JP2016120915A

JP2016120915A - スタッドレスタイヤ

Info

Publication number: JP2016120915A
Application number: JP2016061984A
Authority: JP
Inventors: 良治児島; Ryoji Kojima
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2016-07-07
Anticipated expiration: 2034-01-08
Also published as: JP6267257B2

Abstract

【課題】良好な耐摩耗性能を維持しつつ、初期雪氷上性能と劣化後の雪氷上性能を共に改善したスタッドレスタイヤを提供する。
【解決手段】キャップトレッドとベーストレッドとを有するスタッドレスタイヤであって、前記キャップトレッドが、ゴム組成物Ａを用いて作製されたものであり、前記ベーストレッドが、ゴム組成物Ｂを用いて作製されたものであり、該ゴム組成物Ａ１００質量％中の軟化剤の含有量をａ（質量％）、該ゴム組成物Ｂ１００質量％中の軟化剤の含有量をｂ（質量％）、トレッド全体の重量に対する該キャップトレッドの重量の割合をｃ（質量％）、トレッド全体の重量に対する該ベーストレッドの重量の割合をｄ（質量％）としたとき、下記関係式（１）及び（２）を満たすスタッドレスタイヤ。
ａ×ｃ／１００＜ｂ×ｄ／１００・・・（１）
ａ≧８・・・（２）
【選択図】なし

Description

本発明は、スタッドレスタイヤに関する。

氷雪路面走行用としてスパイクタイヤの使用やタイヤへのチェーンの装着がされてきたが、粉塵問題等の環境問題が発生するため、これに代わる氷雪路面走行用タイヤとしてスタッドレスタイヤが開発された。スタッドレスタイヤは、一般路面に比べて路面凹凸が大きい雪上路面で使用されるため、材料面及び設計面での工夫がなされている。例えば、低温特性に優れたジエン系ゴムを配合したゴム組成物や、軟化効果を高めるために軟化剤を多量に配合したゴム組成物が開発されてきた（例えば、特許文献１）。

スタッドレスタイヤの雪氷上性能を向上させる手段としては、ゴム組成物中の軟化剤の配合量を増やす方法などが試みられてきた。しかしながら、軟化剤の配合量を増やし過ぎると、トレッドゴムの経年硬度変化（硬化劣化）が大きくなり、経年によって雪氷上性能（以下、劣化後の雪氷上性能ともいう）が低下する懸念があり、軟化剤の配合量を増やすには限界がある。また、初期雪氷上性能と経年硬度変化抑止性能とは背反性能であるため、「劣化後の雪氷上性能」と「初期雪氷上性能」を共に向上させることは困難であった。

特開２００９−０９１４８２号公報

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、良好な耐摩耗性能を維持しつつ、初期雪氷上性能と劣化後の雪氷上性能を共に改善したスタッドレスタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、キャップトレッドとベーストレッドとを有するスタッドレスタイヤであって、上記キャップトレッドが、ゴム組成物Ａを用いて作製されたものであり、上記ベーストレッドが、ゴム組成物Ｂを用いて作製されたものであり、該ゴム組成物Ａ１００質量％中の軟化剤の含有量をａ（質量％）、該ゴム組成物Ｂ１００質量％中の軟化剤の含有量をｂ（質量％）、トレッド全体の重量に対する該キャップトレッドの重量の割合をｃ（質量％）、トレッド全体の重量に対する該ベーストレッドの重量の割合をｄ（質量％）としたとき、下記関係式（１）及び（２）を満たすスタッドレスタイヤに関する。
ａ×ｃ／１００＜ｂ×ｄ／１００・・・（１）
ａ≧８・・・（２）

上記ゴム組成物Ａは、天然ゴムとブタジエンゴムとを含み、ゴム成分１００質量％中の天然ゴムの含有量が３０〜８０質量％であり、上記ゴム成分１００質量％中のブタジエンゴムの含有量が２０〜７０質量％であることが好ましい。

本発明によれば、キャップトレッド及びベーストレッド中の軟化剤含有量が所定の関係を満たすスタッドレスタイヤであるため、良好な耐摩耗性能を維持しつつ、初期雪氷上性能と劣化後の雪氷上性能を共に改善したスタッドレスタイヤを提供できる。

