JP2024040886A - Heavy load tires - Google Patents
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Abstract
【課題】耐チッピング性能が改善された重荷重用タイヤを提供すること。【解決手段】トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤ。【選択図】なし[Problem] To provide a heavy-duty tire with improved chipping resistance. [Solution] A heavy-duty tire with a tread portion, the tread portion having circumferential grooves extending continuously in the tire circumferential direction and optionally further having lateral grooves extending in the tire width direction, the tread portion being composed of a rubber composition containing a rubber component, silica, and sulfur, in which, when the amount of sulfur in the rubber composition is Ts (mass %), the content of silica in the rubber composition per 100 parts by mass of the rubber component is C (parts by mass), and the groove depth of the deepest part of the groove bottoms of the circumferential grooves and lateral grooves is D (mm), Ts-0.020C is more than 1.00 and D/Ts is 10 or less. [Selected Figure] None
Description
本発明は、重荷重用タイヤに関する。 The present invention relates to heavy duty tires.
重荷重用タイヤのトレッドゴムでは、悪路走行や経年劣化により、トレッドに生じた傷が拡大して小さく欠ける損傷（チップカット）等が発生するため、チップカットに対する耐久性能（耐チッピング性能）を確保する必要がある。 In the tread rubber of heavy-duty tires, due to driving on rough roads and deterioration over time, scratches on the tread can expand and cause damage such as small chips (chip cuts), so we ensure durability against chip cuts (chipping resistance). There is a need to.
特許文献１には、結晶化された結晶化カーボンブラック含有することで耐ブロック欠け性能を向上させたトレッド用ゴム組成物が記載されているが、改善の余地がある。
本発明は、耐チッピング性能が改善された重荷重用タイヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a heavy-duty tire with improved chipping resistance.
本発明は、トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤに関する。 The present invention is a heavy-duty tire equipped with a tread portion, wherein the tread portion has a circumferential groove extending continuously in the tire circumferential direction, and further optionally has a lateral groove extending in the tire width direction. Preferably, the tread portion is made of a rubber composition containing a rubber component, silica, and sulfur, and the amount of sulfur in the rubber composition is Ts (% by mass), and the rubber component in the rubber composition is 100% by mass. When Ts-0.020C is over 1.00, where C (mass parts) is the content of silica for the part, and D (mm) is the groove depth of the deepest part of the groove bottoms of the circumferential groove and the lateral groove. It relates to heavy-duty tires with a D/Ts of 10 or less.
本発明によれば、耐チッピング性能が改善された重荷重用タイヤが提供される。 According to the present invention, a heavy-duty tire with improved chipping resistance is provided.
本発明の一実施形態である重荷重用タイヤは、トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤである。 A heavy-duty tire according to an embodiment of the present invention is a heavy-duty tire equipped with a tread portion, the tread portion having a circumferential groove extending continuously in the tire circumferential direction, and further optionally having a tire width. The tread portion may have a lateral groove extending in the direction, and the tread portion is made of a rubber composition containing a rubber component, silica, and sulfur, and the amount of sulfur in the rubber composition is Ts (mass%), and the rubber When the content of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the composition is C (parts by mass), and the groove depth of the deepest part of the groove bottoms of the circumferential groove and the lateral groove is D (mm), Ts- It is a heavy-duty tire in which 0.020C is more than 1.00 and D/Ts is 10 or less.
本発明の重荷重用タイヤの耐チッピング性能が改善される理由については、理論に拘束されることは意図しないが、以下のように考えられる。 The reason why the chipping resistance performance of the heavy-duty tire of the present invention is improved is thought to be as follows, although it is not intended to be bound by theory.
トレッドゴム中のシリカの含有量に対する硫黄量の比を大きくすることにより、トレッドゴムの破壊強度を確保するとともに、トレッドゴム中のポリスルフィド結合を増加させることができ、トレッドゴムの伸びも向上させることができると考えられる。さらに、トレッドゴム中の硫黄量に対する周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さの比を小さくすることにより、トレッドブロックの変形を抑制することができると考えられる。そして、これらが協働することで、歪みの大きい領域でのトレッドゴム破壊が抑制できることから、耐チッピング性能が相乗的に向上するという、特筆すべき効果が達成されると考えられる。 By increasing the ratio of the amount of sulfur to the content of silica in the tread rubber, it is possible to ensure the breaking strength of the tread rubber, increase the polysulfide bonds in the tread rubber, and improve the elongation of the tread rubber. It is thought that it can be done. Furthermore, it is considered that deformation of the tread block can be suppressed by reducing the ratio of the depth of the deepest part of the groove bottoms of the circumferential groove and the lateral groove to the amount of sulfur in the tread rubber. By working together, it is possible to suppress tread rubber failure in areas with large distortions, and it is thought that the remarkable effect of synergistically improving chipping resistance performance is achieved.
上記と同様の理由から、Ｔｓ－０．０２３Ｃは１．００超であることが好ましい。 For the same reason as above, Ts-0.023C is preferably greater than 1.00.
トレッド部を構成するゴム組成物の７０℃におけるｔａｎδ（７０℃ｔａｎδ）は、０．１３以下が好ましく、０．０８以下がより好ましく、０．０６以下がさらに好ましい。 The tan δ at 70° C. (70° C. tan δ) of the rubber composition constituting the tread portion is preferably 0.13 or less, more preferably 0.08 or less, and even more preferably 0.06 or less.
トレッドゴムの発熱性を下げることにより、さらに破壊特性が向上すると考えられる。 It is thought that by lowering the heat generation property of the tread rubber, the fracture characteristics are further improved.
Ｄは、本発明の効果の観点から、１５以下が好ましく、１１以下がより好ましい。 From the viewpoint of the effects of the present invention, D is preferably 15 or less, more preferably 11 or less.
トレッド部を構成するゴム成分は、本発明の効果の観点から、イソプレン系ゴムおよび／またはブタジエンゴムを含有することが好ましい。 From the viewpoint of the effects of the present invention, the rubber component constituting the tread portion preferably contains isoprene rubber and/or butadiene rubber.
Ｃは、トレッドゴムの強度確保の観点から、１５以上が好ましい。 C is preferably 15 or more from the viewpoint of ensuring the strength of the tread rubber.
＜定義＞
「トレッド部」は、タイヤの接地面を形成する部分であり、タイヤ半径方向断面において、ベルト層やベルト補強層、カーカス層などのスチールやテキスタイル材料によりタイヤ骨格を形成する部材を備える場合には、それらよりもタイヤ半径方向外側の部材である。
<Definition>
The "tread part" is the part that forms the ground contact surface of the tire, and when the tire includes members that form the tire frame made of steel or textile materials such as a belt layer, belt reinforcement layer, and carcass layer in the radial cross section of the tire, , a member radially outward of the tire.
「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るリムであり、ＪＡＴＭＡであれば「標準リム」、ＥＴＲＴＯであれば「Measuring Rim」、ＴＲＡであれば「Design Rim」であり、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡの順に参照し、参照時に適用サイズがあればその規格に従う。 A "regular rim" is a rim specified for each tire by the standard in the standard system that includes the standard on which the tire is based, such as a "standard rim" for JATMA, a "Measuring Rim" for ETRTO, and a rim for TRA. For example, "Design Rim" is referred to in the order of JATMA, ETRTO, and TRA, and if there is an applicable size at the time of reference, that standard is followed.
「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」、ＥＴＲＴＯであれば「INFLATION PRESSURE」、ＴＲＡであれば表「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値であり、正規リムと同様に、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡの順に参照し、参照時に適用サイズがあればその規格に従う。 "Regular internal pressure" is the air pressure specified for each tire by each standard in the standard system including the standard on which the tire is based, and for JATMA it is "maximum air pressure", for ETRTO it is "INFLATION PRESSURE", and for TRA If so, it is the maximum value listed in the table "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES", and as with regular rims, refer to JATMA, ETRTO, and TRA in that order, and if there is an applicable size at the time of reference, follow that standard.
「正規状態」は、タイヤが正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。なお、本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法は、前記正規状態で測定される。 The "regular state" is a state in which the tire is mounted on a regular rim, is filled with the regular internal pressure, and is under no load. In this specification, unless otherwise specified, the dimensions of each part of the tire are measured in the normal state.
「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」、ＥＴＲＴＯであれば「LOAD CAPACITY」、ＴＲＡであれば表「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値であり、正規リムと同様に、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡの順に参照し、参照時に適用サイズがあればその規格に従う。 "Regular load" is the load specified for each tire by each standard in the standard system including the standard on which the tire is based, and for JATMA it is "maximum load capacity", for ETRTO it is "LOAD CAPACITY", If it is a TRA, it is the maximum value listed in the table "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES", and like regular rims, reference is made in the order of JATMA, ETRTO, and TRA, and if there is an applicable size at the time of reference, that standard is followed.
「接地端」とは、正規状態のタイヤに正規荷重が負荷されキャンバー角０度で平面に接地したときの最もタイヤ幅方向外側の接地位置である。 The "ground contact edge" is the outermost ground contact position in the tire width direction when a normal tire is loaded with a normal load and touches the ground on a flat surface with a camber angle of 0 degrees.
周方向溝、横溝を含め「溝」は、少なくとも２．０ｍｍよりも大きい幅の凹みをいう。一方、「サイプ」は、幅が２．０ｍｍ以下、好ましくは０．５～２．０ｍｍの細い切り込みをいう。 A "groove" including a circumferential groove and a lateral groove refers to a recess having a width of at least 2.0 mm. On the other hand, "sipe" refers to a thin cut with a width of 2.0 mm or less, preferably 0.5 to 2.0 mm.
