タイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
【課題】良好な加硫速度を有し、ウェットグリップ性および燃費性能に優れるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供する。
【解決手段】Ｍｗが９０万〜１５０万であり、スチレン含有量が３５〜４５％である溶液重合ＳＢＲを４０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、下記の（１）〜（４）の条件をすべて満たすシリカを６０〜１１０質量部配合し、かつ、脂肪酸金属塩（ただし亜鉛塩を除く）と脂肪酸エステルとの混合物を前記シリカに対して２〜８質量％配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。前記シリカの条件：（１）Ｎ２ＳＡが１９４〜２２５ｍ２／ｇである。（２）ＣＴＡＢ比表面積が１７０〜２１０ｍ２／ｇである。（３）前記Ｎ２ＳＡおよび前記ＣＴＡＢ比表面積の関係が、Ｎ２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積として、０．９〜１．４である。（４）ＤＢＰ吸収量が、１９０ｍｌ／１００ｇ以上である。
【解決手段】Ｍｗが９０万〜１５０万であり、スチレン含有量が３５〜４５％である溶液重合ＳＢＲを４０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、下記の（１）〜（４）の条件をすべて満たすシリカを６０〜１１０質量部配合し、かつ、脂肪酸金属塩（ただし亜鉛塩を除く）と脂肪酸エステルとの混合物を前記シリカに対して２〜８質量％配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。前記シリカの条件：（１）Ｎ２ＳＡが１９４〜２２５ｍ２／ｇである。（２）ＣＴＡＢ比表面積が１７０〜２１０ｍ２／ｇである。（３）前記Ｎ２ＳＡおよび前記ＣＴＡＢ比表面積の関係が、Ｎ２ＳＡ／ＣＴＡＢ比表面積として、０．９〜１．４である。（４）ＤＢＰ吸収量が、１９０ｍｌ／１００ｇ以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、良好な加硫速度を有し、ウェットグリップ性および燃費性能に優れるタイヤトレッド用ゴム組成物およ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】
空気入りタイヤは各種性能が要求されているが、とくにウェットグリップ性と燃費性能とを高い次元でバランスさせることが望まれている。これらの性能を向上させるためにタイヤ用ゴム組成物にシリカを配合することが知られている。
【０００３】
なお、高比表面積のシリカを使用すれば、シリカとゴムとの結合数が増加し、補強性が向上することで、ウェットグリップ性能の向上が推測される。しかし、本発明者らの検討によれば、シリカを高比表面積化すると、シリカ同士の相互作用が増加し、分散性が悪化し、所望の効果が得られないという問題が見出された。また、高比表面積のシリカを多量に配合すると加硫促進剤が吸着され、加硫速度が遅くなるという問題もあった。なお、高比表面積のシリカとしては、下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５００２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の目的は、高比表面積のシリカを使用しても良好な分散状態と良好な加硫速度を有し、ウェットグリップ性および燃費性能に優れるタイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用い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】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、分子量とスチレン含有量を特定したスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを特定量含むジエン系ゴムに、特定の特性を有する高比表面積のシリカおよび脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物を特定量配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下のとおりである。
１．重量平均分子量が９００，０００〜１，５００，０００であり、スチレン含有量が３５〜４５％である溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを４０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、下記の（１）〜（４）の条件をすべて満たすシリカを６０〜１１０質量部配合し、かつ、脂肪酸金属塩（ただし亜鉛塩を除く）と脂肪酸エステルとの混合物を前記シリカに対して２〜８質量％配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
前記シリカの条件：
（１）ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して求めた窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１９４〜２２５ｍ２／ｇである。
（２）ＪＩＳ Ｋ６２１７−３に準拠して求めたＣＴＡＢ比表面積が１７０〜２１０ｍ２／ｇである。
（３）前記窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）および前記ＣＴＡＢ比表面積の関係が、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）／ＣＴＡＢ比表面積として、０．９〜１．４である。
（４）ＪＩＳ Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して求めたＤＢＰ吸収量が、１９０ｍｌ／１００ｇ以上である。
２．前記１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、分子量とスチレン含有量を特定したスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを特定量含むジエン系ゴムに、特定の特性を有する高比表面積のシリカおよび脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物を特定量配合したので、高比表面積のシリカを使用しても良好な分散状態と良好な加硫速度を有し、ウェットグリップ性および燃費性能に優れるタイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
図１は、乗用車用の空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
