JP2010059252A - トラック・バス用またはライトトラック用スタッドレスタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】良好な氷上・雪上での制動力と、耐偏摩耗性、操縦安定性、さらには良好な転がり抵抗特性と耐摩耗性までをも両立する高性能なトラック・バス用またはライトトラック用スタッドレスタイヤを提供する。
【解決手段】脂肪族カルボン酸と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物を含み、ゴム成分１００質量％中にブタジエンゴムを３５質量％以上含有するゴム組成物をトレッドに用いたトラック・バス用またはライトトラック用スタッドレスタイヤ。
【選択図】なし

Description

本発明は、トラック・バス用またはライトトラック用スタッドレスタイヤに関する。

スパイクタイヤによる粉塵公害を防止するために、スパイクタイヤの使用を禁止することが法制化され、寒冷地では、スパイクタイヤに代わってスタッドレスタイヤが使用されるようになった。スタッドレスタイヤの氷上や雪上でのグリップ性能を向上させるためには、低温における弾性率を低下させて粘着摩擦を向上させる方法がある。特に、氷上での制動力は、ゴムと氷との有効接触面積による影響が大きいため、有効接触面積を大きくするために、低温で柔軟なゴムが求められている。

他方、オイル量を増量するなどの方法により、単にゴムの硬度のみを下げてしまうと、トラック・バスまたはライトトラック用スタッドレスタイヤでは、トレッド部分の耐偏摩耗性や、操縦安定性が低下する。

さらに、近年、地球温暖化の影響または夏用タイヤへのはきかえが面倒なのではきつぶすなどの理由により、氷雪路以外をスタッドレスタイヤで走行することも多く、スタッドレスタイヤのトレッド部分の耐摩耗性がより一層求められるようになってきている。とくに、トラック・バス用またはライトトラック用スタッドレスタイヤでは、トレッド部分の耐摩耗性は特に重要な特性であって、前述したように、単にオイル量を増量するなどの方法により、氷上や雪上での制動性能を上げようとすると、耐摩耗性が低下するという問題が生じる。

一般に、スタットレスタイヤのトレッドゴムは、強度が高いがガラス転移温度が低く柔軟であるとの理由から、天然ゴムやブタジエンゴムを主成分として作製されることが多い（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、天然ゴムやブタジエンゴムは、硫黄加硫すると加硫戻り（リバージョン）を生じる。この現象は、ゴムが劣化したり、架橋状態が悪くなることであって、この際に低温での弾性率も低下するが、硬度も必要以上に低下し、操縦安定性や耐摩耗性が低下することが、本発明者らの研究の結果わかってきた。加えて、加硫戻りが起こると、不必要に高温のｔａｎδが増大し、トラック・バスまたはライトトラックでは、非常に重要な特性である燃費が低下することになる。

スタッドレスタイヤに限らず、タイヤの生産性をあげるために、より高温で加硫が行われる場合もあるが、このような場合には、特に前記現象がより顕著になる。また、加硫戻りにより、さらに耐摩耗性や燃費も低下するという問題も存在する。

また、従来、タイヤなどのゴム製品に用いられる加硫可能なゴム組成物の加硫戻りを抑制し、耐熱性を改善する方法としては、加硫剤である硫黄に対する加硫促進剤の配合量を増量させる方法や、加硫促進剤としてチウラム系の加硫促進剤を配合する手法などが知られている。また、−（ＣＨ_２）_６−Ｓ−等で表される長鎖の架橋構造を形成できる架橋剤として、フレキシス社製のＰＥＲＫＡＬＩＮＫ９００やＤｕｒａｌｉｎｋ ＨＴＳ、バイエル社製のＶｕｌｃｕｒｅｎ ＫＡ９１８８などが知られており、これらの架橋剤をゴム組成物に配合することで、ゴム組成物の加硫戻りを抑制できることが知られている。しかし、これらの手法を用いると、加硫戻りを抑制することができるが、低燃費性や耐摩耗性が低下し、性能バランスが悪化するという問題があった。さらには、これらの手法は、天然ゴムやイソプレンゴムの加硫戻りの抑制には効果があるが、ブタジエンゴムでは効果がない、または少ないという問題もあった。

