JP7417043B2 - pneumatic tires - Google Patents
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Description
本発明は、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および耐摩耗性に優れた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire that has low rolling resistance, excellent wet grip performance, dry grip performance, and wear resistance.
空気入りタイヤは操縦安定性、低燃費性および耐久性に優れることが求められ、タイヤを構成するゴム組成物には、高硬度、ウェットグリップ性能、低発熱性および耐摩耗性に優れることが求められる。しかし、タイヤ用ゴム組成物に求められるこれらの要求性能は、トレードオフの関係になり、これら性能を高いレベルで兼備することは困難であった。 Pneumatic tires are required to have excellent handling stability, low fuel consumption, and durability, and the rubber compositions that make up the tires are required to have high hardness, wet grip performance, low heat generation, and excellent wear resistance. It will be done. However, these required performances required for tire rubber compositions are in a trade-off relationship, and it has been difficult to combine these performances at a high level.
特許文献１は、水添共重合体を含むゴム成分およびレジンからなるゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤが、良好な低転がり抵抗性、耐摩耗性およびウェットグリップ性能を有すると記載する。しかし、この空気入りタイヤは、低転がり抵抗性を改良するレベルが必ずしも十分ではなく、またドライグリップ性能が十分に得られないという課題があった。 Patent Document 1 describes that a pneumatic tire produced using a rubber composition consisting of a rubber component containing a hydrogenated copolymer and a resin has good low rolling resistance, abrasion resistance, and wet grip performance. . However, this pneumatic tire has problems in that the level of improvement in low rolling resistance is not necessarily sufficient, and it is not possible to obtain sufficient dry grip performance.
本発明の目的は、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および耐摩耗性を従来レベル以上に改良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 that has improved low rolling resistance, wet grip performance, dry grip performance, and wear resistance over conventional levels.
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、タイヤ径方向外側に配置されたキャップトレッドおよびその径方向内側に配置されたアンダートレッドからなるトレッド部を有し、該トレッド部の径方向内側にベルト層を有する空気入りタイヤであって、前記ベルト層の厚みＧｂが０．９ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、前記キャップトレッドの厚みＧｃ（ｍｍ）との比Ｇｃ／Ｇｂが７．０以下、前記アンダートレッドの厚みＧｕ（ｍｍ）と前記ＧｃおよびＧｂとの合計Ｇｃ＋Ｇｕ+Ｇｂが５～８．２ｍｍであり、前記キャップトレッドを構成するゴム組成物が、水添率７０％以上の水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体を８０～１００質量％含有するゴム成分からなることを特徴とする。 A pneumatic tire of the present invention that achieves the above object has a tread portion consisting of a cap tread placed on the outside in the radial direction of the tire and an undertread placed on the inside in the radial direction of the cap tread. A pneumatic tire having a belt layer, wherein the belt layer has a thickness Gb of 0.9 mm or more and 1.2 mm or less, a ratio Gc/Gb to the cap tread thickness Gc (mm) of 7.0 or less , and the underlayer. The tread thickness Gu (mm) and the sum of Gc and Gb (Gc+Gu+Gb) are 5 to 8.2 mm , and the rubber composition constituting the cap tread is hydrogenated aromatic vinyl with a hydrogenation rate of 70% or more. - It is characterized by consisting of a rubber component containing 80 to 100% by mass of a conjugated diene copolymer.
本発明の空気入りタイヤは、ベルト層の厚みＧｂを０．９ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、キャップトレッドの厚みＧｃ（ｍｍ）との比Ｇｃ／Ｇｂを７．０以下にし、キャップトレッドを構成するゴム組成物が、水添率７０％以上の水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体を８０～１００質量％含有するゴム成分からなるようにしたので、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。 In the pneumatic tire of the present invention, the thickness Gb of the belt layer is 0.9 mm or more and 1.2 mm or less, the ratio Gc/Gb with the thickness Gc (mm) of the cap tread is 7.0 or less, and the rubber constituting the cap tread is Since the composition is made of a rubber component containing 80 to 100% by mass of a hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer with a hydrogenation rate of 70% or more, it has low rolling resistance, wet grip performance, and dry grip. Performance and wear resistance can be improved beyond conventional levels.
前記キャップトレッドを構成するゴム組成物が、前記ゴム成分１００質量部に対し、シリカを５０～１５０質量部することにより、低転がり抵抗性およびウェットグリップ性能をより優れたものにすることができる。また前記シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を１８０ｍ２／ｇ以上にすることにより、耐摩耗性をより優れたものにすることができる。 When the rubber composition constituting the cap tread contains 50 to 150 parts by mass of silica based on 100 parts by mass of the rubber component, low rolling resistance and wet grip performance can be improved. Further, by setting the CTAB adsorption specific surface area of the silica to 180 m 2 /g or more, the wear resistance can be made even more excellent.
