JP7050040B6 - タイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いて製造したタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いて製造したタイヤに関するものであり、転がり抵抗と耐摩耗性能を向上させ、ウェット路面及び氷雪路面でのハンドリング性能と制動性能を同時に向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いて製造したタイヤに関するものである。
石油枯渇に伴う原油高問題に加え、地球温暖化やＰＭ２．５（微小粒子状物質）などにより、世界中で環境問題が大きな課題となっている。そこで自動車産業では、こうした環境問題の改善に向けて積極的な取り組みを行っている。燃費向上や環境汚染物質の排出量を減らすために、自動車メーカーでは、ハイブリッド車や電気自動車を開発・発売しており、従来の自動車メーカーではない新たな電気自動車メーカーも登場している。タイヤ業界では、タイヤの転がり抵抗によるエネルギー損失を抑えて車両の燃費を向上させるために取り組んでいる。
２０１２年からヨーロッパを皮切りに世界的にラベル表示制度が施行されることにより、ウェット路面での制動性能、燃費性能、騒音の等級を表示して消費者に提供しており、韓国国内市場においても、こうした世界的な流れに合わせて、エネルギー消費効率等級制度を採用している。
そこでタイヤ業界では、ラベル表示性能を中心とした製品開発に注力してきたが、その結果、一方の性能の向上を追求すれば、他方の性能が不利になるトレードオフ（ｔｒａｄｅ－ｏｆｆ）の傾向が表れている。このような性能として、消費者の購買サイクルに影響を与えうる耐摩耗性能、冬季の氷雪制動及びハンドリング性能を左右するスノー（ｓｎｏｗ）性能とタイヤの長期安定性を決定する耐疲労性能を挙げることができる。
タイヤ産業は、ヨーロッパ市場の場合は、夏用（ｓｕｍｍｅｒ）タイヤと冬用（ｗｉｎｔｅｒ）タイヤに分かれており、北米や韓国では四季用（ａｌｌ ｓｅａｓｏｎ）タイヤが主な販売市場である。最近では、夏用と冬用に二分されていた環境から、北米市場の発達とともに次第に四季用タイヤに成長している。四季用タイヤは夏だけではなく、冬にもタイヤを交換することなく使用するため、ウェット路面での制動性能と耐摩耗性能だけでなく、氷雪路面での制動性能もすべて求められる。だが、こうしたウェット路面での制動性能及び耐摩耗性能と氷雪路面での制動性能は、互いに相反する性能であり、ウェット路面での制動性能を向上させるために、ゴム組成物のガラス転移温度を高くしたり、補強剤の含有量を上げたりすると、ゴム組成物のウェット路面での制動性能を示す物性は向上するが、氷雪路面での制動性能は低下する。
一般的なタイヤの使用温度範囲は－２０℃～４０℃で、使用温度の範囲が広い。しかし、これは、ゴムの加工を容易にするために使用される合成オイルが、真夏に４０℃まで上がる高温のアスファルトにおいて長期走行時にトレッドの内部から外へ溶出する虞があり、最終的にゴムの弾性的性質に変化をもたらし、タイヤの走行安定性において危険な要素とされている。
このような従来技術が持っている問題を解決するために、転がり抵抗、耐摩耗性能、ウェット路面及び氷雪路面でのハンドリング性能と制動性能を同時に向上させることができるタイヤトレッド用ゴム組成物に関する技術開発が求められる。
韓国公開特許公報第１０－２０１６－０１２４８２２号（２０１６.１０.２８）
本発明の目的は、転がり抵抗と耐摩耗性能を向上させ、ウェット路面及び氷雪路面でのハンドリング性能と制動性能を同時に向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、前記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造したタイヤを提供することである。
本発明の一側面によると、原料ゴム１００重量部と補強性充填剤７０～１２０重量部とを含み、前記原料ゴムは、天然ゴム０～５０重量部と、メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴム２０～１００重量部と、ブタジエンゴム０～３０重量部とを含むものであるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。
前記トレッド用ゴム組成物において、前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、乳化重合または溶液重合スチレンブタジエンを用いて、パーオキサイドとアクリレート系またはメタアクリレート系官能基を導入することができる。
前記タイヤトレッド用ゴム組成物において、前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、スチレン含有量が２０～５０重量％であり、ブタジエンが含むビニルの含有量が１０～４０重量％であってもよい。
前記タイヤトレッド用ゴム組成物において、前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、ガラス転移温度が－５０～－１０℃であり、前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴム１００重量部に対して、１０～４０重量部のオイルを含むことができる。
前記タイヤトレッド用ゴム組成物において、前記アクリレート系官能基は、２－カルボキシエチルアクリレート（２－ｃａｒｂｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、メチルアクリレート（ｍｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、エチルアクリレート（ｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、エチレングリコールメチルエーテルアクリレート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｒｙｌａｔｅ）、ビニルアクリレート（ｖｉｎｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、２－ヒドロキシエチルアクリレート（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、イソオクチルアクリレート（ｉｓｏｏｃｔｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、オクチルアクリレート（ｏｃｔｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、前記メタアクリレート系官能基は、メチルメタアクリレート（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、２－ジエチルアミノエチルメタアクリレート（２－（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリメチルメタアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ） 、ポリエチレングリコールメタアクリレート（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ヒドロキシプロピルメタアクリレート（ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、エチレングリコールメチルエーテルメタアクリレート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、２－ジメチルアミノエチルメタアクリレート（２－（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、２－ジエチルアミノエチルメタアクリレート（２－（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、グリシジルメタアクリレート（ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてもよい。
