JP2017105884A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 低燃費性、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性を高次元にバランス良く改善できるゴム組成物を用いて作製したベーストレッドを有する空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 ゴム組成物を用いて作製したベーストレッドを有する空気入りタイヤであって、前記ゴム組成物は、イソプレン系ゴム、特定の水素添加テルペン系樹脂、及び、特定のカーボンブラックを所定量ずつ含む空気入りタイヤ。
【選択図】なし

Description

本発明は、ゴム組成物を用いて作製したベーストレッドを有する空気入りタイヤに関する。

近年、乗用車用タイヤにおいて低燃費性及びラベリング制度導入によるウェットグリップ性能が重視されてきており、重荷重用トラック・バスタイヤについても同様の性能要求が高まってきている。

このような要求性能を満たすために、従来は、路面と接するキャップトレッドに、変性スチレンブタジエンゴムや変性ポリブタジエンゴムを配合したり、シリカとシランカップリング剤とを用いる系を適用したり、高比表面積を有するシリカを配合したりする技術が開発されている。例えば、キャップトレッドにシリカを配合することで、転がり抵抗を低減できるとともに、ＷＥＴトラクション性能も同時に向上できる。また、特許文献１〜３には、窒素吸着比表面積や粒子径が異なる２種類のシリカをトレッドに配合して低燃費性などを改善する方法が開示されている。しかしながら、キャップトレッドのみの改善では低燃費性の改善には限界があり、タイヤの更なる低燃費化を目指して、キャップトレッドの下部に位置するベーストレッドにも低燃費化のための技術導入を行うことが一般的となっている。

タイヤの更なる低燃費化を図るにあたっては、低燃費化のための技術導入を行ったベーストレッドの比率を高める方法が非常に効果的である。しかしながら、そのようなベーストレッドのトレッド全体における構成比率を高め過ぎると、タイヤ摩耗終盤に当該ベーストレッドがトレッド表面に露出し、摩耗、ウェットグリップ性能が急激に低下したりしてしまうおそれがある。これらのことから、低燃費性、ウェットグリップ性能に優れ、かつ、耐摩耗性にも優れたゴム組成物が望まれるが、そのような物性を有するゴム組成物の作製は非常に困難であり、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性を高次元にバランス良く改善されたベーストレッド用ゴム組成物は未だ得られていない。

特開２００６−２３３１７７号公報 特開２００８−５０５７０号公報 特開２００８−１０１１２７号公報

本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性を高次元にバランス良く改善できるゴム組成物を用いて作製したベース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。

本発明は、ゴム組成物を用いて作製したベーストレッドを有する空気入りタイヤであって、前記ゴム組成物は、イソプレン系ゴムを含むゴム成分と、カーボンブラックと、水素添加テルペン系樹脂とを含有し、前記カーボンブラックのＣＴＡＢが１４０〜１８０ｍ^２／ｇであり、前記カーボンブラックのＣＯＡＮが１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇであり、前記水素添加テルペン系樹脂の軟化点が１２０〜１３０℃であり、前記ゴム成分１００質量％中、イソプレン系ゴムの含有量が６０質量％以上であり、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記カーボンブラックの含有量が２５〜４５質量部であり、前記水素添加テルペン系樹脂の含有量が１〜１５質量部であることを特徴とする空気入りタイヤに関する。

前記ゴム成分は、シス含量９５質量％以上のポリブタジエンゴムを１５質量％以上含むことが好ましい。

前記ゴム組成物は、窒素吸着比表面積１００〜２００ｍ^２／ｇのシリカを、前記ゴム成分１００質量部に対して、５〜３０質量部含むことが好ましい。

本発明によれば、イソプレン系ゴムを含むゴム成分と、ＣＴＡＢが１４０〜１８０ｍ^２／ｇであり、ＣＯＡＮが１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックと、軟化点が１２０〜１３０℃である水素添加テルペン系樹脂とを含有し、上記ゴム成分１００質量％中、イソプレン系ゴムの含有量が６０質量％以上であり、上記ゴム成分１００質量部に対して、上記カーボンブラックの含有量が２５〜４５質量部であり、上記水素添加テルペン系樹脂の含有量が１〜１５質量部であるゴム組成物を用いて作製したベーストレッドを有する空気入りタイヤであるので、低燃費性、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性が高次元に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。

本発明の空気入りタイヤは、イソプレン系ゴムを含むゴム成分と、ＣＴＡＢが１４０〜１８０ｍ^２／ｇであり、ＣＯＡＮが１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックと、軟化点が１２０〜１３０℃である水素添加テルペン系樹脂とを含有し、上記ゴム成分１００質量％中、イソプレン系ゴムの含有量が６０質量％以上であり、上記ゴム成分１００質量部に対して、上記カーボンブラックの含有量が２５〜４５質量部であり、上記水素添加テルペン系樹脂の含有量が１〜１５質量部であるゴム組成物を用いて作製したベーストレッドを有する空気入りタイヤである。

