特許 6054138 ドライマスターバッチ、それを用いたタイヤ用ゴム組成物及びその製造方法

(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】6054138

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】ドライマスターバッチ、それを用いたタイヤ用ゴム組成物及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 3/22 20060101AFI20161219BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20161219BHJP

   C08L 9/00 20060101ALI20161219BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20161219BHJP

【ＦＩ】

   C08J3/22CES

   C08J3/22CEQ

   C08K3/36

   C08L9/00

   B60C1/00 A

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-234888(P2012-234888)

(22)【出願日】2012年10月24日

(65)【公開番号】特開2014-84410(P2014-84410A)

(43)【公開日】2014年5月12日

【審査請求日】2015年7月23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】平林 和也

【審査官】 中川 裕文

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２３５１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２００５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５２０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１８８４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１５３０９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−１６１８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６８８３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｊ ３／００− ３／２８

９９／００

Ｃ０８Ｋ ３／００− １３／０８

Ｃ０８Ｌ １／００−１０１／１４

Ｂ６０Ｃ １／００− １９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ジエン系ゴム１００質量部と、融点１１０℃以下のシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン３〜２５質量部とを、機械的剪断力を加えて乾式混合することによりドライマスターバッチを得る工程と、
得られたドライマスターバッチにシリカを混合する工程と、を含み、
前記ドライマスターバッチを得る工程において、前記ジエン系ゴムと前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを、ＰＩＤ制御により前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンの融点以上の一定温度に保持しながら混合する、
ことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物の製造方法。

【請求項2】

前記ドライマスターバッチを得る工程において、撹拌ロータと、加熱冷却媒体が流れるジャケットと、加圧ラムと、温度センサとを備えた混合装置を用いて、前記温度センサにより検知した混合物の温度に基づき、前記撹拌ロータの回転速度、前記加熱冷却媒体の温度、及びラム圧のうちの１つ以上をＰＩＤ制御によって自動制御することにより、前記ジエン系ゴムと前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを、前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンの融点以上の一定温度に保持しながら混合する、請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記ゴム組成物がタイヤトレッド用である請求項１又は２に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ゴム組成物に配合するのに好適なドライマスターバッチに関し、また、該ドライマスターバッチを用いたタイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ、並びにタイヤ用ゴム組成物の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動車の低燃費化の要求はますます高まっており、タイヤを構成するゴム組成物を発熱しにくくして、転がり抵抗を低減すること、即ち、転がり抵抗性能を改良することが求められている。転がり抵抗を低減する手法としては、充填剤の配合量を減らしたり、ゴム成分として変性ジエン系ゴムを用いたりする手法が挙げられる。しかしながら、これらの手法では補強性や耐摩耗性能が低下するという問題がある。

【0003】

ところで、タイヤ用ゴム組成物において、ジエン系ゴムに、シリカとともに、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン（以下、ＳＰＢということがある。）を配合することが知られている。

【0004】

例えば、特許文献１には、ジエン系ゴムに、シリカと、融点１２０〜１８０℃のＳＰＢとを配合することにより、耐摩耗性能、耐破壊特性及びウェットスキッド性能を低下させることなく、低転がり抵抗を維持乃至向上せしめて、加工性を向上させることが開示されている。しかしながら、このような高融点のＳＰＢでは、耐摩耗性能を損なうおそれがある。

【0005】

特許文献２には、ジエン系ゴムに、シリカとともに、融点８０〜２３０℃の高分子化合物を配合すること、また該高分子化合物としてＳＰＢが用いられることが開示されている。しかしながら、ジエン系ゴムとＳＰＢを予め乾式混合してマスターバッチを得る点は開示されておらず、また、作用効果についても、氷雪制動性能とウェットスキッド性能に着目したものであり、耐摩耗性能については言及されていない。

