JP6481255B2 - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、低転がり抵抗性能、ウェット性能およびシリカの補強性能を両立させたタイヤ用ゴム組成物に関する。
車両の燃費性能を向上させるため空気入りタイヤの転がり抵抗を小さくすることが求められている。また同時に操縦安定性およびウェット性能を十分に確保することが空気入りタイヤとって必要である。一般に、低転がり抵抗性およびウェット性能を改良するためシリカを配合したタイヤ用ゴム組成物が知られている。しかし、カーボンブラックの一部をシリカに置き換えると、ゴムに対する補強性能が低下し操縦安定性が低下することが懸念される。
このため窒素吸着比表面積が大きいシリカを配合することが提案されている（例えば特許文献１参照）。しかし、タイヤ性能に対する需要者の要求レベルはより高く、更なる改良が期待されている。
本発明の目的は、低転がり抵抗性能、ウェット性能およびシリカの補強性能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、ジエン系ゴム１００重量部に、乾式シリカであるシリカＡを５〜１００重量部、湿式シリカであるシリカＢを５〜１５０重量部を配合し、シランカップリング剤を前記シリカＡおよびシリカＢの合計に対し４〜３０重量％配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記シリカＡの表面のヒドロキシ基数が５個／ｎｍ2未満、前記シリカＢの表面のヒドロキシ基数が５個／ｎｍ2以上であり、下記一般式（Ｉ）で表される前記シリカＡのゴム組成物単位体積当たりの粒子数の指標Ｙが０．１１以上０．２３以下であることを特徴する。
ただし、ＹはシリカＡのゴム組成物単位体積当たりの粒子数の指標［−］、
φAは、ゴム組成物中のシリカＡの重量分率［−］、
ρは、ゴム組成物の加硫物の密度（ｇ／ｃｍ3）
Ｋは下記一般式（ＩＩ）で表される係数を表す。
（式（ＩＩ）において、（Ｎ2ＳＡ）AはシリカＡの窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）、
（Ｒ）AはシリカＡの平均１次粒子径（ｎｍ）を表す。）
φAは、ゴム組成物中のシリカＡの重量分率［−］、
ρは、ゴム組成物の加硫物の密度（ｇ／ｃｍ3）
Ｋは下記一般式（ＩＩ）で表される係数を表す。
（Ｒ）AはシリカＡの平均１次粒子径（ｎｍ）を表す。）
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００重量部に、表面のヒドロキシ基数が５個／ｎｍ2未満であるシリカＡを５〜１００重量部、表面のヒドロキシ基数が５個／ｎｍ2以上であるシリカＢを５〜１５０重量部を配合し、シランカップリング剤をシリカＡおよびシリカＢの合計に対し４〜３０重量％配合し、前記一般式（Ｉ）で表されるゴム組成物単位体積当たりのシリカＡの粒子数の指標Ｙを０．１１以上０．２３以下にしたので、１次粒子径が小さいシリカＡをジエン系ゴム中に良好に分散させ、これによりジエン系ゴムに対するシリカの補強性能、低転がり抵抗性能およびウェット性能を従来レベル以上に向上させることができる。
前記シリカＡの平均１次粒子径（Ｒ）Aとしては５〜１２ｎｍであるとよい。また前記シリカＡを乾式シリカ、前記シリカＢを湿式シリカにすることができる。さらに前記シリカＡの配合量（Ｗａ）と前記シリカＢの配合量（Ｗｂ）の合計（Ｗａ＋Ｗｂ）に対するシリカＡの配合量（Ｗａ）の比［Ｗａ／（Ｗａ＋Ｗｂ）］が０．０５〜０．９５であるとよい。
本発明において、ゴム成分はジエン系ゴムにする。ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、クロロプレンゴム等を例示することができる。なかでもスチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴムが好ましい。各ジエン系ゴムの含有量は特に制限されるものでなく、適用するタイヤ部材の要求特性によって適宜選択することができる。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、シリカＡおよびシリカＢを共に配合する。
