JP5522975B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、発熱性などのゴム性能を損なうことなく、耐摩耗性を大幅に向上させたタイヤトレッド用に好適なゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤ、特に、重荷重用に好適な空気入りタイヤに関する。

従来より、タイヤトレッド用のゴム組成物としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）などのゴム成分と、補強充填剤としてのカーボンブラックとの配合物が広く用いられてきている。これらのゴムの種類や分子量、前記カーボンブラックの種類、特性や配合量、更には、軟化剤・可塑剤の種類や配合量などを適宜選択等することによって、タイヤトレッド用ゴム組成物の加工性、ゴム弾性、発熱性及び耐摩耗性などの特性の改良が図られている。

ところで、従来、タイヤトレッド用ゴム組成物の耐摩耗性を改良する方法としては、粒子径が小さく、比表面積の大きいカーボンブラックを使用したり、カーボンブラックの配合量を多くする方法等が数多く知られているが、これらの方法ではゴム組成物の粘度が上昇し、著しく作業性を低下させる上に、更にゴム組成物の発熱性を増大させるという問題がある。

そこで、上記タイヤトレッド用ゴム組成物における耐摩耗性と発熱性の両立の問題を図る改良が数多くなされている。
例えば、（Ａ）全ゴム分のうち天然ゴム及びシス−１，４イソプレン（ＩＲ）含量が６０％以上であり、かつＩＲ分を全ゴム量の２０重量部以上含有する、天然ゴム及びジエン系合成ゴム１００重量部に対し、（Ｂ）特定物性を有するカーボンブラックを３０〜７０重量部、及び（Ｃ）ステアリン酸を５〜９重量部配合してなるゴム組成物、並びに、このゴム組成物をトレッドゴムに用いてなる重荷重用空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記特許文献１に記載の特定種類のゴム成分、特定物性を有するカーボンブラック及びステアリン酸の組み合わせからなるゴム組成物であっても、耐摩耗性の向上は未だ不十分であり、特に、トラック、バス、建設用、航空機用等の高加重用空気入りタイヤにあっては、更なる耐摩耗性と発熱性の両立の課題を克服し、発熱性などのゴム性能を損なうことなく、耐摩耗性を大幅に向上させたタイヤトレッド用に好適なゴム組成物、及びそれを用いた高荷重用に好適な空気入りタイヤが切望されているのが現状である。

一方、本願発明の近接技術として、例えば、１）タイヤトレッド用ゴム組成物に加工助剤を添加することにより未加硫ゴムの粘度を下げて加工性を改良すると共に、加硫ゴムの転がり抵抗の増加のコントロールと耐摩耗性を改良するものとして、特定分子量と特定範囲のスチレン結合含有量とブタジエン部分のビニル結合含有量とを有する溶液重合スチレン−ブタジエン共重合ゴムを少なくとも７０重量部を含むジエン系ゴム１００重量部に対し、脂肪酸亜鉛塩からなる加工助剤１〜１０重量部配合してなることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物（例えば、特許文献２参照）、２）天然ゴム及びまたはポリイソプレンゴムを４０重量部以上と、ハロゲン化ブチルゴムを１０〜３０重量部と、他のジエン系ゴムを残部混合したゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が７０〜１６０ｍ²／ｇであるカーボンブラックを３５〜６５重量部と、脂肪酸亜鉛を０．５〜５重量部配合したタイヤトレッド用ゴム組成物（例えば、特許文献３参照）、３）天然ゴム及び／またはポリイソプレンゴムを４０重量部以上と、ハロゲン化ブチルゴムを１０〜３０重量部と、他のジエン系ゴムを残部混合したゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が７０〜１６０ｍ²／ｇであるカーボンブラックを３５〜６５重量部と、脂肪酸亜鉛塩を０．５〜５重量部配合したことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物（例えば、特許文献４参照）、４）加硫可能なゴム成分に対し、高分子脂肪酸亜鉛塩を配合したゴム組成物を使用してなることを特徴とする空気入りタイヤ（例えば、特許文献５参照）が知られている。

しかしながら、上記特許文献１〜５に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物や空気入りタイヤは、脂肪酸亜鉛を加えることで、主として作業性の改良を目的とするものであり、積極的に耐破壊性、耐摩耗性の向上を目的とするものではないものである。
これに対して、本願発明は、従来用いられているステアリン酸を本願発明とする脂肪酸、脂肪酸亜鉛に置換することで、積極的に耐破壊性、耐摩耗性の向上を目的とするものであり、上記特許文献１〜５とは、その目的、技術思想（構成及びその作用効果）が相違するものである。

