JP2004306730A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性、及び発熱耐久性を有し、更に、摩耗後の外観も良好な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部がタイヤ表面からキャップＡ、キャップＢ、及びアンダーＣの３層構造からなり、前記キャップＡを構成するゴム組成物が天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなり、前記キャップＢを構成するゴム組成物が、天然ゴム及び／又はジエン系ゴムからなるゴム成分 １００重量部に対して、硫黄をａ重量部、式Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２によって表される配合剤Ｂをｂ重量部、及び１種以上のスルフェンアミド系加硫促進剤を合計でｃ重量部含んでなり、かつ前記ａ、ｂ、及びｃが、ｂ≧０．２、１．５≦ａ＋ｂ／２≦２．５、０．５≦ｃ／（ａ＋ｂ／２）≦０．９の関係を同時に満足し、そして前記アンダーＣを構成するゴム組成物が天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなる空気入りタイヤ。
【選択図】 なし
【解決手段】トレッド部がタイヤ表面からキャップＡ、キャップＢ、及びアンダーＣの３層構造からなり、前記キャップＡを構成するゴム組成物が天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなり、前記キャップＢを構成するゴム組成物が、天然ゴム及び／又はジエン系ゴムからなるゴム成分 １００重量部に対して、硫黄をａ重量部、式Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２によって表される配合剤Ｂをｂ重量部、及び１種以上のスルフェンアミド系加硫促進剤を合計でｃ重量部含んでなり、かつ前記ａ、ｂ、及びｃが、ｂ≧０．２、１．５≦ａ＋ｂ／２≦２．５、０．５≦ｃ／（ａ＋ｂ／２）≦０．９の関係を同時に満足し、そして前記アンダーＣを構成するゴム組成物が天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなる空気入りタイヤ。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤ、より詳細には、優れた耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性、及び発熱耐久性を有し、更に、摩耗後においても良好な外観を維持することができる空気入りタイヤ、特に重荷重用空気入りタイヤ（例えば、トラック、バス用タイヤ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
優れた耐摩耗性を有する空気入りタイヤに対する要求はタイヤ技術分野において継続的に存在しており、キャップトレッドにおいて特定のゴム成分及びカーボンブラック等を使用することによって、タイヤの耐摩耗性を向上させようとする試みが従来から行われている。しかしながら、上記の如き方法によってタイヤの耐摩耗性を向上させると、もう１つの重要な要求条件である発熱耐久性が悪化することは当業者に広く知られているところである。
【０００３】
従って、これらの二律背反の関係にある両特性を単一のタイヤトレッドにおいて両立させることは困難であることから、当該技術分野においては、多層構造を有するタイヤトレッドにおいて、耐摩耗性を向上させたキャップトレッドの下層に低発熱性ゴム組成物を配置することによって、上記両特性を両立させようとする試みが従来から行われてきた。
【０００４】
例えば、特開平１１−６０８１０号公報においては、トレッド部が、キャップゴムＣ層、ベースゴムＡ層、及びベースゴムＢ層の３層構造からなる空気入りタイヤにおいて、天然ゴムとポリスチレンブタジエンゴムとを所定の比率で配合したゴム成分に特定の高ストラクチャーカーボンブラックを所定量配合したものを前記Ｃ層に使用し、天然ゴムとジエン系ゴムとを所定の比率で配合したゴム成分に特定の高ストラクチャーカーボンブラックとシリカとを所定量配合したものを前記Ａ層に使用し、さらに天然ゴムとジエン系ゴムとを所定の比率で配合したゴム成分に特定の高ストラクチャーカーボンブラックを所定量配合したものを前記Ｂ層に使用し、かつ、前記Ｃ層、Ａ層、及びＢ層のゴム組成物のｔａｎδの大きさを、Ｃ層＞Ａ層＞Ｂ層と規定することによって、優れた耐摩耗性、発熱耐久性、及び耐ワンダリング性を有する重荷重用空気入りタイヤを提供することが開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記開示を始めとする従来技術のゴム組成物においては、ある程度のレベルにおいて耐摩耗性及び低発熱性が両立されるものの、さらなる向上が望まれることは言うまでもなく、また、老化後の耐チッピング性が不十分であるために、例えば、摩耗後のタイヤの外観確保が困難となる等の欠点を有しているのが実状である。
【０００６】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】
特開平１１−６０８１０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２８３３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、優れた耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性、及び発熱耐久性を有し、更に、摩耗後においても良好な外観を維持することができる空気入りタイヤを提供することである。
【０００８】
本発明のもう１つの目的は、上述の如きタイヤとして望ましい種々の特性を達成しつつ、スチールベルトコートゴム組成物に対するトレッド部の圧着が容易な空気入りタイヤを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、タイヤ表面からキャップトレッドＡ、低発熱性キャップトレッドＢ、及び高粘着性アンダートレッドＣの３層構造からなるトレッド部を有する空気入りタイヤであって、
（ａ）前記キャップトレッドＡを構成するゴム組成物が、天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなり、
（ｂ）前記キャップトレッドＢを構成するゴム組成物が、天然ゴム及び／又はジエン系ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、硫黄をａ重量部、下式
Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２ ［Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＨ２， ｘ＝６］
によって表される配合剤Ｂをｂ重量部、及び１種以上のスルフェンアミド系加硫促進剤を合計でｃ重量部含んでなり、かつ
前記ａ、ｂ、及びｃが、下式
ｂ≧０．２、
１．５≦ａ＋ｂ／２≦２．５、
０．５≦ｃ／（ａ＋ｂ／２）≦０．９
の関係を同時に満足し、そして
（ｃ）前記アンダートレッドＣを構成するゴム組成物が、天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなる、
ことを特徴とする空気入りタイヤによって達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ表面からキャップトレッドＡ（２）、キャップトレッドＢ（３）、及びアンダートレッドＣ（４）の３層構造からなるトレッド部を有する空気入りタイヤである。
