JP4594563B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関するものであり、さらに詳しくは、特定の共役ジエン系重合体と１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物とを含有してなるゴム組成物を、ビードフィラー及びサイドウォール部に配設されたゴム補強層（以下、サイド補強層ということがある）の少なくとも一方に用いてなる空気入りタイヤ、特にランフラット耐久性が改良された空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤにおいて、サイドウォール部の剛性を向上させるために、ゴム組成物単体、あるいはゴム組成物と繊維などとの複合体によるサイド補強層が配設されている。しかしながら、これらに用いられているゴム組成物においては、特に、タイヤのパンクなどによりタイヤの内部圧力（以下、内圧と称す。）が低下した状態で走行する、いわゆるランフラット走行時のように、温度が２００℃以上にもなると、加硫などによって形成された架橋部や、ゴム成分を構成するポリマー自体が切断される傾向がある。このため、ゴム組成物の弾性率が低下することにより、タイヤのたわみが増加して発熱が進み、サイド補強層の破壊限界が低下し、その結果、タイヤは比較的早期に故障に至るという問題があった。
このような故障に至る過程をできるだけ遅くする手段の一つとして、配合を変えることにより使用するゴム組成物の弾性率をできるだけ大きくし、あるいはその損失正接（ｔａｎδ）をできるだけ小さく設定して、ゴム組成物自体の発熱を抑制する方法が知られているが、従来の配合面からのアプローチには限界があり、ランフラット走行において、一定以上の耐久距離を確保するには、サイド補強層及びビードフィラーを増量するしかなく、その結果、通常走行時において、乗り心地の悪化や騒音レベルの悪化、重量の増加など、好ましくない事態を招来しているのが実状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、ビードフィラーやサイドウォール部補強層に用いられるゴム成分を工夫することにより、通常走行時における良好な乗心地性能は維持しつつ、転がり抵抗とランフラット耐久性の双方に優れる空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定共役ジエン系重合体及び特定の化合物を含んだゴム組成物は、超高温での弾性率低下を抑制する機能、或いは低温における弾性率は低く、超高温での弾性率が著しく増加する機能を有し、該ゴム組成物をビードフィラー及びサイド補強層の少なくとも一方に用いてなる空気入りタイヤは、特にランフラット走行において耐久性が著しく向上することを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、左右一対のビードコアと、該ビードコアのタイヤ半径方向外側に配設されたビードフィラーとを具備してなり、前記ビードフィラーを構成するゴム組成物は、（Ａ）共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体を含むゴム成分と、（Ｂ）１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物を配合してなることを特徴とする空気入りタイヤを提供するものである。
【０００５】
また本発明は、カーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された一対のサイドウォール部と、このサイドウォール部に配設されたゴム補強層とを具備してなり、前記サイドウォール部に配設されたゴム補強層を構成するゴム組成物は、（Ａ）共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体を含むゴム成分と、（Ｂ）１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物を配合してなることを特徴とする空気入りタイヤを提供するものである。
