特許 6996074 ゴム組成物およびタイヤ

(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】

(24)【登録日】2021-12-20

(45)【発行日】2022-01-17

(54)【発明の名称】ゴム組成物およびタイヤ

(51)【国際特許分類】

   C08L 9/06 20060101AFI20220107BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20220107BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20220107BHJP

【ＦＩ】

C08L9/06

C08K3/36

B60C1/00 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2016127844

(22)【出願日】2016-06-28

(65)【公開番号】P2018002780

(43)【公開日】2018-01-11

【審査請求日】2019-04-22

【前置審査】

(73)【特許権者】

【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】特許業務法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山城 裕平

【審査官】中落 臣諭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１３８０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６５１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／００９７７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２１３９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４６６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０７６７１１３２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開平１１－２０９５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２４３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０２２３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｌ１／００－１０１／１４

Ｃ０８Ｋ３／００－１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２０～９０質量％のゴム成分Ａおよび１０～８０質量％のゴム成分Ｂを含むゴム成分を含有するゴム組成物であり、
ゴム成分ＡのＳＰ値が１８．０９（Ｊ／ｃｍ³）^1/2 ～１８．６（Ｊ／ｃｍ ³ ） ^1/2 であり、
ゴム成分ＢのＳＰ値がゴム成分ＡのＳＰ値より０．６（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上低く、
ゴム成分Ａがスチレンブタジエンゴムを含み、スチレンブタジエンゴムのビニル結合量が４０モル％以下であり、
ゴム成分Ａの重量平均分子量が４７万以下であるトレッド用ゴム組成物。

【請求項2】

ゴム成分がゴム成分Ａおよびゴム成分Ｂからなり、ゴム成分Ｂがブタジエンゴムである請求項１記載のゴム組成物。

【請求項3】

スチレンブタジエンゴムが変性スチレンブタジエンゴムである請求項１記載のゴム組成物。

【請求項4】

ゴム成分Ａの含有量が５０～９０質量％であり、
ゴム成分Ｂの含有量が１０～５０質量％である請求項１～３のいずれか１項に記載のゴム組成物。

【請求項5】

ゴム成分１００質量部に対し、１０～２００質量部のシリカを含有する請求項１～４のいずれか１項に記載のゴム組成物。

【請求項6】

変性スチレンブタジエンゴムが変性溶液重合スチレンブタジエンゴムであって、そのガラス転移温度が－４５℃～－２９℃である請求項３記載のゴム組成物。

【請求項7】

変性スチレンブタジエンゴムが末端変性スチレンブタジエンゴムである請求項３記載のゴム組成物。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載のゴム組成物により構成されたトレッドを有するタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ゴム組成物およびタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車の低燃費化の要請に伴い、タイヤの転がり抵抗を低減し、発熱を抑えたタイヤの開発が進められており、特にタイヤにおける占有比率の高いトレッドに対して、優れた低燃費性が要求されている。タイヤ用ゴム組成物の低燃費性の改善方法として、従来から補強用充填剤として使用されているカーボンブラックをシリカに置換することや、補強用充填剤を減量すること、粒径の大きい補強用充填剤を用いることなどが知られているが、これらの方法では耐摩耗性が大きく低下する問題があり、補強用充填剤を減量すると更にウェットグリップ性能も低下するため、低燃費性、耐摩耗性およびウェットグリップ性能を両立させることは一般的に背反性能となり、困難である。

【0003】

また、特許文献１には、カーボンブラックの分散性を考慮しＳＰ値が相違するジエン系ゴムを含有するゴム組成物の混練方法が記載されているが、低燃費性と、耐摩耗性と、ウェットグリップ性能との両立については考慮されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１６３８０３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、加工性および低燃費性を低下させずに、ウェットグリップ性能および耐摩耗性に優れたゴム組成物、および当該ゴム組成物により構成されたトレッドを有する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、２０～９０質量％のゴム成分Ａおよび１０～８０質量％のゴム成分Ｂを含むゴム成分を含有するゴム組成物であり、ゴム成分ＡのＳＰ値が１７．８（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上であり、ゴム成分ＢのＳＰ値がゴム成分ＡのＳＰ値より０．６（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上低いゴム組成物に関する。