前記タイヤトレッド用ゴム組成物において、前記ブタジエンゴムは、シス－１，４－ブタジエンの含有量が９０重量％以上であり、ガラス転移温度が－１００～－１２０℃であってもよい。
前記タイヤトレッド用ゴム組成物において、前記補強性充填剤は、カーボンブラック５～２０重量部とシリカ６５～１００重量部とを含むことができる。
前記タイヤトレッド用ゴム組成物において、前記シリカは、窒素吸着比表面積が１６０～１８０ｍ２／ｇであり、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１５０～１７０ｍ２／ｇである高分散性シリカであってもよい。
本発明の他の側面によれば、前記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造したタイヤを提供することができる。
本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、転がり抵抗と耐摩耗性能を向上させ、ウェット路面及び氷雪路面でのハンドリング性能と制動性能が同時に向上したタイヤを提供することができる。
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
ただし、これは例示として提示されるものであり、これにより本発明が限定されるものではなく、本発明は、後述する請求範囲の範疇によって定義されるだけである。
本発明を説明するにあたり、関連した公知の構成または機能に関する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にしかねないと判断される場合は、その詳細な説明は省略する。
本発明を説明するにあたり、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。これらの用語は、構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって、該当構成要素の本質や順番または順序などが限定されるものではない。
本発明を説明するにあたり、程度の用語「約」、「実質的に」、「程度」などは、言及された意味に固有の製造及び物質の許容誤差が提示される時、その数値でまたはその数値に近い意味で使用され、本発明の理解を助けるために、正確なまたは絶対的な数値が言及された開示内容を非良心的な侵害者が不当に利用することを防止するために使用される。
本発明の一実施例に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、原料ゴムと、補強性充填剤とを含むことができる。特に、原料ゴムとして、メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムを含むことにより、スチレンブタジエンゴムの鎖に極性官能基を導入してスチレンブタジエンゴムとシリカとの間の親和性を高め、シリカの再凝集現象を防止して、シリカの分散性を向上させて充填剤同士の摩擦によるエネルギー損失の減少を誘導して、諸物性を悪化させることなく、転がり抵抗特性とタイヤ耐摩耗性能を向上させることができる。
以下、タイヤトレッド用ゴム組成物の各成分ごとに詳しく説明する。
（１）原料ゴム
前記タイヤトレッド用ゴム組成物において、前記原料ゴムは、メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムを含むことができる。
前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、グラフティングエージェントであるパーオキサイドとアクリレート系またはメタアクリレート系官能基を使用して、スチレンブタジエンゴムをメルトグラフティングして官能化したゴムである。
前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、スチレンブタジエンゴムをゴム用混合器に投入して混練した後、ラジカルを供給することができるパーオキサイドと重合禁止剤を精製処理したアクリレート系またはメタアクリレート系官能基を投入して１５０℃以上の温度で５分～１０分ほど、混練によるメルトグラフティング方法で製造することができる。
最近、低燃費タイヤを開発するためにコンパウンド内のシリカ分散性を向上させるよう、溶液重合スチレンブタジエンゴムが多く用いられており、その中でも特に末端に極性基を付与した官能化溶液重合スチレンブタジエンゴムが盛んに用いられる。これらの官能化溶液重合スチレンブタジエンゴムの場合、片方の末端若しくは両方の末端のみに極性官能基を付与してシリカとの親和性を高める効果で、高分子鎖の末端から発生するヒステリシスを減少させることができる。しかし、技術的な限界によって末端にしか官能基を付与することができないため、シリカ充填剤の分散を最大化するには限界がある。
本発明のメルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、メルトグラフティング方法を用いて、スチレンブタジエン高分子鎖の中間に極性官能基を付与したものである。メルトグラフティング方法を用いる場合、シリカとの親和性を有する極性官能基を、メルトグラフティングを通じたスチレンブタジエンゴムの製造時に、投入量によって様々な含有量の官能基を付与することができるという利点がある。
メルトグラフティング方法を通じたスチレンブタジエン高分子鎖に極性官能基を導入すれば、親水性シリカと親油性ゴムとの間の極性の差による分散性の低下を、官能基を導入することによりゴムとシリカとの間の親和性を高めることができる。親和性が向上したシリカゴム組成物の場合、ゴムとシリカとの間の結合力の上昇により、ゴム組成物を保管中や加硫の初期に発生するシリカの再凝集現象を防止して、シリカの分散性を向上させることができる。シリカの分散性が向上すれば、充填剤同士の摩擦によるエネルギー損失の減少を誘導して、タイヤ組成物の諸物性を悪化させることなく、転がり抵抗特性とタイヤ耐摩耗性能を向上させることができる。
前記スチレンブタジエンゴムは、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅｍｕｌｓｉｏｎ－ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｓｔｙｒｅｎｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ、以下「Ｅ－ＳＢＲ」という）または溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓｏｌｕｔｉｏｎ－ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ Ｓｔｙｒｅｎｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ、以下「Ｓ－ＳＢＲ」という）を使用することができる。
前記アクリレート系官能基は、２－カルボキシエチルアクリレート（２－ｃａｒｂｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、メチルアクリレート（ｍｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、エチルアクリレート（ｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、エチレングリコールメチルエーテルアクリレート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｒｙｌａｔｅ）、ビニルアクリレート（ｖｉｎｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、２－ヒドロキシエチルアクリレート（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、イソオクチルアクリレート（ｉｓｏｏｃｔｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、オクチルアクリレート（ｏｃｔｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてもよい。
