JP6504235B1 - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
【課題】高速走行時の操縦安定性およびタイヤ耐久性を維持しながら低燃費性能を従来レベル以上に改良するようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ径方向外側から内側へ、キャップトレッド部、アンダートレッド部およびベルトカバー層を有し、前記アンダートレッド部を形成するアンダートレッド用ゴム組成物が、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを７０質量％以上含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを４０〜８０質量部配合し、シランカップリング剤を前記シリカの２〜１５質量％配合し、その３００％変形引張り応力（ＭUT）に対する引張り破断強度（ＳUT）の比（ＳUT／ＭUT）が１．８０以上であり、前記ベルトカバー層を形成するベルトカバー用ゴム組成物の３００％変形引張り応力（ＭBC）との差の絶対値｜ＭUT−ＭBC｜が３．０ＭＰａ以下であることを特徴とする。
【選択図】なしAn object of the present invention is to provide a pneumatic tire in which low fuel consumption performance is improved over conventional levels while maintaining steering stability and tire durability at high speeds.
A rubber composition for an undertread having a cap tread portion, an undertread portion, and a belt cover layer from the tire radial direction outer side to the inside and forming the undertread portion comprises natural rubber and / or isoprene rubber. 40 to 80 parts by mass of silica is mixed with 100 parts by mass of diene rubber containing 70% by mass or more, 2 to 15% by mass of the silane coupling agent is compounded, and 300% deformation tensile stress (M UT ) The difference between the tensile strength at break (S UT ) ratio (S UT / M UT ) is 1.80 or more and the 300% deformation tensile stress (M BC ) of the rubber composition for a belt cover forming the belt cover layer The absolute value of | M UT- M BC | is 3.0 MPa or less.
【Selection chart】 None
Description
本発明は、高速走行時の操縦安定性、タイヤ耐久性および低燃費性能に優れた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire excellent in steering stability at high speed traveling, tire durability and low fuel consumption performance.
高速走行に適した道路網が整備された欧州や米国では、高性能な車両だけでなく、一般乗用車にも高速走行性能に対応した空気入りタイヤが求められている。このような高速走行用の空気入りタイヤは、操縦安定性およびタイヤ耐久性に優れることが第一に求められる。しかし、近年の地球環境への負荷低減を目指した燃費性能の向上、すなわち転がり抵抗を低減するという要求は、上述した高速走行用の空気入りタイヤにも及んでいる。 In Europe and the United States where road networks suitable for high-speed driving have been developed, not only high-performance vehicles but also general passenger cars are required pneumatic tires compatible with high-speed driving performance. Such a high-speed traveling pneumatic tire is firstly required to be excellent in steering stability and tire durability. However, in recent years, the improvement of the fuel consumption performance for reducing the load on the global environment, that is, the requirement to reduce the rolling resistance, extends to the above-described pneumatic tire for high speed running.
空気入りタイヤの転がり抵抗を小さくするため、タイヤ用ゴム組成物に、カーボンブラックの粒子径を大きくしたり、配合量を削減したり、或はシリカを配合することにより、発熱性を小さくすることが行われる（例えば特許文献１参照）。しかし、これらの方法は、ゴム硬度を低下させ操縦安定性が不足したり、耐疲労性の低下によりタイヤ耐久性が不足することが懸念され、特に高速走行用の空気入りタイヤに用いるゴム組成物に適用することが困難であった。 In order to reduce the rolling resistance of the pneumatic tire, the heat build-up can be reduced by increasing the particle size of carbon black, reducing the compounding amount, or incorporating silica in the rubber composition for a tire. (See, for example, Patent Document 1). However, these methods are concerned that the rubber hardness is reduced and steering stability is insufficient, and tire durability is insufficient due to a reduction in fatigue resistance, and in particular, a rubber composition used for a pneumatic tire for high speed running It was difficult to apply to
本発明の目的は、高速走行時の操縦安定性およびタイヤ耐久性を維持しながら低燃費性能を従来レベル以上に改良するようにした空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire in which the fuel consumption performance is improved over conventional levels while maintaining the steering stability and the tire durability at high speeds.
