JP2022139699A - タイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能に優れたタイヤを提供する。【解決手段】本発明は、キャップトレッド及びベーストレッドを有するトレッドを備えたタイヤであって、前記トレッドは、ランド比が70%以上であり、前記キャップトレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.10以上であり、前記ベーストレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.05未満であるタイヤ。【選択図】なし
Description
本発明は、タイヤに関する。
タイヤのトレッドには、安全性、環境面の観点から、グリップ性能(旋回性能など)、耐摩耗性能等の性能が要求され、例えば、トレッドに用いるゴム成分、フィラー等を工夫する方法等により、性能の改善が行なわれている。
本発明は、前記課題を解決し、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能に優れたタイヤを提供することを目的とする。
本発明は、キャップトレッド及びベーストレッドを有するトレッドを備えたタイヤであって、前記トレッドは、ランド比が70%以上であり、前記キャップトレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.10以上であり、前記ベーストレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.05未満であるタイヤに関する。
前記キャップトレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.12以上であることが好ましい。
前記キャップトレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.15以上であるであることが好ましい。
前記ベーストレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.04未満であることが好ましい。
前記ベーストレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.03未満であることが好ましい。
前記キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδc)、前記ベーストレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδb)が下記式を満たすことが好ましい。
tanδc/tanδb≧1.1
tanδc/tanδb≧1.1
前記キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδc)、前記ベーストレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδb)が下記式を満たすことが好ましい。
tanδc/tanδb≧1.3
tanδc/tanδb≧1.3
前記キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδc)、前記ランド比(LR(%))が下記式を満たすことが好ましい。
tanδc/LR×100≧0.12
tanδc/LR×100≧0.12
前記キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδc)、前記ランド比(LR(%))が下記式を満たすことが好ましい。
tanδc/LR×100≧0.15
tanδc/LR×100≧0.15
キャップトレッドの平均厚み(Tc)、ベーストレッドの平均厚み(Tb)が下記式を満たすことが好ましい。
Tc>Tb
Tc>Tb
キャップトレッドの平均厚み(Tc)、ベーストレッドの平均厚み(Tb)が下記式を満たすことが好ましい。
Tc/Tb≦3.0
Tc/Tb≦3.0
前記キャップトレッドを構成するキャップトレッド用ゴム組成物は、スチレンブタジエンゴム、充填材、固体可塑剤及び液体可塑剤を含むことが好ましい。
前記キャップトレッドを構成するキャップトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分100質量%中の前記スチレンブタジエンゴムの含有量が50質量%以上であり、ゴム成分100質量部に対する前記充填材の含有量が50質量部以上、前記固体可塑剤の含有量が10質量部以上及び前記液体可塑剤の含有量が5質量部以上であることが好ましい。
前記ベーストレッドを構成するベーストレッド用ゴム組成物は、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム、充填材及び液体可塑剤を含むことが好ましい。
前記ベーストレッドを構成するベーストレッド用ゴム組成物は、ゴム成分100質量%中の前記イソプレン系ゴムの含有量が20~80質量%及び前記ブタジエンゴムの含有量が5~50質量%であり、ゴム成分100質量部に対する前記充填材の含有量が10質量部以上及び前記液体可塑剤の含有量が3質量部以上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を有するトレッドを備えたタイヤであって、前記トレッドは、ランド比が70%以上であり、前記キャップトレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.10以上であり、前記ベーストレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.05未満であるタイヤであるので、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能に優れたタイヤを提供できる。
本発明は、キャップトレッド及びベーストレッドを有するトレッドを備えたタイヤであって、前記トレッドは、ランド比が70%以上であり、前記キャップトレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.10以上であり、前記ベーストレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.05未満である。前記タイヤは、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能に優れている。
このような作用効果(メカニズム)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。
ランド比が大きいタイヤは、トレッド面が十分温まった走行中期以降では、旋回中における接地面積が広いことで路面との密着が高められるため、走行中期以降の旋回時のグリップ性能が高い一方で、走行初期でトレッド面が十分に温まっていない時は、ランド比が大きいこと、すなわち、溝が少ないことにより、路面に引っ掛かるエッジが少なく、旋回性能が低くなる。そこで、走行初期から走行中期のタイヤ温度に対応した温度幅におけるキャップトレッドの損失正接の平均値を0.10以上に高めることで、ランド比が大きくても、初期から中期の旋回性能を高めると共に、急激な温度上昇は、ベーストレッドの温度上昇および軟化、それに伴う不安定化を引き起こす可能性があるため、ベーストレッドの損失正接を0.05未満に調整することで、このような問題を防止できると考えられる。このようなメカニズムにより、走行初期の旋回性能および走行中期以降の旋回性能の総合性能を向上するものと推察される。
ランド比が大きいタイヤは、トレッド面が十分温まった走行中期以降では、旋回中における接地面積が広いことで路面との密着が高められるため、走行中期以降の旋回時のグリップ性能が高い一方で、走行初期でトレッド面が十分に温まっていない時は、ランド比が大きいこと、すなわち、溝が少ないことにより、路面に引っ掛かるエッジが少なく、旋回性能が低くなる。そこで、走行初期から走行中期のタイヤ温度に対応した温度幅におけるキャップトレッドの損失正接の平均値を0.10以上に高めることで、ランド比が大きくても、初期から中期の旋回性能を高めると共に、急激な温度上昇は、ベーストレッドの温度上昇および軟化、それに伴う不安定化を引き起こす可能性があるため、ベーストレッドの損失正接を0.05未満に調整することで、このような問題を防止できると考えられる。このようなメカニズムにより、走行初期の旋回性能および走行中期以降の旋回性能の総合性能を向上するものと推察される。
