WO2020255450A1 - ベーストレッド用ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents
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Definitions
- Patent Document 1 discloses a technique for applying a rubber composition having improved low heat generation (with low tan ⁇ ) to a base tread by adjusting a rubber component and a filler.
- the gist structure of the present invention for solving the above problems is as follows.
- the rubber composition for a base tread of the present invention is a rubber composition for a base tread used for a base tread in a tread portion of a tire, and is a ratio of 0 ° C. tan ⁇ to 30 ° C. tan ⁇ (0 ° C. tan ⁇ / 30 ° C. tan ⁇ ). ) Is 2.90 or more.
- the rubber component further contains natural rubber. This is because it is possible to more reliably improve rolling resistance and passing noise when applied to a tire.
- the rubber composition for base tread of the present invention preferably further contains butadiene rubber. This is because it is possible to more reliably improve rolling resistance and passing noise when applied to a tire.
- the content of the styrene-butadiene rubber in the rubber component is preferably 10 to 80% by mass, more preferably 15 to 60% by mass, 20 It is more preferably to 45% by mass. This is because it is possible to more reliably improve rolling resistance and passing noise when applied to a tire.
- the rubber component preferably contains 10 to 75% by mass of the natural rubber and 10 to 75% by mass of the butadiene rubber, and 20 to 70% by mass of the natural rubber. %, More preferably containing 10 to 70% by mass of the butadiene rubber. This is because it is possible to more reliably improve rolling resistance and passing noise when applied to a tire.
- the tire of the present invention is characterized in that the rubber composition for a base tread of the present invention described above is used for the base tread of the tread portion.
- the present invention it is possible to provide a rubber composition for a base tread which is excellent in rolling resistance and can improve passing noise when applied to a tire. Further, according to the present invention, it is possible to provide a tire which is excellent in rolling resistance and has improved passing noise.
- the rubber composition for base tread of the present invention is a rubber composition for base tread used for the base tread of the tread portion of a tire.
- the ratio of 0 ° C. tan ⁇ (0 ° C. tan ⁇ ) to 30 ° C. tan ⁇ (30 ° C. tan ⁇ ) (0 ° C. tan ⁇ / 30 ° C. tan ⁇ ) is 2.90 or more. It is characterized by being.
- the ratio of 0 ° C. tan ⁇ to 30 ° C. tan ⁇ is increased by temperature-frequency conversion (WLF rule) (specifically, 0 ° C. tan ⁇ ).
- WLF rule temperature-frequency conversion
- the conditions of the initial strain, the dynamic strain, and the frequency in the measurement of the 0 ° C. tan ⁇ and the 30 ° C. tan ⁇ for example, the conditions of the initial strain 2%, the dynamic strain 1%, and the frequency 10 Hz can be mentioned.
- the amount of styrene in the SBR can be determined from the integration ratio of 1 1 H-NMR spectrum.
- inorganic fillers include alumina (Al 2 O 3 ) such as ⁇ -alumina and ⁇ -alumina, alumina monohydrate (Al 2 O 3 ⁇ H 2 O) such as boehmite and diaspore, and gibsite.
- alumina Al 2 O 3
- Al 2 O 3 ⁇ H 2 O alumina monohydrate
- boehmite and diaspore alumina monohydrate
- gibsite alumina monohydrate
- Aluminum hydroxide [Al (OH) 3 ] such as vialite, aluminum carbonate [Al 2 (CO 3 ) 3 ], magnesium hydroxide [Mg (OH) 2 ], magnesium oxide (MgO), magnesium carbonate (MgCO 3 ) , talc (3MgO ⁇ 4SiO 2 ⁇ H 2 O), attapulgite (5MgO ⁇ 8SiO 2 ⁇ 9H 2 O), titanium white (TiO 2), titanium black (TiO 2n-1), calcium oxide (CaO), calcium hydroxide [Ca (OH) 2], magnesium aluminum oxide (MgO ⁇ Al 2 O 3) , clay (Al 2 O 3 ⁇ 2SiO 2 ), kaolin (Al 2 O 3 ⁇ 2SiO 2 ⁇ 2H 2 O), pyrophyllite ( Al 2 O 3 ⁇ 4SiO 2 ⁇ H 2 O), bentonite (Al 2 O 3 ⁇ 4SiO 2 ⁇ 2H 2 O), aluminum silicate (Al
- the rubber composition of the present invention may also contain a resin.
- the resin include C5 resin, C5 / C9 resin, C9 resin, phenol resin, terpene resin, terpene-aromatic compound resin, and the like. These resins may be used alone or in combination of two or more.
- vulcanization accelerator known ones can be used and are not particularly limited.
- thiazole-based vulcanization accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole and dibenzothiazil disulfide; N-cyclohexyl-2-benzothiadylsulfeneamide, Nt-butyl-2-benzothiadylsulfenamide and the like.
