JP2021014200A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】低燃費性、ウェットグリップ性、操縦安定性の総合性能が優れた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】陸部4のタイヤ軸方向最外側に配されるショルダー陸部8の少なくとも一方に、タイヤ軸方向にのびるショルダーサイプ35,39が設けられ、トレッド幅Wtと、主溝の溝深さDとが下記式(I)を満たし、ショルダー陸部の少なくとも一方に設けられたショルダーサイプの長さLsと、前記トレッド幅Wtとが下記式(II)を満たし、ショルダー陸部を構成するショルダー陸部用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、凝固温度−10℃以下の低温可塑剤を4質量部以上、軟化点60〜120℃の樹脂を3質量部以上含むことを特徴とする空気入りタイヤ。【選択図】図1

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。
タイヤの内圧と断面幅(SW)とタイヤの外径(OD)とが特定の関係を満たす狭幅(狭いタイヤ断面幅)、大径(大きなタイヤ外径)の乗用車用空気入りタイヤが、転がり抵抗を低減させて低燃費性を実現したタイヤとして提案されている。
フィラーを減量したゴム組成物等、配合面から低燃費性を改善する方法も提案されているが、一般に、低燃費化のため、フィラーを減量すると、ウェットグリップ性能が低下する傾向があり、これらを両立することは困難である。従って、狭幅大径のタイヤ等の空気入りタイヤにおいて、低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性をバランス良く改善することが望まれている。
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、操縦安定性の総合性能が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、トレッド部に、タイヤ周方向に連続してのびる3本以上の主溝と、前記主溝に区分された陸部とが設けられた空気入りタイヤであって、
前記主溝は、タイヤ赤道よりもタイヤ軸方向の両外側の位置をタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー主溝と、前記一対のショルダー主溝の間をタイヤ周方向に連続してのびるセンター主溝とを含み、
前記陸部のタイヤ軸方向最外側に配されるショルダー陸部の少なくとも一方に、タイヤ軸方向にのびるショルダーサイプが設けられ、
トレッド幅Wtと、前記主溝の溝深さDとが下記式(I)を満たし、
前記ショルダー陸部の少なくとも一方に設けられたショルダーサイプの長さLsと、前記トレッド幅Wtとが下記式(II)を満たし、
前記ショルダー陸部を構成するショルダー陸部用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、凝固温度−10℃以下の低温可塑剤を4質量部以上、軟化点60〜120℃の樹脂を3質量部以上含むことを特徴とする
空気入りタイヤに関する。
Figure 2021014200
前記低温可塑剤は、40℃における動粘度が60mm/s以下であることが好ましい。
本発明によれば、トレッド部に、タイヤ周方向に連続してのびる3本以上の主溝と、前記主溝に区分された陸部とが設けられた空気入りタイヤであって、前記主溝は、タイヤ赤道よりもタイヤ軸方向の両外側の位置をタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー主溝と、前記一対のショルダー主溝の間をタイヤ周方向に連続してのびるセンター主溝とを含み、前記陸部のタイヤ軸方向最外側に配されるショルダー陸部の少なくとも一方に、タイヤ軸方向にのびるショルダーサイプが設けられ、トレッド幅Wt及び前記主溝の溝深さD、ショルダーサイプの長さLs及びトレッド幅Wtが所定の関係式を満たし、かつ前記ショルダー陸部を構成するショルダー陸部用ゴム組成物として、特定凝固温度の低温可塑剤、特定軟化点の樹脂を所定配合で含むものを用いたタイヤであるので、低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能が優れた空気入りタイヤを提供できる。
本発明の一実施形態の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。 図1のトレッド部のA−A線断面図である。 図1の外側ミドル陸部の拡大図である。 図4(a)は、図3の第1傾斜部のB−B線断面図であり、図4(b)は、図3の第2傾斜部のC−C線断面図である。 図1の内側ミドル陸部の拡大図である。 図1の外側ショルダー陸部の拡大図である。 図1の内側ショルダー陸部の拡大図である。
本発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に連続してのびる3本以上の主溝と、前記主溝に区分された陸部とが設けられた空気入りタイヤであって、前記主溝は、タイヤ赤道よりもタイヤ軸方向の両外側の位置をタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー主溝と、前記一対のショルダー主溝の間をタイヤ周方向に連続してのびるセンター主溝とを含み、前記陸部のタイヤ軸方向最外側に配されるショルダー陸部の少なくとも一方に、タイヤ軸方向にのびるショルダーサイプが設けられ、トレッド幅Wtと前記主溝の溝深さDとが前記式(I)、前記ショルダー陸部の少なくとも一方に設けられたショルダーサイプの長さLsと前記トレッド幅Wtとが前記式(II)を満たし、かつ前記ショルダー陸部を構成するショルダー陸部用ゴム組成物として、特定凝固温度の低温可塑剤、特定軟化点の樹脂を所定配合で含むものを用いたタイヤである。従って、低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能が優れた空気入りタイヤを提供できる。
このような作用効果が得られる理由は明らかではないが、以下のように推察される。
低燃費化のため、フィラーを減量すると、通常、ウェットグリップ性能が低下するが、所定の低温可塑剤と樹脂をバランスよく配合したショルダー陸部用ゴム組成物を用いることで、低燃費性能を悪化させることなく、ウェットグリップ性能を向上することが可能となる。そして、低温可塑剤を配合する場合、熱劣化特性が低下する傾向があるが、前記式(I)、(II)等を満たすパターンを採用することで、ブロック剛性が向上し、ゴムの変形を抑え、蓄熱も抑えることができる。これは、ウェットグリップ性能を向上させるために樹脂を添加すると、ガラス転移温度(Tg)が上昇し、ウェットグリップ性能は向上するものの、低燃費性が悪化する傾向がある一方、更に低温可塑剤を添加することで、ウェットグリップ性能を向上させつつ、Tgの上昇を抑制できるため、低燃費性の悪化が抑制されると推察される。また、低温可塑剤は分子量が小さいため、熱劣化特性が低下する傾向があるものの、前記パターンでブロック剛性を向上させるで、ゴムの変形が抑えられ、蓄熱しにくくなると推察される。従って、低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能が改善されると推察される。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態の空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」ということがある。)1のトレッド部2の展開図である。図2は、図1のトレッド部2のA−A線断面図である。本実施形態の空気入りタイヤ1は、例えば、乗用車用として好適に使用される。
本実施形態のトレッド部2は、例えば、車両への装着の向きが指定されたトレッドパターンを具えている。車両への装着の向きは、例えば、サイドウォール部(図示省略)等に文字やマークで表示されている。図1において、左側が車両外側に対応し、右側が車両内側に対応している。
車両への装着の向きが指定されることにより、トレッド部2は、車両装着時に車両外側に位置する外側トレッド端Te1と、車両装着時に車両内側に位置する内側トレッド端Te2とを有している。
各トレッド端Te1、Te2は、正規リム(図示せず)にリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも無負荷である正規状態のタイヤ1に、正規荷重を負荷してキャンバー角0で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。
「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えばJATMAであれば“標準リム”、TRAであれば“Design Rim”、ETRTOであれば“Measuring Rim”である。
「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば“最高空気圧”、TRAであれば表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値、ETRTOであれば“INFLATION PRESSURE”である。
「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば“最大負荷能力”、TRAであれば表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値、ETRTOであれば“LOAD CAPACITY”である。
タイヤ1のトレッド部2には、タイヤ周方向に連続してのびる3本以上の主溝3と、主溝3に区分された陸部4とが設けられている。
各主溝3は、例えば、タイヤ周方向に直線状にのびている。各主溝3は、例えば、ジグザグ状又は波状にのびるものでも良い。
主溝3は、例えば、外側トレッド端Te1側又は内側トレッド端Te2側に設けられたショルダー主溝5と、ショルダー主溝5よりもタイヤ赤道C側に設けられたセンター主溝6とを含んでいる。