特開平１１−１５７５号公報（特許請求の範囲、実施例等） 特開平６−２４８１１４号公報（特許請求の範囲、実施例等） 特開２００２−３３８７３６号公報（特許請求の範囲、実施例等） 特開２００２−９７３０４号公報（特許請求の範囲、実施例等） 特開２００８−２０１８２７号公報（特許請求の範囲、実施例等）

本発明は、上記従来技術の課題及び現状に鑑み、これを解消しようとするものであり、耐摩耗性と発熱性の両立の課題を克服し、発熱性などのゴム性能を損なうことなく、耐摩耗性を大幅に向上させたタイヤトレッド用に好適なゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤ、特に、重荷重用に好適な空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記従来の課題等について、鋭意検討した結果、従来の軟化剤・可塑剤としてステアリン酸、加硫促進助剤として酸化亜鉛（亜鉛華）を配合するタイヤトレッド用などのゴム組成物、及びこのゴム組成物を用いた空気入りタイヤでは、後述する試験等により耐摩耗性が劣ることが判明し、特に、この配合組成では、トラック、バス、建設用、航空機用等の重荷重用空気入りタイヤでは経時的にもその耐摩耗性が段々と劣化していくことを試験等により確認し、これらの試験結果を踏まえ鋭意検討したところ、ステアリン酸を使用しない配合処方とすると共に、少なくともゴム成分に対して酸化亜鉛を含有する組成では、脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛とを含有するゴム組成物とし、また、少なくともゴム成分に対して酸化亜鉛を含有しない組成では、脂肪酸亜鉛を含有するゴム組成物とし、かつ、これらのゴム組成物を加硫した際に加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量を特定値以下又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量を特定値以上とすることにより、上記目的のゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤが得られることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。

すなわち、本発明は、次の（１）〜（９）に存する。
（１） 少なくともゴム成分と、硫黄と、酸化亜鉛と、脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛とを含有するゴム組成物であって、該ゴム組成物を加硫した際に加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が２３０以下又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量が３０％以上であることを特徴とするゴム組成物。
（２） 少なくともゴム成分と、硫黄と、脂肪酸亜鉛とを含有するゴム組成物であって、該ゴム組成物を加硫した際に加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が２３０以下又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量が３０％以上であることを特徴とするゴム組成物。
（３） 脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して、４質量部以下であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載のゴム組成物。
（４） ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラックが２０〜６０質量部含有してなる上記（１）〜（３）の何れか一つに記載のゴム組成物。
（５） 天然ゴム及びカーボンブラックがマスターバッチからなる上記（４）に記載のゴム組成物。
（６） ゴム成分１００質量部に対して、シリカが２５質量部以下含有してなる上記（１）〜（５）の何れか一つに記載のゴム組成物。
（７） 上記（１）〜（６）の何れか一つに記載のゴム組成物がタイヤトレッド用組成物であることを特徴とするゴム組成物。
（８） 上記（１）〜（７）の何れか一つに記載のゴム組成物を用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。
（９） 空気入りタイヤが重荷重用空気入りタイヤであることを特徴とする上記（８）に記載の空気入りタイヤ。
なお、本発明（後述する実施例を含む）で規定する「加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量／含有量」とは、加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛をクロロホルムで抽出し、抽出物を塩酸でメチル化し、脂肪酸エステルとして、ガスクロマトフィーで定量を行い、このガスクロマトフィーでは対象の標準試薬を用いて検量線を作成し、対象物質の定量を行うことにより求めた値をいう。

本発明によれば、耐摩耗性と発熱性の両立の課題を克服し、耐発熱性などのゴム性能を損なうことなく、耐摩耗性を大幅に向上させたタイヤトレッド用に好適なゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤ、特に、高荷重用に好適な空気入りタイヤが提供される。

以下に、本発明の実施形態を詳しく説明する。
本発明のゴム組成物は、少なくともゴム成分と、硫黄と、酸化亜鉛と、脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛とを含有するゴム組成物、または、少なくともゴム成分と、硫黄と、脂肪酸亜鉛とを含有するゴム組成物であって、該ゴム組成物を加硫した際に加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が２３０以下又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量を３０％以上であることを特徴とするものである。