「溝深さ」は、トレッド面と周方向溝および横溝の溝底の最深部との距離によって求められる。なお、周方向溝の溝底の最深部とは、周方向溝および横溝のうち最も深い溝深さを有する周方向溝または横溝の溝底の最深部である。 "Groove depth" is determined by the distance between the tread surface and the deepest part of the groove bottom of the circumferential groove and the lateral groove. Note that the deepest part of the groove bottom of the circumferential groove is the deepest part of the groove bottom of the circumferential groove or the lateral groove that has the deepest groove depth among the circumferential groove and the lateral groove.
「ブロック」とは、トレッド部に形成された周方向溝、横溝、および接地端により区切られた領域を指し、幅方向溝を有さない場合には、周方向溝および接地端部により区切られた、陸部を指す。 "Block" refers to an area separated by circumferential grooves, lateral grooves, and ground contact edges formed in the tread portion; if the tread does not have width grooves, the area is separated by circumferential grooves and ground contact edges. It refers to the land area.
「軟化剤」とは、ゴム成分に可塑性を付与する材料であり、ゴム組成物からアセトンを用いて抽出される成分である。軟化剤は、２５℃で液体（液状）の軟化剤および２５℃で固体の軟化剤を含む。ただし、通常タイヤ工業で使用されるワックスおよびステアリン酸は含まないものとする。 A "softening agent" is a material that imparts plasticity to a rubber component, and is a component extracted from a rubber composition using acetone. The softener includes a softener that is liquid at 25°C and a softener that is solid at 25°C. However, it does not contain wax and stearic acid, which are commonly used in the tire industry.
「軟化剤の含有量」は、予めオイル、樹脂成分、液状ゴム成分等の軟化剤により伸展された伸展ゴム成分中に含まれる軟化剤の量も含む。また、オイルの含有量、樹脂成分の含有量、液状ゴムの含有量についても同様であり、例えば、伸展成分がオイルである場合には伸展オイルはオイルの含有量に含まれる。 The "content of softener" includes the amount of softener contained in the extensible rubber component that has been expanded in advance with a softener such as oil, resin component, liquid rubber component, or the like. The same applies to the oil content, the resin component content, and the liquid rubber content. For example, when the extension component is oil, the extension oil is included in the oil content.
＜測定方法＞
「７０℃ｔａｎδ」は、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪±２％、伸長モードの条件下で測定する損失正接である。７０℃ｔａｎδ測定用サンプルは、長さ４０ｍｍ×幅４ｍｍ×厚さ２ｍｍの加硫ゴム組成物である。タイヤから切り出して作製する場合には、タイヤのトレッド部から、タイヤ周方向が長辺、タイヤ半径方向が厚さ方向となるように切り出す。
<Measurement method>
"70° C. tan δ" is a loss tangent measured under the conditions of a temperature of 70° C., a frequency of 10 Hz, an initial strain of 10%, a dynamic strain of ±2%, and an elongation mode. The sample for 70° C. tan δ measurement is a vulcanized rubber composition measuring 40 mm in length x 4 mm in width x 2 mm in thickness. When manufacturing by cutting from a tire, the tire is cut out from the tread portion of the tire so that the circumferential direction of the tire is the long side and the radial direction of the tire is the thickness direction.
「ゴム組成物中の硫黄量Ｔｓ」は、ＪＩＳ Ｋ ６２３３：２０１６に準拠した酸素燃焼フラスコ法により測定される硫黄量（質量％）である。 "The amount of sulfur in the rubber composition Ts" is the amount of sulfur (% by mass) measured by the oxygen combustion flask method in accordance with JIS K 6233:2016.
「スチレン含量」は、1Ｈ－ＮＭＲ測定により算出される値であり、例えば、ＳＢＲ等のスチレンに由来する繰り返し単位を有するゴム成分に適用される。 "Styrene content" is a value calculated by 1 H-NMR measurement, and is applied to a rubber component having repeating units derived from styrene, such as SBR, for example.
「シス含量（シス－１，４－結合ブタジエン単位量）」は、ＪＩＳ Ｋ ６２３９－２：２０１７に従い、赤外吸収スペクトル分析により算出される値であり、例えば、ＢＲ等のブタジエンに由来する繰り返し単位を有するゴム成分に適用される。 "Cis content (cis-1,4-bonded butadiene unit amount)" is a value calculated by infrared absorption spectrum analysis according to JIS K 6239-2:2017, and for example, repeating content derived from butadiene such as BR. Applies to rubber components with units.
「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ィー（ＧＰＣ）（例えば、東ソー（株）製のＧＰＣ－８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＩＰＯＲＥ 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。例えば、ＳＢＲ、ＢＲ等に適用される。 "Weight average molecular weight (Mw)" is determined by gel permeation chromatography (GPC) (for example, GPC-8000 series manufactured by Tosoh Corporation, detector: differential refractometer, column: TSKGEL SUPERMALTIPORE HZ manufactured by Tosoh Corporation). -M) can be calculated by standard polystyrene conversion. For example, it is applied to SBR, BR, etc.
「カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）」は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７－２：２０１７に準じて測定される。 "Nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black" is measured according to JIS K 6217-2:2017.
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）」は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７－９３に準じてＢＥＴ法で測定される。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is measured by the BET method according to ASTM D3037-93.
本発明の一実施形態に係る重荷重用タイヤの作製手順について、以下に詳細に説明する。但し、以下の記載は本発明を説明するための例示であり、本発明の技術的範囲をこの記載範囲にのみ限定する趣旨ではない。 A procedure for manufacturing a heavy-duty tire according to an embodiment of the present invention will be described in detail below. However, the following description is an illustration for explaining the present invention, and is not intended to limit the technical scope of the present invention to only this described range.
＜タイヤ＞
図１に、本発明の一実施形態に係る重荷重用タイヤのトレッドパターンを平面に展開した展開図の一例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。トレッド部１には、図１に示すように、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝３、４、５によって、各一対のセンター陸部６、６、ミドル陸部７、７、および、ショルダー陸部８、８が設けられている。センター陸部６は、センター周方向溝３とミドル周方向溝４との間に形成されている。ミドル陸部７は、ミドル周方向溝４とショルダー周方向溝５との間に形成されている。ショルダー陸部８は、ショルダー周方向溝５と接地端Ｔｅとの間に形成されている。
<Tires>
FIG. 1 shows an example of a developed view of a tread pattern of a heavy-duty tire according to an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited thereto. As shown in FIG. 1, in the
センター陸部６には、センター陸部６を横断し、センター周方向溝３およびミドル周方向溝４と連通するセンター横溝１９が複数本設けられ、独立したブロックが形成されている。ミドル陸部７には、ミドル陸部７を横断し、ミドル周方向溝４およびショルダー周方向溝５と連通するミドル横溝２０が複数本設けられ、独立したブロックが形成されている。ショルダー陸部８には、ショルダー周方向溝５および接地端Ｔｅと連通するショルダー横溝２１が複数本設けられている。
The
図１において、センター周方向溝３は、ジグザグ状にのびている。また、センター周方向溝３は、センター長辺部３Ａと、センター短辺部３Ｂとを交互に含んでいる。センター長辺部３Ａは、タイヤ周方向に対して一方側に傾斜している。センター短辺部３Ｂは、センター長辺部３Ａとは逆向きに傾斜している。
In FIG. 1, the center
図１において、センター横溝１９およびミドル横溝２０は、直線状にのびているが、このような態様に限定されるものではなく、例えば、波状や正弦波状やジグザグ状にのびるものでもよい。
In FIG. 1, the center
センター陸部６には、センター周方向溝３およびミドル周方向溝４と連通するセンターサイプ２２が設けられている。かかるサイプは、センター陸部６のタイヤ周方向のブロック縁の接地時、幅を閉じる向きに変形するので、隣り合うサイプの壁面同士が密着して支え合い、陸部の剛性低下を抑制することができる。センターサイプ２２は、ジグザグ状にのびているが、このような態様に限定されるものではなく、例えば、波状や正弦波状や直線状にのびるものでもよい。
The
本実施形態に係るトレッド部は、単一のゴム層からなるトレッド部であってもよく、外面がトレッド面を構成する第一のゴム層、および、前記第一のゴム層とベルト層との間に存在する１または２以上のゴム層を有するトレッド部であってもよい。トレッド部が２以上のゴム層を有する場合、いずれかのゴム層を構成するゴム組成物が、本発明に係るゴム組成物の要件を満たせばよく、前記第一のゴム層を構成するゴム組成物が、本発明に係るゴム組成物の要件を満たすことが好ましい。 The tread portion according to the present embodiment may be a tread portion consisting of a single rubber layer, including a first rubber layer whose outer surface constitutes the tread surface, and a combination of the first rubber layer and the belt layer. The tread portion may have one or more rubber layers interposed therebetween. When the tread portion has two or more rubber layers, it is sufficient that the rubber composition constituting any of the rubber layers satisfies the requirements for the rubber composition according to the present invention, and the rubber composition constituting the first rubber layer It is preferred that the rubber composition fulfills the requirements of the rubber composition according to the invention.
周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さＤ（ｍｍ）は、本発明の効果の観点から、１７以下が好ましく、１５以下がより好ましく、１３以下がさらに好ましい。また、タイヤ寿命の観点からは、８以上が好ましく、９以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましい。 From the viewpoint of the effects of the present invention, the groove depth D (mm) of the deepest part of the groove bottoms of the circumferential groove and the lateral groove is preferably 17 or less, more preferably 15 or less, and even more preferably 13 or less. Moreover, from the viewpoint of tire life, the number is preferably 8 or more, more preferably 9 or more, and even more preferably 10 or more.
