JP4118307B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、電気抵抗が低く抑えられ、かつ使用時の安全性が向上された空気入りタイヤに関する。

近年、タイヤの転がり抵抗を低減するとともにウエットグリップ性能を維持する目的で、タイヤのたとえばトレッド部、さらに他の部材としてブレーカー部やサイドウォール部にもシリカを用いる方法が種々提案されている。しかしシリカが多量に配合された場合、タイヤの電気抵抗が高くなり、たとえば車両の燃料補給時に静電気によるスパークが発生して燃料に引火する場合があり、使用時の安全性に欠けるという問題があるため、転がり抵抗の低減およびウエットグリップ性能の維持が実現されるとともに、静電気の発生防止も可能なタイヤの供給が要求されている。

特許文献１には、導電性を改善し、車体に静電気が蓄積されることにより生じる放電現象を防止することが可能な空気入りタイヤとして、トレッド部を構成するゴム組成物は、ゴム成分１００重量部に対してカーボンブラックの配合量が５０重量部以下で非カーボンブラック系補強剤を含有し、サイドウォール部を構成するゴム組成物は、カーボンブラックの配合量がゴム成分１００重量部に対して４０重量部以下であり、トレッド部およびサイドウォール部に導電性薄膜が敷設され、導電性薄膜を構成するゴム組成物は、カーボンブラックの配合量がゴム成分１００重量部に対して６０重量％以上でかつゴム組成物全体の３５重量％以上である空気入りタイヤが提案されている。

特許文献２には、優れたウエット性能などを維持しつつ、タイヤ電気抵抗を効果的に低減し、しかもこれらの特性をタイヤの使用初期から摩耗限度に亘って安定して発揮しうる空気入りタイヤとして、トレッドゴムが、シリカによって架橋された体積固有抵抗値が１×１０⁸Ω・ｃｍ以上の絶縁性ゴム材からなる主トレッドゴム部と、体積固有抵抗値が１×１０⁸Ω・ｃｍ未満の導電性ゴム材から形成されかつ主トレッド部とともに接地面をなし、しかも接地面の端縁からタイヤ軸方向内側へ接地巾の３〜３５％の距離を隔てて終端する外導電部とを含み、外導電部は、厚さが０．０１〜１．０ｍｍのシート状をなして横溝の溝壁、溝底を含むトレッド外表面に露出してタイヤ周方向に連続するとともに、ウイングゴム、サイドウォールゴムおよびクリンチゴムを導電性ゴム材を用いて形成する一方、外導電部をウイングゴムに連続させたことを特徴とする空気入りタイヤが提案されている。

特許文献３には、転がり抵抗が小さく、耐摩耗性、ウエット性能に優れ、電気抵抗が小さいタイヤを与えるタイヤサイドウォール用ゴム組成物として、特定のジエン系ゴム１００重量部に対し、一次粒子径が２０ｎｍ以上、圧縮ＤＢＰ吸油量が１２０ｍｌ／１００ｇ以下およびＣＴＡＢ表面積が１３０ｍ²／ｇ以下であるカーボンブラックを５〜５０重量部と、ＤＢＰ吸油量が２００ｍｌ／１００ｇ以上、ＢＥＴチッ素吸着比表面積が１８０ｍ²／ｇ以下である沈降性シリカを１０〜６０重量部と、反応性のファクタが特定の範囲内に制御される量のシランカップリング剤とを混練して得られるタイヤサイドウォール用ゴム組成物が提案されている。

特許文献４には、シリカを補強剤として用いたタイヤトレッドにおいて、導電防止性の低下を防止することを目的として、高抵抗率のタイヤトレッド用ゴム組成物で構成され、かつ所定の横幅を有して長さ方向に延びるストリップと、該横幅内で長さ方向に敷設され、かつトレッドストリップの表面から底面まで延設された１０⁸Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有する低抵抗率のタイヤ用ゴム組成物で構成された導電性ストリップとを備えたことを特徴とするタイヤトレッドが提案されている。