前記メタアクリレート系官能基は、メチルメタアクリレート（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、２－ジエチルアミノエチルメタアクリレート（２－（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリメチルメタアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ） 、ポリエチレングリコールメタアクリレート（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ヒドロキシプロピルメタアクリレート（ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、エチレングリコールメチルエーテルメタアクリレート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、２－ジメチルアミノエチルメタアクリレート（２－（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、２－ジエチルアミノエチルメタアクリレート（２－（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、グリシジルメタアクリレート（ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてもよい。
前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、前記アクリレート系またはメタアクリレート系官能基を、前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴム１００重量部に対して、０．５～５．０重量部を含むことができる。前記官能基が０．５重量部未満である場合、物性にあまり差がない虞があり、５．０重量部を超過する場合、コンパウンド加工性に問題が生じる虞がある。
前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、スチレン含有量が２０～５０重量％であり、ブタジエンが含むビニルの含有量が１０～４０重量％であってもよい。前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムが前記範囲のスチレンとブタジエンを含む場合、ウェット路面や氷雪路面での制動性能の向上を期待することができるという点で好ましい。
前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、ガラス転移温度が－５０～－１０℃であってもよい。前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムが前記範囲のガラス転移温度を有する場合、氷雪路面での制動性能の向上を期待することができるという点で好ましい。
また、前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、原ゴム質弾性体１００重量部に対して、１０～４０重量部のオイルを含有することができる。前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムが前記範囲のオイルを含有する場合、スチレンの影響で低下したメルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムの柔軟性の上昇を期待することができるという点で好ましい。
前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムと配合することができる別のゴムとしては、タイヤゴムの分野で使用されるゴムを特に制限なく使用することができる。
前記別のゴムは、例えば、天然ゴム、合成ゴム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記天然ゴムは、一般的な天然ゴムまたは変性天然ゴムであってもよい。
前記一般的な天然ゴムは、天然ゴムとして知られているものであればいずれも使用することができ、原産地などは限定されない。前記天然ゴムは、シス－１，４－ポリイソプレンを主体として含むが、要求特性に応じてトランス－１，４－ポリイソプレンを含むこともできる。よって、前記天然ゴムには、シス－１，４－ポリイソプレンを主体として含む天然ゴムの他に、例えば、南米産のアカテツ科のゴムの一種であるバラタなど、トランス－１，４－イソプレンを主体として含む天然ゴムを含むこともできる。
前記変性天然ゴムは、前記一般的な天然ゴムを変性または精製したもののことを意味する。例えば、前記変性天然ゴムとしては、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、脱蛋白天然ゴム（ＤＰＮＲ）、水素化天然ゴムなどを挙げることができる。
前記原料ゴムは、前記天然ゴム０～５０重量部を含むことができる。この範囲で、適切な反発弾性または発熱などの物性を示すタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することができる。
前記合成ゴムは、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、変性スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、変性ブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、ニトリルゴム、水素化されたニトリルゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、変性ニトリルブタジエンゴム、クロリネイテッドポリエチレンゴム、スチレンエチレンブチレンスチレン（ＳＥＢＳ）ゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエン（ＥＰＤＭ）ゴム、ハイパロンゴム、クロロプレンゴム、エチレンビニルアセテートゴム、アクリルゴム、ヒドリンゴム、ビニルベンジルクロライドスチレンブタジエンゴム、ブロモメチルスチレンブチルゴム、マレイン酸スチレンブタジエンゴム、カルボン酸スチレンブタジエンゴム、エポキシイソプレンゴム、マレイン酸エチレンプロピレンゴム、カルボン酸ニトリルブタジエンゴム、ブロミネイテッドポリイソブチルイソプレン - コ - パラメチルスチレン（ｂｒｏｍｉｎａｔｅｄ ｐｏｌｙｉｓｏｂｕｔｙｌ ｉｓｏｐｒｅｎｅ－ｃｏ－ｐａｒａｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ、ＢＩＭＳ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
一つの例示で、前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムと配合されるゴムとしては、ブタジエンゴムを使用することができる。
前記ブタジエンゴムは、例えば、シス－１，４ブタジエンの含有量が９０重量％以上であり、ガラス転移温度（Ｔｇ）が－１００～－１２０℃である高シスブタジエンゴム（Ｈｉｇｈ Ｃｉｓ－Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）であってもよい。また、前記ブタジエンゴムは、１００℃でのムーニー粘度が４３～４７であるものであってもよい。前記高シスブタジエンゴムを使用する場合、耐摩耗性能及び動的ストレス（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｔｒｅｓｓ）の下での熱蓄積制御（Ｈｅａｔ Ｂｕｉｌｄ Ｕｐ）面で有利な効果がある。即ち、前記ブタジエンゴムは、分子鎖の線型性が高く、シス－１，４ブタジエンの含有量が高く、分子量分布が狭い。このようなブタジエンゴムを使用する場合、発熱特性及び反発弾性に優れる。