本発明のスタッドレスタイヤは、キャップトレッドとベーストレッドとを有するスタッドレスタイヤである。キャップトレッドとは、多層構造を有するトレッドの表層部であり、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る。２層構造のトレッドの場合には、表面層（キャップトレッド）及び内面層（ベーストレッド）から構成される。

本発明のスタッドレスタイヤにおいては、トレッドがキャップトレッド及びベーストレッドの２層構造であることが好ましい。

本発明においては、上記キャップトレッドが、ゴム組成物Ａを用いて作製されており、上記ベーストレッドが、ゴム組成物Ｂを用いて作製されている。そして、ゴム組成物Ａ１００質量％中の軟化剤の含有量をａ（質量％）、ゴム組成物Ｂ１００質量％中の軟化剤の含有量をｂ（質量％）、トレッド全体の重量に対するキャップトレッドの重量の割合をｃ（質量％）、トレッド全体の重量に対するベーストレッドの重量の割合をｄ（質量％）としたとき、下記関係式（１）及び（２）を満たす。
ａ×ｃ／１００＜ｂ×ｄ／１００・・・（１）
ａ≧８・・・（２）

上記式（１）中、「ａ×ｃ／１００」はキャップトレッド中の軟化剤含有量を表す指標であり、「ｂ×ｄ／１００」はベーストレッド中の軟化剤含有量を表す指標である。

通常、キャップトレッド中の軟化剤含有量がベーストレッド中の軟化剤含有量を上回ると、部材間の濃度勾配によって、キャップトレッドからベーストレッドへ軟化剤の移行が促進される。一方、本発明においては、キャップトレッド中の軟化剤含有量をベーストレッド中の軟化剤含有量よりも少なくすることにより、キャップトレッドからベーストレッドへ軟化剤が移行することを抑制し、経年硬度変化を抑制することができる。従って、本発明によれば、新品時のタイヤにおける雪氷上性能を高くしつつ、経年硬度変化による雪氷上性能の低下を抑制することができ、初期雪氷上性能と劣化後の雪氷上性能を共に改善できる。

ここで、経年硬度変化とは、劣化因子として酸素が存在する条件下でゴムに熱が加わったときに、ゴムが初期状態に比べて硬くなる劣化現象のことである。

なお、本発明において、軟化剤とは、アセトンに可溶な成分を意味し、具体的には、プロセスオイルや植物油脂等のオイル、液状ジエン系重合体等が挙げられる。

ゴム組成物Ａ１００質量％中の軟化剤の含有量ａは、８質量％以上であり、本発明の効果がより良好に得られるという点から、好ましくは９質量％以上、より好ましくは１０質量％以上であり、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２５質量％以下、更に好ましくは２３質量％以下である。
なお、上記軟化剤の含有量ａは、アセトンに可溶な成分として容易に求めることができる。

本発明においては、上記式（１）及び（２）を満たす範囲で、ゴム組成物Ａ１００質量％中の軟化剤の含有量ａを調整すればよい。

本発明の効果がより良好に得られるという点から、ゴム組成物Ｂ１００質量％中の軟化剤の含有量ｂは、好ましくは８質量％以上、より好ましくは９質量％以上、更に好ましくは１０質量％以上であり、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２５質量％以下、更に好ましくは２３質量％以下である。
なお、上記軟化剤の含有量ｂは、アセトンに可溶な成分として容易に求めることができる。

本発明においては、上記式（１）を満たす範囲で、ゴム組成物Ｂ１００質量％中の軟化剤の含有量ｂを調整すればよい。

本発明の効果がより良好に得られるという点から、トレッド全体の重量に対するキャップトレッドの重量の割合ｃは、好ましくは３５質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは４５質量％以上であり、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下、更に好ましくは５５質量％以下である。
なお、上記キャップトレッドの重量の割合ｃは、タイヤの断面観察により容易に求めることができる。

本発明の効果がより良好に得られるという点から、トレッド全体の重量に対するベーストレッドの重量の割合ｄは、好ましくは３５質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは４５質量％以上であり、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下、更に好ましくは５５質量％以下である。
なお、上記ベーストレッドの重量の割合ｄは、タイヤの断面観察により容易に求めることができる。