【0007】

ゴム成分Ａがスチレンブタジエンゴムを含むことが好ましい。

【0008】

ゴム成分Ａが変性スチレンブタジエンゴムを含むことが好ましい。

【0009】

ゴム成分Ａの含有量が５０～９０質量％であり、ゴム成分Ｂの含有量が１０～５０質量％であることが好ましい。

【0010】

ゴム成分１００質量部に対し、１０～２００質量部のシリカを含有することが好ましい。

【0011】

ゴム成分Ａの重量平均分子量が８０万以下であることが好ましい。

【0012】

また、本発明は前記のゴム組成物により構成されたトレッドを有するタイヤに関する。

【発明の効果】

【0013】

本発明のゴム組成物および当該ゴム組成物により構成されたトレッドを有するタイヤは、加工性および低燃費性を維持しつつ、ウェットグリップ性能および耐摩耗性に優れる。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の一実施形態は、２０～９０質量％のゴム成分Ａおよび１０～８０質量％のゴム成分Ｂを含むゴム成分を含有するゴム組成物であり、ゴム成分ＡのＳＰ値が１７．８（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上であり、ゴム成分ＢのＳＰ値がゴム成分ＡのＳＰ値より０．６（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上低いゴム組成物である。

【0015】

本明細書におけるＳＰ値とは、溶解度パラメーターであり、Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ６９（１９９６）７６９に従って算出される値である。またＫＧＫ ５８（２００５）１から実験結果に基づいた各ゴムのＳＰ値を確認でき、天然ゴムのＳＰ値は１６．７であり、ブタジエンゴムのＳＰ値は１７．１７であり、スチレンブタジエンゴムのＳＰ値は下記式により算出することができる。
式：１７．１７＋０．０２７２×（スチレン含有量（質量％））－０．００６９×（ビニル結合量（モル％））

【0016】

前記ゴム成分はＳＰ値が１７．８（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上であるゴム成分Ａおよびゴム成分ＡよりＳＰ値が０．６（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上低いゴム成分Ｂを含む。ゴム成分Ａおよびゴム成分Ｂは非相溶構造を形成するため、ゴム成分Ａによる特性とゴム成分Ｂによる特性を発揮でき、充分な加工性および低燃費性を維持しつつ、ウェットグリップ性能および耐摩耗性に優れたゴム組成物となる。

【0017】

ゴム成分ＡのＳＰ値は１７．８（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上であり、１８．０（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上が好ましい。ＳＰ値が１７．８未満の場合は、ゴムＢとの相溶性が高く、ゴムＡとゴムＢのそれぞれの特徴を機能的に発現させることが困難となる恐れがある。ゴム成分ＡのＳＰ値の上限は特に限定されないが、加工性の悪化やスチレンブロックによる低燃費性能の悪化という観点から、１８．６（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以下が好ましい。

【0018】

ゴム成分Ａとしては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）や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）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。なかでも、本発明の効果がより発揮できるという理由からＳＢＲが好ましい。

【0019】

ＳＢＲとしては前記ＳＰ値を満たす限り、特に限定されず、未変性の溶液重合ＳＢＲ（Ｓ－ＳＢＲ）、未変性の乳化重合ＳＢＲ（Ｅ－ＳＢＲ）、およびこれらの変性ＳＢＲ（変性Ｓ－ＳＢＲ、変性Ｅ－ＳＢＲ）などが挙げられる。これらのＳＢＲのなかでも、低燃費性能とウェットグリップ性能とのバランスの観点から、Ｓ－ＳＢＲ、変性Ｓ－ＳＢＲが好ましく、低燃費性能に優れるという理由から変性Ｓ－ＳＢＲが好ましい。

【0020】

変性ＳＢＲとしては、それぞれ、タイヤ工業において一般的に使用されるＳＢＲを変性剤で処理したものを使用することができる。前記変性剤としては、例えば、３－アミノプロピルジメチルメトキシシラン、３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３－アミノプロピルエチルジメトキシシラン、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）プロピルトリメトキシシラン、四塩化スズ、ブチルスズトリクロライド、Ｎ－メチルピロリドンなどが挙げられる。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。なかでも、本発明の効果が良好に得られるという点から、Ｎ－メチルピロリドンが好ましい。

【0021】

前記変性剤によるＳＢＲの変性方法としては、特公平６－５３７６８号公報、特公平６－５７７６７号公報、特表２００３－５１４０７８号公報などに記載されている方法など、従来公知の手法を用いることができる。例えば、ＳＢＲと変性剤とを接触させればよく、アニオン重合によりＳＢＲを合成した後、該重合体ゴム溶液中に変性剤を所定量添加し、ＳＢＲの重合末端（活性末端）と変性剤とを反応させる方法、ＳＢＲ溶液中に変性剤を添加して反応させる方法などが挙げられる。