シリカＡは、その表面のヒドロキシ基数が５個／ｎｍ2未満のシリカである。一方、シリカＢは、その表面のヒドロキシ基数が５個／ｎｍ2以上のシリカである。シリカ表面のヒドロキシ基は、シリカ粒子が凝集する要因の一つである。一般に湿式法により製造されたシリカが、その表面のヒドロキシ基数が多いのに対し、乾式法で製造されたシリカは、その表面のヒドロキシ基数が少ない。本発明において、シリカＡを乾式シリカ、シリカＢを湿式シリカにすることができる。
本明細書において、シリカ表面のヒドロキシ基数は以下に記載の方法で測定するものとする。
ｉ）シリカを水に１００分間以上、浸漬する。
ｉｉ）そのシリカを乾燥器に入れ、１１０℃で１６時間乾燥する。
ｉｉｉ）乾燥したシリカを、坩堝に入れ秤量する。
ｉｖ）その坩堝を電気炉に入れ、１１０℃から１１００℃まで強熱減量させる。
ｖ）その後、坩堝を秤量し、シリカ１ｇ当たりの重量減少Ｍ（ｇ）を求める。
ｖｉ）上記重量減少が水の蒸発によるものとし、蒸発した水１分子をヒドロキシ基２個として下記一般式によりシリカ表面のヒドロキシ基数（ＯＨ）を算出する。
ＯＨ＝２×Ｍ×６．０２×１０23／１８／（Ｎ2ＳＡ×１０18）
ただし、ＯＨは、シリカ表面のヒドロキシ基数（個／ｎｍ2）、
Ｍは、シリカ１ｇ当たりの重量減少量（ｇ）、
Ｎ2ＳＡは、シリカの窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）
ｉ）シリカを水に１００分間以上、浸漬する。
ｉｉ）そのシリカを乾燥器に入れ、１１０℃で１６時間乾燥する。
ｉｉｉ）乾燥したシリカを、坩堝に入れ秤量する。
ｉｖ）その坩堝を電気炉に入れ、１１０℃から１１００℃まで強熱減量させる。
ｖ）その後、坩堝を秤量し、シリカ１ｇ当たりの重量減少Ｍ（ｇ）を求める。
ｖｉ）上記重量減少が水の蒸発によるものとし、蒸発した水１分子をヒドロキシ基２個として下記一般式によりシリカ表面のヒドロキシ基数（ＯＨ）を算出する。
ＯＨ＝２×Ｍ×６．０２×１０23／１８／（Ｎ2ＳＡ×１０18）
ただし、ＯＨは、シリカ表面のヒドロキシ基数（個／ｎｍ2）、
Ｍは、シリカ１ｇ当たりの重量減少量（ｇ）、
Ｎ2ＳＡは、シリカの窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）
本発明のタイヤ用ゴム組成物において、シリカＡを配合することにより、低転がり抵抗性能、ウェット性能およびシリカの補強性能を改良することができる。シリカＡの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、５〜１００重量部、好ましくは５〜６０重量部である。シリカＡの配合量が５重量部未満であると、転がり抵抗を小さくする効果が十分に得られず、ゴムに対する補強性を十分に改良することができない。またシリカＡの配合量が１００重量部を超えると、ゴムに対する補強性が却って低下すると共に、混合加工性が低下する。
シリカＡは、窒素吸着比表面積が、好ましくは１６０ｍ2／ｇを超え５００ｍ2／ｇ以下、より好ましくは１８０〜４５０ｍ2／ｇ、さらに好ましくは２００〜４００ｍ2／ｇであるとよい。窒素吸着比表面積が１６０ｍ2／ｇ未満であると、ジエン系ゴムに対する補強性能が不足し、更にウェット性能を改良することができない。また窒素吸着比表面積が５００ｍ2／ｇを超えると、混合加工性が低下する。本明細書において、シリカの窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２により測定された値とする。
またシリカＡの平均１次粒子径（Ｒ）Aは、好ましくは７〜１２ｎｍであるとよい。シリカＡの平均１次粒子径（Ｒ）Aが１２ｎｍより大きいと、ゴムに対するシリカの補強性能が不足し、更にウェット性能を改良することができない。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム組成物の単位体積当たりのシリカＡの粒子数の指標Ｙが０．１１以上０．２３以下である。単位体積当たりのシリカＡの粒子数の指標Ｙをこのような範囲内にすることにより、低転がり抵抗性能、ウェット性能およびジエン系ゴムに対する補強性能を向上することができる。単位体積当たりのシリカＡの粒子数の指標Ｙは、０．１１以上０．２３以下である。単位体積当たりの粒子数の指標Ｙが０．１１未満であると、転がり抵抗が大きくなる。また単位体積当たりの粒子数の指標Ｙが０．２３を超えると、転がり抵抗が大きくなると共にシリカの補強性能が悪化する。
