JP2006143821A - 空気入りタイヤおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 転がり抵抗の低減と耐久性の向上とが両立可能な空気入りタイヤおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、スチールコードがコーティングゴムによって被覆されてなる補強層として、カーカス、ビード部補強層、サイド部補強層、およびベルトの少なくともいずれかを有し、かつ該コーティングゴムが、ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、有機酸コバルトと、を含有するコーティングゴム組成物からなる空気入りタイヤに関する。本発明においては、該スチールコードのブレーカーカットエッジを被覆するためのエッジストリップゴムがさらに形成されることが好ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、転がり抵抗の低減および耐久性の向上が可能な空気入りタイヤおよびその製造方法に関する。

空気入りタイヤにおいては、燃費の向上による燃料コストの低減、および走行時の二酸化炭素等の排出量削減による環境保護のため、転がり抵抗を低減させることが求められている。一方、長期間の走行においての耐久性も要求される。タイヤにおいては一般に補強材としてスチール、有機繊維等からなるタイヤコードが形成され、空気入りタイヤにおいても主にトレッド部等にスチールコードが配設される。補強材としてスチールコードを用いる場合には、該スチールコードとゴムとの接着性を高めるために、通常該スチールコードをコーティングゴムによって被覆することが広く行なわれている。

たとえば特許文献１および特許文献２には、トレッドゴムにシリカとＳ−ＳＢＲを用いることによってウエットブレーキ性能を改善する方法が提案されているが、特許文献１および特許文献２において提案されるトレッドゴムでは、タイヤの転がり抵抗およびウエットブレーキ性能の向上効果に未だ改善の余地がある。

特許文献３には、タイヤ補強用のスチールケーブルに接着させるゴム組成物またはその構成部材として、ジチオジプロピオン酸、カーボンブラック、さらに場合によりシリカ、およびコードの接着増強用部分としてのメチレン供与体を組合せて含有させた積層品が開示されている。しかし特許文献３で提案される積層品においては、たとえばシリカの配合量が少ない場合、転がり抵抗が十分低減されない場合がある。

特許文献４には、ＣＴＡＢ比表面積およびＢＥＴ比表面積が一定以下である特定のシリカを用い、トレッドブレーカー部のヒステリシスロスを低くすることで転がり抵抗を低減させたタイヤが提案されている。しかし、特許文献４においてたとえばシリカを多量に配合したゴム組成物は、ヒステリシスロスが低いために転がり抵抗を低減させることが可能であるが、混練時の加工性、コーティングゴムをスチールコードにトッピングする際の圧延加工性は悪くなる傾向がある。また、シリカを多量に配合したゴム組成物を用いた場合には、スチールコードを該ゴム組成物でコーティングした後に該スチールコードを所定の寸法にカットする際、ゴム組成物のシュリンクが生じてスチールコードカットエッジにゴム組成物が十分コーティングされないという現象が起こり易い。スチールコードエッジにゴム組成物がコーティングされていない部位が存在する場合、走行時のスチールコードエッジに発生する歪と発熱によるタイヤ破損の原因となるため、タイヤの耐久性が得られない可能性がある。

特許文献５には、窒素吸着比表面積が１５０ｍ²／ｇ以下のシリカ粉体を、特にゴム成分１００重量部に対して３〜３０重量部で含有するスチールコードコーティング用組成物が提案されている。しかし、該スチールコードコーティング用組成物におけるシリカの含有量が少ない場合にはヒステリシスが高く、タイヤの転がり抵抗を低減させることが困難である。

特許文献６には、特定の合成ポリイソプレンをベースとする組成物の、タイヤの底部におけるエラストマー性の内部フィラー組成物の強化フィラーとして、１５ｐｈｒ以上４０ｐｈｒ以下の、比表面積が３０〜２６０ｍ²／ｇである、特定のシリカおよび／またはアルミナタイプの白色フィラー、または該白色フィラーとＢＥＴ比表面積が３０〜１６０ｍ²／ｇであるカーボンブラックとのブレンド物を用いる例が開示されている。しかし、特許文献６に記載の組成物をたとえば金属ワイヤの被覆に用いた場合、該組成物と金属ワイヤとの接着性については考慮されていないため、両者の接着不良によってタイヤ耐久性が十分得られない可能性がある。