図１は、空気入りタイヤの実施形態の一例を示す断面図である。空気入りタイヤは、トレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３からなる。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an embodiment of a pneumatic tire. A pneumatic tire consists of a tread portion 1, a sidewall portion 2, and a
図１において、左右のビード部３間にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列してゴム層に埋設した２層のカーカス層４が延設され、その両端部がビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。カーカス層４の内側にはインナーライナー層７が配置されている。トレッド部１のカーカス層４の外周側には、タイヤ周方向に傾斜して延在する補強コードをタイヤ軸方向に所定の間隔で配列してゴム層に埋設した２層のベルト層８が配設されている。この２層のベルト層８の補強コードは層間でタイヤ周方向に対する傾斜方向を互いに逆向きにして交差している。ベルト層８の外周側には、ベルトカバー層９が配置されている。このベルトカバー層９の外周側に、トレッド部１が配置され、トレッド部１は、キャップトレッド１０ａおよびアンダートレッド１０ｂからなる
In FIG. 1, a two-layer carcass layer 4 in which reinforcing cords extending in the tire radial direction are arranged at predetermined intervals in the tire circumferential direction and embedded in a rubber layer is extended between the left and
本発明の空気入りタイヤは、トレッド部１０を有し、このトレッド部１０の径方向内側にベルト層８を有する。トレッド部１０は、タイヤ径方向外側に配置されたキャップトレッド１０ａと、キャップトレッド１０ａの径方向内側に配置されたアンダートレッド１０ｂとからなる。本明細書において、キャップトレッド１０ａの厚みをＧｃ（ｍｍ）、アンダートレッド１０ｂの厚みをＧｕ（ｍｍ）、ベルト層８の厚みをＧｂ（ｍｍ）とする。また、キャップトレッド１０ａはキャップトレッド用ゴム組成物からなる。空気入りタイヤは、キャップトレッド用ゴム組成物を特定し、かつ、ベルト層の厚みＧｂ、およびキャップトレッドの厚みＧｃとベルト層の厚みＧｂの比Ｇｃ／Ｇｂを特定することにより、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。
The pneumatic tire of the present invention has a tread portion 10 and a
ベルト層８の厚みＧｂは、０．９ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、好ましくは０．９ｍｍ以上１．１ｍｍ以下である。ベルト層８の厚みＧｂを０．９ｍｍ以上にすることにより、耐摩耗性能が向上する。また、１．２ｍｍ以下にすることにより、転がり抵抗が小さくなる。ここで、ベルト層８の厚みＧｂは、補強コードをゴム層に埋設した２層の全体の厚さであり、代表的にはタイヤ幅方向中央部に相当する部分の厚さである。なお、タイヤ幅方向中央部に周方向溝が配置されているとき、中央部に近い陸部に相当する部分の厚さにすることができる。
The thickness Gb of the
キャップトレッド１０ａの厚みＧｃは、ベルト層８の厚みＧｂとの比Ｇｃ／Ｇｂが７．０以下、好ましくは５．０～６．５になるように決められる。厚さの比Ｇｃ／Ｇｂを７．０以下にすることにより、キャップトレッド１０ａの厚みＧｃを薄くすることができ、転がり抵抗を小さくし、ドライグリップ性能を改良することができる。また、空気入りタイヤを軽くし、燃費性能を向上することができる。キャップトレッド１０ａの厚みＧｃは、トレッドの溝やサイプが配置されていない陸部の厚さとする。
The thickness Gc of the
キャップトレッド１０ａの厚みＧｃ、アンダートレッド１０ｂの厚みをＧｕおよびベルト層８の厚みＧｂの合計（Ｇｃ＋Ｇｕ+Ｇｂ）は、特に限定されるものではないが、好ましくは５～９ｍｍ、より好ましくは６～８ｍｍであるとよい。トレッドおよびベルト層の厚さの合計（Ｇｃ＋Ｇｕ+Ｇｂ）を１０ｍｍ以下にすることにより、空気入りタイヤを軽くし、燃費性能を向上することができる。また、走行時におけるタイヤの発熱を抑制するので、高速耐久性を改良することができる。
The sum of the thickness Gc of the
キャップトレッド１０ａを構成するゴム組成物、すなわちキャップトレッド用ゴム組成物は、水添率７０％以上の水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体を８０～１００質量％含有するゴム成分からなる。水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体は、芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物を共重合したランダム共重合体の共役ジエン部が水素添加された水添共重合体である。芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、α－メチルスチレン、１－ビニルナフタレン、３－ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、４－シクロヘキシルスチレン、２，４，６－トリメチルスチレンなどが挙げられる。なかでもスチレンが好ましい。これらは単独でも、２種以上の組み合わせでもよい。
The rubber composition constituting the
共役ジエン化合物としては、例えば１，３－ブタジエン、イソプレン、１，３－ペンタジエン、２，３－ジメチルブタジエン、２－フェニル－１，３－ブタジエン、１，３－ヘキサジエンなどが挙げられる。なかでも１，３－ブタジエンが好ましい。これらは単独でも、２種以上の組み合わせでもよい。 Examples of the conjugated diene compound include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, and 1,3-hexadiene. Among them, 1,3-butadiene is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物のランダム共重合体としては、スチレン及び１，３－ブタジエンの共重合体（スチレンブタジエン共重合体）が好ましい。したがって、水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体としては、水添スチレンブタジエン共重合体が好ましい。 As the random copolymer of an aromatic vinyl compound and a conjugated diene compound, a copolymer of styrene and 1,3-butadiene (styrene-butadiene copolymer) is preferable. Therefore, the hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is preferably a hydrogenated styrene-butadiene copolymer.
芳香族ビニル－共役ジエン共重合体は、モノマーとして、芳香族ビニル化合物および共役ジエン化合物や任意に他の共重合性モノマーを用いた重合を行うことにより製造することができる。ここで、重合法としては、溶液重合法、気相重合法、バルク重合法のいずれを用いてもよいが、溶液重合法が特に好ましい。また、重合形式としては、回分式及び連続式のいずれを用いてもよい。本明細書において、芳香族ビニル－共役ジエン共重合体および水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体は、特許文献１に記載された方法に基づき製造することができる。 The aromatic vinyl-conjugated diene copolymer can be produced by polymerization using an aromatic vinyl compound, a conjugated diene compound, and optionally other copolymerizable monomers as monomers. Here, as the polymerization method, any of a solution polymerization method, a gas phase polymerization method, and a bulk polymerization method may be used, but a solution polymerization method is particularly preferable. Further, as the polymerization method, either a batch method or a continuous method may be used. In this specification, the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer and the hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer can be produced based on the method described in Patent Document 1.
溶液重合法を用いる場合、具体的な重合方法の一例としては、有機溶媒中において、共
役ジエン化合物を含むモノマーを、重合開始剤及び必要に応じて用いられるランダマイザ
ーの存在下、アニオン重合を行う方法が挙げられる。
When using a solution polymerization method, an example of a specific polymerization method is to perform anionic polymerization of a monomer containing a conjugated diene compound in an organic solvent in the presence of a polymerization initiator and a randomizer used as necessary. There are several methods.
上記により得られた芳香族ビニル－共役ジエン重合体は、任意にその活性末端と、シリカと相互作用する官能基を有する化合物とを反応させることにより、芳香族ビニル－共役ジエン重合体の重合終了末端に、シリカと相互作用する官能基を導入することができる。芳香族ビニル－共役ジエン重合体の活性末端は、分子鎖の端に存在する、炭素－炭素二重結合を有するモノマーに由来する構造以外の部分を意味する。 The aromatic vinyl-conjugated diene polymer obtained above can be optionally reacted with a compound having a functional group that interacts with silica to terminate the polymerization of the aromatic vinyl-conjugated diene polymer. A functional group that interacts with silica can be introduced at the end. The active terminal of an aromatic vinyl-conjugated diene polymer means a portion other than a structure derived from a monomer having a carbon-carbon double bond, which exists at the end of the molecular chain.
