JP4915467B2

JP4915467B2 - タイヤ用ゴム組成物

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Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳しくは、高速走行時の操縦安定性、ウェット性能、グリップ性能の持続性、耐摩耗性及び低転がり抵抗性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物に関する。

高性能自動車向けの空気入りタイヤに求められる性能は多岐にわたり、特に高速走行時の操縦安定性、湿潤路面での安定性（ウェット性能）、耐摩耗性が優れること及び燃費性能を向上するため転がり抵抗性を低減することなどが挙げられる。またアウトバーンやサーキットで高速走行を長時間行ったときでもタイヤの性能変化（熱ダレ）が抑制されることや、耐ブローアウト性が優れることも要求されている。

従来、高速走行時の操縦安定性やウェット性能を改良するため、空気入りタイヤのトレッド部を構成するタイヤ用ゴム組成物に、ガラス転移温度が高いスチレン−ブタジエンゴムを配合したり、カーボンブラックやシリカの配合量を多くしたりすることが知られている。しかし、カーボンブラックを増量すると転がり抵抗が悪化し、シリカを増量すると耐摩耗性が悪化するという問題があった。またカーボンブラック、シリカの合計量を多くすると高速走行時のグリップ性能の持続性が低下し熱ダレを起し易くなり、更に耐ブローアウト性が低下するという問題があった。

このため特許文献１は、ジエン系ゴムに環状ポリスルフィドを配合したタイヤトレッド用ゴム組成物を提案している。しかしながら、このゴム組成物は、操縦安定性、ウェット性能、グリップ性能の持続性及び低転がり抵抗性を改良する効果が認められるが、高性能タイヤに要求されるレベルには達しておらず改善の余地があった。また耐摩耗性についても必ずしも十分ではなかった。

特開２００７−９２０８６号公報

本発明の目的は、高速走行時の操縦安定性、ウェット性能、グリップ性能の持続性、耐摩耗性及び低転がり抵抗性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、スチレン−ブタジエンゴムを５０重量％以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、下記式（Ｉ）で示される環状ポリスルフィドを０．２〜５重量部、芳香族変性テルペン樹脂を１〜３０重量部、シリカを２０〜８０重量部、カーボンブラックを４０〜１００重量部配合すると共に、前記シリカとカーボンブラックの合計が７０〜１３０重量部であり、前記スチレン−ブタジエンゴムのスチレン含有量が３６重量％以上、かつ前記カーボンブラックが、ＤＢＰ吸収量が３５ｍｌ／１００ｇ以上７０ｍｌ／１００ｇ未満、ｐＨが６．０〜８．０、窒素吸着比表面積（Ｎ ₂ ＳＡ）とよう素吸着量（ＩＡ）の比（Ｎ ₂ ＳＡ／ＩＡ）が１．１０以上であることを特徴とする。

（式中、Ｒは置換もしくは非置換の炭素数４〜８のアルキレン基、置換もしくは非置換の炭素数４〜８のオキシアルキレン基、ｘは平均３〜５の数、ｎは１〜５の整数である。）

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、スチレン含有量が３６重量％以上であるスチレン−ブタジエンゴムを５０重量％以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、前記式（Ｉ）で示された環状ポリスルフィドを０．２〜５重量部、芳香族変性テルペン樹脂を１〜３０重量部、シリカを２０〜８０重量部、カーボンブラックを４０〜１００重量部配合すると共に、シリカとカーボンブラックの合計を７０〜１３０重量部にすることにより、操縦安定性、ウェット性能、耐摩耗性及び低転がり抵抗性を維持向上することができる。また、前記式（Ｉ）で示された環状ポリスルフィドを配合したことにより、グリップ性能を長く持続し耐ブローアウト性を向上すると共に、高温状態におけるゴム強度を高くしてゴム組成物の耐摩耗性を一層改良することができる。このため高速走行時の操縦安定性、ウェット性能、グリップ性能の持続性、耐摩耗性及び低転がり抵抗性を従来レベル以上に向上することができる。