前記ブタジエンゴムは、例えば、前記原料ゴム全体の重量に対して、０～３０重量部で原料ゴムに含まれてもよい。この範囲で、適切な機械的剛性及び耐摩耗性を有するタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することができる。
（２）補強性充填剤
前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、補強性充填剤を含むことができる。前記充填剤は、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、粘土（水和ケイ酸アルミニウム）、水酸化アルミニウム、リグニン、ケイ酸塩、滑石、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。前記補強性充填剤は、前記原料ゴム１００重量部に対して７０～１２０重量部で含まれてもよい。前記補強性充填剤が７０重量部未満である場合、ゴム組成物の補強性が低下する問題が発生する虞があり、１２０重量部を超過する場合、ゴム組成物の混合加工性が低下する問題が発生する虞がある。
（２－１）カーボンブラック
前記カーボンブラックは、窒素吸着比表面積（ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｐｅｒ ｇｒａｍ、Ｎ２ＳＡ）が３０～３００ｍ２／ｇであってもよく、ＤＢＰ（ｎ－ｄｉｂｕｔｙｌ ｐｈｔｈａｌａｔｅ）吸油量が６０～１８０ｃｃ／１００ｇであってもよいが、本発明がこれに限定されるものではない。
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が３００ｍ２／ｇを超過すると、タイヤ用ゴム組成物の加工性が不利となる虞があり、３０ｍ２／ｇ未満であると、充填剤であるカーボンブラックによる補強性能が不利となる虞がある。また、前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が１８０ｃｃ／１００ｇを超過すると、ゴム組成物の加工性が低下する虞があり、６０ｃｃ／１００ｇ未満であると、充填剤であるカーボンブラックによる補強性能が不利となる虞がある。
前記カーボンブラックの代表例としては、Ｎ１１０、Ｎ１２１、Ｎ１３４、Ｎ２２０、Ｎ２３１、Ｎ２３４、Ｎ２４２、Ｎ２９３、Ｎ２９９、Ｎ３１５、Ｎ３２６、Ｎ３３０、Ｎ３３２、Ｎ３３９、Ｎ３４３、Ｎ３４７、Ｎ３５１、Ｎ３５８、Ｎ３７５、Ｎ５３９、Ｎ５５０、Ｎ５８２、Ｎ６３０、Ｎ６４２、Ｎ６５０、Ｎ６８３、Ｎ７５４、Ｎ７６２、Ｎ７６５、Ｎ７７４、Ｎ７８７、Ｎ９０７、Ｎ９０８、Ｎ９９０またはＮ９９１などを挙げることができる。
前記カーボンブラックは、前記原料ゴム１００重量部に対して、５～２０重量部で含まれてもよく、前記カーボンブラックの含有量が５重量部未満であると、充填剤であるカーボンブラックによる補強性能が低下する虞があり、２０重量部を超過すると、ゴム組成物の加工性が不利となる虞がある。
（２－２）シリカ
前記シリカは、窒素吸着比表面積（ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｐｅｒ ｇｒａｍ、Ｎ２ＳＡ）が１６０～１８０ｍ２／ｇであり、ＣＴＡＢ（ｃｅｔｙｌ ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ）吸着比表面積が１５０～１７０ｍ２／ｇであってもよいが、本発明がこれに限定されるものではない。
前記シリカの窒素吸着比表面積が１６０ｍ２／ｇ未満であると、充填剤であるシリカによる補強性能が不利となる虞があり、１８０ｍ２／ｇを超過すると、ゴム組成物の加工性が不利となる虞がある。また、前記シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積が１５０ｍ２／ｇ未満であると、充填剤であるシリカによる補強性能が不利となる虞があり、１７０ｍ２／ｇを超過すると、ゴム組成物の加工性が不利となる虞がある 。
前記シリカは、湿式法または乾式法で製造されたものをすべて使用することができ、市販品としては、ウルトラシルＶＮ２（Ｄｅｇｕｓｓａ Ａｇ社製）、ウルトラシルＶＮ３（Ｄｅｇｕｓｓａ Ａｇ社製）、Ｚ１１６５ＭＰ（Ｒｈｏｄｉａ社製）、またはＺ１６５ＧＲ（Ｒｈｏｄｉａ社製）などを使用することができる。
前記シリカは、前記原料ゴム１００重量部に対して、６５～１００重量部で含まれてもよい。前記シリカの含有量が６５重量部未満である場合、ゴムの硬度の向上が不足し、タイヤの制動性能が低下する可能性があり、前記シリカの含有量が１００重量部を超過する場合、耐摩耗性能が低下する可能性がある。
（３）カップリング剤
前記補強性充填剤として使用されるシリカの分散性を向上させるために、カップリング剤をさらに含むことができる。
前記カップリング剤としては、スルフィド系シラン化合物、メルカプト系シラン化合物、ビニル系シラン化合物、アミノ系シラン化合物、グリシドキシ系シラン化合物、ニトロ系シラン化合物、クロロ系シラン化合物、メタクリル系シラン化合物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができ、好ましくは、スルフィド系シラン化合物を使用することができる。
前記スルフィド系シラン化合物は、ビス（２－トリメ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（４－トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、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－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（４－トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（２－トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（４－トリメトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（２－トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、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（４－トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（２－トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（４－トリメトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（２－トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（４－トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、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－トリメ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、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リ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ールテトラスルフィド、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、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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記メルカプトシラン化合物は、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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