本実施形態に係るゴム組成物中の硫黄量Ｔｓ（質量％）は、ポリマーの架橋点を増やし、トレッドゴムの伸びを向上させる観点から、１．３以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、１．７以上がさらに好ましい。また、トレッドゴムの伸び低下を抑制させる観点からは、２．１以下が好ましく、２．０以下がより好ましく、１．９以下がさらに好ましい。 The amount of sulfur Ts (mass%) in the rubber composition according to the present embodiment is preferably 1.3 or more, more preferably 1.5 or more, from the viewpoint of increasing the crosslinking points of the polymer and improving the elongation of the tread rubber. , more preferably 1.7 or more. Moreover, from the viewpoint of suppressing a decrease in elongation of the tread rubber, the coefficient is preferably 2.1 or less, more preferably 2.0 or less, and even more preferably 1.9 or less.
なお、ゴム組成物中の硫黄量は、後記の硫黄および加硫促進剤の配合量により適宜調整することができる。 The amount of sulfur in the rubber composition can be adjusted as appropriate by adjusting the amounts of sulfur and vulcanization accelerator described below.
本実施形態に係るゴム組成物の７０℃におけるｔａｎδ（７０℃ｔａｎδ）は、低燃費性能の観点から、０．１３以下が好ましく、０．１２以下がより好ましく、０．１１以下がさらに好ましく、０．１０以下がさらに好ましく、０．０９以下がさらに好ましく、０．０８以下がさらに好ましく、０．０７以下がさらに好ましく、０．０６以下が特に好ましい。一方、７０℃ｔａｎδの下限値は特に制限されないが、０．０２以上が好ましく、０．０３以上がより好ましく、０．０４以上がさらに好ましい。 The tan δ at 70° C. (70° C. tan δ) of the rubber composition according to the present embodiment is preferably 0.13 or less, more preferably 0.12 or less, even more preferably 0.11 or less, from the viewpoint of fuel efficiency. It is more preferably 0.10 or less, even more preferably 0.09 or less, even more preferably 0.08 or less, even more preferably 0.07 or less, and particularly preferably 0.06 or less. On the other hand, the lower limit value of tan δ at 70° C. is not particularly limited, but is preferably 0.02 or more, more preferably 0.03 or more, and even more preferably 0.04 or more.
なお、ゴム組成物の７０℃ｔａｎδは、後記のゴム成分、フィラー、軟化剤の種類や配合量により適宜調整することができる。 Note that the 70° C. tan δ of the rubber composition can be appropriately adjusted by the types and amounts of the rubber components, fillers, and softeners described later.
本実施形態に係るゴム組成物中のゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）としたとき、Ｔｓ－０．０２０Ｃは１．００超であり、１．０５超が好ましく、１．１０超がより好ましく、１．１５超がさらに好ましい。Ｔｓ－０．０２０Ｃを前記の範囲とすることにより、トレッドゴムの破壊強度を確保するとともに、トレッドゴム中のポリスルフィド結合を増加させることができ、トレッドゴムの伸びも向上させることができると考えられる。一方、Ｔｓ－０．０２０Ｃの上限値は特に制限されないが、１．７０未満が好ましく、１．６０未満がより好ましく、１．５０未満がさらに好ましい。 When the content of silica is C (parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the rubber composition according to the present embodiment, Ts-0.020C is more than 1.00, preferably more than 1.05, More preferably more than 1.10, even more preferably more than 1.15. It is believed that by setting Ts-0.020C within the above range, it is possible to ensure the breaking strength of the tread rubber, increase the polysulfide bonds in the tread rubber, and improve the elongation of the tread rubber. . On the other hand, the upper limit of Ts-0.020C is not particularly limited, but is preferably less than 1.70, more preferably less than 1.60, and even more preferably less than 1.50.
また、上記と同様の理由から、Ｔｓ－０．０２３Ｃは、１．００超が好ましく、１．０３超がより好ましく、１．０６超がさらに好ましく、１．０９超が特に好ましい。一方、Ｔｓ－０．０２３Ｃの上限値は特に制限されないが、１．５０未満が好ましく、１．４８未満がより好ましい。 Furthermore, for the same reason as above, Ts-0.023C is preferably greater than 1.00, more preferably greater than 1.03, even more preferably greater than 1.06, and particularly preferably greater than 1.09. On the other hand, the upper limit of Ts-0.023C is not particularly limited, but is preferably less than 1.50, more preferably less than 1.48.
Ｄ／Ｔｓは、トレッドブロックの変形を抑制する観点から、１０．０以下であり、９．７以下が好ましく、９．２以下がより好ましく、８．８以下がさらに好ましく、８．４以下が特に好ましい。一方、Ｄ／Ｔｓの下限値は特に制限されないが、５．８以上が好ましく、６．０以上がより好ましい。 From the viewpoint of suppressing deformation of the tread blocks, D/Ts is 10.0 or less, preferably 9.7 or less, more preferably 9.2 or less, even more preferably 8.8 or less, and 8.4 or less. Particularly preferred. On the other hand, the lower limit of D/Ts is not particularly limited, but is preferably 5.8 or more, more preferably 6.0 or more.
［ゴム組成物］
本実施形態に係るタイヤは、前述したタイヤおよびトレッドの構成と、トレッド部を構成するゴム組成物の前記の物性とが協働することにより、耐チッピング性能を改善することができる。
[Rubber composition]
The tire according to the present embodiment can improve chipping resistance due to the cooperation of the above-described tire and tread configurations and the above-described physical properties of the rubber composition that constitutes the tread portion.
＜ゴム成分＞
本実施形態に係るトレッドを構成するゴム組成物（以下、単に本実施形態に係るゴム組成物という）は、ゴム成分としてイソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびブタジエンゴム（ＢＲ）からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有することが好ましく、イソプレン系ゴムおよび／またはＢＲを含むことがより好ましく、イソプレン系ゴムおよびＢＲを含むことがさらに好ましく、イソプレン系ゴムおよびＢＲのみからなるゴム成分としてもよい。
<Rubber component>
The rubber composition constituting the tread according to the present embodiment (hereinafter simply referred to as the rubber composition according to the present embodiment) is a group consisting of isoprene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), and butadiene rubber (BR) as rubber components. It is preferable to contain at least one selected from the following, more preferably to contain isoprene rubber and/or BR, even more preferably to contain isoprene rubber and BR, and as a rubber component consisting only of isoprene rubber and BR. Good too.
（イソプレン系ゴム）
イソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）および天然ゴム等タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。天然ゴムには、非改質天然ゴム（ＮＲ）の他に、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素化天然ゴム（ＨＮＲ）、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度天然ゴム、グラフト化天然ゴム等の改質天然ゴム等も含まれる。これらのイソプレン系ゴムは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
(Isoprene rubber)
As the isoprene rubber, for example, isoprene rubber (IR) and natural rubber, which are common in the tire industry, can be used. In addition to unmodified natural rubber (NR), natural rubber includes epoxidized natural rubber (ENR), hydrogenated natural rubber (HNR), deproteinized natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber, and grafted natural rubber. It also includes modified natural rubber such as. These isoprene rubbers may be used alone or in combination of two or more.
ＮＲとしては、特に限定されず、タイヤ業界において一般的なものを用いることができ、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ＃３、ＴＳＲ２０等が挙げられる。
The NR is not particularly limited, and may be any one commonly used in the tire industry, such as SIR20,
ゴム成分中のイソプレン系ゴムの含有量は、本発明の効果の観点から、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましく、５０質量％以上が特に好ましい。また、該含有量の上限値は特に制限されないが、例えば、１００質量％、９９質量％以下、９５質量％以下、９０質量％以下、８５質量％以下とすることができる。 From the viewpoint of the effects of the present invention, the content of isoprene rubber in the rubber component is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, even more preferably 40% by mass or more, particularly preferably 50% by mass or more. . Further, the upper limit of the content is not particularly limited, but may be, for example, 100% by mass, 99% by mass or less, 95% by mass or less, 90% by mass or less, or 85% by mass or less.
（ＢＲ）
ＢＲとしては特に限定されるものではなく、例えば、シス含量が５０質量％未満のＢＲ（ローシスＢＲ）、シス含量が９０質量％以上のＢＲ（ハイシスＢＲ）、希土類元素系触媒を用いて合成された希土類系ブタジエンゴム（希土類系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（ＳＰＢ含有ＢＲ）、変性ＢＲ（ハイシス変性ＢＲ、ローシス変性ＢＲ）等タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。これらのＢＲは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
(BR)
BR is not particularly limited, and includes, for example, BR with a cis content of less than 50% by mass (low-cis BR), BR with a cis content of 90% by mass or more (high-cis BR), and BR synthesized using a rare earth element catalyst. Common materials in the tire industry such as rare earth butadiene rubber (rare earth BR), BR containing syndiotactic polybutadiene crystals (SPB containing BR), and modified BR (high cis modified BR, low cis modified BR) can be used. can. These BRs may be used alone or in combination of two or more.
ハイシスＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）、宇部興産（株）、ＪＳＲ（株）等より市販されているものを使用することができる。ハイシスＢＲを含有することで耐摩耗性能を向上させることができる。ハイシスＢＲのシス含量は、９５質量％以上が好ましく、９６質量％以上より好ましく、９７質量％以上さらに好ましい。なお、ＢＲのシス含量は、前記測定方法により測定される。 As the high-cis BR, for example, those commercially available from Nippon Zeon Co., Ltd., Ube Industries Co., Ltd., JSR Co., Ltd., etc. can be used. By containing high-cis BR, wear resistance performance can be improved. The cis content of the high-cis BR is preferably 95% by mass or more, more preferably 96% by mass or more, and even more preferably 97% by mass or more. Note that the cis content of BR is measured by the measurement method described above.
