JP6042397B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

カーボンブラックは、比表面積、ストラクチャー、表面性状等の物理特性によって、ゴム組成物に配合した場合に該ゴム組成物の性能に大きな影響を与える。このため、要求されるゴム組成物の性能や、ゴム組成物が使用される環境条件等によって、各種特性の異なるカーボンブラックが選択的に使用されている（例えば、特許文献１参照。）。

地面に接触し、かつタイヤの帯電防止性能を確保するためのタイヤ部材である通電ゴム（ベースペン）に使用されるゴム組成物では、従来から、化石資源由来のカーボンブラック、又は、高導電性のカーボンブラック（例えば、窒素吸着比表面積が１０００ｍ^２／ｇ以上のカーボンブラック）が使われていた。化石資源由来のカーボンブラックではコストを抑えることができ、高導電性のカーボンブラックではカーボンブラックの添加量を少なくできる反面、これらのカーボンブラックを用いた場合、上記通電ゴムの接地部分において、周囲の部材（トレッドゴム）よりも摩耗が進み、接地性が悪くなったり、また、タイヤの帯電防止性能が使用中に悪化したりする様なケースがあった。

またカーボンブラックの比表面積やストラクチャー以外の特性で、タイヤの耐摩耗性を改良する手法として、カーボンブラックのアグリゲート径の分布のシャープ性を高める手法が提案されている。しかし、カーボンブラックのアグリゲート径の分布のみを調整する手法は、タイヤの耐摩耗性と低発熱性とが二律背反の関係にあるところ、これらを両立させるのに有効な手段であるとはいえず、改善の余地があった。

特開２００１−０８１２３９号公報

本発明は、前記課題を解決し、良好な低発熱性を維持又は改善しつつ、長期にわたって接地性及び帯電防止性能を発揮できる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、鋭意検討した結果、特定の原料油を使用して得られたカーボンブラック等、特定のアグリゲート特性を有するカーボンブラックを、トレッドの表面に露出するようにトレッドに埋設される通電ゴムを構成するゴム組成物に配合することにより、該通電ゴムにおいて良好な低発熱性を維持又は改善しつつ、耐摩耗性を改善でき、良好な導電性を発現できると共に、使用中の導電特性の低下を抑制でき、その結果、空気入りタイヤにおいて長期にわたって接地性及び帯電防止性能を発揮できるという顕著な効果を見出し、本発明を完成した。

本発明は、１種以上のカーボンブラックを含むゴム組成物で構成される通電ゴムを該通電ゴムの一部が露出するように埋設するトレッドを備える空気入りタイヤにおいて、上記カーボンブラックのうち少なくとも１種が、該カーボンブラックを製造するための原料油として、平均沸点Ｔ（°Ｃ）及び６０°Ｆの水と比較した際の比重Ｄ（６０／６０°Ｆ）から以下の式で計算されるＢＭＣＩ値が１５０以下、脂肪族炭化水素比率が３０質量％以上である原料油を使用して得られたカーボンブラックである空気入りタイヤに関する。
ＢＭＣＩ ＝ ４８６４０ ／ （Ｔ＋２７３） ＋ ４７３．７Ｄ − ４５６．８

上記カーボンブラックのうち少なくとも１種が、該カーボンブラックを製造するための原料油として、ＢＭＣＩ値が９５以上、脂肪族炭化水素比率が６０質量％以下である原料油を使用して得られたカーボンブラックであることが好ましい。

上記原料油に含まれる脂肪族炭化水素１００質量％中、１０質量％以上が動植物油またはその改質品由来の脂肪族炭化水素であることが好ましい。

上記原料油がトール油を含有することが好ましい。

上記カーボンブラックが、ファーネス法で製造されたカーボンブラックであることが好ましい。

本発明はまた、１種以上のカーボンブラックを含むゴム組成物で構成される通電ゴムを該通電ゴムの一部が露出するように埋設するトレッドを備える空気入りタイヤにおいて、上記カーボンブラックのうち少なくとも１種が、アグリゲート特性としてストークス相当径の分布曲線の最大頻度径（Ｄｍｏｄ）が７９ｎｍ以下、Ｄｍｏｄに対する分布曲線の半値幅（△Ｄ５０）の比（△Ｄ５０／Ｄｍｏｄ）が０．７８以上のカーボンブラックである空気入りタイヤに関する。

本発明によれば、特定のカーボンブラックを含むゴム組成物で構成される通電ゴムを埋設するトレッドを備える空気入りタイヤであるので、良好な低発熱性を維持又は改善しつつ、長期にわたって接地性及び帯電防止性能を発揮できる。

本発明の空気入りタイヤの断面図の右上半分を示す図である。 タイヤの電気抵抗測定装置を概念的に示す略断面図である。

第一の本発明は、１種以上のカーボンブラックを含むゴム組成物で構成される通電ゴムを該通電ゴムの一部が露出するように埋設するトレッドを備える空気入りタイヤにおいて、上記カーボンブラックのうち少なくとも１種が、該カーボンブラックを製造するための原料油として、平均沸点Ｔ（°Ｃ）及び６０°Ｆの水と比較した際の比重Ｄ（６０／６０°Ｆ）から以下の式で計算されるＢＭＣＩ値が１５０以下、脂肪族炭化水素比率が３０質量％以上である原料油を使用して得られたカーボンブラックである空気入りタイヤに関する。
ＢＭＣＩ ＝ ４８６４０ ／ （Ｔ＋２７３） ＋ ４７３．７Ｄ − ４５６．８

第二の本発明は、１種以上のカーボンブラックを含むゴム組成物で構成される通電ゴムを該通電ゴムの一部が露出するように埋設するトレッドを備える空気入りタイヤにおいて、上記カーボンブラックのうち少なくとも１種が、アグリゲート特性としてストークス相当径の分布曲線の最大頻度径（Ｄｍｏｄ）が７９ｎｍ以下、Ｄｍｏｄに対する分布曲線の半値幅（△Ｄ５０）の比（△Ｄ５０／Ｄｍｏｄ）が０．７８以上のカーボンブラックである空気入りタイヤに関する。

本発明では、カーボンブラックを製造するための原料油として、ＢＭＣＩ値が特定値以下、脂肪族炭化水素比率が特定値以上の原料油を使用して得られたカーボンブラック（１）等、Ｄｍｏｄが特定値以下、△Ｄ５０／Ｄｍｏｄが特定値以上という特定のアグリゲート特性を有するカーボンブラックを上記通電ゴムを構成するゴム組成物に配合することにより、良好な低発熱性を維持又は改善しつつ、耐摩耗性を改善でき、良好な導電特性を発現できると共に、使用中の導電特性の低下を抑制でき、その結果、本発明の空気入りタイヤにおいて長期にわたって接地性及び帯電防止性能を発揮できる。

以下においては、まず、上記通電ゴムを構成するゴム組成物（以下、本発明に係るゴム組成物ともいう）について説明する。
本発明に係るゴム組成物において使用できるゴム成分としては、例えば、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）等のジエン系ゴムが挙げられる。ゴム成分は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。中でも、本発明の効果がより好適に得られるという理由からイソプレン系ゴム、ＳＢＲ、ＢＲが好ましく、イソプレン系ゴム及びＳＢＲ及び／またはＢＲを併用することがより好ましい。本発明では、イソプレン系ゴム（特に、ＮＲ）及びＳＢＲ（特に、Ｓ−ＳＢＲ）及び／またはＢＲ（特に、高シスＢＲ）を含むゴム成分と共にカーボンブラック（１）を配合することにより、本発明の効果がより好適に得られる。

イソプレン系ゴムとしては、イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）等が挙げられる。中でも、加工性、低発熱性等に優れるという理由から、ＮＲが好ましい。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、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。

本発明に係るゴム組成物において、ゴム成分１００質量％中のイソプレン系ゴムの含有量は、好ましくは１質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは１０質量％以上、特に好ましくは２０質量％以上である。イソプレン系ゴムの含有量が１質量％未満であると、充分な耐摩耗性、低発熱性、加工性が得られないおそれがある。また、該イソプレン系ゴムの含有量は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。イソプレン系ゴムの含有量が５０質量％を超えると、充分なウェットグリップ性能が得られないおそれがある。

上記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。なかでも、本発明の効果が好適に得られることやウェットグリップ性能が良好となることからＳ−ＳＢＲが好ましい。

