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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024040886
(43)【公開日】2024-03-26
(54)【発明の名称】重荷重用タイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 1/00 20060101AFI20240318BHJP
B60C 11/00 20060101ALI20240318BHJP
B60C 11/03 20060101ALI20240318BHJP
B60C 11/13 20060101ALI20240318BHJP
【ＦＩ】
B60C1/00 A
B60C11/00 D
B60C11/03 300D
B60C11/13 B
B60C11/13 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022145529
(22)【出願日】2022-09-13
(71)【出願人】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001896
【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大下 雅樹
【テーマコード（参考）】
3D131
【Ｆターム（参考）】
3D131AA03
3D131BA05
3D131BA20
3D131BB03
3D131BC33
3D131EB24V
3D131EB24X
3D131EB44V
3D131EB44X
3D131EC12V
3D131EC12W
3D131EC12X
(57)【要約】
【課題】耐チッピング性能が改善された重荷重用タイヤを提供すること。
【解決手段】トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤ。
【選択図】なし
【解決手段】トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤ。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、
前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、
前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、
前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、
Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、
Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤ。
前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、
前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、
前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、
Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、
Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤ。
【請求項2】
Ｔｓ－０．０２３Ｃが１．００超である、請求項１記載の重荷重用タイヤ。
【請求項3】
Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．１５超である、請求項１または２記載の重荷重用タイヤ。
【請求項4】
前記ゴム組成物の７０℃におけるｔａｎδ（７０℃ｔａｎδ）が０．１３以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の重荷重用タイヤ。
【請求項5】
前記ゴム組成物の７０℃ｔａｎδが０．０８以下である、請求項４記載の重荷重用タイヤ。
【請求項6】
前記ゴム組成物の７０℃ｔａｎδが０．０６以下である、請求項４記載の重荷重用タイヤ。
【請求項7】
Ｄが１５以下である、請求項１～６のいずれか一項に記載の重荷重用タイヤ。
【請求項8】
Ｄが１１以下である、請求項１～６のいずれか一項に記載の重荷重用タイヤ。
【請求項9】
前記ゴム成分が、イソプレン系ゴムおよび／またはブタジエンゴムを含有する、請求項１～８のいずれか一項に記載の重荷重用タイヤ。
【請求項10】
Ｃが１５以上である、請求項１～９のいずれか一項に記載の重荷重用タイヤ。
【請求項11】
前記トレッド部に、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝およびタイヤ幅方向に延びる複数の横溝によって囲まれ独立したブロックが設けられている、請求項１～１０のいずれか一項に記載の重荷重用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、重荷重用タイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
重荷重用タイヤのトレッドゴムでは、悪路走行や経年劣化により、トレッドに生じた傷が拡大して小さく欠ける損傷（チップカット）等が発生するため、チップカットに対する耐久性能（耐チッピング性能）を確保する必要がある。
【0003】
特許文献１には、結晶化された結晶化カーボンブラック含有することで耐ブロック欠け性能を向上させたトレッド用ゴム組成物が記載されているが、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１４－２４８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、耐チッピング性能が改善された重荷重用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】
【0006】
本発明は、トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤに関する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、耐チッピング性能が改善された重荷重用タイヤが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施形態である重荷重用タイヤは、トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤである。
【0010】
本発明の重荷重用タイヤの耐チッピング性能が改善される理由については、理論に拘束されることは意図しないが、以下のように考えられる。
【0011】
トレッドゴム中のシリカの含有量に対する硫黄量の比を大きくすることにより、トレッドゴムの破壊強度を確保するとともに、トレッドゴム中のポリスルフィド結合を増加させることができ、トレッドゴムの伸びも向上させることができると考えられる。さらに、トレッドゴム中の硫黄量に対する周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さの比を小さくすることにより、トレッドブロックの変形を抑制することができると考えられる。そして、これらが協働することで、歪みの大きい領域でのトレッドゴム破壊が抑制できることから、耐チッピング性能が相乗的に向上するという、特筆すべき効果が達成されると考えられる。
【0012】
上記と同様の理由から、Ｔｓ－０．０２３Ｃは１．００超であることが好ましい。
【0013】
トレッド部を構成するゴム組成物の７０℃におけるｔａｎδ（７０℃ｔａｎδ）は、０．１３以下が好ましく、０．０８以下がより好ましく、０．０６以下がさらに好ましい。
【0014】
トレッドゴムの発熱性を下げることにより、さらに破壊特性が向上すると考えられる。
【0015】
Ｄは、本発明の効果の観点から、１５以下が好ましく、１１以下がより好ましい。
【0016】
トレッド部を構成するゴム成分は、本発明の効果の観点から、イソプレン系ゴムおよび／またはブタジエンゴムを含有することが好ましい。
【0017】
Ｃは、トレッドゴムの強度確保の観点から、１５以上が好ましい。
【0018】
＜定義＞
「トレッド部」は、タイヤの接地面を形成する部分であり、タイヤ半径方向断面において、ベルト層やベルト補強層、カーカス層などのスチールやテキスタイル材料によりタイヤ骨格を形成する部材を備える場合には、それらよりもタイヤ半径方向外側の部材である。
「トレッド部」は、タイヤの接地面を形成する部分であり、タイヤ半径方向断面において、ベルト層やベルト補強層、カーカス層などのスチールやテキスタイル材料によりタイヤ骨格を形成する部材を備える場合には、それらよりもタイヤ半径方向外側の部材である。
【0019】
「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、ＪＡＴＭＡであれば「標準リム」、ＥＴＲＴＯであれば「Measuring Rim」、ＴＲＡであれば「Design Rim」であり、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡの順に参照し、参照時に適用サイズがあればその規格に従う。