変性ＢＲとしては、末端および／または主鎖がケイ素、窒素および酸素からなる群から選択される少なくとも一つの元素を含む官能基によって変性された変性ブタジエンゴム（変性ＢＲ）が好適に用いられる。 As the modified BR, a modified butadiene rubber (modified BR) whose terminal and/or main chain is modified with a functional group containing at least one element selected from the group consisting of silicon, nitrogen, and oxygen is preferably used.
その他の変性ＢＲとしては、リチウム開始剤により１，３－ブタジエンの重合を行ったのち、スズ化合物を添加することにより得られ、さらに変性ＢＲ分子の末端がスズ－炭素結合で結合されているもの（スズ変性ＢＲ）等が挙げられる。また、変性ＢＲは、水素添加されていないもの、水素添加されているもののいずれであってもよい。 Other modified BR is obtained by polymerizing 1,3-butadiene with a lithium initiator and then adding a tin compound, and the terminals of the modified BR molecules are further bonded with tin-carbon bonds. (tin-modified BR), etc. Further, the modified BR may be either non-hydrogenated or hydrogenated.
ＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、耐摩耗性能の観点から、３０万以上が好ましく、３５万以上がより好ましく、４０万以上がさらに好ましい。また、架橋均一性等の観点からは、２００万以下が好ましく、１００万以下がより好ましい。なお、ＢＲのＭｗは、前記測定方法により測定される。 From the viewpoint of wear resistance performance, the weight average molecular weight (Mw) of BR is preferably 300,000 or more, more preferably 350,000 or more, and even more preferably 400,000 or more. In addition, from the viewpoint of crosslinking uniformity, etc., it is preferably 2 million or less, more preferably 1 million or less. Note that the Mw of BR is measured by the measurement method described above.
ゴム成分中のＢＲの含有量は、本発明の効果の観点から、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下がさらに好ましく、２５質量％以下が特に好ましい。また、該含有量の下限値は特に制限されないが、例えば、１質量％以上、３質量％以上、５質量％以上、７質量％以上とすることができる。 From the viewpoint of the effects of the present invention, the content of BR in the rubber component is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less, and particularly preferably 25% by mass or less. Further, the lower limit of the content is not particularly limited, but may be, for example, 1% by mass or more, 3% by mass or more, 5% by mass or more, or 7% by mass or more.
（ＳＢＲ）
ＳＢＲとしては特に限定はなく、未変性の溶液重合ＳＢＲ（Ｓ－ＳＢＲ）や乳化重合ＳＢＲ（Ｅ－ＳＢＲ）、これらの変性ＳＢＲ（変性Ｓ－ＳＢＲ、変性Ｅ－ＳＢＲ）等が挙げられる。変性ＳＢＲとしては、末端および／または主鎖が変性されたＳＢＲ、スズ、ケイ素化合物等でカップリングされた変性ＳＢＲ（縮合物、分岐構造を有するもの等）等が挙げられる。なかでもＳ－ＳＢＲおよび変性ＳＢＲが好ましい。さらに、これらＳＢＲの水素添加物（水素添加されたＳＢＲ）等も使用することができる。これらのＳＢＲは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
(SBR)
SBR is not particularly limited, and includes unmodified solution polymerized SBR (S-SBR), emulsion polymerized SBR (E-SBR), modified SBR thereof (modified S-SBR, modified E-SBR), and the like. Examples of the modified SBR include SBR whose terminal and/or main chain has been modified, modified SBR coupled with tin, a silicon compound, etc. (condensate, one having a branched structure, etc.). Among these, S-SBR and modified SBR are preferred. Furthermore, hydrogenated products of these SBRs (hydrogenated SBR), etc. can also be used. These SBRs may be used alone or in combination of two or more.
ＳＢＲとしては、伸展ＳＢＲを用いることもでき、非伸展ＳＢＲを用いることもできる。伸展ＳＢＲを用いる場合、ＳＢＲの伸展量、すなわち、ＳＢＲに含まれる伸展軟化剤の含有量は、ＳＢＲのゴム固形分１００質量部に対して、１０～５０質量部であることが好ましい。 As the SBR, stretched SBR or non-stretched SBR can also be used. When using stretched SBR, the amount of stretching of the SBR, that is, the content of the stretching softener contained in the SBR, is preferably 10 to 50 parts by mass based on 100 parts by mass of the rubber solid content of the SBR.
前記で列挙されたＳＢＲは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。前記で列挙された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）、ＺＳエラストマー（株）等より市販されているものを使用することができる。 The SBRs listed above may be used alone or in combination of two or more. As the SBR listed above, for example, those commercially available from Sumitomo Chemical Co., Ltd., JSR Co., Ltd., Asahi Kasei Co., Ltd., Nippon Zeon Co., Ltd., ZS Elastomer Co., Ltd., etc. can be used. can.
ＳＢＲのスチレン含量は、４０質量％以下が好ましく、３６質量％以下がより好ましく、３２質量％以下がさらに好ましく、２８質量％以下が特に好ましい。また、ＳＢＲのスチレン含量は、５質量％以上が好ましく、７質量％以上がより好ましく、１０質量％以上がさらに好ましい。なお、ＳＢＲのスチレン含量は、前記測定方法により測定される。 The styrene content of SBR is preferably 40% by mass or less, more preferably 36% by mass or less, even more preferably 32% by mass or less, and particularly preferably 28% by mass or less. Moreover, the styrene content of SBR is preferably 5% by mass or more, more preferably 7% by mass or more, and even more preferably 10% by mass or more. Note that the styrene content of SBR is measured by the measurement method described above.
ＳＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、本発明の効果の観点から、１０万以上が好ましく、２０万以上がより好ましく、３０万以上がさらに好ましい。また、架橋均一性の観点から、重量平均分子量は２００万以下が好ましく、１８０万以下がより好ましく、１５０万以下がさらに好ましい。なお、ＳＢＲの重量平均分子量は、前記測定方法により測定される。 From the viewpoint of the effects of the present invention, the weight average molecular weight (Mw) of SBR is preferably 100,000 or more, more preferably 200,000 or more, and even more preferably 300,000 or more. Further, from the viewpoint of crosslinking uniformity, the weight average molecular weight is preferably 2 million or less, more preferably 1.8 million or less, and even more preferably 1.5 million or less. Note that the weight average molecular weight of SBR is measured by the measurement method described above.
ゴム成分中のＳＢＲの含有量は、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下がさらに好ましく、２５質量％以下が特に好ましい。また、該含有量の下限値は特に制限されないが、例えば、１質量％以上、３質量％以上、５質量％以上、７質量％以上とすることができる。 The content of SBR in the rubber component is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less, particularly preferably 25% by mass or less. Further, the lower limit of the content is not particularly limited, but may be, for example, 1% by mass or more, 3% by mass or more, 5% by mass or more, or 7% by mass or more.
（その他のゴム成分）
本実施形態に係るゴム成分として、前記のイソプレン系ゴム、ＳＢＲ、およびＢＲ以外のゴム成分を含有してもよい。他のゴム成分としては、タイヤ工業で一般的に用いられる架橋可能なゴム成分を用いることができ、スチレンイソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、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）等のイソプレン系ゴム、ＳＢＲ、およびＢＲ以外のジエン系ゴム；ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、塩化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ヒドリンゴム等の非ジエン系のゴム成分が挙げられる。これらその他のゴム成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
(Other rubber components)
The rubber component according to the present embodiment may contain rubber components other than the above-mentioned isoprene rubber, SBR, and BR. As other rubber components, crosslinkable rubber components commonly used in the tire industry can be used, including styrene isoprene rubber (SIR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile butadiene rubber. Isoprene rubber such as (NBR), SBR, and diene rubber other than BR; butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber, ethylene propylene rubber, polynorbornene rubber, silicone rubber, chlorinated polyethylene rubber, fluororubber (FKM), acrylic Examples include non-diene rubber components such as rubber (ACM) and hydrin rubber. These other rubber components may be used alone or in combination of two or more.
本実施形態に係るゴム成分は、ジエン系ゴムを８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９５質量％以上がさらに好ましく、９８質量％以上が特に好ましく、ジエン系ゴムのみからなるゴム成分としてもよい。また、上記のゴム成分の他に、公知の熱可塑性エラストマーを含有してもよく、含有しなくてもよい。 The rubber component according to the present embodiment preferably contains diene rubber in an amount of 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more, particularly preferably 98% by mass or more, and contains diene rubber only. It may also be a rubber component consisting of. Further, in addition to the above-mentioned rubber component, a known thermoplastic elastomer may or may not be contained.
＜フィラー＞
本実施形態に係るゴム組成物は、フィラーとしてシリカを含み、さらにカーボンブラックを含むことが好ましい。
<Filler>
The rubber composition according to the present embodiment preferably contains silica as a filler and further contains carbon black.
（シリカ）
シリカとしては、特に限定されず、例えば、乾式法により調製されたシリカ（無水シリカ）、湿式法により調製されたシリカ（含水シリカ）等、タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。なかでもシラノール基が多いという理由から、湿式法により調製された含水シリカが好ましい。なお、上記のシリカの他に、もみ殻などのバイオマス材料を原料としたシリカを適宜用いてもよい。これらのシリカは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
(silica)
The silica is not particularly limited, and for example, those commonly used in the tire industry can be used, such as silica prepared by a dry method (anhydrous silica), silica prepared by a wet method (hydrous silica), etc. Among them, hydrous silica prepared by a wet method is preferred because it has a large number of silanol groups. In addition to the above-mentioned silica, silica made from a biomass material such as rice husk may be used as appropriate. These silicas may be used alone or in combination of two or more.
