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  • 特開-タイヤ 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024099442
(43)【公開日】2024-07-25
(54)【発明の名称】タイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 1/00 20060101AFI20240718BHJP
   B60C 11/00 20060101ALI20240718BHJP
   C08L 21/00 20060101ALI20240718BHJP
   C08L 91/00 20060101ALI20240718BHJP
   C08K 3/36 20060101ALI20240718BHJP
   C08K 3/04 20060101ALI20240718BHJP
【FI】
B60C1/00 A
B60C11/00 B
B60C11/00 D
C08L21/00
C08L91/00
C08K3/36
C08K3/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023003390
(22)【出願日】2023-01-12
(71)【出願人】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001896
【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】祖父江 尚也
【テーマコード(参考)】
3D131
4J002
【Fターム(参考)】
3D131AA03
3D131AA04
3D131BA03
3D131BA05
3D131BA20
3D131BC35
3D131BC47
3D131EA02U
3D131EA10U
4J002AC001
4J002AC011
4J002AC031
4J002AC051
4J002AC061
4J002AC081
4J002AC111
4J002AE002
4J002AE052
4J002DA037
4J002DJ017
4J002EH046
4J002FD017
4J002FD022
4J002FD026
4J002GN01
(57)【要約】
【課題】耐オゾンクラック性能および耐変色性能の総合性能が向上するタイヤを提供すること。
【解決手段】トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、トレッド面を構成する第一層と、前記第一層のタイヤ半径方向内側に隣接する第二層を有し、前記第一層および前記第二層が、それぞれゴム成分および植物油を含有するゴム組成物により構成され、前記第一層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量をS1(質量部)、前記第二層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量をS2(質量部)としたとき、S1/S2が1.0超であるタイヤ。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トレッド部を有するタイヤであって、
前記トレッド部は、トレッド面を構成する第一層と、前記第一層のタイヤ半径方向内側に隣接する第二層を有し、
前記第一層および前記第二層が、それぞれゴム成分および植物油を含有するゴム組成物により構成され、
前記第一層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量をS1(質量部)、前記第二層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量をS2(質量部)としたとき、S1/S2が1.0超であるタイヤ。
【請求項2】
S1/S2が4.5未満である、請求項1記載のタイヤ。
【請求項3】
S1/S2が3.5未満である、請求項1記載のタイヤ。
【請求項4】
S1/S2が2.5未満である、請求項1記載のタイヤ。
【請求項5】
前記第一層の30℃におけるtanδ(30℃tanδC)が0.20以下である、請求項1記載のタイヤ。
【請求項6】
前記第一層の30℃におけるtanδ(30℃tanδC)が0.18以下である、請求項1記載のタイヤ。
【請求項7】
前記第一層の0℃におけるtanδ(0℃tanδC)が0.90以上である、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項8】
前記第一層の30℃におけるtanδ(30℃tanδC)に対する前記第一層の0℃におけるtanδ(0℃tanδC)の比(0℃tanδC/30℃tanδC)が4.5以上である、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項9】
前記第二層の厚みt2(mm)に対する前記第一層の厚みt1(mm)の比(t1/t2)が2.0以上である、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項10】
前記第一層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE1(質量%)、前記第二層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE2(質量%)としたとき、AE1-AE2が18質量%以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項11】
前記第一層の厚みをt1(mm)、前記第二層の厚みをt2(mm)、前記第一層の30℃におけるtanδを30℃tanδCとしたとき、t1/t2に対する30℃tanδCの比(30℃tanδC/(t1/t2))が0.050以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項12】
前記第一層を構成するゴム成分中の総スチレン量が3.0質量%以上24質量%以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項13】
前記第一層を構成するゴム組成物中の、ゴム成分100質量部に対するシリカおよびカーボンブラックの合計含有量が50質量部以上70質量部以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項14】
前記第一層の30℃における複素弾性率を30℃E*C(MPa)、前記第二層の30℃における複素弾性率を30℃E*B(MPa)としたとき、30℃E*Bが12MPa以下であり、30℃E*C/30℃E*Bが5.0以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
タイヤ用ゴムの耐オゾンクラック性能を向上させるために、ワックスを配合してゴムを物理的に保護する方法や、老化防止剤を配合してゴムより先にオゾンと反応させゴムを保護する方法などが知られている(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2020/059763号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、ワックスや老化防止剤を過剰に添加すると、ゴムの変色の要因となることが懸念される。
【0005】
本発明は、耐オゾンクラック性能および耐変色性能の総合性能の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、トレッド面を構成する第一層と、前記第一層のタイヤ半径方向内側に隣接する第二層を有し、前記第一層および前記第二層が、それぞれゴム成分および植物油を含有するゴム組成物により構成され、前記第一層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量をS1(質量部)、前記第二層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量をS2(質量部)としたとき、S1/S2が1.0超であるタイヤに関する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、耐オゾンクラック性能および耐変色性能の総合性能が向上したタイヤが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の一実施形態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。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施形態であるタイヤは、トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、トレッド面を構成する第一層と、前記第一層のタイヤ半径方向内側に隣接する第二層を有し、前記第一層および前記第二層が、それぞれゴム成分および植物油を含有するゴム組成物により構成され、前記第一層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量をS1(質量部)、前記第二層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量をS2(質量部)としたとき、S1/S2が1.0超であるタイヤである。
