の結合ビニル量が２０％よりも低いとウェットグリップの改善効果が小さい傾向があり、６０％よりも高いと低温特性が低下し、低温時のグリップ性能が大幅に低下する傾向がある。
【００３０】
本発明のトレッド用ゴム組成物におけるジエン系ゴム成分は、前記重合体がジエン系ゴム成分中に３０重量％以上含まれる。前記重合体が３０重量％に満たない場合、転がり抵抗の低減効果とウェットグリップ性能の改善効果が小さくなる。
【００３１】
前記重合体以外に使用される前記ジエン系ゴムとしては、通常タイヤトレッド用に使用されるジエン系ゴムであれば、とくに限定されず、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などがあげられ、これらは単独で、または２種類以上を混練りして用いられる。
【００３２】
本発明のトレッド用ゴム組成物に使用されるシリカは、ＣＴＡＢ比表面積が８０〜１５０ｍ²／ｇである。シリカのＣＴＡＢ比表面積が１５０より大きいと加工性が悪くなり、８０より小さいと耐摩耗性が不充分である。
【００３３】
前記シリカは、ＤＢＰ吸油量が２００〜３００ｍｌ／１００ｇである。シリカのＤＢＰ吸油量が２００より小さいと耐摩耗性が低下し、３００より大きいとゴムの加工性が低下する。
【００３４】
前記シリカの配合量は、前記ジエン系ゴム成分１００重量部に対して４０〜１２０重量部である。前記シリカの配合量が４０重量部未満では、転がり抵抗とウェットグリップ性能が充分ではなく、１２０重量部をこえるとゴムの加工性が低下する。
【００３５】
本発明のトレッド用ゴム組成物は、補強性充填剤として、前記シリカ以外に、カーボンブラック、水酸化アルミニウム、クレイなどを含むことができる。ただし、前記補強性充填剤における前記シリカおよびカーボンブラックに占めるシリカの割合は、６０重量％以上である必要がある。シリカの割合が６０％未満では、転がり抵抗とウェットグリップ性能が充分ではない。
【００３６】
本発明のトレッド用ゴム組成物に使用されるシランカップリング剤は、下記の化学式を有する。
【００３７】
（ＲＯ)₃−Ｓｉ−（ＣＨ₂)_xＳ_n（ＣＨ₂)_x−Ｓｉ−（ＯＲ)₃
式中、Ｒは直鎖状または分岐鎖状の１〜８個の炭素数を有するアルキル基、とくに１〜３個の炭素数を有するアルキル基を表わし、Ｘは１〜８の整数、ｎは２〜８の整数を表わす。
【００３８】
前記シランカップリング剤において、シランカップリング剤に占めるｎ＝２のシランカップリング剤の割合は６０重量％以上、好ましくは７０重量％以上である。前記シランカップリング剤に占めるｎ＝２のシランカップリング剤の割合が６０重量％未満では、ゴムの加工性が悪くなる。
【００３９】
また、前記シランカップリング剤におけるＳの平均連鎖は、２〜３であり、好ましくは２〜２．５である。Ｓの平均連鎖が２未満では、ポリマーとの反応性に劣り、耐摩耗性が充分に改善されない。また、Ｓの平均連鎖が３をこえると、ゴムの加工性が悪くなる。
【００４０】
前記シランカップリング剤の配合量は、前記ジエン系ゴム成分１００重量部に対して１〜２０重量部、好ましくは３〜１５重量部である。前記シランカップリング剤の配合量が１重量部未満では、シリカをゴム中に分散させることが難しく、混練りゴムのムーニー粘度が硬くなり、加工性に劣ったり、耐摩耗性が充分でなくなったりする。一方、前記シランカップリング剤を２０重量部をこえて配合しても過剰となり、高価なカップリング剤をこれ以上使用することは、経済的な観点から好ましくない。
【００４１】
本発明のトレッド用ゴム組成物は、前述の各成分、ジエン系ゴム、補強性充填剤、シランカップリング剤のほかに、通常トレッド用ゴム組成物として添加される配合剤、たとえば、アロマオイル、ワックス、ステアリン酸、酸化亜鉛、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合できる。
【００４２】
本発明のトレッド用ゴム組成物は、混練り条件としてベースゴムの混練り段階における混練り温度を１５０〜１８０℃、好ましくは１６０〜１７５℃の範囲で密閉式混練り機にて混練りする。ベースゴムの混練り温度が１５０℃未満では耐摩耗性、転がり抵抗が劣り、１８０℃をこえると加工性が大幅に低下するので好ましくない。なお、ベースゴムは、硫黄、加硫促進剤などの仕上げ薬品以外のゴム組成物を配合してなる。
【００４３】
さらに本発明のトレッド用ゴム組成物は、混練り条件として、前記補強性充填剤を２回以上に分けてバンバリーなどに投入する場合、シリカは全配合量の７０％以上を一度に投入することが好ましく、８０％以上がより好ましい。シリカを一度に７０％以上投入することで、活性なシリカの表面に亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤などが吸着するのを防ぎ、加硫速度が速くならないという効果が得られる。
