JP5507825B2

JP5507825B2 - ゴム組成物及びタイヤ

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Publication number: JP5507825B2
Application number: JP2008244756A
Authority: JP
Inventors: 和幸西岡; 克美寺川
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2028-09-24
Also published as: JP2010077217A

Description

本発明は、ゴム組成物及びそれを用いたタイヤに関する。

タイヤ等の各種ゴム製品には、耐熱性、耐屈曲疲労性、耐摩耗性等、種々の性能が要求され、これらの性能を確保するため、従来より様々な工夫がなされている。

例えば、各種ゴム製品に用いられる加硫ゴムの耐熱性向上を図るため、電子線（ＥＶ）加硫を行うことやテトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）等のサルファードナー加硫剤を配合することによってモノスルフィド構造が多い架橋構造を作製することが知られている。しかし、このようなモノスルフィド架橋構造では、ポリマー分子の運動性が拘束されるため、耐屈曲疲労性が大きく低下してしまうという問題がある。

一方、コンベンショナルキュアと呼ばれるポリスルフィド架橋構造では、優れた耐屈曲疲労性が得られる一方、Ｓ−Ｓ結合が熱的に弱いため、一般に耐熱性に劣ることが分かっている。このように、耐屈曲疲労性及び耐熱性を両立すること、更には耐摩耗性をも両立することは非常に困難であり、耐屈曲疲労性、耐熱性及び耐摩耗性のすべての性能を充分に満足させるゴム組成物は未だに得られていないのが現状である。

特許文献１には、天然ゴム及び／又はイソプレンゴム、エポキシ化天然ゴム、硫黄並びに１，６−ビス（Ｎ，Ｎ−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン等のリバージョン防止剤からなるゴム組成物を使用することで、リバージョン及び熱老化によるゴム物性の低下を抑制し、低燃費性及び耐摩耗性を向上できることが開示されている。しかしながら、耐熱性、耐屈曲疲労性、耐摩耗性の性能をバランス良く高めるという点については、未だに改善の余地を残している。

特開２００６−４５４７１号公報

本発明は、前記課題を解決し、耐熱性、耐屈曲疲労性及び耐摩耗性がバランスよく優れたゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いたタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、ゴム成分と、カーボンブラック及び／又はシリカと、下記一般式（Ｉ）で表される化合物とを含有するゴム組成物に関する。

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は同一又は異なって炭素数１〜２０の炭化水素基を示し、上記Ｒ^１及びＲ^２、上記Ｒ^３及びＲ^４は互いに結合して環構造を形成してもよい。Ｒ^５は炭素数１３〜５００の炭化水素基を示す。上記Ｒ^１〜Ｒ^５はへテロ原子を含んでもよい。）

上記ゴム組成物は、上記ゴム成分１００質量部に対して、上記カーボンブラック及び／又はシリカを１５〜１５０質量部、上記一般式（Ｉ）で表される化合物を０．１〜１００質量部含有することが好ましい。

上記ゴム組成物は、更に加硫剤として硫黄を含有し、該硫黄と一般式（Ｉ）で表される化合物とのモル比〔硫黄／化合物（Ｉ）〕が１０以下であることが好ましい。

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いたタイヤに関する。

本発明によれば、ゴム成分と、カーボンブラック及び／又はシリカと、特定構造を持つ化合物（Ｉ）とを配合したゴム組成物であるので、耐熱性、耐屈曲疲労性及び耐摩耗性のすべての性能がバランスよく優れたタイヤ等のゴム製品を提供することができる。

本発明のゴム組成物は、ゴム成分とカーボンブラック及び／又はシリカと上記一般式（Ｉ）で表される化合物とを含有する。ゴム成分とカーボンブラック及び／又はシリカとを含む組成物に、更に加硫剤として作用する特定構造を持つ化合物（Ｉ）を配合していることから、加硫により得られた加硫ゴム組成物において、従来困難であった耐熱性及び耐屈曲疲労性を良好に両立することができる。また、同時に良好な耐摩耗性も得ることができるので、本発明では、耐熱性、耐屈曲疲労性及び耐摩耗性の性能をバランス良く得ることが可能である。

ゴム成分としては、例えば、ジエン系ゴムを用いることができる。ジエン系合成ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、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）などが挙げられる。なかでも、グリップ性能及び耐摩耗性をバランスよく示すことから、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲが好ましく、ＮＲ及びＳＢＲを併用することがより好ましい。これらのゴムは単独で用いてもよく、２種以上組み合わせてもよい。

