JP-2026075708-A - タイヤ

Abstract

【課題】高速操縦安定性及びドライ制動性に優れ、転がり抵抗が小さく、未加硫タイヤのトレッド部においてタイヤ周方向に繋ぎ合わせた未加硫ゴムの部分が開いて空気が入り込むことを抑制できるタイヤを提供する。 【解決手段】実施形態のタイヤはアンダートレッドゴム１３及びタイゴム１０を備える。アンダートレッドゴム１３は、ゴム成分１００質量部に対し３０質量部以上のシリカと、シリカの質量に対し６質量％以上のシランカップリング剤とを含み、Ｅ´（２０℃）が１２ＭＰａ以上である。タイゴム１０は、ＣＴＡＢ吸着比表面積がそれぞれ２５～５０ｍ 2 ／ｇ、７０～１３０ｍ 2 ／ｇであるカーボンブラック（Ａ）、（Ｂ）を、タイゴムのゴム成分１００質量部に対しそれぞれ５～４０質量部、２０～８０質量部含む。カーボンブラック（Ａ）、（Ｂ）のＣＴＡＢ吸着比表面積［ｍ 2 ／ｇ］と質量分率の積は２０～４０である。 【選択図】図１

Inventors

• 飯塚 雄介

Assignees

• 横浜ゴム株式会社

Dates

Publication Date

20260511

Application Date

20241023

Claims (3)

1. タイヤであって、 一対の円環状のビードコアと、 前記ビードコアの間にトロイダル形状をなすよう架け渡されたカーカスと、 前記カーカスに対しタイヤ内側に配置され、前記ビードコアの間を前記カーカスに沿って延在するタイゴムと、 前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されるベルトと、 前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置されたトレッドゴムであって、路面と接するトレッド表面に位置する外周側トレッドゴムと、前記外周側トレッドゴムと前記ベルトの間に配置された内周側トレッドゴムと、を有するトレッドゴムと、を備え、 前記タイゴムは、前記タイゴムに含まれるゴム成分１００質量部に対し、ＣＴＡＢ吸着比表面積が２５～５０ｍ 2 ／ｇであるカーボンブラック（Ａ）を５～４０質量部と、ＣＴＡＢ吸着比表面積が７０～１３０ｍ 2 ／ｇであるカーボンブラック（Ｂ）を２０～８０質量部と、を含むゴム組成物からなり、前記カーボンブラック（Ａ）及び前記カーボンブラック（Ｂ）の含有量の合計が、前記ゴム成分１００質量部に対し３５質量部以上であり、 前記カーボンブラック（Ａ）のＣＴＡＢ吸着比表面積［ｍ 2 ／ｇ］と前記カーボンブラック（Ａ）の前記ゴム組成物中の質量分率との積と、前記カーボンブラック（Ｂ）のＣＴＡＢ吸着比表面積［ｍ 2 ／ｇ］と前記カーボンブラック（Ｂ）の前記ゴム組成物中の質量分率との積との合計である比表面積×質量分率（ＴＲ）が２０～４０であり、 前記内周側トレッドゴムは、前記内周側トレッドゴムに含まれるゴム成分１００質量部に対し３０質量部以上のシリカと、前記シリカの質量に対し６質量％以上のシランカップリング剤と、を含むゴム組成物からなり、２０℃での弾性率Ｅ´（２０℃）が１２ＭＰａ以上である、ことを特徴とするタイヤ。
2. 前記内周側トレッドゴムの２０℃での弾性率Ｅ´（２０℃）の前記タイゴムの２０℃での弾性率Ｅ´（２０℃）に対する比が１．０～１．２である、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記タイゴムの前記ゴム組成物中の前記カーボンブラック（Ａ）の含有量は、前記カーボンブラック（Ｂ）の含有量と等しい、あるいは前記カーボンブラック（Ｂ）の含有量より多い、請求項１又は２に記載のタイヤ。

