JP4638950B2

JP4638950B2 - スタッドレスタイヤ用ゴム組成物及びスタッドレスタイヤ

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Publication number: JP4638950B2
Application number: JP2009111245A
Authority: JP
Inventors: 良治児島; 高幸服部; 尚彦菊地
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2029-04-30
Also published as: US20100051153A1; JP2010076744A; US9132698B2; DE102009033609A1; DE102009033609B4

Description

本発明は、スタッドレスタイヤ用ゴム組成物及びスタッドレスタイヤに関する。

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

近年、市場の要求として、従来からスタッドレスタイヤの欠点である操縦安定性と氷雪上性能の両立が求められているが、操縦安定性を向上させるために、単にゴムの硬度だけを高めると、低温での硬度が上昇し、氷雪上性能が低下するという問題が生じる。

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

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

特開２００７−１７６４１７号公報

本発明は、前記課題を解決し、氷上・雪上での良好な制動力と操縦安定性とを両立する高性能なスタッドレスタイヤを提供することを目的とする。更には、該スタッドレスタイヤをより高い生産効率で生産して、より安価に消費者に提供することを目的とする。

本発明は、ゴム成分１００質量部に対して、脂肪酸及び／又はその誘導体を０．５〜５．０質量部含むゴム組成物をトレッドに用いたスタッドレスタイヤであって、正規リムにリム組みされ、かつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、正規荷重を負荷して前記トレッドを平面に押し付けた接地面形状が下記式（１）を満たすスタッドレスタイヤに関する。
１．０５≦ＳＬ０／ＳＬ８０≦１．２０（１）
（式中、ＳＬ０はタイヤ赤道上のタイヤ周方向の接地長さ、ＳＬ８０はタイヤ赤道からトレッド接地半幅の８０％のタイヤ軸方向距離を隔てる位置でのタイヤ周方向の接地長さを示す。）

上記トレッドのＪＩＳＡ硬度が４４〜５５であることが好ましい。

本発明によれば、ゴム成分１００質量部に対して、脂肪酸及び／又はその誘導体を０．５〜５．０質量部含むゴム組成物をトレッドに用い、かつ該トレッドが特定の接地面形状を有しているので、氷上・雪上での良好な制動力と操縦安定性とを両立する高性能なスタッドレスタイヤを提供することができる。また、スタッドレスタイヤをより高い生産効率で生産して、より安価に消費者に提供することができる。

トレッドを平面に押し付けた接地面形状を示す模式図

本発明のスタッドレスタイヤは、ゴム成分１００質量部に対して、脂肪酸及び／又はその誘導体を０．５〜５．０質量部含むゴム組成物をトレッドに用いたものである。

ゴム成分としてブタジエンゴムと他のゴム成分との混合物を使用する場合、他のゴム成分としては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）などが挙げられる。なかでも、環境に配慮することも、将来の石油供給量の減少に備えることもでき、更に、耐摩耗性を向上させることもできるという理由から、ＮＲ及び／又はＥＮＲを含むことが好ましい。

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

前記ゴム組成物は、ブタジエンゴムを含有することが好ましい。ブタジエンゴムを配合することにより、スタッドレスタイヤの氷上制動性能や氷雪上操縦安定性を改善することができる。ブタジエンゴムの含有量の下限は、ゴム成分１００質量％中、好ましくは２０質量％、より好ましくは３０質量％、更に好ましくは３５質量％、最も好ましくは５０質量％である。一方、上限は、ゴム成分１００質量％中、好ましくは８０質量％、より好ましくは７０質量％、更に好ましくは６５質量％、最も好ましくは６０質量％である。２０質量％未満であると、ガラス転移温度を低くしにくくなり、氷上・雪上での制動力が低下し、氷雪上性能が良好となるが、機械的強度や耐摩耗性が低下する傾向がある。本発明では、ブタジエンゴムの比率をより高くし、耐摩耗性と氷雪上性能を両立することができる。

