JP6220635B2

JP6220635B2 - タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

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Publication number: JP6220635B2
Application number: JP2013227256A
Authority: JP
Inventors: 佳彦小森
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: JP2015086318A

Description

本発明はタイヤ用ゴム組成物、および当該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。

近年、自動車に対する低燃費性の要請が高まり、タイヤのゴム物性が低燃費性に重要な影響を及ぼすことが知られているため、低燃費性に優れたタイヤ用ゴム組成物の提供が望まれている。一般に、低燃費タイヤとするためにはゴム組成物のヒステリシスロスを低下させることが有効である。

タイヤ用ゴム組成物の充填剤としては、補強性と耐摩耗性の点でカーボンブラックが汎用されている。カーボンブラック配合で低燃費化を図る場合、カーボンブラックの粒子径を大きくする、カーボンブラック配合量を少なくするといった方法が考えられるが、破壊特性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能などの低下が避けられない。一方、充填剤としてシリカを用いて低燃費化を図ることも知られているが、シリカ配合はカーボンブラック配合に比べてゴム強度などが劣り、充分な性能を得ることが困難である。

特許文献１および２には、特定のアミン化合物の配合によりカーボンブラックの分散性を向上させ、低発熱性を改善する技術が提案されている。しかしながら、カーボンブラックの配合により得られるゴム強度を維持しつつ、低燃費性を向上させるという点については、未だ改善の余地がある。また、加工性に劣るという問題もある。

特許文献３には、特定のスルフィド化合物を含有するゴム・カーボンブラック用カップリング剤の添加によりカーボンブラックの分散性を向上し、低発熱性を改善する技術が提案されている。しかしながら、カーボンブラックの配合により得られるゴム強度を維持しつつ、低燃費性を向上させるという点については、未だ改善の余地がある。また、加工性に劣るという問題もある。

特許第２９１２８４５号公報特開２００１−１６９８４号公報特開２０１３−２３６１０号公報

本発明は、カーボンブラック含有による優れたゴム強度を維持しつつ、ヒステリシスロスを低減させたタイヤ用ゴム組成物、ならびに当該ゴム組成物を用いることで、破壊特性を維持しつつ、低燃費性に優れた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、天然ゴムおよびジエン系合成ゴムからなる群から選ばれる少なくとも１種からなるゴム成分１００質量部に対し、
ｐＨが７．９以下であり、揮発分が０．８質量％以上のカーボンブラックを１０〜１００質量部、
カーボンブラック１００質量部に対し、下記式（Ｉ）で示されるスルフィド化合物を０．０５〜１０質量部含有するタイヤ用ゴム組成物に関する。

（式中、Ｒ¹は、水素原子、炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基、または炭素数３〜６の環状のアルキル基またはアルケニル基を表わす。Ａは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、またはＮＲ²を表わす。Ｒ²は、炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基、または炭素数３〜６の環状のアルキル基またはアルケニル基を表わす。ｎは１〜６の整数を表し、ｘは１〜４の整数を表す。）

前記スルフィド化合物の窒素吸着比表面積が２．０ｍ²／ｇ以上であることが好ましい。

前記スルフィド化合物を、スルフィド化合物１００質量部に対して５〜４０質量部のオイルを添加した油展物として含有することが好ましい。

前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が４０〜３３０ｍ²／ｇであり、ジブチルフタレート吸油量が４０〜２００ｃｍ³／１００ｇであることが好ましい。

前記タイヤ用ゴム組成物はトレッドに用いることが好ましい。

また、本発明は前記のゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。

本発明によれば、天然ゴムおよびジエン系合成ゴムからなる群から選ばれる少なくとも１種からなるゴム成分に対し、所定量のカーボンブラックおよび下記式（Ｉ）で示されるスルフィド化合物を含有するタイヤ用ゴム組成物とすることで、カーボンブラック含有による優れたゴム強度（破壊特性）を維持しつつ、低燃費性に優れたタイヤ用ゴム組成物、トレッド用ゴム組成物ならびにこれらのゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することができる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴムおよびジエン系合成ゴムからなる群から選ばれる少なくとも１種からなるゴム成分に対し、所定量のカーボンブラックおよび所定のスルフィド化合物を含有することを特徴とする。