特許文献７には、無機充填剤、シランカップリング剤、およびヨウ素価が１３０以下である植物油脂を含有するゴム組成物が提案される。該ゴム組成物を用いた場合タイヤの転がり抵抗を低減することが可能であるが、スチールコードの被覆に該ゴム組成物が使用される場合には、該ゴム組成物とスチールコードの接着性が考慮されていないためにタイヤの耐久性が十分得られない可能性がある。
特開平３−２５２４３１号公報 特開平７−１９６８５０号公報 特開平７−１７２０８号公報 特開平８−２３０４１１号公報 特開２０００−７８３９号公報 特開２０００−２３４０３６号公報 特開２００３−６４２２２号公報

本発明は上記の課題を解決し、転がり抵抗の低減と耐久性の向上とを両立可能な空気入りタイヤおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、スチールコードがコーティングゴムによって被覆されてなる補強層として、カーカス、ビード部補強層、サイド部補強層、およびベルトの少なくともいずれかを有し、該コーティングゴムが、ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、有機酸コバルトと、を含有するコーティングゴム組成物からなる空気入りタイヤに関する。

シランカップリング剤は、以下の一般式、
（ＲＯ）₃−Ｓｉ−（ＣＨ₂）_ｘ−（Ｓ）_n−（ＣＨ₂）_ｘ−Ｓｉ−（ＯＲ）₃ （Ｉ）
（式中、Ｒは直鎖状または分岐鎖状の１〜８個の炭素数を有するアルキル基を表わし、ｘは１〜８の整数を表わす）
で表わされ、該一般式（Ｉ）においてｎ＝２である分子の割合がシランカップリング剤全体の６０質量％以上でかつｎの平均値が２〜３の範囲内であることが好ましい。

本発明においては、スチールコードにおけるブレーカーカットエッジを被覆するためのエッジストリップゴム（エッジカバリングゴムとも称する）がさらに形成されることが好ましい。

該エッジストリップゴムは、ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、を含有するエッジストリップゴム組成物からなることが好ましい。

また、該エッジストリップゴム組成物が有機酸コバルトを含有することが好ましい。

さらに、エッジストリップゴム組成物の複素弾性率（Ａ）と、コーティングゴム組成物の複素弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）が、（Ａ）／（Ｂ）＞１を満たすことが好ましい。

本発明においては、エッジストリップゴム組成物および／またはコーティングゴム組成物が、レゾルシノールを主成分とする樹脂を含有することが好ましい。

本発明はまた、スチールコードがコーティングゴムによって被覆されてなる補強層として、カーカス、ビード部補強層、サイド部補強層、およびベルトの少なくともいずれかを有する空気入りタイヤの製造方法であって、ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、有機酸コバルトと、を１３０℃以上１６０℃以下で混練してコーティングゴム組成物を形成する工程と、該コーティングゴム組成物で該スチールコードを被覆して補強層を得る工程と、を含む空気入りタイヤの製造方法に関する。

本発明によれば、転がり抵抗を低減させることによって燃費の向上と環境負荷の低減を実現しつつ、スチールコードとコーティングゴムとの良好な接着性を付与することによりタイヤ耐久性も向上させた空気入りタイヤを得ることが可能となる。

本発明は、スチールコードがコーティングゴムによって被覆されてなる補強層として、カーカス、ビード部補強層、サイド部補強層、およびベルトの少なくともいずれかを設けた空気入りタイヤであって、該コーティングゴムが、ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、有機酸コバルトと、を含有するコーティングゴム組成物からなる空気入りタイヤに関する。

図１は、本発明の空気入りタイヤの右半分を示す断面図である。なお図１は乗用車用の空気入りラジアルタイヤの例を示しているが、本発明は乗用車用タイヤに限定されず、トラック、バス用タイヤ、重車両用タイヤ等のタイヤ一般に対して適用できる。

タイヤＴは、一対のビード部１と、一対のサイドウォール部２と、該サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、ビード部１内に埋設したビードワイヤからなる一対のビードコア４相互間にわたるカーカス５と、カーカス５の外周でトレッド部３を強化するベルト６とを備える。カーカス５は、一対のビードコア４相互間にわたり延びるカーカス本体部と、ビードコア４の周りをタイヤ半径方向内側から外側に向け巻上げた折返し部５ａとを有する。カーカス５には、スチールコードまたはアラミドのような超高強度有機繊維コ─ドのラジアル配列コードが用いられる。