ゴム組成物の単位体積当たりのシリカＡの粒子数の指標Ｙは、下記一般式（Ｉ）で表される。
ただし、ＹはシリカＡのゴム組成物単位体積当たりの粒子数の指標［−］、
φAは、ゴム組成物中のシリカＡの重量分率［−］、
ρは、ゴム組成物の加硫物の密度（ｇ／ｃｍ3）
Ｋは下記一般式（ＩＩ）で表される係数を表す。
（式（ＩＩ）において、（Ｎ2ＳＡ）AはシリカＡの窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）、
（Ｒ）AはシリカＡの平均１次粒子径（ｎｍ）を表す。）
φAは、ゴム組成物中のシリカＡの重量分率［−］、
ρは、ゴム組成物の加硫物の密度（ｇ／ｃｍ3）
Ｋは下記一般式（ＩＩ）で表される係数を表す。
（Ｒ）AはシリカＡの平均１次粒子径（ｎｍ）を表す。）
前記一般式（Ｉ）において、φAは、ゴム組成物中のシリカＡの重量分率であり、ジエン系ゴム１００重量部にシリカＡを５〜１００重量部すると、およそ０．０４８〜０．５の実数になる。なお、ジエン系ゴムおよびシリカＡ以外の配合剤、例えばシリカＢやカーボンブラック等の他の充填剤を配合することにより、シリカＡの重量分率は上記値より小さくなる。
ρは、ゴム組成物の加硫物の密度であり、ＪＩＳ Ｋ６２６８「加硫ゴム−密度測定」に記載されたＡ法に基づき測定される。
またＫは前記一般式（ＩＩ）で表される係数であり、シリカＡの１次粒子径から算出される球体の表面積に対する窒素吸着比表面積の比として求められる。係数Ｋは、シリカＡの１次粒子径が小さいほど大きな値になる。またシリカＡの１次粒子径が小さくなると、窒素吸着比表面積は通常大きくなるので、係数Ｋは、相乗的に大きくなる。
シリカＡの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）Aは、前述の通り決定される。またシリカＡの１次粒子径は、透過型電子顕微鏡で個々のシリカ粒子を実測し、その数平均として算出されたにより測定された値とする。
本発明のタイヤ用ゴム組成物において、上述したシリカＡと共にシリカＢを配合する。シリカＢを配合することにより、シリカＡの分散性を改良し、ゴム組成物単位体積当たりのシリカＡの粒子数の指標Ｙを０．１１以上０．２３以下に調節しやすくなる。シリカＢの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、５〜１５０重量部、好ましくは５〜１２０重量部である。シリカＢの配合量が１５０重量部を超えると、発熱性（低転がり抵抗性）とウェット性能の両立ができない。
またシリカＡの配合量（Ｗａ）とシリカＢの配合量（Ｗｂ）の合計（Ｗａ＋Ｗｂ）に対するシリカＡの配合量（Ｗａ）の比［Ｗａ／（Ｗａ+Ｗｂ）］は、特に制限されるものではないが、好ましくは０．０５〜０．９５、より好ましくは０．１０〜０．８５、更に好ましくは０．１０〜０．７５であるとよい。比［Ｗａ／（Ｗａ＋Ｗｂ）］が０．０５未満であると、転がり抵抗を小さくしかつウェット性能を高くする効果が十分に得られず、ゴムに対する補強性を十分に改良することができない。また比［Ｗａ／（Ｗａ＋Ｗｂ）］が０．９５を超えると、シリカＡの分散性を良好にすることが難しくなり、所期の効果が得られなくなる虞がある。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、シランカップリング剤を配合することにより、ジエン系ゴムに対するシリカＡおよびシリカＢの分散性を向上しゴムに対する補強性を高めることができる。シランカップリング剤の配合量は、シリカＡおよびシリカＢの配合量の合計に対し４〜３０重量％、好ましくは３〜１５重量％にする。シランカップリング剤の配合量がシリカ配合量の４重量％未満であるとシリカＡおよびシリカＢの分散を十分に改良することができない。シランカップリング剤の配合量がシリカ配合量の３０重量％を超えるとシランカップリング剤同士が縮合し、ゴム組成物における所望の硬度や強度を得ることができない。