特許文献５には、静電気が車に蓄積するのを防ぐことのできるタイヤトレッド用ゴム組成物として、ジエン系ゴムからなるゴム成分１００重量部に対し、オキシエチレンユニットを有する化合物を１．０〜３０重量部、シリカを５〜８０重量部およびカーボンブラックを０〜４０重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提案されている。

しかし特許文献１〜５の方法においては、低い電気抵抗と高い安全性とを十分満足できるレベルで高度に両立させるという点で未だ改善の余地がある。
特開平８−２３０４０７号公報 特開２０００−１９０７０９号公報 特開平１０−３６５５９号公報 特許第２９４４９０８号公報 特開平１０−１４７６６８号公報

本発明は上記の課題を解決し、路面とタイヤとの間における静電気の発生を良好に防止し、電気抵抗を低くして使用時の安全性を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、トレッド部と、サイドウォール部と、ビード部と、前記トレッド部から前記サイドウォール部を経て前記ビード部に至るカーカスとを少なくとも備え、前記カーカスのタイヤ半径方向外側にブレーカー部が設けられた空気入りタイヤであって、前記トレッド部、前記サイドウォール部、前記ブレーカー部、および前記カーカスにそれぞれ形成されるトレッドゴム、サイドウォールゴム、ブレーカーゴム、およびカーカスゴムの体積固有抵抗がいずれも１×１０¹²Ω・ｃｍ以上に設定され、前記カーカスを構成するカーカスプライと前記サイドウォールゴムとの間に、体積固有抵抗が１×１０¹¹Ω・ｃｍ以下の導電層が設けられ、かつ、前記導電層はタイヤ表面への露出部を有し、前記導電層における前記露出部の少なくとも一部と、前記トレッド部における路面への接地面となる領域の少なくとも一部とに接するゴムセメント層が設けられてなる。

本発明はまた、前記導電層の厚みが０．２〜３．０ｍｍの範囲内である、空気入りタイヤに関する。本発明はまた、前記導電層がシリカを含む、空気入りタイヤに関する。

本発明はまた、前記導電層および前記ゴムセメント層は、ジエン系ゴムと、前記ジエン系ゴム１００質量部に対して１〜３０質量部の範囲内で配合されてなるオキシエチレンユニットを有する化合物とを少なくとも含有する、空気入りタイヤに関する。

本発明はまた、前記ゴムセメント層は前記トレッドゴムよりも小さい体積固有抵抗を有する、空気入りタイヤに関する。

本発明の空気入りタイヤにおいては、トレッド部、サイドウォール部、ブレーカ部、およびカーカスをそれぞれ構成するゴムの電気抵抗を制御するとともに、カーカスプライとサイドウォールゴムとの間に体積固有抵抗を制御される導電層と、ゴムセメント層とを設けることによって、転がり抵抗および電気抵抗が低く抑えられ、かつ路面とタイヤとの間における静電気が良好に防止される。これにより、電気抵抗を低くして使用時の安全性が向上された空気入りタイヤを得ることが可能となる。

本発明の空気入りタイヤにおいては、トレッド部と、サイドウォール部と、ビード部と、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスとを少なくとも備え、カーカスのタイヤ半径方向外側にブレーカー部が設けられた空気入りタイヤである。トレッド部、サイドウォール部、ブレーカー部、およびカーカスにそれぞれ形成されるトレッドゴム、サイドウォールゴム、ブレーカーゴム、およびカーカスゴムの体積固有抵抗がいずれも１×１０¹²Ω・ｃｍ以上に設定されている。カーカスを構成するカーカスプライとサイドウォールゴムとの間に、体積固有抵抗が１×１０¹¹Ω・ｃｍ以下の導電層が設けられ、かつ、導電層はタイヤ表面への露出部を有している。導電層における露出部の少なくとも一部と、トレッド部における路面への接地面となる領域の少なくとも一部とに接するゴムセメント層が設けられてなる。