【0010】
トレッド部に二層以上のゴム層を積層させ、最表層(第一層)の植物油の含有量をトレッド面から二層目の植物油の含有量より多くすることで、得られたタイヤは、オゾン劣化後の変色が抑制され、かつ耐オゾンクラック性能が顕著に改善される。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。
【0011】
植物油は不飽和結合を豊富に含む可塑剤であり、ゴム表面に移行することでオゾンと反応し、ゴム表面の劣化を抑制することができると考えられる。また、表面に移行した際にゴム表面に析出しているワックス層を可塑化し、柔軟にすることができるため、ワックス層が結晶化し、光を乱反射させることを抑制することができるため、ゴム表面を保護しつつ、変色も抑制できると考えられる。また、同時に老化防止剤成分も溶解させ、ゴム表面の色味の変化を抑制することができると考えられる。
【0012】
一方で、トレッド第一層のゴム層中の植物油は、タイヤ半径方向内側へも移行する可能性がある。そのため、トレッドのタイヤ半径方向内側の第二層へも表面層よりも少量の植物油を含ませることで、タイヤ半径方向内側への移行を抑制することができ、植物油がタイヤ最表面へ移行しやすくすることができると考えられる。
【0013】
以上により、トレッド最表面への植物油の移行を促進し、その植物油がワックス、老化防止剤による変色も抑制しつつ、耐オゾンクラック性を向上させることができるため、耐オゾンクラック性能および耐変色性能の総合性能の向上を図ることができると考えられる。
【0014】
第一層の30℃におけるtanδ(30℃tanδC)は、0.20以下であることが好ましい。
【0015】
30℃tanδCは第一層の転動時の発熱性に寄与すると考えられる。転動時の発熱性が高くなると、ゴム層内部での温度が上昇し、植物油のゴム層内部での溶解度が向上し、表面への移行を抑制しやすくなると考えられる。従って、30℃tanδCを前記の範囲とすることで、第一層のゴム層内部で植物油が過剰に保持されることを抑制し、タイヤ表面へ植物油を移行させやすくすることができると考えられる。
【0016】
第一層の0℃におけるtanδ(0℃tanδC)は、0.90以上であることが好ましい。
【0017】
0℃tanδCはトレッドゴム表面でのすべりによる発熱に寄与すると考えられる。タイヤは走行時に路面との間で、高周波数ですべりを生じていると考えられる。そのため、0℃tanδCを前記の範囲とすることで、第一層表面での植物油の溶解性を向上させ、タイヤのトレッド表面側に植物油が移行しやすくすることができると考えられる。
【0018】
30℃tanδCに対する0℃tanδCの比(0℃tanδC/30℃tanδC)は、4.5以上であることが好ましい。
【0019】
0℃tanδC/30℃tanδCを前記の範囲とすることで、第一層内部での植物油の過剰な保持を抑制し、表面へ移行させやすくすることができると考えられる。
【0020】
第二層の厚みt2(mm)に対する前記第一層の厚みt1(mm)の比(t1/t2)は、2.0以上であることが好ましい。
【0021】
t1/t2を前記の範囲とし、第一層の厚みを十分に大きくすることで、第一層内部で前記植物油の濃度勾配を得やすくすることができると考えられる。
【0022】
第一層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量AE1(質量%)と第二層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量AE2(質量%)との差(AE1-AE2)は、18質量%以下であることが好ましい。
【0023】
AE1-AE2を前記の範囲とすることで、植物油が第一層から第二層へ移行することを抑制しやすくすることができると考えられる。
【0024】
30℃tanδC/(t1/t2)は、0.050以下であることが好ましい。
【0025】
30℃tanδC/(t1/t2)を前記の範囲とすることで、第一層内での植物油の濃度勾配を得やすくすることができると考えられる。
【0026】
第一層を構成するゴム成分中の総スチレン量は、3.0質量%以上24質量%以下であることが好ましい。
【0027】
第一層を構成するゴム成分中の総スチレン量を前記の範囲とすることで、嵩高いスチレン部による立体障害を少なくすることができ、植物油の移行及び濃度勾配を生じやすくすることができると考えられる。
【0028】
第一層を構成するゴム組成物中の、ゴム成分100質量部に対するシリカおよびカーボンブラックの合計含有量は、50質量部以上70質量部以下であることが好ましい。
【0029】
シリカおよびカーボンブラックの合計含有量を前記の範囲とすることで、シリカやカーボンブラック等のフィラーの補強効果を得つつ、植物油成分がこれらに吸着されることを抑制しやすくすることができると考えられる。
【0030】
第一層の30℃における複素弾性率を30℃E*C(MPa)、第二層の30℃における複素弾性率を30℃E*B(MPa)としたとき、30℃E*Bが12MPa以下であり、30℃E*C/30℃E*Bが5.0以下であることが好ましい。
【0031】
30℃E*Bを前記の範囲とすることで、第二層を充分に柔軟にすることができ、クラックの発生を抑制しやすくなると考えられる。また、30℃E*C/30℃E*Bを前記の範囲とすることで、第一層と第二層の物性のバランスが良好となり、クラックの発生をより抑制しやすくなると考えられる。
【0032】
<定義>
「トレッド部」は、タイヤの接地面を形成する部分であり、タイヤ半径方向断面において、ベルト層やベルト補強層、カーカス層などのスチールやテキスタイル材料によりタイヤ骨格を形成する部材を備える場合には、それらよりもタイヤ半径方向外側の部材である。
【0033】
「トレッド部を構成する各ゴム層の厚み」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、タイヤ赤道面上における各ゴム層の厚みであり、タイヤを周方向に72°ずつ回転させ、5か所の位置で求めたトレッドの厚みの平均値である。例えば、第一層の厚みは、タイヤ赤道面上における、トレッド最表面から第一層のタイヤ半径方向内側界面までのタイヤ半径方向の直線距離を指す。なお、タイヤ赤道面上に周方向溝を有する場合には、トレッド部を構成する各ゴム層の厚みは、タイヤ赤道面に最も近い陸部のタイヤ幅方向中央部における各ゴム層の厚みとする。「タイヤ赤道面に最も近い陸部」とは、タイヤ赤道面に存在する周方向溝の、タイヤ赤道面に最も近い溝縁を有する陸部を指すものとし、そのような陸部がタイヤ幅方向両横に存在する場合は、トレッド部を構成する各ゴム層の厚みは、当該2つの陸部のタイヤ幅方向中央部における各ゴム層の厚みの平均値とする。また、タイヤ赤道面上の陸部に通電部材などが存在し、界面が不明瞭である場合には、通電部材などにより遮られた界面を仮想的につなぎ合わせて測定するものとする。
【0034】
「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。
【0035】
「軟化剤の含有量」は、予めオイル、樹脂成分、液状ゴム成分等の軟化剤により伸展された伸展ゴム成分中に含まれる軟化剤の量も含む。また、オイルの含有量、樹脂成分の含有量、液状ゴムの含有量についても同様であり、例えば、伸展成分がオイルである場合には伸展オイルはオイルの含有量に含まれる。
【0036】
<測定方法>
「トレッド部を構成する各ゴム層の厚み」は、タイヤを、タイヤ回転軸を含む平面で切断し、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。
【0037】
「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℃、周波数10Hz、初期歪5%、動歪±1%、伸長モードの条件下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。
【0038】
「0℃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0℃、周波数10Hz、初期歪10%、動歪±2.5%、伸長モードの条件下で測定される損失正接である。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。
【0039】
「30℃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30℃、周波数10Hz、初期歪5%、動歪±1%、伸長モード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。
【0040】
「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。
(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
【0041】
「樹脂成分の軟化点」は、JIS K 6220-1:2015 7.7に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
【0042】