シランカップリング剤の種類は、シリカ配合のゴム組成物に使用可能なものであれば特に制限されるものではないが、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の硫黄含有シランカップリング剤を例示することができる。
本発明のタイヤ用ゴム組成物において、１次粒子径が小さいシリカＡをゴム組成物中に良好に分散させる方法としては、例えばジエン系ゴムおよびシリカＡを比較的低い温度で長い時間をかけて混練する方法、シリカＡをシランカップリング剤を含む可塑剤成分と予め混合し得られた混合物をジエン系ゴムと混練する方法等を例示することができる。
ジエン系ゴムおよびシリカＡを比較的低い温度で長い時間をかけて混練する方法としては、例えば混練温度を好ましくは１３０〜１８０℃、より好ましくは１３０〜１６０℃に調節しながら、混練時間を好ましくは３〜１５分間、より好ましくは３〜１０分間にする混練方法を例示することができる。
シリカＡをシランカップリング剤を含む可塑剤成分と予め混合し得られた混合物をジエン系ゴムと混練する方法において、可塑剤成分は、シランカップリング剤を必ず含み、加えてオイル、加工助剤、アルキルシランから選ばれる少なくとも１つを含有する。シランカップリング剤は、上述した通りにすることができる。
オイルとしては、例えばアロマオイル、パラフィンオイル、ナフテンオイル等を例示することができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。オイルは、シリカＡの重量に対し、好ましくは０〜３００重量％、より好ましくは３〜２００重量％を配合し、予備混合すると良い。
加工助剤としては、例えばポリアルキレングリコール、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、アミドエステル、脂肪酸エステル、脂肪酸金属塩とアミドエステルとの混合物、脂肪酸金属塩と脂肪酸アミドとの混合物等を例示することができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。加工助剤は、乾式シリカの重量に対し、好ましくは０．１〜５０重量％、より好ましくは０．５〜２０重量％を配合し、予備混合すると良い。
またアルキルシランを配合することにより、シリカの凝集や、ゴム組成物の粘度上昇を抑制し、転がり抵抗およびウェット性能をより優れたものにすることができる。アルキルシランとしては、炭素数７〜２０のアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランが好ましい。炭素数７〜２０のアルキル基として、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基が挙げられる。なかでもジエン系ゴムとの相溶性の観点から、炭素数８〜１０のアルキル基がより好ましく、オクチル基、ノニル基がさらに好ましい。アルキルシランは、シリカＡの重量に対し、好ましくは０．１〜５０重量％、より好ましくは０．５ 〜２０重量％を配合し、予備混合すると良い。
予備混合するための混合条件は、特に制限されるものではなく、シリカＡおよび可塑剤成分が略均一に混合するように、温度、回転数等を適宜、決めることができる。予備混合により得られたシリカＡの混合物とジエン系ゴムを混合、混練することにより、ゴム組成物中にシリカＡを良好に分散させることができる。
タイヤ用ゴム組成には、シリカＡおよびシリカＢを除く他の補強性充填剤を配合することができる。他の補強性充填剤としては、例えばカーボンブラック、クレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等を例示することができる。なかでもカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックを配合することにより、ゴム組成物の硬度、強度および耐摩耗性を高くすることができる。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、好ましくは３〜５０重量部、より好ましくは５〜４０重量部であるとよい。
