JP2023168930A - タイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】劣化後のウェットグリップ性能および耐久性能の総合性能が改善されたタイヤを提供すること。【解決手段】2以上のゴム層を有するトレッド部、およびベルト層を備えたタイヤであって、トレッド部は、トレッド面を構成するキャップゴム層、およびキャップゴム層のタイヤ半径方向内側に存在するベースゴム層を有し、キャップゴム層およびベースゴム層はそれぞれゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、トレッド部の全厚みに対するキャップゴム層の厚みが20%以上であり、キャップゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE1としたとき、AE1が12.0質量%未満であり、キャップゴム層を構成するゴム組成物の灰分量が7.5質量%未満であり、キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、重量平均分子量が1000以上である軟化剤Aを5.0質量部以上含有し、ベースゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE2としたとき、AE2/AE1が0.6以上であるタイヤ。【選択図】なし
Description
本発明は、タイヤに関する。
タイヤのトレッド部における経時変化による硬化現象は、ウェットグリップ性能などのタイヤの性能低下を引き起こす要因となっている。特許文献1には、キャップゴム層と中間ゴム層とベースゴム層とを備えたトレッド部を有する空気入りタイヤにおいて、トレッド部の全厚みに対する各ゴム層の厚み、および各ゴム層のアセトン抽出量を所定の範囲とすることにより、トレッド部の経時的な硬化現象を有効に抑制したことが記載されている。
本発明は、トレッド部の経時的な硬化現象を抑制し、劣化後のウェットグリップ性能が改善されたタイヤを提供することを目的とする。
本発明は、以下のタイヤに関する。
2以上のゴム層を有するトレッド部、およびベルト層を備えたタイヤであって、
前記トレッド部は、トレッド面を構成するキャップゴム層、およびキャップゴム層のタイヤ半径方向内側に存在するベースゴム層を有し、
前記キャップゴム層および前記ベースゴム層はそれぞれゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、
前記トレッド部の全厚みに対する前記キャップゴム層の厚みが20%以上であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE1としたとき、AE1が12.0質量%未満であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の灰分量が7.5質量%未満であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、重量平均分子量が1000以上である軟化剤Aを5.0質量部以上含有し、
前記ベースゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE2としたとき、
AE2/AE1が0.6以上であるタイヤ。
2以上のゴム層を有するトレッド部、およびベルト層を備えたタイヤであって、
前記トレッド部は、トレッド面を構成するキャップゴム層、およびキャップゴム層のタイヤ半径方向内側に存在するベースゴム層を有し、
前記キャップゴム層および前記ベースゴム層はそれぞれゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、
前記トレッド部の全厚みに対する前記キャップゴム層の厚みが20%以上であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE1としたとき、AE1が12.0質量%未満であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の灰分量が7.5質量%未満であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、重量平均分子量が1000以上である軟化剤Aを5.0質量部以上含有し、
前記ベースゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE2としたとき、
AE2/AE1が0.6以上であるタイヤ。
本発明によれば、トレッド部の経時的な硬化現象を抑制し、劣化後のウェットグリップ性能および耐久性能の総合性能が改善されたタイヤが提供される。
本発明の一実施形態であるタイヤは、2以上のゴム層を有するトレッド部、およびベルト層を備えたタイヤであって、前記トレッド部は、トレッド面を構成するキャップゴム層、およびキャップゴム層のタイヤ半径方向内側に存在するベースゴム層を有し、前記キャップゴム層および前記ベースゴム層はそれぞれゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、前記トレッド部の全厚みに対する前記キャップゴム層の厚みが20%以上であり、前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE1としたとき、AE1が12.0質量%未満であり、前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の灰分量が7.5質量%未満であり、前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、重量平均分子量が1000以上である軟化剤Aを5.0質量部以上含有し、前記ベースゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE2としたとき、AE2/AE1が0.6以上であるタイヤである。
トレッド部の全厚みに対するキャップゴム層の厚み、キャップゴム層のアセトン抽出量、キャップゴム層の灰分量、およびキャップゴム層のアセトン抽出量に対するベースゴム層のアセトン抽出量の比が上記の要件を満たし、キャップゴム層が所定の軟化剤を含有することで、得られたタイヤは、トレッド部の経時的な硬化現象を抑制し、劣化後のウェットグリップ性能および耐久性能の総合性能が改善される。その理由については、理論に拘束されることは意図しないが、以下のように考えられる。
タイヤの硬度変化の要因の一つとして、トレッド部内部の軟化剤の濃度勾配によって、軟化剤がトレッド側からタイヤ半径方向内側へ移行することで、キャップゴム中の軟化剤が低下することが挙げられる。本発明のタイヤは、(1)キャップゴム層のアセトン抽出量を前記の範囲とすることで、キャップゴム層よりもタイヤ半径方向内側のゴム層の軟化剤の濃度がキャップゴム層の軟化剤の濃度よりも高くなる。(2)キャップゴム層のアセトン抽出量に対するベースゴム層のアセトン抽出量の比を前記の範囲とすることにより、キャップゴム層からベースゴム層への軟化剤の拡散を適切にコントロールすることができる。このことから、タイヤの使用によるトレッド部のゴム組成物の硬度変化を適切にコントロールすることができる。また、(3)キャップゴム層の灰分量を前記の範囲とすることにより、ベースゴム層への軟化剤の移行を抑制できる、という特徴を有する。さらに、(4)キャップゴム層が、重量平均分子量が1000以上である軟化剤を所定量含有することにより、キャップゴム層からベースゴム層への軟化剤の拡散を適切にコントロールすることができる。そして、これらが協働することで、トレッドゴムの経時的な硬化現象を抑制し、タイヤ劣化後のウェットグリップ性能の低下を顕著に改善し、劣化後のウェットグリップ性能および耐久性能の総合性能が改善されるという、特筆すべき効果が達成されると考えられる。
キャップゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量とベルトトッピングゴムのアセトン抽出量の差は5.0質量%未満であることが好ましい。
キャップゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量とベルトトッピングゴムのアセトン抽出量の差を前記の範囲とすることにより、トレッドゴムからベルトトッピングゴムへの軟化剤の拡散を適切にコントロールすることができる。このことから、タイヤの使用によるトレッド表面ゴム層の硬度変化を適切にコントロールすることができる、と考えられる。
ベースゴム層を構成するゴム組成物が、重量平均分子量が1000以上である軟化剤Aを5質量部以上含有することが好ましい。
ベースゴム層が軟化剤Aを含有することで、キャップゴム層からベースゴム層への軟化剤の拡散をさらに適切にコントロールすることができると考えられる。
キャップゴム層のショア硬度(Hs)は、50以上70以下であることが好ましい。また、80℃で2か月静置した後のキャップゴム層のショア硬度(Hs)の変化率は、-10%以上10%以下であることが好ましい。
キャップゴム層のショア硬度を前記の範囲とすることにより、劣化後においてもウェットグリップ性能が維持できると考えられる。
キャップゴム層を構成するゴム成分は、イソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム、およびブタジエンゴムからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
キャップゴム層を構成するゴム成分が前記のゴムを含むことにより、軟化剤が隣接するゴム層へ早期に移行し、ゴムが硬化することを抑制することができると考えられる。
軟化剤Aは、テルペン系樹脂および液状ポリマーらなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
キャップゴム層を構成するゴム組成物に上記の軟化剤を配合することにより、軟化剤が隣接するゴム層へ早期に移行し、ゴムが硬化することを抑制することができると考えられる。
キャップゴム層を構成するゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対し重量平均分子量が1000未満である軟化剤Bを5.0質量部以上含有することが好ましい。
キャップゴム層を構成するゴム組成物がさらに軟化剤Bを含有することで、キャップゴム層からベースゴム層への軟化剤の拡散をより適切にコントロールすることができると考えられる。
キャップゴム層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する軟化剤の合計含有量は、10.0質量部超50.0質量部未満であることが好ましい。
キャップゴム層を構成するゴム組成物の軟化剤の合計含有量が上記の範囲であることで、キャップゴム層からベースゴム層への軟化剤の拡散をより適切にコントロールすることができると考えられる。
キャップゴム層の30℃におけるtanδは、0.40以下であることが好ましい。
キャップゴム層のtanδが0.40以下であると、走行時の発熱が小さくなり、キャップゴム層の経時的な硬化が抑制されると考えられる。
キャップゴム層の0℃E*は、ウェットグリップ性能の観点から、5.0MPa以上であることが好ましい。
キャップゴム層のガラス転移温度は-40℃以上であることが好ましい。
キャップゴム層のガラス転移温度を-40℃以上とすると、-40℃未満の場合と比較して、Tgより高い温度領域での損失正接tanδがより高くなる傾向があり、本発明の効果をより発揮しやすくなると考えられる。
キャップゴム層を構成するゴム組成物は、ウェットグリップ性能の観点から、ゴム成分100質量部に対しカーボンブラックを50質量部超含有することが好ましい。
ベースゴム層を構成するゴム組成物は、ウェットグリップ性能の観点から、ゴム成分100質量部に対しカーボンブラックを50質量部超含有することが好ましい。
<定義>
「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、JATMAであれば“標準リム”、TRAであれば“Design Rim”、ETRTOであれば“Measuring Rim”である。
「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、JATMAであれば“標準リム”、TRAであれば“Design Rim”、ETRTOであれば“Measuring Rim”である。
「トレッド部の全厚み」とは、タイヤを、タイヤ回転軸を含む面で切断した断面において、タイヤ赤道面上におけるトレッド最表面からバンドの最外部(バンドが存在しない場合には、ベルト層の最外部)までの直線距離を指す。タイヤ赤道面上に周方向溝を有する場合においては、当該溝を埋めたものとして認識される厚みである。
「トレッド部の各層の厚み」は、タイヤを、タイヤ回転軸を含む面で切断した断面において、タイヤ赤道から引いた法線に沿って測定される。タイヤ赤道面上に周方向溝を有する場合においては、当該溝を埋めたものとして認識される厚みである。
「軟化剤」とは、ゴム成分に可塑性を付与する材料であり、ゴム組成物からアセトンを用いて抽出される成分である。軟化剤は、25℃で液体(液状)の軟化剤および25℃で固体の軟化剤を含み、伸展ゴムに含まれる軟化剤も含む。ただし、通常タイヤ工業で使用されるワックスおよびステアリン酸は含まないものとする。
<測定方法>
「トレッド部の全厚み」および「トレッド部の各層の厚み」は、タイヤを、タイヤ回転軸を含む面で切断し、ビード部の幅を正規リムの幅に合わせた状態で測定される。
「トレッド部の全厚み」および「トレッド部の各層の厚み」は、タイヤを、タイヤ回転軸を含む面で切断し、ビード部の幅を正規リムの幅に合わせた状態で測定される。
「アセトン抽出量」は、JIS K 6229:2015に準拠して各加硫ゴム試験片を常温(25℃前後)で72時間アセトンに浸漬して可溶成分を抽出し、抽出前後の各試験片の質量を測定し、下記式により求めることができる。試験片をタイヤから切り出して作製する場合には、タイヤのトレッド部から、タイヤ周方向が長辺、タイヤ半径方向が厚さ方向となるように切り出す。
(アセトン抽出量(質量%))={(抽出前のゴム試験片の質量-抽出後のゴム試験片の質量)/(抽出前のゴム試験片の質量)}×100
(アセトン抽出量(質量%))={(抽出前のゴム試験片の質量-抽出後のゴム試験片の質量)/(抽出前のゴム試験片の質量)}×100
「灰分量(質量%)」は、ゴム組成物の総質量に対する、ゴム組成物中の燃焼しない成分(灰分)の総質量の割合を示し、以下の方法により求められる。各試験用タイヤのトレッドから切り出した加硫ゴム試験片をアルミナ製るつぼに入れ、550℃の電気炉で4時間加熱し、加熱後の加硫ゴム試験片の質量を測定する。ゴム組成物中の「灰分量(質量%)」は、加熱前の加硫ゴム試験片を100質量%としたときの、加熱後の加硫ゴム試験片の質量により求めることができる。
「30℃におけるtanδ(30℃tanδ)」は、動的粘弾性測定装置(例えば、GABO社製のイプレクサーシリーズ)を用い、温度30℃、初期歪5%、動歪1%、周波数10Hzの条件下、伸長モードで測定される損失正接である。損失正接測定用サンプルは、長さ20mm×幅4mm×厚さ1mmの加硫ゴム組成物である。タイヤから切り出して作製する場合には、タイヤのトレッド部から、タイヤ周方向が長辺、タイヤ半径方向が厚さ方向となるように切り出す。
「0℃における複素弾性率E*(0℃E*)」は、動的粘弾性測定装置(例えば、GABO社製のイプレクサーシリーズ)を用い、温度0℃、初期歪10%、動歪2.5%、周波数10Hzの条件下で測定される複素弾性率である。本測定用サンプルは、30℃tanδの場合と同様にして作製される。
「ショア硬度」は、JIS K 6253-3:2012に準拠し、デュロメータータイプAを用いて温度23℃の条件下で測定するショア硬度(Hs)である。ショア硬度測定用サンプルは、トレッド部から、タイヤ半径方向が厚さ方向となるように切り出して作製する。また、測定は、硬度測定用サンプルの接地面側から測定器具をサンプルに押し付けて行う。
「80℃で2か月静置した後の前記キャップゴム層のショア硬度(Hs)の変化率」は、各試験用タイヤを製造後80℃で2か月静置した後に、トレッド部のキャップゴム層のショア硬度(Hs)を測定し、下記式により求めることができる。
(ショア硬度の変化率(%))=
{(保管後のキャップゴム層のショア硬度)/(タイヤ製造後のキャップゴム層のアセトン抽出量)×100}-100
(ショア硬度の変化率(%))=
{(保管後のキャップゴム層のショア硬度)/(タイヤ製造後のキャップゴム層のアセトン抽出量)×100}-100
「ゴム組成物のTg」は、動的粘弾性測定装置(例えば、GABO社製のイプレクサーシリーズ)を用い、周波数10Hz、初期歪10%、振幅±0.5%および昇温速度2℃/分の条件下で、tanδの温度分布曲線を測定し、得られた温度分布曲線における最も大きいtanδ値に対応する温度(tanδピーク温度)として決定する。本測定用サンプルは、30℃tanδの場合と同様にして作製される。
本発明の上記物性値および軟化剤の含有量は、製造直後のタイヤまたは製造直後から1年以内かつ新品未使用のタイヤにおける値を示す。
「スチレン含量」は、1H-NMR測定により算出される値であり、例えば、SBR等のスチレンに由来する繰り返し単位を有するゴム成分に適用される。「ビニル含量(1,2-結合ブタジエン単位量)」は、JIS K 6239-2:2017に従い、赤外吸収スペクトル分析により算出される値であり、例えば、SBR、BR等のブタジエンに由来する繰り返し単位を有するゴム成分に適用される。「シス含量(シス-1,4-結合ブタジエン単位量)」は、JIS K 6239-2:2017に従い、赤外吸収スペクトル分析により算出される値であり、例えば、BR等のブタジエンに由来する繰り返し単位を有するゴム成分に適用される。
「樹脂成分の軟化点」は、JIS K 6220-1:2001に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度として定義され得る。
「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ィー(GPC)(例えば、東ソー(株)製のGPC-8000シリーズ、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMALTIPORE HZ-M)による測定値を基に、標準ポリスチレン換算により求めることができる。例えば、SBR、BR、軟化剤等に適用される。
「カーボンブラックのN2SA」は、JIS K 6217-2:2017に準じて測定される。「シリカのN2SA」は、ASTM D3037-93に準じてBET法で測定される。
「軟化剤のTg」は、JIS K 7121:2012に従い、昇温速度10℃/分の条件で示差走査熱量測定(DSC)を行って測定される値である。
本発明の一実施形態であるタイヤの作製手順について、以下に詳細に説明する。ただし、以下の記載は本発明を説明するための例示であり、本発明の技術的範囲をこの記載範囲にのみ限定する趣旨ではない。
[タイヤ]
図1は、本発明に係るタイヤのトレッドの一部が示された断面図であるがこのような態様に限定されない。本発明のタイヤは、走行時に地面と接触するトレッド部1を有し、そのタイヤ半径方向内側にベルト層8を有している。ベルト層8は、ベルトトッピングゴムで被覆して形成されている。ベルト層8の下部には、カーカス9およびインナーライナー7が積層されている。また、トレッド部1とベルト層8との間にバンドが存在してもよい。図1では、ベルト層8が2層に積層され、ベースゴム層4の内側にジョイントレス構造を有するバンド11が配置されている。ベルト層8はベルトトッピングゴムで覆われていてもよい。
図1は、本発明に係るタイヤのトレッドの一部が示された断面図であるがこのような態様に限定されない。本発明のタイヤは、走行時に地面と接触するトレッド部1を有し、そのタイヤ半径方向内側にベルト層8を有している。ベルト層8は、ベルトトッピングゴムで被覆して形成されている。ベルト層8の下部には、カーカス9およびインナーライナー7が積層されている。また、トレッド部1とベルト層8との間にバンドが存在してもよい。図1では、ベルト層8が2層に積層され、ベースゴム層4の内側にジョイントレス構造を有するバンド11が配置されている。ベルト層8はベルトトッピングゴムで覆われていてもよい。
本発明のトレッド部は、少なくとも2以上のゴム層を有する。該ゴム層の構成は、特に制限されないが、例えば、外面がトレッド面を構成するキャップゴム層2と、キャップゴム層2とベルト層8の間のベースゴム層4を有する。本発明において、キャップゴム層2とベルト層8の間に2以上のゴム層が存在する場合には、ベルト層に近い層のうち、厚みが1mm以上の層をベースゴム層とする。また、キャップゴム層2とベースゴム層4の間にさらに1以上の中間ゴム層を有していてもよい。
本発明において、トレッド部1の全厚みは特に限定されないが、30mm以下が好ましく、25mm以下がより好ましく、20mm以下がさらに好ましく、15mm以下が特に好ましい。また、トレッドの全厚みは、3.0mm以上がより好ましく、5.0mm以上がより好ましく、7.0mm以上がさらに好ましい。
トレッド部1の全厚みに対するキャップゴム層2の厚みは、トレッド部内およびトレッド部から内部部材への軟化剤の移行を抑制する観点から20%以上であり、30%以上が好ましく、40%以上がより好ましく、50%以上がさらに好ましく、60%以上が特に好ましい。一方、トレッド部1の全厚みに対するキャップゴム層2の厚みの上限値は特に制限されないが、例えば、90%以下、85%以下とすることができる。
ベースゴム層4のトレッド部1の総厚みに対する厚みは、本発明の効果の観点から、5%以上が好ましく、10%以上がより好ましく、15%以上がさらに好ましい。一方、トレッド部1の総厚みに対するベースゴム層4の厚みは、80%以下が好ましく、70%以下がより好ましく、60%以下がさらに好ましく、50%以下がさらに好ましく、40%以下が特に好ましい。
中間ゴム層が存在する場合のトレッド部1の総厚みに対する厚みは、特に制限されないが、例えば1%以上、5%以上、10%以上、60%以下、40%以下、35%以下とすることができる。
≪アセトン抽出量≫
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のアセトン抽出量AE1は、本発明の効果の観点から、12.0質量%未満であり、11.5質量%未満が好ましく、11.0質量%未満がより好ましく、10.5質量%未満がさらに好ましく、10.0質量%未満がさらに好ましく、9.5質量%未満が特に好ましい。また、AE1は、AE2/AE1を満たすように適宜選択し得るが、3.0質量%超が好ましく、4.0質量%超がより好ましく、5.0質量%超がさらに好ましく、6.0質量%超が特に好ましい。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のアセトン抽出量AE1は、本発明の効果の観点から、12.0質量%未満であり、11.5質量%未満が好ましく、11.0質量%未満がより好ましく、10.5質量%未満がさらに好ましく、10.0質量%未満がさらに好ましく、9.5質量%未満が特に好ましい。また、AE1は、AE2/AE1を満たすように適宜選択し得るが、3.0質量%超が好ましく、4.0質量%超がより好ましく、5.0質量%超がさらに好ましく、6.0質量%超が特に好ましい。
ベースゴム層4を構成するゴム組成物のアセトン抽出量AE2は、30.0質量%未満が好ましく、27.0質量%未満がより好ましく、24.0質量%未満がさらに好ましく、21.0質量%未満が特に好ましい。また、AE2は、AE2/AE1を満たすように適宜選択し得るが、3.0質量%超が好ましく、4.0質量%超がより好ましく、5.0質量%超がさらに好ましく、6.0質量%超が特に好ましい。
AE2/AE1は、0.6以上であり、0.8以上が好ましく、0.9以上がより好ましく、1.0以上がさらに好ましく、1.1以上がさらに好ましく、1.2以上が特に好ましい。
中間ゴム層が存在する場合のアセトン抽出量は、40.0質量%未満が好ましく、37.0質量%未満がより好ましく、34.0質量%未満がさらに好ましく、31.0質量%未満が特に好ましい。また、中間ゴム層のアセトン抽出量は、10.0質量%超が好ましく、13.0質量%超がより好ましく、16.0質量%超がさらに好ましく、19.0質量%超が特に好ましい。中間ゴム層のアセトン抽出量は、キャップゴム層からベースゴム層への軟化剤の移行を抑制する観点から、キャップゴム層のアセトン抽出量AE1よりも大きいことが好ましい。
ベルトトッピングゴムのアセトン抽出量AE3は、10.0質量%未満が好ましく、9.0質量%未満がより好ましく、8.0質量%未満がさらに好ましく、7.0質量%未満が特に好ましい。また、AE3の下限値は特に制限されないが、1.0質量%超が好ましく、2.0質量%超がより好ましく、3.0質量%超がさらに好ましく、4.0質量%超が特に好ましい。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物とベルトトッピングゴムのアセトン抽出量との差(AE1-AE3)は5.0質量%未満が好ましく、4.5質量%未満がより好ましく、4.0質量%未満がさらに好ましく、3.1質量%未満がさらに好ましく、3.0質量%以下が特に好ましい。キャップゴム層のアセトン抽出量とベルトトッピングゴムのアセトン抽出量との差を前記の範囲とすることにより、タイヤの使用によるトレッド表面ゴム層の硬度変化を適切にコントロールすることができるとともに、トレッド部からベルトトッピングゴムへの軟化剤の拡散が抑制され、タイヤの耐久性能を維持することができると考えられる。また、AE1-AE3の下限値は特に制限されないが、0.2質量%超が好ましく、0.5質量%超がより好ましく、1.0質量%超がさらに好ましく、1.5質量%超が特に好ましい。
本発明のタイヤにバンドが存在する場合、キャップゴム層のアセトン抽出量は、バンドトッピングゴムのアセトン抽出量よりも多いことが好ましい。また、バンドトッピングゴムのアセトン抽出量は、ベルトトッピングゴムのアセトン抽出量よりも多いことが好ましい。
≪灰分量≫
キャップゴム層2を構成するゴム組成物の灰分量は、ゴム硬度の観点から、7.5質量%未満であり、7.0質量%未満が好ましく、6.5質量%未満がより好ましく、6.0質量%未満がさらに好ましく、5.5質量%未満がさらに好ましく、5.2質量%以下が特に好ましい。また、軟化剤の移行を抑制する観点からは、1.0質量%超が好ましく、2.0質量%超がより好ましく、3.0質量%超がさらに好ましい。灰分に含まれるものはシリカなどの無機物であるため、ゴム組成物の灰分量は、シリカ等無機物の含有量を上げることで上げることができ、その反対に、シリカ等の無機物の含有量を下げることで下げることができる。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物の灰分量は、ゴム硬度の観点から、7.5質量%未満であり、7.0質量%未満が好ましく、6.5質量%未満がより好ましく、6.0質量%未満がさらに好ましく、5.5質量%未満がさらに好ましく、5.2質量%以下が特に好ましい。また、軟化剤の移行を抑制する観点からは、1.0質量%超が好ましく、2.0質量%超がより好ましく、3.0質量%超がさらに好ましい。灰分に含まれるものはシリカなどの無機物であるため、ゴム組成物の灰分量は、シリカ等無機物の含有量を上げることで上げることができ、その反対に、シリカ等の無機物の含有量を下げることで下げることができる。
ベースゴム層4を構成するゴム組成物の灰分量は、20.0質量%未満が好ましく、15.0質量%未満がより好ましく、10.0質量%未満がさらに好ましい。また、ベースゴム層4を構成するゴム組成物の灰分量の下限値は特に制限されず、0.0質量%でもよい。
中間ゴム層が存在する場合の灰分量は、40.0質量%未満が好ましく、35.0質量%未満がより好ましく、30.0質量%未満がさらに好ましく、25.0質量%未満が特に好ましい。また、中間ゴム層の灰分量の下限値は特に制限されないが、例えば、0.0質量%、0.0質量%超、1.0質量%超、3.0質量%超、5.0質量%超、7.0質量%超とすることができる。
≪ショア硬度≫
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のショア硬度(Hs)は、40以上90以下が好ましく、50以上80以下がより好ましく、55以上70以下がさらに好ましい。キャップゴム層2のショア硬度(Hs)を前記の範囲とすることにより、タイヤ劣化後にも良好なウェットグリップ性能が維持できると考えられる。また、ベースゴム層4および中間ゴム層のショア硬度(Hs)は、特に制限されないが、55以上70以下が好ましく、57以上68以下がより好ましく、59以上66以下がさらに好ましい。なお、前記各ゴム層のショア硬度は、ゴム成分、フィラー、軟化剤等の種類や配合量により適宜調整することができる。例えば、軟化剤の配合量を増やすことでゴム硬度を下げることができ、その逆に、軟化剤の配合量を減らすことでゴム硬度は下げることができる。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のショア硬度(Hs)は、40以上90以下が好ましく、50以上80以下がより好ましく、55以上70以下がさらに好ましい。キャップゴム層2のショア硬度(Hs)を前記の範囲とすることにより、タイヤ劣化後にも良好なウェットグリップ性能が維持できると考えられる。また、ベースゴム層4および中間ゴム層のショア硬度(Hs)は、特に制限されないが、55以上70以下が好ましく、57以上68以下がより好ましく、59以上66以下がさらに好ましい。なお、前記各ゴム層のショア硬度は、ゴム成分、フィラー、軟化剤等の種類や配合量により適宜調整することができる。例えば、軟化剤の配合量を増やすことでゴム硬度を下げることができ、その逆に、軟化剤の配合量を減らすことでゴム硬度は下げることができる。
80℃で2か月静置した後のキャップゴム層2のショア硬度(Hs)の変化率は、-10%以上10%以下であることが好ましく、-8%以上8%以下がより好ましく、-6%以上6%以下がさらに好ましく、-4%以上4%以下が特に好ましい。ショア硬度(Hs)の変化率を前記の範囲とすることにより、タイヤ劣化後にも良好なウェットグリップ性能が維持できると考えられる。
≪30℃tanδ≫
キャップゴム層2を構成するゴム組成物の30℃tanδは、走行時の発熱を小さくし、キャップゴム層が経時的に硬化することを抑制する観点から、0.30以下が好ましく、0.25以下がより好ましく、0.22以下がさらに好ましく、0.20以下が特に好ましい。また、ベースゴム層4を構成するゴム組成物および中間ゴム層の30℃tanδは、0.40以下が好ましく、0.35以下がより好ましく、0.30以下がさらに好ましい。一方、キャップゴム層2、ベースゴム層4および中間ゴム層の30℃tanδは、0.05以上が好ましく、0.07以上がより好ましく、0.09以上がさらに好ましい。なお、前記各ゴム層の30℃tanδは、ゴム成分、フィラー、軟化剤等の種類や配合量により適宜調整することができる。例えば、軟化剤の配合量を増やすことで30℃tanδは上げることができ、その逆に、軟化剤の配合量を減らすことで30℃tanδは下げることができる。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物の30℃tanδは、走行時の発熱を小さくし、キャップゴム層が経時的に硬化することを抑制する観点から、0.30以下が好ましく、0.25以下がより好ましく、0.22以下がさらに好ましく、0.20以下が特に好ましい。また、ベースゴム層4を構成するゴム組成物および中間ゴム層の30℃tanδは、0.40以下が好ましく、0.35以下がより好ましく、0.30以下がさらに好ましい。一方、キャップゴム層2、ベースゴム層4および中間ゴム層の30℃tanδは、0.05以上が好ましく、0.07以上がより好ましく、0.09以上がさらに好ましい。なお、前記各ゴム層の30℃tanδは、ゴム成分、フィラー、軟化剤等の種類や配合量により適宜調整することができる。例えば、軟化剤の配合量を増やすことで30℃tanδは上げることができ、その逆に、軟化剤の配合量を減らすことで30℃tanδは下げることができる。
≪0℃E*≫
キャップゴム層2を構成するゴム組成物の0℃E*は、ウェットグリップ性能の観点から、4.0MPa以上が好ましく、5.0MPa以上がより好ましく、6.0MPa以上がさらに好ましく、7.0MPa以上が特に好ましい。また、ベースゴム層4を構成するゴム組成物および中間ゴム層の0℃E*は、ウェットグリップ性能の観点から、6.0MPa以上が好ましく、7.0MPa以上がより好ましい。一方、キャップゴム層2の0℃E*は、路面追従性の観点から、100MPa以下が好ましく、80MPa以下がより好ましく、60MPa以下がさらに好ましく、40MPa以下が特に好ましい。さらに、キャップゴム層2の0℃E*の値は、ベースゴム層4および中間ゴム層の0℃E*の値よりも大きいことが好ましい。なお、前記各ゴム層の0℃E*は、ゴム成分、フィラー、軟化剤等の種類や配合量により適宜調整することができる。例えば、軟化剤の配合量を増やすことで0℃E*の値は下げることができ、その逆に、軟化剤の配合量を減らすことで0℃E*の値は上げることができる。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物の0℃E*は、ウェットグリップ性能の観点から、4.0MPa以上が好ましく、5.0MPa以上がより好ましく、6.0MPa以上がさらに好ましく、7.0MPa以上が特に好ましい。また、ベースゴム層4を構成するゴム組成物および中間ゴム層の0℃E*は、ウェットグリップ性能の観点から、6.0MPa以上が好ましく、7.0MPa以上がより好ましい。一方、キャップゴム層2の0℃E*は、路面追従性の観点から、100MPa以下が好ましく、80MPa以下がより好ましく、60MPa以下がさらに好ましく、40MPa以下が特に好ましい。さらに、キャップゴム層2の0℃E*の値は、ベースゴム層4および中間ゴム層の0℃E*の値よりも大きいことが好ましい。なお、前記各ゴム層の0℃E*は、ゴム成分、フィラー、軟化剤等の種類や配合量により適宜調整することができる。例えば、軟化剤の配合量を増やすことで0℃E*の値は下げることができ、その逆に、軟化剤の配合量を減らすことで0℃E*の値は上げることができる。
≪ガラス転移温度(Tg)≫
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のTgは、ウェットグリップ性能の観点から、-60℃以上が好ましく、-50℃以上がより好ましく、-40℃以上がさらに好ましい。Tgを-40℃以上にすると、-40℃未満の場合と比較して、Tgより高い温度領域での損失正接tanδがより高くなる傾向がある。また、ベースゴム層4を構成するゴム組成物および中間ゴム層のTgは、-60℃以上が好ましく、-55℃以上がより好ましく、-50℃以上がさらに好ましい。一方、キャップゴム層2、ベースゴム層4および中間ゴム層のTgの上限値は特に制限されないが、20℃以下が好ましく、10℃以下がより好ましく、0℃以下がさらに好ましく、-10℃以下が特に好ましい。なお、前記各ゴム層のTgは、ゴム成分、フィラー、軟化剤等の種類や配合量により適宜調整することができる。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のTgは、ウェットグリップ性能の観点から、-60℃以上が好ましく、-50℃以上がより好ましく、-40℃以上がさらに好ましい。Tgを-40℃以上にすると、-40℃未満の場合と比較して、Tgより高い温度領域での損失正接tanδがより高くなる傾向がある。また、ベースゴム層4を構成するゴム組成物および中間ゴム層のTgは、-60℃以上が好ましく、-55℃以上がより好ましく、-50℃以上がさらに好ましい。一方、キャップゴム層2、ベースゴム層4および中間ゴム層のTgの上限値は特に制限されないが、20℃以下が好ましく、10℃以下がより好ましく、0℃以下がさらに好ましく、-10℃以下が特に好ましい。なお、前記各ゴム層のTgは、ゴム成分、フィラー、軟化剤等の種類や配合量により適宜調整することができる。
[トレッド用ゴム組成物]
本発明のトレッド部を構成するゴム組成物(以下、本発明に係るゴム組成物という)は、いずれも以下に説明する原料を用いて、要求されるアセトン抽出量等に応じて製造することができる。以下に詳細に説明する。
本発明のトレッド部を構成するゴム組成物(以下、本発明に係るゴム組成物という)は、いずれも以下に説明する原料を用いて、要求されるアセトン抽出量等に応じて製造することができる。以下に詳細に説明する。
<ゴム成分>
本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分としてジエン系ゴムが好適に用いられる。ジエン系ゴムとしては、例えば、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンゴム(SIR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)等が挙げられる。また、予め軟化剤により伸展された、伸展ゴムであってもよい。これらのゴム成分は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分としてジエン系ゴムが好適に用いられる。ジエン系ゴムとしては、例えば、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンゴム(SIR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)等が挙げられる。また、予め軟化剤により伸展された、伸展ゴムであってもよい。これらのゴム成分は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ゴム成分中のジエン系ゴムの含有量は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、95質量%以上が特に好ましい。また、ジエン系ゴムのみからなるゴム成分としてもよい。
本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分としてイソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)およびブタジエンゴム(BR)からなる群より選ばれる少なくとも1種が好適に用いられる。該ゴム成分は、イソプレン系ゴムを含むことが好ましく、イソプレン系ゴムおよびSBRを含むことがより好ましく、イソプレン系ゴム、BR、およびSBRを含むことがさらに好ましく、イソプレン系ゴム、BR、およびSBRのみからなるゴム成分としてもよい。
(イソプレン系ゴム)
イソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム(IR)および天然ゴム等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。天然ゴムには、非改質天然ゴム(NR)の他に、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素化天然ゴム(HNR)、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム、グラフト化天然ゴム等の改質天然ゴム等も含まれる。これらのイソプレン系ゴムは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
イソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム(IR)および天然ゴム等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。天然ゴムには、非改質天然ゴム(NR)の他に、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素化天然ゴム(HNR)、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム、グラフト化天然ゴム等の改質天然ゴム等も含まれる。これらのイソプレン系ゴムは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
NRとしては、特に限定されず、タイヤ業界において一般的なものを用いることができ、例えば、SIR20、RSS#3、TSR20等が挙げられる。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のゴム成分中のイソプレン系ゴムの含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、80質量%以下が好ましく、75質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましく、65質量%以下が特に好ましい。また、イソプレン系ゴムの含有量の下限値は特に制限されないが、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、20質量%以上が特に好ましい。
ベースゴム層4および中間ゴム層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対するイソプレン系ゴムの含有量は、本発明の効果の観点から、80質量%以下が好ましく、75質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましく、65質量%以下が特に好ましい。また、イソプレン系ゴムの含有量の下限値は特に制限されないが、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、20質量%以上が特に好ましい。
(SBR)
SBRとしては特に限定はなく、未変性の溶液重合SBR(S-SBR)や、乳化重合SBR(E-SBR)、これらの変性SBR(変性S-SBR、変性E-SBR)等が挙げられる。変性SBRとしては、末端および/または主鎖が変性されたSBR、スズ、ケイ素化合物等でカップリングされた変性SBR(縮合物、分岐構造を有するもの等)等が挙げられる。なかでもS-SBRおよび変性SBRが好ましい。さらに、これらSBRの水素添加物(水素添加SBR)等も使用することができる。これらのSBRは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
SBRとしては特に限定はなく、未変性の溶液重合SBR(S-SBR)や、乳化重合SBR(E-SBR)、これらの変性SBR(変性S-SBR、変性E-SBR)等が挙げられる。変性SBRとしては、末端および/または主鎖が変性されたSBR、スズ、ケイ素化合物等でカップリングされた変性SBR(縮合物、分岐構造を有するもの等)等が挙げられる。なかでもS-SBRおよび変性SBRが好ましい。さらに、これらSBRの水素添加物(水素添加SBR)等も使用することができる。これらのSBRは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
SBRとして伸展SBRを用いることもできるし、非伸展SBRを用いることもできる。伸展SBRを用いる場合、SBRの伸展量、すなわち、SBRに含まれる伸展軟化剤の含有量は、SBRのゴム固形分100質量部に対して、10~50質量部であることが好ましい。
本発明で使用できるS-SBRとしては、JSR(株)、住友化学(株)、宇部興産(株)、旭化成(株)、ZSエラストマー(株)等より市販されているものを使用することができる。
SBRのスチレン含量は、ウェットグリップ性能および耐摩耗性能の観点から、10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましく、20質量%以上がさらに好ましい。また、グリップ性能の温度依存性および耐ブロー性能の観点からは、60質量%以下が好ましく、55質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましい。なお、SBRのスチレン含量は、前記測定方法により測定される。
SBRのビニル含量は、シリカとの反応性の担保、ウェットグリップ性能、ゴム強度、および耐摩耗性能の観点から、10モル%以上が好ましく、15モル%以上がより好ましく、20モル%以上がさらに好ましい。また、SBRのビニル含量は、温度依存性の増大防止、破断伸び、および耐摩耗性能の観点から、80モル%以下が好ましく、70モル%以下がより好ましく、65モル%以下がさらに好ましい。なお、SBRのビニル含量は、前記測定方法により測定される。
SBRの重量平均分子量(Mw)は、ウェットグリップ性能の観点から、20万以上が好ましく、25万以上がより好ましく、30万以上がさらに好ましい。また、SBRのMwは、架橋均一性の観点から、200万以下が好ましく、180万以下がより好ましく、150万以下がさらに好ましい。なお、SBRのMwは、前記測定方法により測定される。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のゴム成分中のSBRの含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、20質量%以上が特に好ましい。また、該含有量は、60質量%以下が好ましく、55質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましく、45質量%以下が特に好ましい。
ベースゴム層4を構成するゴム組成物のゴム成分中のSBRの含有量は、60質量%以下が好ましく、55質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましく、45質量%以下が特に好ましい。また、該含有量の下限値は特に制限されず、SBRを含有しなくてもよい。
中間ゴム層を構成するゴム組成物のゴム成分中のSBRの含有量は、本発明の効果の観点から、20質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましく、30質量%以上がさらに好ましく、40質量%以上が特に好ましい。また、該含有量は、90質量%以下が好ましく、85質量%以下がより好ましく、80質量%以下がさらに好ましく、70質量%以下が特に好ましい。
(BR)
BRとしては特に限定されるものではなく、例えば、シス含量が50モル%未満のBR(ローシスBR)、シス含量が90モル%以上のBR(ハイシスBR)、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(希土類系BR)、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR(SPB含有BR)、変性BR(ハイシス変性BR、ローシス変性BR)等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。変性BRとしては、上記SBRで説明したのと同様の官能基等で変性されたBRが挙げられる。これらのBRは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
BRとしては特に限定されるものではなく、例えば、シス含量が50モル%未満のBR(ローシスBR)、シス含量が90モル%以上のBR(ハイシスBR)、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(希土類系BR)、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR(SPB含有BR)、変性BR(ハイシス変性BR、ローシス変性BR)等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。変性BRとしては、上記SBRで説明したのと同様の官能基等で変性されたBRが挙げられる。これらのBRは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ハイシスBRとしては、例えば、日本ゼオン(株)、宇部興産(株)、JSR(株)等より市販されているものを使用することができる。ハイシスBRを含有することで低温特性および耐摩耗性能を向上させることができる。シス含量は、好ましくは95モル%以上、より好ましくは96モル%以上、さらに好ましくは97モル%以上、特に好ましくは98モル%以上である。
希土類系BRとしては、希土類元素系触媒を用いて合成され、ビニル含量が、好ましくは1.8モル%以下、より好ましくは1.0モル%以下、さらに好ましくは0.8%モル以下であり、シス含量が、好ましくは95モル%以上、より好ましくは96モル%以上、さらに好ましくは97モル%以上、特に好ましくは98モル%以上である。希土類系BRとしては、例えば、ランクセス(株)等より市販されているものを使用することができる。なお、BRのビニル含量およびシス含量は、前記測定方法により測定される。
SPB含有BRは、1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶が、単にBR中に結晶を分散させたものではなく、BRと化学結合したうえで分散しているものが挙げられる。このようなSPB含有BRとしては、宇部興産(株)等より市販されているものを使用することができる。
変性BRとしては、末端および/または主鎖がケイ素、窒素および酸素からなる群から選択される少なくとも一つの元素を含む官能基によって変性された変性ブタジエンゴム(変性BR)が好適に用いられる。
その他の変性BRとしては、リチウム開始剤により1,3-ブタジエンの重合を行ったのち、スズ化合物を添加することにより得られ、さらに変性BR分子の末端がスズ-炭素結合で結合されているもの(スズ変性BR)等が挙げられる。また、変性BRは、水素添加されていないもの、水素添加されているもののいずれであってもよい。
前記で列挙されたBRは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
BRの重量平均分子量(Mw)は、耐摩耗性能の観点から、30万以上が好ましく、35万以上がより好ましく、40万以上がさらに好ましい。また、架橋均一性の観点からは、200万以下が好ましく、100万以下がより好ましい。なお、BRのMwは、前記測定方法により測定される。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のゴム成分中のゴム成分中のBRの含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、60質量%以下が好ましく、55質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましく、45質量%以下が特に好ましい。また、該含有量は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、20質量%以上が特に好ましい。
ベースゴム層4を構成するゴム組成物のゴム成分中のゴム成分中のBRの含有量は、本発明の効果の観点から、60質量%以下が好ましく、55質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましく、45質量%以下が特に好ましい。また、該含有量は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、20質量%以上が特に好ましい。
(その他のゴム成分)
ゴム成分は、本発明の効果に影響を与えない範囲で、ジエン系ゴム以外の他のゴム成分を含有してもよい。ジエン系ゴム以外の他のゴム成分としては、タイヤ工業で一般的に用いられる架橋可能なゴム成分を用いることができ、例えば、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、塩化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム(FKM)、アクリルゴム(ACM)、ヒドリンゴム等が挙げられる。これら他のゴム成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ゴム成分は、本発明の効果に影響を与えない範囲で、ジエン系ゴム以外の他のゴム成分を含有してもよい。ジエン系ゴム以外の他のゴム成分としては、タイヤ工業で一般的に用いられる架橋可能なゴム成分を用いることができ、例えば、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、塩化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム(FKM)、アクリルゴム(ACM)、ヒドリンゴム等が挙げられる。これら他のゴム成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<軟化剤>
本発明に係るゴム組成物は、軟化剤を含有する。軟化剤とは、ゴム成分に可塑性を付与する材料であり、常温(25℃)で液体(液状)の軟化剤および常温(25℃)で固体の軟化剤の両方を含む概念である。具体的には、ゴム組成物からアセトンを用いて抽出されるような成分である。軟化剤としては、例えば、オイル、樹脂成分、液状ポリマー、エステル系可塑剤等が好適に用いられる。軟化剤は、樹脂成分および液状ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。これらの軟化剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明に係るゴム組成物は、軟化剤を含有する。軟化剤とは、ゴム成分に可塑性を付与する材料であり、常温(25℃)で液体(液状)の軟化剤および常温(25℃)で固体の軟化剤の両方を含む概念である。具体的には、ゴム組成物からアセトンを用いて抽出されるような成分である。軟化剤としては、例えば、オイル、樹脂成分、液状ポリマー、エステル系可塑剤等が好適に用いられる。軟化剤は、樹脂成分および液状ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。これらの軟化剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本明細書においては、重量平均分子量(Mw)が1000以上である軟化剤を軟化剤A、重量平均分子量(Mw)が1000未満である軟化剤を軟化剤Bという。
軟化剤Aは、重量平均分子量(Mw)が1000未満であれば特に制限されないが、樹脂成分および液状ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種以上であることが好ましく、テルペン系樹脂および液状ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種以上であることがより好ましい。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する軟化剤Aの合計含有量(複数の軟化剤Aを含有する場合には全ての軟化剤Aの含有量の合計)は、本発明の効果の観点から、5.0質量部以上であり、5.0質量部超が好ましく、5.5質量部超がより好ましく、6.0質量部超がさらに好ましく、7.0質量部超がさらに好ましく、8.0質量部超が特に好ましい。また、キャップゴム層2を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する軟化剤Aの合計含有量は、ゴム硬度の観点から、50質量部未満が好ましく、48質量部未満がより好ましく、45質量部未満がさらに好ましく、40質量部未満がさらに好ましく、35質量部未満が特に好ましい。
軟化剤Bは、重量平均分子量(Mw)が1000未満であれば特に制限されないが、樹脂成分、オイル、エステル系可塑剤からなる群より選ばれる少なくとも1種以上であることが好ましい。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する軟化剤Bの合計含有量は、本発明の効果の観点から、5.0質量部超が好ましく、7.0質量部超がより好ましく、10.0質量部超がさらに好ましく、15.0質量部超がさらに好ましい。また、キャップゴム層2を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する軟化剤Bの合計含有量は、ゴム硬度および加工性の観点から、60質量部未満が好ましく、50質量部未満がより好ましく、45質量部未満がさらに好ましく、40質量部未満がさらに好ましく、35質量部未満が特に好ましい。
本発明において、ベースゴム層4を構成するゴム組成物は、軟化剤Aを含有することが好ましく、ベースゴム層4を含有するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する軟化剤Aの合計含有量は、本発明の効果の観点から、4.0質量部以上が好ましく、5.0質量部以上がより好ましく、5.0質量部超がより好ましく、9.0質量部超がさらに好ましい。
樹脂成分としては、タイヤ工業で慣用される石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられ、軟化剤Aとしては、テルペン系樹脂を含むことが好ましい。これらの樹脂成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
テルペン系樹脂としては、α-ピネン、β-ピネン、リモネン、ジペンテン等のテルペン化合物から選ばれる少なくとも1種からなるポリテルペン樹脂;前記テルペン化合物と芳香族化合物とを原料とする芳香族変性テルペン樹脂;テルペン化合物とフェノール系化合物とを原料とするテルペンフェノール樹脂;並びにこれらのテルペン系樹脂に水素添加処理を行ったもの(水素添加されたテルペン系樹脂)が挙げられる。芳香族変性テルペン樹脂の原料となる芳香族化合物としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルトルエン等が挙げられる。テルペンフェノール樹脂の原料となるフェノール系化合物としては、例えば、フェノール、ビスフェノールA、クレゾール、キシレノール等が挙げられる。
石油樹脂としては、C5系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、C5C9系石油樹脂等が挙げられる。
本明細書において「C5系石油樹脂」とは、C5留分を重合することにより得られる樹脂をいう。C5留分としては、例えば、シクロペンタジエン、ペンテン、ペンタジエン、イソプレン等の炭素数4~5個相当の石油留分が挙げられる。C5系石油樹脂しては、ジシクロペンタジエン樹脂(DCPD樹脂)が好適に用いられる。
本明細書において「芳香族系石油樹脂」とは、C9留分を重合することにより得られる樹脂をいい、それらを水素添加したものや変性したものであってもよい。C9留分としては、例えば、ビニルトルエン、アルキルスチレン、インデン、メチルインデン等の炭素数8~10個相当の石油留分が挙げられる。芳香族系石油樹脂の具体例としては、例えば、クマロンインデン樹脂、クマロン樹脂、インデン樹脂、および芳香族ビニル系樹脂が好適に用いられる。芳香族ビニル系樹脂としては、経済的で、加工しやすく、発熱性に優れているという理由から、α-メチルスチレンもしくはスチレンの単独重合体またはα-メチルスチレンとスチレンとの共重合体が好ましく、α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体がより好ましい。芳香族ビニル系樹脂としては、例えば、クレイトン社、イーストマンケミカル社等より市販されているものを使用することができる。
本明細書において「C5C9系石油樹脂」とは、前記C5留分と前記C9留分を共重合することにより得られる樹脂をいい、それらを水素添加したものや変性したものであってもよい。C5留分およびC9留分としては、前記の石油留分が挙げられる。C5C9系石油樹脂としては、例えば、東ソー(株)、LUHUA社等より市販されているものを使用することができる。
ロジン系樹脂としては、特に限定されないが、例えば天然樹脂ロジン、それを水素添加、不均化、二量化、エステル化等で変性したロジン変性樹脂等が挙げられる。
フェノール系樹脂としては、特に限定されないが、フェノールホルムアルデヒド樹脂、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂、アルキルフェノールアセチレン樹脂、オイル変性フェノールホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。
液状ポリマーは、常温(25℃)で液体状態のポリマーであれば特に限定されないが、例えば、液状ブタジエンゴム(液状BR)、液状スチレンブタジエンゴム(液状SBR)、液状イソプレンゴム(液状IR)、液状スチレンイソプレンゴム(液状SIR)、液状ファルネセンゴム等が挙げられる。これらの液状ポリマーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
軟化剤Aは、加工性の観点から、ゴムの加工温度である130℃以上で流動性を示すことが好ましい。このことから、軟化剤Aのガラス転移点は100℃以下、軟化点は120℃以下であることが好ましい。
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、動物油脂等が挙げられる。前記プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル等が挙げられる。また、環境対策で多環式芳香族(polycyclic aromatic compound:PCA)化合物の含量の低いプロセスオイルを使用することもできる。前記低PCA含量プロセスオイルとしては、軽度抽出溶媒和物(MES)、処理留出物芳香族系抽出物(TDAE)、重ナフテン系オイル等が挙げられる。
エステル系可塑剤としては、例えば、アジピン酸ジブチル(DBA)、アジピン酸ジイソブチル(DIBA)、アジピン酸ジオクチル(DOA)、アゼライン酸ジ2-エチルヘキシル(DOZ)、セバシン酸ジブチル(DBS)、アジピン酸ジイソノニル(DINA)、フタル酸ジエチル(DEP)、フタル酸ジオクチル(DOP)、フタル酸ジウンデシル(DUP)、フタル酸ジブチル(DBP)、セバシン酸ジオクチル(DOS)、リン酸トリブチル(TBP)、リン酸トリオクチル(TOP)、リン酸トリエチル(TEP)、リン酸トリメチル(TMP)、チミジントリリン酸(TTP)、リン酸トリクレシル(TCP)、リン酸トリキシレニル(TXP)等が挙げられる。これらのエステル系可塑剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<フィラー>
キャップゴム層2を構成するゴム組成物は、フィラーとしてカーボンブラックおよび/またはシリカを含むことが好ましく、カーボンブラックを含むことがより好ましい。ベースゴム層4を構成するゴム組成物は、フィラーとしてカーボンブラックを含むことが好ましい。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物は、フィラーとしてカーボンブラックおよび/またはシリカを含むことが好ましく、カーボンブラックを含むことがより好ましい。ベースゴム層4を構成するゴム組成物は、フィラーとしてカーボンブラックを含むことが好ましい。
(カーボンブラック)
カーボンブラックとしては、タイヤ工業において一般的なものを適宜利用することができる、例えば、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等が挙げられる。これらのカーボンブラックは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
カーボンブラックとしては、タイヤ工業において一般的なものを適宜利用することができる、例えば、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等が挙げられる。これらのカーボンブラックは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、補強性の観点から、10m2/g以上が好ましく、20m2/g以上がより好ましく、35m2/g以上がさらに好ましく、50m2/g以上が特に好ましい。また、低燃費性能および加工性の観点からは、200m2/g以下が好ましく、150m2/g以下がより好ましく、100m2/g以下がさらに好ましく、80m2/g以下がさらに好ましい。なお、カーボンブラックのN2SAは、前記測定方法により測定される。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対するカーボンブラックの含有量は、耐摩耗性能およびウェットグリップ性能の観点から、20質量部超が好ましく、30質量部超がより好ましく、40質量部超がさらに好ましく、50質量部超がさらに好ましく、55質量部超が特に好ましい。また、キャップゴム層2を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対するカーボンブラックの含有量は、低燃費性能の観点からは、100質量部未満が好ましく、80質量部未満がより好ましく、70質量部未満がさらに好ましく、65質量部未満が特に好ましい。
本発明において、ベースゴム層4を含有するゴム組成物のゴム成分100質量部に対するカーボンブラックの含有量は、耐摩耗性能の観点から、20質量部超が好ましく、30質量部超がより好ましく、40質量部超がさらに好ましく、50質量部超がさらに好ましく、55質量部超が特に好ましい。また、ベースゴム層4を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対するカーボンブラックの含有量は、低燃費性能の観点からは、100質量部未満が好ましく、80質量部未満がより好ましく、70質量部未満がさらに好ましく、65質量部未満が特に好ましい。
(シリカ)
シリカとしては、特に限定されず、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)等、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。これらのシリカは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
シリカとしては、特に限定されず、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)等、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。これらのシリカは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は、低燃費性能および耐摩耗性能の観点から、140m2/g以上が好ましく、150m2/g以上がより好ましく、160m2/g以上がさらに好ましく、170m2/g以上が特に好ましい。また、低燃費性能および加工性の観点からは、350m2/g以下が好ましく、300m2/g以下がより好ましく、250m2/g以下がさらに好ましい。なお、シリカのN2SAは、前記測定方法により測定される。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対するシリカの含有量は、灰分量の観点から、5質量部超が好ましく、7質量部超がより好ましく、10質量部以上がさらに好ましい。また、ゴム硬度の観点からは、90質量部以下が好ましく、80質量部以下がより好ましく、70質量部以下がさらに好ましく、60質量部以下が特に好ましい。
ベースゴム層4を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対するシリカの含有量は、ゴム硬度の観点から、50質量部以下が好ましく、40質量部以下がより好ましく、30質量部以下がさらに好ましく、20質量部以下が特に好ましい。ベースゴム層4を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対するシリカの含有量の下限値は特に制限されず、シリカを含有しなくても良い。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対するシリカとカーボンブラックの合計含有量は、耐摩耗性能の観点から、30質量部以上が好ましく、35質量部以上がより好ましく、40質量部以上がさらに好ましく、45質量部以上が特に好ましい。また、低燃費性能および破断時伸びの観点からは、120質量部以下が好ましく、100質量部以下がより好ましく、80質量部以下がさらに好ましい。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物は、操縦安定性能およびウェットグリップ性能のバランスの観点から、ゴム成分100質量部に対するカーボンブラックの含有量がシリカの含有量よりも多いことが好ましい。
キャップゴム層2を構成するゴム組成物におけるシリカとカーボンブラックの合計含有量に対するカーボンブラックの割合は、51質量%以上が好ましく、54質量%以上がより好ましく、57質量%以上がさらに好ましく、60質量%以上が特に好ましい。また、本発明に係るゴム組成物におけるシリカとカーボンブラックの合計含有量に対するカーボンブラックの割合の上限値は特に制限されず、例えば、100質量%、95質量%以下、90質量%以下、85質量%以下とすることができる。
(シランカップリング剤)
シリカは、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、特に限定されず、タイヤ工業において、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るが、例えば、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2-メルカプトエチルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン等のメルカプト系シランカップリング剤;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)テトラスルフィド等のスルフィド系シランカップリング剤;3-オクタノイルチオ-1-プロピルトリエトキシシラン、3-ヘキサノイルチオ-1-プロピルトリエトキシシラン、3-オクタノイルチオ-1-プロピルトリメトキシシラン等のチオエステル系シランカップリング剤;ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤;3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ系シランカップリング剤;γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のグリシドキシ系シランカップリング剤;3-ニトロプロピルトリメトキシシラン、3-ニトロプロピルトリエトキシシラン等のニトロ系シランカップリング剤;3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン等のクロロ系シランカップリング剤;等が挙げられる。なかでも、スルフィド系シランカップリング剤および/またはメルカプト系シランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、モメンティブ社等より市販されているものを使用することができる。これらのシランカップリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
シリカは、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、特に限定されず、タイヤ工業において、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るが、例えば、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2-メルカプトエチルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン等のメルカプト系シランカップリング剤;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)テトラスルフィド等のスルフィド系シランカップリング剤;3-オクタノイルチオ-1-プロピルトリエトキシシラン、3-ヘキサノイルチオ-1-プロピルトリエトキシシラン、3-オクタノイルチオ-1-プロピルトリメトキシシラン等のチオエステル系シランカップリング剤;ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤;3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ系シランカップリング剤;γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のグリシドキシ系シランカップリング剤;3-ニトロプロピルトリメトキシシラン、3-ニトロプロピルトリエトキシシラン等のニトロ系シランカップリング剤;3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン等のクロロ系シランカップリング剤;等が挙げられる。なかでも、スルフィド系シランカップリング剤および/またはメルカプト系シランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、モメンティブ社等より市販されているものを使用することができる。これらのシランカップリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
シランカップリング剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、シリカの分散性を高める観点から、0.5質量部超が好ましく、1.0質量部超がより好ましく、2.0質量部超がさらに好ましく、2.3質量部超が特に好ましい。また、耐摩耗性能の低下を防止する観点からは、20質量部未満が好ましく、15質量部未満がより好ましく、12質量部未満がさらに好ましく、9.0質量部未満が特に好ましい。
シランカップリング剤のシリカ100質量部に対する含有量は、シリカの分散性を高める観点から、1.0質量部超が好ましく、3.0質量部超がより好ましく、5.0質量部超がさらに好ましい。また、コストおよび加工性の観点からは、40質量部未満が好ましく、35質量部未満がより好ましく、30質量部未満がさらに好ましい。
フィラーとしては、カーボンブラック、シリカ以外に、さらにその他のフィラーを用いてもよい。そのようなフィラーとしては、特に限定されず、例えば、水酸化アルミニウム、アルミナ(酸化アルミニウム)、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、タルク、クレー等この分野で一般的に使用されるフィラーをいずれも用いることができる。これらその他のフィラーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<その他の配合剤>
本発明に係るゴム組成物には、前記成分以外にも、従来タイヤ工業で一般に使用される配合剤、例えば、ワックス、加工助剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等を適宜含有することができる。
本発明に係るゴム組成物には、前記成分以外にも、従来タイヤ工業で一般に使用される配合剤、例えば、ワックス、加工助剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等を適宜含有することができる。
ワックスを含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、ゴムの耐候性の観点から、0.5質量部超が好ましく、1質量部超がより好ましい。また、ブルームによるタイヤの白色化防止の観点からは、10質量部未満が好ましく、5質量部未満がより好ましい。
加工助剤としては、例えば、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、アミドエステル、シリカ表面活性剤、脂肪酸エステル、脂肪酸金属塩とアミドエステルとの混合物、脂肪酸金属塩と脂肪酸アミドとの混合物等が挙げられる。これらの加工助剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。加工助剤としては、例えば、Schill+Seilacher社、パフォーマンスアディティブス社等より市販されているものを使用することができる。
加工助剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、加工性の改善効果を発揮させる観点から、0.5質量部超が好ましく、1質量部超がより好ましい。また、耐摩耗性および破壊強度の観点からは、10質量部未満が好ましく、8質量部未満がより好ましい。
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、キノン系、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等の老化防止剤が挙げられ、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等のフェニレンジアミン系老化防止剤、および2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、6-エトキシ-2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン等のキノリン系老化防止剤が好ましい。これらの老化防止剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
老化防止剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、ゴムの耐オゾンクラック性の観点から、0.5質量部超が好ましく、1質量部超がより好ましい。また、耐摩耗性能やウェットグリップ性能の観点からは、10質量部未満が好ましく、5質量部未満がより好ましい。
酸化亜鉛を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、加工性の観点から、0.5質量部超が好ましく、1質量部超がより好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、10質量部未満が好ましく、5質量部未満がより好ましい。
ステアリン酸を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、加工性の観点から、0.5質量部超が好ましく、1質量部超がより好ましい。また、加硫速度の観点からは、10質量部未満が好ましく、5質量部未満がより好ましい。
加硫剤としては硫黄が好適に用いられる。硫黄としては、粉末硫黄、油処理硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄等を用いることができる。
加硫剤として硫黄を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、十分な加硫反応を確保する観点から、0.1質量部超が好ましく、0.3質量部超がより好ましく、0.5質量部超がさらに好ましい。また、劣化防止の観点からは、5.0質量部未満が好ましく、4.0質量部未満がより好ましく、3.0質量部未満がさらに好ましい。なお、加硫剤として、オイル含有硫黄を使用する場合の加硫剤の含有量は、オイル含有硫黄に含まれる純硫黄分の合計含有量とする。
硫黄以外の加硫剤としては、例えば、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、1,6-ヘキサメチレン-ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物、1,6-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン等が挙げられる。これらの硫黄以外の加硫剤は、田岡化学工業(株)、ランクセス(株)、フレクシス社等より市販されているものを使用することができる。
加硫促進剤としては、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-アミン系若しくはアルデヒド-アンモニア系、イミダゾリン系、またはキサンテート系加硫促進剤等が挙げられる。これら加硫促進剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、スルフェンアミド系、グアニジン系、およびチアゾール系加硫促進剤からなる群から選ばれる1以上の加硫促進剤が好ましく、スルフェンアミド系加硫促進剤がより好ましい。
スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、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)、N,N-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DCBS)等が挙げられる。なかでも、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)が好ましい。
加硫促進剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量(複数の加硫促進剤を併用する場合は全ての合計量)は、0.5質量部超が好ましく、1質量部超がより好ましく、1.5質量部以上がさらに好ましい。また、加硫促進剤のゴム成分100質量部に対する含有量は、8質量部未満が好ましく、7質量部未満がより好ましく、6質量部未満がさらに好ましい。加硫促進剤の含有量を上記範囲内とすることにより、破壊強度および伸びが確保できる傾向がある。
本発明に係るゴム組成物は、公知の方法により製造することができる。例えば、前記の各成分をオープンロール、密閉式混練機(バンバリーミキサー、ニーダー等)等のゴム混練装置を用いて混練りすることにより製造できる。
混練り工程は、例えば、加硫剤および加硫促進剤以外の配合剤および添加剤を混練りするベース練り工程と、ベース練り工程で得られた混練物に加硫剤および加硫促進剤を添加して混練りするファイナル練り(F練り)工程とを含んでなるものである。さらに、前記ベース練り工程は、所望により、複数の工程に分けることもできる。
混練条件としては特に限定されるものではないが、例えば、ベース練り工程では、排出温度150~170℃で3~10分間混練りし、ファイナル練り工程では、70~110℃で1~5分間混練りする方法が挙げられる。加硫条件としては、特に限定されるものではなく、例えば、150~200℃で10~30分間加硫する方法が挙げられる。
本発明のタイヤは、前記の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、ゴム成分に対して上記各成分を必要に応じて配合した未加硫のゴム組成物を、所定の形状の口金を備えた押し出し機でトレッド部の各ゴム層の形状に合わせて押し出し加工し、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。
<用途>
本発明のタイヤは、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、競技用タイヤに好適に用いることができ、中でも乗用車用タイヤに用いることが好ましい。乗用車タイヤとすることで、本発明の効果をより効果的に発揮することができる。なお、乗用車用タイヤとは、四輪で走行する自動車に装着されることを前提としたタイヤであり、その最大負荷能力が1000kg以下のものを指す。また、本発明のタイヤは、全シーズン用タイヤ、夏用タイヤ、スタッドレスタイヤ等の冬用タイヤに使用可能である。
本発明のタイヤは、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、競技用タイヤに好適に用いることができ、中でも乗用車用タイヤに用いることが好ましい。乗用車タイヤとすることで、本発明の効果をより効果的に発揮することができる。なお、乗用車用タイヤとは、四輪で走行する自動車に装着されることを前提としたタイヤであり、その最大負荷能力が1000kg以下のものを指す。また、本発明のタイヤは、全シーズン用タイヤ、夏用タイヤ、スタッドレスタイヤ等の冬用タイヤに使用可能である。
以下では、実施をする際に好ましいと考えられる例(実施例)を示すが、本発明の範囲は実施例に限られない。
以下に示す各種薬品を用いて表1に従って得られるゴム組成物からなるトレッドを有するタイヤを検討して、下記の各種分析・評価方法に基づいて算出した結果を表1下部および表2~表3に示す。
NR:RSS#3
BR:日本ゼオン(株)製のNipol BR1220(シス1,4含有率:97%)
SBR:下記製造例1により製造されたSBR(スチレン含量:25質量%、ビニル含量:59モル%、Mw:25万、非伸展)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラックI(N220)(N2SA:114m2/g、平均一次粒子径:22nm)
シリカ:エボニックデグサ社製のULTRASIL(登録商標)VN3(N2SA:175m2/g)
シランカップリング剤:エボニックデグサ社製のSi69(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
オイル:出光興産(株)製のPS-32(パラフィン系プロセスオイル、Mw:400)
樹脂成分1:クレイトン社製のSylvatraxx4401(α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体、軟化点:85℃、Mw:520)
樹脂成分2:ヤスハラケミカル(株)製のPX1150N(水素添加されていないポリテルペン樹脂、Tg:65℃、Mw:3200)
液状ポリマー:下記製造例2により製造された液状SBR(Tg:-25℃、Mw:5000)
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック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、)
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
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:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤: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)
BR:日本ゼオン(株)製のNipol BR1220(シス1,4含有率:97%)
SBR:下記製造例1により製造されたSBR(スチレン含量:25質量%、ビニル含量:59モル%、Mw:25万、非伸展)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラックI(N220)(N2SA:114m2/g、平均一次粒子径:22nm)
シリカ:エボニックデグサ社製のULTRASIL(登録商標)VN3(N2SA:175m2/g)
シランカップリング剤:エボニックデグサ社製のSi69(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
オイル:出光興産(株)製のPS-32(パラフィン系プロセスオイル、Mw:400)
樹脂成分1:クレイトン社製のSylvatraxx4401(α-メチルスチレンとスチレンとの共重合体、軟化点:85℃、Mw:520)
樹脂成分2:ヤスハラケミカル(株)製のPX1150N(水素添加されていないポリテルペン樹脂、Tg:65℃、Mw:3200)
液状ポリマー:下記製造例2により製造された液状SBR(Tg:-25℃、Mw:5000)
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック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、)
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
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:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤: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)
(製造例1:SBRの製造)
窒素置換されたオートクレーブ反応器に、ヘキサン600mL、1,3-ブタジエン75g、スチレン25g、テトラヒドロフラン60mLを投入し、40℃で撹拌する。0.1mоl/Lのn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液を0.5mLずつ添加しスカベンジ処理をした後、0.1mоl/Lのn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液4mLを添加し、撹拌速度を130rpm、ジャケット温度を80℃にして撹拌する。GPCでMwが25万の重合物の生成を確認した後、重合溶液を4Lのエタノールに注ぎ、沈殿を回収する。得られた沈殿を送風乾燥した後、80℃/10Pa以下で乾燥減量が0.1%になるまで減圧乾燥を行い、SBRを得る。
窒素置換されたオートクレーブ反応器に、ヘキサン600mL、1,3-ブタジエン75g、スチレン25g、テトラヒドロフラン60mLを投入し、40℃で撹拌する。0.1mоl/Lのn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液を0.5mLずつ添加しスカベンジ処理をした後、0.1mоl/Lのn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液4mLを添加し、撹拌速度を130rpm、ジャケット温度を80℃にして撹拌する。GPCでMwが25万の重合物の生成を確認した後、重合溶液を4Lのエタノールに注ぎ、沈殿を回収する。得られた沈殿を送風乾燥した後、80℃/10Pa以下で乾燥減量が0.1%になるまで減圧乾燥を行い、SBRを得る。
(製造例2:液状ポリマーの製造)
窒素置換されたオートクレーブ反応器に、1.0mоl/Lのn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液20mL、ヘキサン200mL、テトラヒドロフラン60mLを添加した後、1,3-ブタジエン75gおよびスチレン25gをヘキサン400mLに溶解させたモノマー溶液を、反応液が90℃を超えないように添加しながら、撹拌速度を80rpm、ジャケット温度を80℃にして撹拌する。GPCでMwが5000の重合物の生成を確認した後、重合溶液を4Lのエタノールに注ぎ、沈殿を回収する。得られた沈殿を送風乾燥した後、80℃/10Pa以下で乾燥減量が0.1%になるまで減圧乾燥を行う。得られた液状物をDSCによって分析し、Tgが-25℃であることを確認する。
窒素置換されたオートクレーブ反応器に、1.0mоl/Lのn-ブチルリチウム/ヘキサン溶液20mL、ヘキサン200mL、テトラヒドロフラン60mLを添加した後、1,3-ブタジエン75gおよびスチレン25gをヘキサン400mLに溶解させたモノマー溶液を、反応液が90℃を超えないように添加しながら、撹拌速度を80rpm、ジャケット温度を80℃にして撹拌する。GPCでMwが5000の重合物の生成を確認した後、重合溶液を4Lのエタノールに注ぎ、沈殿を回収する。得られた沈殿を送風乾燥した後、80℃/10Pa以下で乾燥減量が0.1%になるまで減圧乾燥を行う。得られた液状物をDSCによって分析し、Tgが-25℃であることを確認する。
表1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150~160℃になるまで1~10分間混練りし、混練物を得る。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る。得られた未加硫ゴム組成物を用いて、トレッド部のキャップゴム層、中間ゴム層、およびベースゴム層の形状に合わせて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを作製し、170℃で12分間加硫して表2に記載の各試験用タイヤ(サイズ:165/65R15、リム:15×5J、内圧:230kPa)を得る。なお、トレッド部の全厚みは10mmとする。
<アセトン抽出量(AE量)の測定>
各試験用タイヤのトレッドおよびベルトトッピングゴムから切り出した試験片について、それぞれAE量を測定する。AE量は、各試験片を24時間アセトンに浸漬し、可溶成分を抽出し、抽出前後の各試験片の質量を測定し、下記式により求めることができる。
アセトン抽出量(%)={(抽出前の加硫ゴム試験片の質量-抽出後の加硫ゴム試験片の質量)/(抽出前のゴム試験片の質量)}×100
各試験用タイヤのトレッドおよびベルトトッピングゴムから切り出した試験片について、それぞれAE量を測定する。AE量は、各試験片を24時間アセトンに浸漬し、可溶成分を抽出し、抽出前後の各試験片の質量を測定し、下記式により求めることができる。
アセトン抽出量(%)={(抽出前の加硫ゴム試験片の質量-抽出後の加硫ゴム試験片の質量)/(抽出前のゴム試験片の質量)}×100
<灰分量の測定>
各試験用タイヤのトレッドから切り出した試験片をアルミナ製るつぼに入れ、550℃の電気炉で4時間加熱する。その後、(加熱後の試験片の質量/加熱前の試験片の質量)×100により、灰分量(質量%)を算出する。
各試験用タイヤのトレッドから切り出した試験片をアルミナ製るつぼに入れ、550℃の電気炉で4時間加熱する。その後、(加熱後の試験片の質量/加熱前の試験片の質量)×100により、灰分量(質量%)を算出する。
<30℃tanδの測定>
各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から、タイヤ周方向が長辺となるように、長さ20mm×幅4mm×厚さ1mmで切り出して作製した各加硫ゴム試験片について、動的粘弾性測定装置(GABO社製のイプレクサーシリーズ)を用い、温度30℃、初期歪5%、動歪1%、周波数10Hzの条件下で損失正接tanδを測定する。なお、サンプルの厚み方向はタイヤ半径方向とする。
各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から、タイヤ周方向が長辺となるように、長さ20mm×幅4mm×厚さ1mmで切り出して作製した各加硫ゴム試験片について、動的粘弾性測定装置(GABO社製のイプレクサーシリーズ)を用い、温度30℃、初期歪5%、動歪1%、周波数10Hzの条件下で損失正接tanδを測定する。なお、サンプルの厚み方向はタイヤ半径方向とする。
<0℃E*の測定>
各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から、タイヤ周方向が長辺となるように、長さ20mm×幅4mm×厚さ1mmで切り出して作製した各加硫ゴム試験片について、動的粘弾性測定装置(GABO社製のイプレクサーシリーズ)を用い、温度0℃、初期歪10%、動歪2.5%、周波数10Hzの条件下で複素弾性率E*を測定する。なお、サンプルの厚み方向はタイヤ半径方向とする。
各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から、タイヤ周方向が長辺となるように、長さ20mm×幅4mm×厚さ1mmで切り出して作製した各加硫ゴム試験片について、動的粘弾性測定装置(GABO社製のイプレクサーシリーズ)を用い、温度0℃、初期歪10%、動歪2.5%、周波数10Hzの条件下で複素弾性率E*を測定する。なお、サンプルの厚み方向はタイヤ半径方向とする。
<ガラス転移温度(Tg)の測定>
各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から、タイヤ周方向が長辺となるように、長さ20mm×幅4mm×厚さ1mmで切り出して作製した各加硫ゴム試験片について、動的粘弾性測定装置(GABO社製のイプレクサーシリーズ)を用い、周波数10Hz、初期歪10%、振幅±0.5%および昇温速度2℃/分の条件下で損失正接tanδの温度分布曲線を測定し、得られた温度分布曲線における最も大きいtanδ値に対応する温度(tanδピーク温度)をガラス転移温度(Tg)とする。なお、サンプルの厚み方向はタイヤ半径方向とする。
各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から、タイヤ周方向が長辺となるように、長さ20mm×幅4mm×厚さ1mmで切り出して作製した各加硫ゴム試験片について、動的粘弾性測定装置(GABO社製のイプレクサーシリーズ)を用い、周波数10Hz、初期歪10%、振幅±0.5%および昇温速度2℃/分の条件下で損失正接tanδの温度分布曲線を測定し、得られた温度分布曲線における最も大きいtanδ値に対応する温度(tanδピーク温度)をガラス転移温度(Tg)とする。なお、サンプルの厚み方向はタイヤ半径方向とする。
<ゴム硬度(Hs)の測定>
JIS K 6253-3:2012に準拠し、デュロメータータイプAを用いて、各ゴム試験片の温度23℃でのショア硬度(Hs)を測定する。なお、各ゴム試験片は、各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から切り出したものを用いる。
JIS K 6253-3:2012に準拠し、デュロメータータイプAを用いて、各ゴム試験片の温度23℃でのショア硬度(Hs)を測定する。なお、各ゴム試験片は、各試験用タイヤのトレッド部のゴム層内部から切り出したものを用いる。
<保管後硬度>
各試験用タイヤを製造後80℃で2か月静置した後に、トレッド部のキャップゴム層のショア硬度(Hs)を測定する。キャップゴム層のショア硬度の変化率(%)を、下記式により求める。
(ショア硬度の変化率(%))=
{(保管後のキャップゴム層のショア硬度)/(タイヤ製造後のキャップゴム層のショア硬度)×100}-100
各試験用タイヤを製造後80℃で2か月静置した後に、トレッド部のキャップゴム層のショア硬度(Hs)を測定する。キャップゴム層のショア硬度の変化率(%)を、下記式により求める。
(ショア硬度の変化率(%))=
{(保管後のキャップゴム層のショア硬度)/(タイヤ製造後のキャップゴム層のショア硬度)×100}-100
<走行後硬度>
各試験用タイヤを、排気量2000ccのFF乗用車の四輪にそれぞれ装着し、市街地を20000km走行した後に、トレッド部のキャップゴム層のショア硬度(Hs)を測定する。
各試験用タイヤを、排気量2000ccのFF乗用車の四輪にそれぞれ装着し、市街地を20000km走行した後に、トレッド部のキャップゴム層のショア硬度(Hs)を測定する。
<劣化後のウェットグリップ性能>
前記のタイヤを80℃で7日間熱劣化させた後に、トレッド部の厚さが新品時の50%となるように、トレッドラジアスに沿ってトレッド部を摩耗させる。この各試験用タイヤを車両(国産FF2000cc)の全輪に装着して湿潤アスファルト路面において、速度100km/時でブレーキをかけた地点からの制動距離を測定する。対照タイヤ(比較例1)の制動距離を100として換算し、各試験用タイヤの制動距離の逆数を下記式により指数で表示する。指数が高いほど、劣化後のウェットグリップ性能が維持されていることを示す。
(ウェットグリップ性能指数)=(対照タイヤの制動距離)/(各試験用タイヤの制動距離)
前記のタイヤを80℃で7日間熱劣化させた後に、トレッド部の厚さが新品時の50%となるように、トレッドラジアスに沿ってトレッド部を摩耗させる。この各試験用タイヤを車両(国産FF2000cc)の全輪に装着して湿潤アスファルト路面において、速度100km/時でブレーキをかけた地点からの制動距離を測定する。対照タイヤ(比較例1)の制動距離を100として換算し、各試験用タイヤの制動距離の逆数を下記式により指数で表示する。指数が高いほど、劣化後のウェットグリップ性能が維持されていることを示す。
(ウェットグリップ性能指数)=(対照タイヤの制動距離)/(各試験用タイヤの制動距離)
<耐久性能>
各試験用タイヤを、ドラム試験機を用いて、200kPaの内圧および荷重(正規荷重)の条件下で、60km/時でドラム走行させ、損傷が見られるまでの走行距離を測定し、対照タイヤ(比較例1)の値を100とした指数で表示する。指数の値が大きいほど、耐久性能に優れることを示す。
各試験用タイヤを、ドラム試験機を用いて、200kPaの内圧および荷重(正規荷重)の条件下で、60km/時でドラム走行させ、損傷が見られるまでの走行距離を測定し、対照タイヤ(比較例1)の値を100とした指数で表示する。指数の値が大きいほど、耐久性能に優れることを示す。
<総合性能>
上記劣化後のウェットグリップ性能指数、および耐久性能指数の和を総合性能指数として表示する。指数が大きいほど、総合性能に優れることを示す。
上記劣化後のウェットグリップ性能指数、および耐久性能指数の和を総合性能指数として表示する。指数が大きいほど、総合性能に優れることを示す。
<実施形態>
本発明の実施形態の例を以下に示す。
本発明の実施形態の例を以下に示す。
〔1〕2以上のゴム層を有するトレッド部、およびベルト層を備えたタイヤであって、
前記トレッド部は、トレッド面を構成するキャップゴム層、およびキャップゴム層のタイヤ半径方向内側に存在するベースゴム層を有し、
前記キャップゴム層および前記ベースゴム層はそれぞれゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、
前記トレッド部の全厚みに対する前記キャップゴム層の厚みが20%以上であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE1としたとき、AE1が12.0質量%未満であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の灰分量が7.5質量%未満であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、重量平均分子量が1000以上である軟化剤Aを5.0質量部以上含有し、
前記ベースゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE2としたとき、
AE2/AE1が0.6以上であるタイヤ。
〔2〕ベルトトッピングゴムのアセトン抽出量をAE3としたとき、AE1-AE3が5.0質量%未満である、上記〔1〕記載のタイヤ。
〔3〕前記ベースゴム層を構成するゴム組成物が、軟化剤Aを5質量部以上含む、上記〔1〕または〔2〕記載のタイヤ。
〔4〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のショア硬度(Hs)が50以上70以下である、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔5〕80℃で2か月静置した後の前記キャップゴム層のショア硬度(Hs)の変化率が-10%以上10%以下である、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔6〕前記キャップゴム層を構成するゴム成分が、イソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム、およびブタジエンゴムからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔7〕前記軟化剤Aが、テルペン系樹脂および液状ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種である、上記〔1〕~〔6〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔8〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、重量平均分子量が1000未満である軟化剤Bを5.0質量部以上含有する、上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔9〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の、ゴム成分100質量部に対する軟化剤の合計含有量が10.0質量部超50.0質量部未満である、上記〔1〕~〔8〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔10〕前記キャップゴム層の30℃におけるtanδが0.40以下である、上記〔1〕~〔9〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔11〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の0℃E*が5.0MPa以上である、上記〔1〕~〔10〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔12〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のガラス転移温度が-60℃以上である、上記〔1〕~〔11〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔13〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、カーボンブラックを50質量部超含有する、上記〔1〕~〔12〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔14〕前記ベースゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、カーボンブラックを50質量部超含有する、上記〔1〕~〔13〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔15〕前記タイヤが乗用車用タイヤである、上記〔1〕~〔14〕のいずれかに記載のタイヤ。
前記トレッド部は、トレッド面を構成するキャップゴム層、およびキャップゴム層のタイヤ半径方向内側に存在するベースゴム層を有し、
前記キャップゴム層および前記ベースゴム層はそれぞれゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、
前記トレッド部の全厚みに対する前記キャップゴム層の厚みが20%以上であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE1としたとき、AE1が12.0質量%未満であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の灰分量が7.5質量%未満であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、重量平均分子量が1000以上である軟化剤Aを5.0質量部以上含有し、
前記ベースゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE2としたとき、
AE2/AE1が0.6以上であるタイヤ。
〔2〕ベルトトッピングゴムのアセトン抽出量をAE3としたとき、AE1-AE3が5.0質量%未満である、上記〔1〕記載のタイヤ。
〔3〕前記ベースゴム層を構成するゴム組成物が、軟化剤Aを5質量部以上含む、上記〔1〕または〔2〕記載のタイヤ。
〔4〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のショア硬度(Hs)が50以上70以下である、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔5〕80℃で2か月静置した後の前記キャップゴム層のショア硬度(Hs)の変化率が-10%以上10%以下である、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔6〕前記キャップゴム層を構成するゴム成分が、イソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム、およびブタジエンゴムからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔7〕前記軟化剤Aが、テルペン系樹脂および液状ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種である、上記〔1〕~〔6〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔8〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、重量平均分子量が1000未満である軟化剤Bを5.0質量部以上含有する、上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔9〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の、ゴム成分100質量部に対する軟化剤の合計含有量が10.0質量部超50.0質量部未満である、上記〔1〕~〔8〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔10〕前記キャップゴム層の30℃におけるtanδが0.40以下である、上記〔1〕~〔9〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔11〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の0℃E*が5.0MPa以上である、上記〔1〕~〔10〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔12〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のガラス転移温度が-60℃以上である、上記〔1〕~〔11〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔13〕前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、カーボンブラックを50質量部超含有する、上記〔1〕~〔12〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔14〕前記ベースゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、カーボンブラックを50質量部超含有する、上記〔1〕~〔13〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔15〕前記タイヤが乗用車用タイヤである、上記〔1〕~〔14〕のいずれかに記載のタイヤ。
1 トレッド部
2 キャップゴム層
4 ベースゴム層
7 インナーライナー
8 ベルト層
9 カーカス
11 バンド
CL タイヤ赤道面
2 キャップゴム層
4 ベースゴム層
7 インナーライナー
8 ベルト層
9 カーカス
11 バンド
CL タイヤ赤道面
Claims (15)
- 2以上のゴム層を有するトレッド部、およびベルト層を備えたタイヤであって、
前記トレッド部は、トレッド面を構成するキャップゴム層、およびキャップゴム層のタイヤ半径方向内側に存在するベースゴム層を有し、
前記キャップゴム層および前記ベースゴム層はそれぞれゴム成分を含有するゴム組成物により構成され、
前記トレッド部の全厚みに対する前記キャップゴム層の厚みが20%以上であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE1としたとき、AE1が12.0質量%未満であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の灰分量が7.5質量%未満であり、
前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、重量平均分子量が1000以上である軟化剤Aを5.0質量部以上含有し、
前記ベースゴム層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE2としたとき、
AE2/AE1が0.6以上であるタイヤ。 - ベルトトッピングゴムのアセトン抽出量をAE3としたとき、AE1-AE3が5.0質量%未満である、請求項1記載のタイヤ。
- 前記ベースゴム層を構成するゴム組成物が、軟化剤Aを5質量部以上含む、請求項1または2記載のタイヤ。
- 前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のショア硬度(Hs)が50以上70以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 80℃で2か月静置した後の前記キャップゴム層のショア硬度(Hs)の変化率が-10%以上10%以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記キャップゴム層を構成するゴム成分が、イソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム、およびブタジエンゴムからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記軟化剤Aが、テルペン系樹脂および液状ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、重量平均分子量が1000未満である軟化剤Bを5.0質量部以上含有する、請求項1~7のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の、ゴム成分100質量部に対する軟化剤の合計含有量が10.0質量部超50.0質量部未満である、請求項1~8のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記キャップゴム層の30℃におけるtanδが0.40以下である、請求項1~9のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記キャップゴム層を構成するゴム組成物の0℃E*が5.0MPa以上である、請求項1~10のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記キャップゴム層を構成するゴム組成物のガラス転移温度が-60℃以上である、請求項1~11のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記キャップゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、カーボンブラックを50質量部超含有する、請求項1~12のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記ベースゴム層を構成するゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対し、カーボンブラックを50質量部超含有する、請求項1~13のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記タイヤが乗用車用タイヤである、請求項1~14のいずれか一項に記載のタイヤ。
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---|---|---|---|
JP2022080322A JP2023168930A (ja) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | タイヤ |
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---|---|
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2022080322A Pending JP2023168930A (ja) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | タイヤ |
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Country | Link |
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2022
- 2022-05-16 JP JP2022080322A patent/JP2023168930A/ja active Pending
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