ショルダー主溝5は、例えば、外側トレッド端Te1側に設けられた外側ショルダー主溝5Aと、内側トレッド端Te2側に設けられた内側ショルダー主溝5Bとを含んでいる。
センター主溝6は、例えば、外側ショルダー主溝5Aと内側ショルダー主溝5Bとの間に設けられている。本実施形態のセンター主溝6は、例えば、タイヤ赤道C上に1本設けられている。センター主溝6は、例えば、タイヤ赤道Cの外側トレッド端Te1側及び内側トレッド端Te2側にそれぞれ1本ずつ設けられるものでも良い。
本実施形態の各ショルダー主溝5A、5Bの溝幅W1及びセンター主溝6の溝幅W2は、例えば、トレッド接地幅TWの3.5〜10.0%が望ましい。トレッド接地幅TWは、前記正規状態のタイヤ1の外側トレッド端Te1と内側トレッド端Te2との間のタイヤ軸方向の距離である。
本実施形態の内側ショルダー主溝5Bは、例えば、外側ショルダー主溝5Aよりも大きい溝幅を有している。これにより、ドライ路面での操縦安定性とウェット性能とがバランス良く高められる。
本実施形態のセンター主溝6は、例えば、内側ショルダー主溝5Bよりも大きい溝幅を有している。これにより、ウェット走行時、タイヤ赤道C付近の水が排出され易くなり、ハイドロプレーニング現象が効果的に抑制される。
上述の主溝3が設けられることにより、陸部4は、例えば、ショルダー主溝5とセンター主溝6との間のミドル陸部7と、ショルダー主溝5のタイヤ軸方向外側のショルダー陸部8とが区分されている。
ミドル陸部7は、例えば、外側ショルダー主溝5Aとセンター主溝6との間の外側ミドル陸部7Aと、内側ショルダー主溝5Bとセンター主溝6との間の内側ミドル陸部7Bとを含んでいる。ショルダー陸部8は、例えば、外側ショルダー主溝5Aとトレッド軸方向外側端Poとの間の外側ショルダー陸部8Aと、内側ショルダー主溝5Bとトレッド軸方向内側端Piとの間の内側ショルダー陸部8Bとを含んでいる。
図3には、外側ミドル陸部7Aの拡大図が示されている。図3に示されるように、外側ミドル陸部7Aには、陸部の全幅を横切る貫通サイプ10が設けられている。本明細書において、「サイプ」とは、その主要部の幅が1.5mm以下の切り込みを意味するが、陸部の踏面側で幅が1.5mmを超える開口部を有する態様を含むものとする。
貫通サイプ10は、トレッド平面視において、第1傾斜部11と第2傾斜部12とを含んでいる。
第1傾斜部11は、タイヤ軸方向に対して傾斜している。本実施形態の第1傾斜部11は、例えば、センター主溝6から、タイヤ周方向の一方側(図3では、上側)に傾斜し、直線状にのびている。第1傾斜部11のタイヤ軸方向に対する角度θ1は、例えば、20〜30°である。
図4(a)には、図3の第1傾斜部11のB−B線断面図が示されている。図4(a)に示されるように、第1傾斜部11は、例えば、陸部の踏面2sから底部まで一定の幅を有している。
図3に示されるように、第2傾斜部12は、例えば、第1傾斜部11よりも外側トレッド端Te1側(図1に示され、以下、同様である。)に配されている。第2傾斜部12は、第1傾斜部11とは逆向きに傾斜している。本実施形態の第2傾斜部12は、例えば、外側ショルダー主溝5Aから、前記タイヤ周方向の一方側に傾斜し、直線状にのびている。
本実施形態の第2傾斜部12のタイヤ軸方向に対する角度θ2は、例えば、第1傾斜部11のタイヤ軸方向に対する角度θ1よりも小さいのが望ましい。具体的には、第2傾斜部12のタイヤ軸方向に対する角度θ2は、例えば、18〜25°である。
図4(b)には、図3の第2傾斜部12のC−C線断面図が示されている。図4(b)に示されるように、第2傾斜部12は、例えば、一定の幅でのびる本体部16と、本体部16と陸部の踏面2sとの間で幅が拡大した開口部17とを含んでいる。このような第2傾斜部12は、ウェット性能を高めるのに役立つ。
図3に示されるように、貫通サイプ10は、トレッド平面視において、上述の第1傾斜部11と第2傾斜部12とが連なるV字状部分14を含んでいる。このようなV字状部分14を有する貫通サイプ10は、陸部に横力が作用したとき、互いに向き合うサイプ壁同士が密着する。このため、外側ミドル陸部7Aの見かけの剛性が高められ、操縦安定性が高められる。
貫通サイプ10のV字状部分14の頂部18は、外側ミドル陸部7Aの幅方向の中心位置20よりも外側トレッド端Te1側に設けられている。
前記頂部18付近の偏摩耗を抑制するために、第1傾斜部11と第2傾斜部12との間の角度θ3は、鈍角であるのが望ましい。具体的には、前記角度θ3は、好ましくは125°以上、より好ましくは130°以上であり、好ましくは140°以下、より好ましくは135°以下である。
本実施形態の外側ミドル陸部7Aには、例えば、外側ショルダー主溝5Aからのびかつ外側ミドル陸部7A内で終端する外側ミドルラグサイプ24が設けられている。上述した貫通サイプ10と外側ミドルラグサイプ24とは、タイヤ周方向に交互に設けられている。
外側ミドルラグサイプ24は、例えば、第3傾斜部25と第4傾斜部26とを含んでいる。
第3傾斜部25は、外側ミドルラグサイプ24のタイヤ軸方向の内端24iから、貫通サイプ10の第1傾斜部11と同じ向きに傾斜してのびている。本実施形態の第3傾斜部25は、例えば、第1傾斜部11に沿ってのびている。
本実施形態の第3傾斜部25は、例えば、第1傾斜部11の断面形状(図4(a)に示され、以下、同様である。)と同様の構成を有している。即ち、第3傾斜部25は、陸部の踏面から底部まで一定の幅で形成されているのが望ましい(図示省略)。
第4傾斜部26は、例えば、第3傾斜部25と外側ショルダー主溝5Aとの間に配されている。第4傾斜部26は、第3傾斜部25とは逆向きに傾斜している。望ましい態様として、本実施形態の第4傾斜部26は、例えば、貫通サイプ10の第2傾斜部12に沿ってのびている。
第4傾斜部26は、例えば、貫通サイプ10の第2傾斜部12の断面形状(図4(b)に示され、以下、同様である。)と同様の構成を有している。即ち、第4傾斜部26は、例えば、一定の幅でのびる本体部と、本体部と陸部の踏面との間で幅が拡大した開口部とを含んでいる(図示省略)。このような第4傾斜部26は、ウェット性能を高めるのに役立つ。
上述の第3傾斜部25と第4傾斜部26とが連なることにより、外側ミドルラグサイプ24は、貫通サイプ10のV字状部分14に沿ってのびる部分を含んでいる。このような外側ミドルラグサイプ24は、陸部に横力が作用したとき、互いに向き合うサイプ壁同士が密着し、外側ミドル陸部7Aの見かけの剛性をさらに高めることができる。
図5には、内側ミドル陸部7Bの拡大図が示されている。図5に示されるように、内側ミドル陸部7Bには、複数の内側ミドルサイプ28が設けられている。
内側ミドルサイプ28は、例えば、中央傾斜部30と、中央傾斜部30のタイヤ軸方向両側に設けられた第1側部31及び第2側部32とを含んでいる。
中央傾斜部30は、例えば、タイヤ軸方向に対して傾斜して直線状にのびている。このような中央傾斜部30は、タイヤ周方向及びタイヤ軸方向にエッジ効果を発揮する。
中央傾斜部30は、例えば、貫通サイプ10の第1傾斜部11(図1に示す)とは逆向きに傾斜しているのが望ましい。このような中央傾斜部30は、タイヤの片流れを抑制するのに役立つ。
中央傾斜部30のタイヤ軸方向に対する角度θ4は、好ましくは40°以上、より好ましくは45°以上であり、好ましくは55°以下、より好ましくは50°以下である。このような中央傾斜部30は、タイヤ周方向及びタイヤ軸方向にバランス良くエッジ効果を発揮する。
本実施形態の中央傾斜部30は、例えば、第1傾斜部11と同様の断面形状を有している。即ち、中央傾斜部30は、陸部の踏面から底部まで一定の幅で形成されているのが望ましい(図示省略)。このような中央傾斜部30は、接地時、互いに向き合うサイプ壁面同士が密着する。このため、内側ミドル陸部7Bの見かけの剛性が高められ、優れた操縦安定性が得られる。
第1側部31は、例えば、センター主溝6と中央傾斜部30との間を連通している。第2側部32は、例えば、内側ショルダー主溝5Bと中央傾斜部30との間を連通している。
第1側部31及び第2側部32は、それぞれ、タイヤ軸方向に沿ってのびているのが望ましい。これにより、内側ミドルサイプ28の端部付近の偏摩耗が抑制される。
第1側部31及び第2側部32は、それぞれ、貫通サイプ10の第2傾斜部12と同様の断面形状を有しているのが望ましい。即ち、第1側部31及び第2側部32は、例えば、一定の幅でのびる本体部と、本体部と陸部の踏面との間で幅が拡大した開口部とを含んでいる(図示省略)。このような第1側部31及び第2側部32は、ウェット性能を高めるのに役立つ。
図1に示されるように、内側ミドルサイプ28は、外側ミドル陸部7Aに設けられた貫通サイプ10と、センター主溝6を介して滑らかに連続しているのが望ましい。「各サイプが、主溝を介して滑らかに連続している」とは、各サイプを仮想延長した仮想サイプ同士が、主溝内で交わることを意味する。このようなサイプの配置は、外側ミドル陸部7Aと内側ミドル陸部7Bとのタイヤ周方向の剛性分布を近似させ、例えば、旋回初期のハンドルの手応えをリニアにするのに役立つ。
図6には、外側ショルダー陸部8Aの拡大図が示されている。図6に示されるように、外側ショルダー陸部8Aには、例えば、外側ショルダー横溝34と外側ショルダーサイプ35とがタイヤ周方向に交互に設けられている。
外側ショルダー横溝34は、例えば、外側ショルダー陸部8A内において、タイヤ軸方向に沿ってのび、かつ、外側ショルダー陸部8A内で終端している。これにより、外側ショルダー陸部8Aのタイヤ軸方向内側の剛性が高められ、優れた操縦安定性が得られる。しかも、このような外側ショルダー横溝34は、外側ショルダー主溝5Aから空気が流入しないため、ポンピング音を低減させるのに役立つ。
外側ショルダー横溝34のタイヤ軸方向に対する角度θ5は、例えば、タイヤ軸方向内側に向かって漸増しているのが望ましい。このような外側ショルダー横溝34は、ウェット走行時、溝内の水を効果的に外側トレッド端Te1側に案内することができる。
外側ショルダーサイプ35は、例えば、外側ショルダー主溝5Aからタイヤ軸方向外側にのび、かつ、外側ショルダー陸部8A内で終端している。
