空気入りタイヤ
【課題】低燃費性、ロードノイズ性能、耐久性に優れた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ゴム成分１００質量部に対して、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを５〜１５質量部含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤに関する。
【解決手段】ゴム成分１００質量部に対して、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを５〜１５質量部含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤに関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗用車用ラジアルタイヤには高い低燃費性と高い静粛性（ロードノイズ性能）が求められている。
【０００３】
高いロードノイズ性能を得るためには、従来、タイヤパターン、接地形状による改善が行われているが、ゴム組成物によるロードノイズ性能の向上についてはまだ改善の余地がある。
【０００４】
ゴム組成物によりロードノイズ性能を改善するためには、振動を吸収するために損失正接（ｔａｎδ）の高いゴム組成物をタイヤ内部に使用して減衰特性を高めることが考えられる。
【０００５】
ｔａｎδを向上させる手段としてカーボンブラックを増量することが知られている。しかし、この手法を用いると転がり抵抗（低燃費性）が悪化するという問題があった。また、ポリマーのスチレン量、ビニル量を上げることも知られているが、脆化温度が高くなり、低温でのインナークラック性が悪化し、耐久性が悪化するという問題があった。
【０００６】
他にも、サイドウォール部に、所定の範囲のｔａｎδ及び硬度を有するゴムからなり、所定の形状の補強層を挿入する手法（例えば、特許文献１）が知られているが、タイヤ重量が増加し、均一な加硫後の形状が得られにくく、ユニフォーミティが悪化するという点で、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３０１９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、ロードノイズ性能、耐久性に優れた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ゴム成分１００質量部に対して、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを５〜１５質量部含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤに関する。
【００１０】
上記液状レジンが、液状クマロンインデン樹脂、液状インデン樹脂及び液状α−メチルスチレン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを特定量含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤであるので、優れた低燃費性、ロードノイズ性能、耐久性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ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】
【００１３】
本発明の空気入りタイヤは、ゴム成分１００質量部に対して、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを５〜１５質量部含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤである。
【００１４】
タイヤ用ゴム組成物には、一般的に、加工性を向上させるために、アロマオイルを配合するが、低燃費性が悪化してしまう。本発明では、アロマオイルの代わりに、特定の軟化点の液状レジンを配合することで、背反性能である低燃費性、ロードノイズ性能（１０００Ｈｚ付近の減衰特性）を高次元で両立でき、更に、優れた耐久性、加工性も得られる。
【００１５】
これは、上記液状レジンを配合することにより、ゴム組成物中で補強性充填剤の分散性が向上したため、低燃費性、耐久性、加工性が向上したものと推測される。
更に、ロードノイズが１０００Ｈｚ付近の周波数のため、ロードノイズ性能は、ＷＬＦ式より１０℃付近のｔａｎδと相関があることが予測され、低燃費性は、７０℃付近のｔａｎδと相関があることが予測されるが、特定の軟化点の液状レジンを配合することで、１０℃付近のｔａｎδを向上でき、更に、上述の補強性充填剤の分散性の改善により、７０℃付近のｔａｎδを低減できるため、背反性能である低燃費性、ロードノイズ性能を高次元で両立できるものと推測される。
【００１６】
本発明の空気入りタイヤは、ゴム成分１００質量部に対して、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを５〜１５質量部含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。図１において、上下方向がタイヤ半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。
【００１８】
図１より、空気入りタイヤ１０は、トレッド部において、タイヤ半径方向外側から順に、トレッドＡ、第二ブレーカー１、第一ブレーカー２、カーカス３、インナーライナー４を備えている。上記ゴム層は、ブレーカー（第一ブレーカー２）／カーカス３間の層Ｃ、及び／又はカーカス３／インナーライナー４間の層Ｄに用いられる。
【００１９】
図１では、第二ブレーカー１、第一ブレーカー２、カーカス３、インナーライナー４のタイヤ半径方向外側や内側に層Ｂ〜Ｅを説明のために設けているが、上記ゴム層が設けられない層Ｂ、Ｅは、実際には存在しない。例えば、層Ｂが存在しないとは、第二ブレーカー１、第一ブレーカー２が接していることを意味する。