前記天然ゴムとしては特に限定されず、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ＃３、ＴＳＲ２０など、タイヤ工業において一般的なものが挙げられる。

天然ゴムを含有する場合のゴム成分中の天然ゴムの含有量は、破壊特性と低燃費性とのバランスが良いという理由から１００質量％が好ましいが、ジエン系合成ゴムの特性を発揮することができるという理由からは、９０質量％以下が好ましく、８０質量％以下がより好ましい。また、天然ゴムの含有量は、低燃費性能を十分に改善できないおそれがあるという理由から５０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がより好ましく、６５質量％以上がさらに好ましい。

前記ジエン系合成ゴムとしては、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）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、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。これらのゴム成分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、低燃費性、耐摩耗性およびグリップ性能がバランスよく得られるという理由から、ＢＲ、ＳＢＲが好ましく、ＳＢＲがより好ましい。

ＢＲとしては特に限定されず、例えば、高シス含有量のＢＲ、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するＢＲなどを使用できる。なかでも、耐摩耗性の向上効果が高いという理由から、シス含有量が９５質量％以上のハイシスＢＲが好ましい。

ＢＲを含有する場合のゴム成分中のＢＲの含有量は、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、２０質量％以上がさらに好ましい。５質量％未満の場合は、低燃費性、耐摩耗性およびグリップ性能の向上効果が不十分となる傾向がある。また、ＢＲの含有量は、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３５質量％以下がさらに好ましい。５０質量％を超える場合は、破壊特性が低下する傾向がある。

ＳＢＲとしては特に限定されず、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）、これらのＳＢＲの末端を変性した変性ＳＢＲ（変性Ｅ−ＳＢＲ、変性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。また、変性ＳＢＲとしては、例えば、アルコキシ基を含有する有機ケイ素化合物で変性した変性ＳＢＲ等が挙げられる。

ＳＢＲを含有する場合のゴム成分中のＳＢＲの含有量は、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、２０質量％以上がさらに好ましい。５質量％未満の場合は、低燃費性、耐摩耗性およびグリップ性能の向上効果が不充分となる傾向がある。また、ＳＢＲの含有量は、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３５質量％以下がさらに好ましい。５０質量％を超える場合は、破壊特性が低下する傾向がある。

前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、４０〜３３０ｍ²／ｇが好ましく、７０〜２５０ｍ²／ｇがより好ましく、７０〜２００ｍ²／ｇがさらに好ましい。Ｎ₂ＳＡが４０ｍ²／ｇ未満の場合は、充分なゴム強度を確保することができない傾向がある。また、Ｎ₂ＳＡが３３０ｍ²／ｇを超える場合は、ゴム組成物中での分散性が低下する傾向がある。なお、本発明におけるカーボンブラックのＮ₂ＳＡはＡＳＴＭＤ４８２０−９３に準じて測定される値である。

カーボンブラックのジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、４０〜２００ｃｍ³／１００ｇが好ましく、７０〜１８０ｃｍ³／１００ｇがより好ましく、７５〜１３０ｃｍ³／１００ｇがさらに好ましい。ＤＢＰ吸油量が４０ｃｍ³／１００ｇ未満の場合は、充分なゴム強度を確保することができない傾向がある。また、ＤＢＰ吸油量が２００ｃｍ³／１００ｇを超える場合は、最低限必要な伸びを確保することができない傾向がある。

カーボンブラックのｐＨは、７．９以下が好ましく、７．７以下がより好ましく、７．６以下がさらに好ましい。ｐＨが７．９を超える場合は、カーボンブラックの酸性官能基量が少なくなり、後述するスルフィド化合物との相互作用が低下してしまう傾向がある。

カーボンブラックの揮発分は、０．８質量％以上が好ましく、０．９質量％以上がより好ましく、１．０質量％以上がさらに好ましい。揮発分が０．８質量％未満の場合は、後述するスルフィド化合物の官能基との相互作用が小さくなってしまう傾向がある。