外側ショルダーサイプ35は、例えば、内側部36と、外側部37とを含んでいる。
内側部36は、例えば、外側ショルダー主溝5Aに連通し、タイヤ軸方向に沿ってのびている。このような内側部36は、外側ショルダー横溝34の内端と外側ショルダー主溝5Aとの間の接地面の歪みを抑制し、その偏摩耗を抑制することができる。
内側部36は、例えば、第2傾斜部12と同様の断面形状を有しているのが望ましい。即ち、内側部36は、例えば、一定の幅でのびる本体部と、本体部と陸部の踏面との間で幅が拡大した開口部とを含んでいる(図示省略)。このような内側部36は、ウェット性能を高めるのに役立つ。
外側部37は、例えば、内側部36のタイヤ軸方向外側に連なっている。外側部37は、例えば、外側トレッド端Te1に達することなく、外側ショルダー陸部8A内で終端している。
外側部37は、例えば、第1傾斜部11と同様の断面形状を有しているのが望ましい。即ち、外側部37は、例えば、陸部の踏面から底部まで一定の幅で形成されている(図示省略)。このような外側部37は、外側ショルダーサイプ35の外端付近での偏摩耗を抑制するのに役立つ。
図1に示されるように、外側ショルダーサイプ35は、外側ミドルラグサイプ24と外側ショルダー主溝5Aを介して滑らかに連続しているのが望ましい。このようなサイプの配置は、外側ショルダー主溝5Aの両側の端縁の摩耗の進行を均一にするのに役立つ。
図7には、内側ショルダー陸部8Bの拡大図が示されている。図7に示されるように、内側ショルダー陸部8Bには、例えば、内側ショルダー横溝38と内側ショルダーサイプ39とがタイヤ周方向に交互に設けられている。
内側ショルダー横溝38は、例えば、外側ショルダー横溝34(図6に示す)と同一の構成を有している。即ち、内側ショルダー横溝38は、例えば、内側ショルダー陸部8B内において、タイヤ軸方向に沿ってのび、かつ、内側ショルダー陸部8B内で終端している。
内側ショルダーサイプ39は、例えば、外側ショルダーサイプ35と同様、内側部40と、外側部41とを含んでいる。
内側ショルダーサイプ39の内側部40は、例えば、内側ショルダー主溝5Bに連通し、タイヤ軸方向に沿ってのびている。しかも、内側ショルダーサイプ39の内側部40は、例えば、第2傾斜部12と同様の断面形状を有しているのが望ましい。即ち、内側ショルダーサイプ39の内側部40は、例えば、一定の幅でのびる本体部と、本体部と陸部の踏面との間で幅が拡大した開口部とを含んでいる(図示省略)。
内側ショルダーサイプ39の外側部41は、例えば、内側部40の内側トレッド端Te2側に連なっている。内側ショルダーサイプ39の外側部41は、例えば、内側トレッド端Te2までのびているのが望ましい。このような内側ショルダーサイプ39は、各内側ショルダー横溝38の間の接地面の歪みを抑制するのに役立つ。
内側ショルダーサイプ39の外側部41は、例えば、第1傾斜部11と同様の断面形状を有しているのが望ましい。即ち、内側ショルダーサイプ39の外側部41は、例えば、陸部の踏面から底部まで一定の幅で形成されている(図示省略)。
図1に示されるように、内側ショルダーサイプ39は、内側ショルダー主溝5Bを介して内側ミドルサイプ28と滑らかに連続しているのが望ましい。このようなサイプの配置は、内側ショルダー主溝5Bの両側の端縁の摩耗の進行を均一にするのに役立つ。
なお、本発明の空気入りタイヤは、陸部のタイヤ軸方向最外側に配されるショルダー陸部の少なくとも一方に、タイヤ軸方向にのびるショルダーサイプが設けられたものであり、図1、2のタイヤは、外側ショルダー陸部8A及び内側ショルダー陸部8Bの両方に、それぞれ外側ショルダーサイプ35及び内側ショルダーサイプ39が設けられた態様である。
タイヤ1は、トレッド幅Wt(mm)と主溝の溝深さD(mm)とが下記式(I)を満たす。
Figure 2021014200
例えば、図1、2のタイヤ1では、トレッド幅Wtと、外側ショルダー主溝3、内側ショルダー主溝4及びセンター主溝5の溝深さD1、D2及びD3のそれぞれとが、式(I)を満たす。式(I)を満たすことで、ブロック剛性が向上し、良好なウェットグリップ性能、操縦安定性を確保できる傾向がある。
10≦Wt/2D≦35が好ましく、13≦Wt/2D≦30がより好ましく、15≦Wt/2D≦25が更に好ましい。
なお、トレッド部2のトレッド幅Wtは、トレッドの軸方向一端から他端までの距離である。図1、2の点Poはトレッド軸方向外側端、点Piはトレッド軸方向内側端を示し、両矢印Wtがトレッド軸方向外側端Poからトレッド軸方向内側端Piまでの距離(トレッド幅)を示している。主溝の溝深さD(図1、2では、D1、D2、D3)は、溝底から開口部までの径方向高さである。
主溝の溝深さD(図1、2のタイヤでは、外側ショルダー主溝3の溝深さD1、内側ショルダー主溝4の溝深さD2、センター主溝6の溝深さD3)は、例えば、乗用車用空気入りタイヤの場合、3〜12mmが好ましく、4〜10mmがより好ましく、5〜8mmが更に好ましい。下限以上であると、良好な排水性が得られ、優れたウエット性能が得られる傾向がある。上限以下にすることで、良好な剛性が確保され、優れた操縦安定性能が得られる傾向がある。
ショルダー陸部の少なくとも一方に設けられたショルダーサイプの長さLs(mm)と、トレッド幅Wt(mm)とが下記式(II)を満たす。
Figure 2021014200
例えば、図1、2のタイヤでは、ショルダー陸部8(外側ショルダー陸部8A及び内側ショルダー陸部8B)に設けられた外側ショルダーサイプ35の長さLs1及び内側ショルダーサイプ39の長さLs2の少なくとも一方のショルダーサイプの長さと、トレッド幅Wtとが式(II)を満たす。なかでも、操縦安定性等の観点から、内側ショルダーサイプ39の長さLs2が式(II)を満たすことが望ましい。
ショルダーサイプの長さLsは、操縦安定性等の観点から、例えば、10〜60mmが好ましく、2〜50mmがより好ましく、15〜45mmが更に好ましい。
なお、ショルダーサイプの長さLsは、図1、7に記載のとおり、各ショルダーサイプのタイヤ軸方向長さである。
トレッド幅Wtは、低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能の観点から、例えば、140〜250mmが好ましく、150〜220mmがより好ましく、160〜200mmが更に好ましい。
タイヤ外径は、低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能の観点から、例えば、600〜700mmが好ましく、610〜690mmがより好ましく、630〜680mmが更に好ましい。
なお、タイヤ外径とは、タイヤを適用リムに装着して無負荷とした状態のタイヤの外径をいう。
ショルダー陸部8を構成するショルダー陸部用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、凝固温度−10℃以下の低温可塑剤を4質量部以上、軟化点60〜120℃の樹脂を3質量部以上含む。
前記ゴム組成物に使用可能なゴム成分としては、イソプレン系ゴム、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)、ブチルゴム(IIR)等のジエン系ゴムが挙げられる。イソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム(IR)、エポキシ化イソプレンゴム、水素添加イソプレンゴム、グラフト化イソプレンゴム、天然ゴム(NR)、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(UPNR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素添加天然ゴム(HNR)、グラフト化天然ゴム等が挙げられる。これら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。なかでも、SBR、BRが好ましい。
前記ゴム組成物において、ゴム成分100質量%中のSBRの含有量(SBRの合計含有量)は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは70質量%以上である。上限は、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下である。上記範囲内にすることで、良好な低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能が得られる傾向がある。
SBRは、低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の観点から、スチレン含有量が30質量%以下である第1のスチレンブタジエンゴムと、スチレン含有量が35質量%以上である第2のSBRとを含むことが好ましい。
第1のSBRは、スチレン含有量が30質量%以下、好ましくは28質量%以下である。該スチレン含有量は、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20質量%以上、特に好ましくは25質量%以上である。
第1のSBRのビニル含量は、好ましくは20モル%以上、より好ましくは30モル%以上、更に好ましくは40モル%以上である。また、該ビニル含量は、好ましくは80モル%以下、より好ましくは70モル%以下である。
第1のSBRの重量平均分子量(Mw)は、好ましくは50万以上、より好ましくは60万以上、更に好ましくは70万以上である。一方、Mwの上限は特に限定されないが、好ましくは100万以下、より好ましくは90万以下である。
前記ゴム組成物において、第1のSBRの含有量は、ゴム成分100質量%中、20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、35質量%以上が更に好ましい。上限は、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましく、65質量%以下が更に好ましい。