カーボンブラックとしては、タイヤ工業において一般的に用いられるＩＳＡＦ、ＨＡＦなどを用いることができる。カーボンブラックは単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。

上記カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは８０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１００ｍ^２／ｇ以上である。カーボンブラックのＮ_２ＳＡが８０ｍ^２／ｇ未満では、補強性が小さいため十分な耐屈曲疲労性、耐摩耗性が得られにくい傾向がある。また、カーボンブラックのＮ_２ＳＡは、好ましくは２８０ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは２５０ｍ^２／ｇ以下である。カーボンブラックのＮ_２ＳＡが２８０ｍ^２／ｇを超えると、加工性や分散性が悪く、耐摩耗性が低下する傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳＫ６２１７のＡ法によって求められる。

シリカとしては、タイヤ工業において一般的に用いられる湿式法又は乾式法により作製されるもの等を用いることができる。シリカは単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。

上記シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは５０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは８０ｍ^２／ｇ以上である。５０ｍ^２／ｇ未満のシリカでは、補強性が小さいため、十分な耐屈曲疲労性、耐摩耗性が得られにくい傾向がある。また、シリカのＮ_２ＳＡは、好ましくは３００ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは２５０ｍ^２／ｇ以下である。３００ｍ^２／ｇを超えるシリカでは、加工性や分散性が悪く、耐摩耗性が低下する傾向がある。
なお、シリカのチッ素吸着比表面積は、ＡＳＴＭＤ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

上記カーボンブラック及び／又はシリカの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１５質量部以上、より好ましくは２５質量部以上、更に好ましくは３０質量部以上である。１５質量部未満であると、補強性が小さいため十分な耐屈曲疲労性、耐摩耗性が得られにくい傾向がある。また、カーボンブラック及び／又はシリカの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下、更に好ましくは７０質量部以下である。１５０質量部を超えると、加工性や分散性が悪く、耐摩耗性が低下する傾向がある。
なお、上記カーボンブラック及び／又はシリカの配合量とは、カーボンブラックとシリカとの合計量である。

シリカを配合する場合、シランカップリング剤を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、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（３−トリエトキシシリルプロピル）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）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、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチ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、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、３−トリエ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−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾリ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、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィドなどが挙げられる。なかでも、補強性改善効果などの点から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド及び３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィドが好ましい。これらのシランカップリング剤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。

上記シランカップリング剤の配合量は、上記シリカ１００質量部に対して、１質量以上であることが好ましく、２質量部以上であることがより好ましい。１質量部未満では、未加硫ゴム組成物の粘度が高く加工性が悪くなる傾向がある。また、シランカップリング剤の配合量は、上記シリカ１００質量部に対し、２０質量部以下であることが好ましく、１５質量部以下であることがより好ましい。２０質量部を超えると、その配合量ほどのシランカップリング剤の配合効果が得られず、コストが高くなる傾向がある。

本発明のゴム組成物では、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含むことを特徴とする。この化合物をカーボンブラックやシリカとともに使用することで、耐熱性、耐屈曲疲労性及び耐摩耗性がバランスよく得られる。

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は同一又は異なって炭素数１〜２０の炭化水素基を示し、前記Ｒ^１及びＲ^２、前記Ｒ^３及びＲ^４は互いに結合して環構造を形成してもよい。Ｒ^５は炭素数１３〜５００の炭化水素基を示す。前記Ｒ^１〜Ｒ^５はへテロ原子を含んでもよい。）

上記一般式（Ｉ）で表される化合物中のＲ^１〜Ｒ^４の炭素数は、２以上であることが好ましく、４以上であることがより好ましい。また、Ｒ^１〜Ｒ^４の炭素数は、１５以下であることが好ましく、１０以下であることがより好ましい。炭素数が２０を超えるとコストが高くなる傾向がある。

上記Ｒ^１〜Ｒ^４の炭素水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等のアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ｏ−テルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基；トルイル基、ジメチルフェニル基、エチルフェニル基、ジエチルフェニル基等が挙げられる。

また、Ｒ^１及びＲ^２、Ｒ^３及びＲ^４が互いに結合して環構造を形成する（隣接する窒素原子をとともに環構造を形成する）場合は、例えば、下記式（ＩＩ）〜（Ｖ）で表される基等が挙げられる。なお、環構造を形成する場合、Ｒ^１〜Ｒ^４の炭素数は窒素原子を含めて環構造を形成する炭素原子の数である。

