JP7040130B2

JP7040130B2 - トレッド用ゴム組成物およびタイヤ

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Publication number: JP7040130B2
Application number: JP2018037760A
Authority: JP
Inventors: 眞吾姫田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2018-03-02
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2022-03-23
Anticipated expiration: 2038-03-02
Also published as: EP3533622B1; US20190270867A1; CN110218363B; EP3533622A1; CN110218363A; JP2019151738A; US10882982B2

Description

本発明はタイヤ用ゴム組成物およびこのゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤに関する。

一部のタイヤ、特にトラックやバスなどの重荷重用タイヤ、不整地走行用タイヤのトレッドにはトレッドパターン（溝）で囲まれ、独立したブロックが設けられている。このブロックは、駆動力および制動力の伝達、雪上やぬかるんだ路面などでの操縦安定性、および排水性の向上に貢献している。しかしながら、悪路走行や経年劣化によりブロック欠けが生じやすく、欠けが生じるとタイヤ本来の性能を発揮しにくくなる。

特許文献１には、結晶化された結晶化カーボンブラックを含有することで、耐摩耗性能および耐ブロック欠け性能を向上させたトレッド用ゴム組成物が記載されているが、これらの両立性については改善の余地がある。

特開２０１４－０２４８９０号公報

本発明は、耐ブロック欠け性能、耐摩耗性能、および発熱性能の総合性能が改善されたタイヤ用ゴム組成物およびこのゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、イソプレン系ゴムを５０質量％以上、ブタジエンゴムを３０質量％以上、および数平均分子量が１５万以上でありスチレン含量が１８～３８質量％のスチレンブタジエンゴムを１～２０質量％含むゴム成分を含有し、スチレンブタジエンゴムの含量（質量％）にスチレンブタジエンゴムのスチレン含量（質量％）を乗じた値が１００～４００であるタイヤ用ゴム組成物に関する。

また、本発明は前記タイヤ用ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤに関する。

本発明に係るタイヤ用ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を使用することにより、タイヤの耐ブロック欠け性能、耐摩耗性能、および発熱性能の総合性能を改善することができる。

本発明の一実施形態であるタイヤ用ゴム組成物は、イソプレン系ゴムを５０質量％以上、ブタジエンゴムを３０質量％以上、および数平均分子量が１５万以上でありスチレン含量が１８～３８質量％のスチレンブタジエンゴムを１～２０質量％含むゴム成分を含有し、スチレンブタジエンゴムの含量（質量％）にスチレンブタジエンゴムのスチレン含量（質量％）を乗じた値が１００～４００であることを特徴とする。なお、本明細書において、「～」を用いて数値範囲を示す場合、その両端の数値を含むものとする。

本実施形態に係るタイヤ用ゴム組成物は、イソプレン／ブタジエンポリマーにスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を分散させることで、悪路面走行時に発生する衝撃が緩和され、さらにＳＢＲのスチレン含量と配合量を規定範囲にすることで、発熱量が少なく、走行によるブロック剛性の低下を抑えることができるため、相乗的に、耐ブロック欠け性能が向上していると考えられる。さらに、数平均分子量（Ｍｎ）が大きいＳＢＲを使用することで、耐摩耗性の低下を抑制することができる。

＜ゴム成分＞
本実施形態において使用されるゴム成分としては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレン系ゴム、およびブタジエンゴム（ＢＲ）が好適に用いられる。

（ＳＢＲ）
ＳＢＲとしては特に限定はなく、溶液重合ＳＢＲ（Ｓ－ＳＢＲ）、乳化重合ＳＢＲ（Ｅ－ＳＢＲ）、これらの変性ＳＢＲ（変性Ｓ－ＳＢＲ、変性Ｅ－ＳＢＲ）などが挙げられる。変性ＳＢＲとしては、末端および／または主鎖が変性されたＳＢＲ、スズ、ケイ素化合物などでカップリングされた変性ＳＢＲ（縮合物、分岐構造を有するものなど）などが挙げられる。なかでもＳ－ＳＢＲが好ましい。

本実施形態で使用できるＳ－ＳＢＲとしては、ＪＳＲ株式会社、住友化学株式会社、宇部興産株式会社、旭化成株式会社、日本ゼオン株式会社などによって製造販売されるＳ－ＳＢＲが挙げられる。