【００４４】
本発明のトレッド用ゴム組成物は、前述のように特定の重合体、シリカおよびシランカップリング剤をそれぞれ特定量含み、ベースゴムでの段階での混練り温度を特定の温度範囲で混練りしてなることにより、低転がり抵抗とウェットグリップ性能を向上し得て、かつ、加工性に優れたトレッド用ゴム組成物が得られる。
【００４５】
本発明のタイヤは、前記トレッド用ゴム組成物を、通常の方法でタイヤトレッド用ゴムとして使用することにより得られる。
【００４６】
【実施例】
つぎに、実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００４７】
重合末端に、シラノール基と反応可能な官能基を備えたＳ−ＳＢＲポリマーの製造方法について説明する。
【００４８】
製造例１（ポリマーＡ）
有機リチウム開始剤を使用して、溶液重合スチレン−ブタジエンＡ（Ｓ−ＳＢＲＡ）共重合体を得た。
【００４９】
得られたＳ−ＳＢＲＡ共重合体にスズカップリング処理を行ない、カップリング率２７％のカップリングＳ−ＳＢＲＡ共重合体を得た。
【００５０】
ついで、カップリングＳ−ＳＢＲＡ共重合体に、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを用いてポリマー重合末端を変性させ、シラノール基と反応可能な官能基を導入したポリマーＡを得た。
【００５１】
得られたポリマーＡは、結合スチレン量２８％、結合ビニル量５０％、ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、１００℃）７５であった。
【００５２】
製造例２（ポリマーＢ）
有機リチウム開始剤を使用して、溶液重合スチレン−ブタジエンＢ（Ｓ−ＳＢＲＢ）共重合体を得た。
【００５３】
得られたＳ−ＳＢＲＢ共重合体にシリカカップリング処理を行ない、カップリング率６５％のカップリングＳ−ＳＢＲＢ共重合体を得た。
【００５４】
ついで、カップリングＳ−ＳＢＲＢ共重合体に、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを用いてポリマー重合末端を変性させ、シラノール基と反応可能な官能基を導入したポリマーＢを得た。
【００５５】
得られたポリマーＢは、結合スチレン量２７％、結合ビニル量５１％、ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、１００℃）８０であった。
【００５６】
製造例３（ポリマーＣ）
有機リチウム開始剤を使用して、溶液重合スチレン−ブタジエンＣ（Ｓ−ＳＢＲＣ）共重合体を得た。
【００５７】
得られたＳ−ＳＢＲＣ共重合体にスズカップリング処理を行ない、カップリング率８０％のカップリングＳ−ＳＢＲＣ共重合体を得た。
【００５８】
ついで、カップリングＳ−ＳＢＲＣ共重合体に、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを用いてポリマー重合末端を変性させ、シラノール基と反応可能な官能基を導入したポリマーＣを得た。
【００５９】
得られたポリマーＣは、結合スチレン量２８％、結合ビニル量５０％、ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、１００℃）８５であった。
【００６０】
製造例４（ポリマーＤ）
有機リチウム開始剤を使用して、溶液重合スチレン−ブタジエンＤ（Ｓ−ＳＢＲＤ）共重合体を得た。
【００６１】
得られたＳ−ＳＢＲＤ共重合体にスズカップリング処理を行ない、カップリング率２５％のカップリングＳ−ＳＢＲＤ共重合体を得た。
【００６２】
ついで、カップリングＳ−ＳＢＲＤ共重合体に、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを用いてポリマー重合末端を変性させ、シラノール基と反応可能な官能基を導入したポリマーＤを得た。
【００６３】
得られたポリマーＤは、結合スチレン量２８％、結合ビニル量５０％、ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、１００℃）４２であった。
【００６４】
実施例１および比較例１〜７
以下の材料を用いて、以下の調製方法により実施例および比較例のゴム組成物を用意した。
【００６５】
（材料）
