JP2004306658A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】ランフラット耐久性と乗り心地とを高度にバランスさせた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】カーカス４とビードフィラー７とサイド補強ゴム層８とを具えた空気入りタイヤにおいて、上記ビードフィラー７及びサイド補強ゴム層８の少なくとも一方を構成するゴム組成物は、２０〜８０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０８以上で、１５０〜２５０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０５以下であって、且つ、ビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比で表わされる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体をゴム成分中に５０質量％以上含み、前記カーカス４にポリケトン繊維コードを適用したことを特徴とする空気入りタイヤである。
【選択図】 図１
【解決手段】カーカス４とビードフィラー７とサイド補強ゴム層８とを具えた空気入りタイヤにおいて、上記ビードフィラー７及びサイド補強ゴム層８の少なくとも一方を構成するゴム組成物は、２０〜８０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０８以上で、１５０〜２５０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０５以下であって、且つ、ビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比で表わされる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体をゴム成分中に５０質量％以上含み、前記カーカス４にポリケトン繊維コードを適用したことを特徴とする空気入りタイヤである。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤ、特にランフラット耐久性と乗り心地とを高度にバランスさせた空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パンク等によりタイヤの内圧が低下した状態でも、ある程度の距離を安全に走行することが可能なタイヤ、所謂ランフラットタイヤとして、タイヤのサイドウォール部のカーカスの最内側面に断面三日月状のサイド補強ゴム層を配置して、サイドウォール部の剛性を向上させた、サイド補強タイプのランフラットタイヤが知られている。しかしながら、タイヤの内圧が低下した状態での走行、所謂ランフラット走行においては、タイヤのサイドウォール部の変形が大きくなるにつれサイド補強ゴム層の変形も大きくなり、その結果、該サイド補強ゴム層の発熱が進んで、場合によっては２００℃以上の高温に達することもあり、このような状態では、サイド補強ゴム層がその破壊限界を超えてしまい、タイヤが故障に至る危険性がある。
【０００３】
このような故障に至るまでの時間を遅くする手段として、上記サイド補強ゴム層の最大厚さを増大するなどして、サイド補強ゴム層の体積を増大させる手段があるが、このような方法を採ると、乗り心地の悪化、重量の増加及び騒音の増加等の問題が生じる。また、ビード部のタイヤ半径方向外側にビードフィラーを配設し、該ビードフィラーの最大厚さを増大するなどの手段もあるが、この場合も、乗り心地の悪化、重量の増加及び騒音の増加等の問題が生じる。
【０００４】
これに対し、乗り心地の悪化を回避するために、サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いるゴム組成物の配合を変え、該ゴム組成物の弾性率を低下させ、更に、ゴム組成物の損失正接（ｔａｎδ）を向上させて衝撃を熱エネルギーとして拡散させる手法もあるが、この場合、サイドウォール部がランフラット走行時にタイヤにかかる荷重を支えきれず、サイドウォール部の変形が非常に大きくなり、サイドウォール部の発熱が過度に進み、結果として、タイヤが早期に故障に至ってしまうのが実情である。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２６４０１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、ランフラット耐久性と乗り心地とを高度にバランスさせた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、サイド補強ゴム層とビードフィラーとを備えたタイヤにおいて、特定の物性を有し且特定のゴム成分を所定量含むゴム組成物を該サイド補強ゴム層及びビードフィラーの少なくとも一方に適用することに加え、ポリケトン繊維のコードをカーカスに適用することより、タイヤのランフラット耐久性と乗り心地とを高度にバランスさせることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在して、これら各部を補強するラジアルカーカスと、前記ビード部内に夫々埋設したビードコアのタイヤ半径方向外側に配置したビードフィラーと、前記サイドウォール部の前記カーカスの最内側面に配置した一対のサイド補強ゴム層とを具えた空気入りタイヤにおいて、前記サイド補強ゴム層及び前記ビードフィラーの少なくとも一方を構成するゴム組成物は、２０〜８０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０８以上で、１５０〜２５０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０５以下であって、且つ、ビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比で表わされる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体をゴム成分中に５０質量％以上含み、前記カーカスに下記式（Ｉ）：
【化４】
（式中、Ａはエチレン性結合によって重合されたエチレン性不飽和化合物由来の部分であり、各繰り返し単位において同一でも異なっていてもよい）
で表される繰り返し単位から実質的になるポリケトンの繊維で構成したコードを適用したことを特徴とする。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤの好適例においては、前記式（Ｉ）中のＡがエチレン基である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在して、これら各部を補強するラジアルカーカスと、前記ビード部内に夫々埋設したビードコアのタイヤ半径方向外側に配置したビードフィラーと、前記サイドウォール部の前記カーカスの最内側面に配置した一対のサイド補強ゴム層とを具え、前記サイド補強ゴム層及び前記ビードフィラーの少なくとも一方を構成するゴム組成物は、２０〜８０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０８以上で、１５０〜２５０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０５以下であって、且つ、ビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比で表わされる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体をゴム成分中に５０質量％以上含み、前記カーカスに上記式（Ｉ）で表される繰り返し単位から実質的になるポリケトンの繊維で構成したコードを適用したことを特徴とする。上記ゴム組成物は、通常走行時の温度領域でのｔａｎδが高く、且つランフラット走行時の温度領域でのｔａｎδが低いので、通常走行時の振動や衝撃を熱エネルギーとして充分に拡散できるため、タイヤの乗り心地が向上しており、更に、ランフラット走行時の発熱を充分に抑制することができるため、タイヤのランフラット耐久性の低下が抑制されている。なお、上記ゴム組成物をサイド補強ゴム層又はビードフィラーに用いることにより、ランフラット耐久性と乗り心地とを高度にバランスさせることができるが、サイド補強ゴム層とビードフィラーの両方に用いることにより、ランフラット耐久性と乗り心地とを更に高度にバランスさせることができる。