ＳＢＲのビニル含有量は、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは６０質量％以上である。該ビニル含有量が２０質量％未満であると、本発明の効果が好適に得られないおそれがある。該ビニル含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは７０質量％以下である。該ビニル含有量が９０質量％を超えると、耐摩耗性が悪化する傾向がある。なお、ＳＢＲのビニル含有量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。

ＳＢＲのスチレン含有量は、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％以上である。該スチレン含有量が５質量％未満であると、本発明の効果が好適に得られない傾向がある。また、該スチレン含有量は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２５質量％以下である。該スチレン含有量が６０質量％を超えると、耐摩耗性が低下する傾向がある。なお、本発明において、ＳＢＲのスチレン含有量は、^１Ｈ−ＮＭＲ測定により算出される。

本発明に係るゴム組成物がＳＢＲを含有する場合、ＳＢＲの含有量は、ゴム成分１００質量％中、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上である。該含有量が５０質量％未満であると、充分な耐摩耗性、接地性、ウェットグリップ性能が得られない傾向がある。また、該ＳＢＲの含有量は、好ましくは９９質量％以下、より好ましくは９５質量％以下、更に好ましくは９０質量％以下、特に好ましくは８０質量％以下である。該含有量が９９質量％を超えると、充分な低発熱性が得られないおそれがある。なお、ゴム成分の量、ＳＢＲの量は、それぞれの固形分の量を意味する。

本発明では、上記カーボンブラック（１）が使用される。

第二の本発明において、カーボンブラック（１）のアグリゲート特性としてストークス相当径の分布曲線の最大頻度径（Ｄｍｏｄ）は、７９ｎｍ以下、好ましくは６９ｎｍ以下、より好ましくは６３ｎｍ以下である。７９ｎｍを超えると、本発明の効果（特に、耐摩耗性、接地性の向上効果）が充分に得られない。該Ｄｍｏｄの下限は、特に限定されないが、好ましくは５０ｎｍ、より好ましくは５６ｎｍである。５０ｎｍ未満であると、分散性に劣り、破壊特性、耐摩耗性、接地性が低下する傾向がある。

第二の本発明において、カーボンブラック（１）のアグリゲート特性としてＤｍｏｄに対する分布曲線の半値幅（△Ｄ５０）の比（△Ｄ５０／Ｄｍｏｄ）は、０．７８以上であり、好ましくは０．９０以上、より好ましくは１．０以上、更に好ましくは１．１以上である。０．７８未満であると、本発明の効果（特に、耐摩耗性、接地性の改善効果）が充分に得られない。△Ｄ５０／Ｄｍｏｄの上限は、特に限定されないが、好ましくは２．５、より好ましくは２．０である。２．５を超えると、耐摩耗性、接地性が悪化し、所望の効果が得られないおそれがある。

なお、本明細書において、カーボンブラックのＤｍｏｄ、△Ｄ５０は、以下の方法で測定される値である。
界面活性剤（ＳＩＧＭＡ ＣＨＥＭＩＣＡＬ社製「ＮＯＮＩＤＥＴ Ｐ−４０」）を加えた２０％エタノール水溶液に精秤したカーボンブラック試料を加えて、カーボンブラック濃度が０．０１質量％の試料液を調製する。この試料液を超音波分散機（超音波工業製「超音波発生装置ＵＳＶ−５００Ｖ」）を用いて、振動数２００ｋＨｚ、出力１００Ｗとして５分間分散処理することにより、カーボンブラックスラリーを調製する。一方、遠心沈降式の粒度分布測定装置（ＢＲＯＯＫ ＨＡＶＥＮ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ社製「ＢＩ−ＤＣＰ ＰＡＲＴＩＣＬＳＩＺＥＲ」）にスピン液（純水）１０ミリリットルを注入し、更にバッファー液（２０ｖｏｌ％エタノール水溶液）１ミリリットルを注入した後、前記調製したカーボンブラックスラリー各１ミリリットルを注入し、回転数８０００ｒｐｍで遠心沈降させることによりストークス相当径を測定し、ストークス相当径に対して相対的な発生頻度のヒストグラムを作製する。ヒストグラムのピーク（Ａ）を通るＹ軸と平行な直線と、ヒストグラムのＸ軸との交点をＣとする。このＣでのストークス直径を最大頻度ストークス相当径（Ｄｍｏｄ）とする。また線分ＡＣの中点をＦとして、Ｆを通りＸ軸に平行な直線Ｇとヒストグラムの分布曲線との２点の交点（Ｄ、Ｅ）を求め、このＤとＥのストークス直径の差の絶対値をストークス相当径半値幅値（分布曲線の半値幅（△Ｄ５０））とする。

カーボンブラック（１）の臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積（ＣＴＡＢ）は、好ましくは６０〜１５０ｍ^２／ｇ、より好ましくは８０〜１４５ｍ^２／ｇ、更に好ましくは１００〜１４０ｍ^２／ｇ、特に好ましくは１０５〜１３５ｍ^２／ｇである。ＣＴＡＢが上記範囲内であると、本発明の効果がより好適に得られる。
なお、本明細書において、カーボンブラックの臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積（ＣＴＡＢ）は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−３：２００１に準拠して測定される値である。

カーボンブラック（１）のヨウ素吸着量（ＩＡ）（ｍｇ／ｇ）は、好ましくは１００〜４００ｍｇ／ｇ、より好ましくは１１０〜３００ｍｇ／ｇ、更に好ましくは１２０〜２５０ｍｇ／ｇである。ヨウ素吸着量（ＩＡ）が上記範囲内であると、耐摩耗性、接地性の改善効果がより好適に得られ、本発明の効果がより好適に得られる。

カーボンブラック（１）のヨウ素吸着量（ＩＡ）（ｍｇ／ｇ）に対する臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積（ＣＴＡＢ）の比（ＣＴＡＢ／ＩＡ）は、好ましくは０．８〜１．２ｍ^２／ｍｇ、より好ましくは０．８５〜１．１５ｍ^２／ｍｇ、更に好ましくは０．９〜１．１ｍ^２／ｍｇである。ＣＴＡＢ／ＩＡが上記範囲内であると、本発明の効果がより好適に得られる。
なお、本明細書において、カーボンブラックのヨウ素吸着量（ＩＡ）は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−１：２００８に準拠して測定される値である。

ＣＴＡＢ／ＩＡで表される表面活性指標は、カーボンブラックの結晶化度（グラファイト化率）の指標と考えることができる。すなわち、ＣＴＡＢ／ＩＡが高いほど結晶化が進んでいないことを示し、カーボンブラックとゴム成分との相互作用が大きくなる傾向にある。
また、ＣＴＡＢ／ＩＡは、カーボンブラック表面に存在する酸性官能基の量を評価するパラメーターとしても位置づけられる。カーボンブラック表面の酸性官能基は、ゴム成分との相互作用に寄与するが、ＣＴＡＢ／ＩＡが高いほどカーボンブラックの表面に酸性官能基が多く存在していることを示す。従って、ＣＴＡＢ／ＩＡが上記範囲内であると、ゴム成分に対してより顕著な補強効果を奏することができ、本発明の効果がより好適に得られる。

カーボンブラック（１）の２４Ｍ４ジブチルフタレート吸油量（２４Ｍ４ＤＢＰ）は、好ましくは５０〜１２０ｃｍ^３／１００ｇ、より好ましくは７０〜１２０ｃｍ^３／１００ｇ、更に好ましくは９０〜１１５ｃｍ^３／１００ｇ、特に好ましくは９５〜１１０ｃｍ^３／１００ｇである。２４Ｍ４ＤＢＰが上記範囲内であると、本発明の効果がより好適に得られる。
なお、本明細書において、カーボンブラックの２４Ｍ４ジブチルフタレート吸油量（２４Ｍ４ＤＢＰ）は、ＡＳＴＭ Ｄ３４９３−８５ａに準拠して測定される値である。

カーボンブラック（１）は、酸性、中性、塩基性のいずれであってもよいが、ＪＩＳ Ｋ６２２０−１で測定されるｐＨが２．０〜１０．０であることが好ましく、５．５〜９．５であることがより好ましい。カーボンブラック（１）のｐＨが上記範囲内であると、より好適にゴム組成物の耐摩耗性、接地性を向上でき、本発明の効果がより好適に得られる。