水添芳香族ビニル－共役ジエン重合体は、上記で得られた芳香族ビニル－共役ジエン重合体を水素添加（水添）して得られる。水添反応の方法及び条件は、所望の水添率の重合体が得られるのであれば、特に制限されるものではない。それらの水添方法の例としては、チタンの有機金属化合物を主成分とする触媒を水添触媒として使用する方法、鉄、ニッケル、コバルトの有機化合物とアルキルアルミニウム等の有機金属化合物からなる触媒を使用する方法、ルテニウム、ロジウム等の有機金属化合物の有機錯体を使用する方法、パラジウム、白金、ルテニウム、コバルト、ニッケル等の金属を、カーボン、シリカ、アルミナ等の担体に担持した触媒を使用する方法などがある。各種の方法の中では、チタンの有機金属化合物単独、またはそれとリチウム、マグネシウム、アルミニウムの有機金属化合物とから成る均一触媒（特公昭６３－４８４１号公報、特公平１－３７９７０号公報）を用い、低圧、低温の穏和な条件で水添する方法は工業的に好ましく、また共役ジエン化合物の二重結合への水添選択性も高く本発明の目的に適している。 The hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene polymer is obtained by hydrogenating the aromatic vinyl-conjugated diene polymer obtained above. The method and conditions for the hydrogenation reaction are not particularly limited as long as a polymer having a desired hydrogenation rate can be obtained. Examples of these hydrogenation methods include methods that use a catalyst mainly composed of an organometallic compound of titanium, and methods that use a catalyst that consists of an organic compound of iron, nickel, or cobalt and an organometallic compound such as alkyl aluminum. A method using an organic complex of an organometallic compound such as ruthenium or rhodium; A method using a catalyst in which a metal such as palladium, platinum, ruthenium, cobalt, or nickel is supported on a carrier such as carbon, silica, or alumina. and so on. Among the various methods, a homogeneous catalyst consisting of an organometallic compound of titanium alone or an organometallic compound of lithium, magnesium, or aluminum (Japanese Patent Publication No. 63-4841, Japanese Patent Publication No. 1-37970) is used; A method of hydrogenating under mild conditions at low pressure and low temperature is industrially preferable, and also has high hydrogenation selectivity to the double bond of a conjugated diene compound, and is suitable for the purpose of the present invention.
水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体は、その水素添加率（本明細書において「水添率」と略記することがある。）が７０％以上、好ましくは８０～９９％、より好ましくは９０～９８％、さらに好ましくは９３～９８％である。水添率が７０％未満であると、耐摩耗性を向上することができない。また水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体の水添率は、架橋性を付与するため１００％未満である。なお、水添率は、芳香族ビニル－共役ジエン共重合体が有する炭素－炭素二重結合部の合計を１００％としたとき、水素添加された炭素－炭素結合部の百分率（％）をいう。なお、水素添加率は、１Ｈ－ＮＭＲを測定して得られたスペクトルの不飽和結合部のスペクトル減少率から計算することができる。 The hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer has a hydrogenation rate (sometimes abbreviated as "hydrogenation rate" herein) of 70% or more, preferably 80 to 99%, more preferably It is 90-98%, more preferably 93-98%. If the hydrogenation rate is less than 70%, wear resistance cannot be improved. Further, the hydrogenation rate of the hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is less than 100% in order to impart crosslinking properties. In addition, the hydrogenation rate refers to the percentage (%) of hydrogenated carbon-carbon bonds when the total of carbon-carbon double bonds possessed by the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is taken as 100%. . Note that the hydrogenation rate can be calculated from the spectral reduction rate of unsaturated bonds in the spectrum obtained by measuring 1 H-NMR.
水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは２００，０００以上、より好ましくは４００，０００以上である。重量平均分子量が２００，０００未満では、良好な耐摩耗性が得られない虞がある。また、水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体の重量平均分子量は、好ましくは２，０００，０００以下、より好ましくは１，０００，０００以下であり、更に好ましくは７００，０００以下である。重量平均分子量が２，０００，０００を超えると、加工性が低下する傾向がある。なお、本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）による測定値から標準ポリスチレン換算により求めることができる。 The weight average molecular weight (Mw) of the hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is preferably 200,000 or more, more preferably 400,000 or more. If the weight average molecular weight is less than 200,000, there is a possibility that good wear resistance may not be obtained. Further, the weight average molecular weight of the hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is preferably 2,000,000 or less, more preferably 1,000,000 or less, and even more preferably 700,000 or less. When the weight average molecular weight exceeds 2,000,000, processability tends to decrease. In addition, in this specification, the weight average molecular weight (Mw) can be calculated|required by standard polystyrene conversion from the measured value by gel permeation chromatography (GPC).
水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体が水添スチレンブタジエン共重合体である場合、水添スチレンブタジエン共重合体のスチレン含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは１５質量％以上であり、特に好ましくは２０質量％以上であり、最も好ましくは２５質量％以上である。スチレン含有量が５質量％未満であると、充分なグリップ性能が得られない虞がある。また、水添スチレンブタジエン共重合体のスチレン含有量は、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３５質量％以下である。スチレン含有量が４０質量％を超えると、充分な耐摩耗性が得られず、低燃費性も悪化する虞がある。なお、スチレン含有量は、１Ｈ－ＮＭＲにより測定することができる。 When the hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is a hydrogenated styrene-butadiene copolymer, the styrene content of the hydrogenated styrene-butadiene copolymer is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. , more preferably 15% by mass or more, particularly preferably 20% by mass or more, most preferably 25% by mass or more. If the styrene content is less than 5% by mass, there is a possibility that sufficient grip performance may not be obtained. Moreover, the styrene content of the hydrogenated styrene-butadiene copolymer is preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less. When the styrene content exceeds 40% by mass, sufficient wear resistance may not be obtained and fuel efficiency may also deteriorate. Note that the styrene content can be measured by 1 H-NMR.
キャップトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量％中、水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体を８０～１００質量％、好ましくは８５～１００質量％、より好ましくは９０～１００質量％含有する。水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体が８０質量％未満であると、耐摩耗性および低転がり抵抗性を十分に改良することができない。 The rubber composition for cap tread contains 80 to 100% by mass, preferably 85 to 100% by mass, more preferably 90 to 100% by mass of hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer in 100% by mass of the rubber component. do. If the hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer is less than 80% by mass, wear resistance and low rolling resistance cannot be sufficiently improved.
キャップトレッド用ゴム組成物は、水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体以外の他のゴム成分を含有することができる。他のゴム成分として、例えばエポキシ化天然ゴム、ブチルゴム、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ－ＩＩＲ）のようなハロゲン化ジエン系ゴム、芳香族ビニル－共役ジエン－アルケン共重合体等のその分子鎖の末端および／または側鎖がハロゲン原子、エポキシ基、カルボキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、シリル基、アミド基等により、変性された変性ジエン系ゴムや、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリシクロアルケン等を例示することができる。なかでもＥＰＤＭ、エポキシ化天然ゴム、Ｂｒ－ＩＩＲが好ましい。更に例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレン－ブタジエンゴム、スチレン－イソプレンゴム、スチレン－イソプレン－ブタジエンゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ）等を含有してもよい。 The rubber composition for a cap tread can contain other rubber components other than the hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer. Other rubber components include, for example, epoxidized natural rubber, butyl rubber, halogenated diene rubber such as brominated butyl rubber (Br-IIR), aromatic vinyl-conjugated diene-alkene copolymers, etc., and their molecular chain terminals and Modified diene rubber whose side chain has been modified with a halogen atom, epoxy group, carboxy group, amino group, hydroxy group, alkoxy group, silyl group, amide group, etc., ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), polyester Examples include cycloalkenes. Among them, EPDM, epoxidized natural rubber, and Br-IIR are preferred. Furthermore, for example, it may contain natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, styrene-butadiene rubber, styrene-isoprene rubber, styrene-isoprene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber (EPM), etc. .
他のゴム成分は、ゴム成分１００質量％中２０質量％以下、好ましくは１５質量％以下、より好ましくは１０質量％以下含有することができる。他のゴム成分が２０質量％を超えると、耐摩耗性および低転がり抵抗性を十分に改良することができない。 Other rubber components may be contained in an amount of 20% by mass or less, preferably 15% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less based on 100% by mass of the rubber component. If the content of other rubber components exceeds 20% by mass, abrasion resistance and low rolling resistance cannot be sufficiently improved.
キャップトレッド用ゴム組成物は、カーボンブラックおよび／またはシリカを配合することができる。とりわけ、シリカを配合することにより、低転がり抵抗性およびウェットグリップ性能をより優れたものにすることができ好ましい。カーボンブラックおよび／またはシリカの配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、カーボンブラックおよびシリカの合計で好ましくは５０～１５０質量部、より好ましくは６０～１４０質量部、更に好ましくは７０～１２０質量部であるとよい。カーボンブラックおよびシリカの配合量を５０質量部以上にすることによりゴム組成物の耐摩耗性を向上することができる。またカーボンブラックおよびシリカの配合量を１５０質量部以下にすることにより、ゴム組成物の発熱性を小さくすることができる。またタイヤにしたとき重量の増加を抑制することができる。キャップトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対し、シリカを５０～１５０質量部配合してなること The rubber composition for cap tread may contain carbon black and/or silica. In particular, it is preferable to incorporate silica because low rolling resistance and wet grip performance can be further improved. The amount of carbon black and/or silica to be blended is preferably 50 to 150 parts by mass, more preferably 60 to 140 parts by mass, and still more preferably 70 to 120 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component. It would be good if it was a department. By setting the blending amount of carbon black and silica to 50 parts by mass or more, the abrasion resistance of the rubber composition can be improved. Further, by controlling the blending amount of carbon black and silica to 150 parts by mass or less, the heat generation property of the rubber composition can be reduced. Moreover, when it is made into a tire, an increase in weight can be suppressed. The rubber composition for the cap tread must contain 50 to 150 parts by mass of silica per 100 parts by mass of the rubber component.
本発明においてカーボンブラックとしては、例えばＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＨＭＦ、ＳＲＦ等のファーネスカーボンブラックが挙げられ、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。カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、特に制限されるものではないが、好ましくは７０～２４０ｍ２／ｇ、より好ましくは９０～２００ｍ２／ｇであるとよい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積を７０ｍ２／ｇ以上にすることにより、耐摩耗性を確保することができる。またカーボンブラックの窒素吸着比表面積を２４０ｍ２／ｇ以下にすることにより、加工性を確保することができる。本明細書において、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７－２に準拠して、測定するものとする。 Examples of the carbon black in the present invention include furnace carbon blacks such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, HMF, and SRF, and these may be used alone or in combination of two or more types. The nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is not particularly limited, but is preferably 70 to 240 m 2 /g, more preferably 90 to 200 m 2 /g. Wear resistance can be ensured by setting the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black to 70 m 2 /g or more. Further, processability can be ensured by controlling the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black to 240 m 2 /g or less. In this specification, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is measured in accordance with JIS K6217-2.
シリカとしては、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。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１５０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１８０ｍ２／ｇ以上、さらに好ましくは１８０～２６０ｍ２／ｇ、特に好ましくは１９０～２４０ｍ２／ｇであるとよい。シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を１８０ｍ２／ｇ以上にすることにより、耐摩耗性を向上することができる。またシリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を２６０ｍ２／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。 Examples of the silica include wet silica (hydrated silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, aluminum silicate, etc., and these may be used alone or in combination of two or more types. The CTAB adsorption specific surface area of silica is not particularly limited, but is preferably 150 m 2 /g or more, more preferably 180 m 2 /g or more, even more preferably 180 to 260 m 2 /g, particularly preferably 190 to 240 m 2 /g. 2 /g is preferable. By setting the CTAB adsorption specific surface area of silica to 180 m 2 /g or more, wear resistance can be improved. Further, by controlling the CTAB adsorption specific surface area of silica to 260 m 2 /g or less, wet performance and low rolling resistance can be improved. In this specification, the CTAB specific surface area of silica is a value measured according to ISO 5794.
