空気入りラジアルタイヤ
【課題】良好な耐摩耗性および耐亀裂成長性を維持し、製造コストが低く耐久性能にも優れる空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】内層と外層とを少なくとも含む２層以上からなるサイドウォール部を有するタイヤであって、該内層が、ゴム成分と、該ゴム成分の１００質量部に対して５〜８０質量部の範囲内で配合された瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーと、を少なくとも含有する空気入りラジアルタイヤに関する。上記のサイドウォール部の総厚みに占める上記の内層の厚みの割合は、規定内圧を充填した状態におけるタイヤ最大幅位置において、２０〜８０％の範囲内とされることが好ましい。
【解決手段】内層と外層とを少なくとも含む２層以上からなるサイドウォール部を有するタイヤであって、該内層が、ゴム成分と、該ゴム成分の１００質量部に対して５〜８０質量部の範囲内で配合された瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーと、を少なくとも含有する空気入りラジアルタイヤに関する。上記のサイドウォール部の総厚みに占める上記の内層の厚みの割合は、規定内圧を充填した状態におけるタイヤ最大幅位置において、２０〜８０％の範囲内とされることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐久性能が良好でありかつ製造コストが低減された空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タイヤに要求される性能がますます高まるとともに、製造コストの低減に対する要求も高まっている。タイヤの製造コストを低減する方法としては、たとえば炭酸カルシウム等の無機補強フィラーを配合して転がり抵抗を低減する方法等が考えられるが、単に無機補強フィラーを配合した場合、耐摩耗性、耐亀裂成長性が損なわれるという問題がある。無機補強フィラーの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が５ｍ2／ｇ以上になるように粒子径を小さくすることにより耐摩耗性および耐亀裂成長性を改善する方法も提案されているが、この場合製造コストがカーボンブラック等の他の充填材と比較して高くなる傾向がある。また炭酸カルシウムは比重が２．７と比較的大きいため、配合量によってはタイヤの質量が大きくなって燃費が悪化する場合があるという問題もある。
【０００３】
一方、たとえばトラック、バス用のタイヤでは、要求される耐久性能が高いためスチールプライが使用されている。しかし湿度の高い地域や積雪量の多い地域では、サイドウォール部のバットレス部からの水分透過によりスチールプライが錆びることがあり、程度がひどい場合には、錆びた箇所を起点にプライコードがジッパー状に破断してバーストする場合がある。そのためバットレス部のサイドウォールの厚みをある程度厚くする必要がある。近年、ブラジル、東南アジア等、これまであまりスチールタイヤが使用されていなかった、より湿度の高い地域においてスチールタイヤが使用されつつあり、今後も自動車産業の発展に伴いその使用量は増加する傾向にあるものと考えられるため、スチールプライの錆びを抑制して耐久性能をより向上させることが望まれている。
【０００４】
特許文献１には、タイヤの転がり抵抗を低減し、かつタイヤに優れた空気透過防止性および耐久性を付与する目的で、ハロゲン化ブチルゴムを所定量含有する基材ゴム１００重量部に対し、平均粒径０．１ｍｍ以下の瀝青炭粉砕物１０〜１２０重量部を含有するゴム組成物が提案されている。
【０００５】
特許文献２には、タイヤの外観性とともにオゾンに対する抵抗力を十分に有し、かつ低発熱性が改良されたサイドウォール用ゴム組成物として、天然ゴム２０〜７０重量％およびジエン系合成ゴム３０〜８０重量％からなるゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が７０〜３００ｍ2／ｇであるカーボンブラック５〜１５０重量部、および炭酸カルシウム５〜１００重量部を含むサイドウォール用ゴム組成物が提案され、このようなゴム組成物により耐変色性能を変化させることなく耐オゾン性および転がり抵抗特性を改善することができる旨記載される。
【０００６】
一方、特許文献３には、空気入りタイヤの生産性を向上させる方法として、サイドウォールゴムを、タイヤの外面側に配されかつゴム粉を含有する表層ゴム部と、この表層ゴム部の内側に配されかつゴム粉を含有していない内層ゴム部とからなる２層構造をなし、該表層ゴム部は、厚さがサイドウォールゴムの全厚さの３〜５０％であり、かつゴム粉の添加量が、ゴム１００重量部に対して５〜２０重量部であることを特徴とする空気入りタイヤが提案されている。上記のような空気入りタイヤによれば、タイヤ成形前に表層ゴム部と内層ゴム部とを一体化した場合には、ライナ等を介在させずにロール上に直巻きしても重なるゴムの密着を防ぎうるため、タイヤ成形時に未加硫のサイドウォールゴムからその都度ライナ等を剥がすなどの作業が不要となってタイヤの生産性を高めることができる。
【０００７】
しかし、特許文献１〜３の方法によっては、耐久性能が満足できるレベルまで改善され、かつ製造コストの点でも優れるタイヤを製造することは困難である。
【特許文献１】特開平５−４３７５５号公報
【特許文献２】特開２００３−１１３２７０号公報
【特許文献３】特開平１０−４４７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決し、良好な耐摩耗性および耐亀裂成長性を維持し、製造コストが低く耐久性能にも優れる空気入りラジアル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、内層と外層とを少なくとも含む２層以上からなるサイドウォール部を有するタイヤであって、該内層が、ゴム成分と、該ゴム成分の１００質量部に対して５〜８０質量部の範囲内で配合された、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーと、を少なくとも含有する空気入りラジアルタイヤに関する。
【００１０】
本発明はまた、規定内圧を充填した状態におけるタイヤ最大幅位置において、上記のサイドウォール部の総厚みに占める上記の内層の厚みの割合が２０〜８０％の範囲内である空気入りラジアルタイヤに関する。
【００１１】
本発明はまた、上記の瀝青炭粉砕物として、密度が１．３〜１．６ｇ／ｃｍ3の範囲内の瀝青炭粉砕物を含有する空気入りラジアルタイヤに関する。
【００１２】
本発明はまた、上記の瀝青炭粉砕物として、平均粒径が０．１〜１００μｍの範囲内の瀝青炭粉砕物を含有する空気入りラジアルタイヤに関する。
【００１３】
本発明はまた、上記の白色フィラーとして、平均長径Ａと平均短径Ｂとの比Ａ／Ｂで表されるアスペクト比が１〜３０の範囲内である白色フィラーを含有する空気入りラジアルタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーを所定量含有させた内層を少なくとも有する２層以上からなるサイドウォール部を設けることにより、耐久性能が良好である空気入りラジアルタイヤを低コストで提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の空気入りラジアルタイヤにおけるサイドウォール部は、内層と外層とを少なくとも含む２層以上からなり、内層が、ゴム成分と、該ゴム成分の１００質量部に対して５〜８０質量部の範囲内で配合された、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーと、を少なくとも含有する。サイドウォール部が上記の２層以上の構造とされることによって、たとえば、コストパフォーマンスおよび耐水分透過性に優れる内層と、耐亀裂成長性に優れる外層との組合せにより、低コストおよび高耐久性能を高次に両立させることができるという利点が得られる。なお本発明の空気入りラジアルタイヤにおけるサイドウォール部は、典型的には内層および外層の２層から構成されるが、さらに別の層が設けられた３層以上から構成されても良い。
【００１６】
本発明においては、上記の内層に所定量の瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーが配合されることによって該内層に対して補強効果が付与され、耐摩耗性および耐亀裂成長性も改善される。これにより、空気入りラジアルタイヤの耐摩耗性および耐亀裂成長性を向上させることができる。本発明において、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーはサイドウォール部の内層において所定量配合されていれば経済性およびタイヤの耐久性能の向上効果が十分得られるため、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーをサイドウォール部全体に配合することが必ずしも必要でない。すなわち本発明においては、サイドウォール部の内層の部分に特化して瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーの配合量を調整することにより、耐久性能の改善効果とともに、製造コストが低減されるという効果が付与される。ここで、本発明において配合される瀝青炭粉砕物を構成する瀝青炭とは、石炭の一種であって、特に無水無灰ベースの炭化度、すなわち炭素含有量が７０〜８０％程度の範囲内のものを指し、平均的構造単位は、縮合度の異なる多環芳香族の構造部分、鎖状および環状脂肪族の構造部分が主となり、これらの構造部分が直接または含酸素基などを介して互いに結合した構造を有している。