特開２００７−１６９５００号公報

本発明は、前記課題を解決し、良好な氷上・雪上での制動力と、耐偏摩耗性、操縦安定性、さらには良好な転がり抵抗特性と耐摩耗性までをも両立する高性能なトラック・バス用またはライトトラック用スタットレスタイヤを提供することを目的とする。さらには、該スタッドレスタイヤをより高い生産効率で生産して、より安価に消費者に提供することを目的とする。

本発明は、脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物を含み、ゴム成分１００質量％中にブタジエンゴムを３５質量％以上含有するゴム組成物をトレッドに用いたトラック・バス用またはライトトラック用スタッドレスタイヤに関する。

ゴム組成物が、さらにシリカをゴム成分１００質量部に対して５質量部以上含有することが好ましい。

本発明によれば、脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物を含み、ゴム成分１００質量％中にブタジエンゴムを３５質量％以上含有するゴム組成物をトレッドに使用することにより、良好な氷上・雪上での制動力と、耐偏摩耗性、操縦安定性、さらには良好な転がり抵抗特性と耐摩耗性までをも両立する高性能なトラック・バス用またはライトトラック用スタットレスタイヤを提供することができる。

本発明のトラック・バス用またはライトトラック用スタッドレスタイヤは、脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物を含み、ゴム成分１００質量％中にブタジエンゴムを３５質量％以上含有するゴム組成物をトレッド使用したものである。

前記ゴム組成物は、ゴム成分１００質量％中にブタジエンゴムを３５質量％以上含有する。ブタジエンゴムの含有量の下限は、４０質量％が好ましく、４５質量％がより好ましく、５５質量％が最も好ましい。上限は、８０質量％が好ましく、７０質量％がより好ましく、６５質量％が最も好ましい。３５質量％未満であると、ガラス転移温度を低くしにくくなり、氷上・雪上での制動力が低下し、８０質量％をこえると、氷雪上性能が良好となるが、機械的強度や耐摩耗性が低下する傾向がある。本発明では、ブタジエンゴムの比率をより高くし、耐摩耗性と氷雪上性能を両立することができる。

ブタジエンゴムとしては、シス含量が９５質量％以上であって、２５℃における５％トルエン溶液粘度が８０ｃｐｓ以上のブタジエンゴムを配合してもよい。このようなブタジエンゴムを配合することにより、耐摩耗性向上効果が向上する。トルエン溶液粘度は、２００ｃｐｓ以下が好ましい。２００ｃｐｓを超えると、粘度が高くなりすぎ、加工性が低下したり、他のゴム成分と混ざりにくくなる傾向にある。粘度の下限は１１０ｃｐｓ、上限は１５０ｃｐｓが好ましい。

ブタジエンゴムの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、３．０以下のものを使用すると、耐摩耗性を改善できる。さらに、Ｍｗ／Ｍｎが３．０〜３．４のブタジエンゴムを使用してもよい。このようなブタジエンゴムを使用することにより、加工性の改善と耐摩耗性の改善を両立することができる。

ゴム成分としてブタジエンゴムと他のゴム成分の混合物を使用する場合、他のゴム成分としては、特に限定されないが、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、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）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）などがあげられる。なかでも、環境に配慮することも、将来の石油供給量の減少に備えることもでき、さらに、耐摩耗性を向上させることもできるという理由から、ＮＲ及び／又はＥＮＲを含むこと好ましい。

前記ゴム成分は、アルコキシル基、アルコキシシリル基、エポキシ基、グリシジル基、カルボニル基、エステル基、ヒドロキシ基、アミノ基およびシラノール基からな群から選ばれる少なくとも１種の官能基（以下、官能基とする）を含んでいてもよい。これらの官能基を有するゴムは、市販のものを用いてもよいし、適宜変性して用いてもよい。

ブタジエンゴムを、天然ゴム、ポリイソプレンゴムと混合して使用する場合には、ゴム成分中に、これらのゴム成分の配合量を合計７０質量％以上含有することが好ましい。７０質量％以上とすることにより、良好な氷雪上性能と耐摩耗性が達成でき、耐加硫戻り性の効果も大きくなる。これらのゴム成分の配合量は、８０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上がさらに好ましく、１００質量％が最も好ましい。