【００１１】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップトレッドＡを構成するゴム組成物は、従来からタイヤ用ゴム組成物に一般的に配合されている天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、及び各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）などのジエン系ゴムとすることができ、これらは単独又は任意のブレンドとして使用することができる。好ましくは、キャップトレッドＡを構成するゴム組成物は、天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなる。キャップトレッドＡを構成するゴム組成物の具体例としては、以下に示す実施例において記載するゴム組成物Ａを挙げることができる。
【００１２】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部の低発熱性キャップトレッドＢを構成するゴム組成物は、天然ゴム及び／又はジエン系ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、硫黄をａ重量部、下式
Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２ ［Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＨ２， ｘ＝６］
によって表される配合剤Ｂをｂ重量部、及び１種以上のスルフェンアミド系加硫促進剤を合計でｃ重量部含んでなり、かつ
前記ａ、ｂ、及びｃが、下式
ｂ≧０．２、
１．５≦ａ＋ｂ／２≦２．５、
０．５≦ｃ／（ａ＋ｂ／２）≦０．９
の関係を同時に満足する。
【００１３】
上記の式におけるａ＋ｂ／２は、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップトレッドＢを構成するゴム組成物中の架橋剤成分の配合量に対応する値であり、また、ｃ／（ａ＋ｂ／２）は、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップトレッドＢを構成するゴム組成物中の、架橋剤成分の配合量に対する、加硫促進剤の配合量に対応する値である。上記加硫系成分を、上記３個の関係式を同時に満足する条件下で配合してなるゴム組成物をキャップトレッドＢにおいて使用することによって、所望の特性を有する空気入りタイヤを得ることができる。
【００１４】
上記硫黄及びスルフェンアミド系加硫促進剤としては、ゴム配合技術分野において周知のものを使用することができ、それぞれ、粉末硫黄並びにＮ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリル−スルフェンアミド（ＴＢＢＳ）（例えば、大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＮＳ−Ｆ」）及びＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＣＢＳ）（例えば、大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＣＺ−Ｇ」）等を例として挙げることができる。
【００１５】
上記配合剤Ｂ自体は、ゴム配合技術分野において既知の化合物であり、例えば、特開２００１−２８３３号公報において、ジエン系ゴムおよび常套の添加剤からなる加硫性ゴム組成物に、ゴム１００重量部に対して、ａ）上記配合剤Ｂを０．５〜３．８重量部、ｂ）硫黄を０．５〜２重量部、及びｃ）少なくとも１種の加硫促進剤を０．５〜３．０重量部を配合することによって、加硫後のゴム組成物の発熱性を悪化させること無く、耐引裂性及び耐老化性を向上させることが開示されている。
【００１６】
しかしながら、本発明では、ゴム成分１００重量部に対する、硫黄、配合剤Ｂ、及び１種以上の特定の加硫促進剤（具体的には、スルフェンアミド系加硫促進剤）の配合量（それぞれ、ａ、ｂ、及びｃ重量部（複数種の加硫促進剤を使用する場合には、それらの合計配分量を表す））を、上記３個の関係式を同時に満足するように規定することにより、ゴム組成物の他の特性を犠牲にすること無く、ひときわ優れた耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性、及び発熱耐久性を達成し、更に、タイヤ摩耗時の外観を良好に維持することができることを見出したものである。
【００１７】
具体的には、ｂが０．２重量部未満である場合には、加硫後のゴム組成物において、老化後の破断伸びの低下を抑制することができず、かつ低発熱性が不十分となる。ａ＋ｂ／２が１．５重量部未満である場合には、加硫後のゴム組成物の低発熱性が不十分となり、逆にａ＋ｂ／２が２．５重量部を超えると、加硫後のゴム組成物の破断伸びが不十分となり、老化後の破断伸びの低下を抑制することもできない。また、ｃ／（ａ＋ｂ／２）が０．５未満である場合には、加硫後のゴム組成物において、老化後の破断伸びの低下を抑制することができず、かつ低発熱性が不十分となり、逆にｃ／（ａ＋ｂ／２）が０．９を超えると、加硫後のゴム組成物の破断伸びが不十分となる。すなわち、上記ａ、ｂ、及びｃの値を上記３個の関係式を同時に満足させた場合にのみ、優れた耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性、及び発熱耐久性を達成し、更に、摩耗後においても良好な外観を維持することができるのである。
【００１８】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部の高粘着性アンダートレッドＣを構成するゴム組成物は、スチールベルトコートゴム組成物に対する良好な接着性を提供する限り、従来からタイヤ用ゴム組成物に一般的に配合されている天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）及び各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）などのジエン系ゴムとすることができ、これらは単独又は任意のブレンドとして使用することができる。好ましくは、アンダートレッドＣを構成するゴム組成物は、天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなる。アンダートレッドＣを構成するゴム組成物の具体例としては、以下に示す実施例において記載するゴム組成物Ｃを挙げることができる。
【００１９】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップトレッドＡ及びアンダートレッドＣを構成するゴム組成物には、更に、硫黄、加硫及び／若しくは架橋促進剤、カーボンブラック、シリカ、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑化剤、軟化剤、並びに／又はゴム配合技術分野において一般的に使用される他の各種添加剤を配合することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００２０】
また、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップトレッドＢを構成するゴム組成物には、更に、カーボンブラック、シリカ、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑化剤、軟化剤、及び／又はゴム配合技術分野において一般的に使用される他の各種添加剤を配合することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００２１】
本発明の好ましい態様によれば、本発明に係る空気入りタイヤの表面に存在する溝を規定している壁面に、前記キャップトレッドＡの下にあるトレッドが露出していてはならず、当該壁面がすべて前記キャップトレッドＡによって構成されていることが望ましい。
【００２２】