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、タイヤ径方向外側から内側へ、キャップトレッド部、アンダートレッド部およびベルトカバー層を有し、前記アンダートレッド部を形成するアンダートレッド用ゴム組成物が、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを７０質量％以上含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを４０〜８０質量部配合し、シランカップリング剤を前記シリカの２〜１５質量％配合し、その３００％変形引張り応力（ＭUT）に対する引張り破断強度（ＳUT）の比（ＳUT／ＭUT）が１．８０以上であり、前記ベルトカバー層を形成するベルトカバー用ゴム組成物の３００％変形引張り応力（ＭBC）との差の絶対値｜ＭUT−ＭBC｜が３．０ＭＰａ以下であることを特徴とする。 A pneumatic tire according to the present invention for achieving the above object has a cap tread portion, an undertread portion and a belt cover layer from the outside in the tire radial direction to the inside, and the rubber composition for undertread forming the undertread portion 40 to 80 parts by mass of silica is blended with 100 parts by mass of diene rubber containing 70% by mass or more of natural rubber and / or isoprene rubber, and 2 to 15% by mass of the silane coupling agent is incorporated therein; % deformation tensile stress (M UT) for tensile strength at break (S UT) ratio (S UT / M UT) is not less 1.80 or more, 300% deformation of the forming the belt cover layer belt cover rubber composition It is characterized in that the absolute value | M UT -M BC | of the difference from the tensile stress (M BC ) is 3.0 MPa or less.
本発明の空気入りタイヤは、アンダートレッド用ゴム組成物に、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴム、並びにシリカを配合し、かつその３００％変形引張り応力（ＭUT）に対する、引張り破断強度（ＳUT）の比（ＳUT／ＭUT）と、ベルトカバー用ゴム組成物の３００％変形引張り応力（ＭBC）との差の絶対値｜ＭUT−ＭBC｜を特定したので、高速走行時の操縦安定性およびタイヤ耐久性を維持しながら低燃費性能を従来レベル以上に改良することができる。 A pneumatic tire, under tread rubber composition of the present invention, natural rubber and / or isoprene rubber, as well as for the silica was blended, and the 300% deformation tensile stress (M UT), tensile strength at break (S UT) As the absolute value | M UT -M BC | of the difference between the ratio (S UT / M UT ) and the 300% deformation tensile stress (M BC ) of the rubber composition for a belt cover was specified, Fuel efficiency can be improved over conventional levels while maintaining stability and tire durability.
前記アンダートレッド用ゴム組成物は、更にカーボンブラックを含み、前記シリカおよびカーボンブラックの合計質量に対するシリカの質量比が０．４以上であるとよく、低燃費性能およびタイヤ耐久性をより優れたものにすることができる。 The rubber composition for undertread further contains carbon black, and the mass ratio of silica to the total mass of silica and carbon black is preferably 0.4 or more, and is more excellent in low fuel consumption performance and tire durability. Can be
本明細書において、空気入りタイヤは、キャップトレッド部、アンダートレッド部およびベルトカバー層を、タイヤ径方向外側から内側へ、この順に有する。すなわち、空気入りタイヤのタイヤ径方向の最外側に、キャップトレッド部を有し、その内側にアンダートレッド部が隣接し、更にその内側にベルトカバー層が隣接する。そしてアンダートレッド部およびベルトカバー層は、アンダートレッド用ゴム組成物およびベルトカバー用ゴム組成物で形成される。 In the present specification, a pneumatic tire has a cap tread portion, an undertread portion, and a belt cover layer in this order from the outer side to the inner side in the tire radial direction. That is, a cap tread portion is provided on the outermost side in the tire radial direction of the pneumatic tire, the under tread portion is adjacent to the inner side thereof, and the belt cover layer is further adjacent to the inner side thereof. The undertread portion and the belt cover layer are formed of the undertread rubber composition and the belt cover rubber composition.
アンダートレッド用ゴム組成物は、ジエン系ゴムが天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを含有する。天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを含有することにより、アンダートレッド用ゴム組成物の引張り破断強度を高くすることができる。天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムは、ジエン系ゴム１００質量％中、７０質量％以上、好ましくは７５質量％以上、より好ましくは８５質量％以上含有する。このような含有量にすることにより、アンダートレッド用ゴム組成物の引張り破断強度を高くすることができる。また天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムは、ジエン系ゴム１００質量％中、１００質量％以下、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下含有するとよい。 In the undertread rubber composition, the diene rubber contains natural rubber and / or isoprene rubber. By containing natural rubber and / or isoprene rubber, the tensile breaking strength of the undertread rubber composition can be increased. The natural rubber and / or isoprene rubber is contained in 70% by mass or more, preferably 75% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, in 100% by mass of the diene rubber. By setting it as such content, the tensile breaking strength of the rubber composition for under treads can be made high. The natural rubber and / or isoprene rubber may be contained in 100% by mass or less, preferably 100% by mass or less, preferably 95% by mass or less, and more preferably 90% by mass or less.