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

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

脂肪酸及び／又はその誘導体としては、特に限定されないが、やし油、パーム核油、ツバキ油、オリーブ油、アーモンド油、カノーラ油、落花生油、米糖油、カカオ脂、パーム油、大豆油、綿実油、胡麻油、亜麻仁油、ひまし油、菜種油などの植物油由来の脂肪族カルボン酸、牛脂などの動物油由来の脂肪族カルボン酸、石油等から化学合成された脂肪族カルボン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリル酸、オレイン酸、リノール酸などが挙げられ、その誘導体としては、亜鉛、カルシウム、マグネシウムなどの金属塩などが挙げられる。また、これらの脂肪酸を含んだ市販の各種加工助剤も好適に使用することができる。これらの中では、耐加硫戻り性が良好であることから、脂肪族カルボン酸の金属塩、特に脂肪族カルボン酸の亜鉛塩が好ましい。

脂肪酸及び／又はその誘導体の炭素数は４以上が好ましく、６以上がより好ましい。炭素数が４未満では、分散性が悪化する傾向がある。上記炭素数は１６以下が好ましく、１４以下がより好ましく、１２以下が更に好ましい。炭素数が１６を超えると、加硫戻りを充分に抑制できない傾向がある。

なお、脂肪酸及び／又はその誘導体中の脂肪族としては、アルキル基などの鎖状構造でも、シクロアルキル基などの環状構造でもよい。

脂肪酸及び／又はその誘導体の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．５質量部以上、好ましくは１．０質量部以上、より好ましくは２．０質量部以上である。０．５質量部未満であると、十分な耐加硫戻り性が確保出来ず、操縦安定性の改善効果等が得られにくい。上記含有量は、５．０質量部以下、好ましくは４．０質量部以下、より好ましくは３．０質量部以下である。５．０質量部を超えると、粘度が不必要に下がって後述のように加工性が悪くなったり、脂肪酸及び／又はその誘導体がブルームしたりする傾向がある。

上記ゴム組成物は、更に芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を含むことが好ましい。脂肪酸及び／又はその誘導体と、芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体とを併用することにより、ブタジエンゴムの耐加硫戻りに特に効果があるうえに、シリカを配合した組成物の加工性を改善することもでき、シリカを配合した組成物のリバージョンをより効果的に抑制することができる。

芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸、フタル酸、メリト酸、ヘミメリト酸、トリメリト酸、ジフェン酸、トルイル酸、ナフトエ酸などが挙げられる。芳香族カルボン酸の誘導体としては、上記芳香族カルボン酸の金属塩などが挙げられ、例えば、亜鉛、カルシウム、マグネシウムなどの金属塩などが挙げられる。なかでも、加硫戻りを充分に抑制できることから、芳香族カルボン酸の金属塩、特に亜鉛塩が好ましい。芳香族カルボン酸としては、耐加硫戻り性の点から、安息香酸、フタル酸又はナフトエ酸が好ましい。

芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．０５質量部以上、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．１５質量部以上である。０．０５質量部未満であると、十分な耐加硫戻り性が確保出来ず、操縦安定性の改善効果等が得られにくい。上記含有量は、０．５質量部以下、好ましくは０．４質量部以下、より好ましくは０．３質量部以下である。０．５質量部を超えると、粘度が不必要に下がって加工性が悪くなったり、脂肪酸及び／又はその誘導体がブルームしたりする傾向がある。

上記ゴム組成物が脂肪酸及び／又はその誘導体と、芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体との混合物を含む場合、混合物中の脂肪酸及び／又はその誘導体と、芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体との含有比率〔モル比：（脂肪酸及び／又はその誘導体）／（芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体）、以下、含有比率とする〕は、１／２０以上が好ましく、１／１５以上がより好ましく、１／１０以上が更に好ましい。含有比率が１／２０未満では、環境に配慮することも、将来の石油の供給量の減少に備えることもできないうえに、混合物の分散性及び安定性が悪化する傾向がある。また、含有比率は２０／１以下が好ましく、１５／１以下がより好ましく、１０／１以下が更に好ましい。含有比率が２０／１を超えると、加硫戻りを充分に抑制できない傾向がある。なお、含有比率は、脂肪酸及びその誘導体の合計量／芳香族カルボン酸及びその誘導体の合計量である。

