JP7259522B2

JP7259522B2 - トレッド用ゴム組成物

Info

Publication number: JP7259522B2
Application number: JP2019084437A
Authority: JP
Inventors: 祐美鈴木
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2039-04-25
Also published as: JP2020180226A

Description

本発明は、トレッド用ゴム組成物および該トレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有する空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤのトレッドゴムは路面と接触するため、安全性等の観点から高いウェットグリップ性能が要求されている。ウェットグリップ性能を改善する方法としては、トレッドゴムにシリカ等の無機フィラーを配合する方法がよく知られており、更なるウェットグリップ性能の改善手法として、水酸化アルミニウムを添加する手法（例えば、特許文献１）等も提案されている。

特許第４５５９５７３号公報

しかしながら、従来技術には、ドライグリップ性能および耐摩耗性について改善の余地がある。

本発明は、ドライグリップ性能および耐摩耗性能の総合性能が改善されたトレッド用ゴム組成物、および該トレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有する空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意検討の結果、ジエン系ゴム成分に、特定の平均粒子径を有する水酸化アルミニウム、並びにアルキルフェノール系樹脂を所定量配合することで、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、
〔１〕ジエン系ゴム１００質量部に対し、平均粒子径（Ｄ５０）が０．８０μｍ以上である水酸化アルミニウムを３．０質量部以上、およびアルキルフェノール系樹脂を６．０質量部以上含有するトレッド用ゴム組成物、
〔２〕ジエン系ゴム中に８０質量％以上のスチレンブタジエンゴムを含有する、〔１〕記載のトレッド用ゴム組成物、
〔３〕カーボンブラックを５０～１５０質量部含有する、〔１〕または〔２〕記載のトレッド用ゴム組成物、
〔４〕液状ジエン系重合体を１０～１００質量部含有する、〔１〕～〔３〕のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物、
〔５〕水酸化アルミニウムの含有量が３０質量部以下である、〔１〕～〔４〕のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物、
〔６〕〔１〕～〔５〕のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有する空気入りタイヤ、に関する。

本発明によれば、ドライグリップ性能および耐摩耗性能の総合性能が改善されたトレッド用ゴム組成物、および該トレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有する空気入りタイヤが提供される。

本発明の一実施形態は、ジエン系ゴム成分に、特定の平均粒子径を有する水酸化アルミニウム、並びにアルキルフェノール系樹脂を所定量含有することで、ドライグリップ性能および耐摩耗性能の総合性能が改善されたゴム組成物である。そのメカニズムは明らかではないが、比較的大粒径の水酸化アルミニウムは、ゴムとの単位質量あたりの接触面積が小さくなり、それにより摩耗後のゴム表面を過度に粗くしない状態でき、その状態の表面において比較的軟化点の高いアルキルフェノール系樹脂が適度に軟化することでゴムの硬度を極端に落とさずに粘着力を上げ、その結果、ドライグリップ性能および耐摩耗性能の総合性能が改善されるのではないかと考えられる。

＜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、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、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）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、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）等のジエン系ゴムが挙げられる。なかでも、グリップ性能および耐摩耗性がバランスよく得られるという理由から、ＮＲ、ＢＲ、およびＳＢＲが好ましく、ＳＢＲがより好ましい。これらのゴム成分は、前記のうち１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

（ＳＢＲ）
ＳＢＲとしては、特に限定されず、例えば未変性の乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ－ＳＢＲ）や溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ－ＳＢＲ）、これらを変性した変性乳化重合スチレンブタジエンゴム（変性Ｅ－ＳＢＲ）や変性溶液重合スチレンブタジエンゴム（変性Ｓ－ＳＢＲ）等の変性ＳＢＲが挙げられる。またＳＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、伸展油を加えない非油展タイプのものとがあるが、このいずれも使用可能である。これらのＳＢＲは、前記のうち１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

本実施形態において使用可能なＳ－ＳＢＲとしては、ＪＳＲ（株）、住友化学（株）、宇部興産（株）、旭化成（株）、日本ゼオン（株）等によって製造販売されるＳ－ＳＢＲが挙げられる。

ＳＢＲのスチレン含有量は、グリップ性能および耐摩耗性能の観点から、２０質量％以上が好ましく、２５質量％以上より好ましい。また、グリップ性能の温度依存性および耐摩耗性の観点からは、５０質量％以下が好ましく、４７質量％以下がより好ましい。なお、該スチレン含有量は、¹Ｈ－ＮＭＲ測定により算出される値である。

