JP6849158B2 - タイヤ - Google Patents
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Description
[1]70℃かつ1%歪みにおける複素弾性率E*(E*(70℃))が6.0〜13.0MPa、好ましくは7.0〜12.0MPa、より好ましくは8.0〜11.0MPaであり、70℃かつ1%歪みにおける損失正接tanδ(tanδ(70℃))が0.10以下、好ましくは0.04〜0.09、より好ましくは0.05〜0.08であり、100℃かつ0.5%歪みにおけるtanδ(tanδ(100℃))が0.07以下、好ましくは0.06以下、より好ましくは0.05以下であり、以下の式(1)を満たすクリンチエイペックス用ゴム組成物で構成されるクリンチエイペックスを備えるタイヤ、
式(1) tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≦10.0(好ましくは3.0≦tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≦9.0、より好ましくは4.5≦tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≦8.0)、
[2]クリンチエイペックス用ゴム組成物が、ジエン系ゴム成分100質量部に対して、
DBP吸油量が110ml/100g以上、好ましくは115〜170ml/100g、より好ましくは120〜160ml/100gであるカーボンブラックを40〜55質量部、好ましくは43〜53質量部、より好ましくは45〜50質量部含有し、かつカーボンブラックを配合物中に26.0〜32.0質量%、好ましくは28.0〜31.5質量%、より好ましくは29.0〜31.0質量%含むゴム組成物である上記[1]記載のタイヤ、ならびに
[3]ジエン系ゴム成分が、ブタジエンゴムを40質量%以上、好ましくは50〜80質量%、より好ましくは60〜70質量%含み、該ブタジエンゴム中に1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶(SPB)を含有するブタジエンゴムを含有する上記[2]記載のタイヤ
に関する。
(ゴム成分)
ゴム成分は特に限定されるものではなく、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)などのジエン系ゴムを用いることができる。ゴム成分は、1種または2種以上を用いることができる。なかでも、本開示の効果をより良好に発揮できるという理由から、天然ゴムおよびブタジエンゴムからなるものであるか、またはブタジエンゴムを含むものであることが好ましい。
カーボンブラックとしては特に限定されず、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなど、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。これらは単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
カーボンブラック以外の補強用充填剤としては、シリカ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、アルミナ、クレー、タルクなど、従来からクリンチエイペックス用ゴム組成物において用いられているものを配合することができる。
一の実施態様では、シリカが使用される。シリカを配合することにより、低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能を向上できる。シリカとしては、特に限定されるものではなく、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)など、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。シリカは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
シリカを含有する場合は、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、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)ジスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどのスルフィド系、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Momentive社製のNXT−Z100、NXT−Z45、NXTなどのメルカプト系(メルカプト基を有するシランカップリング剤)、ビニルトリエトキシシランなどのビニル系、3−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのグリシドキシ系、3−ニトロプロピルトリメトキシシランなどのニトロ系、3−クロロプロピルトリメトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
オイルとしては、例えば、アロマチックオイル、プロセスオイル、パラフィンオイル等の鉱物油等が挙げられる。なかでも、環境への負荷低減という理由からプロセスオイルを使用することが好ましく、多環式芳香族化合物(polycyclic aromatic compound:PCA)の含量の低いプロセスオイル(低PCA含量プロセスオイル)がより好ましい。