さらに、本発明は左右一対のビードコアと、該ビードコアのタイヤ半径方向外側に配設されたビードフィラーとカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された一対のサイドウォール部と、このサイドウォール部に配設されたゴム補強層とを具備してなり、前記ビードフィラーを構成するゴム組成物及びサイドウォール部に配設されたゴム補強層を構成するゴム組成物は共に、（Ａ）共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体を含むゴム成分と、（Ｂ）１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物を配合してなることを特徴とする空気入りタイヤをも提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において、前記共役ジエン系重合体は、共役ジエン単位におけるビニル結合量が、該重合体のジエン結合部の２５％以上であることが必要である。このビニル結合量が２５％未満では、１５０℃以上の高温下での硫黄架橋切断に伴なう弾性率低下が支配的となるために、温度上昇による弾性率低下の抑制効果が十分に発揮されない。この点から、ビニル結合量は３０％以上が好ましく、さらに３５％以上が好ましい。特に４０〜６０％であることが好ましい。
また、該重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は２０万〜９０万であることが必要である。このＭｗが２０万未満ではゴム組成物の引張り特性、転がり抵抗性が劣り、９０万を超えると加工性が劣る傾向がある。この点から、Ｍｗは３０万〜８０万が好ましく、特に３０万〜７０万が好ましい。
【０００７】
さらに、該重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比Ｍｗ／Ｍｎ（分子量分布）は１〜４であることが必要である。このＭｗ／Ｍｎが４を超えると発熱性の低下、及び１５０℃以上の温度領域での弾性率維持が困難となる傾向がある。
本発明における共役ジエン系重合体は、分岐構造を有するものを用いることができ、共役ジエン単独重合体及び／又は共役ジエン−芳香族ビニル共重合体であることが好ましく、また後述する如く、これらの変性重合体も含まれる。
ここで、共役ジエン単量体としては、例えば１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエンなどが挙げられ、中でも１，３−ブタジエンが好ましい。また、共役ジエン単量体との共重合に用いられる芳香族ビニル単量体としては、例えばスチレン，α−メチルスチレン，１−ビニルナフタレン，３−ビニルトルエン，エチルビニルベンゼン，ジビニルベンゼン，４−シクロヘキシルスチレン，２，２，６−トリルスチレンなどが挙げられ、中でもスチレンが好ましい。
【０００８】
上記共役ジエン系重合体は種々の方法で製造することができ、重合方式としては、バッチ重合方式または連続重合方式のいずれでもよい。好ましい製造方法を挙げれば次のようなものである。
すなわち、共役ジエンを含む単量体を不活性溶媒、好ましくは炭化水素溶媒中で、有機金属などの開始剤、好ましくは有機リチウム化合物開始剤の存在下で重合して得られる。上記炭化水素溶媒としては特に制限はないが、例えばｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンなどが挙げられ、好ましい溶媒は、シクロヘキサン及びｎ−ヘキサンである。これらの炭化水素溶媒は単独で用いてもよいし、２種以上混合してもよい。
【０００９】
前記開始剤として用いられる有機リチウムとしては、少なくとも１個のリチウム原子が結合されかつ炭素数２〜２０の炭化水素リチウム化合物が好ましく、例えば、ｎ−ブチルリチウム、エチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、ｔｅｒｔ−オクチルリチウム、フェニルリチウムなどであり、好ましいものはｎ−ブチルリチウムである。これらの有機リチウム開始剤は、単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。
共役ジエン単位におけるビニル結合量は、ジテトラヒドロフリルプロパン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシベンゼン、ジメトキシエタン、エチレングリコールジブチルエーテル、トリエチルアミン、ピリジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタンなどのエーテルおよび第３級アミン化合物を重合系に適当量添加することにより、適宜変えることができる。
【００１０】
さらに、本発明において用いられる前記の共役ジエン系重合体としては、分子中にスズ原子及び／又は窒素原子を含む変性重合体を用いることができる。この分子鎖中にスズ原子や窒素原子などを導入した変性重合体は、温度上昇による弾性率の低下を抑制すると共に、カーボンブラック配合ゴム組成物における低発熱性を改良することもできるので好ましく、特に多官能変性剤を用いることにより得られる分岐構造を有するものが好ましい。