記ビニル系シラン化合物は、エトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記アミノ系シラン化合物は、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－（２－アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、３－（２－アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記グリシドキシ系シラン化合物は、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記ニトロ系シラン化合物は、３－ニトロプロピルトリメトキシシラン、３－ニトロプロピルトリエトキシシラン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記クロロ系シラン化合物は、３－クロロプロピルトリメトキシシラン、３－クロロプロピルトリエトキシシラン、２－クロロエチルトリメトキシシラン、２－クロロエチルトリエトキシシラン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記メタクリル系シラン化合物は、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記カップリング剤は、前記シリカの分散性を向上させるために、前記原料ゴム１００重量部に対して、１～２０重量部で含まれてもよい。前記カップリング剤の含有量が１重量部未満である場合、シリカの分散性向上が不足して、ゴムの加工性が低下したり、低燃費性能が低下したりする虞があり、２０重量部を超過する場合、シリカとゴムの相互作用が強すぎて、低燃費性能には優れるかもしれないが、制動性能がかなり低下する虞がある。
（４）その他の添加剤
前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、選択に応じて、追加の加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、軟化剤、または粘着剤などの各種添加剤をさらに含むことができる。前記各種添加剤は、本発明の属する分野で通常用いられるものであれば、いかなるものでも用いることができ、これらの含有量は通常のタイヤトレッド用ゴム組成物において用いられる配合比に従うが、特に限定されるものではない。
前記加硫剤としては、硫黄系加硫剤、有機過酸化物、樹脂加硫剤、酸化マグネシウムなどの金属酸化物を使用することができる。
前記硫黄系加硫剤は、粉末硫黄（Ｓ）、不溶性硫黄（Ｓ）、沈降硫黄（Ｓ）、コロイド（ｃｏｌｌｏｉｄ）硫黄などの無機加硫剤と、テトラメチルチウラムジスルフィド（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｔｈｉｕｒａｍ ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ，ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｔｈｉｕｒａｍ ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ，ＴＥＴＤ）、ジチオジモルホリン（ｄｉｔｈｉｏｄｉｍｏｒｐｈｏｌｉｎｅ）などの有機加硫剤を使用することができる。前記硫黄加硫剤としては、具体的には、元素硫黄、または硫黄を作り出す加硫剤、例えば、アミンジスルフィド（ａｍｉｎｅ ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ）、高分子硫黄などを使用することができる。
前記有機過酸化物は、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド、ｔ－ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、２,５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキシン－３、１，３－ビス（ｔ－ブチルパーオキシプロピル）ベンゼン、ジ－ｔ－ブチルパーオキシ－ジイソプロピルベンゼン、ｔ－ブチルパーオキシベンゼン、２，４－ジクロロベンゾイルパーオキサイド、１，１－ジブチルパーオキシ－３，３，５－トリメチルシロキサン、ｎ－ブチル－４，４－ジ－ｔ－ブチルパーオキシバレレート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができる。
前記加硫剤は、前記原料ゴム１００重量部に対して、０．５～４．０重量部で含まれるものが、適切な加硫効果として、原料ゴムが熱に比較的敏感ではなく、化学的に安定になるという点で好ましい。
前記加硫促進剤は、加硫速度を促進したり、初期の加硫段階で遅延作用を促進したりする促進剤（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ）のことを意味する。
前記加硫促進剤としては、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、アルデヒド－アンモニア系、イミダゾリン系、キサンテート系、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができる。
前記スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ，Ｎ－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ－オキシジエチレン－２－ベンゾチアジ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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つのスルフェンアミド系化合物を使用することができる。
前記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（ＭＢＴ）、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２－メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、２－メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、２－メルカプトベンゾチアゾールの銅塩、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、２－（２，４－ジニトロフェニル）メルカプトベンゾチアゾール、２－（２，６－ジエチル－４－モルホリノチオ）ベンゾチアゾール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つのチアゾール系化合物を使用することができる。
前記チウラム系加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つのチウラム系化合物を使用することができる。
前記チオウレア系加硫促進剤としては、例えば、チアカルバミド、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、ジオルトトリルチオ尿素、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つのチオウレア系化合物を使用することができる。
前記グアニジン系加硫促進剤としては、例えば、ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、トリフェニルグアニジン、オルトトリルビグアニド、ジフェニルグアニジンフタレート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つのグアニジン系化合物を使用することができる。