- Sulfenamide-based vulcanization accelerator such as diphenylguanidine (1,3-diphenylguanidine, etc.); tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram disulfide, tetradodecyltiuram disulfide, tetraoctyl Thiuram-based vulcanization accelerators such as thiuram disulfide, tetrabenzyl thiuram disulfide, dipentamethylene thiuram tetrasulfide; dithiocarbamate-based vulcanization accelerators such as zinc dimethyl dithiocarbamate; zinc dialkyldithiophosphate and the like can be mentioned.
- guanidine-based vulcanization accelerator such as diphenylguanidine (1,3-diphenylguanidine, etc.
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、ゴム成分や充填剤の調整によって、低発熱性が改良された(tanδが低く抑えられた)ゴム組成物を、ベーストレッドへ適用する技術が開示されている。
そのため、転がり抵抗性に優れる(転がり抵抗を低減できる)とともに、通過騒音についても改善を図ることができるベーストレッドの開発が望まれていた。
本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、タイヤのトレッド部のベーストレッドに用いられるベーストレッド用ゴム組成物であって、30℃のtanδに対する0℃のtanδの比(0℃tanδ/30℃tanδ)が、2.90以上であることを特徴とする。
上記構成を具えることによって、タイヤへ適用した際の、転がり抵抗性及び通過騒音の改善が可能となる。
上記構成を具えることによって、転がり抵抗性に優れるとともに、通過騒音についても改善が図られる。
<ベーストレッド用ゴム組成物>
本発明のベーストレッド用ゴム組成物は、タイヤのトレッド部のベーストレッドに用いられるベーストレッド用ゴム組成物である。
そして、本発明のベーストレッド用ゴム組成物では、30℃のtanδ(30℃tanδ)に対する0℃のtanδ(0℃tanδ)の比(0℃tanδ/30℃tanδ)が、2.90以上であることを特徴とする。
そのため、本発明では、転がり抵抗と通過騒音に影響するtanδの周波数領域に着目した。転がり抵抗については、低周波数のtanδを低くした方が良化する傾向にあり、通過騒音の改良には高周波数のtanδを高くすることが好ましいことがわかった。そして、高周波数の粘弾性は装置の仕様上測定することが難しいため、温度周波数換算(WLF則)により、30℃のtanδに対する0℃のtanδの比を大きく(具体的には、0℃tanδ/30℃tanδを2.90以上に)設定することによって、タイヤへ適用した際、優れた転がり抵抗性を得つつ、ゴム組成物をタイヤへ適用した際の通過騒音についても改善が可能になる。
同様の観点から、前記0℃tanδ/30℃tanδは、3.00以上であることが好ましく、3.1以上であることがより好ましい。なお、0℃tanδ/30℃tanδが大きすぎる場合には、十分な転がり抵抗の低減が見込めないため、前記0℃tanδ/30℃tanδは、6.0以下であることが好ましい。
また、前記0℃tanδ及び前記30℃tanδの測定については、例えば、上島製作所株式会社製スペクトロメーターを用いて、前記0℃tanδ及び前記30℃tanδを測定できるが、それぞれのtanδの値が正確に得られる方法であれば特に限定はされず、通常使用される測定器を用いて得ることができる。
さらに、前記0℃tanδ及び前記30℃tanδの測定の際の、初期歪、動歪、周波数の条件としては、例えば、初期歪2%、動歪1%、周波数10Hzの条件が挙げられる。
ベーストレッドに要求される性能に応じて、ゴム成分、充填剤の種類や含有量を適宜調整することができる。
なお、前記SBR、前記NR及び前記BRは、未変性のものであっても、変性されたものであってもよい。
例えば、前記充填剤として、カーボンブラックや、シリカ、その他の無機充填剤等を含むことができる。
上述した中でも、前記シリカは、湿式シリカであることが好ましく、沈降シリカであることがより好ましい。これらのシリカは、分散性が高く、タイヤの転がり抵抗の低減を図ることができる。なお、沈降シリカとは、製造初期に、反応溶液を比較的高温、中性~アルカリ性のpH領域で反応を進めてシリカ一次粒子を成長させ、その後酸性側へ制御することで、一次粒子を凝集させる結果得られるシリカのことである。
前記樹脂としては、C5系樹脂、C5/C9系樹脂、C9系樹脂、フェノール樹脂、テルペン系樹脂、テルペン-芳香族化合物系樹脂、等が挙げられる。これら樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いることができる。
その他の成分としては、例えば、シランカップリング剤、軟化剤、ステアリン酸、老化防止剤、加硫剤(硫黄)、加硫促進剤、加硫促進助等の、ゴム工業界で通常使用されている添加剤を適宜含むことができる。
本発明のタイヤは、上述した本発明のベーストレッド用ゴム組成物を、トレッド部のベーストレッドに用いたことを特徴とする。
ベーストレッドとして、本発明のベーストレッド用ゴム組成物を用いることによって、転がり抵抗性の向上が可能になるとともに、通過騒音についても改善を図ることができる。
前記キャップトレッドを構成するゴム組成物は、例えば、ゴム成分と、補強性充填剤と、軟化剤と、ゴム工業界で通常使用される添加剤とを含むことができる。