このように、前記タイヤは、キャップトレッド及びベーストレッドを有するトレッドを備えたタイヤにおいて、トレッドのランド比を70%以上、キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値が0.10以上、ベーストレッドの30~100℃における損失正接の平均値を0.05未満という構成にすることにより、走行初期の旋回性能および走行中期以降の旋回性能の総合性能を改善するという課題(目的)を解決するものである。すなわち、「トレッドは、ランド比が70%以上」、「キャップトレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.10以上」、「ベーストレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.05未満」というパラメーターは課題(目的)を規定したものではなく、本願の課題は、走行初期の旋回性能および走行中期以降の旋回性能の総合性能を改善することであり、そのための解決手段として当該パラメーターを満たす構成にしたものである。
前記タイヤにおいて、トレッドのランド比(LR)は、70%以上であり、好ましくは74%以上、より好ましくは76%以上、更に好ましくは78%以上、特に好ましくは80%以上である。前記LRの上限は、好ましくは90%以下、より好ましくは88%以下、更に好ましくは86%以下、特に好ましくは85%以下である。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、本明細書において、上記タイヤが空気入りタイヤの場合、ランド比(LR)は、正規リム、正規内圧、正規荷重条件下における接地形状から計算される。非空気入りタイヤの場合、正規内圧を必要とせずに、同様に測定できる。
「正規リム」とは、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”、或いはETRTOであれば”Measuring Rim”を意味する。
「正規内圧」とは、前記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”を意味するが、乗用車用タイヤの場合には180kPaとする。
「正規荷重」とは、前記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”に、夫々0.88を乗じた荷重を意味する。
接地形状は、正規リムに組み付け、正規内圧を加え、25℃で24時間静置した後、タイヤトレッド表面に墨を塗り、正規荷重を負荷して厚紙に押しつけ(キャンバー角は0°)、紙に転写させることで得られる。
タイヤを周方向に72°ずつ回転させて、5か所で転写させる。すなわち、5回、接地形状を得る。
5つの接地形状について、タイヤ軸方向の最大長さの平均値をL、軸方向に直交する方向の長さの平均値をWとする。
ランド比(LR)は、厚紙の転写された5つの接地形状(墨部分)の平均面積/(L×W)×100(%)で計算される。
ここで、長さや面積の平均値は、5つの値の単純平均である。
「正規リム」とは、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”、或いはETRTOであれば”Measuring Rim”を意味する。
「正規内圧」とは、前記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”を意味するが、乗用車用タイヤの場合には180kPaとする。
「正規荷重」とは、前記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”に、夫々0.88を乗じた荷重を意味する。
接地形状は、正規リムに組み付け、正規内圧を加え、25℃で24時間静置した後、タイヤトレッド表面に墨を塗り、正規荷重を負荷して厚紙に押しつけ(キャンバー角は0°)、紙に転写させることで得られる。
タイヤを周方向に72°ずつ回転させて、5か所で転写させる。すなわち、5回、接地形状を得る。
5つの接地形状について、タイヤ軸方向の最大長さの平均値をL、軸方向に直交する方向の長さの平均値をWとする。
ランド比(LR)は、厚紙の転写された5つの接地形状(墨部分)の平均面積/(L×W)×100(%)で計算される。
ここで、長さや面積の平均値は、5つの値の単純平均である。
上記タイヤにおけるトレッドは、タイヤ周方向に連続する溝、及び/又は、タイヤ周方向に非連続の溝を備えてもよい。このような溝を有するパターンとして、リブ型、ラグ型、リブラグ型、ブロック型が挙げられる。
走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、キャップトレッドの30~100℃における損失正接(tanδc)の平均値は、0.10以上であり、好ましくは0.16以上、より好ましくは0.20以上、更に好ましくは0.22以上、特に好ましくは0.24以上である。前記tanδcの上限は特に限定されないが、好ましくは0.50以下、より好ましくは0.40以下、更に好ましくは0.35以下、特に好ましくは0.30以下である。
走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、ベーストレッドの30~100℃における損失正接(tanδb)の平均値は、0.05未満であり、好ましくは0.04未満、より好ましくは0.03未満、更に好ましくは0.02以下である。前記tanδbの下限は特に限定されないが、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.005以上、更に好ましくは0.01以上である。
前記タイヤにおいて、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδc)、ベーストレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδb)が下記式を満たすことが好ましい。
tanδc/tanδb≧1.1
tanδc/tanδbは、2.5以上が好ましく、3.0以上がより好ましく、3.5以上が更に好ましく、4.0以上が特に好ましい。上限は、10.0以下が好ましく、8.0以下がより好ましく、7.0以下が更に好ましく、6.0以下が特に好ましい。
tanδc/tanδb≧1.1
tanδc/tanδbは、2.5以上が好ましく、3.0以上がより好ましく、3.5以上が更に好ましく、4.0以上が特に好ましい。上限は、10.0以下が好ましく、8.0以下がより好ましく、7.0以下が更に好ましく、6.0以下が特に好ましい。
前記タイヤにおいて、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδc)、ランド比(LR(%))が下記式を満たすことが好ましい。
tanδc/LR×100≧0.12
tanδc/LR×100(=(tanδc/LR)×100)は、0.20以上が好ましく、0.24以上がより好ましく、0.28以上が更に好ましく、0.30以上が特に好ましい。上限は、0.80以下が好ましく、0.60以下がより好ましく、0.50以下が更に好ましく、0.40以下が特に好ましい。
tanδc/LR×100≧0.12
tanδc/LR×100(=(tanδc/LR)×100)は、0.20以上が好ましく、0.24以上がより好ましく、0.28以上が更に好ましく、0.30以上が特に好ましい。上限は、0.80以下が好ましく、0.60以下がより好ましく、0.50以下が更に好ましく、0.40以下が特に好ましい。
ここで、30~100℃における損失正接(tanδ)は、ゴム組成物に配合される薬品(特に、ゴム成分、充填材、軟化剤、樹脂、硫黄、加硫促進剤、シランカップリング剤)の種類や量によって調整することが可能である。例えば、ゴム成分と相溶性の低い軟化剤(レジン等)を使用したり、ゴム成分と相溶性の高い可塑剤(固体樹脂等)量を増量したり、非変性ゴムを使用したり、スチレンブタジエンゴム量を増量したり、充填材量を増量したり、可塑剤としてのオイル量を増量したり、硫黄量を減量したり、加硫促進剤量を減量したり、シランカップリング剤量を減量したりすると、tanδは大きくなる傾向がある。一方、ゴム成分と相溶性の高い可塑剤剤(固体樹脂等)を使用したり、変性ゴムを使用したり、天然ゴム量を増量したり、スチレンブタジエンゴム量を減量したり、充填材量を減量したり、可塑剤としてのオイル量を減量したり、硫黄量を増量したり、加硫促進剤量を増量したり、シランカップリング剤量を増量したりすると、tanδは小さくなる傾向がある。従って、これらの手法を単独、適宜組み合わせることで、キャップトレッドの30~100℃における損失正接(tanδc)の平均値を0.10以上に調整すること、ベーストレッドの30~100℃における損失正接(tanδb)の平均値を0.05未満に調整することが可能である。
なお、損失正接(tanδ)は、タイヤから採取したキャップトレッド(加硫後のゴム組成物)、ベーストレッド(加硫後のゴム組成物)に対し、温度30~100℃の範囲でそれぞれのサンプルの粘弾性試験を実施し、得られたtanδの温度分布曲線からそれぞれ求めることが可能であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定できる。
前記タイヤにおいて、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、キャップトレッドの平均厚み(Tc(mm))、ベーストレッドの平均厚み(Tb(mm))は、下記式を満たすことが好ましい。
