JP6400903B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、キャップ層及びベース層を含むトレッドを備える空気入りタイヤであって、上記キャップ層及び上記ベース層が下記式(1)〜(3)で表される関係を満たす空気入りタイヤに関する。
50/50≦Vc/Vb≦90/10 (1)
(式(1)中、Vcはキャップ層の体積であり、Vbはベース層の体積である。)
0.65≦E*c/E*b<1.00 (2)
1.30≦(tanδc/E*c)/(tanδb/E*b)<2.40 (3)
(式(2)、(3)中、E*c、tanδcは、それぞれ30℃におけるキャップ層の複素弾性率、損失正接であり、E*b、tanδbは、それぞれ30℃におけるベース層の複素弾性率、損失正接である。)
50/50≦Vc/Vb≦90/10 (1)
(式(1)中、Vcはキャップ層の体積であり、Vbはベース層の体積である。)
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1.30≦(tanδc/E*c)/(tanδb/E*b)<2.40 (3)
(式(2)、(3)中、E*c、tanδcは、それぞれ30℃におけるキャップ層の複素弾性率、損失正接であり、E*b、tanδbは、それぞれ30℃におけるベース層の複素弾性率、損失正接である。)
なお、Vc、Vbは、25℃における体積である。
なお、E*cは、E*bに合わせて適宜調整すればよいが、好ましくは5.0以上、より好ましくは5.3以上であり、好ましくは9.0以下、より好ましくは8.5以下である。
なお、tanδcは、tanδbに合わせて適宜調整すればよいが、好ましくは0.140以上、より好ましくは0.150以上であり、好ましくは0.250以下、より好ましくは0.220以下である。
−2.8×E*c/E*b+3.8≦(tanδc/E*c)/(tanδb/E*b)≦−3×E*c/E*b+4.8 (4)
なお、Hsは、後述する実施例の方法で測定できる。
ベース層に使用するゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)などのジエン系ゴムが挙げられる。なかでも、BR、NRが好ましく、これらの併用がより好ましい。また、BRとしては、SPB含有BRを好適に使用できる。
キャップ層に使用するゴム成分としては、例えば、上述のベース層で例示したジエン系ゴムが挙げられる。なかでも、SBR、BR、NRが好ましく、これらの併用がより好ましい。また、SBRとしては、溶液重合SBRを下記式(I)で表される化合物により変性したもの(変性S−SBR(特開2010−111753号公報に記載の変性SBR))が好適に用いられる。
本発明の空気入りタイヤは公知の方法で製造することができる。例えば、上記各成分をバンバリーミキサー、オープンロール等のゴム混練装置を用いて混練し、得られた未加硫ゴム組成物をキャップ層、ベース層の形状に合わせて押出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、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して空気入りタイヤを製造できる。
なお、トレッドは、シート状にした未加硫ゴム組成物を、所定の形状に張り合わせる方法や、2本以上の押出し機に装入して押出し機のヘッド出口で2層に形成する方法などにより作製することができる。
NR:TSR20
SBR:JSR(株)製のHPR355(上記式(I)で表される化合物で変性された変性S−SBR)
BR:宇部興産(株)製のBR150B
VCR(SPB結晶含有BR):宇部興産(株)製のVCR617
カーボンブラック1:東海カーボン(株)製のシーストNH(N351、N2SA:74m2/g)
カーボンブラック2:三菱化学(株)製のダイアブラックI(N220、N2SA:114m2/g)
シリカ:エボニックデグサ社製のウルトラシルVN3(平均一次粒子径:15nm、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
オイル:JX日鉱日石エネルギー(株)のプロセスX−140
加工助剤:ストラクトール社製のEF44
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
硫黄1:日本乾溜工業(株)製のセイミサルファー
硫黄2::軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤1:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤2:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’−ジフェニルグアニジン)
得られた未加硫ゴム組成物を150℃で30分間、2mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物(加硫ゴムシート)を得た。
得られた加硫ゴムシートを用いて以下の評価を行った。結果を表1に示す。
上記加硫ゴムシートのHsをJIS K 6253:2006に準拠した方法で測定した。測定温度は23℃とした。
(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、周波数10Hz、初期歪10%及び動歪2%の条件下で、30℃における加硫ゴムシートの損失正接tanδ及び複素弾性率E*を測定した。損失正接tanδが小さいほど発熱しにくく、低燃費性に優れることを示し、複素弾性率E*が大きいほど剛性が高いことを示す。