「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。「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。
【0043】
「ゴム成分中の総スチレン量」とは、ゴム成分100質量%中に含まれるスチレン単位の合計含有量(質量%)であって、各ゴム成分について、それぞれ、スチレン含量(質量%)にゴム成分中の質量分率を乗じて得られる値を算出し、それら値を総和した値である。具体的にはΣ(各スチレン単位含有ゴムのスチレン含量(質量%)×各スチレン単位含有ゴムのゴム成分中の含有量(質量%)/100)により算出される。
【0044】
「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等に適用される。
【0045】
「カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)」は、JIS K 6217-2:2017に準じて測定される。「シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)」は、ASTM D3037-93に準じてBET法で測定される。
【0046】
本発明の一実施形態に係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。
【0047】
[タイヤ]
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るタイヤを説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまで一例であり、本発明のタイヤは、以下の実施形態に限定されるものではない。
【0048】
図1は、タイヤのトレッドの一部が示された拡大断面図である。図1において、上下方向がタイヤ半径方向であり、左右方向がタイヤ幅方向であり、紙面に垂直な方向がタイヤ周方向である。
【0049】
図示される通り、本実施形態に係るタイヤのトレッド部8は、第一層6および第二層7を備え、第一層6の外面がトレッド面3を構成し、第二層7が第一層6のタイヤ半径方向内側に隣接している。第一層6は、典型的にはキャップトレッドに相当する。第二層7は、典型的な形は決まっていないことから、ベーストレッドであってもよく、アンダートレッドであってもよい。また、本発明の目的が達成される限り、第二層7とベルト層(非図示)との間に、さらに1以上のゴム層を有していてもよい。トレッド部8が3層以上となる場合は、キャップトレッドもしくは内側層(ベーストレッド)を2層以上で構成してもよい。例えば、キャップトレッドが2層である場合には、該キャップトレッドのうちタイヤ半径方向内側に存在するゴム層が本発明の第二層に相当し、ベーストレッドが2層の場合には、該ベーストレッドのうちタイヤ半径方向外側に存在するゴム層が本発明の第二層に相当する。
【0050】
図1では、複数の周方向溝1のうち最も深い溝深さを有する周方向溝1の溝底の最深部は、その周方向溝に隣接する陸部2内の第二層7の最外部よりもタイヤ半径方向内側に位置するように形成されている。すなわち、複数の周方向溝1のうち最も深い溝深さを有する周方向溝1の溝底の最深部は、その周方向溝に隣接する陸部2内の第二層7の最外部の延長線9よりもタイヤ半径方向内側に位置している。複数の周方向溝1のうち最も深い溝深さを有する周方向溝1の直下(タイヤ半径方向内側)では、その周方向溝に隣接する陸部2内の第二層7の最外部に対してタイヤ半径方向内側に凹んだ凹部を有し、第一層6の一部が第二層7の前記凹部内に所定の厚さで形成されている。
【0051】
図1では、周方向溝1の溝幅は、タイヤ半径方向外側から内側に向かって一定であるが、このような態様に限定されるものではなく、タイヤ半径方向外側から内側に向かって変化していてもよい。また、周方向溝の溝壁5は、タイヤ半径方向外側から内側に向かって直線状に延びているが、このような態様に限定されるものではなく、例えば、曲線状や階段状に延びていてもよい。
【0052】
本実施形態において、第一層6の厚みt1は特に限定されないが、2.0mm以上が好ましく、3.0mm以上がより好ましく、4.0mm以上がさらに好ましい。また、第一層6の厚みt1は、10.0mm以下が好ましく、9.0mm以下がより好ましく、8.0mm以下がさらに好ましい。
【0053】
本実施形態において、第二層7の厚みt2は特に限定されないが、0.5mm以上が好ましく、0.7mm以上がより好ましく、1.0mm以上がさらに好ましい。また、第二層7の厚みt2は、6.0mm以下が好ましく、4.5mm以下がより好ましく、3.0mm以下がさらに好ましく、2.5mm以下が特に好ましい。
【0054】
第二層7の厚みt2に対する第一層6の厚みt1の比(t1/t2)は、1.0以上が好ましく、2.0以上がより好ましく、3.0以上がさらに好ましく、4.0以上が特に好ましい。t1/t2を前記の範囲とすることで、第一層の厚みを十分に大きくすることで、第一層内部で前記植物油の濃度勾配を得やすくすることができると考えられる。また、t1/t2は、9.0未満が好ましく、8.5未満がより好ましい。
【0055】
周方向溝の最深部の溝深さH(mm)に対するt1の比(t1/H)は、本発明の効果の観点から、0.20以上が好ましく、0.30以上がより好ましく、0.40以上がさらに好ましく、0.50以上が特に好ましい。一方、t1/Hは、2.0未満が好ましく1.5未満がより好ましく、1.2未満がさらに好ましく、1.0未満がさらに好ましく、0.95未満が特に好ましい。
【0056】
第一層6の30℃tanδ(30℃tanδC)は、0.24以下が好ましく、0.22以下がより好ましく、0.20以下がさらに好ましく、0.18以下が特に好ましい。30℃tanδCを前記の範囲とすることで、第一層のゴム層内部で植物油が過剰に保持されることを抑制し、タイヤ表面へ植物油を移行させやすくすることができると考えられる。また、30℃tanδCの下限は特に限定されないが、0.04以上が好ましく、0.06以上がより好ましく、0.08以上がさらに好ましく、0.10以上が特に好ましい。なお、第二層7の30℃tanδは、特に制限されない。
【0057】
第一層6の0℃tanδ(0℃tanδC)は、0.75以上が好ましく、0.80以上がより好ましく、0.85以上がさらに好ましく、0.90以上が特に好ましい。0℃tanδCを前記の範囲とすることで、第一層表面での植物油の溶解性を向上させ、タイヤのトレッド表面側に植物油が移行しやすくすることができると考えられる。また、0℃tanδCは、低燃費性能の観点から、1.50以下が好ましく、1.30以下がより好ましく、1.20以下がさらに好ましく、1.10以下が特に好ましい。なお、第二層7の0℃tanδは、特に制限されない。
【0058】
0℃tanδC/30℃tanδCは、3.0以上が好ましく、3.5以上がより好ましく、4.0以上がさらに好ましく、4.5以上が特に好ましい。0℃tanδC/30℃tanδCを前記の範囲とすることで、第一層内部での植物油の過剰な保持を抑制し、表面へ移行させやすくすることができると考えられる。また、一方、0℃tanδC/30℃tanδCの上限値は特に制限されないが、10.0以下が好ましく、8.0以下がより好ましく、7.0以下がさらに好ましく、6.0以下が特に好ましい。
【0059】
第二層7の30℃E*(30℃E*B)は、12MPa以下が好ましく、11MPa以下がより好ましく、10MPa以下がさらに好ましく、9MPa以下が特に好ましい。30℃E*Bを前記の範囲とすることで、第二層7を充分に柔軟にすることができ、クラックの発生を抑制しやすくなると考えられる。第一層6の30℃E*(30℃E*C)は、12MPa以下が好ましく、11MPa以下がより好ましく、10MPa以下がさらに好ましく、9MPa以下が特に好ましい。一方、30℃E*Bおよび30℃E*Cは、2MPa以上が好ましく、3MPa以上がより好ましく、4MPa以上がさらに好ましい。
【0060】
30℃E*C/30℃E*Bは、5.0以下が好ましく、3.5以下がより好ましく、2.0以下がさらに好ましく、1.5以下が特に好ましい。また、30℃E*C/30℃E*Bは、0.4以上が好ましく、0.5以上がより好ましく、0.6以上がさらに好ましい。30℃E*C/30℃E*Bを前記の範囲とすることで、第一層と第二層の物性のバランスが良好となり、クラックの発生をより抑制しやすくなると考えられる。
【0061】
30℃tanδ、0℃tanδ、30℃E*は、後記のゴム成分、フィラー、軟化剤、加硫剤、加硫促進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、ゴム成分中の総スチレン量を増加させると、30℃tanδ、0℃tanδ、30℃E*tanδの値は上昇する傾向がある。また、フィラー(特にカーボンブラック)や樹脂成分の配合量を多くすると、30℃tanδ、0℃tanδ、30℃E*の値は上昇する傾向がある。
【0062】
30℃tanδC/(t1/t2)は、0.20以下が好ましく、0.15以下がより好ましく、0.10以下がさらに好ましく、0.070以下がさらに好ましく、0.050以下がさらに好ましく、0.040以下がさらに好ましく、0.035以下が特に好ましい。30℃tanδC/(t1/t2)を前記の範囲とすることにより、第一層内での植物油の濃度勾配を得やすくすることができると考えられる。また、30℃tanδC/(t1/t2)は、0.010以上が好ましく、0.012以上がより好ましく、0.014以上がさらに好ましく、0.016以上が特に好ましい。