前記ゴム組成物は、脂肪族カルボン酸の亜鉛塩および芳香族カルボン酸の亜鉛塩を含有する。該亜鉛塩は、ブタジエンゴムの加硫戻りに特に効果があるうえに、シリカを配合した組成物の加工性を改善することもでき、シリカを配合した組成物のリバージョンをより効果的に抑制することができる。

脂肪族カルボン酸としては、やし油、パーム核油、ツバキ油、オリーブ油、アーモンド油、カノーラ油、落花生油、米糖油、カカオ脂、パーム油、大豆油、綿実油、胡麻油、亜麻仁油、ひまし油、菜種油などの植物油由来の脂肪族カルボン酸、牛脂などの動物油由来の脂肪族カルボン酸、石油等から化学合成された脂肪族カルボン酸などがあげられるが、環境に配慮することも、将来の石油の供給量の減少に備えることもでき、さらに、加硫戻りを充分に抑制できることから、植物油由来の脂肪族カルボン酸が好ましく、やし油、パーム核油またはパーム油由来の脂肪族カルボン酸がより好ましい。

脂肪族カルボン酸の炭素数は４以上が好ましく、６以上がより好ましい。脂肪族カルボン酸の炭素数が４未満では、分散性が悪化する傾向がある。脂肪族カルボン酸の炭素数は１６以下が好ましく、１４以下がより好ましく、１２以下がさらに好ましい。脂肪族カルボン酸の炭素数が１６をこえると、加硫戻りを充分に抑制できない傾向がある。

なお、脂肪族カルボン酸中の脂肪族としては、アルキル基などの鎖状構造でも、シクロアルキル基などの環状構造でもよい。

芳香族カルボン酸としては、たとえば、安息香酸、フタル酸、メリト酸、ヘミメリト酸、トリメリト酸、ジフェン酸、トルイル酸、ナフトエ酸などがあげられる。なかでも、加硫戻りを充分に抑制できることから、安息香酸、フタル酸またはナフトエ酸が好ましい。

混合物中の脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との含有比率（モル比：脂肪族カルボン酸の亜鉛塩／芳香族カルボン酸の亜鉛塩、以下、含有比率とする）は１／２０以上が好ましく、１／１５以上がより好ましく、１／１０以上がさらに好ましい。含有比率が１／２０未満では、環境に配慮することも、将来の石油の供給量の減少に備えることもできないうえに、混合物の分散性および安定性が悪化する傾向がある。また、含有比率は２０／１以下が好ましく、１５／１以下がより好ましく、１０／１以下がさらに好ましい。含有比率が２０／１をこえると、加硫戻りを充分に抑制できない傾向がある。

混合物中の亜鉛含有率は３質量％以上が好ましく、５質量％以上がより好ましい。混合物中の亜鉛含有率が３質量％未満では、加硫戻りを充分に抑制できない傾向がある。また、混合物中の亜鉛含有率は３０質量％以下が好ましく、２５質量％以下がより好ましい。混合物中の亜鉛含有率が３０質量％をこえると、加工性が低下する傾向があるとともに、コストが不必要に上昇してしまう。

混合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して０．２質量部以上、好ましくは０．５質量部以上、さらに好ましくは１質量部以上、最も好ましくは１．４質量部以上である。混合物の含有量が０．２質量部未満では、リバージョンの抑制効果が充分でなく、充分な改善効果が得られにくくなる。混合物の含有量は１０質量部以下、好ましくは７質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。混合物の含有量が１０質量部をこえると、ブルームする傾向が大きくなるとともに、添加量に対して効果の向上が小さくなり、不必要にコストが増大する。

オイルまたは可塑剤を含有する場合には、これらの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましく、２質量部以下がさらに好ましく、全く含有しないことが最も好ましい。これらの成分を多く含有すると、耐摩耗性が低下してしまう上に、耐加硫戻り性も低下する場合がある。また、耐摩耗性低下が比較的少ないアロマオイルや代替アロマオイルでも、低温特性が低下して、氷雪上性能が悪化したり、高温でのｔａｎδが大きくなって転がり抵抗が特性が悪化する場合がある。

前記ゴム組成物は、さらにシリカをゴム成分１００質量部に対して５質量部以上含有することが好ましい。シリカを配合することにより、スタッドレスタイヤとして重要な氷上制動性能や氷上操縦安定性を向上させることができる。とくに、脂肪族カルボン酸および芳香族カルボン酸の亜鉛塩の混合物は、シリカ配合の加工性を改善するとともに、シリカ配合でのリバージョンをより効果的に抑制することができる。シリカとしては、たとえば、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あげられるが、とくに制限はない。

シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は４０ｍ^２／ｇ以上、好ましくは５０ｍ^２／ｇ以上である。シリカのＮ_２ＳＡが４０ｍ^２／ｇ未満では、補強効果が不充分である。シリカのＮ_２ＳＡは４５０ｍ^２／ｇ以下、好ましくは４００ｍ^２／ｇ以下である。シリカのＮ_２ＳＡが４５０ｍ^２／ｇをこえると、分散性が低下し、ゴム組成物の発熱性が増大してしまうため、好ましくない。

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１０質量部以上、より好ましくは１５質量部以上、最も好ましくは２０質量部以上である。シリカの含有量が５質量部未満では、氷上制動性能や氷上操縦安定性を向上させにくくなる傾向がある。また、シリカの含有量は１５０質量部以下、好ましくは１２０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下である。シリカの含有量が１５０質量部をこえると、加工性および作業性が悪化するため、好ましくない。

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、たとえば、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（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）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（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス(２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）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、ビス(２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス(２−トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(４−トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられる。これらのシランカップリング剤は、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。

シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して１質量部以上、好ましくは２質量部以上である。シランカップリング剤の含有量が１質量部未満では、シランカップリング剤を含有することによる効果が充分ではない。また、シランカップリング剤の含有量は同じくシリカ１００質量部に対して２０質量部以下、好ましくは１５質量部以下である。シランカップリング剤の含有量が２０質量部をこえると、コストが増大する割にカップリング効果が得られず、補強性および耐摩耗性が低下するため、好ましくない。

本発明のゴム組成物には、前記ゴム成分、脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩の混合物、シリカおよびシランカップリング剤以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、たとえば、カーボンブラックや卵殻紛などの充填剤、軟化剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、老化防止剤、加硫促進助剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、過酸化物や硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを含有してもよい。

カーボンブラックとしては、平均粒子径が２２ｎｍ以下および／またはＤＢＰ吸油量が１１５ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラックが好ましい。このようなカーボンブラックを配合することによって、トラック・バス用またはライトトラック用スタッドレスタイヤとして必要な補強性をトレッドに付与し、ブロック剛性、操縦安定性、耐偏摩耗性、耐摩耗性を確保することができる。また、カーボンブラックを配合したゴム組成物は、加工性が低下しやすいが、本願発明で使用するゴム組成物では、脂肪族カルボン酸および芳香族カルボン酸の亜鉛塩の混合物を含有するので、それによって未加硫ゴムの粘度を低下させ、加工性を改善することができる。

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１５質量部以上、好ましくは２５質量部以上、より好ましくは３５質量部以上、最も好ましくは４０質量部以上である。カーボンブラックの含有量が１５質量部未満では、補強性が不足し、必要なブロック剛性、操縦安定性、耐偏摩耗性、耐摩耗性を確保しにくくなる傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は１２０質量部以下、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは６０質量部以下である。カーボンブラックの含有量が１２０質量部をこえると、加工性が悪化したり、硬度が高くなりすぎる。

前記卵殻紛は、前記ゴム成分に対して配合されることで、（Ａ）鶏卵殻紛自体が氷雪路面を引っ掻く効果、（Ｂ）鶏卵殻紛粒子に存在する細孔が氷雪路面の水を吸水し除去する効果、（Ｃ）鶏卵殻紛粒子が脱落することによりできた細孔が氷雪路面の水を吸水し除去する効果、および（Ｄ）鶏卵殻紛粒子が脱落することによりできた細孔の淵部分がエッジとしてはたらき、氷雪路面を引っ掻く効果という（Ａ）〜（Ｄ）の効果が得られる。このように、氷上性能の向上には、引っかき効果とともに、鶏卵殻紛粒子中に存在する細孔または鶏卵殻紛粒子の脱落することにより得られる細孔による水分の除去効果が大きく起因している。