本発明に用いるゴム成分としては、タイヤトレッドなどの空気入りタイヤや、ベルト部材などのゴム物品用であれば特に限定されず、主鎖に二重結合があるもの（ジエン系ゴム）であれば硫黄架橋などの加硫が可能であり、例えば、天然ゴム及び／又はジエン合成系ゴムが用いられる。具体的には、天然ゴム（ＮＲ）、合成イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、クロロプレンゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等の少なくとも１種を使用することができる。
好ましくは、破壊強力の点から、ゴム成分１００質量部中に、天然ゴム及び／又はスチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）が８０質量部以上含有することが望ましい。

本発明に用いる酸化亜鉛（亜鉛華）は、加硫促進助剤として用いるものであり、少なくとも前記ゴム成分に対して酸化亜鉛を含有する組成では、脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛を含有するゴム組成物とし、また、少なくともゴム成分に対して酸化亜鉛を含有しない組成では、脂肪酸亜鉛を含有するゴム組成物とするものである。
この酸化亜鉛を用いる組成では、加硫促進の点から少なくともゴム成分１００質量部に対して、酸化亜鉛を０．５〜１０質量部、好ましくは、１〜５質量部含有せしめることが望ましい。

本発明では、従来の軟化剤・可塑剤としてステアリン酸、加硫促進助剤として酸化亜鉛を用いる配合処方のゴム組成物（混練りによるステアリン酸亜鉛を含有することとなるゴム組成物）、及びこのゴム組成物を用いた空気入りタイヤでは、耐摩耗性が劣るという課題を生じ、これを解決するものであるため、酸化亜鉛を用いる場合にはステアリン酸に代えて、加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が２３０以下となるような特定の脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛を用いるもの、または、脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量が３０％以上となるような特定の脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛を用いるものであり、また、加硫促進助剤として酸化亜鉛を使用しない場合には、加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が２３０以下又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量が３０％となる特定の脂肪酸亜鉛を少なくとも用いるものである。
本発明のゴム組成物に用いることができる脂肪酸としては、該ゴム組成物を加硫した際に加硫ゴム中に含まれる（脂肪酸と酸化亜鉛の反応による）脂肪酸亜鉛成分の平均分子量が２３０以下となるもの、または、脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量が３０％以上となるものが挙げられ、例えば、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミスチリン酸などの飽和脂肪酸や、オレイン酸、リノール酸、バクセン酸などの不飽和脂肪酸の少なくとも１種（各単独又はこれらの２種以上の混合物）が挙げられる。

また、本発明のゴム組成物に用いることができる脂肪酸亜鉛としては、該ゴム組成物を加硫した際に加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が２３０以下又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量が３０％以上となるものが挙げられ、例えば、カプリル酸亜鉛、ペラルゴン酸亜鉛、カプリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ミスチリン酸亜鉛などの飽和脂肪酸亜鉛や、オレイン酸亜鉛、リノール酸亜鉛、バクセン酸亜鉛などの不飽和脂肪酸亜鉛の少なくとも１種（各単独又はこれらの２種以上の混合物）が挙げられる。
好ましくは、耐摩耗性向上の点から、ゴム組成物を加硫した際に加硫ゴム中に含まれる（脂肪酸と酸化亜鉛の反応による）脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が１４４〜２２８又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量が５０〜１００％となるものが挙げられ、具体的には、ミスチリン酸（ミスチリン酸亜鉛：平均分子量２２８．３７）、オレイン酸（オレイン酸亜鉛：二重結合数１、平均分子量２８２．４７）、カプリル酸（カプリル酸亜鉛、平均分子量１４４．２１）、ペラルゴン酸（ペラルゴン酸亜鉛、平均分子量１５８．２４）、カプリン酸（カプリン酸亜鉛、平均分子量１７２．２７）、ラウリン酸（ラウリン酸亜鉛、平均分子量２００．３２）、リノール酸（リノール酸亜鉛、二重結合数２、平均分子量２８０．４５）、バクセン酸（バクセン酸亜鉛、二重結合数１、平均分子量２８２．４６）などを好適に用いることができる。
なお、本発明において、例えば、オレイン酸（オレイン酸亜鉛：二重結合数１、平均分子量２８２．４７）では、加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が２３０を越えていても、二重結合をもつ脂肪酸を３０％以上含有するので、本発明の効果を発揮できるものである。本発明において、「加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が２３０以下又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量を３０％以上」とは、１）用いる脂肪酸及び脂肪酸亜鉛の中で、飽和脂肪酸（及び飽和脂肪酸亜鉛）を用いる場合は、脂肪酸亜鉛成分の飽和脂肪酸の平均分子量が２３０以下であること、２）不飽和脂肪酸（及び不飽和脂肪酸亜鉛）を用いる場合は、本発明の効果を発揮でき、３）飽和脂肪酸（及び飽和脂肪酸亜鉛）と不飽和脂肪酸（及び不飽和脂肪酸亜鉛）を併用する場合には、脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の全体の平均分子量が２３０以下であること、または、脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量が３０％以上含有することを意味するものである。

