WO2012133480A1 - タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ - Google Patents

タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ Download PDF

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rubber
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carbon atoms
rubber composition
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皆越　亮
上坂　憲市
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住友ゴム工業株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Definitions

  • the present invention relates to a rubber composition for tires and a pneumatic tire using the same.
  • a method for improving the low fuel consumption of the rubber composition As a method for improving the low fuel consumption of the rubber composition, a method of reducing the reinforcing filler is known.
  • the hardness and strength of the rubber composition may be reduced, and the handling performance (steering stability) and wet grip performance of the vehicle may be reduced, and the durability and wear resistance may be reduced.
  • silica has hydrophilic silanol groups on its surface, it has lower affinity with rubber (especially natural rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, etc. often used for tires) and wear resistance compared to carbon black. And mechanical strength (tensile strength and elongation at break).
  • Patent Document 1 discloses a rubber composition for tires that can significantly improve wet grip performance by containing both anhydrous silica and hydrous silica. However, there is still room for improvement in terms of improving fuel economy, wet grip performance, and wear resistance.
  • the present invention solves the above-mentioned problems, and provides a rubber composition for tires that can achieve both low fuel consumption and wet grip performance at a high level and also has good wear resistance, and a pneumatic tire using the same. Objective.
  • the present invention includes the following general formula: (Wherein R 0 represents hydrogen, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 5 to 30 carbon atoms. R 1 And R 2 are the same or different and are hydrogen, Or And at least one of R 1 and R 2 is not hydrogen. R 3 represents hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
  • X represents a divalent saturated hydrocarbon group and may contain nitrogen, oxygen or sulfur; Or May be substituted.
  • Z represents a divalent saturated hydrocarbon group and may contain nitrogen, oxygen or sulfur.
  • R 4 to R 7 are the same or different and each represents hydrogen, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 5 to 30 carbon atoms. Or a heterocyclic group having 3 to 30 ring atoms.
  • the present invention relates to a tire rubber composition comprising a rubber gel, wherein the content of the diene rubber gel is 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the content of the modified styrene butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, and the content of the silica is preferably 10 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. .
  • the rubber composition is preferably used as a tread rubber composition.
  • the present invention also relates to a pneumatic tire having a tread produced using the rubber composition.
  • the tire rubber composition contains a modified styrene butadiene rubber using a specific nitrogen-containing compound as a monomer, silica, and a specific amount of a diene rubber gel, fuel efficiency and wet grip are improved. It is possible to achieve both high performance and good wear resistance.
  • the rubber composition of the present invention is The following general formula: (Wherein R 0 represents hydrogen, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 5 to 30 carbon atoms. R 1 And R 2 are the same or different and are hydrogen, Or And at least one of R 1 and R 2 is not hydrogen. R 3 represents hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
  • X represents a divalent saturated hydrocarbon group and may contain nitrogen, oxygen or sulfur; Or May be substituted.
  • Z represents a divalent saturated hydrocarbon group and may contain nitrogen, oxygen or sulfur.
  • R 4 to R 7 are the same or different and each represents hydrogen, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 5 to 30 carbon atoms. Or a heterocyclic group having 3 to 30 ring atoms.
  • the dispersibility of silica in the rubber composition can be improved.
  • these functions and effects are exhibited synergistically so that low fuel consumption and wet grip performance can be achieved at a high level, and at the same time, good wear resistance and steering stability can be obtained. .
  • modified SBR for example, those described in JP 2010-116545 A and JP 2010-116546 A can be used.
  • Examples of the form in which the saturated hydrocarbon group represented by X contains nitrogen, oxygen or sulfur include (CR 10 R 11 ) m —NR 12 — (CR 13 R 14 ) n , (CR 10 R 11 ) m ⁇ . O— (CR 13 R 14 ) n , (CR 10 R 11 ) m —S— (CR 13 R 14 ) n and the like can be mentioned.
  • R 10 to R 14 are the same or different and are each hydrogen, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (preferably 1 to 5), or an alicyclic carbon group having 3 to 30 carbon atoms (preferably 3 to 10 carbon atoms).
  • a hydrogen group or an aromatic hydrocarbon group having 5 to 30 (preferably 5 to 10) carbon atoms is represented.
  • n each represents an integer of 1 to 9 (preferably 1 to 6).
  • m 2 or more
  • n 2 or more
  • each of the plurality of (CR 13 R 14 ) is the same. May be different.
  • the saturated hydrocarbon group represented by Z contains nitrogen, oxygen or sulfur
  • the same as the saturated hydrocarbon group represented by X can be mentioned.
  • R 0 is preferably hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms from the viewpoint that silica can be more favorably dispersed.
  • R 3 is preferably hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms.
  • R 4 to R 7 are preferably an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group, and more preferably an aliphatic hydrocarbon group.
  • R 10 to R 14 are preferably hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms.
  • the modified SBR is a copolymer obtained by copolymerizing styrene, butadiene (1,3-butadiene) and a nitrogen-containing compound (monomer) represented by the above general formula, and is derived from the nitrogen-containing compound.
  • the structural unit to be included is included in the main chain portion.
  • the main chain part is a concept including a terminal part.