カーボンブラック（１）の製造方法としては、例えば、原料油（原料炭化水素）として、ＢＭＣＩ値が１５０以下、脂肪族炭化水素比率が３０質量％以上の原料油を使用する点に特徴がある方法を採用することが好ましい。これにより、上記特性を有するカーボンブラック（１）が好適に得られる。また、この方法によれば、調製した複数のカーボンブラックを混合したり、調製したカーボンブラックに対して表面処理等の後処理を行ったりすることなく、ワンポットで、すなわち、上記原料油を用いてカーボンブラックを調製するだけで、上記特性を有するカーボンブラック（１）を容易に調製できる。

ここで、本明細書において、ＢＭＣＩ値とは、平均沸点Ｔ（°Ｃ）及び６０°Ｆの水と比較した際の比重Ｄ（６０／６０°Ｆ）から以下の式で計算される値である。
なお、平均沸点Ｔは、当該原料油について蒸留試験を実施したときに、質量基準でその５０％が溜出したときの温度である。
ＢＭＣＩ ＝ ４８６４０ ／ （Ｔ＋２７３） ＋ ４７３．７Ｄ − ４５６．８

第一の本発明において、原料油のＢＭＣＩ値は、１５０以下であり、好ましくは１４０以下、より好ましくは１３０以下、更に好ましくは１２０以下、特に好ましくは１１０以下である。１５０を超えると、カーボンブラックの粒度分布がシャープとなりすぎ、上述の特定のアグリゲート特性が得られず、低発熱性が悪化する。また、接地性及び帯電防止性能を両立できなくなる。原料油のＢＭＣＩ値の下限は、特に限定されないが、好ましくは９５である。９５未満では、歩留まりが悪くなる（充分な量のカーボンブラックが得られない）おそれがある。

第一の本発明において、原料油の脂肪族炭化水素比率（原料油１００質量％中の脂肪族炭化水素の含有量）は、３０質量％以上であり、好ましくは４０質量％以上である。３０質量％未満であると、上述の特定のアグリゲート特性が得られず、低発熱性が悪化する。また、接地性及び帯電防止性能を両立できなくなる。該脂肪族炭化水素比率の上限は、特に限定されないが、好ましくは６０質量％である。６０質量％を超えると、歩留まりが悪くなる（充分な量のカーボンブラックが得られない）おそれがある。

原料油に含まれる脂肪族炭化水素１００質量％中、動植物油またはその改質品由来の脂肪族炭化水素の含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは３０質量％以上である。該含有量の上限は、特に限定されず、１００質量％であってもよい。該含有量が上記範囲内であると、本発明の効果がより好適に得られるだけではなく、非枯渇資源を原料として上記効果を達成できるため、資源の枯渇や環境にも配慮できる。

上記特性を満たす原料油としては、上記特性を満たすものを単独で使用してもよいし、上記特性を満たすように２種以上を混合したものを使用してもよい。

原料油の具体例としては、例えば、（１）アントラセン等の芳香族炭化水素；クレオソート油等の石炭系炭化水素；ＥＨＥオイル（エチレン製造時の複製油）、ＦＣＣオイル（流動接触分解残渣油）等の石油系重質油からなる群より選択される少なくとも１種と、（２）脂肪族炭化水素との混合原料油が挙げられる。なお、これらは、改質されていてもよい。中でも、石炭系炭化水素と脂肪族炭化水素との混合原料油が好ましい。

上記脂肪族炭化水素としては、例えば、プロセスオイル等に代表される石油系脂肪族炭化水素、及び大豆油、なたね油、パーム油等の脂肪酸に代表される動植物油等を使用することができる。
ここで動植物油とは、魚類肝臓から得られる脂肪油（肝油）やクジラからとれる海獣油のような水産動物油及び牛脂、豚脂等のような陸産動物油のほか、植物の種子、果実、核等から採取される脂肪酸グリセリドを成分とする油脂等を含有する。

また原料油としては、石炭系炭化水素と石油系脂肪族炭化水素との混合原料油、石炭系炭化水素と動植物油との混合原料油が好ましく、クレオソート油と石油系脂肪族炭化水素との混合原料油、クレオソート油と大豆油との混合原料油がより好ましい。また、脂肪族炭化水素を含むトール油も好適に原料油として用いることができる。なお、上記石炭系炭化水素としては、石炭系芳香族炭化水素が好ましい。

上記カーボンブラック（１）は、上記原料油を使用する点以外は、公知の製造方法により製造でき、その製造方式は特に限定されないが、具体的には、燃焼ガス中に原料油を噴霧してカーボンブラックを製造する方法が採用されることが好ましく、例えば、ファーネス法やチャンネル法等の従来から公知の方法が用いられる。中でも、上述の特定のアグリゲート特性が好適に得られ、本発明の効果が好適に得られるという理由から、以下に示すファーネス法が好ましい。

上記ファーネス法（オイルファーネス法）は、例えば特開２００４−４３５９８号公報、特開２００４−２７７４４３号公報等に記載のように、反応炉内に高温燃焼ガス流を発生させる燃焼帯域、高温燃焼ガス流に原料炭化水素を導入して原料炭化水素を熱分解反応によりカーボンブラックに転化させる反応帯域、及び反応ガスを急冷して反応を停止する反応停止帯域を有する装置を用いるプロセスであって、燃焼条件、高温燃焼ガス流速、反応炉内への原料油の導入条件、カーボンブラック転化から該反応停止までの時間等の諸条件を制御することによって種々の特性のカーボンブラックを製造することができる。

燃焼帯域では、高温燃焼ガスを形成させるため、酸素含有ガスとして空気、酸素またはそれらの混合物とガス状または液体の燃料炭化水素を混合燃焼させる。燃料炭化水素としては、一酸化炭素、天然ガス、石炭ガス、石油ガス、重油等の石油系液体燃料、クレオソート油等の石炭系液体燃料が使用される。燃焼は、燃焼温度が１４００〜２０００℃の範囲となるように制御されるのが好ましい。

反応帯域では、燃焼帯域で得られた高温燃焼ガス流に並流又は横方向に設けたバーナーから燃料炭化水素を噴霧導入し、燃料炭化水素を熱分解させてカーボンブラックに転化させる。好ましくは、ガス流速が１００〜１０００ｍ／ｓの範囲の高温燃焼ガス流に、原料油を１本以上のバーナーにより導入する。原料油は、２本以上のバーナーにより分割し導入することが好ましい。また、反応効率を向上させる為に反応ゾーンに絞り部を設けることが好ましい。絞り部の絞り部径／絞り部上流域径の比は、０．１〜０．８が好ましい。

反応停止帯域では、高温反応ガスを１０００〜８００℃以下に冷却する為、水スプレー等が行われる。原料油を導入してからの反応停止までの時間は２〜１００ｍ秒が好ましい。冷却されたカーボンブラックは、ガスから分離回収された後、造粒、乾燥等の公知のプロセスをとることができる。

本発明に係るゴム組成物におけるカーボンブラック（１）の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上、更に好ましくは２５質量部以上、一層好ましくは３５質量部以上、特に好ましくは４５質量部以上である。該含有量が５質量部未満では、本発明の効果が充分に得られない傾向がある。また該カーボンブラック（１）の含有量は、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１２０質量部以下、更に好ましくは１００質量部以下、一層好ましくは９０質量部以下、特に好ましくは６０質量部以下である。該含有量が１５０質量部を超えるとゴム組成物が硬くなりすぎ、かえって耐摩耗性、接地性が低下してしまう傾向がある。また、低発熱性も悪化する傾向がある。

本発明に係るゴム組成物には、カーボンブラック（１）と共に、カーボンブラック（１）以外のカーボンブラックを配合してもよい。

カーボンブラック１００質量％中のカーボンブラック（１）の含有量は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、一層好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは１００質量％である。該含有量が３０質量％未満であると、本発明の充分な効果が得られないおそれがある。

カーボンブラック（１）以外のカーボンブラックを配合する場合のカーボンブラックの合計含有量は、カーボンブラック（１）を単独で使用する場合のカーボンブラック（１）の含有量と同様である。