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、低燃費性能および耐摩耗性能の観点から、１２０ｍ2／ｇ以上が好ましく、１５０ｍ2／ｇ以上がより好ましく、１７０ｍ2／ｇ以上がさらに好ましい。また、低燃費性能および加工性の観点からは、３５０ｍ2／ｇ以下が好ましく、３００ｍ2／ｇ以下がより好ましく、２５０ｍ2／ｇ以下がさらに好ましい。なお、シリカのＮ2ＳＡは、前記測定方法により測定される。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 120 m 2 /g or more, more preferably 150 m 2 /g or more, and even more preferably 170 m 2 /g or more from the viewpoint of fuel efficiency and wear resistance. Further, from the viewpoint of fuel efficiency and workability, the area is preferably 350 m 2 /g or less, more preferably 300 m 2 /g or less, and even more preferably 250 m 2 /g or less. Note that N 2 SA of silica is measured by the above measurement method.
ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量Ｃは、本発明の効果の観点から、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましく、１５質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以上がさらに好ましく、２５質量部以上が特に好ましい。また、該含有量は、５０質量部以下が好ましく、４７質量部以下がより好ましく、４４質量部以下がさらに好ましく、４１質量部以下が特に好ましい。 From the viewpoint of the effects of the present invention, the content C of silica based on 100 parts by mass of the rubber component is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, further preferably 15 parts by mass or more, and still more preferably 20 parts by mass or more. Preferably, 25 parts by mass or more is particularly preferable. Further, the content is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 47 parts by mass or less, even more preferably 44 parts by mass or less, and particularly preferably 41 parts by mass or less.
（カーボンブラック）
カーボンブラックとしては特に限定されず、例えば、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。なお、一般的な鉱油を燃焼させて生成されるカーボンブラック以外に、リグニン等のバイオマス材料を用いたカーボンブラックを用いてもよい。これらのカーボンブラックは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
(Carbon black)
The carbon black is not particularly limited, and for example, carbon blacks commonly used in the tire industry such as GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF can be used. In addition to carbon black produced by burning general mineral oil, carbon black using biomass materials such as lignin may also be used. These carbon blacks may be used alone or in combination of two or more.
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、補強性の観点から、５０ｍ2／ｇ以上が好ましく、７０ｍ2／ｇ以上がより好ましく、９０ｍ2／ｇ以上がさらに好ましく、１１０ｍ2／ｇ以上が特に好ましい。また、低燃費性能および加工性の観点からは、２００ｍ2／ｇ以下が好ましく、１８０ｍ2／ｇ以下がより好ましく、１６０ｍ2／ｇ以下がさらに好ましい。なお、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、前記測定方法により測定される。 From the viewpoint of reinforcing properties, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 50 m 2 /g or more, more preferably 70 m 2 /g or more, even more preferably 90 m 2 /g or more, and 110 m 2 /g. The above is particularly preferable. Further, from the viewpoint of fuel efficiency and workability, the area is preferably 200 m 2 /g or less, more preferably 180 m 2 /g or less, and even more preferably 160 m 2 /g or less. Note that N 2 SA of carbon black is measured by the above-mentioned measuring method.
ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラックの含有量は、補強性の観点から、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましく、１５質量部以上がさらに好ましくい。また、発熱性および加工性の観点の観点からは、７０質量部以下が好ましく、６５質量部以下がより好ましく、６０質量部以下がさらに好ましく、５５質量部以下が特に好ましい。 From the viewpoint of reinforcing properties, the content of carbon black based on 100 parts by mass of the rubber component is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and even more preferably 15 parts by mass or more. Moreover, from the viewpoint of exothermic property and processability, the content is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 65 parts by mass or less, even more preferably 60 parts by mass or less, and particularly preferably 55 parts by mass or less.
（その他のフィラー）
シリカおよびカーボンブラック以外のフィラーとしては、特に限定されず、例えば、水酸化アルミニウム、アルミナ（酸化アルミニウム）、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、タルク、クレー、バイオ炭（ＢＩＯＣＨＡＲ）等、従来からタイヤ工業において一般的に用いられているものを配合することができる。これらその他のフィラーは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
(Other fillers)
Fillers other than silica and carbon black are not particularly limited, and include, for example, aluminum hydroxide, alumina (aluminum oxide), calcium carbonate, magnesium sulfate, talc, clay, biochar, etc., which have been commonly used in the tire industry. Those commonly used can be blended. These other fillers may be used alone or in combination of two or more.
ゴム成分１００質量部に対するフィラーの合計含有量は、２５質量部以上が好ましく、３０質量部以上がより好ましく、３５質量部以上がさらに好ましく、４０質量部以上が特に好ましい。また、該含有量は、１００質量部以下が好ましく、９０質量部以下がより好ましく、８０質量部以下がさらに好ましく、７０質量部以下が特に好ましい。 The total content of fillers based on 100 parts by mass of the rubber component is preferably 25 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, even more preferably 35 parts by mass or more, and particularly preferably 40 parts by mass or more. Further, the content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 90 parts by mass or less, even more preferably 80 parts by mass or less, and particularly preferably 70 parts by mass or less.
ゴム組成物中のカーボンブラックに対するシリカの質量含有比は、０．２０以上が好ましく、０．３０以上がより好ましく、０．５０以上がさらに好ましく、０．７０以上がさらに好ましく、０．９０以上が特に好ましい。また、該含有比は、５．０以下が好ましく、４．０以下がより好ましく、３．３以下がさらに好ましく、２．５以下が特に好ましい。 The mass content ratio of silica to carbon black in the rubber composition is preferably 0.20 or more, more preferably 0.30 or more, even more preferably 0.50 or more, even more preferably 0.70 or more, and 0.90 or more. is particularly preferred. Further, the content ratio is preferably 5.0 or less, more preferably 4.0 or less, even more preferably 3.3 or less, and particularly preferably 2.5 or less.
（シランカップリング剤）
シリカは、シランカップリング剤と併用することが好ましい。シランカップリング剤としては、特に限定されず、タイヤ工業において、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が、例えば、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等のメルカプト系シランカップリング剤；ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド等のスルフィド系シランカップリング剤；３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン、３－ヘキサノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン、３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリメトキシシラン等のチオエステル系シランカップリング剤；ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤；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等のアミノ系シランカップリング剤；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等のグリシドキシ系シランカップリング剤；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等のニトロ系シランカップリング剤；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等のクロロ系シランカップリング剤；等が挙げられる。なかでも、スルフィド系シランカップリング剤および／またはメルカプト系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、例えば、エボニックデグサ社、モメンティブ社等より市販されているものを使用することができる。これらのシランカップリング剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
(Silane coupling agent)
It is preferable to use silica together with a silane coupling agent. The silane coupling agent is not particularly limited, and any silane coupling agent conventionally used in combination with silica in the tire industry can be used, such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, Mercapto-based silane coupling agents such as propyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane; bis(3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl) tetra Sulfide-based silane coupling agents such as sulfide; thioester-based silane cups such as 3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane, 3-hexanoylthio-1-propyltriethoxysilane, 3-octanoylthio-1-propyltrimethoxysilane, etc. Ringing agent: Vinyl silane coupling agent such as vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane; 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-(2-aminoethyl)aminopropyltriethoxysilane Amino-based silane coupling agents such as γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane; 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxysilane, etc.; Nitro-based silane coupling agents such as ethoxysilane; chloro-based silane coupling agents such as 3-chloropropyltrimethoxysilane and 3-chloropropyltriethoxysilane; and the like. Among these, it is preferable to contain a sulfide-based silane coupling agent and/or a mercapto-based silane coupling agent. As the silane coupling agent, for example, those commercially available from Evonik Degussa, Momentive, etc. can be used. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
シランカップリング剤のシリカ１００質量部に対する含有量は、シリカの分散性を高める観点から、１．０質量部以上が好ましく、３．０質量部以上がより好ましく、５．０質量部以上がさらに好ましい。また、コストおよび加工性の観点からは、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１２質量部以下がさらに好ましい。 The content of the silane coupling agent per 100 parts by mass of silica is preferably 1.0 parts by mass or more, more preferably 3.0 parts by mass or more, and further preferably 5.0 parts by mass or more, from the viewpoint of improving the dispersibility of silica. preferable. Further, from the viewpoint of cost and processability, the amount is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and even more preferably 12 parts by mass or less.
＜その他の配合剤＞
本実施形態に係るゴム組成物には、前記成分以外にも、従来タイヤ工業で一般に使用される配合剤、例えば、軟化剤、ワックス、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等を適宜含有することができる。
<Other compounding agents>
In addition to the above-mentioned components, the rubber composition according to the present embodiment includes compounding agents commonly used in the tire industry, such as softeners, waxes, stearic acid, zinc oxide, anti-aging agents, vulcanizing agents, and vulcanizing agents. A sulfur accelerator and the like may be contained as appropriate.
軟化剤としては、例えば、樹脂成分、オイル、液状ポリマー等が挙げられる。 Examples of the softener include resin components, oils, liquid polymers, and the like.
樹脂成分としては、特に限定されないが、タイヤ工業で慣用される石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Examples of the resin component include, but are not particularly limited to, petroleum resins, terpene resins, rosin resins, phenol resins, etc. that are commonly used in the tire industry. These resin components may be used alone or in combination of two or more.