【００１１】
加硫後の物性として２０〜８０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０８未満であるゴム組成物を、サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いたタイヤは、通常走行時の振動や衝撃を熱エネルギーとして拡散することが充分にできず、タイヤの乗り心地が悪化する。一方、加硫後の物性として１５０〜２５０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０５を超えるゴム組成物を、サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いたタイヤは、ランフラット走行時の発熱を充分に抑制することができず、サイドウォール部の発熱が過度に進み、結果として、タイヤのランフラット耐久性が低下してしまう。
【００１２】
上記サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いるゴム組成物は、ゴム成分として、ビニル結合量が２５％以上で、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万で、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比で表わされる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体を含み、該共役ジエン系重合体の含有量がゴム成分中５０質量％以上である。ここで、上記サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いるゴム組成物において、該共役ジエン系重合体以外のゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、並びにポリブタジエンゴム（ＢＲ）及びスチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等の合成ゴムが挙げられる。
【００１３】
上記共役ジエン系重合体のビニル結合量が２５％未満では、１５０℃以上の高温下での硫黄架橋切断に伴なう弾性率低下が支配的となるため、温度上昇による弾性率の低下を抑制できず、ランフラット耐久性が低下する。この観点から、上記共役ジエン系重合体のビニル結合量は、３０％以上であるのが好ましく、３５％以上であるのが更に好ましく、４０〜６０％であるのが特に好ましい。また、上記共役ジエン系重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万未満では、ゴム組成物の引張り特性及び転がり抵抗性が劣り、９０万を超えると加工性が劣る傾向がある。この観点から、上記共役ジエン系重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、３０万〜８０万であるのが更に好ましい。更に、上記共役ジエン系重合体の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が４を超えると、発熱性の低下及び１５０℃以上の温度領域での弾性率維持が困難となる傾向がある。
【００１４】
上記サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いられるゴム組成物は、ゴム成分の５０質量％以上が前述した共役ジエン系重合体である必要がある。ゴム成分における前記共役ジエン系重合体の含有量が５０質量％未満では、ランフラット走行時、即ち、１５０℃以上での発熱抑制効果が小さく、ランフラット耐久性が低下する。この観点から、前記共役ジエン系重合体の含有量は、６０質量％以上であるのが更に好ましい。
【００１５】
上記共役ジエン系重合体に用いる単量体としては、１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン等の共役ジエン単量体、並びにスチレン、α−メチルスチレン、１−ビニルナフタレン、３−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、４−シクロヘキシルスチレン、２，２，６−トリルスチレン等の芳香族ビニル単量体が挙げられる。上記共役ジエン単量体の中では、１，３−ブタジエンが好ましく、上記芳香族ビニル単量体の中では、スチレンが好ましい。
【００１６】
上記共役ジエン系重合体は種々の方法で製造することができ、重合方式としては、バッチ重合方式及び連続重合方式の何れでもよい。好ましい製造方法としては、次のようなものが挙げられる。即ち、共役ジエンを含む単量体を不活性溶媒、好ましくは炭化水素溶媒中で、有機金属化合物等の開始剤、好ましくは有機リチウム化合物開始剤の存在下で重合して得られる。上記炭化水素溶媒としては特に制限はないが、例えばｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等が挙げられ、これらの中でも、シクロヘキサン及びｎ−ヘキサンが好ましい。これらの炭化水素溶媒は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。開始剤として用いられる有機リチウムとしては、少なくとも１個のリチウム原子が結合しており且つ炭素数２〜２０の炭化水素リチウム化合物が好ましく、例えば、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、エチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、ｔ−オクチルリチウム、フェニルリチウム等が挙げられ、これらの中でも、ｎ−ブチルリチウムが特に好ましい。これらの有機リチウム開始剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。共役ジエン系重合体のビニル結合量は、ジテトラヒドロフリルプロパン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシベンゼン、ジメトキシエタン、エチレングリコールジブチルエーテル、トリエチルアミン、ピリジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン等のエーテル及び第３級アミン化合物を重合系に適当量添加することにより、適宜変えることができる。
【００１７】
上記共役ジエン系重合体としては、分子中にスズ原子及び／又は窒素原子を含む変性共役ジエン系重合体を用いることができる。分子鎖中にスズ原子や窒素原子などを導入した変性共役ジエン系重合体は、温度上昇による弾性率の低下を抑制すると共に、カーボンブラック配合ゴム組成物における低発熱性を改良することもできる。該変性共役ジエン系重合体としては、多官能変性剤を用いることにより得られる分岐構造を有するものが特に好ましい。上記変性共役ジエン系重合体は、公知の方法により製造され、通常、有機リチウム開始剤によって重合を開始させ、リチウム活性末端を有する重合体の溶液に各種変性剤を添加することによって得られる（特公平６−８９１８３号公報、特開平１１−２９６５９号公報等参照）。例えば、スズ原子は、四塩化スズ，トリブチルスズクロリド，ジオクチルスズジクロリド，ジブチルスズジクロリド，塩化トリフェニルスズ等のスズ化合物を用いて導入し、窒素原子は、ジイソシアナートジフェニルメタン等のイソシアネート系化合物，４−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン化合物，４−ジメチルアミノベンジリデンアニリン，ジメチルイミダゾリジノン，Ｎ−メチルピロリドン等の窒素含有化合物を用いて導入することができる。また、例えば、ジエチルアミンのような２級アミン化合物又はヘキサメチレンイミンのようなイミン化合物と有機リチウム化合物とから得られるリチウムアミド開始剤を用いて重合させることにより、変性共役ジエン系重合体を得ることもできる。