【００２０】
上記ゴム層を層Ｃ及び／又は層Ｄに設けることで、本発明の効果が好適に得られる。一方、上記ゴム層を層Ｂに設けた場合、耐久性が顕著に悪化してしまう。また、上記ゴム層を層Ｅに設けた場合、空気酸化により、ゴム層が劣化してしまう。
【００２１】
次に、上記ゴム層を構成するゴム組成物について説明する。
【００２２】
上記ゴム組成物に使用できるゴム成分としては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、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）等のジエン系ゴムが挙げられる。ゴム成分は、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、加工性、耐久性に優れるという理由から、ＮＲが好ましい。また、隣接するゴム層との接着性に優れるため、耐久性に優れ、更に、加硫戻り（リバージョン）が少ないという理由から、ＳＢＲが好ましい。また、ＮＲと、ＳＢＲを併用することも好ましい。
【００２３】
ＮＲとしては特に限定されず、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００２４】
ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上である。５０質量％未満であると、加工性、耐久性が悪化するおそれがある。ＮＲの含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下である。９０質量％を超えると、低燃費性が悪化するおそれがある。
【００２５】
ＳＢＲとしては特に限定されず、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。なかでも、Ｅ−ＳＢＲが好ましい。
【００２６】
ＳＢＲのスチレン含量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは２０質量％以上である。スチレン含量が５質量％未満であると、静粛性（ロードノイズ性能）が悪化するおそれがある。該スチレン含量は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは４０質量％以下である。スチレン含量が６０質量％を超えると、発熱性が著しく上昇し、低燃費性が悪化する傾向がある。
なお、本発明において、ＳＢＲのスチレン含量は、Ｈ１−ＮＭＲ測定により算出される。
【００２７】
ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。１０質量％未満であると、耐久性が悪化するおそれがある。ＳＢＲの含有量は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。５０質量％を超えると、低燃費性が悪化するおそれがある。
【００２８】
上記ゴム組成物は、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを含む。
【００２９】
上記液状レジンとしては、例えば、液状クマロンインデン樹脂、液状インデン樹脂、液状α−メチルスチレン樹脂、液状ビニルトルエン樹脂、液状ポリイソペンタン樹脂などの液状の石油系又は石炭系樹脂などが挙げられる。なかでも、本発明の効果が良好に得られるという点から、液状クマロンインデン樹脂、液状インデン樹脂、液状α−メチルスチレン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００３０】
上記液状レジンの軟化点は、−２０℃以上、好ましくは−５℃以上、よリ好ましくは０℃以上である。−２０℃未満であると、液状レジンの粘度が低くなり過ぎて、ゴム成分との混練性が悪化する。また、上記液状レジンの軟化点は、２０℃以下、好ましくは１８℃以下、より好ましくは１７℃以下である。２０℃を超えると、上記液状レジンの発熱性が上昇し、低燃費性が悪化する。また、耐久性も低下する。
軟化点が上記範囲内であると、１０℃付近のｔａｎδを向上しつつ、ゴム組成物中の補強性充填剤の分散性を向上でき、低燃費性、ロードノイズ性能、耐久性、加工性を向上できる。
なお、本明細書において、軟化点とは、ＪＩＳ Ｋ６２２０：２００１に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
【００３１】
上記液状レジンの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以上、好ましくは８質量部以上である。５質量部未満では、充分なロードノイズ性能が得られないおそれがある。また、上記液状レジンの含有量は、１５質量部以下、好ましくは１２質量部以下である。１５質量部を超えると、充分な低燃費性、耐久性が得られないおそれがある。
【００３２】
上記液状レジンはゴム組成物を軟化する作用を有しているため、上記液状レジンを用いることで、ゴム組成物中のオイルの含有量を少なくし、低燃費性をより改善できる。上記ゴム組成物において、オイルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以下、より好ましくは１質量部以下、更に好ましくは０質量部（実質的に含有しない）である。
【００３３】
上記ゴム組成物は、カーボンブラックを配合することが好ましい。使用できるカーボンブラックとしては、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどが挙げられるが、特に限定されない。カーボンブラックを配合することにより、補強性を高めることができ、耐久性を向上できる。また、良好なロードノイズ性能も得られる。