樹脂成分を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、１質量部超が好ましく、３質量部超がより好ましく、５質量部超がさらに好ましい。また、発熱性抑制の観点からは、５０質量部未満が好ましく、４０質量部未満がより好ましく、３０質量部未満がさらに好ましい。 When containing a resin component, the content per 100 parts by mass of the rubber component is preferably more than 1 part by mass, more preferably more than 3 parts by mass, and even more preferably more than 5 parts by mass. Moreover, from the viewpoint of suppressing heat generation, the amount is preferably less than 50 parts by mass, more preferably less than 40 parts by mass, and even more preferably less than 30 parts by mass.
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、動物油脂等が挙げられる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル（ミネラルオイル）、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等が挙げられる。 Examples of the oil include process oil, vegetable oil, animal oil, and the like. Examples of the process oil include paraffinic process oil (mineral oil), naphthenic process oil, aromatic process oil, and the like.
オイルを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、加工性の観点から、１質量部超が好ましく、３質量部超がより好ましく、５質量部超がさらに好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、９０質量部未満が好ましく、７０質量部未満がより好ましく、５０質量部未満がさらに好ましく、３０質量部未満が特に好ましい。 From the viewpoint of processability, the content of oil per 100 parts by mass of the rubber component is preferably more than 1 part by mass, more preferably more than 3 parts by mass, and even more preferably more than 5 parts by mass. Moreover, from the viewpoint of wear resistance performance, it is preferably less than 90 parts by mass, more preferably less than 70 parts by mass, even more preferably less than 50 parts by mass, and particularly preferably less than 30 parts by mass.
液状ポリマーは、常温（２５℃）で液体状態のポリマーであれば特に限定されないが、例えば、液状ブタジエン重合体（液状ＢＲ）、液状イソプレンゴム重合体（液状ＩＲ）、液状スチレンブタジエン共重合体（液状ＳＢＲ）、液状スチレンイソプレンゴム共重合体（液状ＳＩＲ）、ミルセンやファルネセンを含む重合体等が挙げられる。これらの液状ポリマーは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 The liquid polymer is not particularly limited as long as it is a polymer in a liquid state at room temperature (25°C), but examples include liquid butadiene polymer (liquid BR), liquid isoprene rubber polymer (liquid IR), and liquid styrene-butadiene copolymer (liquid IR). Examples include liquid SBR), liquid styrene isoprene rubber copolymer (liquid SIR), and polymers containing myrcene and farnesene. These liquid polymers may be used alone or in combination of two or more.
液状ポリマーを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、１質量部超が好ましく、３質量部超がより好ましく、５質量部超がさらに好ましい。また、液状ポリマーの含有量は、５０質量部未満が好ましく、４０質量部未満がより好ましく、３０質量部未満がさらに好ましい。 When containing a liquid polymer, the content per 100 parts by mass of the rubber component is preferably more than 1 part by mass, more preferably more than 3 parts by mass, and even more preferably more than 5 parts by mass. Further, the content of the liquid polymer is preferably less than 50 parts by mass, more preferably less than 40 parts by mass, and even more preferably less than 30 parts by mass.
ゴム成分１００質量部に対する軟化剤の含有量（複数の軟化剤を併用する場合は全ての合計量）は、特に制限されないが、１質量部超が好ましく、３質量部超がより好ましく、５質量部超がさらに好ましい。また、該含有量は、９０質量部未満が好ましく、７０質量部未満がより好ましく、５０質量部未満がさらに好ましく、３０質量部未満が特に好ましい。 The content of the softener relative to 100 parts by mass of the rubber component (if multiple softeners are used together, the total amount) is not particularly limited, but is preferably more than 1 part by mass, more preferably more than 3 parts by mass, and more than 5 parts by mass. More preferably. Further, the content is preferably less than 90 parts by mass, more preferably less than 70 parts by mass, even more preferably less than 50 parts by mass, and particularly preferably less than 30 parts by mass.
ワックスを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ゴムの耐候性の観点から、０．５質量部超が好ましく、０．８質量部超がより好ましい。また、ブルームによるタイヤの白色化防止の観点からは、１０質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。 In the case of containing wax, the content based on 100 parts by mass of the rubber component is preferably more than 0.5 parts by mass, more preferably more than 0.8 parts by mass, from the viewpoint of weather resistance of the rubber. Further, from the viewpoint of preventing whitening of tires due to bloom, the amount is preferably less than 10 parts by mass, and more preferably less than 5.0 parts by mass.
老化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、アミン系、キノリン系、キノン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩等の老化防止剤が挙げられ、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－イソプロピル－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－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、Ｎ－シクロヘキシル－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン等のフェニレンジアミン系老化防止剤、および２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン重合体、６－エトキシ－２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン等のキノリン系老化防止剤が好ましい。これらの老化防止剤は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。 Anti-aging agents include, but are not particularly limited to, amine-based, quinoline-based, quinone-based, phenol-based, imidazole-based compounds, and anti-aging agents such as carbamate metal salts. 3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine, N,N'-di-2 - phenylenediamine-based anti-aging agents such as naphthyl-p-phenylenediamine and N-cyclohexyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, and 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer, 6- A quinoline anti-aging agent such as ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline is preferred. These anti-aging agents may be used alone or in combination of two or more.
老化防止剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ゴムの耐オゾンクラック性の観点から、０．５質量部超が好ましく、０．８質量部超がより好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１０質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。 In the case of containing an anti-aging agent, the content based on 100 parts by mass of the rubber component is preferably more than 0.5 parts by mass, more preferably more than 0.8 parts by mass, from the viewpoint of ozone crack resistance of the rubber. Moreover, from the viewpoint of wear resistance performance, it is preferably less than 10 parts by mass, and more preferably less than 5.0 parts by mass.
ステアリン酸を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、加工性の観点から、０．５質量部超が好ましく、１．０質量部超がより好ましく、１．５質量部超がさらに好ましい。また、加硫速度の観点からは、１０質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。 From the viewpoint of processability, the content of stearic acid per 100 parts by mass of the rubber component is preferably more than 0.5 parts by mass, more preferably more than 1.0 parts by mass, and even more preferably more than 1.5 parts by mass. preferable. Further, from the viewpoint of vulcanization rate, it is preferably less than 10 parts by mass, more preferably less than 5.0 parts by mass.
酸化亜鉛を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、加工性の観点から、０．５質量部超が好ましく、１．０質量部超がより好ましく、１．５質量部超がさらに好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１０質量部未満が好ましく、５．０質量部未満がより好ましい。 From the viewpoint of processability, the content of zinc oxide per 100 parts by mass of the rubber component is preferably more than 0.5 parts by mass, more preferably more than 1.0 parts by mass, and still more than 1.5 parts by mass. preferable. Moreover, from the viewpoint of wear resistance performance, it is preferably less than 10 parts by mass, and more preferably less than 5.0 parts by mass.
加硫剤としては硫黄が好適に用いられる。硫黄としては、粉末硫黄、油処理硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄等を用いることができる。 Sulfur is preferably used as the vulcanizing agent. As the sulfur, powdered sulfur, oil treated sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersed sulfur, etc. can be used.
ゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量は、十分な加硫反応を確保する観点から、１．３質量部超が好ましく、１．７質量部超がより好ましく、２．１質量部超がさらに好ましく、２．５質量部超が特に好ましい。また、劣化防止の観点からは、５．０質量部未満が好ましく、４．５質量部未満がより好ましく、４．０質量部未満がさらに好ましい。なお、加硫剤として、オイル含有硫黄を使用する場合の加硫剤の含有量は、オイル含有硫黄に含まれる純硫黄分の合計含有量とする。 From the viewpoint of ensuring a sufficient vulcanization reaction, the content of sulfur per 100 parts by mass of the rubber component is preferably more than 1.3 parts by mass, more preferably more than 1.7 parts by mass, and even more preferably more than 2.1 parts by mass. Preferably, more than 2.5 parts by mass is particularly preferred. Moreover, from the viewpoint of preventing deterioration, it is preferably less than 5.0 parts by mass, more preferably less than 4.5 parts by mass, and even more preferably less than 4.0 parts by mass. Note that when oil-containing sulfur is used as the vulcanizing agent, the content of the vulcanizing agent is the total content of pure sulfur contained in the oil-containing sulfur.
硫黄以外の加硫剤としては、例えば、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、１，６－ヘキサメチレン－ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物、１，６－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン等が挙げられる。これらの硫黄以外の加硫剤は、田岡化学工業（株）、ランクセス（株）、フレクシス社等より市販されているものを使用することができる。 Examples of vulcanizing agents other than sulfur include alkylphenol/sulfur chloride condensates, 1,6-hexamethylene-sodium dithiosulfate dihydrate, 1,6-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio ) hexane, etc. As these vulcanizing agents other than sulfur, those commercially available from Taoka Chemical Co., Ltd., Lanxess Co., Ltd., Flexis Co., Ltd., etc. can be used.
加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤、カプロラクタムジスルフィド等が挙げられる。これら加硫促進剤は、１種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、所望の効果がより好適に得られる点から、スルフェンアミド系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、およびグアニジン系加硫促進剤からなる群から選ばれる１以上の加硫促進剤が好ましく、スルフェンアミド系加硫促進剤がより好ましい。 Examples of vulcanization accelerators include sulfenamide vulcanization accelerators, thiazole vulcanization accelerators, guanidine vulcanization accelerators, thiuram vulcanization accelerators, dithiocarbamate vulcanization accelerators, and caprolactam disulfide. etc. These vulcanization accelerators may be used alone or in combination of two or more. Among them, one or more vulcanization accelerators selected from the group consisting of sulfenamide vulcanization accelerators, thiazole vulcanization accelerators, and guanidine vulcanization accelerators, from the viewpoint that the desired effects can be obtained more suitably. sulfenamide-based vulcanization accelerators are preferred, and sulfenamide-based vulcanization accelerators are more preferred.