本発明の空気入りタイヤは、スチールコードをコーティングゴムによって被覆した補強層として、図１におけるカーカス５、ベルト６、ビード部補強層７、サイド部補強層８の少なくともいずれかに、好ましくは少なくとも２枚のスチールコードを用いた補強層を設けたラジアル構造を有する。さらに、スチールコードにおけるブレーカーカットエッジには、エッジストリップゴム９が形成されることが好ましい。

本発明のコーティングゴムは、ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、有機酸コバルトと、を含有するコーティングゴム組成物からなる。

本発明におけるコーティングゴム組成物に配合されるジエン系ゴムとしては天然ゴムおよび／または合成ゴムが使用でき、合成ゴムとしては、たとえば、エチレンプロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。本発明においてはこれらの天然ゴムおよび／または合成ゴムを単独または２種以上の組合せで使用できる。

コーティングゴム組成物にシリカを含有させると該コーティングゴム組成物のヒステリシスロスが低くなり、タイヤの転がり抵抗を低減させることができる。シリカの窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上であれば、シリカの配合によるゴム組成物の補強効果およびヒステリシスの低減効果が十分得られ、１５０ｍ²／ｇ以下であれば、ゴム組成物のムーニー粘度の過度の上昇を防止し、該ゴム組成物をスチールコードにコーティングする際の加工性を損なう危険性が少ない。シリカの窒素吸着比表面積は、特に８０ｍ²／ｇ以上、さらに９０ｍ²／ｇ以上であることが好ましく、また１３０ｍ²／ｇ以下であることが好ましい。なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ−Ｄ−４８２０−９３に準拠した方法で測定できる。

本発明のコーティングゴム組成物には、上記の所定のシリカがジエン系ゴムの１００質量部に対して３０〜８０質量部配合される。シリカの配合量が３０質量部以上であればコーティングゴム組成物のヒステリシスロスが十分低くなることによってタイヤの転がり抵抗の低減効果が所望の程度得られ、８０質量部以下であればムーニー粘度の過度の上昇による加工性の低下が防止できる。シリカの配合量は、特に４０質量部以上、さらに５０質量部以上であることが好ましく、また７０質量部以下であることが好ましい。

本発明において配合されるシリカとしては、たとえば燃焼法、アーク法により製造される乾式法シリカや、沈降法、ゲル法により製造される湿式法シリカのいずれも例示できるが、コーティングゴム組成物とスチールコードとの接着性が良好であるという点で、シリカ表面のシラノール基の多いものが好ましく用いられる。また、シリカは単独で使用されても２種以上の組合せで使用されても良い。２種以上のシリカを組合せて用いる場合には、窒素吸着比表面積の平均が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇの範囲内となる組合せとすれば良い。

本発明のコーティングゴム組成物には、ジエン系ゴム１００質量部に対してシランカップリング剤を１〜１５質量部の範囲内で配合する。ゴム組成物中に配合されるシランカップリング剤は、通常、異なる２種の官能基がＳｉに結合した化学構造を有する。この場合Ｓｉに結合する一方の官能基としては、たとえばビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基等、有機材料との反応性に富む官能基が選択され、他方の官能基としては、たとえばメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基等、無機材料との反応性に富む官能基が選択される。本発明においては、コーティングゴム組成物中にシランカップリング剤を配合することにより、該ゴム組成物に対して配合したシリカによるゴム組成物の補強効果をより顕著に得ることができる。

シランカップリング剤の配合量がジエン系ゴム１００質量部に対して１質量部以上であれば、ゴム組成物の補強効果が十分得られ、１５質量部以下であれば、ムーニー粘度の過度な上昇による加工性の低下を招く危険性が少ない。シランカップリング剤の配合量は、特に２質量部以上とされることが好ましく、また１４質量部以下、さらに１２質量部以下とされることが好ましい。

