特許 5918560 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5918560

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月18日

(54)【発明の名称】タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   C08L 7/00 20060101AFI20160428BHJP

   C08L 9/00 20060101ALI20160428BHJP

   C08K 3/26 20060101ALI20160428BHJP

   C08K 3/20 20060101ALI20160428BHJP

   C08L 1/08 20060101ALI20160428BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20160428BHJP

【ＦＩ】

   C08L7/00

   C08L9/00

   C08K3/26

   C08K3/20

   C08L1/08

   B60C1/00 A

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-29457(P2012-29457)

(22)【出願日】2012年2月14日

(65)【公開番号】特開2013-166815(P2013-166815A)

(43)【公開日】2013年8月29日

【審査請求日】2015年1月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】東洋ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100059225

【弁理士】

【氏名又は名称】蔦田 璋子

(74)【代理人】

【識別番号】100076314

【弁理士】

【氏名又は名称】蔦田 正人

(74)【代理人】

【識別番号】100112612

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲士

(74)【代理人】

【識別番号】100112623

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 克幸

(74)【代理人】

【識別番号】100124707

【弁理士】

【氏名又は名称】夫 世進

(74)【代理人】

【識別番号】100163393

【弁理士】

【氏名又は名称】有近 康臣

(72)【発明者】

【氏名】遠近 真矢

【審査官】 藤本 保

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０７３１８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０３−１５９８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５９２４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｌ７／００−２１／０２

Ｃ０８Ｋ３／００−１３／０８

Ｃ０８Ｌ１／００−１／３２

Ｂ６０Ｃ１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

天然ゴム及び／又は他のジエン系ゴムからなるジエン系ゴム成分１００質量部に対して、親水性のカルボキシアルキルセルロースの粉末を０．１〜３０質量部と、炭酸カルシウム及び／又は酸化マグネシウムを０．１〜１０質量部配合したことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。

【請求項2】

請求項１に記載のゴム組成物を用いてなるトレッドを備えた空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤに用いられるゴム組成物に関するものであり、より詳細には、例としてスタッドレスタイヤやスノータイヤなどの冬用タイヤ（ウインタータイヤ）のトレッドに好適に用いることのできるゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。

【背景技術】

【0002】

スタッドレスタイヤのトレッドゴムは、氷上路面での接地性を高めるために種々の工夫がなされており、例えば、０℃前後またはそれ以下の低温でゴム硬度が低くなるように調整されている。また、氷上摩擦力を高めるため、発泡ゴム、中空粒子、ガラス繊維、クルミ殻粉などのリグノセルロース材料の粒状体等の硬質材料を配合して、氷表面の引っかき効果を得たり、摩耗の進行により硬質材料が脱落したときに生じる脱落孔の凹凸を利用したりする等の手法が提案されている。

【0003】

また、湿潤路面（ウェット路面）におけるグリップ性能を改良するために、充填剤とオイルの配合量を増やす手法も用いられているが、この方法では、タイヤの転がり抵抗性能（低発熱性能）や耐摩耗性能が低下してしまうという問題が生じる。

【0004】

下記特許文献１には、ジエン系ゴムに、グラスファイバー等の短繊維と、古紙と、シリカを配合するとともに、もみ殻等のリグノセルロース系またはセルロース系物質を含む粉体加工品を配合し、短繊維や粉体加工品が脱落して生じる脱落孔により水膜除去効果を得ることについて提案されている。しかし、この方法では、優れたウェット・氷上制動性能が安定的に維持され難く、また、これらの短繊維や粉体加工品の分散性が低いため、ゴムの補強性が低下するという問題も生じる。

【0005】

一方、下記特許文献２には、ゴム成分中に変性セルロース繊維を混合することが開示されている。該変性セルロース繊維としては、イソシアネート基とビニル基とを有する化合物を用いて、セルロース繊維の水酸基にイソシアネート基を反応結合させたものが用いられている。この文献では、セルロース繊維をゴム補強材として用いる場合に、セルロース繊維が親水性ではゴム成分に対する親和性が低いことから、セルロース繊維にビニル基を導入し、ビニル基を介してゴム成分との間で架橋関係を生じさせ、これにより、耐久性及び剛性を発揮するものであり、氷上路面や湿潤路面での接地性や制動性能については開示されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−２４９６１９号公報