本発明では、シリカと共にシランカップリング剤を配合するとよい。シランカップリング剤を配合することにより、ゴム成分に対するシリカの分散性を向上し、耐摩耗性、低転がり抵抗性、ウェットグリップ性能およびドライグリップ性能のバランスをより高くすることができる。 In the present invention, it is preferable to mix a silane coupling agent with silica. By blending a silane coupling agent, the dispersibility of silica in the rubber component can be improved, and the balance between abrasion resistance, low rolling resistance, wet grip performance, and dry grip performance can be improved.
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 in a silica-containing rubber composition, but examples include bis-(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl) Examples include sulfur-containing silane coupling agents such as triethoxysilylpropyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, and 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane. .
シランカップリング剤の配合量は、シリカの重量に対し、好ましくは３～１５質量％を配合すると良く、より好ましくは５～１０質量％にすると良い。シランカップリング剤の配合量がシリカ配合量の３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ない虞がある。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 amount of the silane coupling agent to be blended is preferably 3 to 15% by mass, more preferably 5 to 10% by mass, based on the weight of silica. If the amount of the silane coupling agent is less than 3% by mass of the amount of silica, there is a possibility that the dispersion of silica may not be sufficiently improved. If the amount of the silane coupling agent exceeds 15% by mass of the amount of silica, the silane coupling agents will condense with each other, making it impossible to obtain desired hardness and strength in the rubber composition.
キャップトレッド用ゴム組成物は、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、テルペン系樹脂、熱硬化性樹脂などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を、本発明の目的を阻害しない範囲内で配合することができる。またかかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加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。キャップトレッド用ゴム組成物は、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。 Rubber compositions for cap treads are commonly used in rubber compositions for tires, such as vulcanization or crosslinking agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, plasticizers, processing aids, terpene resins, thermosetting resins, etc. Various additives may be added within a range that does not impede the purpose of the present invention. Further, such additives can be kneaded into a rubber composition by a conventional method and used for vulcanization or crosslinking. The amounts of these additives can be any conventional and common amounts as long as they do not contradict the purpose of the present invention. The rubber composition for cap tread can be produced by mixing the above-mentioned components using a conventional rubber kneading machine such as a Banbury mixer, kneader, roll, etc.
空気入りタイヤのアンダートレッドおよびベルト層をそれぞれ構成するゴム組成物は、特に制限されるものではなく、通常用いられるアンダートレッド用ゴム組成物およびベルト用ゴム組成物を適用することができる。
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。
The rubber compositions constituting the undertread and belt layers of the pneumatic tire are not particularly limited, and commonly used undertread rubber compositions and belt rubber compositions can be used.
The present invention will be further explained below with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples.
表３に記載されたゴム組成物の共通組成を有し、表１～２に記載の原材料を配合した２２種類のキャップトレッド用ゴム組成物（実施例１～１０、標準例、比較例１～１１）を調製するにあたり、硫黄、および加硫促進剤を除く成分を１.７Ｌのバンバリーミキサーで５分間混練し、１４５℃に達したとき放出し冷却しマスターバッチとした。得られたマスターバッチに、硫黄、および加硫促進剤を加えて７０℃のオープンロールで混練することにより、２２種類のタイヤ用ゴム組成物を得た。また表３に記載の各添加剤の配合量は、表１～２に記載のゴム成分１００質量部に対する質量部として表されている。 22 types of rubber compositions for cap treads (Examples 1 to 10, Standard Examples, Comparative Examples 1 to In preparing 11), the components except sulfur and the vulcanization accelerator were kneaded for 5 minutes in a 1.7 L Banbury mixer, and when the temperature reached 145° C., the mixture was discharged and cooled to form a masterbatch. Sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained masterbatch and kneaded with an open roll at 70°C to obtain 22 types of tire rubber compositions. Further, the amount of each additive listed in Table 3 is expressed as parts by mass based on 100 parts by mass of the rubber components listed in Tables 1 and 2.
得られたキャップトレッド用ゴム組成物を用いてキャップトレッドを構成し、表１～２に示すように、ベルト層の厚みＧｂ（ｍｍ）、キャップトレッドとベルト層の厚みの比Ｇｃ／Ｇｂ（－）およびキャップトレッドとアンダートレッドとベルト層の厚みの合計Ｇｃ＋Ｇｕ＋Ｇｂ（ｍｍ）を有する空気入りタイヤ（サイズ１９５／６５Ｒ１５）を加硫成形した。得られた空気入りタイヤを用いて以下の方法により、耐摩耗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および低転がり抵抗性を評価した。 A cap tread is constructed using the obtained rubber composition for a cap tread, and as shown in Tables 1 and 2, the thickness of the belt layer Gb (mm) and the ratio of the thickness of the cap tread to the belt layer Gc/Gb (- ) and a total thickness of the cap tread, undertread, and belt layer (Gc+Gu+Gb (mm)), and a pneumatic tire (size 195/65R15) was vulcanized and molded. Using the obtained pneumatic tires, abrasion resistance, wet grip performance, dry grip performance, and low rolling resistance were evaluated by the following methods.
耐摩耗性
空気入りタイヤを、リムサイズ１５×６Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして試験車両に装着し、乾燥路面を1万ｋｍ走行した後の溝深さを測定することにより、耐摩耗性を測定した。得られた値は、標準例の値を１００とする指数として、表１～２の「耐摩耗性」の欄に記載した。この指数が大きいほど、耐摩耗性が優れることを意味する。
Abrasion resistance Wear resistance was determined by assembling a pneumatic tire onto a wheel with a rim size of 15 x 6J, setting the air pressure to 230kPa, installing it on a test vehicle, and measuring the groove depth after driving 10,000km on a dry road surface. was measured. The obtained values are listed in the "Abrasion Resistance" column of Tables 1 and 2 as an index with the value of the standard example as 100. The larger this index is, the better the wear resistance is.
ウェットグリップ性能
空気入りタイヤを、リムサイズ１５×６Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして試験車両に装着し、湿潤路面において時速８０ｋｍからの制動距離を測定した。得られた値はそれぞれ逆数を算出し、得られた値は、標準例の逆数の値を１００とする指数として、表１～２の「ウェット性能」の欄に記載した。この指数が大きいほど、ウェットグリップ性能が優れることを意味する。
Wet Grip Performance A pneumatic tire was assembled to a wheel with a rim size of 15 x 6J, the air pressure was set to 230 kPa, the tire was mounted on a test vehicle, and the braking distance from 80 km/h on a wet road surface was measured. The reciprocal of each obtained value was calculated, and the obtained value was recorded in the "wet performance" column of Tables 1 and 2 as an index with the reciprocal of the standard example as 100. The larger this index is, the better the wet grip performance is.
