JP2008214521A

JP2008214521A - ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2008214521A
Application number: JP2007055137A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamada; 浩山田; Akira Tsufuku; 亮津布久
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2008-09-18

Abstract

【課題】補強用充填材としてシリカを含み、優れた低燃費性を示すと共に、操縦安定性に優れる空気入りタイヤを与えるゴム組成物を提供する。
【解決手段】（Ａ）天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分と、その１００質量部に対し、（Ｂ）シリカ２０〜１００質量部及び（Ｃ）窒素吸着法比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が２００〜３００ｍ²／ｇであり、かつジブチルフタレート吸油量が８０〜１４０ｍＬ／１００ｇであるカーボンブラック５〜４０質量部を含むと共に、（Ｄ）アシルチオアルキルトリアルコキシシラン等の特定構造の保護化メルカプトシランからなるシランカップリング剤を、前記（Ｂ）成分のシリカに対して５〜５０質量％の割合で含むゴム組成物である。
【選択図】なし

Description

本発明は、ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。さらに詳しくは、本発明は、シリカとカーボンブラックの配合系であって、従来品よりも優れた低燃費性を示すと共に、操縦安定性に優れる空気入りタイヤを与えることができるゴム組成物、並びにこのゴム組成物をトレッドに用いてなる前記性能を有する空気入りタイヤに関するものである。

近年、省エネルギーの社会的な要請及び環境問題への関心の高まりに伴い、自動車の低燃費化に対する要求はより過酷なものとなりつつある。このような要求に対応するため、乗用車用タイヤやトラック・バス用タイヤの性能についても転がり抵抗の減少が求められてきている。タイヤの転がり抵抗を下げる手法としては、タイヤ構造の最適化による手法についても検討されてきたものの、トレッドゴム層として、より発熱性の低いゴム組成物を用いることが最も一般的な手法として行われている。
このような発熱性の低いゴム組成物を得るために、数多くの技術開発がなされてきているが、エネルギーロス低減の点からは、トレッドゴムをより固くすることが有利なことは知られている。しかし、この場合には、押出し性は悪化するなどタイヤ製造の際の作業性に悪影響を及ぼす。
一方、近年、自動車の安全性への関心の高まりに伴い、低燃費性能のみならず、湿潤路面での性能（以下、ウェット性能という）、特に、制動性能についても要求が高まってきた。このため、タイヤトレッドのゴム組成物に対する性能要求は、単なる転がり抵抗の低減に止まらず、ウェット性能と低燃費性能を高度に両立するものが必要とされている。

このような、良好な低燃費性と良好なウェット性能とを同時にタイヤに与えるゴム組成物を得る方法として、補強用充填材として、これまで一般的に用いられてきたカーボンブラックに変えてシリカを用いる方法がすでに行われている。
しかしながら、シリカは、その表面官能基であるシラノール基の水素結合により粒子同士が凝集する傾向にあり、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不十分になるため、通常は、シリカ表面のシラノール基がアルコキシシランと縮合反応することを利用して種々のアルコキシシランが、シリカ表面処理剤あるいはカップリング剤として用いられている。例えば、最近シランカップリング剤として、アシルチオアルキルトリアルコキシシラン等の保護化メルカプトシランが開発されている（例えば、特許文献１参照）。この保護化メルカプトシランは、ゴム組成物中へのシリカの分散性を良くし、作業性を向上させると共に、転がり抵抗性能も向上させる作用を有しているが、動的貯蔵弾性率Ｅ’も同時に低下させるため、乾燥路面での操縦安定性を悪化させるという問題があった。
シリカ配合ゴムの省燃費性を損なわずに操縦安定性を向上させる方法として、樹脂を添加する方法が知られているが（例えば特許文献２、特許文献３参照）、これらの樹脂とゴムとの相溶性は不十分であり、加硫ゴムの表面荒れが生じる等の問題を有している。