【特許文献2】特開２０１０−２５４９２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、タイヤの耐摩耗性能や転がり抵抗性能の低下を抑えながら、湿潤路面や氷上路面での接地性や制動性能が向上したタイヤが得られるタイヤ用ゴム組成物、及びそ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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴム及び／又は他のジエン系ゴムからなるジエン系ゴム成分１００質量部に対して、親水性のカルボキシアルキルセルロースの粉末を０．１〜３０質量部と、炭酸カルシウム及び／又は酸化マグネシウムを０．１〜１０質量部配合したものである。

【0009】

本発明に係る空気入りタイヤは、該ゴム組成物を用いてなるトレッドを備えたものである。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係るゴム組成物より得られるタイヤであると、湿潤路面や氷上路面の水膜を効果的に除去することができるものとなり、タイヤの耐摩耗性能や転がり抵抗性能の低下を抑えながら、湿潤路面や氷上路面での制動性能を向上させることが可能となる。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。

【0012】

本実施形態に係るタイヤ用ゴム組成物において、ゴム成分として用いられるジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などの各種ジエン系ゴムが挙げられる。これらジエン系ゴムは、いずれか１種単独で、又は２種以上ブレンドして用いることができる。

【0013】

ジエン系ゴム成分として、好ましくは、天然ゴムと他のジエン系ゴムとのブレンドを用いることであり、特に好ましくは、天然ゴム（ＮＲ）とポリブタジエンゴム（ＢＲ）とのブレンドゴムを用いることである。その場合、ＢＲの比率が少なすぎるとゴム組成物の低温特性が得難くなり、逆に多くなりすぎると加工性の悪化や耐引き裂き抵抗性が低下する傾向になるので、ＮＲ／ＢＲの比率は、質量比で３０／７０〜８０／２０、更には４０／６０〜７０／３０程度であることが好ましい。

【0014】

本実施形態に係るゴム組成物において使用する親水性の変性セルロースの粉末とは、セルロース分子の水酸基の水素原子を適度に他の基に置換した化学修飾セルロースの粉末であり、特には、エーテル変性することにより、その水酸基同士の水素結合が起こらないようにしたセルロースエーテルの粉末である。すなわち、セルロースは多くの水酸基を有するため、分子間でその水酸基同士が強い水素結合を形成して凝集するが、水酸基同士の水素結合を抑制することによりセルロース分子同士が凝集し難くなり、よって分散性のよいパウダー状のセルロースが得られる。このようなパウダー状の変性セルロースはゴムとの親和性も良好であり、ゴム中での分散性に優れると考えられる。

【0015】

セルロース分子の水酸基の水素原子を置換する置換基の例としては、メチル基等のアルキル基；ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等のヒドロキシアルキル基；カルボキシメチル基、カルボキシエチル基等のカルボキシアルキル基等が挙げられる。また、メチルヒドロキシエチルセルロースといった、複数種のエーテル基を導入したものであっても良い。これらの中でも、好ましくは、セルロースの水酸基をカルボキシアルキルエーテルに変換したものであり、すなわち、変性セルロースとしては、カルボキシメチルセルロースや、カルボキシエチルセルロースなどのカルボキシアルキルセルロースが好適に用いられる。特に好ましくはカルボキシメチルセルロースである。

【0016】

上記変性セルロースのエーテル化度（置換度ＤＳ）は０．１〜３．０の範囲、通常は０．１〜２．５である。好ましくは、エーテル化度は、０．２〜１．５の範囲であり、０．２〜１．０の範囲であることがさらに好ましく、０．２〜０．９の範囲、特には０．２〜０．８または０．２〜０．７であることがより好ましい。エーテル化度が０．１より低いと分散性及び親水性が不十分となりやすく、１．５より大きいと、セルロース原料（通常、木材パルプからの溶解パルプ、または精製したリンター）の繊維形状が失われて行き、塊状の粒子となって行くことから、分散性及び実際上の吸水性が小さくなり、路面の水膜を除去する効果が得られ難くなる。エーテル化度とは、無水グルコース１単位当たりのエーテル置換基数である。