アンダートレッド用ゴム組成物は、天然ゴムおよびイソプレンゴム以外の他のジエン系ゴムを含有することができる。他のジエン系ゴムとして、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等が例示される。他のジエン系ゴムの含有量は、ジエン系ゴム１００質量％中、０〜３０質量％、好ましくは５〜２５質量％、より好ましくは１０〜１５質量％であるとよい。 The rubber composition for an undertread can contain natural rubber and another diene rubber other than isoprene rubber. Examples of other diene rubbers include butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber and the like. The content of the other diene rubber may be 0 to 30% by mass, preferably 5 to 25% by mass, and more preferably 10 to 15% by mass, in 100% by mass of the diene rubber.
アンダートレッド用ゴム組成物は、上述したジエン系ゴム１００質量部に、シリカを４０〜８０質量部配合する。シリカを配合することにより、発熱性を抑制しタイヤにしたとき転がり抵抗を小さくすることができる。シリカの配合量は、好ましくは４５〜７５質量部、より好ましくは５０〜７０質量部であるとよい。シリカの配合量が４０質量部未満であると、発熱性を十分に抑制することができない。またシリカの配合量が８０質量部を超えると、耐久性が低下する虞がある。 The rubber composition for an undertread contains 40 to 80 parts by mass of silica in 100 parts by mass of the diene rubber described above. By blending silica, the heat buildup can be suppressed and rolling resistance can be reduced when used as a tire. The blending amount of silica is preferably 45 to 75 parts by mass, more preferably 50 to 70 parts by mass. If the blending amount of silica is less than 40 parts by mass, heat buildup can not be sufficiently suppressed. When the amount of silica exceeds 80 parts by mass, the durability may be reduced.
シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積は、特に制限されるものではないが、好ましくは
８０〜３００ｍ2／ｇ、より好ましくは１００〜２５０ｍ2／ｇであるとよい。シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を８０ｍ2／ｇ以上にすることにより、ゴム組成物の機械的特性を確保することができる。またシリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を３００ｍ2／ｇ以下にすることにより、ウェット性能および低転がり抵抗性を良好にすることができる。本明細書において、シリカのＣＴＡＢ比表面積は、ＩＳＯ ５７９４により測定された値とする。シリカとして、例えば湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらを単独または２種以上を組合わせて使用してもよい。
CTAB adsorption specific surface area of silica is not particularly limited, and may and preferably from 80~300m 2 / g, more preferably 100 to 250 m 2 / g. By setting the CTAB adsorption specific surface area of silica to 80 m 2 / g or more, the mechanical properties of the rubber composition can be secured. Further, by setting the CTAB adsorption specific surface area of silica to 300 m 2 / g or less, the wet performance and the low rolling resistance can be improved. In the present specification, the CTAB specific surface area of silica is a value measured according to ISO 5794. Examples of the silica include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, aluminum silicate and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.
アンダートレッド用ゴム組成物は、シリカと共にシランカップリング剤を配合することにより、ジエン系ゴムに対するシリカの分散性を向上し、機械的特性および低転がり抵抗性のバランスをより高くすることができる。シランカップリング剤は、シリカ量の２〜１５質量％、好ましくは４〜１２質量％、より好ましくは５〜１０質量％配合する。シランカップリング剤の配合量がシリカ配合量の２質量％未満であるとシリカの分散を十分に改良することができず、発熱性が大きくなる。シランカップリング剤の配合量がシリカ配合量の１５質量％を超えるとシランカップリング剤同士が縮合し、ゴム組成物における所望の硬度や強度を得ることができない。 The rubber composition for an undertread can improve the dispersibility of silica in a diene rubber by blending a silane coupling agent with silica, and can further improve the balance between mechanical properties and low rolling resistance. The silane coupling agent is blended in an amount of 2 to 15% by mass, preferably 4 to 12% by mass, more preferably 5 to 10% by mass of the amount of silica. If the amount of the silane coupling agent is less than 2% by mass of the amount of the silica, dispersion of the silica can not be sufficiently improved, and the heat buildup becomes large. When the compounding amount of the silane coupling agent exceeds 15% by mass of the silica compounding amount, the silane coupling agents are condensed with each other, and the desired hardness and strength in the rubber composition can not be obtained.