イソプレン系ゴムを配合したゴム組成物に、特定のカーボンブラック及び特定の水素添加テルペン系樹脂を所定量ずつ配合することで、低燃費性、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性を高次元にバランス良く改善することができ、そのようなゴム組成物から作製したベーストレッドを用いると、低燃費性に優れたベーストレッドであるにも関わらず、トレッド全体におけるベーストレッドの構成比率を上げ、タイヤ摩耗終盤に当該ベーストレッドがトレッド表面に露出したとしても、ウェットグリップ性能及び耐摩耗性の低下が抑えられた空気入りタイヤとすることができる。

ＣＴＡＢが１４０〜１８０ｍ^２／ｇであり、ＣＯＡＮが１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックを配合することにより、特に低燃費性、耐摩耗性を優れたものとすることができ、また、軟化点が１２０〜１３０℃である水素添加テルペン系樹脂を配合することにより、特にウェットグリップ性能を優れたものとすることができる。ここで、ＣＴＡＢが１４０〜１８０ｍ^２／ｇであり、ＣＯＡＮが１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックは吸着力が高いことから、通常、その吸着力により樹脂を吸着してしまい、樹脂を添加する効果を弱めてしまう傾向があるが、樹脂として水添化されている水素添加テルペン系樹脂を用いることで、上記高吸着力のカーボンブラックに吸着されるのを抑制することができる。したがって、ＣＴＡＢが１４０〜１８０ｍ^２／ｇであり、ＣＯＡＮが１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックと、軟化点が１２０〜１３０℃である水素添加テルペン系樹脂とを併用することで初めて、両者の添加効果を損なうことなく両立することが可能となり、低燃費性、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性を高次元にバランス良く改善することが可能となる。
なお上記効果は、ゴム成分としてイソプレン系ゴムを用いた場合に、特に顕著に発揮される。
更には、樹脂を水素添加すると、一般的に熱安定性が向上し保管期間を長くすることができることから、水素添加テルペン系樹脂をゴムに配合した場合、熱分解、酸化の進行が抑えられ臭気を抑えることができる。

本発明におけるゴム組成物は、ゴム成分として、イソプレン系ゴムを含む。ゴム成分として、イソプレン系ゴムを用いることにより、良好な低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性が得られる。

上記イソプレン系ゴムとしては、天然ゴム、ポリイソプレン等が挙げられ、これらは改質されていてもよい。例えば、改質天然ゴムとしては、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、高純度天然ゴム（ＵＰＮＲ）、水素化天然ゴムなどが例示される。このように、上記イソプレン系ゴムが、天然ゴム及びポリイソプレンからなる群より選択される少なくとも１種であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
これらイソプレン系ゴムは１種を用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記天然ゴムとしては特に制限されず、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。

上記ゴム成分は、上記イソプレン系ゴム以外のその他のゴムを更に含んでいてもよい。
当該その他のゴムとしては、ゴム工業において用いられる一般的なゴムを使用することができ、例えば、ポリブタジエンゴム（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）、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）などのジエン系ゴム、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などのブチル系ゴムといった合成ゴム等が挙げられる。なお、当該合成ゴムは変性された変性合成ゴムであってもよい。これらその他のゴムは１種を用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記その他のゴムとしては、良好な低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性が得られるという点から、ポリブタジエンゴムが好ましい。すなわち、本発明におけるゴム組成物が、ゴム成分として、イソプレン系ゴム、及び、ポリブタジエンゴムを含むこともまた、本発明の好適な実施形態の１つである。

ポリブタジエンゴム（ＢＲ）としては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できるが、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂ等の高シス含有量のポリブタジエンゴム、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０Ｈ等の変性ポリブタジエンゴム、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等のシンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するポリブタジエンゴム、ランクセス（株）製のＢＵＮＡ−ＣＢ２５等の希土類元素系触媒を用いて合成されるポリブタジエンゴム等を使用できる。これらＢＲは、１種を用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
ＢＲのシス含量は、７０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９５質量％以上が更に好ましい。
なお、本明細書において、ＢＲのシス含量（シス１，４結合含有率）は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。

本発明においては、上記その他のゴムも含めた上記ゴム成分１００質量％中、イソプレン系ゴムの含有量が、６０質量％以上である。ゴム成分中のイソプレン系ゴムの含有量がこのような範囲であることにより、低燃費性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性を優れたものとすることができる。イソプレン系ゴムの含有量として好ましくは６５質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、更に好ましくは７５質量％以上である。一方、上限は特に制限されないが、イソプレン系ゴムによる性能向上効果を維持しつつ、その他のゴムの配合効果が得られるという観点から、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下、更に好ましくは８５質量％以下である。

上記その他のゴムとしてポリブタジエンゴムを配合する場合、上記ゴム成分１００質量％中のポリブタジエンゴムの含有量は、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％以上である。また、該含有量は、好ましくは３５質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２５質量％以下である。
このように、本発明におけるゴム成分が、シス含量９５質量％以上のポリブタジエンゴムを該ゴム成分１００質量％中１５質量％以上含むこともまた、本発明の好適な実施形態の１つである。

本発明におけるゴム組成物は、ＣＴＡＢが１４０〜１８０ｍ^２／ｇであり、ＣＯＡＮが１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックを含む。このような特定のＣＴＡＢ及びＣＯＡＮを有するカーボンブラックを含有することにより、特に低燃費性、耐摩耗性を優れたものとすることができる。