Ｒ^１〜Ｒ^４としては、コスト、汎用性等の観点から、アルキル基、アラルキル基、上記式（ＩＩＩ）で表される基が好ましく、ｎ−ブチル基、上記式（ＩＩＩ）で表される基、オクチル基、ベンジル基がより好ましい。

上記一般式（Ｉ）で表される化合物中のＲ^５の炭素数は、１３以上、好ましくは２０以上、より好ましくは３０以上、更に好ましくは４０以上である。また、Ｒ^５の炭素数は、５００以下、好ましくは３００以下、より好ましくは２００以下、更に好ましくは１００以下である。炭素数が１３未満では、耐屈曲疲労性が劣る傾向があり、炭素数が５００を超えると、高コストになる傾向がある。

Ｒ^５の炭化水素基としては、アルキレン基、ポリオキシアルキレン基等が挙げられる。アルキレン基、ポリオキシアルキレン基としては、直鎖状、枝分かれ状、環状のものが挙げられ、特に制限はなくいずれも使用できるが、直鎖状のアルキレン基、ポリオキシアルキレン基が好ましい。

Ｒ^５のアルキレン基として、具体的には、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基、ノナデシレン基、エイコシレン基等が挙げられる。また、ポリオキシアルキレン基としては、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基等が挙げられ、ポリ（オキシエチレン−オキシプロピレン）基等のオキシアルキレン部分がランダムに共重合したもの、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン基等の相異なるポリオキシアルキレン基がブロック状に結合したものであってもよい。ポリオキシアルキレン基としては、ポリオキシエチレン基が好ましい。

前述のように、Ｒ^１〜Ｒ^５はへテロ原子を含んでもよいが、ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が挙げられる。

上記一般式（Ｉ）で表される化合物の含有量は、ゴム成分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０．２質量以上、更に好ましくは０．５質量部以上である。０．１質量部未満であると、耐熱性、耐屈曲疲労性及び耐摩耗性の向上効果が得られないおそれがある。また、当該化合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは５０質量部以下、更に好ましくは３０質量部以下である。１００質量部を超えると、コストが高くなる傾向がある。

本発明のゴム組成物には、更に加硫剤として硫黄を配合してもよい。
上記硫黄としては、特に限定されず、タイヤ工業において一般的に用いられる加硫剤用硫黄を使用できる。

本発明のゴム組成物が加硫剤として硫黄（加硫剤として作用する硫黄）を含有する場合、上記一般式（Ｉ）で表される化合物と該硫黄（加硫剤としての硫黄）とのモル比〔硫黄／化合物（Ｉ）〕は、１０以下であることが好ましい。これにより、耐熱性、耐屈曲疲労性及び耐摩耗性の性能をバランス良く得ることができる。上記モル比は、より好ましくは８以下、更に好ましくは５以下である。

本発明のゴム組成物には、前記ゴム成分、カーボンブラック、シリカ、シランカップリング剤、一般式（Ｉ）で表される化合物、硫黄以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、クレー等の補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、アロマオイル等のオイル、ワックス、他の加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。これらの配合剤の含有量は一般的な量とすることができる。

本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなど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。

本発明のゴム組成物は、タイヤ用ゴム組成物として好適に用いることができ、例えば、タイヤのトレッドに好適に適用できる。

本発明のタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造できる。このようにして得られた本発明のタイヤは、耐熱性、耐疲労性及び耐摩耗性において優れたバランスを示す。

本発明のタイヤは、乗用車用タイヤ、バス用タイヤ、トラック用タイヤ、二輪車用タイヤ等として好適に用いられる。

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。

以下に、化合物の合成で使用した薬品についてまとめて説明する。
４８％臭化水素酸：関東化学（株）製の臭化水素酸
１，１４−テトラデカンジオール：Ａｌｄｒｉｃｈ製の１，１４−テトラデカンジオール
ポリエチレングリコール１０００：関東化学（株）製のポリエチレングリコール１０００
ポリエチレングリコール３０００：関東化学（株）製のポリエチレングリコール３０００
エタノール：関東化学（株）製のエタノール
チオ硫酸ナトリウム五水和物：関東化学（株）製のチオ硫酸ナトリウム五水和物
１，２−ジブロモエタン：関東化学（株）製の１，２−ジブロモエタン
酢酸ナトリウム三水和物：関東化学（株）製の酢酸ナトリウム三水和物
３８％ホルムアルデヒド：関東化学（株）製のホルマリン
５０％ジブチルジチオカルバミン酸ナトリウム水溶液：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＴＰ
Ｎ−ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＺＰ

（化合物の分析）
化合物の構造解析については、日本電子（株）製ＪＮＭ−ＥＣＡシリーズのＮＭＲ装置を用いて分析した。

（化合物１の合成）
２００ｍＬフラスコに４８％臭化水素酸５０ｍＬ及び１，１４−テトラデカンジオール１ｇを入れ、７０℃で８時間攪拌した。その後、臭化水素酸をデカンテーションで取り除き、メタノールで洗浄して下記化合物１を得た。

（化合物２の合成）
１，１４−テトラデカンジオールの代わりにポリエチレングリコール１０００を５ｇ入れる以外は化合物１の合成と同様の処方により下記化合物２を合成した。

（化合物３の合成）
１，１４−テトラデカンジオールの代わりにポリエチレングリコール３０００を５ｇ入れる以外は化合物１の合成と同様の処方により下記化合物３を合成した。

（化合物４の合成）
３００ｍＬフラスコに水１００ｍＬ、エタノール７０ｍＬ、化合物１１７ｇ、チオ硫酸ナトリウム五水和物３０ｇを入れ、８０℃で１時間攪拌した。エタノールを減圧留去して下記化合物４を得た。

（化合物５の合成）
１Ｌフラスコに水３００ｍＬ、エタノール２００ｍＬ、化合物２５０ｇ、チオ硫酸ナトリウム五水和物３０ｇを入れ、８０℃で１時間攪拌した。エタノールを減圧留去して下記化合物５を得た。

（化合物６の合成）
２Ｌフラスコに水８００ｍＬ、エタノール５００ｍＬ、化合物３１５０ｇ、チオ硫酸ナトリウム五水和物３０ｇを入れ、８０℃で１時間攪拌した。エタノールを減圧留去して下記化合物６を得た。

（化合物７の合成）
化合物１の代わりに１，２−ジブロモエタン４．５ｍＬを入れる以外は、化合物４と同様の処方により下記化合物７を合成した。

（化合物８の合成）
３００ｍＬフラスコに水１００ｍＬ、化合物４９ｇ、酢酸ナトリウム三水和物８ｇ、３８％ホルムアルデヒド４ｇを加え、５０％ジブチルジチオカルバミン酸ナトリウム水溶液２０ｇを滴下した。３時間撹絆後、トルエンで抽出・精製し、下記化合物８を得た。

＜１Ｈ−ＮＭＲ＞
δ０．９６（１２Ｈ、ＣＨ３）、δ１．２〜１．９（４０Ｈ）、δ２．９（４Ｈ、−ＣＨ２−Ｓ）、δ３．８（４Ｈ、−ＣＨ２−Ｎ）、δ４．０（４Ｈ、−ＣＨ２−Ｎ）

（化合物９の合成）
５０％ジブチルジチオカルバミン酸ナトリウム水溶液の代わりにＮ−ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛を３４ｇ入れる以外は化合物８と同様の処方により下記化合物９を合成した。

＜１Ｈ−ＮＭＲ＞
δ０．９６（１２Ｈ、ＣＨ３）、δ１．２〜１．９（３６Ｈ）、δ２．９（４Ｈ、−ＣＨ２−Ｓ）、δ３．２（４Ｈ、一ＣＨ２−Ｎ）、δ３．３（４Ｈ、一ＣＨ２−Ｎ）

（化合物１０の合成）
化合物４の代わりに化合物５を１７ｇ入れる以外は化合物８と同様の処方により下記化合物１０を合成した。

＜１Ｈ−ＮＭＲ＞
δ０．９６（１２Ｈ、ＣＨ３）、δ１．４（８Ｈ、−ＣＨ２−ＣＨ３）、δ１．７（８Ｈ、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ３）、δ３．０（４Ｈ、−ＣＨ２−Ｓ）、δ３．６〜３．８（１８０Ｈ＋４Ｈ、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＨ２−Ｎ）、δ４．０（４Ｈ、−ＣＨ２−Ｎ）

（化合物１１の合成）
１Ｌフラスコに水５００ｍＬ、化合物６４３ｇ、酢酸ナトリウム三水和物８ｇ、３８％ホルムアルデヒド４ｇを加え、５０％ジブチルジチオカルバミン酸ナトリウム水溶液２０ｇを滴下した。３時間攪拌後、トルエンで抽出・精製し、下記化合物１１を得た。