【００１７】
瀝青炭粉砕物は比較的密度が小さいため、本発明において内層に瀝青炭粉砕物が配合される場合には、タイヤの軽量化という利点が特に良好であり、これにより走行コストのより一層の低減が可能である。また瀝青炭は、たとえば亜瀝青炭、褐炭、泥炭等の所謂低品位炭と比べて水分率が低い点でも好ましい。瀝青炭粉砕物としては、密度が１．３〜１．６ｇ／ｃｍ3の範囲内の瀝青炭粉砕物を用いることが好ましい。該密度が１．３ｇ／ｃｍ3以上である場合内層に対する補強効果が良好であり、１．６ｇ／ｃｍ3以下である場合タイヤの軽量化による走行コストの低減効果が良好である。該密度は、１．３５ｇ／ｃｍ3以上、さらに１．４ｇ／ｃｍ3以上がより好ましく、また、１．５５ｇ／ｃｍ3以下、さらに１．５ｇ／ｃｍ3以下がより好ましい。なお上記の密度は、たとえば瀝青炭粉砕物が配合されたゴム組成物の状態で測定される密度から算出する方法により求められる。
【００１８】
また、該瀝青炭粉砕物の平均粒径は、０．１〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。平均粒径が０．１μｍ以上である場合、内層の補強効果が良好であり、１００μｍ以下である場合、内層を構成するゴム組成物中での瀝青炭粉砕物の分散状態が良好である。該平均粒径は、０．２μｍ以上、さらに０．３μｍ以上がより好ましく、また、１０μｍ以下、さらに８μｍ以下がより好ましい。また、瀝青炭粉砕物がフレーク状の扁平形状を有する場合、ガスおよび水分のバリア性に優れる点で好ましい。
【００１９】
本発明においてサイドウォール部の内層に所定量の瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーが配合される場合、該内層の水分透過性を低減させることができるため、サイドウォール部のバットレス部付近からのスチールプライの錆びの抑制により耐久性能が向上する。
【００２０】
本明細書における白色フィラーには、ほぼ完全な白色を呈するものの他、灰白色、金属色等を呈するものも含まれ、たとえばカーボンブラックのようにカーボンを主成分とし黒色を呈するフィラー以外のものが含まれる。白色フィラーとしては天然品および合成品のいずれも使用でき、具体的には、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、マイカ、長石、シリカおよびアルミナの含水複合体等が例示できる。上記のうち、低コストである点で炭酸カルシウム、クレー等が特に好ましい。
【００２１】
白色フィラーとしては、平均長径Ａと平均短径Ｂとの比Ａ／Ｂで表されるアスペクト比が１〜３０の範囲内であるものが特に好ましく用いられる。該アスペクト比はその定義上１以上であり、該アスペクト比が３０以下である場合、内層を構成するゴム組成物中での白色フィラーの分散性が良好であるため、内層に対する補強効果および水分透過性の低減効果が良好に得られる。また混練時のたとえば練りステージの追加等の必要性がなく生産性が良好となる。該アスペクト比は、特に１〜２０の範囲内が好ましい。
【００２２】
一方、白色フィラーがフレーク状の扁平形状を有する場合、ガスおよび水分のバリア性に優れる点で好ましい。
【００２３】
白色フィラーの平均粒径は、０．１〜３０μｍの範囲内とされることが好ましい。平均粒径が０．１μｍ以上である場合内層に対する補強効果が良好であり、３０μｍ以下である場合内層を構成するゴム組成物中での白色フィラーの分散性が良好であるため、内層に対する補強効果、特に耐亀裂成長性の向上効果が良好に得られる。該平均粒径は、０．２μｍ以上、さらに０．３μｍ以上がより好ましく、２５μｍ以下、さらに２０μｍ以下がより好ましい。
【００２４】
なお瀝青炭粉砕物および白色フィラーの平均粒径は、たとえば走査型電子顕微鏡による観察像における粒子の長径を画像上で計測し、該計測値の平均値を算出することで求められ、アスペクト比は、同様の計測方法で粒子の長径および短径を計測し、平均長径Ａと平均短径Ｂとの比Ａ／Ｂとして求めることができる。
【００２５】
本発明において配合される瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーの配合量は、ゴム成分の１００質量部に対して５〜８０質量部の範囲内とされる。該配合量が５質量部未満であると耐久性能の向上効果およびコストの低減効果が不十分であり、また該配合量が８０質量部を超えると、内層を構成するゴム組成物中での該瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーの分散性の悪化による製造コストの過度な上昇、耐亀裂成長性の低下、さらに乗り心地性能の低下等が生じ易くなる点で不都合である。該配合量は、ゴム成分の１００質量部に対して１０質量部以上、さらに１５質量部以上がより好ましく、また、６０質量部以下、さらに５０質量部以下がより好ましい。
【００２６】
本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、正規リムに装着し規定内圧を充填した状態におけるタイヤ最大幅位置において、サイドウォール部の総厚みに占める内層の厚みの割合が２０〜８０％の範囲内に設定されることが好ましい。該割合が２０％以上である場合、内層に瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーを配合することによる耐久性能の向上効果およびコストの低減効果が良好であり、８０％以下である場合、外層の厚みを一定以上確保して良好な乗り心地性能を得ることが可能となる。該割合は、２５％以上、さらに３０％以上がより好ましく、また７５％以下、さらに７０％以下がより好ましい。
【００２７】
本発明の空気入りラジアルタイヤにおけるサイドウォール部の内層のショアＡ硬度は、たとえば３５〜７０の範囲内、さらに４０〜６５の範囲内に設定されることが好ましい。ショアＡ硬度が３５以上である場合タイヤの操縦安定性が良好であり、７０以下である場合乗り心地が良好である。なおショアＡ硬度は、ＩＳＯ−７６１９に準拠して測定することができる。
【００２８】
本発明のサイドウォール部に使用されるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）および／またはジエン系合成ゴムが好ましく挙げられる。ジエン系合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、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）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられ、これらのうち１種類または２種類以上を含むゴム成分が好適である。なお、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とは、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）に第三ジエン成分を含むものである。ここで第三ジエン成分としては、たとえば炭素数５〜２０の非共役ジエンが挙げられ、１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，５−ヘキサジエ
ン、２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエンおよび１，４−オクタジエンや、１，４−シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエンなどの環状ジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ブチリデン−２−ノルボルネン、２−メタリル−５−ノルボルネンおよび２−イソプロペニル−５−ノルボルネンなどのアルケニルノルボルネン等が好ましく例示できる。特に、ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン等は好ましく使用され得る。
【００２９】
本発明の空気入りラジアルタイヤにおけるサイドウォール部には、その他ゴム製品において一般的に配合される以下の成分を適宜配合することができる。
【００３０】
本発明において配合される白色フィラーがシリカを含む場合には、シラン系カップリング剤、好ましくは含硫黄シランカップリング剤をたとえば、シリカ質量に対して１質量％以上２０質量％以下で配合することが好ましい。シラン系カップリング剤の配合量が１質量％以上の場合カップリング効果が良好であり、２０質量％以下の場合ゴムの混練、押出工程での焼け（スコーチ）が生じる危険性が少ない。含硫黄シランカップリング剤としては、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、トリメトキシシリルプロピル−メルカプトベンゾチアゾールテトラスルフィド、トリエトキシシリルプロピル−メタクリレート−モノスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、ビス−［３−（トリエトキシシリル）−プロピル］テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が例示される。