シランカップリング剤の種類は、シリカ配合のゴム組成物に使用可能なものであれば特に制限されるものではないが、例えば、ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等の硫黄含有シランカップリング剤を例示することができる。 The type of silane coupling agent is not particularly limited as long as it can be used for a rubber composition containing silica, and, for example, bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, Sulfur-containing silane coupling agents such as triethoxysilylpropyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane can be exemplified. .
アンダートレッド用ゴム組成物は、シリカ以外の他の無機フィラーを配合することができる。他の無機フィラーとして、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、マイカ、瀝青炭等を例示することができる。なかでもカーボンブラックが好ましい。 The rubber composition for an under tread can be blended with other inorganic fillers other than silica. Examples of other inorganic fillers include carbon black, clay, talc, calcium carbonate, magnesium oxide, mica, bituminous coal and the like. Among them, carbon black is preferred.
アンダートレッド用ゴム組成物が、シリカおよびカーボンブラックを配合するとき、シリカおよびカーボンブラックの合計質量に対するシリカの質量比が好ましくは０．４以上、より好ましくは０．５〜１．０、更に好ましくは０．６〜０．９であるとよい。シリカの質量比を０．４以上にすることにより、発熱性をより小さくすることができる。 When the rubber composition for undertread contains silica and carbon black, the mass ratio of silica to the total mass of silica and carbon black is preferably 0.4 or more, more preferably 0.5 to 1.0, still more preferably Is preferably 0.6 to 0.9. By making the mass ratio of silica 0.4 or more, the heat buildup can be made smaller.
本発明の空気入りタイヤは、アンダートレッド用ゴム組成物の３００％変形引張り応力（ＭUT）に対する引張り破断強度（ＳUT）の比（ＳUT／ＭUT）が１．８０以上、好ましくは１．８５〜２．７０、より好ましくは１．９０〜２．２０である。比（ＳUT／ＭUT）が１．８０未満であると、アンダートレッド用ゴム組成物の引張り破断時の特性が不足し、高速走行時にゴムが変形に耐えられず破壊するため、タイヤ耐久性が低下する。 The pneumatic tire according to the present invention has a ratio (S UT / M UT ) of tensile rupture strength (S UT ) to 300% deformation tensile stress (M UT ) of the rubber composition for undertread of 1.80 or more, preferably 1 85 to 2.70, more preferably 1.90 to 2.20. If the ratio (S UT / M UT ) is less than 1.80, the properties of the undertread rubber composition at the time of tensile breaking are insufficient, and the rubber can not withstand deformation at high speed running and is destroyed, so tire durability Decreases.
本発明の空気入りタイヤにおいて、アンダートレッド用ゴム組成物の３００％変形引張り応力（ＭUT）とベルトカバー用ゴム組成物の３００％変形引張り応力（ＭBC）との差の絶対値｜ＭUT−ＭBC｜は３．０ＭＰａ以下、好ましくは０．５〜２．７ＭＰａ、より好ましくは１．０〜２．５ＭＰａである。３００％変形引張り応力の差の絶対値｜ＭUT−ＭBC｜をこのような範囲内にすることにより、高速走行時にアンダートレッド部およびベルトカバー層間の変形歪みを抑制し、層間剥離の発生を低減し、タイヤ耐久性を改良することができる。従来、アンダートレッド用ゴム組成物にシリカを配合しないため、アンダートレッド部およびベルトカバー層間にタックアップシートを介在させ、層間剥離を抑制していたが、３００％変形引張り応力の差の絶対値｜ＭUT−ＭBC｜を３．０ＭＰａ以下にすることにより、タックアップシートが不要になり、タイヤ重量を低減し、転がり抵抗をより小さくすることができる。本明細書において、アンダートレッド用ゴム組成物の３００％変形引張り応力（ＭUT）およびベルトカバー用ゴム組成物の３００％変形引張り応力（ＭBC）は、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠し、３号型ダンベル試験片を２０℃、引張り速度５００ｍｍ／分の条件で引張り試験を行い、３００％伸長時の引張り応力を測定するものとする。 In the pneumatic tire according to the present invention, the absolute value of the difference between the 300% deformation tensile stress (M UT ) of the undertread rubber composition and the 300% deformation tensile stress (M BC ) of the belt cover rubber composition | M UT -M BC | is 3.0 MPa or less, preferably 0.5 to 2.7 MPa, more preferably 1.0 to 2.5 MPa. By setting the absolute value | M UT -M BC | of the difference between the 300% deformation tensile stress within such a range, deformation strain between the undertread portion and the belt cover layer is suppressed at high speed running, and the occurrence of delamination is generated. This can reduce and improve tire durability. In the past, since the rubber composition for