【００１８】
また、上記サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いるゴム組成物は、更にフェノール樹脂及びその硬化剤を含むのが好ましい。ここで、フェノール樹脂としては、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂、クレゾール樹脂などが挙げられ、これらの中でも、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂が特に好ましい。フェノール樹脂は１００％フェノール樹脂の他、天然樹脂変性フェノール樹脂、油変性フェノール樹脂等を用いることができる。
【００１９】
また、上記フェノール樹脂の硬化剤としては、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメトキシメチルメラミンなどが挙げられる。これらの組み合わせは自由に選ぶことができ、樹脂及びその硬化剤はそれぞれ複数選択してもよい。また、硬化剤が内添された樹脂を用いてもよい。
【００２０】
上記ゴム組成物には、前述のゴム成分、フェノール樹脂及びその硬化剤の他に、通常ゴム業界で用いられる硫黄、過酸化物等の加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、補強用充填材、無機充填材等の各種配合剤を、適宜配合することができる。また、該ゴム組成物は、更に、各種材質の粒子、繊維、布等との複合体としてもよい。上記ゴム組成物の各物性は、使用するゴム成分及び配合剤の種類、並びにその配合比を適宜選択することにより、前述の範囲内に調整することができる。
【００２１】
本発明の空気入りタイヤのカーカスに用いるコードは、上記式（Ｉ）で表される繰り返し単位から実質的になるポリケトン製の繊維よりなる。該ポリケトンは、分子中にＣＯ単位（カルボニル基）とエチレン性不飽和化合物由来の単位とが配列された交互共重合体、即ち、高分子鎖中で各ＣＯ単位の隣に、例えばエチレン単位等のオレフィン単位が一つずつ位置する構造である。また、該ポリケトンは、一酸化炭素と特定のエチレン性不飽和化合物一種との共重合体であってもよく、一酸化炭素とエチレン性不飽和化合物二種以上との共重合体であってもよい。式（Ｉ）中のＡを形成するエチレン性不飽和化合物としては、エチレン，プロピレン，ブテン，ペンテン，ヘキセン，ヘプテン，オクテン，ノネン，デセン，ドデセン，スチレン等の不飽和炭化水素化合物、メチルアクリレート，メチルメタクリレート，ビニルアセテート，ウンデセン酸等の不飽和カルボン酸又はその誘導体、更にはウンデセノール，６−クロロヘキセン，Ｎ−ビニルピロリドン，及びスルニルホスホン酸のジエチルエステル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよいが、特にポリマーの力学特性や耐熱性等の点から、エチレン性不飽和化合物としてエチレンを主体とするものを用いたポリケトンが好ましい。
【００２２】
エチレンと他のエチレン性不飽和化合物とを併用する場合、エチレンは、全エチレン性不飽和化合物に対し、８０モル％以上になるように用いるのが好ましい。８０モル％未満では得られるポリマーの融点が２００℃以下になり、得られるポリケトン繊維コードの耐熱性が不充分となる場合がある。ポリケトン繊維コードの力学特性や耐熱性の点から、エチレンの使用量は、特に全エチレン性不飽和化合物に対し９０モル％以上が好ましい。前記のポリケトンは、公知の方法、例えばヨーロッパ特許公開第１２１９６５号，同第２１３６７１号，同第２２９４０８号及び米国特許第３９１４３９１号明細書に記載された方法に従って製造することができる。
【００２３】
上記ポリケトンの重合度は、ｍ−クレゾール中、６０℃で測定した溶液粘度が１．０〜１０．０ｄＬ／ｇの範囲にあるのが好ましい。溶液粘度が１．０ｄＬ／ｇ未満では、得られるポリケトン繊維コードの力学強度が不充分となる場合があり、コードの力学強度の観点から、溶液粘度が１．２ｄＬ／ｇ以上であるのが更に好ましい。一方、溶液粘度が１０．０ｄＬ／ｇを超えると、繊維化時の溶融粘度や溶液粘度が高くなりすぎて紡糸性が不良となる場合があり、紡糸性の観点から、溶液粘度が５．０ｄＬ／ｇ以下であるのが更に好ましい。繊維の力学強度及び紡糸性などを考慮すると、溶液粘度は１．３〜４．０ｄＬ／ｇの範囲が特に好ましい。
【００２４】
上記ポリケトンの繊維化方法は、特に限定されないが、一般的には溶融紡糸法又は溶液紡糸法が採用される。溶融紡糸法を採用する場合には、例えば特開平１−１２４６１７号公報に記載の方法に従って、ポリマーを通常、融点より２０℃以上高い温度、好ましくは融点より４０℃程度高い温度で溶融紡糸し、次いで、通常、融点より１０℃以下低い温度、好ましくは融点より４０℃程度低い温度において、好ましくは３倍以上の延伸比で、更に好ましくは７倍以上の延伸比で延伸処理することにより、容易に所望の繊維を得ることができる。
【００２５】
一方、溶液紡糸法を採用する場合、例えば特開平２−１１２４１３号公報に記載の方法に従って、ポリマーを例えばヘキサフルオロイソプロパノール，ｍ−クレゾール等に０．２５〜２０質量％、好ましくは０．５〜１０質量％の濃度で溶解させ、紡糸ノズルより押し出して繊維化し、次いでトルエン，エタノール，イソプロパノール，ｎ−ヘキサン，イソオクタン，アセトン，メチルエチルケトン等の非溶剤浴、好ましくはアセトン浴中で溶剤を除去、洗浄して紡糸原糸を得、さらに（融点−１００℃）〜（融点＋１０℃）、好ましくは（融点−５０℃）〜（融点）の範囲の温度で延伸処理することにより、所望のフィラメントを得ることができる。また、このポリケトンには、熱，酸素等に対して十分な耐久性を付与する目的で酸化防止剤を加えることが好ましく、また必要に応じて艶消し剤，顔料，帯電防止剤等も配合することができる。
【００２６】
本発明のタイヤに用いるカーカスは、高弾性なポリケトン繊維（ＰＫ繊維）よりなるコードを含むため、通常のレーヨンよりなるコードを適用したカーカスに比べ、通常走行時のタイヤの縦バネを維持しつつ、ランフラット走行時のタイヤの縦バネを向上させることができる。そのため、ＰＫ繊維よりなるコードを適用したカーカスをタイヤに用いることで、通常走行時のタイヤの乗り心地を維持しつつ、ランフラット耐久性を向上させることができる。これは、タイヤに空気が充填された状態でコードに発生する引張り歪よりも、ランフラット走行時にコードに発生する引っ張り歪みの方が大幅に大きいことを利用した作用である。また、上記ポリケトン繊維よりなるコードは、レーヨンよりなるコードに比べ高強度であるため、カーカスにおけるコードの配列本数を減少させても、ランフラット走行時のタイヤの縦バネを維持してランフラット耐久性を維持することができる一方、コードの配列本数を減少させることで、通常走行時のタイヤの縦バネを低下させて乗り心地を改善することができる。
【００２７】
本発明の空気入りタイヤは、ビードフィラー及びサイド補強ゴム層の少なくとも一方に前述の物性を有するゴム組成物を適用し、常法により製造することができる。なお、本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、又は窒素等の不活性ガスを用いることができる。
【００２８】
次に、本発明のタイヤの実施態様を図面に基づき説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施態様を示す断面図である。図１に示すタイヤは、左右一対の一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、前記一対のビード部１間にトロイド状に延在して、これら各部１，２，３を補強するラジアルカーカス４と、該カーカス４のタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも２枚のベルト層からなるベルト５と、前記ビード部１内に夫々埋設したリング状のビードコア６のタイヤ半径方向外側に配置したビードフィラー７と、前記サイドウォール部２の前記カーカス４の最内側面に配置した一対のサイド補強ゴム層８とを具える。