【００３１】
その他のシラン系カップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等を使用することができる。
【００３２】
本発明では、用途に応じてその他のカップリング剤、例えばアルミネート系カップリング剤、チタン系カップリング剤を単独またはシラン系カップリング剤と併用して使用することも可能である。
【００３３】
本発明の空気入りラジアルタイヤのサイドウォール部の内層には、白色フィラーの他に、カーボンブラック等の他のフィラーを配合しても良い。たとえばカーボンブラックが配合される場合、該カーボンブラックの物性は窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）が７０〜３００ｍ2／ｇの範囲内、ＤＢＰ吸油量が５〜３００ｍｌ／１００ｇの範囲内、ヨウ素吸着量が１４６〜１５２ｍｇ／ｇの範囲内のものが、内層に対する補強効果の点で好適である。
【００３４】
本発明のサイドウォール部を構成するゴム組成物には、上記の他に、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、発泡剤およびスコーチ防止剤等を添加することが可能である。
【００３５】
加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を好ましく使用できる。有機過酸化物としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３あるいは１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシプロピル）ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシベンゼン、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシロキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシバレレートなどを使用することができる。これらの中で、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゼンおよびジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼンが好ましい。また、硫黄系加硫剤としては、たとえば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。
【００３６】
加硫促進剤としては、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−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、もしくは、キサンテート系加硫促進剤のうち少なくとも一つを含有するものを好ましく使用することが可能である。
【００３７】
スルフェンアミド系としては、たとえばＣＢＳ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、ＴＢＢＳ（Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系化合物などが挙げられる。
【００３８】
チアゾール系としては、たとえばＭＢＴ（２−メルカプトベンゾチアゾール）、ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、２−メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、亜鉛塩、銅塩、シクロヘキシルアミン塩、２−（２，４−ジニトロフェニル）メルカプトベンゾチアゾール、２−（２，６−ジエチル−４−モルホリノチオ）ベンゾチアゾールなどが挙げられる。
【００３９】
チウラム系としては、たとえばＴＭＴＤ（テトラメチルチウラムジスルフィド）、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレン
チウラムテトラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテトラスルフィドなどが挙げられる。
【００４０】
チオウレア系としては、たとえばチアカルバミド、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、ジオルトトリルチオ尿素などのチオ尿素化合物などが挙げられる。
【００４１】
グアニジン系としては、たとえばジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、トリフェニルグアニジン、オルトトリルビグアニド、ジフェニルグアニジンフタレートなどのグアニジン系化合物が挙げられる。
【００４２】
ジチオカルバミン酸系としては、たとえばエチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジアミルジチオカルバミン酸亜鉛、ジプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛とピペリジンの錯塩、ヘキサデシル(またはオクタデ
シル)イソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエ
チルジチオカルバミン酸ナトリウム、ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジアミルジチオカルバミン酸カドミウムなどのジチオカルバミン酸系化合物などが挙げられる。
【００４３】
アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系としては、たとえばアセトアルデヒド−アニリン反応物、ブチルアルデヒド−アニリン縮合物、ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒド−アンモニア反応物などが挙げられる。
【００４４】
老化防止剤としては、アミン系、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、ワックスなどを適宜選択して使用することが可能である。
【００４５】
本発明では練り加工性を一層向上させるために軟化剤を併用しても良い。軟化剤としては、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリンなどの石油系軟化剤、ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤、トール油、サブ、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどのワックス類、リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸、等が挙げられる。
【００４６】
さらに、本発明のサイドウォール部を構成するゴム組成物には必要に応じて可塑剤を配合することができる。具体的には、ＤＭＰ（フタル酸ジメチル）、ＤＥＰ（フタル酸ジエチル）、ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）、ＤＨＰ（フタル酸ジヘプチル）、ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）、ＤＩＮＰ（フタル酸ジイソノニル）、ＤＩＤＰ（フタル酸ジイソデシル）、ＢＢＰ（フタル酸ブチルベンジル）、ＤＬＰ（フタル酸ジラウリル）、ＤＣＨＰ（フタル酸ジシクロヘキシル）、無水ヒドロフタル酸エステル、ＤＯＺ（アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル）、ＤＢＳ（セバシン酸ジブチル）、ＤＯＳ（セバシン酸ジオクチル）、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル、ＤＢＭ（マレイン酸ジブチル）、ＤＯＭ（マレイン酸−２−エチルヘキシル）、ＤＢＦ（フマル酸ジブチル）等が挙げられる。
【００４７】
本発明のサイドウォール部を構成するゴム組成物には、スコーチを防止または遅延させるためのスコーチ防止剤として、たとえば無水フタル酸、サリチル酸、安息香酸などの有機酸、Ｎ−ニトロソジフェニルアミンなどのニトロソ化合物、Ｎ−シクロヘキシルチオフタルイミド等を使用することができる。
【００４８】