＜１Ｈ−ＮＭＲ＞
δ０．９６（１２Ｈ、ＣＨ３）、δ１．４（８Ｈ、−ＣＨ２−ＣＨ３）、δ１．７（８Ｈ、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ３）、δ３．０（４Ｈ、−ＣＨ２−Ｓ）、δ３．６〜３．８（２７６Ｈ＋４Ｈ、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＨ２−Ｎ）、δ３．９５（４Ｈ、−ＣＨ２−Ｎ）

（化合物１２の合成）
化合物４の代わりに化合物７を７ｇ入れる以外は化合物８と同様の処方により下記化合物１２を合成した。

＜１Ｈ−ＮＭＲ＞
δ０．９６（１２Ｈ、ＣＨ３）、δ１．４（８Ｈ、−ＣＨ２−ＣＨ３）、δ１．７（８Ｈ、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ３）、δ２．９（４Ｈ、−ＣＨ２−Ｓ）、δ３．８（４Ｈ、−ＣＨ２−Ｎ）、δ４．０（４Ｈ、−ＣＨ２−Ｎ）

以下に、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製のニッポールＮＳ１１６
カーボンブラック：昭和キャボット（株）製のショウブラックＮ２２０（Ｎ_２ＳＡ：１２５ｍ^２／ｇ）
シリカ：デグサ社製のウルトラシルＶＮ３（Ｎ_２ＳＡ：２１０ｍ^２／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ社製の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）
老化防止剤：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）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックワックス
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
加硫促進剤２：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン）

実施例１〜６及び比較例１〜２
表１に示す配合処方にしたがって、混練り配合し、各未加硫ゴム組成物を調製した。
次に、調製した未加硫ゴム組成物を１７０℃で２０分間プレス加硫して加硫ゴム組成物を得た。

また、調製した未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、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、１７０℃の条件下で１０分間プレス加硫し、試験用タイヤ（サイズ１９５／６５Ｒ１５）を製造した。

得られた加硫ゴム組成物を用いて、以下に示す試験方法により耐熱性及び耐屈曲疲労性を評価し、また、製造した試験用タイヤを用いて以下の試験を行い、耐摩耗性を評価した。結果を表１に示す。

（耐熱性評価）
セイコーインスツル製ＴＭＡ（ＳＳ６１００）を用いて、直径８ｍｍ、高さ１０ｍｍのサンプル（加硫ゴム組成物）を用い、昇温速度１０℃／分で試料の熱膨張をモニターし、試料が急激な膨張をする温度をブローアウトポイントとし、比較例１を１００として指数表示した。数値が大きい方が耐熱性に優れていることを示す。

（耐屈曲疲労性評価）
（株）上島製作所の定応力／定歪み疲労試験機（ＦＴ−３１００）を用い、ＩＳＯ６９４３の方法に準拠して行った。ダンベル３号の試験片（加硫ゴム組成物）を用いて、１Ｈｚ、１００％の歪みを繰り返して与え続け、試験片が破断するまでの回数を求め、比較例１を１００として指数表示した。数値が大きい方が耐屈曲疲労性に優れていることを示す。

（耐摩耗性評価）
アスファルト路面のテストコースにて、試験用タイヤを排気量２０００ｃｃの国産ＦＲ車に装着して２０周走行し、走行後タイヤの溝の深さを計測し、比較例１を１００として指数表示した。数値が大きい方が耐摩耗性に優れていることを示す。

上記式（Ｉ）で表される化合物を配合した実施例では、良好な耐熱性、耐屈曲疲労性、耐摩耗性をバランス良く得ることができた。一方、当該化合物を配合していない比較例１では、全体的にこれらの性能が劣っていた。また、式（Ｉ）のＲ^５がエチレン基の化合物を配合した比較例２では、耐屈曲疲労性及び耐摩耗性に劣っていた。

Claims

ゴム成分と、カーボンブラック及び／又はシリカと、下記一般式（Ｉ）で表される化合物とを含有するゴム組成物。

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は同一又は異なって炭素数１〜２０の炭化水素基を示し、前記Ｒ^１及びＲ^２、前記Ｒ^３及びＲ^４は互いに結合して環構造を形成してもよい。Ｒ^５は炭素数１３〜５００の炭化水素基を示す。前記Ｒ^１〜Ｒ^５はへテロ原子を含んでもよい。）
ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラック及び／又はシリカを１５〜１５０質量部、一般式（Ｉ）で表される化合物を０．１〜１００質量部含有する請求項１記載のゴム組成物。
更に加硫剤として硫黄を含有し、該硫黄と一般式（Ｉ）で表される化合物とのモル比〔硫黄／化合物（Ｉ）〕が１０以下である請求項１又は２記載のゴム組成物。
請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物を用いたタイヤ。