JP3345106B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP3345106B2 JP17428493A JP17428493A JP3345106B2 JP 3345106 B2 JP3345106 B2 JP 3345106B2 JP 17428493 A JP17428493 A JP 17428493A JP 17428493 A JP17428493 A JP 17428493A JP 3345106 B2 JP3345106 B2 JP 3345106B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気入りタイヤのビー
ドフィラーゴムに好適なゴム組成物を用いて、運動性
能、耐久性能を向上させた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、空気入りタイヤのビードフィラー
ゴムとして、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂とカーボ
ンブラックを特定の併用比で配合した硬質ゴムを使用す
ることによって運動性能、耐久性能を向上させた空気入
りタイヤが知られている(本出願人が出願した特開昭5
5−54337号公報)。また、短繊維補強によってビ
ードフィラーゴムを高硬度化して高速耐久性と転がり抵
抗を改善した空気入りタイヤが知られている。(本出願
人が出願した特開昭57−41203号公報)。この短
繊維は、Tgが30℃以下または120℃以上で結晶部
分の融点が160℃以上、平均短繊維長0.8〜30μ
m、平均径0.02〜0.8μmであり、かつl/dが
8〜400であるものである。
【0003】しかしながら、特開昭55−54337号
公報に開示の空気入りタイヤでは、熱硬化性樹脂を使用
することによって低発熱性が急激に低下するため、ビー
ド部の温度をさらに高める結果となり、ビードフィラー
ゴムの近傍にあるカーカスプライの折返し端部のゴムの
耐亀裂成長性が低下するという問題点がある。また、特
開昭57−41203号公報に開示の空気入りタイヤで
は、ゴム組成物として異方性が強く、好ましい方向に配
向させることが困難である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の問題点を解決して、運動性能、耐久性能を更に向
上させることができる空気入りタイヤを提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
の問題点を解決するべく鋭意検討の結果、多数のコード
が平行に配列されたゴム引きコード層からなるカーカス
プライと、このカーカスプライの両端部をビード部で折
返し係止した空気入りタイヤにおいて、上記カーカスプ
ライと該カーカスプライの折返しの間にタイヤのサイド
ウォール方向へ向って延びるビードフィラーゴムとし
て、特定のゴム組成物を用いることにより上記の目的を
達成することができる空気入りタイヤを得ることに成功
し、本発明を完成するに至ったのである。
【0006】すなわち、本発明の空気入りタイヤは、上
記構成となるビードフィラーゴムとして、天然ゴムまた
は合成イソプレンゴムを50重量部以上含むゴム100
重量部に対して、(1) 融点が100〜180℃のシンジ
オタクチック‐1,2‐ポリブタジエンを5〜40重量
部配合したゴム組成物を用いる場合(第一発明)と、
(2) 1,4結合量が10〜22%のシンジオタクチック
‐1,2‐ポリブタジエンを5〜40重量部配合したゴ
ム組成物を用いる場合(第二発明)とからなる。
【0007】以下、本発明の第一発明及び第二発明の内
容を詳細に説明する。第一発明及び第二発明の空気入り
タイヤは、多数のコードが平行に配列されたゴム引きコ
ード層からなるカーカスプライと、このカーカスプライ
の両端部をビード部で折返し係止したものであり、上記
カーカスプライと該カーカスプライの折返しの間にタイ
ヤのサイドウォール方向へ向って延びるビードフィラー
ゴムに特徴を有するものである。第一発明及び第二発明
においてビードフィラーゴムは、天然ゴム(NR)また
は合成イソプレンゴム(IR)を50重量部以上含むゴ
ム100重量部に対して、融点が100〜180℃、ま
たは1,4結合量が10〜22%のシンジオタクチック
‐1,2‐ポリブタジエン(以下、syn-1,2-PBという)
を5〜40重量部配合したゴム組成物を用いるものであ
る。
【0008】第一発明及び第二発明においてゴム100
重量部に対して、天然ゴム(NR)または合成イソプレ
ンゴム(IR)を50重量部以上含有させることとした
のは、50重量部未満になると、NRまたはIRの相が
海島構造の島となり、syn-1,2-PBの相溶・共加硫
性が低下し、ゴムとの接着性が低下することとなるから
である。また、天然ゴム(NR)または合成イソプレン
ゴム(IR)以外に含有されるゴムとしては、その他の
ジエン系ゴム、例えば、スチレンブタジエン系ゴム(S
BR)、ブタジエンゴム(BR)等を用いることができ
る。
【0009】第一発明及び第二発明で用いるsyn-1,2
-PBは、ブタジエンを特定の触媒、添加剤及び重合条
件で重合することにより融点、1,4重合量及び結晶化
度等を調節することができる。