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用、トラック・バス用、重機用等、種々の車両のタイヤとして使用され得る。図１は、本発明に係る空気入りタイヤの断面図の右半分を例示した図である。図２は、本発明に係る空気入りタイヤ１におけるトレッド部２を拡大して説明する図である。図１および図２を参照して、タイヤ１は、トレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に位置するビード部４とを備える。またビード部４、４間にはカーカス５が架け渡されるとともに、このカーカス５のタイヤ半径方向外側にブレーカー層６が配される。該カーカス５は、カーカスコードを配列する１枚以上のカーカスプライから形成され、このカーカスプライは、トレッド部２からサイドウォール部３を経て、ビード部４のビードコア７と、該ビードコア７の上端からサイドウォール方向に延びるビードエーペックス８との廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返され、折返し部５ａによって係止される。ブレーカー層６は、ブレーカーコードを配列した２枚以上のプライからなり、各ブレーカーコードがプライ間で交差するよう向きを違えて重置している。本発明の空気入りタイヤにおいては、カーカス５を構成するカーカスプライとサイドウォール部３を構成するサイドウォールゴムとの間に、タイヤ表面への露出部を有する導電層９が設けられる。

本発明の空気入りタイヤにおいては、トレッド部２、ブレーカー部およびサイドウォール部３をそれぞれ構成するトレッドゴム、ブレーカーゴム、サイドウォールゴムの体積固有抵抗がいずれも１×１０¹²Ω・ｃｍ以上に設定される。該体積固有抵抗が１×１０¹²Ω・ｃｍ以上であれば耐久性が損なわれたり加工性が低下したりする危険性が少ない。

本発明の空気入りタイヤにおいては、カーカスプライとサイドウォールゴムとの間に、体積固有抵抗が１×１０¹¹Ω・ｃｍ以下の導電層９が設けられ、該導電層９はタイヤ表面に露出部を有する。すなわち、本発明においては、トレッドゴム、ブレーカーゴムおよびサイドウォールゴムの体積固有抵抗をそれぞれ１×１０¹²Ω・ｃｍ以上として転がり抵抗や耐久性等のタイヤ性能を維持しつつ、体積固有抵抗が低く設定された導電層９を、その一部がタイヤ表面に露出するように別途設けることにより、空気入りタイヤの接地面と路面との間で発生した静電気を導電層において消滅させて放電現象を防止する。これにより転がり抵抗を維持しつつ使用時、特に燃料補給時等における安全性が向上された空気入りタイヤを得ることができる。

導電層９の体積固有抵抗が１×１０¹¹Ω・ｃｍ以下であれば、タイヤの導電性の向上効果が所望の程度得られる。導電層９の体積固有抵抗は、１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以下、さらに１×１０⁹Ω・ｃｍ以下がより好ましい。タイヤの導電性の向上効果という点で該導電層の体積固有抵抗は低い程好ましいが、たとえば導電性成分を多量に配合することによって電気抵抗が低下し、タイヤがリムに接する部分における電気化学反応が促進されてリムが錆び易くなるという現象を防止する観点では、該導電層の体積固有抵抗が、１×１０³Ω・ｃｍ以上、さらに１×１０⁴Ω・ｃｍ以上に設定されることがより好ましい。

また、導電層９の厚みが０．２ｍｍ以上であればタイヤ導電性の向上効果が所望の程度得られ、２．０ｍｍ以下であればタイヤの転がり抵抗を大きく悪化させることがないため好ましい。導電層９の厚みは、０．３ｍｍ以上、さらに０．９ｍｍ以上がより好ましく、また、１．５ｍｍ以下がより好ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて設けられる上記のゴムセメント層１０は、図１に示すように、導電層９の露出部の少なくとも一部とトレッド部２における路面の接地面となる領域の少なくとも一部に接してゴムセメント層１０が形成されることができる。すなわち、ゴムセメント層１０をタイヤの路面への接地面を含む領域に設けることによって、導電層９の露出部とトレッド部２の路面への接地面となる領域とが導通され、走行時にトレッド部の接地面において路面とタイヤとの間で生じた静電気が、高い導電性を有する導電層９にゴムセメント層１０を介して逃がされるため、該静電気による放電現象を防止して使用時の安全性をより向上させることができる。