本発明のもう１つの好ましい態様によれば、タイヤとしての摩耗の早い段階において高粘着性トレッドが露出することを防止するために、前記アンダートレッドＣが、本発明に係る空気入りタイヤの表面に存在する各溝の最底部を結ぶ線によって規定される領域内に存在していることが望ましい。
【００２３】
本発明のさらにもう１つの好ましい態様によれば、本発明に係る空気入りタイヤのショルダー部及びクラウンセンター部において、前記キャップトレッドＡの前記トレッド部全体に対する厚み比率が３５〜８０％、好ましくは４０〜６０％であり、前記低発熱性キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が６０〜１０％、好ましくは５５〜２０％であり、そして前記アンダートレッドＣの前記トレッド部全体に対する厚み比率が２〜２０％、好ましくは３〜１０％であることが望ましい。
【００２４】
前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が１０％以下である場合には、タイヤとしての低発熱性が不良となり、発熱耐久性が不十分なものとなる。逆に前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が６０％を超えると、更に高い低発熱性が得られるものの、相対的に前記キャップトレッドＡの前記トレッド部全体に対する厚み比率が小さくなるため、タイヤとしての摩耗の早い段階において前記キャップトレッドＢが露出することになり、その結果、耐摩耗性が低下するので好ましくない。
【００２５】
また、前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記アンダートレッドＣの前記トレッド部全体に対する厚み比率が２％以下である場合には、スチールベルトコートゴム組成物に対するトレッド部の圧着が困難となり、良好な圧着を達成するために、有機溶剤塗布などの、トレッド部への前処理が必要となり、成形作業性が不十分なものとなる。逆に前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記アンダートレッドＣの前記トレッド部全体に対する厚み比率が２０％を超えると、相対的に前記キャップトレッドＡ及び前記キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が小さくなるため、タイヤとしての摩耗の早い段階において前記アンダートレッドＣが露出することになり、その結果、耐摩耗性が低下するので好ましくない。
【００２６】
本発明のさらにもう１つの好ましい態様によれば、前記アンダートレッドＣにおける硫黄の配合量がＳｃ 重量部であり、スチールベルトコートゴム組成物における硫黄の配合量がＳｓｂ重量部であって、前記Ｓｃ 及びＳｓｂが、前記ａ及びｂと共に、ａ＋ｂ／２＜Ｓｃ ≦Ｓｓｂの関係を満足することが望ましい。各トレッドにおける硫黄の配合量をこのように規定することによって、上述の如きタイヤとして望ましい種々の特性を達成しつつ、スチールベルトコートゴム組成物のスチールベルトに対する良好な接着性を維持することができる。
【００２７】
以下に記載する標準例、実施例、及び比較例によって本発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲は、これらの例に限定されるものではない。
【００２８】
【実施例】
例１：キャップトレッドＢのゴム組成による加硫物性及びタイヤ性能への影響
この例においては、先ず、以下の表Ｉに示す各種ゴム組成物を調製し、各々のゴム組成物をプレス加硫して試験片を調製し、加硫後の物性（加硫物性）を評価した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
キャップトレッドＢのためのゴム組成物の調製（標準例、実施例１〜４、及び比較例１〜５）
配合成分
天然ゴム（ＮＲ）：ＳＴＲ−２０
ポリブタジエンゴム（ＢＲ）：日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０」
カーボンブラック（ＣＢ−１）：昭和キャボット（株）製「ショウブラックＮ１１０」（ＳＡＦ）
カーボンブラック（ＣＢ−２）：昭和キャボット（株）製「ショウブラックＮ２２０」（ＩＳＡＦ）
カーボンブラック（ＣＢ−３）：昭和キャボット（株）製「ショウブラックＮ３３０」（ＨＡＦ）
亜鉛華：正同化学工業（株）製「亜鉛華３号」
ステアリン酸：花王石鹸（株）製「Ｌｕｎａｃ ＹＡ」
老化防止剤：ＦＬＥＸＳＩＳ社製「ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ」（Ｎ−フェニル−Ｎ’−１，３−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミン）
パラフィンワックス：大内新興化学工業（株）製、サンノック
硫黄（ａ）：５％油処理の粉末硫黄
配合剤Ｂ（ｂ）： Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２ ［Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＨ２， ｘ＝６］
加硫促進剤ＴＢＢＳ（ｃ１）：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＮＳ−Ｆ」（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリル−スルフェンアミド）
加硫促進剤ＣＢＳ（ｃ２）：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＣＺ−Ｇ」（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド）
【００３１】
各種ゴム組成物及び加硫物性評価用試験片の調製
硫黄、配合剤Ｂ、及び加硫促進剤を除くすべての上記成分を、上記の表Ｉにおいて規定されている配合量で、１．８リットルの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達したときにマスターバッチを放出した。このマスターバッチに、上記の表Ｉに示す配合量の硫黄、配合剤Ｂ、及び加硫促進剤を添加し、８インチのオープンロールで混練して、各ゴム組成物を得た。次に、これらのゴム組成物を、１５×１５×０．２ｃｍの金型中で１５０℃において４０分間プレス加硫して、各ゴム組成物についての加硫物性評価用試験片を調製した。
【００３２】
各種試験片の加硫物性
各種ゴム組成物からなる上記試験片の各種加硫物性を、以下の試験方法に従って測定した。
１）破断伸び：未老化及び老化（空気中で８０℃において９６時間保持）後の上記試験片（ダンベル状３号型とした）について、室温において、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定した。破断伸びが大きいほど、耐チッピング性が高いことを意味する。なお、上記の表Ｉにおいては、各破断伸びを以下の如く略記した。
ＥＢＢ＠ＲＴ：未老化の試験片の室温における破断伸び
ＥＢＡ＠ＲＴ：老化後の試験片の室温における破断伸び
【００３３】
２）破断伸び保持率：
上記の如く室温において測定された、老化後の破断伸びの未老化の破断伸びに対する保持率を百分率で表したもの。破断伸び保持率が高いほど、老化後も耐チッピング製が維持されることを意味する。なお、上記の表Ｉにおいては、破断伸び保持率を「ＥＢＲ」と略記した。
【００３４】
３）ＨＢＵ指数：グッドリッチ製フレキソメーターによってＨＢＵ（ヒートビルドアップ（発熱温度を示す））を測定し、標準例におけるＨＢＵを１００とした指数によって表示した。この指数が小さいほど、低発熱性が良好である（発熱が小さい）ことを示す。
【００３５】
タイヤ性能評価用試験タイヤの製造