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、ＴＢＢＳおよびＣＢＳが好ましい。 Examples of the sulfenamide vulcanization accelerator include N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N,N -dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DCBS) and the like. Among them, TBBS and CBS are preferred.
チアゾール系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（ＭＢＴ）またはその塩、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２－（２，４－ジニトロフェニル）メルカプトベンゾチアゾール、２－（２，６－ジエチル－４－モルホリノチオ）ベンゾチアゾール等が挙げられる。なかでも、ＭＢＴＳおよびＭＢＴが好ましく、ＭＢＴＳがより好ましい。 Examples of thiazole-based vulcanization accelerators include 2-mercaptobenzothiazole (MBT) or a salt thereof, di-2-benzothiazolyl disulfide (MBTS), 2-(2,4-dinitrophenyl)mercaptobenzothiazole, Examples include 2-(2,6-diethyl-4-morpholinothio)benzothiazole. Among these, MBTS and MBT are preferred, and MBTS is more preferred.
グアニジン系加硫促進剤としては、例えば、１，３－ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）、１，３－ジ－ｏ－トリルグアニジン、１－ｏ－トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ－ｏ－トリルグアニジン塩、１，３－ジ－ｏ－クメニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－ビフェニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－クメニル－２－プロピオニルグアニジン等が挙げられる。なかでも、ＤＰＧが好ましい。 Examples of the guanidine-based vulcanization accelerator include 1,3-diphenylguanidine (DPG), 1,3-di-o-tolylguanidine, 1-o-tolylbiguanide, and di-o-tolylguanidine salt of dicatecholborate. , 1,3-di-o-cumenylguanidine, 1,3-di-o-biphenylguanidine, 1,3-di-o-cumenyl-2-propionylguanidine, and the like. Among them, DPG is preferred.
ゴム成分１００質量部に対する加硫促進剤の含有量（複数の加硫促進剤を併用する場合は全ての合計量）は、０．１質量部超が好ましく、０．３質量部超がより好ましく、０．５質量部超がさらに好ましい。また、加硫促進剤のゴム成分１００質量部に対する含有量は、８．０質量部未満が好ましく、６．０質量部未満がより好ましく、４．０質量部未満がさらに好ましく、２．０質量部未満が特に好ましい。加硫促進剤の含有量を上記範囲内とすることにより、破壊強度および伸びが確保できる傾向がある。 The content of the vulcanization accelerator relative to 100 parts by mass of the rubber component (the total amount of all vulcanization accelerators when used together) is preferably more than 0.1 part by mass, more preferably more than 0.3 part by mass. , more preferably more than 0.5 parts by mass. Further, the content of the vulcanization accelerator per 100 parts by mass of the rubber component is preferably less than 8.0 parts by mass, more preferably less than 6.0 parts by mass, even more preferably less than 4.0 parts by mass, and 2.0 parts by mass. Particularly preferred is less than 1 part. By setting the content of the vulcanization accelerator within the above range, there is a tendency that breaking strength and elongation can be ensured.
［ゴム組成物およびタイヤの製造］
本実施形態に係るゴム組成物は、公知の方法により製造することができる。例えば、前記の各成分をオープンロール、密閉式混練機（バンバリーミキサー、ニーダー等）等のゴム混練装置を用いて混練りすることにより製造できる。
[Production of rubber composition and tire]
The rubber composition according to this embodiment can be manufactured by a known method. For example, it can be produced by kneading the above-mentioned components using a rubber kneading device such as an open roll or an internal kneader (Banbury mixer, kneader, etc.).
混練り工程は、例えば、加硫剤および加硫促進剤以外の配合剤および添加剤を混練りするベース練り工程と、ベース練り工程で得られた混練物に加硫剤および加硫促進剤を添加して混練りするファイナル練り（Ｆ練り）工程とを含んでなるものである。さらに、前記ベース練り工程は、所望により、複数の工程に分けることもできる。 The kneading process includes, for example, a base kneading process in which compounding agents and additives other than the vulcanizing agent and vulcanization accelerator are kneaded, and a vulcanizing agent and vulcanization accelerator are added to the kneaded product obtained in the base kneading process. This includes a final kneading (F kneading) step of adding and kneading. Furthermore, the base kneading step can be divided into a plurality of steps if desired.
混練条件としては特に限定されるものではないが、例えば、ベース練り工程では、排出温度１５０～１７０℃で３～１０分間混練りし、ファイナル練り工程では、７０～１１０℃で１～５分間混練りする方法が挙げられる。加硫条件としては、特に限定されるものではなく、例えば、１５０～２００℃で１０～３０分間加硫する方法が挙げられる。 The kneading conditions are not particularly limited, but for example, in the base kneading step, kneading is performed at a discharge temperature of 150 to 170°C for 3 to 10 minutes, and in the final kneading step, kneading is performed at 70 to 110°C for 1 to 5 minutes. One method is to knead. Vulcanization conditions are not particularly limited, and include, for example, a method of vulcanization at 150 to 200° C. for 10 to 30 minutes.
トレッドを備えた重荷重用タイヤは、前記のゴム組成物を用いて、通常の方法により製造できる。すなわち、ゴム成分に対して上記各成分を必要に応じて配合した未加硫のゴム組成物を、所定の形状の口金を備えた押し出し機でトレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成型することにより、未加硫タイヤを形成し、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、タイヤを製造することができる。加硫条件としては、特に限定されるものではなく、例えば、１５０～２００℃で１０～３０分間加硫する方法が挙げられる。 A heavy-duty tire with a tread can be manufactured using the above-mentioned rubber composition by a conventional method. That is, an unvulcanized rubber composition prepared by blending the above-mentioned components as necessary with the rubber component is extruded using an extruder equipped with a mouthpiece of a predetermined shape to match the shape of the tread, and then extruded into a tire molding machine. The unvulcanized tire is then bonded together with other tire members and molded using a normal method to form an unvulcanized tire, and the unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to manufacture a tire. I can do it. Vulcanization conditions are not particularly limited, and include, for example, a method of vulcanization at 150 to 200° C. for 10 to 30 minutes.
［タイヤの用途］
本実施形態に係るタイヤは、トラックやバス等の重荷重用タイヤとして好適に使用することができる。なお、重荷重用タイヤとは、四輪で走行する自動車に装着されることを前提としたタイヤであり、その最大負荷能力が１０００ｋｇ以上のものを指す。重荷重用タイヤの最大負荷能力は、１２００ｋｇ以上が好ましく、１４００ｋｇ以上がより好ましい。
[Applications of tires]
The tire according to this embodiment can be suitably used as a tire for heavy loads such as trucks and buses. Note that the term "heavy-duty tire" refers to a tire that is intended to be mounted on a four-wheeled vehicle, and has a maximum load capacity of 1000 kg or more. The maximum load capacity of the heavy load tire is preferably 1200 kg or more, more preferably 1400 kg or more.
以下では、実施をする際に好ましいと考えられる例（実施例）を示すが、本発明の範囲は実施例に限られない。 Examples (Examples) that are considered preferable for implementation are shown below, but the scope of the present invention is not limited to the Examples.
以下に示す各種薬品を用いて表１に従って得られるゴム組成物からなるトレッドを有する重荷重用タイヤを検討して、下記の各種分析・評価方法に基づいて算出した結果を表１に示す。 Table 1 shows the results of examining heavy-duty tires having treads made of rubber compositions obtained according to Table 1 using the various chemicals shown below, and calculated based on the various analysis and evaluation methods described below.
以下、実施例および比較例において用いる各種薬品をまとめて示す。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＢＲ：宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＢＲ（登録商標）１５０Ｂ（未変性ＢＲ、シス含量：９７質量％、Ｍｗ：４４万）
ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＳＢＲ１５０２（Ｅ－ＳＢＲ、スチレン含量：２３．５質量％、Ｍｗ：４２万）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ２２０（Ｎ2ＳＡ：１１１ｍ2／ｇ）
シリカ：エボニックデグサ社製のＵＬＴＲＡＳＩＬ（登録商標）ＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：１７５ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：エボニックデグサ社製のＳｉ２６６（ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
ワックス：日本精蝋（株）のオゾエース０３５５（パラフィンワックス）
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）
ステアリン酸：日油（株）製のビーズステアリン酸つばき
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華２種
硫黄：細井化学工業（株）製のＨＫ－２００－５（５％オイル含有粉末硫黄）
加硫促進剤：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（ＴＢＢＳ））
Various chemicals used in Examples and Comparative Examples are listed below.
NR:TSR20
BR: UBEPOL BR (registered trademark) 150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (unmodified BR, cis content: 97% by mass, Mw: 440,000)
SBR: SBR1502 manufactured by JSR Corporation (E-SBR, styrene content: 23.5% by mass, Mw: 420,000)
Carbon black: Showblack N220 (N 2 SA: 111 m 2 /g) manufactured by Cabot Japan Co., Ltd.
Silica: ULTRASIL (registered trademark) VN3 manufactured by Evonik Degussa (N 2 SA: 175 m 2 /g)
Silane coupling agent: Si266 (bis(3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Evonik Degussa
Wax: Ozoace 0355 (paraffin wax) from Nippon Seiro Co., Ltd.
