JP7234758B2 - pneumatic tire - Google Patents

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Description

本発明は、ジエン系ゴムに対してシリカおよび/またはカーボンブラックが配合されたゴム組成物で構成されたトレッド部を備えた空気入りタイヤに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pneumatic tire having a tread portion made of a rubber composition in which silica and/or carbon black are blended with diene rubber.

近年、車両の性能向上や要求性能の高度化に伴い、空気入りタイヤのトレッド部を構成するゴム組成物について、転がり抵抗の低減と高硬度化との両立が求められている。そのために様々な対策が採られているが(例えば特許文献1を参照)、転がり抵抗の低減と高硬度化との両立を図ったタイヤでは、一般的に、ゴム組成物の架橋密度が増大する傾向がある。このように架橋密度が増大すると、ゴム組成物の破断伸びが低下して、耐チッピング性が悪化する虞があるため、転がり抵抗の低減と高硬度化との両立を図ったタイヤにおいて、耐チッピング性を良好に維持する対策が求められている。 In recent years, as the performance of vehicles has improved and the required performance has become more sophisticated, there has been a demand for a rubber composition that constitutes the tread portion of a pneumatic tire to achieve both a reduction in rolling resistance and an increase in hardness. Various countermeasures have been taken for this purpose (see, for example, Patent Document 1), but in a tire that achieves both a reduction in rolling resistance and an increase in hardness, the crosslink density of the rubber composition generally increases. Tend. When the crosslink density increases in this way, the elongation at break of the rubber composition may decrease and the chipping resistance may deteriorate. There is a demand for measures to maintain good properties.

特開2016‐104840号公報JP 2016-104840 A

本発明の目的は、ジエン系ゴムに対してシリカおよび/またはカーボンブラックが配合されたゴム組成物で構成されたトレッド部を備えた空気入りタイヤであって、耐チッピング性に優れる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 having a tread portion composed of a rubber composition in which silica and/or carbon black are blended with a diene rubber, the pneumatic tire having excellent chipping resistance. to provide.

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ外径方向内側に配置された一対のビード部とを備えた空気入りタイヤであって、前記トレッド部は、ジエン系ゴムに対してシリカおよび/またはカーボンブラックが配合されたゴム組成物の硬化物で構成されており、前記硬化物の破断時強度TB[MPa]と破断時伸びEB[%]との積として算出される抗張積TB×EBと、前記硬化物のセカント弾性率MA[MPa]と、前記硬化物の初期硬度と60℃×336時間の条件で老化処理を行った後の硬度との差ΔHsとが、Log(TB×EB)>3.85、MA<5.3MPa、ΔHs<5.0、かつ、ΔHs<9.0×Log(TB×EB)-31の関係を満たすことを特徴とする。 The pneumatic tire of the present invention for achieving the above object comprises a tread portion extending in the tire circumferential direction and forming an annular shape, a pair of sidewall portions arranged on both sides of the tread portion, and a tire of these sidewall portions. A pneumatic tire comprising a pair of bead portions arranged radially inward, wherein the tread portion is a cured rubber composition in which silica and/or carbon black are blended with diene rubber. The tensile product TB × EB calculated as the product of the strength at break TB [MPa] and the elongation at break EB [%] of the cured product, and the secant elastic modulus MA [MPa] of the cured product ] and the difference ΔHs between the initial hardness of the cured product and the hardness after aging treatment under the conditions of 60 ° C. × 336 hours, Log (TB × EB) > 3.85, MA < 5.3 MPa, It is characterized by satisfying the relationships of ΔHs<5.0 and ΔHs<9.0×Log(TB×EB)−31.

本発明の発明者は、空気入りタイヤのトレッド部を構成するゴム組成物の硬化物の物性について鋭意研究した結果、引張強さTBと破断伸びEBとの積として算出される抗張積TB×EBと、セカント弾性率MAと、初期硬度と60℃×336時間の条件で老化処理を行った後の硬度との差ΔHsとが上述の関係を満たすように調製されていれば、空気入りタイヤのトレッド部に用いた際に、優れた耐チッピング性を発揮できることを知見した。そのため、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部を構成するゴム組成物の硬化物が上述の配合かつ物性であるので、耐チッピング性を向上することができる。 As a result of intensive research on the physical properties of the cured rubber composition constituting the tread portion of a pneumatic tire, the inventor of the present invention found that the tensile product TB, which is calculated as the product of the tensile strength TB and the breaking elongation EB, If the EB, the secant modulus MA, and the difference ΔHs between the initial hardness and the hardness after aging treatment under the conditions of 60° C. for 336 hours satisfy the above-mentioned relationship, the pneumatic tire can be obtained. It was found that excellent chipping resistance can be exhibited when used in the tread portion of. Therefore, in the pneumatic tire of the present invention, the cured product of the rubber composition forming the tread portion has the above-described composition and physical properties, so that chipping resistance can be improved.