ドライグリップ性能
空気入りタイヤを、リムサイズ１５×６Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして試験車両に装着し、乾燥路面において時速８０ｋｍからの制動距離を測定した。得られた値はそれぞれ逆数を算出し、得られた値は、標準例の逆数の値を１００とする指数として、表１～２の「ドライ性能」の欄に記載した。この指数が大きいほど、ドライグリップ性能が優れることを意味する。
Dry grip performance A pneumatic tire was assembled to a wheel with a rim size of 15 x 6J, and the tire was mounted on a test vehicle with an air pressure of 230 kPa, and the braking distance from 80 km/h on a dry road surface was measured. The reciprocal of each obtained value was calculated, and the obtained value was recorded in the "Dry Performance" column of Tables 1 and 2 as an index with the reciprocal value of the standard example as 100. The larger this index is, the better the dry grip performance is.
低転がり抵抗性
空気入りタイヤを、リムサイズ１５×６Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）にかけて、試験荷重３０Ｎ、速度４０ｋｍ／時の抵抗力を測定し、転がり抵抗とした。得られた値の逆数を算出し、標準例の値の逆数を１００とする指数として、表１～２の「低転がり抵抗性」の欄に記載した。この指数が大きいほど、低転がり抵抗性が優れることを意味する。
Low rolling resistance A pneumatic tire was assembled on a wheel with a rim size of 15 x 6 J, and the air pressure was set to 230 kPa, and the resistance was measured using an indoor drum testing machine (drum diameter 1707 mm) compliant with JIS D4230 at a test load of 30 N and a speed of 40 km/h. The force was measured and used as rolling resistance. The reciprocal of the obtained value was calculated and recorded in the "Low rolling resistance" column of Tables 1 and 2 as an index with the reciprocal of the value of the standard example as 100. The larger the index, the better the low rolling resistance.
なお、表１～２において使用した原材料の種類を下記に示す。
・水添ＳＢＲ－１：水添率が８０％の水添スチレンブタジエン共重合体、以下の製造方法により調製した。
水添ＳＢＲ－１の製造方法
窒素置換された内容量１０Ｌのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン４５３３ｇ、スチレン３６７．８ｇ（３．５３１ｍｏｌ）、ブタジエン７１４．０ｇ（１３．１１９ｍｏｌ）およびＮ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′―テトラメチルエチレンジアミン０．４３２ｍＬ（２．９０１ｍｍｏｌ）を仕込み、攪拌を開始した。反応容器内の内容物の温度を５０℃にした後、ｎ－ブチルリチウム３．５０９ｍＬ（５．５０９ｍｍｏｌ）を添加した。重合転化率がほぼ１００％に到達した後、さらにブタジエン１２．０ｇを添加して５分間反応させた後、Ｎ，Ｎ－ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルメチルジエトキシシラン８．５ｇを添加し、３０分間反応させた。
次いで、反応液を８０℃以上にして系内に水素を導入した。
次いで、チタノセンジクロライドを主体とする触媒０．７０ｇ、ジエチルアルミニウムクロライド１．２ｇおよびｎ－ブチルリチウム０．３０ｇを加え、水素圧１．０ＭＰａを保つように反応させた。所定の水素積算流量に到達後、反応液を常温、常圧に戻して反応容器より抜き出し、重合溶液を得た。中和後、スチームストリッピング法により固体状のゴムを回収した。得られた固体ゴムをロールにより脱水し、乾燥機中で乾燥を行い、水添ＳＢＲを得た。そのスチレン量は３４質量％、重量平均分子量は３４０，０００および水添率は８０％であった。
The types of raw materials used in Tables 1 and 2 are shown below.
- Hydrogenated SBR-1: Hydrogenated styrene-butadiene copolymer with a hydrogenation rate of 80%, prepared by the following manufacturing method.
Method for producing hydrogenated SBR-1 In a nitrogen-purged autoclave reactor with an internal capacity of 10 L, 4533 g of cyclohexane, 367.8 g (3.531 mol) of styrene, 714.0 g (13.119 mol) of butadiene and N,N,N' , N'-tetramethylethylenediamine (0.432 mL, 2.901 mmol) was charged, and stirring was started. After the temperature of the contents in the reaction vessel was brought to 50° C., 3.509 mL (5.509 mmol) of n-butyllithium was added. After the polymerization conversion rate reached approximately 100%, 12.0 g of butadiene was further added and reacted for 5 minutes, and then 8.5 g of N,N-bis(trimethylsilyl)aminopropylmethyldiethoxysilane was added, Allowed to react for minutes.
Next, the reaction solution was heated to 80° C. or higher and hydrogen was introduced into the system.
Next, 0.70 g of a catalyst mainly composed of titanocene dichloride, 1.2 g of diethylaluminum chloride, and 0.30 g of n-butyllithium were added, and the mixture was reacted while maintaining a hydrogen pressure of 1.0 MPa. After reaching a predetermined cumulative hydrogen flow rate, the reaction solution was returned to normal temperature and pressure and extracted from the reaction vessel to obtain a polymerization solution. After neutralization, solid rubber was recovered by steam stripping. The obtained solid rubber was dehydrated using a roll and dried in a drier to obtain hydrogenated SBR. The amount of styrene was 34% by mass, the weight average molecular weight was 340,000, and the hydrogenation rate was 80%.