本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、たとえば乗用車、トラック、バス、重機等の種々の車両のタイヤとして好ましく使用され得る。図１は、本発明に係る空気入りラジアルタイヤの断面図の右半分を例示した図である。タイヤ１は、トレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に位置するビード部４とを具える。サイドウォール部３は、内層３ａと外層３ｂとを少なくとも有する２層以上の構造とされる。ビード部４、４間にはカーカス５が架け渡されるとともに、このカーカス５のラジアル方向外側にタガ効果を有するベルト層６が配される。該カーカス５は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば７０〜９０°の角度で配列する１枚以上のカーカスプライから形成され、このカーカスプライは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア７の廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返され、折返し部５ａによって係止される。ベルト層６は、ベルトコードをタイヤ赤道に対して例えば４５°以下の角度で配列した２枚以上のベルトプライからなり、各ベルトコードがプライ間で交差するよう向きを違えて重置している。さらにベルト層６の外側にバンド層（図示せず）を設けても良く、このときバンド層は低モジュラスの有機繊維コードを、タイヤ赤道とほぼ平行に螺旋巻きした連続プライで形成する。
【００４９】
［実施例］
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５０】
表１〜表４に示す配合成分のうち硫黄および加硫促進剤を除いた成分を、神戸製鋼（株）製の１．７Ｌバンバリーを用い約１５０℃で４分間混練し、さらに硫黄および加硫促進剤を加え、２軸ローラーを用い約８０℃で４分間練り込んでゴム組成物を得た。該ゴム組成物を用いてゴムシートを作製し、タイヤのサイドウォールとして成型し、１５０℃、３５分、２５ｋｇｆ（２４５．１６６２５Ｎ）の条件で加硫を行なって試験用タイヤを作製した。
【００５１】
（ショアＡ硬度）
タイヤからサンプルを切り出し、ＩＳＯ−７６１９に準拠してサイドウォール部の内層および外層のショアＡ硬度を測定した。結果を表２に示す。
【００５２】
（コスト）
各材料単価に各材料の使用質量を掛けて配合コストを算出する方法でコストの評価を行ない、従来例１を１００として指数表示した。数値が小さい程コスト低減効果が良好である。結果を表２に示す。
【００５３】
（耐亀裂成長性）
ＪＩＳ−Ｋ６２６０による屈曲亀裂試験に準じ、デマッチャ屈曲亀裂試験機を用いて亀裂成長性をテストした。なおテストは、タイヤからサンプルを切り出し、規定のクラックを与え、該クラックが１ｍｍ成長するのに要する屈曲回数を測定し、実施例１〜３、比較例１および２については従来例１、実施例４〜９については従来例２をそれぞれ１００として指数表示した。結果を表２および表４に示す。
【００５４】
（水分透過試験）
タイヤをリム組みし、湿度９５％、温度８０℃の雰囲気下で９６時間保持した後、タイヤを解体して、スチールプライにおけるトッピングゴムの水分率をカールフィッシャー法にて測定することにより水分透過率を測定し、下記の式、
耐水分透過性指数＝（従来例２の水分透過率）／（各実施例の水分透過率）×１００
に従い、各実施例の耐水分透過性指数を、従来例２を１００％とした指数で表した。結果を表４に示す。数値が大きい程水分の透過量が少なく耐水分透過性が良好であり、タイヤの耐久性能が良好になる。なお表４に示す耐水分透過性指数が８０％より小さくなると、スチールプライでの錆びが発生し易くなり、タイヤの耐久性能が低下する。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
【表３】
【００５８】
【表４】
【００５９】
注１：ＮＲは、タイ製の天然ゴム「ＲＳＳ♯３」である。
注２：ＢＲは、宇部興産社製のポリブタジエンゴム「ＢＲ１５０Ｂ」である。
注３：瀝青炭粉砕物は、コール・フィラーズ・インク（Ｃｏａｌ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｉｎｃ．）社製の「オースチンブラック３２５」（密度１．６ｇ／ｃｍ3、炭化度８０％、平均粒径５μｍ）である。
注４：カーボンブラックＮ５５０は、三菱化学社製の「Ｎ５５０」である。
注５：老化防止剤は、精工化学社製の「オゾノン６Ｃ」である。
注６：ワックスは、（株）日本精蝋製の「オゾエース」である。
注７：アロマオイルは、出光興産社製の「ダイアナプロセスＰＳ３２」である。
注８：ステアリン酸は、日本油脂社製の「桐」である。
注９：酸化亜鉛は、東邦亜鉛社製の「銀嶺Ｒ」である。
注１０：硫黄は、鶴見化学社製である。
注１１：加硫促進剤ＮＳは、大内新興化学社製の「ノクセラーＮＳ」（Ｎ−ｔ−ブチル２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）である。
注１２：炭酸カルシウムは、近江化学社製の「サクセス２００Ｓ」（平均粒径２μｍ、アスペクト比１．１）である。
注１３：クレーは、日本フォラム（株）製の「セリサイトＫＭ−Ｓ」（平均粒径１７μｍ、アスペクト比１５）である。
注１４：カーボンブラックＮ３３０は、三菱化学社製の「Ｎ３３０」である。
注１５：加硫促進剤ＣＭは、三新化学社製の「サンセラーＣＭ」（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル−スルフェンアミド）である。
【００６０】
表２に示す結果より、瀝青炭粉砕物の配合量がゴム成分の１００質量部に対して２質量部と少ない比較例１においてはコスト低減効果が小さく、該配合量が９０質量部と多い比較例２においては耐亀裂成長性が十分でない一方、該配合量が３０質量部である実施例１〜３においては、コスト、耐亀裂成長性がいずれも良好であった。これらの結果から、瀝青炭を所定量配合したゴム組成物からなる内層をサイドウォール部に設けることにより、コストの低減効果および耐久性能の向上効果が得られることが分かる。また、サイドウォール部の総厚みに占める内層の厚みの割合が１０％である実施例２に比べ、該割合が５０％である実施例１においてはコストの低減効果がさらに良好であり、該割合が９０％である実施例３に比べ、実施例１では耐亀裂成長性がさらに良好である。これらの結果から、本発明においてサイドウォール部の総厚みに占める内層の厚みを２０〜８０％の範囲内とすることにより、コスト低減効果および耐久性能向上効果がさらに良好に発現されることが分かる。
【００６１】
表４に示す結果より、白色フィラーとして炭酸カルシウムまたはクレーを配合したゴム組成物を用いた内層を設けた実施例４〜９においては、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーを所定量配合した内層が設けられていない従来例２と比べて、耐亀裂成長性が大きく低下することなく耐水分透過性が著しく向上している。これらの結果から、白色フィラーを所定量配合したゴム組成物からなる内層をサイドウォール部に設けることにより、耐久性能の向上効果を得られることが分かる。特に、サイドウォール部の総厚みに占める内層の厚みの割合が１０％である実施例８に比べ、該割合が５０％である実施例４〜７において耐亀裂成長性がさらに良好であり、また該割合が９０％である実施例９に比べ、実施例４〜７において耐水分透過性がさらに良好である。これらの結果から、本発明においてサイドウォール部の総厚みに占める内層の厚みを２０〜８０％の範囲内とすることにより、耐久性能の向上効果がさらに良好に発現されることが分かる。
【００６２】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明によれば、耐久性能が改善され、かつ製造コストが低減された空気入りラジアルタイヤを提供することが可能となる。該空気入りラジアルタイヤは、たとえば乗用車、トラック、バス、重機等の種々の車両のタイヤとして好ましく使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る空気入りラジアルタイヤの断面図の右半分を例示した図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ タイヤ、２ トレッド部、３ サイドウォール部、３ａ 内層、３ｂ 外層、４ ビード部、５ カーカス、５ａ 折返し部、６ ベルト層、７ ビードコア。
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐久性能が良好でありかつ製造コストが低減された空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タイヤに要求される性能がますます高まるとともに、製造コストの低減に対する要求も高まっている。タイヤの製造コストを低減する方法としては、たとえば炭酸カルシウム等の無機補強フィラーを配合して転がり抵抗を低減する方法等が考えられるが、単に無機補強フィラーを配合した場合、耐摩耗性、耐亀裂成長性が損なわれるという問題がある。無機補強フィラーの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が５ｍ2／ｇ以上になるように粒子径を小さくすることにより耐摩耗性および耐亀裂成長性を改善する方法も提案されているが、この場合製造コストがカーボンブラック等の他の充填材と比較して高くなる傾向がある。また炭酸カルシウムは比重が２．７と比較的大きいため、配合量によってはタイヤの質量が大きくなって燃費が悪化する場合があるという問題もある。
