特許 7417043 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】

(24)【登録日】2024-01-10

(45)【発行日】2024-01-18

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 9/18 20060101AFI20240111BHJP

   C08L 9/06 20060101ALI20240111BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20240111BHJP

   C08F 236/10 20060101ALI20240111BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20240111BHJP

   B60C 11/00 20060101ALI20240111BHJP

【ＦＩ】

B60C9/18 N

C08L9/06

C08K3/36

C08F236/10

B60C1/00 A

B60C11/00 B

B60C9/18 K

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019189737

(22)【出願日】2019-10-16

(65)【公開番号】P2021062822

(43)【公開日】2021-04-22

【審査請求日】2022-09-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 雄介

【審査官】松岡 美和

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／０３９００６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１０８７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０８７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２７６６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２９７９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８２９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０３９００８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０５６３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－００３５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０２０８８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１１－１７０８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平２－１２７１０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ １／００

Ｂ６０Ｃ ９／１８－１１／００

Ｃ０８Ｌ ９／０６

Ｃ０８Ｋ ３／３６

Ｃ０８Ｆ ２３６／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤ径方向外側に配置されたキャップトレッドおよびその径方向内側に配置されたアンダートレッドからなるトレッド部を有し、該トレッド部の径方向内側にベルト層を有する空気入りタイヤであって、
前記ベルト層の厚みＧｂが０．９ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、前記キャップトレッドの厚みＧｃ（ｍｍ）との比Ｇｃ／Ｇｂが７．０以下、前記アンダートレッドの厚みＧｕ（ｍｍ）と前記ＧｃおよびＧｂとの合計Ｇｃ＋Ｇｕ+Ｇｂが５～８．２ｍｍであり、
前記キャップトレッドを構成するゴム組成物が、水添率７０％以上の水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体を８０～１００質量％含有するゴム成分からなることを特徴とする空気入りタイヤ。

【請求項2】

前記キャップトレッドを構成するゴム組成物が、前記ゴム成分１００質量部に対し、シリカを５０～１５０質量部配合してなることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項3】

前記シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積が１８０ｍ²／ｇ以上であることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および耐摩耗性に優れた空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤは操縦安定性、低燃費性および耐久性に優れることが求められ、タイヤを構成するゴム組成物には、高硬度、ウェットグリップ性能、低発熱性および耐摩耗性に優れることが求められる。しかし、タイヤ用ゴム組成物に求められるこれらの要求性能は、トレードオフの関係になり、これら性能を高いレベルで兼備することは困難であった。

【0003】

特許文献１は、水添共重合体を含むゴム成分およびレジンからなるゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤが、良好な低転がり抵抗性、耐摩耗性およびウェットグリップ性能を有すると記載する。しかし、この空気入りタイヤは、低転がり抵抗性を改良するレベルが必ずしも十分ではなく、またドライグリップ性能が十分に得られないという課題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開ＷＯ２０１６／０３９００８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および耐摩耗性を従来レベル以上に改良した空気入りタイヤを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、タイヤ径方向外側に配置されたキャップトレッドおよびその径方向内側に配置されたアンダートレッドからなるトレッド部を有し、該トレッド部の径方向内側にベルト層を有する空気入りタイヤであって、前記ベルト層の厚みＧｂが０．９ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、前記キャップトレッドの厚みＧｃ（ｍｍ）との比Ｇｃ／Ｇｂが７．０以下、前記アンダートレッドの厚みＧｕ（ｍｍ）と前記ＧｃおよびＧｂとの合計Ｇｃ＋Ｇｕ+Ｇｂが５～８．２ｍｍであり、前記キャップトレッドを構成するゴム組成物が、水添率７０％以上の水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体を８０～１００質量％含有するゴム成分からなることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明の空気入りタイヤは、ベルト層の厚みＧｂを０．９ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、キャップトレッドの厚みＧｃ（ｍｍ）との比Ｇｃ／Ｇｂを７．０以下にし、キャップトレッドを構成するゴム組成物が、水添率７０％以上の水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体を８０～１００質量％含有するゴム成分からなるようにしたので、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。