第2のSBRは、スチレン含有量が35質量%以上、好ましくは40質量%以上である。該スチレン含有量は、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
第2のSBRのビニル含量は、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは30モル%以上である。また、該ビニル含量は、好ましくは60モル%以下、より好ましくは50モル%以下である。
第2のSBRの重量平均分子量(Mw)は、好ましくは70万以上、より好ましくは80万以上、更に好ましくは90万以上である。一方、Mwの上限は特に限定されないが、好ましくは150万以下、より好ましくは130万以下である。
前記ゴム組成物において、第2のSBRの含有量は、ゴム成分100質量%中、10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましく、20質量%以上が更に好ましい。上限は、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましい。
なお、本明細書において、SBRのスチレン含有量は、H−NMR測定により算出される。ビニル含量は、ブタジエン部のビニル含量(ブタジエン構造中のビニル基のユニット数量)であり、H−NMR測定により算出される。Mw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。
第1のSBR及び第2のSBRは、スチレン、1,3−ブタジエン等の原料モノマーの配合を適宜設定して、乳化重合や、溶液重合、アニオン重合等公知の方法を用いることで調製できる。なお、これらのSBRは、ゴムの主鎖及び/又は末端が変性剤により変性されたものであってもよいし、例えば四塩化スズ、四塩化ケイ素等の多官能型の変性剤により変性されて一部に分岐構造を有するものであってもよい。なかでも、第1のSBR並びに/又は第2のSBRにおける主鎖及び/若しくは末端が、シリカと相互作用する官能基を有する変性剤により変性されたものであることが好ましい。
上記シリカと相互作用する官能基としては、例えば、アミノ基、アミド基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基、炭化水素基、水酸基、オキシ基、エポキシ基等があげられる。なお、これらの官能基は、置換基を有していてもよい。なかでも、1,2,3級アミノ基(特に、グリシジルアミノ基)、エポキシ基、水酸基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜6のアルコキシ基)、アルコキシシリル基(好ましくは炭素数1〜6のアルコキシシリル基)、炭化水素基が好ましい。
上記シリカと相互作用する官能基を有する変性SBRとしては、下記式で表される化合物(変性剤)により変性されたSBR(S変性SBR)が好ましい。
Figure 2021014200
上記式中、R、R及びRは、同一又は異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基(−COOH)、メルカプト基(−SH)又はこれらの誘導体を表す。R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はアルキル基を表す。R及びRは結合して窒素原子と共に環構造を形成してもよい。nは整数を表す。
上記S変性SBRとしては、溶液重合のスチレンブタジエンゴム(S−SBR)の重合末端(活性末端)を上記式で表される化合物により変性されたSBR(S変性S−SBR(特開2010−111753号公報に記載の変性SBR等))が好適に用いられる。
、R及びRは、アルコキシ基が好適である(好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ基)。R及びRは、アルキル基(好ましくは炭素数1〜3のアルキル基)が好適である。nは、好ましくは1〜5、より好ましくは2〜4、更に好ましくは3である。また、R及びRが結合して窒素原子と共に環構造を形成する場合、4〜8員環であることが好ましい。なお、アルコキシ基には、シクロアルコキシ基(シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基、ベンジルオキシ基等)も含まれる。
上記式で表される化合物(上記変性剤)の具体例としては、2−ジメチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリエトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、2−ジエチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、2−ジエチルアミノエチルトリエトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。なかでも、3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシランが好ましい。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。
上記シリカと相互作用する官能基を有する変性SBRとして、下記式で表される化合物(変性剤)により変性されたSBRも好適に使用できる。
Figure 2021014200
上記式中、Rは、同一又は異なって、炭素数1〜30の1価の炭化水素基を表す。Xは、下記式:
Figure 2021014200
(式中、R11及びR12は、同一又は異なって、2価の炭化水素基を表す。R13は、環状エーテル基を表す。)で表される基である。Xは、下記式:
Figure 2021014200
(式中、R21は炭素数2〜10のアルキレン基又はアルキルアリーレン基を表す。R22は水素原子又はメチル基を表す。R23は炭素数1〜10のアルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。tは2〜20の整数である。)で表される基である。a、b、及びcは、各繰り返し単位の繰り返し数を表す。
上記式で表される化合物(変性剤)により変性されたSBRとして、溶液重合のSBR(S−SBR)の重合末端(活性末端)を上記式で表される化合物により変性されたSBRが好適に用いられる。
Rは、同一又は異なって、炭素数1〜30の1価の炭化水素基を表すが、該1価の炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜30の脂環式炭化水素基、炭素数6〜30の芳香族炭化水素基等が挙げられる。なかでも、炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、更に好ましくは炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、特に好ましくは炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基である。Rの好ましい例としては、上記炭素数を有するアルキル基が挙げられ、具体的には、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、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基などが挙げられる。中でも、メチル基が特に好ましい。
におけるR11及びR12は、同一又は異なって、2価の炭化水素基を表すが、例えば、分岐又は非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基、分岐又は非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基、分岐又は非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基、炭素数6〜30のアリーレン基などが挙げられる。なかでも、分岐又は非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基が好ましく、より好ましくは分岐又は非分岐の炭素数1〜15のアルキレン基、更に好ましくは分岐又は非分岐の炭素数1〜5のアルキレン基、特に好ましくは非分岐の炭素数1〜3のアルキレン基である。R11及びR12の好ましい例としては、上記炭素数を有するアルキレン基が挙げられ、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基などが挙げられる。中でも、メチレン基、エチレン基、プロピレン基が特に好ましい。
におけるR13は、環状エーテル基を表すが、該環状エーテル基としては、例えば、オキシラン基、オキセタン基、オキソラン基、オキサン基、オキセパン基、オキソカン基、オキソナン基、オキセカン基、オキセト基、オキソール基等のエーテル結合を1つ有する環状エーテル基、ジオキソラン基、ジオキサン基、ジオキセパン基、ジオキセカン基等のエーテル結合を2つ有する環状エーテル基、トリオキサン基等のエーテル結合を3つ有する環状エーテル基等が挙げられる。なかでも、エーテル結合を1つ有する炭素数2〜7の環状エーテル基が好ましく、エーテル結合を1つ有する炭素数2〜5の環状エーテル基がより好ましく、オキシラン基が更に好ましい。また、環状エーテル基は環骨格内に不飽和結合を有していないことが好ましい。また、上述の環状エーテル基が有する水素原子は、上述の1価の炭化水素基により置換されていてもよい。
におけるR21は炭素数2〜10のアルキレン基又はアルキルアリーレン基を表すが、なかでも、分岐又は非分岐の炭素数2〜8のアルキレン基が好ましく、分岐又は非分岐の炭素数2〜6のアルキレン基がより好ましく、分岐又は非分岐の炭素数2〜4のアルキレン基が更に好ましく、分岐又は非分岐の炭素数3のアルキレン基が特に好ましい。R21の好ましい例としては、上記炭素数を有するアルキレン基が挙げられ、具体的には、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基などが挙げられる。なかでも、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基が特に好ましく、プロピレン基、イソプロピレン基が最も好ましい。