これらの脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛の（合計）含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、４質量部以下であることが好ましく、更に好ましくは、１．５〜３．５質量部とすることが望ましい。
この脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛の含有量が４質量部を越える含有量では、耐破壊性、耐摩耗性の向上が見られないものとなり、好ましくない。

本発明のゴム組成物には、上記ゴム成分、酸化亜鉛、上記特性の脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛の他に、タイヤトレッド用などのゴム組成物で通常使用される充填材を含有することができ、例えば、カーボンブラック、シリカ等の無機充填材を含有することができる。

用いるカーボンブラックとしては、特に制限はなく、従来ゴムの補強用充填材として慣用されているものの中から任意のものを選択して用いることができる。カーボンブラックとしては、例えば、ＧＰＦ（Ｎ６６０）、ＦＥＦ（Ｎ５５０）、ＳＲＦ（Ｎ７７４）、ＨＡＦ（Ｎ３３０）、ＩＳＡＦ（Ｎ２２０）、ＩＳＡＦ−ＨＳ（Ｎ２３４）、ＳＡＦ（Ｎ１１０）等が挙げられる。好ましくは、窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が３０〜１５０ｍ²／ｇ、かつジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が８０〜１４０ｃｍ^３／１００ｇのカーボンブラック（例えば、Ｎ２３４、Ｎ１１０、Ｎ２２０）である。これらのカーボンブラックを用いることにより、諸物性の改良効果は大きくなる。
これらのカーボンブラックの含有量は、発熱性、耐摩耗性の点から、ゴム成分１００質量部に対して、２０〜６０質量部含有せしめることが望ましい。

上記カーボンブラック及びゴム成分として天然ゴムを用いる場合には、作業性、発熱性の点から、天然ゴム及びカーボンブラックが天然ゴムマスターバッチから構成されるものを用いることが好ましい。
天然ゴムマスターバッチとしては、乾式マスターバッチ及び湿式マスターバッチのいずれを用いてもよい。
ここで、乾式マスターバッチとは、天然ゴムと、カーボンブラックとをバンバリーミキサー、インターナルミキサー、ロール等の混練機にて混練してマスターバッチとするものである。
また、湿式マスターバッチとは、天然ゴムラテックスと、カーボンブラックとを混合してマスターバッチとするものであり、カーボンブラックを予め水中に分散させたスラリー溶液とした後に混合することが好ましい。カーボンブラックの分散性をよくするためには、ローター・ステータータイプのハイシアーミキサー、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、コロイドミル等を用い、均一に混合することが望ましい。
また、カーボンブラックの分散性を高めるためには、連続混練り機を用いて湿式マスターバッチを乾燥することが好ましく、連続混練り機として２軸混練押出機を用いることが更に好ましい。本発明の効果をより享受するためには、湿式マスターバッチがより好ましい。
上記の天然ゴムカーボンブラックマスターバッチを用いれば、天然ゴムとジエン系などの合成ゴムとの併用の場合であっても、カーボンブラックが合成ゴムに偏在するのを防ぐことができるものとなる。

用いることができるシリカにおいても特に制限はなく、例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられるが、中でも破壊特性優れる湿式シリカが好ましい。また、上記カーボンブラックと併用して用いることができる。
これらのシリカの合計含有量は、作業性、発熱性の点から、ゴム成分１００質量部に対して、２５質量部以下とすることが好ましく、更に好ましくは、０〜１５質量部、特に好ましくは、０．１〜１５質量部含むことが望ましい。
なお、シリカの含有量が２５質量部を超えると、作業性、発熱性が悪化することとなり、好ましくない。

充填材としてシリカを用いる場合は、所望によりシランカップリング剤を含有することができる。このシランカップリング剤としては、特に制限はなく、従来ゴム組成物に使用されている公知のもの、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどを用いることができる。所望により用いられるシランカップリング剤の含有量は、シリカに対して、通常１〜２０質量％の範囲で選定される。シランカップリング剤の量を上記範囲にすることによってカップリング剤としての効果が充分に発揮され、ゴム成分のゲル化を引き起こすことがない。カップリング剤としての効果及びゲル化防止などの点から、このシランカップリング剤の好ましい含有量は、５〜１５質量％の範囲である。