【０００３】
一方、たとえばトラック、バス用のタイヤでは、要求される耐久性能が高いためスチールプライが使用されている。しかし湿度の高い地域や積雪量の多い地域では、サイドウォール部のバットレス部からの水分透過によりスチールプライが錆びることがあり、程度がひどい場合には、錆びた箇所を起点にプライコードがジッパー状に破断してバーストする場合がある。そのためバットレス部のサイドウォールの厚みをある程度厚くする必要がある。近年、ブラジル、東南アジア等、これまであまりスチールタイヤが使用されていなかった、より湿度の高い地域においてスチールタイヤが使用されつつあり、今後も自動車産業の発展に伴いその使用量は増加する傾向にあるものと考えられるため、スチールプライの錆びを抑制して耐久性能をより向上させることが望まれている。
【０００４】
特許文献１には、タイヤの転がり抵抗を低減し、かつタイヤに優れた空気透過防止性および耐久性を付与する目的で、ハロゲン化ブチルゴムを所定量含有する基材ゴム１００重量部に対し、平均粒径０．１ｍｍ以下の瀝青炭粉砕物１０〜１２０重量部を含有するゴム組成物が提案されている。
【０００５】
特許文献２には、タイヤの外観性とともにオゾンに対する抵抗力を十分に有し、かつ低発熱性が改良されたサイドウォール用ゴム組成物として、天然ゴム２０〜７０重量％およびジエン系合成ゴム３０〜８０重量％からなるゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が７０〜３００ｍ2／ｇであるカーボンブラック５〜１５０重量部、および炭酸カルシウム５〜１００重量部を含むサイドウォール用ゴム組成物が提案され、このようなゴム組成物により耐変色性能を変化させることなく耐オゾン性および転がり抵抗特性を改善することができる旨記載される。
【０００６】
一方、特許文献３には、空気入りタイヤの生産性を向上させる方法として、サイドウォールゴムを、タイヤの外面側に配されかつゴム粉を含有する表層ゴム部と、この表層ゴム部の内側に配されかつゴム粉を含有していない内層ゴム部とからなる２層構造をなし、該表層ゴム部は、厚さがサイドウォールゴムの全厚さの３〜５０％であり、かつゴム粉の添加量が、ゴム１００重量部に対して５〜２０重量部であることを特徴とする空気入りタイヤが提案されている。上記のような空気入りタイヤによれば、タイヤ成形前に表層ゴム部と内層ゴム部とを一体化した場合には、ライナ等を介在させずにロール上に直巻きしても重なるゴムの密着を防ぎうるため、タイヤ成形時に未加硫のサイドウォールゴムからその都度ライナ等を剥がすなどの作業が不要となってタイヤの生産性を高めることができる。
【０００７】
しかし、特許文献１〜３の方法によっては、耐久性能が満足できるレベルまで改善され、かつ製造コストの点でも優れるタイヤを製造することは困難である。
【特許文献１】特開平５−４３７５５号公報
【特許文献２】特開２００３−１１３２７０号公報
【特許文献３】特開平１０−４４７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決し、良好な耐摩耗性および耐亀裂成長性を維持し、製造コストが低く耐久性能にも優れる空気入りラジアル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、内層と外層とを少なくとも含む２層以上からなるサイドウォール部を有するタイヤであって、該内層が、ゴム成分と、該ゴム成分の１００質量部に対して５〜８０質量部の範囲内で配合された、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーと、を少なくとも含有する空気入りラジアルタイヤに関する。
【００１０】
本発明はまた、規定内圧を充填した状態におけるタイヤ最大幅位置において、上記のサイドウォール部の総厚みに占める上記の内層の厚みの割合が２０〜８０％の範囲内である空気入りラジアルタイヤに関する。
【００１１】
本発明はまた、上記の瀝青炭粉砕物として、密度が１．３〜１．６ｇ／ｃｍ3の範囲内の瀝青炭粉砕物を含有する空気入りラジアルタイヤに関する。
【００１２】
本発明はまた、上記の瀝青炭粉砕物として、平均粒径が０．１〜１００μｍの範囲内の瀝青炭粉砕物を含有する空気入りラジアルタイヤに関する。
【００１３】
本発明はまた、上記の白色フィラーとして、平均長径Ａと平均短径Ｂとの比Ａ／Ｂで表されるアスペクト比が１〜３０の範囲内である白色フィラーを含有する空気入りラジアルタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーを所定量含有させた内層を少なくとも有する２層以上からなるサイドウォール部を設けることにより、耐久性能が良好である空気入りラジアルタイヤを低コストで提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の空気入りラジアルタイヤにおけるサイドウォール部は、内層と外層とを少なくとも含む２層以上からなり、内層が、ゴム成分と、該ゴム成分の１００質量部に対して５〜８０質量部の範囲内で配合された、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーと、を少なくとも含有する。サイドウォール部が上記の２層以上の構造とされることによって、たとえば、コストパフォーマンスおよび耐水分透過性に優れる内層と、耐亀裂成長性に優れる外層との組合せにより、低コストおよび高耐久性能を高次に両立させることができるという利点が得られる。なお本発明の空気入りラジアルタイヤにおけるサイドウォール部は、典型的には内層および外層の２層から構成されるが、さらに別の層が設けられた３層以上から構成されても良い。
【００１６】
本発明においては、上記の内層に所定量の瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーが配合されることによって該内層に対して補強効果が付与され、耐摩耗性および耐亀裂成長性も改善される。これにより、空気入りラジアルタイヤの耐摩耗性および耐亀裂成長性を向上させることができる。本発明において、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーはサイドウォール部の内層において所定量配合されていれば経済性およびタイヤの耐久性能の向上効果が十分得られるため、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーをサイドウォール部全体に配合することが必ずしも必要でない。すなわち本発明においては、サイドウォール部の内層の部分に特化して瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーの配合量を調整することにより、耐久性能の改善効果とともに、製造コストが低減されるという効果が付与される。ここで、本発明において配合される瀝青炭粉砕物を構成する瀝青炭とは、石炭の一種であって、特に無水無灰ベースの炭化度、すなわち炭素含有量が７０〜８０％程度の範囲内のものを指し、平均的構造単位は、縮合度の異なる多環芳香族の構造部分、鎖状および環状脂肪族の構造部分が主となり、これらの構造部分が直接または含酸素基などを介して互いに結合した構造を有している。
【００１７】
瀝青炭粉砕物は比較的密度が小さいため、本発明において内層に瀝青炭粉砕物が配合される場合には、タイヤの軽量化という利点が特に良好であり、これにより走行コストのより一層の低減が可能である。また瀝青炭は、たとえば亜瀝青炭、褐炭、泥炭等の所謂低品位炭と比べて水分率が低い点でも好ましい。瀝青炭粉砕物としては、密度が１．３〜１．６ｇ／ｃｍ3の範囲内の瀝青炭粉砕物を用いることが好ましい。該密度が１．３ｇ／ｃｍ3以上である場合内層に対する補強効果が良好であり、１．６ｇ／ｃｍ3以下である場合タイヤの軽量化による走行コストの低減効果が良好である。該密度は、１．３５ｇ／ｃｍ3以上、さらに１．４ｇ／ｃｍ3以上がより好ましく、また、１．５５ｇ／ｃｍ3以下、さらに１．５ｇ／ｃｍ3以下がより好ましい。なお上記の密度は、たとえば瀝青炭粉砕物が配合されたゴム組成物の状態で測定される密度から算出する方法により求められる。
【００１８】
また、該瀝青炭粉砕物の平均粒径は、０．１〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。平均粒径が０．１μｍ以上である場合、内層の補強効果が良好であり、１００μｍ以下である場合、内層を構成するゴム組成物中での瀝青炭粉砕物の分散状態が良好である。該平均粒径は、０．２μｍ以上、さらに０．３μｍ以上がより好ましく、また、１０μｍ以下、さらに８μｍ以下がより好ましい。また、瀝青炭粉砕物がフレーク状の扁平形状を有する場合、ガスおよび水分のバリア性に優れる点で好ましい。
【００１９】
本発明においてサイドウォール部の内層に所定量の瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーが配合される場合、該内層の水分透過性を低減させることができるため、サイドウォール部のバットレス部付近からのスチールプライの錆びの抑制により耐久性能が向上する。
【００２０】