本発明に係るゴム組成物は、カーボンブラック以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される補強用充填剤、例えば、シリカ、クレー、タルク等を適宜配合してもよいが、補強用充填剤１００質量％中、カーボンブラックの含有量が、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは１００質量％である。該カーボンブラックの含有量が５０質量％未満であると、本発明の好適な効果が充分に得られないおそれがある。ここで、カーボンブラックの含有量は、本発明に係るゴム組成物が２種以上のカーボンブラックを含む場合は、カーボンブラックの合計含有量である。

本発明に係るゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、シランカップリング剤；酸化亜鉛；ステアリン酸；加工助剤；各種老化防止剤；ワックス；オイル；硫黄、含硫黄化合物等の加硫剤；加硫促進剤等を適宜配合することができる。

上記硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄が挙げられ、中でも粉末硫黄が好ましい。硫黄の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１０質量部であり、より好ましくは０．５〜５質量部であり、更に好ましくは１〜３質量部である。

上記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、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミ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）、テトラベンジルチウラムジスルフィド（ＴＢｚＴＤ）、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−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、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−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。中でも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましく、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドがより好ましい。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０．１質量部以上、より好ましくは０．３質量部以上、更に好ましくは０．５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２質量部以下、更に好ましくは１．５質量部以下である。

本発明に係るゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロール等で前記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。

本発明に係るゴム組成物は、上記通電ゴム組成物として使用することにより、本発明の効果を発揮できる。本発明に係るゴム組成物は、上述したタイヤの通電ゴム以外の部材に使用してもよい。
なお、本発明において、通電ゴムはトレッド部に埋設されその一部はタイヤ接地面に露出し、他の一部は導電性ゴムと連結しており空気入りタイヤの走行時に発生した静電気を効果的に接地面に放出する。通電ゴムの具体例は、本願図１、特許第２９４４９０８号公報の図１等に示されている。

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階で通電ゴムの形状にあわせて押出し加工し、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する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを得る。

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、高性能タイヤ等として好適に用いられる。本発明により得られる空気入りタイヤは、長期にわたって良好な接地性及び帯電防止性能を発揮できる。
なお、本明細書における高性能タイヤとは、競技車両に使用する競技用タイヤをも含む概念である。

以下において、本発明の空気入りタイヤの一例について、図面を用いて説明する。
＜基本構造＞
本発明の空気入りタイヤの構造は、例えば、図１のタイヤ断面の右上半分に例示されるものである。空気入りタイヤ１は、トレッド部を構成するトレッドゴム７と、その両端から空気入りタイヤ１の半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部を構成するサイドウォールゴム８と、各サイドウォール部の内方端に位置するクリンチ部を構成するクリンチゴム３及びリム上部に位置するチェーファー部を構成するチェーファーゴム２とを備える。またクリンチ部、チェーファー部間にはカーカス１０が架け渡されるとともに、このカーカス１０の空気入りタイヤ１の半径方向外側にブレーカー部を構成するブレーカーゴム９が配される。該カーカス１０は、カーカスコードを配列する１枚以上のカーカスプライから形成され、このカーカスプライは、トレッド部からサイドウォール部を経て、ビードコア１３と、該ビードコア１３の上端からサイドウォール方向に延びるビードエーペックス１１との廻りを空気入りタイヤ１軸方向の内側から外側に折返され、折返し部によって係止される。ブレーカー部は、ブレーカーコードを配列した２枚以上のブレーカープライからなり、各ブレーカーコードがブレーカープライ間で交差するよう向きを違えて重置している。本発明の空気入りタイヤ１においては、これに限られないが、例えば、トレッド部（トレッドゴム７、ベーストレッド）とブレーカー部との間に、ブレーカー部の上側を被覆する被覆ゴム（アンダートレッド）５が設けられる。該被覆ゴム５と接触領域を有して、カーカスプライとブレーカー部の両端部及びサイドウォール部との間にクッションゴム４が配置される。そして前記被覆ゴム５に接し一部が接地面（トレッド）に露出するようにトレッドゴム７中に通電ゴム６が配置される。また、前記クッションゴム４と接触領域を有して、カーカス１０とサイドウォールゴム８との間に、少なくともクッションゴム４からクリンチゴム３又はチェーファーゴム２に接する位置に亘る内層サイドウォールゴム１４が配置される。空気入りタイヤ１では、通電ゴム６と被覆ゴム５とクッションゴム４と内層サイドウォールゴム１４とクリンチゴム３、チェーファーゴム２とが電気的に接続する構造となっている。

上記構造を採用することで空気入りタイヤの走行時にリムとの接触領域に位置するビード部ゴム（クリンチゴム、チェーファーゴム）、又は接地領域に発生する静電気は空気入りタイヤ内部における電気的に接続された導電性のゴム部材を通って空気入りタイヤの外部に放出される。従って、トレッドゴム、ブレーカーゴム、サイドウォールゴムにシリカを使用しても空気入りタイヤの電気抵抗を低くできる。

＜トレッドゴム、ブレーカーゴム、サイドウォールゴム＞
空気入りタイヤを構成するトレッドゴム、ブレーカーゴム、サイドウォールゴムの体積固有抵抗は、いずれも１×１０^８Ω・ｃｍ以上に設定されることが好ましい。また、該体積固有抵抗の上限は、いずれも特に限定されないが、１×１０^１５Ω・ｃｍに設定されることが好ましい。これらの部材においては、従来、ゴム補強剤（充填剤）としてカーボンブラックが用いられていたが、これをシリカに置き換えることで転がり抵抗を軽減できる。更にシリカは石油等化石燃料由来の材料でないことから、一般に石油または石炭由来の材料であるカーボンブラックに比べ環境問題の観点からも好適に採用される。しかし、シリカを用いる場合、体積固有抵抗が大きくなる傾向にある。本発明ではシリカ配合を基本とすることで空気入りタイヤの転がり抵抗の軽減及びゴムの加工性等の基本特性を維持しつつ、前述の電気的に接続された構造によりゴム組成物の体積固有抵抗が１×１０^８Ω・ｃｍ以上という高い電気抵抗の問題点を改善できる。
なお、本発明において、体積固有抵抗は、実施例に記載の方法により測定できる。また、本発明において、単に体積固有抵抗と記載した場合には、１０Ｖで測定した体積固有抵抗を意味することとする。

上記シリカとしては、特に制限はなく、湿式法または乾式法により調製されたものを用いることができる。シリカを配合することにより、補強性を確保しながらも転がり抵抗をより低く抑えることができ、耐屈曲亀裂成長性、機械的強度等を確保することができる。また、シリカを配合することで、ゴム組成物の耐スコーチ性を改善することもできる。

本発明の空気入りタイヤにおいては、トレッドゴム、ブレーカーゴム及びサイドウォールゴムのそれぞれに含有される充填剤のうち５０質量％以上がシリカであることが好ましい。充填剤のうち５０質量％以上をシリカが占める場合、空気入りタイヤの転がり抵抗の低減効果が良好である。充填剤のうちシリカが占める割合は、より好ましくは７０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上である。該割合の上限は、特に限定されず、１００質量％であってもよい。上記充填剤のすべてがシリカであっても良いが、トレッドゴム、ブレーカーゴム及びサイドウォールゴムのそれぞれの導電性や機械的強度、耐紫外線劣化性等を調整する目的で他の充填剤を併用してもよい。

上記シリカは、トレッドゴム、ブレーカーゴム及びサイドウォールゴムのそれぞれにおけるゴム成分１００質量部に対して、例えば、５〜１００質量部配合できる。シリカを５質量部以上配合する場合、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減でき、１００質量部以下配合する場合、トレッドゴム、ブレーカーゴム及びサイドウォールゴムの製造時における未加硫ゴム組成物の粘度上昇による加工性の低下やコストの過度な上昇を良好に防止できる。

上記シリカの窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）は、好ましくは５０〜３００ｍ^２／ｇ、より好ましくは１００〜２５０ｍ^２／ｇの範囲内であることが好ましい。該窒素吸着比表面積が５０ｍ^２／ｇ以上である場合、補強効果が充分得られることにより空気入りタイヤの耐摩耗性が良好に向上する。一方、該窒素吸着比表面積が３００ｍ^２／ｇ以下である場合、それぞれのゴムの製造時の加工性が良好であり、空気入りタイヤの操縦安定性も良好に確保される。なお、本発明において、該窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される。

