JP7516893B2 - ウィンタータイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、ウィンタータイヤに関する。
一般的なアスファルトやコンクリート路面に比べて路面凹凸が小さく滑りやすい雪氷上路面で使用されるウィンタータイヤには、材料面及び設計面での工夫がなされた低温特性に優れたゴム組成物など、種々の開発がなされているが、性能改善の要求は大きく、氷上制動性能の更なる改善が望まれている（特許文献１等参照）。
特開２００９－０９１４８２号公報
本発明は、前記課題を解決し、氷上制動性能に優れたウィンタータイヤを提供することを目的とする。
本発明者は、氷路面制動時にトレッドゴムが氷路面から入力される周波数を、氷路面形状と制動時のすべり速度（＝ＡＢＳ制動の高頻度速度域）との関係から明らかにし、その条件を粘弾性測定条件に反映させることにより、正確な氷上制動性能の予測（見積り）が可能になるという知見を見出し、本発明を完成したものである。
本発明は、下記せん断モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδが下記式（１）、下記伸長モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ及び０℃におけるＥ＊が下記式（２）を満たすゴム組成物からなるタイヤ部材を有するウィンタータイヤに関する。
０．６５≦－３０℃におけるｔａｎδ≦１．１０ （１）
０．１４≦－３０℃におけるｔａｎδ／０℃におけるＥ＊≦０．４０ （２）
〔せん断モード〕
応力：０．２ＭＰａ
周波数：１０Ｈｚ
ｔａｎδの測定温度：－３０℃
〔伸長モード〕
伸長歪：２．５％
周波数：１０Ｈｚ
ｔａｎδの測定温度：－３０℃
Ｅ＊の測定温度：０℃
前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量％中のスチレンブタジエンゴムの含有量が５～３０質量％であることが好ましい。
前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対するフィラーの含有量が６０～８０質量部であることが好ましい。
前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対する可塑剤の含有量が５０～７０質量部であることが好ましい。
前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対する液体可塑剤の含有量が４０～６０質量部であることが好ましい。
前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対する樹脂の含有量が５～１５質量部であることが好ましい。
本発明によれば、前記せん断モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδが前記式（１）、前記伸長モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ及び０℃におけるＥ＊が前記式（２）を満たすゴム組成物からなるタイヤ部材を有するウィンタータイヤであるので、氷上制動性能に優れたウィンタータイヤを提供できる。
本発明は、前記せん断モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδが前記式（１）、前記伸長モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ／０℃におけるＥ＊が前記式（２）を満たすゴム組成物からなるタイヤ部材を有するウィンタータイヤである。これにより、優れた氷上制動性能を付与できる。
このような作用効果が得られるメカニズムは明らかではないが、以下のように推察される。
既述のとおり、本発明は、氷路面制動時にトレッドゴムが氷路面から入力される周波数を、氷路面形状と制動時のすべり速度との関係から明らかにし、その条件を粘弾性測定条件に反映させることにより、前記式（１）、（２）のパラメータを導き出したものである。具体的には、前記式（１）に関しては、粘弾性測定を摩擦の原理原則に基づき定めた温度と周波数で実施すると共に、測定応力をタイヤの接地圧を用いて実施し、せん断変形モードにてヒステリシスロス摩擦のポテンシャルとして「－３０℃ｔａｎδ」を物性パラメータに規定し、前記式（２）に関しては、伸長モードの定ひずみによる測定において、ヒステリシスロス摩擦のポテンシャルとして「－３０℃ｔａｎδ／０℃Ｅ＊」を物性パラメータに規定したものである。そして、「－３０℃ｔａｎδ」、「－３０℃ｔａｎδ／０℃Ｅ＊」の最適範囲を定めることにより、ヒステリシスロス摩擦のポテンシャル（ｔａｎδ）が高すぎることで、氷上路面において氷を解かして水を発生させ、ゴムと路面の接触面積を低下させることが抑制されると考えられる。従って、前記式（１）、（２）を充足することで、優れた氷上制動性能を付与できると推察される。
このように、本発明は、式（１）「０．６５≦－３０℃におけるｔａｎδ≦１．１０」、式（２）「０．１４≦－３０℃におけるｔａｎδ／０℃におけるＥ＊≦０．４０」を満たすゴム組成物からなるタイヤ部材を有するウィンタータイヤの構成にすることにより、氷上制動性能の改善という課題（目的）を解決するものである。すなわち、前記式（１）、（２）のパラメータは課題（目的）を規定したものではなく、本願の課題は、氷上制動性能の改善であり、そのための解決手段として当該パラメータを満たす構成とした発明である。
前記タイヤ部材を構成するゴム組成物（加硫後ゴム組成物）は、下記せん断モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδが下記式（１）を満たす。つまり、所定の歪を与えた状態ではなく、所定の応力０．２ＭＰａをかけた状態におけるｔａｎ（－３０℃）が下記式（１）を満たす。
０．６５≦－３０℃におけるｔａｎδ≦１．１０ （１）
〔せん断モード〕
応力：０．２ＭＰａ
周波数：１０Ｈｚ
ｔａｎδの測定温度：－３０℃
前記式（１）において、前記－３０℃におけるｔａｎδは、０．７０以上が好ましく、０．７５以上がより好ましく、０．７８以上が更に好ましく、０．８０以上が特に好ましい。前記－３０℃におけるｔａｎδは、１．０６以下が好ましく、１．０１以下がより好ましく、０．９８以下が更に好ましく、０．９７以下が特に好ましい。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
前記タイヤ部材を構成するゴム組成物（加硫後ゴム組成物）は、下記伸長モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ、下記伸長モードの条件下の０℃におけるＥ＊〔ＭＰａ〕が下記式（２）を満たす。つまり、所定の歪を与えた状態における－３０℃におけるｔａｎ、０℃におけるＥ＊が下記式（２）を満たす。
０．１４≦－３０℃におけるｔａｎδ／０℃におけるＥ＊≦０．４０ （２）
〔伸長モード〕
伸長歪：２．５％
周波数：１０Ｈｚ
ｔａｎδの測定温度：－３０℃
Ｅ＊の測定温度：０℃
前記式（２）において、前記－３０℃におけるｔａｎδ／０℃におけるＥ＊は、０．１７以上が好ましく、０．２０以上がより好ましく、０．２２以上が更に好ましく、０．２３以上が特に好ましい。前記－３０℃におけるｔａｎδは、０．３８以上が好ましく、０．３５以下がより好ましく、０．３３以下が更に好ましく、０．３２以下が特に好ましい。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
前記式（２）において前記－３０℃におけるｔａｎδは、０．７０以上が好ましく、０．７５以上がより好ましく、０．８０以上が更に好ましい。前記－３０℃におけるｔａｎδは、１．０５以下が好ましく、１．０１以下がより好ましく、０．９７以下が更に好ましい。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
前記式（２）において、前記０℃におけるＥ＊は、２．７ＭＰａ以上が好ましく、２．９ＭＰａ以上がより好ましく、３．０ＭＰａ以上が更に好ましい。前記０℃におけるＥ＊は、４．３ＭＰａ以下が好ましく、４．０ＭＰａ以下がより好ましく、３．５ＭＰａ以下が更に好ましい。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