本発明におけるゴムセメント層１０は、トレッドゴムよりも小さい体積固有抵抗を有することが好ましい。具体的には、ゴムセメント層１０の体積固有抵抗は、１０⁸Ω・ｃｍ以上１０¹¹Ω・ｃｍ未満の範囲内に設定されることが好ましい。

本発明におけるゴムセメント層１０は、典型的には、ゴム組成物を有機溶媒と混合し、該有機溶媒にゴム組成物中のゴム成分を溶解させて得られるゴムセメントを、タイヤ表面の所定の部位に塗布し、乾燥および加硫硬化させることによって形成されるものである。すなわち、ゴムセメント層は、ゴム成分が一度有機溶媒に溶解された後に乾燥されるという工程を経ているため、ゴムシートとして形成された層と比べて厚みが小さく、タイヤ走行時に該ゴムセメント層が摩耗することによってタイヤトレッド面の摩耗による問題が発生しないという特徴を有する。

なおゴムセメント層１０の形成の際に用いられる有機溶媒としては、ゴムセメント層用のゴム組成物に含まれるゴム成分の良溶媒となるものが好ましく、たとえば、ヘキサン、ヘプタン、石油エーテル、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン等が例示できる。

導電層９およびゴムセメント層１０は、充填剤としてシリカ、アルミ、またはクレー等の材料を用いることが好ましい。導電層９およびゴムセメント層１０は、特にシリカを含むことが好ましい。シリカは、含有される充填剤のうち５０質量％以上であることが好ましい。充填剤のうち５０質量％以上をシリカが占める場合、タイヤの転がり抵抗の低減効果が良好である。充填剤のうちシリカが占める割合は、７０質量％以上、さらに９０質量％以上がより好ましい。本発明においては、上記充填剤のすべてがシリカであっても良いが、導電性や機械的強度を調整する目的で、たとえば充填剤のうちシリカが占める割合を７０質量％以下、さらに５０質量％以下とし、残部をアルミやクレー等の充填剤が占めることも好ましい。

シリカは、導電層９およびゴムセメント層１０におけるゴム成分の１００質量部に対してたとえば５質量部以上１００質量部以下で配合することができる。シリカとしては汎用ゴム一般に用いられるものを使用でき、たとえば補強剤として使用される乾式法ホワイトカーボン、湿式法ホワイトカーボン、コロイダルシリカ等が挙げられる。中でも含水ケイ酸を主成分とする湿式法ホワイトカーボンが好ましい。シリカの配合量が５質量部以上である場合、タイヤの耐摩耗性が良好であり、１００質量部以下である場合、トレッドゴム、ブレーカーゴムおよびサイドウォールゴムの製造時における未加硫ゴム組成物の粘度上昇による加工性の低下やコストの過度な上昇を良好に防止できる。

上記で使用されるシリカの窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）は、たとえば５０〜３００ｍ²／ｇ、さらに１００〜２００ｍ²／ｇの範囲内であることが好ましい。シリカの窒素吸着比表面積が５０ｍ²／ｇ以上である場合、タイヤ用ゴム組成物に対する補強効果が十分得られることによりタイヤの耐摩耗性が良好に向上する。一方該窒素吸着比表面積が３００ｍ²／ｇ以下である場合、タイヤ用ゴム組成物の加工性が良好であり、操縦安定性も十分確保される。ここで窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