【0006】

一方、特許文献３には、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するスチレンブタジエンゴム（ＳＰＢｄ結晶を含むＳＢＲ）を、カーボンブラックを含むゴム組成物に配合することが開示されている。しかしながら、このＳＰＢｄ結晶を含むＳＢＲは、スチレンブタジエンゴムの有機溶媒溶液中で１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を重合することにより得られるものであり、ジエン系ゴムとＳＰＢを乾式混合してマスターバッチ化する点は開示されていない。また、この文献は、ランフラットタイヤのサイド部補強層における耐久性向上を目的としたものであり、耐摩耗性能については言及されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平０７−１８８４６１号公報

【特許文献2】特開２００１−２３３９９４号公報

【特許文献3】特開２００９−０２９８９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明者は、ジエン系ゴムとＳＰＢを予め乾式混合したドライマスターバッチを、シリカを含むゴム組成物に配合することにより、耐摩耗性能を損なうことなく、転がり抵抗性能が改良されることを見出した。すなわち、本発明は、耐摩耗性能を損なうことなく、転がり抵抗性能を改良することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係るタイヤ用ゴム組成物の製造方法は、ジエン系ゴム１００質量部と、融点１１０℃以下のシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン３〜２５質量部とを、機械的剪断力を加えて乾式混合することによりドライマスターバッチを得る工程と、得られたドライマスターバッチにシリカを混合する工程と、を含み、前記ドライマスターバッチを得る工程において、前記ジエン系ゴムと前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを、ＰＩＤ制御により前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンの融点以上の一定温度に保持しながら混合するものである。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ジエン系ゴムとシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを予め乾式混合することにより、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンをジエン系ゴム中に均一に分散させることができる。そのため、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンと相性のよいシリカの分散性が改善されて、耐摩耗性能を損なうことなく、転がり抵抗性能を改良することができる。

【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】

［ドライマスターバッチ］
実施形態に係るドライマスターバッチは、ジエン系ゴムとシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン（ＳＰＢ）とを、機械的剪断力を加えて乾式混合することにより得られたものである。このように予め乾式混合することにより、ＳＰＢがジエン系ゴム中に均一に微分散させる。そのため、該ドライマスターバッチをシリカと混合してゴム組成物を調製する際に、高ビニルのミクロ構造を持つＳＰＢと相性のよいシリカが、微分散したＳＰＢにひっぱられるようにしてジエン系ゴム中に分散される。これにより、シリカの分散性が向上するので、ＳＰＢを添加することによる優れた転がり抵抗低減効果を維持しつつ、ＳＰＢを添加することによる耐摩耗性能の悪化を改善することができる。

【0013】

ドライマスターバッチを構成するジエン系ゴムとしては、各種ジエン系ゴムを用いることができ、特に限定されない。例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレンイソプレン共重合体ゴム、ブタジエンイソプレン共重合体など、及び、これらをヘテロ原子を含む官能基で変性してなる変性ジエン系ゴムが挙げられる。これらのジエン系ゴムは、それぞれいずれか１種、または２種以上組み合わせて用いることができる。好ましくは、ＮＲ、ＩＲ、ＳＢＲ、ＢＲ、及びそれらの変性ゴムから選択された少なくとも１種であり、特に好ましくは、ＮＲ、ＳＢＲ、及びそれらの変性ゴムから選択された少なくとも１種である。

【0014】

従来、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン結晶を含む高シスポリブタジエンゴム（ＳＰＢ含有ＢＲ）が知られている。ＳＰＢ含有ＢＲは、一般に、まず１，３−ブタジエンをシス１，４−重合して高シスポリブタジエンゴムとし、次いでその重合系にシンジオタクチック−１，２重合触媒を投入して残余の１，３−ブタジエンを１，２−重合させることにより製造される。そのため、マトリックスとなるジエン系ゴムがＢＲに限定されてしまうが、本実施形態によれば、乾式混合するものであるため、ＢＲ以外のジエン系ゴムと組み合わせることもでき、有利である。