図１において、空気入りタイヤは左右一対のビード部１およびサイドウォール２と、両サイドウォール２に連なるトレッド３からなり、ビード部１、１間に繊維コードが埋設されたカーカス層４が装架され、カーカス層４の端部がビードコア５およびビードフィラー６の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。トレッド３においては、カーカス層４の外側に、ベルト層７がタイヤ１周に亘って配置されている。また、ビード部１においてはリムに接する部分にリムクッション８が配置されている。
以下に説明する本発明のゴム組成物は、とくにトレッド３に有用である。
【００１１】
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴム成分は、重量平均分子量が９００，０００〜１，５００，０００であり、スチレン含有量が３５〜４５％である溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（以下、特定ＳＢＲということがある）を含有するとともに、前記ジエン系ゴム成分１００質量部中、特定ＳＢＲが４０質量部以上を占める必要がある。特定ＳＢＲの重量平均分子量とスチレン含有量が上記範囲内の場合、混練工程中にシリカに最適なせん断応力を与えることができるためにシリカの分散性が向上する。重量平均分子量が９００，０００未満である場合は混練工程におけるせん断応力低下してシリカの分散性が低下してしまい、また１，５００，０００を超える場合はゴム自体の粘度が高過ぎることで混練加工性が悪化してしまうため、好ましくない。中でもブタジエンに由来するビニル含有量が４５％以下であるものが好ましい。また、特定ＳＢＲが４０質量部未満では、本発明の効果を奏することができない。
特定ＳＢＲは市販されており、例えば、ＬＡＮＸＥＳＳ（株）製BＵＮＡ ＶＳＬ ２４３８−２ ＨＭ（重量平均分子量＝１，２９０，０００、スチレン含有量＝４１％、上記ビニル含有量＝３８％）、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製商品名ＳＬＲ６４３０（重量平均分子量＝１，０１０，０００、スチレン含有量＝４１％、上記ビニル含有量＝２５％）、等を挙げることができる。
また、ジエン系ゴム成分は、上記特定ＳＢＲ以外のゴムを配合してもよい。例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。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。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。なお本発明の効果の点から、ジエン系ゴムは、特定ＳＢＲ以外にＢＲを使用するのが好ましい。
【００１２】
（シリカ）
本発明で使用されるシリカは、以下の（１）〜（４）の条件をすべて満たす必要がある（以下、特定シリカということがある）。
（１）ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して求めた窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１９４〜２２５ｍ２／ｇである。
（２）ＪＩＳ Ｋ６２１７−３に準拠して求めたＣＴＡＢ比表面積が１７０〜２１０ｍ２／ｇである。
（３）前記窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）および前記ＣＴＡＢ比表面積の関係が、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）／ＣＴＡＢ比表面積として、０．９〜１．４である。
（４）ＪＩＳ Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して求めたＤＢＰ吸収量が、１９０ｍｌ／１００ｇ以上である。
上記（１）〜（４）の要件を一つでも満たさないシリカを使用すると、本発明の効果を奏することができない。
【００１３】
特定シリカのさらに好ましい特性としては：
（１）ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して求めた窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２００〜２２５ｍ２／ｇである。
（２）ＪＩＳ Ｋ６２１７−３に準拠して求めたＣＴＡＢ比表面積が１８０〜２１０ｍ２／ｇである。
（３）前記窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）および前記ＣＴＡＢ比表面積の関係が、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）／ＣＴＡＢ比表面積として、１．０〜１．３である。
（４）ＪＩＳ Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して求めたＤＢＰ吸収量が、１９５〜２３０ｍｌ／１００ｇである。
【００１４】
前記（１）〜（４）の条件をすべて満たす特定シリカの製造方法は公知であり、例えば前記特許文献１に記載されている。すなわち、珪酸塩と酸性化剤とを反応させ、それによってシリカ懸濁液を得、次いでこの懸濁液を分離及び乾燥させることを含むタイプのシリカの製造方法において、珪酸塩と酸性化剤との反応を
（ｉ）２〜５、好ましくは２．５〜５のｐＨを有する水性底部液を形成させ、
（ｉｉ）該底部液に珪酸塩及び酸性化剤を反応混合物のｐＨが２〜５、好ましくは２．５〜５に保持されるような方法で同時に添加し、
（ｉｉｉ）該酸性化剤の添加を停止させる一方で、珪酸塩を該反応混合物に７〜１０、好ましくは７．５〜９．５の該反応混合物のｐＨ値が得られるまで添加し続け、
（ｉｖ）該反応混合物に珪酸塩及び酸性化剤を該反応混合物のｐＨが７〜１０、好ましくは７．５〜９．５に保持されるような方法で同時に添加し、
（ｖ）珪酸塩の添加を停止させる一方で、該酸性化剤を該反応混合物に６以下の該反応混合物のｐＨ値が得られるまで添加し続ける、
連続工程により得ることができる。
【００１５】
本発明で使用される特定シリカは、市販されているものを利用することもでき、例えばローディア社製、Ｚｅｏｓｉｌ Ｐｒｅｍｉｕｍ ２００ＭＰを挙げることができる。
【００１６】
また特定シリカは、物体寸法分布幅Ｌｄ（（ｄ８４−ｄ１６）／ｄ５０）が少なくとも０．９１、かつＶ(ｄ５−ｄ５０）／Ｖ（ｄ５−ｄ１００）が少なくとも０．６６であるのが、本発明の効果の点から好ましい。
物体寸法分布幅Ｌｄ（（ｄ８４−ｄ１６）／ｄ５０）およびＶ(ｄ５−ｄ５０）／Ｖ（ｄ５−ｄ１００）の測定方法は公知であり、例えば前記特許文献１に記載され、本発明においても該特許文献１に記載の方法に従い、上記物性を測定するものとする。
【００１７】
物体寸法分布幅Ｌｄ（（ｄ８４−ｄ１６）／ｄ５０）は、遠心沈降を使用するＸＤＣ粒度分析法により測定される。