尚、ゴム組成物の抗張積に関して、ゴム組成物の破断時強度TBおよび破断時伸びEBは、JIS K6251に準拠して、JIS3号ダンベル型試験片(厚さ2mm)を打ち抜き、温度20℃、引張り速度500mm/分の条件で測定した破断時の応力(破断時強度、単位:MPa)および破断時の伸び率(破断時伸び、単位:%)である。また、抗張積TB×EBの対数Log(TB×EB)は常用対数である。ゴム組成物のセカント弾性率MAは、JIS K6254に準拠して、応力・歪み曲線の原点と計測範囲の最大たわみを与える点を結んで得られる弾性率(単位:MPa)である。ゴム組成物の硬度は、各条件において、JIS K6253に準拠しデュロメータのタイプAにより温度20℃で測定するものとする。 Regarding the tensile product of the rubber composition, the strength at break TB and the elongation at break EB of the rubber composition were obtained by punching out a JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece (thickness: 2 mm) in accordance with JIS K6251 and measuring the temperature at 20°C. , stress at break (strength at break, unit: MPa) and elongation at break (elongation at break, unit: %) measured under the condition of a tensile speed of 500 mm/min. Also, the logarithm Log(TB×EB) of the tensile product TB×EB is the common logarithm. The secant elastic modulus MA of the rubber composition is an elastic modulus (unit: MPa) obtained by connecting the origin of the stress-strain curve and the point giving the maximum deflection in the measurement range in accordance with JIS K6254. The hardness of the rubber composition shall be measured at a temperature of 20° C. under each condition with a durometer type A according to JIS K6253.

本発明では、ゴム組成物がシリカを含み、シリカの配合量がジエン系ゴム100質量部に対して30質量部~200質量部であることが好ましい。これにより、トレッド部を構成するゴム組成物の硬化物の物性が更に良好になり、耐チッピング性を向上するには有利になる。 In the present invention, the rubber composition preferably contains silica, and the amount of silica compounded is 30 parts by mass to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. As a result, the physical properties of the cured product of the rubber composition forming the tread portion are further improved, which is advantageous for improving the chipping resistance.

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図である。1 is a meridional cross-sectional view showing an example of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention; FIG.

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部1と、このトレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2と、サイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3とを備えている。尚、図1は子午線断面図であるため描写されないが、トレッド部1、サイドウォール部2、ビード部3は、それぞれタイヤ周方向に延在して環状を成しており、これにより空気入りタイヤのトロイダル状の基本構造が構成される。子午線断面図に描写された他のタイヤ構成部材についても、特に断りがない限り、いずれもタイヤ周方向に延在して環状を成すものである。 The pneumatic tire of the present invention comprises a tread portion 1, a pair of sidewall portions 2 arranged on both sides of the tread portion 1, and a pair of bead portions 3 arranged radially inward of the sidewall portion 2. It has Although FIG. 1 is a meridional sectional view and is not depicted, the tread portion 1, the sidewall portion 2, and the bead portion 3 each extend in the tire circumferential direction and form an annular shape. A toroidal basic structure is constructed. All of the other tire constituent members depicted in the meridional cross-sectional view also extend in the tire circumferential direction and form an annular shape unless otherwise specified.