【0020】
「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば「最高空気圧」、ＥＴＲＴＯであれば「INFLATION PRESSURE」、ＴＲＡであれば表「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値であり、正規リムと同様に、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡの順に参照し、参照時に適用サイズがあればその規格に従う。
【0021】
「正規状態」は、タイヤが正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。なお、本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法は、前記正規状態で測定される。
【0022】
「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば「最大負荷能力」、ＥＴＲＴＯであれば「LOAD CAPACITY」、ＴＲＡであれば表「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値であり、正規リムと同様に、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡの順に参照し、参照時に適用サイズがあればその規格に従う。
【0023】
「接地端」とは、正規状態のタイヤに正規荷重が負荷されキャンバー角０度で平面に接地したときの最もタイヤ幅方向外側の接地位置である。
【0024】
周方向溝、横溝を含め「溝」は、少なくとも２．０ｍｍよりも大きい幅の凹みをいう。一方、「サイプ」は、幅が２．０ｍｍ以下、好ましくは０．５～２．０ｍｍの細い切り込みをいう。
【0025】
「溝深さ」は、トレッド面と周方向溝および横溝の溝底の最深部との距離によって求められる。なお、周方向溝の溝底の最深部とは、周方向溝および横溝のうち最も深い溝深さを有する周方向溝または横溝の溝底の最深部である。
【0026】
「ブロック」とは、トレッド部に形成された周方向溝、横溝、および接地端により区切られた領域を指し、幅方向溝を有さない場合には、周方向溝および接地端部により区切られた、陸部を指す。
【0027】
「軟化剤」とは、ゴム成分に可塑性を付与する材料であり、ゴム組成物からアセトンを用いて抽出される成分である。軟化剤は、２５℃で液体（液状）の軟化剤および２５℃で固体の軟化剤を含む。ただし、通常タイヤ工業で使用されるワックスおよびステアリン酸は含まないものとする。
【0028】
「軟化剤の含有量」は、予めオイル、樹脂成分、液状ゴム成分等の軟化剤により伸展された伸展ゴム成分中に含まれる軟化剤の量も含む。また、オイルの含有量、樹脂成分の含有量、液状ゴムの含有量についても同様であり、例えば、伸展成分がオイルである場合には伸展オイルはオイルの含有量に含まれる。
【0029】
＜測定方法＞
「７０℃ｔａｎδ」は、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪±２％、伸長モードの条件下で測定する損失正接である。７０℃ｔａｎδ測定用サンプルは、長さ４０ｍｍ×幅４ｍｍ×厚さ２ｍｍの加硫ゴム組成物である。タイヤから切り出して作製する場合には、タイヤのトレッド部から、タイヤ周方向が長辺、タイヤ半径方向が厚さ方向となるように切り出す。
「７０℃ｔａｎδ」は、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪±２％、伸長モードの条件下で測定する損失正接である。７０℃ｔａｎδ測定用サンプルは、長さ４０ｍｍ×幅４ｍｍ×厚さ２ｍｍの加硫ゴム組成物である。タイヤから切り出して作製する場合には、タイヤのトレッド部から、タイヤ周方向が長辺、タイヤ半径方向が厚さ方向となるように切り出す。
【0030】
「ゴム組成物中の硫黄量Ｔｓ」は、ＪＩＳ Ｋ ６２３３：２０１６に準拠した酸素燃焼フラスコ法により測定される硫黄量（質量％）である。
【0031】
「スチレン含量」は、1Ｈ－ＮＭＲ測定により算出される値であり、例えば、ＳＢＲ等のスチレンに由来する繰り返し単位を有するゴム成分に適用される。
【0032】
「シス含量（シス－１，４－結合ブタジエン単位量）」は、ＪＩＳ Ｋ ６２３９－２：２０１７に従い、赤外吸収スペクトル分析により算出される値であり、例えば、ＢＲ等のブタジエンに由来する繰り返し単位を有するゴム成分に適用される。
【0033】
「重量平均分子量（Ｍｗ）」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（例えば、東ソー（株）製のＧＰＣ－８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＩＰＯＲＥ ＨＺ－Ｍ）による測定値を基に、標準ポリスチレン換算により求めることができる。例えば、ＳＢＲ、ＢＲ等に適用される。
【0034】
「カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）」は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７－２：２０１７に準じて測定される。
【0035】
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）」は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７－９３に準じてＢＥＴ法で測定される。
【0036】
本発明の一実施形態に係る重荷重用タイヤの作製手順について、以下に詳細に説明する。但し、以下の記載は本発明を説明するための例示であり、本発明の技術的範囲をこの記載範囲にのみ限定する趣旨ではない。
【0037】
＜タイヤ＞
図１に、本発明の一実施形態に係る重荷重用タイヤのトレッドパターンを平面に展開した展開図の一例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。トレッド部１には、図１に示すように、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝３、４、５によって、各一対のセンター陸部６、６、ミドル陸部７、７、および、ショルダー陸部８、８が設けられている。センター陸部６は、センター周方向溝３とミドル周方向溝４との間に形成されている。ミドル陸部７は、ミドル周方向溝４とショルダー周方向溝５との間に形成されている。ショルダー陸部８は、ショルダー周方向溝５と接地端Ｔｅとの間に形成されている。
図１に、本発明の一実施形態に係る重荷重用タイヤのトレッドパターンを平面に展開した展開図の一例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。トレッド部１には、図１に示すように、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝３、４、５によって、各一対のセンター陸部６、６、ミドル陸部７、７、および、ショルダー陸部８、８が設けられている。センター陸部６は、センター周方向溝３とミドル周方向溝４との間に形成されている。ミドル陸部７は、ミドル周方向溝４とショルダー周方向溝５との間に形成されている。ショルダー陸部８は、ショルダー周方向溝５と接地端Ｔｅとの間に形成されている。
【0038】
センター陸部６には、センター陸部６を横断し、センター周方向溝３およびミドル周方向溝４と連通するセンター横溝１９が複数本設けられ、独立したブロックが形成されている。ミドル陸部７には、ミドル陸部７を横断し、ミドル周方向溝４およびショルダー周方向溝５と連通するミドル横溝２０が複数本設けられ、独立したブロックが形成されている。ショルダー陸部８には、ショルダー周方向溝５および接地端Ｔｅと連通するショルダー横溝２１が複数本設けられている。
【0039】
図１において、センター周方向溝３は、ジグザグ状にのびている。また、センター周方向溝３は、センター長辺部３Ａと、センター短辺部３Ｂとを交互に含んでいる。センター長辺部３Ａは、タイヤ周方向に対して一方側に傾斜している。センター短辺部３Ｂは、センター長辺部３Ａとは逆向きに傾斜している。
【0040】
図１において、センター横溝１９およびミドル横溝２０は、直線状にのびているが、このような態様に限定されるものではなく、例えば、波状や正弦波状やジグザグ状にのびるものでもよい。
【0041】
センター陸部６には、センター周方向溝３およびミドル周方向溝４と連通するセンターサイプ２２が設けられている。かかるサイプは、センター陸部６のタイヤ周方向のブロック縁の接地時、幅を閉じる向きに変形するので、隣り合うサイプの壁面同士が密着して支え合い、陸部の剛性低下を抑制することができる。センターサイプ２２は、ジグザグ状にのびているが、このような態様に限定されるものではなく、例えば、波状や正弦波状や直線状にのびるものでもよい。
【0042】
本実施形態に係るトレッド部は、単一のゴム層からなるトレッド部であってもよく、外面がトレッド面を構成する第一のゴム層、および、前記第一のゴム層とベルト層との間に存在する１または２以上のゴム層を有するトレッド部であってもよい。トレッド部が２以上のゴム層を有する場合、いずれかのゴム層を構成するゴム組成物が、本発明に係るゴム組成物の要件を満たせばよく、前記第一のゴム層を構成するゴム組成物が、本発明に係るゴム組成物の要件を満たすことが好ましい。