卵殻粉は、（１）平均粒子径が２０μｍ以下の鶏卵殻粉と（２）平均粒子径が４０〜２００μｍの鶏卵殻粉からなる。

卵殻紛（１）のように粒子径の小さいものを配合すると、それより粒子径の大きいものを同量配合した場合よりも、より多くの凹凸がゴム組成物表面に生じるため、引掻き効果を向上させるという効果が得られる。

また、卵殻紛（２）のように粒子径が大きいものを配合すると、ゴム組成物表面の表面粗さを大きくして、引掻き効果を向上させるという効果が得られる。

卵殻紛（１）および（２）を組み合わせることで、トレッド表面に大小の細孔を生じ、小さい孔は淵部分を多く生じさせることから引掻き効果を生じさせ、大きな孔は吸水効果を生じさせることで、鶏卵殻紛（１）および（２）の相乗効果が生じ、氷上性能が大幅に向上する。

卵殻粉（１）の平均粒子径は２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下である。卵殻粉（１）の平均粒子径が２０μｍをこえると、生じる細孔が大きくなり淵部分が減少するため、十分な引掻き効果が得られない。また、卵殻粉（１）の平均粒子径は３μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましい。卵殻粉（１）の平均粒子径が３μｍ未満では、得られる凹凸がフラットになり、氷上性能が期待できない傾向がある。なお、卵殻粉（１）の平均粒子径は、粒度分布測定器を用いて測定される。

卵殻粉（１）および（２）の合計含有量に対する卵殻粉（１）の含有率は、３０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましい。含有率が３０質量％未満では、小さな孔が少なくなり、十分なエッジ効果が得られない傾向がある。また、卵殻粉（１）の含有率は、７０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましい。含有率が７０質量％をこえると、大きな孔が少なくなり、十分な吸水効果が得られない傾向がある。

卵殻粉（２）の平均粒子径は４０μｍ以上、好ましくは４５μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上である。卵殻粉（２）の平均粒子径が４０μｍ未満では、十分な大きな孔が無くなり、十分な吸水効果が得られない。また、卵殻粉（２）の平均粒子径は２００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは８０μｍ以下である。卵殻粉（２）の平均粒子径が２００μｍをこえると、耐摩耗性が低下する、あるいは、一定以上の凹凸があることで、ゴムと氷雪路面との接触面積が極端に少なくなり、逆に氷上性能を低下させる傾向がある。なお、卵殻粉（２）の平均粒子径は、粒度分布測定器を用いて測定される。

卵殻粉の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以上、好ましくは１０質量部以上である。卵殻粉の含有量が、５質量部未満では、氷上性能が向上しない。また、卵殻粉の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、２５質量部以下、好ましくは２０質量部以下である。卵殻粉の含有量が、２５質量部をこえると、ゴムへの混練り時に分散が悪くなり、耐摩耗性が低下する。なお、鶏卵殻紛の含有量とは、卵殻紛（１）および（２）の含有量を合計したものをいう。

本発明で使用するゴム組成物の硬化前の粘度は、１３０℃のムーニー粘度で７５以下が好ましく、７０以下がより好ましく、６５以下がさらに好ましい。

前記ゴム組成物の硬化物の硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度で好ましくは５８度以上、より好ましくは６０度以上、さらに好ましくは６２度以上、最も好ましくは６４度以上である。硬度を５８度以上にすることによって、良好なブロック剛性を確保し、操縦安定性と良好な耐偏摩耗性、耐摩耗性を確保することができる。一方、硬度は好ましくは７５度以下、より好ましくは７０度以下、さらに好ましくは６７度以下である。硬度を７５度以下にすることによって、優れた氷雪上性能を達成することができる。

前記ゴム組成物を架橋した架橋物のｔａｎδは、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％および周波数１０Ｈｚの条件下で測定したｔａｎδが０．１７以下であることが好ましく、０．１５以下であることがより好ましく、０．１３以下であることがさらに好ましい。

本発明のトラック・バス用またはライトトラック用スタッドレスタイヤは、前記ゴム組成物から作製したタイヤトレッドを有する。ここで、ライトトラックとは、ＳＵＶ、バン（大型のコンベンショナルバンとミニバン）、ピックアップトラックなどである。

該スタッドレスタイヤは、前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、必要に応じて前記配合剤を適宜配合した前記ゴム組成物を用いてタイヤトレッドを作製し、他の部材とともに貼り合わせ、タイヤ成型機上にて加熱加圧することにより製造することができる。