タイヤトレッド用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、液状ポリマー、熱硬化性樹脂などのタイヤトレッド用ゴム組成物に一般的に使用される各種配合剤を配合することができる。このような配合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。これらの配合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にすることができる。タイヤトレッド用ゴム組成物は、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、上記各成分を混練、混合することによって製造することができる。
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
表３に示す配合剤を共通配合とし、表１，２に示す１６種類のタイヤトレッド用ゴム組成物（標準例、実施例１〜５、参考例１〜３、比較例１〜７）を調製した。調製方法は、シリカ−３〜シリカ−５、シランカップリング剤およびオイルを１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーで３分間混合した。これに硫黄及び加硫促進剤を除く残りの成分を投入し、６分間混練し、マスターバッチとして放出し室温冷却させた。このマスターバッチを１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーに戻し硫黄及び加硫促進剤を加えて混合することにより、タイヤ用ゴム組成物を調製した。
なお表１，２のスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）の欄に、製品の配合量に加え、括弧内に油展成分を除く正味のＳＢＲの配合量を記載した。また表３に記載した配合剤の配合量は、表１，２に記載したジエン系ゴム１００重量部に対する重量部で示した。
得られた１６種類のゴム組成物を所定の金型中で、１７０℃で１０分間プレス加硫してタイヤ用ゴム組成物からなる試験片を作製した。得られた試験片の密度ρ、補強性およびｔａｎδ（０℃）、ｔａｎδ（６０℃）を、以下の方法で評価した。
密度ρ
得られた試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２６８ Ａ法に基づき、ゴム組成物の加硫物の密度ρ［ｇ／ｃｍ3］を測定した。得られた結果を表１，２に記載した。
得られた試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２６８ Ａ法に基づき、ゴム組成物の加硫物の密度ρ［ｇ／ｃｍ3］を測定した。得られた結果を表１，２に記載した。
また、前記一般式（Ｉ）を構成する係数ＫおよびφAの値、並びに算出されるゴム組成物単位体積当たりのシリカＡの粒子数の指標Ｙを、表１，２に記載した。
補強性（Ｍ３００／Ｍ１００）
得られた試験片をＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠したＪＩＳ３号ダンベル型試験片を切り出した。この試験片を使用してＪＩＳ Ｋ６２５１に基づき引張り試験を行い、１００％伸長時の応力（Ｍ１００）およ３００％伸長時の応力（Ｍ３００）を測定し、これら応力の比（Ｍ３００／Ｍ１００）を算出した。得られた結果は、標準例の値を１００とする指数として表１，２の「補強性（Ｍ３００／Ｍ１００）」の欄に示した。この値が大きいほどゴムに対する補強性が優れることを意味する。
得られた試験片をＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠したＪＩＳ３号ダンベル型試験片を切り出した。この試験片を使用してＪＩＳ Ｋ６２５１に基づき引張り試験を行い、１００％伸長時の応力（Ｍ１００）およ３００％伸長時の応力（Ｍ３００）を測定し、これら応力の比（Ｍ３００／Ｍ１００）を算出した。得られた結果は、標準例の値を１００とする指数として表１，２の「補強性（Ｍ３００／Ｍ１００）」の欄に示した。この値が大きいほどゴムに対する補強性が優れることを意味する。
ｔａｎδ（０℃）およびｔａｎδ（６０℃）