分析器としては、ブルックヘブンインストルメント社より市販されているＢＩ−ＸＤＣ（ブルックヘブンインストルメントＸディスク遠心）遠心沈降粒度分析器を利用できる。
前記分析器に適用する検体は、次のようにして調製される。３．２ｇのシリカおよび４０ｍｌの脱イオン水をトールビーカーに添加し懸濁液を調製し、これに１５００ワットのブランソンプローブ（最大出力の６０％で使用される）を浸漬させ、該懸濁液を２０分間にわたって砕解する。
前記分析器の記録器において、１６重量％、５０重量％（又は中央値）及び８４重量％の通過直径の値が記録される。
上記の記録値から、物体寸法分布幅Ｌｄ（（ｄ８４−ｄ１６）／ｄ５０）が計算される。ここでｄｎは、寸法であって粒子のｎ％（重量％）がその寸法よりも小さい寸法を有するものである（従って、該分布幅Ｌdは、全体として得られた累積粒度から算出される）。
【００１８】
Ｖ(ｄ５−ｄ５０）／Ｖ（ｄ５−ｄ１００）は、水銀ポロシメトリーによって測定される。検体は、次のように調製される。すなわち、シリカをオーブン中で２００℃で２時間にわたって予備乾燥させ、次いでこのものを該オーブンから取り出した後５分以内に試験容器内に置き、そして、例えば回転羽根式ポンプを使用して真空ガス抜きする。細孔直径（ＡＵＴＯＰＯＲＥ III ９４２０ 粉体工学用ポロシメーター）は、ウォッシュバーンの方程式によって１４０°の接触角および４８４ダイン／ｃｍ（またはＮ／ｍ）の表面張力γで算出される。
Ｖ(ｄ５−ｄ５０）は、ｄ５〜ｄ５０の直径の細孔によって形成される細孔容積を表し、Ｖ（ｄ５−ｄ１００）はｄ５〜ｄ１００の直径の細孔によって形成される細孔容積を表し、ここで、ｄｎは、細孔直径であって全ての細孔の全表面積のｎ％がその直径よりも大きい直径の細孔によって形成されるものである（細孔（Ｓ0）の全表面積は、水銀侵入曲線から決定できる）。
【００１９】
（脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物）
本発明においては、脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物を使用する。
脂肪酸としては、炭素数３〜３０の飽和または不飽和脂肪酸が挙げられ、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等が挙げられる。
これらの脂肪酸の塩を形成する金属としては、Ｋ、Ｃａ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｂａ、Ｆｅ、Ａｌ、ＣｕおよびＭｎから選ばれた少なくとも１種の金属が挙げられ、とくにＫ、Ｃａが好ましい。なお本発明では、本発明の効果が奏されないという理由から、脂肪酸金属塩として亜鉛塩は使用しないものとする。
また、エステル化物としては、炭素数１０以下の低級アルコール等が挙げられる。
脂肪酸金属塩および脂肪酸エステルは単独でも、二種以上組み合わせて用いてもよい。
【００２０】
（充填剤）
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、上述したシリカのほか、各種充填剤を配合することができる。充填剤としてはとくに制限されず、用途により適宜選択すればよいが、例えばカーボンブラック、無機充填剤等が挙げられる。無機充填剤としては、例えばクレー、タルク、炭酸カルシウム等を挙げることができる。
【００２１】
（タイヤトレッド用ゴム組成物の配合割合）
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、特定シリカを６０〜１１０質量部、前記脂肪酸金属塩（ただし亜鉛塩を除く）と脂肪酸エステルとの混合物を特定シリカに対して２〜８質量％を配合してなることを特徴とする。
前記特定シリカの配合割合が６０質量部未満であると、添加量が少なすぎて本発明の効果を達成することができない。逆に１１０質量部を超えると、燃費性能が悪化する。
前記脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物の配合割合が２質量％未満であると、添加量が少なすぎて本発明の効果を達成することができない。逆に８質量％を超えると、
ゴム組成物の加硫後の物性が低下してしまう。
【００２２】
さらに好ましい前記特定シリカの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、
６５〜１００質量部である。
さらに好ましい前記脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物の配合量は、特定シリカに対して３〜７質量％である。
【００２３】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤトレッド用ゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、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も、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。
【００２４】
また本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに使用することができる。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
【００２６】
実施例１および比較例１〜５
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、タイヤトレッド用ゴム組成物を得た。各未加硫ゴム組成物について、以下の各試験に供し、結果を表１に示した。
【００２７】
加硫速度：得られたゴム組成物をＪＩＳ Ｋ６３００−２に準拠し、ロータレス加硫試験機を使用し温度１６０℃において得られるトルクと加硫時間との加硫曲線から求めた最大トルクの３０％に達する迄の加硫時間（Ｔ３０）を測定した。比較例１の値を１００とする指数で示した。この指数が大きいほど加硫速度が速いことを意味する。
ｔａｎδ（６０℃）：得られたゴム組成物を15×15×0.2cmの金型中で160℃で20分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。スペクトロメーターを用いて初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Hz、雰囲気温度６０℃で測定し、比較例１の値を１００とする指数で示した。この指数が大きいほど低発熱性であり、燃費性能に優れることを示す。
破断強度：得られたゴム組成物を15×15×0.2cmの金型中で160℃で20分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠し、３号型ダンベル試験片、２３℃、引張り速度５００ｍｍ／分の条件で測定した。比較例１の値を１００とする指数で示した。この指数が大きいほど破断強度が高いことを意味する。