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、実施例およ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。
天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ＃３
ＢＲ１：宇部興産株式会社製のＢＲ１５０Ｂ（シス１，４結合量９７％、ＭＬ_１＋４（１００℃）４０、２５℃でのトルエン溶液粘度４８ｃｐｓ、Ｍｗ／Ｍｎ３．３）
ＢＲ２：宇部興産株式会社製のＢＲ３６０Ｌ（シス１，４結合量９８％、ＭＬ_１＋４（１００℃）５１、２５℃でのトルエン溶液粘度１２４ｃｐｓ、Ｍｗ／Ｍｎ２．４）
ＢＲ３：宇部興産株式会社製のＢＲ Ａ（試作品、シス１，４結合量９８％、ＭＬ_１＋４（１００℃）４７、２５℃でのトルエン溶液粘度１２２ｃｐｓ、Ｍｗ／Ｍｎ３．３）
カーボンブラック：三菱化学株式会社製のダイアブラックＡ（Ｎ１１０（ＳＡＦ）カーボン、平均粒子径１９ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１１６ｍｌ／１００ｇ、窒素吸着比表面積１４２ｍ^２／ｇ）
シリカ：デグッサ社製のＵｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３（Ｎ_２ＳＡ：１７５ｍ^２／ｇ）
卵殻粉１：キューピー（株）製の卵カルシウム（カルホープ）（平均粒子径１０μｍ）
卵殻粉２：キューピー（株）製の卵カルシウム（カルホープ）（平均粒子径５０μｍ）
ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐
リバージョン防止剤１：ストラクトール社製のアクチベーター７３Ａ（（ｉ）脂肪族カルボン酸亜鉛塩：やし油由来の脂肪酸（炭素数：８〜１２）の亜鉛塩、（ｉｉ）芳香族カルボン酸亜鉛塩：安息香酸亜鉛、含有モル比率：１／１、亜鉛含有率：１７質量％）
リバージョン防止剤２：フレキシス社製のＰＥＲＫＡＬＩＮＫ９００
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
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）
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエースワックス
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
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−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）

実施例１〜９および比較例１〜６
表１に示す配合処方にしたがい、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表１の工程１に示す配合量の薬品を投入して、排出温度が約１５０℃となるよう５分間混練りした。その後、工程１で得られた混合物に対して、工程２に示す配合量の硫黄および加硫促進剤を加え、オープンロールを用いて、約８０℃で３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トレッド形状に成形して、他のタイヤ部材と貼り合せ、１５０℃、２５ｋｇｆの条件にて、３５分間加硫することにより、各実施例のトラック・バス用スタッドレスタイヤ（タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５）を作製した。

以下に示す方法により、各サンプルを評価した。

（加硫戻り性）
キュラストメーターを用いて、１６０℃における未加硫ゴム組成物の加硫曲線を測定した。最大トルク上昇値（ＭＨ−ＭＬ）値を１００として、加硫開始時点から２０分後のトルク上昇値（Ｍ（２０分）−ＭＬ）を相対値で示し、相対値を１００から引いた値をリバージョン率とした。リバージョン率が小さいほど、リバージョンが抑制され、良好であることを示す。

（硬度）
ＪＩＳ Ｋ６２５３の「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に従って、タイプＡデュロメーターにより、各実施例の加硫ゴム試験片の硬度を測定した。

（氷雪上性能）
各実施例のスタッドレスタイヤを用いて、下記条件で氷雪上において実車性能を評価した。なお、冬用空気入りタイヤとしては１１Ｒ２２．５のトラック・バス用スタッドレスタイヤを製造し、これらのタイヤを４トン車に装着した。試験場所は、住友ゴム工業株式会社の北海道旭川テストコースで行い、氷上気温は−１〜−６℃、雪上気温は−２〜−１０℃であった。
・制動性能（氷上制動停止距離）：時速３０ｋｍ／ｈでロックブレーキを踏み停止させるまでに要した氷上の停止距離を測定した。そして、比較例１をリファレンスとして、下記式から算出した。
（制動性能指数）＝（比較例１の制動停止距離）÷（停止距離）×１００
・ハンドリング性能：同じ車輌を使用して、発進、加速および停止についての測定を行い、フィーリングによる評価も行った。フィーリング評価は、比較例１を１００とした基準とし、明らかに性能が向上したとテストドライバーが判断したものを１２０、これまで全く見られなかった良好なレベルであるものを１４０とするような評点付けを行った。