【0022】

ＳＢＲのスチレン含有量は、充分なＳＰ値を有するＳＢＲが得られるという観点から、３０質量％以上が好ましく、３５質量％以上がより好ましい。また、ＳＢＲのスチレン含有量は、加工性の観点から、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。なお、本明細書におけるＳＢＲのスチレン含有量は、¹Ｈ－ＮＭＲ測定により算出される値である。

【0023】

ＳＢＲのビニル結合量は、スチレン連鎖を防ぐという理由から、１５モル％以上が好ましく、２０モル％以上がより好ましい。また、ＳＢＲのビニル結合量は、充分なＳＰ値を有するＳＢＲが得られるという観点から、４０モル％以下が好ましく、３５モル％以下がより好ましい。なお、本明細書におけるＳＢＲのビニル結合量とは、ブタジエン部のビニル結合量のことを示し、¹Ｈ－ＮＭＲ測定により算出される値である。

【0024】

ゴム成分Ａのガラス転移温度（Ｔｇ）が－４５℃以上であることが好ましく、－４０℃以上であることがより好ましい。該Ｔｇは、１０℃以下であることが好ましく、温帯冬期での脆化クラック防止の観点から５℃以下であることがより好ましい。なお、本明細書中の、ゴム成分のガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に従い、昇温速度１０℃／分の条件で示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行って測定される値である。

【0025】

ゴム成分Ａの重量平均分子量（Ｍｗ）は、グリップ性能や耐摩耗性の観点から、２０万以上が好ましく、３０万以上がより好ましく、４０万以上がさらに好ましい。また、加工性の観点から、重量平均分子量は１４０万以下が好ましく、１２０万以下がより好ましい。また、ゴム成分ＡのＭｗは、低燃費性の観点からは、変性末端を多く使用でき、より低燃費性が向上するという点から、８０万以下が好ましい。なお、本明細書において、ＳＢＲの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ－８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥ 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。

【0026】

ゴム成分Ａのゴム成分中の含有量は、２０質量％以上であり、３０質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましい。ゴム成分Ａの含有量が２０質量％未満の場合は、低燃費性およびウェットグリップ性能が不充分となる恐れがある。また、ゴム成分Ａの含有量は、９０質量％以下であり、８５質量％以下が好ましい。ゴム成分Ａの含有量が９０質量％未満の場合は、加工性が不充分となる恐れがある。なお、所定のＳＰ値を有し、ゴム成分Ａに該当するゴム成分を２種以上含有する場合は、それらの合計含有量をゴム成分Ａの含有量とする。

【0027】

ゴム成分ＢはＳＰ値がゴム成分Ａより０．６（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上低いゴム成分であり、ゴム成分Ａと非相溶性のゴム成分である。

【0028】

ゴム成分Ａとゴム成分ＢとのＳＰ値の差は、０．６（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上である。この差が０．６（Ｊ／ｃｍ³）^1/2未満の場合は、ゴム成分Ａとゴム成分Ｂとの非相溶性が不充分であり、本発明の効果が得られない恐れがある。また、ゴム成分Ａとゴム成分ＢとのＳＰ値の差の上限は特に限定されないが、ゴム成分Ａとゴム成分Ｂの相溶性が極端に低いと、界面での破壊起点となる恐れがあるため１９．０（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以下が好ましい。

【0029】

所定のＳＰ値を有し、ゴム成分Ａに該当するゴム成分を２種以上含有する場合は、各ゴム成分のＳＰ値と含有量との積を合算し、ゴム成分Ａの合計含有量で除することで算出された値をゴム成分ＡのＳＰ値として比較する。

【0030】

ゴム成分ＢのＳＰ値は、ゴムＡとの非相溶度を一定以上に保ち、ゴムＡ、ゴムＢのそれぞれの特性を発現させるという観点から、１７．４（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以下が好ましく、１７．２（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以下がより好ましい。また、ゴム成分ＢのＳＰ値の下限は特に限定されないが、ゴムＡとのＳＰ値が極端に離れると、ゴムＡとゴムＢの界面が破壊起点となってしまうという理由から、１６．０（Ｊ／ｃｍ³）^1/2以上が好ましい。