【0063】
第一層6を構成するゴム組成物のアセトン抽出量AE1と第二層7を構成するゴム組成物のアセトン抽出量AE2との差(AE1-AE2)は、4.0質量%以上が好ましく、5.0質量%以上がより好ましく、6.0質量%以上がさらに好ましく、7.0質量%以上が特に好ましい。また、AE1-AE2は、20質量%以下が好ましく、19質量%以下がより好ましく、18質量%以下がさらに好ましく、17質量%以下が特に好ましい。AE1-AE2を前記の範囲とすることにより、第一層6から第二層7への植物油の移行を抑制することができ、本発明の効果を発揮しやすくなると考えられる。
【0064】
[ゴム組成物]
本実施形態に係るトレッド部は二層以上のゴム層からなり、第一層および第二層が、それぞれゴム成分および植物油を含有するゴム組成物により構成され、第一層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量が、第二層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量よりも少ないことを特徴とする。トレッド部の各層を構成するゴム組成物は、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、30℃tanδ、0℃tanδ、0℃E*等に応じて製造することができる。以下、本実施形態に係るゴム組成物について説明するが、特に断りのない限り、トレッド部のいずれのゴム層にも適用可能なものとする。
【0065】
<ゴム成分>
本実施形態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)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。第一層を構成するゴム組成物は、ゴム成分としてSBRを含むことが好ましく、SBRおよびBRを含むことがより好ましく、SBRおよびBRのみからなるゴム成分としてもよい。一方、第二層を構成するゴム組成物は、ゴム成分として、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BRを含むことがより好ましく、イソプレン系ゴムおよびBRのみからなるゴム成分としてもよい。また、これらのゴム成分は後述の植物油やその他の軟化剤成分により、予め伸展された伸展ゴムを用いてもよい。また、これらのゴム成分はシリカやカーボンブラックなどのフィラー成分と相互作用可能な官能基で変性されていてもよく、架橋形態の最適化や劣化抑制の観点から不飽和結合部の一部が水素添加処理され、飽和結合となっていてもよい。
【0066】
(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。
【0067】
NRとしては、特に限定されず、タイヤ工業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。
【0068】
第一層を構成するゴム成分中のイソプレン系ゴムの含有量は、本発明の効果の観点から、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましく、20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ないが、例えば、1質量%以上、3質量%以上、5質量%以上、10質量%以上とすることができる。
【0069】
第二層を構成するゴム成分中のイソプレン系ゴムの含有量は、本発明の効果の観点から、20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、40質量%以上がさらに好ましく、50質量%以上が特に好ましい。また、該含有量の上限値は特に制限されないが、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、85質量%以下がさらに好ましく、80質量%以下が特に好ましい。
【0070】
(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(水素添加された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。
【0071】
前記で列挙された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。前記で列挙されたSBRとしては、例えば、住友化学(株)、JSR(株)、旭化成(株)、日本ゼオン(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。
【0072】
SBRのスチレン含量は、例えば、ゴム成分中の総スチレン量が後述の範囲を満たすように適宜選択することができるが、40質量%以下が好ましく、36質量%以下がより好ましく、32質量%以下がさらに好ましく、28質量%以下が特に好ましい。また、SBRのスチレン含量は、5質量%以上が好ましく、7質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。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。
【0073】
SBRの重量平均分子量(Mw)は、本発明の効果の観点から、10万以上が好ましく、20万以上がより好ましく、30万以上がさらに好ましい。また、架橋均一性の観点から、重量平均分子量は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の重量平均分子量は、前記測定方法により測定される。
【0074】
第一層を構成するゴム成分中のSBRの含有量は、ゴム成分中の総スチレン量が後述の範囲を満たすように適宜選択することができるが、30質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、50質量%以上がさらに好ましく、60質量%以上が特に好ましい。一方、第一層を構成するゴム成分中のゴム成分中のSBRの含有量は、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、85質量%以下がさらに好ましい。なお、第二層を構成するゴム成分中のゴム成分中のSBRの含有量は特に制限されない。
【0075】
(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質量%未満のBR(ローシスBR)、シス含量が90質量%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。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。
【0076】
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。ハイシスBRのシス含量は、95質量%以上が好ましく、96質量%以上がより好ましく、97質量%以上がさらに好ましい。なお、BRのシス含量は、前記測定方法により測定される。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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の重量平均分子量は、前記測定方法により測定される。
【0080】
第一層を構成するゴム成分中のBRの含有量は、1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、7質量%以上がさらに好ましく、10質量%以上が特に好ましい。一方、第一層を構成するゴム成分中のBRの含有量は、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましく、20質量%以下が特に好ましい。
【0081】
第二層を構成するゴム成分中のBRの含有量は、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。一方、第二層を構成するゴム成分中のBRの含有量は、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましく、50質量%以下が特に好ましい。
【0082】
第一層を構成するゴム成分中のBRおよびSBRの合計含有量は、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、75質量%以上がさらに好ましく、80質量%以上が特に好ましい。一方、第二層を構成するゴム成分中のBRおよびSBRの合計含有量の上限値は特に制限されない。
【0083】
(その他のゴム成分)