ＳＢＲのビニル含有量は、グリップ性能の観点から、１５質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましい。また、グリップ性能の温度依存性の観点からは、６５質量％以下が好ましく、６３質量％以下が好ましい。なお、該ビニル含有量（１，２－結合ブタジエン単位量）は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定される値である。

ＳＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、グリップ性能等の観点から、１０万以上が好ましく、１５万以上がより好ましく、２５万以上がさらに好ましい。また、架橋均一性等の観点からは、２００万以下が好ましく、１００万以下がより好ましい。

ジエン系ゴム１００質量％中のＳＢＲの含有量は、グリップ性能の観点から、８０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましく、９０質量％以上がさらに好い。ＳＢＲの含有量が８０質量％未満であると、十分なグリップ性能が得られない傾向がある。一方、ＳＢＲの含有量の上限は特に制限されず、ジエン系ゴムをＳＢＲのみからなるゴム成分としてもよい。なお、ＳＢＲとして油展タイプのＳＢＲを用いる場合は、当該油展タイプのＳＢＲ中に含まれる固形分としてのＳＢＲ自体の含有量をゴム成分中の含有量とする。

ＢＲとしては、特に限定されず、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、耐摩耗性能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。

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。

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。

＜水酸化アルミニウム＞
本実施形態に係るゴム組成物は、特定の平均粒子径（Ｄ５０）を有する水酸化アルミニウムを含有する。水酸化アルミニウムは、ゴム表面を適度に粗くするため、ドライ路面との接触面積が増大し、ドライグリップ性能を向上させることができる。

水酸化アルミニウムの平均粒子径（Ｄ５０）は、０．８０μｍ以上であり、０．８３μｍ以上が好ましく、０．８６μｍ以上がより好ましく、０．８８μｍ以上がさらに好ましい。平均粒子径が０．８０μｍ未満の場合は、水酸化アルミニウムの分散が困難となり、耐摩耗性が悪化する傾向がある。また、水酸化アルミニウムの平均粒子径（Ｄ５０）は、１．３０μｍ以下が好ましく、１．２５μｍ以下がより好ましく、１．１８μｍ以下がさらに好ましく、１．０５μｍ以下がさらに好ましく、０．９８μｍ以下が特に好ましい。平均粒子径が１．３０μｍを超える場合は、水酸化アルミニウムが破壊核となり、耐摩耗性が低下する傾向がある。なお、本明細書における平均粒子径（Ｄ５０）とは、粒子径分布測定装置により求めた粒子径分布曲線の積算質量値５０％の粒子径である。

水酸化アルミニウムの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、グリップ性能の観点から、４．０ｍ²／ｇ以上が好ましく、５．０ｍ²／ｇ以上がより好ましく、６．８ｍ²／ｇ以上がさらに好ましく、７．５ｍ²／ｇ以上が特に好ましい。また、水酸化アルミニウムのＮ₂ＳＡは、水酸化アルミニウムの分散性、再凝集防止、耐摩耗性能の観点から、５０．０ｍ²／ｇ以下が好ましく、４０．０ｍ²／ｇ以下がより好ましく、２０．０ｍ²／ｇ以下がより好ましく、１４．０ｍ²／ｇ以下が特に好ましい。なお、本明細書における水酸化アルミニウムのＮ₂ＳＡは、ＡＳＴＭＤ３０３７－８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

水酸化アルミニウムのジエン系ゴム成分１００質量部に対する含有量は、３．０質量部以上であり、４．０質量部以上が好ましく、５．０質量部以上がより好ましい。水酸化アルミニウムの含有量が３．０質量部未満の場合は、ドライグリップ性能の改善効果が小さい傾向がある。また、水酸化アルミニウムの含有量は、３０．０質量部未満が好ましく、２５．０質量部未満がより好ましく、２０．０質量部未満がさらに好ましく、１８．０質量部未満がさらに好ましい。水酸化アルミニウムの含有量が３０．０質量部以上の場合は、耐摩耗性能が低下する傾向がある。

＜樹脂成分＞
本発明における可塑剤は特定の樹脂として、アルキルフェノール系樹脂を含有する。アルキルフェノール系樹脂を用いることにより、その粘着効果でグリップ力が向上する。さらに、所定の平均粒子径を有する水酸化アルミニウムとアルキルフェノール系樹脂を併用することにより、従来にはないドライグリップ性能の相乗的な向上を実現することができる。