【0031】

ゴム成分Ｂとしては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）およびイソプレンゴム（ＩＲ）を含むイソプレン系ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）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。なかでも、加工性および耐摩耗性のバランスに優れるという理由からは、ＢＲおよびＮＲが好ましい。

【0032】

前記ＢＲとしては、ハイシス１，４－ポリブタジエンゴム（ハイシスＢＲ）、１，２－シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴム（ＳＰＢ含有ＢＲ）、変性ブタジエンゴム（変性ＢＲ）などの各種ＢＲを用いることができる。

【0033】

前記ハイシスＢＲとは、シス１，４結合含有率が９０重量％以上のブタジエンゴムである。このようなハイシスＢＲとして、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂなどが挙げられる。ハイシスＢＲを含有することで低温特性および耐摩耗性を向上させることができる。

【0034】

前記ＳＰＢ含有ＢＲは、１，２－シンジオタクチックポリブタジエン結晶が、単にＢＲ中に結晶を分散させたものではなく、ＢＲと化学結合したうえで分散しているものが挙げられる。このようなＳＰＢ含有ＢＲとしては、宇部興産（株）製のＶＣＲ－３０３、ＶＣＲ－４１２、ＶＣＲ－６１７などが挙げられる。

【0035】

前記変性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おこなったのち、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）や、ブタジエンゴムの活性末端に縮合アルコキシシラン化合物を有するブタジエンゴム（シリカ用変性ＢＲ）などが挙げられる。このような変性ＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０Ｈ（スズ変性）、住友化学工業（株）製のＳ変性ポリマー（シリカ用変性）などが挙げられる。

【0036】

これらの各種ＢＲの中でも、低温特性に優れ、耐摩耗性が良好という理由からハイシスＢＲが好ましい。

【0037】

ゴム成分Ｂの重量平均分子量（Ｍｗ）は、耐摩耗性の観点から、２０万以上が好ましく、３０万以上がより好ましく、４０万以上がさらに好ましい。また、加工性の観点から、重量平均分子量は１２０万以下が好ましく、１００万以下がより好ましい。

【0038】

ゴム成分Ｂのゴム成分中の含有量は、１０質量％以上であり、１５質量％以上が好ましい。ゴム成分Ｂの含有量が１０質量％未満の場合は、加工性が不充分となる恐れがある。また、ゴム成分Ｂの含有量は、８０質量％以下であり、７０量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。ゴム成分Ｂの含有量が８０質量％を超える場合は、低燃費性およびウェットグリップ性能が不充分となる恐れがある。

【0039】

所定のＳＰ値を有し、ゴム成分Ｂに該当するゴム成分を２種以上含有する場合は、ゴム成分Ａと同様に、各ゴム成分のＳＰ値と含有量との積を合算し、ゴム成分Ｂの合計含有量で除することで算出された値をゴム成分ＢのＳＰ値として比較する。

【0040】

ゴム成分はゴム成分Ａおよびゴム成分Ｂ以外のゴム成分Ｃを含有してもよい。ゴム成分Ｃは、ゴム成分Ａまたはゴム成分Ｂに該当しない限り特に限定されず、天然ゴム（ＮＲ）およびポリイソプレンゴム（ＩＲ）を含むイソプレン系ゴム、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）、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種以上を併用してもよい。

【0041】

本実施形態に係るゴム組成物は、前記のゴム成分に対し、従来からタイヤ工業に使用される配合剤や添加剤、例えば、補強用充填剤、カップリング剤、酸化亜鉛、各種オイル、軟化剤、ワックス、各種老化防止剤、ステアリン酸、硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤などを、必要に応じて適宜含有することができる。

【0042】

前記補強用充填剤としては、シリカ、カーボンブラック、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、タルク、クレーなどが挙げられ、これらの無機充填剤を単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。耐摩耗性、耐久性、ウェットグリップ性能および低燃費性に優れるという理由からシリカが好ましい。

【0043】

シリカとしては、例えば、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。シリカは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0044】

シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、２０ｍ²／ｇ以上が好ましく、３０ｍ²／ｇ以上がより好ましく、１００ｍ²／ｇ以上がさらに好ましい。また、Ｎ₂ＳＡの上限は４００ｍ²／ｇ以下が好ましく、３００ｍ²／ｇ以下がより好ましく、２８０ｍ²／ｇ以下がさらに好ましい。Ｎ₂ＳＡが上記範囲内のシリカを用いることにより、低燃費性および加工性がバランス良く得られる。なお、シリカのＮ₂ＳＡは、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７－８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