左右一対のビード部3間にはカーカス層4が装架されている。このカーカス層4は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りに車両内側から外側に折り返されている。また、ビードコア5の外周上にはビードフィラー6が配置され、このビードフィラー6がカーカス層4の本体部と折り返し部とにより包み込まれている。一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層(図1では2層)のベルト層7が埋設されている。各ベルト層7は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。これらベルト層7において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば10°~40°の範囲に設定されている。更に、ベルト層7の外周側にはベルト補強層8が設けられている。ベルト補強層8は、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含む。ベルト補強層8において、有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば0°~5°に設定されている。 A carcass layer 4 is mounted between the pair of left and right bead portions 3 . The carcass layer 4 includes a plurality of reinforcing cords extending in the tire radial direction, and is folded back from the vehicle inner side to the outer side around bead cores 5 arranged in the respective bead portions 3 . A bead filler 6 is arranged on the outer periphery of the bead core 5, and the bead filler 6 is wrapped by the main body portion and the folded portion of the carcass layer 4. - 特許庁On the other hand, a plurality of belt layers 7 (two layers in FIG. 1) are embedded in the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1 . Each belt layer 7 includes a plurality of reinforcing cords inclined with respect to the tire circumferential direction, and the reinforcing cords are arranged so as to cross each other between the layers. In these belt layers 7, the inclination angle of the reinforcing cords with respect to the tire circumferential direction is set, for example, in the range of 10° to 40°. Furthermore, a belt reinforcing layer 8 is provided on the outer peripheral side of the belt layer 7 . The belt reinforcing layer 8 contains organic fiber cords oriented in the tire circumferential direction. In the belt reinforcing layer 8, the angle of the organic fiber cords with respect to the tire circumferential direction is set to 0° to 5°, for example.

トレッド部1におけるカーカス層4の外周側にはトレッドゴム層11が配され、サイドウォール部2におけるカーカス層4の外周側(タイヤ幅方向外側)にはサイドゴム層12が配され、ビード部3におけるカーカス層4の外周側(タイヤ幅方向外側)にはリムクッションゴム層13が配されている。トレッドゴム層11は、物性の異なる2種類のゴム層(キャップトレッドゴム層およびアンダートレッドゴム層)をタイヤ径方向に積層した構造であってもよい。 A tread rubber layer 11 is arranged on the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1, a side rubber layer 12 is arranged on the outer peripheral side (outer side in the tire width direction) of the carcass layer 4 in the sidewall portion 2, and a side rubber layer 12 is arranged on the bead portion 3. A rim cushion rubber layer 13 is arranged on the outer peripheral side (the outer side in the tire width direction) of the carcass layer 4 . The tread rubber layer 11 may have a structure in which two types of rubber layers (a cap tread rubber layer and an undertread rubber layer) having different physical properties are laminated in the tire radial direction.

本発明の空気入りタイヤは、これらゴム層のうちトレッドゴム層11を構成するタイヤ用ゴム組成物(以下、「本発明のタイヤ用ゴム組成物」という)や、その硬化物(以下、「本発明の硬化物」という)の物性に関するものであるので、その基本構造は上述のものに限定されない。 The pneumatic tire of the present invention includes a tire rubber composition (hereinafter referred to as "the tire rubber composition of the present invention") constituting the tread rubber layer 11 of these rubber layers, and a cured product thereof (hereinafter referred to as "the present rubber composition"). The physical properties of the cured product of the invention) are not limited to those described above.

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ゴム成分はジエン系ゴムであり、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、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、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等のタイヤ用ゴム組成物に一般的に用いられるゴムを使用することができる。これらのジエン系ゴムは末端変性されたゴムであってもよい。これらのジエン系ゴムは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。 In the rubber composition for tires of the present invention, the rubber component is a diene rubber, such as natural rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, butyl rubber, and halogenated butyl rubber. rubbers commonly used for These diene rubbers may be end-modified rubbers. These diene rubbers can be used alone or as any blend.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、充填剤としてシリカおよび/またはカーボンブラックが必ず配合される。これら充填剤を配合することにより、ゴム組成物のゴム強度、ゴム硬度を向上することができる。シリカおよびカーボンブラックのいずれもタイヤ用ゴム組成物に一般的に用いられるものを使用することができる。即ち、シリカとしては、例えば、湿式法シリカ、乾式法シリカ、表面処理シリカを用いることができる。カーボンブラックとしては、例えば、ASTM 1765により分類された等級がSAF級、ISAF級、HAF級、GPF級、FEF級のものを用いることができる。 The rubber composition for tires of the present invention always contains silica and/or carbon black as a filler. By blending these fillers, the rubber strength and rubber hardness of the rubber composition can be improved. Both silica and carbon black that are commonly used in rubber compositions for tires can be used. That is, as silica, for example, wet-process silica, dry-process silica, and surface-treated silica can be used. As the carbon black, for example, those classified according to ASTM 1765 of SAF grade, ISAF grade, HAF grade, GPF grade, and FEF grade can be used.