上記混合物を使用する場合、混合物中の金属含有率は３質量％以上が好ましく、５質量％以上がより好ましい。混合物中の金属含有率が３質量％未満では、加硫戻りを充分に抑制できない傾向がある。また、混合物中の金属含有率は３０質量％以下が好ましく、２５質量％以下がより好ましい。混合物中の金属含有率が３０質量％を超えると、加工性が低下する傾向があるとともに、コストが不必要に上昇する。

上記ゴム組成物は、オイル又は可塑剤を含むことが好ましい。これにより、混練り加工性を確保でき、また低温時のゴムの柔軟性を確保できる。
オイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。なかでも、低温特性（低温での柔軟性の確保）の点から、パラフィン系プロセスオイルが好適に用いられる。パラフィン系プロセスオイルとして、具体的には出光興産（株）製のＰＷ−３２、ＰＷ−９０、ＰＷ−１５０、ＰＳ−３２などが挙げられる。また、アロマ系プロセスオイルとして、具体的には出光興産（株）製のＡＣ−１２、ＡＣ−４６０、ＡＨ−１６、ＡＨ−２４、ＡＨ−５８などが挙げられる。

上記ゴム組成物がオイル又は可塑剤を含有する場合、これらの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、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質量部以上が更に好ましい。５質量部未満であると、混練り加工性が確保できないうえに、低温特性も確保できない。一方、上記配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、３５質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましく、２５質量部以下が更に好ましい。これらの成分が多すぎると、耐摩耗性が低下してしまう上に、耐加硫戻り性も低下する場合がある。また、オイルが多すぎると、混練り時にスリップ（すべって練れない現象）が発生し、充分に練り込めず、それにより、フィラー（カーボン、シリカ）の分散が確保できない。

上記ゴム組成物は、更にシリカを含有することがより好ましい。シリカを配合することにより、スタッドレスタイヤとして重要な氷上制動性能や氷雪上操縦安定性を向上させることができる。特に、脂肪族カルボン酸及び芳香族カルボン酸の亜鉛塩の混合物は、シリカ配合の加工性を改善するとともに、シリカ配合でのリバージョンをより効果的に抑制することができる。シリカとしては、例えば、湿式法で製造されたシリカ、乾式法で製造されたシリカなどが挙げられるが、特に制限はない。

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

シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは１５質量部以上、更に好ましくは２０質量部以上、最も好ましくは３５質量部以上である。シリカの含有量が１０質量部未満では、氷上制動性能や氷雪上操縦安定性を向上させにくくなる傾向がある。また、シリカの含有量は１５０質量部以下、好ましくは１２０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下である。シリカの含有量が１５０質量部を超えると、加工性及び作業性が悪化するため、好ましくない。

上記ゴム組成物は、シランカップリング剤を含むことが好ましい。
シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド等のスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、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、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、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等のグリシドキシ系、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等のニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン等のクロロ系等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

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

上記ゴム組成物には、前記ゴム成分、脂肪酸及び／又はその誘導体、芳香族カルボン酸の金属塩、オイル、可塑剤、シリカ及びシランカップリング剤以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、例えば、ステアリン酸、カーボンブラックや卵殻紛等の充填剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、老化防止剤、加硫促進助剤、酸化亜鉛、過酸化物、硫黄、含硫黄化合物等の加硫剤、加硫促進剤等を含有してもよい。

