トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
【課題】ウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性をバランス良く改善できるトレッド用ゴム組成物、及びそれを用いたトレッドを有する空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ゴム成分、シリカ及び芳香族ビニル重合体を含有し、上記ゴム成分がエポキシ化天然ゴムを含み、上記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位の含有量が９５質量％以上であり、上記ゴム成分１００質量部に対して、上記シリカの含有量が５〜１５０質量部、上記芳香族ビニル重合体の含有量が２〜１００質量部であるトレッド用ゴム組成物に関する。
【解決手段】ゴム成分、シリカ及び芳香族ビニル重合体を含有し、上記ゴム成分がエポキシ化天然ゴムを含み、上記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位の含有量が９５質量％以上であり、上記ゴム成分１００質量部に対して、上記シリカの含有量が５〜１５０質量部、上記芳香族ビニル重合体の含有量が２〜１００質量部であるトレッド用ゴム組成物に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェット性能を改善する方法として、ＳＢＲなどのガラス転移温度（Ｔｇ）の高いゴム成分を使用する方法が知られている。しかしながら、Ｔｇの高いゴム成分を使用した場合、ｔａｎδが増大して低燃費性が悪化する傾向があった。また、この場合には、ゴム組成物の物性の温度依存性が大きくなり、脆化による破壊が生じやすくなる傾向もあった。
【０００３】
低燃費性及びウェット性能を両立させる方法として、カーボンブラックの代わりに、シリカを充填剤として使用する方法が知られている。しかしながら、シリカは、カーボンブラックと比較して補強性が低いため、上記方法を用いた場合には、耐摩耗性が悪化する傾向があった。また、ウェット性能をより向上させることを目的に、シリカ等の充填剤を増量した場合には、ｔａｎδが増大して低燃費性が悪化したり、加工性が悪化して生産性が低下する傾向があった。
【０００４】
このように、ウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性は相反する関係にあり、これらの性能をバランス良く改善する方法が望まれていた。
【０００５】
特許文献１及び２には、芳香族ビニルモノマーのみを重合して得られた重合体を含有するゴム組成物が開示されている。該重合体を用いたことの効果として、特許文献１には、グリップ性能及び耐摩耗性が改善されることが記載され、特許文献２には、低燃費性及びウェット性能が改善されることが記載されている。しかしながら、ウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性をバランス良く改善する方法については検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１１２９９４号公報
【特許文献２】特開２００７−３０２７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決し、ウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性をバランス良く改善できるトレッド用ゴム組成物、及びそれを用いたトレッドを有する空気入り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】
【０００８】
本発明は、ゴム成分、シリカ及び芳香族ビニル重合体を含有し、上記ゴム成分がエポキシ化天然ゴムを含み、上記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位の含有量が９５質量％以上であり、上記ゴム成分１００質量部に対して、上記シリカの含有量が５〜１５０質量部、上記芳香族ビニル重合体の含有量が２〜１００質量部であるトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００９】
上記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位の含有量は１００質量％であることが好ましい。
【００１０】
上記ゴム成分１００質量％中のエポキシ化天然ゴムの含有量は１〜１００質量％であることが好ましい。
【００１１】
上記芳香族ビニル重合体の重量平均分子量は３００〜２００００であることが好ましい。
【００１２】
上記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位はスチレン、α−メチルスチレン及び１−ビニルナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１３】
上記芳香族ビニル重合体のガラス転移温度は１０℃以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シリカと、芳香族ビニル単量体単位の含有量が一定以上である芳香族ビニル重合体とをそれぞれ所定量含有するとともに、ゴム成分としてエポキシ化天然ゴムを使用するゴム組成物であるので、該ゴム組成物をトレッドに使用することにより、ウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性がバランス良く改善された空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のゴム組成物は、シリカと、芳香族ビニル単量体単位の含有量が一定以上である芳香族ビニル重合体とをそれぞれ所定量含有するとともに、ゴム成分としてエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）を含有する。上記芳香族ビニル重合体を配合することにより、ウェット性能を改善することができる。また、上記芳香族ビニル重合体及びＥＮＲを併用することにより、ウェット性能を飛躍的に改善できるとともに、低燃費性を改善することができる。更に、上記芳香族ビニル重合体、ＥＮＲ及びシリカを併用することにより、耐摩耗性を改善することができる。このようにして、相反する関係にあるウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性をバランス良く改善することができる。
【００１７】
本発明のゴム組成物は、ゴム成分として、ＥＮＲを含有する。ＥＮＲとしては特に限定されず、市販のエポキシ化天然ゴムでも、天然ゴム（ＮＲ）をエポキシ化したものでもよい。天然ゴムをエポキシ化する方法は特に限定されず、クロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などがあげられる（特公平４−２６６１７号公報、特開平２−１１０１８２号公報、英国特許第２１１３６９２号明細書など）。過酸法としては、例えば、天然ゴムに過酢酸や過ギ酸などの有機過酸を反応させる方法などがあげられる。
なお、本明細書において、エポキシ化率とは、エポキシ化される前のゴム中の二重結合の総数に対するエポキシ化された二重結合の数の割合（モル％）のことであり、核磁気共鳴（ＮＭＲ（日本電子（株）製のＪＮＭ−ＥＣＡシリーズ））分光分析により、炭素−炭素二重結合部と脂肪族部の積分値ｈ（ｐｐｍ）の比から算出することができる。
【００１８】