充填剤としてシリカを用いる場合、シリカの配合量は、上述のジエン系ゴム100質量部に対して、好ましくは30質量部~200質量部、より好ましくは50質量部~150質量部である。シリカの配合量が30質量部未満であるとセカント弾性係数および破断強度が低下する。シリカの配合量が200質量部を超えると破断強度が低下する。 When silica is used as a filler, the amount of silica compounded is preferably 30 to 200 parts by mass, more preferably 50 to 150 parts by mass, per 100 parts by mass of the diene rubber. When the silica content is less than 30 parts by mass, the secant elastic modulus and breaking strength are lowered. If the amount of silica added exceeds 200 parts by mass, the breaking strength decreases.

充填剤としてカーボンブラックを用いる場合、カーボンブラックの配合量は、上述のジエン系ゴム100質量部に対して、好ましくは5質量部~100質量部、より好ましくは15質量部~80質量部である。カーボンブラックの配合量が5質量部未満であるとセカント弾性係数が過剰に低下する。カーボンブラックの配合量が100質量部を超えると過剰なセカント弾性係数の増加による破断強度や破断伸びの低下が発生する虞がある。 When carbon black is used as a filler, the amount of carbon black compounded is preferably 5 parts by mass to 100 parts by mass, more preferably 15 parts by mass to 80 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. . If the amount of carbon black is less than 5 parts by mass, the secant elastic modulus is excessively lowered. If the amount of carbon black to be blended exceeds 100 parts by mass, there is a risk that the breaking strength and breaking elongation will decrease due to an excessive increase in the secant modulus of elasticity.

本発明では、シリカおよびカーボンブラック以外の他の充填剤を配合することができる。他の充填剤としては、例えばクレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等を例示することができる。他の充填剤を配合することによりゴム組成物の機械的特性をより一層改良することができる。これら他の充填剤は、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。 In the present invention, fillers other than silica and carbon black can be blended. Examples of other fillers include clay, mica, talc, calcium carbonate, aluminum hydroxide, aluminum oxide, titanium oxide and the like. By blending other fillers, the mechanical properties of the rubber composition can be further improved. These other fillers can be used alone or in any blend.

充填剤としてシリカを用いる場合、シリカの分散性を改善するために、シランカップリング剤を併用することもできる。シランカップリング剤を用いる場合、その配合量はシリカ重量の好ましくは3質量%~20重量%、より好ましくは4質量%~15重量%にするとよい。シランカップリング剤の配合量が3重量%未満であると、シリカの分散性を十分に改良することができない。シランカップリング剤の配合量が15重量%を超えると、ゴム組成物が早期加硫を起こしやすくなり成形加工性が悪化する虞がある。 When silica is used as a filler, a silane coupling agent can be used together in order to improve the dispersibility of silica. When a silane coupling agent is used, its content is preferably 3% to 20% by weight, more preferably 4% to 15% by weight, based on the weight of silica. If the amount of the silane coupling agent is less than 3% by weight, the dispersibility of silica cannot be sufficiently improved. If the amount of the silane coupling agent is more than 15% by weight, the rubber composition tends to undergo premature vulcanization, possibly deteriorating moldability.

シランカップリング剤としては、タイヤ用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(TESPT)、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‐1‐プロピルトリエトキシシラン(NXT)等を例示することができる。これらシランカップリング剤は、単独で配合してもよいし、複数を組合わせて配合してもよい。 The silane coupling agent is not particularly limited as long as it can be used in rubber compositions for tires. -triethoxysilylpropyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane (NXT), and the like. These silane coupling agents may be blended singly or in combination.

更に、本発明のタイヤ用ゴム組成物には、上記以外の他の配合剤を添加することもできる。他の配合剤としては、加硫剤または架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種配合剤を例示することができる。これら配合剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。このようなタイヤ用ゴム組成物は、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。 Furthermore, compounding agents other than those described above can be added to the rubber composition for tires of the present invention. Examples of other compounding agents include various compounding agents commonly used in rubber compositions for tires, such as vulcanizing agents or cross-linking agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, plasticizers, and processing aids. can be done. The blending amount of these compounding agents can be a conventional general blending amount as long as it does not contradict the object of the present invention. Such a rubber composition for tires can be produced by mixing each of the above components using a common rubber kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, and a roll.