本実施形態に係るゴム成分として、前記のイソプレン系ゴム、SBR、およびBR以外のゴム成分を含有してもよい。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、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)等のイソプレン系ゴム、SBR、およびBR以外のジエン系ゴム;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)、ヒドリンゴム等の非ジエン系ゴムが挙げられる。これらその他のゴム成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0084】
本実施形態に係るゴム成分は、ジエン系ゴムを80質量%以上含むことが好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましく、98質量%以上が特に好ましく、ジエン系ゴムのみからなるゴム成分としてもよい。また、上記のゴム成分の他に、公知の熱可塑性エラストマーを含有してもよく、含有しなくてもよい。
【0085】
第一層を構成するゴム成分中のゴム成分中の総スチレン量は、本発明の効果の観点から、3.0質量%以上が好ましく、5.0質量%以上がより好ましく、7.0質量%以上がさらに好ましい。また、第一層を構成するゴム成分中の総スチレン量は、本発明の効果の観点から、30質量%以下が好ましく、28質量%以下がより好ましく、26質量%以下がさらに好ましく、24質量%以下がさらに好ましく、22質量%以下が特に好ましい。なお第二層を構成するゴム成分中のゴム成分中の総スチレン量は、特に制限されない。
【0086】
<フィラー>
本実施形態に係るゴム組成物は、カーボンブラックおよび/またはシリカを含むフィラーが好適に使用される。第一層を構成するゴム組成物は、フィラーとしてシリカを含むことが好ましく、カーボンブラックおよびシリカを含むことがより好ましい。第二層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。
【0087】
(カーボンブラック)
カーボンブラックとしては特に限定されず、例えば、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF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。なお、一般的な鉱油を燃焼させて生成されるカーボンブラック以外に、リグニン等のバイオマス材料を用いたカーボンブラックを用いてもよい。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。
【0088】
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、30m2/g以上がより好ましく、50m2/g以上がさらに好ましい。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、120m2/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。
【0089】
第一層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、耐紫外線劣化性能および補強性の観点から、1質量部以上が好ましく、3質量部以上がより好ましく、5質量部以上がさらに好ましい。また、植物油を過剰に吸着させないようにする観点からは、40質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましく、20質量部以下がさらに好ましく、15質量部以下が特に好ましい。
【0090】
第二層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、10質量部以上が好ましく、15質量部以上がより好ましく、20質量部以上がさらに好ましい。また、該含有量は、100質量部以下が好ましく、80質量部以下がより好ましく、60質量部以下がさらに好ましく、40質量部以下が特に好ましい。
【0091】
(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。なお、上記のシリカの他に、もみ殻などのバイオマス材料を原料としたシリカを適宜用いてもよい。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。
【0092】
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、120m2/g以上が好ましく、150m2/g以上がより好ましく、170m2/g以上がさらに好ましい。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。
【0093】
第一層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、補強性の観点から、40質量部以上が好ましく、45質量部以上がより好ましく、50質量部以上がさらに好ましく、55質量部以上が特に好ましい。また、植物油を過剰に吸着させないようにする観点からは、100質量部以下が好ましく、90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く、70質量部以下が特に好ましい。
【0094】
第二層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、特に制限されないが、10質量部以上が好ましく、15質量部以上がより好ましく、20質量部以上がさらに好ましく、25質量部以上が特に好ましい。また、該含有量は、80質量部以下が好ましく、70質量部以下がより好ましく、60質量部以下がさらに好ましく、50質量部以下が特に好ましい。
【0095】
第一層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、補強性の観点から、45質量部以上が好ましく、50質量部以上がより好ましく、55質量部以上がさらに好ましく、60質量部以上が特に好ましい。また、植物油を過剰に吸着させないようにする観点からは、120質量部以下が好ましく、110質量部以下がより好ましく、100質量部以下がさらに好ましく、95質量部以下が特に好ましい。
【0096】
第二層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、20質量部以上が好ましく、25質量部以上がより好ましく、30質量部以上がさらに好ましい。また、該含有量は、100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。
【0097】
第一層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シリカの割合は、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が好ましく、85質量%以上が特に好ましい。また、第一層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シリカの割合は、99質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましい。
【0098】
第二層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シリカの割合は、30質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、50質量%以上が好ましく、55質量%以上が特に好ましい。また、第一層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シリカの割合は、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましい。
【0099】
(その他のフィラー)
シリカおよびカーボンブラック以外のフィラーとしては、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、バイオ炭(BIOCHAR)等、従来タイヤ工業において一般的に用いられているものを配合することができる。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。
【0100】
(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。
【0101】
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質量部以上が好ましく、3.0質量部以上がより好ましく、5.0質量部以上がさらに好ましい。また、コストおよび加工性の観点からは、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、12質量部以下がさらに好ましい。
【0102】
<植物油>