【００２９】
図示例のタイヤにおいて、ラジアルカーカス４は、折り返しカーカスプライ４ａ及びダウンカーカスプライ４ｂとからなり、折り返しカーカスプライ４ａの両端部は、ビードコア６の周りに折り返され、折り返し端部を形成している。なお、ラジアルカーカス４の構造及びプライ数は、これに限られるものではない。ビードフィラー７は、折り返しカーカスプライ４ａとその折り返し端部との間に位置しており、また、ダウンカーカスプライ４ｂは、サイドウォール部２と折り返しカーカスプライ４ａの折り返し端部との間に配置されている。サイド補強ゴム層８は、サイドウォール部２の折り返しカーカスプライ４ａの内側に配置されている。ここで、サイド補強ゴム層８の最大厚さは６〜１３ｍｍが好ましい。図示例のサイド補強ゴム層８の形状は、断面三日月状であるが、その断面形状はサイド補強の機能を有するものであれば特に限定されない。
【００３０】
本発明の空気入りタイヤにおいては、上記のビードフィラー７及びサイド補強ゴム層８の少なくとも一方を、前述の物性を有し且特定のゴム成分を所定量含むゴム組成物を用いて形成し、更に、上記ラジアルカーカス４に上述のポリケトン繊維コードを適用することによって、タイヤの通常走行時における乗り心地性とランフラット耐久性とを高度にバランスさせることが出来る。
【００３１】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、 本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３２】
ポリケトン繊維（ＰＫ繊維、式（Ｉ）中のＡがエチレン基のもの）又はレーヨンを用い、表１に示す構造及び撚り数のコードを試作した。更に、該コードをエポキシ水溶液接着剤に浸漬し、乾燥、熱処理を行い、次いで、ＲＦＬ（レゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス）水溶液接着剤に浸漬し、乾燥、熱処理してディップコードとした。ここで、乾燥ゾーンの処理温度は１５０℃、処理時間は１２０秒間とし、また熱処理ゾーンの処理温度は２１０℃、処理時間は８０秒間とした。また、ヒートセット時のコード張力は１．０ｇ／ｄとした。次に、上記ディップコードを表１に示す打ち込み数で用い、上下よりコーティングゴムをトッピングしてカーカスを作製した。
【００３３】
また、表１に示す配合処方のゴム組成物を調製し、その損失正接（ｔａｎδ）を下記の方法に従い測定した。結果を表１に示す。
【００３４】
（１）損失正接（ｔａｎδ）
ゴム組成物を１６０℃、１２分間の条件で加硫して得られた厚さ２ｍｍのスラブシートから、幅５ｍｍ、長さ４０ｍｍのシートを切り出し、試料とした。この試料について、上島製作所（株）製スペクトロメーターを用い、チャック間距離１０ｍｍ、初期歪み２００マイクロメートル（ミクロン）、動的歪１％、周波数５２Ｈｚ、測定開始温度２０℃、昇温速度３℃／分，測定終了温度２５０℃の条件で、損失正接（ｔａｎδ）を測定した。
【００３５】
次に、上記ゴム組成物をサイド補強ゴム層に適用し、上記カーカスを用いて、図１に示す構造を有し且つサイズ２１５／４５ＺＲ１７の乗用車用ラジアルタイヤを定法に従って製造し、下記に示す方法で乗り心地性及びランフラット耐久性を評価した。
【００３６】
（２）乗り心地性
各試作タイヤを乗用車に装着し、専門のドライバー２名により乗心地性のフィーリングテストを行い、１〜１０の評点をつけその平均値を求めた。該値が大きい程、乗り心地が良好であることを示す。
【００３７】
（３）ランフラット耐久性
各試作タイヤを常圧でリム組みし、空気を内圧２３０ｋＰａで封入してから３８℃の室温中に２４時間放置後、バルブのコアを抜き内圧を大気圧として、荷重４．１７ｋＮ（４２５ｋｇｆ）、速度８９ｋｍ／ｈ、室温３８℃の条件でドラム走行テストを行った。この際の故障発生までの走行距離を測定し、比較例１を１００として指数表示し、ランフラット耐久性の指標とした。指数値が大きい程、ランフラット耐久性が良好であることを示す。
【００３８】
なお、表１中の共役ジエン系重合体Ａは、次のようにして製造した。乾燥し、窒素置換された温度調節ジャケットつき８リットルの耐圧反応装置に、連続的に乾燥された１，３−ブタジエンの１５質量％シクロへキサン溶液を毎分２００ｇの速度で導入した。また同じ位置より、ジテトラヒドロフリルプロパン（ＤＴＨＦＰ）の１ｍｏｌ／Ｌシクロヘキサン溶液０．１５ｍｍｏｌ／ｍｉｎとｎ−ブチルリチウムのｎ−ヘキサン溶液０．２ｍｍｏｌ／ｍｉｎを連続的に導入した。重合系は、常に８０℃に保ち、連続的に反応装置上部より生成したポリマーを取り出し、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）の１質量％イソプロパノール溶液に投入して重合体を得た。重合体は重合開始から終了まで、全く沈殿は見られず均一で且つ透明であった。重合転化率は、ほぼ１００％であった。更に固形物を乾燥して、共役ジエン系重合体Ａを得た。
【００３９】
得られた共役ジエン系重合体Ａのミクロ構造を赤外法（モレロ法）によって分析したところ、ビニル結合（１，２−結合）量が５０％であった。また、共役ジエン系重合体Ａの分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ［ＧＰＣ；東ソー製ＨＬＣ−８０２０， カラム；東ソー製ＧＭＸ−ＸＬ（２本直列）， 検出器；示差屈折率計（ＲＩ）］により分析したところ、単分散ポリスチレンを標準としたポリスチレン換算で重量平均分子量（Ｍｗ）が３０万であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．１であった。
【００４０】
【表１】
【００４１】
比較例１及び２と、比較例３及び４との比較から、２０〜８０℃での損失正接が小さいゴム組成物を用いたタイヤは、通常走行時の乗り心地が悪いことが分かる。
【００４２】
また、比較例１及び２と、実施例１及び２との比較から、レーヨンからなるコードに代えてＰＫ繊維からなるコードをカーカスに適用することにより、サイド部の剛性が向上して、ランフラット走行時のタイヤ耐久性が向上することが分かる。
【００４３】
更に、実施例３及び４から、レーヨンコードに代えてＰＫ繊維コードをカーカスに用いることにより、コードの打ち込み数を減少させても、比較例１と同等のランフラット耐久性を維持することができ、通常走行時の乗り心地を改善できることが分かる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、サイド補強ゴム層とビードフィラーとを備えたタイヤにおいて、特定の物性を有し且特定のゴム成分を所定量含むゴム組成物を該サイド補強ゴム層及びビードフィラーの少なくとも一方に適用することに加え、ポリケトン繊維コードをカーカスに適用することより、タイヤのランフラット耐久性と乗り心地とが高度にバランスされた空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ ラジアルカーカス
４ａ 折り返しカーカスプライ
４ｂ ダウンカーカスプライ
５ ベルト
６ ビードコア
７ ビードフィラー
８ サイド補強ゴム層
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤ、特にランフラット耐久性と乗り心地とを高度にバランスさせた空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パンク等によりタイヤの内圧が低下した状態でも、ある程度の距離を安全に走行することが可能なタイヤ、所謂ランフラットタイヤとして、タイヤのサイドウォール部のカーカスの最内側面に断面三日月状のサイド補強ゴム層を配置して、サイドウォール部の剛性を向上させた、サイド補強タイプのランフラットタイヤが知られている。しかしながら、タイヤの内圧が低下した状態での走行、所謂ランフラット走行においては、タイヤのサイドウォール部の変形が大きくなるにつれサイド補強ゴム層の変形も大きくなり、その結果、該サイド補強ゴム層の発熱が進んで、場合によっては２００℃以上の高温に達することもあり、このような状態では、サイド補強ゴム層がその破壊限界を超えてしまい、タイヤが故障に至る危険性がある。