上記の変性重合体は公知の方法により製造され、通常、有機リチウム開始剤によって重合を開始させ、リチウム活性末端を有する重合体の溶液に各種変性剤を添加することによって得られる（特公平６−８９１８３号公報、特開平１１−２９６５９号公報など）。例えば、スズ原子は、四塩化スズ，トリブチルスズ，ジオクチルスズジクロリド，ジブチルスズジクロリド，塩化トリフェニルスズなどのスズ化合物によって導入し、窒素原子は、ジイソシアナートジフェニルメタンなどのイソシアネート系化合物，４−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノンなどのアミノベンゾフェノン化合物，４−ジメチルアミノベンジリデンアニリン，ジメチルイミダゾリジノン，Ｎ−メチルピロリドンなどの窒素含有化合物によって導入することとなる。
【００１１】
また、例えばジエチルアミンのような２級アミノ化合物或いはヘキサメチレンイミンのようなイミン化合物と有機リチウム化合物とから得られるリチウムアミド開始剤を用いて重合させることにより、変性重合体を得ることもできる。
本発明における共役ジエン系重合体は、共役ジエン単位におけるビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比Ｍｗ／Ｍｎ（分子量分布）が１〜４であり、かつ分子中にスズ原子及び／又は窒素原子を含む共役ジエン系重合体であることが好ましい。また、本発明において、前記共役ジエン系重合体としてはポリブタジエン及びスチレン−ブタジエン共重合体ゴム、中でもポリブタジエンが好ましく、特にこれらの上記変性重合体が好ましい。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤにおいて、ビードフィラー又はサイドウォール部ゴム補強層に用いられるゴム成分は、共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４であると共に、分子中にスズ原子及び／又は窒素原子を含む共役ジエン系重合体を含むこと、特にゴム成分総量の５０重量％以上含むことが好ましく、１００％であるとさらに好ましい。５０重量％未満では、温度上昇によるゴム弾性率の低下が抑制できないことがある。この点から、前記共役ジエン系重合体は６０重量％以上、さらに８０重量％以上含まれることがさらに好ましい。
本発明における上記ゴム組成物において、前記共役ジエン系重合体と混合され得る他のゴム成分は特に限定されるものではないが、例えば天然ゴム，ポリイソプレン合成ゴム（ＩＲ）；シス−１，４−ポリブタジエンゴム（ＢＲ），スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ），アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ），ブチルゴム（ＩＩＲ）などが挙げられる。これらのゴムは二種以上を組み合わせて用いてもよい。
次に、本発明の空気入りタイヤにおいて、ビードフィラー又はサイドウォール部補強ゴム層には、上記ゴム成分に、さらに（Ｂ）成分として、１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物〔Ｎａ+ＳＯ3 ― ―Ｓ−（ＣＨ2）6−Ｓ−ＳＯ3 ―Ｎａ+・２Ｈ2Ｏ、以下ＨＴＳと略記する。〕が配合される。このＨＴＳ配合により、ビードフィラーや補強ゴム層では、超高温での弾性率低下を抑制する機能や、低温における弾性率が低く、超高温での弾性率が著しく増加する機能が得られ、特にランフラット耐久性及び通常走行時の乗り心地性が改善された空気入りラジアルタイヤを与えることができる。
【００１３】
上記（Ｂ）成分としてのＨＴＳの配合量は、（Ａ）成分であるゴム成分１００重量部に対し、０．１〜２０重量部の範囲が好ましい。この配合量が０．１重量部未満では本発明の効果が充分に発揮されないおそれがあり、一方２０重量部を超えるとその量の割には効果の向上があまり認められず、むしろ経済的には不利となる上、他のゴム物性が低下する場合がある。この点から、該（Ｂ）成分のより好ましい配合量は、０．３〜１５重量部、特に好ましくは０.５〜１０重量部の範囲である。
本発明における上記ゴム組成物には、前記の各成分の他に、通常ゴム業界で用いられる硫黄、過酸化物などの加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、補強用充填剤、無機充填剤などの各種配合剤を適宜含有させることができる。また、このゴム組成物は、さらに、各種材質の粒子、繊維、布などとの複合体としてもよい。
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、ビードフィラー及びサイドウォール部に配設されたゴム補強層の少なくとも一方に前記ゴム組成物を適用したものであって、常法により製造することができる。
【００１４】