次に、上記標準例、実施例１〜４、及び比較例１〜５のゴム組成物の各々をキャップトレッドＢにおいて使用して、タイヤ性能評価用試験タイヤを製造した。この際、キャップトレッドＡ及びアンダートレッドＣのゴム組成物をそれぞれゴム組成物Ａ及びＣに固定し、タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部におけるキャップトレッドＡ、キャップトレッドＢ、及びアンダートレッドＣのトレッド部全体に対する厚み比率をそれぞれ４０％、５５％、及び５％に固定した条件下で、１０００Ｒ２０ １４ＰＲサイズのブロックパターンにおいて、各種試験タイヤを製造した。キャップトレッドＡ及びアンダートレッドＣにおいて使用したゴム組成物Ａ及びＣの組成を以下の表ＩＩに示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】
各種試験タイヤのタイヤ性能
キャップトレッドＢが各種ゴム組成物からなる上記試験タイヤの各種タイヤ性能を、以下の試験方法に従って測定した。
４）タイヤ発熱指数：試験タイヤをリムサイズ２０×７．００Ｔのホイールに装着し、空気圧７．２５ｋｇ／ｃｍ２（０．７１ＭＰａ ）、初期荷重２７００ｋｇ、速度１００ｋｍ／ｈの条件下で走行させ、１時間毎に荷重を１３５ｋｇずつ増加させ、クロスプライベルト層のエッジ部付近におけるトレッド部の温度を測定し、この温度が１１０℃となる荷重を求めた。この評価結果は、標準例のゴム組成物をキャップトレッドＢにおいて使用した試験タイヤを１００とした指数で表示した。この指数が大きいほど、低発熱性が良好である（発熱が小さい）ことを示す。
【００３８】
５）走行後の外観：試験タイヤをダンプトラックの駆動軸に装着し、摩耗率が７０％以上に達した時点での外観を目視評価し、標準例のゴム組成物をキャップトレッドＢにおいて使用した試験タイヤを基準として、以下の如く等級付けた。
◎ … 大幅に向上
○ … 向上
＝ … 同等
× … 悪化
【００３９】
各種ゴム組成物についての加硫物性及びタイヤ性能の評価
上記試験片及び試験タイヤについての、上記１）〜３）の各種加硫物性並びに上記４）及び５）のタイヤ性能の測定結果は、上記の表Ｉに示されている。標準例は、標準的な組成を有する対照標準である。
【００４０】
比較例１は、配合剤Ｂの配合量（ｂ）が０．２重量部未満（具体的には０．１０重量部）であるために、標準例と比較して、破断伸び保持率、ＨＢＵ指数、及び各種タイヤ性能における改善は認められなかった。
【００４１】
比較例２は、ａ＋ｂ／２の値が１．５重量部未満（具体的には１．４０重量部）であるために、ＨＢＵ指数が増大し、タイヤ発熱指数も悪化した。
【００４２】
比較例３は、比較例２とは逆に、ａ＋ｂ／２の値が２．５重量部を超えている（具体的には２．５５重量部である）ために、未老化の破断伸びが低下し、破断伸び保持率も低下した。その結果、耐チッピング性が悪化し、走行後の外観も悪化した。
【００４３】
比較例４は、ｃ／（ａ＋ｂ／２）の値が０．５未満（具体的には０．４１）であるために、標準例と比較して、破断伸び保持率及びＨＢＵ指数が改善されなかった。
【００４４】
比較例５は、比較例４とは逆に、ｃ／（ａ＋ｂ／２）の値が０．９を超えている（具体的には０．９１である）ために、未老化の破断伸びが大幅に低下し、その結果、耐チッピング性が悪化し、走行後の外観も悪化した。
【００４５】
上記比較例１〜５に対し、実施例１〜４は、ｂ、ａ＋ｂ／２、及びｃ／（ａ＋ｂ／２）の値はすべて、本発明の範囲内に入っている。その結果、標準例と比較して、未老化の破断伸びが維持され、破断伸び保持率も改善された。その結果、耐チッピング性が改善され、走行後の外観も向上した。また、ＨＢＵ指数及びタイヤ発熱指数も改善された。
【００４６】
例２：トレッド部における各トレッドの厚み比率による成形作業性及びタイヤ性能への影響
タイヤ性能評価用試験タイヤの製造
この例においては、上記例１において使用したゴム組成物Ａ、実施例１のゴム組成物、及びゴム組成物Ｃを、それぞれトレッド部のキャップトレッドＡ、キャップトレッドＢ、及びアンダートレッドＣにおいて使用し、タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部におけるキャップトレッドＡ、キャップトレッドＢ、及びアンダートレッドＣのトレッド部全体に対する厚み比率を、以下の表ＩＩＩ に記載されているように変化させて、例１と同様に、１０００Ｒ２０ １４ＰＲサイズのブロックパターンにおいて、各種試験タイヤを製造した。
【００４７】
【表３】
【００４８】
各種試験タイヤの成形作業性
本明細書において規定される「成形作業性」とは、未加硫タイヤ製造時のスチールベルトへのトレッド部の圧着の容易さを意味する。より具体的には、「成形作業性」は、トレッド部を、その両側又は片側の端部が垂れ下がらないようにスチールベルトに圧着するために必要とされる、トレッド部の前処理のレベルに応じて以下の如く等級付けされる。
○ … 有機溶剤を塗布すること無く、容易に圧着可能（良好）
△ … ベベルステッチャーをかけるなど、念入りな圧着を行えば、有機溶剤を塗布する必要は無い（中庸）
× … 有機溶剤を塗布しなければ圧着不可能（不良）
【００４９】
各種試験タイヤのタイヤ性能
種々の厚み比率のトレッド部を有する上記試験タイヤのタイヤ発熱指数及び摩耗率７０％以上走行後の外観を、例１と同様に測定した。
【００５０】
各種試験タイヤの成形作業性及びタイヤ性能の評価
上記試験タイヤについての成形作業性及びタイヤ性能の測定結果は、上記の表ＩＩＩ に示されている。
【００５１】
比較例６及び７は、スチールベルトコートゴム組成物に対する良好な接着性を提供すべき高粘着性アンダートレッドＣがトレッド部に存在しない。このため、比較例６及び７はいずれも、成形作業性が不良であった。
【００５２】
比較例８は、優れた低発熱性及びタイヤ摩耗時の耐チッピング性を提供すべき低発熱性キャップトレッドＢがトレッド部に存在しない。このため、走行後の外観が悪化した。
【００５３】
上記比較例６〜９に対し、実施例５〜７は、本発明に係るキャップトレッドＡ、低発熱性キャップトレッドＢ、及び高粘着性アンダートレッドＣをいずれも具備し、かつそれらの厚み比率も本発明の範囲内に入っている。その結果、成形作業性、タイヤ発熱指数、及び走行後の外観のすべてにおいて、良好な結果が得られた。
【００５４】
また、実施例８は、アンダートレッドＣの厚み比率が１％と低いものの、本発明に係るキャップトレッドＡ、低発熱性キャップトレッドＢ、及び高粘着性アンダートレッドＣをいずれも具備しており、中庸な成形作業性（有機溶剤を塗布する必要が無い）を維持しつつ、良好な低発熱性及び走行後の外観を達成することができた。
【００５５】
【発明の効果】
本発明により、優れた耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性、及び発熱耐久性を有し、更に、摩耗後においても良好な外観を維持することができる空気入りタイヤが提供される。本発明の空気入りタイヤは、特に重荷重タイヤ（例えば、トラック、バス用タイヤ）として有用である。
【００５６】
また、本発明により、上述の如きタイヤとして望ましい種々の特性を達成しつつ、スチールベルトコートゴム組成物に対するトレッド部の圧着が容易な空気入りタイヤも提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】トレッド部がキャップトレッドＡ、キャップトレッドＢ、及びアンダートレッドＣを含んでなる、本発明の好ましい態様に係る空気入りタイヤの部分断面図である。
【符号の説明】
１…トレッド部
２…キャップトレッドＡ
３…キャップトレッドＢ
４…アンダートレッドＣ
５…ショルダー部
６…クラウンセンター部
７…溝底