なお、「前記せん断モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ」、「前記伸長モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ」、「前記伸長モードの条件下の０℃におけるＥ＊」は、粘弾性試験により測定でき、具体的には、後述の実施例に記載の方法で得られる。
「前記せん断モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ」、「前記伸長モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ」は、低温でのｔａｎδを調整できる手法を用いることで、該ｔａｎδの値の調整が可能である。例えば、ゴム成分としてスチレンブタジエンゴムを用いる方法、ブタジエンゴムを増量する方法、フィラーを増量する方法、樹脂を適量配合する方法、液状可塑剤（オイル、液状樹脂等）を適量配合する方法などの手法を用いると、「前記せん断モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ」、「前記伸長モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ」の値が大きくなる傾向がある。
「前記伸長モードの条件下の０℃におけるＥ＊」は、低温でのＥ＊を調整できる手法を用いることで、該Ｅ＊の値の調整が可能である。例えば、ゴム成分としてスチレンブタジエンゴムを用いる方法、高分子量のゴム成分を用いる方法、フィラーを増量する方法、樹脂を増量する方法、液状可塑剤を減量する方法などの手法を用いると、「前記伸長モードの条件下の０℃におけるＥ＊」の値が大きくなる傾向がある。
そして、これらの手法により、「前記せん断モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ」、「前記伸長モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ」、「前記伸長モードの条件下の０℃におけるＥ＊」を調整することで、前記式（１）、（２）を調整し、これらのパラメータを充足するゴム組成物を製造できる。
（ゴム成分）
ゴム組成物に使用可能なゴム成分としては、例えば、ジエン系ゴムを使用できる。ジエン系ゴムとしては、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）、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）などが挙げられる。また、ブチル系ゴム、フッ素ゴムなども挙げられる。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。なかでも、氷上制動性能の観点から、イソプレン系ゴム、ＢＲ、ＳＢＲが好ましく、ＳＢＲがより好ましい。
上記ジエン系ゴムは、非変性ジエン系ゴムでもよいし、変性ジエン系ゴムでもよい。
変性ジエン系ゴムとしては、シリカ等の充填剤と相互作用する官能基を有するジエン系ゴムであればよく、例えば、ジエン系ゴムの少なくとも一方の末端を、上記官能基を有する化合物（変性剤）で変性された末端変性ジエン系ゴム（末端に上記官能基を有する末端変性ジエン系ゴム）や、主鎖に上記官能基を有する主鎖変性ジエン系ゴムや、主鎖及び末端に上記官能基を有する主鎖末端変性ジエン系ゴム（例えば、主鎖に上記官能基を有し、少なくとも一方の末端を上記変性剤で変性された主鎖末端変性ジエン系ゴム）や、分子中に２個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性（カップリング）され、水酸基やエポキシ基が導入された末端変性ジエン系ゴム等が挙げられる。
上記官能基としては、例えば、アミノ基、アミド基、シリル基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基、水酸基、オキシ基、エポキシ基等が挙げられる。なお、これらの官能基は、置換基を有していてもよい。なかでも、アミノ基（好ましくはアミノ基が有する水素原子が炭素数１～６のアルキル基に置換されたアミノ基）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１～６のアルコキシ基）、アルコキシシリル基（好ましくは炭素数１～６のアルコキシシリル基）が好ましい。
イソプレン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、改質ＮＲ、変性ＮＲ、変性ＩＲ等が挙げられる。ＮＲとしては、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、ゴム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、例えば、ＩＲ２２００等、ゴム工業において一般的なものを使用できる。改質ＮＲとしては、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム（ＵＰＮＲ）等、変性ＮＲとしては、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素添加天然ゴム（ＨＮＲ）、グラフト化天然ゴム等、変性ＩＲとしては、エポキシ化イソプレンゴム、水素添加イソプレンゴム、グラフト化イソプレンゴム等、が挙げられる。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。
ゴム組成物がイソプレン系ゴムを含有する場合、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５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。上限は、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは６０質量％以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
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。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。
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。該スチレン含有量は、好ましくは４５質量％以下、より好ましくは３５質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
なお、本明細書において、スチレン含有量は、１Ｈ－ＮＭＲ測定によって測定できる。
ＳＢＲのビニル結合量は、好ましくは３質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは７質量％以上である。該ビニル結合量は、好ましくは２５質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１３質量％以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
なお、本明細書において、ビニル結合量（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できる。
ＳＢＲとしては、例えば、住友化学（株）、ＪＳＲ（株）、旭化成（株）、日本ゼオン（株）等により製造・販売されているＳＢＲを使用できる。
ＳＢＲは、非変性ＳＢＲでもよいし、変性ＳＢＲでもよい。変性ＳＢＲとしては、変性ジエン系ゴムと同様の官能基が導入された変性ＳＢＲが挙げられる。
ゴム組成物がＳＢＲを含有する場合、ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは８質量％以上、更に好ましくは１０質量％以上である。上限は、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３５質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