シランカップリング剤としては、たとえばチオール系、アミン系、ハロゲン系の官能基を有するもの等を単独または２種以上の組合せで好ましく使用することができる。

特に、本発明においては、シランカップリング剤が、以下の一般式、
（ＲＯ）₃−Ｓｉ−（ＣＨ₂）_ｘ−（Ｓ）_n−（ＣＨ₂）_ｘ−Ｓｉ−（ＯＲ）₃ （Ｉ）
（式中、Ｒは直鎖状または分岐鎖状の１〜８個の炭素数を有するアルキル基を表わし、ｘは１〜８の整数を表わす）
で表わされ、該一般式（Ｉ）においてｎ＝２である分子の割合がシランカップリング剤全体の６０質量％以上でかつｎが２〜３の範囲内であることが好ましい。Ｒの炭素数が１以上であれば、アルコキシ基の存在によりシランカップリング剤とシリカとの結合性が良好となる。また、Ｒの炭素数が８以下であればシランカップリング剤とシリカとの親和性が損なわれることがないため好ましい。

一般式（Ｉ）において、ｘは１〜８の整数である。ｘが１以上であればシランカップリング剤は化学的に安定であり、ゴム組成物中におけるシランカップリング剤の分解、劣化が抑制される。また、ｘが８以下であれば、所望の補強効果を得るために必要なシランカップリング剤の配合量が多量になり過ぎることがなく、製造コストの点で有利である。

また、ｎ＝２である分子がシランカップリング剤全体の６０質量％以上でありかつｎの平均値が２〜３の範囲内である場合、シランカップリング剤とジエン系ゴムとの親和性を十分確保しつつ、ゴム組成物の補強効果を長期間持続させることが可能である点で特に好ましい。

混練時に温度を上げることにより、シリカとカップリング剤の反応を進め、かつシランカップリング剤から放出されるイオウが少なくなり、混練中の温度によるイオウ架橋が抑制されるため、ゴムの加工性が良好となる。

本発明における好ましいシランカップリング剤としては、たとえば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（トリエトキシリルエチルトリレン）ポリスルフィド、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン等が挙げられる。

本発明におけるコーティングゴム組成物には有機酸コバルトが配合される。有機酸コバルトが配合されることにより、スチールコードとコーティングゴム組成物との接着性を向上させることができ、特にコーティングゴム組成物の加硫直後の初期接着性に優れるという利点を有する。有機酸コバルトは、有機酸とコバルトとの塩として得られる。有機酸は飽和または不飽和のいずれであっても良く、また直鎖状または分岐鎖状のいずれであっても良い。具体的にはネオデカン酸、ステアリン酸、ナフテン酸、ロジン、トール油酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ホウ酸等が例示できる。特に、ステアリン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、ホウ酸コバルト、オレイン酸コバルトは、スチールコードとコーティングゴム組成物との接着性の向上効果が高い点で好ましく配合され得る。なお本発明においては、コーティングゴム組成物における有機酸コバルトの配合量が、ジエン系ゴム１００質量部に対して、１０ｗｔ％コバルト含有塩として０．５〜３質量部の範囲内に設定されることが好ましい。有機酸コバルトの配合量が０．５質量部以上であればスチールコードとコーティングゴム組成物との接着性の向上効果が所望の程度得られ、３質量部以下であれば、有機酸コバルトによるゴムの熱劣化の促進に起因するスチールコードとコーティングゴム組成物との耐劣化接着性の低下を招く危険性が少ない。有機酸コバルトの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して、特に１質量部以上とされることが好ましく、また２．５質量部以下、さらに２質量部以下とされることが好ましい。

本発明においては、スチールコードにおけるブレーカーカットエッジをコーティングするためのエッジストリップゴムがさらに形成されることが好ましい。通常スチールコードは製造工程において所定の長さにカットされてタイヤ内に適用されるが、コーティングゴムによって該スチールコードが被覆されている場合、製造工程における熱履歴により該コーティングゴムがシュリンクし、スチールコードのカット端、すなわちブレーカーカットエッジにコーティングゴムが形成されていない部位が生じる場合がある。このような部位ではスチールコードが剥き出しの状態となるため、タイヤの耐久性が損なわれる原因となる。本発明においては、該ブレーカーカットエッジを覆うようエッジストリップゴムを形成することによって、スチールコード全体をゴムで被覆することが好ましい。この場合タイヤ耐久性を向上させることができる。