本発明においては、上記式（１）を満たす範囲で、トレッド全体の重量に対するキャップトレッドの重量の割合ｃ及びベーストレッドの重量の割合ｄを調整すればよい。

本発明において、ａ×ｃ／１００の値は、好ましくは６以上、より好ましくは６．５以上、更に好ましくは７以上であり、好ましくは１３以下、より好ましくは１２．５以下、更に好ましくは１２以下である。また、ｂ×ｄ／１００の値は、好ましくは７以上、より好ましくは７．５以上、更に好ましくは８以上であり、好ましくは１３以下、より好ましくは１２．５以下、更に好ましくは１２以下である。

以下、ゴム組成物Ａ及びＢについて、詳細に説明する。

（ゴム組成物Ａ）
ゴム組成物Ａは、少なくともゴム成分と軟化剤とを含有している。

ゴム組成物Ａは、ゴム成分として、天然ゴム（ＮＲ）とブタジエンゴム（ＢＲ）とを含むことが好ましい。これにより、軟化剤の移動を好適に制御でき、本発明の効果がより好適に得られる。

ゴム組成物Ａに含まれるＮＲとしては、ＴＳＲ２０、ＲＳＳ＃３などの一般的に用いられているものが挙げられる。

ゴム組成物Ａにおいて、ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上である。ＮＲの含有量が３０質量％未満であると、経年硬度変化を抑制する効果が充分に得られないおそれがある。また、ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下である。ＮＲの含有量が８０質量％を超えると、スタッドレスタイヤとして必要な低温特性を確保することができず、雪氷上性能が発揮できないおそれがある。

ゴム組成物Ａに含まれるＢＲとしては特に限定されず、例えば、ＪＳＲ（株）製のＢＲ７３０、ＢＲ５１、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂ、ＢＲ７１０等の高シス含量ＢＲ、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０Ｈ等の低シス含量ＢＲ等を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記ＢＲのシス含量は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは９５質量％以上である。これにより、より良好な雪氷上性能が得られる。
なお、本明細書において、シス含量は、赤外吸収スペクトル分析により算出される値である。

ゴム組成物Ａにおいて、ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上である。ＢＲの含有量が２０質量％未満であると、スタッドレスタイヤとして必要な低温特性を確保することができず、雪氷上性能が発揮できないおそれがある。また、ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下である。ＢＲの含有量が７０質量％を超えると、ＮＲとＢＲの海島構造が逆転し、分子の運動性が高いＢＲが海の成分となり、軟化剤の移行を促進するおそれがある。

上記ＮＲ、ＢＲ以外にゴム組成物Ａで使用できるゴム成分としては、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、ブチルゴムなどが挙げられる。

ゴム組成物Ａは、軟化剤を含んでいる。軟化剤を配合することにより、ゴムの硬度が低下し、より良好な雪氷上性能が得られる。

ゴム組成物Ａに含まれる軟化剤としては、アセトンに可溶なものであれば特に限定されないが、オイル、液状ジエン系重合体等を好適に使用できる。これらの軟化剤は、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、オイルが好ましい。

上記オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、その混合物等を用いることができる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル（アロマオイル）等が挙げられる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生湯、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。なかでも、アロマオイルが好ましい。

上記液状ジエン系重合体としては、重量平均分子量が５００００以下のジエン系重合体であれば特に限定されず、例えば、スチレンブタジエン共重合体（ゴム）、ブタジエン重合体（ゴム）、イソプレン重合体（ゴム）、アクリロニトリルブタジエン共重合体（ゴム）等が挙げられる。液状ジエン系重合体のなかでも、雪氷上性能の向上効果が大きいことから、液状スチレンブタジエン共重合体（液状スチレンブタジエンゴム（液状ＳＢＲ））が好ましい。また、耐摩耗性能の向上効果が大きいことから、液状ブタジエン重合体（液状ブタジエンゴム（液状ＢＲ））が好ましい。

液状ジエン系重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは１０００以上、より好ましくは１５００以上である。Ｍｗが１０００未満では、耐摩耗性能が低下する傾向がある。また、Ｍｗは、好ましくは５００００以下、より好ましくは２００００以下、更に好ましくは１５０００以下である。Ｍｗが５００００を超えると、雪氷上性能、特に初期雪氷上性能が低下する傾向がある。また、ゴム成分との分子量の差が小さくなり、軟化剤としての効果が発揮されにくい傾向がある。なお、本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（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ＴＳＫＧＥＬＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥＨＺ−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。