Tc>Tb
Tc>Tb
Tc/Tbは、9.0以下が好ましく、6.0以下がより好ましく、5.0以下が更に好ましく、4.0以下が特に好ましい。Tc/Tbの下限は、1.0以上が好ましく、2.0以上がより好ましく、2.5以上が更に好ましく、3.0以上が特に好ましい。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。
Tc(キャップトレッドの平均厚み(mm))は、3.0mm以上が好ましく、3.5mm以上がより好ましく、4.0mm以上が更に好ましい。一方、7.0mm以下が好ましく、6.5mm以下がより好ましく、6.4mm以下が更に好ましい。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、キャップトレッド、ベーストレッドの平均厚み(Tc(mm)、Tb(mm))は、キャップトレッド面上の各点における厚みの平均値、ベーストレッド面上の各点における厚みの平均値である。図1は、タイヤのトレッド部を示した拡大断面図であり、キャップトレッド11及びベーストレッド12の2層構造トレッドの例を示している。図1において、符号Pcはキャップトレッド面11c上の点、符号Pbはベーストレッド面12b上の点である。両矢印Tcは点Pcにおけるキャップトレッド11の厚み、両矢印Tbは点Pbにおけるベーストレッド12の厚みである。厚みTcは点Pcにおけるキャップトレッド面11cの法線、厚みTbは点Pbにおけるベーストレッド面12bの法線に沿って計測される。
(薬品)
次に、キャップトレッドを構成するキャップトレッド用ゴム組成物、ベーストレッドを構成するベーストレッド用ゴム組成物に使用できる薬品について説明する。
次に、キャップトレッドを構成するキャップトレッド用ゴム組成物、ベーストレッドを構成するベーストレッド用ゴム組成物に使用できる薬品について説明する。
キャップトレッド、ベーストレッド用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(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))、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)、ブチル系ゴムなどが挙げられる。
これらのゴムは、非変性ゴム、変性ゴムのいずれでもよい。変性ゴムとしては、充填剤と相互作用する官能基を有するゴムが挙げられる。上記官能基としては、例えば、アミノ基、アミド基、シリル基、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、メルカプト基、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、水酸基、オキシ基、エポキシ基等が挙げられる。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、アミノ基(好ましくはアミノ基が有する水素原子が炭素数1~6のアルキル基に置換されたアミノ基)、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)、アミド基が好ましい。これらのゴム成分は、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。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物には、フィラーを含むことが望ましい。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物に使用可能なフィラー(充填材)としては特に限定されず、ゴム分野で公知の材料を使用でき、例えば、シリカ、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレイ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、マイカなどの無機フィラー;難分散性フィラー等が挙げられる。なかでも、カーボンブラック、シリカが好ましい。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物に使用可能なフィラー(充填材)としては特に限定されず、ゴム分野で公知の材料を使用でき、例えば、シリカ、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレイ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、マイカなどの無機フィラー;難分散性フィラー等が挙げられる。なかでも、カーボンブラック、シリカが好ましい。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物に使用可能なカーボンブラックとしては、N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550、N762などが挙げられる。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。市販品としては、例えば、旭カーボン(株)、キャボットジャパン(株)、東海カーボン(株)、三菱化学(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。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物に使用可能なシリカとしては、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。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物に使用可能な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。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物に使用可能な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。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物には、可塑剤を配合してもよい。可塑剤としては、特に限定されないが、オイル、液状樹脂などの25℃で液状の可塑性を有する液体可塑剤、樹脂(25℃で固体状態のポリマー(固体樹脂))等の25℃で固体状の可塑性を有する固体可塑剤等が挙げられる。これら可塑剤は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
オイルとしては、特に限定されず、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のプロセスオイル、TDAE、MES等の低PCA(多環式芳香族)プロセスオイル、植物油脂、及びこれらの混合物等、従来公知のオイルを使用できる。なかでも、耐摩耗性及び破壊特性の点では、アロマ系プロセスオイルが好ましい。上記アロマ系プロセスオイルとしては、具体的には、出光興産(株)製のダイアナプロセスオイルAHシリーズ等が挙げられる。
上記液状樹脂としては、特に制限されないが、例えば、液状の芳香族ビニル重合体、クマロンインデン樹脂、インデン樹脂、テルペン樹脂、ロジン樹脂、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。
液状芳香族ビニル重合体としては、α-メチルスチレン及び/又はスチレンを重合して得られる樹脂などがあり、具体的には、スチレンの単独重合体、α-メチルスチレンの単独重合体、α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体などの液状樹脂が挙げられる。
液状クマロンインデン樹脂としては、樹脂の骨格(主鎖)を構成する主なモノマー成分として、クマロン及びインデンを含む樹脂があり、クマロン、インデン以外に骨格に含まれていてもよい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。
液状インデン樹脂としては、樹脂の骨格(主鎖)を構成する主なモノマー成分として、インデンを含む液状樹脂が挙げられる。
液状テルペン樹脂としては、αピネン、βピネン、カンフェル、ジペテンなどのテルペン化合物を重合して得られる樹脂や、テルペン化合物とフェノール系化合物とを原料として得られる樹脂であるテルペンフェノールに代表される液状テルペン系樹脂が挙げられる。
液状ロジン樹脂としては、天然ロジン、重合ロジン、変性ロジン、これらのエステル化合物、または、これらの水素添加物に代表される液状ロジン系樹脂が挙げられる。