ペイン効果：未加硫の組成物を用いてＡＳＴＭ Ｐ６２０４に準拠してＲＰＡ２０００においてＧ’（０．５６％）を測定した。比較例１の値を１００とする指数で示した。この指数が大きいほどシリカの分散性が高いことを意味する。
ウェットグリップ性能：各ゴム組成物をトレッド部に使用してサイズ２３５/５５Ｒ１７のタイヤを製造し、排気量２３００ｃｃのＡＢＳを装備した車両に装着し、フロントタイヤおよびリヤタイヤの空気圧をともに２２０ｋＰａとして、水深２〜３ｍｍに散水したアスファルト路面上で速度１００ｋｍからの制動停止距離を測定し、比較例１の制動停止距離を１００として指数で表した。指数が大きいほど、制動停止距離が短く、ウェットグリップ性能に優れることを表す。
結果を表１に併せて示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
＊１：ＳＢＲ１（ＬＡＮＸＥＳＳ（株）製BＵＮＡ ＶＳＬ ２４３８−２ ＨＭ（重量平均分子量＝１，２９０，０００、スチレン含有量＝４１％、ビニル含有量＝３８％）
＊２：ＳＢＲ２（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製商品名ＳＬＲ６４３０（重量平均分子量＝１，０１０，０００、スチレン含有量＝４１％、ビニル含有量＝２５％）
＊３：ＳＢＲ３（旭化成社製商品名タフデン３８３５（重量平均分子量＝７６０，０００、スチレン含有量＝３９％、ビニル含有量＝４５％）
＊４：ＳＢＲ４（住友化学社製商品名ＳＥ６３７２（重量平均分子量＝１，０１０，０００、スチレン含有量＝３４％、ビニル含有量＝６１％）
＊５：ＢＲ（日本ゼオン（株）製、Nipol 1220）
＊６：特定シリカ（ローディア社製、Ｚｅｏｓｉｌ Ｐｒｅｍｉｕｍ ２００ＭＰ。窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝２１５ｍ２／ｇ、ＣＴＡＢ比表面積＝２００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝２０３ｍｌ／１００ｇ、物体寸法分布幅Ｌｄ（（ｄ８４−ｄ１６）／ｄ５０）＝１．０、Ｖ(ｄ５−ｄ５０）／Ｖ（ｄ５−ｄ１００）＝０．７１。)
＊７：比較シリカ（ローディア社製１１６５ＭＰ、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝１６３ｍ２／ｇ、ＣＴＡＢ比表面積１５９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝２０２ｍｌ／１００ｇ）
＊８：カーボンブラック（キャボットジャパン（株）製ショウブラックＮ３３９）
＊９：混合物Ａ（シール・アンド・ザイラッカー社製ストラクトールＨＴ２０７。脂肪酸カリウムと脂肪酸エステルの混合物）
＊１０：混合物Ｂ（シール・アンド・ザイラッカー社製商品名ＥＦ４４。脂肪酸亜鉛と脂肪酸エステルの混合物）
＊１１：亜鉛華（正同化学工業株式会社製酸化亜鉛３種
＊１２：ステアリン酸（日油(株)製、ビーズステアリン酸ＮＹ）
＊１３：老化防止剤（フレキシス社製サントフレックス６ＰＰＤ）
＊１４：ワックス（大内新興化学工業株式会社製サンノック）
＊１５：シランカップリング剤（エボニックデグッサジャパン製、Ｓｉ６９）
＊１６：アロマオイル（昭和シェル石油(株）製、エクストラ４号Ｓ）
＊１７：硫黄（鶴見化学工業（株）製、金華印油入微粉硫黄）
＊１８：加硫促進剤（ＣＢＳ）（Ｆｌｅｘｓｙｓ社製、ＳＡＮＴＯＣＵＲＥ ＣＢＳ）
＊１９：加硫促進剤（ＤＰＧ）（住友化学（株）製、ソクシノールＤＧ）
【００３０】
上記の表１から明らかなように、実施例１〜４で調製されたタイヤトレッド用ゴム組成物は、分子量とスチレン含有量を特定したスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを特定量含むジエン系ゴムに、特定の特性を有する高比表面積のシリカおよび特定の脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物を特定量配合したので、従来の代表的な比較例１に対し、高比表面積のシリカを使用しても良好な分散状態と、良好な加硫速度を有し、ウェットグリップ性および燃費性能が大幅に改善される結果となった。
これに対し、比較例２は、特定シリカを配合したものの、重量平均分子量が本発明で規定する範囲外のＳＢＲを配合し、また脂肪酸金属塩として亜鉛塩を配合したので、シリカの分散性が悪化し、加硫速度が遅くなり、ウェットグリップ性および燃費性能もほとんど改善されなかった。
比較例３は、特定シリカと特定の脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物を配合したものの、重量平均分子量が本発明で規定する範囲外のＳＢＲを配合したので、シリカの分散性が不充分であり、加硫速度も遅くなり、ウェットグリップ性および燃費性能の大幅な改善も見られなかった。
比較例４は、分子量とスチレン含有量を特定したスチレン−ブタジエン共重合体ゴムと特定のシリカを配合したものの、脂肪酸金属塩として亜鉛塩を配合したので、シリカの分散性が悪化し、加硫速度も遅くなり、ウェットグリップ性および燃費性能の大幅な改善も見られなかった。
比較例５は、特定ＳＢＲの配合量が本発明で規定する下限未満であるので、シリカの分散性が悪化し、加硫速度も遅くなり、ウェットグリップ性および燃費性能の大幅な改善も見られなかった。
比較例６は、脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、破断強度が悪化し、ウェットグリップ性および燃費性能の大幅な改善も見られなかった。
比較例７は、スチレン含有量が本発明で規定する範囲外のＳＢＲを配合したので、シリカの分散性が悪化し、加硫速度も遅くなり、ウェットグリップ性および燃費性能の大幅な改善も見られなかった。
【符号の説明】
【００３１】
１ ビード部
２ サイドウォール
３ トレッド
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ リムクッション
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、良好な加硫速度を有し、ウェットグリップ性および燃費性能に優れるタイヤトレッド用ゴム組成物およ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】
空気入りタイヤは各種性能が要求されているが、とくにウェットグリップ性と燃費性能とを高い次元でバランスさせることが望まれている。これらの性能を向上させるためにタイヤ用ゴム組成物にシリカを配合することが知られている。
【０００３】
