JP7340011B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
前記サイドウォールゴムは、タイヤ外表面にあるサイドウォール最外層ゴムと、前記サイドウォール最外層ゴムよりもタイヤ内表面側にあるサイドウォール内層ゴムとを含む2層以上のゴムが積層されてなり、
前記カーカスは、カーカスコードと、前記カーカスコードを被覆するプライコーティングゴムとを含む少なくとも1枚のカーカスプライからなり、
前記プライコーティングゴムは、体積抵抗率が1×1010Ω・cm以上であり、
前記サイドウォール最外層ゴムは、体積抵抗率が1×1010Ω・cm以上であり、
前記サイドウォール内層ゴムは、体積抵抗率が1×107Ω・cm以下であり、
前記サイドウォール内層ゴムは、最大厚みが0.1mm以上1.2mm以下であり、
前記サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤の質量割合が、1.2質量%以上であり、
前記サイドウォール最外層ゴムにおける老化防止剤の質量割合に対する、前記サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤の質量割合の比(サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤の質量割合/サイドウォール最外層ゴムにおける老化防止剤の質量割合)が、0.7以上2.0以下であり、
前記サイドウォール内層ゴムの動歪1%、25℃における貯蔵弾性率E’swinに対する、前記サイドウォール最外層ゴムの動歪1%、25℃における貯蔵弾性率E’swoutの比(E’swout/E’swin)が、0.57超1.5未満である、ことを特徴とする。
本発明の空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」と称することがある)は、カーカス及びサイドウォールゴムを有し、上記サイドウォールゴムは、タイヤ外表面にあるサイドウォール最外層ゴムと、上記サイドウォール最外層ゴムよりもタイヤ内表面側にあるサイドウォール内層ゴムとを含む2層以上のゴムが積層されてなり、上記カーカスは、カーカスコードと、前記カーカスコードを被覆するプライコーティングゴムとを含む。
また、上記プライコーティングゴムは、体積抵抗率が1×1010Ω・cm以上であり、上記サイドウォール最外層ゴムは、体積抵抗率が1×1010Ω・cm以上であり、上記サイドウォール内層ゴムは、体積抵抗率が1×107Ω・cm以下である。
また、上記サイドウォール内層ゴムは、最大厚みが0.1mm以上1.2mm以下である。
また、上記サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤の質量割合は、1.2質量%以上である。
また、上記サイドウォール最外層ゴムにおける老化防止剤の質量割合に対する、前記サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤の質量割合の比(サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤の質量割合/サイドウォール最外層ゴムにおける老化防止剤の質量割合)は、0.7以上2.0以下である。
そして、上記サイドウォール内層ゴムの動歪1%、25℃における貯蔵弾性率E’swinに対する、前記サイドウォール最外層ゴムの動歪1%、25℃における貯蔵弾性率E’swoutの比(E’swout/E’swin)は、0.57超1.5未満である。
本発明の一例のタイヤは、上述した全ての特徴を有するため、高い導電性を有しつつ、低燃費性、耐久性及び耐オゾン性に優れる。
また、図1及び図2のサイドウォール部12においては、サイドウォールゴムとして、サイドウォール最外層ゴム41及びサイドウォール内層ゴム(42又は42’)の2層が積層されているが、更に1層以上のサイドウォールゴムが積層されていてもよい。
上述の通り、カーカスは、カーカスコードと、当該カーカスコードを被覆するプライコーティングゴムとを含む1枚又は2枚以上のカーカスプライからなる。
なお、プライコーティングゴムの体積抵抗率の調整は、例えば、カーボンブラックの含有量を調節する等により、行うことができる。
また、本明細書において、プライコーティングゴム等の部材の体積抵抗率は、実施例に記載の手順に従って測定することができる。
なお、プライコーティングゴムのtanδの調整は、例えば、カーボンブラック及びシリカ等の充填剤の含有量を調節する、ゴム成分の比率を調節する等により、行うことができる。
また、本明細書において、プライコーティングゴム等の部材のtanδは、実施例に記載の手順に従って測定することができる。
なお、プライコーティングゴムの貯蔵弾性率の調整は、例えば、充填剤の含有量を調節する、架橋密度を調節する等により、行うことができる。
なお、本明細書において、プライコーティングゴム等の部材における老化防止剤の質量割合は、ゴム成分100質量部に対する老化防止剤の部数ではなく、当該部材の全質量に占める老化防止剤の質量の割合を指す。