ブレーカーカットエッジに対してエッジストリップゴムが形成される場合、該エッジストリップゴムが、ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、を含有するエッジストリップゴム組成物からなることが好ましい。この場合、該エッジストリップゴムはスチールコードに対して良好な接着性を有するため、タイヤ耐久性の改善効果が十分得られる。

またエッジストリップゴム組成物には、有機酸コバルトを配合することが好ましい。この場合、エッジストリップゴム組成物とスチールコードとの接着性を特に良好に向上させることができる。有機酸コバルトの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して０．５質量部以上とされることが好ましく、また３質量部以下とされることが好ましい。

本発明においてブレーカーカットエッジに対してエッジストリップゴムが形成される場合、エッジストリップゴム組成物の複素弾性率（Ａ）と、コーティングゴム組成物の複素弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）が、（Ａ）／（Ｂ）＞１を満たすことが好ましい。この場合、エッジストリップゴム組成物の熱によるシュリンクが、コーティングゴム組成物と比べて小さく抑えられる傾向にあるため、ブレーカーカットエッジがエッジストリップゴム組成物によって確実に被覆され、タイヤ耐久性を向上させることができる。さらに、ブレーカーカットエッジが物理的強度に優れるエッジストリップゴムで被覆されることとなるため、タイヤ走行時の応力に対する耐久性も良好に付与される。エッジストリップゴム組成物の複素弾性率（Ａ）と、コーティングゴム組成物の複素弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）＞１の場合、エッジストリップゴム組成物においては熱シュリンクが抑えられ、かつコーティングゴム組成物においては適度な柔軟性が確保されるように両者を形成することが容易である点で好ましい。また、（Ａ）／（Ｂ）が２．０以下とされる場合、コーティングゴム組成物とエッジストリップゴム組成物との物性の差によるタイヤ走行時の応力集中が防止され、タイヤの耐久性が確保できる点で好ましい。

なお、複素弾性率は、たとえば粘弾性スペクトロメータを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、振幅２％の条件で測定することができる。

本発明において、エッジストリップゴム組成物および／またはコーティングゴム組成物は、レゾルシノールを主成分とする樹脂を含有することが好ましい。レゾルシノールを主成分とする樹脂としては、たとえばレゾルシノールとホルムアルデヒドの縮合生成物等が挙げられる。なおレゾルシノールを主成分とするとは樹脂中のレゾルシノール由来部分が樹脂全体の５０質量％以上であることを指す。エッジストリップゴム組成物および／またはコーティングゴム組成物にレゾルシノールを主成分とする樹脂を含有させた場合、エッジストリップゴム組成物および／またはコーティングゴム組成物とスチールコードとの接着性が向上するため、タイヤの耐久性をより向上させることができる。

本発明におけるコーティングゴム組成物およびエッジストリップゴム組成物には、その他通常のゴム製品に対して用いられる以下のような成分を配合することができる。

充填剤としては、シリカ以外に、たとえばカーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、クレー、タルク等のうち１種または２種以上を、ジエン系ゴム１００質量部に対してたとえば５〜２０質量部の範囲内で配合することができる。

加硫剤としては、有機過酸化物、硫黄系加硫剤が好ましく用いられ、ジエン系ゴム１００質量部に対してたとえば３〜８質量部の範囲内で配合され得る。有機過酸化物としては、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）ヘキサン等のうち１種または２種以上を使用することができる。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等のうち１種または２種以上を使用することができる。

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１種または２種以上を配合することができる。

老化防止剤としては、たとえばアミン系、フェノール系、イミダゾール系、カルバミン酸金属塩、ワックス等のうち１種または２種以上を配合することができる。

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、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどのワックス類の他、トール油、サブ、リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸等が配合され得る。

また、可塑剤として、たとえば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）等を配合しても良い。

さらに、スコーチを防止または遅延させるため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等のニトロソ化合物、Ｎ−シクロヘキシルチオフタルイミド等を配合することができる。

本発明の空気入りタイヤは、ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、有機酸コバルトと、を１３０℃以上１６０℃以下で混練してコーティングゴム組成物を得る工程と、該コーティングゴム組成物でスチールコードを被覆して補強層を形成する工程と、を含む方法によって製造されることができる。

