JP2700668B2

JP2700668B2 - ラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2700668B2
Application number: JP63254623A
Authority: JP
Inventors: 正憲菅; 圭司郎織田
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1998-01-21
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: DE3918097A1; JPH02102805A; US5088537A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ラジアルタイヤに関し、詳しくはカーカス
の側面を被覆保護するサイドウォールが、ゴム組成の異
なる３層で構成されたラジアルタイヤに関する。

［従来の技術］空気入りタイヤのサイドウォールは、主鎖中の二重結
合の含有率の高い天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタ
ジエン、及びスチレン・ブタジエン共重合体などの高不
飽和度ゴムの組成物で形成されていた。これらのゴム分
子の主鎖の二重結合はオゾンと反応して解重合する性質
があるので、タイヤを紫外線の強い所、或は外気中のオ
ゾン濃度の高い雰囲気中に放置しておくと、亀裂いわゆ
るオゾンクラックが発生する。

特に、カーカスの頭頂部をスチールコード等の高ヤン
グ率コードのベルトで補強したラジアルタイヤにおいて
は、トレッド部からサイド部にかけて剛性の不連続点が
あるのでオゾンクラックが発生し易い。すなわち、接地
して荷重が負荷される時に、トレッド部は高い剛性のベ
ルトに拘束されているので、発生する剪断歪は小さい
が、その分剪断応力が大きくなる。一方、剛性による拘
束から解放されるサイド部では剪断応力が減少する代わ
りに剪断歪が著しく大きくなる。このように、歪が生じ
ている状態では、ゴム組成物の表面のオゾンクラックの
発生が、加速度的に促進される。

これを防ぐため、サイドウォールのゴム組成物にはア
ミン系の老化防止剤、ワックスなどの抗オゾンクラック
剤が配合されていた。

しかしながら、このような抗オゾンクラック剤を添加
したゴム組成物を構成したサイドウォールを有するラジ
アルタイヤにおいては、保管中に抗オゾンクラック剤が
サイドウォールの表面にブルームして、あたかも埃が付
着したような外見を呈する。更に、アミン系老化防止剤
は、空気や日光に曝されると褐色に変色する性質がある
ので、ブルームによりサイドウォールの表面に形成され
た抗オゾンクラック剤の薄層は褐色になり、タイヤ本来
の黒色を隠蔽して美観を損じ、商品価値を低下させてい
た。

また、アミン系老化防止剤は雨水等で洗い流されるの
で、サイドウォール中の含有量が減少し、クラック防止
効果を安定に維持するのは困難であった。

そこで、不飽和結合の含有量の少ない低不飽和度ゴム
を使用して、ゴム成分自体の耐オゾン性を高め、ブルー
ム、変色の原因となる抗オゾン剤の含有量を減量したゴ
ム組成物でサイドウォールを構成する検討がされた（例
えば、特開昭55−80446号、特開昭59−14502号、特開昭
62−143955号）。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、低不飽和度ゴムは、カーカスやトレッ
ドに通常使用されるジエン系ゴム（高不飽和度ゴム）よ
り加硫反応性が遅い。そのため、加硫促進剤を調整して
両者の加硫速度を合致させても、両者の界面では加硫促
進剤の移行により局部的に加硫速度が速くなり、両者の
ゴムが相互に拡散する期間が短かくなるので、接着性が
悪い。このような問題は、特開昭59−14502号に示すよ
うに、サイドウォールを内外２層構造とし、低不飽和度
ゴムを大量に配合したゴム組成物で外層を構成し、さら
にジエン系ゴムで内層を構成しても解決されず、低不飽
和度ゴムをサイドウォールに用いたラジアルタイヤは実
用に供されていなかった。