樹脂(25℃で固体状の固体樹脂)としては特に限定されないが、例えば、固体状のスチレン系樹脂、クマロンインデン樹脂、テルペン系樹脂、p-t-ブチルフェノールアセチレン樹脂、アクリル系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂(DCPD系樹脂)、C5系石油樹脂、C9系石油樹脂、C5C9系石油樹脂等が挙げられる。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。
固体状のスチレン系樹脂は、スチレン系単量体を構成モノマーとして用いた固体状ポリマーであり、スチレン系単量体を主成分(50質量%以上)として重合させたポリマー等が挙げられる。具体的には、スチレン系単量体(スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-フェニルスチレン、o-クロロスチレン、m-クロロスチレン、p-クロロスチレン等)をそれぞれ単独で重合した単独重合体、2種以上のスチレン系単量体を共重合した共重合体の他、スチレン系単量体及びこれと共重合し得る他の単量体のコポリマーも挙げられる。他の単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのアクリロニトリル類、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸類、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチルなどの不飽和カルボン酸エステル類、クロロプレン、ブタジエンイソプレンなどのジエン類、1-ブテン、1-ペンテンのようなオレフィン類;無水マレイン酸等のα,β-不飽和カルボン酸又はその酸無水物;等が例示できる。
固体状のクマロンインデン樹脂としては、前述の液状状態のクマロンインデン樹脂と同様の構成単位を有する固体樹脂が挙げられる。
固体状の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などが挙げられる。固体状のポリテルペンとしては、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の他、該テルペン樹脂に水素添加処理した水素添加テルペン樹脂等の固体樹脂も挙げられる。固体状のテルペンフェノールとしては、テルペン化合物とフェノール系化合物とを共重合した固体樹脂、及び該樹脂に水素添加処理した固体樹脂が挙げられ、具体的には、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固体樹脂が挙げられる。固体状の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固体樹脂、及び該樹脂に水素添加処理した固体樹脂が挙げられる。
固体状のp-t-ブチルフェノールアセチレン樹脂としては、p-t-ブチルフェノールとアセチレンとを縮合反応させて得られる固体樹脂が挙げられる。
固体状のアクリル系樹脂としては特に限定されず、無溶剤型アクリル系固体樹脂などが挙げられる。固体状のアクリル系樹脂を構成するモノマー成分としては、例えば、(メタ)アクリル酸や、(メタ)アクリル酸エステル(アルキルエステル、アリールエステル、アラルキルエステルなど)、(メタ)アクリルアミド、及び(メタ)アクリルアミド誘導体などの(メタ)アクリル酸誘導体が挙げられる。また、固体状のアクリル系樹脂を構成するモノマー成分として、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸誘導体と共に、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ビニルを使用してもよい。固体状のアクリル系樹脂は、(メタ)アクリル成分のみで構成される樹脂でも、(メタ)アクリル成分以外の成分をも構成要素とする樹脂でも良い。また、固体状のアクリル系樹脂は、水酸基、カルボキシル基、シラノール基等を有していてよい。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物は、硫黄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、例えば、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。
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、例えば、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。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物は、加硫促進剤を含むことが好ましい。
加硫促進剤としては、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、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,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。なかでも、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤が好ましい。
加硫促進剤としては、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、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,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。なかでも、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤が好ましい。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物には、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄以外の加硫剤(有機架橋剤等)等を配合してもよい。
(キャップトレッド(キャップトレッド用ゴム組成物))
キャップトレッド用ゴム組成物のゴム成分としては、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、前記SBRが好ましい。
キャップトレッド用ゴム組成物のゴム成分としては、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、前記SBRが好ましい。
キャップトレッド用ゴム組成物において、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、ゴム成分100質量%中、SBRの含有量は、50質量%以上であることが好ましい。下限は、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましく、90質量%以上が特に好ましく、100質量%でもよい。
SBRとしては特に限定されず、例えば、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)等を使用できる。市販品としては、住友化学(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等の製品を使用できる。
SBRのスチレン量は、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%以上であり、また、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。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、SBRのスチレン量は、1H-NMRによって測定できる。
なお、SBRのスチレン量は、1H-NMRによって測定できる。
SBRのビニル量は、好ましくは25質量%以上、より好ましくは35質量%以上、更に好ましくは39質量%以上であり、また、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。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、SBRのビニル量(1,2-結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
なお、SBRのビニル量(1,2-結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
キャップトレッド用ゴム組成物の充填材としては、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、充填材として、前記カーボンブラック、シリカを含むことが好ましく、カーボンブラックを含むことがより好ましい。