【0043】
周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さＤ（ｍｍ）は、本発明の効果の観点から、１７以下が好ましく、１５以下がより好ましく、１３以下がさらに好ましい。また、タイヤ寿命の観点からは、８以上が好ましく、９以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましい。
【0044】
本実施形態に係るゴム組成物中の硫黄量Ｔｓ（質量％）は、ポリマーの架橋点を増やし、トレッドゴムの伸びを向上させる観点から、１．３以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、１．７以上がさらに好ましい。また、トレッドゴムの伸び低下を抑制させる観点からは、２．１以下が好ましく、２．０以下がより好ましく、１．９以下がさらに好ましい。
【0045】
なお、ゴム組成物中の硫黄量は、後記の硫黄および加硫促進剤の配合量により適宜調整することができる。
【0046】
本実施形態に係るゴム組成物の７０℃におけるｔａｎδ（７０℃ｔａｎδ）は、低燃費性能の観点から、０．１３以下が好ましく、０．１２以下がより好ましく、０．１１以下がさらに好ましく、０．１０以下がさらに好ましく、０．０９以下がさらに好ましく、０．０８以下がさらに好ましく、０．０７以下がさらに好ましく、０．０６以下が特に好ましい。一方、７０℃ｔａｎδの下限値は特に制限されないが、０．０２以上が好ましく、０．０３以上がより好ましく、０．０４以上がさらに好ましい。
【0047】
なお、ゴム組成物の７０℃ｔａｎδは、後記のゴム成分、フィラー、軟化剤の種類や配合量により適宜調整することができる。
【0048】
本実施形態に係るゴム組成物中のゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）としたとき、Ｔｓ－０．０２０Ｃは１．００超であり、１．０５超が好ましく、１．１０超がより好ましく、１．１５超がさらに好ましい。Ｔｓ－０．０２０Ｃを前記の範囲とすることにより、トレッドゴムの破壊強度を確保するとともに、トレッドゴム中のポリスルフィド結合を増加させることができ、トレッドゴムの伸びも向上させることができると考えられる。一方、Ｔｓ－０．０２０Ｃの上限値は特に制限されないが、１．７０未満が好ましく、１．６０未満がより好ましく、１．５０未満がさらに好ましい。
【0049】
また、上記と同様の理由から、Ｔｓ－０．０２３Ｃは、１．００超が好ましく、１．０３超がより好ましく、１．０６超がさらに好ましく、１．０９超が特に好ましい。一方、Ｔｓ－０．０２３Ｃの上限値は特に制限されないが、１．５０未満が好ましく、１．４８未満がより好ましい。
【0050】
Ｄ／Ｔｓは、トレッドブロックの変形を抑制する観点から、１０．０以下であり、９．７以下が好ましく、９．２以下がより好ましく、８．８以下がさらに好ましく、８．４以下が特に好ましい。一方、Ｄ／Ｔｓの下限値は特に制限されないが、５．８以上が好ましく、６．０以上がより好ましい。
【0051】
［ゴム組成物］
本実施形態に係るタイヤは、前述したタイヤおよびトレッドの構成と、トレッド部を構成するゴム組成物の前記の物性とが協働することにより、耐チッピング性能を改善することができる。
本実施形態に係るタイヤは、前述したタイヤおよびトレッドの構成と、トレッド部を構成するゴム組成物の前記の物性とが協働することにより、耐チッピング性能を改善することができる。
【0052】
＜ゴム成分＞
本実施形態に係るトレッドを構成するゴム組成物（以下、単に本実施形態に係るゴム組成物という）は、ゴム成分としてイソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびブタジエンゴム（ＢＲ）からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有することが好ましく、イソプレン系ゴムおよび／またはＢＲを含むことがより好ましく、イソプレン系ゴムおよびＢＲを含むことがさらに好ましく、イソプレン系ゴムおよびＢＲのみからなるゴム成分としてもよい。
本実施形態に係るトレッドを構成するゴム組成物（以下、単に本実施形態に係るゴム組成物という）は、ゴム成分としてイソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびブタジエンゴム（ＢＲ）からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有することが好ましく、イソプレン系ゴムおよび／またはＢＲを含むことがより好ましく、イソプレン系ゴムおよびＢＲを含むことがさらに好ましく、イソプレン系ゴムおよびＢＲのみからなるゴム成分としてもよい。
【0053】
（イソプレン系ゴム）
イソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）および天然ゴム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。天然ゴムには、非改質天然ゴム（ＮＲ）の他に、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素化天然ゴム（ＨＮＲ）、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム、グラフト化天然ゴム等の改質天然ゴム等も含まれる。これらのイソプレン系ゴムは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
イソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）および天然ゴム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。天然ゴムには、非改質天然ゴム（ＮＲ）の他に、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素化天然ゴム（ＨＮＲ）、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム、グラフト化天然ゴム等の改質天然ゴム等も含まれる。これらのイソプレン系ゴムは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0054】
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。
【0055】
ゴム成分中のイソプレン系ゴムの含有量は、本発明の効果の観点から、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましく、５０質量％以上が特に好ましい。また、該含有量の上限値は特に制限されないが、例えば、１００質量％、９９質量％以下、９５質量％以下、９０質量％以下、８５質量％以下とすることができる。
【0056】
（ＢＲ）
ＢＲとしては特に限定されるものではなく、例えば、シス含量が５０質量％未満のＢＲ（ローシスＢＲ）、シス含量が９０質量％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は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ＢＲとしては特に限定されるものではなく、例えば、シス含量が５０質量％未満のＢＲ（ローシスＢＲ）、シス含量が９０質量％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は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0057】
ハイシスＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）、宇部興産（株）、ＪＳＲ（株）等より市販されているものを使用することができる。ハイシスＢＲを含有することで耐摩耗性能を向上させることができる。ハイシスＢＲのシス含量は、９５質量％以上が好ましく、９６質量％以上より好ましく、９７質量％以上さらに好ましい。なお、ＢＲのシス含量は、前記測定方法により測定される。
【0058】
変性ＢＲとしては、末端および／または主鎖がケイ素、窒素および酸素からなる群から選択される少なくとも一つの元素を含む官能基によって変性された変性ブタジエンゴム（変性ＢＲ）が好適に用いられる。
【0059】
その他の変性ＢＲとしては、リチウム開始剤により１，３－ブタジエンの重合を行ったのち、スズ化合物を添加することにより得られ、さらに変性ＢＲ分子の末端がスズ－炭素結合で結合されているもの（スズ変性ＢＲ）等が挙げられる。また、変性ＢＲは、水素添加されていないもの、水素添加されているもののいずれであってもよい。
【0060】
ＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、耐摩耗性能の観点から、３０万以上が好ましく、３５万以上がより好ましく、４０万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。なお、ＢＲのＭｗは、前記測定方法により測定される。
【0061】