【０００３】
このような故障に至るまでの時間を遅くする手段として、上記サイド補強ゴム層の最大厚さを増大するなどして、サイド補強ゴム層の体積を増大させる手段があるが、このような方法を採ると、乗り心地の悪化、重量の増加及び騒音の増加等の問題が生じる。また、ビード部のタイヤ半径方向外側にビードフィラーを配設し、該ビードフィラーの最大厚さを増大するなどの手段もあるが、この場合も、乗り心地の悪化、重量の増加及び騒音の増加等の問題が生じる。
【０００４】
これに対し、乗り心地の悪化を回避するために、サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いるゴム組成物の配合を変え、該ゴム組成物の弾性率を低下させ、更に、ゴム組成物の損失正接（ｔａｎδ）を向上させて衝撃を熱エネルギーとして拡散させる手法もあるが、この場合、サイドウォール部がランフラット走行時にタイヤにかかる荷重を支えきれず、サイドウォール部の変形が非常に大きくなり、サイドウォール部の発熱が過度に進み、結果として、タイヤが早期に故障に至ってしまうのが実情である。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２６４０１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、ランフラット耐久性と乗り心地とを高度にバランスさせた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、サイド補強ゴム層とビードフィラーとを備えたタイヤにおいて、特定の物性を有し且特定のゴム成分を所定量含むゴム組成物を該サイド補強ゴム層及びビードフィラーの少なくとも一方に適用することに加え、ポリケトン繊維のコードをカーカスに適用することより、タイヤのランフラット耐久性と乗り心地とを高度にバランスさせることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在して、これら各部を補強するラジアルカーカスと、前記ビード部内に夫々埋設したビードコアのタイヤ半径方向外側に配置したビードフィラーと、前記サイドウォール部の前記カーカスの最内側面に配置した一対のサイド補強ゴム層とを具えた空気入りタイヤにおいて、前記サイド補強ゴム層及び前記ビードフィラーの少なくとも一方を構成するゴム組成物は、２０〜８０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０８以上で、１５０〜２５０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０５以下であって、且つ、ビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比で表わされる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体をゴム成分中に５０質量％以上含み、前記カーカスに下記式（Ｉ）：
【化４】
で表される繰り返し単位から実質的になるポリケトンの繊維で構成したコードを適用したことを特徴とする。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤの好適例においては、前記式（Ｉ）中のＡがエチレン基である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在して、これら各部を補強するラジアルカーカスと、前記ビード部内に夫々埋設したビードコアのタイヤ半径方向外側に配置したビードフィラーと、前記サイドウォール部の前記カーカスの最内側面に配置した一対のサイド補強ゴム層とを具え、前記サイド補強ゴム層及び前記ビードフィラーの少なくとも一方を構成するゴム組成物は、２０〜８０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０８以上で、１５０〜２５０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０５以下であって、且つ、ビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比で表わされる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体をゴム成分中に５０質量％以上含み、前記カーカスに上記式（Ｉ）で表される繰り返し単位から実質的になるポリケトンの繊維で構成したコードを適用したことを特徴とする。上記ゴム組成物は、通常走行時の温度領域でのｔａｎδが高く、且つランフラット走行時の温度領域でのｔａｎδが低いので、通常走行時の振動や衝撃を熱エネルギーとして充分に拡散できるため、タイヤの乗り心地が向上しており、更に、ランフラット走行時の発熱を充分に抑制することができるため、タイヤのランフラット耐久性の低下が抑制されている。なお、上記ゴム組成物をサイド補強ゴム層又はビードフィラーに用いることにより、ランフラット耐久性と乗り心地とを高度にバランスさせることができるが、サイド補強ゴム層とビードフィラーの両方に用いることにより、ランフラット耐久性と乗り心地とを更に高度にバランスさせることができる。
【００１１】
加硫後の物性として２０〜８０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０８未満であるゴム組成物を、サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いたタイヤは、通常走行時の振動や衝撃を熱エネルギーとして拡散することが充分にできず、タイヤの乗り心地が悪化する。一方、加硫後の物性として１５０〜２５０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０５を超えるゴム組成物を、サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いたタイヤは、ランフラット走行時の発熱を充分に抑制することができず、サイドウォール部の発熱が過度に進み、結果として、タイヤのランフラット耐久性が低下してしまう。
【００１２】
上記サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いるゴム組成物は、ゴム成分として、ビニル結合量が２５％以上で、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万で、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比で表わされる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体を含み、該共役ジエン系重合体の含有量がゴム成分中５０質量％以上である。ここで、上記サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いるゴム組成物において、該共役ジエン系重合体以外のゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、並びにポリブタジエンゴム（ＢＲ）及びスチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等の合成ゴムが挙げられる。
【００１３】