トレッドゴム、ブレーカーゴム及びサイドウォールゴムにシリカが使用される場合、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い。シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド等のスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン等のビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ系、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等のニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン等のクロロ系等が挙げられる。中でも、スルフィド系が好ましく、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドがより好ましい。なお、シランカップリング剤の配合量は、シリカ１００質量部に対して、５〜１５質量部が好ましい。

＜被覆ゴム＞
本発明における被覆ゴム５は、上記クッションゴム４と上記通電ゴム６とに接し、ブレーカー部上部を被覆するように設けられる体積固有抵抗が１×１０^８Ω・ｃｍ未満に設定されたゴムからなることが好ましい。該体積固有抵抗が１×１０^８Ω・ｃｍ未満であれば空気入りタイヤの導電性の向上効果が所望の程度得られる。また、該体積固有抵抗は、より好ましくは１×１０^７Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは１×１０^６Ω・ｃｍ以下、特に好ましくは１×１０^５．５Ω・ｃｍ以下に設定され、また、好ましくは１×１０^３Ω・ｃｍ以上、より好ましくは１×１０^４Ω・ｃｍ以上に設定される。

上記被覆ゴムの厚みは０．２ｍｍ以上であれば空気入りタイヤの導電性の向上効果が所望の程度得られ、３．０ｍｍ以下であれば空気入りタイヤの転がり抵抗を大きく悪化させることがない。クッションゴムの厚みは、０．５〜２．０ｍｍの範囲が好ましく、０．７〜１．３ｍｍの範囲がより好ましい。上記被覆ゴムは、クッションゴムと通電ゴムと接する部分を有していればよく、トレッド部とブレーカー部の間全面に亘り設けたり、上記通電ゴムが配された位置まで、又はそれを超える範囲で部分的に設けたりすることができる。

また、被覆ゴムとクッションゴム及び通電ゴムとの接する部分について、上記クッションゴムとは空気入りタイヤの周方向に帯状の２ｍｍ以上の幅で接触している部分があることが好ましく、４ｍｍ以上接触していることがより好ましい。該幅の上限は、特に限定されないが、１０ｍｍであることが好ましい。クッションゴムと被覆ゴムとを上記の条件で接触させることにより、空気入りタイヤの導電性効果が充分に得られる。上記通電ゴムとの接触は、通電ゴムの空気入りタイヤの幅方向及び／又は周方向の全面が接していることが好ましい。

被覆ゴムに使用されるカーボンブラックの窒素吸着比表面積は、５０〜２０００ｍ^２／ｇであることが好ましい。これにより、被覆ゴムの機械的強度が良好であり、製造時の加工性を確保する点でも好ましい。該窒素吸着比表面積は、６０〜１５００ｍ^２／ｇがより好ましい。また、カーボンブラックは、石油外資源である木タールカーボンブラック等も好適に採用されうる。

被覆ゴムは、充填剤として、２種以上のカーボンブラックを含有しても良い。
被覆ゴムが２種のカーボンブラックを含有する場合、一方のカーボンブラックの窒素吸着比表面積は、３０〜９０ｍ^２／ｇが好ましく、６０〜８５ｍ^２／ｇがより好ましい。また、他方のカーボンブラックの窒素吸着比表面積は、９５〜２００ｍ^２／ｇが好ましく、１０５〜１２５ｍ^２／ｇがより好ましい。

本発明において、被覆ゴムは、ゴム成分１００質量部に対してカーボンブラックを５〜８０質量部含有することが好ましく、１０〜７０質量部含有することがより好ましく、２０〜６０質量部含有することが更に好ましい。５質量部以上のカーボンブラックが配合される場合、被覆ゴムの導電性を高く出来る。なお、被覆ゴムが２種以上のカーボンブラックを含有する場合、上記含有量は、カーボンブラックの合計含有量である。

＜クッションゴム＞
本発明におけるクッションゴム４は、後述のカーカス１０を構成するカーカスプライとブレーカー部のエッジ部分及びサイドウォール部との間、かつ、ブレーカー両端部の下側領域に、内層サイドウォールゴム１４と接触領域を有して設けられる体積固有抵抗が１×１０^８Ω・ｃｍ未満に設定されたゴムからなることが好ましい。前記体積固有値が１×１０^８Ω・ｃｍ未満であれば、空気入りタイヤの導電性の向上効果が得られる。クッションゴムの体積固有抵抗は、より好ましくは１×１０^７Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは１×１０^６．５Ω・ｃｍ以下、特に好ましくは１×１０^６Ω・ｃｍ以下に設定され、また、好ましくは１×１０^３Ω・ｃｍ以上、より好ましくは１×１０^４Ω・ｃｍ以上に設定される。

クッションゴムは上述のようにカーカスを構成するカーカスプライとブレーカー部のエッジ部分及びサイドウォールとの間に空気入りタイヤの周方向に連続又は不連続に形成されていればよく、その厚さ、形状等は特に制限はない。

クッションゴムに使用されるカーボンブラックの窒素吸着比表面積は、５０〜２０００ｍ^２／ｇであることが好ましい。これにより、クッションゴムの機械的強度が良好であり、製造時の加工性を確保する点でも好ましい。該窒素吸着比表面積は、６０〜１５００ｍ^２／ｇがより好ましい。また、カーボンブラックは、石油外資源である木タールカーボンブラック等も好適に採用されうる。

本発明において、クッションゴムは、ゴム成分１００質量部に対してカーボンブラックを１〜５０質量部含有することが好ましく、３〜３０質量部含有することがより好ましく、５〜２０質量部含有することが更に好ましい。なお、クッションゴムが２種以上のカーボンブラックを含有する場合、上記含有量は、カーボンブラックの合計含有量である。

＜通電ゴム＞
本発明において、通電ゴムは該通電ゴムの一部が露出するようにトレッド部に埋設され、他の一部は被覆ゴムと連結（接触）していることが好ましい。また、通電ゴムはトレッド部の中央部にあることが好ましい。図１において通電ゴム６は、トレッド部の中央部に１箇所埋設された構造として示されているが、複数個の通電ゴムを埋設することもできる。そして空気入りタイヤの幅方向の通電ゴムの幅は、例えば、０．２〜１０ｍｍ、好ましくは２〜４ｍｍである。０．２ｍｍ未満の場合は通電効果は少なく、一方、１０ｍｍを超えるとトレッド部における通電ゴムの接地領域が相対的に増加し、接地特性を損なったり、転がり抵抗特性や耐摩耗性が損なわれたりするおそれがある。更に、通電ゴムは空気入りタイヤの周方向に連続層として形成することが好ましいが、空気入りタイヤの周方向に断続的に形成することもできる。

通電ゴムの体積固有抵抗は、トレッドゴム、ブレーカーゴム及びサイドウォールゴムよりも低く設定され、１×１０^８Ω・ｃｍ未満であることが好ましい。該体積固有抵抗が１×１０^８Ω・ｃｍ未満の場合、空気入りタイヤの導電性が改善され静電気の放出効果が得られる。該通電ゴムの体積固有抵抗は、より好ましくは１×１０^７Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは１×１０^６Ω・ｃｍ以下、特に好ましくは１×１０^５．５Ω・ｃｍ以下である。該通電ゴムの体積固有抵抗の下限は特に限定されないが、好ましくは１×１０^３Ω・ｃｍ、より好ましくは１×１０^４Ω・ｃｍである。

上記通電ゴムは、上述の本発明に係るゴム組成物を用いて作製される。

＜内層サイドウォールゴム＞
内層サイドウォールゴム１４は、クッションゴム４と接触領域を有して、カーカス１０とサイドウォールゴム８との間に、少なくともクッションゴム４からクリンチゴム３又はチェーファーゴム２に接する位置に亘って配置され、例えば、該内層サイドウォールゴムの上端部でクッションゴム、下端部でクリンチゴム又はチェーファーゴムと電気的に接続する構造となっている。内層サイドウォールゴムの体積固有抵抗は１×１０^８Ω・ｃｍ未満に設定されている。前記体積固有値が１×１０^８Ω・ｃｍ未満であれば空気入りタイヤの導電性の向上効果が得られる。該内層サイドウォールゴムの体積固有抵抗は、好ましくは１×１０^７Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１×１０^６．５Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは１×１０^６Ω・ｃｍ以下、特に好ましくは１×１０^５．５Ω・ｃｍ以下に設定される。導電性成分を多量に配合されたゴム組成物を採用すると電気抵抗が小さくなるが、一方では空気入りタイヤがリムに接する領域における電気化学反応が促進されリムが錆び易くなる。これを回避するためには、該クッションゴムの体積固有抵抗は、好ましくは１×１０^３Ω・ｃｍ以上、より好ましくは１×１０^４Ω・ｃｍ以上に設定される。