ゴム成分中のＢＲの含有量は、本発明の効果の観点から、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下がさらに好ましく、２５質量％以下が特に好ましい。また、該含有量の下限値は特に制限されないが、例えば、１質量％以上、３質量％以上、５質量％以上、７質量％以上とすることができる。
【0062】
（ＳＢＲ）
ＳＢＲとしては特に限定はなく、未変性の溶液重合ＳＢＲ（Ｓ－ＳＢＲ）や乳化重合ＳＢＲ（Ｅ－ＳＢＲ）、これらの変性ＳＢＲ（変性Ｓ－ＳＢＲ、変性Ｅ－ＳＢＲ）等が挙げられる。変性ＳＢＲとしては、末端および／または主鎖が変性されたＳＢＲ、スズ、ケイ素化合物等でカップリングされた変性ＳＢＲ（縮合物、分岐構造を有するもの等）等が挙げられる。なかでもＳ－ＳＢＲおよび変性ＳＢＲが好ましい。さらに、これらＳＢＲの水素添加物（水素添加されたＳＢＲ）等も使用することができる。これらのＳＢＲは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ＳＢＲとしては特に限定はなく、未変性の溶液重合ＳＢＲ（Ｓ－ＳＢＲ）や乳化重合ＳＢＲ（Ｅ－ＳＢＲ）、これらの変性ＳＢＲ（変性Ｓ－ＳＢＲ、変性Ｅ－ＳＢＲ）等が挙げられる。変性ＳＢＲとしては、末端および／または主鎖が変性されたＳＢＲ、スズ、ケイ素化合物等でカップリングされた変性ＳＢＲ（縮合物、分岐構造を有するもの等）等が挙げられる。なかでもＳ－ＳＢＲおよび変性ＳＢＲが好ましい。さらに、これらＳＢＲの水素添加物（水素添加されたＳＢＲ）等も使用することができる。これらのＳＢＲは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0063】
ＳＢＲとしては、伸展ＳＢＲを用いることもでき、非伸展ＳＢＲを用いることもできる。伸展ＳＢＲを用いる場合、ＳＢＲの伸展量、すなわち、ＳＢＲに含まれる伸展軟化剤の含有量は、ＳＢＲのゴム固形分１００質量部に対して、１０～５０質量部であることが好ましい。
【0064】
前記で列挙されたＳＢＲは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。前記で列挙された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）、ＺＳエラストマー（株）等より市販されているものを使用することができる。
【0065】
ＳＢＲのスチレン含量は、４０質量％以下が好ましく、３６質量％以下がより好ましく、３２質量％以下がさらに好ましく、２８質量％以下が特に好ましい。また、ＳＢＲのスチレン含量は、５質量％以上が好ましく、７質量％以上がより好ましく、１０質量％以上がさらに好ましい。なお、ＳＢＲのスチレン含量は、前記測定方法により測定される。
【0066】
ＳＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、本発明の効果の観点から、１０万以上が好ましく、２０万以上がより好ましく、３０万以上がさらに好ましい。また、架橋均一性の観点から、重量平均分子量は２００万以下が好ましく、１８０万以下がより好ましく、１５０万以下がさらに好ましい。なお、ＳＢＲの重量平均分子量は、前記測定方法により測定される。
【0067】
ゴム成分中のＳＢＲの含有量は、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下がさらに好ましく、２５質量％以下が特に好ましい。また、該含有量の下限値は特に制限されないが、例えば、１質量％以上、３質量％以上、５質量％以上、７質量％以上とすることができる。
【0068】
（その他のゴム成分）
本実施形態に係るゴム成分として、前記のイソプレン系ゴム、ＳＢＲ、およびＢＲ以外のゴム成分を含有してもよい。他のゴム成分としては、タイヤ工業で一般的に用いられる架橋可能なゴム成分を用いることができ、スチレンイソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、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）等のイソプレン系ゴム、ＳＢＲ、およびＢＲ以外のジエン系ゴム；ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、塩化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ヒドリンゴム等の非ジエン系のゴム成分が挙げられる。これらその他のゴム成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るゴム成分として、前記のイソプレン系ゴム、ＳＢＲ、およびＢＲ以外のゴム成分を含有してもよい。他のゴム成分としては、タイヤ工業で一般的に用いられる架橋可能なゴム成分を用いることができ、スチレンイソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、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）等のイソプレン系ゴム、ＳＢＲ、およびＢＲ以外のジエン系ゴム；ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、塩化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ヒドリンゴム等の非ジエン系のゴム成分が挙げられる。これらその他のゴム成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0069】
本実施形態に係るゴム成分は、ジエン系ゴムを８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９５質量％以上がさらに好ましく、９８質量％以上が特に好ましく、ジエン系ゴムのみからなるゴム成分としてもよい。また、上記のゴム成分の他に、公知の熱可塑性エラストマーを含有してもよく、含有しなくてもよい。
【0070】
＜フィラー＞
本実施形態に係るゴム組成物は、フィラーとしてシリカを含み、さらにカーボンブラックを含むことが好ましい。
本実施形態に係るゴム組成物は、フィラーとしてシリカを含み、さらにカーボンブラックを含むことが好ましい。
【0071】
（シリカ）
シリカとしては、特に限定されず、例えば、乾式法により調製されたシリカ（無水シリカ）、湿式法により調製されたシリカ（含水シリカ）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。なかでもシラノール基が多いという理由から、湿式法により調製された含水シリカが好ましい。なお、上記のシリカの他に、もみ殻などのバイオマス材料を原料としたシリカを適宜用いてもよい。これらのシリカは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
シリカとしては、特に限定されず、例えば、乾式法により調製されたシリカ（無水シリカ）、湿式法により調製されたシリカ（含水シリカ）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。なかでもシラノール基が多いという理由から、湿式法により調製された含水シリカが好ましい。なお、上記のシリカの他に、もみ殻などのバイオマス材料を原料としたシリカを適宜用いてもよい。これらのシリカは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0072】
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、低燃費性能および耐摩耗性能の観点から、１２０ｍ2／ｇ以上が好ましく、１５０ｍ2／ｇ以上がより好ましく、１７０ｍ2／ｇ以上がさらに好ましい。また、低燃費性能および加工性の観点からは、３５０ｍ2／ｇ以下が好ましく、３００ｍ2／ｇ以下がより好ましく、２５０ｍ2／ｇ以下がさらに好ましい。なお、シリカのＮ2ＳＡは、前記測定方法により測定される。
【0073】
ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量Ｃは、本発明の効果の観点から、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましく、１５質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以上がさらに好ましく、２５質量部以上が特に好ましい。また、該含有量は、５０質量部以下が好ましく、４７質量部以下がより好ましく、４４質量部以下がさらに好ましく、４１質量部以下が特に好ましい。
【0074】
（カーボンブラック）
カーボンブラックとしては特に限定されず、例えば、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ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。なお、一般的な鉱油を燃焼させて生成されるカーボンブラック以外に、リグニン等のバイオマス材料を用いたカーボンブラックを用いてもよい。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。