【0017】

エーテル化度の測定は、例えばメチルセルロースなどの場合、置換されていない水酸基についてメトキシアセチル化などを施した後、ＮＭＲにより測定することができる。また、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩などの場合、灰化した後、中和滴定を行うことにより、容易に測定を行うことができる。親水性のセルロースエーテルは、一般的な工業的製法によると、木材由来の溶解パルプ、または、精製コットンリンターなどといった繊維状のセルロース原料に、粉砕後、アルカリを加え、含水有機溶媒中でエーテル化剤（メチルクロリド、モノクロロ酢酸など）を反応させて、中和、脱塩、乾燥及び粉砕・分級などを行うことで製造される。したがって、セルロースのエーテル化は、不均一に進行し、エーテル化度が比較的低い製品、特に０．５以下の製品にあっては、粉末粒子の表面に近い部分で、粉末粒子の芯の部分より置換度が高いと考えられる。なお、親水性のセルロースエーテル製品は、吸湿性を有し、通常１０質量％以下、通常２〜８質量％の含水率を有する。本願における配合量の記載は、絶乾（例えば１０５℃で４時間乾燥）質量に基づいている。

【0018】

上記の親水性変性セルロースの１質量％水溶液の粘度は、好ましくは５〜１０００ｍPa・sec、より好ましくは１０〜３５０ｍPa・sec、さらに好ましくは１０〜２００ｍPa・secである。粘度は、ＢＭ型粘度計を用い、２５℃にて、ローターの回転開始から６０秒後の数値を読むことにより測定できる。

【0019】

カルボキシメチルセルロースの一般的な工業製品はナトリウム塩であるが、カリウム塩やアンモニウム塩であってもよい。カルボキシメチルセルロース製品としては、例えば、日本製紙ケミカル（株）のサンローズＦ０１ＭＣ（ＤＳ：０．７、１％粘度：１０ｍPa・sec）、Ｆ１０ＭＣ（ＤＳ：０．７、１％粘度：１００ｍPa・sec）、Ｆ３０ＭＣ（ＤＳ：０．７、１％粘度：３００ｍPa・sec）、Ｆ０１ＬＣ（ＤＳ：０．６、１％粘度：１０ｍPa・sec）、Ｆ１０ＬＣ（ＤＳ：０．６、１％粘度：１００ｍPa・sec）、Ｆ２０ＬＣ（ＤＳ：０．６、１％粘度：２００ｍPa・sec）、ＳＬＤ（ＤＳ：０．２〜０．３、１％粘度：１００ｍPa・sec）などを好ましいものとして挙げることができる。また、メチル化セルロース製品としては、例えば、信越化学工業(株)のメトローズＳＲシリーズの各製品を用いることができる。

【0020】

また、上記変性セルロースは、平均粒径（質量平均粒径）が２０〜１００μｍの範囲であるパウダー状であることが好ましい。平均粒径が２０μｍより小さいと分散性が不十分となり易く、１００μｍより大きいとゴムとの親和性が小さくなりタイヤの耐摩耗性能が低下し易い。なお、本明細書でいう平均粒径は篩にて分級することにより算出したものとする。

【0021】

上記のようにセルロース分子中の水酸基を適度に他の基に置換した変性セルロースを使用した場合、これらの変性セルロースは、ゴム中での分散性が良好であることから、ゴムの補強性や耐摩耗性能の向上または維持に寄与するとともに、親水性が高く湿潤路面や氷上路面の水膜を吸水および除水することにより、優れた制動性能が発現されると考えられる。また、この変性セルロース、とりわけカルボキシアルキルセルロースは、シリカ等のフィラーと共に使用した場合、これらのフィラーの分散剤としても機能すると考えられる。

【0022】

本実施形態のゴム組成物においては、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、上記親水性の変性セルロースの粉末を０．１〜３０質量部配合するものとし、好ましくは１〜２５質量部、より好ましくは２〜２５質量部、さらに好ましくは、２〜１５質量部、一層好ましくは５〜１５質量部配合するものとする。その配合量が０．１質量部より少ないと水膜除去効果が得られず、３０質量部より大きいと耐摩耗性能が著しく低下する。

【0023】

本実施形態に係るゴム組成物において使用するアルカリ土類金属塩とは、べリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウムの塩化合物があり、アルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、水素化物、塩化物、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、酢酸塩等が挙げられる。