ゴム組成物Ａに含まれる軟化剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは２２質量部以上、更に好ましくは２５質量部以上である。２０質量部未満では、スタッドレスタイヤとして必要な低温特性を確保することができず、雪氷上性能が発揮できないおそれがある。また、軟化剤の含有量は、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５５質量部以下、更に好ましくは５０質量部以下である。６０質量部を超えると、ベーストレッド中の軟化剤含有量を調整しても耐摩耗性能が悪化するおそれがある。

ゴム組成物Ａは、カーボンブラックを含むことが好ましい。カーボンブラックを配合することにより、補強効果が得られ、本発明の効果がより良好に得られる。

カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は５０ｍ^２／ｇ以上が好ましく、９０ｍ^２／ｇ以上がより好ましい。５０ｍ^２／ｇ未満では、充分な補強性が得られず、充分な耐摩耗性能、雪氷上性能が得られないおそれがある。該Ｎ_２ＳＡは、１８０ｍ^２／ｇ以下が好ましく、１３０ｍ^２／ｇ以下がより好ましい。１８０ｍ^２／ｇを超えると、分散させるのが困難となり、耐摩耗性能が悪化する傾向がある。
なお、カーボンブラックのＮ_２ＳＡは、ＪＩＳＫ６２１７−２：２００１によって求められる。

カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）は、５０ｍｌ／１００ｇ以上が好ましく、１００ｍｌ／１００ｇ以上がより好ましい。５０ｍｌ／１００ｇ未満では、充分な補強性が得られず、充分な耐摩耗性能、雪氷上性能が得られないおそれがある。また、カーボンブラックのＤＢＰは、２００ｍｌ／１００ｇ以下が好ましく、１３５ｍｌ／１００ｇ以下がより好ましい。２００ｍｌ／１００ｇを超えると、加工性、耐摩耗性能が低下するおそれがある。
なお、カーボンブラックのＤＢＰは、ＪＩＳＫ６２１７−４：２００１に準拠して測定される。

ゴム組成物Ａに含まれ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、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは２０質量部以上である。１０質量部未満では、充分な補強性が得られず、充分な耐摩耗性能、雪氷上性能が得られないおそれがある。該含有量は、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４０質量部以下である。８０質量部を超えると、分散性が悪化し、耐摩耗性能が悪化する傾向がある。

ゴム組成物Ａは、シリカを含むことが好ましい。シリカを配合することにより、補強効果が得られ、本発明の効果がより良好に得られる。シリカとしては、例えば、乾式法シリカ（無水シリカ）、湿式法シリカ（含水シリカ）などが挙げられる。なかでも、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。

シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは４０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは７０ｍ^２／ｇ以上、更に好ましくは１１０ｍ^２／ｇ以上である。４０ｍ^２／ｇ未満であると、充分な補強性が得られず、充分な耐摩耗性能、雪氷上性能が得られないおそれがある。また、シリカのＮ_２ＳＡは、好ましくは２２０ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは２００ｍ^２／ｇ以下である。２２０ｍ^２／ｇを超えると、シリカが分散しにくくなり、耐摩耗性能が悪化するおそれがある。
なお、シリカのＮ_２ＳＡは、ＡＳＴＭＤ３０３７−９３に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

ゴム組成物Ａに含まれるシリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは２０質量部以上である。１０質量部未満では、充分な補強性が得られず、充分な耐摩耗性能、雪氷上性能が得られないおそれがある。該含有量は、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４０質量部以下である。８０質量部を超えると、分散性が悪化し、耐摩耗性能が悪化する傾向がある。

ゴム組成物Ａは、シリカを含む場合、シリカとともにシランカップリング剤を含むことが好ましい。
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、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド等のスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエ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などのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシランなどのクロロ系等が挙げられる。なかでも、スルフィド系が好ましく、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドがより好ましい。

ゴム組成物Ａに含まれる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、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。１質量部未満では、充分な補強性が得られず、充分な耐摩耗性能、雪氷上性能が得られないおそれがある。また、該シランカップリング剤の含有量は、好ましくは１５質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。１５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。

ゴム組成物Ａ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、ステアリン酸、酸化亜鉛、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。

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、又はキサンテート系加硫促進剤等が挙げられる。これら加硫促進剤は、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、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましく、スルフェンアミド系加硫促進剤と、ジフェニルグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤とを併用することがより好ましい。