粘着付与樹脂としては、シクロペンタジエン系樹脂、クマロン樹脂、石油系樹脂(C5系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂等)、フェノール系樹脂、ロジン誘導体等が挙げられる。C5系石油樹脂は、C5(炭素数5)系石油系炭化水素を重合して得られる樹脂、言い換えると、C5系石油炭化水素に基づく構成単位を有する樹脂である。C5系石油炭化水素とは、ナフサの熱分解により得られるC5留分(炭素数5の留分)のことをいい、具体的には、イソプレン、1,3−ペンタジエン、ジシクロペンタジエン、ピペリレンなどのジオレフィン類や2−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン、シクロペンテンなどのものオレフィン類が挙げられる。
老化防止剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アミン系、キノリン系、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などの老化防止剤を適宜選択して配合することができ、これらの老化防止剤は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。なかでもアミン系老化防止剤やキノリン系老化防止剤が好ましく、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、N,N’−ビス(1−メチルヘプチル)−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1,4−ジメチルペンチル)−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1−エチル−3−メチルペンチル)−p−フェニレンジアミン、N−4−メチル−2−ペンチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジアリール−p−フェニレンジアミン、ヒンダードジアリール−p−フェニレンジアミン、フェニルヘキシル−p−フェニレンジアミン、フェニルオクチル−p−フェニレンジアミンなどのp−フェニレンジアミン系がより好ましく、なかでも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および2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体を併用することが特に好ましい。
加硫剤は特に限定されるものではなく、ゴム工業において一般的なものを使用することができるが、硫黄原子を含むものが好ましく、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄などが挙げられる。
加硫促進剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系もしくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、キサンテート系加硫促進剤が挙げられ、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が好ましい。
クリンチエイペックス用ゴム組成物の製造方法としては特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー、密閉式混練機等のゴム混練装置を用いて上記各成分のうち、加硫剤および加硫促進剤以外の成分を混練し(ベース練り工程)、その後加硫剤および加硫促進剤を加えてさらに混練りして(仕上げ練り工程)未加硫のクリンチエイペックス用ゴム組成物を得、その後加硫する方法等により製造することができる。
本開示のタイヤは、上述の通り、70℃かつ1%歪みにおける複素弾性率E*(E*(70℃))が6.0〜13.0MPaであり、70℃かつ1%歪みにおける損失正接tanδ(tanδ(70℃))が0.10以下であり、100℃かつ0.5%歪みにおけるtanδ(tanδ(100℃))が0.07以下であり、以下の式(1):tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≦10.0を満たすクリンチエイペックス用ゴム組成物で構成されるクリンチエイペックスを備えるものであり、空気入りタイヤが好ましい。空気入りタイヤとしては、乗用車用タイヤ、乗用車用高性能タイヤ、トラックやバス等の重荷重用タイヤ、二輪車用タイヤ、競技用タイヤ等タイヤ全般に用いることができる。なお、本明細書における高性能タイヤとは、グリップ性能に特に優れたタイヤであり、競技車両に使用する競技用タイヤをも含む概念である。
本開示のタイヤは、上述のクリンチエイペックス用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、加硫ゴム組成物とした場合に、70℃かつ1%歪みにおける複素弾性率E*(E*(70℃))が6.0〜13.0MPaであり、70℃かつ1%歪みにおける損失正接tanδ(tanδ(70℃))が0.10以下であり、100℃かつ0.5%歪みにおけるtanδ(tanδ(100℃))が0.07以下であり、以下の式(1):tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≦10.0を満たすことを確認した未加硫のゴム組成物を、クリンチエイペックスの形状にあわせて押出し加工し、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。
[1]70℃かつ1%歪みにおける複素弾性率E*(E*(70℃))が6.0〜13.0MPa、好ましくは6.0〜12.0MPaであり、70℃かつ1%歪みにおける損失正接tanδ(tanδ(70℃))が0.10以下、好ましくは0.03〜0.08、より好ましくは0.03〜0.07、さらに好ましくは0.03〜0.05であり、100℃かつ0.5%歪みにおけるtanδ(tanδ(100℃))が0.07以下、好ましくは0.02〜0.07、より好ましくは0.02〜0.05、さらに好ましくは0.02〜0.03であり、以下の式(1)を満たすクリンチエイペックス用ゴム組成物で構成されるクリンチエイペックスを備えるタイヤ、