なお、高比表面積のシリカを使用すれば、シリカとゴムとの結合数が増加し、補強性が向上することで、ウェットグリップ性能の向上が推測される。しかし、本発明者らの検討によれば、シリカを高比表面積化すると、シリカ同士の相互作用が増加し、分散性が悪化し、所望の効果が得られないという問題が見出された。また、高比表面積のシリカを多量に配合すると加硫促進剤が吸着され、加硫速度が遅くなるという問題もあった。なお、高比表面積のシリカとしては、下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５００２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の目的は、高比表面積のシリカを使用しても良好な分散状態と良好な加硫速度を有し、ウェットグリップ性および燃費性能に優れるタイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用い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】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、分子量とスチレン含有量を特定したスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを特定量含むジエン系ゴムに、特定の特性を有する高比表面積のシリカおよび脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物を特定量配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下のとおりである。
１．重量平均分子量が９００，０００〜１，５００，０００であり、スチレン含有量が３５〜４５％である溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを４０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、下記の（１）〜（４）の条件をすべて満たすシリカを６０〜１１０質量部配合し、かつ、脂肪酸金属塩（ただし亜鉛塩を除く）と脂肪酸エステルとの混合物を前記シリカに対して２〜８質量％配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
前記シリカの条件：
（１）ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して求めた窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１９４〜２２５ｍ２／ｇである。
（２）ＪＩＳ Ｋ６２１７−３に準拠して求めたＣＴＡＢ比表面積が１７０〜２１０ｍ２／ｇである。
（３）前記窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）および前記ＣＴＡＢ比表面積の関係が、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）／ＣＴＡＢ比表面積として、０．９〜１．４である。
（４）ＪＩＳ Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して求めたＤＢＰ吸収量が、１９０ｍｌ／１００ｇ以上である。
２．前記１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、分子量とスチレン含有量を特定したスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを特定量含むジエン系ゴムに、特定の特性を有する高比表面積のシリカおよび脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物を特定量配合したので、高比表面積のシリカを使用しても良好な分散状態と良好な加硫速度を有し、ウェットグリップ性および燃費性能に優れるタイヤトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
図１は、乗用車用の空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
図１において、空気入りタイヤは左右一対のビード部１およびサイドウォール２と、両サイドウォール２に連なるトレッド３からなり、ビード部１、１間に繊維コードが埋設されたカーカス層４が装架され、カーカス層４の端部がビードコア５およびビードフィラー６の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。トレッド３においては、カーカス層４の外側に、ベルト層７がタイヤ１周に亘って配置されている。また、ビード部１においてはリムに接する部分にリムクッション８が配置されている。
以下に説明する本発明のゴム組成物は、とくにトレッド３に有用である。
【００１１】
（ジエン系ゴム）
本発明で使用されるジエン系ゴム成分は、重量平均分子量が９００，０００〜１，５００，０００であり、スチレン含有量が３５〜４５％である溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（以下、特定ＳＢＲということがある）を含有するとともに、前記ジエン系ゴム成分１００質量部中、特定ＳＢＲが４０質量部以上を占める必要がある。特定ＳＢＲの重量平均分子量とスチレン含有量が上記範囲内の場合、混練工程中にシリカに最適なせん断応力を与えることができるためにシリカの分散性が向上する。重量平均分子量が９００，０００未満である場合は混練工程におけるせん断応力低下してシリカの分散性が低下してしまい、また１，５００，０００を超える場合はゴム自体の粘度が高過ぎることで混練加工性が悪化してしまうため、好ましくない。中でもブタジエンに由来するビニル含有量が４５％以下であるものが好ましい。また、特定ＳＢＲが４０質量部未満では、本発明の効果を奏することができない。
特定ＳＢＲは市販されており、例えば、ＬＡＮＸＥＳＳ（株）製BＵＮＡ ＶＳＬ ２４３８−２ ＨＭ（重量平均分子量＝１，２９０，０００、スチレン含有量＝４１％、上記ビニル含有量＝３８％）、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製商品名ＳＬＲ６４３０（重量平均分子量＝１，０１０，０００、スチレン含有量＝４１％、上記ビニル含有量＝２５％）、等を挙げることができる。
また、ジエン系ゴム成分は、上記特定ＳＢＲ以外のゴムを配合してもよい。例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。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。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。なお本発明の効果の点から、ジエン系ゴムは、特定ＳＢＲ以外にＢＲを使用するのが好ましい。
【００１２】
（シリカ）
本発明で使用されるシリカは、以下の（１）〜（４）の条件をすべて満たす必要がある（以下、特定シリカということがある）。
（１）ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して求めた窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１９４〜２２５ｍ２／ｇである。