本発明のタイヤにおいて設けられる導電層９およびゴムセメント層１０は、ジエン系ゴムと、ジエン系ゴム１００質量部に対して１〜３０質量部の範囲内で配合されてなるオキシエチレンユニットを有する化合物とを少なくとも含有することが好ましい。オキシエチレンユニットは、カーボンの代わりの導電性材料として用いる。ジエン系ゴム１００質量部に対して１質量部以上のオキシエチレンユニットが配合される場合、オキシエチレンユニットを有する化合物のもつエーテル部分が親水性であるため、得られるタイヤのトレッド部の表面が親水性となる。そして、該親水性の表面に道路上の水や大気中の湿気が吸収され、静電気を地面または大気に放出することができ、その結果として静電気が車に蓄積するのを防ぐことができる。またジエン系ゴム１００質量部に対して３０質量部以下である場合、電気抵抗低減と補強性のバランスが良好である点で好ましい。ジエン系ゴムの１００質量部に対するオキシエチレンユニットを有する化合物の配合量は、１〜２０質量部であるのが好ましく、１〜１０質量部であることがさらに好ましい。

なお、オキシエチレンユニットを有する化合物は、その主鎖、末端および／または側鎖にオキシエチレンユニットを有する。オキシエチレンユニットは、式１：−Ｏ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ）_n−Ｈで表わされる。式１中において、ｎは１以上の整数を表わす。

本発明において用いることのできるオキシエチレンユニットを有する化合物のうち、主鎖にオキシエチレンユニットを有する化合物としては、たとえばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシスチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアマイドなどが挙げられる。

また、主鎖または末端にオキシエチレンユニットを有する化合物については、市販のものとして、たとえば理研ビタミン社製のリケマールＡ−２３（主鎖はフェニルエチレン、オキシエチレンユニットが主鎖を構成する炭素９個当たり１個、ｎ＝８）、リケマールＢ−２０５（主鎖はエチレン、オキシエチレンユニットが主鎖を構成する炭素数１２個当たり１個、ｎ＝５）などを好ましく用いることができる。

オキシエチレンユニットを有する化合物は、少なくとも主鎖にオキシエチレンユニットを有していることが好ましい。オキシエチレンユニットをポリエチレンなどにグラフト重合反応させると、静電気の蓄積防止効果の持続性および電気抵抗の低減など得られるタイヤの表面特性を向上するからである。

また、少なくとも側鎖にオキシエチレンユニットを有する化合物は、主鎖を構成する炭素数１００個当たりオキシエチレンユニットを４〜１２個有していることが好ましい。４個以上とすることによって、電気抵抗をより低減できる。１２個以内とすることによって、ゴム成分との相溶精および補強性をより向上するからである。なお、この場合、主鎖としては、主としてポリエチレン、ポリプロピレンなどを用いることが好ましい。

少なくとも側鎖にオキシエチレンユニットを有する化合物については、市販のものとして、たとえば住友化学工業社製のスミエード３００Ｇ（主鎖はエチレン、オキシエチレンユニットが主鎖を構成する炭素数１００個当たり６個、ｎ＝１０）などを好ましく用いることができる。

なお、少なくとも主鎖にオキシエチレンユニットを有する化合物は、主鎖および／または末端にもオキシエチレンユニットを有していてもよい。

また、導電層９およびゴムセメント層１０には、たとえば良好な導電性を付与するという観点からカーボンブラックなどの上記以外の充填剤を配合してもよい。

本発明の空気入りタイヤにおける導電層９、ゴムセメント層１０、および、トレッド部２、ブレーカー部、サイドウォール部３は、たとえば下記のような成分が配合されたゴム組成物から構成されることができる。ゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム、ジエン系合成ゴムが好ましく挙げられる。ジエン系合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられ、これらのうち１種類または２種類以上を含むゴム成分が好適である。なお、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とは、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）に第三ジエン成分を含むものである。ここで第三ジエン成分としては、たとえば炭素数５〜２０の非共役ジエンが挙げられ、１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，５−ヘキサジエン、２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエンおよび１，４−オクタジエンや、１，４−シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエンなどの環状ジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ブチリデン−２−ノルボルネン、２−メタリル−５−ノルボルネンおよび２−イソプロペニル−５−ノルボルネンなどのアルケニルノルボルネン等が好ましく例示できる。特に、ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン等は好ましく使用され得る。