【0024】

アルカリ土類金属塩として、具体的には、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、クエン酸水素マグネシウム、酢酸マグネシウム、リン酸マグネシウムなどのマグネシウム塩化合物；水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、クエン酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、酢酸カルシウム、塩化カルシウム、水素化カルシウムなどのカルシウム塩化合物；炭酸ストロンチウム、酢酸ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、酸化ストロンチウムなどのストロンチウム塩化合物；水酸化バリウムなどのバリウム塩化合物などが挙げられる。これらのアルカリ土類金属塩は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルシウム塩及び／又はマグネシウム塩が好ましく用いられ、より好ましくは、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムよりなる群から選択された少なくとも１種であり、更に好ましくは炭酸カルシウム及び／又は酸化マグネシウムである。

【0025】

上記変性セルロース粉末とともに、これらのアルカリ土類金属塩を配合することにより、路面の水膜を除去する効果を高めて、湿潤路面や氷上路面での制動性能をより一層向上させることができる。特に、変性セルロースとしてカルボキシル基を持つカルボキシアルキルセルロースを用いた場合、二価の金属カチオンであるアルカリ土類金属イオンを介して変性セルロース分子が三次元網目構造を形成し、親水性の空洞を生成するものと考えられる。すなわち、変性セルロース分子のカルボキシル基の陰イオンがアルカリ土類金属イオンと錯体を形成することで、変性セルロース分子同士がアルカリ土類金属イオンを介して架橋構造を形成し、これにより親水性の空洞が生成されるので、より効果的に吸水、除水効果が発揮されて、優れた湿潤・氷上制動性能が得られるものと考えられる。

【0026】

本実施形態のゴム組成物においては、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、上記アルカリ土類金属塩を０．１〜１０質量部配合するものとし、好ましくは０．５〜８質量部、より好ましくは１〜５質量部配合することである。アルカリ土類金属塩の配合量が０．１質量部より少ないとその添加効果が十分とはいえず、逆に１０質量部を超えて配合しても更なる水膜除去効果の向上効果は得られない。

【0027】

本実施形態に係るゴム組成物には、フィラー（補強性充填剤）として、カーボンブラック及び／又はシリカを配合することができる。フィラーの配合量は、特に限定されず、例えば、上記ジエン系ゴム成分１００質量部に対し２５〜１２５質量部であることが好ましく、より好ましくは３０〜８０質量部である。

【0028】

カーボンブラックとしては、スタッドレスタイヤのトレッド部に用いる場合、ゴム組成物の低温性能、耐摩耗性能やゴムの補強性などの観点から、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）（ＪＩＳ Ｋ６２１７−２）が７０〜１５０ｍ^２／ｇであり、かつＤＢＰ吸油量（ＪＩＳ Ｋ６２１７−４）が１００〜１５０ｍｌ／１００ｇであるものが好ましく用いられる。具体的にはＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ級のカーボンブラックが例示され、配合量としてはジエン系ゴム成分１００質量部に対して１０〜８０質量部程度の範囲で使用されることが好ましく、より好ましくは１５〜５０質量部である。

【0029】

シリカとしては、例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、或いは表面処理シリカなどが使用され、配合量はゴムのｔａｎδのバランスや補強性などの観点からジエン系ゴム成分１００質量部に対して１０〜５０質量部であることが好ましく、より好ましくは１５〜５０質量部である。

【0030】

シリカを配合する場合、スルフィドシラン、メルカプトシランなどのシランカップリング剤を併用することが好ましく、その配合量はシリカ配合量に対して２〜２０質量％であることが好ましい。

【0031】

本実施形態に係るゴム組成物には、上記した各成分に加え、通常のゴム工業で使用されているプロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤、可塑剤、ワックス、老化防止剤（アミン−ケトン系、芳香族第２アミン系、フェノール系、イミダゾール系等）、加硫剤、加硫促進剤（グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系等）などの配合薬品類を通常の範囲内で適宜配合することができる。

【0032】

加硫剤としては、硫黄、硫黄含有化合物等が挙げられ、特に限定するものではないが、その配合量は上記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して０．１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜５質量部である。また、加硫促進剤の配合量としては、上記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して０．１〜７質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜５質量部である。

【0033】

本実施形態に係るゴム組成物には、また、氷上性能を更に向上するために、種子の殻又は果実の核を粉砕してなる植物性粒状体や、植物の多孔質性炭化物の粉砕物を配合してもよい。植物性粒状体としては、胡桃（クルミ）、椿などの種子の殻、あるいは桃、梅などの果実の核を公知の方法で粉砕してなる粉砕品を用いることができる。多孔質性炭化物粉砕物としては、木、竹などの植物を材料として炭化して得られる炭素を主成分とする固体生成物からなる多孔質性物質を粉砕してなるものであり、中でも竹炭の粉砕物（竹炭粉砕物）が好適に用いられる。