式(1) tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≦10.0(好ましくは2.0≦tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≦10.0、より好ましくは2.0≦tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≦4.2)、
[2]クリンチエイペックス用ゴム組成物が、ジエン系ゴム成分100質量部に対して、DBP吸油量が110ml/100g以上、好ましくは115〜128ml/100gであるカーボンブラックを40〜55質量部、好ましくは43〜55質量部、より好ましくは43〜50質量部含有し、かつカーボンブラックを配合物中に26.0〜32.0質量%、好ましくは26.1〜31.7質量%、より好ましくは26.1〜31.4質量%、さらに好ましくは26.1〜29.7質量%含むゴム組成物である上記[1]記載のタイヤ、
[3]ジエン系ゴム成分が、ブタジエンゴムを40質量%以上、好ましくは40〜80質量%、より好ましくは40〜70質量%、さらに好ましくは65〜70質量%含み、該ブタジエンゴム中に1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶(SPB)を含有するブタジエンゴムを含有する上記[2]記載のタイヤ、
[4]ジエン系ゴム成分が、ブタジエンゴムを40質量%以上、好ましくは40〜80質量%、より好ましくは40〜70質量%、さらに好ましくは65〜70質量%含み、該ブタジエンゴム中にスズ変性ブタジエンゴムを含有する上記[2]記載のタイヤ、
[5]ジエン系ゴム成分が、ブタジエンゴムを40質量%以上、好ましくは40〜80質量%、より好ましくは40〜70質量%、さらに好ましくは65〜70質量%含み、該ブタジエンゴム中に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を含有する上記[2]記載のタイヤ、
[6]ジエン系ゴム成分が、ブタジエンゴムを40質量%以上、好ましくは40〜80質量%、より好ましくは40〜70質量%、さらに好ましくは65〜70質量%含み、該ブタジエンゴム中にスズ変性ブタジエンゴムおよび1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶(SPB)を含有するブタジエンゴムを含有する上記[2]記載のタイヤ、
[7]ジエン系ゴム成分が、ブタジエンゴムを40質量%以上、好ましくは40〜80質量%、より好ましくは40〜70質量%、さらに好ましくは65〜70質量%含み、該ブタジエンゴム中にスズ変性ブタジエンゴムおよび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を含有する上記[2]記載のタイヤ、
[8]ジエン系ゴム成分中の1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶(SPB)を含有するブタジエンゴムの含有量が10〜50質量%、好ましくは20〜35質量%、より好ましくは20〜30質量%、さらに好ましくは20〜25質量%である上記[3]記載のタイヤ、
[9]ジエン系ゴム成分中のスズ変性ブタジエンゴムの含有量が20〜65質量%、好ましくは30〜65質量%、より好ましくは35〜65質量%、さらに好ましくは40〜65質量%である上記[4]記載のタイヤ、
[10]ジエン系ゴム成分中の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の含有量が10〜75質量%、好ましくは20〜70質量%、より好ましくは25〜65質量%、さらに好ましくは35〜65質量%である上記[5]記載のタイヤ、
[11]ジエン系ゴム成分中のスズ変性ブタジエンゴムの含有量が20〜45質量%、好ましくは30〜45質量%、より好ましくは35〜45質量%、さらに好ましくは40〜45質量%であり、ジエン系ゴム成分中の1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶(SPB)を含有するブタジエンゴムの含有量が20〜35質量%、好ましくは20〜30質量%、より好ましくは20〜25質量%である上記[6]記載のタイヤ、
[12]ジエン系ゴム成分中のスズ変性ブタジエンゴムの含有量が20〜60質量%、好ましくは30〜45質量%であり、ジエン系ゴム成分中の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の含有量が20〜60質量%、好ましくは35〜50質量%である上記[7]記載のタイヤ、
[13]クリンチエイペックス用ゴム組成物が、ジエン系ゴム成分100質量部に対して、オイルを2〜30質量部、好ましくは2〜15質量部、より好ましくは2〜7質量部含むゴム組成物である上記[1]〜[12]のいずれかに記載のタイヤ。
・NR:TSR20
・BR1:宇部興産(株)製のBR150B(ビニル結合量:1.5%、シス1,4結合含有率:97%)
・BR2:日本ゼオン(株)製のBR1250H(スズ変性BR、開始剤としてリチウムを用いて重合、ビニル結合量:10〜13%、シス1,4結合含有率:40%、Mw/Mn:1.5、スズ原子の含有量:250ppm)
・BR3:宇部興産(株)製のVCR617(シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン結晶分散体、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点:200℃、沸騰n−ヘキサン不溶物の含有量:15〜18質量%、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有量:17質量%、シス1,4結合含有率:92%)