導電層に用いられるゴム成分としてはジエン系ゴムが好ましく、中でも、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）等が特に好ましい。

また、ゴムセメント層に用いられるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）等が好ましく例示できる。

上記のゴム組成物には、その他ゴム製品において一般的に配合される以下の成分を適宜配合することができる。

本発明において、ゴム組成物にシリカを配合する場合には、シラン系カップリング剤、好ましくは含硫黄シランカップリング剤をたとえば、シリカ質量に対して１質量％以上２０質量％以下で配合することが好ましい。シランカップリング剤の配合によってタイヤの耐摩耗性および操縦安定性を向上させることができ、シランカップリング剤の配合量が１質量％以上の場合、耐摩耗性および操縦安定性の向上効果が良好に得られる。またシランカップリング剤の配合量が２０質量％以下の場合、ゴムの混練、押出工程での焼け（スコーチ）が生じる危険性が少ない。含硫黄シランカップリング剤としては、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、トリメトキシシリルプロピル−メルカプトベンゾチアゾールテトラスルフィド、トリエトキシシリルプロピル−メタクリレート−モノスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、ビス−［３−（トリエトキシシリル）−プロピル］テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が例示される。

その他のシラン系カップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等を使用することができる。

本発明では、用途に応じてその他のカップリング剤、例えばアルミネート系カップリング剤、チタン系カップリング剤を単独またはシラン系カップリング剤と併用して使用することも可能である。

ゴム組成物には、その他、カーボンブラック、クレー、アルミナ、タルク、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、酸化マグネシウム、酸化チタン等の充填剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。

ここでカーボンブラックはゴム成分１００質量部に対して１０質量部以上で１５０質量部以下で配合されることが好ましい。ここでカーボンブラックの物性は窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）が７０〜３００ｍ²／ｇの範囲内、ＤＢＰ吸油量が５〜３００ｍｌ／１００ｇの範囲内、ヨウ素吸着量が１４６〜１５２ｍｇ／ｇの範囲内のものが、タイヤ用ゴム組成物に対する補強効果の点で好適である。

ゴム組成物には、上記の他に、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、発泡剤およびスコーチ防止剤等を添加することが可能である。

加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を使用できる。有機過酸化物としては、たとえば、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、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３あるいは１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシプロピル）ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシベンゼン、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシロキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシバレレートなどを使用することができる。これらの中で、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゼンおよびジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼンが好ましい。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などを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。

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少なくとも一つを含有するものを使用することが可能である。

老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩、ワックスなどを適宜選択して使用することが可能である。

本発明では練り加工性を一層向上させるために軟化剤を併用しても良い。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、トール油、サブ、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどのワックス類、リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸、等が挙げられる。

可塑剤としては、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）、無水ヒドロフタル酸エステル、ＤＯＺ（アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル）、ＤＢＳ（セバシン酸ジブチル）、ＤＯＳ（セバシン酸ジオクチル）、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル、ＤＢＭ（マレイン酸ジブチル）、ＤＯＭ（マレイン酸−２−エチルヘキシル）、ＤＢＦ（フマル酸ジブチル）等が挙げられる。

スコーチを防止または遅延させるためのスコーチ防止剤としては、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などのニトロソ化合物、Ｎ−シクロヘキシルチオフタルイミド等を使用することができる。

［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。

＜導電層用ゴム組成物の調製＞
表１に示す配合成分のうち硫黄および加硫促進剤を除いた成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて１５０℃で５分間混練した後、硫黄および加硫促進剤を加えて２軸オープンロールを用いて８０℃で５分間さらに練り込み、定法により押出し工程、カレンダー工程を経て導電層用のゴム組成物Ａ〜Ｇを調製した。