・水添ＳＢＲ－２：水添率が６０％の水添スチレンブタジエン共重合体、以下の製造方法により調製した。
水添ＳＢＲ－２の製造方法
窒素置換された内容量１０Ｌのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン４５３３ｇ、スチレン３６７．８ｇ（３．５３１ｍｏｌ）、ブタジエン７１４．０ｇ（１３．１１９ｍｏｌ）およびＮ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′―テトラメチルエチレンジアミン０．４３２ｍＬ（２．９０１ｍｍｏｌ）を仕込み、攪拌を開始した。反応容器内の内容物の温度を５０℃にした後、ｎ－ブチルリチウム３．５０９ｍＬ（５．５０９ｍｍｏｌ）を添加した。重合転化率がほぼ１００％に到達した後、さらにブタジエン１２．０ｇを添加して５分間反応させた後、Ｎ，Ｎ－ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルメチルジエトキシシラン８．５ｇを添加し、３０分間反応させた。
次いで、反応液を８０℃以上にして系内に水素を導入した。
次いで、チタノセンジクロライドを主体とする触媒０．７０ｇ、ジエチルアルミニウムクロライド１．２ｇおよびｎ－ブチルリチウム０．３０ｇを加え、水素圧１．０ＭＰａを保つように反応させた。所定の水素積算流量に到達後、反応液を常温、常圧に戻して反応容器より抜き出し、重合溶液を得た。中和後、スチームストリッピング法により固体状のゴムを回収した。得られた固体ゴムをロールにより脱水し、乾燥機中で乾燥を行い、水添ＳＢＲを得た。そのスチレン量は３４質量％、重量平均分子量は３４０，０００および水添率は６０％であった。
- Hydrogenated SBR-2: Hydrogenated styrene-butadiene copolymer with a hydrogenation rate of 60%, prepared by the following manufacturing method.
Manufacturing method of hydrogenated SBR-2 In a nitrogen-purged autoclave reactor with an internal capacity of 10 L, 4533 g of cyclohexane, 367.8 g (3.531 mol) of styrene, 714.0 g (13.119 mol) of butadiene and N,N,N' , N'-tetramethylethylenediamine (0.432 mL, 2.901 mmol) was charged, and stirring was started. After the temperature of the contents in the reaction vessel was brought to 50° C., 3.509 mL (5.509 mmol) of n-butyllithium was added. After the polymerization conversion rate reached approximately 100%, 12.0 g of butadiene was further added and reacted for 5 minutes, and then 8.5 g of N,N-bis(trimethylsilyl)aminopropylmethyldiethoxysilane was added, Allowed to react for minutes.
Next, the reaction solution was heated to 80° C. or higher and hydrogen was introduced into the system.
Next, 0.70 g of a catalyst mainly composed of titanocene dichloride, 1.2 g of diethylaluminum chloride, and 0.30 g of n-butyllithium were added, and the mixture was reacted while maintaining a hydrogen pressure of 1.0 MPa. After reaching a predetermined cumulative hydrogen flow rate, the reaction solution was returned to normal temperature and pressure and extracted from the reaction vessel to obtain a polymerization solution. After neutralization, solid rubber was recovered by steam stripping. The obtained solid rubber was dehydrated using a roll and dried in a drier to obtain hydrogenated SBR. The amount of styrene was 34% by mass, the weight average molecular weight was 340,000, and the hydrogenation rate was 60%.
・水添ＳＢＲ－３：水添率が４０％の水添スチレンブタジエン共重合体、以下の製造方法により調製した。
水添ＳＢＲ－３の製造方法
窒素置換された内容量１０Ｌのオートクレーブ反応器に、シクロヘキサン４５３３ｇ、スチレン３６７．８ｇ（３．５３１ｍｏｌ）、ブタジエン７１４．０ｇ（１３．１１９ｍｏｌ）およびＮ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′―テトラメチルエチレンジアミン０．４３２ｍＬ（２．９０１ｍｍｏｌ）を仕込み、攪拌を開始した。反応容器内の内容物の温度を５０℃にした後、ｎ－ブチルリチウム３．５０９ｍＬ（５．５０９ｍｍｏｌ）を添加した。重合転化率がほぼ１００％に到達した後、さらにブタジエン１２．０ｇを添加して５分間反応させた後、Ｎ，Ｎ－ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルメチルジエトキシシラン８．５ｇを添加し、３０分間反応させた。
次いで、反応液を８０℃以上にして系内に水素を導入した。
次いで、チタノセンジクロライドを主体とする触媒０．７０ｇ、ジエチルアルミニウムクロライド１．２ｇおよびｎ－ブチルリチウム０．３０ｇを加え、水素圧１．０ＭＰａを保つように反応させた。所定の水素積算流量に到達後、反応液を常温、常圧に戻して反応容器より抜き出し、重合溶液を得た。中和後、スチームストリッピング法により固体状のゴムを回収した。得られた固体ゴムをロールにより脱水し、乾燥機中で乾燥を行い、水添ＳＢＲを得た。そのスチレン量は３４質量％、重量平均分子量は３４０，０００および水添率は４０％であった。
- Hydrogenated SBR-3: Hydrogenated styrene-butadiene copolymer with a hydrogenation rate of 40%, prepared by the following manufacturing method.
Production method of hydrogenated SBR-3 In a nitrogen-purged autoclave reactor with an internal capacity of 10 L, 4533 g of cyclohexane, 367.8 g (3.531 mol) of styrene, 714.0 g (13.119 mol) of butadiene and N,N,N' , N'-tetramethylethylenediamine (0.432 mL, 2.901 mmol) was charged, and stirring was started. After the temperature of the contents in the reaction vessel was brought to 50° C., 3.509 mL (5.509 mmol) of n-butyllithium was added. After the polymerization conversion rate reached approximately 100%, 12.0 g of butadiene was further added and reacted for 5 minutes, and then 8.5 g of N,N-bis(trimethylsilyl)aminopropylmethyldiethoxysilane was added, Allowed to react for minutes.
Next, the reaction solution was heated to 80° C. or higher and hydrogen was introduced into the system.
Next, 0.70 g of a catalyst mainly composed of titanocene dichloride, 1.2 g of diethylaluminum chloride, and 0.30 g of n-butyllithium were added, and the mixture was reacted while maintaining a hydrogen pressure of 1.0 MPa. After reaching a predetermined cumulative hydrogen flow rate, the reaction solution was returned to normal temperature and pressure and extracted from the reaction vessel to obtain a polymerization solution. After neutralization, solid rubber was recovered by steam stripping. The obtained solid rubber was dehydrated using a roll and dried in a drier to obtain hydrogenated SBR. The amount of styrene was 34% by mass, the weight average molecular weight was 340,000, and the hydrogenation rate was 40%.
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０
・カーボンブラック：ＩＳＡＦグレード、ＣＡＢＯＴ社製
・シリカ－１：Ｅｖｏｎｉｋ社製ＺＥＯＳＩＬ １１６５ＭＰ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１６０ｍ２／ｇ
・シリカ－２：Ｅｖｏｎｉｋ社製ＺＥＯＳＩＬ ２００ＭＰ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が２００ｍ２／ｇ
・カップリング剤：シランカップリング剤、Ｅｖｏｎｉｋ社製Ｓｉ６９
・BR: Butadiene rubber, Nipol BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
・Carbon black: ISAF grade, manufactured by CABOT ・Silica-1: ZEOSIL 1165MP manufactured by Evonik, CTAB adsorption specific surface area is 160 m 2 /g
・Silica-2: Evonik ZEOSIL 200MP, CTAB adsorption specific surface area 200m 2 /g
・Coupling agent: Silane coupling agent, Evonik Si69
なお、表３において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸ＹＲ
・亜鉛華：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・老化防止剤：Ｓｏｌｕｔｉａ社製ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ
・プロセスオイル：昭和シェル石油社製エキストラクト ４号Ｓ
・硫黄：細井化学工業社製油処理硫黄、硫黄含有率が９５質量％
・加硫促進剤－１：大内新興化学工業（株）製ノクセラー ＣＺ－Ｇ（ＣＢＳ）
・加硫促進剤－２：大内新興化学工業（株）製ノクセラー Ｄ（ＤＰＧ）
The types of raw materials used in Table 3 are shown below.
・Stearic acid: Bead stearic acid YR manufactured by NOF Corporation
・Zinc white: 3 types of zinc oxide manufactured by Seido Kagaku Kogyo Co., Ltd. ・Anti-aging agent: SANTOFLEX 6PPD manufactured by Solutia
・Process oil: Showa Shell Sekiyu Extract No. 4 S
・Sulfur: Hosoi Chemical Industry Co., Ltd. oil processing sulfur, sulfur content is 95% by mass
・Vulcanization accelerator-1: Noxeler CZ-G (CBS) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
・Vulcanization accelerator-2: Noxeler D (DPG) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
表１～２から明らかなように実施例１～１０の空気入りタイヤは、耐摩耗性、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および低転がり抵抗性が、標準例および比較例に対し優れていることが確認された。 As is clear from Tables 1 and 2, the pneumatic tires of Examples 1 to 10 are superior in abrasion resistance, wet grip performance, dry grip performance, and low rolling resistance compared to the standard example and comparative example. confirmed.
比較例１，２の空気入りタイヤは、水添スチレンブタジエン共重合体の水添率が７０％未満であるので、耐摩耗性が劣る。
比較例３，４の空気入りタイヤは、水添スチレンブタジエン共重合体の水添率が７０％未満であることに加え、キャップトレッドとベルト層の厚みの比Ｇｃ／Ｇｂが７．０を超えるので、耐摩耗性に加え、ドライグリップ性能および低転がり抵抗性が劣る。
比較例５，６の空気入りタイヤは、水添スチレンブタジエン共重合体の水添率が７０％未満であることに加え、ベルト層の厚みのＧｂが１．２ｍｍを超えるので、耐摩耗性に加え、低転がり抵抗性が劣る。
比較例７の空気入りタイヤは、キャップトレッドとベルト層の厚みの比Ｇｃ／Ｇｂが７．０を超えるので、ドライグリップ性能および低転がり抵抗性が劣る。
比較例８，１０の空気入りタイヤは、ベルト層の厚みのＧｂが１．２ｍｍを超えるので、ドライグリップ性能が劣る。
比較例９，１１の空気入りタイヤは、キャップトレッドとベルト層の厚みの比Ｇｃ／Ｇｂが７．０を超えるので、ドライグリップ性能および低転がり抵抗性が劣る。
The pneumatic tires of Comparative Examples 1 and 2 have poor wear resistance because the hydrogenation rate of the hydrogenated styrene-butadiene copolymer is less than 70%.
In the pneumatic tires of Comparative Examples 3 and 4, in addition to the hydrogenation rate of the hydrogenated styrene-butadiene copolymer being less than 70%, the ratio Gc/Gb of the thickness of the cap tread to the belt layer exceeds 7.0. Therefore, in addition to wear resistance, dry grip performance and low rolling resistance are inferior.
In the pneumatic tires of Comparative Examples 5 and 6, the hydrogenation rate of the hydrogenated styrene-butadiene copolymer was less than 70%, and the belt layer thickness Gb exceeded 1.2 mm, so the wear resistance was poor. In addition, it has poor rolling resistance.
The pneumatic tire of Comparative Example 7 has a cap tread to belt layer thickness ratio Gc/Gb of more than 7.0, and thus has poor dry grip performance and low rolling resistance.
The pneumatic tires of Comparative Examples 8 and 10 have poor dry grip performance because the belt layer thickness Gb exceeds 1.2 mm.
In the pneumatic tires of Comparative Examples 9 and 11, the ratio Gc/Gb of the thickness of the cap tread to the belt layer exceeds 7.0, so the dry grip performance and low rolling resistance are poor.
Claims (3)
前記ベルト層の厚みＧｂが０．９ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、前記キャップトレッドの厚みＧｃ（ｍｍ）との比Ｇｃ／Ｇｂが７．０以下、前記アンダートレッドの厚みＧｕ（ｍｍ）と前記ＧｃおよびＧｂとの合計Ｇｃ＋Ｇｕ+Ｇｂが５～８．２ｍｍであり、
前記キャップトレッドを構成するゴム組成物が、水添率７０％以上の水添芳香族ビニル－共役ジエン共重合体を８０～１００質量％含有するゴム成分からなることを特徴とする空気入りタイヤ。 A pneumatic tire having a tread portion consisting of a cap tread arranged on the outside in the tire radial direction and an undertread arranged on the inside in the radial direction of the tire, and having a belt layer on the inside in the radial direction of the tread portion,
The thickness Gb of the belt layer is 0.9 mm or more and 1.2 mm or less, the ratio Gc/Gb to the cap tread thickness Gc (mm) is 7.0 or less , the undertread thickness Gu (mm) and the Gc and The total Gc+Gu+Gb with Gb is 5 to 8.2 mm ,
A pneumatic tire, wherein the rubber composition constituting the cap tread comprises a rubber component containing 80 to 100% by mass of a hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene copolymer with a hydrogenation rate of 70% or more.
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