における、R22は水素原子又はメチル基を表すが、水素原子であることが特に好ましい。
における、R23は炭素数1〜10のアルコキシ基又はアリールオキシ基を表すが、なかでも、分岐又は非分岐の炭素数1〜8のアルコキシ基が好ましく、分岐又は非分岐の炭素数1〜6のアルコキシ基がより好ましく、分岐又は非分岐の炭素数1〜4のアルコキシ基が更に好ましい。R23の好ましい例としては、上記炭素数を有するアルコキシ基が挙げられ、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ペンチロキシ基、ヘキシロキシ基、ヘプチロキシ基、オクチロキシ基などが挙げられる。なかでも、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が特に好ましく、メトキシ基が最も好ましい。
における、tは2〜20の整数であるが、2〜8が特に好ましい。
変性剤によるSBRの変性方法としては、従来公知の手法を使用でき、例えば、スチレンブタジエンゴムと該化合物とを接触させることで変性できる。具体的には、溶液重合によるSBRの調製後、該ゴム溶液中に該化合物を所定量添加し、SBRの重合末端(活性末端)と変性剤とを反応させる方法などが挙げられる。
SBRとしては、例えば、住友化学(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等により製造・販売されているSBRを使用できる。
前記ゴム組成物において、ゴム成分100質量%中のBR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%以上である。また、上限は、好ましくは50質量%以下、より好ましくは35質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。上記範囲内であると、良好な低燃費性、耐摩耗性能等を確保できる傾向がある。
BRとしては、例えば、高シス含量のBR、低シス含量の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。
BRのシス含量は、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、更に好ましくは98質量%以上であり、上限は特に限定されない。上記範囲内であると、効果がより良好に得られる傾向がある。
なお、BRのシス含量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
BRは、非変性BR、変性BRのいずれでもよく、変性BRとしては、前述の変性剤で変性された変性BRが挙げられる。
BRとしては、例えば、宇部興産(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等の製品を使用できる。
上記低温可塑剤は、凝固温度が−10℃以下であり、−15℃以下が好ましい。一方、下限は、好ましくは−100℃以上、より好ましくは−50℃以上、更に好ましくは−30℃以上である。上記範囲内であると、良好な低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能が得られる傾向がある。
なお、本発明において、凝固温度は、下記方法で測定される値である。
試料をアルミニウムセルの中に密閉し、当該アルミニウムセルを示差走査熱量測定器((株)島津製作所製、DSC−60A)のサンプルホルダーに挿入した後、当該サンプルホルダーを窒素雰囲気下10℃/分で150℃まで加熱しながら吸熱ピークを観察し、得られた吸熱ピークを凝固点とした。
上記ゴム組成物において、上記低温可塑剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、4質量部以上、好ましくは5質量部以上、より好ましくは6質量部以上である。良好な低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能が得られる傾向がある。上限は特に限定されないが、該含有量は、50質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましく、20質量部以下が更に好ましい。
上記低温可塑剤の40℃における動粘度は、好ましくは60mm/s以下、より好ましくは50mm/s以下、更に好ましくは45mm/s以下である。上限以下にすることで、低燃費性を悪化させずに、ウェットグリップ性能を向上できる傾向がある。下限は特に限定されないが、好ましくは5mm/s以上、より好ましくは10mm/s以上である。
なお、動粘度は、JIS K2283−2000に準拠し、40℃の条件で測定される値である。
上記低温可塑剤として、例えば、オイルが挙げられる。オイルとしては、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物等が挙げられる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。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、落花生油、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。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。なかでも、プロセスオイルが好ましい。
オイルとしては、例えば、出光興産(株)、三共油化工業(株)、(株)ジャパンエナジー、オリソイ社、H&R社、豊国製油(株)、昭和シェル石油(株)、富士興産(株)等の製品を使用できる。
上記低温可塑剤としては、例えば、リン酸エステル、フタル酸エステル、脂肪族多塩基酸エステル、トリメリット酸エステル、酢酸エステル、リシノール酸エステル等の化合物、又はその混合物も好適に使用できる。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。なかでも、リン酸エステル、フタル酸エステル、脂肪族多塩基酸エステルが好ましく、脂肪族多塩基酸エステルがより好ましい。
リン酸エステルとしては、リン酸と、炭素数1〜12のモノアルコール又はその(ポリ)オキシアルキレン付加物とのモノ、ジ又はトリエステルなど、公知のリン酸エステル系可塑剤を使用できる。具体的には、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、2−エチルヘキシルジフェニルホスフェート等が挙げられる。
フタル酸エステルとしては、フタル酸と炭素数1〜13程度のアルコールとのジエステルなど、公知のフタル酸エステル系可塑剤を使用できる。具体的には、ビス(2−エチルヘキシル)フタレート、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジイソノニルフタレート、エチルフタリルエチルグリコレート等が挙げられる。
脂肪族多塩基酸エステルとしては、例えば、脂肪族二塩基酸エステル、脂肪族三塩基酸エステル等が挙げられる。なかでも、アジピン酸エステル、アゼライン酸エステル、セバシン酸エステル、マレイン酸エステル、フマル酸エステル等の脂肪族二塩基酸エステルが好ましい。
このような脂肪族二塩基酸エステルのなかでも、下記式で表される化合物を好適に使用できる。
Figure 2021014200
〔式中、R11は、2価の飽和又は不飽和炭化水素基を表す。R12及びR13は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐のアルキル基、又は−(R14−O)−R15(n個のR14は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐のアルキレン基を表す。R15は、分岐若しくは非分岐のアルキル基を表す。nは整数を表す。)で表される基を表す。〕
11の2価の飽和又は不飽和炭化水素基は、分岐、非分岐のいずれでもよく、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基などが挙げられる。前記飽和又は不飽和炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜10、より好ましくは2〜6である。具体的には、アルキレン基として、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基など、アルケニレン基として、ビニレン基、1−プロペニレン基、2−プロペニレン基など、アリーレン基として、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基など、が挙げられる。
12及びR13について、分岐若しくは非分岐のアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜15、より好ましくは4〜10である。具体的には、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、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、等が挙げられる。
12及び13の−(R14−O)−R15で表される基について、R14の分岐若しくは非分岐のアルキレン基の炭素数は、1〜3が好ましい。R15の分岐若しくは非分岐のアルキル基炭素数は、好ましくは1〜10、より好ましくは2〜6である。該アルキレン基、該アルキル基の具体例としては、前記と同様のものが挙げられる。整数nは、1〜10が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3が更に好ましい。
前記式で表される脂肪族二塩基酸エステルの好適例としては、ビス[2−(2−ブトキシエトキシ)エチル]アジペート等の前記−(R14−O)−R15で表される基を有するビス(アルコキシアルコキシアルキル)アジペート、等が挙げられる。また、他の例として、ジn−ブチルアジペート、ジイソブチルアジペート等も挙げられる。これらは、単独又は2種以上を併用してもよい。