【0008】

前記キャップトレッドを構成するゴム組成物が、前記ゴム成分１００質量部に対し、シリカを５０～１５０質量部することにより、低転がり抵抗性およびウェットグリップ性能をより優れたものにすることができる。また前記シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を１８０ｍ^２／ｇ以上にすることにより、耐摩耗性をより優れたものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の空気入りタイヤの実施形態の一例を示すタイヤ子午線方向の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、空気入りタイヤの実施形態の一例を示す断面図である。空気入りタイヤは、トレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３からなる。

【0011】

図１において、左右のビード部３間にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列してゴム層に埋設した２層のカーカス層４が延設され、その両端部がビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。カーカス層４の内側にはインナーライナー層７が配置されている。トレッド部１のカーカス層４の外周側には、タイヤ周方向に傾斜して延在する補強コードをタイヤ軸方向に所定の間隔で配列してゴム層に埋設した２層のベルト層８が配設されている。この２層のベルト層８の補強コードは層間でタイヤ周方向に対する傾斜方向を互いに逆向きにして交差している。ベルト層８の外周側には、ベルトカバー層９が配置されている。このベルトカバー層９の外周側に、トレッド部１が配置され、トレッド部１は、キャップトレッド１０ａおよびアンダートレッド１０ｂからなる

【0012】

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部１０を有し、このトレッド部１０の径方向内側にベルト層８を有する。トレッド部１０は、タイヤ径方向外側に配置されたキャップトレッド１０ａと、キャップトレッド１０ａの径方向内側に配置されたアンダートレッド１０ｂとからなる。本明細書において、キャップトレッド１０ａの厚みをＧｃ（ｍｍ）、アンダートレッド１０ｂの厚みをＧｕ（ｍｍ）、ベルト層８の厚みをＧｂ（ｍｍ）とする。また、キャップトレッド１０ａはキャップトレッド用ゴム組成物からなる。空気入りタイヤは、キャップトレッド用ゴム組成物を特定し、かつ、ベルト層の厚みＧｂ、およびキャップトレッドの厚みＧｃとベルト層の厚みＧｂの比Ｇｃ／Ｇｂを特定することにより、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。

【0013】

ベルト層８の厚みＧｂは、０．９ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、好ましくは０．９ｍｍ以上１．１ｍｍ以下である。ベルト層８の厚みＧｂを０．９ｍｍ以上にすることにより、耐摩耗性能が向上する。また、１．２ｍｍ以下にすることにより、転がり抵抗が小さくなる。ここで、ベルト層８の厚みＧｂは、補強コードをゴム層に埋設した２層の全体の厚さであり、代表的にはタイヤ幅方向中央部に相当する部分の厚さである。なお、タイヤ幅方向中央部に周方向溝が配置されているとき、中央部に近い陸部に相当する部分の厚さにすることができる。

【0014】

キャップトレッド１０ａの厚みＧｃは、ベルト層８の厚みＧｂとの比Ｇｃ／Ｇｂが７．０以下、好ましくは５．０～６．５になるように決められる。厚さの比Ｇｃ／Ｇｂを７．０以下にすることにより、キャップトレッド１０ａの厚みＧｃを薄くすることができ、転がり抵抗を小さくし、ドライグリップ性能を改良することができる。また、空気入りタイヤを軽くし、燃費性能を向上することができる。キャップトレッド１０ａの厚みＧｃは、トレッドの溝やサイプが配置されていない陸部の厚さとする。

【0015】

キャップトレッド１０ａの厚みＧｃ、アンダートレッド１０ｂの厚みをＧｕおよびベルト層８の厚みＧｂの合計（Ｇｃ＋Ｇｕ+Ｇｂ）は、特に限定されるものではないが、好ましくは５～９ｍｍ、より好ましくは６～８ｍｍであるとよい。トレッドおよびベルト層の厚さの合計（Ｇｃ＋Ｇｕ+Ｇｂ）を１０ｍｍ以下にすることにより、空気入りタイヤを軽くし、燃費性能を向上することができる。また、走行時におけるタイヤの発熱を抑制するので、高速耐久性を改良することができる。