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５質量部以上、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは１５質量部以上、最も好ましくは２０質量部以上である。カーボンブラックの含有量が５質量部未満では、補強性が不足し、必要なブロック剛性、操縦安定性、耐偏摩耗性、耐摩耗性を確保しにくくなる傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は６０質量部以下、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下である。カーボンブラックの含有量が６０質量部を超えると、低温で硬くなったり、氷上性能の大幅な低下が見られる傾向がある。

上記ゴム組成物を用いて得られるトレッドの硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度で好ましくは５５度以下、より好ましくは５３度以下、更に好ましくは５０度以下である。５５度を超えると、氷雪上性能が低下する傾向がある。一方、硬度は、好ましくは４４度以上、より好ましくは４６以上である。硬度が４４度未満であると、スタッドレスパターンのトレッド部の倒れこみが大きくなり、氷雪上性能が低下する傾向がある。

本発明のスタッドレスタイヤでは、正規リムにリム組みされ、かつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、正規荷重を負荷してトレッドを平面に押し付けた接地面形状が上記式（１）を満たす。このように接地面形状を調整することにより、氷上・雪上での良好な制動力及び操縦安定性をより効果的に両立できる。

図１に、前述のようにトレッドを平面に押し付けた接地面形状（ＦＰ：フットプリント）が示されている。接地面形状は、１．０５≦ＳＬ０／ＳＬ８０（接地面形状指数）≦１．２０の関係を満たすことが好ましい。ここで、ＳＬ０は、図１の接地面形状ＦＰにおいて、タイヤ赤道上のタイヤ周方向（タイヤ回転方向）の接地長さである。また、ＳＬ８０は、図１の接地面形状において、タイヤ赤道からトレッド接地半幅（ａ）の８０％のタイヤ軸方向距離（０．８ａ）を隔てる位置でのタイヤ周方向の接地長さを示す。なお、「トレッド接地半幅」とは、接地面におけるタイヤ軸方向の最も外側の接地端間のタイヤ軸方向の距離の半分を意味する。

「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“ＤｅｓｉｇｎＲｉｍ”、ＥＴＲＴＯであれば“ＭｅａｓｕｒｉｎｇＲｉｍ”とする。

「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“ＴＩＲＥＬＯＡＤＬＩＭＩＴＳＡＴＶＡＲＩＯＵＳＣＯＬＤＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥ”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“ＴＩＲＥＬＯＡＤＬＩＭＩＴＳＡＴＶＡＲＩＯＵＳＣＯＬＤＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤＣＡＰＡＣＩＴＹ”とする。

なお、本発明では、接地面形状はトレッドの溝を除外して特定されるものとする。
ＳＬ０／ＳＬ８０が１．０５未満であると、氷雪上グリップは発揮できるが、操縦安定性が低下する傾向がある。ＳＬ０／ＳＬ８０が１．２０を超えると、操縦安定性は向上するが、氷雪上全般のグリップが低下する傾向がある。ＳＬ０／ＳＬ８０の下限は、より好ましくは１．０７、更に好ましくは１．０９である。一方、上限は、より好ましくは１．１５、更に好ましくは１．１３である。

前述の接地面形状は、金型プロファイル、ゲージ分布、構造等の手法を適宜調整することにより得ることができるが、上記接地面形状が達成されるのであれば、手法は特に限定されない。例えば、トレッド中央部及び／又はトレッドショルダー部の厚みを調整して、トレッドゲージ分布を調整することにより接地面形状指数（ＳＬ０／ＳＬ８０）を調整できる。具体的には、トレッド中央部の厚みを薄くすることによって接地面形状指数を大きい値に調整でき、トレッドショルダー部の厚みを厚くすることによって接地面形状指数を小さい値に調整できるが、接地面形状指数を調整する手法は特に限定されない。

本発明が適用できる自動車としては特に限定されず、例えば、トラック・バス、ライトトラック、乗用車等にも用いることができる。

上記ゴム組成物を用い、通常の方法でスタッドレスタイヤを製造することができる。すなわち、上記ゴム組成物を用いてタイヤトレッドを作製し、他の部材とともに貼り合わせ、タイヤ成型機上にて加熱加圧することにより製造することができる。