本明細書における白色フィラーには、ほぼ完全な白色を呈するものの他、灰白色、金属色等を呈するものも含まれ、たとえばカーボンブラックのようにカーボンを主成分とし黒色を呈するフィラー以外のものが含まれる。白色フィラーとしては天然品および合成品のいずれも使用でき、具体的には、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、マイカ、長石、シリカおよびアルミナの含水複合体等が例示できる。上記のうち、低コストである点で炭酸カルシウム、クレー等が特に好ましい。
【００２１】
白色フィラーとしては、平均長径Ａと平均短径Ｂとの比Ａ／Ｂで表されるアスペクト比が１〜３０の範囲内であるものが特に好ましく用いられる。該アスペクト比はその定義上１以上であり、該アスペクト比が３０以下である場合、内層を構成するゴム組成物中での白色フィラーの分散性が良好であるため、内層に対する補強効果および水分透過性の低減効果が良好に得られる。また混練時のたとえば練りステージの追加等の必要性がなく生産性が良好となる。該アスペクト比は、特に１〜２０の範囲内が好ましい。
【００２２】
一方、白色フィラーがフレーク状の扁平形状を有する場合、ガスおよび水分のバリア性に優れる点で好ましい。
【００２３】
白色フィラーの平均粒径は、０．１〜３０μｍの範囲内とされることが好ましい。平均粒径が０．１μｍ以上である場合内層に対する補強効果が良好であり、３０μｍ以下である場合内層を構成するゴム組成物中での白色フィラーの分散性が良好であるため、内層に対する補強効果、特に耐亀裂成長性の向上効果が良好に得られる。該平均粒径は、０．２μｍ以上、さらに０．３μｍ以上がより好ましく、２５μｍ以下、さらに２０μｍ以下がより好ましい。
【００２４】
なお瀝青炭粉砕物および白色フィラーの平均粒径は、たとえば走査型電子顕微鏡による観察像における粒子の長径を画像上で計測し、該計測値の平均値を算出することで求められ、アスペクト比は、同様の計測方法で粒子の長径および短径を計測し、平均長径Ａと平均短径Ｂとの比Ａ／Ｂとして求めることができる。
【００２５】
本発明において配合される瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーの配合量は、ゴム成分の１００質量部に対して５〜８０質量部の範囲内とされる。該配合量が５質量部未満であると耐久性能の向上効果およびコストの低減効果が不十分であり、また該配合量が８０質量部を超えると、内層を構成するゴム組成物中での該瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーの分散性の悪化による製造コストの過度な上昇、耐亀裂成長性の低下、さらに乗り心地性能の低下等が生じ易くなる点で不都合である。該配合量は、ゴム成分の１００質量部に対して１０質量部以上、さらに１５質量部以上がより好ましく、また、６０質量部以下、さらに５０質量部以下がより好ましい。
【００２６】
本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、正規リムに装着し規定内圧を充填した状態におけるタイヤ最大幅位置において、サイドウォール部の総厚みに占める内層の厚みの割合が２０〜８０％の範囲内に設定されることが好ましい。該割合が２０％以上である場合、内層に瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーを配合することによる耐久性能の向上効果およびコストの低減効果が良好であり、８０％以下である場合、外層の厚みを一定以上確保して良好な乗り心地性能を得ることが可能となる。該割合は、２５％以上、さらに３０％以上がより好ましく、また７５％以下、さらに７０％以下がより好ましい。
【００２７】
本発明の空気入りラジアルタイヤにおけるサイドウォール部の内層のショアＡ硬度は、たとえば３５〜７０の範囲内、さらに４０〜６５の範囲内に設定されることが好ましい。ショアＡ硬度が３５以上である場合タイヤの操縦安定性が良好であり、７０以下である場合乗り心地が良好である。なおショアＡ硬度は、ＩＳＯ−７６１９に準拠して測定することができる。
【００２８】
本発明のサイドウォール部に使用されるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）および／またはジエン系合成ゴムが好ましく挙げられる。ジエン系合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、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）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられ、これらのうち１種類または２種類以上を含むゴム成分が好適である。なお、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とは、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）に第三ジエン成分を含むものである。ここで第三ジエン成分としては、たとえば炭素数５〜２０の非共役ジエンが挙げられ、１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，５−ヘキサジエ
ン、２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエンおよび１，４−オクタジエンや、１，４−シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエンなどの環状ジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ブチリデン−２−ノルボルネン、２−メタリル−５−ノルボルネンおよび２−イソプロペニル−５−ノルボルネンなどのアルケニルノルボルネン等が好ましく例示できる。特に、ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン等は好ましく使用され得る。
【００２９】
本発明の空気入りラジアルタイヤにおけるサイドウォール部には、その他ゴム製品において一般的に配合される以下の成分を適宜配合することができる。
【００３０】
本発明において配合される白色フィラーがシリカを含む場合には、シラン系カップリング剤、好ましくは含硫黄シランカップリング剤をたとえば、シリカ質量に対して１質量％以上２０質量％以下で配合することが好ましい。シラン系カップリング剤の配合量が１質量％以上の場合カップリング効果が良好であり、２０質量％以下の場合ゴムの混練、押出工程での焼け（スコーチ）が生じる危険性が少ない。含硫黄シランカップリング剤としては、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、トリメトキシシリルプロピル−メルカプトベンゾチアゾールテトラスルフィド、トリエトキシシリルプロピル−メタクリレート−モノスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、ビス−［３−（トリエトキシシリル）−プロピル］テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が例示される。
【００３１】
その他のシラン系カップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等を使用することができる。
【００３２】
本発明では、用途に応じてその他のカップリング剤、例えばアルミネート系カップリング剤、チタン系カップリング剤を単独またはシラン系カップリング剤と併用して使用することも可能である。
【００３３】
本発明の空気入りラジアルタイヤのサイドウォール部の内層には、白色フィラーの他に、カーボンブラック等の他のフィラーを配合しても良い。たとえばカーボンブラックが配合される場合、該カーボンブラックの物性は窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）が７０〜３００ｍ2／ｇの範囲内、ＤＢＰ吸油量が５〜３００ｍｌ／１００ｇの範囲内、ヨウ素吸着量が１４６〜１５２ｍｇ／ｇの範囲内のものが、内層に対する補強効果の点で好適である。
【００３４】
本発明のサイドウォール部を構成するゴム組成物には、上記の他に、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、発泡剤およびスコーチ防止剤等を添加することが可能である。
【００３５】
加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を好ましく使用できる。有機過酸化物としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３あるいは１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシプロピル）ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシベンゼン、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシロキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシバレレートなどを使用することができる。これらの中で、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゼンおよびジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼンが好ましい。また、硫黄系加硫剤としては、たとえば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。