アルキルフェノール系樹脂としては、特に限定されず、アルキルフェノールと、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラール等のアルデヒド類とを酸又はアルカリ触媒で反応させることにより得られるアルキルフェノールアルデヒド縮合樹脂；アルキルフェノールと、アセチレン等のアルキンとを反応させて得られるアルキルフェノールアルキン縮合樹脂；これらの樹脂を、カシューオイル、トールオイル、アマニ油、各種動植物油、不飽和脂肪酸、ロジン、アルキルベンゼン樹脂、アニリン、メラミン等の化合物を用いて変性した変性アルキルフェノール樹脂；等が挙げられる。なかでも、本発明の効果の観点から、アルキルフェノールアルキン縮合樹脂が好ましく、アルキルフェノールアセチレン縮合樹脂が特に好ましい。

アルキルフェノール系樹脂を構成するアルキルフェノールとしては、クレゾール、キシレノール、ｔ－ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール等が挙げられる。なかでも、ｔ－ブチルフェノール等の分枝状アルキル基を有するフェノールが好ましく、ｔ－ブチルフェノールが特に好ましい。

アルキルフェノール系樹脂の窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、０．５ｍ²／ｇ以上が好ましく、１．０ｍ²／ｇ以上がより好ましく、２．０ｍ²／ｇ以上がさらに好ましい。これにより、本発明の効果がより好適に得られる。また、該Ｎ₂ＳＡの上限は特に限定されない。なお、本明細書において、アルキルフェノール系樹脂の窒素吸着比表面積は、ＪＩＳＫ６２１７－２：２００１に準拠して求められる。

アルキルフェノール系樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、耐摩耗性の観点から、６０℃以上が好ましく、６５℃以上がより好ましく、８０℃以上がさらに好ましい。また、該Ｔｇは、１１０℃以下が好ましく、１０５℃以下がより好ましく、１００℃以下がさらに好ましい。なお、本発明において、アルキルフェノール系樹脂のガラス転移温度は、ＪＩＳＫ７１２１に従い、昇温速度１０℃／分の条件で示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行って測定される値である。

アルキルフェノール樹脂の軟化点は、ドライグリップ性能の観点から、１１０℃以上が好ましく、１２０℃以上がより好ましく、１３０℃以上がさらに好ましい。また、グリップ性能の温度依存性観点からは、２００℃以下が好ましく、１８０℃以下がより好ましく、１６０℃以下がさらに好ましい。なお、本明細書において、軟化点は、ＪＩＳＫ６２２０－１：２００１に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。

アルキルフェノール系樹脂の水酸基価（ＯＨ価）は、ドライグリップ性能の観点から、１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上が好ましく、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がより好ましく、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がさらに好ましく、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上が特に好ましい。また、耐摩耗性の観点からは、２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましい。なお、本明細書において、アルキルフェノール系樹脂のＯＨ価とは、樹脂１ｇをアセチル化するとき、水酸基と結合した酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムの量をミリグラム数で表したものであり、電位差滴定法（ＪＩＳＫ００７０：１９９２）により測定した値である。

アルキルフェノール系樹脂は、市販品を使用してもよいが、例えば、市販品のアルキルフェノール系樹脂に粉砕処理等を施し、上記Ｎ₂ＳＡ等の特性を付与することで調製されることが好ましい。具体的には、例えば、ＢＡＳＦ社製のコレシン等の市販品に粉砕処理を施したもの等が挙げられる。

アルキルフェノール系樹脂の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、６．０質量部以上であり、１０．０質量部以上が好ましく、１５．０質量部以上がさらに好ましい。６．０質量部未満であると、充分な粘着効果が得られず、ドライグリップ性能の向上が得られない。また、耐摩耗性の観点からは、８０．０質量部以下が好ましく、６０．０質量部以下がより好ましく、４０．０質量部以下がさらに好ましい。

水酸化アルミニウムとアルキルフェノール系樹脂との相乗効果によって効果が発揮されるため、両者の含有量の比率が重要である。水酸化アルミニウムの含有量に対するアルキルフェノール系樹脂の含有量の比（アルキルフェノール系樹脂の含有量／水酸化アルミニウムの含有量）は、０．５以上が好ましく、０．８以上がより好ましく、１．０以上がさらに好ましく、１．２以上が特に好ましい。また、該含有量比は、５．０以下が好ましく、４．０以下がより好ましく、３．０以下がさらに好ましく、２．５以下が特に好ましい。