（２）ＪＩＳ Ｋ６２１７−３に準拠して求めたＣＴＡＢ比表面積が１７０〜２１０ｍ２／ｇである。
（３）前記窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）および前記ＣＴＡＢ比表面積の関係が、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）／ＣＴＡＢ比表面積として、０．９〜１．４である。
（４）ＪＩＳ Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して求めたＤＢＰ吸収量が、１９０ｍｌ／１００ｇ以上である。
上記（１）〜（４）の要件を一つでも満たさないシリカを使用すると、本発明の効果を奏することができない。
【００１３】
特定シリカのさらに好ましい特性としては：
（１）ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して求めた窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２００〜２２５ｍ２／ｇである。
（２）ＪＩＳ Ｋ６２１７−３に準拠して求めたＣＴＡＢ比表面積が１８０〜２１０ｍ２／ｇである。
（３）前記窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）および前記ＣＴＡＢ比表面積の関係が、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）／ＣＴＡＢ比表面積として、１．０〜１．３である。
（４）ＪＩＳ Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して求めたＤＢＰ吸収量が、１９５〜２３０ｍｌ／１００ｇである。
【００１４】
前記（１）〜（４）の条件をすべて満たす特定シリカの製造方法は公知であり、例えば前記特許文献１に記載されている。すなわち、珪酸塩と酸性化剤とを反応させ、それによってシリカ懸濁液を得、次いでこの懸濁液を分離及び乾燥させることを含むタイプのシリカの製造方法において、珪酸塩と酸性化剤との反応を
（ｉ）２〜５、好ましくは２．５〜５のｐＨを有する水性底部液を形成させ、
（ｉｉ）該底部液に珪酸塩及び酸性化剤を反応混合物のｐＨが２〜５、好ましくは２．５〜５に保持されるような方法で同時に添加し、
（ｉｉｉ）該酸性化剤の添加を停止させる一方で、珪酸塩を該反応混合物に７〜１０、好ましくは７．５〜９．５の該反応混合物のｐＨ値が得られるまで添加し続け、
（ｉｖ）該反応混合物に珪酸塩及び酸性化剤を該反応混合物のｐＨが７〜１０、好ましくは７．５〜９．５に保持されるような方法で同時に添加し、
（ｖ）珪酸塩の添加を停止させる一方で、該酸性化剤を該反応混合物に６以下の該反応混合物のｐＨ値が得られるまで添加し続ける、
連続工程により得ることができる。
【００１５】
本発明で使用される特定シリカは、市販されているものを利用することもでき、例えばローディア社製、Ｚｅｏｓｉｌ Ｐｒｅｍｉｕｍ ２００ＭＰを挙げることができる。
【００１６】
また特定シリカは、物体寸法分布幅Ｌｄ（（ｄ８４−ｄ１６）／ｄ５０）が少なくとも０．９１、かつＶ(ｄ５−ｄ５０）／Ｖ（ｄ５−ｄ１００）が少なくとも０．６６であるのが、本発明の効果の点から好ましい。
物体寸法分布幅Ｌｄ（（ｄ８４−ｄ１６）／ｄ５０）およびＶ(ｄ５−ｄ５０）／Ｖ（ｄ５−ｄ１００）の測定方法は公知であり、例えば前記特許文献１に記載され、本発明においても該特許文献１に記載の方法に従い、上記物性を測定するものとする。
【００１７】
物体寸法分布幅Ｌｄ（（ｄ８４−ｄ１６）／ｄ５０）は、遠心沈降を使用するＸＤＣ粒度分析法により測定される。
分析器としては、ブルックヘブンインストルメント社より市販されているＢＩ−ＸＤＣ（ブルックヘブンインストルメントＸディスク遠心）遠心沈降粒度分析器を利用できる。
前記分析器に適用する検体は、次のようにして調製される。３．２ｇのシリカおよび４０ｍｌの脱イオン水をトールビーカーに添加し懸濁液を調製し、これに１５００ワットのブランソンプローブ（最大出力の６０％で使用される）を浸漬させ、該懸濁液を２０分間にわたって砕解する。
前記分析器の記録器において、１６重量％、５０重量％（又は中央値）及び８４重量％の通過直径の値が記録される。
上記の記録値から、物体寸法分布幅Ｌｄ（（ｄ８４−ｄ１６）／ｄ５０）が計算される。ここでｄｎは、寸法であって粒子のｎ％（重量％）がその寸法よりも小さい寸法を有するものである（従って、該分布幅Ｌdは、全体として得られた累積粒度から算出される）。
【００１８】
Ｖ(ｄ５−ｄ５０）／Ｖ（ｄ５−ｄ１００）は、水銀ポロシメトリーによって測定される。検体は、次のように調製される。すなわち、シリカをオーブン中で２００℃で２時間にわたって予備乾燥させ、次いでこのものを該オーブンから取り出した後５分以内に試験容器内に置き、そして、例えば回転羽根式ポンプを使用して真空ガス抜きする。細孔直径（ＡＵＴＯＰＯＲＥ III ９４２０ 粉体工学用ポロシメーター）は、ウォッシュバーンの方程式によって１４０°の接触角および４８４ダイン／ｃｍ（またはＮ／ｍ）の表面張力γで算出される。
Ｖ(ｄ５−ｄ５０）は、ｄ５〜ｄ５０の直径の細孔によって形成される細孔容積を表し、Ｖ（ｄ５−ｄ１００）はｄ５〜ｄ１００の直径の細孔によって形成される細孔容積を表し、ここで、ｄｎは、細孔直径であって全ての細孔の全表面積のｎ％がその直径よりも大きい直径の細孔によって形成されるものである（細孔（Ｓ0）の全表面積は、水銀侵入曲線から決定できる）。
【００１９】
（脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物）
本発明においては、脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物を使用する。
脂肪酸としては、炭素数３〜３０の飽和または不飽和脂肪酸が挙げられ、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等が挙げられる。
これらの脂肪酸の塩を形成する金属としては、Ｋ、Ｃａ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｂａ、Ｆｅ、Ａｌ、ＣｕおよびＭｎから選ばれた少なくとも１種の金属が挙げられ、とくにＫ、Ｃａが好ましい。なお本発明では、本発明の効果が奏されないという理由から、脂肪酸金属塩として亜鉛塩は使用しないものとする。
また、エステル化物としては、炭素数１０以下の低級アルコール等が挙げられる。
脂肪酸金属塩および脂肪酸エステルは単独でも、二種以上組み合わせて用いてもよい。
【００２０】
（充填剤）
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、上述したシリカのほか、各種充填剤を配合することができる。充填剤としてはとくに制限されず、用途により適宜選択すればよいが、例えばカーボンブラック、無機充填剤等が挙げられる。無機充填剤としては、例えばクレー、タルク、炭酸カルシウム等を挙げることができる。