【００３６】
加硫促進剤としては、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−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、もしくは、キサンテート系加硫促進剤のうち少なくとも一つを含有するものを好ましく使用することが可能である。
【００３７】
スルフェンアミド系としては、たとえばＣＢＳ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、ＴＢＢＳ（Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系化合物などが挙げられる。
【００３８】
チアゾール系としては、たとえばＭＢＴ（２−メルカプトベンゾチアゾール）、ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、２−メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、亜鉛塩、銅塩、シクロヘキシルアミン塩、２−（２，４−ジニトロフェニル）メルカプトベンゾチアゾール、２−（２，６−ジエチル−４−モルホリノチオ）ベンゾチアゾールなどが挙げられる。
【００３９】
チウラム系としては、たとえばＴＭＴＤ（テトラメチルチウラムジスルフィド）、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレン
チウラムテトラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテトラスルフィドなどが挙げられる。
【００４０】
チオウレア系としては、たとえばチアカルバミド、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、ジオルトトリルチオ尿素などのチオ尿素化合物などが挙げられる。
【００４１】
グアニジン系としては、たとえばジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、トリフェニルグアニジン、オルトトリルビグアニド、ジフェニルグアニジンフタレートなどのグアニジン系化合物が挙げられる。
【００４２】
ジチオカルバミン酸系としては、たとえばエチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジアミルジチオカルバミン酸亜鉛、ジプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛とピペリジンの錯塩、ヘキサデシル(またはオクタデ
シル)イソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエ
チルジチオカルバミン酸ナトリウム、ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジアミルジチオカルバミン酸カドミウムなどのジチオカルバミン酸系化合物などが挙げられる。
【００４３】
アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系としては、たとえばアセトアルデヒド−アニリン反応物、ブチルアルデヒド−アニリン縮合物、ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒド−アンモニア反応物などが挙げられる。
【００４４】
老化防止剤としては、アミン系、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、ワックスなどを適宜選択して使用することが可能である。
【００４５】
本発明では練り加工性を一層向上させるために軟化剤を併用しても良い。軟化剤としては、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリンなどの石油系軟化剤、ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤、トール油、サブ、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどのワックス類、リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸、等が挙げられる。
【００４６】
さらに、本発明のサイドウォール部を構成するゴム組成物には必要に応じて可塑剤を配合することができる。具体的には、ＤＭＰ（フタル酸ジメチル）、ＤＥＰ（フタル酸ジエチル）、ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）、ＤＨＰ（フタル酸ジヘプチル）、ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）、ＤＩＮＰ（フタル酸ジイソノニル）、ＤＩＤＰ（フタル酸ジイソデシル）、ＢＢＰ（フタル酸ブチルベンジル）、ＤＬＰ（フタル酸ジラウリル）、ＤＣＨＰ（フタル酸ジシクロヘキシル）、無水ヒドロフタル酸エステル、ＤＯＺ（アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル）、ＤＢＳ（セバシン酸ジブチル）、ＤＯＳ（セバシン酸ジオクチル）、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル、ＤＢＭ（マレイン酸ジブチル）、ＤＯＭ（マレイン酸−２−エチルヘキシル）、ＤＢＦ（フマル酸ジブチル）等が挙げられる。
【００４７】
本発明のサイドウォール部を構成するゴム組成物には、スコーチを防止または遅延させるためのスコーチ防止剤として、たとえば無水フタル酸、サリチル酸、安息香酸などの有機酸、Ｎ−ニトロソジフェニルアミンなどのニトロソ化合物、Ｎ−シクロヘキシルチオフタルイミド等を使用することができる。
【００４８】
本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、たとえば乗用車、トラック、バス、重機等の種々の車両のタイヤとして好ましく使用され得る。図１は、本発明に係る空気入りラジアルタイヤの断面図の右半分を例示した図である。タイヤ１は、トレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に位置するビード部４とを具える。サイドウォール部３は、内層３ａと外層３ｂとを少なくとも有する２層以上の構造とされる。ビード部４、４間にはカーカス５が架け渡されるとともに、このカーカス５のラジアル方向外側にタガ効果を有するベルト層６が配される。該カーカス５は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば７０〜９０°の角度で配列する１枚以上のカーカスプライから形成され、このカーカスプライは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア７の廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返され、折返し部５ａによって係止される。ベルト層６は、ベルトコードをタイヤ赤道に対して例えば４５°以下の角度で配列した２枚以上のベルトプライからなり、各ベルトコードがプライ間で交差するよう向きを違えて重置している。さらにベルト層６の外側にバンド層（図示せず）を設けても良く、このときバンド層は低モジュラスの有機繊維コードを、タイヤ赤道とほぼ平行に螺旋巻きした連続プライで形成する。
【００４９】
［実施例］
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５０】
表１〜表４に示す配合成分のうち硫黄および加硫促進剤を除いた成分を、神戸製鋼（株）製の１．７Ｌバンバリーを用い約１５０℃で４分間混練し、さらに硫黄および加硫促進剤を加え、２軸ローラーを用い約８０℃で４分間練り込んでゴム組成物を得た。該ゴム組成物を用いてゴムシートを作製し、タイヤのサイドウォールとして成型し、１５０℃、３５分、２５ｋｇｆ（２４５．１６６２５Ｎ）の条件で加硫を行なって試験用タイヤを作製した。
【００５１】
（ショアＡ硬度）
タイヤからサンプルを切り出し、ＩＳＯ−７６１９に準拠してサイドウォール部の内層および外層のショアＡ硬度を測定した。結果を表２に示す。
【００５２】
（コスト）
各材料単価に各材料の使用質量を掛けて配合コストを算出する方法でコストの評価を行ない、従来例１を１００として指数表示した。数値が小さい程コスト低減効果が良好である。結果を表２に示す。
【００５３】
（耐亀裂成長性）