【0015】

上記変性ジエン系ゴムとしては、変性ＳＢＲ又は変性ＢＲが好ましく用いられ、特には変性ＳＢＲが好適である。その官能基は、分子末端に導入されてもよく、あるいはまた分子鎖中に導入されてもよいが、好ましくは末端に導入されることである。

【0016】

変性ジエン系ゴムの官能基としては、例えば、水酸基（−ＯＨ）、アミノ基、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、カルボン酸誘導体基、アルコキシ基、エポキシ基、チオール基（−ＳＨ）、及びハロゲンなどが挙げられる。これらはそれぞれ１種のみ導入されてもよく、あるいはまた２種以上組み合わせて導入されてもよい。これらの官能基は、シリカ表面のシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）と相互作用があるものであり、すなわち、シラノール基との間で化学結合し得る反応性又は水素結合などの親和性を持つものであるので、シリカの分散性向上に寄与する。ここで、アミノ基としては、１級アミノ基だけでなく、２級もしくは３級アミノ基でもよい。カルボキシル基としては、例えば、マレイン酸、フタル酸、アクリル酸、メタクリル酸などが挙げられる。カルボン酸誘導体基としては、これらカルボン酸由来のエステル基（カルボン酸エステル基）や、マレイン酸やフタル酸などのジカルボン酸の無水物からなる酸無水物基が挙げられる。カルボン酸エステル基としては、例えば、（メタ）アクリレート基、即ち、アクリレート基（-O-CO-CH=CH₂）及び／又はメタクリレート基（-O-CO-C(CH₃)=CH₂）が好ましい例として挙げられる。アルコキシ基としては、−ＯＲ（但しＲはアルキル基）として表させるメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などが挙げられ、また、例えばトリアルコキシシリル基、アルキルジアルコキシシリル基、ジアルキルアルコキシシリル基などのアルコキシシリル基（シリル基の３つの水素のうち少なくとも１つがアルコキシ基で置換されたもの）として含まれるものであってもよい。ハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。これらの官能基の中でも、シリカのシラノール基との相互作用を高める点から、水酸基、カルボキシル基、カルボン酸誘導体基、アルコキシ基などの、酸素原子を含む官能基が好ましい。

【0017】

このような官能基を有する変性ジエン系ゴム自体は公知であり、その製造方法等は限定されるものではない。例えば、アニオン重合で合成された溶液重合ＳＢＲやＢＲを変性剤で変性することで、上記官能基を導入してもよく、あるいはまた、上記官能基を有する単量体を、ベースポリマーを構成する単量体であるとともに共重合することで分子鎖に導入してもよい。

【0018】

シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン（ＳＰＢ）としては、融点が１１０℃以下のものを用いる。このような融点の低いＳＰＢを用いることにより、耐摩耗性能の悪化を抑えることができる。ＳＰＢの融点は、３０〜１１０℃であることが好ましく、より好ましくは、６０〜１１０℃である。ここで、融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して測定されるＤＳＣ曲線の融解ピーク温度である。

【0019】

ＳＰＢは、シンジオタクチック−１，２重合触媒を用いて、１，３−ブタジエンを１，２−重合させることにより製造することができ、添加剤や重合条件などにより融点を調節することができる。シンジオタクチック−１，２重合触媒としては、可溶性コバルト、例えば、コバルトオクトエート、コバルト１ーナフテート、コバルトベンゾエート等と、有機アルミニウム化合物、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリフェニルアルミニウム等と、二硫化炭素からなる触媒系等を挙げることができるが、特に限定するものではない。

【0020】

ドライマスターバッチ中におけるＳＰＢの含有量は、上記ジエン系ゴム１００質量部に対して３〜２５質量部である。ＳＰＢの含有量が３質量部以上であることにより、十分な耐摩耗性能と、優れた転がり抵抗性能を両立することができる。ＳＰＢの含有量が２５質量部を超えると、耐摩耗性能を維持することが難しくなる。ＳＰＢの含有量は、より好ましくは５〜２０質量部である。