Ｅ−ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製のＳＢＲ１５００
ＢＲ（ハイシス）：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂハイシスポリブタジエン
シリカ：デグッサ社製のニプシルＶＮ３（ＣＴＡＢ比表面積１６５ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量１６２ｍｌ／１００ｇ）
シリカ：ローディア社製のローディア１１５ＧＲ（ＣＴＡＢ比表面積１０３ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量２５０ｍｌ／１００ｇ）
カーボンブラックＮ３３０：三菱化学（株）製のカーボンブラック
シランカップリング剤Ｓｉ６９：デグッサ社製ビストリエトキシシリルプロピルテトラスルファン
一般式：
（ＲＯ)₃−Ｓｉ−（ＣＨ₂)_xＳ_n（ＣＨ₂)_x−Ｓｉ−（ＯＲ)₃
（式中、Ｒは直鎖状または分岐鎖状の１〜８個の炭素数を有するアルキル基、とくに１〜３個の炭素数を有するアルキル基を表わし、Ｘは１〜８の整数、ｎは２〜８の整数）で表わされるシランカップリング剤において、ｎ＝２であるシランカップリング剤の割合が１６重量％でＳの平均連鎖が３．９のカップリング剤。シランカップリング剤Ｓｉ７５：デグッサ社製のビストリエトキシシリルプロピルポリスルファン
一般式：
（ＲＯ)₃−Ｓｉ−（ＣＨ₂)_xＳ_n（ＣＨ₂)_x−Ｓｉ−（ＯＲ)₃
（式中、Ｒは直鎖状または分岐状の１〜８個の炭素数を有するアルキル基、とくに１〜３個の炭素数を有するアルキル基を表わし、Ｘは１〜８の整数、ｎは２〜８の整数）で表わされるシランカップリング剤において、ｎ＝２であるシランカップリング剤の割合が７０重量％でＳの平均連鎖が２．４のカップリング剤。
アロマオイル：モービル石油（株）製のモービルゾル３０Ｔ
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンタイトワックス
６ＰＰＤ：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
亜鉛華：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛
硫黄：鶴見化学（株）製の硫黄
加硫促進剤ＣＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ
加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ
【００６６】
（調製方法）
表１に示す配合割合にしたがい、硫黄および加硫促進剤以外の材料（ベースゴム）をバンバリーで混練りした。表１に示すとおり、混練り後のベースゴム排出温度（℃）を測定し、混練り温度の指標とした。そののち、ベースゴムに硫黄および加硫促進剤を配合して（ファイナルゴム）、ロールにて混練りした。混練り後のファイナルゴム排出温度（℃）もまた、表１に示す。上記方法で混練りしたものを、１７５℃で２０分間加硫して、各種ゴム組成物を調製し、以下の試験を実施した。
【００６７】
（ムーニー粘度）
ＪＩＳＫ６３００にしたがい、１３０℃でのゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４、１３０℃）を測定し、ムーニー粘度指数を下記式、
ムーニー粘度指数＝（対象ゴムのムーニー粘度）／（実施例１のムーニー粘度）×１００
で算出した。指数の値が小さい方が加工性がよい。
【００６８】
（転がり抵抗）
各加硫ゴム組成物をトレッドゴムとして使用して、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５乗用車タイヤを試作し、ドラム上で各タイヤの転がり抵抗を測定した。
【００６９】
実施例１のタイヤを基準とし、下記式により転がり抵抗指数を求めた。
転がり抵抗指数＝（実施例１のタイヤの転がり抵抗値）／（対象タイヤの転がり抵抗値）×１００
指数の値が大きい方が転がり抵抗が低く、優れている。
【００７０】
（ウェットグリップ性能）
各加硫ゴム組成物をトレッドゴムとして使用して、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１４乗用車タイヤを試作し、下記のテストを実施した。
【００７１】
国産、ＦＦ車、ＡＢＳブレーキ作動の状態で時速１００ｋｍ／ｈからの潤滑アスファルト路面での制動距離を求め、ウェットグリップ性能指数を下記式、