サイドウォール内層ゴムは、体積抵抗率が1×107Ω・cm以下である。サイドウォール内層ゴムの体積抵抗率が1×107Ω・cm超であると、タイヤから静電気を十分に逃がすことができず、導電性が悪化する虞がある。また、サイドウォール内層ゴムの体積抵抗率は、タイヤの導電性をより向上させる観点から、5×106Ω・cm以下であることが好ましく、3×106Ω・cm以下であることがより好ましく、1×106Ω・cm以下であることが更に好ましい。
なお、サイドウォール内層ゴムの体積抵抗率の調整は、例えば、カーボンブラックの含有量を調節する等により、行うことができる。
なお、サイドウォール内層ゴムの貯蔵弾性率の調整は、例えば、カーボンブラック及びシリカ等の充填剤の含有量を調節する、カーボンブラックの種類を変更する、シリカの種類を変更する、ゴム成分の比率を調節する、軟化剤の含有量を調節する等により、行うことができる。
なお、本明細書において、サイドウォール内層ゴム等の部材における老化防止剤の質量割合は、ゴム成分100質量部に対する老化防止剤の部数ではなく、当該部材の全質量に占める老化防止剤の質量の割合を指す。
サイドウォール最外層ゴムは、体積抵抗率が1×1010Ω・cm以上である。サイドウォール最外層ゴムの体積抵抗率が1×1010Ω・cm未満であると、より多量のカーボンブラックを配合する必要性が生じる結果、タイヤの低燃費性が悪化する虞がある。また、サイドウォール最外層ゴムの体積抵抗率は、タイヤの低燃費性をより向上させる観点から、1×1011Ω・cm以上であることが好ましく、1×1012Ω・cm以上であることがより好ましい。
なお、サイドウォール最外層ゴムの体積抵抗率の調整は、例えば、カーボンブラックの含有量を調節する等により、行うことができる。
なお、本明細書において、プライコーティングゴム等の部材のtanδは、実施例に記載の手順に従って測定することができる。
なお、サイドウォール最外層ゴムのtanδの調整は、例えば、カーボンブラック及びシリカ等の充填剤の含有量を調節する、軟化剤の含有量を調節する等により、行うことができる。
なお、サイドウォール最外層ゴムの貯蔵弾性率の調整は、例えば、カーボンブラック及びシリカ等の充填剤の含有量を調節する、ゴム成分の比率を調節する、架橋密度を調節する等により、行うことができる。
なお、本明細書において、サイドウォール最外層ゴム等の部材における老化防止剤の質量割合は、ゴム成分100質量部に対する老化防止剤の部数ではなく、当該部材の全質量に占める老化防止剤の質量の割合を指す。
上述したタイヤにおいては、サイドウォール内層ゴム及びサイドウォール最外層ゴムを含むサイドウォールゴム全体における老化防止剤の質量割合が、1.2質量%以上であることが好ましい。上記質量割合が1.2質量%以上であると、タイヤの耐オゾン性をより向上させることができる。同様の観点から、サイドウォール最外層ゴム及びサイドウォール内層ゴム全体における老化防止剤の質量割合は、1.4質量%以上であることがより好ましい。一方、サイドウォール最外層ゴム及びサイドウォール内層ゴム全体における老化防止剤の質量割合は、他の成分に由来する効果をより十分に発揮させる観点から、4.0質量%以下であることが好ましい。
上述したタイヤにおいては、サイドウォール最外層ゴムにおける老化防止剤の質量割合に対する、サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤の質量割合の比(サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤の質量割合/サイドウォール最外層ゴムにおける老化防止剤の質量割合)が、0.7以上2.0以下である。上記質量割合の比が0.7未満であると、サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤が相対的に少ないため、サイドウォール最外層ゴムに存在していた老化防止剤がサイドウォール内層ゴム側に移行して、タイヤの耐オゾン性を悪化させる虞がある。また、上記質量割合の比が2.0超であると、サイドウォール最外層ゴムにおける老化防止剤が相対的に少ないため、タイヤの耐オゾン性が悪化する虞があり、また、プライコーティングゴムの接着性が低下することにより耐久性が悪化する虞もある。また、上記質量割合の比は、タイヤの耐オゾン性及び耐久性をより向上させる観点から、0.75以上であることが好ましく、0.90以上であることがより好ましく、また、1.6以下であることが好ましく、1.3以下であることがより好ましい。
上述したタイヤにおいては、サイドウォール内層ゴムの動歪1%、25℃における貯蔵弾性率E’swinに対する、サイドウォール最外層ゴムの動歪1%、25℃における貯蔵弾性率E’swoutの比(E’swout/E’swin)が、0.57超1.5未満である。上記比が0.57以下又は1.5以上であると、不所望な剛性段差に起因してタイヤに局所的な変形が生じ、耐久性が悪化する虞、及び、変形部分において発熱する結果、タイヤの低燃費性が悪化する虞がある。また、上記比は、耐久性及び低燃費性を良好に保持する観点から、0.6以上であることが好ましく、また、1.2以下であることが好ましい。
なお、本明細書において、各部材の貯蔵弾性率は、実施例に記載の手順に従って測定することができる。