  • Examples of the nitrogen-containing compound represented by the above general formula include 3- or 4- (2-azetidinoethyl) styrene, 3- or 4- (2-pyrrolidinoethyl) styrene, 3- or 4- (2-piperidinoethyl). ) Styrene, 3- or 4- (2-hexamethyleneiminoethyl) styrene. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, 3- or 4- (2-pyrrolidinoethyl) styrene is preferable from the viewpoint that silica can be dispersed more favorably.
  • At least one terminal is preferably modified with a modifying agent having a functional group containing at least one selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, and silicon, and both terminals are the modifying agent. More preferably, it is denatured. Thereby, the improvement effect of each performance can be heightened.
  • Examples of the functional group possessed by the modifier include amino group, amide group, alkoxysilyl group, isocyanate group, imino group, imidazole group, urea group, ether group, carbonyl group, carboxyl group, hydroxyl group, nitrile group, and pyridyl. Group, and the like, preferably an amino group and an alkoxysilyl group.
  • Examples of the modifier include 3- (N, N-dimethylamino) propyltrimethoxysilane, 3- (N, N-diethylaminopropyl) trimethoxysilane, and 3- (N, N-dimethylamino) propyl.
  • Triethoxysilane 3- (N, N-diethylaminopropyl) triethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (4-pyridylethyl) triethoxysilane, N- (3-triethoxysilylpropyl) Examples include -4,5-dihydroimidazole and silicon tetrachloride, and 3- (N, N-dimethylamino) propyltrimethoxysilane is preferred.
  • the content of the nitrogen-containing compound in the modified SBR is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more. If it is less than 0.05% by mass, there is a tendency that it is difficult to obtain an effect of improving fuel efficiency and wet grip performance. Further, the content of the nitrogen-containing compound in the modified SBR is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. When it exceeds 10 mass%, there exists a tendency for the effect corresponding to the increase in cost not to be acquired. In addition, in this specification, content of a nitrogen-containing compound is measured by the method as described in the below-mentioned Example.
  • the weight average molecular weight Mw of the modified SBR is preferably 1.0 ⁇ 10 5 or more, more preferably 2.0 ⁇ 10 5 or more. If it is less than 1.0 ⁇ 10 5 , fuel economy and wear resistance tend to deteriorate.
  • the Mw is preferably 2.0 ⁇ 10 6 or less, more preferably 1.5 ⁇ 10 6 or less. When it exceeds 2.0 ⁇ 10 6 , workability tends to deteriorate.
  • a weight average molecular weight (Mw) is measured by the method as described in the below-mentioned Example.
  • the content of the modified SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 50% by mass or more. If it is less than 5% by mass, the effect of blending the modified SBR may not be sufficiently obtained. Further, the upper limit of the content of the modified SBR is not particularly limited, but is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less. When it exceeds 90 mass%, workability tends to deteriorate.
  • the rubber composition of the present invention may use other rubber components in combination with the modified SBR.
  • the other rubber component include diene rubbers such as natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), and styrene butadiene rubber (SBR). These may be used alone or in combination of two or more. Of these, NR is preferable because good fuel economy and breaking strength can be obtained. NR is not particularly limited, and those that are common in the tire industry can be used.
  • the content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more. If it is less than 10% by mass, the effect of blending NR tends to be insufficient.
  • the content of NR is preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. When it exceeds 60% by mass, the content of the modified SBR is decreased, and sufficient fuel economy and wet grip performance may not be obtained.
  • the diene rubber gel can be produced by crosslinking a diene rubber dispersion.
  • the diene rubber dispersion include rubber latex produced by emulsion polymerization, diene rubber dispersion obtained by emulsifying solution-polymerized diene rubber in water, and the like.
  • the crosslinking agent include organic peroxides, organic azo compounds, and sulfur-based crosslinking agents.
  • the crosslinking of the diene rubber can also be performed by copolymerization with a polyfunctional compound having a crosslinking action during the emulsion polymerization of the diene rubber. Specifically, the methods disclosed in Japanese Patent No. 3739198, Japanese Patent No. 3299343, Japanese Translation of PCT International Application No. 2004-504465, Japanese Patent Publication No. 2004-506058 and the like can be used.
  • the diene rubber gel used in the present invention has a hydroxyl group.
  • the diene rubber is modified with a compound having a hydroxyl group and a reactivity with a C ⁇ C double bond. OH groups can be incorporated on the surface.
  • Examples of such a compound (modifier) include hydroxyalkyl (such as hydroxybutyl acrylate or methacrylate, hydroxyethyl acrylate or methacrylate, hydroxypropyl acrylate or methacrylate, as described in JP-T-2004-506058. And (meth) acrylate.
  • diene rubber component constituting the diene rubber gel examples include the various diene rubbers described above. These diene rubbers may be used alone or in combination of two or more. Among these, those having SBR as a main component are preferable because Tg is easily adjusted.
  • the glass transition temperature (Tg) of the diene rubber gel is ⁇ 40 ° C. or higher, preferably ⁇ 35 ° C. or higher, more preferably ⁇ 30 ° C. or higher. If it is lower than -40 ° C, the wet grip performance may be deteriorated.
  • the glass transition temperature is ⁇ 10 ° C. or lower, preferably ⁇ 15 ° C. or lower, more preferably ⁇ 20 ° C. or lower. If it exceeds ⁇ 10 ° C., the wear resistance may deteriorate.
  • the average particle size of the diene rubber gel is preferably 10 nm or more, more preferably 30 nm or more. If it is less than 10 nm, the gel may aggregate.