【0034】

本実施形態に係るゴム組成物は、通常のバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。すなわち、第一混合段階で、ゴム成分に対し、変性セルロース粉末及びアルカリ土類金属塩とともに、加硫剤及び加硫促進剤を除く他の添加剤を添加混合し、次いで、得られた混合物に、最終混合段階で加硫剤及び加硫促進剤を添加混合することによりゴム組成物を調製することができる。

【0035】

このようにして得られるゴム組成物は、空気入りタイヤの接地面を構成するトレッドゴムに好適に用いられ、より好ましくは、スタッドレスタイヤ、スノータイヤなどの冬用タイヤ（ウインタータイヤ）のトレッド部のためのゴム組成物として好適に用いられ、常法に従い、例えば１４０〜１８０℃で加硫成形することにより、該トレッド部を形成することができる。空気入りタイヤのトレッド部には、キャップゴムとベースゴムとの２層構造からなるものと、両者が一体の単層構造のものがあるが、接地面を構成するゴムに用いられるので、単層構造のものであれば、当該トレッドゴムが上記ゴム組成物からなり、２層構造のものであれば、キャップゴムが上記ゴム組成物からなる。

【実施例】

【0036】

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0037】

バンバリーミキサーを使用し、下記表１に示す配合（質量部）に従い、まず、第一混合段階で、硫黄と加硫促進剤を除く成分を添加混合し、次いで、得られた混合物に、最終混合段階で硫黄と加硫促進剤を添加混合して、タイヤトレッド用ゴム組成物を調製した。表１中の各成分の詳細は以下の通りである。

【0038】

・ＮＲ：天然ゴム（ＲＳＳ＃３）
・ＢＲ：ＪＳＲ（株）製「ＢＲ０１」(ハイシスＢＲ，シス１，４結合含量９５％)
・カーボンブラック：東海カーボン（株）製「シーストＫＨ（Ｎ３３９）」（Ｎ_２ＳＡ＝９３ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ＝１１９ｍｌ／１００ｇ）
・シリカ：東ソー・シリカ株式会社製「ニップシールＡＱ」
・シランカップリング剤：デグサ社製「Ｓｉ７５」
・パラフィンオイル：ＪＯＭＯサンエナジー（株）製「プロセスＰ２００」
・未変性セルロース：日本製紙ケミカル（株）製「ＫＣフロックＷ−５０」（平均粒径：５０μｍ）
・変性セルロース：日本製紙ケミカル（株）製「サンローズＦ１０ＭＣ」（カルボキシメチルセルロース、エーテル化度：０．７０、平均粒径：５０μｍ、１％水溶液粘度：約１００ｍPa・sec）
・炭酸カルシウム:日東粉化工業 (株) 製「ノーベライト３Ｔ」
・酸化マグネシウム：協和化学工業（株）製「キョーワマグ１５０」
・ステアリン酸：日本油脂（株）製「ステアリン酸」
・亜鉛華：三井金属鉱業（株）製「亜鉛華１種」
・老化防止剤：住友化学工業（株）製「アンチゲン６Ｃ」
・ワックス：日本精蝋株式会社製「ＯＺＯＡＣＥ０３５５」
・加硫促進剤：住友化学工業（株）製「ソクシノールＣＺ」
・硫黄：鶴見化学工業（株）製「粉末硫黄」

【0039】

得られた各ゴム組成物について、硬度を測定した。また、各ゴム組成物を用いてスタッドレスタイヤを作製した。タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５として、そのトレッドに各ゴム組成物を適用し、常法に従い加硫成形することによりタイヤを製造した。得られた各タイヤについて、耐摩耗性能、氷上制動性能、湿潤制動性能、転がり抵抗性能を評価した（使用リムは１５×５．５ＪＪ）。各測定、評価方法は次の通りである。

【0040】

・硬度：ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠したデュロメータ タイプＡにより、１５０℃×３０分で加硫したサンプル（厚みが１２ｍｍ以上のもの）について、２３℃及び−５℃での硬度を測定した。