上述したタイヤは、例えば、以下の方法で製造することができる。即ち、あらかじめ所定形状に加工した上述のカーカス、サイドウォール内層ゴム、及びサイドウォール最外層ゴムを、他のタイヤ部材とともにタイヤ成形機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。次いで、この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧する(加硫する)ことにより、タイヤを製造することができる。
なお、プライコーティングゴム、サイドウォール内層ゴム及びサイドウォール最外層ゴムに関し、少なくともカーボンブラックの質量割合は、加硫の直前及び直後において不変であると考えることができる。また、プライコーティングゴム、サイドウォール内層ゴム及びサイドウォール最外層ゴムに関し、老化防止剤の質量割合は、加硫の直前及び直後において変わり得るものの、その差は軽微であるものと考えることができる。
表1に示す処方にて、バンバリーミキサーを用いて混練を行い、プライコーティングゴム用のゴム組成物を調製した。
カーボンブラック:キャボット社製、「STERLING V」、N660(窒素吸着比表面積:35m2/g)
老化防止剤(RD):大内新興化学工業株式会社製、「ノクラック224(224-S)」、2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体
加硫促進剤(DM+NS):大内新興化学工業株式会社製、「ノクセラーDM-P(DM)」(ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド)及び「ノクセラーNS-P(NS)」(N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)の混合品
表2に示す処方にて、バンバリーミキサーを用いて混練を行い、サイドウォール最外層ゴム用のゴム組成物Xを調製した。また、表2に示す処方にて、バンバリーミキサーを用いて混練を行い、サイドウォール最外層ゴム用のゴム組成物Zを調製する。
カーボンブラック:旭カーボン株式会社製、「旭#65」、N550(窒素吸着比表面積:42m2/g)
シリカ:窒素吸着比表面積・・・105m2/g、CTAB比表面積・・・90m2/g
老化防止剤(RD+6C):大内新興化学工業株式会社製、「ノクラック224(224-S)」(2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体)及び「ノクラック6C」(N-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミン)の混合品
DCPD樹脂:日本ゼオン株式会社製、「Quintone1105」
加硫促進剤(CZ):大内新興化学工業株式会社製、「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
表3に示す処方にて、バンバリーミキサーを用いて混練を行い、サイドウォール内層ゴム用のゴム組成物A、B、C、E、G、H、Iを調製する。
カーボンブラック1:旭カーボン株式会社製、「旭#65」、N550(窒素吸着比表面積:42m2/g)
カーボンブラック2:三菱化学株式会社製、「DIABLACK N234」、N234(窒素吸着比表面積:123m2/g)
DCPD樹脂:日本ゼオン株式会社製、「Quintone1105」
老化防止剤(RD+6C):大内新興化学工業株式会社製、「ノクラック224(224-S)」(2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体)及び「ノクラック6C」(N-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミン)の混合品
加硫促進剤(CZ):大内新興化学工業株式会社製、「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
上述のようにして得られた各ゴム組成物を、表4に示す通りの組み合わせにて、所定形状に加工してそれぞれの部材に適用する。そして、これら部材を、ガムチェーファー、アンテナゴム等の他のタイヤ部材とともに成形し、次いで、常法に従い加硫を行うことで、図1に示す構造を有する空気入りタイヤを作製する。なお、カーカスコードとしては、ナイロン66繊維による単一撚りコードを用いる。
各例の空気入りタイヤにおける対象部材から、70mm×10mm×2mmの試験片を採取する。この試験片について、ADVANTEST社製「R8340」を用い、JIS K 6271(2008)に準拠して、各部材の体積抵抗率を測定する。
各例の空気入りタイヤにおける対象部材から、50mm×5mm×2mmの試験片を採取する。この試験片について、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52Hzの条件下で、25℃における貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)を測定する。なお、tanδは、プライコーティングゴム及びサイドウォール内層ゴムのみで測定する。
各例の空気入りタイヤの導電性、低燃費性、耐オゾン性及び耐久性を、以下の手順に従ってそれぞれ評価する。結果を表4に示す。