本発明は、上記問題点を解決し、低不飽和度ゴムを用
いながら、ジエン系ゴム組成物で構成されたカーカス等
との接着性に優れたサイドウォールを有するラジアルタ
イヤを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］本発明のラジアルタイヤは、カーカス（１）の側面を
被覆保護するサイドウォール（２）が、カーカス（１）
に隣接する接着層（４）と、その外側に配設した内層
（５）と、さらにその外側に配設した外層（６）の３層
構造であるラジアルタイヤであって、前記接着層（４）
を構成するゴム組成物中のゴム成分が、天然ゴム、ポリ
イソプレン、ポリブタジエン及びステレン・ブタジエン
共重合体からなる高不飽和度ゴム群の少なくとも１種か
らなり、前記内層（５）を構成するゴム組成物中のゴム
成分が、ハロゲン化ブチルゴム及びエチレン・プロピレ
ン・ジエンゴムからなる低不飽和度ゴム群の少なくとも
１種10〜50重量％及び前記高不飽和度ゴム群の少なくと
も１種90〜50重量％からなり、前記外層（６）を構成す
るゴム組成物中のゴム成分が、前記低不飽和度ゴム群の
少なくとも１種30〜70重量％及び前記高不飽和度ゴム群
の少なくとも１種70〜30重量％からなり、さらに、前記
各ゴム組成物におけるゴム成分中の前記高不飽和度ゴム
の割合が、接着層（４）、内層（５）、外層（６）の順
に漸次減少してなるものである。

また、本発明の他のラジアルタイヤは、カーカス
（１）の側面を被覆保護するサイドウォール（２）が、
カーカス（１）に隣接する接着層（４）と、その外側に
配設した内層（５）と、さらにその外側に配設した外層
（６）の３層構造であるラジアルタイヤであって、前記
接着層（４）を構成するゴム組成物中のゴム成分が、ハ
ロゲン化ブチルゴム及びエチレン・プロピレン・ジエン
ゴムからなる低不飽和度ゴム群の少なくとも１種、並び
に、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン及びス
チレン・ブタジエン共重合体からなる高不飽和度ゴム群
の少なくとも１種からなり、前記低不飽和度ゴム群の少
なくとも１種が10重量％以下で、前記高不飽和度ゴム群
の少なくとも１種が90重量％以上であり、前記内層
（５）を構成するゴム組成物中のゴム成分が、前記低不
飽和度ゴム群の少なくとも１種10〜50重量％及び前記高
不飽和度ゴム群の少なくとも１種90〜50重量％からな
り、前記外層（６）を構成するゴム組成物中のゴム成分
が、前記低不飽和度ゴム群の少なくとも１種30〜70重量
％及び前記高不飽和度ゴム群の少なくとも１種70〜30重
量％からなり、さらに、前記各ゴム組成物におけるゴム
成分中の前記高不飽和度ゴムの割合が、接着層（４）、
内層（５）、外層（６）の順に漸次減少してなるもので
ある。

オゾンと直接接触する外層を構成するゴム組成物中の
ゴム成分は、低不飽和度ゴム30〜70重量％と高不飽和度
ゴム70〜30重量％とからなり、ゴム成分自体が耐オゾン
性である。従って、老化防止剤及びワックスの配合量を
減少して美感の低下を防止することが可能である。

低不飽和度ゴムが70重量％を超えると、ゴム強度が低
下して傷がつきやすい。30重量％未満では耐オゾン性が
低下するので、ワックス及び老化防止剤を多く配合する
必要がある。

また、接着層、内層及び外層を構成するゴム組成物中
のゴム成分における高不飽和度ゴムの割合を、接着層、
内層、外層の順に漸次減少している。これは、カーカス
とサイドウォール外層との間で段階的に高不飽和度ゴム
を減少し、隣接する２層間での高不飽和度ゴムの含有量
の差を小さくすることにより、加硫速度の差を小さく
し、同時にゴムの物理化学的性質を近づけて接着性を良
くするためである。

内層を構成するゴム組成物中のゴム成分において、高
不飽和度ゴムが50重量％未満では接着層との接着性が劣
る。90重量％を超えると、外層との接着性が劣る。接着
層の高不飽和度ゴムが90重量％未満だとカーカスとの接
着力が悪くなる。

なお、サイドウォールを構成する各層の接着性を良好
に維持するには、各層を構成するゴム組成物中の高不飽
和度ゴムが、隣接する２層間において、外側の層にはそ
の内側の層の含有量の40％以上含まれていることが好ま
しい。40％未満となると、隣接する２層間における高不
飽和度ゴムの含有量の差が大きくなり、接着性が悪くな
る恐れがある。