前記カーボンブラックは、ＤＢＰ吸収量が３５ｍｌ／１００ｇ以上７０ｍｌ／１００ｇ未満、ｐＨが６．０〜８．０、窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）とよう素吸着量（ＩＡ）の比（Ｎ₂ＳＡ／ＩＡ）が１．１０以上である。このようなカーボンブラックを使用することにより、ウェット性能及び低転がり抵抗性を一層向上することができる。

更にチウラム系加硫促進剤を、ジエン系ゴム１００重量部に対し０．１〜３重量部配合することが好ましく、操縦安定性及びグリップ性能の持続性を一層向上することができる。

このタイヤ用ゴム組成物をトレッド部に使用した空気入りタイヤは、高速走行時の操縦安定性、ウェット性能、グリップ性能の持続性、耐摩耗性及び低転がり抵抗性が優れる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ゴム成分はジエン系ゴムであり、ジエン系ゴムはスチレン含有量が３６重量％以上であるスチレン−ブタジエンゴムを５０重量％以上含む必要がある。スチレン含有量３６重量％以上のスチレン−ブタジエンゴムを用いることにより、操縦安定性、ウェット性能及びグリップ性能の持続性を向上することができる。スチレン−ブタジエンゴムのスチレン含有量は３６重量％以上、好ましくは３６〜４２重量％である。スチレン−ブタジエンゴムのスチレン含有量が３６重量％未満であると、操縦安定性、ウェット性能及びグリップ性能の持続性が不足する。なお、本発明において、スチレン−ブタジエンゴムのスチレン含有量は、赤外分光分析（ハンプトン法）により測定するものとする。

スチレン含有量３６重量％以上のスチレン−ブタジエンゴムの配合量は、ジエン系ゴム１００重量％中５０重量％以上、好ましくは６０〜７５重量％である。このスチレン−ブタジエンゴムの配合量が５０重量％未満であると、操縦安定性、ウェット性能及びグリップ性能の持続性が不足する。

本発明では、スチレン含有量３６重量％以上のスチレン−ブタジエンゴム以外に他のジエン系ゴムを含むことができる。他のジエン系ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレン含有量３６重量％未満のスチレン−ブタジエンゴム等が挙げられる。なかでも、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン含有量３６重量％未満のスチレン−ブタジエンゴムが好ましく、とりわけスチレン含有量３６重量％未満のスチレン−ブタジエンゴムが好ましい。これらジエン系ゴムは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。これら他のジエン系ゴムの配合量は、ジエン系ゴム１００重量％中の５０重量％以下、好ましくは２５〜４０重量％である。他のジエン系ゴムの配合量をこのような範囲内にすることにより、ジエン系ゴム全体のガラス転移温度を調節することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、シリカを配合することによりウェット性能を向上し、転がり抵抗を低減する。シリカの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し２０〜８０重量部、好ましくは３０〜７０重量部にする。シリカの配合量が２０重量部未満であるとウェット性能及び低転がり抵抗性を改良する効果が十分に得られない。またシリカの配合量が８０重量部を超えると耐摩耗性が不足する。シリカとしては、通常タイヤトレッド用ゴム組成物に配合されるシリカ、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを使用することができる。

また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く、シリカの分散性を向上しジエン系ゴムとの補強性をより高くすることができる。シランカップリング剤は、シリカ配合量に対して好ましくは３〜１５重量％、より好ましくは５〜１０重量％配合するとよい。シランカップリング剤がシリカ重量の３重量％未満の場合、シリカの分散性を向上する効果が十分に得られない。また、シランカップリング剤が１５重量％を超えると、シランカップリング剤同士が重合してしまい、所望の効果を得ることができなくなる。

シランカップリング剤としては、特に制限されるものではないが、硫黄含有シランカップリング剤が好ましく、例えばビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等を例示することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、カーボンブラックを配合することにより操縦安定性及び耐摩耗性を改良する。カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し４０〜１００重量部、好ましくは５０〜９０重量部にする。カーボンブラックの配合量が４０重量部未満であると操縦安定性及び耐摩耗性を改良する効果が十分に得られない。またカーボンブラックの配合量が１００重量部を超えると転がり抵抗が悪化する。