エポキシ化される天然ゴム（ＮＲ）としては、特に限定されず、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム（ＨＰＮＲ）など、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００１９】
ＥＮＲのエポキシ化率は、好ましくは１２モル％以上、より好ましくは２０モル％以上である。１２モル％未満では、ＥＮＲがＮＲと相溶化し易くなるため、ＥＮＲ及びＮＲを併用した場合に、ＥＮＲによる改善効果が小さくなる傾向がある。また、エポキシ化率は、好ましくは５０モル％以下、より好ましくは４０モル％以下である。５０モル％を超えると、得られたゴム組成物のゴム強度が充分ではない傾向がある。
【００２０】
ゴム成分１００質量％中のＥＮＲの含有量は、好ましくは１質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは２０質量％以上である。１質量％未満であると、ＥＮＲによる改善効果が充分に得られない傾向がある。なお、ＥＮＲの含有量の上限は特に限定されず、１００質量％であってもよい。
【００２１】
本発明のゴム組成物は、ＥＮＲ以外のゴム成分として、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、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）、ブチルゴム（ＩＩＲ），スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）などを用いてもよい。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なかでも、ウェット性能をより改善できるという理由から、ＳＢＲを用いることが好ましい。
【００２２】
ＳＢＲとしては特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）など、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００２３】
ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。１０質量％未満の場合、ウェット性能を充分に改善できない傾向がある。また、ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下である。６０質量％を超えると、発熱性が高くなり、低燃費性が著しく悪化する傾向がある。
なお、本明細書において、スチレン含有量は、Ｈ１−ＮＭＲ測定によって算出される。
【００２４】
ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上である。また、ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下である。ＳＢＲの含有量が上記範囲内であれば、低燃費性、耐摩耗性及び加工性をバランス良く改善することができる。
【００２５】
本発明のゴム組成物は、芳香族ビニル重合体を含有する。本明細書において、芳香族ビニル重合体とは、芳香族ビニル単量体単位の含有量が９５質量％以上のものをいう。なお、上記芳香族ビニル重合体は、ゴム成分には含まれない。
【００２６】
芳香族ビニル重合体を構成する芳香族ビニル単量体（単位）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。これらは、１種を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、経済的で、加工しやすく、ウェット性に優れていることから、スチレン、α−メチルスチレン及び１−ビニルナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、スチレンであることがより好ましい。
【００２７】
芳香族ビニル重合体は、芳香族ビニル単量体単位以外の成分（エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレンなど）も含んでもよいが、該成分の含有量をできるだけ少なくすることが好ましい。エチレン、プロピレンなどのオレフィン系単量体は、ゴム成分との相溶性が悪いため、芳香族ビニル重合体中のオレフィン系単量体単位の含有量が多くなると、ブリードアウトが発生しやすくなる傾向がある。また、ブタジエン、イソプレンなどのジエン系単量体は、ゴム成分と共架橋することによりヒステリシスロスが低下するため、芳香族ビニル重合体中のジエン系単量体単位の含有量が多くなると、ヒステリシスロスが低下することにより、グリップ性能が悪化する傾向がある。このような理由から、芳香族ビニル重合体中の芳香族ビニル単量体単位の含有量は、９５質量％以上、好ましくは９７質量％以上、より好ましくは９９質量％以上、最も好ましくは１００質量％である。すなわち、上記芳香族ビニル重合体は、芳香族ビニル単量体の単独重合体（ポリスチレンなど）であることが好ましい。
【００２８】
芳香族ビニル重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは−５０℃以上、より好ましくは−４５℃以上、更に好ましくは−４０℃以上である。−５０℃未満の場合、ウェット性能が悪化する傾向がある。また、芳香族ビニル重合体のＴｇは、好ましくは１０℃以下、より好ましくは８℃以下、更に好ましくは６℃以下である。１０℃を超えると、耐摩耗性及び低温時のグリップ性能が悪化する傾向がある。
なお、本明細書において、Ｔｇは、ＪＩＳ−Ｋ７１２１に従い、（株）島津製作所製の自動示差走査熱量計（ＤＳＣ−６０Ａ）を用いて、昇温速度１０℃／分の条件で測定した値である。
【００２９】
芳香族ビニル重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは３００以上、より好ましくは３５０以上である。３００未満では、低燃費性及びウェット性能の充分な改善効果が得られにくい傾向がある。また、芳香族ビニル重合体の重量平均分子量は、好ましくは２００００以下、より好ましくは１５０００以下である。２００００を越えると、低燃費性が悪化する傾向がある。
【００３０】
芳香族ビニル重合体の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、２質量部以上、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上である。２質量部未満であると、ウェット性能の充分な改善効果が得られにくい傾向がある。また、芳香族ビニル重合体の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１００質量部以下、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下である。１００質量部を超えると、低燃費性及び耐摩耗性が悪化する傾向がある。
【００３１】
本発明のゴム組成物は、充填剤として、シリカを含有する。これにより、補強性を高めながら、低燃費性をより改善することができる。使用できるシリカとしては、例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）などが挙げられる。これらは、１種を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、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカを用いることが好ましい。