また、内層を構成するゴム組成物における老化防止剤
及びワックスの配合量を、外層を構成するゴム組成物よ
り多くすることが好ましい。外層に用いられるハロゲン
化ブチルゴムに対する老化防止剤及びワックスの溶解度
が低いので、従来の天然ゴム又はこれと高不飽和度ゴム
の混合物で構成されたサイドウォール用ゴム組成物に用
いていたのと同じ程度の量を外層ゴム組成物に配合する
と、老化防止剤及びワックスは大量に外層の表面に析出
してブルームが著しくなる。よって、外層ゴム組成物に
おける老化防止剤とワックスの合計配合量はゴム成分10
0重量部に対し３重量部以下に制限される。

一方、低不飽和度ゴム中における老化防止剤及びワッ
クスの移行性が小さいので、内層を構成するゴム組成物
に従来のサイドウォール用ゴム組成物に配合していたの
とほぼ同じ量の老化防止剤及びワックスを配合すれば、
少量が外層表面に移行して美観を損わぬ程度のブルーム
を生じ、またブルーム層が脱落しても内層から供給され
る。よって、内層を構成するゴム組成物に配合する老化
防止剤とワックスの量を、外層を構成するゴム組成物に
配合する老化防止剤とワックスの量より多くすると、外
層ゴムの耐オゾン性及び低移行性との相乗作用により、
美観を損うことなく長期にわたって良好なオゾンクラッ
ク防止作用が保持される。

サイドウォールの上端部内面が、トレッドゴムの側面
部と密着するいわゆるSWOT方式の構造では、高不飽和度
ゴムからなるトレッドと高不飽和度ゴムの多い接着層と
が隣接するので、サイドウォールの上端部もこのような
３層構造にするのが好ましい。

サイドウォールの上端部外面にトレッドゴムの内面を
接着するいわゆるTOS方式の構造のタイヤでは、トレッ
ドの内面と接着するサイドウォールの上端部には外層を
設けず、内層とトレッドとが直接接着するようにすれば
よい。

なお、低不飽和度ゴムの１種であるハロゲン化ブチル
ゴムとしては臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム等が
挙げられるが、中でも臭素化ブチルゴムを使用すると、
高不飽和度ゴムとの接着性が向上して好ましい。

［実施例］高不飽和度ゴムの一部を低不飽和度ゴムで置換えたゴ
ム組成物における、耐オゾン性の向上及びゴム組成物間
の接着性を確認するため、第１表に示す割合（重量部）
に従って混合してゴム組成物を得た。これらの耐オゾン
性、変色性を試験して第１表に示した。また、種々の組
合せでゴム組成物間の接着力を試験し、第２表に結果を
示した。

諸物性の測定方法を以下に述べる。

a.オゾン試験（耐オゾン性及び変色性の評価）ゴム組成物で、幅10mm、厚さ2mm、標線間長さ40mmの
試験片を作成した。この試験片を90℃で48時間促進老化
した後に、40℃、オゾン濃度50pphmの雰囲気中におい
て、伸張率（（Δl/l）×100）25％で、毎分60回、伸張
を繰り返し、試験片数の50％が切断するまでの時間を測
定した。

上記の試験条件で、試験片の切断後も引き続きオゾン
雰囲気中に放置し、24時間経過後の変色状態を測定し
た。変色性の評価としては、明らかに差のわかるものを
変色大、変化が多少認められるものを変色小、変化の認
められないものを不変として評価した。

b.接着試験（ゴム〜ゴム間接着性評価）有機繊維で裏打ちしたゴムシートをゴム〜ゴム間剥離
ができるように重ねて160℃で20分加硫成形した後、幅
2.5cmに切断して、ゴム〜ゴム間の接着力を測定した。

第１表に示すように、ゴム成分中の低不飽和度ゴムの
割合が30重量％以上のゴム組成物CDEFは、高不飽和度ゴ
ム100重量％の従来配合のゴム組成物と比較して、耐オ
ゾン性が優れている上、変色が小さいか又は変色しな
い。