（耐摩耗性）
各実施例のトラック・バス用スタッドレスタイヤのトレッドから厚さ５ｍｍの試験片を切り出し、（株）岩本製作所製のランボーン摩耗試験機を用いて、表面回転速度５０ｍ／分、付加荷重３．０ｋｇ、落砂量１５ｇ／分で、スリップ率２０％の条件下で摩耗量を測定し、それらの摩耗量の逆数をとった。比較例１の摩耗量の逆数を１００とし、そのほかの摩耗量の逆数を指数で表した。指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。

（転がり抵抗）
各実施例のトラック・バス用スタッドレスタイヤのトレッドからサンプルを切り出し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターＶＥＳを用いて、温度７０℃、初期歪１０％、動歪２％および周波数１０Ｈｚの条件下で、損失正接（ｔａｎδ）を測定した。

（ブルーム）
加硫後、目視にてブルーム状態を確認し、明らかに析出しているものを×、拡大鏡で見ると席出願確認されるものを△、ブルームが見られないものを〇とした。

（粘度・加工性）
粘度は、ＪＩＳ Ｋ ６３００−１「未加硫ゴム−物理特性−第１部：ムーニー粘度計による粘度およびスコーチタイムの求め方」に準じて、ムーニー粘度試験機を用いて、１分間の予熱によって熱せられた１３０℃の温度条件にて、小ローターを回転させ、４分間経過した時点での未加硫ゴム組成物のムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄／１３０℃）を測定した。なお、小数点以下は、四捨五入した。

加工性は、ムーニー粘度に基づき、７６以上のものを×、７１以上７５以下のものを△、６６以上７０以下のものを〇、６５以下のものを◎とした。

上記各試験の評価結果を表１に示す。

実施例のサンプルでは、いずれもリバージョン率が低く、硬度も適正であって、高いハンドリング性能と氷上制動性能、耐摩耗性能を両立している。特にＢＲ比率の高い実施例３〜９では、いずれもリバージョン率が低く、特に高いハンドリング性能と氷上制動性能を達成し、ＢＲ比率が高いにもかかわらず、耐摩耗性の低下を防止している。

さらに、実施例６および８では、シス含量９５％以上、２５℃におけるトルエン溶液粘度が８０以上２００ｃｐｓ以下、さらには１１０〜１５０ｃｐｓのＢＲで、Ｍｗ／Ｍｎ３．０以下のＢＲ、実施例７および９では、Ｍｗ／Ｍｎ３．０〜３．４のＢＲを配合して、耐摩耗性が向上している。特に加工性が改善されることにより、シリカの分散状態を良好にし、シリカの配合量が多い配合における耐摩耗性も改善されている。また、脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物により、加硫戻りを改善するだけでなく、加工性も改善している。

脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物を含有しない比較例３〜６では、耐摩耗性が低下した。また硬度が低く、それに伴ってハンドリング性能や耐偏摩耗性も低下した。さらに、加工性も非常に悪いものであった。比較例６では、別のタイプでのリバージョン防止剤を用いたが、ＮＲでは効果があるものの、ＢＲで効果が出ないため、必要な性能を得ることができなかった。

脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物と卵殻粉を含有しない比較例２では、耐摩耗性は良好であったが、氷上性能が著しく低いものであった。また、硬度も低く、転がり抵抗特性も悪く、さらに加工性も悪いものであった。

脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物を含有しない比較例１では、耐摩耗性があまり良くなく、転がり抵抗特性も悪いものであった。また、硬度が低く、それに伴ってハンドリング性能や耐偏摩耗性も良くないものであった。さらに加工性も悪いものであった。

Claims (2)

1. 脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物を含み、ゴム成分１００質量％中にブタジエンゴムを３５質量％以上含有するゴム組成物をトレッドに用いたトラック・バス用またはライトトラック用スタッドレスタイヤ。
2. ゴム組成物が、さらにシリカをゴム成分１００質量部に対して５質量部以上含有する請求項１記載のトラック・バス用またはライトトラック用スタッドレスタイヤ。