次に、本発明の空気入りタイヤについて、添付図面に従って説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一例の左半の部分断面図であって、該空気入りタイヤ１は、左右一対のリング状のビードコア４と、該ビードコア４のタイヤ半径方向外側に配設されたビードフィラー５と、並列された複数のコードが被覆ゴム中に埋設されてなるプライ少なくとも１枚からなるカーカス層２と、該カーカス層２のタイヤ半径方向外側に配置されたベルト層３と、該ベルト層３のタイヤ半径方向外側に配設されたトレッド部８と、該トレッド部８の左右に配置された一対のサイドウォール部６と、このサイドウォール部６に配設されたゴム補強層７を具備している。
【００１５】
カーカス層２は折り返しカーカスプライ２ａ及びダウンカーカスプライ２ｂを有し、折り返しカーカスプライ２ａの両端部は、ビードコア４の周りに折り返され、折り返し端部を形成している。ビードフィラー５は、折り返しカーカスプライ２ａとその折り返し端部との間に位置しており、また、ダウンカーカスプライ２ｂは、サイドウォール部６と折り返しカーカスプライ２ａの折り返し端部との間に配置されている。ゴム補強層７は、折り返しカーカスプライ２ａのサイドウォール部の内側外周方向面に配置されている。サイドウォール部６を補強するこのゴム補強層７のゴムは有機繊維や無機粒子などとの複合体であってもよく、また、その断面形状はサイド補強の機能を有するものであれば特に限定されない。
本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、上記のビードフィラー５及びゴム補強層７の少なくとも一方が、前述の本発明のゴム組成物を用いて形成されている。
本発明の空気入りラジアルタイヤは、通常走行時において、弾性率の増加による乗り心地性、騒音レベルの悪化は実質的に起こらない。また、タイヤのパンクなどによる大きな変形により、前記ゴム組成物の温度が１７０℃以上になっても弾性率の低下が抑えられるため、高温下での発熱が抑制される。
したがって、このゴム組成物をビードコアやサイドウォール部のゴム補強層に用いた本発明の空気入りラジアルタイヤは、特にランフラット走行において、耐久性が大幅に向上し、その走行距離を著しく伸ばすことができる。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各種測定は下記の方法に従い求めた。
（１）重合体のミクロ構造
共役ジエンユニットにおけるビニル結合（１，２−結合）量は、赤外法（モレロ法）によって求めた。
（２）動的貯蔵弾性率（Ｅ’）などの特性
ゴム組成物を１６０℃、１２分間の条件で加硫して得られた厚さ２ｍｍのスラブシートから、幅５ｍｍ、長さ４０ｍｍのシートを切り出し、試料とした。この試料について、上島製作所（株）製スペクトロメータを用い、チャック間距離１０ｍｍ、初期歪み２００マイクロメ−トル（ミクロン）、動的歪１％、周波数５２Ｈｚ、測定開始温度２５℃、昇温速度３℃／分，測定終了温度２５０℃の測定条件で、動的貯蔵弾性率を測定した。
また、５０℃の動的貯蔵弾性率に対する２００〜２５０℃の領域における動的貯蔵弾性率の最小値の比を指数で表示した。この指数が大きいほど高温化による動的貯蔵弾性率の低下が少ないことを示す。
【００１７】
（３）乗り心地性
各試作タイヤを乗用車に装着し、専門のドライバー２名により乗り心地性のフィーリングテストを行い、１〜１０の評点をつけその平均値を求めた。その値が大きいほど乗り心地性は良好である。
（４）ランフラット耐久性
各試作タイヤを常圧でリム組みし、内圧２００ｋＰａを封入してから３８℃の室温中に２４時間放置後、バルブのコアを抜き内圧を大気圧として、荷重４．６ｋＮ（４７０ｋｇ）、速度８９ｋｍ／ｈ、室温３８℃の条件でドラム走行テストを行った。この際の故障発生までの走行距離をランフラット耐久性とし、実施例１〜４については比較例１を１００とした指数で表わし、実施例５〜２９及び比較例２，３については比較例２を１００とした指数で表わした。指数が大きいほど、ランフラット耐久性は良好である。
（５）転がり抵抗
転がり抵抗は、惰行法にて測定したものであり、タイヤ内圧は０．１６７ＭＰａ、荷重はＪＩＳ１００％荷重、惰行開始速度１００ｋｍ／ｈｒの条件で行ない、実施例１〜４については比較例１をコントロールとし、実施例５〜２９及び比較例２，３については比較例２をコントロールとし、それぞれのコントロールを１００とした指数で表わした。指数が小さいほど、転がり抵抗は小さい。
【００１８】
製造例１，２（重合体Ａ，Ｂ）