なお、本発明におけるカーボンブラックのＤＢＰ吸油量、ｐＨおよび揮発分はＡＳＴＭＤ４８２０−９３に準じて測定される値である。

カーボンブラックのゴム成分１００質量部に対する含有量は、１０質量部以上であり、２０質量部以上が好ましく、４０質量部以上がより好ましい。含有量が１０質量部未満の場合は、ゴム強度が低くなる傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は、１００質量部以下であり、８０質量部以下が好ましく、６０質量部以下がより好ましく、５０質量部以下がさらに好ましい。含有量が１００質量部を超える場合は、ゴム組成物が硬くなり過ぎる傾向がある。

前記スルフィド化合物は、下記式（Ｉ）で示される。

式中、Ｒ¹は、水素原子、炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基、または炭素数３〜６の環状のアルキル基またはアルケニル基を表わす。Ａは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、またはＮＲ²を表わす。Ｒ²は、炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基、または炭素数３〜６の環状のアルキル基またはアルケニル基を表わす。ｎは１〜６の整数を表し、ｘは１〜４の整数を表す。

式（Ｉ）で示されるスルフィド化合物は、分子内に芳香族縮合複素環を有しているので、カーボンブラック表面との酸塩基相互作用による結合とは別に、カーボンブラック表面のベンゼン環とのπ電子相互作用による結合が形成される。また、硫黄部分（Ｓ_X）によるポリマーラジカルとの反応、または硫黄架橋を伴う反応によりポリマーとの結合が形成される。これにより、カーボンブラックのゴム組成物中での分散性を向上させ、さらに分散状態を維持することができる。さらに、カーボンブラックが拘束されるため、ヒステリシスロスを低減することができる。

式（Ｉ）で示されるスルフィド化合物としては、例えば、２，２’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）エチルスルフィド、２，２’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）エチルジスルフィド、２，２’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）エチルトリスルフィド、２，２’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）エチルテトラスルフィド、３，３’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）プロピルトリスルフィド、３，３’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）プロピルテトラスルフィド、４，４’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）ブチルジスルフィド、４，４’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）ブチルトリスルフィド、４，４’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）ブチルテトラスルフィド、５，５’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）ペンチルジスルフィド、５，５’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）ペンチルトリスルフィド、５，５’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）ペンチルテトラスルフィド、６，６’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）ヘキシルジスルフィド、６，６’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）ヘキシルトリスルフィド、６，６’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）ヘキシルテトラスルフィド、２，２’−ビス（１−メチルベンズイミダゾリル−２）エチルジスルフィド、２，２’−ビス（４−メチルベンズイミダゾリル−２）エチルジスルフィド、２，２’−ビス（５−メチルベンズイミダゾリル−２）エチルジスルフィド、３，３’−ビス（１−メチルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（４−メチルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（５−メチルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、２，２’−ビス（１−エチルベンズイミダゾリル−２）エチルジスルフィド、２，２’−ビス（４−エチルベンズイミダゾリル−２）エチルジスルフィド、２，２’−ビス（５−エチルベンズイミダゾリル−２）エチルジスルフィド、３，３’−ビス（１−エチルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（４−エチルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（５−エチルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（１−ｎ−プロピルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（４−ｎ−プロピルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（５−ｎ−プロピルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（１−イソプロピルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（４−イソプロピルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（５−イソプロピルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（１−ｔｅｒｔ−ブチルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（５−ｔｅｒｔ−ブチルベンズイミダゾリル−２）プロピルジスルフィド、２，２’−ビス（ベンズオキサゾリル−２）エチルジスルフィド、２，２’−ビス（ベンズオキサゾリル−２）エチルトリスルフィド、２，２’−ビス（ベンズオキサゾリル−２）エチルテトラスルフィド、３，３’−ビス（ベンズオキサゾリル−２）プロピルジスルフィド、４，４’−ビス（ベンズオキサゾリル−２）ブチルジスルフィド、５，５’−ビス（ベンズオキサゾリル−２）ペンチルジスルフィド、６，６’−ビス（ベンズオキサゾリル−２）ヘキシルジスルフィド、２，２’−ビス（４−メチルベンズオキサゾリル−２）エチルジスルフィド、２，２’−ビス（４−メチルベンズオキサゾリル−２）エチルトリスルフィド、２，２’−ビス（４−メチルベンズオキサゾリル−２）エチルテトラスルフィド、２，２’−ビス（５−メチルベンズオキサゾリル−２）エチルジスルフィド、２，２’−ビス（５−メチルベンズオキサゾリル−２）エチルトリスルフィド、２，２’−ビス（５−メチルベンズオキサゾリル−２）エチルテトラスルフィド、３，３’−ビス（６−メチルベンズオキサゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（６−メチルベンズオキサゾリル−２）プロピルトリスルフィド、３，３’−ビス（６−メチルベンズオキサゾリル−２）プロピルテトラスルフィド、２，２’−ビス（ベンズチアゾリル−２）エチルジスルフィド、２，２’−ビス（ベンズチアゾリル−２）エチルトリスルフィド、２，２’−ビス（ベンズチアゾリル−２）エチルテトラスルフィド、３，３’−ビス（ベンズチアゾリル−２）プロピルジスルフィド、４，４’−ビス（ベンズチアゾリル−２）ブチルジスルフィド、５，５’−ビス（ベンズチアゾリル−２）ペンチルジスルフィド、６，６’−ビス（ベンズチアゾリル−２）ヘキシルジスルフィド、３，３’−ビス（４−メチルベンズチアゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（４−メチルベンズチアゾリル−２）プロピルトリスルフィド、３，３’−ビス（４−メチルベンズチアゾリル−２）プロピルテトラスルフィド、３，３’−ビス（５−エチルベンズチアゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（５−エチルベンズチアゾリル−２）プロピルトリスルフィド、３，３’−ビス（５−エチルベンズチアゾリル−２）プロピルテトラスルフィド、３，３’−ビス（６−ｎ−プロピルベンズチアゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（６−ｎ−プロピルベンズチアゾリル−２）プロピルトリスルフィド、３，３’−ビス（６−ｎ−プロピルベンズチアゾリル−２）プロピルテトラスルフィド、３，３’−ビス（７−イソプロピルベンズチアゾリル−２）プロピルジスルフィド、３，３’−ビス（７−イソプロピルベンズチアゾリル−２）プロピルトリスルフィド、３，３’−ビス（７−イソプロピルベンズチアゾリル−２）プロピルテトラスルフィド等が挙げられる。これらのスルフィド化合物は単独で用いることも複数を併用することもできる。