内圧2.0MPa及び荷重4.7kNの条件で、各例の空気入りタイヤのトレッド部分を鉄板に設置させ、リム部と鉄板間の体積抵抗率を印加電圧100Vで測定する。比較例1のタイヤの体積抵抗率を100として、各例のタイヤの体積抵抗率を指数表示する。
指数値が小さいほど、導電性に優れることを示す。より具体的に、指数値が90以下であれば、導電性が良好であるものと判断される。
各例の空気入りタイヤを、回転ドラムにより80km/hrの速度で回転させ、荷重を4.82kNとして、転がり抵抗を測定する。比較例1のタイヤの転がり抵抗の逆数を100として、各例のタイヤの転がり抵抗を指数表示する。
指数値が大きいほど、転がり抵抗が低く、低燃費性に優れることを示す。より具体的に、指数値が93以上であれば、低燃費性が良好であるものと判断される。
各例の空気入りタイヤを適用リム(サイズ;15×6J)に装着し、内圧240kPaとして、タイヤをオゾン濃度30pphmで60km/mの速度で300時間走行させる。走行後のタイヤサイドの最大歪部におけるクラック面積を、Lumos製X-Loupeにて測定する。比較例1のタイヤのクラック面積の逆数を100として、各例のタイヤのクラック面積を指数表示する。
指数値が大きいほど、耐オゾン性に優れることを示す。より具体的に、指数値が94以上であれば、耐オゾン性が良好であるものと判断される。
各例の空気入りタイヤを適用リム(サイズ;15×6J)に装着し、内圧240kPaとして、荷重4.17kN、速度89km/h、38℃の条件でドラム走行テストを行い、故障発生までの走行距離を測定する。比較例1のタイヤの走行距離を100として、各例のタイヤの走行距離を指数表示する。
指数値が大きいほど、耐久性に優れることを示す。より具体的に、指数値が98以上であれば、耐久性が良好であるものと判断される。
各例について、上記の評価結果より、導電性の評価にかかる体積抵抗率の指数値が90以下であり、低燃費性の評価にかかる転がり抵抗の指数値が93以上であり、耐オゾン性の評価にかかるクラック面積の指数値が94以上であり、且つ、耐久性の評価にかかるタイヤの走行距離の指数値が98以上である場合には、総合評価を○とし、少なくとも1つの指数値が基準を満たしていない場合には、総合評価を×とする。
Claims (5)
- カーカス及びサイドウォールゴムを有する空気入りタイヤであって、
前記サイドウォールゴムは、タイヤ外表面にあるサイドウォール最外層ゴムと、前記サイドウォール最外層ゴムよりもタイヤ内表面側のサイドウォール内層ゴムとを含む2層以上のゴムが積層されてなり、
前記カーカスは、カーカスコードと、前記カーカスコードを被覆するプライコーティングゴムとを含む少なくとも1枚のカーカスプライからなり、
前記プライコーティングゴムは、体積抵抗率が1×1010Ω・cm以上であり、
前記サイドウォール最外層ゴムは、体積抵抗率が1×1010Ω・cm以上であり、
前記サイドウォール内層ゴムは、体積抵抗率が1×107Ω・cm以下であり、
前記サイドウォール内層ゴムは、最大厚みが0.1mm以上1.2mm以下であり、
前記サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤の質量割合が、1.2質量%以上であり、
前記サイドウォール最外層ゴムにおける老化防止剤の質量割合に対する、前記サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤の質量割合の比(サイドウォール内層ゴムにおける老化防止剤の質量割合/サイドウォール最外層ゴムにおける老化防止剤の質量割合)が、0.7以上2.0以下であり、
前記サイドウォール内層ゴムの動歪1%、25℃における貯蔵弾性率E’swinに対する、前記サイドウォール最外層ゴムの動歪1%、25℃における貯蔵弾性率E’swoutの比(E’swout/E’swin)が、0.57超1.5未満であり、
前記プライコーティングゴムの動歪1%、25℃における貯蔵弾性率E’ pc に対する、前記E’ swin の比(E’ swin /E’ pc )が、0.5超1.0未満である、
ことを特徴とする、空気入りタイヤ。 - 前記E’swout、前記E’swin及び前記E’pcが、E’swout<E’swin<E’pcの関係を満たす、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記サイドウォール最外層ゴムの25℃におけるtanδが0.10未満である、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記プライコーティングゴムの25℃におけるtanδが0.20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。
- 前記サイドウォール内層ゴムが、窒素吸着比表面積25m2/g以上75m2/g以下のカーボンブラック(I)を、ゴム成分100質量部に対して10~80質量部、及び、窒素吸着比表面積75m2/g超150m2/g以下のカーボンブラック(II)を、ゴム成分100質量部に対して5~30質量部含有する、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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