キャップトレッド用ゴム組成物において、充填材の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは50質量部以上、より好ましくは80質量部以上、更に好ましくは110質量部以上、特に好ましくは120質量部以上である。上限は、好ましくは200質量部以下、より好ましくは170質量部以下、更に好ましくは150質量部以下である。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。
キャップトレッド用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60質量部以上、より好ましくは90質量部以上、更に好ましくは110質量部以上、特に好ましくは120質量部以上である。上限は、好ましくは200質量部以下、より好ましくは150質量部以下、更に好ましくは130質量部以下、特に好ましくは125質量部以下である。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。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、30m2/g以上が好ましく、50m2/g以上がより好ましく、65m2/g以上が更に好ましく、75m2/g以上が特に好ましい。上記N2SAは、120m2/g以下が好ましく、100m2/g以下がより好ましく、90m2/g以下が更に好ましい。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、本明細書において、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K6217-2:2001によって求められる。
なお、本明細書において、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K6217-2:2001によって求められる。
キャップトレッド用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、60質量部以上が好ましく、80質量部以上がより好ましく、85質量部以上が更に好ましく、90質量部以上が特に好ましい。該含有量は、150質量部以下が好ましく、120質量部以下がより好ましく、100質量部以下が更に好ましく、95質量部以下が特に好ましい。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。
シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は、好ましくは120m2/g以上、より好ましくは150m2/g以上、更に好ましくは160m2/g以上である。該N2SAは、好ましくは200m2/g未満、より好ましくは195m2/g以下、更に好ましくは185m2/g以下である。また、該シリカのN2SAの下限又は上限は、175m2/gでもよい。
なお、本明細書において、シリカのN2SAは、ASTM D3037-81に準じてBET法で測定される値である。
なお、本明細書において、シリカのN2SAは、ASTM D3037-81に準じてBET法で測定される値である。
キャップトレッド用ゴム組成物において、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1~15質量部、より好ましくは3~10質量部である。
キャップトレッド用ゴム組成物には、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、前記25℃で固体状の可塑性を有する固体可塑剤を含むことが好ましく、前記固体状のクマロンインデン樹脂などの固体樹脂を含むことがより好ましい。
キャップトレッド用ゴム組成物において、前記固体可塑剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、10質量部以上が好ましく、30質量部以上がより好ましく、40質量部以上が更に好ましく、45質量部以上が特に好ましい。該含有量は、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質量部以下が更に好ましく、45質量部以下が特に好ましい。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、固体状のC5C9系石油樹脂などの固体樹脂の含有量も同様の範囲が望ましい。
キャップトレッド用ゴム組成物に使用する前記固体樹脂の軟化点は、160℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましく、110℃以下が更に好ましく、96℃以下が特に好ましい。下限は、60℃以上が好ましく、80℃以上がより好ましく、90℃以上が更に好ましい。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、本明細書において、固体樹脂の軟化点は、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。
なお、本明細書において、固体樹脂の軟化点は、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。
キャップトレッド用ゴム組成物には、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、前記25℃で液状の可塑性を有する液体可塑剤を配合することが好ましく、前記オイルを含むことがより好ましい。
キャップトレッド用ゴム組成物に使用するオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイルを用いることが好ましい。
キャップトレッド用ゴム組成物において、前記液体可塑剤の含有量は、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、特に好ましくは20質量部以上である。上限は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは35質量部以下、更に好ましくは25質量部以下である。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、前記オイルの含有量も同様の範囲が望ましい。
キャップトレッド用ゴム組成物は、硫黄を含むことが好ましい。
キャップトレッド用ゴム組成物において、硫黄の含有量は、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1.0質量部以上、更に好ましくは1.3質量部以上、特に好ましくは1.5質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは7.0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。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。
キャップトレッド用ゴム組成物において、硫黄の含有量は、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1.0質量部以上、更に好ましくは1.3質量部以上、特に好ましくは1.5質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは7.0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。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。
キャップトレッド用ゴム組成物は、加硫促進剤を含むことが好ましい。
キャップトレッド用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、好ましくは1.0質量部以上、より好ましくは2.0質量部以上、更に好ましくは2.5質量部以上、特に好ましくは3.0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6.0質量部以下、更に好ましくは4.0質量部以下である。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。
キャップトレッド用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、好ましくは1.0質量部以上、より好ましくは2.0質量部以上、更に好ましくは2.5質量部以上、特に好ましくは3.0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6.0質量部以下、更に好ましくは4.0質量部以下である。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。
(ベーストレッド(ベーストレッド用ゴム組成物))
ベーストレッド用ゴム組成物のゴム成分としては、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、前記イソプレン系ゴム、BRが好ましく、前記イソプレン系ゴム及びBRが併用することがより好ましい。