また、シリカとカーボンブラックの配合量の合計は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、７０〜１３０重量部、好ましくは９０〜１２０重量部にする。シリカとカーボンブラックの合計量が７０重量部未満であると、操縦安定性及び耐摩耗性が不足する。またシリカとカーボンブラックの合計量が１３０重量部を超えると、操縦安定性、ウェット性能が悪化すると共に、転がり抵抗が悪化する。

本発明のタイヤ用ゴム組成物に使用するカーボンブラックとしては、ＤＢＰ吸収量が３５ｍｌ／１００ｇ以上７０ｍｌ／１００ｇ未満、ｐＨが６．０〜８．０、窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）とよう素吸着量（ＩＡ）の比（Ｎ₂ＳＡ／ＩＡ）が１．１０以上である。これら３つのコロイダル特性を満たすカーボンブラックを使用することにより、ゴム組成物のｔａｎδ（動的粘弾性特性の損失正接）の０℃の値と６０℃の値のバランスを改良することができる。すなわち、３つのコロイダル特性を満たすカーボンブラックを使用することにより、ゴム組成物の０℃におけるｔａｎδを大きくするようにしてこれと相関関係があるウェット性能を改良することができる。また、６０℃におけるｔａｎδを小さくするようにしてこれと相関関係がある発熱性を小さくして転がり抵抗を低減することができる。更にこのカーボンブラックは、ジエン系ゴムに対する補強性が通常のカーボンブラックより低く、ゴム組成物の剛性、硬度が過大になるのを抑制する。このためジエン系ゴムへの配合量を増やしても、グリップ性能の持続性やウェット性能が低下するのを抑制し、かつ転がり抵抗性が増大するのを抑制することができる。

カーボンブラックのＤＢＰ吸収量は、３５ｍｌ／１００ｇ以上７０ｍｌ／１００ｇ未満、好ましくは５０〜６８ｍｌｌ／１００ｇにする。カーボンブラックのＤＢＰ吸収量が３５ｍｌ／１００ｇ未満であると、カーボンブラックを製造するのが難しくなる。またカーボンブラックのＤＢＰ吸収量が７０ｍｌ／１００ｇ以上であると、６０℃のｔａｎδが高くなると共に、ゴム硬度の温度依存性が大きくなるので、高速走行時にタイヤ性能の変化が大きくなり、グリップ性能の持続性が低下する。なおカーボンブラックのＤＢＰ吸収量はＪＩＳＫ６２１７−４に準拠して測定したものとする。

カーボンブラックのｐＨは、６．０〜８．０、好ましくは６．５〜７．５にする。カーボンブラックのｐＨが６．０未満であると、ゴム組成物の加硫速度が遅延し空気入りタイヤの生産性が低下する。カーボンブラックのｐＨが８．０を超えると、加硫速度が速くなり早期加硫を起し易くなり加硫成形性が低下する。なおカーボンブラックのｐＨはＪＩＳＫ６２２１に準拠して測定した値である。

またカーボンブラックとしては、窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）とよう素吸着量（ＩＡ）の比（Ｎ₂ＳＡ／ＩＡ）が１．１０以上、好ましくは１．１０〜１．５０にする。カーボンブラックの特性比（Ｎ₂ＳＡ／ＩＡ）が１．１０未満であると６０℃のｔａｎδが高くなると共に、ゴム組成物に対する補強性が低下しゴム強度や耐摩耗性が不足する。なおカーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）はＪＩＳＫ６２１７−２、よう素吸着量（ＩＡ）はＪＩＳＫ６２１７−１にそれぞれ準拠して測定したものとする。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、下記式（Ｉ）で示された環状ポリスルフィドを配合することにより、高いレベルのグリップ性能を長く持続すると共に、耐ブローアウト性を向上する。また、高温状態におけるゴム強度を高くするため、ゴム組成物の耐摩耗性を改良することができる。

上記式（Ｉ）の環状ポリスルフィドにおいて、Ｒはアルキレン基又はオキシアルキレン基であり、その炭素数は４〜８である。また、アルキレン基及びオキシアルキレン基に対する置換基としては、例えばフェニル基、ベンジル基、メチル基、エポキシ基、イソシアネート基、ビニル基、シリル基などを例示することができる。Ｓは硫黄である。ｘは平均３〜５であり、好ましくは平均３．５〜４．５にするとよい。また、ｎは１〜５の整数である。このような環状ポリスルフィドは、通常の方法で製造することができ、例えば特開２００７−９２０８６号公報に記載の製造方法を例示することができる。