【0021】

上記ジエン系ゴムとＳＰＢとの乾式混合には、バンバリーミキサーやニーダー、ロール等のように機械的剪断力を加えることができる各種混合機（混練機）を用いることができ、ジエン系ゴムにＳＰＢを添加して混練することにより、ドライマスターバッチが得られる。その際、ジエン系ゴムとＳＰＢを、ＳＰＢの融点以上の温度で混合することにより、ジエン系ゴム中にＳＰＢを均一に分散（微分散）させることができる。

【0022】

好ましくは、ＳＰＢの融点以上の温度域で３０秒以上混合した後に、混合機から排出することである。その際、ＰＩＤ制御により融点以上の一定温度に保持しながら混合することが好ましい。このようなゴムの混練は通常は発熱を伴うので、バンバリーミキサーのような密閉式混合機の場合、何ら制御を行わないと混合物の温度は急激に上昇する。そのため、混合物の温度が融点以上の一定温度に保持されるように混合条件等を調整することが好ましい。具体的には、バンバリーミキサー等の、撹拌ロータと、加熱冷却媒体が流れるジャケットと、加圧ラムと、混合物の温度を検知する温度センサとを備えた混合装置を用いて、撹拌ロータの回転速度、加熱冷却媒体の温度、及びラム圧のうちの１つ以上の制御することにより、混合物の温度を所定範囲内に保持することができる。好ましくは、ロータの回転数を制御する制御部を備えることであり、ロータの回転数をＰＩＤ制御により自動制御することにより、混合物の温度調節がより容易かつ確実となる。

【0023】

［ゴム組成物］
本実施形態に係るゴム組成物は、上記ドライマスターバッチとシリカを配合してしなるものである。該ゴム組成物において、ジエン系ゴムとしては、ドライマスターバッチ由来のジエン系ゴム単独でもよく、あるいはまた、ドライマスターバッチ由来のジエン系ゴムと他のジエン系ゴムとを組み合わせてもよい。その場合、ドライマスターバッチ由来のジエン系ゴムの比率は、ゴム組成物中のジエン系ゴム１００質量部中、５０〜１００質量部であることが好ましく、より好ましくは７０〜１００質量部である。シリカをジエン系ゴム全体に均一に分散させるためには、ドライマスターバッチ由来のジエン系ゴム単独であることが好ましい。なお、該他のジエン系ゴムとしては、ドライマスターバッチを構成するジエン系ゴムとして前述したものと同様のものを用いることができる。

【0024】

上記シリカとしては、特に限定されず、例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸），乾式シリカ（無水ケイ酸），ケイ酸カルシウム，ケイ酸アルミニウム等が挙げられるが、中でも湿式シリカが好ましい。シリカのコロイダル特性は特に限定しないが、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積（ＢＥＴ）１２０〜２５０ｍ^２／ｇであるものが好ましく用いられ、より好ましくは１５０〜２３０ｍ^２／ｇである。なお、シリカのＢＥＴはＩＳＯ ５７９４に記載のＢＥＴ法に準拠し測定される。

【0025】

シリカの配合量は、特に限定されないが、ゴム組成物に含まれるジエン系ゴム１００質量部に対して２０〜１５０質量部であることが好ましく、より好ましくは３０〜１２０質量部であり、更に好ましくは４０〜１００質量部である。

【0026】

実施形態に係るゴム組成物において、フィラーとしては、上記シリカ単独でもよく、シリカと他のフィラーとのブレンドでもよい。他のフィラーとしては、カーボンブラックが好ましいが、クレー、タルク、マイカなどの無機フィラーを用いることもできる。カーボンブラックを含む他のフィラーの配合量は、フィラー全体に占める比率が５０質量％以下であることが好ましく、特に限定するものではないが、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、２０質量部以下であることが好ましく、より好ましくはタイヤへの色付け等のためにカーボンブラックを２〜１０質量部配合することである。