【0016】

キャップトレッド１０ａを構成するゴム組成物、すなわちキャップトレッド用ゴム組成物は、水添率７０％以上の水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体を８０～１００質量％含有するゴム成分からなる。水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体は、芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合したランダム共重合体の共役ジエン部が水素添加された水添共重合体である。芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、α－メチルスチレン、１－ビニルナフタレン、３－ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、４－シクロヘキシルスチレン、２，４，６－トリメチルスチレンなどが挙げられる。なかでもスチレンが好ましい。これらは単独でも、２種以上の組み合わせでもよい。

【0017】

共役ジエン化合物としては、例えば１，３－ブタジエン、イソプレン、１，３－ペンタジエン、２，３－ジメチルブタジエン、２－フェニル－１，３－ブタジエン、１，３－ヘキサジエンなどが挙げられる。なかでも１，３－ブタジエンが好ましい。これらは単独でも、２種以上の組み合わせでもよい。

【0018】

芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物のランダム共重合体としては、スチレン及び１，３－ブタジエンの共重合体（スチレンブタジエン共重合体）が好ましい。したがって、水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体としては、水添スチレンブタジエン共重合体が好ましい。

【0019】

芳香族ビニル－共役ジエン共重合体は、モノマーとして、芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物や任意に他の共重合性モノマーを用いた重合を行うことにより製造することができる。ここで、重合法としては、溶液重合法、気相重合法、バルク重合法のいずれを用いてもよいが、溶液重合法が特に好ましい。また、重合形式としては、回分式及び連続式のいずれを用いてもよい。本明細書において、芳香族ビニル－共役ジエン共重合体および水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体は、特許文献１に記載された方法に基づき製造することができる。

【0020】

溶液重合法を用いる場合、具体的な重合方法の一例としては、有機溶媒中において、共
役ジエン化合物を含むモノマーを、重合開始剤及び必要に応じて用いられるランダマイザ
ーの存在下、アニオン重合を行う方法が挙げられる。

【0021】

上記により得られた芳香族ビニル－共役ジエン重合体は、任意にその活性末端と、シリカと相互作用する官能基を有する化合物とを反応させることにより、芳香族ビニル－共役ジエン重合体の重合終了末端に、シリカと相互作用する官能基を導入することができる。芳香族ビニル－共役ジエン重合体の活性末端は、分子鎖の端に存在する、炭素－炭素二重結合を有するモノマーに由来する構造以外の部分を意味する。

【0022】

水添芳香族ビニル－共役ジエン重合体は、上記で得られた芳香族ビニル－共役ジエン重合体を水素添加（水添）して得られる。水添反応の方法及び条件は、所望の水添率の重合体が得られるのであれば、特に制限されるものではない。それらの水添方法の例としては、チタンの有機金属化合物を主成分とする触媒を水添触媒として使用する方法、鉄、ニッケル、コバルトの有機化合物とアルキルアルミニウム等の有機金属化合物からなる触媒を使用する方法、ルテニウム、ロジウム等の有機金属化合物の有機錯体を使用する方法、パラジウム、白金、ルテニウム、コバルト、ニッケル等の金属を、カーボン、シリカ、アルミナ等の担体に担持した触媒を使用する方法などがある。各種の方法の中では、チタンの有機金属化合物単独、またはそれとリチウム、マグネシウム、アルミニウムの有機金属化合物とから成る均一触媒（特公昭６３－４８４１号公報、特公平１－３７９７０号公報）を用い、低圧、低温の穏和な条件で水添する方法は工業的に好ましく、また共役ジエン化合物の二重結合への水添選択性も高く本発明の目的に適している。

【0023】

水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体は、その水素添加率（本明細書において「水添率」と略記することがある。）が７０％以上、好ましくは８０～９９％、より好ましくは９０～９８％、さらに好ましくは９３～９８％である。水添率が７０％未満であると、耐摩耗性を向上することができない。また水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体の水添率は、架橋性を付与するため１００％未満である。なお、水添率は、芳香族ビニル－共役ジエン共重合体が有する炭素－炭素二重結合部の合計を１００％としたとき、水素添加された炭素－炭素結合部の百分率（％）をいう。なお、水素添加率は、^１Ｈ－ＮＭＲを測定して得られたスペクトルの不飽和結合部のスペクトル減少率から計算することができる。