本実施形態においては、上記アルキルフェノール系樹脂以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の樹脂を配合してもよい。そのような樹脂としては、例えば、クマロンインデン樹脂、テルペン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂（ＤＣＰＤ樹脂）等が挙げられる。また別の実施形態において、アクリル系樹脂および水素添加テルペン芳香族樹脂を含まないゴム組成物とすることができる。

＜軟化剤＞
本実施形態においては、安定したグリップ性能等の観点から、さらに軟化剤を配合することが好ましい。軟化剤としては特に限定されないが、オイル、液状ジエン系重合体等が挙げられる。

オイルとしては、例えば、パラフィン系、アロマ系、ナフテン系プロセスオイル等のプロセスオイルが挙げられる。

オイルを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、耐摩耗性能の観点から、１００質量部以下が好ましく、８０質量部以下がより好ましい。また、加工性の観点からは、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましい。なお、本明細書において、オイルの含有量には、油展ゴムに含まれるオイル量も含まれる。

液状ジエン系重合体は、常温（２５℃）で液体状態のジエン系重合体である。液状ジエン系重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、耐摩耗性能の観点から、１０００以上が好ましく、３０００以上がより好ましい。また、該Ｍｗは、重合溶液の粘度が高くなり過ぎ生産性が悪化したり、破壊特性が低下するという理由から、２０００００以下が好ましく、１５００００以下がより好ましい。なお、本明細書において、液状ジエン系重合体のＭｗは、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算値である。

液状ジエン系重合体としては、液状スチレンブタジエン共重合体（液状ＳＢＲ）、液状ブタジエン重合体（液状ＢＲ）、液状イソプレン重合体（液状ＩＲ）、液状スチレンイソプレン共重合体（液状ＳＩＲ）等が挙げられる。なかでも、耐摩耗性と走行中の安定したグリップ性能がバランスよく得られるという理由から、液状ＳＢＲが好ましい。

液状ジエン系重合体を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ドライグリップ性能の観点から、１０質量部以上が好ましく、２０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、１００質量部以下が好ましく、８０質量部以下がより好ましい。

樹脂成分と軟化剤を合わせた可塑剤の総量は、ゴム成分１００質量部に対する含有量は、ドライグリップ性能の観点から、２０質量部以上が好ましく、３０質量部以上がより好ましく、４０質量部以上がさらに好ましく、５０質量部以上が特に好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１００質量部以下が好ましく、９０質量部以下がより好ましく、８０質量部以下がさらに好ましい。

＜その他の成分＞
本実施形態に係るゴム組成物は、前記のゴム成分、水酸化アルミニウム、樹脂成分、および軟化剤以外にも、従来からタイヤ工業に使用される配合剤や添加剤、例えば、前記の水酸化アルミニウム以外のフィラー、シランカップリング剤、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤等を、必要に応じて適宜含有することができる。

フィラーとしては、水酸化アルミニウム以外に、さらにその他のフィラーを用いてもよい。そのようなフィラーとしては、特に限定されず、例えば、カーボンブラック、シリカ、アルミナ（酸化アルミニウム）、炭酸カルシウム、タルク、クレー等この分野で一般的に使用されるフィラーをいずれも用いることができる。これらのフィラーは、１種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。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイト等が挙げられ、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。これらのカーボンブラックは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、グリップ性能および耐摩耗性の観点から、８０ｍ²／ｇ以上が好ましく、９０ｍ²／ｇ以上がより好ましく、１００ｍ²／ｇ以上がさらに好ましい。また、カーボンブラックのＮ₂ＳＡの上限は特に限定されないが、加工性の観点から１８０ｍ²／ｇ以下が好ましく、１６０ｍ²／ｇ以下がより好ましく、１５０ｍ²／ｇ以下がさらに好ましく、１４８ｍ²／ｇ以下が特に好ましい。なお、本明細書におけるカーボンブラックのＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳＫ６２１７－２「ゴム用カーボンブラック基本特性－第２部：比表面積の求め方－窒素吸着法－単点法」に準じて測定された値である。

カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、耐摩耗性の観点から、５０ｍｌ／１００ｇ以上が好ましく、８０ｍｌ／１００ｇ以上がより好ましく、１００ｍｌ／１００ｇ以上がさらに好ましく、１１０ｍｌ／１００ｇ以上が特に好ましい。また、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、グリップ性能の観点から、２５０ｍｌ／１００ｇ以下が好ましく、２００ｍｌ／１００ｇ以下がより好ましく、１３５ｍｌ／１００ｇ以下がさらに好ましく、１２５ｍｌ／１００ｇ以下が特に好ましい。なお、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳＫ６２１７－４：２００８に準拠して測定される値である。