前記ジチオカルバミン酸系加硫促進剤としては、例えば、エチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジアミルジチオカルバミン酸亜鉛、ジプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ヘキサデシルイソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、オクタデシルイソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛とピペリジンの錯塩、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジアミルジチオカルバミン酸カドミウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つのジチオカルバミン酸系化合物を使用することができる。
前記アルデヒド－アミン系またはアルデヒド－アンモニア系加硫促進剤としては、例えば、アセトアルデヒド－アニリン反応物、ブチルアルデヒド－アニリン縮合物、ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒド－アンモニア反応物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルデヒド－アミン系またはアルデヒド－アンモニア系化合物を使用することができる。
前記イミダゾリン系加硫促進剤としては、例えば、２－メルカプトイミダゾリンなどのイミダゾリン系化合物を使用することができ、前記キサンテート系加硫促進剤としては、例えば、ジブチルキサントゲン酸亜鉛などのキサンテート系化合物を使用することができる。
前記加硫促進剤は、加硫速度の促進による生産性の向上及びゴム物性の向上を最大化するために、前記原料ゴム１００重量部に対して、０．５～４．０重量部で含まれてもよい。
前記加硫促進助剤は、前記加硫促進剤と併用してその促進効果を完全なものにするために用いられる配合剤であり、無機系加硫促進助剤、有機系加硫促進助剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができる。
前記無機系加硫促進助剤としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭酸亜鉛（ｚｉｎｃ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化鉛（ｌｅａｄ ｏｘｉｄｅ）、水酸化カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができる。前記有機系加硫促進助剤としては、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、パルミチン酸、リノール酸、オレイン酸、ラウリン酸、ジブチルアンモニウム－オレート（ｄｉｂｕｔｙｌ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｏｌｅａｔｅ）、これらの誘導体、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができる。
特に、前記加硫促進助剤としては、前記酸化亜鉛と前記ステアリン酸を共に使用することができ、この場合、前記酸化亜鉛が前記ステアリン酸に溶けて前記加硫促進剤と有効な複合体（ｃｏｍｐｌｅｘ）を形成して、加硫反応中、有利な硫黄を作り出すことにより、ゴムの架橋反応を容易にする。
前記酸化亜鉛と前記ステアリン酸を共に使用する場合、適切な加硫促進助剤としての役割を果たすために、それぞれ前記原料ゴム１００重量部に対して、１～５重量部及び０．５～３重量部で使用することができる。前記酸化亜鉛と前記ステアリン酸の含有量が前記範囲の未満である場合、加硫速度が遅くて生産性が低下する虞があり、前記範囲を超過する場合、スコーチ（ｓｃｏｒｃｈ）現象が発生して物性が低下する虞がある。
前記軟化剤は、ゴムに可塑性を付与して加工を容易にするために、または、加硫ゴムの硬度を低下させるために、ゴム組成物に添加されるもので、ゴムの配合時やゴムの製造時に使用されるオイル類、その他の材料のことを意味する。前記軟化剤は、加工オイル（Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｉｌ）、またはその他のゴム組成物に含まれるオイル類のことを意味する。前記軟化剤としては、石油系オイル、植物油脂、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができるが、本発明がこれに限定されるものではない。
前記石油系オイルとしては、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族系オイル、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができる。
前記パラフィン系オイルの代表例として、ミチャンオイル株式会社のＰ－１、Ｐ－２、Ｐ－３、Ｐ－４、Ｐ－５、Ｐ－６などを挙げることができ、前記ナフテン系オイルの代表例としては、ミチャンオイル株式会社のＮ－１、Ｎ－２、Ｎ－３などを挙げることができ、前記芳香族系オイルの代表例としては、ミチャンオイル株式会社のＡ－２、Ａ－３などを挙げることができる。
しかし、近年、環境意識が高まるにつれ、前記芳香族系オイルに含まれた多環芳香族炭化水素（Ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ、以下「ＰＡＨｓ」という）の含有量が３重量％を超過する場合、がんを引き起こす可能性が高いとされ、ＴＤＡＥ（ｔｒｅａｔｅｄ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ ａｒｏｍａｔｉｃ ｅｘｔｒａｃｔ）オイル、ＭＥＳ（ｍｉｌｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｏｌｖａｔｅ）オイル、ＲＡＥ（ｒｅｓｉｄｕａｌ ａｒｏｍａｔｉｃ ｅｘｔｒａｃｔ）オイル、または重質ナフテン性オイルを好ましく使用することができる。
特に、前記軟化剤として使用するオイルは、前記オイル全体に対してＰＡＨｓ成分の総含有量が３重量％以下であり、動粘度が９５以上（２１０°Ｆ ＳＵＳ）、軟化剤内の芳香族成分が１５～２５重量％、ナフテン系成分が２７～３７重量％、及びパラフィン系成分が３８～５８重量％であるＴＤＡＥオイルを好ましく使用することができる。
前記ＴＤＡＥオイルは、前記ＴＤＡＥオイルを含むタイヤトレッドの低温特性、燃費性能を向上させながらも、ＰＡＨｓのがん誘発の可能性などの環境的な要因に対しても有利な特性を持つ。
前記植物油脂としては、ひまし油、綿実油、亜麻仁油、キャノーラ油、大豆油、パーム油、ヤシ油、落花生油、パイン油、パインタール、トール油、コーン油、米糠油、紅花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカダミアナッツ油、サフラワーオイル、桐油、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができる。
前記軟化剤は、前記原料ゴム１００重量部に対して、０～１５０重量部で使用することが、原料ゴムの加工性を良くするという点で好ましい。
前記老化防止剤は、酸素によってタイヤが自動酸化される連鎖反応を停止させるために用いられる添加剤だ。前記老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、キノリン系、イミダゾール系、カルバミン酸金属塩、ワックス、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを適宜選択して使用することができる。