ＳＢＲのスチレン含量は、本発明の効果が十分得られるという理由から、１８質量％以上であり、２０質量％以上が好ましく、２２質量％以上がより好ましい。また、当該スチレン含量は、３８質量％以下であり、３５質量％以下が好ましく、３３質量％以下がより好ましい。スチレン含量が３８質量％を超える場合は、発熱性が高くなる傾向がある。なお、本明細書におけるＳＢＲのスチレン含量は、Ｈ¹－ＮＭＲ測定により算出される。

ＳＢＲのビニル含量は、３０モル％以上が好ましく、３３モル％以上がより好ましく、３５モル％以上がさらに好ましい。ビニル含量が３０モル％未満の場合は、ウェット性能が低下する傾向がある。また、当該ビニル含量は、６０モル％以下が好ましく、５５モル％以下がより好ましく、５０モル％以下がさらに好ましい。ビニル含量が６０モル％を超える場合は、発熱性が高くなる傾向がある。なお、本明細書において、ＳＢＲのビニル含量とはＳＢＲにおけるブタジエン部の１，２－結合単位量のことを示し、赤外吸収スペクトル分析法によって測定される。

ＳＢＲの数平均分子量（Ｍｎ）は、耐摩耗性およびグリップ性能等の観点から、１５万以上であり、１８万以上が好ましく、２０万以上がより好ましい。また、Ｍｎは、架橋均一性等の観点から、２００万以下が好ましく、１００万以下がより好ましい。なお、Ｍｎは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ－８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥＨＺ－Ｍ）による測定値を基に、標準ポリスチレン換算により求めることができる。

ＳＢＲのゴム成分中の含有量は、１質量％以上であり、３質量％以上が好ましく、５質量％以上がより好ましい。１質量％未満の場合は、本発明の効果が不十分となる傾向がある。また、ＳＢＲの含有量は、２０質量％以下であり、１８質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましい。２０質量％を超える場合は、発熱性が高くなる傾向がある。

スチレンブタジエンゴムの含量（質量％）にスチレンブタジエンゴムのスチレン含量（質量％）を乗じた値は、１００～４００が好ましく、１２０～３５０がより好ましく、１５０～３００がさらに好ましい。４００を超える場合は、発熱性が高くなる傾向がある。

スチレンブタジエンゴムの含量（質量％）にスチレンブタジエンゴムのビニル含量（質量％）を乗じた値は、２００～６００が好ましく、２５０～６００が好ましく、３００～６００がさらに好ましい。６００を超える場合は、発熱性が高くなる傾向がある。

（イソプレン系ゴム）
イソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）および天然ゴム等タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。天然ゴムには、非改質天然ゴム（ＮＲ）の他に、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素化天然ゴム（ＨＮＲ）、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム（ＵＰＮＲ）、グラフト化天然ゴム等の改質天然ゴム等も含まれる。これらのゴム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。

ＮＲとしては、特に限定されず、タイヤ業界において一般的なものを用いることができ、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ＃３、ＴＳＲ２０等が挙げられる。

イソプレン系ゴムのゴム成分中の含有量は、５０質量％以上であり、５５質量％以上が好ましい。５０質量％未満の場合は、本発明の効果が不十分となる傾向がある。また、イソプレン系ゴムの含有量は、６９質量％以下が好ましく、６５質量％以下がより好ましい。６９質量％を超える場合は、耐亀裂成長性が低下する傾向がある。

（ＢＲ）
ＢＲとしては特に限定されるものではなく、例えば、シス１，４結合含有率が５０％未満のＢＲ（ローシスＢＲ）、シス１，４結合含有率が９０％以上のＢＲ（ハイシスＢＲ）、希土類元素系触媒を用いて合成された希土類系ブタジエンゴム（希土類系ＢＲ）、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するＢＲ（ＳＰＢ含有ＢＲ）、変性ＢＲ（ハイシス変性ＢＲ、ローシス変性ＢＲ）等タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。これらのＢＲのなかでも、耐摩耗性に優れるという理由から、ハイシスＢＲが好ましい。

ハイシスＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂ、ＢＲ１５０Ｌ、ＪＳＲ（株）製のＢＲ７３０等が挙げられる。ハイシスＢＲを含有することで低温特性および耐摩耗性能を向上させることができる。希土類系ＢＲとしては、例えば、ランクセス（株）製のＢＵＮＡ－ＣＢ２５等が挙げられる。

ＳＰＢ含有ＢＲは、１，２－シンジオタクチックポリブタジエン結晶が、単にＢＲ中に結晶を分散させたものではなく、ＢＲと化学結合したうえで分散しているものが挙げられる。このようなＳＰＢ含有ＢＲとしては、宇部興産（株）製のＶＣＲ－３０３、ＶＣＲ－４１２、ＶＣＲ－６１７等が挙げられる。

変性ＢＲとしては、リチウム開始剤により１，３－ブタジエンの重合を行ったのち、スズ化合物を添加することにより得られ、さらに変性ＢＲ分子の末端がスズ－炭素結合で結合されているもの（スズ変性ＢＲ）や、ブタジエンゴムの活性末端に縮合アルコキシシラン化合物を有するブタジエンゴム（シリカ用変性ＢＲ）等が挙げられる。このような変性ＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０Ｈ（スズ変性）、住友化学工業（株）製のＳ変性ポリマー（シリカ用変性）等が挙げられる。

ＢＲのゴム成分中の含有量は、３０質量％以上であり、３５質量％以上が好ましい。３０質量％未満の場合は、本発明の効果が不十分となる傾向がある。また、ＢＲの含有量は、４９質量％以下が好ましく、４５質量％以下がより好ましい。４９質量％を超える場合は、ブロック欠けが発生しやすくなる傾向がある。

ＢＲのシス１，４結合含有率（シス含量）は、耐久性や耐摩耗性能の観点から、９０質量％以上が好ましく、９３質量％以上がより好ましく、９５質量％以上がより好ましい。シス含量が高い方が、ポリマー鎖が規則正しく配列されることから、ポリマー同士の相互作用が強くなりゴム強度が向上し、耐摩耗性能が向上すると考えられる。

ＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、耐摩耗性およびグリップ性能等の観点から４０万以上が好ましく、４５万以上がより好ましく、５０万以上がさらに好ましい。また、Ｍｗは、架橋均一性等の観点から、２００万以下が好ましく、１００万以下がより好ましい。なお、Ｍｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ－８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥＨＺ－Ｍ）による測定値を基に、標準ポリスチレン換算により求めることができる。

（その他のゴム成分）
本実施形態に係るゴム成分として、前記のイソプレン系ゴム、ＳＢＲおよびＢＲ以外のゴム成分を含有してもよい。他のゴム成分としては、ゴム工業で一般的に用いられる架橋可能なゴム成分を用いることができ、例えば、スチレン－イソプレン－ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）、スチレン－イソブチレン－スチレンブロック共重合体（ＳＩＢＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、塩化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ヒドリンゴム等が挙げられる。これらその他の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。

＜カーボンブラック＞
本実施形態に係るタイヤ用ゴム組成物は、臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積（ＣＴＡＢ）が１３０ｍ²／ｇ以上の小粒子カーボンブラックを所定量含有することが好ましい。イソプレン系ゴム、ＢＲ、およびＳＢＲの各相の境界近傍に小粒子カーボンブラックを分散させ、ＳＢＲとカーボンブラックとの接触を増加させることで、各相間の結びつき強くし、悪路面走行時に発生する衝撃をより効果的に吸収し得るゴム組成物とすることができる。また、小粒子カーボンブラックの使用により、ゴム組成物に対する補強効果が向上し、耐ブロック欠け性能および耐摩耗性能が向上すると考えられる。

小粒子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、耐ブロック欠け性能の観点から、１３０ｍ²／ｇ以上が好ましく、１３５ｍ²／ｇ以上がより好ましく、１４０ｍ²／ｇ以上がさらに好ましい。一方、小粒子カーボンブラックのＣＴＡＢに特に上限はないが、十分な低発熱性の観点からは、１６５ｍ²／ｇ以下が好ましく、１６２ｍ²／ｇ以下がより好ましく、１６０ｍ²／ｇ以下がさらに好ましい。なお、カーボンブラックのＣＴＡＢは、ＪＩＳＫ６２１７－３：２００１準拠して測定できる。