ウェットグリップ性能指数＝
（実施例１の制動距離）／（対象タイヤの制動距離）×１００
で算出した。指数の値が大きい方が停止距離が短く制動性能（ウェットグリップ性能）がよい。
【００７２】
（耐摩耗性）
各加硫ゴム組成物をトレッドゴムとして使用して、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５乗用車タイヤを試作した。得られた各タイヤを国産ＦＦ車に装着し、５０００ｋｍ走行前後のタイヤ重量を測定し、その差（摩耗量）を求めた。得られた摩耗量から、耐摩耗性指数を下記式、
耐摩耗性指数＝（実施例１の摩耗量）／（対象タイヤの摩耗量）×１００
で算出した。指数の値が大きい方が耐摩耗性がよい。
【００７３】
結果を、それぞれ表１に示す。
【００７４】
混練り温度が１５０℃に達しない比較例１は、加工性には優れるが、シリカとポリマーの反応が充分でなく、またシリカの分散も充分ではないので、転がり抵抗、ウェットグリップ性能および耐摩耗性がよくなかった。
【００７５】
スズカップリングされていないポリマーを使用した比較例２では、ムーニー粘度が高くなり加工性が劣った。
【００７６】
請求項１記載のシランカップリング剤を使用せずに、混練り温度を高くした比較例３では、カップリング剤中の硫黄がポリマーと反応し、ゲル化やスコーチを起こしムーニー粘度が上昇し、加工性が低下した。
【００７７】
請求項１記載のシリカを使用せずに、混練り温度を高くした比較例４では、加工性が低下した。
【００７８】
スズカップリング率が５０％をこえたポリマーを使用した比較例５では、加工性が低下した。
【００７９】
ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、１００℃）が５０未満であったポリマーを使用した比較例６は、加工性には優れるが、転がり抵抗、ウェットグリップ性能および耐摩耗性がよくなかった。
【００８０】
請求項１記載のポリマーを含まず、また、請求項１記載のシリカの配合量が４０重量部未満であった比較例７は、加工性には優れるが、転がり抵抗、ウェットグリップ性能および耐摩耗性がよくなかった。
【００８１】
【表１】

【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば、特定のポリマー、シリカおよびシランカップリング剤を特定量使用し、特定温度で混合することにより、転がり抵抗が低く、ウェットグリップ性能に優れ、かつ加工性においても優れたトレッド用ゴム組成物が得られる。さらに、本発明のトレッド用ゴム組成物は、耐摩耗性も優れている。

Claims

スズカップリングによるカップリング率が１５〜３５％、ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、１００℃）が６０〜８０であって、重合末端にシラノール基と反応可能な官能基を備えたスチレンブタジエンゴムを３０重量％以上含むジエン系ゴム１００重量部に対して、
ＣＴＡＢ比表面積が８０〜１５０ｍ²／ｇでＤＢＰ吸油量が２００〜３００ｍｌ／１００ｇのシリカ４０〜１２０重量部、および
一般式：
（ＲＯ)₃−Ｓｉ−（ＣＨ₂)_xＳ_n（ＣＨ₂)_x−Ｓｉ−（ＯＲ)₃
（式中、Ｒは直鎖状または分岐鎖状の１〜８個の炭素数を有するアルキル基を表わし、Ｘは１〜８の整数、ｎは２〜８の整数）で表わされるシランカップリング剤３〜１５重量部からなるトレッド用ゴム組成物であって、
カーボンブラックと前記シリカを合わせた補強性充填剤に占める前記シリカの割合が６０重量％以上であり、前記一般式において、ｎ＝２であるシランカップリング剤の割合が７０重量％以上で、かつ、Ｓの平均連鎖が２〜２．５であり、硫黄および加硫促進剤以外の材料であるベースゴムの混練り温度を１６０〜１７５℃で混練することにより得られるトレッド用ゴム組成物であり、
前記シラノール基と反応可能な官能基が、−Ｓｉ−ＯＨ、−Ｓｉ−ＯＲ、−Ｓｉ−Ｃｌ、−ＮＣＯ、−ＣＯＯＨ、−ＮＲ ₂ であるトレッド用ゴム組成物。
前記シラノール基と反応可能な官能基が、スチレンブタジエンゴムに４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加してスチレンブタジエンゴムの重合末端を変性させて導入されるシラノール基と反応可能な官能基である請求項１記載のトレッド用ゴム組成物。
前記スチレンブタジエンゴムの結合スチレン量が１５〜４５％であり、結合ビニル量が２０〜６０％である請求項１または２記載のトレッド用ゴム組成物。
請求項１、２または３記載のトレッド用ゴム組成物をトレッドに用いてなるタイヤ。