前記アミン系老化防止剤としては、Ｎ－フェニル－Ｎ’－（１，３－ジメチル）－ｐ－フェニレンジアミン、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、Ｎ－フェニル－Ｎ’－イソプロピル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジアリル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ－フェニル－Ｎ’－シクロヘキシル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ－フェニル－Ｎ’－オクチル－ｐ－フェニレンジアミン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができる。
前記フェノール系老化防止剤としては、フェノール系である２，２’－メチレン－ビス（４－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）、２，２’－イソブチリデン－ビス（４，６－ジメチルフェノール）、２，６－ジ－ｔ－ブチル－ｐ－クレゾール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができる。
前記キノリン系老化防止剤としては、２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン及びその誘導体を使用することができ、具体的には、６－エトキシ－２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン、６－アニリノ－２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン、６－ドデシル－２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つを使用することができる。
前記ワックスとしては、好ましくは、ワックス質炭化水素を使用することができる。
前記老化防止剤は、老化防止作用のほかに、ゴムに対する溶解度が大きいこと、揮発性が少ないこと、ゴムに対して不活性なものであること、加硫を阻害しないこと、などの条件を考慮すると、前記原料ゴム１００重量部に対して、１～１０重量部で含まれてもよい。
前記粘着剤は、ゴムとゴムの間の接着（ｔａｃｋ）性能をさらに向上させ、充填剤などその他の添加剤の混合性、分散性及び加工性を改善させ、ゴムの物性向上に貢献する。
前記粘着剤としては、ロジン（ｒｏｓｉｎ）系樹脂またはテルペン（ｔｅｒｐｅｎｅ）系樹脂などの天然樹脂系粘着剤と、石油樹脂、コールタール（ｃｏａｌ ｔａｒ）またはアルキルフェノール系樹脂などの合成樹脂系粘着剤を使用することができる。
前記ロジン系樹脂は、ロジン樹脂、ロジンエステル樹脂、水素添加ロジンエステル樹脂、これらの誘導体、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記テルペン系樹脂は、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記石油樹脂は、脂肪族系樹脂、酸改質脂肪族系樹脂、脂環族系樹脂、水素添加脂環族系樹脂、芳香族系（Ｃ９）樹脂、水素添加芳香族系樹脂、Ｃ５－Ｃ９共重合樹脂、スチレン樹脂、スチレン共重合樹脂、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記コールタールは、クマロンインデン樹脂（ｃｏｕｍａｒｏｎｅ－ｉｎｄｅｎｅ ｒｅｓｉｎ）であってもよい。
前記アルキルフェノール樹脂は、ｐ－ｔｅｒｔ－アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂またはレゾルシノールホルムアルデヒド樹脂であってもよく、前記ｐ－ｔｅｒｔ－アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂は、ｐ－ｔｅｒｔ－ブチル－フェノールホルムアルデヒド樹脂、ｐ－ｔｅｒｔ－オクチル－フェノールホルムアルデヒド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つであってもよい。
前記粘着剤は、前記原料ゴム１００重量部に対して、２～４重量部で含まれてもよい。前記粘着剤の含有量が、前記原料ゴム１００重量部に対して、２重量部未満であると、接着性能が不利となる虞があり、４重量部を超過すると、ゴム物性が低下する虞がある。
前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、通常の２つの連続する製造工程によって製造することができる。即ち、１１０～１９０℃に達する最大温度、好ましくは、１３０～１８０℃の高温で熱機械的処理または混錬させる第１段階及び、架橋結合システムが混合される仕上げ段階において、通常１１０℃未満、例えば、４０～１００℃の低い温度で機械的処理する第２段階を用いて、適切な混合器内で製造することができるが、本発明がこれに限定されるものではない。
前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、トレッド（トレッドキャップ及びトレッドベース）に限定されず、タイヤを構成する様々なゴム構成要素に含まれてもよい。前記ゴム構成要素としては、サイドウォール、サイドウォール挿入物、エーペックス（ａｐｅｘ）、チェーファー（ｃｈａｆｅｒ）、ワイヤーコートまたはインナーライナーなどを挙げることができる。
本発明の別の一実施例に係るタイヤは、前記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造される。前記タイヤトレッド用ゴム組成物を用いてタイヤを製造する方法は、従来のタイヤの製造に用いられる方法であればいかなるものでも適用することが可能であるので、詳しい説明は本明細書では省略する。
前記タイヤは、乗用車用タイヤ、競走用タイヤ、飛行機タイヤ、農機械用タイヤ、オフロード（ｏｆｆ－ｔｈｅ－ｒｏａｄ）タイヤ、トラックタイヤまたはバスタイヤなどであってもよい。また、前記タイヤは、ラジアル（ｒａｄｉａｌ）タイヤまたはバイアス（ｂｉａｓ）タイヤであってもよく、ラジアルタイヤであることが好ましい。
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施例について詳しく説明する。しかし、本発明は、種々の異なる形態で具現可能であり、ここで説明する実施例によって限定されるものではない。
［製造例：ゴム組成物の製造］
下記表１に示す組成を用いて、下記の実施例及び比較例に従うタイヤトレッド用ゴム組成物を製造した。前記ゴム組成物の製造は、通常のゴム組成物の製造方法に従った。
Figure 0007050040000001
単位：重量部
１）天然ゴム：自然から得られるゴムであり、化学名はポリイソプレン
２）ＳＢＲ：スチレンの含有量が３５％、ブタジエン内のビニル含有量が２５％であり、Ｔｇが－３５℃である溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ－ＳＢＲ）、ＳＲＡＥ Ｏｉｌ３７．５重量部を含む
３）ＭＧ－ＳＢＲ－０．２：０．２ｗｔ％ Ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ（ＧＭＡ）導入されたメルトグラフティングスチレンブタジエンゴム
４）ＭＧ－ＳＢＲ－０．５：０．５ｗｔ％ Ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ（ＧＭＡ）導入されたメルトグラフティングスチレンブタジエンゴム
５）ＭＧ－ＳＢＲ－１．０：１．０ｗｔ％ Ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ（ＧＭＡ）導入されたメルトグラフティングスチレンブタジエンゴム
６）ＭＧ－ＳＢＲ－２．０：２．０ｗｔ％ Ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ（ＧＭＡ）導入されたメルトグラフティングスチレンブタジエンゴム
７）ＢＲ：ネオジウム触媒で製造したブタジエンゴム
８）カーボンブラック：窒素吸着価１４０ｍ２／ｇ、ＣＴＡＢ値１３０ｍ２／ｇであるカーボンブラック
９）シリカ：窒素吸着価１７５ｍ２／ｇ、ＣＴＡＢ値１６０ｍ２／ｇである高分散性シリカ
１０）合成オイル：ＰＡＨｓ成分の総含有量が３重量％以下であり、動粘度が９５ＳＵＳ（２１０°Ｆ ＳＵＳ）、軟化剤内の芳香族成分が２０重量％、ナフテン系成分が３０重量％、及びパラフィン系成分が４０重量％である合成オイル