コーティングゴム組成物およびエッジストリップゴムの混練温度が１３０℃以上であれば混練時間を比較的短時間に設定できるため製造効率が良好である。また１６０℃以下であれば、混練中のシランカップリング剤とポリマー成分との反応を抑え、ムーニー粘度の過度の上昇が防止されるため、押出し作業、トッピング作業等における加工性を良好に保つことができる。

本発明においてエッジストリップゴムが形成される場合には、上記で形成した補強層をタイヤ１本分の所定の長さに切断した後のブレーカーカットエッジに対し、シート状に成形したエッジストリップゴム組成物を被覆することが好ましい。

＜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。

表１に示す配合成分から硫黄および加硫促進剤を除いた材料を密閉型混合機に供給し、排出温度を１５５℃に設置して混練した後、硫黄および加硫促進剤を添加した後さらに９５℃で混練し、コーティングゴム組成物およびエッジストリップゴム組成物を得た。なお複素弾性率は、岩本製作所製粘弾性スペクトロメータを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、振幅２％の条件で測定した。またムーニー粘度は、１３０℃におけるＭＬ１＋４につき比較例１を１００とする指数で表わした。

（注１）天然ゴムは「ＴＳＲ２０グレード」である。
（注２）カーボンブラックは三菱化学社製の「Ｎ３２６」である。
（注３）シリカＧ１１５ＧＲはＢＥＴ比表面積が１２０ｍ²／ｇのシリカである。
（注４）シリカＶＮ３はＢＥＴ比表面積が１７５ｍ²／ｇのシリカである。
（注５）シランカップリング剤はデグサ社製の「Ｓｉ２６６」である。
（注６）レゾルシノールフォルムアルデヒド樹脂は住友化学社製の「スミカノール６２０」である。
（注７）老化防止剤は大内新興化学工業社製の「ノクラック６Ｃ」である。
（注８）酸化亜鉛は三井金属鉱業社製の「亜鉛華１号」である。
（注９）コバルト塩は大日本インキ社製の「ＣＯＳＴ−Ｆ」である。
（注１０）ステアリン酸は日本油脂社製である。
（注１１）硫黄はフレキシス社製の「クリステックスＨＳＯＴ２０」である。
（注１２）加硫促進剤は大内新興化学社製の「ノクセラーＮＳ」である。
（注１３）ヘキサメチルメトキシメラミンは住友化学社製の「スミカノール５０７」である。

得られたコーティングゴム組成物を、カレンダーロールを用いて１ｍｍ以下の薄いフィルム状に加工し、該コーティングゴム組成物でスチールコードを被覆してブレーカー材料を作製した。該ゴム組成物のムーニー粘度が過度に上昇すると加工時の該ゴム組成物の発熱が大きくなる場合があるため、ムーニー粘度の上昇を抑えるようライン速度を適宜調整した。

得られたブレーカー材料を、タイヤ１本分の所定の長さおよび幅に切断した。なお、コーティングゴム組成物のシュリンクによりスチールコードのブレーカーカットエッジに該コーティングゴム組成物が被覆されない部位が生じるという問題を回避するため、ブレーカーカットエッジのうちコーティングゴム組成物が被覆されていない部位に対して、厚みが０．３〜２ｍｍの範囲となるように加工したシート状のエッジストリップゴムをブレーカーカットエッジゴムとして貼り付けた。

上記の工程を経て１９５／６５Ｒ１５ Ｓレンジタイヤを作製し、以下の評価を行なった。

（６００００ｋｍ走行後のブレーカーカットエッジ部セパレ−ション長さ）
作製したタイヤを乗用車に装着し、速度８０ｋｍ／ｈ、荷重を１４０％として、６００００ｋｍ走行後のタイヤにおける断面方向のブレーカーカットエッジ部のセパレ−ション長さ、すなわち少なくとも２枚のブレーカーの間に発生するセパレーションの長さをタイヤの８箇所において測定し、平均値を求めた。結果を表２に示す。

（転がり抵抗）
作製タイヤを正規リム（６ＪＪ×１６）に装着し、ＳＴＬ社製の転がり抵抗試験機を用い、内圧２３０ｋＰａ、時速８０ｋｍｈ、荷重４９Ｎで転がり抵抗を測定した。転がり抵抗の測定値を荷重で除した転がり抵抗係数（ＲＲＣ）につき、各実施例および比較例の転がり抵抗を、
（比較例１の転がり抵抗／各実施例または比較例の転がり抵抗）×１００
により相対値として求めた。相対値が大きいほど転がり抵抗が小さく性能が良好である。結果を表２に示す。