特表２００１−５０５２２５号公報特開２０００−８０２０５号公報特開２０００−２９０４３３号公報

本発明は、このような状況下で、補強用充填材としてシリカを含み、優れた低燃費性を示すと共に、操縦安定性、特に乾燥路面での操縦安定性に優れる空気入りタイヤを与えるゴム組成物、及びこのゴム組成物を用いてなる前記の性能を有する空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分に、シリカと、特定の性状を有する超微粒カーボンブラックと、特定の構造を有する保護化メルカプトシランからなるシランカップリング剤とを、それぞれ所定の割合で配合したゴム組成物により、その目的を達成し得ることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分と、その１００質量部に対し、（Ｂ）シリカ２０〜１００質量部及び（Ｃ）窒素吸着法比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が２００〜３００ｍ²／ｇであり、かつジブチルフタレート吸油量が８０〜１４０ｍＬ／１００ｇであるカーボンブラック５〜４０質量部を含むと共に、（Ｄ）一般式（Ｉ）

［式中、Ｒ¹はＲ⁶Ｏ−、Ｒ⁶Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、Ｒ⁶Ｒ⁷Ｃ＝ＮＯ−、Ｒ⁶Ｒ⁷ＣＮＯ−、Ｒ⁶Ｒ⁷Ｎ−又は−（ＯＳｉＲ⁶Ｒ⁷）_m（ＯＳｉＲ⁵Ｒ⁶Ｒ⁷）（ただし、Ｒ⁶及びＲ⁷は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基であり、ｍは０〜１０の整数である。）、Ｒ²はＲ¹、水素原子又は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基、Ｒ³はＲ¹、Ｒ²又は−[Ｏ（Ｒ⁸Ｏ）_a]_0.5−基（ただし、Ｒ⁸は炭素数１〜１８のアルキレン基、ａは１〜４の整数である。）、Ｒ⁴は炭素数１〜１８の二価の炭化水素基、Ｒ⁵は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基を示し、ｘ、ｙ及びｚは、ｘ＋ｙ＋２ｚ＝３、０≦ｘ≦３、０≦ｙ≦２、０≦ｚ≦１の関係を満たす数である。］
で表されるシランカップリング剤を、前記（Ｂ）成分のシリカに対して５〜５０質量％の割合で含むことを特徴とするゴム組成物、
（２）カーボンブラックが、比着色力１３５（％）以上のものである上記（１）に記載のゴム組成物、
（３）全補強用充填材中のカーボンブラックの含有割合が４０質量％以下である上記（１）又は（２）に記載のゴム組成物、
（４）（Ｄ）成分の一般式（Ｉ）で表されるシランカップリング剤が、アシルチオアルキルトリアルコキシシランである上記（１）〜（３）のいずれかに記載のゴム組成物、及び
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載のゴム組成物を、トレッドに用いたことを特徴とする空気入りタイヤ、
を提供するものである。

本発明によれば、シリカとカーボンブラックの配合系において、カーボンブラックとして、特定の性状を有する超微粒品を用い、かつアシルチオアルキルトリアルコキシシラン等の特定構造の保護化メルカプトシランからなるシランカップリング剤を配合することにより、従来品よりも優れた低燃費性を示すと共に、操縦安定性、特に乾燥路面での操縦安定性に優れる空気入りタイヤを与えることができるゴム組成物、並びにこのゴム組成物をトレッドに用いてなる前記性能を有する空気入りタイヤを提供することができる。

本発明のゴム組成物は、（Ａ）天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分と、（Ｂ）シリカ、（Ｃ）カーボンブラック及び（Ｄ）保護化メルカプトシランからなるシランカップリング剤を含む組成物である。
本発明のゴム組成物においては、（Ａ）ゴム成分として、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムが用いられる。ジエン系合成ゴムとしては、例えばスチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、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−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）及びこれらの混合物等が挙げられる。また、その一部が多官能型変性剤、例えば四塩化スズのような変性剤を用いることにより分岐構造を有しているものでもよい。これらのジエン系合成ゴムの中で、スチレン−ブタジエン共重合体が、製造しやすさ及び得られるタイヤの性能等の観点から、好ましい。
本発明においては、（Ａ）ゴム成分として、天然ゴムを単独で用いてもよいし、前記ジエン系合成ゴム一種以上を用いてもよく、また、天然ゴムとジエン系合成ゴム一種以上とを組み合わせて用いてもよい。