本発明の空気入りタイヤのトレッド部1(トレッドゴム層11)は、上述の各種タイヤ用ゴム組成物の硬化物で構成されており、この硬化物(本発明の硬化物)は、破断時強度TBと破断時伸びEBとの積として算出される抗張積TB×EBと、セカント弾性率MAと、初期硬度と温度60℃×336時間の条件で熱劣化処理を行った後の硬度との差ΔHs(以下、「硬度変化量ΔHs」という)とが後述の特定の関係を満たすものである。つまり、硬化物における物性が後述の関係を満たしていれば、本発明のタイヤ用ゴム組成物の具体的な配合は特に限定されるものではない。そのため、本発明の主目的である耐チッピング性の改善以外に重視するタイヤ性能に応じて、本発明のゴム組成物の配合は任意に設定することができる。 The tread portion 1 (tread rubber layer 11) of the pneumatic tire of the present invention is composed of a cured product of the various tire rubber compositions described above, and the cured product (cured product of the present invention) has a strength at break. Tensile product TB×EB calculated as the product of TB and elongation at break EB, secant elastic modulus MA, and initial hardness and hardness after thermal aging treatment at a temperature of 60° C. for 336 hours. The difference ΔHs (hereinafter referred to as “hardness change amount ΔHs”) satisfies a specific relationship described later. That is, as long as the physical properties of the cured product satisfy the relationships described later, the specific compounding of the rubber composition for tires of the present invention is not particularly limited. Therefore, the composition of the rubber composition of the present invention can be arbitrarily set according to the tire performance to be emphasized other than the improvement of the chipping resistance which is the main purpose of the present invention.

本発明の硬化物の抗張積TB×EBは、Log(TB×EB)>3.85、好ましくは3.90≦Log(TB×EB)≦4.50の関係を満たす。また、本発明の硬化物のセカント弾性率MAは、MA<5.3MPa、好ましくは2.00MPa≦MA≦7.00MPaの範囲を満たす。更に、本発明の硬化物の硬度変化量ΔHsが、ΔHs<5.0、好ましくは0≦ΔHs≦4.0の範囲を満たす。更に、前述の抗張積TB×EBと硬度変化量ΔHsとが、ΔHs<9.0×Log(TB×EB)-31の関係を満たす。本発明の発明者が空気入りタイヤのトレッド部を構成するゴム組成物の硬化物の物性について鋭意研究して得た知見によると、この硬化物が上述の物性を満たすことで、耐チッピング性を効果的に高めることができる。そのため、上述の物性を満たすタイヤ用ゴム組成物の硬化物をトレッドゴム層11に用いた空気入りタイヤは優れた耐チッピング性を発揮できる。 The tensile product TB×EB of the cured product of the present invention satisfies the relationship of Log(TB×EB)>3.85, preferably 3.90≦Log(TB×EB)≦4.50. The secant modulus MA of the cured product of the present invention satisfies the range of MA<5.3 MPa, preferably 2.00 MPa≦MA≦7.00 MPa. Furthermore, the amount of change in hardness ΔHs of the cured product of the present invention satisfies the range of ΔHs<5.0, preferably 0≦ΔHs≦4.0. Furthermore, the aforementioned tensile product TB×EB and hardness change amount ΔHs satisfy the relationship ΔHs<9.0×Log(TB×EB)−31. According to the knowledge obtained by the inventors of the present invention through intensive research on the physical properties of the cured rubber composition that constitutes the tread portion of the pneumatic tire, the cured product satisfies the above-described physical properties, thereby improving chipping resistance. can be effectively enhanced. Therefore, the pneumatic tire using the cured tire rubber composition satisfying the above physical properties for the tread rubber layer 11 can exhibit excellent chipping resistance.

本発明の硬化物の抗張積TB×EBが、Log(TB×EB)≦3.85の関係になると、耐チッピング性が悪化する。本発明の硬化物のセカント弾性率MAが、MA≧5.3MPaの関係になると、抗張積が低下し、その結果、耐チッピング性が悪化する。本発明の硬化物の硬度変化量ΔHsが、ΔHs≧5.0の関係であると、抗張積が低下し、その結果、耐チッピング性が悪化する。前述の抗張積TB×EBと硬度変化量ΔHsとが、ΔHs≧9.0×Log(TB×EB)-31の関係であると、耐チッピング性が悪化する。 If the tensile product TB×EB of the cured product of the present invention satisfies the relationship of Log(TB×EB)≦3.85, chipping resistance deteriorates. If the secant modulus MA of the cured product of the present invention satisfies the relationship of MA≧5.3 MPa, the tensile product is lowered, and as a result, the chipping resistance is deteriorated. When the amount of change in hardness ΔHs of the cured product of the present invention satisfies ΔHs≧5.0, the tensile product is lowered, and as a result, the chipping resistance is deteriorated. If the aforementioned tensile product TB×EB and hardness change amount ΔHs have a relationship of ΔHs≧9.0×Log(TB×EB)−31, chipping resistance deteriorates.