カーボンブラックとしては特に限定されず、例えば、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ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。なお、一般的な鉱油を燃焼させて生成されるカーボンブラック以外に、リグニン等のバイオマス材料を用いたカーボンブラックを用いてもよい。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。
【0075】
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、補強性の観点から、５０ｍ2／ｇ以上が好ましく、７０ｍ2／ｇ以上がより好ましく、９０ｍ2／ｇ以上がさらに好ましく、１１０ｍ2／ｇ以上が特に好ましい。また、低燃費性能および加工性の観点からは、２００ｍ2／ｇ以下が好ましく、１８０ｍ2／ｇ以下がより好ましく、１６０ｍ2／ｇ以下がさらに好ましい。なお、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、前記測定方法により測定される。
【0076】
ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラックの含有量は、補強性の観点から、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましく、１５質量部以上がさらに好ましくい。また、発熱性および加工性の観点の観点からは、７０質量部以下が好ましく、６５質量部以下がより好ましく、６０質量部以下がさらに好ましく、５５質量部以下が特に好ましい。
【0077】
（その他のフィラー）
シリカおよびカーボンブラック以外のフィラーとしては、特に限定されず、例えば、水酸化アルミニウム、アルミナ（酸化アルミニウム）、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、タルク、クレー、バイオ炭（ＢＩＯＣＨＡＲ）等、従来からタイヤ工業において一般的に用いられているものを配合することができる。これらその他のフィラーは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
シリカおよびカーボンブラック以外のフィラーとしては、特に限定されず、例えば、水酸化アルミニウム、アルミナ（酸化アルミニウム）、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、タルク、クレー、バイオ炭（ＢＩＯＣＨＡＲ）等、従来からタイヤ工業において一般的に用いられているものを配合することができる。これらその他のフィラーは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0078】
ゴム成分１００質量部に対するフィラーの合計含有量は、２５質量部以上が好ましく、３０質量部以上がより好ましく、３５質量部以上がさらに好ましく、４０質量部以上が特に好ましい。また、該含有量は、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く、７０質量部以下が特に好ましい。
【0079】
ゴム組成物中のカーボンブラックに対するシリカの質量含有比は、０．２０以上が好ましく、０．３０以上がより好ましく、０．５０以上がさらに好ましく、０．７０以上がさらに好ましく、０．９０以上が特に好ましい。また、該含有比は、５．０以下が好ましく、４．０以下がより好ましく、３．３以下がさらに好ましく、２．５以下が特に好ましい。
【0080】
（シランカップリング剤）
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。シランカップリング剤としては、特に限定されず、タイヤ工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができるが、例えば、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、２－メルカプトエチ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等のメルカプト系シランカップリング剤；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）テトラスルフィド等のスルフィド系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－ヘキサノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン、３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリメトキシシラン等のチオエステル系シランカップリング剤；ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤；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、３－（２－アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ系シランカップリング剤；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等のグリシドキシ系シランカップリング剤；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等のニトロ系シランカップリング剤；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等のクロロ系シランカップリング剤；等が挙げられる。なかでも、スルフィド系シランカップリング剤および／またはメルカプト系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、エボニックデグサ社、モメンティブ社等より市販されているものを使用することができる。これらのシランカップリング剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
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。シランカップリング剤としては、特に限定されず、タイヤ工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができるが、例えば、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、２－メルカプトエチ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等のメルカプト系シランカップリング剤；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）テトラスルフィド等のスルフィド系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－ヘキサノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン、３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリメトキシシラン等のチオエステル系シランカップリング剤；ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤；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、３－（２－アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ系シランカップリング剤；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等のグリシドキシ系シランカップリング剤；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等のニトロ系シランカップリング剤；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等のクロロ系シランカップリング剤；等が挙げられる。なかでも、スルフィド系シランカップリング剤および／またはメルカプト系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、エボニックデグサ社、モメンティブ社等より市販されているものを使用することができる。これらのシランカップリング剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0081】
シランカップリング剤のシリカ１００質量部に対する含有量は、シリカの分散性を高める観点から、１．０質量部以上が好ましく、３．０質量部以上がより好ましく、５．０質量部以上がさらに好ましい。また、コストおよび加工性の観点からは、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１２質量部以下がさらに好ましい。
【0082】
＜その他の配合剤＞
本実施形態に係るゴム組成物には、前記成分以外にも、従来タイヤ工業で一般に使用される配合剤、例えば、軟化剤、ワックス、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等を適宜含有することができる。