  • the average particle size is preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less. When it exceeds 100 nm, the wear resistance may be deteriorated.
  • the average particle size of the diene rubber gel was measured using an electron microscope.
  • the hydroxyl value (mgKOH / g-gel) of the diene rubber gel is preferably 60 or less, more preferably 50 or less, and still more preferably 40 or less. If it exceeds 60, the gel particles become large and the strength may be reduced.
  • the hydroxyl value is preferably 10 or more, more preferably 20 or more, and still more preferably 30 or more. If it is less than 10, the interaction between the silica and the polymer is lowered, and the strength may be lowered.
  • the hydroxyl value of the diene rubber gel is the amount of potassium hydroxide required to neutralize acetic acid bonded to the hydroxyl group when 1 g of the diene rubber gel is acetylated.
  • the potentiometric titration method is used. It is a value measured according to (JIS K0070).
  • the content of the diene rubber gel is 10 parts by mass or more, preferably 15 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 10 parts by mass, sufficient wet grip performance may not be obtained.
  • the content is 30 parts by mass or less, preferably 25 parts by mass or less. If it exceeds 30 parts by mass, sufficient fuel economy may not be obtained.
  • silica examples include dry process silica (anhydrous silicic acid), wet process silica (hydrous silicic acid), and the like, but wet process silica is preferred because it has many silanol groups.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 100 m 2 / g or more, more preferably 150 m 2 / g or more. If it is less than 100 m 2 / g, the reinforcing effect is small and sufficient wear resistance may not be obtained. Further, N 2 SA of silica is preferably 300 m 2 / g or less, more preferably 200 m 2 / g or less. If it exceeds 300 m 2 / g, silica is difficult to disperse and sufficient fuel efficiency may not be obtained. The N 2 SA of silica is measured by the BET method according to ASTM D3037-81.
  • the content of silica is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 60 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the amount is less than 10 parts by mass, there is a tendency that a sufficient effect due to silica blending cannot be obtained.
  • the content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 90 parts by mass or less. When the amount exceeds 150 parts by mass, it is difficult to disperse silica in rubber, and the processability of rubber tends to deteriorate.
  • the rubber composition of the present invention preferably contains a silane coupling agent together with silica.
  • silane coupling agent include sulfide, mercapto, vinyl, amino, glycidoxy, nitro, and chloro silane coupling agents. Among them, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, etc.
  • Sulfide type is preferable, and bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide and bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide are more preferable.
  • the lower limit of the content of the silane coupling agent is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 6 parts by mass or more, and the upper limit is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass of silica. It is 10 parts by mass or less.
  • the rubber composition of the present invention preferably contains carbon black.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 60 m 2 / g or more, more preferably 90 m 2 / g or more. If it is less than 60 m ⁇ 2 > / g, there exists a tendency for sufficient reinforcement and abrasion resistance not to be obtained.
  • N 2 SA of carbon black is preferably 180 m 2 / g or less, and more preferably not more than 130m 2 / g. If it exceeds 180 m 2 / g, the dispersibility tends to deteriorate and the exothermicity tends to increase.
  • the N 2 SA of carbon black is obtained according to JIS K 6217-2: 2001.
  • the content of carbon black is preferably 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 5 parts by mass, sufficient reinforcing properties may not be obtained. If the amount exceeds 20 parts by mass, sufficient low heat build-up tends to be not obtained.
  • the total content of silica and carbon black is preferably 60 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the total content is within the above range, low fuel consumption, wet grip performance, and wear resistance can be obtained in a balanced manner.
  • the content of silica in a total of 100% by mass of silica and carbon black is 50% by mass or more, preferably 65% by mass or more, and more preferably 75% by mass or more. There exists a possibility that the effect of this invention may not be acquired as it is less than 50 mass%. Moreover, this content rate becomes like this. Preferably it is 95 mass% or less, More preferably, it is 90 mass% or less. If it exceeds 95% by mass, the weather resistance and ozone resistance may be lowered.
  • the rubber composition of the present invention includes compounding agents generally used in the production of rubber compositions, for example, vulcanization of zinc oxide, stearic acid, various anti-aging agents, wax, oil, sulfur and the like.
  • An agent, a vulcanization accelerator, and the like can be appropriately blended.
  • the rubber composition of the present invention is produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading the above components with a Banbury mixer, kneader, open roll or the like and then vulcanizing.
  • the rubber composition of the present invention can be used for each member of a tire, and in particular, can be suitably used for a tread.
  • the pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition. That is, if necessary, a rubber composition containing various additives is extruded in accordance with the shape of each member (tread, etc.) of the tire at an unvulcanized stage, and is subjected to a normal method on a tire molding machine. After forming and bonding together with other tire members to form an unvulcanized tire, the tire can be manufactured by heating and pressing in a vulcanizer.
  • the nitrogen-containing compound content (monomer (1) amount) in the polymer was measured using a JNM-ECA series device manufactured by JEOL Ltd.