【００３２】
シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは５０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは６０ｍ２／ｇ以上である。５０ｍ２／ｇ未満であると、充分な補強性が得られない傾向がある。また、シリカのＮ２ＳＡは、好ましくは３００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは２８０ｍ２／ｇ以下である。３００ｍ２／ｇを超えると、シリカが分散しにくくなり、加工性及び低燃費性が悪化する傾向がある。
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。
【００３３】
シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以上、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは４０質量部以上である。５質量部未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、当該シリカの含有量は、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１３０質量部以下、更に好ましくは１００質量部以下である。１５０質量部を超えると、シリカが分散しにくくなり、加工性及び低燃費性が悪化する傾向がある。
【００３４】
本発明のゴム組成物は、上記成分に加え、充填剤（カーボンブラック、水酸化アルミニウムなど）、オイル、粘着付与剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤など、必要に応じた添加剤が適宜配合され得る。
【００３５】
本発明のゴム組成物は、上記充填剤として、カーボンブラックを含有することが好ましい。これにより、補強性を高め、耐摩耗性をより改善することができる。カーボンブラックとしては特に限定されず、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどを用いることができる。カーボンブラックは、１種を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。
【００３６】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは２０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは４０ｍ２／ｇ以上である。２０ｍ２／ｇ未満では、充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Ｎ２ＳＡは、好ましくは２００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは１２０ｍ２／ｇ以下である。２００ｍ２／ｇを超えると、カーボンブラックが分散しにくくなり、加工性及び低燃費性が悪化する傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。
【００３７】
カーボンブラックのジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、好ましくは４０ｍｌ／１００ｇ以上、より好ましくは５０ｍｌ／１００ｇ以上、更に好ましくは８０ｍｌ／１００ｇ以上である。また、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、好ましくは２００ｍｌ／１００ｇ以下、より好ましくは１６０ｍｌ／１００ｇ以下、更に好ましくは１４０ｍｌ／１００ｇ以下である。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が上記範囲内であれば、機械的強度及び耐摩耗性をバランス良く改善することができる。
なお、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４の測定方法によって求められる。
【００３８】
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１５質量部以上、更に好ましくは２０質量部以上である。５質量部未満では、充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ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは６０質量部以下、更に好ましくは５０質量部以下である。８０質量部を超えると、カーボンブラックが分散しにくくなり、加工性及び低燃費性が悪化する傾向がある。
【００３９】
カーボンブラック及びシリカの合計含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは３０質量部以上、より好ましくは４５質量部以上である。３０質量部未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、該合計含有量は、好ましくは２００質量部以下、より好ましくは１００質量部以下である。２００質量部を超えると、低燃費性が悪化する傾向がある。
【００４０】
本発明では、シリカとともに、カップリング剤を併用しても良い。カップリング剤としては、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）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドなどのシラン系カップリング剤、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートなどのアルミネート系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネートなどのチタン系カップリング剤などが挙げられる。これらは１種を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、混練加工性に優れるという理由から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドが好ましい。
【００４１】
カップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは２質量部以上である。１質量部未満では、未加硫ゴム組成物の粘度が高くなるため、加工性が悪くなる傾向がある。また、カップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下である。２０質量部を超えると、コストの増加に見合った効果が得られない傾向がある。
【００４２】
本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロールなどの混練機で上記各成分を混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。
【００４３】
本発明のゴム組成物は、空気入りタイヤのトレッドとして用いられるものである。
【００４４】
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、上記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドの形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。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、本発明の空気入りタイヤを製造することができる。