本実施形態に係るゴム組成物には、前記成分以外にも、従来タイヤ工業で一般に使用される配合剤、例えば、軟化剤、ワックス、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等を適宜含有することができる。
【0083】
軟化剤としては、例えば、樹脂成分、オイル、液状ポリマー等が挙げられる。
【0084】
樹脂成分としては、特に限定されないが、タイヤ工業で慣用される石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0085】
樹脂成分を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、１質量部超が好ましく、３質量部超がより好ましく、５質量部超がさらに好ましい。また、発熱性抑制の観点からは、５０質量部未満が好ましく、４０質量部未満がより好ましく、３０質量部未満がさらに好ましい。
【0086】
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、動物油脂等が挙げられる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル（ミネラルオイル）、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等が挙げられる。
【0087】
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、加工性の観点から、１質量部超が好ましく、３質量部超がより好ましく、５質量部超がさらに好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、９０質量部未満が好ましく、７０質量部未満がより好ましく、５０質量部未満がさらに好ましく、３０質量部未満が特に好ましい。
【0088】
液状ポリマーは、常温（２５℃）で液体状態のポリマーであれば特に限定されないが、例えば、液状ブタジエン重合体（液状ＢＲ）、液状イソプレンゴム重合体（液状ＩＲ）、液状スチレンブタジエン共重合体（液状ＳＢＲ）、液状スチレンイソプレンゴム共重合体（液状ＳＩＲ）、ミルセンやファルネセンを含む重合体等が挙げられる。これらの液状ポリマーは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0089】
液状ポリマーを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、１質量部超が好ましく、３質量部超がより好ましく、５質量部超がさらに好ましい。また、液状ポリマーの含有量は、５０質量部未満が好ましく、４０質量部未満がより好ましく、３０質量部未満がさらに好ましい。
【0090】
ゴム成分１００質量部に対する軟化剤の含有量（複数の軟化剤を併用する場合は全ての合計量）は、特に制限されないが、１質量部超が好ましく、３質量部超がより好ましく、５質量部超がさらに好ましい。また、該含有量は、９０質量部未満が好ましく、７０質量部未満がより好ましく、５０質量部未満がさらに好ましく、３０質量部未満が特に好ましい。
【0091】
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、ゴムの耐候性の観点から、０．５質量部超が好ましく、０．８質量部超がより好ましい。また、ブルームによるタイヤの白色化防止の観点からは、１０質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。
【0092】
老化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、アミン系、キノリン系、キノン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩等の老化防止剤が挙げられ、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－イソプロピル－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－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、Ｎ－シクロヘキシル－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン等のフェニレンジアミン系老化防止剤、および２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン重合体、６－エトキシ－２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン等のキノリン系老化防止剤が好ましい。これらの老化防止剤は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【0093】
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、ゴムの耐オゾンクラック性の観点から、０．５質量部超が好ましく、０．８質量部超がより好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１０質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。
【0094】
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、加工性の観点から、０．５質量部超が好ましく、１．０質量部超がより好ましく、１．５質量部超がさらに好ましい。また、加硫速度の観点からは、１０質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。
【0095】
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、加工性の観点から、０．５質量部超が好ましく、１．０質量部超がより好ましく、１．５質量部超がさらに好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１０質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。
【0096】
加硫剤としては硫黄が好適に用いられる。硫黄としては、粉末硫黄、油処理硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄等を用いることができる。
【0097】
ゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量は、十分な加硫反応を確保する観点から、１．３質量部超が好ましく、１．７質量部超がより好ましく、２．１質量部超がさらに好ましく、２．５質量部超が特に好ましい。また、劣化防止の観点からは、５．０質量部未満が好ましく、４．５質量部未満がより好ましく、４．０質量部未満がさらに好ましい。なお、加硫剤として、オイル含有硫黄を使用する場合の加硫剤の含有量は、オイル含有硫黄に含まれる純硫黄分の合計含有量とする。
【0098】
硫黄以外の加硫剤としては、例えば、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、１，６－ヘキサメチレン－ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物、１，６－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン等が挙げられる。これらの硫黄以外の加硫剤は、田岡化学工業（株）、ランクセス（株）、フレクシス社等より市販されているものを使用することができる。
【0099】
加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤、カプロラクタムジスルフィド等が挙げられる。これら加硫促進剤は、１種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、所望の効果がより好適に得られる点から、スルフェンアミド系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、およびグアニジン系加硫促進剤からなる群から選ばれる１以上の加硫促進剤が好ましく、スルフェンアミド系加硫促進剤がより好ましい。
【0100】
スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、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（ＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＣＢＳ）等が挙げられる。なかでも、ＴＢＢＳおよびＣＢＳが好ましい。
【0101】
チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、２－メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）またはその塩、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２－（２，４－ジニトロフェニル）メルカプトベンゾチアゾール、２－（２，６－ジエチル－４－モルホリノチオ）ベンゾチアゾール等が挙げられる。なかでも、ＭＢＴＳおよびＭＢＴが好ましく、ＭＢＴＳがより好ましい。