【００３４】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは１０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１５ｍ２／ｇ以上である。１０ｍ２／ｇ未満では、耐久性が低下するおそれがある。また、該カーボンブラックのＮ２ＳＡは、好ましくは６０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは４０ｍ２／ｇ以下である。６０ｍ２／ｇを超えると、低燃費性が悪化するおそれがある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２：２００１によって求められる。
【００３５】
カーボンブラックを配合する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは４０質量部以上、より好ましくは５０質量部以上である。４０質量部未満では、耐久性が低下するおそれがある。また、カーボンブラックの含有量は、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下である。１００質量部を超えると、低燃費性が悪化するおそれがある。
本発明では、特定の軟化点の液状レジンを配合することで、カーボンブラックを増量することなく、低燃費性、ロードノイズ性能、耐久性を向上できるため、カーボンブラック量を上記量とすることができ、低燃費性をより改善できる。
【００３６】
上記ゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、シリカ、クレー等の補強性充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、ワックス、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【００３７】
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、又はキサンテート系加硫促進剤が挙げられる。なかでも、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。
【００３８】
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（ＤＺ）などが挙げられる。なかでも、ＴＢＢＳが好ましい。
【００３９】
加硫促進剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．２質量部以上、より好ましくは０．６質量部以上であり、また、好ましくは３質量部以下、より好ましくは２質量部以下である。上記範囲内に調整することで、本発明の効果がより好適に得られる。
【００４０】
上記ゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。
【００４１】
上記ゴム組成物を用いて作製したゴム層の形状は、特に限定されないが、シート状であることが好ましい。
【００４２】
上記ゴム層の厚さは、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上である。上記ゴム層の厚さが０．１ｍｍ未満では、ノイズ低減の充分な効果が得られないおそれがある。また、上記ゴム層の厚さは好ましくは４．０ｍｍ以下、より好ましくは３．０ｍｍ以下である。ゴム層の厚さが４．０ｍｍを超えると、タイヤ重量が増加することにより、低燃費性、耐久性が悪化する。
【００４３】
上記ゴム層の幅は、ブレーカーの幅の０．５倍以上が好ましく、０．６倍以上がより好ましい。ゴム層の幅がブレーカーの幅の０．５倍未満では、ノイズ低減の充分な効果が得られない傾向がある。また、ゴム層の幅は、ブレーカーの幅の２．０倍以下が好ましく、１．８倍以下がより好ましい。ゴム層の幅がブレーカーの幅の２．０倍を超えると、タイヤ重量の増加により転がり抵抗が増大する割に、ノイズ低減効果が少ない傾向がある。とくに、ゴム層の幅が、ゴム層がビードまで達するほど長いと、転がり抵抗が著しく増大してしまう。
【００４４】
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム層をブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に適用し、通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種配合剤を配合した上記ゴム組成物を、未加硫の段階で所定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する。その後、加硫機中で加熱加圧することで本発明のタイヤを製造することができる。
【実施例】
【００４５】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００４６】
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＳＢＲ１５０２（Ｅ−ＳＢＲ、スチレン含有量：２３．５質量％）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ６６０（Ｎ２ＳＡ：２８ｍ２／ｇ）
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ１４０
レジン（１）：Ｒｕｔｇｅｒｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製のＮＯＶＡＲＥＳ Ｃ１０（液状クマロンインデン樹脂、軟化点：５〜１５℃）
レジン（２）：Ｒｕｔｇｅｒｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製のＮＯＶＡＲＥＳ ＴＬ１０（α−メチルスチレン及びインデンを主成分とする液状レジン、軟化点：５〜１５℃）
レジン（３）：Ｒｕｔｇｅｒｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製のＮＯＶＡＲＥＳ Ｃ９０（固体のクマロンインデン樹脂、軟化点：８５〜９５℃）