ＢＲは特に限定されず、例えば、高シス含量のハイシス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、希土類系触媒を用いて合成したＢＲ（希土類ＢＲ）等を使用できる。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。なかでも、耐摩耗性が向上するという理由から、シス含量が９０質量％以上のハイシスＢＲが好ましい。
また、ＢＲは、非変性ＢＲでもよいし、変性ＢＲでもよい。変性ＢＲとしては、変性ジエン系ゴムと同様の官能基が導入された変性ＢＲが挙げられる。変性ＢＲを用いることは、氷上制動性能、低発熱性、ミクロＥ＊低下に有利である。
ＢＲとしては、例えば、宇部興産（株）、ＪＳＲ（株）、旭化成（株）、日本ゼオン（株）等の製品を使用できる。
ゴム組成物がＢＲを含有する場合、ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、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２０質量％以上である。上限は、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは６０質量％以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
（フィラー）
ゴム組成物は、氷上制動性能の観点から、フィラーを含むことが好ましい。フィラーとしては特に限定されず、ゴム分野で公知の材料を使用でき、例えば、シリカ、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレイ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、マイカなどが挙げられる。なかでも、カーボンブラック、シリカが好ましい。
ゴム組成物において、フィラーの含有量（フィラ－の合計含有量）は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは４０質量部以上、更に好ましくは５０質量部以上、特に好ましくは６０質量部以上である。また、上限は、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、特に好ましくは８０質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
カーボンブラックとしては、特に限定されないが、Ｎ１３４、Ｎ１１０、Ｎ２２０、Ｎ２３４、Ｎ２１９、Ｎ３３９、Ｎ３３０、Ｎ３２６、Ｎ３５１、Ｎ５５０、Ｎ７６２等が挙げられる。市販品としては、旭カーボン（株）、キャボットジャパン（株）、東海カーボン（株）、三菱化学（株）、ライオン（株）、新日化カーボン（株）、コロンビアカーボン社等の製品を使用できる。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。
ゴム組成物において、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上、更に好ましくは５質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、５０ｍ２／ｇ以上が好ましく、７０ｍ２／ｇ以上がより好ましく、９０ｍ２／ｇ以上が更に好ましい。また、上記Ｎ２ＳＡは、２００ｍ２／ｇ以下が好ましく、１５０ｍ２／ｇ以下がより好ましく、１３０ｍ２／ｇ以下が更に好ましい。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７－２：２００１によって求められる。
シリカとしては、乾式法シリカ（無水シリカ）、湿式法シリカ（含水シリカ）などが挙げられる。なかでも、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。市販品としては、デグッサ社、ローディア社、東ソー・シリカ（株）、ソルベイジャパン（株）、（株）トクヤマ等の製品を使用できる。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。
ゴム組成物において、シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２５質量部以上、より好ましくは３０質量部以上、更に好ましくは５０質量部以上である。該含有量の上限は、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは５０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１００ｍ２／ｇ以上、更に好ましくは１５０ｍ２／ｇ以上である。また、シリカのＮ２ＳＡの上限は特に限定されないが、好ましくは３５０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは２５０ｍ２／ｇ以下、更に好ましくは２００ｍ２／ｇ以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
なお、シリカのＮ２ＳＡは、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７－９３に準じてＢＥＴ法で測定される値である。
（シランカップリング剤）
ゴム組成物がシリカを含む場合、更にシランカップリング剤を含むことが好ましい。
シランカップリング剤としては、特に限定されず、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、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（４－トリエトキシシリルブチル）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（２－トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（２－トリエトキシシリルエチル）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（３－トリエトキシシリルプロピル）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（４－トリエトキシシリルブチル）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（２－トリメトキシシリルエチル）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、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、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、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、２－メルカプトエチルトリエトキシシラン、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製のＮＸＴ、ＮＸＴ－Ｚなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメ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、３－アミノプロピルトリメ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、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、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、３－ニトロプロピルトリエ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、３－クロロプロピルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられる。市販品としては、デグッサ社、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社、信越シリコーン（株）、東京化成工業（株）、アヅマックス（株）、東レ・ダウコーニング（株）等の製品を使用できる。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。