さらに、本発明のタイヤは、空気入りタイヤであることが好ましく、該空気入りタイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
表1に示す配合処方に従い、通常のバンバリーミキサーを用いて、ベーストレッド用ゴム組成物A~Cを作製した。なお、表1での各成分の配合量は、ゴム成分100質量部に対する量(質量部)を記載している。
また、得られたベーストレッド用ゴム組成物A~Cについて、160℃、15分間の加硫処理を行い、得られた加硫ゴムに対して、上島製作所株式会社製スペクトロメーターを用いて、初期歪2%、動歪1%、周波数10Hzの条件下で、0℃及び30℃における損失正接(tanδ)及び貯蔵弾性率(E’)を測定した。測定した0℃及び30℃でのtanδ及びE’、並びに、算出した0℃tanδ/30℃tanδについては、表2に示す。
*2 JSR株式会社製「SL563」、スチレン量:20質量%
*3 JSR株式会社製「HP755B」、スチレン量:40質量%、表1中に括弧で示した数値は油展ゴムとしての配合量(質量部)
*4 JSR株式会社製「0122」、スチレン量:38質量%、表1中に括弧で示した数値は油展ゴムとしての配合量(質量部)
*5 旭カーボン株式会社製「旭♯65」
*6 旭カーボン株式会社製「旭♯70」
*7 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、大内新興化学工業(株)製「ノクラック 6C」
*8 九州白水製 「ハクスイテック」
*9 ジベンゾチアジルジスルフィド、大内新興化学(株)製「ノクセラーDM-P」
得られたベーストレッド用ゴム組成物及びタイヤのサンプルに対して、以下の方法で評価を実施した。結果を表2に示す。
(1)転がり抵抗
各サンプルのタイヤについて、国際規格(ECE R117)に準拠し、転がり抵抗係数(RRC)の測定を行った。
評価については、測定したRRCの逆数をとり、比較例1のRRCの逆数を100としたときの、指数として表示した。指数値が大きい程、転がり抵抗性に優れる(転がり抵抗が低減されている)ことを示す。評価結果を表2に示す。
各サンプルのタイヤについて、国際規格(ECE R117)に準拠し、通過騒音(dB)の測定を行った。
評価については、比較例1の通過騒音(dB)との、騒音レベルの差を算出し、通過騒音レベルとした。通過騒音レベルは小さい程、通過騒音が低減されていることを示す。評価結果を表2に示す。
なお、比較例の各サンプルは、少なくとも1つの評価項目で、実施例1よりも劣る値を示していた。
Claims (15)
- タイヤのトレッド部のベーストレッドに用いられるベーストレッド用ゴム組成物であって、
30℃のtanδ(30℃tanδ)に対する0℃のtanδ(0℃tanδ)の比(0℃tanδ/30℃tanδ)が、2.90以上であることを特徴とする、ベーストレッド用ゴム組成物。 - 前記0℃tanδ/30℃tanδが、3.00以上であることを特徴とする、請求項1に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記30℃tanδが、0.075~0.220であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記0℃tanδが、0.200~0.625であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- ゴム成分として、スチレン量が26質量%以上のスチレンブタジエンゴムを含むことを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記スチレンブタジエンゴムのスチレン量が、39質量%以上であることを特徴とする、請求項5に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分が、天然ゴムをさらに含むことを特徴とする、請求項5又は6に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分が、ブタジエンゴムをさらに含むことを特徴とする、請求項5~7のいずれか1項に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分における前記スチレンブタジエンゴムの含有率が、10~80質量%であることを特徴とする、請求項5~8のいずれか1項に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分における前記スチレンブタジエンゴムの含有率が、15~60質量%であることを特徴とする、請求項9に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分における前記スチレンブタジエンゴムの含有率が、20~45質量%であることを特徴とする、請求項10に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分が、前記天然ゴムを10~75質量%、前記ブタジエンゴムを10~75質量%含むことを特徴とする、請求項8に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分が、前記天然ゴムを20~70質量%、前記ブタジエンゴムを10~70質量%含むことを特徴とする、請求項12に記載のベーストレッド用ゴム組成物。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載のベーストレッド用ゴム組成物を、トレッド部のベーストレッドに用いたことを特徴とする、タイヤ。
- 前記タイヤのトレッド部において、前記ベーストレッド上にキャップトレッドが形成され、該キャップトレッドの貯蔵弾性率E’cと、ベーストレッドの貯蔵弾性率E’bとの比率(E’c/E’b)が、0.25~0.75であることを特徴とする、請求項14のタイヤ。
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