式（Ｉ）で示されるスルフィド化合物のカーボンブラック１００質量部に対する含有量は、０．０５質量部以上であり、０．１０質量部以上が好ましく、０．２０質量部以上がより好ましい。スルフィド化合物の含有量が０．０５質量部未満の場合はスルフィド化合物を含有することによる効果が得られにくくなる傾向がある。また、スルフィド化合物の含有量は１０質量部以下が好ましく、５質量部以下が好ましく、１質量部未満がより好ましい。スルフィド化合物の含有量が１０質量部を超える場合は、加工性が悪化する傾向がある。

式（Ｉ）で示されるスルフィド化合物は、通常、個体の粉末であるが、平均粒子径が小さな微粒子粉末を用いることが、ゴム組成物中での分散性が高くなることから好ましい。スルフィド化合物を微粒子粉末化する方法としては、特に限定されないが、気流式ジェットミル粉砕や乾式粉砕により行うことができる。

式（Ｉ）で示されるスルフィド化合物の微粒子粉末の窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が２．０ｍ²／ｇ以上が好ましく、２．５ｍ²／ｇ以上がより好ましく、５．０ｍ²／ｇ以上がさらに好ましく、１０ｍ²／ｇ以上が特に好ましい。Ｎ₂ＳＡが２．０ｍ²／ｇ未満の場合は、平均一粒子径が大きく、ゴム組成物中での分散性が不充分となる傾向がある。また、微粒子粉末のＮ₂ＳＡの上限は特に限定されないが、コストが高くなることから１００ｍ²／ｇ以下とすることが好ましい。なお、本発明におけるスルフィド化合物のＮ₂ＳＡはカーボンブラックと同様にＡＳＴＭＤ４８２０−９３に準じて測定される値である。