【0045】

シリカを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、低燃費性の観点から、１０質量部以上が好ましく、１５質量部以上がより好ましい。また、シリカの分散性、加工性、低燃費性能の観点から、シリカの含有量は、２００質量部以下が好ましく、１６０質量部以下がより好ましく、１２０質量部以下がさらに好ましい。

【0046】

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、ゴム工業において、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、例えば、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、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製のＮＸＴ－Ｚ１００、ＮＸＴ－Ｚ４５、ＮＸＴなどのメルカプト系（メルカプト基を有するシランカップリング剤）、ビニルトリエ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などのニトロ系、３－クロロプロピルトリメトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、スルフィド系、メルカプト系がシリカとの結合力が強く、低燃費特性に優れるという点から好ましい。また、メルカプト系を使用すると、低燃費特性および耐摩耗性を好適に向上できるという点からも好ましい。

【0047】

シランカップリング剤を含有する場合のシリカ１００質量部に対する含有量は、十分なフィラー分散性の改善効果や、粘度低減等の効果が得られるという理由から、４．０質量部以上が好ましく、６．０質量部以上であることがより好ましい。また、十分なカップリング効果、シリカ分散効果が得られず、補強性が低下するという理由から、シランカップリング剤の含有量は、１２質量部以下であることが好ましく、１０質量部以下であることがより好ましい。

【0048】

前記カーボンブラックとしては、特に限定されず、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイトなどが挙げられ、これらのカーボンブラックは単独で用いてもよく、２種以上を組合せて用いてもよい。なかでも、耐摩耗性能に優れるという理由から、ファーネスブラックが好ましい。

【0049】

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、十分な補強性および耐摩耗性が得られる点から、７０ｍ²／ｇ以上が好ましく、９０ｍ²／ｇ以上がより好ましい。また、カーボンブラックのＮ₂ＳＡは、分散性に優れ、発熱しにくいという点から、３００ｍ²／ｇ以下が好ましく、２５０ｍ²／ｇ以下がより好ましい。なお、本明細書におけるカーボンブラックのＮ₂ＳＡとは、ＪＩＳ Ｋ ６２１７－２「ゴム用カーボンブラック基本特性－第２部：比表面積の求め方－窒素吸着法－単点法」に準じて測定された値である。

【0050】

カーボンブラックを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、３質量部以上が好ましく、４質量部以上がより好ましい。３質量部未満の場合は、十分な補強性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は２００質量部以下が好ましく、１５０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、２０質量部以下が最も好ましい。２００質量部を超える場合は、加工性が悪化する傾向、発熱しやすくなる傾向、および耐摩耗性が低下する傾向がある。

【0051】

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、バンバリーミキサー、密閉式混練機などのゴム混練装置を用いて混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。

【0052】

前記ゴム組成物は、ゴム成分Ａとゴム成分Ｂとが相溶せずに非相溶構造を形成しているため、ゴム成分Ａおよびゴム成分Ｂのそれぞれが有する特徴が発揮されるため、加工性および低燃費性を維持しつつ、ウェットグリップ性能および耐摩耗性に優れるゴム組成物である。

【0053】

本発明の他の実施形態は前記ゴム組成物により構成されたトレッドを有するタイヤである。当該タイヤは、前記ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造することができる。すなわち、前記の各成分を混練して得られた未加硫ゴム組成物をタイヤトレッドの形状にあわせて押出し加工した部材をタイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成形することにより、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製造することができる。