【0024】

水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは２００，０００以上、より好ましくは４００，０００以上である。重量平均分子量が２００，０００未満では、良好な耐摩耗性が得られない虞がある。また、水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体の重量平均分子量は、好ましくは２，０００，０００以下、より好ましくは１，０００，０００以下であり、更に好ましくは７００，０００以下である。重量平均分子量が２，０００，０００を超えると、加工性が低下する傾向がある。なお、本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）による測定値から標準ポリスチレン換算により求めることができる。

【0025】

水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体が水添スチレンブタジエン共重合体である場合、水添スチレンブタジエン共重合体のスチレン含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは１５質量％以上であり、特に好ましくは２０質量％以上であり、最も好ましくは２５質量％以上である。スチレン含有量が５質量％未満であると、充分なグリップ性能が得られない虞がある。また、水添スチレンブタジエン共重合体のスチレン含有量は、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３５質量％以下である。スチレン含有量が４０質量％を超えると、充分な耐摩耗性が得られず、低燃費性も悪化する虞がある。なお、スチレン含有量は、^１Ｈ－ＮＭＲにより測定することができる。

【0026】

キャップトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量％中、水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体を８０～１００質量％、好ましくは８５～１００質量％、より好ましくは９０～１００質量％含有する。水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体が８０質量％未満であると、耐摩耗性および低転がり抵抗性を十分に改良することができない。

【0027】

キャップトレッド用ゴム組成物は、水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体以外の他のゴム成分を含有することができる。他のゴム成分として、例えばエポキシ化天然ゴム、ブチルゴム、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ－ＩＩＲ）のようなハロゲン化ジエン系ゴム、芳香族ビニル－共役ジエン－アルケン共重合体等のその分子鎖の末端および／または側鎖がハロゲン原子、エポキシ基、カルボキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、シリル基、アミド基等により、変性された変性ジエン系ゴムや、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリシクロアルケン等を例示することができる。なかでもＥＰＤＭ、エポキシ化天然ゴム、Ｂｒ－ＩＩＲが好ましい。更に例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレン－ブタジエンゴム、スチレン－イソプレンゴム、スチレン－イソプレン－ブタジエンゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ）等を含有してもよい。

【0028】

他のゴム成分は、ゴム成分１００質量％中２０質量％以下、好ましくは１５質量％以下、より好ましくは１０質量％以下含有することができる。他のゴム成分が２０質量％を超えると、耐摩耗性および低転がり抵抗性を十分に改良することができない。

【0029】

キャップトレッド用ゴム組成物は、カーボンブラックおよび／またはシリカを配合することができる。とりわけ、シリカを配合することにより、低転がり抵抗性およびウェットグリップ性能をより優れたものにすることができ好ましい。カーボンブラックおよび／またはシリカの配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、カーボンブラックおよびシリカの合計で好ましくは５０～１５０質量部、より好ましくは６０～１４０質量部、更に好ましくは７０～１２０質量部であるとよい。カーボンブラックおよびシリカの配合量を５０質量部以上にすることによりゴム組成物の耐摩耗性を向上することができる。またカーボンブラックおよびシリカの配合量を１５０質量部以下にすることにより、ゴム組成物の発熱性を小さくすることができる。またタイヤにしたとき重量の増加を抑制することができる。キャップトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対し、シリカを５０～１５０質量部配合してなること

【0030】

本発明においてカーボンブラックとしては、例えばＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＨＭＦ、ＳＲＦ等のファーネスカーボンブラックが挙げられ、これらを単独または２種以上を組合わせて使用してもよい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、特に制限されるものではないが、好ましくは７０～２４０ｍ^２／ｇ、より好ましくは９０～２００ｍ^２／ｇであるとよい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積を７０ｍ^２／ｇ以上にすることにより、耐摩耗性を確保することができる。またカーボンブラックの窒素吸着比表面積を２４０ｍ^２／ｇ以下にすることにより、加工性を確保することができる。本明細書において、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７－２に準拠して、測定するものとする。

【0031】

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）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらを単独または２種以上を組合わせて使用してもよい。シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積は、特に制限されるものではないが、好ましくは１５０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１８０ｍ^２／ｇ以上、さらに好ましくは１８０～２６０ｍ^２／ｇ、特に好ましくは１９０～２４０ｍ^２／ｇであるとよい。シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を１８０ｍ^２／ｇ以上にすることにより、耐摩耗性を向上することができる。またシリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を２６０ｍ^２／ｇ以下にすることにより、ウェット性能および低転がり抵抗性を良好にすることができる。本明細書において、シリカのＣＴＡＢ比表面積は、ＩＳＯ ５７９４により測定された値とする。