しかし、第２表に示すように、ゴム組成物EFはゴム組
成物ABとは接着力が小さく、このようなゴム組成物EFで
構成される層とゴム組成物ABで構成される層とを接着し
ても、使用中にセパレーションする確率が高くなる。

ところが、接着される２層のゴム組成物に低不飽和度
ゴムが適当量含まれる場合（すなわち、高不飽和度ゴム
が適当量含まれる場合）、例えば接着される両者に含ま
れる高不飽和度ゴムが、隣接する２層間において、外側
層にその内側層の含有量の40％以上が含まれるように調
整した場合には、第２表にも示すように、実用に適する
接着力の目安である8kg/cm幅以上の接着力を得ることが
できる。

ゴム組成物Ａ〜Ｅを用いて、３層サイドウォールを構
成する場合、接着層−内層−外層に用いるゴム組成物の
好ましい組合せ例は以下の通りである。（なお、ゴム組
成物Ｆは、低不飽和度ゴムが多すぎるので、ゴム強度が
小さくて傷つき易く、実用に適さない。）Ａ−Ｂ−ＣＡ−Ｂ−ＤＡ−Ｃ−ＤＡ−Ｃ−ＥＡ−Ｄ−ＥＢ−Ｃ−ＤＢ−Ｃ−ＥＢ−Ｄ−Ｅ次に、図面を用いて本願発明のラジアルタイヤの一実
施例を説明する。

（１）は、ラジアル構造のカーカスである。このカー
カス（１）の側面に密着してサイドウォール（２）が配
設されている。サイドウォール（２）の主要部（３）
は、浮き彫りの文字や記号を除いて厚さが一様である。
また、このサイドウォール（２）は、接着層（４）と内
層（５）と外層（６）の３層構造に形成されている。サ
イドウォール（２）の上端部（７）は、トレッドゴム
（８）の側面に配設され、厚さが漸減しながら延びて終
端している。サイドウォールの下端部（９）は、厚さが
漸減しながら終端しており、この下端部（９）にリムス
トリップ（10）が続いた構造になっている。主要部
（３）、上端部（７）及び下端部（９）のそれぞれの接
着層（４）は、ゴム成分として低不飽和度ゴムが０〜10
重量％で高不飽和度ゴムが100〜90重量％よりなるゴム
組成物で構成されている。主要部（３）、上端部（７）
及び下端部（９）のそれぞれの内層（５）は、ゴム成分
として低不飽和度ゴムが10〜50重量％で高不飽和度ゴム
が90〜50重量％であるゴム組成物で構成されている。ま
た、主要部（３）、上端部（７）及び下端部（９）のそ
れぞれの外層（６）は、ゴム成分として低不飽和度ゴム
が30〜70重量％で高不飽和度ゴムが70〜30重量％である
ゴム組成物で構成されている。

上記のように、サイドウォールの接着層（４）は高不
飽和度ゴム組成物からなるトレッドゴム（８）、カーカ
ス（１）又はリムストリップ（10）と接するので、低不
飽和度ゴムを10重量％以下にする必要がある。

なお、トレッドゴム（８）は従来のように高不飽和度
ゴム組成物で構成するが、補強性の大きいハードカーボ
ンブラックにより補強されており、接着性が劣るので、
接着層（４）と同質のゴム組成物で構成されたトレッド
側部ゴム（11）を、トレッドゴム（８）の側面部に同時
押出し成形によって配置し、サイドウォールとの接着性
を高めることが好ましい。

本実施例のラジアルタイヤの効果を調べるため、サイ
ドウォール（２）の接着層（４）を第１表のゴム組成物
Ｂで構成し、内層（５）をゴム組成物Ｃで構成し、外層
（６）をゴム組成物Ｄで構成した乗用車用タイヤを製造
した。また、比較例として、第１表のゴム組成物Ａの単
一層でサイドウォールを構成した従来方法のコントロー
ルタイヤを製造した。