ゴム組成物において、シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、３質量部以上が好ましく、６質量部以上がより好ましい。また、上記含有量は、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましい。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
（可塑剤）
ゴム組成物には、可塑剤を配合してもよい。可塑剤とは、ゴム成分に可塑性を付与する材料であり、例えば、液体可塑剤（常温（２５℃）で液体状態の可塑剤）、樹脂（常温（２５℃）で固体状態の樹脂）等が挙げられる。
ゴム組成物が可塑剤を含む場合、その含有量（可塑剤の総量）は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは４０質量部以上、更に好ましくは５０質量部以上である。上限は、好ましくは１２０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下、特に好ましくは７０質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
液体可塑剤（常温（２５℃）で液体状態の可塑剤）としては特に限定されず、オイル、液状樹脂、液状ジエン系ポリマー、液状ファルネセン系ポリマーなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ゴム組成物が液体可塑剤を含む場合、その含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１５質量部以上、より好ましくは３５質量部以上、更に好ましくは４０質量部以上である。上限は、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下、更に好ましくは６０質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油、又はその混合物が挙げられる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。植物油としては、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。市販品としては、出光興産（株）、三共油化工業（株）、（株）ジャパンエナジー、オリソイ社、Ｈ＆Ｒ社、豊国製油（株）、昭和シェル石油（株）、富士興産（株）、日清オイリオグループ（株）等の製品を使用できる。なかでも、プロセスオイル（パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル等）、植物油が好ましい。
ゴム組成物がオイルを含む場合、その含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１５質量部以上、より好ましくは３５質量部以上、更に好ましくは４０質量部以上である。上限は、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下、更に好ましくは６０質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
液状樹脂としては、２５℃で液体状態のテルペン系樹脂（テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂を含む）、ロジン樹脂、スチレン系樹脂、Ｃ５系樹脂、Ｃ９系樹脂、Ｃ５／Ｃ９系樹脂、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）樹脂、クマロンインデン系樹脂（クマロン、インデン単体樹脂を含む）、フェノール樹脂、オレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
ゴム組成物が液状樹脂を含む場合、その含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１５質量部以上、より好ましくは３５質量部以上、更に好ましくは４０質量部以上である。上限は、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下、更に好ましくは６０質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
液状ジエン系ポリマーとしては、２５℃で液体状態の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）、液状スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体（液状ＳＢＳブロックポリマー）、液状スチレンイソプレンスチレンブロック共重合体（液状ＳＩＳブロックポリマー）、液状ファルネセン重合体、液状ファルネセンブタジエン共重合体等が挙げられる。これらは、末端や主鎖が極性基で変性されていても構わない。
ゴム組成物が液状ジエン系ポリマーを含む場合、その含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１５質量部以上、より好ましくは３５質量部以上、更に好ましくは４０質量部以上である。上限は、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下、更に好ましくは６０質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
液状ファルネセン系ポリマーとは、ファルネセンを重合することで得られる重合体であり、ファルネセンに基づく構成単位を有する。ファルネセンには、α－ファルネセン（（３Ｅ，７Ｅ）－３，７，１１－トリメチル－１，３，６，１０－ドデカテトラエン）やβ－ファルネセン（７，１１－ジメチル－３－メチレン－１，６，１０－ドデカトリエン）などの異性体が存在するが、以下の構造を有する（Ｅ）－β－ファルネセンが好ましい。
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液状ファルネセン系ポリマーは、ファルネセンの単独重合体（ファルネセン単独重合体）でも、ファルネセンとビニルモノマーとの共重合体（ファルネセン－ビニルモノマー共重合体）でもよい。
ビニルモノマーとしては、スチレン、２－メチルスチレン、３－メチルスチレン、４－メチルスチレン、α－メチルスチレン、２，４－ジメチルスチレン、２，４－ジイソプロピルスチレン、４－ｔｅｒｔ－ブチルスチレン、５－ｔ－ブチル－２－メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ｔｅｒｔ－ブトキシスチレン、ビニルベンジルジメチルアミン、（４－ビニルベンジル）ジメチルアミノエチルエーテル、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチルスチレン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノメチルスチレン、２－エチルスチレン、３－エチルスチレン、４－エチルスチレン、２－ｔ－ブチルスチレン、３－ｔ－ブチルスチレン、４－ｔ－ブチルスチレン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、ビニルトルエン、ビニルピリジン、ジフェニルエチレン、３級アミノ基含有ジフェニルエチレンなどの芳香族ビニル化合物や、ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエン化合物などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なかでも、ブタジエンが好ましい。すなわち、ファルネセン－ビニルモノマー共重合体としては、ファルネセンとブタジエンとの共重合体（ファルネセン－ブタジエン共重合体）が好ましい。
ファルネセン－ビニルモノマー共重合体において、ファルネセンとビニルモノマーとの質量基準の共重合比（ファルネセン／ビニルモノマー）は、４０／６０～９０／１０が好ましい。
液状ファルネセン系ポリマーは、重量平均分子量（Ｍｗ）が３０００～３０万のものを好適に使用できる。液状ファルネセン系ポリマーのＭｗは、好ましくは８０００以上、より好ましくは１００００以上であり、また、好ましくは１０万以下、より好ましくは６万以下、更に好ましくは５万以下である。