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（ＤＣＢＳ）等が挙げられる。なかでも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、ＣＢＳが好ましく、ＣＢＳと、ジフェニルグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤とを併用することがより好ましい。

（ゴム組成物Ｂ）
ゴム組成物Ｂは、少なくともゴム成分と軟化剤とを含有している。

ゴム組成物Ｂは、ゴム成分として、天然ゴム（ＮＲ）とブタジエンゴム（ＢＲ）とを含むことが好ましい。これにより、軟化剤の移動を好適に制御でき、本発明の効果がより好適に得られる。

ゴム組成物Ｂに含まれるＮＲとしては、ゴム組成物Ａと同様のものを使用することができる。

ゴム組成物Ｂにおいて、ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上である。ＮＲの含有量が３０質量％未満であると、経年硬度変化を抑制する効果が充分に得られないおそれがある。また、ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下である。ＮＲの含有量が８０質量％を超えると、スタッドレスタイヤとして必要な低温特性を確保することができず、雪氷上性能が発揮できないおそれがある。

ゴム組成物Ｂに含まれるＢＲとしては、ゴム組成物Ａと同様のものを使用することができる。

ゴム組成物Ｂにおいて、ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上である。ＢＲの含有量が２０質量％未満であると、スタッドレスタイヤとして必要な低温特性を確保することができず、雪氷上性能が発揮できないおそれがある。また、ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下である。ＢＲの含有量が７０質量％を超えると、ＮＲとＢＲの海島構造が逆転し、分子の運動性が高いＢＲが海の成分となり、軟化剤の移行を促進するおそれがある。

上記ＮＲ、ＢＲ以外にゴム組成物Ｂで使用できるゴム成分としては、ゴム組成物Ａと同様に、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、ブチルゴムなどが挙げられる。

ゴム組成物Ｂは、軟化剤を含んでいる。軟化剤を配合することにより、ゴムの硬度が低下し、より良好な雪氷上性能が得られる。

ゴム組成物Ｂに含まれる軟化剤としては、ゴム組成物Ａと同様のものを使用することができる。

ゴム組成物Ｂに含まれる軟化剤の含有量は、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１０質量部以上、更に好ましくは１５質量部以上である。５質量部未満では、スタッドレスタイヤとして必要な低温特性を確保することができず、雪氷上性能が発揮できないおそれがある。また、軟化剤の含有量は、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５５質量部以下、更に好ましくは５０質量部以下である。６０質量部を超えると、ベーストレッドに必要な破壊特性が不足し、走行時にトレッドチャンキングなどを引き起こす。

ゴム組成物Ｂは、ゴム組成物Ａと同様、カーボンブラックやシリカを含むことが好ましい。また、ゴム組成物Ｂがシリカを含む場合、シリカとともにシランカップリング剤を含むことが好ましい。これら各成分は、ゴム組成物Ａと同様のものを同様の態様で好適に使用できる。

ゴム組成物Ｂに含まれ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、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは２０質量部以上である。１０質量部未満では、充分な補強性が得られず、充分な耐摩耗性能、雪氷上性能が得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは９０質量部以下、より好ましくは８５質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下である。９０質量部を超えると、分散性が悪化し、耐摩耗性能が悪化する傾向がある。

ゴム組成物Ｂには、ゴム組成物Ａと同様、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、ステアリン酸、酸化亜鉛、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。

加硫促進剤としては、ゴム組成物Ａと同様のものを使用することができる。

ゴム組成物Ａ及びＢ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やニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。

上述のとおり、ゴム組成物Ａは、スタッドレスタイヤのキャップトレッドとして用いられ、ゴム組成物Ｂは、スタッドレスタイヤのベーストレッドとして用いられる。

多層構造のトレッドは、シート状にしたものを、所定の形状に貼り合わせる方法や、２本以上の押出し機に装入して押出し機のヘッド出口で２層以上に形成する方法により作製することができる。

本発明のスタッドレスタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法により製造される。すなわち、ゴム成分、軟化剤、及び必要に応じて上記各種配合剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの形状に合わせて押し出し加工し、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で、本発明のスタッドレスタイヤが得られる。