得られた試験片の動的粘弾性を、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚで測定し、雰囲気温度０℃および６０℃におけるｔａｎδを測定した。得られた結果は、標準例の値を１００とする指数で表わし表１，２の「ウェット性能」の欄にｔａｎδ（０℃）を「発熱性」の欄にｔａｎδ（６０℃）を示した。ウェット性能の値が大きいほどウェット性能が優れることを意味する。発熱性の値が小さいほど転がり抵抗が小さく燃費性能が優れることを意味する。
得られた試験片の動的粘弾性を、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚで測定し、雰囲気温度０℃および６０℃におけるｔａｎδを測定した。得られた結果は、標準例の値を１００とする指数で表わし表１，２の「ウェット性能」の欄にｔａｎδ（０℃）を「発熱性」の欄にｔａｎδ（６０℃）を示した。ウェット性能の値が大きいほどウェット性能が優れることを意味する。発熱性の値が小さいほど転がり抵抗が小さく燃費性能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。
・ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、旭化成社製Ｅ５８１、スチレンブタジエンゴム１００重量部にオイル３７．５重量部を配合した油展製品
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本合成ゴム社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０
・シリカ−１：シリカＢに相当する湿式シリカ、Ｓｏｌｙａｙ社製Ｚｅｏｓｉｌ ２００ＭＰ、窒素吸着比表面積が２１０ｍ2/ｇ、１次粒子径が１０ｎｍ、真密度が１．９５ｇ／ｃｍ3、表面のヒドロキシ基数が６個／ｎｍ2
・シリカ−２：シリカＢに相当する湿式シリカ、Ｓｏｌｙａｙ社製Ｚｅｏｓｉｌ １１６５ＭＰ、窒素吸着比表面積が１６０ｍ2/ｇ、１次粒子径が１４ｎｍ、真密度が１．９５ｇ／ｃｍ3、表面のヒドロキシ基数が６個／ｎｍ2
・シリカ−３：シリカＡに相当する乾式シリカ、トクヤマ社製ＱＳ−３０、窒素吸着比表面積が３００ｍ2/ｇ、１次粒子径が７ｎｍ、真密度が１．９５ｇ／ｃｍ3、表面のヒドロキシ基数が２個／ｎｍ2
・シリカ−４：シリカＡに相当する乾式シリカ、トクヤマ社製ＱＳ−１０２、窒素吸着比表面積が２００ｍ2/ｇ、１次粒子径が１２ｎｍ、真密度が１．９５ｇ／ｃｍ3、表面のヒドロキシ基数が２個／ｎｍ2
・シリカ−５：シリカＡに相当する乾式シリカ、トクヤマ社製ＧＳ−９０、窒素吸着比表面積が９０ｍ2/ｇ、１次粒子径が２２ｎｍ、真密度が１．９５ｇ／ｃｍ3、表面のヒドロキシ基数が２個／ｎｍ2
・カーボンブラック、東海カーボン社製シーストＫＨ
・カップリング剤：シランカップリング剤、Ｅｖｏｎｉｋ社製Ｓｉ６９
・オイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
・ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、旭化成社製Ｅ５８１、スチレンブタジエンゴム１００重量部にオイル３７．５重量部を配合した油展製品
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本合成ゴム社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０
・シリカ−１：シリカＢに相当する湿式シリカ、Ｓｏｌｙａｙ社製Ｚｅｏｓｉｌ ２００ＭＰ、窒素吸着比表面積が２１０ｍ2/ｇ、１次粒子径が１０ｎｍ、真密度が１．９５ｇ／ｃｍ3、表面のヒドロキシ基数が６個／ｎｍ2
・シリカ−２：シリカＢに相当する湿式シリカ、Ｓｏｌｙａｙ社製Ｚｅｏｓｉｌ １１６５ＭＰ、窒素吸着比表面積が１６０ｍ2/ｇ、１次粒子径が１４ｎｍ、真密度が１．９５ｇ／ｃｍ3、表面のヒドロキシ基数が６個／ｎｍ2
・シリカ−３：シリカＡに相当する乾式シリカ、トクヤマ社製ＱＳ−３０、窒素吸着比表面積が３００ｍ2/ｇ、１次粒子径が７ｎｍ、真密度が１．９５ｇ／ｃｍ3、表面のヒドロキシ基数が２個／ｎｍ2
・シリカ−４：シリカＡに相当する乾式シリカ、トクヤマ社製ＱＳ−１０２、窒素吸着比表面積が２００ｍ2/ｇ、１次粒子径が１２ｎｍ、真密度が１．９５ｇ／ｃｍ3、表面のヒドロキシ基数が２個／ｎｍ2