本明細書において、植物油とは、例えば、あまに油、なたね油、べに花油、大豆油、コーン油、綿実油、米油、トール油、ごま油、えごま油、ひまし油、桐油、パイン油、パインタール油、ひまわり油、ココナッツ油、パーム油、パーム核油、オリーブ油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、落花生油、グレープシード油、木ろう等が挙げられる。さらに、植物油としては、前記油を精製した精製油(サラダ油など)、前記油をエステル交換したエステル交換油、前記油を水素添加した硬化油、前記油を熱重合させた熱重合油、前記油を酸化させた酸化重合油、食用油等として利用したものを回収した廃食用油等も挙げられる。なお、植物油は常温(25℃)で液体であっても固体であってもよい。これらの植物油は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、植物油は、後述の軟化剤に含まれる成分であり、他の軟化剤と併用してもよい。また、公知のゴム組成物中の軟化剤成分の一部をこれらの植物油に等量置換し、本発明の関係性を満たすようにしてもよい。
【0103】
本実施形態に係る植物油は、アシルグリセロールを含むことが好ましく、トリアシルグリセロールを含むことがより好ましい。なお、本明細書において、アシルグリセロールとは、グリセリンの持つヒドロキシ基と脂肪酸とがエステル結合をした化合物を指す。アシルグリセロールとしては、特に限定されず、1-モノアシルグリセロールでもよく、2-モノアシルグリセロールでもよく、1,2-ジアシルグリセロールでもよく、1,3-ジアシルグリセロールでもよく、トリアシルグリセロールでもよい。さらに、アシルグリセロールは、単量体でもよく、2量体でもよく、3量体以上の多量体であってもよい。なお、2量体以上のアシルグリセロールは、熱重合や酸化重合等によって得ることができる。また、アシルグリセロールは常温(25℃)で液体であっても固体であってもよい。
【0104】
ゴム組成物中に前記アシルグリセロールが含まれているか確認する方法としては、特に限定されないが、1H-NMR測定によって確認することができる。例えば、トリアシルグリセロールを配合したゴム組成物を常温(25℃)で24時間重クロロホルムに浸漬し、ゴム組成物を除いた後、室温下で1H-NMRを測定し、テトラメチルシラン(TMS)のシグナルを0.00ppmとした場合、5.26ppm付近、4.28ppm付近、4.15ppm付近のシグナルが観測され、該シグナルはエステル基の酸素原子に隣接する炭素原子に結合した水素原子由来のシグナルと推測される。なお、この段落における「付近」とは、±0.10ppmの範囲とする。
【0105】
前記脂肪酸としては、特に限定されず、不飽和脂肪酸であっても、飽和脂肪酸であってもよい。不飽和脂肪酸としては、オレイン酸等の一価不飽和脂肪酸や、リノール酸、リノレン酸等の多価不飽和脂肪酸が挙げられる。
【0106】
植物油としては、例えば、出光興産(株)、三共油化工業(株)、ENEOS(株)、オリソイ社、H&R社、豊国製油(株)、富士興産(株)、日清オイリオグループ(株)等より市販されているものを使用することができる。
【0107】
植物油の構成脂肪酸に含まれる不飽和脂肪酸の含有量は、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70%質量以上がさらに好ましく、75質量%以上がさらに好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、85質量%以上が特に好ましい。
【0108】
第一層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量S1は、2.0質量部以上が好ましく、3.0質量部以上がより好ましく、4.0質量部以上がさらに好ましく、4.5質量部以上が特に好ましい。また、S1は、25質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましく、15質量部以下がさらに好ましく、12質量部以下が特に好ましい。なお、ゴム成分として、植物油で伸展された伸展ゴムが用いられる場合には、前記第一層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量S1にはそれらの植物油も含まれる。
【0109】
第二層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量S2は、1.0質量部以上が好ましく、1.5質量部以上がより好ましく、2.0質量部以上がさらに好ましく、2.5質量部以上が特に好ましい。また、S2は、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましく、7.0質量部以下が特に好ましい。なお、ゴム成分として、植物油で伸展された伸展ゴムが用いられる場合には、前記第二層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量S2にはそれらの植物油も含まれる。
【0110】
S1/S2は、1.0超であり、1.1以上が好ましく、1.2以上がより好ましく、1.5以上がさらに好ましく、1.6以上が特に好ましい。また、S1/S2は、5.5未満が好ましく、4.5未満がより好ましく、3.5未満がさらに好ましく、2.5未満が特に好ましい。
【0111】
<その他の配合剤>
本実施形態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、軟化剤、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。
【0112】
(軟化剤)
本実施形態に係るゴム組成物は、軟化剤を含有することが好ましい。軟化剤としては、例えば、樹脂成分、植物油以外のオイル、液状ゴム等が挙げられる。なお、これらの軟化剤には前述の伸展ゴムを用いた際の伸展成分も含まれる。
【0113】
樹脂成分としては、特に限定されないが、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の炭化水素樹脂が挙げられる。
【0114】
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。
【0115】
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。
【0116】
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。
【0117】
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。
【0118】
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。
【0119】
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。
【0120】
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。
【0121】
樹脂成分の軟化点は、グリップ性能の観点から、60℃以上が好ましく、70℃以上がより好ましく、80℃以上がさらに好ましい。また、加工性、ゴム成分とフィラーとの分散性向上という観点からは、150℃以下が好ましく、140℃以下がより好ましく、130℃以下がさらに好ましい。なお、樹脂成分の軟化点は、前記測定方法により測定される。
【0122】
樹脂成分を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、1質量部以上が好ましく、3質量部以上がより好ましく、5質量部以上がさらに好ましい。また、樹脂成分の含有量は、60質量部以下が好ましく、50質量部以下がより好ましく、40質量部以下がさらに好ましく、30質量部以下が特に好ましい。
【0123】
植物油以外のオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル(ミネラルオイル)、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等が挙げられる。プロセスオイルの具体例としては、例えば、MES(Mild Extract Solvated)、DAE(Distillate Aromatic Extract)、TDAE(Treated Distillate Aromatic Extract)、TRAE(Treated Residual Aromatic Extract)、RAE(Residual Aromatic Extract)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、MES、TDAE、重ナフテン系オイル等が挙げられる。また、ライフサイクルアセスメントの観点から、ゴム混合機やエンジンに用いられた後の廃油や、調理店で使用された廃食用油を精製したものを用いてもよい。
【0124】
植物油以外のオイルを含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、特に制限されないが、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、3質量部以上がさらに好ましい。また、該含有量は、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い。
【0125】
液状ゴムは、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。
【0126】