undertread was not blended with silica, a tack-up sheet was interposed between the undertread portion and the belt cover layer to suppress the delamination, but the absolute value of the difference of 300% deformation tensile stress | By setting M UT -M BC | to 3.0 MPa or less, no tack-up sheet is required, the weight of the tire can be reduced, and the rolling resistance can be further reduced. In this specification, the 300% deformation tensile stress (M UT ) of the undertread rubber composition and the 300% deformation tensile stress (M BC ) of the rubber composition for the belt cover conform to JIS K6251, No. 3 type dumbbell The test piece is subjected to a tensile test at 20 ° C. under a tensile speed of 500 mm / min to measure the tensile stress at 300% elongation.
ベルトカバー用ゴム組成物を構成するゴム成分として、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等が例示される。好ましくは、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムを配合するとよい。またゴム成分１００質量％中、天然ゴムが好ましくは５０〜９０質量％、より好ましくは６０〜８０質量％、ブタジエンゴムおよび／またはスチレン−ブタジエンゴムが好ましくは５０〜１０質量％、より好ましくは４０〜２０質量％であるとよい。 As a rubber component which comprises a rubber composition for belt covers, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber etc. are illustrated. Preferably, natural rubber, butadiene rubber and styrene-butadiene rubber may be blended. In 100% by mass of the rubber component, natural rubber is preferably 50 to 90% by mass, more preferably 60 to 80% by mass, and butadiene rubber and / or styrene-butadiene rubber is preferably 50 to 10% by mass, more preferably 40 It is good that it is -20 mass%.
ベルトカバー用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に、無機フィラー３０〜８０質量部、好ましくは４０〜７０質量部を配合する。無機フィラーとして、カーボンブラック、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、マイカ、瀝青炭等を例示することができる。ベルトカバー用ゴム組成物が含有する無機フィラーは、アンダートレッド用ゴム組成物が含有する無機フィラーと、同じ種類でも、異なる種類でもよい。 The rubber composition for a belt cover is blended with 30 to 80 parts by mass, preferably 40 to 70 parts by mass of the inorganic filler, in 100 parts by mass of the rubber component. Examples of the inorganic filler include carbon black, silica, clay, talc, calcium carbonate, magnesium oxide, mica, bituminous coal and the like. The inorganic filler contained in the rubber composition for a belt cover may be of the same kind or a different kind from the inorganic filler contained in the rubber composition for an undertread.
本発明において、アンダートレッド用ゴム組成物およびベルトカバー用ゴム組成物は、上述した配合剤の他、通常のアンダートレッド用ゴム組成物およびベルトカバー用ゴム組成物に配合される配合剤を含有することができる。すなわち、加硫剤／架橋剤、加硫促進助剤、老化防止剤、素練促進剤、各種オイル、可塑剤などのゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を、本発明の構成を阻害しない範囲で配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練してアンダートレッド用ゴム組成物およびベルトカバー用ゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。 In the present invention, the rubber composition for an undertread and the rubber composition for a belt cover contain, in addition to the above-mentioned compounding agents, a compounding agent to be compounded in a general rubber composition for an undertread and a rubber composition for a belt cover. be able to. That is, various additives generally used in rubber compositions such as a vulcanizing agent / crosslinking agent, a vulcanization acceleration auxiliary agent, an antiaging agent, a base accelerator, various oils, and a plasticizer are included in the constitution of the present invention Such additives can be compounded by a general method and used as a rubber composition for an undertread and a rubber composition for a belt cover, and can be used for vulcanization or crosslinking. .