本発明のスタッドレスタイヤは、乗用車用スタッドレスタイヤとして好適に用いることができる。

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。

以下に、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ＃３
ブタジエンゴム（ＢＲ）：日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０（シス含量：９６質量％）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のシーストＮ２２０（Ｎ２ＳＡ：１１４ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ：１１４ｍｌ／１００ｇ）
シリカ：エボニックデグサ社製のウルトラシルＶＮ３（Ｎ２ＳＡ：１７５ｍ^２／ｇ、平均一次粒子径：１５ｎｍ）
シランカップリング剤：エボニックデグサ社製の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（アロマオイル）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
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）製のステアリン酸「椿」
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン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：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤（１）：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（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）
加硫促進剤（２）：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン）

（実施例及び比較例）
表１及び表２に示す配合内容に従い、（株）神戸製鋼所製の１．７Ｌ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材料を約１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た（この際、仕様によってはオイルを２分割投入して混練りを行った。）。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を表１及び表２に示す配合内容で添加し、オープンロールを用いて、約８０℃の条件下で３分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。表３に示す組み合わせに従い、得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、１７０℃で１５分間加硫し、試験用タイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。

得られた試験用タイヤについて下記の評価を行った。結果を表３に示す。

＜雪氷上性能（新品）＞
上記試験用タイヤを国産２０００ｃｃのＦＲ車に装着し、下記条件下で氷雪上を実車走行し、雪氷上性能を評価した。雪氷上性能評価としては、具体的には、上記車両を用いて氷上又は雪上を走行し、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停止距離（氷上制動停止距離、雪上制動停止距離）を測定し、下記式により指数表示した。指数が大きいほど、氷雪上でのグリップ性能が良好である。
（制動性能指数）＝（比較例１の制動停止距離）／（各配合の制動停止距離）×１００
（氷上）（雪上）
試験場所：北海道名寄テストコ−ス北海道名寄テストコ−ス
気温：−１〜−６℃ −２℃〜−１０℃

＜雪氷上性能（劣化後品）＞
経年劣化後の状態を再現するために、上記試験タイヤをオーブン内で８０℃１６８時間加熱して熱劣化させた後、＜雪氷上性能（新品）＞と同じ条件下で雪氷上性能を評価した。

＜耐摩耗性能＞
試験用タイヤを国産ＦＦ車に装着し、走行距離８０００ｋｍ後のタイヤトレッド部の溝深さを測定し、タイヤ溝深さが１ｍｍ減るときの走行距離を算出し、下記式により指数表示した。指数が大きいほど、耐摩耗性能が良好である。なお、指数が９０以上の場合に良好であると判断した。
（耐摩耗性指数）＝（１ｍｍ溝深さが減るときの走行距離）／（比較例１のタイヤ溝が１ｍｍ減るときの走行距離）×１００

表１〜表３より、上記関係式（１）及び（２）を満たす実施例では、良好な耐摩耗性能を維持しつつ、新品時のタイヤにおける雪氷上性能が高いだけでなく、劣化後のタイヤにおける雪氷上性能も高いことが明らかとなった。

Claims

キャップトレッドとベーストレッドとを有するスタッドレスタイヤであって、
前記キャップトレッドが、ゴム組成物Ａを用いて作製されたものであり、
前記ベーストレッドが、ゴム組成物Ｂを用いて作製されたものであり、
該ゴム組成物Ａ１００質量％中の軟化剤の含有量をａ（質量％）、
該ゴム組成物Ｂ１００質量％中の軟化剤の含有量をｂ（質量％）、
トレッド全体の重量に対する該キャップトレッドの重量の割合をｃ（質量％）、
トレッド全体の重量に対する該ベーストレッドの重量の割合をｄ（質量％）としたとき、下記関係式（１）及び（２）を満たすスタッドレスタイヤ。
ａ×ｃ／１００＜ｂ×ｄ／１００・・・（１）
ａ≧８・・・（２）
前記ゴム組成物Ａは、天然ゴムとブタジエンゴムとを含み、
ゴム成分１００質量％中の天然ゴムの含有量が３０〜８０質量％であり、
前記ゴム成分１００質量％中のブタジエンゴムの含有量が２０〜７０質量％である請求項１に記載のスタッドレスタイヤ。
前記ゴム組成物Ａに含まれる軟化剤の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して、２０質量部以上である請求項１又は２に記載のスタッドレスタイヤ。
前記ゴム組成物Ｂは、天然ゴムとブタジエンゴムとを含む請求項１〜３のいずれかに記載のスタッドレスタイヤ。