  • SBR E15 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation Polymer (1): Main chain modified SBR (manufactured in Production Example 2, Mw: 3.0 ⁇ 10 5 , monomer (1) amount: 1.0 mass%) Polymer (2): Main chain and terminal-modified SBR (produced in Production Example 3, Mw: 3.0 ⁇ 10 5 , monomer (1) amount: 1.0 mass%) Diene rubber gel (1): Nanoprene BM 0OH manufactured by LANXESS (diene rubber component: SBR, Tg: 0 ° C., hydroxyl value: 35 mg KOH / g-gel, average particle size: 50 nm) Diene rubber gel (2): Nanoprene BM15OH manufactured by LANXESS (diene rubber component: SBR, Tg: ⁇ 15 ° C., hydroxyl value: 35 mg KOH / g-gel, average particle size: 50 nm) Diene rubber gel (3):
  • Anti-aging agent Antigen 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. Wax: Sunnock N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd. Oil: Process X-140 manufactured by Japan Energy Co., Ltd. Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Karuizawa Sulfur Co., Ltd. (1): Noxeller CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. Vulcanization accelerator (2): Noxeller D (N, N'-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
  • the test tires were mounted on all wheels of a vehicle (domestic FF car 2000cc), and the vehicle was run on the test course, and the driving stability was evaluated by sensory evaluation of the driver. Evaluation was made relative with 10 points being the perfect score and Comparative Example 1 being 6 points. The larger the score, the better the steering stability.

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Abstract

低燃費性及びウェットグリップ性能を高次元で両立できるとともに、耐摩耗性も良好なタイヤ用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供する。 特定の窒素含有化合物をモノマーとして用いた変性スチレンブタジエンゴムと、シリカと、特定量のジエン系ゴムゲルとを含有するタイヤ用ゴム組成物に関する。

Description

タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。
従来より、タイヤの転がり抵抗を低減（転がり抵抗性能を向上）することにより、車の低燃費化が行われてきた。近年、車の低燃費化の要求がますます強くなってきており、タイヤを製造するためのゴム組成物に対して、優れた低発熱性（低燃費性）が要求されている。
ゴム組成物の低燃費性を改善する方法として、補強用充填剤を減量する方法が知られている。しかし、この場合、ゴム組成物の硬度や強度が低下して車のハンドリング性能（操縦安定性）やウェットグリップ性能が低下したり、耐久性や耐摩耗性が低下するおそれがあった。
また、低燃費性を改善する他の方法として、補強用充填剤であるカーボンブラックをシリカで置換する方法が知られている。しかし、シリカは表面に親水性シラノール基が存在するため、カーボンブラックに比べゴム（特に、タイヤ用でよく使われる天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムなど）との親和性が低く、耐摩耗性や力学強度（引張強度や破断伸び）の点で劣る場合があった。
特許文献１には、無水シリカ及び含水シリカをともに含有することにより、ウェットグリップ性能を大幅に改善できるタイヤ用ゴム組成物が開示されている。しかしながら、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性を改善する点については未だ改善の余地がある。
特開２００３－１９２８４２号公報
本発明は、前記課題を解決し、低燃費性及びウェットグリップ性能を高次元で両立できるとともに、耐摩耗性も良好なタイヤ用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明は、下記一般式；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 （式中、Ｒ０は水素、炭素数１～３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３～３０の脂環族炭化水素基又は炭素数５～３０の芳香族炭化水素基を表す。Ｒ１及びＲ２は、同一若しくは異なって、水素、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 又は
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 であり、少なくともＲ１及びＲ２のいずれかは水素ではない。Ｒ３は水素又は炭素数１～４の炭化水素基を表す。Ｘは２価の飽和炭化水素基を表し、窒素、酸素又は硫黄を含んでいてもよく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 又は
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 で置換されていてもよい。Ｚは２価の飽和炭化水素基を表し、窒素、酸素又は硫黄を含んでいてもよい。Ｒ４～Ｒ７は、同一若しくは異なって、水素、炭素数１～３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３～３０の脂環族炭化水素基、炭素数５～３０の芳香族炭化水素基、又は環構成原子数３～３０の複素環基を表す。）で表される窒素含有化合物に由来する構成単位を主鎖中に有する変性スチレンブタジエンゴムを含むゴム成分と、シリカと、水酸基を有し、ガラス転移温度が－４０～－１０℃のジエン系ゴムゲルとを含有し、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記ジエン系ゴムゲルの含有量が１０～３０質量部であるタイヤ用ゴム組成物に関する。