ステアリン酸：日油（株）製の椿
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
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−ＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
【００４７】
実施例及び比較例
表１に示す配合処方にしたがい、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４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、３分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で１５分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物を、表１に示す厚さ、幅のシート状に成形し、表１に示す挿入位置に適用し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、１７０℃で１２分間加硫し、試験用タイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。なお、挿入位置において、Ｃは、ブレーカーとカーカスとの間、Ｄは、カーカスとインナーライナーとの間であることを示す。また、ゴムの幅において、１００％は、ブレーカーと同じ幅、５０％は、ブレーカーの１／２の幅であることを示す。
【００４８】
得られた加硫ゴム組成物、試験用タイヤについて下記の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４９】
（粘弾性試験）
各加硫ゴム組成物について、粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、低燃費性の指標として温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各加硫ゴム組成物のｔａｎδを測定し、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗性（低燃費性）に優れる。
また、ロードノイズ性能の指標として温度１０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各加硫ゴム組成物のｔａｎδを測定し、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほどロードノイズ性能に優れる。
（転がり抵抗（ｔａｎδ７０℃）指数）＝（比較例１のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００
（ロードノイズ性能（ｔａｎδ１０℃）指数）＝（各配合のｔａｎδ）／（比較例１のｔａｎδ）×１００
【００５０】
（破壊特性）
各加硫ゴム組成物について、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて３号ダンベルを用いて引張り試験を実施し、破断強度（ＴＢ）と破断時伸びＥＢ（％）を測定した。（ＴＢ×ＥＢ）／２の値をゴム強度とし、測定結果を、比較例１を１００とした指数で示した。数値が大きいほどゴム強度（破壊特性）に優れる。
【００５１】
（低燃費性）
転がり抵抗試験機を用い、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、比較例１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。
【００５２】
（ロードノイズ性能）
試験用タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）にて国産ＦＦ乗用車（排気量２０００ｃｍ３）の全輪に装着し、スムース路面を速度５０ｋｍ／ｈにて走行させ、運転席左耳の位置にて１／３オクターブの２５０Ｈｚバンドの騒音レベル（ｄＢ）を測定し、比較例１を基準とした騒音レベルの変化量として示した。従って、マイナス表示は比較例１からのロードノイズの低減値を示す。
【００５３】
（高速耐久性能）
試験用タイヤを上記リムにリム組みし、内圧２３０ｋＰａを充填するとともに、ドラム試験機を用いてＥＣＥ３０により規定された荷重／速度性能テストに準拠して、ステップスピード方式により実施した。テストは、逐次走行速度を上昇させるとともに、タイヤが破壊したときの速度と時間を測定した。評価は、比較例１を１００とした指数で評価した。数値が高いほど、耐久性（高速耐久性能）に優れている。
【００５４】
【表１】
【００５５】
表１より、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを特定量含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤは、優れた低燃費性、ロードノイズ性能、耐久性が得られた。
【符号の説明】
【００５６】
１ 第二ブレーカー
２ 第一ブレーカー
３ カーカス
４ インナーライナー
１０ 空気入りタイヤ
Ａ トレッド
Ｂ 第一ブレーカー／第二ブレーカー間の層
Ｃ 第一ブレーカー／カーカス間の層
Ｄ カーカス／インナーライナー間の層
Ｅ インナーライナーのタイヤ半径方向内側の層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗用車用ラジアルタイヤには高い低燃費性と高い静粛性（ロードノイズ性能）が求められている。
【０００３】
高いロードノイズ性能を得るためには、従来、タイヤパターン、接地形状による改善が行われているが、ゴム組成物によるロードノイズ性能の向上についてはまだ改善の余地がある。
【０００４】