本発明において、環状ポリスルフィドの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、０．２〜５重量部、好ましくは１〜４重量部にするとよい。環状ポリスルフィドの配合量が０．２重量部未満であると、グリップ性能を高いレベルで長く持続する効果及び耐ブローアウト性を向上する効果が得られない。またゴム組成物の耐摩耗性が低下するのを十分に抑制することができない。なお環状ポリスルフィドの配合量が５重量部を超えると加工性が悪化する。

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、上記式（Ｉ）の環状ポリスルフィドは加硫剤として作用する。加硫剤は、環状ポリスルフィド単独であってもよいし、他の加硫剤を共に使用してもよい。他の加硫剤としては、硫黄が好ましい。硫黄の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、０．１〜５重量部、好ましくは０．５〜４重量部にするとよい。硫黄を配合するときは、硫黄に対する環状ポリスルフィドの重量比（環状ポリスルフィド／硫黄）が好ましくは１／５〜１０／１、より好ましくは１／４〜４／１にするとよい。（環状ポリスルフィド／硫黄）の重量比をこのような範囲内にすることにより、グリップ性能を高いレベルで長く持続する効果及び耐ブローアウト性を向上すると共に、耐摩耗性が改良する。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、芳香族変性テルペン樹脂を配合することにより操縦安定性、ウェット性能及び耐摩耗性を向上する。芳香族変性テルペン樹脂としては、α−ピネン、βピネン、ジペンテン、リモネンなどのテルペンとスチレン、フェノール、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族化合物とを重合させて得られる芳香族変性テルペン樹脂が用いられる。芳香族変性テルペン樹脂の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し１〜３０重量部、好ましくは５〜２０重量部である。芳香族変性テルペン樹脂の配合量が１重量部未満であると、操縦安定性、ウェット性能及び耐摩耗性を十分に高くすることができない。また、芳香族変性テルペン樹脂の配合量が３０重量部を超えると、グリップ性能の持続性及び耐ブローアウト性能が低下する。また、ゴム組成物の耐摩耗性が悪化する。さらに、ゴム組成物のロールへの密着性が増大するため、加工性が悪化する。なお、芳香族変性テルペン樹脂は軟化剤としての作用も行うため、芳香族変性テルペン樹脂の配合量に応じて、アロマオイル等の他の軟化剤の配合量を加減するとよい。

本発明において、加硫促進剤は特に限定されるものではないが、例えばスルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤等を例示することができる。これらの加硫促進剤は単独又は複数を組み合わせて使用することができる。好ましくはチウラム系加硫促進剤を配合するとよい。なかでもチウラム系加硫促進剤とスルフェンアミド系加硫促進剤を組み合わせて使用するとよい。チウラム系加硫促進剤を配合することにより、操縦安定性及びグリップ性能の持続性を一層向上することができる。チウラム系加硫促進剤としては例えばテトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド、テトラベンジルチウラムジスルフィド等を例示することができる。

チウラム系加硫促進剤の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し好ましくは０．１〜３重量部、より好ましくは０．５〜２．０重量部にするとよい。チウラム系加硫促進剤の配合量が０．１重量部未満であると、操縦安定性及びグリップ性能の持続性を改良する効果が十分に得られない。またチウラム系加硫促進剤の配合量が３重量部を超えるとゴム組成物のゴム硬度が高くなり過ぎる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物には、シリカ、カーボンブラック以外の他の無機充填剤を配合してもよい。他の無機充填剤としては、例えば、クレー、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、マイカ、タルク等を例示することができる。また、ゴム組成物には、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、カップリング剤などのゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。本発明のゴム組成物は、公知のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、競技用タイヤや一般用の高性能タイヤのトレッド部に使用するのが好適である。このタイヤ用ゴム組成物を使用してトレッド部を構成した空気入りタイヤは、高速走行時の操縦安定性、ウェット性能、グリップ性能の持続性、耐摩耗性及び低転がり抵抗性が優れる。