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤ、より詳細には、優れた耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性、及び発熱耐久性を有し、更に、摩耗後においても良好な外観を維持することができる空気入りタイヤ、特に重荷重用空気入りタイヤ（例えば、トラック、バス用タイヤ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
優れた耐摩耗性を有する空気入りタイヤに対する要求はタイヤ技術分野において継続的に存在しており、キャップトレッドにおいて特定のゴム成分及びカーボンブラック等を使用することによって、タイヤの耐摩耗性を向上させようとする試みが従来から行われている。しかしながら、上記の如き方法によってタイヤの耐摩耗性を向上させると、もう１つの重要な要求条件である発熱耐久性が悪化することは当業者に広く知られているところである。
【０００３】
従って、これらの二律背反の関係にある両特性を単一のタイヤトレッドにおいて両立させることは困難であることから、当該技術分野においては、多層構造を有するタイヤトレッドにおいて、耐摩耗性を向上させたキャップトレッドの下層に低発熱性ゴム組成物を配置することによって、上記両特性を両立させようとする試みが従来から行われてきた。
【０００４】
例えば、特開平１１−６０８１０号公報においては、トレッド部が、キャップゴムＣ層、ベースゴムＡ層、及びベースゴムＢ層の３層構造からなる空気入りタイヤにおいて、天然ゴムとポリスチレンブタジエンゴムとを所定の比率で配合したゴム成分に特定の高ストラクチャーカーボンブラックを所定量配合したものを前記Ｃ層に使用し、天然ゴムとジエン系ゴムとを所定の比率で配合したゴム成分に特定の高ストラクチャーカーボンブラックとシリカとを所定量配合したものを前記Ａ層に使用し、さらに天然ゴムとジエン系ゴムとを所定の比率で配合したゴム成分に特定の高ストラクチャーカーボンブラックを所定量配合したものを前記Ｂ層に使用し、かつ、前記Ｃ層、Ａ層、及びＢ層のゴム組成物のｔａｎδの大きさを、Ｃ層＞Ａ層＞Ｂ層と規定することによって、優れた耐摩耗性、発熱耐久性、及び耐ワンダリング性を有する重荷重用空気入りタイヤを提供することが開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記開示を始めとする従来技術のゴム組成物においては、ある程度のレベルにおいて耐摩耗性及び低発熱性が両立されるものの、さらなる向上が望まれることは言うまでもなく、また、老化後の耐チッピング性が不十分であるために、例えば、摩耗後のタイヤの外観確保が困難となる等の欠点を有しているのが実状である。
【０００６】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】
特開平１１−６０８１０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２８３３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、優れた耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性、及び発熱耐久性を有し、更に、摩耗後においても良好な外観を維持することができる空気入りタイヤを提供することである。
【０００８】
本発明のもう１つの目的は、上述の如きタイヤとして望ましい種々の特性を達成しつつ、スチールベルトコートゴム組成物に対するトレッド部の圧着が容易な空気入りタイヤを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、タイヤ表面からキャップトレッドＡ、低発熱性キャップトレッドＢ、及び高粘着性アンダートレッドＣの３層構造からなるトレッド部を有する空気入りタイヤであって、
（ａ）前記キャップトレッドＡを構成するゴム組成物が、天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなり、
（ｂ）前記キャップトレッドＢを構成するゴム組成物が、天然ゴム及び／又はジエン系ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、硫黄をａ重量部、下式
Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２ ［Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＨ２， ｘ＝６］
によって表される配合剤Ｂをｂ重量部、及び１種以上のスルフェンアミド系加硫促進剤を合計でｃ重量部含んでなり、かつ
前記ａ、ｂ、及びｃが、下式
ｂ≧０．２、
１．５≦ａ＋ｂ／２≦２．５、
０．５≦ｃ／（ａ＋ｂ／２）≦０．９
の関係を同時に満足し、そして
（ｃ）前記アンダートレッドＣを構成するゴム組成物が、天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなる、
ことを特徴とする空気入りタイヤによって達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ表面からキャップトレッドＡ（２）、キャップトレッドＢ（３）、及びアンダートレッドＣ（４）の３層構造からなるトレッド部を有する空気入りタイヤである。
【００１１】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップトレッドＡを構成するゴム組成物は、従来からタイヤ用ゴム組成物に一般的に配合されている天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、及び各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）などのジエン系ゴムとすることができ、これらは単独又は任意のブレンドとして使用することができる。好ましくは、キャップトレッドＡを構成するゴム組成物は、天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなる。キャップトレッドＡを構成するゴム組成物の具体例としては、以下に示す実施例において記載するゴム組成物Ａを挙げることができる。
【００１２】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部の低発熱性キャップトレッドＢを構成するゴム組成物は、天然ゴム及び／又はジエン系ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、硫黄をａ重量部、下式
Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２ ［Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＨ２， ｘ＝６］
によって表される配合剤Ｂをｂ重量部、及び１種以上のスルフェンアミド系加硫促進剤を合計でｃ重量部含んでなり、かつ
前記ａ、ｂ、及びｃが、下式
ｂ≧０．２、
１．５≦ａ＋ｂ／２≦２．５、
０．５≦ｃ／（ａ＋ｂ／２）≦０．９
の関係を同時に満足する。
【００１３】
上記の式におけるａ＋ｂ／２は、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップトレッドＢを構成するゴム組成物中の架橋剤成分の配合量に対応する値であり、また、ｃ／（ａ＋ｂ／２）は、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップトレッドＢを構成するゴム組成物中の、架橋剤成分の配合量に対する、加硫促進剤の配合量に対応する値である。上記加硫系成分を、上記３個の関係式を同時に満足する条件下で配合してなるゴム組成物をキャップトレッドＢにおいて使用することによって、所望の特性を有する空気入りタイヤを得ることができる。
【００１４】