上記カーボンブラックのＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積）としては、１４０ｍ^２／ｇ以上であり、好ましくは１４５ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１５０ｍ^２／ｇ以上、更に好ましくは１５５ｍ^２／ｇ以上である。該ＣＴＡＢは、１８０ｍ^２／ｇ以下であり、好ましくは１７５ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは１７０ｍ^２／ｇ以下、更に好ましくは１６５ｍ^２／ｇ以下である。１４０ｍ^２／ｇ未満であると、耐摩耗性を確保するのが困難であり、１８０ｍ^２／ｇを超えると、低燃費性が悪化する。対して、上記範囲内であると、低燃費性、耐摩耗性が良好に得られる。
なお、本明細書において、カーボンブラックのＣＴＡＢは、ＡＳＴＭ Ｄ６５５６に準拠して測定される。

上記カーボンブラックのＣＯＡＮ（圧縮による油吸収量（ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｏｉｌ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ））としては、１１０ｍｌ／１００ｇ以上であり、好ましくは１１５ｍｌ／１００ｇ以上、より好ましくは１２０ｍｌ／１００ｇ以上、更に好ましくは１２５ｍｌ／１００ｇ以上である。該ＣＯＡＮは、１５０ｍｌ／１００ｇ以下であり、好ましくは１４５ｍｌ／１００ｇ以下、より好ましくは１４０ｍｌ／１００ｇ以下、更に好ましくは１３５ｍｌ／１００ｇ以下である。１１０ｍｌ／１００ｇ未満であると、低燃費性が悪化し、１５０ｍｌ／１００ｇを超えると、走行による耐外傷性が低下する。対して、上記範囲内であると、低燃費性、耐摩耗性が良好に得られる。
なお、本明細書において、カーボンブラックのＣＯＡＮは、ＡＳＴＭ Ｄ３４９３に準拠して測定される。また、使用オイルはジブチルフタレート（ＤＢＰ）である。

上記ＣＴＡＢが１４０〜１８０ｍ^２／ｇであり、ＣＯＡＮが１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックは、旋回流式カーボン製造炉により製造することができる。特に、ＣＴＡＢは燃焼温度により調整することができ、ＣＯＡＮは乱流度により調整することができる。

上記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２５〜４５質量部である。２５質量部未満であると耐摩耗性が低下し、４５質量部を超えると低燃費性が悪化する。対して、上記範囲内であると、低燃費性、耐摩耗性が良好に得られる。上記カーボンブラックの含有量として好ましくはゴム成分１００質量部に対して３０質量部以上、より好ましくは３５質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは４０質量部以下である。

本発明におけるゴム組成物は、軟化点が１２０〜１３０℃である水素添加テルペン系樹脂を含有する。このような特定の水素添加テルペン系樹脂を含有することにより、特にウェットグリップ性能を優れたものとすることができる。

上記水素添加テルペン系樹脂としては、例えば、ポリテルペン、テルペン芳香族樹脂などのテルペン系樹脂に水素添加処理を施した樹脂を使用することができるが、中でも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、テルペン芳香族樹脂に水素添加処理を施した水素添加テルペン芳香族樹脂が好ましい。なお、上記水素添加テルペン系樹脂は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記ポリテルペンは、テルペン化合物を重合して得られる樹脂であり、該テルペン化合物は、（Ｃ_５Ｈ_８）_ｎの組成で表される炭化水素、及びその含酸素誘導体であり、モノテルペン（Ｃ_１０Ｈ_１６）、セスキテルペン（Ｃ_１５Ｈ_２４）、ジテルペン（Ｃ_２０Ｈ_３２）などに分類されるテルペンを基本骨格とする化合物である。

上記テルペン化合物の具体例としては、α−ピネン、β−ピネン、３−カレン（δ−３−カレン）、ジペンテン、リモネン、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α−フェランドレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、テルピノレン、１，８−シネオール、１，４−シネオール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、γ−テルピネオールなどが挙げられる。これらテルペン化合物は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記ポリテルペンの具体例としては、例えば、ＹＳレジンＰＸ１２５０（ヤスハラケミカル（株）製）などが挙げられる。

上記水素添加テルペン芳香族樹脂における「テルペン芳香族樹脂」とは、芳香族化合物とテルペン化合物とを、通常用いられる方法により共重合して得られる化合物である。具体的には、例えば、トルエンなどの有機溶媒中に、ＢＦ_３などの触媒存在下、各原料を任意の順序で滴下し、所定の温度で所定の時間、反応させることにより製造することができる。
なお、芳香族化合物とテルペン化合物との共重合割合は、水素添加テルペン芳香族樹脂が後述する物性を有するものとなるように適宜設定することができる。また、水素添加テルペン芳香族樹脂が後述する物性を有するものとなる限り、上記テルペン芳香族樹脂は、芳香族化合物及びテルペン化合物以外の共重合単位、例えばインデン等、を含んでいてもよい。