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be further described by the following examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
表２に示す共通配合を有し、表１に示す配合からなる１１種類のアンダートレッド用ゴム組成物（実施例１〜６、比較例１〜５）を調製する。アンダートレッド用ゴム組成物の配合において、硫黄および加硫促進剤を除く成分を秤量し、１.７Ｌ密閉式バンバリーミキサーで約５分間混練し、得られた混合物を放出し室温冷却した。冷却された混合物を、ロールに供し、硫黄および加硫促進剤を添加、混合し、アンダートレッド用ゴム組成物を調製した。なおシリカおよびカーボンブラックの合計質量に対するシリカの質量比を「シリカ質量比（−）」の欄に括弧付で記載した。 Eleven types of undertread rubber compositions (Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5) having the common composition shown in Table 2 and having the composition shown in Table 1 are prepared. In the compounding of the undertread rubber composition, the components except sulfur and the vulcanization accelerator were weighed, and kneaded for about 5 minutes with a 1.7 L internal Banbury mixer, and the obtained mixture was released and cooled at room temperature. The cooled mixture was put into rolls, and sulfur and a vulcanization accelerator were added and mixed to prepare a rubber composition for undertread. The mass ratio of silica to the total mass of silica and carbon black is described in parentheses in the column of "silica mass ratio (-)".
表３に示す配合からなる２種類のベルトカバー用ゴム組成物（組成物Ｂ１，Ｂ２）を、硫黄および加硫促進剤を除く成分を秤量し、１.７Ｌ密閉式バンバリーミキサーで約５分間混練し、得られた混合物を放出し室温冷却した。冷却された混合物を、ロールに供し、硫黄および加硫促進剤を添加、混合し、ベルトカバー用ゴム組成物を調製した。 The components of the rubber composition for belt cover (compositions B1 and B2) consisting of the composition shown in Table 3 were weighed out except the sulfur and the vulcanization accelerator, and were kneaded for about 5 minutes with a 1.7 L closed Banbury mixer. The resulting mixture was discharged and cooled to room temperature. The cooled mixture was put into a roll, and sulfur and a vulcanization accelerator were added and mixed to prepare a rubber composition for belt cover.
得られたアンダートレッド用ゴム組成物およびベルトカバー用ゴム組成物を用いて、所定形状の金型を使用して１６０℃、３０分間加硫成形し試験用サンプルを作成し、下記に示す方法により３００％引張り応力および引張り破断強度を測定した。またアンダートレッド用ゴム組成物の試験用サンプルを用いて、６０℃のｔａｎδを測定した。 Using the obtained rubber composition for an undertread and the rubber composition for a belt cover, using a mold having a predetermined shape, vulcanization molding is carried out for 30 minutes at 160 ° C. to prepare a test sample, and the method shown below 300% tensile stress and tensile breaking strength were measured. Also, tan δ at 60 ° C. was measured using a test sample of the undertread rubber composition.
３００％引張り応力
得られた試験用サンプルから、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠してＪＩＳ３号ダンベル型試 験片を切り出した。ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠し温度２０℃、引張速度５００ｍｍ／分の条件で引張試験を行い、３００％伸長時の引張り応力および引張り破断強度を測定した。ベルトカバー用ゴム組成物の３００％伸長時の引張り応力（ＭBC）を表３に示した。アンダートレッド用ゴム組成物の引張り破断強度（ＳUT）を、比較例１の値を１００にする指数として、表１に示した。引張り破断強度の指数が大きいほど、耐久性が優れることを意味する。またアンダートレッド用ゴム組成物の３００％変形引張り応力（ＭUT）に対する引張り破断強度（ＳUT）の比（ＳUT／ＭUT）を算出し、表１の「ＳUT／ＭUT」の欄に記載した。更にアンダートレッド用ゴム組成物の３００％変形引張り応力（ＭUT）とベルトカバー用ゴム組成物の３００％変形引張り応力（ＭBC）との差（ＭUT−ＭBC）を算出し、表１の「ＭUT−ＭBC」の欄に記載した。
300% tensile stress From the obtained test sample, a JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece was cut out in accordance with JIS K6251. A tensile test was conducted at a temperature of 20 ° C. and a tensile speed of 500 mm / min according to JIS K6251 to measure the tensile stress and tensile breaking strength at 300% elongation. The tensile stress (M BC ) at 300% elongation of the rubber composition for a belt cover is shown in Table 3. The tensile breaking strength (S UT ) of the undertread rubber composition is shown in Table 1 as an index to make the value of Comparative Example 1 100. The larger the tensile rupture strength index, the better the durability. In addition, the ratio (S UT / M UT ) of the tensile breaking strength (S UT ) to the 300% deformation tensile stress (M UT ) of the rubber composition for undertread was calculated, and the “S UT / M UT ” column in Table 1 was calculated. Described in Furthermore, the difference (M UT -M BC ) between the 300% deformation tensile stress (M UT ) of the undertread rubber composition and the 300% deformation tensile stress (M BC ) of the belt cover rubber composition was calculated. It described in the column of "M UT- M BC ".