小粒子カーボンブラックのヨウ素吸着量は１３０ｍｇ／ｇ以上が好ましく、１３５ｍｇ／ｇ以上が好ましく、１４０ｍｇ／ｇ以上がより好ましい。ヨウ素吸着量が１３０ｍｇ／ｇ未満の場合は、耐ブロック欠け性能が不十分となる傾向がある。また、ヨウ素吸着量の上限は特に限定されないが、加工性の観点から１８０ｍｇ／ｇ以下が好ましく、１６０ｍｇ／ｇ以下がより好ましく、１５０ｍｇ／ｇ以下がさらに好ましい。なお、本明細書におけるカーボンブラックのヨウ素吸着量はＪＩＳＫ６２１７－１に準じて測定された値である。

小粒子カーボンブラックのゴム成分１００質量部に対する含有量は、２０質量部以上が好ましく、２２質量部以上がより好ましく、２５質量部以上がさらに好ましい。２０質量部未満の場合は、耐ブロック欠け性能が不十分となる傾向がある。また、小粒子カーボンブラックの含有量は、４０質量部以下が好ましく、３５質量部以下がより好ましく、３０質量部以上がさらに好ましい。４０質量部を超える場合は、発熱しやすくなる傾向がある。

また、カーボンブラックとして、前記の小粒子カーボンブラックに加えてヨウ素吸着量が１３０ｍｇ／ｇ未満のカーボンブラック、好ましくはヨウ素吸着量が１１０～１３０ｍｇ／ｇのカーボンブラックを併用してもよい。ヨウ素吸着量が１３０ｍｇ／ｇ未満のカーボンブラックを使用することで、耐ブロック欠け性能と発熱性のバランスをとることができる。ヨウ素吸着量が１３０ｍｇ／ｇ未満のカーボンブラックを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、特に限定されないが、補強性の観点から４０質量部以下が好ましく、３５質量部以下がより好ましい。

カーボンブラックとしては、前記に規定した小粒子カーボンブラック単独で使用してもよく、他種のカーボンブラックをブレンドして使用してもよい。前記小粒子カーボンブラックは、カーボンブラック全体の３０質量％以上、好ましくは４０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上含有することが好ましい。３０質量％未満であると、本実施形態において使用する小粒子カーボンブラックの性能を十分に発揮できないという問題がある。また、前記に規定した小粒子カーボンブラック以外のカーボンブラックを、好ましくはカーボンブラック全体の０～７０質量％、より好ましくは１０～６０質量％、さらに好ましくは２０～５０質量％含有することができる。

他種のカーボンブラックとしては、ゴム用として一般的なものを適宜利用することができる。具体的にはＮ１１０、Ｎ１１５、Ｎ１２０、Ｎ１２５、Ｎ１３４、Ｎ１３５、Ｎ２１９、Ｎ２２０、Ｎ２３１、Ｎ２３４、Ｎ２９３、Ｎ２９９、Ｎ３２６、Ｎ３３０、Ｎ３３９、Ｎ３４３、Ｎ３４７、Ｎ３５１、Ｎ３５６、Ｎ３５８、Ｎ３７５、Ｎ５３９、Ｎ５５０、Ｎ５８２、Ｎ６３０、Ｎ６４２、Ｎ６５０、Ｎ６６０、Ｎ６８３、Ｎ７５４、Ｎ７６２、Ｎ７６５、Ｎ７７２、Ｎ７７４、Ｎ７８７、Ｎ９０７、Ｎ９０８、Ｎ９９０、Ｎ９９１等を好適に用いることができ、これ以外にも自社合成品等も好適に用いることができる。

＜その他の成分＞
本実施形態のトレッド用ゴム組成物は、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般的に使用される配合剤、例えば、前記のカーボンブラック以外の充填剤（他の充填剤）、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、加工助剤、ワックス、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤などを適宜含有することができる。

前記他の充填剤としては特に限定されず、シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ（酸化アルミニウム）、炭酸カルシウム、タルクなどが挙げられ、これらの充填剤を単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。

シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。

シリカのＢＥＴ比表面積は、耐久性や破断時伸びの観点から、８０ｍ²／ｇ以上が好ましく、１００ｍ²／ｇ以上がより好ましい。また、シリカのＢＥＴ比表面積は、低燃費性および加工性の観点から、２５０ｍ²／ｇ以下が好ましく、２２０ｍ²／ｇ以下がより好ましい。なお、本明細書におけるシリカのＢＥＴ比表面積は、ＡＳＴＭＤ３０３７－９３に準じて測定された値である。