【実施例】
【００４５】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００４６】
以下、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
ＮＲ：ＲＳＳ♯３
ＥＮＲ：クンプーランガスリー社（Ｋｕｍｐｕｌａｎ Ｇｕｔｈｒｉｅ Ｂｅｒｈａｄ）（マレーシア）製のＥＮＲ２５（エポキシ化率：２５モル％）
ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＳＬ５７４（スチレン含有量：１５質量％）
カーボンブラック：東海カーボン（株）製のシースト６（Ｎ２ＳＡ：１１９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１４ｍｌ／１００ｇ）
シリカ：ローディア社製のＺｅｏｓｉｌ １１６５ＭＰ（Ｎ２ＳＡ：１６５ｍ２／ｇ）
芳香族ビニル重合体（１）：下記重合方法により重合（芳香族ビニル単量体単位：スチレン、スチレン含有量：１００質量％、Ｔｇ：５℃、Ｍｗ：４８０）
芳香族ビニル重合体（２）：下記重合方法により重合（芳香族ビニル単量体単位：スチレン、スチレン含有量：１００質量％、Ｔｇ：６℃、Ｍｗ：１０２０）
芳香族ビニル重合体（３）：下記重合方法により重合（芳香族ビニル単量体単位：α−メチルスチレン、α−メチルスチレン含有量：１００質量％、Ｔｇ：５℃、Ｍｗ：５２０）
芳香族ビニル重合体（４）：下記重合方法により重合（芳香族ビニル単量体単位：１−ビニルナフタレン、１−ビニルナフタレン含有量：１００質量％、Ｔｇ：６℃、Ｍｗ：５６０）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ
ステアリン酸：日油（株）製の椿
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
カップリング剤：デグッサ社製のＳｉ７５（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
オイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ−１４０
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラ−ＮＳ
【００４７】
（芳香族ビニル重合体（１）の重合）
充分に窒素置換した１００ｍｌの容器に、ヘキサン３５ｍｌ、スチレン２．５ｍｌ及び１．６ｍｏｌ／Ｌのｎ−ブチルリチウムヘキサン水溶液２．７ｍＬを添加し、室温で１時間撹拌した後、メタノールを添加して反応を停止させ、芳香族ビニル重合体（１）を重合した。
【００４８】
（芳香族ビニル重合体（２）の重合）
スチレンの添加量を５ｍｌに変更した以外は、芳香族ビニル重合体（１）と同様に、芳香族ビニル重合体（２）を重合した。
【００４９】
（芳香族ビニル重合体（３）の重合）
スチレンの代わりにα−メチルスチレンを２．９ｍｌ添加すること以外は、芳香族ビニル重合体（１）と同様に、芳香族ビニル重合体（３）を重合した。
【００５０】
（芳香族ビニル重合体（４）の重合）
スチレンの代わりに１−ビニルナフタレンを３．３ｍｌ添加すること以外は、芳香族ビニル重合体（１）と同様に、芳香族ビニル重合体（４）を重合した。
【００５１】
実施例１〜７及び比較例１〜３
バンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、２軸オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、５０℃の条件下で５分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃の条件下で１５分間プレス加硫することにより、加硫ゴム組成物を得た。
【００５２】
得られた加硫ゴム組成物を用いて、以下の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００５３】
（ウェット性能指数）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各配合のｔａｎδを測定した。そして、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほどウェット性能に優れることを示す。
（ウェット性能指数）＝（各配合のｔａｎδ）／（比較例１のｔａｎδ）×１００
【００５４】
（低燃費指数）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度６０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各配合のｔａｎδを測定した。そして、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど低燃費性に優れる（転がり抵抗が低い）ことを示す。
（低燃費指数）＝（比較例１のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００
【００５５】
（耐摩耗指数）
ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温、負荷荷重１．０ｋｇｆ、スリップ率３０％の条件で各配合のランボーン摩耗量を測定した。そして、測定したランボーン摩耗量から容積損失量を計算し、比較例１の容積損失量を１００として、各配合の容積損失量を下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど耐摩耗性に優れることを示す。
（耐摩耗指数）＝（比較例１の容積損失量）／（各配合の容積損失量）×１００
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１より、シリカと、芳香族ビニル単量体単位の含有量が一定以上である芳香族ビニル重合体とをそれぞれ所定量含有するとともに、ゴム成分としてＥＮＲを含有する実施例では、ウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性がバランス良く改善された。一方、比較例では、これらの性能をバランス良く得ることができなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェット性能を改善する方法として、ＳＢＲなどのガラス転移温度（Ｔｇ）の高いゴム成分を使用する方法が知られている。しかしながら、Ｔｇの高いゴム成分を使用した場合、ｔａｎδが増大して低燃費性が悪化する傾向があった。また、この場合には、ゴム組成物の物性の温度依存性が大きくなり、脆化による破壊が生じやすくなる傾向もあった。
【０００３】
低燃費性及びウェット性能を両立させる方法として、カーボンブラックの代わりに、シリカを充填剤として使用する方法が知られている。しかしながら、シリカは、カーボンブラックと比較して補強性が低いため、上記方法を用いた場合には、耐摩耗性が悪化する傾向があった。また、ウェット性能をより向上させることを目的に、シリカ等の充填剤を増量した場合には、ｔａｎδが増大して低燃費性が悪化したり、加工性が悪化して生産性が低下する傾向があった。
【０００４】
このように、ウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性は相反する関係にあり、これらの性能をバランス良く改善する方法が望まれていた。