＜ゴムセメント層用ゴム組成物の調製＞
表２に示す配合成分のうち硫黄および加硫促進剤を除いた成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて１５０℃で５分間混練した後、硫黄および加硫促進剤を加えて２軸オープンロールを用いて８０℃で５分間さらに練り込み、定法により押出し工程、カレンダー工程を経てゴムセメント層用のゴム組成物Ｈを調製した。

＜トレッド部用ゴム組成物の調製＞
表３に示す配合成分のうち硫黄および加硫促進剤を除いた成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて１５０℃で５分間混練した後、硫黄および加硫促進剤を加えて２軸オープンロールを用いて８０℃で５分間さらに練り込み、定法により押出し工程、カレンダー工程を経てトレッド部用のゴム組成物Ｉ−１、Ｉ−２を調製した。

＜サイドウォール部用ゴム組成物の調製＞
表４に示す配合成分のうち硫黄および加硫促進剤を除いた成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて１５０℃で５分間混練した後、硫黄および加硫促進剤を加えて２軸オープンロールを用いて８０℃で５分間さらに練り込み、定法により押出し工程、カレンダー工程を経てサイドウォール部用のゴム組成物Ｊを調製した。

＜ブレーカー部用ゴム組成物の調製＞
表５に示す配合成分のうち硫黄および加硫促進剤を除いた成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて１５０℃で５分間混練した後、硫黄および加硫促進剤を加えて２軸オープンロールを用いて８０℃で５分間さらに練り込み、定法により押出し工程、カレンダー工程を経てブレーカー部用のゴム組成物Ｋを調製した。

＜カーカス用ゴム組成物の調製＞
表６に示す配合成分のうち硫黄および加硫促進剤を除いた成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて１５０℃で５分間混練した後、硫黄および加硫促進剤を加えて２軸オープンロールを用いて８０℃で５分間さらに練り込み、定法により押出し工程、カレンダー工程を経てカーカス用のゴム組成物Ｌを調製した。

＜ゴム組成物の体積固有抵抗の測定＞
得られたゴム組成物Ａ〜Ｌから厚さ２ｍｍで１５ｃｍ四方の試験片を作成し、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製の電気抵抗測定Ｒ８３４０Ａを用いて電圧５００Ｖ、気温２５℃、湿度５０％の条件で、ゴム組成物Ａ〜Ｌの体積固有抵抗を測定した。結果を表１〜６に示す。なお、表１〜６において、値が大きいほどゴム組成物の電気抵抗は高く、望ましくない。

注１：天然ゴムは、タイ製の商品名「ＴＳＲ２０」である。
注２：ブタジエンゴムは、宇部興産社製の商品名「ＢＲ１５０Ｂ」である。
注３：スチレンブタジエンゴムは、住友化学社製の商品名「ＳＢＲ１５０２」である。
注４：カーボンブラックは、昭和キャボット社製の商品名「ショウブラックＮ２２０」である。
注５：シリカは、デグサ社製の商品名「ウルトラシルＶＮ３」である。
注６：オキシエチレンユニットオキサイドは、住友化学社製の「スミガード」である。
注７：シランカップリング剤は、デグサ社製の商品名「Ｓｉ２６６」である。
注８：ワックスは、大内新興化学社製の商品名「サンノックＮ」である。
注９：老化防止剤は、精工化学社製の商品名「オゾノン６Ｃ」である。
注１０：ステアリン酸は、日本油脂社製の商品名「ステアリン酸 桐」である。
注１１：亜鉛華は、東邦亜鉛社製の「銀嶺Ｒ」である。
注１２：硫黄は、鶴見化学社製の商品名「硫黄」である。
注１３：加硫促進剤は、大内新興化学社製の商品名「ノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド」である。