Description

本発明は、トレッドゴムが積層したトレッド部を備えるタイヤに関する。 スポーツドライビング向け車両のタイヤには、優れた高速操縦安定性能及び乾燥路面での制動性能（以下、ドライ制動性という）が要求される。これらの性能を高めるために、トレッドゴムを硬くすることが考えられる。しかし、トレッドゴムを硬くするために、カーボンブラックの配合量を増やすと、転動時に発熱しやすくなり、タイヤの転がり抵抗が悪化する。従来、カーボンブラックに代えシリカを配合することで、トレッドゴムの硬さを確保しつつ、転動時の発熱を抑え、タイヤの転がり抵抗の悪化を抑制することが知られている（特許文献１）。 特開２０２３－１５７８５０号公報 一実施形態のタイヤの子午線断面を示す図である。 以下、実施形態のタイヤについて詳細に説明する。 本発明のタイヤは、空気入りタイヤ等の内圧充填用タイヤであることが好ましく、本実施形態のタイヤは、空気入りタイヤである。リムと、リムに装着された内圧充填用タイヤとにより囲まれる空洞領域には、空気、窒素等の不活性ガス、あるいはその他の気体を充填することができる。 図１は、本実施形態のタイヤの子午線断面を示す図である。本実施形態のタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、トレッド部１のタイヤ幅方向両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。図１において、ＣＬはタイヤセンターラインを示す。以下、図１を用いた説明は基本的に子午線断面形状に基づくが、タイヤ各部はいずれもタイヤ周方向に延在して環状をなす。 ビード部３のそれぞれは、例えば、ゴムで被覆したスチールワイヤをタイヤ周方向に複数回巻き付けた構造の円環状のビードコア５を有している。 カーカス４は、トロイダル形状をなすよう一対のビードコア５に架け渡され、ビードコア５の間を延び、ビードコア５の周りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返されている。カーカス４は、タイヤ径方向に延びるよう引き揃えられた複数本の補強コードをゴムで被覆してなる。補強コードは、レーヨン等の有機繊維からなる。 ビードコア５のタイヤ径方向外側にはビードフィラー６が配置されている。ビードフィラー６は、ビードコア５の周りに折り返されたカーカス４の部分により包み込まれている。 トレッド部１には、カーカス４のタイヤ径方向外側に、複数層（図１では２層）のベルト７が埋設されている。ベルト７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コード（例えばスチールコード）を含み、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜方向が層間で互いに交差するように配置されている。各ベルト７の補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°～４０°である。 最上層のベルト７のタイヤ径方向外側にはベルトカバー８が設けられている。図１に示す例では、２層のベルトカバー８が設けられ、ベルト７のタイヤ幅方向全域を覆う下層（タイヤ径方向内側）ベルトカバー８と、下層ベルトカバー８のタイヤ幅方向の両端部を覆う一対の上層（タイヤ径方向外側）ベルトカバー８とが設けられている。ベルトカバー８は、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含む。ベルトカバー８の有機繊維コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は、例えば０°～５°である。 タイヤとリムとの間の空洞領域の側（タイヤ内側）を向くタイヤの表面には、インナーライナー９が設けられている。インナーライナー９は、カーカス４に対しタイヤ内側に配置され、一対のビードコア５の間をカーカス４に沿って延在するゴムである。インナーライナー９はブチルゴム（ＩＩＲ）を主体とするゴム組成物で構成されている。 