上記硫黄及びスルフェンアミド系加硫促進剤としては、ゴム配合技術分野において周知のものを使用することができ、それぞれ、粉末硫黄並びにＮ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリル−スルフェンアミド（ＴＢＢＳ）（例えば、大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＮＳ−Ｆ」）及びＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＣＢＳ）（例えば、大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＣＺ−Ｇ」）等を例として挙げることができる。
【００１５】
上記配合剤Ｂ自体は、ゴム配合技術分野において既知の化合物であり、例えば、特開２００１−２８３３号公報において、ジエン系ゴムおよび常套の添加剤からなる加硫性ゴム組成物に、ゴム１００重量部に対して、ａ）上記配合剤Ｂを０．５〜３．８重量部、ｂ）硫黄を０．５〜２重量部、及びｃ）少なくとも１種の加硫促進剤を０．５〜３．０重量部を配合することによって、加硫後のゴム組成物の発熱性を悪化させること無く、耐引裂性及び耐老化性を向上させることが開示されている。
【００１６】
しかしながら、本発明では、ゴム成分１００重量部に対する、硫黄、配合剤Ｂ、及び１種以上の特定の加硫促進剤（具体的には、スルフェンアミド系加硫促進剤）の配合量（それぞれ、ａ、ｂ、及びｃ重量部（複数種の加硫促進剤を使用する場合には、それらの合計配分量を表す））を、上記３個の関係式を同時に満足するように規定することにより、ゴム組成物の他の特性を犠牲にすること無く、ひときわ優れた耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性、及び発熱耐久性を達成し、更に、タイヤ摩耗時の外観を良好に維持することができることを見出したものである。
【００１７】
具体的には、ｂが０．２重量部未満である場合には、加硫後のゴム組成物において、老化後の破断伸びの低下を抑制することができず、かつ低発熱性が不十分となる。ａ＋ｂ／２が１．５重量部未満である場合には、加硫後のゴム組成物の低発熱性が不十分となり、逆にａ＋ｂ／２が２．５重量部を超えると、加硫後のゴム組成物の破断伸びが不十分となり、老化後の破断伸びの低下を抑制することもできない。また、ｃ／（ａ＋ｂ／２）が０．５未満である場合には、加硫後のゴム組成物において、老化後の破断伸びの低下を抑制することができず、かつ低発熱性が不十分となり、逆にｃ／（ａ＋ｂ／２）が０．９を超えると、加硫後のゴム組成物の破断伸びが不十分となる。すなわち、上記ａ、ｂ、及びｃの値を上記３個の関係式を同時に満足させた場合にのみ、優れた耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性、及び発熱耐久性を達成し、更に、摩耗後においても良好な外観を維持することができるのである。
【００１８】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部の高粘着性アンダートレッドＣを構成するゴム組成物は、スチールベルトコートゴム組成物に対する良好な接着性を提供する限り、従来からタイヤ用ゴム組成物に一般的に配合されている天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）及び各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）などのジエン系ゴムとすることができ、これらは単独又は任意のブレンドとして使用することができる。好ましくは、アンダートレッドＣを構成するゴム組成物は、天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなる。アンダートレッドＣを構成するゴム組成物の具体例としては、以下に示す実施例において記載するゴム組成物Ｃを挙げることができる。
【００１９】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップトレッドＡ及びアンダートレッドＣを構成するゴム組成物には、更に、硫黄、加硫及び／若しくは架橋促進剤、カーボンブラック、シリカ、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑化剤、軟化剤、並びに／又はゴム配合技術分野において一般的に使用される他の各種添加剤を配合することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００２０】
また、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップトレッドＢを構成するゴム組成物には、更に、カーボンブラック、シリカ、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑化剤、軟化剤、及び／又はゴム配合技術分野において一般的に使用される他の各種添加剤を配合することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００２１】
本発明の好ましい態様によれば、本発明に係る空気入りタイヤの表面に存在する溝を規定している壁面に、前記キャップトレッドＡの下にあるトレッドが露出していてはならず、当該壁面がすべて前記キャップトレッドＡによって構成されていることが望ましい。
【００２２】
本発明のもう１つの好ましい態様によれば、タイヤとしての摩耗の早い段階において高粘着性トレッドが露出することを防止するために、前記アンダートレッドＣが、本発明に係る空気入りタイヤの表面に存在する各溝の最底部を結ぶ線によって規定される領域内に存在していることが望ましい。
【００２３】
本発明のさらにもう１つの好ましい態様によれば、本発明に係る空気入りタイヤのショルダー部及びクラウンセンター部において、前記キャップトレッドＡの前記トレッド部全体に対する厚み比率が３５〜８０％、好ましくは４０〜６０％であり、前記低発熱性キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が６０〜１０％、好ましくは５５〜２０％であり、そして前記アンダートレッドＣの前記トレッド部全体に対する厚み比率が２〜２０％、好ましくは３〜１０％であることが望ましい。
【００２４】
前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が１０％以下である場合には、タイヤとしての低発熱性が不良となり、発熱耐久性が不十分なものとなる。逆に前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が６０％を超えると、更に高い低発熱性が得られるものの、相対的に前記キャップトレッドＡの前記トレッド部全体に対する厚み比率が小さくなるため、タイヤとしての摩耗の早い段階において前記キャップトレッドＢが露出することになり、その結果、耐摩耗性が低下するので好ましくない。
【００２５】
また、前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記アンダートレッドＣの前記トレッド部全体に対する厚み比率が２％以下である場合には、スチールベルトコートゴム組成物に対するトレッド部の圧着が困難となり、良好な圧着を達成するために、有機溶剤塗布などの、トレッド部への前処理が必要となり、成形作業性が不十分なものとなる。逆に前記タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部における前記アンダートレッドＣの前記トレッド部全体に対する厚み比率が２０％を超えると、相対的に前記キャップトレッドＡ及び前記キャップトレッドＢの前記トレッド部全体に対する厚み比率が小さくなるため、タイヤとしての摩耗の早い段階において前記アンダートレッドＣが露出することになり、その結果、耐摩耗性が低下するので好ましくない。
【００２６】