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、耐摩耗性能の観点から５０質量部以上が好ましく、６０質量部以上がより好ましく、７０質量部以上がさらに好ましく、８０質量部以上が特に好ましい。また、カーボンブラックの含有量の上限は特に限定されないが、低燃費性能や加工性の観点から、１５０質量部以下が好ましく、１４０質量部以下がより好ましく、１３０質量部以下がさらに好ましい。

シリカとしては、特に限定されるものではないが、例えば、乾式法により調製されたシリカ（無水ケイ酸）や、湿式法により調製されたシリカ（含水ケイ酸）等が挙げられる。また、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。

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、ゴムの劣化を抑制するという観点から、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、ワックスのタイヤ表面へのブルームによるタイヤの白色化を防ぐという観点からは、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましい。

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、ゴムの劣化を抑制するという観点から、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、老化防止剤のタイヤ表面へのブルームによるタイヤの変色を防ぐという観点からは、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、ゴムの加硫速度を上げ、タイヤの生産性を上げるという観点から、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、耐摩耗性の低下を防ぐという観点からは、８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、ゴムの加硫速度を上げ、タイヤの生産性を上げるという観点から、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、耐摩耗性の低下を防ぐという観点からは、８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質量部以上がより好ましい。また、ブルーミングによる、グリップ性能および耐摩耗性の低下を抑制するという理由から、３質量部以下が好ましい。

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、およびキサンテート系加硫促進剤等が挙げられ、グアニジン系、およびチウラム系加硫促進剤が好ましい。これら加硫促進剤は、前記のうち１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

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。

チウラム系加硫促進剤としては、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）等が挙げられ、ＴＯＴ－Ｎ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、１．０質量部以上が好ましく、２．０質量部以上が好ましく、３．０質量部以上がさらに好ましい。また、ブルーミングを抑制するという観点からは、１５質量部以下が好ましく、１２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。

＜ゴム組成物およびタイヤ＞
本実施形態のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、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。

こうして得られる本実施形態のゴム組成物は、タイヤのトレッド、アンダートレッド、カーカス、サイドウォール、ビード等のタイヤ用途を始め、防振ゴム、ベルト、ホース、その他の工業製品等にも用いることができる。特に、ウェットグリップ性および耐摩耗性が改善できることから、本実施形態のゴム組成物で構成されるトレッドを有するタイヤとすることが好ましい。

本実施形態に係るタイヤは、本実施形態のゴム組成物を用いて、通常の方法により製造できる。すなわち、ゴム成分に対して前記の配合剤を必要に応じて配合した本実施形態のゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドの形状にあわせて押出し加工し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成型することにより、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、本実施形態のタイヤを製造することができる。また、本実施形態のタイヤは、乗用車用、バス用、トラック用、競技用等として使用することができるが、特に競技用の高性能ウェットタイヤとして好適に使用することができる。

本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例にのみ限定されるものではない。

以下、実施例および比較例において用いた各種薬品をまとめて示す。
ＳＢＲ：旭化成（株）製のタフデン４８５０（未変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含量：４０質量％、ビニル含量：４６質量％、Ｍｗ：９４万、ゴム固形分１００質量部に対してオイル分５０質量部含有）
ＢＲ：日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０（未変性ＢＲ、シス含量：９６質量％）
カーボンブラック：東海カーボン（株）製のシースト９ＳＡＦ（Ｎ₂ＳＡ：１４２ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１５ｍｌ／１００ｇ）
水酸化アルミニウム１：ナバルテック社製のアピラール１２０Ｅ（平均粒子径：０．９μｍ、Ｎ₂ＳＡ：１１ｍ²／ｇ）
水酸化アルミニウム２：昭和電工（株）製のハイジライトＨ－４３（平均粒子径：０．７５μｍ、Ｎ₂ＳＡ：６．７ｍ²／ｇ）
水酸化アルミニウム３：住友化学（株）製のＡＴＨ＃Ｂ（平均粒子径：０．６０μｍ、Ｎ₂ＳＡ：１５ｍ²／ｇ）
アルキルフェノール系樹脂：ＢＡＳＦ社製のコレシンの乾式粉砕品（ｐ－ｔ－ブチルフェノール及びアセチレンの縮合樹脂、Ｎ₂ＳＡ：４．１ｍ²／ｇ、Ｔｇ：９８℃、軟化点：１４５℃、ＯＨ価：１９３ｍｇＫＯＨ／ｇ）
液状ＳＢＲ：（株）クラレ製のＬ－ＳＢＲ－８２０（Ｍｗ：１００００）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン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
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（ＤＰＧ、１，３－ジフェニルグアニジン）
加硫促進剤２：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＴＯＴ－Ｎ（テトラキス（２－エチルヘキシル）チウラムジスルフィド）