カーカス４とインナーライナー９との間にはタイゴム１０が配置されている。タイゴム１０は、カーカス４とインナーライナー９の間に挟まれ、一対のビードコア５の間をカーカス４に沿って延在するゴムである。タイゴム１０は、タイヤセンターラインＣＬを通り、ビードコア５側の両端部それぞれがリムクッションゴム３０と接する１枚のゴムであることが好ましい。図１に示す例のインナーライナー９及びタイゴム１０のビードコア５側の端部は、ビードコア５のタイヤ径方向内側においてカーカス４とリムクッションゴム３０との間に挟まれている。 トレッド部１には、ベルト７のタイヤ径方向外側にトレッドゴム１１が配されている。図１に示す例のトレッドゴム１１は、路面と接する接地面を有するキャップトレッドゴム（外周側トレッドゴム）１２と、キャップトレッドゴム１２のタイヤ径方向内側に配置されたアンダートレッドゴム（内周側トレッドゴム）１３と、を有している。図１に示すアンダートレッドゴム１３は、キャップトレッドゴム１２及びベルトカバー８と接している。 トレッドゴム１１は、キャップトレッドゴム１２及びアンダートレッドゴム１３に加え、図示されない導電性ゴム（アーストレッドゴム）をさらに備えていてもよい。アーストレッドゴムは、例えば、トレッド表面とベルト７の間をタイヤ径方向に延びることによりキャップトレッドゴム１２及びアンダートレッドゴム１３をタイヤ幅方向に分断するように配置される、導電性を有するゴムである。アーストレッドゴムは、例えば、タイヤセンターラインＣＬ上をタイヤ周方向に一周するよう配置される。アーストレッドゴムは、アーストレッドゴム中のゴム成分１００質量部に対し例えば４０～８０質量部のカーボンブラックを含むゴム組成物からなる。 サイドウォール部２には、カーカス４に対しタイヤ外側（タイヤ幅方向外側）に配置されたサイドゴム２０が設けられている。 ビード部３には、カーカス４の周りに、リムと接するリムクッションゴム３０が配されている。 アンダートレッドゴム１３は、アンダートレッドゴム１３に含まれるゴム成分１００質量部に対し、シリカを３０質量部以上と、アンダートレッドゴム１３のゴム組成物中のシリカの含有量に対し６質量％以上のシランカップリング剤と、を含むゴム組成物からなる。アンダートレッドゴム１３のゴム成分は、具体的には、ジエン系ゴムである。アンダートレッドゴム１３のシリカの配合量がゴム成分１００質量部に対し３０質量部以上であることにより、カーボンブラックの配合量を多くし過ぎることなくアンダートレッドゴム１３の硬さを確保できるので、アンダートレッドゴム１３の発熱を抑制して転がり抵抗の悪化抑制に貢献しつつ、高速操縦安定性及びドライ制動性を向上させることができる。アンダートレッドゴム１３のシリカの配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、好ましくは３５質量部以上であり、より好ましくは４０質量部以上である。 一方で、アンダートレッドゴム１３のシリカの配合量が多すぎると、転がり抵抗が悪化するおそれがある。そのため、アンダートレッドゴム１３のシリカの配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、好ましくは８０質量部以下であり、より好ましくは６０質量部以下である。 アンダートレッドゴム１３に含まれるシリカのＣＴＡＢ吸着比表面積（ＪＩＳ Ｋ６４３０：２００８に準拠）は、好ましくは７０～１５０ｍ2／ｇであり、９０～１３０ｍ2／ｇである。 アンダートレッドゴム１３のシリカの配合量に対するシランカップリング剤の配合量の割合（以下、シラン比率ともいう）が６質量％以上であると、上記配合量で配合したシリカによりもたらされる、転がり抵抗の悪化抑制に貢献しつつ高速操縦安定性及びドライ制動性を向上させる効果が十分に発揮される。シラン比率が６質量％未満であると、シリカの配合量が多くても、アンダートレッドゴム１３の十分な硬さが得られず、高速操縦安定性及びドライ制動性が低下する場合がある。一方で、シラン比率が高すぎると、シリカの配合量が多い場合に、上述したように、転がり抵抗が悪化するおそれがある。