【０００５】
特許文献１及び２には、芳香族ビニルモノマーのみを重合して得られた重合体を含有するゴム組成物が開示されている。該重合体を用いたことの効果として、特許文献１には、グリップ性能及び耐摩耗性が改善されることが記載され、特許文献２には、低燃費性及びウェット性能が改善されることが記載されている。しかしながら、ウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性をバランス良く改善する方法については検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１１２９９４号公報
【特許文献２】特開２００７−３０２７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決し、ウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性をバランス良く改善できるトレッド用ゴム組成物、及びそれを用いたトレッドを有する空気入り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】
【０００８】
本発明は、ゴム成分、シリカ及び芳香族ビニル重合体を含有し、上記ゴム成分がエポキシ化天然ゴムを含み、上記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位の含有量が９５質量％以上であり、上記ゴム成分１００質量部に対して、上記シリカの含有量が５〜１５０質量部、上記芳香族ビニル重合体の含有量が２〜１００質量部であるトレッド用ゴム組成物に関する。
【０００９】
上記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位の含有量は１００質量％であることが好ましい。
【００１０】
上記ゴム成分１００質量％中のエポキシ化天然ゴムの含有量は１〜１００質量％であることが好ましい。
【００１１】
上記芳香族ビニル重合体の重量平均分子量は３００〜２００００であることが好ましい。
【００１２】
上記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位はスチレン、α−メチルスチレン及び１−ビニルナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１３】
上記芳香族ビニル重合体のガラス転移温度は１０℃以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シリカと、芳香族ビニル単量体単位の含有量が一定以上である芳香族ビニル重合体とをそれぞれ所定量含有するとともに、ゴム成分としてエポキシ化天然ゴムを使用するゴム組成物であるので、該ゴム組成物をトレッドに使用することにより、ウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性がバランス良く改善された空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のゴム組成物は、シリカと、芳香族ビニル単量体単位の含有量が一定以上である芳香族ビニル重合体とをそれぞれ所定量含有するとともに、ゴム成分としてエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）を含有する。上記芳香族ビニル重合体を配合することにより、ウェット性能を改善することができる。また、上記芳香族ビニル重合体及びＥＮＲを併用することにより、ウェット性能を飛躍的に改善できるとともに、低燃費性を改善することができる。更に、上記芳香族ビニル重合体、ＥＮＲ及びシリカを併用することにより、耐摩耗性を改善することができる。このようにして、相反する関係にあるウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性をバランス良く改善することができる。
【００１７】
本発明のゴム組成物は、ゴム成分として、ＥＮＲを含有する。ＥＮＲとしては特に限定されず、市販のエポキシ化天然ゴムでも、天然ゴム（ＮＲ）をエポキシ化したものでもよい。天然ゴムをエポキシ化する方法は特に限定されず、クロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などがあげられる（特公平４−２６６１７号公報、特開平２−１１０１８２号公報、英国特許第２１１３６９２号明細書など）。過酸法としては、例えば、天然ゴムに過酢酸や過ギ酸などの有機過酸を反応させる方法などがあげられる。
なお、本明細書において、エポキシ化率とは、エポキシ化される前のゴム中の二重結合の総数に対するエポキシ化された二重結合の数の割合（モル％）のことであり、核磁気共鳴（ＮＭＲ（日本電子（株）製のＪＮＭ−ＥＣＡシリーズ））分光分析により、炭素−炭素二重結合部と脂肪族部の積分値ｈ（ｐｐｍ）の比から算出することができる。
【００１８】
エポキシ化される天然ゴム（ＮＲ）としては、特に限定されず、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム（ＨＰＮＲ）など、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００１９】
ＥＮＲのエポキシ化率は、好ましくは１２モル％以上、より好ましくは２０モル％以上である。１２モル％未満では、ＥＮＲがＮＲと相溶化し易くなるため、ＥＮＲ及びＮＲを併用した場合に、ＥＮＲによる改善効果が小さくなる傾向がある。また、エポキシ化率は、好ましくは５０モル％以下、より好ましくは４０モル％以下である。５０モル％を超えると、得られたゴム組成物のゴム強度が充分ではない傾向がある。
【００２０】
ゴム成分１００質量％中のＥＮＲの含有量は、好ましくは１質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは２０質量％以上である。１質量％未満であると、ＥＮＲによる改善効果が充分に得られない傾向がある。なお、ＥＮＲの含有量の上限は特に限定されず、１００質量％であってもよい。
【００２１】
本発明のゴム組成物は、ＥＮＲ以外のゴム成分として、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、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）、ブチルゴム（ＩＩＲ），スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）などを用いてもよい。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なかでも、ウェット性能をより改善できるという理由から、ＳＢＲを用いることが好ましい。
【００２２】
ＳＢＲとしては特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）など、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００２３】
ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。１０質量％未満の場合、ウェット性能を充分に改善できない傾向がある。また、ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下である。６０質量％を超えると、発熱性が高くなり、低燃費性が著しく悪化する傾向がある。