シリカを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、耐久性や破断時伸びの観点から、１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましい。また、シリカの含有量は、耐摩耗性の観点から、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましい。

シリカは、シランカップリング剤と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、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）ジスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどのスルフィド系、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製のＮＸＴ－Ｚ１００、ＮＸＴ－Ｚ４５、ＮＸＴなどのメルカプト系（メルカプト基を有するシランカップリング剤）、ビニルトリエトキシシランなどのビニル系、３－アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノ系、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのグリシドキシ系、３－ニトロプロピルトリメトキシシランなどのニトロ系、３－クロロプロピルトリメトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。これら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。

シランカップリング剤を含有する場合のシリカ１００質量部に対する含有量は、十分なフィラー分散性の改善効果や、粘度低減等の効果が得られるという理由から、１質量部以上であることが好ましく、３質量部以上であることがより好ましい。また、十分なカップリング効果、シリカ分散効果が得られず、補強性が低下するという理由から、シランカップリング剤の含有量は、１２質量部以下であることが好ましく、１０質量部以下であることがより好ましい。

前記老化防止剤としては特に限定されず、ゴム分野で使用されているものが使用可能であり、例えば、キノリン系、キノン系、フェノール系、フェニレンジアミン系老化防止剤などが挙げられる。

老化防止剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．５質量部以上が好ましく、０．８質量部以上がより好ましい。また、老化防止剤の含有量は、充填剤等の分散性、破断時伸び、混練効率の観点から、２．０質量部以下が好ましく、１．５質量部以下がより好ましく、１．２質量部以下がより好ましい。

加工助剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等が挙げられる。具体的には、例えば、ストラクトール社製のＥＦ４４、ＷＢ１６等の脂肪酸石鹸系加工助剤が挙げられる。加工助剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に３質量部以下であるのが好ましい。

ワックスを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ゴムの耐候性の観点から、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、ブルームによるタイヤの白色化の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。

ステアリン酸を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、加硫速度の観点から、０．２質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、加工性の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。

酸化亜鉛を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、加硫速度の観点から、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。

前記軟化剤は、アセトンに可溶な成分を意味し、例えば、プロセスオイルや植物油脂等のオイル、液状ジエン系重合体等が挙げられる。これらの軟化剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、オイルが好ましい。

オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、その混合物などが挙げられる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル（アロマオイル）等が挙げられる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。なかでも、アロマオイルが好ましい。

液状ジエン系重合体としては、重量平均分子量が５００００以下のジエン系重合体であれば特に限定されず、例えば、スチレンブタジエン共重合体（ゴム）、ブタジエン重合体（ゴム）、イソプレン重合体（ゴム）、アクリロニトリルブタジエン共重合体（ゴム）等が挙げられる。液状ジエン系重合体のなかでも、雪氷上性能に優れるという理由からは、液状スチレンブタジエン共重合体（液状スチレンブタジエンゴム（液状ＳＢＲ））が好ましい。また、耐摩耗性能の向上効果が大きいという理由からは、液状ブタジエン重合体（液状ブタジエンゴム（液状ＢＲ））が好ましい。

液状ジエン系重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、耐摩耗性の向上効果に優れるという理由から、１０００以上が好ましく、１５００以上がより好ましい。また、雪氷上性能の観点から、５００００以下が好ましく、２００００以下がより好ましく、１５０００以下がより好ましい。なお、本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ－８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥＨＺ－Ｍ）による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めることができる。

軟化剤のゴム成分１００質量部に対する含有量は、加工性の観点から、１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましい。また、軟化剤の含有量は、耐ブロック性能および耐摩耗性の観点から、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。

加硫剤としては硫黄が好適に用いられる。硫黄としては、粉末硫黄、油処理硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄等を用いることができる。

加硫剤として硫黄を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、十分な加硫反応を確保し、良好なグリップ性能および耐摩耗性を得るという観点から、０．５質量部以上が好ましく、１．０質量部以上がより好ましい。また、劣化の観点からは、３．０質量部以下が好ましく、２．５質量部以下がより好ましい。