【実施例】

【0054】

本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例のみに限定されるものではない。

【0055】

以下、実施例、参考例および比較例において用いた各種薬品をまとめて示す。
ＳＢＲ１：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ ＮＳ６１６（変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含有量：２０質量％、ビニル結合量：６７モル％、ＳＰ値：１７．２５、Ｔｇ：－２５℃、Ｍｗ：５１万、非油展）
ＳＢＲ２：後述のＳＢＲ２の製造方法により調製（未変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含有量：３０質量％、ビニル結合量：４６モル％、ＳＰ値：１７．６７、Ｔｇ：－２８℃、Ｍｗ：４８万、非油展）
ＳＢＲ３：後述のＳＢＲ３の製造方法により調製（未変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含有量：３５質量％、ビニル結合量：５５モル％、ＳＰ値：１７．７４、Ｔｇ：－２０℃、Ｍｗ：４５万、非油展）
ＳＢＲ４：Ｓｔｙｒｏｎ社製のＳＬＲ６４３０（未変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含有量：４０質量％、ビニル結合量：２４モル％、Ｍｗ：１０４万、Ｔｇ：－３１℃、ゴム固形分１００質量部に対しオイルを３７．５質量部含む油展品）
ＳＢＲ５：後述のＳＢＲ５の製造方法により調製（未変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含有量：４０質量％、ビニル結合量：２５モル％、ＳＰ値：１８．０９、Ｔｇ：－２９℃、Ｍｗ：４７万、非油展）
ＳＢＲ６：後述のＳＢＲ６の製造方法により調製（未変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含有量：３５質量％、ビニル結合量：３０モル％、ＳＰ値：１７．９２、Ｔｇ：－３３℃、Ｍｗ：４６万、非油展）
ＳＢＲ７：後述のＳＢＲ７の製造方法により調製（未変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含有量：３０質量％、ビニル結合量：２５モル％、ＳＰ値：１７．８１、Ｔｇ：－４０℃、Ｍｗ：４６万、非油展）
ＳＢＲ８：後述のＳＢＲ８の製造方法により調製（変性Ｓ－ＳＢＲ、スチレン含有量：４０質量％、ビニル結合量：２４モル％、ＳＰ値：１８．０９、Ｔｇ：－２９℃、Ｍｗ：４７万、非油展）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス－１，４結合含量：９６％、ＳＰ値：１７．１７（Ｊ／ｃｍ³）^1/2）
ＮＲ：ＴＳＲ２０（ＳＰ値：１６．７０（Ｊ／ｃｍ³）^1/2）
シリカ：エボニックデグサ社製の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（Ｎ３３９、Ｎ₂ＳＡ：９６ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１２４ｍｌ／１００ｇ）
シランカップリング剤：デグサ社製の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）
オイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ－１４０（アロマオイル）
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）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸 椿
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
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ＤＭ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤＭ（ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド）

【0056】

ＳＢＲ２の製造方法
充分に窒素置換した３０Ｌ耐熱反応容器にｎ－ヘキサン１８Ｌ、スチレン６００ｇ、ブタジエン１４００ｇ、ＴＨＦ１５．１ｍｌ、ｎ－ブチルリチウム４．６ｍｍｏｌを加えて、５０℃で５時間攪拌し、重合反応を行った。その後、エタノールを加えて反応を止め、反応溶液に２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール１ｇを添加後、スチームストリッピング処理によって重合体溶液から凝集体を回収し、得られた凝集体を２４時間減圧乾燥させＳＢＲ２を得た。得られたＳＢＲ２は重量平均分子量（Ｍｗ）４８万、スチレン含有量３０質量％であった。

【0057】

ＳＢＲ３の製造方法
充分に窒素置換した３０Ｌ耐熱反応容器にｎ－ヘキサン１８Ｌ、スチレン７００ｇ、ブタジエン１３００ｇ、ＴＨＦ３．６ｍｌ、ｎ－ブチルリチウム４．９ｍｍｏｌを加えて、３０℃で５時間攪拌し、重合反応を行った。その後、エタノールを加えて反応を止め、反応溶液に２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール１ｇを添加後、再沈殿精製によりＳＢＲ３を得た。得られたＳＢＲ３は重量平均分子量（Ｍｗ）４５万、スチレン含有量３５質量％であった。

【0058】

ＳＢＲ５の製造方法
充分に窒素置換した３０Ｌ耐熱反応容器にｎ－ヘキサン１８Ｌ、スチレン８００ｇ、ブタジエン１２００ｇ、ＴＨＦ１．７ｍｌ、ｎ－ブチルリチウム４．８ｍｍｏｌを加えて、５０℃で５時間攪拌し、重合反応を行った。その後、エタノールを加えて反応を止め、反応溶液に２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール１ｇを添加後、再沈殿精製によりＳＢＲ５を得た。得られたＳＢＲ５は重量平均分子量（Ｍｗ）４６万、スチレン含有量４０質量％であった。