ゴム組成物によりロードノイズ性能を改善するためには、振動を吸収するために損失正接（ｔａｎδ）の高いゴム組成物をタイヤ内部に使用して減衰特性を高めることが考えられる。
【０００５】
ｔａｎδを向上させる手段としてカーボンブラックを増量することが知られている。しかし、この手法を用いると転がり抵抗（低燃費性）が悪化するという問題があった。また、ポリマーのスチレン量、ビニル量を上げることも知られているが、脆化温度が高くなり、低温でのインナークラック性が悪化し、耐久性が悪化するという問題があった。
【０００６】
他にも、サイドウォール部に、所定の範囲のｔａｎδ及び硬度を有するゴムからなり、所定の形状の補強層を挿入する手法（例えば、特許文献１）が知られているが、タイヤ重量が増加し、均一な加硫後の形状が得られにくく、ユニフォーミティが悪化するという点で、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３０１９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、ロードノイズ性能、耐久性に優れた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ゴム成分１００質量部に対して、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを５〜１５質量部含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤに関する。
【００１０】
上記液状レジンが、液状クマロンインデン樹脂、液状インデン樹脂及び液状α−メチルスチレン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを特定量含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤであるので、優れた低燃費性、ロードノイズ性能、耐久性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ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】
【００１３】
本発明の空気入りタイヤは、ゴム成分１００質量部に対して、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを５〜１５質量部含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤである。
【００１４】
タイヤ用ゴム組成物には、一般的に、加工性を向上させるために、アロマオイルを配合するが、低燃費性が悪化してしまう。本発明では、アロマオイルの代わりに、特定の軟化点の液状レジンを配合することで、背反性能である低燃費性、ロードノイズ性能（１０００Ｈｚ付近の減衰特性）を高次元で両立でき、更に、優れた耐久性、加工性も得られる。
【００１５】
これは、上記液状レジンを配合することにより、ゴム組成物中で補強性充填剤の分散性が向上したため、低燃費性、耐久性、加工性が向上したものと推測される。
更に、ロードノイズが１０００Ｈｚ付近の周波数のため、ロードノイズ性能は、ＷＬＦ式より１０℃付近のｔａｎδと相関があることが予測され、低燃費性は、７０℃付近のｔａｎδと相関があることが予測されるが、特定の軟化点の液状レジンを配合することで、１０℃付近のｔａｎδを向上でき、更に、上述の補強性充填剤の分散性の改善により、７０℃付近のｔａｎδを低減できるため、背反性能である低燃費性、ロードノイズ性能を高次元で両立できるものと推測される。
【００１６】
本発明の空気入りタイヤは、ゴム成分１００質量部に対して、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを５〜１５質量部含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。図１において、上下方向がタイヤ半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。
【００１８】
図１より、空気入りタイヤ１０は、トレッド部において、タイヤ半径方向外側から順に、トレッドＡ、第二ブレーカー１、第一ブレーカー２、カーカス３、インナーライナー４を備えている。上記ゴム層は、ブレーカー（第一ブレーカー２）／カーカス３間の層Ｃ、及び／又はカーカス３／インナーライナー４間の層Ｄに用いられる。
【００１９】
図１では、第二ブレーカー１、第一ブレーカー２、カーカス３、インナーライナー４のタイヤ半径方向外側や内側に層Ｂ〜Ｅを説明のために設けているが、上記ゴム層が設けられない層Ｂ、Ｅは、実際には存在しない。例えば、層Ｂが存在しないとは、第二ブレーカー１、第一ブレーカー２が接していることを意味する。
【００２０】
上記ゴム層を層Ｃ及び／又は層Ｄに設けることで、本発明の効果が好適に得られる。一方、上記ゴム層を層Ｂに設けた場合、耐久性が顕著に悪化してしまう。また、上記ゴム層を層Ｅに設けた場合、空気酸化により、ゴム層が劣化してしまう。
【００２１】
次に、上記ゴム層を構成するゴム組成物について説明する。
【００２２】
上記ゴム組成物に使用できるゴム成分としては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、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）等のジエン系ゴムが挙げられる。ゴム成分は、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、加工性、耐久性に優れるという理由から、ＮＲが好ましい。また、隣接するゴム層との接着性に優れるため、耐久性に優れ、更に、加硫戻り（リバージョン）が少ないという理由から、ＳＢＲが好ましい。また、ＮＲと、ＳＢＲを併用することも好ましい。
【００２３】
ＮＲとしては特に限定されず、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。