【0041】

・耐摩耗性能：上記タイヤを２０００ｃｃの４ＷＤ車に装着し、２５００ｋｍ毎に左右ローテーションさせながら１００００ｋｍ走行させて、走行後の残溝の深さを測定した。残溝は４本の平均値である。比較例１の値を１００とした指数で表示し、指数が大きいほど耐摩耗性能が良好であることを示す。

【0042】

・氷上制動性能：上記タイヤを２０００ｃｃのＦＦ車に装着し、氷盤路（気温−３±３℃）上で４０ｋｍ／ｈ走行からＡＢＳ作動させて制動距離を測定し（ｎ＝１０の平均値）、制動距離の逆数について比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほど制動距離が短く、氷上路面での制動性能に優れることを示す。

【0043】

・湿潤制動性能：上記タイヤを２０００ｃｃのＦＦ車に装着し、湿潤路面上で９０ｋｍ／ｈ走行からＡＢＳ作動させ、２０ｋｍ／ｈまで減速時の制動距離を測定し（ｎ＝１０の平均値）、制動距離の逆数について比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほど制動距離が短く、湿潤路面での制動性能に優れることを示す。

【0044】

・転がり抵抗性能：空気圧２３０ｋＰａ、荷重４．４ｋＮ、室温２３℃、８０ｋｍ／ｈの条件下で、ＲＲ測定ドラムを使用して転がり抵抗を測定し、転がり抵抗の逆数について比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほど転がり抵抗が小さく、良好であることを示す。

【0045】

【表1】

【0046】

結果は、表１に示す通りであり、実施例のゴム組成物から得られたタイヤであると、コントロールである比較例１に対し、耐摩耗性能と転がり抵抗性能の低下を抑えながら、氷上路面及び湿潤路面での制動性能が大幅に向上していた。

【0047】

詳細には、比較例２に示されたように、未変性のセルロースを配合した場合、氷上制動性能及び湿潤制動性能の向上は見られず、耐摩耗性が悪化していた。比較例３に示されたように、未変性セルロースに炭酸カルシウムを配合した場合も、同様であった。比較例６に示されたように、炭酸カルシウムの単独添加でも同様であった。

【0048】

一方、比較例４及び５に示されたように、変性セルロース粉末を配合した場合、コントロールである比較例１に対して、耐摩耗性能と転がり抵抗性能の低下を抑えながら、氷上路面及び湿潤路面での制動性能を向上することができた。変性セルロースを配合した場合、発泡剤を使用しなくても、平均孔径が２０〜８０μｍ、より詳細には４０〜５０μｍ程度の均一できめ細かな気泡を有するミクロボイド構造をゴム中に形成するのが認められた。そのため、変性セルロース自体の親水性による吸水及び除水効果とともに、このミクロボイド構造もタイヤを形成した際に吸水、除水及びエッジ効果等を発揮し、優れた湿潤制動性能・氷上制動性能の維持に寄与していると考えられる。ミクロボイド構造が形成されるメカニズムは明らかではないが、タイヤ組成物の混合中等に発生する水分や揮発成分が、カルボキシメチルセルロース分子の存在によって、分散した状態で捕捉されると推測される。すなわち、カルボキシメチルセルロースは、吸湿性が高いため、混練工程中に粉末粒子内部の水分が抜け切らず、加硫成形の工程中まで一部の水分が残存するものと推測される。

【0049】

このように変性セルロース粉末単独でも、氷上制動性能及び湿潤制動性能の向上はみられたが、変性セルロース粉末に炭酸カルシウムや酸化マグネシウムを併用することにより、実施例１〜３に示されたように、氷上制動性能及び湿潤制動性能において更なる改善効果が認められた。これは、上述したように、カルボキシアルキルセルロース分子がカルシウムイオンやマグネシウムイオンを介して三次元網目構造を形成し、親水性の空洞を生成するものと考えられる。すなわち、変性セルロース粉末自体による上記ミクロボイド構造とともに、アルカリ土類金属イオンを配合することにより形成される複合構造による親水性の空洞（ミクロボイド）により、より一層効果的に吸水、除水効果が発揮されて、湿潤制動性能及び氷上制動性能の更なる改善が図られるものと考えられる。その一方で、これら実施例１〜３では、耐摩耗性能と転がり抵抗性能については、比較例４及び５に対して同等以上であり、これらの性能の低下を伴うものではなかった。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明のゴム組成物は、乗用車、ライトトラック、トラック・バス等の各種タイヤに用いることができる。