上記芳香族化合物としては、芳香環を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、フェノール、アルキルフェノール、アルコキシフェノール、不飽和炭化水素基含有フェノールなどのフェノール化合物；ナフトール、アルキルナフトール、アルコキシナフトール、不飽和炭化水素基含有ナフトールなどのナフトール化合物；スチレン、アルキルスチレン、アルコキシスチレン、不飽和炭化水素基含有スチレンなどのスチレン誘導体などが挙げられる。これらのなかでも、スチレン誘導体が好ましい。ここで、上記化合物中の、アルキル基やアルコキシ基の炭素数としては、１〜２０が好ましく、１〜１２がより好ましい。また、上記化合物中の、不飽和炭化水素基の炭素数としては、２〜２０が好ましく、２〜１２がより好ましい。
なお、上記芳香族化合物は、芳香環上に置換基を１つ有していてもよいし、２つ以上有していてもよく、芳香環上の置換基が２つ以上の場合、それらの置換位置は、ｏ位、ｍ位、ｐ位のいずれであってもよい。更に芳香環上に置換基を有するスチレン誘導体においては、該置換基の置換位置はスチレン由来のビニル基に対してｏ位であってもよいし、ｍ位、又はｐ位であってもよい。
これら芳香族化合物は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記アルキルフェノールの具体例としては、例えば、メチルフェノール、エチルフェノール、ブチルフェノール、ｔ−ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、デシルフェノール、ジノニルフェノールなどが挙げられる。これらは、ｏ位、ｍ位、ｐ位のいずれが置換されたものであってもよい。なかでも、ｔ−ブチルフェノールが好ましく、ｐ−ｔ−ブチルフェノールがより好ましい。

上記アルキルナフトールの具体例としては、上記アルキルフェノールのフェノール部分をナフトールに置き換えた化合物が挙げられる。

上記アルキルスチレンの具体例としては、上記アルキルフェノールのフェノール部分をスチレンに置き換えた化合物が挙げられる。

上記アルコキシフェノールの具体例としては、上記アルキルフェノールのアルキル基を対応するアルコキシ基で置き換えた化合物が挙げられる。同様に、上記アルコキシナフトールの具体例としては、上記アルキルナフトールのアルキル基を対応するアルコキシ基で置き換えた化合物が挙げられる。また、上記アルコキシスチレンの具体例としては、上記アルキルスチレンのアルキル基を対応するアルコキシ基で置き換えた化合物が挙げられる。

上記不飽和炭化水素基含有フェノールとしては、１分子中に少なくとも１個のヒドロキシフェニル基を含み、かつフェニル基の水素原子のうちの少なくとも１個が不飽和炭化水素基で置換された化合物が挙げられる。当該不飽和炭化水素基における不飽和結合としては、二重結合、三重結合が挙げられる。
上記不飽和炭化水素基としては、炭素数２〜２０のアルケニル基が挙げられる。

上記不飽和炭化水素基含有フェノールの具体例としては、イソプロペニルフェノール、ブテニルフェノールなどが挙げられる。上記不飽和炭化水素基含有ナフトール、上記不飽和炭化水素基含有スチレンについても同様である。

上記テルペン化合物は、（Ｃ_５Ｈ_８）_ｎの組成で表される炭化水素、及びその含酸素誘導体であり、モノテルペン（Ｃ_１０Ｈ_１６）、セスキテルペン（Ｃ_１５Ｈ_２４）、ジテルペン（Ｃ_２０Ｈ_３２）などに分類されるテルペンを基本骨格とする化合物である。当該テルペン化合物は特に限定されないが、環状不飽和炭化水素であることが好ましく、また、水酸基を持たない化合物であることが好ましい。

上記テルペン化合物の具体例としては、α−ピネン、β−ピネン、３−カレン（δ−３−カレン）、ジペンテン、リモネン、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α−フェランドレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、テルピノレン、１，８−シネオール、１，４−シネオール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、γ−テルピネオールなどが挙げられる。なかでも、ウェットグリップ性能、低燃費性、耐摩耗性をバランス良く改善できる点から、α−ピネン、β−ピネン、３−カレン（δ−３−カレン）、ジペンテン、リモネンが好ましく、α−ピネン、リモネンがより好ましい。ここでリモネンとは、ｄ体、ｌ体、ｄ/ｌ体のいずれをも含むものであってよい。
これらテルペン化合物は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記テルペン芳香族樹脂について、例えば、スチレン誘導体とリモネンとを共重合して得られる化合物としては、下記式（Ｉ）で表される化合物が挙げられる。

上記式（Ｉ）中、Ｒは、芳香環上の置換基を表し、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数２〜２０の不飽和炭化水素基である。なお、置換基Ｒの置換数は１〜５のいずれであってもよく、また、置換数が２以上の場合、置換基は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それらの置換位置も特に制限されない。ｍは、０．２〜２０である。ｎは、２〜１０である。

上記テルペン芳香族樹脂の具体例としては、例えば、ＹＳレジンＴＯ１２５（ヤスハラケミカル（株）製）などが挙げられる。

本発明における水素添加テルペン系樹脂は、上述のテルペン系樹脂の二重結合を、通常用いられる方法により水素添加することにより、製造することができる。該水素添加は、例えば、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、ニッケルなどの貴金属自体又はそれらを活性炭素、活性アルミナ、珪藻土などの担体上に担持したものを触媒として接触水素還元することにより、実施することができる。