本発明の硬化物の破断時強度TBと破断時伸びEBとは、抗張積TB×EBが上述の範囲を満たせば特に限定されないが、破断時強度TBについては例えば15.0MPa以上、破断時伸びEBについては例えば350%以上の範囲にすることが好ましい。 The strength at break TB and the elongation at break EB of the cured product of the present invention are not particularly limited as long as the tensile product TB×EB satisfies the above range. The elongation EB is preferably in the range of 350% or more, for example.

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、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 with reference to examples below, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

表1に示す配合からなる9種類のタイヤ用ゴム組成物(標準例1、比較例1~2、実施例1~6)を、それぞれ加硫促進剤および硫黄を除く配合成分を秤量し、1.8Lの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練し、温度150℃でマスターバッチを放出し室温冷却した。その後、このマスターバッチを1.8Lの密閉式バンバリーミキサーに供し、加硫促進剤および硫黄を加え2分間混合してタイヤ用ゴム組成物を調製した。 Nine types of rubber compositions for tires (standard example 1, comparative examples 1-2, examples 1-6) having the formulations shown in Table 1 were weighed for each compounding component except the vulcanization accelerator and sulfur. After kneading for 5 minutes in an 8 L internal Banbury mixer, the masterbatch was discharged at a temperature of 150° C. and cooled to room temperature. Thereafter, this masterbatch was supplied to a 1.8 L internal Banbury mixer, a vulcanization accelerator and sulfur were added, and mixed for 2 minutes to prepare a rubber composition for tires.

尚、表1における「Log(TB×EB)」および「9.0×Log(TB×EB)-31」は、各ゴム組成物について、JIS K6251に準拠して、JIS3号ダンベル型試験片(厚さ2mm)を打ち抜き、温度20℃、引張り速度500mm/分の条件で破断時強度TB(破断時の応力、単位:MPa)および破断時伸びEB(破断時の伸び率、単位:%)を測定し、これらの測定値に基づいて算出した。表1における「セカント弾性率MA」は、JIS K6254に準拠して、応力・歪み曲線の原点と計測範囲の最大たわみを与える点(300%伸長時)を結んで得られる弾性率(単位:MPa)である。表1における「硬度変化量ΔH」は、各ゴム組成物について、JIS K6253に準拠しデュロメータのタイプAにより温度20℃で初期硬度と、60℃×336時間の条件で熱劣化処理を行った老化後硬度とを測定し、これらの差として算出した。 In addition, "Log (TB × EB)" and "9.0 × Log (TB × EB) -31" in Table 1 are based on JIS K6251 for each rubber composition, JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece ( 2 mm thick) is punched out, and the strength at break TB (stress at break, unit: MPa) and elongation at break EB (elongation at break, unit: %) are measured under the conditions of a temperature of 20 ° C and a tensile speed of 500 mm / min. were measured and calculated based on these measurements. "Secant elastic modulus MA" in Table 1 is the elastic modulus (unit: MPa) obtained by connecting the origin of the stress/strain curve and the point giving the maximum deflection in the measurement range (at 300% elongation) in accordance with JIS K6254. ). "Hardness change ΔH" in Table 1 is the initial hardness at a temperature of 20°C with a durometer type A according to JIS K6253, and the aging after performing heat deterioration treatment at 60°C for 336 hours. After the hardness was measured, the difference between them was calculated.