【００２４】
ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上である。５０質量％未満であると、加工性、耐久性が悪化するおそれがある。ＮＲの含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下である。９０質量％を超えると、低燃費性が悪化するおそれがある。
【００２５】
ＳＢＲとしては特に限定されず、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。なかでも、Ｅ−ＳＢＲが好ましい。
【００２６】
ＳＢＲのスチレン含量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、更に好ましくは２０質量％以上である。スチレン含量が５質量％未満であると、静粛性（ロードノイズ性能）が悪化するおそれがある。該スチレン含量は、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは４０質量％以下である。スチレン含量が６０質量％を超えると、発熱性が著しく上昇し、低燃費性が悪化する傾向がある。
なお、本発明において、ＳＢＲのスチレン含量は、Ｈ１−ＮＭＲ測定により算出される。
【００２７】
ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上である。１０質量％未満であると、耐久性が悪化するおそれがある。ＳＢＲの含有量は、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。５０質量％を超えると、低燃費性が悪化するおそれがある。
【００２８】
上記ゴム組成物は、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを含む。
【００２９】
上記液状レジンとしては、例えば、液状クマロンインデン樹脂、液状インデン樹脂、液状α−メチルスチレン樹脂、液状ビニルトルエン樹脂、液状ポリイソペンタン樹脂などの液状の石油系又は石炭系樹脂などが挙げられる。なかでも、本発明の効果が良好に得られるという点から、液状クマロンインデン樹脂、液状インデン樹脂、液状α−メチルスチレン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００３０】
上記液状レジンの軟化点は、−２０℃以上、好ましくは−５℃以上、よリ好ましくは０℃以上である。−２０℃未満であると、液状レジンの粘度が低くなり過ぎて、ゴム成分との混練性が悪化する。また、上記液状レジンの軟化点は、２０℃以下、好ましくは１８℃以下、より好ましくは１７℃以下である。２０℃を超えると、上記液状レジンの発熱性が上昇し、低燃費性が悪化する。また、耐久性も低下する。
軟化点が上記範囲内であると、１０℃付近のｔａｎδを向上しつつ、ゴム組成物中の補強性充填剤の分散性を向上でき、低燃費性、ロードノイズ性能、耐久性、加工性を向上できる。
なお、本明細書において、軟化点とは、ＪＩＳ Ｋ６２２０：２００１に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
【００３１】
上記液状レジンの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以上、好ましくは８質量部以上である。５質量部未満では、充分なロードノイズ性能が得られないおそれがある。また、上記液状レジンの含有量は、１５質量部以下、好ましくは１２質量部以下である。１５質量部を超えると、充分な低燃費性、耐久性が得られないおそれがある。
【００３２】
上記液状レジンはゴム組成物を軟化する作用を有しているため、上記液状レジンを用いることで、ゴム組成物中のオイルの含有量を少なくし、低燃費性をより改善できる。上記ゴム組成物において、オイルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以下、より好ましくは１質量部以下、更に好ましくは０質量部（実質的に含有しない）である。
【００３３】
上記ゴム組成物は、カーボンブラックを配合することが好ましい。使用できるカーボンブラックとしては、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどが挙げられるが、特に限定されない。カーボンブラックを配合することにより、補強性を高めることができ、耐久性を向上できる。また、良好なロードノイズ性能も得られる。
【００３４】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは１０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１５ｍ２／ｇ以上である。１０ｍ２／ｇ未満では、耐久性が低下するおそれがある。また、該カーボンブラックのＮ２ＳＡは、好ましくは６０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは４０ｍ２／ｇ以下である。６０ｍ２／ｇを超えると、低燃費性が悪化するおそれがある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２：２００１によって求められる。
【００３５】
カーボンブラックを配合する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは４０質量部以上、より好ましくは５０質量部以上である。４０質量部未満では、耐久性が低下するおそれがある。また、カーボンブラックの含有量は、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下である。１００質量部を超えると、低燃費性が悪化するおそれがある。
本発明では、特定の軟化点の液状レジンを配合することで、カーボンブラックを増量することなく、低燃費性、ロードノイズ性能、耐久性を向上できるため、カーボンブラック量を上記量とすることができ、低燃費性をより改善できる。