表２に示す結果より、比較例１および２においては６００００ｋｍ走行後のブレーカーエッジ部の該セパレーション長さがそれぞれ２ｍｍ、１０ｍｍであり、また本発明に係るタイヤを用いた実施例２においても該セパレーション長さが５ｍｍであるのに対して、エッジストリップゴム組成物でブレーカーカットエッジをコーティングした実施例１においては該セパレーション長さが１ｍｍであった。これより、本発明においてスチールコードのブレーカーカットエッジに対しエッジストリップゴム組成物を形成させた実施例１においては、スチールコードのコーティング不良が抑制できていることが分かる。

また、比較例１および２においては転がり抵抗の指数がそれぞれ１００、１０３であるのに対し、本発明に係るタイヤを用いた実施例１および２においては転がり抵抗の指数がそれぞれ１０４、１０５であり、実施例の空気入りタイヤにおいては転がり抵抗が低減されていることが分かる。

これらの結果より、本発明に係る空気入りタイヤにおいては、転がり抵抗が良好に低減されており、さらに、スチールコードのブレーカーカットエッジにエッジストリップゴムを形成させた場合には該ブレーカーカットエッジのコーティング不良が効果的に回避されていることが分かる。

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。

本発明の空気入りタイヤにおいては、コーティングゴム組成物のヒステリシスを低くすることによって転がり抵抗を低減するとともに、該コーティングゴム組成物による補強効果、および該コーティングゴム組成物とスチールコードとの接着性を改善することにより、タイヤの耐久性を向上させることができる。

本発明の空気入りタイヤの右半分を示す断面図である。

符号の説明

Ｔ タイヤ、１ ビード部、２ サイドウォール部、３ トレッド部、４ ビードコア、５ カーカス、５ａ 折返し部、６ ベルト、７ ビード部補強層、８ サイド部補強層、９ エッジストリップゴム。

Claims (8)

1. スチールコードがコーティングゴムによって被覆されてなる補強層として、カーカス、ビード部補強層、サイド部補強層、およびベルトの少なくともいずれかを有し、前記コーティングゴムが、ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、有機酸コバルトと、を含有するコーティングゴム組成物からなる、空気入りタイヤ。
2. 前記スチールコードにおけるブレーカーカットエッジを被覆するためのエッジストリップゴムが形成される、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記エッジストリップゴムが、ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、を含有するエッジストリップゴム組成物からなる、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記エッジストリップゴム組成物が有機酸コバルトを含有する、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. エッジストリップゴム組成物の複素弾性率（Ａ）と、前記コーティングゴム組成物の複素弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）が、（Ａ）／（Ｂ）＞１を満たす、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
6. エッジストリップゴム組成物および／または前記コーティングゴム組成物が、レゾルシノールを主成分とする樹脂を含有する、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記シランカップリング剤が、以下の一般式、
   （ＲＯ）₃−Ｓｉ−（ＣＨ₂）_ｘ−（Ｓ）_n−（ＣＨ₂）_ｘ−Ｓｉ−（ＯＲ）₃ （Ｉ）
   （式中、Ｒは直鎖状または分岐鎖状の１〜８個の炭素数を有するアルキル基を表わし、ｘは１〜８の整数を表わす）
   で表わされ、前記一般式（Ｉ）においてｎ＝２である分子の割合がシランカップリング剤全体の６０質量％以上でかつｎの平均値が２〜３の範囲内である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
8. スチールコードがコーティングゴムによって被覆されてなる補強層として、カーカス、ビード部補強層、サイド部補強層、およびベルトの少なくともいずれかを有する空気入りタイヤの製造方法であって、
   ジエン系ゴムの１００質量部と、窒素吸着比表面積が７０ｍ²／ｇ以上１５０ｍ²／ｇ以下であるシリカの３０〜８０質量部と、シランカップリング剤の１〜１５質量部と、有機酸コバルトと、を１３０℃以上１６０℃以下で混練してコーティングゴム組成物を形成する工程と、
   前記コーティングゴム組成物で前記スチールコードを被覆して補強層を得る工程と、
   を含む、空気入りタイヤの製造方法。

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