液状ゴムを含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、1質量部以上が好ましく、3質量部以上がより好ましく、5質量部以上がさらに好ましい。また、該含有量は、30質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましい。
【0127】
第一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含有量(複数の軟化剤を併用する場合は、植物油および植物油以外の軟化剤を含めた全ての合計量)は、例えば、AE1-AE2が前記の範囲を満たすように適宜選択することができるが、5質量部以上が好ましく、6質量部以上がより好ましく、7質量部以上がさらに好ましく、8質量部以上が特に好ましい。また、該含有量は、60質量部以下が好ましく、50質量部以下がより好ましく、45質量部以下がさらに好ましく、40質量部以下が特に好ましい。
【0128】
第二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含有量(複数の軟化剤を併用する場合は、植物油を含めた全ての合計量)は、例えば、AE1-AE2が前記の範囲を満たすように適宜選択することができるが、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、3質量部以上がさらに好ましい。また、該含有量は、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。
【0129】
ワックスとしては、特に限定されず、タイヤ工業において通常使用されるものをいずれも好適に用いることができ、例えば、石油系ワックス、鉱物系ワックス、合成ワックス等が挙げられ、石油系ワックスが好ましい。石油系ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、これらの精選特殊ワックス等が挙げられ、パラフィンワックスが好ましい。なお、本実施形態に係るワックスは、ステアリン酸を含まないものとする。ワックスは、例えば、大内新興化学工業(株)、日本精蝋(株)、パラメルト社等より市販されているものを使用することができる。これらのワックスは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0130】
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質量部以上が好ましく、1.0質量部以上がより好ましく、1.5質量部以上がさらに好ましい。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質量部以下が好ましく、5.0質量部以下がより好ましい。
【0131】
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。
【0132】
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質量部以上が好ましく、1.0質量部以上がより好ましく、1.5質量部以上がさらに好ましい。また、耐摩耗性および破壊強度の観点からは、10質量部以下が好ましく、5.0質量部以下がより好ましい。
【0133】
老化防止剤としては、特に限定されず、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る。なかでも、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、ポリ(2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン)、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。
【0134】
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質量部以上が好ましく、1.0質量部以上がより好ましく、1.5質量部以上がさらに好ましい。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質量部以下が好ましく、5.0質量部以下がより好ましい。
【0135】
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質量部以上が好ましく、1.0質量部以上がより好ましく、1.5質量部以上がさらに好ましい。また、加硫速度の観点からは、10質量部以下が好ましく、5.0質量部以下がより好ましい。
【0136】
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質量部以上が好ましく、1.0質量部以上がより好ましく、1.5質量部以上がさらに好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、10質量部以下が好ましく、5.0質量部以下がより好ましい。
【0137】
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。
【0138】
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質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上がさらに好ましい。また、劣化防止の観点からは、5.0質量部以下が好ましく、4.0質量部以下がより好ましく、3.0質量部以下がさらに好ましく、2.5質量部以下が特に好ましい。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。
【0139】
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。
【0140】
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。
【0141】
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。
【0142】
グアニジン系加硫促進剤としては、例えば、1,3-ジフェニルグアニジン(DPG)、1,3-ジ-o-トリルグアニジン、1-o-トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ-o-トリルグアニジン塩、1,3-ジ-o-クメニルグアニジン、1,3-ジ-o-ビフェニルグアニジン、1,3-ジ-o-クメニル-2-プロピオニルグアニジン等が挙げられる。なかでも、1,3-ジフェニルグアニジン(DPG)が好ましい。
【0143】
チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド等が挙げられる。なかでも、2-メルカプトベンゾチアゾールが好ましい。
【0144】
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、1.0質量部以上が好ましく、2.0質量部以上がより好ましく、2.5質量部以上がさらに好ましい。また、該含有量は、8.0質量部以下が好ましく、7.0質量部以下がより好ましく、6.0質量部以下がさらに好ましい。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。
【0145】
<製造>
本実施形態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。
【0146】
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。
【0147】
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。
【0148】
第一層6および第二層7を含むトレッドを備えたタイヤは、それぞれに対応する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、前記の方法により得たそれぞれのゴム層に対応する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。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。
【0149】
<用途>
本実施形態に係るタイヤは、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。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、本実施形態に係るタイヤは、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。
【実施例0150】
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および表2の配合に従って得られるトレッド部の第一層および第二層を有するタイヤを検討して下記評価方法に基づいて算出した結果を表3に示す。
【0151】
<ゴム組成物およびタイヤの製造>
以下、実施例および比較例において用いる各種薬品をまとめて示す。
NR:TSR20
SBR1:旭化成(株)製のアサプレン1205(未変性S-SBR、スチレン含量:25質量%、非油展)
SBR2:JSR(株)製のHPR840(S-SBR、スチレン含量:10質量%、Mw:19万、非油展)