得られたタイヤ用ゴム組成物をトレッドゴム層に用いて、図1に示す基本構造を有する空気入りタイヤ(タイヤサイズ:205/55R16)を製造し、下記に示す方法により、チッピングの有無の評価を行った。 A pneumatic tire (tire size: 205/55R16) having the basic structure shown in FIG. 1 was manufactured using the obtained tire rubber composition for a tread rubber layer, and the presence or absence of chipping was evaluated by the method shown below. did

チッピングの有無
各空気入りタイヤをリムサイズ16インチのホイールに組み付けて、試験車両に装着し、空気圧を230kPaとし、舗装路面からなるテストコースを平均速度60km/hで20000km走行した後、チッピングの有無を目視で判定した。評価結果は、チッピングが発生した場合を「有」、チッピングが発生しなかった場合を「無」で示した。
Presence or absence of chipping Each pneumatic tire was assembled to a wheel with a rim size of 16 inches, mounted on a test vehicle, and the air pressure was set to 230 kPa. It was determined visually. As for the evaluation results, "yes" indicates that chipping occurred, and "no" indicates that no chipping occurred.

Figure 0007234758000001
Figure 0007234758000001

表1において使用した原材料の種類を下記に示す。
・SBR1:溶液重合スチレンブタジエンゴム、旭化成社製E581
・SBR2:下記の方法で合成したスチレンブタジエンゴム
・BR:ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 1220
・NR:天然ゴム、RSS#1
・IR:イソプレンゴム、日本ゼオン社製 IR2200
・シリカ1:Rhodia社製Zeosil 1165MP
・シリカ2:乾式シリカ、トクヤマ社製レオロシール QS300
・CB:カーボンブラック、キャボットジャパン社製ショウブラックN339
・シランカップリング剤1: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(TESPT)、Evonik社製Si69
・シランカップリング剤2:Evonik社製VP Si363
・シランカップリング剤3:(CH3 CH2 O)3 Si(CH2 3 S-CO-(CH2 6 CH3 、モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製NXT
・ステアリン酸:NOF社製ステアリン酸YR
・酸化亜鉛:正同化学社製 酸化亜鉛3種
・プロセスオイル:昭和シェル社製エキストラクト4号
・DEG:ジエチレングリコール、日本触媒社製
・硫黄:軽井沢精錬社製 油処理硫黄
・加硫促進剤1:大内新興化学社製 ノクセラーCZ―G
・加硫促進剤2:FLEXSYS社製PERKACIT DPG
The types of raw materials used in Table 1 are shown below.
・SBR1: Solution-polymerized styrene-butadiene rubber, E581 manufactured by Asahi Kasei Corporation
・SBR2: Styrene-butadiene rubber synthesized by the following method ・BR: Butadiene rubber, Nipol 1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
・NR: natural rubber, RSS#1
・ IR: Isoprene rubber, IR2200 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
・ Silica 1: Zeosil 1165MP manufactured by Rhodia
・Silica 2: Dry silica, Tokuyama's Rheoloseal QS300
・ CB: Carbon black, show black N339 manufactured by Cabot Japan Co., Ltd.
- Silane coupling agent 1: bis-(3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (TESPT), Si69 manufactured by Evonik
- Silane coupling agent 2: VP Si363 manufactured by Evonik
Silane coupling agent 3: (CH 3 CH 2 O) 3 Si(CH 2 ) 3 S—CO—(CH 2 ) 6 CH 3 , NXT manufactured by Momentive Performance Materials
・Stearic acid: YR stearate manufactured by NOF
・Zinc oxide: 3 types of zinc oxide manufactured by Seido Chemical Co., Ltd. ・Process oil: Extract No. 4 manufactured by Showa Shell Co., Ltd. ・DEG: Diethylene glycol, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. ・Sulfur: Oil treatment sulfur manufactured by Karuizawa Refining Co., Ltd. ・Vulcanization accelerator 1 : NOXCELLER CZ-G manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd.
- Vulcanization accelerator 2: PERKACIT DPG manufactured by FLEXSYS