トリメリット酸エステルとしては、トリメリット酸と炭素数8〜13の飽和脂肪族アルコールとのトリエステル等、公知のトリメリット酸エステル系可塑剤を使用できる。具体的には、トリ−2−エチルヘキシルトリメリテート、トリ−n−オクチルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、トリイソデシルトリメリテート、ジ−n−オクチル−n−デシルトリメリレート等が挙げられる。
酢酸エステルとしては、酢酸とモノ又はポリグリセリンとのエステル等、公知の酢酸エステル系可塑剤を使用できる。具体的には、グリセリルトリアセテート、2−エチルヘキシルアセテート、ポリグリセリンの重合度2〜4、アセチル化率50〜100%のポリグリセリン酢酸エステル等が挙げられる。
リシノール酸エステルとしては、メチルアセチルリシノレート、ブチルアセチルリシノレートなどのアルキルアセチルリシノレート(アルキル基:炭素数1〜10)等、公知のリシノール酸エステル系可塑剤が挙げられる。
上記低温可塑剤は、上記化合物以外に、他の成分を含むものでもよい。他の成分としては、上記化合物以外の公知の可塑剤、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のポリアルキレングリコールアルキルエーテル、等が挙げられる。
上記低温可塑剤100質量%中の上記化合物の含有率は、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、100質量%でもよい。
上記低温可塑剤は、例えば、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート(TOP、凝固温度−70℃以下)、ビス(2−エチルヘキシル)セバケート(DOS、凝固温度−62℃)、ビス(2−エチルヘキシル)フタレート(DOP、凝固温度−51℃)、ビス[2−(2−ブトキシエトキシエチル)エチル]アジペート(BXA、凝固温度−19℃)等が挙げられる。
前記ゴム組成物は、軟化点60〜120℃の樹脂を含む。
前記軟化点の下限は、70℃以上が好ましく、75℃以上がより好ましい。上限は、110℃以下が好ましく、100℃以下がより好ましく、95℃以下が更に好ましい。上記範囲内にすることで、良好な低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能が得られる傾向がある。
なお、本明細書において、軟化点は、JIS K 6220−1:2001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。
前記ゴム組成物において、前記樹脂の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、3質量部以上、好ましくは4質量部以上、より好ましくは5質量部以上である。該含有量は、好ましくは30質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは10質量部以下、特に好ましくは7質量部以下である。上記範囲内であると、良好な低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能が得られる傾向がある。
前記樹脂は、前記軟化点を持つ任意の樹脂を使用でき、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、アルキルフェノール系樹脂、等が挙げられる。なかでも、低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能の観点から、αメチルスチレン系樹脂、クマロンインデン樹脂が好ましい。
クマロンインデン樹脂は、樹脂の骨格(主鎖)を構成するモノマー成分として、クマロン及びインデンを含む樹脂であり、クマロン、インデン以外に骨格に含まれるモノマー成分としては、スチレン、α−メチルスチレン、メチルインデン、ビニルトルエンなどが挙げられる。
αメチルスチレン系樹脂としては、例えば、α−メチルスチレン単独重合体や、α−メチルスチレンとスチレンとの共重合体等が挙げられる。
テルペン系樹脂としては、ポリテルペン、テルペンフェノール、芳香族変性テルペン樹脂、及びこれらに水素添加処理をした樹脂などが挙げられる。
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る。テルペン化合物は、(Cの組成で表される炭化水素及びその含酸素誘導体で、モノテルペン(C1016)、セスキテルペン(C1524)、ジテルペン(C2032)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り、例えば、α−ピネン、β−ピネン、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。
ポリテルペンとしては、上述したテルペン化合物を原料とするα−ピネン樹脂、β−ピネン樹脂、リモネン樹脂、ジペンテン樹脂、β−ピネン/リモネン樹脂などのテルペン樹脂が挙げられる。テルペンフェノールとしては、上記テルペン化合物とフェノール系化合物とを共重合した樹脂が挙げられ、具体的には、上記テルペン化合物、フェノール系化合物及びホルマリンを縮合させた樹脂が挙げられる。なお、フェノール系化合物としては、例えば、フェノール、ビスフェノールA、クレゾール、キシレノールなどが挙げられる。芳香族変性テルペン樹脂としては、テルペン樹脂を芳香族化合物で変性して得られる樹脂が挙げられる。なお、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;クマロン、インデンなどが挙げられる。
アルキルフェノール系樹脂としては、特に限定されず、アルキルフェノールと、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラールなどのアルデヒド類とを酸又はアルカリ触媒で反応させることにより得られるアルキルフェノールアルデヒド縮合樹脂;アルキルフェノールと、アセチレンなどのアルキンとを反応させて得られるアルキルフェノールアルキン縮合樹脂;これらの樹脂を、カシューオイル、トールオイル、アマニ油、各種動植物油、不飽和脂肪酸、ロジン、アルキルベンゼン樹脂、アニリン、メラミンなどの化合物を用いて変性した変性アルキルフェノール樹脂;等が挙げられる。なかでも、本発明の効果の観点から、アルキルフェノールアルキン縮合樹脂が好ましく、アルキルフェノールアセチレン縮合樹脂が特に好ましい。
アルキルフェノール系樹脂を構成するアルキルフェノールとしては、クレゾール、キシレノール、t−ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール等が挙げられる。なかでも、t−ブチルフェノール等の分枝状アルキル基を有するフェノールが好ましく、t−ブチルフェノールが特に好ましい。
前記ゴム組成物は、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、マイカ等の充填剤を含むことが好ましい。なかでも、低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能の観点から、カーボンブラック、シリカが好ましい。
前記ゴム組成物において、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1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上である。該含有量は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下である。上記範囲内にすることで、良好な低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性の総合性能が得られる傾向がある。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、ウェットグリップ性能、操縦安定性の観点から、好ましくは50m/g以上、より好ましくは80m/g以上、更に好ましくは100m/g以上である。上限は特に限定されないが、低燃費性、分散性等の観点から、好ましくは250m/g以下、より好ましくは150m/g以下、更に好ましくは130m/g以下である。
なお、カーボンブラックのNSAは、JIS K 6217−2:2001によって求められる。
カーボンブラックとしては、特に限定されないが、N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550、N762等が挙げられる。市販品としては、旭カーボン(株)、キャボットジャパン(株)、東海カーボン(株)、三菱ケミカル(株)、ライオン(株)、新日化カーボン(株)、コロンビアカーボン社等の製品を使用できる。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。
前記ゴム組成物において、シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、ウェットグリップ性能、操縦安定性の観点から、好ましくは30質量部以上、より好ましくは45質量部以上、更に好ましくは55質量部以上である。該含有量は、低燃費性、分散性等の観点から、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは80質量部以下である。
シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは80m/g以上、より好ましくは115m/g以上、更に好ましくは150m/g以上である。下限以上にすることで、良好なウェットグリップ性能、操縦安定性が得られる傾向がある。また、該NSAは、好ましくは400m/g以下、より好ましくは250m/g以下、更に好ましくは2000m/g以下である。上限以下にすることで、良好な低燃費性、シリカ分散性が得られる傾向がある。