また、式（Ｉ）で示されるスルフィド化合物は、オイルを添加した油展物として含有することが、スルフィド化合物の粒子がゴム成分と馴染みやすくなり、分散性を向上させることができるという理由から好ましい。オイルの添加量は、スルフィド化合物１００質量部に対し、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましい。添加量が５質量部未満の場合は、分散性の向上効果が不充分となる傾向がある。また、オイルの添加量は４０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましい。添加量が４０質量部を超える場合は、油展物中のスルフィド化合物の含有率が低下して含有効率が悪化する。また、ゴム組成物が軟化してしまい、これを用いた空気入りタイヤのハンドリング性能が悪化する傾向がある。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、前記のゴム成分、カーボンブラックおよびスルフィド化合物以外に、通常ゴム工業で使用される配合剤、例えば、カーボンブラック以外の補強用充填剤、シランカップリング剤、各種オイル、軟化剤、ワックス、各種老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、硫黄、各種加硫促進剤などを好適に含有することができる。

前記カーボンブラック以外の補強用充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、クレー、タルクなどが挙げられるが、カーボンブラックの含有による補強性を維持するという点からは含有しないことが好ましい。

前記加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系若しくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、またはキサンテート系加硫促進剤が挙げられる。なかでも、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、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（ＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＺ）などが挙げられる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物の製造方法としては特に限定されず、公知の方法を用いることができる。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し、その後加硫する方法等により製造できる。

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、タイヤの各部材に適用することができるが、なかでも、ゴム強度および低ヒステリシスロスに優れることから空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物とすることが好ましい。

本発明の空気入りタイヤは、本発明のタイヤ用ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造できる。すなわち、ゴム成分に対して前記の配合剤を必要に応じて配合した本発明のタイヤ用ゴム組成物を、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、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成型することにより、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、本発明の空気入りタイヤを製造することができる。

実施例にもとづいて、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。

以下、実施例および比較例で使用した各種薬品をまとめて説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：ＴＳＲ２０
ブタジエンゴム１（ＢＲ１）：ＪＳＲ（株）製のＢＲ０１（シス含量：９５質量％）
ブタジエンゴム２（ＢＲ２）：ＪＳＲ（株）製のＢＲ７３０（シス含量：９５質量％）
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ１５０２（Ｅ−ＳＢＲ、スチレン含有率：２３．５質量％）
イソプレンゴム（ＩＲ）：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌＩＲ２２００
カーボンブラック１：三菱化学（株）製のダイアブラックＩ（Ｎ₂ＳＡ：１１４ｍ²/ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１４ｃｍ³/１００ｇ、ｐＨ：７．５、揮発分：１．０％）
カーボンブラック２：三菱化学（株）製のダイアブラック＃４０００Ｂ（Ｎ₂ＳＡ：１００ｍ²/ｇ、ＤＢＰ吸油量：１０２ｃｍ³/１００ｇ、ｐＨ：１０．０、揮発分：０．３％）
カーボンブラック３：三菱化学（株）製のダイアブラックＨ（Ｎ₂ＳＡ：７９ｍ²/ｇ、ＤＢＰ吸油量：１０５ｃｍ³/１００ｇ、ｐＨ：７．５、揮発分：１．０％）
カーボンブラック４：三菱化学（株）製のダイアブラック＃３０（Ｎ₂ＳＡ：７４ｍ²/ｇ、ＤＢＰ：１１３ｃｍ³/１００ｇ、ｐＨ：８．０、揮発分：０．６％）
カーボンブラック５：三菱化学（株）製のＮ１１０（Ｎ₂ＳＡ：１４２ｍ²/ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１６ｃｍ³/１００ｇ、ｐＨ：７．０、揮発分：１．２％）
スルフィド化合物１：四国化成工業（株）製の２ＥＢＺ（２，２’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）エチルジスルフィド、式（Ｉ）中のＲ¹が水素原子、ＡがＮＨ、ｎが２、Ｘが２、Ｎ₂ＳＡ：２．９ｍ²/ｇ、油展なし）
スルフィド化合物２：スルフィド化合物１を気流式ジェットミル粉砕により乾式粉砕したもの（Ｎ₂ＳＡ：１０．５ｍ²/ｇ、油展なし）
スルフィド化合物３：四国化成工業（株）製の４ＥＢＺ（２，２’−ビス（ベンズイミダゾリル−２）エチルテトラスルフィド、式（Ｉ）中のＲ¹が水素原子、ＡがＮＨ、ｎが２、Ｘが４、Ｎ₂ＳＡ：２．５ｍ²/ｇ、油展なし）
スルフィド化合物４：１００質量部のスルフィド化合物２にオイルを３０質量部添加した油展物
スルフィド化合物５：１００質量部のスルフィド化合物３にオイルを３０質量部添加した油展物
オイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスオイルＸ−４０（スルフィド化合物４および５で添加したオイル）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ステアリン酸：日油（株）製の椿
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック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）
硫黄：鶴見化学工業（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（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）