前記ゴム成分１００質量％中の前記変性スチレンブタジエンゴムの含有量が５質量％以上であり、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記シリカの含有量が１０～１５０質量部であることが好ましい。
前記ゴム組成物は、トレッド用ゴム組成物として用いられることが好ましい。
本発明はまた、前記ゴム組成物を用いて作製し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、特定の窒素含有化合物をモノマーとして用いた変性スチレンブタジエンゴムと、シリカと、特定量のジエン系ゴムゲルとを含有するタイヤ用ゴム組成物であるので、低燃費性及びウェットグリップ性能を高次元で両立できるとともに、良好な耐摩耗性が得られる。
本発明のゴム組成物は、
下記一般式；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 （式中、Ｒ０は水素、炭素数１～３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３～３０の脂環族炭化水素基又は炭素数５～３０の芳香族炭化水素基を表す。Ｒ１及びＲ２は、同一若しくは異なって、水素、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 又は
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 であり、少なくともＲ１及びＲ２のいずれかは水素ではない。Ｒ３は水素又は炭素数１～４の炭化水素基を表す。Ｘは２価の飽和炭化水素基を表し、窒素、酸素又は硫黄を含んでいてもよく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 又は
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 で置換されていてもよい。Ｚは２価の飽和炭化水素基を表し、窒素、酸素又は硫黄を含んでいてもよい。Ｒ４～Ｒ７は、同一若しくは異なって、水素、炭素数１～３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３～３０の脂環族炭化水素基、炭素数５～３０の芳香族炭化水素基、又は環構成原子数３～３０の複素環基を表す。）で表される窒素含有化合物に由来する構成単位を主鎖中に有する変性スチレンブタジエンゴムを含むゴム成分と、シリカと、水酸基を有し、ガラス転移温度が－４０～－１０℃のジエン系ゴムゲルとを含有する。
スチレンブタジエンゴムの主鎖中に上記窒素含有化合物を導入した変性スチレンブタジエンゴム（変性ＳＢＲ）の使用により、ゴム組成物中のシリカの分散性を向上できる。更に上記ジエン系ゴムゲルは、ジエン系ゴムからなる粒子表面にＣ＝Ｃ二重結合を有するもので、粒子表面に水酸基を有しているため、シリカとの親和性（相互作用）を高めることができる。本発明では、これらの作用効果が相乗的に発揮されることで、低燃費性及びウェットグリップ性能を高次元で両立できるとともに、良好な耐摩耗性、操縦安定性も同時に得ることが可能となる。
上記変性ＳＢＲとしては、例えば、特開２０１０－１１６５４５号公報、特開２０１０－１１６５４６号公報に記載のものを使用することができる。
Ｘで表される飽和炭化水素基が窒素、酸素又は硫黄を含む形態としては、例えば、（ＣＲ１０Ｒ１１）ｍ－ＮＲ１２－（ＣＲ１３Ｒ１４）ｎ、（ＣＲ１０Ｒ１１）ｍ－Ｏ－（ＣＲ１３Ｒ１４）ｎ、（ＣＲ１０Ｒ１１）ｍ－Ｓ－（ＣＲ１３Ｒ１４）ｎなどが挙げられる。Ｒ１０～Ｒ１４は、同一若しくは異なって、水素、炭素数１～３０（好ましくは１～５）の脂肪族炭化水素基、炭素数３～３０（好ましくは３～１０）の脂環族炭化水素基又は炭素数５～３０（好ましくは５～１０）の芳香族炭化水素基を表す。ｍ及びｎは１～９（好ましくは１～６）の整数を表す。ｍが２以上の場合、複数の（ＣＲ１０Ｒ１１）のそれぞれは同じであっても異なってもよく、ｎが２以上の場合、複数の（ＣＲ１３Ｒ１４）のそれぞれは同じであっても異なってもよい。
Ｚで表される飽和炭化水素基が窒素、酸素又は硫黄を含む形態についても、Ｘで表される飽和炭化水素基と同様のものが挙げられる。
シリカをより良好に分散できるという点から、Ｒ０は、水素又は炭素数１～２の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。また、Ｒ３は、水素又は炭素数１～２の炭化水素基であることが好ましい。また、Ｒ４～Ｒ７は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基又は複素環基であることが好ましく、脂肪族炭化水素基であることがより好ましい。また、Ｒ１０～Ｒ１４は、水素又は炭素数１～２の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
上記変性ＳＢＲは、スチレン、ブタジエン（１，３－ブタジエン）、及び上記一般式で表される窒素含有化合物（モノマー）を共重合して得られる共重合体であって、該窒素含有化合物に由来する構成単位は、主鎖部に含まれている。ここで、主鎖部とは、末端部も含む概念である。
上記一般式で表される窒素含有化合物としては、例えば、３－または４－（２－アゼチジノエチル）スチレン、３－または４－（２－ピロリジノエチル）スチレン、３－または４－（２－ピペリジノエチル）スチレン、３－または４－（２－ヘキサメチレンイミノエチル）スチレンなどが挙げられる。これらは単独で用いても良いし、二種以上を組み合わせて用いても良い。なかでも、シリカをより良好に分散できるという点から、３－または４－（２－ピロリジノエチル）スチレンが好ましい。
上記変性ＳＢＲは、少なくとも一方の末端が、窒素、酸素、ケイ素からなる群より選択される少なくとも１種を含む官能基を有する変性剤で変性されていることが好ましく、両末端が該変性剤で変性されていることがより好ましい。これにより、各性能の改善効果を高めることができる。
上記変性剤が有する官能基としては、例えば、アミノ基、アミド基、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、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトリル基、ピリジル基などが挙げられ、好ましくはアミノ基、アルコキシシリル基である。また、上記変性剤としては、例えば、３－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３－（Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、３－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、３－（Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２－（４－ピリジルエチル）トリエトキシシラン、Ｎ－（３－トリエトキシシリルプロピル）－４，５－ジヒドロイミダゾール、四塩化ケイ素などが挙げられ、好ましくは３－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシランである。