本発明のゴム組成物において、（Ｂ）成分として用いられるシリカとしては、例えば湿式シリカ（含水ケイ酸），乾式シリカ（無水ケイ酸）が挙げられるが、中でも破壊特性の改良効果並びにウェットグリップ性及び低転がり抵抗性の両立効果が最も顕著である湿式シリカが好ましい。
この湿式シリカは、補強性、加工性、ウェットグリップ性、耐摩耗性のバランス等の面から、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が５０〜２８０ｍ²／ｇであることが好ましく、７０〜２５０ｍ²／ｇであることがより好ましい。好適な湿式シリカとしては、例えば東ソー・シリカ（株）製の「ニップシールＡＱ」（Ｎ₂ＳＡ：１９０ｍ²／ｇ）、「ニップシールＶＮ３」、「ニップシールＬＰ」、「ニップシールＮＡ」等、デグッサ社製の「ウルトラジルＶＮ３」（Ｎ₂ＳＡ：１７５ｍ²／ｇ）等が挙げられる。
この（Ｂ）成分のシリカは、前記（Ａ）成分であるゴム成分１００質量部に対し、２０〜１００質量部、好ましくは４０〜９０質量部の範囲で配合される。当該シリカの配合量が２０質量部未満では、補強性や他の物性の改良効果が不十分であるし、１００質量部を超えると作業性及び転がり抵抗が悪化する。

本発明のゴム組成物においては、前記シリカと共に、（Ｃ）成分としてカーボンブラックが併用される。
このカーボンブラックとしては、以下に示す性状を有するものを用いることを要す。すなわち、窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が２００〜３００ｍ²／ｇであり、かつジブチルフタレート吸油量（以下、ＤＢＰという。）が８０〜１４０ｍＬ／１００ｇであって、比着色力が、好ましくは１３５（％）以上、より好ましくは
１４０〜１６０（％）であるカーボンブラックが用いられる。
このような超微粒のカーボンブラックを用いることにより、ゴム組成物の動的貯蔵弾性率Ｅ’が高くなり、乾燥路面での操縦安定性に優れるタイヤが得られる。
このようなカーボンブラックとしては、例えば、東海カーボン社製、商品名「トーカブラック＃８５００」や旭カーボン社製、商品名「ＳＵＮＢＬＡＣＫ９７０」等の微粒子径のカラー用カーボンブラックが挙げられる。
本発明においては、（Ｃ）成分として、前記カーボンブラックを一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。この（Ｃ）成分のカーボンブラックの配合量は、補強効果、操縦安定性、作業性等の観点から、（Ａ）成分であるゴム成分１００質量部に対して、５〜４０質量部であり、好ましくは１０〜３０質量部である。
また、ウェットグリップ性の確保の観点から、全補強用充填材中の当該カーボンブラックの含有割合は４０質量％以下が好ましく、１０〜２５質量％がより好ましい。

本発明においては、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じ、シリカ以外の補強用無機充填材を適宜量配合することができる。シリカ以外の補強用無機充填材としては、例えば、下記一般式（II）で表される化合物を挙げることができる。
ｍＭ¹・ｘＳｉＯｙ・ｚＨ₂Ｏ・・・（II）
（式中、Ｍ¹は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム、及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はこれらの金属の炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、ｍ、ｘ、ｙ及びｚは、それぞれ１〜５の整数、０〜１０の整数、２〜５の整数、及び０〜１０の整数である。尚、上記式において、ｘ、ｚがともに０である場合には、該無機化合物はアルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムから選ばれる少なくとも１つの金属、金属酸化物又は金属水酸化物となる。）