ゴム組成物が液状ファルネセン系ポリマーを含む場合、その含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上、更に好ましくは５質量部以上である。上限は、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
上記樹脂（常温（２５℃）で固体状態の樹脂）としては、例えば、常温（２５℃）で固体状態の芳香族ビニル重合体、クマロンインデン樹脂、クマロン樹脂、インデン樹脂、フェノール樹脂、ロジン樹脂、石油樹脂、テルペン系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。また、樹脂は、水添されていてもよい。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。なかでも、氷上制動性能、ウェット性能の観点から、石油樹脂、テルペン系樹脂が好ましい。
ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対する上記樹脂の含有量は、好ましくは３質量部以上、より好ましくは５質量部以上、更に好ましくは７質量部以上である。上限は、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１５質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
上記樹脂の軟化点は、８０℃以上が好ましく、９０℃以上がより好ましく、１００℃以上が更に好ましい。上限は、１８０℃以下が好ましく、１６０℃以下がより好ましく、１４０℃以下が更に好ましい。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
なお、上記樹脂の軟化点は、ＪＩＳ Ｋ６２２０－１：２００１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。
上記石油樹脂としては、Ｃ５系樹脂、Ｃ９系樹脂、Ｃ５／Ｃ９系樹脂、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）樹脂などが挙げられる。なかでも、ＤＣＰＤ樹脂が好ましい。
前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対する石油樹脂の含有量は、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上、更に好ましくは５質量部以上である。上限は、好ましくは２５質量部以下、より好ましくは１５質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。なお、ＤＣＰＤ樹脂も同様の含有量が好適である。
上記テルペン系樹脂は、テルペンを構成単位として含むポリマーであり。例えば、テルペン化合物を重合して得られるポリテルペン樹脂、テルペン化合物と芳香族化合物とを重合して得られる芳香族変性テルペン樹脂などが挙げられる。また、これらの水素添加物も使用できる。
上記ポリテルペン樹脂は、テルペン化合物を重合して得られる樹脂である。該テルペン化合物は、（Ｃ５Ｈ８）ｎの組成で表される炭化水素及びその含酸素誘導体で、モノテルペン（Ｃ１０Ｈ１６）、セスキテルペン（Ｃ１５Ｈ２４）、ジテルペン（Ｃ２０Ｈ３２）などに分類されるテルペンを基本骨格とする化合物であり、例えば、α－ピネン、β－ピネン、ジペンテン、リモネン、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α－フェランドレン、α－テルピネン、γ－テルピネン、テルピノレン、１，８－シネオール、１，４－シネオール、α－テルピネオール、β－テルピネオール、γ－テルピネオールなどが挙げられる。
上記ポリテルペン樹脂としては、上述したテルペン化合物を原料とするピネン樹脂、リモネン樹脂、ジペンテン樹脂、ピネン／リモネン樹脂などが挙げられる。なかでも、ピネン樹脂が好ましい。ピネン樹脂は、通常、異性体の関係にあるα－ピネン及びβ－ピネンの両方を含んでいるが、含有する成分の違いにより、β－ピネンを主成分とするβ－ピネン樹脂と、α－ピネンを主成分とするα－ピネン樹脂とに分類される。
上記芳香族変性テルペン樹脂としては、上記テルペン化合物及びフェノール系化合物を原料とするテルペンフェノール樹脂や、上記テルペン化合物及びスチレン系化合物を原料とするテルペンスチレン樹脂などが挙げられる。また、上記テルペン化合物、フェノール系化合物及びスチレン系化合物を原料とするテルペンフェノールスチレン樹脂も使用できる。なお、フェノール系化合物としては、例えば、フェノール、ビスフェノールＡ、クレゾール、キシレノールなどが挙げられる。また、スチレン系化合物としては、スチレン、α－メチルスチレンなどが挙げられる。
ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対するテルペン系樹脂の含有量は、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上、更に好ましくは５質量部以上である。上限は、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１５質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な氷上制動性能が得られる傾向がある。
上記芳香族ビニル重合体は、芳香族ビニルモノマーを構成単位として含むポリマーである。例えば、α－メチルスチレン及び／又はスチレンを重合して得られる樹脂が挙げられ、具体的には、スチレンの単独重合体（スチレン樹脂）、α－メチルスチレンの単独重合体（α－メチルスチレン樹脂）、α－メチルスチレンとスチレンとの共重合体、スチレンと他のモノマーの共重合体などが挙げられる。なお、前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対する芳香族ビニル重合体の含有量は、１～３０質量部が好ましい。
上記クマロンインデン樹脂は、樹脂の骨格（主鎖）を構成する主なモノマー成分として、クマロン及びインデンを含む樹脂である。クマロン、インデン以外に骨格に含まれるモノマー成分としては、スチレン、α－メチルスチレン、メチルインデン、ビニルトルエンなどが挙げられる。なお、前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対するクマロンインデン樹脂の含有量は、１～３０質量部が好ましい。
上記クマロン樹脂は、樹脂の骨格（主鎖）を構成する主なモノマー成分として、クマロンを含む樹脂である。なお、前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対するクマロン樹脂の含有量は、１～３０質量部が好ましい。
上記インデン樹脂は、樹脂の骨格（主鎖）を構成する主なモノマー成分として、インデンを含む樹脂である。なお、前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対するインデン樹脂の含有量は、１～３０質量部が好ましい。
上記フェノール樹脂としては、例えば、フェノールと、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラールなど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ポリマー等の公知のものを使用できる。なかでも、酸触媒で反応させることにより得られるもの（ノボラック型フェノール樹脂など）が好ましい。なお、前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対するフェノール樹脂の含有量は、１～３０質量部が好ましい。
上記ロジン樹脂としては、天然ロジン、重合ロジン、変性ロジン、これらのエステル化合物、これらの水素添加物に代表されるロジン系樹脂等が挙げられる。なお、前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対するロジン樹脂の含有量は、１～３０質量部が好ましい。