ベーストレッド用ゴム組成物のゴム成分としては、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、前記イソプレン系ゴム、BRが好ましく、前記イソプレン系ゴム及びBRが併用することがより好ましい。
ベーストレッド用ゴム組成物において、ゴム成分100質量%中、イソプレン系ゴムの含有量は、20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、60質量%以上が更に好ましく、70質量%以上が特に好ましい。上限は、95質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、75質量%以下が更に好ましい。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。
BRとしては、例えば、ハイシスポリブタジエンゴムが好ましい。該シス含量は、97質量%以上がより好ましい。ハイシスポリブタジエンゴムの市販品としては、日本ゼオン(株)製のBR1220、宇部興産(株)製のBR130B、BR150Bなどを使用できる。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。
BRとしては、例えば、ハイシスポリブタジエンゴムが好ましい。BRのシス含有量は70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、97質量%以上が更に好ましい。
ベーストレッド用ゴム組成物において、ゴム成分100質量%中、BRの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15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。上限は、好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下、更に好ましくは35質量%以下、特に好ましくは30質量%以下である。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。
ベーストレッド用ゴム組成物の充填材として、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、充填材として、前記カーボンブラック、シリカを含むことが好ましく、カーボンブラックを含むことがより好ましい。
ベーストレッド用ゴム組成物において、充填材の含有量は、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30質量部以上、更に好ましくは40質量部以上、特に好ましくは50質量部以上である。上限は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下、更に好ましくは60質量部以下である。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。
ベーストレッド用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10質量部以上、より好ましくは30質量部以上、更に好ましくは40質量部以上、特に好ましくは50質量部以上である。上限は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下、更に好ましくは60質量部以下である。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。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、30m2/g以上が好ましく、50m2/g以上がより好ましく、65m2/g以上が更に好ましく、75m2/g以上が特に好ましい。上記N2SAは、120m2/g以下が好ましく、100m2/g以下がより好ましく、90m2/g以下が更に好ましい。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。
ベーストレッド用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、10量部以上が好ましく、20質量部以上がより好ましく、25質量部以上が更に好ましい。該含有量は、60質量部以下が好ましく、50質量部以下がより好ましく、40質量部以下が更に好ましい。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。
シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は、好ましくは120m2/g以上、より好ましくは150m2/g以上、更に好ましくは160m2/g以上である。該N2SAは、好ましくは200m2/g未満、より好ましくは195m2/g以下、更に好ましくは185m2/g以下である。
ベーストレッド用ゴム組成物において、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1~15質量部、より好ましくは3~10質量部である。
ベーストレッド用ゴム組成物には、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能の観点から、前記25℃で液状の可塑性を有する液体可塑剤を配合することが好ましく、前記オイルを含むことがより好ましい。
ベーストレッド用ゴム組成物に使用するオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイルを用いることが好ましい。
ベーストレッド用ゴム組成物において、前記液体可塑剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは8質量部以上、特に好ましくは10質量部以上である。上限は、好ましくは40質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。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、前記オイルの含有量も同様の範囲が望ましい。
ベーストレッド用ゴム組成物は、硫黄を含むことが好ましい。
ベーストレッド用ゴム組成物において、硫黄の含有量は、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1.0質量部以上、更に好ましくは1.5質量部以上、特に好ましくは2.0質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは7.0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3.5質量部以下である。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。
ベーストレッド用ゴム組成物において、硫黄の含有量は、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1.0質量部以上、更に好ましくは1.5質量部以上、特に好ましくは2.0質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは7.0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3.5質量部以下である。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。
ベーストレッド用ゴム組成物は、加硫促進剤を含むことが好ましい。
ベーストレッド用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、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、更に好ましくは1.5質量部以上、特に好ましくは2.0質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは7.0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3.5質量部以下である。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。
ベーストレッド用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、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、更に好ましくは1.5質量部以上、特に好ましくは2.0質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは7.0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3.5質量部以下である。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。