上記内層サイドウォールゴムの厚みは０．２ｍｍ以上であれば空気入りタイヤの導電性の向上効果が所望の程度得られ、１．０ｍｍ以下であれば空気入りタイヤの転がり抵抗を大きく悪化させることがない。クッションゴムの厚みは、特に０．５〜１．５ｍｍの範囲が好ましい。上記内層サイドウォールゴムは、カーカスとサイドウォールゴムとの間に配置され（例えば、カーカスの外側、サイドウォールゴムの内側にそれぞれ隣接して配置され）、クッションゴムとビード部ゴムと接する部分を有していればよい。内層サイドウォールゴムは、その一部がカーカスとブレーカーの間に配置され、空気入りタイヤの周方向に連続又は不連続に形成されても良い。

また、内層サイドウォールゴムとクッションゴム及びビード部ゴムとの接する部分について、上記クッションゴムとは空気入りタイヤの周方向に帯状の２ｍｍ以上の幅で接触している部分があることが好ましく、４ｍｍ以上接触していることがより好ましい。該幅の上限は特に限定されないが、１０ｍｍであることが好ましい。内層サイドウォールゴムとクッションゴムとを上記の条件で接触させることにより、空気入りタイヤの導電性効果が充分に得られる。上記ビード部ゴム（好ましくはクリンチゴム及び／又はチェーファーゴム）との接触は、カーカス形状に沿って２ｍｍ以上の幅で接触している部分があることが好ましく、４ｍｍ以上の幅で接触している部分があることがより好ましい。該幅の上限は特に限定されないが、１０ｍｍであることが好ましい。

本発明では、図１で示されるような電気的な接続経路により静電気を効果的に放出できるとともに、上記配合の内層サイドウォールゴム用ゴム組成物を使用することで耐クラック性能も改善できる。そのため、プライ巻上げ部を起点としてのクラックの発生を防止でき、サイドウォール表面、インナーライナー表面のクラックの発生も防止できる。

内層サイドウォールゴムも、クッションゴムと実質的に同様の配合を採用することもでき、上記と同様のカーボンブラックやシリカを配合してもよい。

＜ビード部ゴム＞
本発明で、ビード部のリムフランジに接する領域に配置されるビード部ゴムはクリンチゴム及びチェーファーゴムを含む概念である。空気入りタイヤが走行する際にビード部ゴムを介してリムから駆動力が伝達されるが、この際にリムとビード部ゴムとの摩擦で静電気が発生しやすい。ビード部ゴムは上記内層サイドウォールゴムと接触領域を有するので、静電気は該内層サイドウォールゴムを通って空気入りタイヤの外部に有効に放出される。図１においてクリンチゴム３、チェーファーゴム２は、内層サイドウォールゴム１４と電気的に接続している。

ここでビード部ゴム（クリンチゴム、チェーファーゴム）の体積固有抵抗は１×１０^８Ω・ｃｍ未満であることが好ましい。体積固有抵抗を１×１０^８Ω・ｃｍ未満にすることで空気入りタイヤの良好な導電性が得られる。該ビード部ゴムの体積固有抵抗は、好ましくは１×１０^７Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１×１０^６．５Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは１×１０^６Ω・ｃｍ以下、特に好ましくは１×１０^５．５Ω・ｃｍ以下である。該ビード部ゴムの体積固有抵抗の下限は特に限定されないが、好ましくは１×１０^３Ω・ｃｍ、より好ましくは１×１０^４Ω・ｃｍである。クリンチゴム３、チェーファーゴム２は、耐摩耗性、耐リムチェーフィング性能、剛性及び硬度が要求されるので、このような配合設計に加え、クッションゴム及び通電ゴムの配合手法で電気抵抗を調整することができる。上記と同様のカーボンブラックやシリカを配合してもよい。また、ビード部ゴムは、ＪＩＳ Ｋ ６８１２「ポリオレフィン管、継手及びコンパウンドの顔料分散又はカーボン分散の評価方法」に準じて、凝集塊をカウントして求めたカーボンブラックの分散率が９０％以上であるゴム組成物を用いて作製されることが好ましい。

＜カーカス＞
本発明におけるトレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスは、カーカスコードを配列する１枚以上のカーカスプライから構成される。該カーカスプライは、カーカスコードを平行に引き揃えてゴム中に埋設した構成である。上記カーカスコードを構成する繊維材料としては、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、アラミド等を例示することができ、これらは単独で用いても２種以上を混合して用いてもよい。環境に配慮する目的で、天然資源材料であることからレーヨンを用いても良い。この場合、カーカスコードを構成する繊維材料に対してレーヨンを９０質量％以上配合することが好ましい。

プライゴムの体積固有抵抗は特に限定されないが、トレッドゴム、ブレーカーゴム及びサイドウォールゴムと同様に設定できる。また、プライゴムの体積固有抵抗を１×１０^８Ω・ｃｍ未満に設定することもでき、これにより、隣接する内層サイドウォールゴムと相俟って、空気入りタイヤの導電性が改善され静電気の放出効果が得られる。この場合、該プライゴムの体積固有抵抗は、好ましくは１×１０^７Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１×１０^６Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは１×１０^５．５Ω・ｃｍ以下に設定できる。該プライゴムの体積固有抵抗の下限は特に限定されないが、好ましくは１×１０^３Ω・ｃｍ、より好ましくは１×１０^４Ω・ｃｍである。

本発明におけるプライゴムは、被覆ゴムと実質的に同様の配合を採用でき、上記と同様のカーボンブラックやシリカを配合してもよい。また、カーカスコードとの接着性を改善する観点から従来のプライゴムの基本配合に基づき、カーボンブラック等を配合することで導電性を付与することも可能である。

本発明では、トレッドゴム、ブレーカーゴム及びサイドウォールゴムの体積固有抵抗を、１×１０^８Ω・ｃｍ以上として、転がり抵抗や耐久性等のタイヤ性能を維持しながら、前記ビード部ゴム、これに電気的に接続された内層サイドウォールゴム、クッションゴム、被覆ゴム及び通電ゴムの体積固有抵抗をより低く調整している。従って、空気入りタイヤに発生した静電気をこれらにより形成される電気的な接続通路を介して効果的に放出することができる。

更に、通電ゴムが、本発明に係るゴム組成物を用いて作製されているため、転がり抵抗を低く抑えるとともに、タイヤ走行時の静電気の蓄積を防止でき、更に、経時でのタイヤの電気抵抗の上昇をも抑制でき、タイヤのライフを通してタイヤ走行時の静電気の蓄積を効果的に防止でき、さらに、接地性も改善できる。なお、内層サイドウォールゴム及び／又はクッションゴムも本発明に係るゴム組成物を用いて作製されていてもよい。

＜被覆ゴム、クッションゴム、内層サイドウォールゴム、ビード部ゴム、トレッドゴム、ブレーカーゴム、及びサイドウォールゴムのゴム配合＞
本発明の空気入りタイヤにおける被覆ゴム、クッションゴム、内層サイドウォールゴム、ビード部ゴム、トレッドゴム、ブレーカーゴム、及びサイドウォールゴムは、例えば以下のゴム組成物から構成される。

これらのゴム組成物に使用されるゴム成分としては、例えば、本発明に係るゴム組成物で列挙したものが挙げられる。被覆ゴム、クッションゴム、内層サイドウォールゴム、ビード部ゴム、トレッドゴム、ブレーカーゴム、及びサイドウォールゴムに用いられるゴム成分としてはジエン系ゴムが好ましく、中でも、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エポキシ化天然ゴム等が好ましい。

上記ゴム組成物には、タイヤゴム配合において一般的に採用される以下の配合剤を適宜配合することができる。

ゴム組成物には、前記成分以外にも、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、タルク等の補強用充填剤；酸化亜鉛；ステアリン酸；加工助剤；各種老化防止剤；ワックス；オイル；硫黄、含硫黄化合物等の加硫剤；加硫促進剤等を適宜配合できる。