上記共役ジエン系重合体のビニル結合量が２５％未満では、１５０℃以上の高温下での硫黄架橋切断に伴なう弾性率低下が支配的となるため、温度上昇による弾性率の低下を抑制できず、ランフラット耐久性が低下する。この観点から、上記共役ジエン系重合体のビニル結合量は、３０％以上であるのが好ましく、３５％以上であるのが更に好ましく、４０〜６０％であるのが特に好ましい。また、上記共役ジエン系重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万未満では、ゴム組成物の引張り特性及び転がり抵抗性が劣り、９０万を超えると加工性が劣る傾向がある。この観点から、上記共役ジエン系重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、３０万〜８０万であるのが更に好ましい。更に、上記共役ジエン系重合体の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が４を超えると、発熱性の低下及び１５０℃以上の温度領域での弾性率維持が困難となる傾向がある。
【００１４】
上記サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いられるゴム組成物は、ゴム成分の５０質量％以上が前述した共役ジエン系重合体である必要がある。ゴム成分における前記共役ジエン系重合体の含有量が５０質量％未満では、ランフラット走行時、即ち、１５０℃以上での発熱抑制効果が小さく、ランフラット耐久性が低下する。この観点から、前記共役ジエン系重合体の含有量は、６０質量％以上であるのが更に好ましい。
【００１５】
上記共役ジエン系重合体に用いる単量体としては、１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン等の共役ジエン単量体、並びにスチレン、α−メチルスチレン、１−ビニルナフタレン、３−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、４−シクロヘキシルスチレン、２，２，６−トリルスチレン等の芳香族ビニル単量体が挙げられる。上記共役ジエン単量体の中では、１，３−ブタジエンが好ましく、上記芳香族ビニル単量体の中では、スチレンが好ましい。
【００１６】
上記共役ジエン系重合体は種々の方法で製造することができ、重合方式としては、バッチ重合方式及び連続重合方式の何れでもよい。好ましい製造方法としては、次のようなものが挙げられる。即ち、共役ジエンを含む単量体を不活性溶媒、好ましくは炭化水素溶媒中で、有機金属化合物等の開始剤、好ましくは有機リチウム化合物開始剤の存在下で重合して得られる。上記炭化水素溶媒としては特に制限はないが、例えばｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等が挙げられ、これらの中でも、シクロヘキサン及びｎ−ヘキサンが好ましい。これらの炭化水素溶媒は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。開始剤として用いられる有機リチウムとしては、少なくとも１個のリチウム原子が結合しており且つ炭素数２〜２０の炭化水素リチウム化合物が好ましく、例えば、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、エチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、ｔ−オクチルリチウム、フェニルリチウム等が挙げられ、これらの中でも、ｎ−ブチルリチウムが特に好ましい。これらの有機リチウム開始剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。共役ジエン系重合体のビニル結合量は、ジテトラヒドロフリルプロパン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシベンゼン、ジメトキシエタン、エチレングリコールジブチルエーテル、トリエチルアミン、ピリジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン等のエーテル及び第３級アミン化合物を重合系に適当量添加することにより、適宜変えることができる。
【００１７】
上記共役ジエン系重合体としては、分子中にスズ原子及び／又は窒素原子を含む変性共役ジエン系重合体を用いることができる。分子鎖中にスズ原子や窒素原子などを導入した変性共役ジエン系重合体は、温度上昇による弾性率の低下を抑制すると共に、カーボンブラック配合ゴム組成物における低発熱性を改良することもできる。該変性共役ジエン系重合体としては、多官能変性剤を用いることにより得られる分岐構造を有するものが特に好ましい。上記変性共役ジエン系重合体は、公知の方法により製造され、通常、有機リチウム開始剤によって重合を開始させ、リチウム活性末端を有する重合体の溶液に各種変性剤を添加することによって得られる（特公平６−８９１８３号公報、特開平１１−２９６５９号公報等参照）。例えば、スズ原子は、四塩化スズ，トリブチルスズクロリド，ジオクチルスズジクロリド，ジブチルスズジクロリド，塩化トリフェニルスズ等のスズ化合物を用いて導入し、窒素原子は、ジイソシアナートジフェニルメタン等のイソシアネート系化合物，４−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン化合物，４−ジメチルアミノベンジリデンアニリン，ジメチルイミダゾリジノン，Ｎ−メチルピロリドン等の窒素含有化合物を用いて導入することができる。また、例えば、ジエチルアミンのような２級アミン化合物又はヘキサメチレンイミンのようなイミン化合物と有機リチウム化合物とから得られるリチウムアミド開始剤を用いて重合させることにより、変性共役ジエン系重合体を得ることもできる。
【００１８】
また、上記サイド補強ゴム層及びビードフィラーに用いるゴム組成物は、更にフェノール樹脂及びその硬化剤を含むのが好ましい。ここで、フェノール樹脂としては、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂、クレゾール樹脂などが挙げられ、これらの中でも、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂が特に好ましい。フェノール樹脂は１００％フェノール樹脂の他、天然樹脂変性フェノール樹脂、油変性フェノール樹脂等を用いることができる。
【００１９】
また、上記フェノール樹脂の硬化剤としては、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメトキシメチルメラミンなどが挙げられる。これらの組み合わせは自由に選ぶことができ、樹脂及びその硬化剤はそれぞれ複数選択してもよい。また、硬化剤が内添された樹脂を用いてもよい。
【００２０】
上記ゴム組成物には、前述のゴム成分、フェノール樹脂及びその硬化剤の他に、通常ゴム業界で用いられる硫黄、過酸化物等の加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、補強用充填材、無機充填材等の各種配合剤を、適宜配合することができる。また、該ゴム組成物は、更に、各種材質の粒子、繊維、布等との複合体としてもよい。上記ゴム組成物の各物性は、使用するゴム成分及び配合剤の種類、並びにその配合比を適宜選択することにより、前述の範囲内に調整することができる。
【００２１】
本発明の空気入りタイヤのカーカスに用いるコードは、上記式（Ｉ）で表される繰り返し単位から実質的になるポリケトン製の繊維よりなる。該ポリケトンは、分子中にＣＯ単位（カルボニル基）とエチレン性不飽和化合物由来の単位とが配列された交互共重合体、即ち、高分子鎖中で各ＣＯ単位の隣に、例えばエチレン単位等のオレフィン単位が一つずつ位置する構造である。また、該ポリケトンは、一酸化炭素と特定のエチレン性不飽和化合物一種との共重合体であってもよく、一酸化炭素とエチレン性不飽和化合物二種以上との共重合体であってもよい。式（Ｉ）中のＡを形成するエチレン性不飽和化合物としては、エチレン，プロピレン，ブテン，ペンテン，ヘキセン，ヘプテン，オクテン，ノネン，デセン，ドデセン，スチレン等の不飽和炭化水素化合物、メチルアクリレート，メチルメタクリレート，ビニルアセテート，ウンデセン酸等の不飽和カルボン酸又はその誘導体、更にはウンデセノール，６−クロロヘキセン，Ｎ−ビニルピロリドン，及びスルニルホスホン酸のジエチルエステル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよいが、特にポリマーの力学特性や耐熱性等の点から、エチレン性不飽和化合物としてエチレンを主体とするものを用いたポリケトンが好ましい。