ＪＩＳ−Ｋ６２６０による屈曲亀裂試験に準じ、デマッチャ屈曲亀裂試験機を用いて亀裂成長性をテストした。なおテストは、タイヤからサンプルを切り出し、規定のクラックを与え、該クラックが１ｍｍ成長するのに要する屈曲回数を測定し、実施例１〜３、比較例１および２については従来例１、実施例４〜９については従来例２をそれぞれ１００として指数表示した。結果を表２および表４に示す。
【００５４】
（水分透過試験）
タイヤをリム組みし、湿度９５％、温度８０℃の雰囲気下で９６時間保持した後、タイヤを解体して、スチールプライにおけるトッピングゴムの水分率をカールフィッシャー法にて測定することにより水分透過率を測定し、下記の式、
耐水分透過性指数＝（従来例２の水分透過率）／（各実施例の水分透過率）×１００
に従い、各実施例の耐水分透過性指数を、従来例２を１００％とした指数で表した。結果を表４に示す。数値が大きい程水分の透過量が少なく耐水分透過性が良好であり、タイヤの耐久性能が良好になる。なお表４に示す耐水分透過性指数が８０％より小さくなると、スチールプライでの錆びが発生し易くなり、タイヤの耐久性能が低下する。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
【表３】
【００５８】
【表４】
【００５９】
注１：ＮＲは、タイ製の天然ゴム「ＲＳＳ♯３」である。
注２：ＢＲは、宇部興産社製のポリブタジエンゴム「ＢＲ１５０Ｂ」である。
注３：瀝青炭粉砕物は、コール・フィラーズ・インク（Ｃｏａｌ Ｆｉｌｌｅｒｓ Ｉｎｃ．）社製の「オースチンブラック３２５」（密度１．６ｇ／ｃｍ3、炭化度８０％、平均粒径５μｍ）である。
注４：カーボンブラックＮ５５０は、三菱化学社製の「Ｎ５５０」である。
注５：老化防止剤は、精工化学社製の「オゾノン６Ｃ」である。
注６：ワックスは、（株）日本精蝋製の「オゾエース」である。
注７：アロマオイルは、出光興産社製の「ダイアナプロセスＰＳ３２」である。
注８：ステアリン酸は、日本油脂社製の「桐」である。
注９：酸化亜鉛は、東邦亜鉛社製の「銀嶺Ｒ」である。
注１０：硫黄は、鶴見化学社製である。
注１１：加硫促進剤ＮＳは、大内新興化学社製の「ノクセラーＮＳ」（Ｎ−ｔ−ブチル２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）である。
注１２：炭酸カルシウムは、近江化学社製の「サクセス２００Ｓ」（平均粒径２μｍ、アスペクト比１．１）である。
注１３：クレーは、日本フォラム（株）製の「セリサイトＫＭ−Ｓ」（平均粒径１７μｍ、アスペクト比１５）である。
注１４：カーボンブラックＮ３３０は、三菱化学社製の「Ｎ３３０」である。
注１５：加硫促進剤ＣＭは、三新化学社製の「サンセラーＣＭ」（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル−スルフェンアミド）である。
【００６０】
表２に示す結果より、瀝青炭粉砕物の配合量がゴム成分の１００質量部に対して２質量部と少ない比較例１においてはコスト低減効果が小さく、該配合量が９０質量部と多い比較例２においては耐亀裂成長性が十分でない一方、該配合量が３０質量部である実施例１〜３においては、コスト、耐亀裂成長性がいずれも良好であった。これらの結果から、瀝青炭を所定量配合したゴム組成物からなる内層をサイドウォール部に設けることにより、コストの低減効果および耐久性能の向上効果が得られることが分かる。また、サイドウォール部の総厚みに占める内層の厚みの割合が１０％である実施例２に比べ、該割合が５０％である実施例１においてはコストの低減効果がさらに良好であり、該割合が９０％である実施例３に比べ、実施例１では耐亀裂成長性がさらに良好である。これらの結果から、本発明においてサイドウォール部の総厚みに占める内層の厚みを２０〜８０％の範囲内とすることにより、コスト低減効果および耐久性能向上効果がさらに良好に発現されることが分かる。
【００６１】
表４に示す結果より、白色フィラーとして炭酸カルシウムまたはクレーを配合したゴム組成物を用いた内層を設けた実施例４〜９においては、瀝青炭粉砕物および／または白色フィラーを所定量配合した内層が設けられていない従来例２と比べて、耐亀裂成長性が大きく低下することなく耐水分透過性が著しく向上している。これらの結果から、白色フィラーを所定量配合したゴム組成物からなる内層をサイドウォール部に設けることにより、耐久性能の向上効果を得られることが分かる。特に、サイドウォール部の総厚みに占める内層の厚みの割合が１０％である実施例８に比べ、該割合が５０％である実施例４〜７において耐亀裂成長性がさらに良好であり、また該割合が９０％である実施例９に比べ、実施例４〜７において耐水分透過性がさらに良好である。これらの結果から、本発明においてサイドウォール部の総厚みに占める内層の厚みを２０〜８０％の範囲内とすることにより、耐久性能の向上効果がさらに良好に発現されることが分かる。
【００６２】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明によれば、耐久性能が改善され、かつ製造コストが低減された空気入りラジアルタイヤを提供することが可能となる。該空気入りラジアルタイヤは、たとえば乗用車、トラック、バス、重機等の種々の車両のタイヤとして好ましく使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る空気入りラジアルタイヤの断面図の右半分を例示した図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ タイヤ、２ トレッド部、３ サイドウォール部、３ａ 内層、３ｂ 外層、４ ビード部、５ カーカス、５ａ 折返し部、６ ベルト層、７ ビードコア。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層と外層とを少なくとも含む２層以上からなるサイドウォール部を有するタイヤであって、前記内層が、ゴム成分と、前記ゴム成分の１００質量部に対して５〜８０質量部の範囲内で配合された瀝青炭および／または白色フィラーを少なくとも含有する、空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
規定内圧を充填した状態におけるタイヤ最大幅位置において、前記サイドウォール部の総厚みに占める前記内層の厚みの割合が２０〜８０％の範囲内である、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記瀝青炭粉砕物として、密度が１．３〜１．６ｇ／ｃｍ3の範囲内の瀝青炭粉砕物を含有する、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記瀝青炭粉砕物として、平均粒径が０．１〜１００μｍの範囲内の瀝青炭粉砕物を含有する、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記白色フィラーとして、平均長径Ａと平均短径Ｂとの比Ａ／Ｂで表されるアスペクト比が１〜３０の範囲内である白色フィラーを含有する、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項１】
内層と外層とを少なくとも含む２層以上からなるサイドウォール部を有するタイヤであって、前記内層が、ゴム成分と、前記ゴム成分の１００質量部に対して５〜８０質量部の範囲内で配合された瀝青炭および／または白色フィラーを少なくとも含有する、空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
規定内圧を充填した状態におけるタイヤ最大幅位置において、前記サイドウォール部の総厚みに占める前記内層の厚みの割合が２０〜８０％の範囲内である、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記瀝青炭粉砕物として、密度が１．３〜１．６ｇ／ｃｍ3の範囲内の瀝青炭粉砕物を含有する、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記瀝青炭粉砕物として、平均粒径が０．１〜１００μｍの範囲内の瀝青炭粉砕物を含有する、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記白色フィラーとして、平均長径Ａと平均短径Ｂとの比Ａ／Ｂで表されるアスペクト比が１〜３０の範囲内である白色フィラーを含有する、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【図１】
【公開番号】特開２００７−１５３０６０（Ｐ２００７−１５３０６０Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４９３２０（Ｐ２００５−３４９３２０）
【出願日】平成１７年１２月２日（２００５．１２．２）
【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１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２日（２００５．１２．２）
【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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