なお、シリカのNSAは、ASTM D3037−93に準じてBET法で測定される値である。
シリカとしては特に限定されず、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)などを用いることができるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカ(含水シリカ)が好ましい。市販品としては、デグッサ社、東ソー・シリカ(株)、ソルベイジャパン(株)、(株)トクヤマ等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ゴム組成物がシリカを含有する場合、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特に限定されず、例えば、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(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、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、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、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、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、Momentive社製のNXT、NXT−Z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、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などのクロロ系などが挙げられる。市販品としては、デグッサ社、Momentive社、信越シリコーン(株)、東京化成工業(株)、アヅマックス(株)、東レ・ダウコーニング(株)等の製品を使用できる。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。なかでも、スルフィド系、メルカプト系が好ましい。
前記ゴム組成物がシランカップリング剤を含有する場合、その含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは2質量部以上、より好ましくは5質量部以上である。下限以上にすることで、シランカップリング剤を配合したことによる効果が得られる傾向がある。また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。上限以下にすることで、配合量に見合った効果が得られ、良好な混練時の加工性が得られる傾向がある。
前記ゴム組成物は、硫黄(硫黄加硫剤)を含むことが好ましい。
硫黄としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄などが挙げられる。市販品としては、鶴見化学工業(株)、軽井沢硫黄(株)、四国化成工業(株)、フレクシス社、日本乾溜工業(株)、細井化学工業(株)等の製品を使用できる。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。
前記ゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対する前記硫黄(硫黄加硫剤)の含有量は、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは0.8質量部以上、更に好ましくは1.0質量部以上である。上限は、好ましくは5.0質量部以下、より好ましくは3.0質量部以下、更に好ましくは2.5質量部以下である。
前記ゴム組成物は、加硫促進剤を含むことが好ましい。
加硫促進剤としては、例えば、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(DM(2,2’−ジベンゾチアゾリルジスルフィド))、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加硫促進剤;テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBzTD)、テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(TOT−N)等のチウラム系加硫促進剤;N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤を挙げることができる。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。なかでも、スルフェンアミド系、グアニジン系加硫促進剤が好ましい。
前記ゴム組成物において、加硫促進剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、加硫特性等の観点から、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは8.0質量部以下、より好ましくは5.0質量部以下、更に好ましくは3.0質量部以下である。
前記ゴム組成物は、ワックスを含んでもよい。ワックスとしては、特に限定されず、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス;植物系ワックス、動物系ワックス等の天然系ワックス;エチレン、プロピレン等の重合物等の合成ワックス等が挙げられる。市販品として、大内新興化学工業(株)、日本精蝋(株)、精工化学(株)等の製品を使用できる。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。なかでも、石油系ワックスが好ましく、パラフィンワックスがより好ましい。
前記ゴム組成物において、ワックスの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、また、好ましくは10質量部以下、より好ましくは6質量部以下である。
前記ゴム組成物は、老化防止剤を含んでもよい。
老化防止剤としては特に限定されず、例えば、フェニル−α−ナフチルアミン等のナフチルアミン系老化防止剤;オクチル化ジフェニルアミン、4,4’−ビス(α,α’−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系老化防止剤;N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、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、N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン等のp−フェニレンジアミン系老化防止剤;2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系老化防止剤;2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、スチレン化フェノール等のモノフェノール系老化防止剤;テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等のビス、トリス、ポリフェノール系老化防止剤などが挙げられる。市販品としては、精工化学(株)、住友化学(株)、大内新興化学工業(株)、フレクシス社等の製品を使用できる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、p−フェニレンジアミン系老化防止剤(より好ましくは、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)が好ましい。
前記ゴム組成物において、老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、好ましくは7質量部以下、より好ましくは6質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。
前記ゴム組成物は、脂肪酸、特にステアリン酸を含んでもよい。
ステアリン酸としては、従来公知のものを使用でき、例えば、日油(株)、NOF社、花王(株)、富士フイルム和光純薬(株)、千葉脂肪酸(株)等の製品を使用できる。
前記ゴム組成物において、脂肪酸の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。
前記ゴム組成物は、酸化亜鉛を含んでもよい。
酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、例えば、三井金属鉱業(株)、東邦亜鉛(株)、ハクスイテック(株)、正同化学工業(株)、堺化学工業(株)等の製品を使用できる。
前記ゴム組成物において、酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下である。
前記ゴム組成物には、前記成分の他、タイヤ工業において一般的に用いられている添加剤を配合でき、界面活性剤等を例示できる。
前記ゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー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などにより製造できる。
混練条件としては、架橋剤(加硫剤)及び加硫促進剤以外の添加剤を混練するベース練り工程では、混練温度は、通常100〜180℃、好ましくは120〜170℃である。加硫剤、加硫促進剤を混練する仕上げ練り工程では、混練温度は、通常120℃以下、好ましくは85〜110℃である。また、加硫剤、加硫促進剤を混練した組成物は、通常、プレス加硫などの加硫処理が施される。加硫温度としては、通常140〜190℃、好ましくは150〜185℃である。