本発明のゴム組成物に用いる硫黄としては、特に制限はないが、通常粉体を用いる。
この硫黄の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．３〜１０質量部の範囲が好ましく、３〜８質量部の範囲が好ましい。

更に、本発明のゴム組成物には、上記ゴム成分、酸化亜鉛、脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛、充填材、加硫剤となる硫黄の他、加硫促進剤（チアゾール系、スルフェンアミド系、ジチオ酸塩系）、老化防止剤、作業性改良剤等のゴム業界で通常使用される配合剤を本発明の効果を損なわない犯意で用いることができる。これら配合剤は、市販品を好適に使用することができる。

このように構成されるゴム組成物では、少なくともゴム成分と、硫黄と、酸化亜鉛と、脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛とを含有するゴム組成物、または、少なくともゴム成分と、硫黄と、脂肪酸亜鉛とを含有するゴム組成物であって、該ゴム組成物を加硫した際に加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が２３０以下又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量３０％以上とすることにより、耐破壊性の向上を発揮せしめるものとなり、これにより、耐摩耗性と発熱性の両立の課題を克服し、発熱性などのゴム性能を損なうことなく、耐摩耗性を大幅に向上させることができるゴム組成物が得られるものとなる。

本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分、酸化亜鉛、上記特性の脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛、充填材、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤等を混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができ、上記特性を有するものとなるので、タイヤトレッド用ゴム組成物として好適に使用できるものであり、その他に、タイヤトレッド以外のタイヤ部材や、コンベアベルトなどのベルト部材、耐摩耗性に優れたホース製品などに好適使用することができる。

また、本発明に空気入りタイヤは、上記特性のゴム組成物をタイヤトレッドなどのタイヤ部材として使用するものであり、これにより、耐摩耗性と発熱性の両立の課題を克服し、発熱性などのゴム性能を損なうことなく、耐摩耗性を大幅に向上させた空気入りタイヤが得られるものとなる。

本発明の空気入りタイヤは、本発明の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、本発明のゴム組成物を耐摩耗性が一番要求されるタイヤトレッド部材として用いる場合には、例えば、上記の各種充填材、配合剤を必要に応じて含有させたゴム組成物が未加硫の段階でタイヤトレッドに押出し加工され、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、目的の空気入りタイヤが得られる。
特に、本発明の空気入りタイヤをトラック、バス、建設用、航空機用等の重荷重用空気入りタイヤに適用した場合には、従来のステアリン酸（ステアリン酸亜鉛）を配合した空気入りタイヤでは経時的にもその耐摩耗性が段々と劣化していくものであったが、本発明の空気入りタイヤでは、耐摩耗性と発熱性の両立を高度に維持して、発熱性などのゴム性能を損なうことなく、耐摩耗性を大幅に向上させた重荷重用に好適な空気入りタイヤが得られるものとなる。
本発明の重荷重用空気入りタイヤは、重荷重用でも、更に好ましい適用としては、ＯＲ（オフ・ザ・ロード）用として、トレッド層の厚みが１００ｍｍ以上となるものに好適に用いることができる。

次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例等に限定されるものではない。

〔実施例１〜１１及び比較例１〜８〕
下記表１及び表２に示す配合処方のバンバリーミキサーで混練して、ゴム組成物を調製した。
このゴム組成物を加硫（加硫温度１４５℃、加硫時間３０分）して、加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛の重量当たりの平均融点を下記方法により測定した。
また、得られた各ゴム組成物をトレッドに用いて、サイズ：２４００Ｒ３５のタイヤを試作し、下記の方法で該タイヤの耐発熱性、耐テアー性及び耐摩耗性を評価した。
これらの結果を下記表１及び表２に示す。

＜加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量／含有量の測定＞
加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛をクロロホルムで抽出し、抽出物を塩酸でメチル化し、脂肪酸エステルとして、ガスクロマトフィー（アジデント社製、６８９ＯＮ）で定量を行った。このガスクロマトフィーでは対象の標準試薬を用いて検量線を作成し、対象物質の定量を行うことにより求めた。

＜発熱性の評価＞
上記供試タイヤのトレッド部分を取り出して、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準拠して、レジリエンス（ＲＥＳ、％）を測定し、比較例１を１００として指数表示した。数値が高いほど発熱性に優れることを示す。