上記触媒の使用量としては、原料であるテルペン系樹脂１００質量％に対して、０．１〜５０質量％が好ましく、０．２〜４０質量％がより好ましい。当該触媒量が０．１質量％未満では水素添加反応が遅くなる傾向がある一方、５０質量％を超えると残留不純物としてフィラー分散、ポリマー分散を阻害する原因となり、充分な破断強度、ウェットグリップ性能が得られなくなるおそれがある。当該水素添加反応の際の水素圧は、通常、５〜２００ｋｇ／ｃｍ^２であり、好ましくは５０〜１００ｋｇ／ｃｍ^２である。５ｋｇ／ｃｍ^２未満では、水素添加反応の反応速度が遅くなる傾向がある一方、２００ｋｇ／ｃｍ^２を超えると反応設備の破損や、保守維持が困難となり、製造効率が悪い。また、水素添加反応の際の反応温度は、通常、１０〜２００℃であり、好ましくは２０〜１５０℃である。反応温度が１０℃未満では水素添加反応が遅くなる傾向がある一方、２００℃を超えると反応設備の破損や、保守維持が困難となり、製造効率が悪い。

なお、上記水素添加ポリテルペンとしては、市販されているものも用いることができ、例えば、クリアロンＰ１２５（ヤスハラケミカル（株）製）などを使用することができる。
また、上記水素添加テルペン芳香族樹脂としては、市販されているものも用いることができ、例えば、ＹＳポリスターＭ１２５（ヤスハラケミカル（株）製）などを使用することができる。

上述のようにして得られる本発明における水素添加テルペン系樹脂は、二重結合が水素添加されたものであり、中でも、水素添加テルペン芳香族樹脂の場合にはテルペン芳香族樹脂の芳香環以外の二重結合を選択的に水素添加して得られたものであることが好ましい。

上記水素添加テルペン系樹脂において、二重結合の水素添加率は、１〜１００％であることが好ましい。
特に、上記水素添加ポリテルペンの場合には、二重結合の水素添加率は、２０〜１００％であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましく、７０％以上であることが更に好ましい。当該水素添加率が２０％未満では、ウェットグリップ性能が充分でない傾向がある。一方、上記水素添加テルペン芳香族樹脂の場合には、二重結合の水素添加率は、１〜１００％であることが好ましく、５％以上であることがより好ましく、７％以上であることが更に好ましい。また、８０％以下であることが好ましく、６０％以下であることがより好ましく、４０％以下が更に好ましく、３０％以下がより更に好ましく、２５％以下が特に好ましい。当該水素添加率が１％未満では、ウェットグリップ性能が充分でない傾向がある。
なお、該水素添加率（水添率）は、^１Ｈ−ＮＭＲ（プロトンＮＭＲ）による二重結合由来ピークの各積分値から、下記式により、算出される値である。本明細書において、水素添加率（水添率）とは、二重結合の水素添加率を意味する。
（水添率〔％〕）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００
Ａ：水素添加前の二重結合のピークの積分値
Ｂ：水素添加後の二重結合のピークの積分値

例えば、上記テルペン芳香族樹脂として、スチレン誘導体とリモネンとを共重合して得られる上記式（Ｉ）で表される化合物を用いた場合、水素添加率が１００％のときには、下記式（ＩＩ）で表される水素添加テルペン芳香族樹脂が得られることとなる。他方、水素添加率が１％以上１００％未満のときには、例えば、下記式（ＩＩＩ）で表される水素添加テルペン芳香族樹脂が得られる。

上記式（ＩＩ）中、Ｒは、シクロヘキサン環上の置換基を表し、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数２〜２０の不飽和炭化水素基である。なお、置換基Ｒの置換数は１〜５のいずれであってもよく、また、置換数が２以上の場合、置換基は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それらの置換位置も特に制限されない。ｍは、０．２〜２０である。ｎは、２〜１０である。

上記式（ＩＩＩ）中、Ｒは、芳香環上の置換基を表し、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数２〜２０の不飽和炭化水素基である。Ｒ′は、シクロヘキサン環上の置換基を表し、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数２〜２０の不飽和炭化水素基である。なお、置換基Ｒ、Ｒ′の置換数は１〜５のいずれであってもよく、また、置換数が２以上の場合、置換基は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それらの置換位置も特に制限されない。ａ、ｂ、ｃ、ｄは、繰り返し単位数を表す。なお、繰り返し単位の結合順序は、特に制限されず、ブロックであってもよいし、交互であってもよいし、ランダムであってもよい。

また、上記水素添加テルペン芳香族樹脂の好ましい形態としては、例えば、シクロヘキシル基を有する上記式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を含む樹脂（ただし、構造中、上記式（Ｉ）で表される繰り返し単位及び下記式（ＩＶ）で表される繰り返し単位からなる群より選択される少なくとも１種の繰り返し単位を含んでいてもよい。）と規定することもできる。なお、繰り返し単位の結合順序は、特に制限されず、ブロックであってもよいし、交互であってもよいし、ランダムであってもよい。