Anti-aging agent: Nocrac 6C (N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
Stearic acid: Bead stearic acid Tsubaki manufactured by NOF Corporation Zinc oxide:
Vulcanization accelerator: Noxela NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS)) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
（実施例および比較例）
表１に示す配合処方にしたがい、１．７Ｌの密閉型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薬品を排出温度１５０～１６０℃になるまで１～１０分間混練りし、混練物を得る。次に、２軸オープンロールを用いて、該混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、４分間、１０５℃になるまで練り込み、未加硫ゴム組成物を得る。該未加硫ゴム組成物を用いて、トレッド（厚さ２０ｍｍ）の形状に合わせて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを作製し、１７０℃で加硫して、表１に記載の各試験用タイヤ（タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５、装着リム：７．５０×２２．５、タイヤ内圧：８００ｋＰａ）を得る。
(Example and comparative example)
According to the formulation shown in Table 1, chemicals other than sulfur and the vulcanization accelerator were kneaded for 1 to 10 minutes using a 1.7L closed Banbury mixer until the discharge temperature reached 150 to 160°C. get. Next, sulfur and a vulcanization accelerator are added to the kneaded product using a twin-screw open roll, and kneaded for 4 minutes until the temperature reaches 105° C. to obtain an unvulcanized rubber composition. The unvulcanized rubber composition was molded to fit the shape of a tread (
＜硫黄量の測定＞
各試験用タイヤのトレッド部から切り出して作製される各加硫ゴム試験片について、ＪＩＳ Ｋ ６２３３：２０１６に準拠した酸素燃焼フラスコ法により硫黄量を測定する。
<Measurement of sulfur amount>
For each vulcanized rubber test piece cut out from the tread portion of each test tire, the amount of sulfur is measured by the oxygen combustion flask method in accordance with JIS K 6233:2016.
＜ｔａｎδの測定＞
各試験用タイヤのトレッド部から、タイヤ周方向が長辺、タイヤ半径方向が厚さ方向となるように、長さ４０ｍｍ×幅４ｍｍ×厚さ２ｍｍで切り出して作製される各加硫ゴム試験片について、動的粘弾性測定装置（ＧＡＢＯ社製のイプレクサーシリーズ）を用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪±２％、伸長モードの条件下でｔａｎδを測定する。
<Measurement of tanδ>
Each vulcanized rubber test piece is cut out from the tread of each test tire to a size of 40 mm long x 4 mm wide x 2 mm thick, with the tire circumferential direction as the long side and the tire radial direction as the thickness direction. The tan δ is measured using a dynamic viscoelasticity measurement device (Iplexer series manufactured by GABO) under the conditions of a temperature of 70° C., a frequency of 10 Hz, an initial strain of 10%, a dynamic strain of ±2%, and an elongation mode.
＜耐チッピング性能＞
下記のドラム型走行試験機を用い、各試験用タイヤの耐チッピング性能を評価する。
<Chipping resistance performance>
The chipping resistance performance of each test tire was evaluated using the following drum type running tester.
（ドラム型走行試験機）
図２には、本試験に用いられるドラム型走行試験機２（以下、単に試験機２という）が重荷重用タイヤ９と共に示されている。図３は、図２の試験機２が示された側面図である。図２には、重荷重用タイヤ９と試験機２のドラム１１のみが示されている。図２および図３に示されるとおり、この試験機２は、その上で重荷重用タイヤ９を走行させる走行面１３を備えている。走行面１３は、金属製のスラット１０と走行基準面１２とを備えている。スラット１０は、走行基準面１２から突出している。重荷重用タイヤ９が試験機２にセットされた後、ドラム１１の走行面１３に押し付けられ、所望の荷重Ｆが負荷される。図３の矢印Ｆが、重荷重用タイヤ９に負荷される荷重である。そして、ドラム１１が矢印Ａの方向に回転する。これに伴い、重荷重用タイヤ９が矢印Ｂの方向に回転する。これにより、重荷重用タイヤ９が走行面１３上を走行する。
(Drum type running test machine)
FIG. 2 shows a drum-type running tester 2 (hereinafter simply referred to as the tester 2) used in this test together with a heavy-
（評価方法）
各試験用タイヤを、２０ｋｍ／ｈ、荷重２６．７２ｋＮで３０分間、走行面１３上を走行させる。その後、タイヤ表面に発生した長さ２ｍｍ以上のゴム欠けに関して、それぞれ傷の深さを計測しその総和を求める。ただし、傷の深さが２ｍｍ以上のゴム欠けは、傷の深さを２ｍｍとして計算する。そして、下記式により、その逆数の値について、比較例１を１００として指数化する。数値の大きい方が、耐チッピング性能に優れていることを示す。
（耐チッピング性能）＝（比較例１のタイヤの傷の深さの総和）／（各試験用タイヤの傷の深さの総和）×１００
(Evaluation method)
Each test tire is run on the running
(Chipping resistance performance) = (Total sum of scratch depths of tires of Comparative Example 1) / (Total sum of scratch depths of each test tire) x 100
＜実施形態＞
本発明の実施形態の例を以下に示す。
<Embodiment>
Examples of embodiments of the invention are shown below.
〔１〕トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤ。
〔２〕Ｔｓ－０．０２３Ｃが１．００超である、上記〔１〕記載の重荷重用タイヤ。
〔３〕Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．１５超である、上記〔１〕または〔２〕記載の重荷重用タイヤ。
〔４〕前記ゴム組成物の７０℃におけるｔａｎδ（７０℃ｔａｎδ）が０．１３以下である、上記〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔５〕前記ゴム組成物の７０℃ｔａｎδが０．０８以下である、上記〔４〕記載の重荷重用タイヤ。
〔６〕前記ゴム組成物の７０℃ｔａｎδが０．０６以下である、上記〔４〕記載の重荷重用タイヤ。
〔７〕Ｄが１５以下である、上記〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔８〕Ｄが１１以下である、上記〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔９〕前記ゴム成分が、イソプレン系ゴムおよび／またはブタジエンゴムを含有する、上記〔１〕～〔８〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔１０〕Ｃが１５以上である、上記〔１〕～〔９〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
〔１１〕前記トレッド部に、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝およびタイヤ幅方向に延びる複数の横溝によって囲まれ独立したブロックが設けられている、上記〔１〕～〔１０〕のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
[1] A heavy-duty tire with a tread portion, the tread portion having a circumferential groove extending continuously in the tire circumferential direction, and further optionally having a lateral groove extending in the tire width direction. Often, the tread portion is composed of a rubber composition containing a rubber component, silica, and sulfur, and the amount of sulfur in the rubber composition is Ts (% by mass), and 100 parts by mass of the rubber component in the rubber composition. Ts-0.020C is greater than 1.00, where C (parts by mass) is the silica content in the groove, and D (mm) is the groove depth at the deepest part of the groove bottoms of the circumferential groove and the lateral groove. , a heavy-duty tire having a D/Ts of 10 or less.
[2] The heavy-duty tire according to [1] above, wherein Ts-0.023C is more than 1.00.
[3] The heavy-duty tire according to [1] or [2] above, wherein Ts-0.020C is more than 1.15.
[4] The heavy-duty tire according to any one of [1] to [3] above, wherein the rubber composition has a tan δ at 70° C. (70° C. tan δ) of 0.13 or less.
[5] The heavy-duty tire according to [4] above, wherein the rubber composition has a 70°C tan δ of 0.08 or less.
[6] The heavy-duty tire according to [4] above, wherein the rubber composition has a 70°C tan δ of 0.06 or less.
[7] The heavy-duty tire according to any one of [1] to [6] above, wherein D is 15 or less.
[8] The heavy-duty tire according to any one of [1] to [6] above, wherein D is 11 or less.
[9] The heavy-duty tire according to any one of [1] to [8] above, wherein the rubber component contains isoprene rubber and/or butadiene rubber.
[10] The heavy-duty tire according to any one of [1] to [9] above, wherein C is 15 or more.
[11] The above-mentioned [1] to [10], wherein the tread portion is provided with an independent block surrounded by a plurality of circumferential grooves extending continuously in the tire circumferential direction and a plurality of lateral grooves extending in the tire width direction. Heavy-duty tires described in any of the above.
１ トレッド部
２ ドラム型走行試験機
３ センター周方向溝
４ ミドル周方向溝
５ ショルダー周方向溝
６ センター陸部
７ ミドル陸部
８ ショルダー陸部
９ 重荷重用タイヤ
１０ スラット
１１ ドラム
１２ 走行基準面
１３ 走行面
１９ センター横溝
２０ ミドル横溝
２１ ショルダー横溝
２２ センターサイプ
1 Tread
Claims (11)
前記トレッド部は、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝を有し、さらに任意にタイヤ幅方向に延びる横溝を有していてもよく、
前記トレッド部は、ゴム成分、シリカ、および硫黄を含むゴム組成物により構成され、
前記ゴム組成物中の硫黄量をＴｓ（質量％）、前記ゴム組成物中の前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量をＣ（質量部）、前記周方向溝および横溝の溝底のうち最深部の溝深さをＤ（ｍｍ）としたとき、
Ｔｓ－０．０２０Ｃが１．００超であり、
Ｄ／Ｔｓが１０以下である重荷重用タイヤ。 A heavy load tire having a tread portion,
The tread portion has a circumferential groove extending continuously in the tire circumferential direction, and may further optionally have a lateral groove extending in the tire width direction,
The tread portion is composed of a rubber composition containing a rubber component, silica, and sulfur,
The amount of sulfur in the rubber composition is Ts (% by mass), the content of silica is C (parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the rubber composition, and the groove bottoms of the circumferential grooves and the lateral grooves are When the deepest groove depth is D (mm),
Ts-0.020C is over 1.00,
A heavy-duty tire with a D/Ts of 10 or less.
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