上記変性ＳＢＲにおける窒素含有化合物の含有量は、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上である。０．０５質量％未満では、低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が得られにくい傾向がある。また、上記変性ＳＢＲにおける窒素含有化合物の含有量は、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下である。１０質量％を超えると、コストの増加に見合った効果が得られない傾向がある。
なお、本明細書において、窒素含有化合物の含有量は、後述の実施例に記載の方法により測定される。
上記変性ＳＢＲの重量平均分子量Ｍｗは、好ましくは１．０×１０５以上、より好ましくは２．０×１０５以上である。１．０×１０５未満では、低燃費性及び耐摩耗性が悪化する傾向がある。また、該Ｍｗは、好ましくは２．０×１０６以下、より好ましくは１．５×１０６以下である。２．０×１０６を超えると、加工性が悪化する傾向がある。
なお、本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）は、後述の実施例に記載の方法により測定される。
ゴム成分１００質量％中の上記変性ＳＢＲの含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは５０質量％以上である。５質量％未満であると、上記変性ＳＢＲを配合した効果が十分に得られない傾向がある。また、上記変性ＳＢＲの含有量の上限は特に限定されないが、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下である。９０質量％を超えると、加工性が悪化する傾向がある。
本発明のゴム組成物は、上記変性ＳＢＲとともに、他のゴム成分を併用してもよい。他のゴム成分としては、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）などのジエン系ゴムが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上組み合わせてもよい。なかでも、良好な低燃費性と破壊強度が得られるという点から、ＮＲが好ましい。
ＮＲとしては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。１０質量％未満であると、ＮＲを配合した効果が十分に得られない傾向がある。ＮＲの含有量は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。６０質量％を超えると、上記変性ＳＢＲの含有量が少なくなり、十分な低燃費性、ウェットグリップ性能が得られないおそれがある。
ジエン系ゴムゲルは、ジエン系ゴム分散液を架橋することにより製造できる。該ジエン系ゴム分散液としては、乳化重合により製造されるゴムラテックス、溶液重合されたジエン系ゴムを水中に乳化させて得られるジエン系ゴム分散液などが挙げられる。また、架橋剤としては、有機ペルオキシド、有機アゾ化合物、硫黄系架橋剤などが挙げられる。また、ジエン系ゴムの架橋は、ジエン系ゴムの乳化重合中に、架橋作用を持つ多官能化合物との共重合によっても行うことができる。具体的には、特許第３７３９１９８号公報、特許第３２９９３４３号公報、特表２００４－５０４４６５号公報、特表２００４－５０６０５８号公報などに開示の方法を用いることができる。
なお、本発明で使用されるジエン系ゴムゲルは、水酸基を有しているが、例えば、水酸基を有し、かつＣ＝Ｃ二重結合に反応性を有する化合物によりジエン系ゴムを変性して粒子表面にＯＨ基を組み込むことができる。
このような化合物（変性剤）としては、例えば、特表２００４－５０６０５８号公報に記載されているように、ヒドロキシブチルアクリレート又はメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート又はメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート又はメタクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
ジエン系ゴムゲルを構成するジエン系ゴム成分としては、上記した各種ジエン系ゴムが挙げられる。これらジエン系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。なかでも、Ｔｇを調整しやすいという理由から、ＳＢＲを主成分とするものが好ましい。
ジエン系ゴムゲルのガラス転移温度（Ｔｇ）は－４０℃以上、好ましくは－３５℃以上、より好ましくは－３０℃以上である。－４０℃未満であると、ウェットグリップ性能が悪化するおそれがある。上記ガラス転移温度は－１０℃以下、好ましくは－１５℃以下、より好ましくは－２０℃以下である。－１０℃を超えると、耐摩耗性が悪化するおそれがある。
ジエン系ゴムゲルの平均粒子径は、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上である。１０ｎｍ未満であると、ゲルが凝集するおそれがある。該平均粒子径は、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは８０ｎｍ以下である。１００ｎｍを超えると、耐摩耗性が悪化するおそれがある。
なお、ジエン系ゴムゲルの平均粒子径は、電子顕微鏡を用いて測定した。
ジエン系ゴムゲルの水酸基価（ｍｇＫＯＨ／ｇ－ｇｅｌ）は、好ましくは６０以下、より好ましくは５０以下、更に好ましくは４０以下である。６０を超えると、ゲル粒子が大きくなってしまい、強度が低下するおそれがある。該水酸基価は、好ましくは１０以上、より好ましくは２０以上、更に好ましくは３０以上である。１０未満であると、シリカとポリマーとの間の相互作用が低下し、強度が低下するおそれがある。
なお、ジエン系ゴムゲルの水酸基価は、ジエン系ゴムゲル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（ＪＩＳ　Ｋ００７０）により測定した値である。
ジエン系ゴムゲルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１０質量部以上、好ましくは１５質量部以上である。１０質量部未満では、十分なウェットグリップ性能が得られないおそれがある。該含有量は、３０質量部以下、好ましくは２５質量部以下である。３０質量部を超えると、十分な低燃費性が得られないおそれがある。
シリカとしては、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）などが挙げられるが、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。
シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは１００ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１５０ｍ２／ｇ以上である。１００ｍ２／ｇ未満であると、補強効果が小さく、十分な耐摩耗性が得られないおそれがある。また、シリカのＮ２ＳＡは、好ましくは３００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは２００ｍ２／ｇ以下である。３００ｍ２／ｇを超えると、シリカが分散しにくくなり、十分な低燃費性が得られないおそれがある。
なお、シリカのＮ２ＳＡは、ＡＳＴＭ　Ｄ３０３７－８１に準じてＢＥＴ法で測定される。
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１０質量部以上、より好ましくは６０質量部以上である。１０質量部未満であると、シリカ配合による十分な効果が得られない傾向がある。該含有量は、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは９０質量部以下である。１５０質量部を超えると、シリカのゴムへの分散が困難になり、ゴムの加工性が悪化する傾向がある。