【0010】第一発明で用いるsyn-1,2-PBの融点
は、100〜180℃、好ましくは、100〜160℃
である。融点が100℃未満であると、タイヤの使用温
度で軟化するため、ゴム組成物の硬度が低下してビード
フィラーゴムとしての効果が低下することとなり好まし
くなく、また、融点が180℃を越えると、ゴム分との
相溶性が低下する(加硫温度140〜170℃で融解し
ない)ため、ゴム分との接着性が悪く、繰り返し伸長に
対する破壊寿命が低下し好ましくない。なお、第一発明
で用いるsyn-1,2-PBの融点を別の視点から考察す
れば、タイヤ種(サイズ)により相違するが、当該第一
発明のsyn-1,2-PBの融点(MP)は、MP≦加硫
温度に規定することもでき、この場合、好ましくはMP
≦加硫温度+15℃であることが望ましい。
【0011】また、第二発明で用いるsyn-1,2-PB
の1,4結合量は、10〜22%、好ましくは、12〜
20%である。1,4結合量が10%未満であると、加
硫反応性が低下し、マトリックスポリマーとsyn-1,2
-PBとの共加硫反応性も低下すると共に、耐破壊性も
低下し好ましくなく、また、1,4結合量が22%を越
えると、syn-1,2-PBの融点が100℃未満とな
り、タイヤ使用温度で軟化してsyn-1,2-PBの効果
が消失し好ましくない。
【0012】第一発明及び第二発明で用いるsyn-1,2
-PBの配合量は、上記ゴム100重量部に対して、5
〜40重量部、好ましくは、5〜20重量部である。s
yn-1,2-PBの配合量が5重量部未満であると、ビー
ドフィラーゴムとして十分な高硬度化できなくなり、ま
た、40重量部を越えて配合した場合にはムーニー粘度
が上昇しすぎ、加工性が著しく低下し好ましくない。
【0013】第一発明及び第二発明で用いるsyn-1,2
-PBは、天然ゴム(NR)あるいは合成イソプレンゴ
ム(IR)とsyn-1,2-PBの融点以上で相溶し、完
全相溶あるいは部分相溶して共加硫するため、ゴム分と
強固に結合し、タイヤ使用温度である室温から100℃
では結晶を形成するため補強効果を示す。そのため、s
yn-1,2-PBの結晶成分とゴム分との相溶化、共加硫
のために高硬度化かつ繰り返し伸長に対する高破壊寿命
が生まれることとなり、この物性は、ビードフィラーゴ
ムとして最適なものとなる(この点に関しては後述する
実施例において更に詳しく説明する)。
【0014】
〔実施例1〜22及び比較例1〜12〕
(syn-1,2-PBの調製)以下のようにして実施例及
び比較例に用いる各種syn-1,2-PBを調製した。空
気を窒素ガスで置換した容量2リットルのオートクレー
ブに脱水ベンゼン760ccを入れ、1,3‐ブタジエン
74gを溶解した。これに、コバルトオクトエート1m
mol(濃度1mmol/ccのベンゼン溶液を使用)を加え、
1分後にトリエチルアルミニウム2mmol(濃度1mmol
/ccのベンゼン溶液)を加え、撹拌し、次いで1分後に
下記表1に示す量のアセトンを添加した。1分後に二硫
化炭素0.6m mol(濃度0.3mmol/ccのベンゼン溶
液)を添加し、10℃で60分間撹拌して、1,3‐ブ
タジエンの重合を行った。
【0015】得られたsyn-1,2-PB生成液に、2,
4‐ジターシャリーブチル‐p‐クレゾール0.75g
を加えた。次いで、メタノール1000cc中に、syn
-1,2-PB生成液を加え、syn-1,2-PBを析出沈殿さ
せた。このsyn-1,2-PBを更にメタノールで洗浄
し、メタノールをろ過した後、真空乾燥した。得られた
syn-1,2-PBの融点を下記表1に併記する。
【0016】
【表1】
【0017】(ビードフィラーゴム用のゴム組成物の調
製)上記で調製した各種syn-1,2-PBを使用して下
記表2に示す配合割合にてビードフィラーゴム用のゴム
組成物を調製した。
【0018】
【表2】
【0019】(実施例1〜12、比較例1〜6)下記表
3に、各種融点のsyn-1,2-PB含有ゴム組成物の配
合内容及びこの各ゴム組成物をタイヤのビードフィラー
ゴムに使用して各種試験タイヤを作製してドラム耐久
性、ロール作業性を評価した結果を示す。 (実施例13〜22、比較例7〜12)また、下記表4
に、各種1,4結合量のsyn-1,2-PB含有ゴム組成
物の配合内容及びこの各ゴム組成物をタイヤのビードフ
ィラーゴムに使用して各種試験タイヤを作製してドラム
耐久性、ロール作業性を評価した結果を示す。上記各種
試験タイヤは、上記表2及び表3で調製した各ゴム組成
物をタイヤのビードフィラーゴムに使用し、サイズ1
0.00R20 14PRのタイヤを作製した。
【0020】本実施例、比較例における各種判定は、下
記の方法に従い行った。 (1) 融点 セイコー(株)製の示差熱分析装置(DSC200)を
用いて、窒素流量20ml/minで20℃より10℃/min
の昇温速度にて測定した。 (2) 1,4結合量の測定方法 1,4結合量は、日本電子社製GX400NMRを用い
て、d−ベンゼン溶液中にて13CNMR測定を行っ
た。
【0021】(3) 弾性率の測定方法 ゴム組成物の弾性率は、JIS−K6301記載の「引
張強さ・伸び」に準拠し、300%伸長時の引張応力と
して測定した。なお、弾性率の測定に用いた各種試験片
は、上記表2で調製したゴム組成物を、165℃×15