キャップトレッド、ベーストレッド用ゴム組成物は、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。
混練条件としては、加硫剤及び加硫促進剤以外の添加剤を混練時(ベース練り)は、混練温度が通常50~200℃(好ましくは80~190℃)、混練時間が通常30秒~30分(好ましくは1~30分)である。加硫剤、加硫促進剤の混練時(仕上げ練り)は、混練温度が通常100℃以下(好ましくは室温~80℃)である。得られた混練物(未加硫ゴム組成物)は、通常、プレス加硫などの加硫処理が施される。加硫温度は、通常120~200℃(好ましくは140~180℃)である。
前記タイヤは、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、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でキャップトレッド、ベーストレッドの形状にあわせて押出し加工し、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によりタイヤを得る。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でキャップトレッド、ベーストレッドの形状にあわせて押出し加工し、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によりタイヤを得る。
タイヤとしては、空気入りタイヤ、エアレス(ソリッド)タイヤなどが挙げられるが、なかでも、空気入りタイヤが好ましい。タイヤは、特に冬用タイヤ(スタッドレスタイヤ、スノータイヤ、スタッドタイヤなど)として好適に使用できる。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、二輪自動車用タイヤ、レース用タイヤ(高性能タイヤ)などに使用可能である。
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。
NR:TSR20
SBR1:HP755B(旭化成(株)社製、S-SBR、スチレン量40質量%、ビニル量46質量%、ゴム固形分100質量部に対しオイル分50質量部を含む油展品)
SBR2:タフデン4850(旭化成(株)製、S-SBR、スチレン量40質量%、ゴム固形分100質量部に対するオイル分50質量部を含有する油展ゴム)
BR:ウベポールBR150B(宇部興産(株)製、シス含量97質量%以上)
カーボンブラック:ショウブラックN330(キャボットジャパン(株)製、N2SA75m2/g、DBP吸油量102ml/100g)
シリカ:ZEOSIL 1165MP(ローディア社製、N2SA160m2/g)
シランカップリング剤:Si69(Evonik社製、ビス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]ポリスルフィド)
固体樹脂:東ソー(株)製のペトロタック100V(C5/C9樹脂、軟化点94℃)
オイル:VIVATEC500(H&R社製、TDAEオイル))
酸化亜鉛:三井金属工業(株)製の酸化亜鉛2種
ステアリン酸:ステアリン酸「椿」(日油(株)製)
老化防止剤:アンチゲン6C(住友化学(株)製、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:サンノックN(大内新興化学工業(株)製)
硫黄:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤1:サンセラーCM-G(三新化学工業(株)製、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)
加硫促進剤2:ノクセラーZTC(大内新興化学(株)製、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛)
加硫促進剤3: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)
NR:TSR20
SBR1:HP755B(旭化成(株)社製、S-SBR、スチレン量40質量%、ビニル量46質量%、ゴム固形分100質量部に対しオイル分50質量部を含む油展品)
SBR2:タフデン4850(旭化成(株)製、S-SBR、スチレン量40質量%、ゴム固形分100質量部に対するオイル分50質量部を含有する油展ゴム)
BR:ウベポールBR150B(宇部興産(株)製、シス含量97質量%以上)
カーボンブラック:ショウブラックN330(キャボットジャパン(株)製、N2SA75m2/g、DBP吸油量102ml/100g)
シリカ:ZEOSIL 1165MP(ローディア社製、N2SA160m2/g)
シランカップリング剤:Si69(Evonik社製、ビス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]ポリスルフィド)
固体樹脂:東ソー(株)製のペトロタック100V(C5/C9樹脂、軟化点94℃)
オイル:VIVATEC500(H&R社製、TDAEオイル))
酸化亜鉛:三井金属工業(株)製の酸化亜鉛2種
ステアリン酸:ステアリン酸「椿」(日油(株)製)
老化防止剤:アンチゲン6C(住友化学(株)製、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:サンノックN(大内新興化学工業(株)製)
硫黄:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤1:サンセラーCM-G(三新化学工業(株)製、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)
加硫促進剤2:ノクセラーZTC(大内新興化学(株)製、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛)
加硫促進剤3: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)
<キャップトレッド用ゴム組成物の製法>
表1、4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150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
表1、4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150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
<ベーストレッド用ゴム組成物の製法>
表2、5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150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
表2、5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150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
<試験用タイヤの製法>
表3、6の仕様に従い、得られた未加硫キャップトレッド用ゴム組成物をキャップトレッド、未加硫ベーストレッド用ゴム組成物をベーストレッドの形状にそれぞれ成形し、タイヤ成型機上で、他のタイヤ部材と共に貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、170℃で10分間加硫し、試験用タイヤ(サイズ205/70R15、乗用車用タイヤ)を製造した。
表3、6の仕様に従い、得られた未加硫キャップトレッド用ゴム組成物をキャップトレッド、未加硫ベーストレッド用ゴム組成物をベーストレッドの形状にそれぞれ成形し、タイヤ成型機上で、他のタイヤ部材と共に貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、170℃で10分間加硫し、試験用タイヤ(サイズ205/70R15、乗用車用タイヤ)を製造した。
〔評価〕
試験用タイヤを以下の方法で評価し、結果を表3、6に示した。なお、基準比較例は、表3は比較例1-1、表6は比較例2-1とした。
試験用タイヤを以下の方法で評価し、結果を表3、6に示した。なお、基準比較例は、表3は比較例1-1、表6は比較例2-1とした。
(粘弾性試験)
各試験用タイヤのトレッド部のキャップトレッド、ベーストレッドから、それぞれタイヤ周方向が長辺となる様に長さ20mm×幅4mm×厚さ1mmの粘弾性測定サンプルを採取し、GABO社製のイプレクサーシリーズを用いて、温度30~100℃の範囲で、周波数10Hz、初期歪10%、振幅±0.5%及び昇温速度2℃/minの条件下で、それぞれ、tanδ(損失正接)の温度分布曲線を測定した。得られたキャップトレッドのtanδcの温度分布曲線、ベーストレッドのtanδbの温度分布曲線から、温度30~100℃の範囲のtanδ値の平均値を算出した。