なお、本明細書において、スチレン含有量は、Ｈ１−ＮＭＲ測定によって算出される。
【００２４】
ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上である。また、ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下である。ＳＢＲの含有量が上記範囲内であれば、低燃費性、耐摩耗性及び加工性をバランス良く改善することができる。
【００２５】
本発明のゴム組成物は、芳香族ビニル重合体を含有する。本明細書において、芳香族ビニル重合体とは、芳香族ビニル単量体単位の含有量が９５質量％以上のものをいう。なお、上記芳香族ビニル重合体は、ゴム成分には含まれない。
【００２６】
芳香族ビニル重合体を構成する芳香族ビニル単量体（単位）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。これらは、１種を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、経済的で、加工しやすく、ウェット性に優れていることから、スチレン、α−メチルスチレン及び１−ビニルナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、スチレンであることがより好ましい。
【００２７】
芳香族ビニル重合体は、芳香族ビニル単量体単位以外の成分（エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレンなど）も含んでもよいが、該成分の含有量をできるだけ少なくすることが好ましい。エチレン、プロピレンなどのオレフィン系単量体は、ゴム成分との相溶性が悪いため、芳香族ビニル重合体中のオレフィン系単量体単位の含有量が多くなると、ブリードアウトが発生しやすくなる傾向がある。また、ブタジエン、イソプレンなどのジエン系単量体は、ゴム成分と共架橋することによりヒステリシスロスが低下するため、芳香族ビニル重合体中のジエン系単量体単位の含有量が多くなると、ヒステリシスロスが低下することにより、グリップ性能が悪化する傾向がある。このような理由から、芳香族ビニル重合体中の芳香族ビニル単量体単位の含有量は、９５質量％以上、好ましくは９７質量％以上、より好ましくは９９質量％以上、最も好ましくは１００質量％である。すなわち、上記芳香族ビニル重合体は、芳香族ビニル単量体の単独重合体（ポリスチレンなど）であることが好ましい。
【００２８】
芳香族ビニル重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは−５０℃以上、より好ましくは−４５℃以上、更に好ましくは−４０℃以上である。−５０℃未満の場合、ウェット性能が悪化する傾向がある。また、芳香族ビニル重合体のＴｇは、好ましくは１０℃以下、より好ましくは８℃以下、更に好ましくは６℃以下である。１０℃を超えると、耐摩耗性及び低温時のグリップ性能が悪化する傾向がある。
なお、本明細書において、Ｔｇは、ＪＩＳ−Ｋ７１２１に従い、（株）島津製作所製の自動示差走査熱量計（ＤＳＣ−６０Ａ）を用いて、昇温速度１０℃／分の条件で測定した値である。
【００２９】
芳香族ビニル重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは３００以上、より好ましくは３５０以上である。３００未満では、低燃費性及びウェット性能の充分な改善効果が得られにくい傾向がある。また、芳香族ビニル重合体の重量平均分子量は、好ましくは２００００以下、より好ましくは１５０００以下である。２００００を越えると、低燃費性が悪化する傾向がある。
【００３０】
芳香族ビニル重合体の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、２質量部以上、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上である。２質量部未満であると、ウェット性能の充分な改善効果が得られにくい傾向がある。また、芳香族ビニル重合体の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１００質量部以下、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下である。１００質量部を超えると、低燃費性及び耐摩耗性が悪化する傾向がある。
【００３１】
本発明のゴム組成物は、充填剤として、シリカを含有する。これにより、補強性を高めながら、低燃費性をより改善することができる。使用できるシリカとしては、例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）などが挙げられる。これらは、１種を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、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカを用いることが好ましい。
【００３２】
シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは５０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは６０ｍ２／ｇ以上である。５０ｍ２／ｇ未満であると、充分な補強性が得られない傾向がある。また、シリカのＮ２ＳＡは、好ましくは３００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは２８０ｍ２／ｇ以下である。３００ｍ２／ｇを超えると、シリカが分散しにくくなり、加工性及び低燃費性が悪化する傾向がある。
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。
【００３３】
シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以上、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは４０質量部以上である。５質量部未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、当該シリカの含有量は、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１３０質量部以下、更に好ましくは１００質量部以下である。１５０質量部を超えると、シリカが分散しにくくなり、加工性及び低燃費性が悪化する傾向がある。
【００３４】
本発明のゴム組成物は、上記成分に加え、充填剤（カーボンブラック、水酸化アルミニウムなど）、オイル、粘着付与剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤など、必要に応じた添加剤が適宜配合され得る。
【００３５】
本発明のゴム組成物は、上記充填剤として、カーボンブラックを含有することが好ましい。これにより、補強性を高め、耐摩耗性をより改善することができる。カーボンブラックとしては特に限定されず、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどを用いることができる。カーボンブラックは、１種を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。