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。

［カーボンブラック製造設備］
空気導入ダクトと燃焼バーナーを備える内径５００ｍｍ、長さ１７５０ｍｍの燃焼帯域、該燃焼帯域に連なっており、周辺から原料ノズルを貫通設置した内径５５ｍｍ、長さ７００ｍｍの狭径部からなる原料導入帯域、クエンチ装置を備えた内径２００ｍｍ、長さ２７００ｍｍの後部反応帯域を順次接合したカーボンブラック製造設備を用いた。
［製造条件］（ファーネス法）
この製造設備を用い、燃料に天然ガスを用い、特性を表１に示した油及び石油系炭化水素を原料油として用い、その他条件として表２に示した各条件によりカーボンブラックを製造した。各製造例により得られたカーボンブラックの歩留まり、各種特性を表２に併せて示した。なお、カーボンブラックの各種特性の測定は、上述の方法により行った。また、製造例２−５、７−１４により得られたカーボンブラックは、上記カーボンブラック（１）に相当する。なお、製造例１２−１４により得られたカーボンブラックについては、歩留まりが悪く、評価を行えるほどのカーボンブラックが得られなかったため、該製造条件における原料油量の値は確認できず、更に、カーボンブラックの各種特性の測定、及び後述するカーボンブラックをゴム組成物に配合する試験は行わなかった。

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
＜材料＞
ＮＲ（天然ゴム）：ＴＳＲ２０
ＳＢＲ１（スチレンブタジエンゴム）：日本ゼオン（株）製のＮＳ１１６Ｒ（Ｓ−ＳＢＲ、ビニル含有量：６３質量％、スチレン含有量：２１質量％）
カーボンブラック：製造例１〜１１により得られたカーボンブラック
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「桐」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６Ｃ（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）
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
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（株）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）
ＢＲ（ブタジエンゴム）：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス含量：９５質量％）
ＳＢＲ２：住友化学工業（株）製のＳＢＲ１５０２（スチレン含有量：２３．５質量％）
シリカ：デグッサ社製のウルトラシルＶＮ３（Ｎ_２ＳＡ：１７５ｍ^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）
カーボンブラック１：三菱化学（株）製のダイアブラックＩ（Ｎ_２ＳＡ：１１４ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック２：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ３３０（Ｎ_２ＳＡ：７５ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ：１０２ｍｌ／１００ｇ）
カーボンブラック３：デグッサ社製のＰＲＩＮＴＥＸ ＸＥ２Ｂ（Ｎ_２ＳＡ：１０００ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ：４２０ｍｌ／１００ｇ）
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ−１４０（芳香族系プロセスオイル）
石油系レジン：（株）日本触媒製のＳＰ１０６８レジン
ステアリン酸コバルト：日鉱金属（株）製のＣＯＳＴ−Ｓ
不溶性硫黄：三新化学（株）のサンフェルＥＸ

＜通電ゴムの調製＞
地面に接触し、かつタイヤの帯電防止性能を確保するためのタイヤ導電部材（一部がトレッドの表面に露出するようにトレッドに埋設される通電ゴム）については、表３、表４に示す配合成分のうち工程１に示す成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて排出温度が１５０℃となるように４分間混練した（ベース練り工程１）。次に、ベース練り工程１により得られた混練物と、工程２に示す成分とを、密閉式バンバリーミキサーを用いて排出温度が１００℃となるように３分間混練した（ベース練り工程２）。更に、ベース練り工程２により得られた混練物を、下記で調製されるトレッドゴム、被覆ゴム（アンダートレッド）と合わせて押出しし、通電ゴムを調製した。なお、通電ゴムの形状は、特許第２９４４９０８号公報に記載の形状とした。

＜被覆ゴムの調製＞
表５に示す配合成分のうち硫黄及び加硫促進剤を除いた成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて排出温度が１５０℃になるように４分間混練した後、硫黄及び加硫促進剤を加えて排出温度が１００℃になるように３分間更に練り込み、従来法により通電ゴム、トレッドゴムと合わせて押出しし、被覆ゴム組成物（アンダートレッドゴム組成物）を調製した。

＜トレッドゴム、サイドウォールゴム、ブレーカーゴムの調製＞
表６〜表８に示す配合成分のうち硫黄及び加硫促進剤を除いた成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて排出温度が１５０℃になるように４分間混練した後、硫黄及び加硫促進剤を加えて排出温度が１００℃になるように３分間更に練り込み、従来法により押出し工程、カレンダー工程を経て、トレッドゴム組成物、サイドウォールゴム組成物、ブレーカーゴム組成物を調製した。トレッドゴム組成物については、被覆ゴム組成物や通電ゴム組成物と合わせて押し出してトレッド形状に成形することにより得た。

＜内層サイドウォールゴム、クッションゴムの調製＞
表９に示す配合成分のうち工程１に示す成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて排出温度が１５０℃になるように４分間混練した（ベース練り工程１）。次に、ベース練り工程１により得られた混練物と、工程２に示す成分とを、密閉式バンバリーミキサーを用いて排出温度が１５０℃になるように３分間混練した（ベース練り工程２）。更に、ベース練り工程２により得られた混練物を、密閉式バンバリーミキサーを用いて排出温度が１４０℃になるように３分間混練した（再練り工程）。次に、再練り工程により得られた混練物に、硫黄及び加硫促進剤を加えて排出温度が１００℃になるように３分間更に練り込み、従来法により押出し工程、カレンダー工程を経て、内層サイドウォールゴム組成物、クッションゴム組成物を調製した。

＜クリンチゴム、チェーファーゴムの調製＞
表１０に示す配合成分のうち工程１に示す成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて排出温度が１５０℃となるように４分間混練した（ベース練り工程１）。次に、ベース練り工程１により得られた混練物と、工程２に示す成分とを、密閉式バンバリーミキサーを用いて排出温度が１５０℃となるように３分間混練した（ベース練り工程２）。更に、ベース練り工程２により得られた混練物を、密閉式バンバリーミキサーを用いて排出温度が１４０℃となるように３分間混練した（再練り工程）。次に、再練り工程により得られた混練物に、硫黄及び加硫促進剤を加えて排出温度が１００℃となるように３分間更に練り込み、従来法により押出し工程、カレンダー工程を経て、クリンチゴム組成物、チェーファーゴム組成物を調製した。

＜試験用加硫ゴムスラブの調製＞
表３〜表１０の各ゴム組成物を１７０℃で１５分間加硫することにより加硫ゴムスラブシート（２ｍｍ×１３０ｍｍ×１３０ｍｍ）を作製した。この加硫ゴムスラブシートを使用して以下の評価を行った。結果を表３〜表１０に示す。なお、表３の基準比較例を比較例１、表４の基準比較例を比較例２とした。

＜カーボンブラックの分散率＞
上記加硫ゴムスラブシート（表３、表４、表９、表１０の各ゴム組成物）から測定用試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ ６８１２「ポリオレフィン管、継手及びコンパウンドの顔料分散又はカーボン分散の評価方法」に準じて、加硫ゴム組成物中のカーボンブラックの凝集塊をカウントして、カーボンブラックの分散率（％）をそれぞれ算出した。分散率が大きいほどカーボンブラックの分散性に優れることを示す。

＜ゴム組成物の体積固有抵抗（Ω・ｃｍ）＞
上記加硫ゴムスラブシート（表３〜表１０の各ゴム組成物。厚さ２ｍｍ×１３０ｍｍ×１３０ｍｍ。）を用いてＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製の超高抵抗微小電流計Ｒ８３４０Ａを用いて印加電圧１０Ｖ、気温２３℃、相対湿度５５％の条件下でゴム組成物の体積固有抵抗（体積抵抗率）を測定した。その結果の常用対数を表３〜表１０に示す。値が大きいほどゴム組成物の体積固有抵抗が高く、導電性が悪いことを示す。

＜耐摩耗性＞
ＬＡＴ試験機（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ａｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｋｉｄ Ｔｅｓｔｅｒ）を用い、荷重５０Ｎ、速度２０ｋｍ／ｈ、スリップアングル５°の条件にて、各加硫ゴム組成物の容積損失量を測定した。結果を基準比較例の容積損失量を１００として指数表示した。指数が大きいほど耐摩耗性に優れている。