例えば、タイヤ1は、未加硫のゴム組成物を加硫して得られる加硫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、上記各種成分を配合した未加硫のゴム組成物を、タイヤの各部材(例えば、ショルダー陸部が形成されたトレッド)の形状に合わせて押出し加工し、他のタイヤ部材と共に、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、タイヤ1が得られる。
タイヤ1は、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、競技用タイヤ等として好適に用いられ、特に乗用車用タイヤとして好適に用いられる。
以上、本発明の空気入りタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施される。
図1の基本トレッドパターンを有するサイズ175/65R17の空気入りタイヤを試作した。各テストタイヤの低燃費性、ウェットグリップ性能、操縦安定性をテストした。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。テストの結果を各表に示した。なお、表2、4の基準比較例は、それぞれ比較例1−1、2−1である。
装着リム:18×5JJ
タイヤ内圧:260kPa
テスト車両:排気量2400cc、前輪駆動車
テストタイヤ装着位置:全輪
トレッドゴムに使用したゴムA〜H、L〜Sの組成を表1、3に記載した。表1、3に記載の各種薬品は、以下の通りである。
SBR1:下記製造例1で作製したSBR1
SBR2:下記製造例2で作製したSBR2
BR:宇部興産(株)製のBR150B(シス含量98質量%)
シリカ:エボニック・デグサ社製のウルトラシルVN3(NSA175m/g)
カーボンブラック:三菱ケミカル(株)製のダイアブラックI(NSA114m/g)
シランカップリング剤:エボニック・デグサ社製のSi69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
可塑剤1:出光興産(株)製のダイアナプロセスAH−24(アロマ系プロセスオイル、凝固温度5℃、40℃における動粘度2000mm/s)
可塑剤2:出光興産(株)製のプロセスオイルPW−32(パラフィン系プロセスオイル凝固温度−18℃、40℃における動粘度30mm/s)
可塑剤3:大八化学(株)製のDOS(ビス(2−エチルヘキシル)セバケート、凝固温度−62℃、40℃における動粘度10mm/s)
可塑剤4:大八化学(株)製のTOP(トリス(2−エチルヘキシルホスフェート)、凝固温度−70℃以下、40℃における動粘度12mm/s)
樹脂1: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℃)
樹脂2:Rutgers Chemicals社製のNOVARES C30(クマロンインデン樹脂、軟化点30℃)
ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース0355
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−フェニル−N′−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:ハクスイテック(株)製の酸化亜鉛3種
硫黄:鶴見化学(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NS(N−t−ブチル−2−ベンゾチアジ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)
<末端変性剤の作製>
窒素雰囲気下、100mlメスフラスコに3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン(3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン)(アヅマックス(株)製)を23.6g入れ、さらに無水ヘキサン(関東化学(株)製)を加え、全量を100mlにして作製した。
<製造例1>
充分に窒素置換した30L耐圧容器にn−ヘキサンを18L、スチレン(関東化学(株)製)を540g、ブタジエンを1460g、テトラメチルエチレンジアミンを17mmol加え、40℃に昇温した。次に、ブチルリチウムを10.5mL加えた後、50℃に昇温させ3時間撹拌した。次に0.4mol/Lの四塩化ケイ素/ヘキサン溶液を3.5mL加え、30分撹拌を行った。次に、上記末端変性剤を30mL追加し30分間撹拌を行った。反応溶液に2,6−tert−ブチル−p−クレゾール(大内新興化学工業(株)製)0.2gを溶かしたメタノール(関東化学(株)製)2mLを添加後、反応溶液を18Lのメタノールが入ったステンレス容器に入れて凝集体を回収した。得られた凝集体を24時間減圧乾燥させ、SBR1を得た。得られたSBR1のスチレン含有量は28質量%であった。Mwは717,000であり、ビニル含量は60モル%であった。
<製造例2>
攪拌機付きオートクレーブに、シクロヘキサン6000g、スチレン150g、1,3−ブタジエン450gおよび使用するn−ブチルリチウムに対して1.5倍モル量に相当するテトラメチルエチレンジアミンを仕込んだ後、n−ブチルリチウム9.5ミリモルを加え、50℃で重合を開始した。重合を開始してから20分経過後、スチレン60g及び1,3−ブタジエン340gの混合物を60分間かけて連続的に添加した。重合反応中の最高温度は70℃であった。
連続添加終了後、さらに40分間重合反応を継続し、重合転化率が100%になったことを確認してから、少量の重合溶液をサンプリングした。サンプリングした少量の重合溶液は、過剰のメタノールを添加して、反応停止した後、風乾して、重合体を取得し、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ分析の試料とした。
少量の重合溶液をサンプリングした直後に、使用したn−ブチルリチウムの0.03倍モルに相当する量のポリオルガノシロキサンA(下記式で表される化合物、日本化学会編 第4版 実験化学講座 第28巻及びその参考文献に記載されている方法により合成することができる。)を10%トルエン溶液の状態で添加し、30分間反応させた後、重合停止剤として、使用したn−ブチルリチウムの2倍モルに相当する量のメタノールを添加して共役ジエン系ゴムIを含有する重合溶液を得た。ゴム分100質量部に対して、老化防止剤として、イルガノックス1520(チバガイギー社製)0.2質量部を、上記の重合溶液に添加した後、スチームストリッピングにより、重合溶媒を除去し、60℃で24時間真空乾燥して、固形状のSBR2を得た。得られたSBR2のスチレン含有量は42質量%であった。Mwは約100万であり、ビニル含量は32モル%であった。
Figure 2021014200
<低燃費性>
転がり抵抗試験機を用い、テストタイヤを、リム(18×5JJ)、内圧(260kPa)、荷重(3.43kN)、速度(80km/h)で走行させたときの転がり抵抗を測定し、低転がり抵抗性を指数で表示した。指数が大きいほど低燃費性に優れている。なお、指数は、以下の式で示される。
(低燃費性)=(基準比較例のタイヤの低転がり抵抗)/(各配合のタイヤの低転がり抵抗)×100
<ウェットグリップ性能>
上記テスト車両で、水深5mmかつ長さ20mの水たまりが設けられた半径100mのアスファルト路面を走行し、前輪の横加速度(横G)が計測された。結果は、速度50〜80km/hの平均横Gであり、基準比較例を100とする指数で示されている。数値が大きい程、ウェットグリップ性能が優れていることを示す。
<操縦安定性>
上記テスト車両でアスファルトの周回コースを走行したときの操縦安定性が、運転者の官能により評価された。結果は、基準比較例を100とする評点であり、数値が大きい程、操縦安定性が優れていることを示す。
Figure 2021014200
Figure 2021014200
Figure 2021014200
Figure 2021014200
2 トレッド部
3 主溝
4 陸部
8 ショルダー陸部
8A 外側ショルダー陸部
8B 内側ショルダー陸部
34 外側ショルダー横溝
35 外側ショルダーサイプ
38 内側ショルダー横溝
39 内側ショルダーサイプ
Wt トレッド幅
D 主溝の溝深さ
D1 外側ショルダー主溝の溝深さ
D2 内側ショルダー主溝の溝深さ
D3 センター主溝の溝深さ
Ls ショルダーサイプの長さ
Ls1 外側ショルダーサイプ35の長さ
Ls2 内側ショルダーサイプ39の長さ
Te1 外側トレッド端
Te2 内側トレッド端
Po トレッド軸方向外側端
Pi トレッド軸方向内側端

Claims (2)

  1. トレッド部に、タイヤ周方向に連続してのびる3本以上の主溝と、前記主溝に区分された陸部とが設けられた空気入りタイヤであって、
    前記主溝は、タイヤ赤道よりもタイヤ軸方向の両外側の位置をタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー主溝と、前記一対のショルダー主溝の間をタイヤ周方向に連続してのびるセンター主溝とを含み、
    前記陸部のタイヤ軸方向最外側に配されるショルダー陸部の少なくとも一方に、タイヤ軸方向にのびるショルダーサイプが設けられ、
    トレッド幅Wtと、前記主溝の溝深さDとが下記式(I)を満たし、
    前記ショルダー陸部の少なくとも一方に設けられたショルダーサイプの長さLsと、前記トレッド幅Wtとが下記式(II)を満たし、
    前記ショルダー陸部を構成するショルダー陸部用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、凝固温度−10℃以下の低温可塑剤を4質量部以上、軟化点60〜120℃の樹脂を3質量部以上含むことを特徴とする
    空気入りタイヤ。
    Figure 2021014200
  2. 前記低温可塑剤は、40℃における動粘度が60mm/s以下である請求項1記載の空気入りタイヤ。
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