上記式（ＩＶ）中、ｍ、ｎは、繰り返し単位数を表す。

上記水素添加テルペン芳香族樹脂の水酸基価（すなわち、フェノール基の含有量を表す）は、２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましく、５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が更に好ましく、１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより更に好ましく、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が特に好ましい。とりわけ、０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、当該樹脂の自己凝集性が高くなり、ゴムやフィラーとの親和性が低下し、充分なウェットグリップ性能が得られないおそれがある。
なお、上記水素添加テルペン芳香族樹脂の水酸基価は、水素添加テルペン芳香族樹脂１ｇをアセチル化するとき、水酸基と結合した酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムの量をミリグラム数で表したものであり、電位差滴定法（ＪＩＳ Ｋ００７０：１９９２）により測定した値である。

上記水素添加テルペン系樹脂の軟化点は、１２０〜１３０℃である。好ましくは１２３〜１２７℃である。
なお、本明細書において、水素添加テルペン系樹脂の軟化点は、ＪＩＳ Ｋ６２２０−１：２００１に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。

上記水素添加テルペン系樹脂はまた、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０℃以上であることが好ましく、３０℃以上であることがより好ましく、４０℃以上であることが更に好ましい。該Ｔｇは、１００℃以下であることが好ましく、９０℃以下であることがより好ましく、８０℃以下であることが更に好ましい。
なお、本明細書において、水素添加テルペン系樹脂のガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に従い、昇温速度１０℃／分の条件で示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行って測定される値である。

上記水素添加テルペン系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に限定されないが、３００〜３０００が好ましく、５００〜２０００がより好ましく、６００〜２０００が更に好ましい。Ｍｗが３００未満であれば、粘着層のＧ′（硬さ）が低く、充分なウェットグリップ性能が得られない傾向がある一方、３０００を超えると、ゴム硬度が高くなり、充分なウェットグリップ性能、耐摩耗性が得られない傾向がある。
なお、本明細書において、水素添加テルペン系樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ−８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥ ＨＺ−Ｍ）による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めることができる。

本発明におけるゴム組成物は、上記ゴム成分１００質量部に対して、上記水素添加テルペン系樹脂を１〜１５質量部含む。該水素添加テルペン系樹脂の含有量としては、２質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましく、５質量部以上が更に好ましい。また、１３質量部以下が好ましく、１１質量部以下がより好ましい。該含有量が、１質量部未満であると充分なウェットグリップ性能が得られず、また、１５質量部を超えると、耐摩耗性が低下し、低燃費性が悪化する傾向がある。

本発明におけるゴム組成物は、シリカを含有してもよい。シリカを含有することにより、ウェットグリップ性能、補強性を高めながら、低燃費性を更に改善することができる。
シリカとしては、例えば、湿式法で製造されたシリカ、乾式法で製造されたシリカなどが挙げられる。

上記シリカとしては、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）が１００ｍ^２／ｇ以上であることが好ましく、１２０ｍ^２／ｇ以上であることがより好ましく、１５０ｍ^２／ｇ以上であることが更に好ましい。また、該Ｎ_２ＳＡは、２００ｍ^２／ｇ以下であることが好ましく、１９５ｍ^２／ｇ以下であることがより好ましく、１９０ｍ^２／ｇ以下であることが更に好ましい。
なお、シリカのＮ_２ＳＡは、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−９３に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

上記シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、５〜３０質量部であることが好ましい。より好ましくは７質量部以上、更に好ましくは１０質量部以上、特に好ましくは１２質量部以上である。５質量部未満の場合、充分な補強性が得られないおそれがある。また、該含有量は、より好ましくは２５質量部以下、更に好ましくは２０質量部以下、特に好ましくは１７質量部以下である。３０質量部を超えると、シリカが分散しにくくなり、耐摩耗性、低燃費性が悪化する傾向がある。
このように、本発明におけるゴム組成物が、窒素吸着比表面積１００〜２００ｍ^２／ｇのシリカを、ゴム成分１００質量部に対して、５〜３０質量部含むこともまた、本発明の好適な実施形態の１つである。

本発明におけるゴム組成物が上記シリカを含有する場合には、更にシランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができる。

本発明におけるゴム組成物には、ウェットグリップ性能等の観点から、更に軟化剤を配合してもよい。該軟化剤としては特に限定されないが、オイル、液状ジエン系重合体、軟化点１６０℃以下の樹脂などが挙げられる。なかでも、軟化剤としては、オイル及び液状ジエン系重合体が好ましく、ウェットグリップ性能の観点から更に軟化点１６０℃以下の樹脂を配合してもよい。

上記オイルとしては、例えば、パラフィン系、アロマ系、ナフテン系プロセスオイルなどのプロセスオイルが挙げられる。

上記液状ジエン系重合体は、常温（２５℃）で液体状態のジエン系重合体である。
液状ジエン系重合体は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が、１．０×１０^３〜２．０×１０^５であることが好ましく、３．０×１０^３〜１．５×１０^４であることがより好ましい。１．０×１０^３未満では、ウェットグリップ性能の向上効果がなく、充分な耐摩耗性が確保できないおそれがある。一方、２．０×１０^５を超えると、重合溶液の粘度が高くなり過ぎ生産性が悪化したり、破壊特性が低下したりするおそれがある。
なお、本明細書において、液状ジエン系重合体のＭｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算値である。