硫黄以外の加硫剤としては、例えば、田岡化学工業（株）製のタッキロールＶ２００、フレキシス社製のＤＵＲＡＬＩＮＫＨＴＳ（１，６－ヘキサメチレン－ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物）、ランクセス社製のＫＡ９１８８（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）等の硫黄原子を含む加硫剤や、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物等が挙げられる。

加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド－アミン系若しくはアルデヒド－アンモニア系、イミダゾリン系、又はキサンテート系加硫促進剤等が挙げられる。これら加硫促進剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、スルフェンアミド系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、およびグアニジン系加硫促進剤が好ましく、スルフェンアミド系加硫促進剤がより好ましい。

スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＣＢＳ）等が挙げられる。なかでも、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、およびＮ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）が好ましい。

チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、２－メルカプトベンゾチアゾール、２－メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド等が挙げられる。なかでも、２－メルカプトベンゾチアゾールが好ましい。

グアニジン系加硫促進剤としては、例えば、１，３－ジフェニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－トリルグアニジン、１－ｏ－トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ－ｏ－トリルグアニジン塩、１，３－ジ－ｏ－クメニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－ビフェニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－クメニル－２－プロピオニルグアニジン等が挙げられる。なかでも、１，３－ジフェニルグアニジンが好ましい。

加硫促進剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、十分な加硫速度を確保するという観点から、０．５質量部以上が好ましく、１．０質量部以上が好ましい。また、加硫促進剤の含有量は、ブルーミングを抑制するという観点から、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。

＜ゴム組成物およびタイヤの製造＞
本実施形態に係るゴム組成物は、一般的な方法で製造できる。例えば、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどの一般的なゴム工業で使用される公知の混練機で、前記各成分のうち、架橋剤および加硫促進剤以外の成分を混練りした後、これに、架橋剤および加硫促進剤を加えてさらに混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。

本発明の他の実施形態は、上記ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤである。上記ゴム組成物により構成されるタイヤ部材としては、トレッド、アンダートレッド、カーカス、サイドウォール、ビード等の各タイヤ部材が挙げられる。なかでも、ウェットグリップ性能、耐摩耗性能および低燃費性能に優れることからトレッドが好ましい。

本実施形態に係るタイヤは、上記ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造することができる。すなわち、上記の各成分を混練して得られた未加硫ゴム組成物をトレッド等のタイヤ部材の形状にあわせて押出し加工した部材をタイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成形することにより、未加硫タイヤを形成し、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製造することができる。

本実施形態に係るタイヤは、特にカテゴリーは限定されないが、乗用車用タイヤ、トラックやバス等の重荷重用タイヤ、二輪自動車用タイヤ、ランフラットタイヤ、非空気入りタイヤ等とすることが好ましく、トラック用のドライブ用タイヤとしての使用に特に適している。また、本実施形態に係るタイヤは、耐摩耗性能と耐チッピング性能に優れるので、悪路路面（未舗装の荒れた路面）の走行に適している。

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。

実施例および比較例で使用した各種薬品について説明する。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＳＢＲ１：非油展溶液重合ＳＢＲ（Ｍｎ：３０万、スチレン含量：２７質量％、ビニル含量：５７モル％）
ＳＢＲ２：非油展溶液重合ＳＢＲ（Ｍｎ：１８万、スチレン含量：２０質量％、ビニル含量：６０モル％）
ＳＢＲ３：非油展溶液重合ＳＢＲ（Ｍｎ：４３万、スチレン含量：１０質量％、ビニル含量：４０モル％）
ＳＢＲ４：非油展溶液重合ＳＢＲ（Ｍｎ：１０万、スチレン含量：２４質量％、ビニル含量：１６モル％）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬＢＲ１５０Ｂ（ハイシスＢＲ、シス－１，４結合含量：９６％）
カーボンブラック１：ＣＴＡＢ：１３８ｍ²／ｇ、ヨウ素吸着量：１４５ｍｇ／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Ｎ２２０（ＣＴＡＢ：１１０ｍ²／ｇ、ヨウ素吸着量：１２１ｍｇ／ｇ）
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース３５５
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）
ステアリン酸：日油（株）製のビーズステアリン酸「椿」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
オイル：（株）ジャパンエナジー製のＴＤＡＥオイル
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（ＴＢＢＳ））