上記アクリル系樹脂は、アクリル系モノマーを構成単位として含むポリマーである。例えば、カルボキシル基を有し、芳香族ビニルモノマー成分とアクリル系モノマー成分とを共重合して得られる、スチレンアクリル樹脂等のスチレンアクリル系樹脂などが挙げられる。なかでも、無溶剤型カルボキシル基含有スチレンアクリル系樹脂を好適に使用できる。
上記無溶剤型カルボキシル基含有スチレンアクリル系樹脂とは、副原料となる重合開始剤、連鎖移動剤、有機溶媒などを極力使用せずに、高温連続重合法（高温連続塊重合法）（米国特許第４，４１４，３７０号明細書、特開昭５９－６２０７号公報、特公平５－５８００５号公報、特開平１－３１３５２２号公報、米国特許第５，０１０，１６６号明細書、東亜合成研究年報ＴＲＥＮＤ２０００第３号ｐ４２－４５等に記載の方法）により合成された（メタ）アクリル系樹脂（重合体）である。なお、本明細書において、（メタ）アクリルは、メタクリル及びアクリルを意味する。
上記アクリル系樹脂を構成するアクリル系モノマー成分としては、例えば、（メタ）アクリル酸や、（メタ）アクリル酸エステル（２エチルヘキシルアクリレート等のアルキルエステル、アリールエステル、アラルキルエステルなど）、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミド誘導体などの（メタ）アクリル酸誘導体が挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸の総称である。
上記アクリル系樹脂を構成する芳香族ビニルモノマー成分としては、例えば、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ビニルが挙げられる。
また、上記アクリル系樹脂を構成するモノマー成分として、（メタ）アクリル酸や（メタ）アクリル酸誘導体、芳香族ビニルと共に、他のモノマー成分を使用してもよい。なお、前記ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対するアクリル系樹脂の含有量は、１～３０質量部が好ましい。
上記可塑剤としては、例えば、丸善石油化学（株）、住友ベークライト（株）、ヤスハラケミカル（株）、東ソー（株）、Ｒｕｔｇｅｒｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、ＢＡＳＦ社、アリゾナケミカル社、日塗化学（株）、（株）日本触媒、ＪＸＴＧエネルギー（株）、荒川化学工業（株）、田岡化学工業等の製品を使用できる。
（他の材料）
ゴム組成物は、耐クラック性、耐オゾン性等の観点から、老化防止剤を含有することが好ましい。
老化防止剤としては特に限定されないが、フェニル－α－ナフチルアミン等のナフチルアミン系老化防止剤；オクチル化ジフェニルアミン、４，４’－ビス（α，α’－ジメチルベンジル）ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系老化防止剤；Ｎ－イソプロピル－Ｎ’－フェニル－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，Ｎ’－ジ－２－ナフチル－ｐ－フェニレンジアミン等のｐ－フェニレンジアミン系老化防止剤；２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系老化防止剤；２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－メチルフェノール、スチレン化フェノール等のモノフェノール系老化防止剤；テトラキス－［メチレン－３－（３’，５’－ジ－ｔ－ブチル－４’－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン等のビス、トリス、ポリフェノール系老化防止剤などが挙げられる。なかでも、ｐ－フェニレンジアミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤が好ましく、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、２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリンの重合物がより好ましい。市販品としては、例えば、精工化学（株）、住友化学（株）、大内新興化学工業（株）、フレクシス社等の製品を使用できる。
ゴム組成物において、老化防止剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．２質量部以上、より好ましくは０．５質量部以上である。該含有量は、好ましくは７．０質量部以下、より好ましくは４．０質量部以下である。
ゴム組成物は、ステアリン酸を含むことが好ましい。ゴム組成物において、ステアリン酸の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５～１０質量部、より好ましくは０．５～５質量部である。
なお、ステアリン酸としては、従来公知のものを使用でき、例えば、日油（株）、ＮＯＦ社、花王（株）、富士フイルム和光純薬（株）、千葉脂肪酸（株）等の製品を使用できる。
ゴム組成物は、酸化亜鉛を含むことが好ましい。ゴム組成物において、酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５～１０質量部、より好ましくは１～５質量部である。
なお、酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、例えば、三井金属鉱業（株）、東邦亜鉛（株）、ハクスイテック（株）、正同化学工業（株）、堺化学工業（株）等の製品を使用できる。
ゴム組成物には、ワックスを配合してもよい。ゴム組成物において、ワックスの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５～１０質量部、より好ましくは１～５質量部である。
ワックスとしては特に限定されず、石油系ワックス、天然系ワックスなどが挙げられ、また、複数のワックスを精製又は化学処理した合成ワックスも使用可能である。これらのワックスは、単独で使用しても、２種類以上を併用してもよい。
石油系ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等が挙げられる。天然系ワックスとしては、石油外資源由来のワックスであれば特に限定されず、例えば、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ライスワックス、ホホバろうなどの植物系ワックス；ミツロウ、ラノリン、鯨ろうなどの動物系ワックス；オゾケライト、セレシン、ペトロラクタムなどの鉱物系ワックス；及びこれらの精製物などが挙げられる。市販品としては、例えば、大内新興化学工業（株）、日本精蝋（株）、精工化学（株）等の製品を使用できる。
ゴム組成物には、加工助剤を配合してもよい。ゴム組成物において、加工助剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１．０質量部以上であり、好ましくは５．０質量部以下、より好ましくは３．０質量部以下である。
加工助剤としては、例えば、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、アミドエステル、シリカ表面活性剤、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が挙げられる。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。なかでも、脂肪酸金属塩、アミドエステル、及び脂肪酸金属塩とアミドエステル若しくは脂肪酸アミドとの混合物からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましく、脂肪酸金属塩、脂肪酸金属塩と脂肪酸アミドとの混合物がより好ましい。
脂肪酸金属塩を構成する脂肪酸としては、特に限定されないが、飽和又は不飽和脂肪酸（好ましくは炭素数６～２８（より好ましくは炭素数１０～２５、更に好ましくは炭素数１４～２０）の飽和又は不飽和脂肪酸）が挙げられ、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、ネルボン酸等が挙げられる。これらは１種または２種以上を混合して用いることができる。なかでも、飽和脂肪酸が好ましく、炭素数１４～２０の飽和脂肪酸がより好ましい。