【００３６】
上記ゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、シリカ、クレー等の補強性充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、ワックス、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【００３７】
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、又はキサンテート系加硫促進剤が挙げられる。なかでも、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。
【００３８】
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（ＤＺ）などが挙げられる。なかでも、ＴＢＢＳが好ましい。
【００３９】
加硫促進剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．２質量部以上、より好ましくは０．６質量部以上であり、また、好ましくは３質量部以下、より好ましくは２質量部以下である。上記範囲内に調整することで、本発明の効果がより好適に得られる。
【００４０】
上記ゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。
【００４１】
上記ゴム組成物を用いて作製したゴム層の形状は、特に限定されないが、シート状であることが好ましい。
【００４２】
上記ゴム層の厚さは、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上である。上記ゴム層の厚さが０．１ｍｍ未満では、ノイズ低減の充分な効果が得られないおそれがある。また、上記ゴム層の厚さは好ましくは４．０ｍｍ以下、より好ましくは３．０ｍｍ以下である。ゴム層の厚さが４．０ｍｍを超えると、タイヤ重量が増加することにより、低燃費性、耐久性が悪化する。
【００４３】
上記ゴム層の幅は、ブレーカーの幅の０．５倍以上が好ましく、０．６倍以上がより好ましい。ゴム層の幅がブレーカーの幅の０．５倍未満では、ノイズ低減の充分な効果が得られない傾向がある。また、ゴム層の幅は、ブレーカーの幅の２．０倍以下が好ましく、１．８倍以下がより好ましい。ゴム層の幅がブレーカーの幅の２．０倍を超えると、タイヤ重量の増加により転がり抵抗が増大する割に、ノイズ低減効果が少ない傾向がある。とくに、ゴム層の幅が、ゴム層がビードまで達するほど長いと、転がり抵抗が著しく増大してしまう。
【００４４】
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム層をブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に適用し、通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種配合剤を配合した上記ゴム組成物を、未加硫の段階で所定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する。その後、加硫機中で加熱加圧することで本発明のタイヤを製造することができる。
【実施例】
【００４５】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００４６】
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＳＢＲ１５０２（Ｅ−ＳＢＲ、スチレン含有量：２３．５質量％）
カーボンブラック：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ６６０（Ｎ２ＳＡ：２８ｍ２／ｇ）
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ１４０
レジン（１）：Ｒｕｔｇｅｒｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製のＮＯＶＡＲＥＳ Ｃ１０（液状クマロンインデン樹脂、軟化点：５〜１５℃）
レジン（２）：Ｒｕｔｇｅｒｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製のＮＯＶＡＲＥＳ ＴＬ１０（α−メチルスチレン及びインデンを主成分とする液状レジン、軟化点：５〜１５℃）
レジン（３）：Ｒｕｔｇｅｒｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製のＮＯＶＡＲＥＳ Ｃ９０（固体のクマロンインデン樹脂、軟化点：８５〜９５℃）
ステアリン酸：日油（株）製の椿
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
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−ＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
【００４７】
実施例及び比較例
表１に示す配合処方にしたがい、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４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、３分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で１５分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物を、表１に示す厚さ、幅のシート状に成形し、表１に示す挿入位置に適用し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、１７０℃で１２分間加硫し、試験用タイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。なお、挿入位置において、Ｃは、ブレーカーとカーカスとの間、Ｄは、カーカスとインナーライナーとの間であることを示す。また、ゴムの幅において、１００％は、ブレーカーと同じ幅、５０％は、ブレーカーの１／２の幅であることを示す。