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、これにより本発明の範囲が制限を受けるものではない。

表１，２に示す配合からなる１３種類のゴム組成物（実施例１〜４、比較例１〜９）を、それぞれ硫黄、加硫促進剤及び環状ポリスルフィドを除く配合成分を秤量し、１．７Ｌ密閉式バンバリーミキサーで５分間混練し、温度１５０℃でマスターバッチを放出し室温冷却した。このマスターバッチを１．７Ｌ密閉式バンバリーミキサーで、硫黄、加硫促進剤及び環状ポリスルフィドを加え混合し、タイヤ用ゴム組成物を調製した。

得られた１３種類のゴム組成物を使用して、所定形状の金型で１５０℃、３０分間加硫成形し加硫ゴムシートを作成し、下記の方法によりゴム硬度、引張り試験、熱老化後の引張り試験、動的粘弾性試験及び耐摩耗性を評価した。

ゴム硬度
得られた加硫ゴムシートのゴム硬度を、ＪＩＳＫ６２５３に準拠し、デュロメータのタイプＡにより温度２０℃で測定した。得られた結果は比較例１を１００とする指数にし「ゴム硬度（２０℃）」として表１，２に示した。この指数が大きいほどゴム硬度が高く操縦安定性が優れることを意味する。

引張り試験（３００％モジュラス、引張り破断強度）
得られた加硫ゴムシートからＪＩＳＫ６２５１に準拠して、ダンベル状３号形試験片を打ち抜き、室温、５００ｍｍ／分の引張速度条件下で、３００％モジュラス、引張り破断強度を測定した。得られた結果はそれぞれ比較例１を１００とする指数にし「３００％モジュラス」「引張り破断強度」として表１，２に示した。「３００％モジュラス」及び「引張り破断強度」の指数が大きいほど３００％モジュラス及び引張り破断強度が高く、タイヤにしたときの操縦安定性が優れることを意味する。

熱老化後の引張り試験（熱老化後のモジュラス変化率）
上記により測定した３００％モジュラスを初期の３００％モジュラスとする。また加硫ゴムシートからＪＩＳＫ６２５１に準拠して、ダンベル状３号形試験片を打ち抜き、この試験片を８０℃のオーブンで１週間加熱し、状態調節を行い熱老化後の試験片とした。得られた熱老化後の試験片を使用し、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、室温、５００ｍｍ／分の引張速度条件下で、熱老化後の３００％モジュラスを測定した。

得られた初期の３００％モジュラスに対する熱老化後の３００％モジュラスの変化率を算出し、比較例１の変化率を１００とする指数にし「熱老化後のモジュラス変化率」として表１，２に示した。この指数が小さいほど熱老化後の３００％モジュラスの変化率が小さくグリップ性能の持続性が優れることを意味する。

動的粘弾性試験（６０℃のＥ′、０℃及び６０℃のｔａｎδ）
得られた加硫ゴムシートの動的粘弾性を、岩本製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、伸張変形歪率１０％±２％、振動数２０Ｈｚで測定し、温度０℃におけるｔａｎδ、６０℃におけるＥ′及びｔａｎδを求めた。得られた結果は、それぞれ比較例１を１００とする指数にし「Ｅ′（６０℃）」「ｔａｎδ（０℃）」「ｔａｎδ（６０℃）」として表１，２に示した。

「Ｅ′（６０℃）」の指数が大きいほど６０℃におけるＥ′が大きく、タイヤにしたときに操縦安定性が優れると共に、グリップ性能の持続性が優れることを意味する。「ｔａｎδ（０℃）」の指数が大きいほど０℃でのｔａｎδが大きく、ウェット性能が優れることを意味する。また「ｔａｎδ（６０℃）」の指数が小さいほど６０℃でのｔａｎδが小さく、転がり抵抗が低く、タイヤにしたときの燃費性能が優れることを意味する。

耐摩耗性
得られた加硫ゴムサンプルのランボーン摩耗を、ＪＩＳＫ６２６４−２に準拠して、岩本製作所社製ランボーン摩耗試験機を使用し、荷重４９Ｎ、スリップ率２５％、時間４分、室温の条件で測定した。得られた結果は、比較例１を１００とする指数にし「耐摩耗性」として表１，２に示した。この指数が大きいほど耐摩耗性が優れることを意味する。