上記式で表される無機フィラーとしては、γ−アルミナ、α−アルミナ等のアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物（Ａｌ₂Ｏ₃・Ｈ₂Ｏ）、ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム［Ａｌ（ＯＨ）₃］、炭酸アルミニウム［Ａｌ₂（ＣＯ₃）₂］、水酸化マグネシウム［Ｍｇ（ＯＨ）₂］、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）、タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ₂・Ｈ₂Ｏ）、アタパルジャイト（５ＭｇＯ・８ＳｉＯ₂・９Ｈ₂Ｏ）、チタン白（ＴｉＯ₂）、チタン黒（ＴｉＯ_2n-1）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム［Ｃａ（ＯＨ）₂］、酸化アルミニウムマグネシウム（ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃）、クレー（Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）、カオリン（Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ）、パイロフィライト（Ａｌ₂Ｏ₃・４ＳｉＯ₂・Ｈ₂Ｏ）、ベントナイト（Ａｌ₂Ｏ₃・４ＳｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ）、ケイ酸アルミニウム（Ａｌ₂ＳｉＯ₅ 、Ａｌ₄・３ＳｉＯ₄・５Ｈ₂Ｏ等）、ケイ酸マグネシウム（Ｍｇ₂ＳｉＯ₄、ＭｇＳｉＯ₃等）、ケイ酸カルシウム（Ｃａ₂・ＳｉＯ₄等）、ケイ酸アルミニウムカルシウム（Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＯ・２ＳｉＯ₂等）、ケイ酸マグネシウムカルシウム（ＣａＭｇＳｉＯ₄）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、水酸化ジルコニウム［ＺｒＯ（ＯＨ）₂・ｎＨ₂Ｏ］、炭酸ジルコニウム［Ｚｒ（ＣＯ₃）₂］、各種ゼオライトのように電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩等が使用できる。また、前記一般式（II）中のＭ¹がアルミニウム金属、アルミニウムの酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はアルミニウムの炭酸塩から選ばれる少なくとも一つである場合が好ましい。
上記式で表されるこれらの無機化合物は、単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。

本発明のゴム組成物においては、（Ｃ）成分として、一般式（Ｉ）

で表される保護化メルカプトシランからなるシランカップリング剤が用いられる。
一般式（Ｉ）において、Ｒ¹はＲ⁶Ｏ−、Ｒ⁶Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、Ｒ⁶Ｒ⁷Ｃ＝ＮＯ−、Ｒ⁶Ｒ⁷ＣＮＯ−、Ｒ⁶Ｒ⁷Ｎ−又は−（ＯＳｉＲ⁶Ｒ⁷）_m（ＯＳｉＲ⁵Ｒ⁶Ｒ⁷）（ただし、Ｒ⁶及びＲ⁷は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基であり、ｍは０〜１０の整数である。）、Ｒ²はＲ¹、水素原子又は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基、Ｒ³はＲ¹、Ｒ²又は−[Ｏ（Ｒ⁸Ｏ）_a]_0.5−基（ただし、Ｒ⁸は炭素数１〜１８のアルキレン基、ａは１〜４の整数である。）、Ｒ⁴は炭素数１〜１８の二価の炭化水素基、Ｒ⁵は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基を示し、ｘ、ｙ及びｚは、ｘ＋ｙ＋２ｚ＝３、０≦ｘ≦３、０≦ｙ≦２、０≦ｚ≦１の関係を満たす数である。
前記一般式（Ｉ）において、炭素数１〜１８の一価の炭化水素基としては、例えば炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基、炭素数６〜１８のアリール基、炭素数７〜１８のアラルキル基等を挙げることができる。ここで、上記アルキル基及びアルケニル基は直鎖状、枝分かれ状、環状のいずれであってもよく、前記アリール基及びアラルキル基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよい。