BR:宇部興産(株)製のUBEPOL BR(登録商標)150B(シス含量:97質量%、Mw:44万)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製ショウブラックN220(N2SA:111m2/g)
シリカ:エボニックデグサ社製のウルトラシル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Si266(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
オイル1:出光興産(株)製のダイアナプロセスオイルAC-12(芳香族系プロセスオイル)
オイル2:出光興産(株)製のダイアナプロセスオイルPW-380(パラフィン系プロセスオイル)
植物油:オリソイ社製の高オレイン酸ひまわり油(脂肪酸グリセリドを構成する脂肪酸中のオレイン酸比率:82%、多価不飽和脂肪酸比率:9%、飽和脂肪酸比率:9%)
樹脂成分:エクソンモービル社製のOppera PR120(水添DCPD樹脂、軟化点:120℃)
ワックス:日本精蝋(株)のオゾエース0355(パラフィンワックス)
老化防止剤1: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)
老化防止剤2:大内新興化学工業(株)製のノクラックRD(ポリ(2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン))
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:細井化学工業(株)製のHK-200-5(5%オイル含有粉末硫黄)
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(CBS))
【0152】
(実施例および比較例)
表1および表2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、該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。該未加硫ゴム組成物を用いて、トレッド部の第一層および第二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℃で加硫して表3に記載の各試験用タイヤを得る。なお、周方向溝の最深部の溝深さHは8.5mmとする。
【0153】
<アセトン抽出量(AE量)の測定>
各試験用タイヤのトレッド部の各ゴム層内部から切り出した加硫ゴム試験片について、それぞれAE量を測定する。AE量は、各加硫ゴム試験片を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。
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
【0154】
<30℃tanδおよび30℃E*の測定>
各試験用タイヤのトレッド部の各ゴム層内部から、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、長さ20mm×幅4mm×厚さ1mmで切り出して作製される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℃、周波数10Hz、初期歪5%、動歪±1%、伸長モードの条件下で損失正接tanδおよび複素弾性率E*を測定する。
【0155】
<0℃tanδの測定>
各試験用タイヤのトレッド部の各ゴム層内部から、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、長さ20mm×幅4mm×厚さ1mmで切り出して作製される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℃、周波数10Hz、初期歪10%、動歪±2.5%、伸長モードの条件下で損失正接tanδを測定する。
【0156】
<耐オゾンクラック性能>
オゾン50pphm、40℃で1週間放置した各試験用タイヤを、排気量2000ccのFF乗用車の四輪にそれぞれ装着し、100km走行後のクラックの発生状態を目視により評価する。評価は1点~5点の整数値で行い、評点が高いほどクラックの発生が少ない評価基準のもと、20名の専門パネラーによる合計点を算出する。そして、対照タイヤ(比較例1)の合計点を基準値(100)に換算し、各試験用タイヤの評価結果を合計点に比例するように指数化して表示する。
【0157】
<耐変色性能>
オゾン50pphm、40℃で1週間放置した各試験用タイヤを、排気量2000ccのFF乗用車の四輪にそれぞれ装着し、100km走行後のタイヤの外観を目視により評価する。評価は1点~5点の整数値で行い、評点が高いほど外観が良好である評価基準のもと、20名の専門パネラーによる合計点を算出する。そして、対照タイヤ(比較例1)の合計点を基準値(100)に換算し、各試験用タイヤの評価結果を合計点に比例するように指数化して表示する。
【0158】
<総合性能>
耐オゾンクラック性能および耐変色性能の総和を、耐オゾンクラック性能および耐変色性能の総合性能指数として表示する。総合性能指数が200超の場合、総合性能が向上したものとする。
【0159】
【表1】
【0160】
【表2】
【0161】
【表3】
【0162】
<実施形態>
本発明の実施形態の例を以下に示す。
【0163】
〔1〕トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、トレッド面を構成する第一層と、前記第一層のタイヤ半径方向内側に隣接する第二層を有し、前記第一層および前記第二層が、それぞれゴム成分および植物油を含有するゴム組成物により構成され、前記第一層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量をS1(質量部)、前記第二層を構成するゴム組成物のゴム成分100質量部に対する植物油の含有量をS2(質量部)としたとき、S1/S2が1.0超であるタイヤ。
〔2〕S1/S2が4.5未満である、上記〔1〕記載のタイヤ。
〔3〕S1/S2が3.5未満である、上記〔1〕記載のタイヤ。
〔4〕S1/S2が2.5未満である、上記〔1〕記載のタイヤ。
〔5〕前記第一層の30℃におけるtanδ(30℃tanδC)が0.20以下である、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔6〕前記第一層の30℃におけるtanδ(30℃tanδC)が0.18以下である、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔7〕前記第一層の0℃におけるtanδ(0℃tanδC)が0.90以上である、上記〔1〕~〔6〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔8〕前記第一層の30℃におけるtanδ(30℃tanδC)に対する前記第一層の0℃におけるtanδ(0℃tanδC)の比(0℃tanδC/30℃tanδC)が4.5以上である、上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔9〕前記第二層の厚みt2(mm)に対する前記第一層の厚みt1(mm)の比(t1/t2)が2.0以上である、上記〔1〕~〔8〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔10〕前記第一層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE1(質量%)、前記第二層を構成するゴム組成物のアセトン抽出量をAE2(質量%)としたとき、AE1-AE2が18質量%以下である、上記〔1〕~〔9〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔11〕前記第一層の厚みをt1(mm)、前記第二層の厚みをt2(mm)、前記第一層の30℃におけるtanδを30℃tanδCとしたとき、t1/t2に対する30℃tanδCの比(30℃tanδC/(t1/t2))が0.050以下である、上記〔1〕~〔10〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔12〕前記第一層を構成するゴム成分中の総スチレン量が3.0質量%以上24質量%以下である、上記〔1〕~〔11〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔13〕前記第一層を構成するゴム組成物中の、ゴム成分100質量部に対するシリカおよびカーボンブラックの合計含有量が50質量部以上70質量部以下である、上記〔1〕~〔12〕のいずれかに記載のタイヤ。
〔14〕前記第一層の30℃における複素弾性率を30℃E*C(MPa)、前記第二層の30℃における複素弾性率を30℃E*B(MPa)としたとき、30℃E*Bが12MPa以下であり、30℃E*C/30℃E*Bが5.0以下である、上記〔1〕~〔13〕のいずれかに記載のタイヤ。
【符号の説明】
【0164】
1 周方向溝
2 陸部
3 トレッド面
5 溝壁
6 第一層
7 第二層
8 トレッド部
9 第二層の最外部の延長線
H 周方向溝の溝底さ
図1