・シリカ−５：シリカＡに相当する乾式シリカ、トクヤマ社製ＧＳ−９０、窒素吸着比表面積が９０ｍ2/ｇ、１次粒子径が２２ｎｍ、真密度が１．９５ｇ／ｃｍ3、表面のヒドロキシ基数が２個／ｎｍ2
・カーボンブラック、東海カーボン社製シーストＫＨ
・カップリング剤：シランカップリング剤、Ｅｖｏｎｉｋ社製Ｓｉ６９
・オイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
表３において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸ＹＲ
・酸化亜鉛：正同化学社製酸化亜鉛３種
・老化防止剤：精工化学社製オゾノン６Ｃ
・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：大内新興化学社製ノクセラーＣＺ−Ｇ
・加硫促進剤２：住友化学社製ソクシノールＤ−Ｇ
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸ＹＲ
・酸化亜鉛：正同化学社製酸化亜鉛３種
・老化防止剤：精工化学社製オゾノン６Ｃ
・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：大内新興化学社製ノクセラーＣＺ−Ｇ
・加硫促進剤２：住友化学社製ソクシノールＤ−Ｇ
表２から明らかなように実施例１〜５のタイヤ用ゴム組成物は、ウェット性能、ゴムへの補強性および低転がり抵抗性（低発熱性）に優れることが確認された。
表１から明らかなように比較例１のゴム組成物は、シリカＡを配合しなかったので、発熱が大きくなり、転がり抵抗が悪化した。
比較例２のゴム組成物は、シランカップリング剤の配合量がシリカ配合量の４重量％未満であったので、ウェット性能および転がり抵抗性が悪化した。
比較例３のゴム組成物は、ゴム組成物単位体積当たりのシリカＡの粒子数の指標Ｙが０．１１未満であったので、ウェット性能および補強性能が悪化した。
比較例４のゴム組成物は、シリカＡの配合量が５重量部未満、ゴム組成物単位体積当たりのシリカＡの粒子数の指標Ｙが０．１１未満であったので、ゴムに対する補強性能が悪化した。
比較例５のゴム組成物は、ゴム組成物単位体積当たりのシリカＡの粒子数の指標Ｙが０．１１未満であったので、ゴムへの補強性能が悪化した。
比較例６のゴム組成物は、シリカＡを配合しなかったので、ゴムへの補強性および転がり抵抗が悪化した。
比較例７のゴム組成物は、ゴム組成物単位体積当たりのシリカＡの粒子数の指標Ｙが０．２３を超えたので、ゴムへの補強性および転がり抵抗が悪化した。
Claims (3)
- ジエン系ゴム１００重量部に、乾式シリカであるシリカＡを５〜１００重量部、湿式シリカであるシリカＢを５〜１５０重量部を配合し、シランカップリング剤を前記シリカＡおよびシリカＢの合計に対し４〜３０重量％配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記シリカＡの表面のヒドロキシ基数が５個／ｎｍ2未満、前記シリカＢの表面のヒドロキシ基数が５個／ｎｍ2以上であり、下記一般式（Ｉ）で表される前記シリカＡのゴム組成物単位体積当たりの粒子数の指標Ｙが０．１１以上０．２３以下であることを特徴するタイヤ用ゴム組成物。
φAは、ゴム組成物中のシリカＡの重量分率［−］、
ρは、ゴム組成物の加硫物の密度（ｇ／ｃｍ3）
Ｋは下記一般式（ＩＩ）で表される係数を表す。
（Ｒ）AはシリカＡの平均１次粒子径（ｎｍ）を表す。） - 前記シリカＡの平均１次粒子径（Ｒ）Aが７〜１２ｎｍであることを特徴する請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
- 前記シリカＡの配合量（Ｗａ）と前記シリカＢの配合量（Ｗｂ）の合計（Ｗａ＋Ｗｂ）に対するシリカＡの配合量（Ｗａ）の比［Ｗａ／（Ｗａ+Ｗｂ）］が０．０５〜０．９５であることを特徴する請求項１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
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