【００２２】
エチレンと他のエチレン性不飽和化合物とを併用する場合、エチレンは、全エチレン性不飽和化合物に対し、８０モル％以上になるように用いるのが好ましい。８０モル％未満では得られるポリマーの融点が２００℃以下になり、得られるポリケトン繊維コードの耐熱性が不充分となる場合がある。ポリケトン繊維コードの力学特性や耐熱性の点から、エチレンの使用量は、特に全エチレン性不飽和化合物に対し９０モル％以上が好ましい。前記のポリケトンは、公知の方法、例えばヨーロッパ特許公開第１２１９６５号，同第２１３６７１号，同第２２９４０８号及び米国特許第３９１４３９１号明細書に記載された方法に従って製造することができる。
【００２３】
上記ポリケトンの重合度は、ｍ−クレゾール中、６０℃で測定した溶液粘度が１．０〜１０．０ｄＬ／ｇの範囲にあるのが好ましい。溶液粘度が１．０ｄＬ／ｇ未満では、得られるポリケトン繊維コードの力学強度が不充分となる場合があり、コードの力学強度の観点から、溶液粘度が１．２ｄＬ／ｇ以上であるのが更に好ましい。一方、溶液粘度が１０．０ｄＬ／ｇを超えると、繊維化時の溶融粘度や溶液粘度が高くなりすぎて紡糸性が不良となる場合があり、紡糸性の観点から、溶液粘度が５．０ｄＬ／ｇ以下であるのが更に好ましい。繊維の力学強度及び紡糸性などを考慮すると、溶液粘度は１．３〜４．０ｄＬ／ｇの範囲が特に好ましい。
【００２４】
上記ポリケトンの繊維化方法は、特に限定されないが、一般的には溶融紡糸法又は溶液紡糸法が採用される。溶融紡糸法を採用する場合には、例えば特開平１−１２４６１７号公報に記載の方法に従って、ポリマーを通常、融点より２０℃以上高い温度、好ましくは融点より４０℃程度高い温度で溶融紡糸し、次いで、通常、融点より１０℃以下低い温度、好ましくは融点より４０℃程度低い温度において、好ましくは３倍以上の延伸比で、更に好ましくは７倍以上の延伸比で延伸処理することにより、容易に所望の繊維を得ることができる。
【００２５】
一方、溶液紡糸法を採用する場合、例えば特開平２−１１２４１３号公報に記載の方法に従って、ポリマーを例えばヘキサフルオロイソプロパノール，ｍ−クレゾール等に０．２５〜２０質量％、好ましくは０．５〜１０質量％の濃度で溶解させ、紡糸ノズルより押し出して繊維化し、次いでトルエン，エタノール，イソプロパノール，ｎ−ヘキサン，イソオクタン，アセトン，メチルエチルケトン等の非溶剤浴、好ましくはアセトン浴中で溶剤を除去、洗浄して紡糸原糸を得、さらに（融点−１００℃）〜（融点＋１０℃）、好ましくは（融点−５０℃）〜（融点）の範囲の温度で延伸処理することにより、所望のフィラメントを得ることができる。また、このポリケトンには、熱，酸素等に対して十分な耐久性を付与する目的で酸化防止剤を加えることが好ましく、また必要に応じて艶消し剤，顔料，帯電防止剤等も配合することができる。
【００２６】
本発明のタイヤに用いるカーカスは、高弾性なポリケトン繊維（ＰＫ繊維）よりなるコードを含むため、通常のレーヨンよりなるコードを適用したカーカスに比べ、通常走行時のタイヤの縦バネを維持しつつ、ランフラット走行時のタイヤの縦バネを向上させることができる。そのため、ＰＫ繊維よりなるコードを適用したカーカスをタイヤに用いることで、通常走行時のタイヤの乗り心地を維持しつつ、ランフラット耐久性を向上させることができる。これは、タイヤに空気が充填された状態でコードに発生する引張り歪よりも、ランフラット走行時にコードに発生する引っ張り歪みの方が大幅に大きいことを利用した作用である。また、上記ポリケトン繊維よりなるコードは、レーヨンよりなるコードに比べ高強度であるため、カーカスにおけるコードの配列本数を減少させても、ランフラット走行時のタイヤの縦バネを維持してランフラット耐久性を維持することができる一方、コードの配列本数を減少させることで、通常走行時のタイヤの縦バネを低下させて乗り心地を改善することができる。
【００２７】
本発明の空気入りタイヤは、ビードフィラー及びサイド補強ゴム層の少なくとも一方に前述の物性を有するゴム組成物を適用し、常法により製造することができる。なお、本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、又は窒素等の不活性ガスを用いることができる。
【００２８】
次に、本発明のタイヤの実施態様を図面に基づき説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施態様を示す断面図である。図１に示すタイヤは、左右一対の一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、前記一対のビード部１間にトロイド状に延在して、これら各部１，２，３を補強するラジアルカーカス４と、該カーカス４のタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも２枚のベルト層からなるベルト５と、前記ビード部１内に夫々埋設したリング状のビードコア６のタイヤ半径方向外側に配置したビードフィラー７と、前記サイドウォール部２の前記カーカス４の最内側面に配置した一対のサイド補強ゴム層８とを具える。
【００２９】
図示例のタイヤにおいて、ラジアルカーカス４は、折り返しカーカスプライ４ａ及びダウンカーカスプライ４ｂとからなり、折り返しカーカスプライ４ａの両端部は、ビードコア６の周りに折り返され、折り返し端部を形成している。なお、ラジアルカーカス４の構造及びプライ数は、これに限られるものではない。ビードフィラー７は、折り返しカーカスプライ４ａとその折り返し端部との間に位置しており、また、ダウンカーカスプライ４ｂは、サイドウォール部２と折り返しカーカスプライ４ａの折り返し端部との間に配置されている。サイド補強ゴム層８は、サイドウォール部２の折り返しカーカスプライ４ａの内側に配置されている。ここで、サイド補強ゴム層８の最大厚さは６〜１３ｍｍが好ましい。図示例のサイド補強ゴム層８の形状は、断面三日月状であるが、その断面形状はサイド補強の機能を有するものであれば特に限定されない。
【００３０】
本発明の空気入りタイヤにおいては、上記のビードフィラー７及びサイド補強ゴム層８の少なくとも一方を、前述の物性を有し且特定のゴム成分を所定量含むゴム組成物を用いて形成し、更に、上記ラジアルカーカス４に上述のポリケトン繊維コードを適用することによって、タイヤの通常走行時における乗り心地性とランフラット耐久性とを高度にバランスさせることが出来る。
【００３１】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、 本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３２】
ポリケトン繊維（ＰＫ繊維、式（Ｉ）中のＡがエチレン基のもの）又はレーヨンを用い、表１に示す構造及び撚り数のコードを試作した。更に、該コードをエポキシ水溶液接着剤に浸漬し、乾燥、熱処理を行い、次いで、ＲＦＬ（レゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス）水溶液接着剤に浸漬し、乾燥、熱処理してディップコードとした。ここで、乾燥ゾーンの処理温度は１５０℃、処理時間は１２０秒間とし、また熱処理ゾーンの処理温度は２１０℃、処理時間は８０秒間とした。また、ヒートセット時のコード張力は１．０ｇ／ｄとした。次に、上記ディップコードを表１に示す打ち込み数で用い、上下よりコーティングゴムをトッピングしてカーカスを作製した。
【００３３】
また、表１に示す配合処方のゴム組成物を調製し、その損失正接（ｔａｎδ）を下記の方法に従い測定した。結果を表１に示す。
【００３４】
（１）損失正接（ｔａｎδ）
ゴム組成物を１６０℃、１２分間の条件で加硫して得られた厚さ２ｍｍのスラブシートから、幅５ｍｍ、長さ４０ｍｍのシートを切り出し、試料とした。この試料について、上島製作所（株）製スペクトロメーターを用い、チャック間距離１０ｍｍ、初期歪み２００マイクロメートル（ミクロン）、動的歪１％、周波数５２Ｈｚ、測定開始温度２０℃、昇温速度３℃／分，測定終了温度２５０℃の条件で、損失正接（ｔａｎδ）を測定した。