本発明のゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、スルフィド系、メルカプト系、ビニル系、アミノ系、グリシドキシ系、ニトロ系、クロロ系シランカップリング剤などが挙げられる。なかでも、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（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）ジスルフィドなどのスルフィド系が好ましく、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）テトラスルフィドがより好ましい。ここで、シランカップリング剤の含有量の下限はシリカ１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは６質量部以上であり、上限は好ましくは１５質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。
ここで、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは６０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは９０ｍ２／ｇ以上である。６０ｍ２／ｇ未満では、十分な補強性や耐摩耗性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックのＮ２ＳＡは、好ましくは１８０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは１３０ｍ２／ｇ以下である。１８０ｍ２／ｇを超えると、分散性が悪化し、発熱性が増大する傾向がある。
なお、カーボンブラックのＮ２ＳＡは、ＪＩＳ　Ｋ　６２１７－２：２００１によって求められる。
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５～２０質量部である。５質量部未満では、十分な補強性が得られないおそれがあり、２０質量部を超えると、十分な低発熱性が得られない傾向がある。
本発明のゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、シリカ及びカーボンブラックの合計含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは６０～１２０質量部である。該合計含有量が上記範囲内であると、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性がバランスよく得られる。
シリカ及びカーボンブラックの合計１００質量％中のシリカの含有率は、５０質量％以上、好ましくは６５質量％以上、より好ましくは７５質量％以上である。５０質量％未満であると、本発明の効果が得られないおそれがある。また、該含有率は、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下である。９５質量％を超えると、耐候性、耐オゾン性が低下するおそれがある。
本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、ワックス、オイル、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合できる。
本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。本発明のゴム組成物は、タイヤの各部材に使用でき、なかでも、トレッドに好適に使用できる。
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材（トレッドなど）の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造できる。
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。
以下に、モノマー（１）、重合体（１）～（２）の合成で用いた各種薬品について説明する。
シクロへキサン：関東化学（株）製
ピロリジン：関東化学（株）製
ジビニルベンゼン：シグマアルドリッチ社製
１．６Ｍ　ｎ－ブチルリチウムへキサン溶液：関東化学（株）製
イソプロパノール：関東化学（株）製
スチレン：関東化学（株）製
ブタジエン：高千穂化学工業（株）製
テトラメチルエチレンジアミン：関東化学（株）製
変性剤：アヅマックス社製の３－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン
製造例１（モノマー（１）の合成）
十分に窒素置換した１００ｍｌ容器に、シクロへキサン５０ｍｌ、ピロリジン４．１ｍｌ（３．６ｇ）、ジビニルベンゼン６．５ｇを加え、０℃にて１．６Ｍ　ｎ－ブチルリチウムヘキサン溶液０．７ｍｌを加えて撹拌した。
１時間後、イソプロパノールを加えて反応を停止させ、抽出・精製を行うことでモノマー（１）を得た。
製造例２（重合体（１）の合成）
十分に窒素置換した１０００ｍｌ耐圧製容器に、シクロヘキサン６００ｍｌ、スチレン１２．６ｍｌ（１１．４ｇ）、ブタジエン７１．０ｍｌ（４１．０ｇ）、モノマー（１）０．２９ｇ、テトラメチルエチレンジアミン０．１１ｍｌを加え、４０℃で１．６Ｍ　ｎ－ブチルリチウムヘキサン溶液０．２ｍｌを加えて撹拌した。
３時間後、イソプロパノール３ｍｌを加えて重合を停止させた。反応溶液に２，６－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール１ｇを添加後、メタノールで再沈殿処理を行い、加熱乾燥させて重合体（１）を得た。
製造例３（重合体（２）の合成）
十分に窒素置換した１０００ｍｌ耐圧製容器に、シクロヘキサン６００ｍｌ、スチレン１２．６ｍｌ（１１．４ｇ）、ブタジエン７１．０ｍｌ（４１．０ｇ）、モノマー（１）０．２９ｇ、テトラメチルエチレンジアミン０．１１ｍｌを加え、４０℃で１．６Ｍ　ｎ－ブチルリチウムヘキサン溶液０．２ｍｌを加えて撹拌した。
３時間後、３－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン（変性剤）を０．５ｍｌ（０．４９ｇ）加えて撹拌した。
１時間後、イソプロパノール３ｍｌを加えて重合を停止させた。反応溶液に２，６－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール１ｇを添加後、メタノールで再沈殿処理を行い、加熱乾燥させて重合体（２）を得た。
（重量平均分子量Ｍｗの測定）
重量平均分子量Ｍｗは、東ソー（株）製ＧＰＣ－８０００シリーズの装置を用い、検知器として示差屈折計を用い、分子量は標準ポリスチレンにより校正した。
（重合体中の窒素含有化合物の含有量の測定）
重合体中の窒素含有化合物の含有量（モノマー（１）量）は、日本電子（株）製ＪＮＭ－ＥＣＡシリーズの装置を用いて測定した。
以下、実施例及び比較例で使用した薬品について説明する。
ＳＢＲ：旭化成ケミカルズ（株）製のＥ１５
重合体（１）：主鎖変性ＳＢＲ（製造例２にて製造、Ｍｗ：３．０×１０５、モノマー（１）量：１．０質量％）
重合体（２）：主鎖及び末端変性ＳＢＲ（製造例３にて製造、Ｍｗ：３．０×１０５、モノマー（１）量：１．０質量％）
ジエン系ゴムゲル（１）：ランクセス（株）製のＮａｎｏｐｒｅｎｅＢＭ　０ＯＨ（ジエン系ゴム成分：ＳＢＲ、Ｔｇ：０℃、水酸基価：３５ｍｇＫＯＨ／ｇ－ｇｅｌ、平均粒子径：５０ｎｍ）