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

以下、実施例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。
天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ＃３
ＢＲ：宇部興産株式会社製のＢＲ１５０Ｂ（シス１，４結合量９７％、ＭＬ_１＋４（１００℃）４０、２５℃における５％トルエン溶液粘度４８ｃｐｓ、Ｍｗ／Ｍｎ３．３）
カーボンブラック：三菱化学株式会社製のダイアブラックＩ（ＩＳＡＦカーボン、平均粒子径２３ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１１４ｍｌ／１００ｇ）
シリカ：デグッサ社製のＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ３（Ｎ_２ＳＡ：１７５ｍ^２／ｇ）
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ−６９
ミネラルオイル：出光興産社製のＰＳ−３２（パラフィン系プロセスオイル）
脂肪酸系化合物（脂肪酸誘導体：脂肪族カルボン酸の亜鉛塩及び芳香族カルボン酸の亜鉛塩の混合物）：ストラクトール社製のアクチベーター７３Ａ（脂肪族カルボン酸亜鉛塩：やし油由来の脂肪酸（炭素数：８〜１２）の亜鉛塩、芳香族カルボン酸亜鉛塩：安息香酸亜鉛、含有モル比率：１／１、亜鉛含有率：１７質量％）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック６Ｃ（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエースワックス
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＢＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）

実施例１〜７及び比較例１〜２
バンバリーミキサーを用いて、表１の工程１に示す配合量の薬品を投入して、排出温度が約１５０℃となるよう５分間混練りした。その後、工程１により得られた混合物に対して、工程２に示す配合量の硫黄及び加硫促進剤を加え、オープンロールを用いて、約８０℃の条件下で３分混練りして、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形して、他のタイヤ部材と貼り合わせ、１７０℃で１５分間加硫することにより、実施例１〜７及び比較例１〜２のスタッドレスタイヤを作製した。
なお、スタッドレスタイヤの接地面形状指数は、トレッド中央部及び／又はトレッドショルダー部の厚みを調整して、トレッドゲージ分布を調整することによって表１に示す値に調整した。

以下に示す方法により、各サンプルを評価した。

（耐加硫戻り性）
キュラストメーターを用い、１７０℃における未加硫ゴム組成物の加硫曲線を測定した。最大トルク上昇値（ＭＨ−ＭＬ）を１００として、加硫開始時点から１５分後のトルク上昇値を相対値で示し、相対値を１００から引いた値をリバージョン率とした。リバージョン率が小さいほど、リバージョンが抑制され、良好であることを示す。

（粘度・加工性）
粘度は、ＪＩＳＫ６３００−１「未加硫ゴム−物理特性−第１部：ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準じて、ムーニー粘度試験機を用いて、１分間の予熱によって熱せられた１３０℃の温度条件にて、小ローターを回転させ、４分間経過した時点での未加硫ゴム組成物のムーニー粘度（ＭＬ_１＋４／１３０℃）を測定した。なお、小数点以下は、四捨五入した。
加工性は、ムーニー粘度に基づき、３５以上のものを◎＋、３２以上３５未満のものを◎、３０以上３２未満のものを○、３０未満のものを×とした。

（硬度）
ＪＩＳＫ６２５３の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に従って、タイプＡデュロメーターにより、各実施例及び比較例の加硫ゴム試験片の硬度を測定した。測定は、２５℃及び−１０℃で行った。