＜耐テアー性の評価＞
上記供試タイヤを車両に装着し、５万ｋｍ走行した時点でのタイヤのトレッドに発生した一定以上の傷の数を測定し、比較例１のタイヤの傷の数の逆数を１００として指数表示した。指数値が大きい程、耐テアー性に優れることを示す。

＜耐摩耗性の評価＞
上記供試タイヤを車両に装着し、５万ｋｍ走行した時点でのタイヤの溝の深さを測定し、走行距離／（走行前のタイヤの溝深さ−走行後のタイヤの溝深さ）の値を算出して、比較例１のタイヤの値を１００として指数表示した。指数値が大きい程、耐摩耗性に優れることを示す。

上記表１及び２中の＊１〜＊５は下記のとおりである。
＊１：日本シリカ工業社）製、ニプシルＡＱ
＊２：デグッサ社製、Ｓｉ７５
＊３：ラインケミー社製、アクチプラスト ＰＰ（主成分は、オレイン酸亜鉛塩、パルミチン酸亜鉛塩）
＊４：Ｎ−フェニル−Ｎ´−１，３−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミン
（大内新興化学工業社製、商品名：ノクセラー６Ｃ）
＊５：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド
（大内新興化学工業社製、商品名：ノクセラーＣＺ）

上記表１及び表２の結果から明らかなように、本発明の範囲となる実施例１〜１１は、本発明の範囲外となる比較例１〜８に較べて、耐発熱性、耐テアー性及び耐摩耗性に優れることが判明した。
実施例を個別的に見ると、実施例１〜８及び１１は、ゴム成分として天然ゴムと、硫黄と、酸化亜鉛と、各種脂肪酸とを含有するゴム組成物であって、加硫した際に加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が２３０以下又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量が３０％以上となる組み合わせであり、実施例９及１０は、ゴム成分としてウェットマスターバッチ（天然ゴム＋カーボンブラック）と、硫黄と、酸化亜鉛と、オレイン酸とを含有するゴム組成物であって、加硫した際に加硫ゴム中に含まれるオレイン酸亜鉛の脂肪酸の平均分子量が２３０以下となる組み合わせであり、これらの場合は、耐発熱性、耐テアー性及び耐摩耗性に優れ、本発明の効果を発揮できることが判明した。
これに対して、比較例を個別的に見ると、比較例１〜８は、ゴム成分として天然ゴム（比較例８では更にＳＢＲとの併用）と、硫黄と、酸化亜鉛と、各種脂肪酸とを含有するゴム組成物であって、加硫した際に加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛の脂肪酸の平均分子量が２３０を超えるものとの組み合わせであり、これらの場合は、目的の耐発熱性、耐テアー性及び耐摩耗性を発揮できず、本発明の効果を発揮できないことが判明した。

本発明では、耐摩耗性と耐発熱性の両立の課題を克服し、耐発熱性などのゴム性能を損なうことなく、耐摩耗性を大幅に向上させたゴム組成物となるので、乗用車用の他、特に、トラック、バス、建設用、航空機用等の重加重用空気入りタイヤに好適に適用することができる。

Claims (3)

1. 少なくとも天然ゴム及び／又はスチレン−ブタジエン共重合体を８０質量部以上含有するゴム成分と、硫黄と、酸化亜鉛と、脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛とを含有し、ステアリン酸を含有しないゴム組成物であって、ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラックが２０〜６０質量部含有してなり、上記脂肪酸及び／又は脂肪酸亜鉛の含有量が、４質量部以下であり、シリカが２５質量部以下含有され、かつ、該ゴム組成物を加硫した際に加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛の脂肪酸の平均分子量が２３０以下又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量が３０％以上であり、上記ゴム成分及びカーボンブラックがマスターバッチからなるゴム組成物をタイヤトレッドに用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 少なくとも天然ゴム及び／又はスチレン−ブタジエン共重合体を８０質量部以上含有するゴム成分と、硫黄と、脂肪酸亜鉛とを含有し、ステアリン酸及び酸化亜鉛を含有しないゴム組成物であって、ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラックが２０〜６０質量部含有してなり、上記脂肪酸亜鉛の含有量が、４質量部以下であり、シリカが２５質量部以下含有され、かつ、該ゴム組成物を加硫した際に加硫ゴム中に含まれる脂肪酸亜鉛成分の脂肪酸の平均分子量が２３０以下又は脂肪酸亜鉛成分の不飽和脂肪酸の含有量が３０％以上であり、上記ゴム成分及びカーボンブラックがマスターバッチからなるゴム組成物をタイヤトレッドに用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 空気入りタイヤが重荷重用空気入りタイヤであることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。