前記炭素数１〜１８の一価の炭化水素基の具体例としては、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソプロピル基，ｎ−ブチル基，イソブチル基，ｓｅｃ−ブチル基，ｔｅｒｔ−ブチル基，ペンチル基，ヘキシル基，オクチル基，デシル基，ドデシル基，シクロペンチル基，シクロヘキシル基，ビニル基，プロぺニル基，アリル基，ヘキセニル基，オクテニル基，シクロペンテニル基，シクロヘキセニル基，フェニル基，トリル基，キシリル基，ナフチル基，ベンジル基，フェネチル基，ナフチルメチル基等が挙げられる。
前記一般式（Ｉ）において、Ｒ⁸で表される炭素数１〜１８のアルキレン基は、直鎖状、枝分かれ状、環状のいずれであってもよいが、特に直鎖状のものが好適である。この直鎖状のアルキレン基の例としては、メチレン基，エチレン基，トリメチレン基，テトラメチレン基，ペンタメチレン基，ヘキサメチレン基，オクタメチレン基，デカメチレン基，ドデカメチレン基等が挙げられる。
また、Ｒ⁴で表される炭素数１〜１８の二価の炭化水素基としては、例えば炭素数１〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基、炭素数５〜１８のシクロアルキレン基、炭素数６〜１８のシクロアルキルアルキレン基、炭素数６〜１８のアリーレン基、炭素数７〜１８のアラルキレン基を挙げることができる。前記アルキレン基及びアルケニレン基は、直鎖状、枝分かれ状のいずれであってもよく、前記シクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基、アリーレン基及びアラルキレン基は、環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよい。
このＲ⁴としては、炭素数１〜６のアルキレン基が好ましく、特に直鎖状アルキレン基、例えばメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基を好ましく挙げることができる。

前記一般式（Ｉ）で表されるシランカップリング剤の例としては、３−ヘキサノイルチオ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、３−デカノイルチオプロピルトリエトキシシラン、３−ラウロイルチオプロピルトリエトキシシラン、２−ヘキサノイルチオエチルトリエトキシシラン、２−オクタノイルチオエチルトリエトキシシラン、２−デカノイルチオエチルトリエトキシシラン、２−ラウロイルチオエチルトリエトキシシラン、３−ヘキサノイルチオプロピルトリメトキシシラン、３−オクタノイルチオプロピルトリメトキシシラン、３−デカノイルチオプロピルトリメトキシシラン、３−ラウロイルチオプロピルトリメトキシシラン、２−ヘキサノイルチオエチルトリメトキシシラン、２−オクタノイルチオエチルトリメトキシシラン、２−デカノイルチオエチルトリメトキシシラン、２−ラウロイルチオエチルトリメトキシシラン等のアシルチオアルキルトリアルコキシシランを挙げることができる。
本発明のゴム組成物は、（Ｄ）成分として、このようなシランカップリング剤を用いることにより、ゴム組成物中へのシリカの分散性をよくし、作業性を向上させると共に、低燃費性も向上させ、しかも微粒カーボンブラックも効果的に分散させることにより、低燃費性に優れ、かつ操縦安定性に優れる空気入りタイヤを与えることができる。
本発明においては、この（Ｄ）成分のシランカップリング剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、前記（Ｂ）成分のシリカに対して、５〜５０質量％の範囲で選定される。当該シランカップリング剤の配合量が上記範囲にあれば、前記本発明の効果が充分に発揮される。好ましい配合量は１０〜２５質量％の範囲である。

本発明のゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用いられる各種薬品、例えば加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸等を含有させることができる。
上記加硫剤としては、硫黄等が挙げられ、その使用量は、ゴム成分１００質量部に対し、硫黄分として０．１〜１０．０質量部が好ましく、０．５〜５．０質量部がより好ましい。
本発明で使用できる加硫促進剤は、特に限定されるものではないが、例えば、Ｍ（２−メルカプトベンゾチアゾール）、ＤＭ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、ＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）等のチアゾール系、あるいはＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）等のグアニジン系の加硫促進剤等を挙げることができ、その使用量は、ゴム成分１００質量部に対し、０．１〜５．０質量部が好ましく、更に好ましくは０．２〜３．５質量部である。

本発明のゴム組成物は、バンバリーミキサー、ロール、インターナルミキサー等の混練り機を用いて混練りすることによって得られ、成形加工後、加硫を行い、タイヤ用途として、タイヤトレッドに用いられる。また、その他アンダートレッド、サイドウォール、カーカスコーティングゴム、ベルトコーティングゴム、ビードフィラー、チェーファー、ビードコーティングゴム等にも用いることができる。
本発明の空気入りタイヤは、前述の本発明のゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて、上記のように各種薬品を含有させたゴム組成物が未加硫の段階でタイヤトレッドに加工され、タイヤ成型機上で通常の方法により貼り付け成型され、生タイヤが成型される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。
このようにして得られた本発明の空気入りタイヤは、シリカとカーボンブラックの配合系であって、従来品よりも優れた低燃費性を示すと共に、操縦安定性に優れている。