【0027】

実施形態に係るゴム組成物には、シリカの分散性を向上するために、シランカップリング剤を配合することができる。シランカップリング剤の配合量は、特に限定されないが、シリカ１００質量部に対して２〜２５質量部であることが好ましい。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（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）テトラスルフィド、ビス（４−トリエキトシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィドなどのスルフィドシランカップリング剤； 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、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルジメチルメトキシシラン、メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプトシランカップリング剤； ３−オクタノイルチオ−１−プロピルトリエトキシシラン、３−プロピオニルチオプロピルトリメトキシシランなどの保護化メルカプトシランカップリング剤などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で又は２種以上を組合せて用いることができる。

【0028】

実施形態に係るゴム組成物には、上記の各成分の他に、プロセスオイルなどのオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤など、ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。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。

【0029】

実施形態に係るゴム組成物は、通常に用いられる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、機械的剪断力を加えて乾式混合することにより作製することができる。詳細には、上記ドライマスターバッチ（任意に他のジエン系ゴムを添加してもよい。）に、シリカを加えるとともに、加硫剤及び加硫促進剤を除く他の添加剤を添加混合する混合工程と、次いで、得られた混合物に、加硫剤及び加硫促進剤を添加混合する最終混合工程とを含み、これによりゴム組成物を調製することができる。

【0030】

以上よりなる本実施形態に係るゴム組成物は、空気入りタイヤのゴム部分を形成するゴム組成物に用いることが好ましく、常法に従い、例えば１４０〜１８０℃で加硫成形することにより、各種空気入りタイヤのゴム部分（トレッドゴムやサイドウォールゴムなど）を構成することができる。特には、空気入りタイヤのトレッドゴムに用いることが好ましく、低燃費性能と耐摩耗性能に優れたタイヤを製造することができる。

【実施例】

【0031】

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。なお、実施例１〜６は参考例である。

【0032】

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、ゴム組成物を調製した。詳細には、実施例１〜７及び比較例２，４，６〜８では、まず、第１ステップでドライマスターバッチを作製した。その際、実施例１〜７及び比較例６〜８では、ジエン系ゴムとＳＰＢを乾式混合しながら、混合物の温度がＳＰＢの融点に達してから３０秒間混合した後に排出した。また、実施例７では、温度センサにより検知した混合物の温度に基づいて、撹拌ロータの回転数を自動制御するＰＩＤ制御により、混合物の温度をＳＰＢの融点である１０５℃に保持しながら３０秒間混合し、その後、排出した。比較例２，４では、ＳＰＢを添加していないので、混合物の温度が１００℃に達した段階で排出した。各排出温度は表１に示す通りである。次いで、第２ステップにおいて、ドライマスターバッチに、シリカを添加するとともに、硫黄と加硫促進剤を除く成分を添加して乾式混合した（排出温度は１６０℃）。そして、得られた混合物に、第３ステップ（最終混合段階）で硫黄と加硫促進剤を添加混合して（排出温度＝９０℃）、ゴム組成物を調製した。

【0033】

比較例１，３，５では、第１ステップは行わず（従ってドライマスターバッチは作製せずに）、第２ステップで、ジエン系ゴムに対し、硫黄と加硫促進剤を除く成分を添加混合し（排出温度は１６０℃）、次いで、得られた混合物に、第３ステップ（最終混合段階）で硫黄と加硫促進剤を添加混合して（排出温度＝９０℃）、ゴム組成物を調製した。