【0032】

本発明では、シリカと共にシランカップリング剤を配合するとよい。シランカップリング剤を配合することにより、ゴム成分に対するシリカの分散性を向上し、耐摩耗性、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能およびドライグリップ性能のバランスをより高くすることができる。

【0033】

シランカップリング剤の種類は、シリカ配合のゴム組成物に使用可能なものであれば特に制限されるものではないが、例えば、ビス－（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、３－トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、γ－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３－オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等の硫黄含有シランカップリング剤を例示することができる。

【0034】

シランカップリング剤の配合量は、シリカの重量に対し、好ましくは３～１５質量％を配合すると良く、より好ましくは５～１０質量％にすると良い。シランカップリング剤の配合量がシリカ配合量の３質量％未満であるとシリカの分散を十分に改良することができない虞がある。シランカップリング剤の配合量がシリカ配合量の１５質量％を超えるとシランカップリング剤同士が縮合し、ゴム組成物における所望の硬度や強度を得ることができない。

【0035】

キャップトレッド用ゴム組成物は、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、テルペン系樹脂、熱硬化性樹脂などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を、本発明の目的を阻害しない範囲内で配合することができる。またかかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。キャップトレッド用ゴム組成物は、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。

【0036】

空気入りタイヤのアンダートレッドおよびベルト層をそれぞれ構成するゴム組成物は、特に制限されるものではなく、通常用いられるアンダートレッド用ゴム組成物およびベルト用ゴム組成物を適用することができる。
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

【実施例】

【0037】

表３に記載されたゴム組成物の共通組成を有し、表１～２に記載の原材料を配合した２２種類のキャップトレッド用ゴム組成物（実施例１～１０、標準例、比較例１～１１）を調製するにあたり、硫黄、および加硫促進剤を除く成分を１.７Ｌのバンバリーミキサーで５分間混練し、１４５℃に達したとき放出し冷却しマスターバッチとした。得られたマスターバッチに、硫黄、および加硫促進剤を加えて７０℃のオープンロールで混練することにより、２２種類のタイヤ用ゴム組成物を得た。また表３に記載の各添加剤の配合量は、表１～２に記載のゴム成分１００質量部に対する質量部として表されている。

【0038】

得られたキャップトレッド用ゴム組成物を用いてキャップトレッドを構成し、表１～２に示すように、ベルト層の厚みＧｂ（ｍｍ）、キャップトレッドとベルト層の厚みの比Ｇｃ／Ｇｂ（－）およびキャップトレッドとアンダートレッドとベルト層の厚みの合計Ｇｃ＋Ｇｕ＋Ｇｂ（ｍｍ）を有する空気入りタイヤ（サイズ１９５／６５Ｒ１５）を加硫成形した。得られた空気入りタイヤを用いて以下の方法により、耐摩耗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および低転がり抵抗性を評価した。

【0039】

耐摩耗性
空気入りタイヤを、リムサイズ１５×６Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして試験車両に装着し、乾燥路面を1万ｋｍ走行した後の溝深さを測定することにより、耐摩耗性を測定した。得られた値は、標準例の値を１００とする指数として、表１～２の「耐摩耗性」の欄に記載した。この指数が大きいほど、耐摩耗性が優れることを意味する。

【0040】

ウェットグリップ性能
空気入りタイヤを、リムサイズ１５×６Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして試験車両に装着し、湿潤路面において時速８０ｋｍからの制動距離を測定した。得られた値はそれぞれ逆数を算出し、得られた値は、標準例の逆数の値を１００とする指数として、表１～２の「ウェット性能」の欄に記載した。この指数が大きいほど、ウェットグリップ性能が優れることを意味する。

【0041】

ドライグリップ性能
空気入りタイヤを、リムサイズ１５×６Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして試験車両に装着し、乾燥路面において時速８０ｋｍからの制動距離を測定した。得られた値はそれぞれ逆数を算出し、得られた値は、標準例の逆数の値を１００とする指数として、表１～２の「ドライ性能」の欄に記載した。この指数が大きいほど、ドライグリップ性能が優れることを意味する。