実施例および比較例
表１および表２に示す配合内容に従い、上記各種薬品（硫黄および加硫促進剤を除く）を、バンバリーミキサーにて、排出温度１５０℃で５分間混練りし、混練り物を得た。得られた混練り物に、硫黄および加硫促進剤を添加し、排出温度１００℃で３分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成型機上で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、１７０℃で１２分間プレス加硫し、試験用タイヤを製造した。

得られた試験用タイヤについて、下記試験方法により評価を行った。それぞれの試験結果を表１および表２に示す。

＜ドライグリップ性能＞
試験用タイヤを国産ＦＲ車（排気量２０００ｃｃ）の全輪に装着し、１周３ｋｍのドライアスファルト路面のテストコースにて１５周実車走行を行った。その際におけるベストラップ時のコントロールをテストドライバーが評価し、比較例３を１００として指数表示した。指数が大きいほどドライ路面におけるグリップ性能が高いことを示す。

＜耐摩耗性能＞
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５にて、国産ＦＦ車に装着し、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。結果は指数で表し、指数が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示す。指数は次の式で求めた。
（耐摩耗性能指数）＝（各配合例のタイヤ溝が１ｍｍ減るときの走行距離）／（比較例３のタイヤ溝が１ｍｍ減るときの走行距離）×１００

表１および表２の結果より、ジエン系ゴム成分に、特定の平均粒子径を有する水酸化アルミニウム、およびアルキルフェノール系樹脂を所定量配合した本発明のトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有する空気入りタイヤは、ドライグリップ性能および耐摩耗性能の総合性能が改善されることがわかる。

Claims

ジエン系ゴム１００質量部に対し、
平均粒子径（Ｄ５０）が０．８０～１．３０μｍである水酸化アルミニウムを３．０質量部以上３０．０質量部未満、液状ジエン系重合体を１０～１００質量部、およびアルキルフェノール系樹脂を６．０～８０．０質量部含有し、
水酸化アルミニウムの含有量に対するアルキルフェノール系樹脂の含有量の比（アルキルフェノール系樹脂の含有量／水酸化アルミニウムの含有量）が０．５～５．０であるトレッド用ゴム組成物（ただし、ゴム成分１００質量部に対し、平均繊維長１０μｍ～１０ｍｍのセルロース短繊維を０．１～２０質量部含有するゴム組成物、および、ゴム成分１００質量部に対し、下記式（１）または（２）:

（式（１）中、各Ｒ ¹ は、それぞれ独立して、置換基を有していても良いＣ ₁ ～Ｃ ₂₀ のアルキル基、置換基を有していても良いフェニル基または置換基を有していても良いベンジル基を表し、Ｒ ² は、置換基を有していても良いＣ ₁ ～Ｃ ₁₀ のアルキル基または置換基を有していても良いＣ ₅ ～Ｃ ₁₂ のシクロアルキル基を表す。）

（式（２）中、各Ｒ ³ は、それぞれ独立して、Ｃ ₁ ～Ｃ ₁₀ のアルキル基を表す。）で表される老化防止剤を０．１～１０質量部含有するゴム組成物を除く）。
ジエン系ゴム中に８０質量％以上のスチレンブタジエンゴムを含有する、請求項１記載のトレッド用ゴム組成物。
カーボンブラックを５０～１５０質量部含有する、請求項１または２記載のトレッド用ゴム組成物。
前記水酸化アルミニウムの平均粒子径（Ｄ５０）が０．８６～１．３０μｍである、請求項１～３のいずれか一項に記載のトレッド用ゴム組成物。
水酸化アルミニウムの含有量が３．０質量部以上２５．０質量部未満である、請求項１～４のいずれか一項に記載のトレッド用ゴム組成物
請求項１～５のいずれか一項に記載のトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッドを有する空気入りタイヤ。