分の条件にて加硫して作製した。 (4) ドラム耐久性 試験タイヤのトレッドを残溝が0.5mmとなるようにバ
フした後、内圧9.0kg/cm2、荷重4773kg(20
0%荷重)、速度100km/hで、内径3mのドラム上
を走行させ、35km走行後、タイヤを解剖して、カーカ
スプライの折返し端部に発生した傷の長さを測定した。
この際syn-1,2-PBを含有せずにカーボンブラック
のみを変量した弾性率の異なる何種類かのゴム組成物を
同様の10.00R20のタイヤのビードフィラーゴム
として使用し検討して、弾性率を横軸に傷の長さを縦軸
にとってマスターカーブを作成した。このマスターカー
ブから評価すべきタイヤのビードフィラーゴムに使用し
たsyn-1,2-PBで補強したゴム組成物の弾性率に相
当するカーボンブラックのみで補強したゴム組成物を用
いたタイヤの傷長さを読みとり、次式により指数で示し
た。値が大きくなる程良好なことを示す。
【0022】
【数1】
【0023】(5) ロール作業性 ロール作業性については、10インチロールにて混練り
する際のロールバギー有無を評価した。
【0024】
【表3】
【0025】
【表4】
【0026】上記表3から次のことが判明した。実施例
1〜12は、ビードフィラーゴムとして本発明の第一発
明の範囲となる配合割合及び融点のsyn-1,2-PBを
用いることにより、耐久性能(ドラム耐久性)を向上さ
せることができる空気入りタイヤが得られることが判明
した。これに対して、比較例1〜6は、ビードフィラー
ゴムとして本発明の第一発明の範囲外となる配合割合及
び融点のsyn-1,2-PBを用いたので、耐久性能(ド
ラム耐久性)を向上させることができなかった。
【0027】上記表4から次のことが判明した。実施例
13〜22は、ビードフィラーゴムとして本発明の第二
発明の範囲となる配合割合及び1,4結合量のsyn-
1,2-PBを用いることにより、耐久性能(ドラム耐久
性)を向上させることができる空気入りタイヤが得られ
ることが判明した。これに対して、比較例7〜12は、
ビードフィラーゴムとして本発明の第二発明の範囲外と
なる配合割合及び1,4結合量のsyn-1,2-PBを用
いたので、耐久性能(ドラム耐久性)を向上させること
ができなかった。
【0028】
【発明の効果】本発明の空気入りタイヤによれば、ビー
ドフィラーゴムとして天然ゴムまたは合成イソプレンゴ
ムを50重量部以上含むゴム100重量部に対して、融
点が100℃〜180℃、または、1,4結合量が10
〜22%のシンジオタクチック‐1,2‐ポリブタジエ
ンを5〜40重量部配合したゴム組成物を用いることに
より、高硬度化かつ繰り返し伸長に対する高破壊寿命を
有するビードフィラーゴムが構成されることとなり、従
って、運動性能、耐久性能を更に向上させることができ
る空気入りタイヤが提供される。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−339423(JP,A) 特開 昭61−192760(JP,A) 特開 昭54−132903(JP,A) 特開 平1−109104(JP,A) 特開 平4−359939(JP,A) 特開 平4−362403(JP,A) 特開 昭58−110306(JP,A) 特開 昭62−86035(JP,A) 特開 昭57−41203(JP,A) 特開 昭55−54337(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 1/00 - 19/12 C08L 1/00 - 101/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数のコードが平行に配列されたゴム引
    きコード層からなるカーカスプライと、このカーカスプ
    ライの両端部をビード部で折返し係止した空気入りタイ
    ヤにおいて、 上記カーカスプライと該カーカスプライの折返しの間に
    タイヤのサイドウォール方向へ向って延びるビードフィ
    ラーゴムとして、天然ゴムまたは合成イソプレンゴムを
    50重量部以上含むゴム100重量部に対して、融点が
    100〜180℃のシンジオタクチック‐1,2‐ポリ
    ブタジエンを5〜40重量部配合したゴム組成物を用い
    たことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】 多数のコードが平行に配列されたゴム引
    きコード層からなるカーカスプライと、このカーカスプ
    ライの両端部をビード部で折返し係止した空気入りタイ
    ヤにおいて、 上記カーカスプライと該カーカスプライの折返しの間に
    タイヤのサイドウォール方向へ向って延びるビードフィ
    ラーゴムとして、天然ゴムまたは合成イソプレンゴムを
    50重量部以上含むゴム100重量部に対して、1,4
    結合量が10〜22%のシンジオタクチック‐1,2‐
    ポリブタジエンを5〜40重量部配合したゴム組成物を
    用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。
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