したがって、シラン比率は、好ましくは７～１０質量％であり、より好ましくは８～９質量％である。 シランカップリング剤としては、シリカを含むタイヤ用ゴム組成物に一般的に配合されるシランカップリング剤を用いることができ、ビス－（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、３－トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、γ－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３－オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等の硫黄含有シランカップリング剤を例示することができる。 アンダートレッドゴム１３の２０℃での弾性率Ｅ´（２０℃）は１２ＭＰａ以上である。本明細書において、Ｅ´（２０℃）は、動的粘弾性測定により得られる２０℃での貯蔵弾性率を意味する。Ｅ´（２０℃）が１２ＭＰａ以上であるアンダートレッドゴム１３は、十分な硬さが確保されているため、高速操縦安定性及びドライ制動性の向上に寄与する。アンダートレッドゴム１３のＥ´（２０℃）は、好ましくは１４ＭＰａ以上であり、より好ましくは１６ＭＰａ以上である。このようなアンダートレッドゴム１３のＥ´（２０℃）は、例えば、アンダートレッドゴム１３のゴム組成物中のカーボンブラック及びシリカの配合量を調節して調整することができる。一方、Ｅ´（２０℃）が高すぎると、例えば、アンダートレッドゴム１３に配合されるカーボンブラックの量が増え、発熱し易くなり、転がり抵抗が悪化する場合がある。そのため、アンダートレッドゴム１３のＥ´（２０℃）は、好ましくは３０ＭＰａ以下であり、２０ＭＰａ以下である。 タイゴム１０は、タイゴム１０に含まれるゴム成分１００質量部に対し、ＣＴＡＢ吸着比表面積が２５～５０ｍ2／ｇであるカーボンブラック（Ａ）を５～４０質量部と、ＣＴＡＢ吸着比表面積が７０～１３０ｍ2／ｇであるカーボンブラック（Ｂ）を２０～８０質量部と、を含むゴム組成物からなり、カーボンブラック（Ａ）及びカーボンブラック（Ｂ）の含有量の合計が、当該ゴム成分１００質量部に対し３５質量部以上である。タイゴム１０のゴム成分は、具体的に、ジエン系ゴムである。このようなタイゴム１０は、十分な硬さを有しているので、アンダートレッドゴム１３と共にタイヤに備えられていることで、高速操縦安定性及びドライ制動性を向上させる効果が大きくなる。そのため、アンダートレッドゴム１３の硬さを過度に硬くする必要がなく、アンダートレッドゴム１３のカーボンブラックの配合量を過度に多くする必要がないので、アンダートレッドゴム１３の発熱を抑制することができる。すなわち、アンダートレッドゴム１３と共にタイゴム１０をタイヤに備えることで、発熱を抑制して転がり抵抗の悪化を抑制しつつ、高速操縦安定性及びドライ制動性を向上させる効果が増す。 そして、タイゴム１０に関して、カーボンブラック（Ａ）のＣＴＡＢ吸着比表面積［ｍ2／ｇ］とカーボンブラック（Ａ）のゴム組成物中の質量分率との積と、カーボンブラック（Ｂ）のＣＴＡＢ吸着比表面積［ｍ2／ｇ］とカーボンブラック（Ｂ）のゴム組成物中の質量分率との積との合計である比表面積×質量分率（ＴＲ）は２０～４０である。 すなわち、タイゴム１０のゴム組成物の比表面積×質量分率（ＴＲ）は、以下の式： ｛（カーボンブラック（Ａ）のＣＴＡＢ吸着比表面積［ｍ2／ｇ］）×（カーボンブラック（Ａ）の含有量［質量部］） ＋（カーボンブラック（Ｂ）のＣＴＡＢ吸着比表面積［ｍ2／ｇ］）×（カーボンブラック（Ｂ）の含有量［質量部］）｝ ／タイゴム１０のゴム組成物の質量［質量部］ に従い計算される。 本発明者の検討によれば、タイヤの各部のゴム組成物の発熱のしやすさと、未加硫のゴム組成物の圧延後の収縮の起こり易さは、タイヤ各部に含まれるカーボンブラックのＣＴＡＢ吸着比表面積とカーボンブラックのゴム組成物中の質量分率との積の値の大きさと強い相関性を有し、積の値が大きいと発熱しやすく、積の値が小さいと圧延後の収縮が起こり易い。この知見によれ