脂肪酸金属塩を構成する金属としては、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、亜鉛、ニッケル、モリブデン等が挙げられる。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。なかでも、亜鉛、カルシウムが好ましく、亜鉛がより好ましい。
アミドエステルとしては、例えば、上記飽和又は不飽和脂肪酸を構成成分とする脂肪酸アミドエステル等が挙げられる。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。
脂肪酸アミドとしては、飽和脂肪酸アミドでも不飽和脂肪酸アミドでもよい。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。飽和脂肪酸アミドとしては、例えば、Ｎ－（１－オキソオクタデシル）サルコシンアミド、ステアリン酸アミド、ベヘニン酸アミド等が挙げられる。不飽和脂肪酸アミドとしては、例えば、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等が挙げられる。
脂肪酸金属塩とアミドエステルとの混合物の具体例としては、脂肪酸カルシウム塩とアミドエステルの混合物であるラインケミー社製のＡｆｌｕｘ１６等が挙げられる。
脂肪酸金属塩と脂肪酸アミドとの混合物の具体例としては、脂肪酸カルシウムと脂肪酸アミドとの混合物であるストラクトール社製のＷＢ１６等が挙げられる。
加工助剤としては、例えば、ラインケミー社、ストラクトール社等の製品を使用できる。
ゴム組成物には、ポリマー鎖に適度な架橋鎖を形成し、良好な性能を付与するという点で、硫黄を配合することが好ましい。
ゴム組成物において、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質量部以上である。該含有量は、好ましくは４．０質量部以下、より好ましくは３．０質量部以下、更に好ましくは２．０質量部以下である。
硫黄としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄などが挙げられる。市販品としては、鶴見化学工業（株）、軽井沢硫黄（株）、四国化成工業（株）、フレクシス社、日本乾溜工業（株）、細井化学工業（株）等の製品を使用できる。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。
ゴム組成物は、加硫促進剤を含むことが好ましい。
ゴム組成物において、加硫促進剤の含有量は特に制限はなく、要望する加硫速度や架橋密度に合わせて自由に決定すれば良いが、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２．０質量部以上、より好ましくは３．０質量部以上、更に好ましくは３．５質量部以上である。上限は、好ましくは８．０質量部以下、より好ましくは６．０質量部以下、更に好ましくは５．０質量部以下である。
加硫促進剤の種類は特に制限はなく、通常用いられているものを使用可能である。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。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。なかでも、スルフェンアミド系、グアニジン系、ベンゾチアゾール系加硫促進剤が好ましい。
ゴム組成物には、前記成分以外にも、タイヤ工業において一般的に用いられている配合剤、例えば、離型剤等の材料を適宜配合してもよい。
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、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法などにより製造できる。
混練条件としては、加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤を混練するベース練り工程では、混練温度は、通常５０～２００℃、好ましくは８０～１９０℃であり、混練時間は、通常３０秒～３０分、好ましくは１分～３０分である。加硫剤、加硫促進剤を混練する仕上げ練り工程では、混練温度は、通常１００℃以下、好ましくは室温～８０℃である。また、加硫剤、加硫促進剤を混練した組成物は、通常、プレス加硫などの加硫処理が施される。加硫温度としては、通常１２０～２００℃、好ましくは１４０～１８０℃である。
ゴム組成物は、各種タイヤ部材（トレッド（キャップトレッド）、サイドウォール、ベーストレッド、アンダートレッド、クリンチ、ビードエイペックス、ブレーカークッションゴム、カーカスコード被覆用ゴム、インスレーション、チェーファー、インナーライナー等）に使用できる。なかでも、トレッド（単層トレッド、多層トレッドのキャップトレッド）に好適に使用できる。
ウィンタータイヤは、ゴム組成物を用いて通常の方法により製造される。すなわち、上記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッド（キャップトレッドなど）の形状に合わせて押し出し加工し、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で、ウィンタータイヤが得られる。
ウィンタータイヤとしては、空気入りタイヤ、非空気入りタイヤなどが挙げられる。なかでも、空気入りタイヤが好ましい。ウィンタータイヤ（冬用タイヤ）は、例えば、スタッドレスタイヤ、スノータイヤ、スタッドタイヤなどに好適に使用できる。タイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型ＳＵＶ用タイヤ、トラック、バスなどの重荷重用タイヤ、ライトトラック用タイヤ、二輪自動車用タイヤ、レース用タイヤ（高性能タイヤ）などに使用可能である。なかでも、乗用車用タイヤに好適に使用できる。
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。
＜合成例 ポリブタジエンの合成＞
予め、０．１８ミリモルのバーサチック酸ネオジムを含有するシクロヘキサン溶液、３．６ミリモルのメチルアルモキサンを含有するトルエン溶液、６．７ミリモルの水素化ジイソブチルアルミニウムを含有するトルエン溶液、及び、０．３６ミリモルのトリメチルシリルアイオダイドを含有するトルエン溶液と１，３－ブタジエン０．９０ミリモルを３０℃で６０分間反応熟成させて得られる触媒組成物（ヨウ素原子／ランタノイド含有化合物（モル比）＝２．０）を得た。続いて、シクロヘキサン２．４ｋｇ、１，３－ブタジエン３００ｇを窒素置換された５Ｌオートクレーブに投入した。そして、上記触媒組成物を上記オートクレーブに投入し、３０℃で２時間、重合反応させて、ポリブタジエンの重合体溶液を得た。なお、投入した１，３－ブタジエンの反応転化率は、ほぼ１００％であった。
＜製造例 変性ＢＲの合成）＞
変性ＢＲを得るために、前記合成例のポリブタジエンの重合体溶液に次の処理を行った。温度３０℃に保持した重合体溶液に、１．７１ミリモルの３－グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含有するトルエン溶液を添加し、３０分間反応させて反応溶液を得た。それから、この反応溶液に１．７１ミリモルの３－アミノプロピルトリエトキシシランを含有するトルエン溶液を添加し、３０分間撹拌した。続いて、この反応溶液に１．２８ミリモルのテトライソプロピルチタネートを含有するトルエン溶液を添加し、３０分間撹拌した。その後、重合反応を停止させるため、２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾールを１．５ｇ含むメタノール溶液を添加して、この溶液を変性重合体溶液とした。収量は２．５ｋｇであった。続いて、この変性重合体溶液に、水酸化ナトリウムによりｐＨ１０に調整した水溶液２０Ｌを添加し、１１０℃で２時間、脱溶媒とともに縮合反応させた。その後、１１０℃のロールで乾燥して、得られた乾燥物を変性重合体（変性ＢＲ）とした。
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。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＢＲ１：ＪＳＲ（株）製のＢＲ７３０（ハイシスＢＲ、Ｎｄ系ＢＲ）