なお、表１，２において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ＳＢＲ１：スチレン−ブタジエンゴム、スチレン含有量３６重量％、旭化成ケミカルズ社製Ｅ５８１、ゴム１００重量部に対しオイル３７．５重量部添加の油展品
・ＳＢＲ２：スチレン−ブタジエンゴム、スチレン含有量１８重量％、旭化成ケミカルズ社製タフデン１８３４、ゴム１００重量部に対しオイル３７．５重量部添加の油展品
・ＳＢＲ３：スチレン−ブタジエンゴム、スチレン含有量３９重量％、日本ゼオン社製ＮＩＰＯＬＮＳ５２２、ゴム１００重量部に対しオイル３７．５重量部添加の油展品
・ＳＢＲ４：スチレン−ブタジエンゴム、スチレン含有量２５重量％、日本ゼオン社製ＮＩＰＯＬＮＳ４６０、ゴム１００重量部に対しオイル３７．５重量部添加の油展品
・カーボンブラック１：東海カーボン社製シースト９Ｍ、ＤＢＰ吸収量＝１３０ｍｌ／１００ｇ、ｐＨ＝７．０、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）＝１４０ｍ^２／ｇ、よう素吸着量（ＩＡ）＝１６５ｍｇ／ｇ、比Ｎ_２ＳＡ／ＩＡ＝０．８５
・カーボンブラック２：以下の方法で製造した試作カーボンブラック、ＤＢＰ吸収量＝６５ｍｌ／１００ｇ、ｐＨ＝７．０、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）＝１１４ｍ^２／ｇ、よう素吸着量（ＩＡ）＝８８ｍｇ／ｇ、比Ｎ_２ＳＡ／ＩＡ＝１．２５
・カーボンブラック３：以下の方法で製造した試作カーボンブラック、ＤＢＰ吸収量＝６７ｍｌ／１００ｇ、ｐＨ＝６．０、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）＝９４ｍ^２／ｇ、よう素吸着量（ＩＡ）＝６６ｍｇ／ｇ、比Ｎ_２ＳＡ／ＩＡ＝１．４２

カーボンブラック２及び３の製造
カーボンブラック２，３は、炉頭部に接線方向空気供給口と炉軸方向に装着された燃焼バーナー及び原料油噴霧ノズルを備える燃焼室（直径４００ｍｍ、長さ５００ｍｍ）を設け、この燃焼室と同軸的に連結する前段狭径反応室（直径１８０ｍｍ、長さ５００ｍｍ）、後段反応室（直径１５０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ）及び引き続く広径反応室（直径３００ｍｍ）とから構成されたオイルファーネス炉を用い、発生条件を変えてそれぞれの特性を有するカーボンブラックが得られた。

・シリカ：ローディア社製Ｚｅｏｓｉｌ１１６５ＭＰ
・シランカップリング剤：エボニックデグッサ社製Ｓｉ６９
・芳香族変性テルペン樹脂：ヤスハラケミカル社製ＹＳレジンＴＯ−１２５
・酸化亜鉛：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
・老化防止剤：フレキシス社製６ＰＰＤ
・アロマオイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
・硫黄：鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
・加硫促進剤１：スルフェンアミド系加硫促進剤、大内新興化学工業社製ノクセラーＣＺ−Ｇ
・加硫促進剤２：グアニジン系加硫促進剤、住友化学社製ソクシノールＤ−Ｇ
・加硫促進剤３：チウラム系加硫促進剤、大内新興化学工業社製ノクセラーＴＯＴ−Ｎ
・環状ポリスルフィド：式（Ｉ）において、Ｒ＝（ＣＨ₂）₂Ｏ（ＣＨ₂）₂、Ｘ（平均）＝４、ｎ＝２〜３の環状ポリスルフィド、１，２−ジクロロエタン１．９８ｇ（０．０２ｍｏｌ）と３０％多硫化ソーダ（Ｎａ₂Ｓ₄）水溶液１１９７ｇ（２ｍｏｌ）をトルエン（５００ｇ）に加えた後、更にテトラブチルアンモニウムブロマイド０．６４ｇ（０．１ｍｏｌ）を入れ、５０℃で２時間反応させた。続いて反応温度を９０℃に上げ、ジクロロエチルホルマール３１１ｇ（１．８ｍｏｌ）をトルエン３００ｇに溶かした溶液を１時間かけて滴下し、更に５時間反応させた。反応後、有機層を分離し、減圧下９０℃で濃縮して、上述した還状ポリスルフィドを４０５ｇ得た（収率９６．９％）。