これらのタイヤを１ヶ月間雨水がかからない南向の軒
下で日光曝露して、サイドウォールの変色を調べた。本
実施例のタイヤにおいては、ブルーム、変色及びクラッ
クの発生は認められなかった。これに対して、コントロ
ールタイヤのサイド表面には、クラックの発生は認めら
れなかったが、ブルームが発生し、かつ、それが赤褐色
に変色して著しく外観を損じていた。これらの日光曝露
済みタイヤを用いて、米国自動車安全基準（FEDERAL M
OTOR VEHICLE SAFETY STANDARDS） FMVSS 109に記
載の耐久性能試験条件に従ってドラム試験を行なったと
ころ、本実施例タイヤ及びコントロールタイヤとも試験
に合格した。

［発明の効果］上記のように、本願発明のラジアルタイヤは、タイヤ
の耐久性能、耐オゾン性を保持しながら、タイヤのサイ
ド部の変色による美感の低下を改良するものである。

更に、低不飽和度ゴムを用いながら、ジエン系ゴム組
成物で構成されたカーカス等との接着性に優れたサイド
ウォールを有するラジアルタイヤを提供するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例を示すタイヤ子午半断面説明図
である。符号の説明（１）……カーカス、（２）……サイドウォール、（３）……主要部、（４）……接着層、（５）……内
層、（６）……外層、（７）……上端部、（８）……トレッドゴム、（９）……下端部、（10）……リムストリップ、（11）……トレッド側部ゴム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−14502（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−113704（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−80446（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−43955（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カーカス（１）の側面を被覆保護するサイ
ドウォール（２）が、カーカス（１）に隣接する接着層
（４）と、その外側に配設した内層（５）と、さらにそ
の外側に配設した外層（６）の３層構造であるラジアル
タイヤであって、前記接着層（４）を構成するゴム組成物中のゴム成分
が、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン及びス
チレン・ブタジエン共重合体からなる高不飽和度ゴム群
の少なくとも１種からなり、前記内層（５）を構成するゴム組成物中のゴム成分が、
ハロゲン化ブチルゴム及びエチレン・プロピレン・ジエ
ンゴムからなる低不飽和度ゴム群の少なくとも１種10〜
50重量％及び前記高不飽和度ゴム群の少なくとも１種90
〜50重量％からなり、前記外層（６）を構成するゴム組成物中のゴム成分が、
前記低不飽和度ゴム群の少なくとも１種30〜70重量％及
び前記高不飽和度ゴム群の少なくとも１種70〜30重量％
からなり、さらに、前記各ゴム組成物におけるゴム成分中の前記高
不飽和度ゴムの割合が、接着層（４）、内層（５）、外
層（６）の順に漸次減少してなるラジアルタイヤ。
【請求項２】カーカス（１）の側面を被覆保護するサイ
ドウォール（２）が、カーカス（１）に隣接する接着層
（４）と、その外側に配設した内層（５）と、さらにそ
の外側に配設した外層（６）の３層構造であるラジアル
タイヤであって、前記接着層（４）を構成するゴム組成物中のゴム成分
が、ハロゲン化ブチルゴム及びエチレン・プロピレン・
ジエンゴムからなる低不飽和度ゴム群の少なくとも１
種、並びに、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエ
ン及びスチレン・ブタジエン共重合体からなる高不飽和
度ゴム群の少なくとも１種からなり、前記低不飽和度ゴ
ム群の少なくとも１種が10重量％以下で、前記高不飽和
度ゴム群の少なくとも１種が90重量％以上であり、前記内層（５）を構成するゴム組成物中のゴム成分が、
前記低不飽和度ゴム群の少なくとも１種10〜50重量％及
び前記高不飽和度ゴム群の少なくとも１種90〜50重量％
からなり、前記外層（６）を構成するゴム組成物中のゴム成分が、
前記低不飽和度ゴム群の少なくとも１種30〜70重量％及
び前記高不飽和度ゴム群の少なくとも１種70〜30重量％
からなり、さらに、前記各ゴム組成物におけるゴム成分中の前記高
不飽和度ゴムの割合が、接着層（４）、内層（５）、外
層（６）の順に漸次減少してなるラジアルタイヤ。