【００３５】
次に、上記ゴム組成物をサイド補強ゴム層に適用し、上記カーカスを用いて、図１に示す構造を有し且つサイズ２１５／４５ＺＲ１７の乗用車用ラジアルタイヤを定法に従って製造し、下記に示す方法で乗り心地性及びランフラット耐久性を評価した。
【００３６】
（２）乗り心地性
各試作タイヤを乗用車に装着し、専門のドライバー２名により乗心地性のフィーリングテストを行い、１〜１０の評点をつけその平均値を求めた。該値が大きい程、乗り心地が良好であることを示す。
【００３７】
（３）ランフラット耐久性
各試作タイヤを常圧でリム組みし、空気を内圧２３０ｋＰａで封入してから３８℃の室温中に２４時間放置後、バルブのコアを抜き内圧を大気圧として、荷重４．１７ｋＮ（４２５ｋｇｆ）、速度８９ｋｍ／ｈ、室温３８℃の条件でドラム走行テストを行った。この際の故障発生までの走行距離を測定し、比較例１を１００として指数表示し、ランフラット耐久性の指標とした。指数値が大きい程、ランフラット耐久性が良好であることを示す。
【００３８】
なお、表１中の共役ジエン系重合体Ａは、次のようにして製造した。乾燥し、窒素置換された温度調節ジャケットつき８リットルの耐圧反応装置に、連続的に乾燥された１，３−ブタジエンの１５質量％シクロへキサン溶液を毎分２００ｇの速度で導入した。また同じ位置より、ジテトラヒドロフリルプロパン（ＤＴＨＦＰ）の１ｍｏｌ／Ｌシクロヘキサン溶液０．１５ｍｍｏｌ／ｍｉｎとｎ−ブチルリチウムのｎ−ヘキサン溶液０．２ｍｍｏｌ／ｍｉｎを連続的に導入した。重合系は、常に８０℃に保ち、連続的に反応装置上部より生成したポリマーを取り出し、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）の１質量％イソプロパノール溶液に投入して重合体を得た。重合体は重合開始から終了まで、全く沈殿は見られず均一で且つ透明であった。重合転化率は、ほぼ１００％であった。更に固形物を乾燥して、共役ジエン系重合体Ａを得た。
【００３９】
得られた共役ジエン系重合体Ａのミクロ構造を赤外法（モレロ法）によって分析したところ、ビニル結合（１，２−結合）量が５０％であった。また、共役ジエン系重合体Ａの分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ［ＧＰＣ；東ソー製ＨＬＣ−８０２０， カラム；東ソー製ＧＭＸ−ＸＬ（２本直列）， 検出器；示差屈折率計（ＲＩ）］により分析したところ、単分散ポリスチレンを標準としたポリスチレン換算で重量平均分子量（Ｍｗ）が３０万であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．１であった。
【００４０】
【表１】
比較例１及び２と、比較例３及び４との比較から、２０〜８０℃での損失正接が小さいゴム組成物を用いたタイヤは、通常走行時の乗り心地が悪いことが分かる。
【００４２】
また、比較例１及び２と、実施例１及び２との比較から、レーヨンからなるコードに代えてＰＫ繊維からなるコードをカーカスに適用することにより、サイド部の剛性が向上して、ランフラット走行時のタイヤ耐久性が向上することが分かる。
【００４３】
更に、実施例３及び４から、レーヨンコードに代えてＰＫ繊維コードをカーカスに用いることにより、コードの打ち込み数を減少させても、比較例１と同等のランフラット耐久性を維持することができ、通常走行時の乗り心地を改善できることが分かる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、サイド補強ゴム層とビードフィラーとを備えたタイヤにおいて、特定の物性を有し且特定のゴム成分を所定量含むゴム組成物を該サイド補強ゴム層及びビードフィラーの少なくとも一方に適用することに加え、ポリケトン繊維コードをカーカスに適用することより、タイヤのランフラット耐久性と乗り心地とが高度にバランスされた空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ ラジアルカーカス
４ａ 折り返しカーカスプライ
４ｂ ダウンカーカスプライ
５ ベルト
６ ビードコア
７ ビードフィラー
８ サイド補強ゴム層
Claims (4)
- 一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在して、これら各部を補強するラジアルカーカスと、前記ビード部内に夫々埋設したビードコアのタイヤ半径方向外側に配置したビードフィラーと、前記サイドウォール部の前記カーカスの最内側面に配置した一対のサイド補強ゴム層とを具えた空気入りタイヤにおいて、
前記サイド補強ゴム層を構成するゴム組成物は、２０〜８０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０８以上で、１５０〜２５０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０５以下であって、且つ、ビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比で表わされる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体をゴム成分中に５０質量％以上含み、
前記カーカスに下記式（Ｉ）：
で表される繰り返し単位から実質的になるポリケトンの繊維で構成したコードを適用したことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在して、これら各部を補強するラジアルカーカスと、前記ビード部内に夫々埋設したビードコアのタイヤ半径方向外側に配置したビードフィラーと、前記サイドウォール部の前記カーカスの最内側面に配置した一対のサイド補強ゴム層とを具えた空気入りタイヤにおいて、
前記ビードフィラーを構成するゴム組成物は、２０〜８０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０８以上で、１５０〜２５０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０５以下であって、且つ、ビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比で表わされる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体をゴム成分中に５０質量％以上含み、
前記カーカスに下記式（Ｉ）：
で表される繰り返し単位から実質的になるポリケトンの繊維で構成したコードを適用したことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在して、これら各部を補強するラジアルカーカスと、前記ビード部内に夫々埋設したビードコアのタイヤ半径方向外側に配置したビードフィラーと、前記サイドウォール部の前記カーカスの最内側面に配置した一対のサイド補強ゴム層とを具えた空気入りタイヤにおいて、
前記サイド補強ゴム層及び前記ビードフィラーを構成するゴム組成物は、２０〜８０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０８以上で、１５０〜２５０℃における１％歪時の損失正接（ｔａｎδ）の最大値が０．０５以下であって、且つ、ビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比で表わされる分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体をゴム成分中に５０質量％以上含み、
前記カーカスに下記式（Ｉ）：
で表される繰り返し単位から実質的になるポリケトンの繊維で構成したコードを適用したことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記式（Ｉ）中のＡがエチレン基であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
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