【0042】

低転がり抵抗性
空気入りタイヤを、リムサイズ１５×６Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）にかけて、試験荷重３０Ｎ、速度４０ｋｍ／時の抵抗力を測定し、転がり抵抗とした。得られた値の逆数を算出し、標準例の値の逆数を１００とする指数として、表１～２の「低転がり抵抗性」の欄に記載した。この指数が大きいほど、低転がり抵抗性が優れることを意味する。

【0043】

【表1】

【0044】

【表2】

【0045】

なお、表１～２において使用した原材料の種類を下記に示す。
・水添ＳＢＲ－１：水添率が８０％の水添スチレンブタジエン共重合体、以下の製造方法により調製した。
水添ＳＢＲ－１の製造方法
窒素置換された内容量１０Ｌのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン４５３３ｇ、スチレン３６７．８ｇ（３．５３１ｍｏｌ）、ブタジエン７１４．０ｇ（１３．１１９ｍｏｌ）およびＮ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′―テトラメチルエチレンジアミン０．４３２ｍＬ（２．９０１ｍｍｏｌ）を仕込み、攪拌を開始した。反応容器内の内容物の温度を５０℃にした後、ｎ－ブチルリチウム３．５０９ｍＬ（５．５０９ｍｍｏｌ）を添加した。重合転化率がほぼ１００％に到達した後、さらにブタジエン１２．０ｇを添加して５分間反応させた後、Ｎ，Ｎ－ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルメチルジエトキシシラン８．５ｇを添加し、３０分間反応させた。
次いで、反応液を８０℃以上にして系内に水素を導入した。
次いで、チタノセンジクロライドを主体とする触媒０．７０ｇ、ジエチルアルミニウムクロライド１．２ｇおよびｎ－ブチルリチウム０．３０ｇを加え、水素圧１．０ＭＰａを保つように反応させた。所定の水素積算流量に到達後、反応液を常温、常圧に戻して反応容器より抜き出し、重合溶液を得た。中和後、スチームストリッピング法により固体状のゴムを回収した。得られた固体ゴムをロールにより脱水し、乾燥機中で乾燥を行い、水添ＳＢＲを得た。そのスチレン量は３４質量％、重量平均分子量は３４０，０００および水添率は８０％であった。

【0046】

・水添ＳＢＲ－２：水添率が６０％の水添スチレンブタジエン共重合体、以下の製造方法により調製した。
水添ＳＢＲ－２の製造方法
窒素置換された内容量１０Ｌのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン４５３３ｇ、スチレン３６７．８ｇ（３．５３１ｍｏｌ）、ブタジエン７１４．０ｇ（１３．１１９ｍｏｌ）およびＮ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′―テトラメチルエチレンジアミン０．４３２ｍＬ（２．９０１ｍｍｏｌ）を仕込み、攪拌を開始した。反応容器内の内容物の温度を５０℃にした後、ｎ－ブチルリチウム３．５０９ｍＬ（５．５０９ｍｍｏｌ）を添加した。重合転化率がほぼ１００％に到達した後、さらにブタジエン１２．０ｇを添加して５分間反応させた後、Ｎ，Ｎ－ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルメチルジエトキシシラン８．５ｇを添加し、３０分間反応させた。
次いで、反応液を８０℃以上にして系内に水素を導入した。
次いで、チタノセンジクロライドを主体とする触媒０．７０ｇ、ジエチルアルミニウムクロライド１．２ｇおよびｎ－ブチルリチウム０．３０ｇを加え、水素圧１．０ＭＰａを保つように反応させた。所定の水素積算流量に到達後、反応液を常温、常圧に戻して反応容器より抜き出し、重合溶液を得た。中和後、スチームストリッピング法により固体状のゴムを回収した。得られた固体ゴムをロールにより脱水し、乾燥機中で乾燥を行い、水添ＳＢＲを得た。そのスチレン量は３４質量％、重量平均分子量は３４０，０００および水添率は６０％であった。