・BR4:JSR(株)製のBR730(Nd系触媒を用いて合成したBR、シス1,4結合含有率:95%、ビニル結合量:0.8%)
・BR5:ランクセス社製のCB25(Nd系触媒を用いて合成したBR、シス1,4結合含有率:97%、ビニル結合量:0.7%)
・カーボンブラック1:三菱ケミカル(株)製のダイアブラック(登録商標)SH(ASTM No.N347、N2SA:78m2/g、DBP:128ml/100g)
・カーボンブラック2:三菱ケミカル(株)製のダイアブラック(登録商標)E(FEF、N550、N2SA:41m2/g、DBP:115ml/100g)
・カーボンブラック3:三菱ケミカル(株)製のダイアブラック(登録商標)G(N660、N2SA:28m2/g、DBP:84ml/100g)
・オイル:H&R(株)製のVivaTec400(TDAEオイル、Tg:−58℃)
・ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース0355(パラフィン系)
・老化防止剤1: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)
・老化防止剤2:住友化学(株)製のアンチゲンRD(2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体)
・酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
・ステアリン酸:日油(株)製のビーズステアリン酸つばき
・硫黄:日本乾溜工業(株)製のセイミOT(10%オイル含有不溶性硫黄)
・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(CBS))
・加硫促進剤2:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS))
表1〜3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170℃になるまで5分間混練りし、混練物を得た。次に、2軸オープンロールを用いて、得られた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た。得られた未加硫ゴム組成物を170℃で12分間プレス加硫することで、試験用ゴム組成物を作製し、以下の方法により、損失正接tanδおよび複素弾性率E*を測定した。結果を表1〜3に示す。
(株)上島製作所製のスペクトロメーターを用いて、各試験用加硫ゴムシートの動的歪振幅1%、周波数10Hz、温度70℃の条件下でtanδおよびE*を測定した。また、温度100℃、動的歪振幅0.5%、周波数10Hzでのtanδを測定した。
タイヤ(205/65R15)を車両(3000cc)の全輪に装着させ、一般的な走行条件のテストコースにて実車走行を行なった。操舵時のコントロールの安定性(操縦安定性)および乗り心地性をテストドライバーが官能評価し、比較例1を100として指数表示した。操縦安定性指数が大きいほど操縦安定性が優れることを示し、乗り心地性指数が大きいほど乗り心地性能が優れることを示す。操縦安定性指数は105以上を目標値とし、乗り心地性指数は102以上を目標値とする。
転がり抵抗試験機を用い、タイヤを、リム(15×6JJ)、内圧(230kPa)、荷重(3.43kN)、速度(80km/h)で走行させたときの転がり抵抗を測定し、その逆数を比較例1を100として指数表示した。数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れる。低燃費指数は107以上を目標値とし、より好ましくは110以上を目標値とする。
タイヤを正規リム15×6JJに組み込み、このタイヤに空気を充填して内圧を230kPaとした。このタイヤをドラム式走行試験機にネガティブキャンバー角を付して装着した。このキャンバー角は−3°であった。このタイヤに3.74kNの縦荷重を負荷した。このタイヤを、270km/hの速度で、半径が1.7mであるドラムの上を走行させた。タイヤが破壊するまでの走行時間を測定した。タイヤの破壊は、いずれもビード部の損傷によるものだった。この走行時間の数値について比較例1の結果を100として指数表示した。この数値は大きいほどH/S性能が優れていることを示し、107以上を目標値とし、より好ましくは110以上を目標値とする。なお、このH/S性能は、ハイスピード性能を意味する。
2 クリンチエイペックス
3 ビードコア
4 ビード
5 インナーライナー
6 ベルト
7 トレッド
Claims (3)
- 70℃かつ1%歪みにおける複素弾性率E*(E*(70℃))が6.0〜13.0MPaであり、70℃かつ1%歪みにおける損失正接tanδ(tanδ(70℃))が0.10以下であり、100℃かつ0.5%歪みにおけるtanδ(tanδ(100℃))が0.07以下であり、以下の式(1)を満たすクリンチエイペックス用ゴム組成物で構成されるクリンチエイペックスを備えるタイヤ。
式(1) tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≦10.0 - クリンチエイペックス用ゴム組成物が、ジエン系ゴム成分100質量部に対して、
DBP吸油量が110ml/100g以上であるカーボンブラックを40〜55質量部含有し、かつカーボンブラックを配合物中に26.0〜32.0質量%含むゴム組成物である請求項1記載のタイヤ。 - ジエン系ゴム成分が、ブタジエンゴムを40質量%以上含み、該ブタジエンゴム中に1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶(SPB)を含有するブタジエンゴムを含む請求項2記載のタイヤ。
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