上記未加硫ゴム組成物をタイヤ成型機上でベース層、キャップ層の形状に成形し、表2に示す処方に従い、他のタイヤ部材と貼り合わせ、150℃で30分間加硫することにより、試験用タイヤ(タイヤサイズ:205/55R16)を製造した。
得られた試験用タイヤを用いて以下の評価を行った。結果を表2に示す。
転がり抵抗試験機を用いて、リム(16×6.5J)、内圧(220kPa)、荷重(4.10kN)、速度(80km/h)で上記試験用タイヤを走行させたときの転がり抵抗を測定し、下記計算式により指数表示した。指数が小さいほど、転がり抵抗が低く、低燃費性に優れることを示す。
(転がり抵抗指数)=(各例の転がり抵抗)/(比較例1の転がり抵抗)×100
上記試験用タイヤについて、TRIAS(新型自動車の試験方法)に準拠し、JC08モードにおける燃費を測定した。結果は、比較例1の燃費に対する改善率(%)で示した。
上記試験用タイヤをオーブン(80℃)で10日間熱劣化させた後、砂利道の上を5km走行した。走行後のトレッドに発生した欠けの大きさ、数を観察し、下記基準で評価した。
○:欠けの大きさが5mm以下で、欠けの数が50個未満
△:欠けの大きさが5mm以下で、欠けの数が50個以上
×:欠けの大きさが5mm以上のものがあり、欠けの数が50個以上
上記試験用タイヤを本田技研工業(株)製のシビックに装着して岡山テストコースを走行し、テストドライバーがハンドルを操作した際の応答性(速さ、線形性)を以下の基準で評価した。
◎:応答が速く、運転しやすい
○:応答が適度
△:応答が若干遅れる
×:応答が大きく遅れ、安全に運転できない
上記試験用タイヤのキャップトレッドの主溝の溝底に幅1mm、深さ1mmのキズ(クラック)をつけ、台上試験機で該試験用タイヤ(内圧250KPa)を1万km走行させた後、クラックの成長度合いを下記基準で評価した。
○:クラックがベース層に到達していない
×:クラックがベース層に到達している
特開2010−144108号公報の図3に記載のタイヤ転がり試験機を用いて、上記試験用タイヤの駆動伝達効率を求め、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど、駆動伝達効率が高く、低燃費性に優れることを示す。
(駆動伝達効率指数)=(各例の駆動伝達効率)/(比較例1の駆動伝達効率)
比較例2は、トレッドに低発熱ゴムを使用した低燃費タイヤであり、低燃費性は改善したが、操縦安定性が悪化した。また、転がり抵抗が同レベルの実施例2と比較して、低燃費性の改善効果が低かった。
比較例3は、ベース層の割合が少なく、式(1)を満たさないため、転がり抵抗が同レベルの実施例2と比較して、低燃費性の改善効果が低かった。
比較例4、5は、ベース層が硬過ぎ、式(3)を満たさないため、耐久性が大きく悪化した。また、比較例5は、式(2)も満たしていないため、操縦安定性が悪化した。
比較例6、7は、キャップ層が柔らか過ぎ、式(2)を満たさないため、操縦安定性が大きく悪化した。
比較例8は、キャップ層及びベース層の両方が柔らかく、式(2)を満たさないため、操縦安定性が大きく悪化した。また、転がり抵抗が同レベルの実施例5と比較して、低燃費性の改善効果が低かった。
比較例9は、キャップ層が硬過ぎ、式(2)を満たさないため、耐チップカット性能が大きく悪化した。
比較例10は、ベース層が柔らか過ぎ、式(2)を満たさないため、操縦安定性が大きく悪化した。また、転がり抵抗が同レベルの実施例1と比較して、低燃費性の改善効果が低かった。
比較例11は、キャップ層とベース層の物性の差が小さく、式(2)、(3)を満たさないため、操縦安定性が悪化した。また、転がり抵抗が同レベルの実施例2と比較して、低燃費性の改善効果が低かった。
比較例12は、キャップ層とベース層の物性の差が小さく、式(3)を満たさないため、転がり抵抗が同レベルの実施例2と比較して、低燃費性の改善効果が低かった。
実施例1、2を比較すると、ベース層の割合が多い実施例1の方が、低燃費性の改善効果が大きかった。
実施例1、3を比較すると、ベース層の剛性が高い実施例1の方が、低燃費性の改善効果が大きかった。
キャップ層及びベース層の両方の剛性が高い実施例4は、良好な操縦安定性及び耐久性を確保しながら、低燃費性が大きく改善した。
実施例5のように、キャップ層及びベース層の剛性の差を大きくしても、操縦安定性は問題ないレベルであった。
2 チェーファー
3 ビード部
4 ビードコア
5 ビードエイペックス
6 バンド
7 トレッド部
7c キャップ層(キャップトレッド)
7b ベース層(ベーストレッド)
8 サイドウォール部
9 ブレーカー部
10 カーカス
Claims (3)
- キャップ層及びベース層を含むトレッドを備える空気入りタイヤであって、
前記キャップ層及び前記ベース層が下記式(1)〜(3)で表される関係を満たし、
下記式(2)、(3)中、E*bが6.5〜9.5、E*cが5.0〜9.0、tanδbが0.050〜0.190、tanδcが0.140〜0.250である空気入りタイヤ。
50/50≦Vc/Vb≦90/10 (1)
(式(1)中、Vcはキャップ層の体積であり、Vbはベース層の体積である。)
0.65≦E*c/E*b<1.00 (2)
1.50≦(tanδc/E*c)/(tanδb/E*b)<2.30 (3)
(式(2)、(3)中、E*c、tanδcは、それぞれ30℃におけるキャップ層の複素弾性率、損失正接であり、E*b、tanδbは、それぞれ30℃におけるベース層の複素弾性率、損失正接である。) - 前記ベース層が1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴムを含む請求項1記載の空気入りタイヤ。
- 前記tanδbが0.190以下である請求項1又は2記載の空気入りタイヤ。
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