【００３６】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは２０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは４０ｍ２／ｇ以上である。２０ｍ２／ｇ未満では、充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Ｎ２ＳＡは、好ましくは２００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは１２０ｍ２／ｇ以下である。２００ｍ２／ｇを超えると、カーボンブラックが分散しにくくなり、加工性及び低燃費性が悪化する傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。
【００３７】
カーボンブラックのジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、好ましくは４０ｍｌ／１００ｇ以上、より好ましくは５０ｍｌ／１００ｇ以上、更に好ましくは８０ｍｌ／１００ｇ以上である。また、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、好ましくは２００ｍｌ／１００ｇ以下、より好ましくは１６０ｍｌ／１００ｇ以下、更に好ましくは１４０ｍｌ／１００ｇ以下である。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が上記範囲内であれば、機械的強度及び耐摩耗性をバランス良く改善することができる。
なお、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４の測定方法によって求められる。
【００３８】
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１５質量部以上、更に好ましくは２０質量部以上である。５質量部未満では、充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ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは６０質量部以下、更に好ましくは５０質量部以下である。８０質量部を超えると、カーボンブラックが分散しにくくなり、加工性及び低燃費性が悪化する傾向がある。
【００３９】
カーボンブラック及びシリカの合計含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは３０質量部以上、より好ましくは４５質量部以上である。３０質量部未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、該合計含有量は、好ましくは２００質量部以下、より好ましくは１００質量部以下である。２００質量部を超えると、低燃費性が悪化する傾向がある。
【００４０】
本発明では、シリカとともに、カップリング剤を併用しても良い。カップリング剤としては、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）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドなどのシラン系カップリング剤、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートなどのアルミネート系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネートなどのチタン系カップリング剤などが挙げられる。これらは１種を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、混練加工性に優れるという理由から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドが好ましい。
【００４１】
カップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは２質量部以上である。１質量部未満では、未加硫ゴム組成物の粘度が高くなるため、加工性が悪くなる傾向がある。また、カップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下である。２０質量部を超えると、コストの増加に見合った効果が得られない傾向がある。
【００４２】
本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロールなどの混練機で上記各成分を混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。
【００４３】
本発明のゴム組成物は、空気入りタイヤのトレッドとして用いられるものである。
【００４４】
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、上記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドの形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。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、本発明の空気入りタイヤを製造することができる。
【実施例】
【００４５】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００４６】
以下、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
ＮＲ：ＲＳＳ♯３
ＥＮＲ：クンプーランガスリー社（Ｋｕｍｐｕｌａｎ Ｇｕｔｈｒｉｅ Ｂｅｒｈａｄ）（マレーシア）製のＥＮＲ２５（エポキシ化率：２５モル％）
ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＳＬ５７４（スチレン含有量：１５質量％）
カーボンブラック：東海カーボン（株）製のシースト６（Ｎ２ＳＡ：１１９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１４ｍｌ／１００ｇ）
シリカ：ローディア社製のＺｅｏｓｉｌ １１６５ＭＰ（Ｎ２ＳＡ：１６５ｍ２／ｇ）
芳香族ビニル重合体（１）：下記重合方法により重合（芳香族ビニル単量体単位：スチレン、スチレン含有量：１００質量％、Ｔｇ：５℃、Ｍｗ：４８０）
芳香族ビニル重合体（２）：下記重合方法により重合（芳香族ビニル単量体単位：スチレン、スチレン含有量：１００質量％、Ｔｇ：６℃、Ｍｗ：１０２０）
芳香族ビニル重合体（３）：下記重合方法により重合（芳香族ビニル単量体単位：α−メチルスチレン、α−メチルスチレン含有量：１００質量％、Ｔｇ：５℃、Ｍｗ：５２０）
芳香族ビニル重合体（４）：下記重合方法により重合（芳香族ビニル単量体単位：１−ビニルナフタレン、１−ビニルナフタレン含有量：１００質量％、Ｔｇ：６℃、Ｍｗ：５６０）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ
ステアリン酸：日油（株）製の椿
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
カップリング剤：デグッサ社製のＳｉ７５（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
オイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ−１４０
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラ−ＮＳ