本発明のさらにもう１つの好ましい態様によれば、前記アンダートレッドＣにおける硫黄の配合量がＳｃ 重量部であり、スチールベルトコートゴム組成物における硫黄の配合量がＳｓｂ重量部であって、前記Ｓｃ 及びＳｓｂが、前記ａ及びｂと共に、ａ＋ｂ／２＜Ｓｃ ≦Ｓｓｂの関係を満足することが望ましい。各トレッドにおける硫黄の配合量をこのように規定することによって、上述の如きタイヤとして望ましい種々の特性を達成しつつ、スチールベルトコートゴム組成物のスチールベルトに対する良好な接着性を維持することができる。
【００２７】
以下に記載する標準例、実施例、及び比較例によって本発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲は、これらの例に限定されるものではない。
【００２８】
【実施例】
例１：キャップトレッドＢのゴム組成による加硫物性及びタイヤ性能への影響
この例においては、先ず、以下の表Ｉに示す各種ゴム組成物を調製し、各々のゴム組成物をプレス加硫して試験片を調製し、加硫後の物性（加硫物性）を評価した。
【００２９】
【表１】
キャップトレッドＢのためのゴム組成物の調製（標準例、実施例１〜４、及び比較例１〜５）
配合成分
天然ゴム（ＮＲ）：ＳＴＲ−２０
ポリブタジエンゴム（ＢＲ）：日本ゼオン株式会社製「Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０」
カーボンブラック（ＣＢ−１）：昭和キャボット（株）製「ショウブラックＮ１１０」（ＳＡＦ）
カーボンブラック（ＣＢ−２）：昭和キャボット（株）製「ショウブラックＮ２２０」（ＩＳＡＦ）
カーボンブラック（ＣＢ−３）：昭和キャボット（株）製「ショウブラックＮ３３０」（ＨＡＦ）
亜鉛華：正同化学工業（株）製「亜鉛華３号」
ステアリン酸：花王石鹸（株）製「Ｌｕｎａｃ ＹＡ」
老化防止剤：ＦＬＥＸＳＩＳ社製「ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ」（Ｎ−フェニル−Ｎ’−１，３−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミン）
パラフィンワックス：大内新興化学工業（株）製、サンノック
硫黄（ａ）：５％油処理の粉末硫黄
配合剤Ｂ（ｂ）： Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２ ［Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＨ２， ｘ＝６］
加硫促進剤ＴＢＢＳ（ｃ１）：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＮＳ−Ｆ」（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリル−スルフェンアミド）
加硫促進剤ＣＢＳ（ｃ２）：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＣＺ−Ｇ」（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド）
【００３１】
各種ゴム組成物及び加硫物性評価用試験片の調製
硫黄、配合剤Ｂ、及び加硫促進剤を除くすべての上記成分を、上記の表Ｉにおいて規定されている配合量で、１．８リットルの密閉型ミキサーで３〜５分間混練し、１６５±５℃に達したときにマスターバッチを放出した。このマスターバッチに、上記の表Ｉに示す配合量の硫黄、配合剤Ｂ、及び加硫促進剤を添加し、８インチのオープンロールで混練して、各ゴム組成物を得た。次に、これらのゴム組成物を、１５×１５×０．２ｃｍの金型中で１５０℃において４０分間プレス加硫して、各ゴム組成物についての加硫物性評価用試験片を調製した。
【００３２】
各種試験片の加硫物性
各種ゴム組成物からなる上記試験片の各種加硫物性を、以下の試験方法に従って測定した。
１）破断伸び：未老化及び老化（空気中で８０℃において９６時間保持）後の上記試験片（ダンベル状３号型とした）について、室温において、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定した。破断伸びが大きいほど、耐チッピング性が高いことを意味する。なお、上記の表Ｉにおいては、各破断伸びを以下の如く略記した。
ＥＢＢ＠ＲＴ：未老化の試験片の室温における破断伸び
ＥＢＡ＠ＲＴ：老化後の試験片の室温における破断伸び
【００３３】
２）破断伸び保持率：
上記の如く室温において測定された、老化後の破断伸びの未老化の破断伸びに対する保持率を百分率で表したもの。破断伸び保持率が高いほど、老化後も耐チッピング製が維持されることを意味する。なお、上記の表Ｉにおいては、破断伸び保持率を「ＥＢＲ」と略記した。
【００３４】
３）ＨＢＵ指数：グッドリッチ製フレキソメーターによってＨＢＵ（ヒートビルドアップ（発熱温度を示す））を測定し、標準例におけるＨＢＵを１００とした指数によって表示した。この指数が小さいほど、低発熱性が良好である（発熱が小さい）ことを示す。
【００３５】
タイヤ性能評価用試験タイヤの製造
次に、上記標準例、実施例１〜４、及び比較例１〜５のゴム組成物の各々をキャップトレッドＢにおいて使用して、タイヤ性能評価用試験タイヤを製造した。この際、キャップトレッドＡ及びアンダートレッドＣのゴム組成物をそれぞれゴム組成物Ａ及びＣに固定し、タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部におけるキャップトレッドＡ、キャップトレッドＢ、及びアンダートレッドＣのトレッド部全体に対する厚み比率をそれぞれ４０％、５５％、及び５％に固定した条件下で、１０００Ｒ２０ １４ＰＲサイズのブロックパターンにおいて、各種試験タイヤを製造した。キャップトレッドＡ及びアンダートレッドＣにおいて使用したゴム組成物Ａ及びＣの組成を以下の表ＩＩに示す。
【００３６】
【表２】
各種試験タイヤのタイヤ性能
キャップトレッドＢが各種ゴム組成物からなる上記試験タイヤの各種タイヤ性能を、以下の試験方法に従って測定した。
４）タイヤ発熱指数：試験タイヤをリムサイズ２０×７．００Ｔのホイールに装着し、空気圧７．２５ｋｇ／ｃｍ２（０．７１ＭＰａ ）、初期荷重２７００ｋｇ、速度１００ｋｍ／ｈの条件下で走行させ、１時間毎に荷重を１３５ｋｇずつ増加させ、クロスプライベルト層のエッジ部付近におけるトレッド部の温度を測定し、この温度が１１０℃となる荷重を求めた。この評価結果は、標準例のゴム組成物をキャップトレッドＢにおいて使用した試験タイヤを１００とした指数で表示した。この指数が大きいほど、低発熱性が良好である（発熱が小さい）ことを示す。
【００３８】
５）走行後の外観：試験タイヤをダンプトラックの駆動軸に装着し、摩耗率が７０％以上に達した時点での外観を目視評価し、標準例のゴム組成物をキャップトレッドＢにおいて使用した試験タイヤを基準として、以下の如く等級付けた。
◎ … 大幅に向上
○ … 向上
＝ … 同等
× … 悪化
【００３９】
各種ゴム組成物についての加硫物性及びタイヤ性能の評価
上記試験片及び試験タイヤについての、上記１）〜３）の各種加硫物性並びに上記４）及び５）のタイヤ性能の測定結果は、上記の表Ｉに示されている。標準例は、標準的な組成を有する対照標準である。
【００４０】
比較例１は、配合剤Ｂの配合量（ｂ）が０．２重量部未満（具体的には０．１０重量部）であるために、標準例と比較して、破断伸び保持率、ＨＢＵ指数、及び各種タイヤ性能における改善は認められなかった。
【００４１】
比較例２は、ａ＋ｂ／２の値が１．５重量部未満（具体的には１．４０重量部）であるために、ＨＢＵ指数が増大し、タイヤ発熱指数も悪化した。
【００４２】
比較例３は、比較例２とは逆に、ａ＋ｂ／２の値が２．５重量部を超えている（具体的には２．５５重量部である）ために、未老化の破断伸びが低下し、破断伸び保持率も低下した。その結果、耐チッピング性が悪化し、走行後の外観も悪化した。