＜転がり抵抗特性＞
上記加硫ゴムスラブシート（表３、表４の各ゴム組成物）から測定用試験片を切り出し、粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度５０℃、初期歪み１０％、動歪み２％、周波数１０Ｈｚの条件下で、各試験用ゴム組成物のｔａｎδを測定し、基準比較例の転がり抵抗指数を１００として、下記計算式により、転がり抵抗特性をそれぞれ指数表示した（転がり抵抗指数）。指数が大きいほど転がり抵抗特性（低発熱性）が優れることを示す。指数が９５以上の場合に良好と判断した。
（転がり抵抗指数）＝（基準比較例のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００

＜空気入りタイヤの調製＞
表３、表４に示す各配合で調製したゴム組成物を通電ゴムに適用し、表５〜表１０のゴム配合で調製したゴム組成物を被覆ゴム、トレッドゴム、サイドウォールゴム、ブレーカーゴム、内層サイドウォールゴム及びクッションゴム、並びに、クリンチゴム及びチェーファーゴムに適用し、それぞれのゴムを貼り合わせ、１７０℃で１５分間加硫成形し、図１に示す構造を有するサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤ（試験用タイヤ）を作製した。

ここで、試験用タイヤの基本構造は次のとおりである。
＜カーカスプライ＞
コード角度：タイヤ周方向に９０度
コード材料：ポリエステル １６７０ｄｔｅｘ／２
＜ブレーカー＞
コード角度：タイヤ周方向に２４度×２４度
コード材料：スチールコード（２＋２×０．２５）

なお、内層サイドウォールゴムの厚みは０．５ｍｍ、被覆ゴムの厚みは１ｍｍ、クッションゴムの厚みは１ｍｍであり、通電ゴムの幅は３ｍｍでタイヤ周方向に連続した構造のものを採用した。
また、被覆ゴムとクッションゴムの接触はタイヤ周方向に帯状で５ｍｍの幅、被覆ゴムと通電ゴムの接触は通電ゴムのタイヤ幅方向の全面、内層サイドウォールゴムとクッションゴムの接触はタイヤ周方向に帯状で５ｍｍの幅、内層サイドウォールゴムとクリンチゴムの接触はカーカス形状に沿って５ｍｍ以上の幅の構造のものを採用した。

この試験用タイヤを使用して以下の評価を行った。結果を表３、表４に示す。

＜タイヤの電気抵抗＞
図２に示されるように、絶縁板５１（電気抵抗値が１０^１２Ω以上）の上に設置された表面が研磨された金属板５２（電気抵抗値は１０Ω以下）と、タイヤ・リム組立体を保持する導電性のタイヤ取付軸５３と、電気抵抗測定器５４とを含む測定装置を使用し、ＪＡＴＭＡ規定に準拠してタイヤとリムＲの組立体の電気抵抗値を測定した。なお各試験用タイヤは、予め表面の離型剤や汚れが充分に除去されており、かつ、充分に乾燥した状態のものを用いた。また他の条件は、次の通りである。
リム：アルミニウム合金製 １５×６ＪＪ
内圧：２００ｋＰａ
荷重：５．３ｋＮ
試験環境温度（試験室温度）：２５℃
湿度：５０％
電気抵抗測定器の測定範囲：１０^３〜１．６×１０^１６Ω
試験電圧（印加電圧）：１０００Ｖ
試験の要領は、次の通りである。
（１）試験用タイヤをリムＲに装着しタイヤ・リム組立体を準備する。この際、両者の接触部に潤滑剤として石けん水が用いられる。
（２）タイヤ・リム組立体を試験室内で２時間放置させた後、タイヤ取付軸５３に取り付ける。
（３）タイヤ・リム組立体に前記荷重を０．５分間負荷し、解放後にさらに０．５分間、解放後にさらに２分間負荷する。
（４）試験電圧が印加され、５分経過した時点で、タイヤ取付軸５３と金属板５２との間の電気抵抗値を電気抵抗測定器５４によって測定する。前記測定は、タイヤ周方向に９０°間隔で４カ所で行われ、そのうちの最大値を当該タイヤの電気抵抗値（測定値）とする。
この測定を走行前（新品タイヤ）と２万ｋｍ走行後に行い、各々の電気抵抗値の常用対数を表３、表４にまとめた。かかる常用対数値が、８以下であると良好な導電性を有すると判断した。また、走行前と２万ｋｍ走行後のタイヤの電気抵抗値を比較して、２万ｋｍ走行することによる電気抵抗値の上昇値も併記した。上昇値が低いほど、タイヤのライフを通してタイヤ走行時の静電気の蓄積を防止できる（良好な帯電防止性能を発揮できる）ことを示す。

＜接地性＞
タイヤを装着し、２万ｋｍ走行させた後、通電ゴムを含むトレッド表面の外観を観測し、段差（耐摩耗性が悪く優先的に摩耗するおそれがある通電ゴムと周囲の部材（トレッドゴム）の間に生じる段差）の有無を目視により評定した。○は段差がなく良好、△は小さな段差あり、×は大きな段差ありを示す。

表３、表４より、本発明で規定するカーボンブラックを配合したゴム組成物を用いた実施例では、良好な低発熱性を維持又は改善しつつ、耐摩耗性を改善でき、良好な導電特性を発現できると共に、使用中の導電特性の低下を抑制でき、特に、当該ゴム組成物で構成される通電ゴムを該通電ゴムの一部が露出するように埋設するトレッドを備える空気入りタイヤにおいて、長期にわたって接地性及び帯電防止性能を発揮できることが確認された。

他方、本発明の規定外のカーボンブラックを配合したゴム組成物を用いた比較例では、耐摩耗性、導電特性の低下抑制効果が実施例に比較して悪く、それによって、特に、上記通電ゴムとして用いた場合に、長期使用後のタイヤの接地性及び帯電防止性能が悪くなるという問題が生じた。

１：タイヤ
２：チェーファーゴム
３：クリンチゴム
４：クッションゴム
５：被覆ゴム
６：通電ゴム
７：トレッドゴム
８：サイドウォールゴム
９：ブレーカーゴム
１０：カーカス
１１：ビードエーペックス
１２：バンド
１３：ビードコア
１４：内層サイドウォールゴム
５１：絶縁板
５２：金属板
５３：タイヤ取付軸
５４：電気抵抗測定器
Ｒ：リム

Claims (6)

1. ゴム成分と１種以上のカーボンブラックとを混練する工程、及び、
   該工程により得られたゴム組成物を用いて、通電ゴムを作製する工程を含み、
   前記カーボンブラックのうち少なくとも１種が、該カーボンブラックを製造するための原料油として、平均沸点Ｔ（°Ｃ）及び６０°Ｆの水と比較した際の比重Ｄ（６０／６０°Ｆ）から以下の式で計算されるＢＭＣＩ値が１５０以下、脂肪族炭化水素比率が３０質量％以上である原料油を使用して得られたカーボンブラックである前記通電ゴムが該通電ゴムの一部が露出するように埋設するトレッドを備える空気入りタイヤの製造方法。
   ＢＭＣＩ ＝ ４８６４０ ／ （Ｔ＋２７３） ＋ ４７３．７Ｄ − ４５６．８
2. 前記カーボンブラックのうち少なくとも１種が、該カーボンブラックを製造するための原料油として、ＢＭＣＩ値が９５以上、脂肪族炭化水素比率が６０質量％以下である原料油を使用して得られたカーボンブラックである請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記原料油に含まれる脂肪族炭化水素１００質量％中、１０質量％以上が動植物油またはその改質品由来の脂肪族炭化水素である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記原料油がトール油を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記カーボンブラックが、ファーネス法で製造されたカーボンブラックである請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. １種以上のカーボンブラックを含むゴム組成物で構成される通電ゴムを該通電ゴムの一部が露出するように埋設するトレッドを備える空気入りタイヤにおいて、
   前記カーボンブラックのうち少なくとも１種が、アグリゲート特性としてストークス相当径の分布曲線の最大頻度径（Ｄｍｏｄ）が４３〜７９ｎｍ、Ｄｍｏｄに対する分布曲線の半値幅（△Ｄ５０）の比（△Ｄ５０／Ｄｍｏｄ）が０．７８〜２．５のカーボンブラックである空気入りタイヤ。

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