【００２１】
（タイヤトレッド用ゴム組成物の配合割合）
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、特定シリカを６０〜１１０質量部、前記脂肪酸金属塩（ただし亜鉛塩を除く）と脂肪酸エステルとの混合物を特定シリカに対して２〜８質量％を配合してなることを特徴とする。
前記特定シリカの配合割合が６０質量部未満であると、添加量が少なすぎて本発明の効果を達成することができない。逆に１１０質量部を超えると、燃費性能が悪化する。
前記脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物の配合割合が２質量％未満であると、添加量が少なすぎて本発明の効果を達成することができない。逆に８質量％を超えると、
ゴム組成物の加硫後の物性が低下してしまう。
【００２２】
さらに好ましい前記特定シリカの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、
６５〜１００質量部である。
さらに好ましい前記脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物の配合量は、特定シリカに対して３〜７質量％である。
【００２３】
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤトレッド用ゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、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も、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。
【００２４】
また本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに使用することができる。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
【００２６】
実施例１および比較例１〜５
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、タイヤトレッド用ゴム組成物を得た。各未加硫ゴム組成物について、以下の各試験に供し、結果を表１に示した。
【００２７】
加硫速度：得られたゴム組成物をＪＩＳ Ｋ６３００−２に準拠し、ロータレス加硫試験機を使用し温度１６０℃において得られるトルクと加硫時間との加硫曲線から求めた最大トルクの３０％に達する迄の加硫時間（Ｔ３０）を測定した。比較例１の値を１００とする指数で示した。この指数が大きいほど加硫速度が速いことを意味する。
ｔａｎδ（６０℃）：得られたゴム組成物を15×15×0.2cmの金型中で160℃で20分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。スペクトロメーターを用いて初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Hz、雰囲気温度６０℃で測定し、比較例１の値を１００とする指数で示した。この指数が大きいほど低発熱性であり、燃費性能に優れることを示す。
破断強度：得られたゴム組成物を15×15×0.2cmの金型中で160℃で20分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠し、３号型ダンベル試験片、２３℃、引張り速度５００ｍｍ／分の条件で測定した。比較例１の値を１００とする指数で示した。この指数が大きいほど破断強度が高いことを意味する。
ペイン効果：未加硫の組成物を用いてＡＳＴＭ Ｐ６２０４に準拠してＲＰＡ２０００においてＧ’（０．５６％）を測定した。比較例１の値を１００とする指数で示した。この指数が大きいほどシリカの分散性が高いことを意味する。
ウェットグリップ性能：各ゴム組成物をトレッド部に使用してサイズ２３５/５５Ｒ１７のタイヤを製造し、排気量２３００ｃｃのＡＢＳを装備した車両に装着し、フロントタイヤおよびリヤタイヤの空気圧をともに２２０ｋＰａとして、水深２〜３ｍｍに散水したアスファルト路面上で速度１００ｋｍからの制動停止距離を測定し、比較例１の制動停止距離を１００として指数で表した。指数が大きいほど、制動停止距離が短く、ウェットグリップ性能に優れることを表す。
結果を表１に併せて示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
＊１：ＳＢＲ１（ＬＡＮＸＥＳＳ（株）製BＵＮＡ ＶＳＬ ２４３８−２ ＨＭ（重量平均分子量＝１，２９０，０００、スチレン含有量＝４１％、ビニル含有量＝３８％）
＊２：ＳＢＲ２（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製商品名ＳＬＲ６４３０（重量平均分子量＝１，０１０，０００、スチレン含有量＝４１％、ビニル含有量＝２５％）
＊３：ＳＢＲ３（旭化成社製商品名タフデン３８３５（重量平均分子量＝７６０，０００、スチレン含有量＝３９％、ビニル含有量＝４５％）
＊４：ＳＢＲ４（住友化学社製商品名ＳＥ６３７２（重量平均分子量＝１，０１０，０００、スチレン含有量＝３４％、ビニル含有量＝６１％）
＊５：ＢＲ（日本ゼオン（株）製、Nipol 1220）
＊６：特定シリカ（ローディア社製、Ｚｅｏｓｉｌ Ｐｒｅｍｉｕｍ ２００ＭＰ。窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝２１５ｍ２／ｇ、ＣＴＡＢ比表面積＝２００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝２０３ｍｌ／１００ｇ、物体寸法分布幅Ｌｄ（（ｄ８４−ｄ１６）／ｄ５０）＝１．０、Ｖ(ｄ５−ｄ５０）／Ｖ（ｄ５−ｄ１００）＝０．７１。)
＊７：比較シリカ（ローディア社製１１６５ＭＰ、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝１６３ｍ２／ｇ、ＣＴＡＢ比表面積１５９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量＝２０２ｍｌ／１００ｇ）
＊８：カーボンブラック（キャボットジャパン（株）製ショウブラックＮ３３９）
＊９：混合物Ａ（シール・アンド・ザイラッカー社製ストラクトールＨＴ２０７。脂肪酸カリウムと脂肪酸エステルの混合物）
＊１０：混合物Ｂ（シール・アンド・ザイラッカー社製商品名ＥＦ４４。脂肪酸亜鉛と脂肪酸エステルの混合物）
＊１１：亜鉛華（正同化学工業株式会社製酸化亜鉛３種
＊１２：ステアリン酸（日油(株)製、ビーズステアリン酸ＮＹ）
＊１３：老化防止剤（フレキシス社製サントフレックス６ＰＰＤ）
＊１４：ワックス（大内新興化学工業株式会社製サンノック）
＊１５：シランカップリング剤（エボニックデグッサジャパン製、Ｓｉ６９）
＊１６：アロマオイル（昭和シェル石油(株）製、エクストラ４号Ｓ）