［実験例１：製造されたゴム組成物の物性測定］
前記実施例及び比較例で製造したゴム組成物を用いて制作したシートゴムに対してその物性を測定し、その結果を下記表２に示した。
Figure 0007050040000002
－ムーニー粘度（ＭＬ１＋４（１２５℃））：Ｍｏｏｎｅｙ ＭＶ２０００（Ａｌｐｈａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）機器を用いて、ラージローター（Ｌａｒｇｙ Ｒｏｔｏｒ）、予熱１分、ローターの作動時間４分、温度１２５℃でＡＳＴＭ規格Ｄ１６４６によって測定した。
－硬度：Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度計を用いてＤＩＮ５３５０５によって測定した。
－３００％モジュラス：３００％モジュラスは、３００％伸長時の引張強度であり、ＩＳＯ３７規格によって測定した。
－破断エネルギー：ＩＳＯ３７規格によってゴムが破断する時のエネルギーを示すもので、引張試験機で試験片が切断されるまでの変形（Ｓｔｒａｉｎ）を数値で示す方法で測定した。
－粘弾性：粘弾性は、ＡＲＥＳ測定器を用いて０．５％変形に１０Ｈｚ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙの下で－６０℃から７０℃までＧ’、Ｇ”、ｔａｎδを測定した。
ムーニー粘度は、ゴム複合体の加工性を示す指標で、数値が高いほど、ゴムの粘度が大きいことを意味し、数値が低いほど、未加硫ゴムの加工性に優れることを示す。硬度は、操縦安定性を示すもので、数値が高いほど、操縦安定性能に優れることを示す。３００％モジュラスは、数値が高いほど、引張特性と強度に優れることを示す。破断エネルギーは、数値が高いほど、耐摩耗性能に優れることを示す。Ｔｇは、氷雪路面での制動特性を示すもので、数値が低いほど、優れることを示す。０℃tanδは、ドライ路面またはウェット路面での制動特性を示すもので、数値が高いほど、制動性能に優れることを示し、６０℃ｔａｎδは、転がり抵抗特性を示すもので、数値が低いほど、低燃費特性に優れることを示す。
前記表２の結果をみると、メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムを含む実施例１～４がメルトグラフティングに官能化されない溶液重合スチレンブタジエンゴムを含む比較例１に比べて、３００％モジュラスが増加して引張特性と強度が向上することがわかり、０℃tanδが増加して、ドライ路面またはウェット路面での制動性能が向上することがわかり、６０℃ｔａｎδが減少して、低燃費特性が向上することがわかる。
［実験例２：タイヤへの適用時の性能評価］
前記実施例及び比較例で製造したゴム試験片に対して物性を測定し、その結果を下記表３に示した。
Figure 0007050040000003
前記表３の結果をみると、メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムを適用して製造した実施例１～４は、比較例１に比べて転がり抵抗、ウェット路面での制動性能、耐摩耗性能においていずれも向上した効果を示すことを確認することができた。
以上、本発明の好ましい実施例について詳しく説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、後述する請求範囲において定義している本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

Claims (7)

  1. 原料ゴム１００重量部と、
    補強性充填剤７０～１２０重量部とを含み、
    前記原料ゴムは、天然ゴム０～５０重量部と、メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴム２０～１００重量部と、ブタジエンゴム０～３０重量部とを含むものであるタイヤトレッド用ゴム組成物であって、
    前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、乳化重合または溶液重合スチレンブタジエン高分子鎖に、パーオキサイドと、アクリレート系化合物またはメタアクリレート系化合物により官能基が導入されたものであって、
    前記アクリレート系化合物は、２－カルボキシエチルアクリレート（２－ｃａｒｂｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、エチレングリコールメチルエーテルアクリレート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｒｙｌａｔｅ）、２－ヒドロキシエチルアクリレート（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物であり、
    前記メタアクリレート系化合物は、２－ジエチルアミノエチルメタアクリレート（２－（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエチレングリコールメタアクリレート（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ヒドロキシプロピルメタアクリレート（ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、エチレングリコールメチルエーテルメタアクリレート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、２－ジメチルアミノエチルメタアクリレート（２－（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、グリシジルメタアクリレート（ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物であり、かつ、
    前記スチレン含有量が２０～５０重量部であり、
    前記補強性充填剤は、カーボンブラックとシリカを含むものであるタイヤトレッド用ゴム組成物。
  2. 前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、ブタジエンが含むビニルの含有量が１０～４０重量％であるものである、請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
  3. 前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴムは、ガラス転移温度が－５０～－１０℃であり、前記メルトグラフティング官能化スチレンブタジエンゴム１００重量部に対して、１０～４０重量部のオイルを含むものである、請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
  4. 前記ブタジエンゴムは、シス－１，４－ブタジエンの含有量が９０重量％以上であり、ガラス転移温度が－１００～－１２０℃であるものである、請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
  5. 前記補強性充填剤は、カーボンブラック５～２０重量部とシリカ６５～１００重量部とを含むものである、請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
  6. 前記シリカは、窒素吸着比表面積が１６０～１８０ｍ２／ｇであり、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１５０～１７０ｍ２／ｇである高分散性シリカであるものである、請求項５に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
  7. 請求項１～請求項６のいずれか一つの項に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物を用いて製造されたタイヤ。
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