液状ジエン系重合体としては、液状スチレンブタジエン共重合体（液状ＳＢＲ）、液状ブタジエン重合体（液状ＢＲ）、液状イソプレン重合体（液状ＩＲ）、液状スチレンイソプレン共重合体（液状ＳＩＲ）などが挙げられる。

上記軟化点１６０℃以下の樹脂としては、例えば、クマロンインデン樹脂、αメチルスチレン系樹脂、テルペン系樹脂、ｐ−ｔ−ブチルフェノールアセチレン樹脂等が挙げられる。
なお、本明細書において、樹脂の軟化点は、上述した水素添加テルペン系樹脂の軟化点と同様にして求めることができる。

上記軟化剤を配合する場合の、軟化剤の配合量としては、上記ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以下が好ましく、０．１〜３質量部がより好ましく、０．５〜２質量部が更に好ましい。上記配合量が５質量部を超えると、低燃費性が悪化するおそれがある。

本発明におけるゴム組成物には、前記成分以外にも、タイヤ工業において一般的に用いられている配合剤、例えば、ワックス、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤等の材料を適宜配合してもよい。

本発明におけるゴム組成物は、従来公知の方法で製造できる。
先ず、バンバリーミキサー、オープンロールなどのゴム混練装置に硫黄及び加硫促進剤以外の成分を配合（添加）して混練りした後（ベース練り工程）、得られた混練物に、更に硫黄及び加硫促進剤を配合（添加）して混練りしその後加硫する方法などにより製造できる。

前記ベース練り工程は、ゴム成分等を混練するものであれば特に限定されず、１工程でベース練り工程を行う方法の他に、ゴム成分と、上記水素添加テルペン系樹脂等の一部の成分とを予め混練し、該混練物と硫黄及び加硫促進剤を除くその他の成分とを混練する分割した２工程のベース練り工程でもよい。

該ゴム組成物は、空気入りタイヤのベーストレッドに用いられるものである。ベーストレッドとは、多層構造を有するトレッドの内層部であり、２層構造〔表面層（キャップトレッド）及び内面層（ベーストレッド）〕からなるトレッドでは内面層である。具体的には、当該ベーストレッドは、特開２００８−２８５６２８号公報の図１、特開２００８−３０３３６０号公報の図１などに示される部材である。

本発明の空気入りタイヤは、上述した本発明におけるゴム組成物を用いて作製したベーストレッドを有する。

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、本発明におけるゴム組成物を、未加硫の段階でベーストレッドの形状に合わせて押出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤ（生タイヤ）を形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造することができる。
このように、本発明におけるゴム組成物をベーストレッドの形状に成形し、生タイヤを形成する生タイヤ形成工程、及び前記生タイヤを加硫する加硫工程を含む空気入りタイヤの製造方法もまた、本発明の１つである。

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型ＳＵＶ用タイヤ、トラック、バスなどの重荷重用タイヤ、ライトトラック用タイヤに好適であり（特に好ましくは乗用車用タイヤ）、それぞれのサマータイヤ、スタッドレスタイヤとして使用可能である。

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。

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＴＳＲ２０：天然ゴム（ＴＳＲ２０）
ＢＲ１５０Ｂ：ポリブタジエンゴム（宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ〔シス含有量：９７質量％〕）
カーボンブラックＮ２２０：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ２２０（ＣＴＡＢ：１１５ｍ^２／ｇ、ＣＯＡＮ：１０５ｍｌ／１００ｇ）
カーボンブラック試作品Ａ：三菱化学社製のカーボンブラック試作品（サンプル名「ＵＸ」、ＣＴＡＢ：１６０ｍ^２／ｇ、ＣＯＡＮ：１３０ｍｌ／１００ｇ）
カーボンブラック試作品Ｂ：三菱化学社製のカーボンブラック試作品（サンプル名「ＲＵＮ」、ＣＴＡＢ：１８５ｍ^２／ｇ、ＣＯＡＮ：１４０ｍｌ／１００ｇ）
シリカＶＮ３：エボニック社製のＵＬＴＲＡＳＩＬ ＶＮ３（Ｎ_２ＳＡ：１７５ｍ^２／ｇ）
シランカップリング剤Ｓｉ２６６：エボニック社製のシランカップリング剤Ｓｉ２６６（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
レジンＡ：アリゾナケミカル社製のＳＹＬＶＡＲＥＳ ＳＡ８５（αメチルスチレン系樹脂〔α−メチルスチレンとスチレンとの共重合体〕、軟化点：８５℃、Ｔｇ：４３℃、水酸基価：０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
レジンＢ：アリゾナケミカル社製のＳｙｌｖａｒｅｓＴＰ１１５（テルペンフェノール樹脂、軟化点：１１５℃、Ｔｇ：５５℃、水酸基価：５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
レジンＣ：ヤスハラケミカル（株）製のＹＳポリスターＭ１２５（水素添加テルペン芳香族樹脂、水添率：１１％、軟化点：１２５℃、Ｔｇ：６９℃、水酸基価：０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
レジンＤ：ヤスハラケミカル（株）製のクリアロンＭ１１５（水素添加テルペン芳香族樹脂、軟化点：１１５℃、Ｔｇ：５９℃、水酸基価：０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
レジンＥ：ヤスハラケミカル（株）製のクリアロンＰ１３５（水素添加ポリテルペン、軟化点：１３５℃、水酸基価：０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「椿」
硫黄：日本乾溜工業（株）製のセイミ硫黄（オイル分：１０質量％）
加硫促進剤ＴＢＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド）