実施例１〜３０および比較例１〜１１
表１〜５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３〜５分間混練りして、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、７０℃の条件下で２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１５分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物（シート）を得た。

得られた未加硫ゴム組成物および加硫ゴム組成物を用いて以下に示す方法により評価を行った。評価結果を各表に示す。なお、各表における基準比較例は、比較例１（表１）、比較例５（表２）、比較例８（表３）、比較例９（表４）および比較例１０（表５）とした。

＜ムーニー粘度指数＞
各未加硫ゴム組成物について、ＪＩＳＫ６３００−１の「未加硫ゴム−物理特性−第１部：ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準じたムーニー粘度の測定方法に従い、１３０℃の温度条件にて、ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄）を測定した。結果は各基準比較例のムーニー粘度指数を１００とし、下記計算式による指数で示す。ムーニー粘度指数が大きいほどムーニー粘度が低く、加工性に優れることを示す。
（ムーニー粘度指数）＝（各基準比較例のＭＬ₁₊₄）／（各配合のＭＬ₁₊₄）×１００

＜破壊エネルギー指数＞
各加硫ゴム組成物について、ＪＩＳＫ６２５１の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に従って、引張強度と破断伸びを測定した。更に、引張強度×破断伸び／２により破壊エネルギーを算出した。結果は各基準比較例の破壊エネルギー指数を１００とし、下記計算式による指数で示す。破壊エネルギー指数が大きいほど、破壊特性に優れることを示す。
（破壊エネルギー指数）＝
（各配合の破壊エネルギー）／（各基準比較例の破壊エネルギー）×１００

＜低燃費性指数＞
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５０℃、初期歪み１０％、動歪み２％、周波数１０Ｈｚの条件下で各加硫ゴム組成物の損失正接（ｔａｎδ）を測定した。結果は各基準比較例の低燃費性指数を１００とし、下記計算式による指数で示す。低燃費性指数が大きいほど低燃費性に優れることを示す。
（低燃費性指数）＝（各基準比較例のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００

表１〜５の結果より、所定のゴム成分に対し、カーボンブラックおよび前記式（Ｉ）で示されるスルフィド化合物を所定量含有するゴム組成物は、破壊特性を維持しつつ、低燃費性に優れることがわかる。

Claims

天然ゴムおよびジエン系合成ゴムからなる群から選ばれる少なくとも１種からなるゴム成分１００質量部に対し、
ｐＨが７．９以下であり、揮発分が０．８質量％以上のカーボンブラックを１０〜１００質量部、
カーボンブラック１００質量部に対し、下記式（Ｉ）で示されるスルフィド化合物を０．０５〜１０質量部含有するタイヤ用ゴム組成物。

（式中、Ｒ¹は、水素原子、炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基、または炭素数３〜６の環状のアルキル基またはアルケニル基を表わす。Ａは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、またはＮＲ²を表わす。Ｒ²は、炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基、または炭素数３〜６の環状のアルキル基またはアルケニル基を表わす。ｎは１〜６の整数を表し、ｘは１〜４の整数を表す。）
前記スルフィド化合物の窒素吸着比表面積が２．０ｍ²／ｇ以上である請求項１記載のゴム組成物。
前記スルフィド化合物を、スルフィド化合物１００質量部に対して５〜４０質量部のオイルを添加した油展物として含有する請求項１または２記載のゴム組成物。
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が４０〜３３０ｍ²／ｇであり、ジブチルフタレート吸油量が４０〜２００ｃｍ³／１００ｇである請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴム組成物。
トレッド用である請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴム組成物。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。