（実施例１〜６，比較例１〜５）
上記で作製したゴム組成物を表７および表８に示す組合せでそれぞれ用い、トレッド部、サイドウォール部、ブレーカー部、カーカス、導電層、およびゴムセメント層に適用し、常法にて加硫成形し、図１に示す構造を有するサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを作製した。なお、実施例１〜６および比較例１〜５に係る空気入りタイヤにおいては、図１中の高さＨ２／高さＨ１×１００（％）が５％となるようにサイドウォール部を形成した。

＜タイヤ導電性＞
上記で作製した空気入りタイヤをスチールからなる正規リムに装着し、空気圧２．０ｋｇｃｍ²で充填して、荷重４５０ｋｇでスチールからなる導体板にトレッド部を接地させ、印加電圧５００Ｖ、温度２５℃、湿度５０％の条件で、タイヤリムの中央部とタイヤが接地している導体板との間の電気抵抗値を測定した。結果を表７および表８に示す。

表８に示す結果より、導電層を設けていない比較例２は、タイヤ導電性の低減ができないことが分かる。また、導電層を設けた場合であっても、導電層として体積固有抵抗が十分低減されていないゴム組成物Ｂを用いた比較例３においては、タイヤ導電性の低減が実現できないことが分かる。また、ゴムセメント層を設けていない比較例１，４は、タイヤの導電性の低減ができないことが分かる。また、トレッド部の体積固有抵抗が１×１０¹²Ω・ｃｍ以上でないゴム組成物Ｉ−２を用いた比較例５においては、タイヤ導電性の低減が実現できないことが分かる。

これに対して、体積固有抵抗が１×１０¹¹Ω・ｃｍ以下の導電層と、ゴムセメント層とを備える実施例１〜６は、タイヤ導電性が１．０×１０⁸Ω以下と低くなり、本発明に係る空気入りタイヤは導電性に優れることが分かる。

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。

転がり抵抗が大きく増大することなく路面とタイヤとの間における静電気の発生が防止された本発明の空気入りタイヤは、たとえば乗用車、トラック、バス、重機等の各種車両に対して好ましく適用され得る。

本発明に係る空気入りタイヤの断面図の右半分を例示した図である。 本発明に係る空気入りタイヤ１におけるトレッド部２を拡大して説明する図である。

符号の説明

１ タイヤ、２ トレッド部、３ サイドウォール部、４ ビード部、５ カーカス、６ ブレーカー層、７ ビードコア、８ ビードエーペックス、９ 導電層、１０ ゴムセメント層。

Claims (5)

1. トレッド部と、サイドウォール部と、ビード部と、前記トレッド部から前記サイドウォール部を経て前記ビード部に至るカーカスとを少なくとも備え、前記カーカスのタイヤ半径方向外側にブレーカー部が設けられた空気入りタイヤであって、
   前記トレッド部、前記サイドウォール部、前記ブレーカー部、および前記カーカスにそれぞれ形成されるトレッドゴム、サイドウォールゴム、ブレーカーゴム、およびカーカスゴムの体積固有抵抗がいずれも１×１０¹²Ω・ｃｍ以上に設定され、
   前記カーカスを構成するカーカスプライと前記サイドウォールゴムとの間に、体積固有抵抗が１×１０¹¹Ω・ｃｍ以下の導電層が設けられ、かつ、
   前記導電層はタイヤ表面への露出部を有し、
   前記導電層における前記露出部の少なくとも一部と、前記トレッド部における路面への接地面となる領域の少なくとも一部とに接するゴムセメント層が設けられてなる、空気入りタイヤ。
2. 前記導電層の厚みが０．２〜３．０ｍｍの範囲内である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記導電層がシリカを含む、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記導電層および前記ゴムセメント層は、ジエン系ゴムと、前記ジエン系ゴム１００質量部に対して１〜３０質量部の範囲内で配合されてなるオキシエチレンユニットを有する化合物とを少なくとも含有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ゴムセメント層は前記トレッドゴムよりも小さい体積固有抵抗を有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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