【0059】

ＳＢＲ６の製造方法
充分に窒素置換した耐熱反応容器にｎ－ヘキサン１８Ｌ、スチレン７００ｇ、ブタジエン１３００ｇ、ＴＨＦ３．２ｍｌ、ｎ－ブチルリチウム４．８ｍｍｏｌを加えて、５０℃で５時間攪拌し、重合反応を行った。その後、エタノールを加えて反応を止め、反応溶液に２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール１ｇを添加後、再沈殿精製によりＳＢＲ６を得た。得られたＳＢＲ６は重量平均分子量（Ｍｗ）４６万、スチレン含有量３５質量％であった。

【0060】

ＳＢＲ７の製造方法
充分に窒素置換した耐熱反応容器にｎ－ヘキサン１８Ｌ、スチレン６００ｇ、ブタジエン１４００ｇ、ＴＨＦ１．８ｍｌ、ｎ－ブチルリチウム４．９ｍｍｏｌを加えて、５０℃で５時間攪拌し、重合反応を行った。その後、エタノールを加えて反応を止め、反応溶液に２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール１ｇを添加後、再沈殿精製によりＳＢＲ７を得た。得られたＳＢＲ７は重量平均分子量（Ｍｗ）４６万、スチレン含有量３０質量％であった。

【0061】

ＳＢＲ８の製造方法
窒素雰囲気下、１００ｍｌメスフラスコに和光純薬工業（株）製ビス（ジメチルアミノ）メチルビニルシランを７．０ｇ入れ、さらに無水ヘキサンを加え全量を１００ｍｌにして作成した。
充分に窒素置換した耐熱反応容器にｎ－ヘキサン１８Ｌ、スチレン８００ｇ、ブタジエン１２００ｇ、ＴＨＦ１．７ｍｌ、ｎ－ブチルリチウム４．２ｍｍｏｌを加えて、５０℃で５時間攪拌し、次に、前記変性剤を１０ｍｌ追加し３０分間撹拌を行い、その後、エタノールを加えて反応を止め、反応溶液に２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール１ｇを添加後、再沈殿精製によりＳＢＲ８を得た。得られたＳＢＲ８は重量平均分子量（Ｍｗ）４７万、スチレン含有量４０質量％であった。

【0062】

実施例、参考例および比較例
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１５０℃に達するまで５分間混練りし、混練り物を得た。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、８０℃の条件下で３分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。また、得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、１７０℃で１２分間加硫し、試験用タイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。

【0063】

得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物および試験用タイヤについて下記の評価を行った。評価結果を表１に示す。

【0064】

加工性指数
ＪＩＳ Ｋ６３００－１に基づいて、未加硫ゴム組成物のムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄）を１３０℃で測定した。結果は比較例１を１００とする指数で表し、指数が大きいほど加工性に優れることを示す。なお、加工性指数は９０以上を性能目標指数とする。

【0065】

低燃費性指数
粘弾性スペクトロメータＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度３０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％および動歪２％の条件下で、各加硫ゴム組成物の損失正接（高温ｔａｎδ）を測定した。結果は比較例１を１００とする指数で表し、指数が大きいほど低燃費性能に優れることを示す。なお、低燃費性指数は９５以上を性能目標値とする。

【0066】

ウェットグリップ指数
各試験用タイヤを車両（国産ＦＦ２０００ｃｃ）の全輪に装着して、湿潤アスファルト路面にて初速度１００ｋｍ／ｈからの制動距離を求めた。結果は指数で表し、数値が大きいほどウェットスキッド性能（ウェットグリップ性能）が良好である。指数は次の式で求めた。なお、ウェットグリップ指数は１０２以上を性能目標値とする。
（ウェットグリップ指数）＝（基準比較例の制動距離）／（各配合の制動距離）×１００

【0067】

耐摩耗性指数
ＬＡＴ試験機（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ａｂｒａｓｉｏｎ ａｎｄ Ｓｋｉｄ Ｔｅｓｔｅｒ）を用い、荷重５０Ｎ、速度２０ｋｍ／ｈ、スリップアングル５°の条件にて、各加硫ゴム組成物の容積損失量を測定した。結果は比較例１を１００とする指数で表し、指数が大きいほど耐摩耗性能に優れることを示す。なお、耐摩耗性指数は１０２以上を性能目標値とする。

【0068】

【表1】

【0069】

表１の結果より、本発明のゴム組成物および当該ゴム組成物により構成されたトレッドを有するタイヤは、加工性および低燃費性を維持しつつ、ウェットグリップ性能および耐摩耗性に優れることがわかる。