表１，２から明らかなように、実施例１〜４のタイヤ用ゴム組成物は、高速走行時の操縦安定性、ウェット性能、グリップ性能の持続性及び低転がり抵抗性とそれぞれ相関がある特性並びに耐摩耗性を従来レベル以上に向上することが認められた。

表１から明らかなように、比較例２のゴム組成物は、還状ポリスルフィドを配合していないので、操縦安定性及びグリップ性能の持続性とそれぞれ相関がある特性並びに耐摩耗性が悪化する。比較例３のゴム組成物は、比較例１に芳香族変性テルペン樹脂を配合したが還状ポリスルフィドを配合していないので、操縦安定性及びグリップ性能の持続性とそれぞれ相関がある特性並びに耐摩耗性が改良されるが、転がり抵抗（６０℃のｔａｎδ）が悪化する。

表２から明らかなように、比較例５のゴム組成物は、スチレン含有量３６重量％以上のスチレン−ブタジエンゴムを配合していないので、破断強度が低く、操縦安定性及びグリップ性能の持続性が悪化する。比較例６のゴム組成物は、スチレン含有量３６重量％以上のスチレン−ブタジエンゴムの配合量がジエン系ゴム中５０重量％未満なので、３００％モジュラス、破断強度、Ｅ′（６０℃）、ｔａｎδ（０℃）が低く、操縦安定性、ウェット性能、及びグリップ性能の持続性が悪化する。比較例７のゴム組成物は、シリカの配合量が８０重量部を超えるので、耐摩耗性が悪化する。比較例８のゴム組成物は、シリカとカーボンブラックの合計が実施例１と同じ１３０重量部であるが、カーボンブラック２の配合量が１００重量部を超えると共に、シリカの配合量が２０重量部と少ないので、実施例１に比べ、３００％モジュラス、破断強度、Ｅ′（６０℃）、ｔａｎδ（０℃）が低く、操縦安定性、ウェット性能、及びグリップ性能の持続性が悪化する。比較例９のゴム組成物は、カーボンブラック及びシリカの配合量の合計が１３０重量部を超えるので、破断強度、ｔａｎδ（０℃）が低く、操縦安定性、ウェット性能が悪化すると共に、ｔａｎδ（６０℃）が大きく転がり抵抗が悪化する。

Claims

スチレン−ブタジエンゴムを５０重量％以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、下記式（Ｉ）で示される環状ポリスルフィドを０．２〜５重量部、芳香族変性テルペン樹脂を１〜３０重量部、シリカを２０〜８０重量部、カーボンブラックを４０〜１００重量部配合すると共に、前記シリカとカーボンブラックの合計が７０〜１３０重量部であり、前記スチレン−ブタジエンゴムのスチレン含有量が３６重量％以上、かつ前記カーボンブラックが、ＤＢＰ吸収量が３５ｍｌ／１００ｇ以上７０ｍｌ／１００ｇ未満、ｐＨが６．０〜８．０、窒素吸着比表面積（Ｎ ₂ ＳＡ）とよう素吸着量（ＩＡ）の比（Ｎ ₂ ＳＡ／ＩＡ）が１．１０以上であることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。

（式中、Ｒは置換もしくは非置換の炭素数４〜８のアルキレン基、置換もしくは非置換の炭素数４〜８のオキシアルキレン基、ｘは平均３〜５の数、ｎは１〜５の整数である。）
前記ジエン系ゴム１００重量部に対し、チウラム系加硫促進剤を０．１〜３重量部配合することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物をトレッド部に使用した空気入りタイヤ。