SBR2の合成方法
n-BuLi(関東化学社製:1.60mol/L(ヘキサン溶液),18mL,28.8mmol)、バリウムビス(2-エチルヘキソキシド)(Ba(OCH2 CH(C2 5 )CH2 CH2 CH2 CH3 2 )(ストレム・ケミカルズ社製:1M(トルエン/ヘキサン溶液)7.5mL)、トリオクチルアルミニウム(アルドリッチ社製:25wt%(ヘキサン溶液),45mL)及びシクロヘキサン(関東化学社製:10mL)を用いて調製された開始剤溶液(上述した特定開始剤に相当)のうち、60mLを、1,3-ブタジエン(708g,13098mmol)とスチレン(関東化学社製:300g,2883mmol)と4-tert-ブチルピロカテコール(4.79g,28.8mmol)の混合物のシクロヘキサン(4.24kg)溶液に加えて、60℃で14時間攪拌した。室温に冷却後、メタノール(関東化学社製:3.44g)を投入し、重合を停止した。以上の方法で得たスチレン-ブタジエン共重合体(Mn=390,000、Mw=550,000)をSBR2として用いた。
Synthesis method of SBR2 n-BuLi (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.: 1.60 mol / L (hexane solution), 18 mL, 28.8 mmol), barium bis (2-ethylhexoxide) (Ba (OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) 2 ) (manufactured by Strem Chemicals: 1 M (toluene/hexane solution) 7.5 mL), trioctyl aluminum (manufactured by Aldrich: 25 wt % (hexane solution), 45 mL) and Of the initiator solution (equivalent to the specific initiator described above) prepared using cyclohexane (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.: 10 mL), 60 mL was added to 1,3-butadiene (708 g, 13098 mmol) and styrene (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. : 300 g, 2883 mmol) and 4-tert-butylpyrocatechol (4.79 g, 28.8 mmol) in cyclohexane (4.24 kg) and stirred at 60°C for 14 hours. After cooling to room temperature, methanol (manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.: 3.44 g) was added to terminate the polymerization. The styrene-butadiene copolymer (Mn=390,000, Mw=550,000) obtained by the above method was used as SBR2.

表1から明らかなように、実施例1~6のタイヤ用ゴム組成物は、チッピングを効果的に防止した。一方、比較例1は、Log(TB×EB)が小さく、硬度変化量ΔHが大きいため、チッピングを防止する効果が得られなかった。比較例2は、硬度変化量ΔHが大きいため、チッピングを防止する効果が得られなかった。 As is clear from Table 1, the tire rubber compositions of Examples 1 to 6 effectively prevented chipping. On the other hand, in Comparative Example 1, Log (TB×EB) was small and the amount of change in hardness ΔH was large, so the effect of preventing chipping was not obtained. In Comparative Example 2, since the amount of change in hardness ΔH was large, the effect of preventing chipping was not obtained.

1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 ベルト補強層
11 トレッドゴム層
12 サイドゴム層
13 リムクッションゴム層
CL タイヤ赤道
1 tread portion 2 sidewall portion 3 bead portion 4 carcass layer 5 bead core 6 bead filler 7 belt layer 8 belt reinforcing layer 11 tread rubber layer 12 side rubber layer 13 rim cushion rubber layer CL tire equator

Claims (2)

タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ外径方向内側に配置された一対のビード部とを備えた空気入りタイヤであって、
前記トレッド部は、ジエン系ゴムに対してシリカおよび/またはカーボンブラックが配合されたゴム組成物の硬化物で構成されており、
前記硬化物の破断時強度TB[MPa]と破断時伸びEB[%]との積として算出される抗張積TB×EBと、前記硬化物のセカント弾性率MA[MPa]と、前記硬化物の初期硬度と60℃×336時間の条件で老化処理を行った後の硬度との差ΔHsとが、Log(TB×EB)>3.85、MA<5.3MPa、ΔHs<5.0、かつ、ΔHs<9.0×Log(TB×EB)-31の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
A tread portion extending in the tire circumferential direction and forming an annular shape, a pair of sidewall portions arranged on both sides of the tread portion, and a pair of bead portions arranged inside the tire outer diameter direction of the sidewall portions. A pneumatic tire comprising
The tread portion is composed of a cured product of a rubber composition in which silica and/or carbon black are blended with diene rubber,
Tensile product TB×EB calculated as the product of the strength at break TB [MPa] of the cured product and the elongation at break EB [%], the secant elastic modulus MA [MPa] of the cured product, and the cured product The difference ΔHs between the initial hardness and the hardness after aging treatment under the conditions of 60 ° C. × 336 hours is Log (TB × EB) > 3.85, MA < 5.3 MPa, ΔHs < 5.0, A pneumatic tire characterized by satisfying the relationship ΔHs<9.0×Log(TB×EB)−31.
前記ゴム組成物がシリカを含み、前記シリカの配合量がジエン系ゴム100質量部に対して30質量部~200質量部であることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。 2. The pneumatic tire according to claim 1, wherein the rubber composition contains silica, and the amount of silica compounded is 30 parts by mass to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
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