６０℃のｔａｎδ（低燃費性能）
得られた試験用サンプルの動的粘弾性を、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚで測定し、温度６０℃におけるｔａｎδを求めた。得られた６０℃のｔａｎδ結果は、それぞれの逆数を算出し、比較例１の値を１００にする指数として、表１の「低燃費性能」の欄に記載した。低燃費性能の指数が大きいほど発熱性が小さく、タイヤにしたとき転がり抵抗性が小さく低燃費性能に優れることを意味する。
60 ° C tan δ (low fuel consumption performance)
The dynamic viscoelasticity of the obtained test sample was measured at an initial strain of 10%, an amplitude of ± 2% and a frequency of 20 Hz using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, and tan δ at a temperature of 60 ° C. was determined. . The obtained tan δ results at 60 ° C. were described in the “low fuel consumption performance” column of Table 1 as an index for calculating the respective reciprocal and setting the value of Comparative Example 1 to 100. The larger the index of the fuel consumption performance is, the smaller the heat buildup is, which means that when it is made into a tire, the rolling resistance is small and the fuel consumption performance is excellent.
表１に示すように、１１種類のアンダートレッド用ゴム組成物（実施例１〜６、比較例１〜５）と、２種類のベルトカバー用ゴム組成物（組成物Ｂ１，Ｂ２）とを組み合わせて、タイヤサイズ（１９５／６５Ｒ１５）の空気入りタイヤを加硫成形した。得られた空気入りタイヤのトレッド部を解体し、アンダートレッド部とベルトカバー層間を剥離するときの剥離力（Ｎ／５ｃｍ）を測定位した。得られた結果は、比較例１の値を１００にする指数として、表１の「層間剥離力」の欄に記載した。層間剥離力の指数が大きいほどアンダートレッド部およびベルトカバー層間の接着性が高く、タイヤ耐久性に優れることを意味する。 As shown in Table 1, 11 types of rubber compositions for undertread (Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5) and 2 types of rubber compositions for belt cover (compositions B1 and B2) are combined. Then, a pneumatic tire of tire size (195 / 65R15) was molded by vulcanization. The tread portion of the obtained pneumatic tire was disassembled, and the peeling force (N / 5 cm) when peeling the under tread portion and the belt cover layer was measured. The obtained result was described in the column of "delamination force" of Table 1 as an index which makes the value of comparative example 1 100. The larger the index of delamination force, the higher the adhesion between the undertread portion and the belt cover layer, which means that the tire durability is excellent.
表１において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ＮＲ：天然ゴム、ＴＳＲ２０、Ｔｇ：−６５℃
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０、Ｔｇ：−１０５℃
・カーボンブラック：新日化カーボン社製ニテロン＃３００ＩＨ、窒素吸着比表面積：１１５ｍ2／ｇ
・シリカ：デグサ社製Ｕｉｔｒａｓｉｌ ＶＮ３、ＣＴＡＢ吸着比表面積：１５３ｍ2／ｇ
・カップリング剤：硫黄含有シランカップリング剤、Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ社製Ｓｉ６９
The types of raw materials used in Table 1 are shown below.
· NR: Natural rubber, TSR 20, Tg: -65 ° C
· BR: Butadiene rubber, Nippon Zeon Nipol BR 1220, Tg: -105 ° C
Carbon black: Nitrone # 300 IH manufactured by Nippon Steel Carbon, nitrogen adsorption specific surface area: 115 m 2 / g
Silica: Degussa Uitrasil VN3, CTAB adsorption specific surface area: 153 m 2 / g
Coupling agent: Sulfur-containing silane coupling agent, Si69 manufactured by Evonik Degussa
表２において使用した原材料の種類を下記に示す。
・酸化亜鉛：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
・老化防止剤：フレキシス社製サントフレックス６ＰＰＤ
・硫黄：四国化成工業社製ミュークロンＯＴ−２０
・加硫促進剤：大内新興化学工業社製ノクセラーＣＺ
The types of raw materials used in Table 2 are shown below.