【0102】
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（ＤＰＧ）、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、ＤＰＧが好ましい。
【0103】
ゴム成分１００質量部に対する加硫促進剤の含有量（複数の加硫促進剤を併用する場合は全ての合計量）は、０．１質量部超が好ましく、０．３質量部超がより好ましく、０．５質量部超がさらに好ましい。また、加硫促進剤のゴム成分１００質量部に対する含有量は、８．０質量部未満が好ましく、６．０質量部未満がより好ましく、４．０質量部未満がさらに好ましく、２．０質量部未満が特に好ましい。加硫促進剤の含有量を上記範囲内とすることにより、破壊強度および伸びが確保できる傾向がある。
【0104】
［ゴム組成物およびタイヤの製造］
本実施形態に係るゴム組成物は、公知の方法により製造することができる。例えば、前記の各成分をオープンロール、密閉式混練機（バンバリーミキサー、ニーダー等）等のゴム混練装置を用いて混練りすることにより製造できる。
本実施形態に係るゴム組成物は、公知の方法により製造することができる。例えば、前記の各成分をオープンロール、密閉式混練機（バンバリーミキサー、ニーダー等）等のゴム混練装置を用いて混練りすることにより製造できる。
【0105】
混練り工程は、例えば、加硫剤および加硫促進剤以外の配合剤および添加剤を混練りするベース練り工程と、ベース練り工程で得られた混練物に加硫剤および加硫促進剤を添加して混練りするファイナル練り（Ｆ練り）工程とを含んでなるものである。さらに、前記ベース練り工程は、所望により、複数の工程に分けることもできる。
【0106】
混練条件としては特に限定されるものではないが、例えば、ベース練り工程では、排出温度１５０～１７０℃で３～１０分間混練りし、ファイナル練り工程では、７０～１１０℃で１～５分間混練りする方法が挙げられる。加硫条件としては、特に限定されるものではなく、例えば、１５０～２００℃で１０～３０分間加硫する方法が挙げられる。
【0107】
トレッドを備えた重荷重用タイヤは、前記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、ゴム成分に対して上記各成分を必要に応じて配合した未加硫のゴム組成物を、所定の形状の口金を備えた押し出し機でトレッドの形状に合わせて押し出し加工し、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、タイヤを製造することができる。加硫条件としては、特に限定されるものではなく、例えば、１５０～２００℃で１０～３０分間加硫する方法が挙げられる。
【0108】
［タイヤの用途］
本実施形態に係るタイヤは、トラックやバス等の重荷重用タイヤとして好適に使用することができる。なお、重荷重用タイヤとは、四輪で走行する自動車に装着されることを前提としたタイヤであり、その最大負荷能力が１０００ｋｇ以上のものを指す。重荷重用タイヤの最大負荷能力は、１２００ｋｇ以上が好ましく、１４００ｋｇ以上がより好ましい。
本実施形態に係るタイヤは、トラックやバス等の重荷重用タイヤとして好適に使用することができる。なお、重荷重用タイヤとは、四輪で走行する自動車に装着されることを前提としたタイヤであり、その最大負荷能力が１０００ｋｇ以上のものを指す。重荷重用タイヤの最大負荷能力は、１２００ｋｇ以上が好ましく、１４００ｋｇ以上がより好ましい。
【実施例0109】
以下では、実施をする際に好ましいと考えられる例（実施例）を示すが、本発明の範囲は実施例に限られない。
【0110】
以下に示す各種薬品を用いて表１に従って得られるゴム組成物からなるトレッドを有する重荷重用タイヤを検討して、下記の各種分析・評価方法に基づいて算出した結果を表１に示す。
【0111】
以下、実施例および比較例において用いる各種薬品をまとめて示す。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＢＲ：宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＢＲ（登録商標）１５０Ｂ（未変性ＢＲ、シス含量：９７質量％、Ｍｗ：４４万）
ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＳＢＲ１５０２（Ｅ－ＳＢＲ、スチレン含量：２３．５質量％、Ｍｗ：４２万）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ２２０（Ｎ2ＳＡ：１１１ｍ2／ｇ）
シリカ：エボニックデグサ社製のＵＬＴＲＡＳＩＬ（登録商標）ＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：１７５ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：エボニックデグサ社製のＳｉ２６６（ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
ワックス：日本精蝋（株）のオゾエース０３５５（パラフィンワックス）
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック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）製の亜鉛華２種
硫黄：細井化学工業（株）製のＨＫ－２００－５（５％オイル含有粉末硫黄）
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ））
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＢＲ：宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＢＲ（登録商標）１５０Ｂ（未変性ＢＲ、シス含量：９７質量％、Ｍｗ：４４万）
ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＳＢＲ１５０２（Ｅ－ＳＢＲ、スチレン含量：２３．５質量％、Ｍｗ：４２万）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ２２０（Ｎ2ＳＡ：１１１ｍ2／ｇ）
シリカ：エボニックデグサ社製のＵＬＴＲＡＳＩＬ（登録商標）ＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：１７５ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：エボニックデグサ社製のＳｉ２６６（ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
ワックス：日本精蝋（株）のオゾエース０３５５（パラフィンワックス）
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック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）製の亜鉛華２種
硫黄：細井化学工業（株）製のＨＫ－２００－５（５％オイル含有粉末硫黄）
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ））
【0112】
（実施例および比較例）
表１に示す配合処方にしたがい、１．７Ｌの密閉型バンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を排出温度１５０～１６０℃になるまで１～１０分間混練りし、混練物を得る。次に、２軸オープンロールを用いて、該混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、４分間、１０５℃になるまで練り込み、未加硫ゴム組成物を得る。該未加硫ゴム組成物を用いて、トレッド（厚さ２０ｍｍ）の形状に合わせて成形し、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℃で加硫して、表１に記載の各試験用タイヤ（タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５、装着リム：７．５０×２２．５、タイヤ内圧：８００ｋＰａ）を得る。
表１に示す配合処方にしたがい、１．７Ｌの密閉型バンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を排出温度１５０～１６０℃になるまで１～１０分間混練りし、混練物を得る。次に、２軸オープンロールを用いて、該混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、４分間、１０５℃になるまで練り込み、未加硫ゴム組成物を得る。該未加硫ゴム組成物を用いて、トレッド（厚さ２０ｍｍ）の形状に合わせて成形し、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℃で加硫して、表１に記載の各試験用タイヤ（タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５、装着リム：７．５０×２２．５、タイヤ内圧：８００ｋＰａ）を得る。