ジエン系ゴムゲル（２）：ランクセス（株）製のＮａｎｏｐｒｅｎｅＢＭ１５ＯＨ（ジエン系ゴム成分：ＳＢＲ、Ｔｇ：－１５℃、水酸基価：３５ｍｇＫＯＨ／ｇ－ｇｅｌ、平均粒子径：５０ｎｍ）
ジエン系ゴムゲル（３）：ランクセス（株）製のＮａｎｏｐｒｅｎｅＢＭ２５ＯＨ（ジエン系ゴム成分：ＳＢＲ、Ｔｇ：－２５℃、水酸基価：３５ｍｇＫＯＨ／ｇ－ｇｅｌ、平均粒子径：５０ｎｍ）
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
シリカ：デグッサ社製のＵＬＴＲＡＳＩＬ　ＶＮ３（Ｎ２ＳＡ：１７５ｍ２／ｇ）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＮ２２０（Ｎ２ＳＡ：１１４ｍ２／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ６９（ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「椿」
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）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
オイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ－１４０
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ＣＺ（Ｎ－シクロへキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
加硫促進剤（２）：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に示す配合内容に従い、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材料を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３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トレッドの形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせてタイヤに成形し、１７０℃で１０分間加硫することで試験用タイヤ（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。
上記試験用タイヤを用いて以下の評価を行った。結果を表１に示す。
（転がり抵抗）
転がり抵抗試験機を用い、試験用タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）、荷重（３．４３ｋＮ）、速度（８０ｋｍ／ｈ）で走行させたときの転がり抵抗を測定し、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど、転がり抵抗が低く、低燃費性に優れることを示す。
（転がり抵抗指数）＝（比較例１の転がり抵抗）／（各配合の転がり抵抗）×１００
（ウェットグリップ性能）
上記試験用タイヤを装着した車両で湿潤アスファルト路面を走行し、初速度１００ｋｍ／ｈからの制動距離を測定し、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど、ウェットグリップ性能（ウェットスキッド性能）に優れることを示す。
（ウェットグリップ性能指数）＝（比較例１の制動距離）／（各配合の制動距離）×１００
（耐摩耗性）
上記試験用タイヤを装着した車両で市街地を走行し、８０００ｋｍ走行後の溝探さの減少量から、溝深さが１ｍｍ減少するときの走行距離を算出し、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
（耐摩耗性指数）＝（各配合の走行距離）／（比較例１の走行距離）×１００
（操縦安定性）
上記試験用タイヤを車輌（国産ＦＦ車２０００ｃｃ）の全輪に装着して、テストコースを実車走行し、ドライバーの官能評価により、操縦安定性を評価した。評価は１０点を満点とし、比較例１を６点として相対評価を行った。評点が大きいほど、操縦安定性に優れることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
表１より、シリカ配合において、主鎖変性モノマーとして特定の窒素含有化合物を用いた変性ＳＢＲと、特定量のジエン系ゴムゲルとを併用した実施例では、低燃費性とウェットグリップ性能が顕著に改善され、かつ良好な耐摩耗性、操縦安定性も得られた。また、変性ＳＢＲとジエン系ゴムゲルの併用により、性能が相乗的に改善でき、特に低燃費性、操縦安定性には大きな相乗効果が得られることが明らかとなった。

Claims (4)

  1. 下記一般式；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、Ｒ０は水素、炭素数１～３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３～３０の脂環族炭化水素基又は炭素数５～３０の芳香族炭化水素基を表す。Ｒ１及びＲ２は、同一若しくは異なって、水素、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     又は
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     であり、少なくともＲ１及びＲ２のいずれかは水素ではない。Ｒ３は水素又は炭素数１～４の炭化水素基を表す。Ｘは２価の飽和炭化水素基を表し、窒素、酸素又は硫黄を含んでいてもよく、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     又は
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     で置換されていてもよい。Ｚは２価の飽和炭化水素基を表し、窒素、酸素又は硫黄を含んでいてもよい。Ｒ４～Ｒ７は、同一若しくは異なって、水素、炭素数１～３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３～３０の脂環族炭化水素基、炭素数５～３０の芳香族炭化水素基、又は環構成原子数３～３０の複素環基を表す。）で表される窒素含有化合物に由来する構成単位を主鎖中に有する変性スチレンブタジエンゴムを含むゴム成分と、
    シリカと、
    水酸基を有し、ガラス転移温度が－４０～－１０℃のジエン系ゴムゲルとを含有し、
    前記ゴム成分１００質量部に対して、前記ジエン系ゴムゲルの含有量が１０～３０質量部であるタイヤ用ゴム組成物。
  2. 前記ゴム成分１００質量％中の前記変性スチレンブタジエンゴムの含有量が５質量％以上であり、
    前記ゴム成分１００質量部に対して、前記シリカの含有量が１０～１５０質量部である請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
  3. トレッド用ゴム組成物として用いられる請求項１又は２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
  4. 請求項３に記載のゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤ。
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