＊１７：硫黄（鶴見化学工業（株）製、金華印油入微粉硫黄）
＊１８：加硫促進剤（ＣＢＳ）（Ｆｌｅｘｓｙｓ社製、ＳＡＮＴＯＣＵＲＥ ＣＢＳ）
＊１９：加硫促進剤（ＤＰＧ）（住友化学（株）製、ソクシノールＤＧ）
【００３０】
上記の表１から明らかなように、実施例１〜４で調製されたタイヤトレッド用ゴム組成物は、分子量とスチレン含有量を特定したスチレン−ブタジエン共重合体ゴムを特定量含むジエン系ゴムに、特定の特性を有する高比表面積のシリカおよび特定の脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物を特定量配合したので、従来の代表的な比較例１に対し、高比表面積のシリカを使用しても良好な分散状態と、良好な加硫速度を有し、ウェットグリップ性および燃費性能が大幅に改善される結果となった。
これに対し、比較例２は、特定シリカを配合したものの、重量平均分子量が本発明で規定する範囲外のＳＢＲを配合し、また脂肪酸金属塩として亜鉛塩を配合したので、シリカの分散性が悪化し、加硫速度が遅くなり、ウェットグリップ性および燃費性能もほとんど改善されなかった。
比較例３は、特定シリカと特定の脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物を配合したものの、重量平均分子量が本発明で規定する範囲外のＳＢＲを配合したので、シリカの分散性が不充分であり、加硫速度も遅くなり、ウェットグリップ性および燃費性能の大幅な改善も見られなかった。
比較例４は、分子量とスチレン含有量を特定したスチレン−ブタジエン共重合体ゴムと特定のシリカを配合したものの、脂肪酸金属塩として亜鉛塩を配合したので、シリカの分散性が悪化し、加硫速度も遅くなり、ウェットグリップ性および燃費性能の大幅な改善も見られなかった。
比較例５は、特定ＳＢＲの配合量が本発明で規定する下限未満であるので、シリカの分散性が悪化し、加硫速度も遅くなり、ウェットグリップ性および燃費性能の大幅な改善も見られなかった。
比較例６は、脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルとの混合物の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、破断強度が悪化し、ウェットグリップ性および燃費性能の大幅な改善も見られなかった。
比較例７は、スチレン含有量が本発明で規定する範囲外のＳＢＲを配合したので、シリカの分散性が悪化し、加硫速度も遅くなり、ウェットグリップ性および燃費性能の大幅な改善も見られなかった。
【符号の説明】
【００３１】
１ ビード部
２ サイドウォール
３ トレッド
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ リムクッション
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量平均分子量が９００，０００〜１，５００，０００であり、スチレン含有量が３５〜４５％である溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを４０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、下記の（１）〜（４）の条件をすべて満たすシリカを６０〜１１０質量部配合し、かつ、脂肪酸金属塩（ただし亜鉛塩を除く）と脂肪酸エステルとの混合物を前記シリカに対して２〜８質量％配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
前記シリカの条件：
（１）ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して求めた窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１９４〜２２５ｍ２／ｇである。
（２）ＪＩＳ Ｋ６２１７−３に準拠して求めたＣＴＡＢ比表面積が１７０〜２１０ｍ２／ｇである。
（３）前記窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）および前記ＣＴＡＢ比表面積の関係が、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）／ＣＴＡＢ比表面積として、０．９〜１．４である。
（４）ＪＩＳ Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して求めたＤＢＰ吸収量が、１９０ｍｌ／１００ｇ以上である。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
【請求項１】
重量平均分子量が９００，０００〜１，５００，０００であり、スチレン含有量が３５〜４５％である溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを４０質量部以上含むジエン系ゴム１００質量部に対し、下記の（１）〜（４）の条件をすべて満たすシリカを６０〜１１０質量部配合し、かつ、脂肪酸金属塩（ただし亜鉛塩を除く）と脂肪酸エステルとの混合物を前記シリカに対して２〜８質量％配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物。
前記シリカの条件：
（１）ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して求めた窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１９４〜２２５ｍ２／ｇである。
（２）ＪＩＳ Ｋ６２１７−３に準拠して求めたＣＴＡＢ比表面積が１７０〜２１０ｍ２／ｇである。
（３）前記窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）および前記ＣＴＡＢ比表面積の関係が、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）／ＣＴＡＢ比表面積として、０．９〜１．４である。
（４）ＪＩＳ Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して求めたＤＢＰ吸収量が、１９０ｍｌ／１００ｇ以上である。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物をトレッドに使用した空気入りタイヤ。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２４６６４０（Ｐ２０１１−２４６６４０Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２２３９０（Ｐ２０１０−１２２３９０）
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
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