＜実施例及び比較例＞
表１に示す配合処方に従い、神戸製鋼（株）製１．７Ｌ小型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配合材料をミキサー充填率７０％、回転数１００ｒｐｍにて１５０℃に達するまで混合した後、排出した。得られた混練り物を冷却してシート状にした後、硫黄及び加硫促進剤とともに再度ミキサーに投入し、ミキサー充填率７０％、回転数５０ｒｐｍにて１００℃に達するまで混合した後、排出した。得られた未加硫ゴム組成物を冷却して２ｍｍ厚又は５ｍｍ厚のシート状に成形し、１５０℃、３０分の加硫条件で加硫し、２ｍｍ厚加硫シート、５ｍｍ厚加硫シートを得た。

得られた加硫シートを使用して、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。

（タイヤ発熱特性、タイヤＷＥＴ特性）
得られた２ｍｍ厚加硫シートから幅４ｍｍ×長さ４０ｍｍの粘弾性測定サンプルを採取し、粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、片振幅歪１％、周波数１０Ｈｚの測定条件にて、７０℃での損失正接（ｔａｎδ）、０℃でのｔａｎδを測定し、下記計算式により指数表示した（タイヤ発熱特性指数、タイヤＷＥＴ特性指数）。タイヤ発熱特性指数は大きいほど発熱が少なくタイヤの耐久性、低燃費性に優れる。また、タイヤＷＥＴ特性指数は大きいほどタイヤのウェットグリップ性能に優れる。なお、指数が９７以上であれば、少なくとも比較例１と同程度の性能を有しているといえ、指数が９７未満であると、比較例１に比べて性能が低下しているといえる。
（タイヤ発熱特性指数）＝（比較例１の７０℃でのｔａｎδ）／（各配合の７０℃でのｔａｎδ）×１００
（タイヤＷＥＴ特性指数）＝（各配合の０℃でのｔａｎδ）／（比較例１の０℃でのｔａｎδ）×１００

（タイヤライフ特性）
得られた５ｍｍ厚加硫シートから直径４０ｍｍのランボーン摩耗試験用サンプルを採取し、岩本製作所社製のランボーン摩耗試験機を用いて、表面回転速度５０ｍ／分、負荷荷重３．０ｋｇ、かつ落砂量１５ｇ／分でスリップ率４０％、温度２５℃にて、比較例１のサンプルにおいて摩耗量が０．１ｇ以上となる試験時間を設定して、各配合のサンプルも同一試験条件で摩耗させて、ランボーン摩耗量を測定し、摩耗体積量を計算し、下記計算式により指数表示した（タイヤライフ特性指数）。タイヤライフ特性指数は大きいほど摩耗体積量が少なくタイヤの耐摩耗性（ライフ特性）に優れる。なお、指数が９７以上であれば、少なくとも比較例１と同程度の性能を有しているといえ、指数が９７未満であると、比較例１に比べて性能が低下しているといえる。
（タイヤライフ特性指数）＝（比較例１の摩耗体積量）／（各配合の摩耗体積量）×１００

表１より、イソプレン系ゴムと、ＣＴＡＢが１４０〜１８０ｍ^２／ｇであり、ＣＯＡＮが１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックと、軟化点が１２０〜１３０℃である水素添加テルペン系樹脂とを所定量ずつ配合した実施例では、低燃費性、ウェットグリップ性能、及び耐摩耗性を高次元にバランス良く改善できることが明らかとなった。

Claims (3)

1. ゴム組成物を用いて作製したベーストレッドを有する空気入りタイヤであって、
   前記ゴム組成物は、イソプレン系ゴムを含むゴム成分と、カーボンブラックと、水素添加テルペン系樹脂とを含有し、
   前記カーボンブラックのＣＴＡＢが、１４０〜１８０ｍ^２／ｇであり、
   前記カーボンブラックのＣＯＡＮが、１１０〜１５０ｍｌ／１００ｇであり、
   前記水素添加テルペン系樹脂の軟化点が、１２０〜１３０℃であり、
   前記ゴム成分１００質量％中、イソプレン系ゴムの含有量が６０質量％以上であり、
   前記ゴム成分１００質量部に対して、前記カーボンブラックの含有量が２５〜４５質量部であり、前記水素添加テルペン系樹脂の含有量が１〜１５質量部である
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ゴム成分が、シス含量９５質量％以上のポリブタジエンゴムを１５質量％以上含む請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ゴム組成物が、窒素吸着比表面積１００〜２００ｍ^２／ｇのシリカを、前記ゴム成分１００質量部に対して、５〜３０質量部含む請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。