【0113】
＜硫黄量の測定＞
各試験用タイヤのトレッド部から切り出して作製される各加硫ゴム試験片について、ＪＩＳ Ｋ ６２３３：２０１６に準拠した酸素燃焼フラスコ法により硫黄量を測定する。
各試験用タイヤのトレッド部から切り出して作製される各加硫ゴム試験片について、ＪＩＳ Ｋ ６２３３：２０１６に準拠した酸素燃焼フラスコ法により硫黄量を測定する。
【0114】
＜ｔａｎδの測定＞
各試験用タイヤのトレッド部から、タイヤ周方向が長辺、タイヤ半径方向が厚さ方向となるように、長さ４０ｍｍ×幅４ｍｍ×厚さ２ｍｍで切り出して作製される各加硫ゴム試験片について、動的粘弾性測定装置（ＧＡＢＯ社製のイプレクサーシリーズ）を用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪±２％、伸長モードの条件下でｔａｎδを測定する。
各試験用タイヤのトレッド部から、タイヤ周方向が長辺、タイヤ半径方向が厚さ方向となるように、長さ４０ｍｍ×幅４ｍｍ×厚さ２ｍｍで切り出して作製される各加硫ゴム試験片について、動的粘弾性測定装置（ＧＡＢＯ社製のイプレクサーシリーズ）を用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪±２％、伸長モードの条件下でｔａｎδを測定する。
【0115】
＜耐チッピング性能＞
下記のドラム型走行試験機を用い、各試験用タイヤの耐チッピング性能を評価する。
下記のドラム型走行試験機を用い、各試験用タイヤの耐チッピング性能を評価する。
【0116】
（ドラム型走行試験機）
図２には、本試験に用いられるドラム型走行試験機２（以下、単に試験機２という）が重荷重用タイヤ９と共に示されている。図３は、図２の試験機２が示された側面図である。図２には、重荷重用タイヤ９と試験機２のドラム１１のみが示されている。図２および図３に示されるとおり、この試験機２は、その上で重荷重用タイヤ９を走行させる走行面１３を備えている。走行面１３は、金属製のスラット１０と走行基準面１２とを備えている。スラット１０は、走行基準面１２から突出している。重荷重用タイヤ９が試験機２にセットされた後、ドラム１１の走行面１３に押し付けられ、所望の荷重Ｆが負荷される。図３の矢印Ｆが、重荷重用タイヤ９に負荷される荷重である。そして、ドラム１１が矢印Ａの方向に回転する。これに伴い、重荷重用タイヤ９が矢印Ｂの方向に回転する。これにより、重荷重用タイヤ９が走行面１３上を走行する。
図２には、本試験に用いられるドラム型走行試験機２（以下、単に試験機２という）が重荷重用タイヤ９と共に示されている。図３は、図２の試験機２が示された側面図である。図２には、重荷重用タイヤ９と試験機２のドラム１１のみが示されている。図２および図３に示されるとおり、この試験機２は、その上で重荷重用タイヤ９を走行させる走行面１３を備えている。走行面１３は、金属製のスラット１０と走行基準面１２とを備えている。スラット１０は、走行基準面１２から突出している。重荷重用タイヤ９が試験機２にセットされた後、ドラム１１の走行面１３に押し付けられ、所望の荷重Ｆが負荷される。図３の矢印Ｆが、重荷重用タイヤ９に負荷される荷重である。そして、ドラム１１が矢印Ａの方向に回転する。これに伴い、重荷重用タイヤ９が矢印Ｂの方向に回転する。これにより、重荷重用タイヤ９が走行面１３上を走行する。
【0117】
（評価方法）
各試験用タイヤを、２０ｋｍ／ｈ、荷重２６．７２ｋＮで３０分間、走行面１３上を走行させる。その後、タイヤ表面に発生した長さ２ｍｍ以上のゴム欠けに関して、それぞれ傷の深さを計測しその総和を求める。ただし、傷の深さが２ｍｍ以上のゴム欠けは、傷の深さを２ｍｍとして計算する。そして、下記式により、その逆数の値について、比較例１を１００として指数化する。数値の大きい方が、耐チッピング性能に優れていることを示す。
（耐チッピング性能）＝（比較例１のタイヤの傷の深さの総和）／（各試験用タイヤの傷の深さの総和）×１００
各試験用タイヤを、２０ｋｍ／ｈ、荷重２６．７２ｋＮで３０分間、走行面１３上を走行させる。その後、タイヤ表面に発生した長さ２ｍｍ以上のゴム欠けに関して、それぞれ傷の深さを計測しその総和を求める。ただし、傷の深さが２ｍｍ以上のゴム欠けは、傷の深さを２ｍｍとして計算する。そして、下記式により、その逆数の値について、比較例１を１００として指数化する。数値の大きい方が、耐チッピング性能に優れていることを示す。
（耐チッピング性能）＝（比較例１のタイヤの傷の深さの総和）／（各試験用タイヤの傷の深さの総和）×１００
【0118】
【表1】
【0119】
＜実施形態＞
本発明の実施形態の例を以下に示す。
本発明の実施形態の例を以下に示す。
【0120】
〔１〕トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤ。
〔２〕Ｔｓ－０．０２３Ｃが１．００超である、上記〔１〕記載の重荷重用タイヤ。
〔３〕Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．１５超である、上記〔１〕または〔２〕記載の重荷重用タイヤ。
〔４〕前記ゴム組成物の７０℃におけるｔａｎδ（７０℃ｔａｎδ）が０．１３以下である、上記〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔５〕前記ゴム組成物の７０℃ｔａｎδが０．０８以下である、上記〔４〕記載の重荷重用タイヤ。
〔６〕前記ゴム組成物の７０℃ｔａｎδが０．０６以下である、上記〔４〕記載の重荷重用タイヤ。
〔７〕Ｄが１５以下である、上記〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔８〕Ｄが１１以下である、上記〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔９〕前記ゴム成分が、イソプレン系ゴムおよび／またはブタジエンゴムを含有する、上記〔１〕～〔８〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔１０〕Ｃが１５以上である、上記〔１〕～〔９〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔１１〕前記トレッド部に、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝およびタイヤ幅方向に延びる複数の横溝によって囲まれ独立したブロックが設けられている、上記〔１〕～〔１０〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔２〕Ｔｓ－０．０２３Ｃが１．００超である、上記〔１〕記載の重荷重用タイヤ。
〔３〕Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．１５超である、上記〔１〕または〔２〕記載の重荷重用タイヤ。
〔４〕前記ゴム組成物の７０℃におけるｔａｎδ（７０℃ｔａｎδ）が０．１３以下である、上記〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔５〕前記ゴム組成物の７０℃ｔａｎδが０．０８以下である、上記〔４〕記載の重荷重用タイヤ。
〔６〕前記ゴム組成物の７０℃ｔａｎδが０．０６以下である、上記〔４〕記載の重荷重用タイヤ。
〔７〕Ｄが１５以下である、上記〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔８〕Ｄが１１以下である、上記〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔９〕前記ゴム成分が、イソプレン系ゴムおよび／またはブタジエンゴムを含有する、上記〔１〕～〔８〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔１０〕Ｃが１５以上である、上記〔１〕～〔９〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔１１〕前記トレッド部に、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝およびタイヤ幅方向に延びる複数の横溝によって囲まれ独立したブロックが設けられている、上記〔１〕～〔１０〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
【符号の説明】
【0121】
１ トレッド部
２ ドラム型走行試験機
３ センター周方向溝
４ ミドル周方向溝
５ ショルダー周方向溝
６ センター陸部
７ ミドル陸部
８ ショルダー陸部
９ 重荷重用タイヤ
１０ スラット
１１ ドラム
１２ 走行基準面
１３ 走行面
１９ センター横溝
２０ ミドル横溝
２１ ショルダー横溝
２２ センターサイプ
２ ドラム型走行試験機
３ センター周方向溝
４ ミドル周方向溝
５ ショルダー周方向溝
６ センター陸部
７ ミドル陸部
８ ショルダー陸部
９ 重荷重用タイヤ
１０ スラット
１１ ドラム
１２ 走行基準面
１３ 走行面
１９ センター横溝
２０ ミドル横溝
２１ ショルダー横溝
２２ センターサイプ
【図1】
【図2】
【図3】