【0034】

表１中の各成分の詳細は以下の通りである。

【0035】

・ＳＢＲ：水酸基末端変性溶液重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ ＮＳ６１６」
・ＮＲ：天然ゴム（ＲＳＳ＃３）
・ＳＰＢ−１：融点＝１０５℃のシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン、ＪＳＲ株式会社製「ＲＢ８３０」
・ＳＰＢ−２：融点＝９５℃のシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン、ＪＳＲ株式会社製「ＲＢ８２０」
・ＳＰＢ−３：融点＝１２６℃のシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン、ＪＳＲ株式会社製「ＲＢ８４０」
・カーボンブラック：東海カーボン株式会社製「シーストＫＨ」
・シリカ：東ソー・シリカ株式会社製「ニップシールＡＱ」（ＢＥＴ比表面積＝２０５ｍ^２／ｇ）
・オイル：ＪＯＭＯサンエナジー（株）製「プロセスＮＣ１４０」
・シランカップリング剤：スルフィドシランカップリング剤、エボニック・デグサ社製「Ｓｉ６９」
・ステアリン酸：花王株式会社製「ルナックＳ−２０」
・亜鉛華：三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華１種」
・老化防止剤：住友化学工業株式会社製「アンチゲン６Ｃ」
・ワックス：大内新興化学工業株式会社製「サンノックＮ」
・加硫促進剤：住友化学工業株式会社製「ソクシノールＣＺ」
・硫黄：鶴見化学工業株式会社製「粉末硫黄」

【0036】

各ゴム組成物について、１５０℃で３０分間加硫した所定形状の試験片を用いて耐摩耗性能を測定評価した。また、各ゴム組成物をトレッドゴムに用いて、常法に従い、２１５／４５ＺＲ１７の空気入りラジアルタイヤを製造し、転がり抵抗性能を測定評価した。各評価方法は以下の通りである。

【0037】

・耐摩耗性能：ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠し、岩本製作所（株）製のランボーン摩耗試験機を用いて、荷重４０Ｎ、スリップ率３０％の条件で摩耗減量を測定し、摩耗減量の逆数について比較例１の値を１００とした指数で示した。指数が大きいほど、摩耗減量が少なく、耐摩耗性能に優れる。

【0038】

・転がり抵抗性能：空気圧２３０ｋＰａ、荷重４．４ｋＮとして、転がり抵抗測定用の１軸ドラム試験機にて、室温を２３℃に設定し、８０ｋｍ／ｈで走行させたときの転がり抵抗を測定した。結果は、転がり抵抗の逆数について比較例１の値を１００とした指数で示した。指数が大きいほど、転がり抵抗が小さく、従って低燃費性能に優れることを示す。

【0039】

【表1】

【0040】

結果は、表１に示す通りであり、コントロールである比較例１に対し、単にジエン系ゴムをマスターバッチ化した比較例２では、耐摩耗性能と転がり抵抗性能の改善効果は得られなかった。比較例３，５では、比較例１に対してＳＰＢをマスターバッチ化せずに添加しており、この場合、転がり抵抗性能の改善効果は得られたものの、耐摩耗性能が悪化した。比較例４では、ジエン系ゴムのみをマスターバッチ化し、これに第２ステップでＳＰＢを添加しており、この場合、比較例３と同様、転がり抵抗性能の改善効果は得られたものの、耐摩耗性能が悪化した。

【0041】

これに対し、ジエン系ゴムとＳＰＢを予め乾式混合してマスターバッチ化し、これに第２ステップでシリカを含む添加剤を混合した実施例１〜６であると、転がり抵抗の低減効果に優れるとともに、比較例３〜５で見られたような耐摩耗性能の悪化もなく、耐摩耗性能が改善されていた。また、乾式混合時にＰＩＤ制御した実施例７では、実施例１に比べて、第１ステップでの温度上昇が抑えられて天然ゴムの熱劣化が抑制されたためか、耐摩耗性能及び転がり抵抗性能の更なる改善効果が得られた。

【0042】

なお、比較例６では、ＳＰＢをジエン系ゴムとともにマスターバッチ化したものの、ＳＰＢの配合量が少なすぎて、改良効果が得られなかった。また、比較例７では、ＳＰＢの配合量が多すぎて、耐摩耗性能が悪化した。比較例８では、高融点のＳＰＢをジエン系ゴムとともにマスターバッチ化したため、耐摩耗性能に劣っていた。