【0047】

・水添ＳＢＲ－３：水添率が４０％の水添スチレンブタジエン共重合体、以下の製造方法により調製した。
水添ＳＢＲ－３の製造方法
窒素置換された内容量１０Ｌのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン４５３３ｇ、スチレン３６７．８ｇ（３．５３１ｍｏｌ）、ブタジエン７１４．０ｇ（１３．１１９ｍｏｌ）およびＮ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′―テトラメチルエチレンジアミン０．４３２ｍＬ（２．９０１ｍｍｏｌ）を仕込み、攪拌を開始した。反応容器内の内容物の温度を５０℃にした後、ｎ－ブチルリチウム３．５０９ｍＬ（５．５０９ｍｍｏｌ）を添加した。重合転化率がほぼ１００％に到達した後、さらにブタジエン１２．０ｇを添加して５分間反応させた後、Ｎ，Ｎ－ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルメチルジエトキシシラン８．５ｇを添加し、３０分間反応させた。
次いで、反応液を８０℃以上にして系内に水素を導入した。
次いで、チタノセンジクロライドを主体とする触媒０．７０ｇ、ジエチルアルミニウムクロライド１．２ｇおよびｎ－ブチルリチウム０．３０ｇを加え、水素圧１．０ＭＰａを保つように反応させた。所定の水素積算流量に到達後、反応液を常温、常圧に戻して反応容器より抜き出し、重合溶液を得た。中和後、スチームストリッピング法により固体状のゴムを回収した。得られた固体ゴムをロールにより脱水し、乾燥機中で乾燥を行い、水添ＳＢＲを得た。そのスチレン量は３４質量％、重量平均分子量は３４０，０００および水添率は４０％であった。

【0048】

・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０
・カーボンブラック：ＩＳＡＦグレード、ＣＡＢＯＴ社製
・シリカ－１：Ｅｖｏｎｉｋ社製ＺＥＯＳＩＬ １１６５ＭＰ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１６０ｍ^２／ｇ
・シリカ－２：Ｅｖｏｎｉｋ社製ＺＥＯＳＩＬ ２００ＭＰ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が２００ｍ^２／ｇ
・カップリング剤：シランカップリング剤、Ｅｖｏｎｉｋ社製Ｓｉ６９

【0049】

【表3】

【0050】

なお、表３において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸ＹＲ
・亜鉛華：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・老化防止剤：Ｓｏｌｕｔｉａ社製ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ
・プロセスオイル：昭和シェル石油社製エキストラクト ４号Ｓ
・硫黄：細井化学工業社製油処理硫黄、硫黄含有率が９５質量％
・加硫促進剤－１：大内新興化学工業（株）製ノクセラー ＣＺ－Ｇ（ＣＢＳ）
・加硫促進剤－２：大内新興化学工業（株）製ノクセラー Ｄ（ＤＰＧ）

【0051】

表１～２から明らかなように実施例１～１０の空気入りタイヤは、耐摩耗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および低転がり抵抗性が、標準例および比較例に対し優れていることが確認された。

【0052】

比較例１，２の空気入りタイヤは、水添スチレンブタジエン共重合体の水添率が７０％未満であるので、耐摩耗性が劣る。
比較例３，４の空気入りタイヤは、水添スチレンブタジエン共重合体の水添率が７０％未満であることに加え、キャップトレッドとベルト層の厚みの比Ｇｃ／Ｇｂが７．０を超えるので、耐摩耗性に加え、ドライグリップ性能および低転がり抵抗性が劣る。
比較例５，６の空気入りタイヤは、水添スチレンブタジエン共重合体の水添率が７０％未満であることに加え、ベルト層の厚みのＧｂが１．２ｍｍを超えるので、耐摩耗性に加え、低転がり抵抗性が劣る。
比較例７の空気入りタイヤは、キャップトレッドとベルト層の厚みの比Ｇｃ／Ｇｂが７．０を超えるので、ドライグリップ性能および低転がり抵抗性が劣る。
比較例８，１０の空気入りタイヤは、ベルト層の厚みのＧｂが１．２ｍｍを超えるので、ドライグリップ性能が劣る。
比較例９，１１の空気入りタイヤは、キャップトレッドとベルト層の厚みの比Ｇｃ／Ｇｂが７．０を超えるので、ドライグリップ性能および低転がり抵抗性が劣る。

【図1】