実施例および比較例
表１に示す配合処方にしたがい、１．７Ｌの密閉型バンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を排出温度１７０℃になるまで５分間混練りし、混練物を得た。さらに、得られた混練物を前記バンバリーミキサーにより、排出温度１５０℃で４分間、再度混練りした（リミル）。次に、２軸オープンロールを用いて、得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、４分間、１０５℃になるまで練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で１２分間プレス加硫することで、試験用ゴム組成物を作製した。

また、前記未加硫ゴム組成物を所定の形状の口金を備えた押し出し機でタイヤトレッドの形状に押し出し成形し、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、プレス加硫することにより、試験用タイヤ（１２Ｒ２２．５、トラックバス用タイヤ）を製造した。

得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物および試験用タイヤについて下記の評価を行った。評価結果を表１に示す。

＜耐ブロック欠け性能＞
各試験用タイヤを車両（トラック）の全輪に装着し、走行距離８０００ｋｍ後のブロック欠け状態を目視で観察して評点をつけた。結果は実施例３の評点を１００とし、下記計算式による指数で示す。指数が大きいほど、ブロック欠けが発生しておらず、耐ブロック欠け性能が高いことを示す。
（耐ブロック欠け性能指数）＝（各配合例の評点）／（実施例３の評点）×１００

＜耐摩耗性能＞
各試験用タイヤを車両（トラック）の全輪に装着し、走行距離８０００ｋｍ後のタイヤトレッド部の溝深さを測定し、タイヤ溝深さが１ｍｍ減るときの走行距離を求めた。結果は実施例３のタイヤ溝が１ｍｍ減るときの走行距離を１００とし、下記計算式による指数で示す。指数が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示す。
（耐摩耗性指数）＝（各配合例のタイヤ溝が１ｍｍ減るときの走行距離）／（実施例３のタイヤ溝が１ｍｍ減るときの走行距離）×１００

＜発熱性能＞
（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターＶＥＳを用いて、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％、周波数１０Ｈｚの条件下で各加硫ゴム組成物の損失正接（ｔａｎδ）を測定した。結果は実施例３のｔａｎδを１００とし、下記計算式による指数で示す。指数が大きいほど低燃費性に優れることを示す。
（発熱性指数）＝（実施例３のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００

表１の結果より、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム、および所定のスチレンブタジエンゴムを含むゴム成分を含有する本発明のタイヤ用ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤは、耐ブロック欠け性能、耐摩耗性能および発熱性能の総合性能が改善されることがわかる。

本発明によれば、耐ブロック欠け性能、耐摩耗性能、および発熱性能の総合性能が改善されたタイヤ用ゴム組成物およびこのゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤを提供することができる。

Claims

イソプレン系ゴムを５０質量％以上、ブタジエンゴムを３０質量％以上、およびスチレンブタジエンゴムを１～２０質量％含むゴム成分を含有し、
前記スチレンブタジエンゴムの数平均分子量が１５万以上、スチレン含量が１８～３８質量％、かつビニル含量が３０～６０モル％であり、
スチレンブタジエンゴムの含量（質量％）にスチレンブタジエンゴムのスチレン含量（質量％）を乗じた値が１００～４００であり、
スチレンブタジエンゴムの含量（質量％）にスチレンブタジエンゴムのビニル含量（モル％）を乗じた値が２００～６００であるタイヤ用ゴム組成物。
前記ゴム成分が、イソプレン系ゴムを５０～６９質量％、ブタジエンゴムを３０～４９質量％、および前記スチレンブタジエンゴムを１～２０質量％含む、請求項１記載のタイヤ用ゴム組成物。
臭化セチルトリメチルアンモニウム吸着比表面積（ＣＴＡＢ）が１３０ｍ²／ｇ以上のカーボンブラックを、ゴム成分１００質量部に対して２０質量部以上含有する、請求項１または２記載のタイヤ用ゴム組成物。
ヨウ素吸着量が１３０ｍｇ／ｇ以上のカーボンブラックを、カーボンブラック全体の３０質量％以上含有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のタイヤ用ゴム組成物。
請求項１～４のいずれか一項に記載のタイヤ用ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤ。