JP6285520B1 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
前記キャップトレッド用ゴム組成物に含まれる前記シリカは、平均一次粒子径25nm以下の微粒子シリカを含むことが好ましい。
前記空気入りタイヤは、スタッドレスタイヤであることが好ましい。
本発明の空気入りタイヤは、NR及び/又はIRを含むゴム成分と、シリカ及びカーボンブラックを含む充填剤とを所定量含有するベーストレッド用ゴム組成物からなるベーストレッドを有するものである。以下、当該ベーストレッド用ゴム組成物について説明する。
本発明の空気入りタイヤは、前記ベーストレッド用ゴム組成物からなるベーストレッドを有すると共に、所定のキャップトレッド用ゴム組成物を用いて作製したキャップトレッドも有するものである。以下、当該キャップトレッド用ゴム組成物について説明する。
Vs=(ρ0/ρ1−1)×100(%) (I)
(式(I)中、ρ1は加硫ゴム(発泡ゴム)の密度(g/cm3)を示し、ρ0は加硫ゴム(発泡ゴム)における固相部の密度(g/cm3)を示す。)
前記キャップトレッド用ゴム組成物、前記ベーストレッド用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤは、該ゴム組成物を用いて通常の方法により製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合した前記キャップトレッド用ゴム組成物、前記ベーストレッド用ゴム組成物を、未加硫の段階で部材の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造できる。
NR:TSR
BR1:下記製造例1(変性ハイシスBR)
BR2:宇部興産(株)製のBR−150B
SBR:ランクセス社製 Buna SL4525−0(スチレン含量25質量%、非油展、非変性S−SBR)
シリカ:エボニック社製のウルトラシル9000GR(平均一次粒子径:16nm、N2SA:240m2/g)
シランカップリング剤:エボニック社製Si363
カーボンブラック1:三菱化学(株)製のダイアブラックI(ISAFクラス、N2SA:114m2/g)
カーボンブラック2:キャボットジャパン(株)製N351(N2SA:69m2/g)
オイル:H&R社製のVivatec500(TDAEオイル)
ワックス:大内新興化学工業(株)製の「サンノックワックス」
ステアリン酸:日油(株)製のビーズステアリン酸つばき
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)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
発泡剤:永和化成工業(株)製ネオセルボン SB#51(4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド))
有機繊維:下記製造例2
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤1:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’−ジフェニルグアニジン)
加硫促進剤2:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
5Lオートクレーブに、窒素雰囲気下、シクロヘキサン2.4kg、1,3−ブタジエン300gを仕込んだ。これらに、予めバーサチック酸ネオジム(0.09mmol)のシクロヘキサン溶液、メチルアルモキサン(1.0mmol)のトルエン溶液、水素化ジイソブチルアルミニウム(3.5mmol)及びジエチルアルミニウムクロリド(0.18mmol)のトルエン溶液と、1,3−ブタジエン(4.5mmol)とを50℃で30分間反応熟成させて調製した触媒を仕込み、80℃で70分間重合反応を行った。
次に、反応温度60℃に保ち、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(4.5mmol)のトルエン溶液を添加し、30分間反応を行い、活性末端を変性させた。その後、2,4−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール1.5gを含むメタノール溶液を添加した。
次に、水酸化ナトリウムによりpH10に調整した水溶液20Lに、上記変性重合体溶液を添加し、110℃で2時間、脱溶媒後、110℃のロールで乾燥させて、BR1(変性ハイシスBR)を得た。得られた重合体は、シス含量97質量%、ビニル量1.1%、Mw48万であった。
<分子量>
下記の条件(1)〜(8)でゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を求めた。
(1)装置:東ソー(株)製HLC−8220
(2)分離カラム:東ソー(株)製HM−H(2本直列)
(3)測定温度:40℃
(4)キャリア:テトラヒドロフラン
(5)流量:0.6mL/分
(6)注入量:5μL
(7)検出器:示差屈折
(8)分子量標準:標準ポリスチレン
<重合体の構造同定>
重合体の構造同定は、日本電子(株)製JNM−ECAシリーズの装置を用いて行った。測定結果から、ビニル量、シス含量を算出した。
二軸押出機を用い、ポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製、ノバテックHJ360(MFR5.5、融点132℃)40質量部と、エチレン−ビニルアルコール共重合体((株)クラレ製、エバールF104B(MFR4.4、融点183℃))40質量部とを投入し、各々同時に押し出して、常法に従ってポリエチレンからなる被覆層が形成された親水性樹脂繊維を作製した。この親水性樹脂繊維の平均径は20μm、平均長さは3mmであった。
表1に示す配合内容に従い、(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、ベース練り工程に記載の材料を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に仕上げ練り工程に記載の薬品を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
表2に示す配合内容に従い、(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
表3の仕様に沿って、得られた未加硫キャップトレッド用ゴム組成物をキャップトレッド、未加硫ベーストレッド用ゴム組成物をベーストレッドの形状にそれぞれ成形し、タイヤ成型機上で、他のタイヤ部材と共に貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、170℃で10分間加硫し、試験用タイヤ(サイズ:195/65R15、乗用車用スタッドレスタイヤ)を製造した。
なお、試験用タイヤは、キャップトレッドとベーストレッドをつなぐ通電部(特開2011−126338号公報の図1 部材14のようなキャップトレッド表面に露出するように配される部材)をベーストレッドと同一配合で配置する共に、他の部材も公知配合のものを適宜選択し、導電性タイヤを作製した。
試験用タイヤを以下の方法で評価し、結果を表1〜3に示した。
<発泡率Vs>
表1のキャップトレッド配合について、前記式(I)により、それぞれの発泡率を算出した。
表2のベーストレッド配合について、それぞれ厚さ2mm、15cm×15cmの試験片を作製し、ADVANTEST社製の電気抵抗測定器R8340Aを用いて電圧500V、気温25℃、湿度50%の条件で測定した。得られた値の対数(logΩ・cm)を体積固有抵抗値として表に記載した。
表3の試験用タイヤを正規リムに装着し、規定内圧2.0MPaを充填して、荷重4.7kNで鉄板にキャップトレッドを接地させ、印加電圧100Vにおいてタイヤリム部と鉄板との間の電気抵抗値を測定した。得られた値の対数(logΩ・cm)を体積固有抵抗値として表に記載した。
各試験用タイヤを国産2000ccのFF車に装着し、北海道旭川テストコースにて、雪氷のない0〜3℃の路面を100km/hにて実車走行し、コーナリング、直進性についてフィーリングによる評価を行った。フィーリング評価は、基準比較例を100として、明らかに性能が向上したとテストドライバーが判断したものを120、はるかに良いレベルであるものを140と、評点付けをした。
各試験用タイヤを国産2000ccのFF車に装着し、北海道旭川テストコースにて、雪氷のない0〜3℃の路面にて実車走行し、時速100km/hでロックブレーキを踏み停止させるまでに要した停止距離を測定した。
基準比較例を100として、下記式により指数表示した。指数が大きいほど、低温高速グリップ性能(制動性能)が良好であることを示す。
(低温高速グリップ性能指数)=(基準比較例の停止距離)/(各配合の停止距離)×100
各試験用タイヤを国産2000ccのFF車に装着し、雪氷のない路面温度0〜3℃のアスファルト粗面を時速100km/hで走行したときの、運転席窓側耳位置における車内の騒音レベルdB(A)をロードノイズ計測路を用いて測定した。比較例1を100として、下記式により指数表示した。指数が大きいほど、ロードノイズが少なく、快適であることを示す。
(低温ロードノイズ指数)=(基準比較例の騒音レベル)/(各実施例の騒音レベル)×100
転がり抵抗試験機を用い、各試験用タイヤを、リム(15×6JJ)、内圧(230kPa)、荷重(3.43kN)、速度(80km/h)で走行させたときの転がり抵抗を測定し、基準比較例を100とした時の指数で表示した。指数は大きい方が良好(低燃費性)である。
各試験用タイヤを用いて、下記の条件で氷上で実車性能を評価した。試験用タイヤを国産2000ccのFF車に装着した。試験場所は住友ゴム工業株式会社の北海道旭川テストコース(氷上)で行い、氷上気温は−1〜−6℃であった。
制動性能(氷上制動停止距離):時速30km/hでロックブレーキを踏み停止させるまでに要した氷上の停止距離を測定した。基準比較例100として、下記式により指数表示した。指数が大きいほど、氷上での制動性能が良好であることを示す。
(氷上グリップ指数)=(基準比較例の停止距離)/(各配合の停止距離)×100
Claims (5)
- ベーストレッド及びキャップトレッドの2層トレッドを有する空気入りタイヤであって、
前記ベーストレッドは、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムを含むゴム成分、並びに、シリカ及びカーボンブラックを含む充填剤を含有し、
前記ゴム成分100質量%中の前記天然ゴム及び前記イソプレンゴムの合計含有量が10〜80質量%、スチレンブタジエンゴムの含有量が20〜90質量%であり、
前記ゴム成分100質量部に対する前記シリカの含有量が0.1〜8質量部、前記カーボンブラックの含有量が30質量部以上であるベーストレッド用ゴム組成物からなり、
前記キャップトレッドは、ゴム成分100質量部に対するシリカの含有量が40質量部以上であるキャップトレッド用ゴム組成物からなり、かつ気泡及び/又は空孔を含むものである空気入りタイヤ。 - 前記ベーストレッド用ゴム組成物は、前記ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴムの含有量が30〜70質量%である請求項1記載の空気入りタイヤ。
- 前記キャップトレッド用ゴム組成物に含まれる前記シリカは、平均一次粒子径25nm以下の微粒子シリカを含むものである請求項1又は2記載の空気入りタイヤ。
- 前記ベーストレッドの体積固有抵抗値(logΩ・cm)が7以下、前記空気入りタイヤの体積固有抵抗値(logΩ・cm)が8以下である請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- スタッドレスタイヤである請求項1〜4のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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