ＢＲ２：前記製造例で合成した変性ＢＲ（Ｎｄ系変性ＢＲ）
ＳＢＲ１：旭化成（株）製のタフデン１０００（非変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含有量１８質量％、ビニル結合量１０質量％）
ＳＢＲ２：旭化成（株）製のタフデン２０００Ｒ（非変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含有量２５質量％、ビニル結合量１０質量％）
２０質量％、ビニル結合量１０質量％）
カーボンブラック：三菱ケミカル（株）製のシーストＮ２２０（Ｎ２ＳＡ１１１ｍ２／ｇ）
シリカ１：エボニックデグッサ社製のウラトシルＶＮ３（Ｎ２ＳＡ１７２ｍ２／ｇ）
シリカ２：ソルベイジャパン（株）製の１１５ＧＲ（Ｎ２ＳＡ１１５ｍ２／ｇ）
樹脂１：ヤスハラケミカル（株）製のＹＳレジンＰＸ１１５０Ｎ（β－ピネン樹脂、軟化点１１５℃）
樹脂２：ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ社製のＯｐｐｅｒａ ＰＲ－１２０（水素添加されたジシクロペンタジエン樹脂、軟化点１２０℃）
樹脂３：ＫＲＡＴＯＮ社製のＳＹＬＶＡＲＥＳ ＳＡ８５（α－メチルスチレンとスチレンとの共重合体、軟化点８５℃）
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
加工助剤：ストラクトール社製のＷＢ１６（脂肪酸金属塩（脂肪酸カルシウム、構成脂肪酸：炭素数１４～２０の飽和脂肪酸）と脂肪酸アミドとの混合物）
ステアリン酸：日油（株）製のビーズステアリン酸つばき
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
老化防止剤６Ｃ：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）
老化防止剤ＲＤ：大内新興化学工業（株）製ノクラック２２４（ポリ（２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン））
シランカップリング剤：エボニックデグッサ社製のＳｉ２６６（ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
オイル１：出光興産（株）製のダイアナプロセスＮＨ－７０Ｓ（アロマ系プロセスオイル）
オイル２：出光興産（株）製のＰＳ－３２（ミネラルオイル）
クレイ：サウスイースタン・クレイ社製のクラウンクレイ（ハードクレイ、平均粒子径０．６μｍ）
液状ファルネセン系ポリマー：クラレ製のＬ－ＦＢＲ－７４２（液状ファルネセンブタジエン共重合体、ＳＰ値８．１）
硫黄：細井化学工業（株）製のＨＫ－２００－５（５質量％オイル含有粉末硫黄）
加硫促進剤ＣＺ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（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）
加硫促進剤Ｍ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＭ（２-メルカプトベンゾチアゾール）
加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（Ｎ，Ｎ’－ジフェニルグアニジン）
〔実施例及び比較例〕
表１に示す配合処方にしたがい、（株）神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をキャップトレッドの形状に成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを作製し、１７０℃の条件下で１０分間プレス加硫して試験用ウィンタータイヤ（乗用車用スタッドレスタイヤ、サイズ：２０５／７０Ｒ１５）を得た。
以下の方法により、作製された試験用ウィンタータイヤのゴム物性、タイヤ性能を評価した。結果を表１に示す。なお、表１の基準比較例は、比較例１である。
＜粘弾性試験＞
試験用ウィンタータイヤのキャップトレッドから採取したサンプル（加硫後のゴム組成物）について、Ｍｅｔｒａｖｉｂ社製の粘弾性試験機（ＤＭＡ＋４５０）を用いて、下記のせん断変形のモードの条件下で、損失正接（－３０℃におけるｔａｎδ）を測定した。
〔せん断モード〕
応力：０．２ＭＰａ
周波数：１０Ｈｚ
ｔａｎδの測定温度：－３０℃
サンプルサイズ：直径１０ｍｍ、厚さ２ｍｍ
＜粘弾性試験＞
試験用ウィンタータイヤのキャップトレッドから採取したサンプル（加硫後のゴム組成物）について、粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、下記のせん断変形のモードの条件下で、－３０℃におけるｔａｎδ（損失正接）、０℃におけるＥ＊（複素弾性率（ＭＰａ））を測定した。
〔伸長モード〕
伸長歪：２．５％
周波数：１０Ｈｚ
ｔａｎδの測定温度：－３０℃
Ｅ＊の測定温度：０℃
サンプルサイズ：長さ１０ｍｍ、幅１．７～２．０ｍｍ、厚さ１．４～１．５ｍｍ
（氷上制動性能）
試験用ウィンタータイヤを国産２０００ｃｃのＦＲ車に装着し、気温－１～－６℃の条件下で氷雪上を実車走行し、氷上制動性能を評価した。氷上制動性能評価としては、具体的には、上記車両を用いて氷上を走行し、時速３０ｋｍ／ｈでロックブレーキを踏み、停止させるまでに要した停止距離（氷上制動停止距離）を測定し、下記式により指数表示した。指数が大きいほど、氷上でのグリップ性能（氷上制動性能）が良好である。
（氷上制動性能指数）＝（基準比較例の制動停止距離）／（各配合の制動停止距離）×１００
Figure 0007516893000002
表１より、前記せん断モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδが前記式（１）、前記伸長モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ及び０℃におけるＥ＊が前記式（２）を満たすゴム組成物を用いた実施例のウィンタータイヤは、氷上制動性能に優れていた。

Claims (6)

  1. 下記せん断モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδが下記式（１）、下記伸長モードの条件下の－３０℃におけるｔａｎδ及び０℃におけるＥ＊が下記式（２）を満たすゴム組成物からなるタイヤ部材を有するウィンタータイヤであって、
    前記タイヤ部材は、トレッドであるウィンタータイヤ。
    ０．６５≦－３０℃におけるｔａｎδ≦１．１０ （１）
    ０．１４≦－３０℃におけるｔａｎδ／０℃におけるＥ＊≦０．４０ （２）
    〔せん断モード〕
    応力：０．２ＭＰａ
    周波数：１０Ｈｚ
    ｔａｎδの測定温度：－３０℃
    〔伸長モード〕
    伸長歪：２．５％
    周波数：１０Ｈｚ
    ｔａｎδの測定温度：－３０℃
    Ｅ＊の測定温度：０℃
  2. 前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量％中のスチレンブタジエンゴムの含有量が５～３０質量％である請求項１記載のウィンタータイヤ。
  3. 前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対するフィラーの含有量が６０～８０質量部である請求項１又は２記載のウィンタータイヤ。
  4. 前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対する可塑剤の含有量が５０～７０質量部である請求項１～３のいずれかに記載のウィンタータイヤ。
  5. 前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対する液体可塑剤の含有量が４０～６０質量部である請求項１～４のいずれかに記載のウィンタータイヤ。
  6. 前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対する樹脂の含有量が５～１５質量部である請求項１～５のいずれかに記載のウィンタータイヤ。
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