・ Zinc oxide: Zinc oxide 3 types manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd. ・ Stearic acid: Beads made by NOF Corporation Stearic acid ・ Antiaging agents: Santoflex 6PPD manufactured by Flexis
Sulfur: Mukron OT-20 manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
・ Vulcanization accelerator: Noccellar CZ manufactured by Ouchi Emerging Chemical Industry Co., Ltd.
表３において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ＮＲ：天然ゴム、ＴＳＲ２０、Ｔｇ：−６５℃
・ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ １５０２、Ｔｇ：−６０℃
・カーボンブラック：東海カーボン社製シーストＶ、窒素吸着比表面積：２７ｍ2／ｇ
・酸化亜鉛：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
・老化防止剤：フレキシス社製サントフレックス６ＰＰＤ
・硫黄：四国化成工業社製ミュークロンＯＴ−２０
・加硫促進剤：大内新興化学工業社製ノクセラーＣＺ
The types of raw materials used in Table 3 are shown below.
· NR: Natural rubber, TSR 20, Tg: -65 ° C
SBR: Styrene butadiene rubber, Nippon Zeon Nipol 1502, Tg: -60 ° C
-Carbon black: SEAST V manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., nitrogen adsorption specific surface area: 27 m 2 / g
・ Zinc oxide: Zinc oxide 3 types manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd. ・ Stearic acid: Beads made by NOF Corporation Stearic acid ・ Antiaging agents: Santoflex 6PPD manufactured by Flexis
Sulfur: Mukron OT-20 manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
・ Vulcanization accelerator: Noccellar CZ manufactured by Ouchi Emerging Chemical Industry Co., Ltd.
表１から明らかなように実施例１〜６の空気入りタイヤは低燃費性能、操縦安定性およびタイヤ耐久性が優れる。 As apparent from Table 1, the pneumatic tires of Examples 1 to 6 are excellent in fuel economy, steering stability and tire durability.
比較例２の空気入りタイヤは、アンダートレッド用ゴム組成物のシリカが４０質量部未満、引張り破断強度および３００％変形引張り応力の比（ＳUT／ＭUT）が１．８０未満、３００％変形引張り応力の差の絶対値｜ＭUT−ＭBC｜が３．０ＭＰａを超えるので、アンダートレッド部およびベルトカバー層間の剥離力が低い。
比較例３の空気入りタイヤは、アンダートレッド用ゴム組成物がシランカップリング剤を配合しないので、低燃費性能を改良することができない。
比較例４の空気入りタイヤは、アンダートレッド用ゴム組成物中、天然ゴムの含有量が７０質量％未満、引張り破断強度および３００％変形引張り応力の比（ＳUT／ＭUT）が１．８０未満であるので、アンダートレッド部およびベルトカバー層間の剥離力が低い。
比較例５の空気入りタイヤは、３００％変形引張り応力の差の絶対値｜ＭUT−ＭBC｜の絶対値が３．０ＭＰａより大きいため、アンダートレッド部およびベルトカバー層間の剥離力が低い。
In the pneumatic tire of Comparative Example 2, the silica of the rubber composition for undertread is less than 40 parts by mass, the tensile breaking strength and the ratio of 300% deformation tensile stress (S UT / M UT ) are less than 1.80, 300% deformation Since the absolute value of the difference in tensile stress | M UT −M BC | exceeds 3.0 MPa, the peel force between the under tread portion and the belt cover layer is low.
The pneumatic tire of Comparative Example 3 can not improve the low fuel consumption performance because the rubber composition for the under tread does not contain a silane coupling agent.
The pneumatic tire of Comparative Example 4 had a natural rubber content of less than 70% by mass, a tensile breaking strength and a ratio of 300% deformation tensile stress (S UT / M UT ) of 1.80 in the rubber composition for an undertread. Because it is less than this, the peel force between the undertread portion and the belt cover layer is low.
In the pneumatic tire of Comparative Example 5, since the absolute value of the difference | M UT -M BC | of the difference of 300% deformation tensile stress is larger than 3.0 MPa, the peeling force between the undertread portion and the belt cover layer is low.
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