各試験用タイヤのトレッド部のキャップトレッド、ベーストレッドから、それぞれタイヤ周方向が長辺となる様に長さ20mm×幅4mm×厚さ1mmの粘弾性測定サンプルを採取し、GABO社製のイプレクサーシリーズを用いて、温度30~100℃の範囲で、周波数10Hz、初期歪10%、振幅±0.5%及び昇温速度2℃/minの条件下で、それぞれ、tanδ(損失正接)の温度分布曲線を測定した。得られたキャップトレッドのtanδcの温度分布曲線、ベーストレッドのtanδbの温度分布曲線から、温度30~100℃の範囲のtanδ値の平均値を算出した。
(走行初期の旋回性能)
上記試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着し、ドライアスファルト路面の10周の実車走行を行った。その際の2周目おけるコーナリング時の安定性を10人のテストドライバーが1点から5点の5段階で評価した。評点が大きいほど、性能が優れていることを示す。10人の評点の合計点を算出し、基準比較例の合計点を100とし、指数化した(走行初期の旋回性能指数)。指数が大きいほど、走行初期の旋回性能が良好であることを示す。
上記試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着し、ドライアスファルト路面の10周の実車走行を行った。その際の2周目おけるコーナリング時の安定性を10人のテストドライバーが1点から5点の5段階で評価した。評点が大きいほど、性能が優れていることを示す。10人の評点の合計点を算出し、基準比較例の合計点を100とし、指数化した(走行初期の旋回性能指数)。指数が大きいほど、走行初期の旋回性能が良好であることを示す。
(走行中期以降の旋回性能)
上記試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着し、ドライアスファルト路面の10周の実車走行を行った。その際の9周目おけるコーナリング時の安定性を10人のテストドライバーが1点から5点の5段階で評価した。評点が大きいほど、性能が優れていることを示す。10人の評点の合計点を算出し、基準比較例の合計点を100とし、指数化した(走行中期以降の旋回性能指数)。指数が大きいほど、走行中期以降の旋回性能が良好であることを示す。
上記試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着し、ドライアスファルト路面の10周の実車走行を行った。その際の9周目おけるコーナリング時の安定性を10人のテストドライバーが1点から5点の5段階で評価した。評点が大きいほど、性能が優れていることを示す。10人の評点の合計点を算出し、基準比較例の合計点を100とし、指数化した(走行中期以降の旋回性能指数)。指数が大きいほど、走行中期以降の旋回性能が良好であることを示す。
各表より、トレッドのランド比が70%以上でかつ、キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値が0.10以上、ベーストレッドの30~100℃における損失正接の平均値が0.05未満である実施例のタイヤは、走行初期及び走行中期以降の旋回性能の総合性能(走行初期の旋回性能、走行中期以降の旋回性能の2つの指数の総和で表す)が優れていた。
11 キャップトレッド
11c キャップトレッド面
Pc キャップトレッド面11c上の点
Tc 点Pcにおけるキャップトレッド11の厚み
12 ベーストレッド
12b ベーストレッド面
Pb ベーストレッド面12b上の点
Tb 点Pbにおけるベーストレッド12の厚み
21 インナーライナー
22 カーカス
23 ベルト
23A 内側層
23B 外側層
24 バンド
11c キャップトレッド面
Pc キャップトレッド面11c上の点
Tc 点Pcにおけるキャップトレッド11の厚み
12 ベーストレッド
12b ベーストレッド面
Pb ベーストレッド面12b上の点
Tb 点Pbにおけるベーストレッド12の厚み
21 インナーライナー
22 カーカス
23 ベルト
23A 内側層
23B 外側層
24 バンド
Claims (15)
- キャップトレッド及びベーストレッドを有するトレッドを備えたタイヤであって、
前記トレッドは、ランド比が70%以上であり、
前記キャップトレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.10以上であり、
前記ベーストレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.05未満であるタイヤ。 - 前記キャップトレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.12以上である請求項1記載のタイヤ。
- 前記キャップトレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.15以上であるである請求項1記載のタイヤ。
- 前記ベーストレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.04未満である請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ。
- 前記ベーストレッドは、30~100℃における損失正接の平均値が0.03未満である請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ。
- 前記キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδc)、前記ベーストレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδb)が下記式を満たす請求項1~5のいずれかに記載のタイヤ。
tanδc/tanδb≧1.1 - 前記キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδc)、前記ベーストレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδb)が下記式を満たす請求項1~5のいずれかに記載のタイヤ。
tanδc/tanδb≧1.3 - 前記キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδc)、前記ランド比(LR(%))が下記式を満たす請求項1~7のいずれかに記載のタイヤ。
tanδc/LR×100≧0.12 - 前記キャップトレッドの30~100℃における損失正接の平均値(tanδc)、前記ランド比(LR(%))が下記式を満たす請求項1~7のいずれかに記載のタイヤ。
tanδc/LR×100≧0.15 - キャップトレッドの平均厚み(Tc)、ベーストレッドの平均厚み(Tb)が下記式を満たす請求項1~9のいずれかに記載のタイヤ。
Tc>Tb - キャップトレッドの平均厚み(Tc)、ベーストレッドの平均厚み(Tb)が下記式を満たす請求項1~10のいずれかに記載のタイヤ。
Tc/Tb≦3.0 - 前記キャップトレッドを構成するキャップトレッド用ゴム組成物は、スチレンブタジエンゴム、充填材、固体可塑剤及び液体可塑剤を含む請求項1~11のいずれかに記載のタイヤ。
- 前記キャップトレッドを構成するキャップトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分100質量%中の前記スチレンブタジエンゴムの含有量が50質量%以上であり、
ゴム成分100質量部に対する前記充填材の含有量が50質量部以上、前記固体可塑剤の含有量が10質量部以上及び前記液体可塑剤の含有量が5質量部以上である請求項12記載のタイヤ。 - 前記ベーストレッドを構成するベーストレッド用ゴム組成物は、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム、充填材及び液体可塑剤を含む請求項1~13のいずれかに記載のタイヤ。
- 前記ベーストレッドを構成するベーストレッド用ゴム組成物は、ゴム成分100質量%中の前記イソプレン系ゴムの含有量が20~80質量%及び前記ブタジエンゴムの含有量が5~50質量%であり、
ゴム成分100質量部に対する前記充填材の含有量が10質量部以上及び前記液体可塑剤の含有量が3質量部以上である請求項14記載のタイヤ。
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JP2021040197A Pending JP2022139699A (ja) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | タイヤ |
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