次に、本発明を実施例により、更に詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、カーボンブラックの窒素吸着法比表面積（Ｎ₂ＳＡ）、ＤＢＰ及び比着色力、加硫ゴムの動的粘弾性並びに空気入りタイヤの操縦安定性の評価は、下記の方法に従って行った。
＜窒素吸着法比表面積（Ｎ₂ＳＡ）＞
ＪＩＳＫ６２１７−２：２００１（Ａ法）に準拠して測定した。
＜ＤＢＰ＞
ＪＩＳＫ６２１７−４：２００１に準拠し、アブソープメータＥ型を用いて測定した。
＜比着色力＞
ＪＩＳＫ６２１７−５：２００１（デンシクロン法）に準拠して測定した。
＜動的粘弾性評価及び低燃費性の評価＞
東洋精機社製スペクトロメーター（動的粘弾性測定試験機）を使用し、加硫ゴムシートについて、周波数５０Ｈｚ、０．５％歪の条件で、５０℃における動的貯蔵弾性率（Ｅ’）と動的損失正接（ｔａｎδ）を測定し、それぞれ比較例１を１００とした指数で示した。
低燃費性の評価は、前記指数化されたｔａｎδを指標として行った。値が小さいほど、低燃費性は良好である。
＜操縦安定性の評価＞
乾燥状態のテストコースにおいて、高速道路、及び市街地を想定した高速直進性、レーンチェンジを主体とした各種走行モードにて走行したときのテストドライバーのフィーリング評価を、比較例１を１００とした指数で示した。値が大きいほど操縦安定性は良好である。なお、乗用車用ラジアルタイヤＰＳＲ２２５／４５Ｒ１７（内圧は２３０ｋＰａ）にて評価した。

実施例１〜３及び比較例１〜４
表１に示す配合組成の７種類のゴム組成物を調製した。各ゴム組成物について、加硫温度１４５℃、加硫時間３０分間の条件で加硫ゴムサンプルを作製し、動的貯蔵弾性率（Ｅ’）及び動的損失正接（ｔａｎδ）を測定した。結果を表１に示す。
また、各ゴム組成物をトレッドゴムとして用いた７種類のタイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７の空気入りタイヤを常法に従って試作し、操縦安定性を評価した。結果を表１に示す。

［注］
１）乳化重合ＳＢＲ；ＪＳＲ（株）製「ＳＢＲ１７１２」、アロマティックオイル含量２７．３質量％油展ＳＢＲ、ＳＢＲの重量平均分子量：７０万
２）シリカ；東ソーシリカ（株）製「ニップシールＡＱ」
３）シランカップリング剤
Ａ：Ｄｅｇｕｓｓａ社製「Ｓｉ７５」
Ｂ：ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃＳｉｌｉｃｏｎｅｓ社製「ＮＸＴ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
４）カーボンブラック
Ａ：キャボットジャパン社製「ショウブラックＮ２３４」、Ｎ₂ＳＡ１２３ｍ²／ｇ、ＤＢＰ１２３ｍＬ／１００ｇ、比着色力１２６（％）
Ｂ：Ｃａｂｏｔ社製「Ｖｕｌｃａｎ１０Ｈ」、Ｎ₂ＳＡ１４４ｍ²／ｇ、ＤＢＰ１２７ｍＬ／１００ｇ、比着色力１３１（％）
Ｃ：旭カーボン社製「ＳＵＮＢＬＡＣＫ９００」、Ｎ₂ＳＡ２１０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ７２ｍＬ／１００ｇ、比着色力１５０（％）
Ｄ：東海カーボン社製「トーカブラック＃８５００」、Ｎ₂ＳＡ２６０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ９０ｍＬ／１００ｇ、比着色力１５０（％）
Ｅ：旭カーボン社製「ＳＵＮＢＬＡＣＫ９７０」、Ｎ₂ＳＡ２９０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ９６ｍＬ／１００ｇ、比着色力１５６（％）
５）老化防止剤６ＰＰＤ；大内新興化学工業社製「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
６）加硫促進剤ＤＰＧ；大内新興化学工業社製「ノクセラーＤ」、ジフェニルグアニジン
７）加硫促進剤ＣＺ；大内新興化学工業社製「ノクセラーＣＺ」、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド

比較例２は、シランカップリング剤Ｂを用いることにより、低燃費性は向上するが、操縦安定性は低下する。比較例３は、比較例２のカーボンブラックＡをカーボンブラックＢに変更することにより、比較例２と対比して、操縦安定性は少し改良するが、低燃費性が若干悪くなる。
比較例４は、微粒カーボンブラックＣを用いているが、ＤＢＰが８０ｍＬ／１００ｇ未満と小さいため、効果的な分散が得られず、低燃費性が悪化し、比較例１と同程度となり、また、操縦安定性も比較例１のレベルまで回復しない。
実施例１〜３は、シランカップリング剤Ｂを用い、シリカ自体の分散性を改良し、かつ超微粒カーボンブラックＤ、Ｅの分散性も改良するため、低燃費性を保持することができる。また、カーボンブラックＤ、Ｅの効果的な分散により、操縦安定性の向上が見られ、操縦安定性を犠牲にすることなく、高い低燃費性能を示すことが分かる。

本発明のゴム組成物は、シリカとカーボンブラックの配合系であって、従来品よりも優れた低燃費性を示すと共に、操縦安定性に優れる各種の空気入りタイヤ、即ち、乗用車用、軽自動車用、軽トラック用及びトラック、バス、建設用車両等の大型車両用などの空気入りラジアルタイヤ又は空気入りバイアスタイヤを与えることができる。

Claims

（Ａ）天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムからなるゴム成分と、その１００質量部に対し、（Ｂ）シリカ２０〜１００質量部及び（Ｃ）窒素吸着法比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が２００〜３００ｍ²／ｇであり、かつジブチルフタレート吸油量が８０〜１４０ｍＬ／１００ｇであるカーボンブラック５〜４０質量部を含むと共に、（Ｄ）一般式（Ｉ）

［式中、Ｒ¹はＲ⁶Ｏ−、Ｒ⁶Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、Ｒ⁶Ｒ⁷Ｃ＝ＮＯ−、Ｒ⁶Ｒ⁷Ｎ−又は−（ＯＳｉＲ⁶Ｒ⁷）_m（ＯＳｉＲ⁵Ｒ⁶Ｒ⁷）（ただし、Ｒ⁶及びＲ⁷は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基であり、ｍは０〜１０の整数である。）、Ｒ²はＲ¹、水素原子又は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基、Ｒ³はＲ¹、Ｒ²又は−[Ｏ（Ｒ⁸Ｏ）_a]_0.5−基（ただし、Ｒ⁸は炭素数１〜１８のアルキレン基、ａは１〜４の整数である。）、Ｒ⁴は炭素数１〜１８の二価の炭化水素基、Ｒ⁵は炭素数１〜１８の一価の炭化水素基を示し、ｘ、ｙ及びｚは、ｘ＋ｙ＋２ｚ＝３、０≦ｘ≦３、０≦ｙ≦２、０≦ｚ≦１の関係を満たす数である。］
で表されるシランカップリング剤を、前記（Ｂ）成分のシリカに対して５〜５０質量％の割合で含むことを特徴とするゴム組成物。
カーボンブラックが、比着色力１３５（％）以上のものである請求項１に記載のゴム組成物。
全補強用充填材中のカーボンブラックの含有割合が４０質量％以下である請求項１又は２に記載のゴム組成物。
（Ｄ）成分の一般式（Ｉ）で表されるシランカップリング剤が、アシルチオアルキルトリアルコキシシランである請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物。
請求項１〜４のいずれかに記載のゴム組成物を、トレッドに用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。