（氷雪上性能）
各実施例及び比較例のスタッドレスタイヤを用いて、下記の条件で雪氷上で実車性能を評価した。なお、スタッドレスタイヤとして、１９５／６５Ｒ１５サイズのＤＳ−２パターンの乗用車用スタッドレスタイヤを製造し、これらのタイヤを国産２０００ｃｃのＦＲ車に装着した。試験場所は、住友ゴム工業株式会社の北海道名寄テストコースで行い、氷上気温は−１〜−６℃、雪上気温は−２〜−１０℃であった。
・ハンドリング性能（フィーリング評価）：上記車両を用いて発進、加速及び停止についてフィーリングによる評価を行った。フィーリング評価は、比較例１を１００とした基準とし、明らかに性能が向上したとテストドライバーが判断したものを１２０、これまでで全く見られなかった良いレベルであるものを１４０とするような評点付けを行った。
・制動性能（氷上制動停止距離）：時速３０ｋｍ／ｈでロックブレーキを踏み停止させるまでに要した氷上の停止距離を測定した。そして、比較例２をリファレンスとして、下記式から算出した。
（制動性能指数）＝（比較例２の制動停止距離）÷（停止距離）×１００

（耐摩耗性）
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５にて、国産ＦＦ車に装着し、走行距離８０００ｋｍ後のタイヤトレッド部の溝探さを測定し、タイヤ溝深さが１ｍｍ減るときの走行距離を算出し下記式により指数化した。
（耐摩耗性指数）＝（１ｍｍ溝深さが減るときの走行距離）÷（比較例１のタイヤ溝が１ｍｍ減るときの走行距離）×１００
指数が大きいほど、耐摩耗性が良好であることを示す。

（接地面形状指数（ＳＬ０／ＳＬ８０））
前述の方法にて算出した。
値が大きい方が、クラウン部の接地長が長い（丸い）。

上記各試験の評価結果を表１に示す。

実施例では、リバージョン率が低く、硬度も適正でいずれも高いハンドリング性能と氷上制動性能を両立していた。また、接地面形状指数を適正値にすることで、更に高いハンドリング性能と氷上性能を両立していた。一方、比較例では、ハンドリング性能と氷上制動性能の両立ができなかった。

Claims

ブタジエンゴムと天然ゴム及び／又はエポキシ化天然ゴムとを含むゴム成分１００質量部に対して、脂肪酸及び／又はその誘導体を０．５〜５．０質量部含むゴム組成物をトレッドに用いたスタッドレスタイヤであって、
正規リムにリム組みされ、かつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、正規荷重を負荷して前記トレッドを平面に押し付けた接地面形状が下記式（１）を満たし、
１．０５≦ＳＬ０／ＳＬ８０≦１．２０（１）
（式中、ＳＬ０はタイヤ赤道上のタイヤ周方向の接地長さ、ＳＬ８０はタイヤ赤道からトレッド接地半幅の８０％のタイヤ軸方向距離を隔てる位置でのタイヤ周方向の接地長さを示す。）
前記ゴム組成物は、更にシリカ及びカーボンブラックを含み、
前記トレッドは、−１０℃におけるＪＩＳ−Ａ硬度が４８〜５６である
スタッドレスタイヤ。
前記脂肪酸及び／又はその誘導体は、やし油、パーム核油、ツバキ油、オリーブ油、アーモンド油、カノーラ油、落花生油、米糖油、カカオ脂、パーム油、大豆油、綿実油、胡麻油、亜麻仁油、ひまし油、菜種油、牛脂、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリル酸、オレイン酸、リノール酸、及びこれらの金属塩からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１記載のスタッドレスタイヤ。
前記ゴム成分１００質量％中の前記ブタジエンゴムの含有量は２０〜８０質量％であり、
前記ゴム成分１００質量部に対して、前記シリカの含有量は１０〜１５０質量部、カーボンブラックの含有量は５〜６０質量部である請求項１又は２記載のスタッドレスタイヤ。
前記ゴム組成物は、前記ゴム成分１００質量部に対して、芳香族カルボン酸及び／又はその誘導体を０．０５〜０．５質量部含む請求項１〜３のいずれかに記載のスタッドレスタイヤ。
前記ゴム組成物は、前記ゴム成分１００質量部に対して、オイル又は可塑剤を１０〜３５質量部含む請求項１〜４のいずれかに記載のスタッドレスタイヤ。