【００４３】
比較例４は、ｃ／（ａ＋ｂ／２）の値が０．５未満（具体的には０．４１）であるために、標準例と比較して、破断伸び保持率及びＨＢＵ指数が改善されなかった。
【００４４】
比較例５は、比較例４とは逆に、ｃ／（ａ＋ｂ／２）の値が０．９を超えている（具体的には０．９１である）ために、未老化の破断伸びが大幅に低下し、その結果、耐チッピング性が悪化し、走行後の外観も悪化した。
【００４５】
上記比較例１〜５に対し、実施例１〜４は、ｂ、ａ＋ｂ／２、及びｃ／（ａ＋ｂ／２）の値はすべて、本発明の範囲内に入っている。その結果、標準例と比較して、未老化の破断伸びが維持され、破断伸び保持率も改善された。その結果、耐チッピング性が改善され、走行後の外観も向上した。また、ＨＢＵ指数及びタイヤ発熱指数も改善された。
【００４６】
例２：トレッド部における各トレッドの厚み比率による成形作業性及びタイヤ性能への影響
タイヤ性能評価用試験タイヤの製造
この例においては、上記例１において使用したゴム組成物Ａ、実施例１のゴム組成物、及びゴム組成物Ｃを、それぞれトレッド部のキャップトレッドＡ、キャップトレッドＢ、及びアンダートレッドＣにおいて使用し、タイヤのショルダー部及びクラウンセンター部におけるキャップトレッドＡ、キャップトレッドＢ、及びアンダートレッドＣのトレッド部全体に対する厚み比率を、以下の表ＩＩＩ に記載されているように変化させて、例１と同様に、１０００Ｒ２０ １４ＰＲサイズのブロックパターンにおいて、各種試験タイヤを製造した。
【００４７】
【表３】
各種試験タイヤの成形作業性
本明細書において規定される「成形作業性」とは、未加硫タイヤ製造時のスチールベルトへのトレッド部の圧着の容易さを意味する。より具体的には、「成形作業性」は、トレッド部を、その両側又は片側の端部が垂れ下がらないようにスチールベルトに圧着するために必要とされる、トレッド部の前処理のレベルに応じて以下の如く等級付けされる。
○ … 有機溶剤を塗布すること無く、容易に圧着可能（良好）
△ … ベベルステッチャーをかけるなど、念入りな圧着を行えば、有機溶剤を塗布する必要は無い（中庸）
× … 有機溶剤を塗布しなければ圧着不可能（不良）
【００４９】
各種試験タイヤのタイヤ性能
種々の厚み比率のトレッド部を有する上記試験タイヤのタイヤ発熱指数及び摩耗率７０％以上走行後の外観を、例１と同様に測定した。
【００５０】
各種試験タイヤの成形作業性及びタイヤ性能の評価
上記試験タイヤについての成形作業性及びタイヤ性能の測定結果は、上記の表ＩＩＩ に示されている。
【００５１】
比較例６及び７は、スチールベルトコートゴム組成物に対する良好な接着性を提供すべき高粘着性アンダートレッドＣがトレッド部に存在しない。このため、比較例６及び７はいずれも、成形作業性が不良であった。
【００５２】
比較例８は、優れた低発熱性及びタイヤ摩耗時の耐チッピング性を提供すべき低発熱性キャップトレッドＢがトレッド部に存在しない。このため、走行後の外観が悪化した。
【００５３】
上記比較例６〜９に対し、実施例５〜７は、本発明に係るキャップトレッドＡ、低発熱性キャップトレッドＢ、及び高粘着性アンダートレッドＣをいずれも具備し、かつそれらの厚み比率も本発明の範囲内に入っている。その結果、成形作業性、タイヤ発熱指数、及び走行後の外観のすべてにおいて、良好な結果が得られた。
【００５４】
また、実施例８は、アンダートレッドＣの厚み比率が１％と低いものの、本発明に係るキャップトレッドＡ、低発熱性キャップトレッドＢ、及び高粘着性アンダートレッドＣをいずれも具備しており、中庸な成形作業性（有機溶剤を塗布する必要が無い）を維持しつつ、良好な低発熱性及び走行後の外観を達成することができた。
【００５５】
【発明の効果】
本発明により、優れた耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性、及び発熱耐久性を有し、更に、摩耗後においても良好な外観を維持することができる空気入りタイヤが提供される。本発明の空気入りタイヤは、特に重荷重タイヤ（例えば、トラック、バス用タイヤ）として有用である。
【００５６】
また、本発明により、上述の如きタイヤとして望ましい種々の特性を達成しつつ、スチールベルトコートゴム組成物に対するトレッド部の圧着が容易な空気入りタイヤも提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】トレッド部がキャップトレッドＡ、キャップトレッドＢ、及びアンダートレッドＣを含んでなる、本発明の好ましい態様に係る空気入りタイヤの部分断面図である。
【符号の説明】
１…トレッド部
２…キャップトレッドＡ
３…キャップトレッドＢ
４…アンダートレッドＣ
５…ショルダー部
６…クラウンセンター部
７…溝底
Claims (1)
- タイヤ表面からキャップトレッドＡ、低発熱性キャップトレッドＢ、及び高粘着性アンダートレッドＣの３層構造からなるトレッド部を有する空気入りタイヤであって、
（ａ）前記キャップトレッドＡを構成するゴム組成物が、天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなり、
（ｂ）前記キャップトレッドＢを構成するゴム組成物が、天然ゴム及び／又はジエン系ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、硫黄をａ重量部、下式
Ｒ２Ｎ−（Ｃ＝Ｓ）−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｘ−Ｓ−Ｓ−（Ｃ＝Ｓ）−ＮＲ２ ［Ｒ＝Ｃ６Ｈ５ＣＨ２， ｘ＝６］
によって表される配合剤Ｂをｂ重量部、及び１種以上のスルフェンアミド系加硫促進剤を合計でｃ重量部含んでなり、かつ
前記ａ、ｂ、及びｃが、下式
ｂ≧０．２、
１．５≦ａ＋ｂ／２≦２．５、
０．５≦ｃ／（ａ＋ｂ／２）≦０．９
の関係を同時に満足し、そして
（ｃ）前記アンダートレッドＣを構成するゴム組成物が、天然ゴム単独又は天然ゴムとジエン系ゴムとの配合物を含んでなる、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003101639A JP2004306730A (ja) | 2003-04-04 | 2003-04-04 | 空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2008111012A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | タイヤキャップトレッド用ゴム組成物 |
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-
2003
- 2003-04-04 JP JP2003101639A patent/JP2004306730A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008111012A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | タイヤキャップトレッド用ゴム組成物 |
| JP2014012426A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 更生タイヤ |
| WO2021166904A1 (ja) * | 2020-02-19 | 2021-08-26 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ |
| EP4082774A4 (en) * | 2020-02-19 | 2024-01-24 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | TIRES |
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