【００４８】
得られた加硫ゴム組成物、試験用タイヤについて下記の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４９】
（粘弾性試験）
各加硫ゴム組成物について、粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、低燃費性の指標として温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各加硫ゴム組成物のｔａｎδを測定し、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗性（低燃費性）に優れる。
また、ロードノイズ性能の指標として温度１０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各加硫ゴム組成物のｔａｎδを測定し、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほどロードノイズ性能に優れる。
（転がり抵抗（ｔａｎδ７０℃）指数）＝（比較例１のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００
（ロードノイズ性能（ｔａｎδ１０℃）指数）＝（各配合のｔａｎδ）／（比較例１のｔａｎδ）×１００
【００５０】
（破壊特性）
各加硫ゴム組成物について、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて３号ダンベルを用いて引張り試験を実施し、破断強度（ＴＢ）と破断時伸びＥＢ（％）を測定した。（ＴＢ×ＥＢ）／２の値をゴム強度とし、測定結果を、比較例１を１００とした指数で示した。数値が大きいほどゴム強度（破壊特性）に優れる。
【００５１】
（低燃費性）
転がり抵抗試験機を用い、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、比較例１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。
【００５２】
（ロードノイズ性能）
試験用タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）にて国産ＦＦ乗用車（排気量２０００ｃｍ３）の全輪に装着し、スムース路面を速度５０ｋｍ／ｈにて走行させ、運転席左耳の位置にて１／３オクターブの２５０Ｈｚバンドの騒音レベル（ｄＢ）を測定し、比較例１を基準とした騒音レベルの変化量として示した。従って、マイナス表示は比較例１からのロードノイズの低減値を示す。
【００５３】
（高速耐久性能）
試験用タイヤを上記リムにリム組みし、内圧２３０ｋＰａを充填するとともに、ドラム試験機を用いてＥＣＥ３０により規定された荷重／速度性能テストに準拠して、ステップスピード方式により実施した。テストは、逐次走行速度を上昇させるとともに、タイヤが破壊したときの速度と時間を測定した。評価は、比較例１を１００とした指数で評価した。数値が高いほど、耐久性（高速耐久性能）に優れている。
【００５４】
【表１】
【００５５】
表１より、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを特定量含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤは、優れた低燃費性、ロードノイズ性能、耐久性が得られた。
【符号の説明】
【００５６】
１ 第二ブレーカー
２ 第一ブレーカー
３ カーカス
４ インナーライナー
１０ 空気入りタイヤ
Ａ トレッド
Ｂ 第一ブレーカー／第二ブレーカー間の層
Ｃ 第一ブレーカー／カーカス間の層
Ｄ カーカス／インナーライナー間の層
Ｅ インナーライナーのタイヤ半径方向内側の層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００質量部に対して、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを５〜１５質量部含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記液状レジンが、液状クマロンインデン樹脂、液状インデン樹脂及び液状α−メチルスチレン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項１】
ゴム成分１００質量部に対して、軟化点−２０〜２０℃の液状レジンを５〜１５質量部含むゴム組成物を用いて作製したゴム層を、ブレーカーとカーカスとの間、及び／又はカーカスとインナーライナーとの間に有する空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記液状レジンが、液状クマロンインデン樹脂、液状インデン樹脂及び液状α−メチルスチレン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１記載の空気入りタイヤ。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−１０７４６４（Ｐ２０１３−１０７４６４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３０２５（Ｐ２０１１−２５３０２５）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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