【００４７】
（芳香族ビニル重合体（１）の重合）
充分に窒素置換した１００ｍｌの容器に、ヘキサン３５ｍｌ、スチレン２．５ｍｌ及び１．６ｍｏｌ／Ｌのｎ−ブチルリチウムヘキサン水溶液２．７ｍＬを添加し、室温で１時間撹拌した後、メタノールを添加して反応を停止させ、芳香族ビニル重合体（１）を重合した。
【００４８】
（芳香族ビニル重合体（２）の重合）
スチレンの添加量を５ｍｌに変更した以外は、芳香族ビニル重合体（１）と同様に、芳香族ビニル重合体（２）を重合した。
【００４９】
（芳香族ビニル重合体（３）の重合）
スチレンの代わりにα−メチルスチレンを２．９ｍｌ添加すること以外は、芳香族ビニル重合体（１）と同様に、芳香族ビニル重合体（３）を重合した。
【００５０】
（芳香族ビニル重合体（４）の重合）
スチレンの代わりに１−ビニルナフタレンを３．３ｍｌ添加すること以外は、芳香族ビニル重合体（１）と同様に、芳香族ビニル重合体（４）を重合した。
【００５１】
実施例１〜７及び比較例１〜３
バンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、２軸オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、５０℃の条件下で５分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃の条件下で１５分間プレス加硫することにより、加硫ゴム組成物を得た。
【００５２】
得られた加硫ゴム組成物を用いて、以下の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００５３】
（ウェット性能指数）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各配合のｔａｎδを測定した。そして、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほどウェット性能に優れることを示す。
（ウェット性能指数）＝（各配合のｔａｎδ）／（比較例１のｔａｎδ）×１００
【００５４】
（低燃費指数）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度６０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各配合のｔａｎδを測定した。そして、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど低燃費性に優れる（転がり抵抗が低い）ことを示す。
（低燃費指数）＝（比較例１のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００
【００５５】
（耐摩耗指数）
ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温、負荷荷重１．０ｋｇｆ、スリップ率３０％の条件で各配合のランボーン摩耗量を測定した。そして、測定したランボーン摩耗量から容積損失量を計算し、比較例１の容積損失量を１００として、各配合の容積損失量を下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど耐摩耗性に優れることを示す。
（耐摩耗指数）＝（比較例１の容積損失量）／（各配合の容積損失量）×１００
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１より、シリカと、芳香族ビニル単量体単位の含有量が一定以上である芳香族ビニル重合体とをそれぞれ所定量含有するとともに、ゴム成分としてＥＮＲを含有する実施例では、ウェット性能、低燃費性及び耐摩耗性がバランス良く改善された。一方、比較例では、これらの性能をバランス良く得ることができなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分、シリカ及び芳香族ビニル重合体を含有し、
前記ゴム成分がエポキシ化天然ゴムを含み、
前記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位の含有量が９５質量％以上であり、
前記ゴム成分１００質量部に対して、前記シリカの含有量が５〜１５０質量部、前記芳香族ビニル重合体の含有量が２〜１００質量部であるトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
前記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位の含有量が１００質量％である請求項１記載のトレッド用ゴム組成物。
【請求項３】
前記ゴム成分１００質量％中のエポキシ化天然ゴムの含有量が１〜１００質量％である請求項１又は２記載のトレッド用ゴム組成物。
【請求項４】
前記芳香族ビニル重合体の重量平均分子量が３００〜２００００である請求項１〜３のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。
【請求項５】
前記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位がスチレン、α−メチルスチレン及び１−ビニルナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。
【請求項６】
前記芳香族ビニル重合体のガラス転移温度が１０℃以下である請求項１〜５のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤ。
【請求項１】
ゴム成分、シリカ及び芳香族ビニル重合体を含有し、
前記ゴム成分がエポキシ化天然ゴムを含み、
前記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位の含有量が９５質量％以上であり、
前記ゴム成分１００質量部に対して、前記シリカの含有量が５〜１５０質量部、前記芳香族ビニル重合体の含有量が２〜１００質量部であるトレッド用ゴム組成物。
【請求項２】
前記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位の含有量が１００質量％である請求項１記載のトレッド用ゴム組成物。
【請求項３】
前記ゴム成分１００質量％中のエポキシ化天然ゴムの含有量が１〜１００質量％である請求項１又は２記載のトレッド用ゴム組成物。
【請求項４】
前記芳香族ビニル重合体の重量平均分子量が３００〜２００００である請求項１〜３のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。
【請求項５】
前記芳香族ビニル重合体の芳香族ビニル単量体単位がスチレン、α−メチルスチレン及び１−ビニルナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。
【請求項６】
前記芳香族ビニル重合体のガラス転移温度が１０℃以下である請求項１〜５のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤ。
【公開番号】特開２０１１−９４０１１（Ｐ２０１１−９４０１１Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４８９３９（Ｐ２００９−２４８９３９）
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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