乾燥し、窒素置換された温度調整ジャッケットつき８リットルの耐圧反応装置に、シクロヘキサン３ｋｇ、ブタジエン単量体５００ｇ、０．２２５ｍｍｏｌのジテトラヒドロフリルプロパン（ＤＴＨＦＰ）を注入し、４．５ｍｍｏｌのｎ−ブチルリチウム（ＢｕＬｉ）を加えた後、4 ０℃の開始温度で１時間重合を行った。重合は、昇温条件下で行い最終温度が７５℃を超えないようにジャッケット温度を調整した。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合転化率は、ほぼ１００％であった。この重合系に末端変性剤としてＳｎＣｌ4の１Ｍシクロヘキサン溶液を０．１１ミリリットル加えた後、３０分間変性反応を行なった。この後重合系に２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）のイソプロパノール５％溶液０．５ミリリットルを加えて反応を停止させ、常法に従い重合体を乾燥して重量体Ａを得た。
また、ＢｕＬｉ及びＤＴＨＦＰの量を第１表に示すものに代えた以外は、上記と同様にして重合体Ｂを得た。
得られたポリブタジエン重合体Ａ，Ｂについてミクロ構造（ビニル結合量）、分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。その結果を第１表に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
（注）
Ｍｗ：重量平均分子量
Ｍｗ／Ｍｎ：分子量分布
ＴＴＣ：四塩化スズ（ＳｎＣｌ4）
【００２１】
製造例３〜８（重合体Ｃ〜Ｈ）
乾燥し、窒素置換された温度調整ジャッケットつき８リットルの耐圧反応装置に、連続的に乾燥されたブタジエンの１５モル％シクロヘキサン溶液を毎分２００ｇの速度で導入した。また同じポートより、シクロヘキサン溶液（１ｍｏｌ／リットル）としてのジテトラヒドロフリルプロパン（ＤＴＨＦＰ）を０．０３ｍｍｏｌ／ｍｉｎと、ｎ−ヘキサン溶液（４．５ｍｍｏｌ／リットル）としてのｎ−ブチルリチウム（ＢｕＬｉ）を０.３ｍｍｏｌ／ｍｉｎの速度で連続的に導入した。重合系は、常に８０℃に保ち、連続的にリアクター上部より生成したポリマーを取り出し、ＢＨＴの１％イソプロパノール中に投入して重合体を得た。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合添加率は、ほぼ１００％であった。さらに固形物を乾燥し、ゴム状重合体Ｃを得た。このポリブタジエン重合体Ｃについてミクロ構造（ビニル結合量）、分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。その結果を第１表に示す。
また、ＢｕＬｉ及びＤＴＨＦＰの導入速度（ｍｍｏｌ／ｍｉｎ）を第１表に示すものに代えた以外は、上記と同様にして重合体Ｄ〜Ｈを得た。
得られたポリブタジエン重合体Ｃ〜Ｈについて、ミクロ構造（ビニル結合量）、分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。その結果を第２表に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】
（注）
Ｍｗ：重量平均分子量
Ｍｗ／Ｍｎ：分子量分布
製造例９〜２４（重合体Ｉ〜Ｘ）
乾燥し、窒素置換された温度調整ジャッケットつき８リットルの耐圧反応装置に、シクロヘキサン３ｋｇ、ブタジエン単量体５００ｇ、１．６ｍｍｏｌのジテトラヒドロフリルプロパン（ＤＴＨＦＰ）を注入し、４ｍｍｏｌのｎ−ブチルリチウム（ＢｕＬｉ）を加えた後、４０℃の開始温度で１時間重合を行った。重合は、昇温条件下で行い最終温度が７５℃を超えないようにジャッケット温度を調整した。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合転化率は、ほぼ１００％であった。
この重合系に、末端変性剤としてＳｎＣｌ4の１Ｍシクロヘキサン溶液を０.８ミリリットル加えた後、３０分間変性反応を行った。この後重合系に２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）のイソプロパノール５％溶液０．５ミリリットルを加えて反応を停止させ、常法に従い重合体を乾燥して変性ポリブタジエン重合体Ｉを得た。
また、ＢｕＬｉ及びＤＴＨＦＰの量と変性剤の種類及び量を第３表に示すものに代えた以外は、上記と同様にして変性ポリブタジエン重合体Ｊ〜Ｘを得た。
得られた変性ポリブタジエン重合体Ｉ〜Ｘについてミクロ構造（ビニル結合量）、分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。その結果を第３表に示す。
【００２４】
製造例２５，２６（重合体Ｙ，Ｚ）
乾燥し、窒素置換された温度調整ジャッケットつき８リットルの耐圧反応装置に、シクロヘキサン３ｋｇ、ブタジエン単量体５００ｇ、１．６ｍｍｏｌのジテトラヒドロフリルプロパン（ＤＴＨＦＰ）を注入し、４ｍｍｏｌのｎ−ブチルリチウム（ＢｕＬｉ）を加えた後、これに４．２ｍｍｏｌのヘキサメチレンイミン（ＨＭＩ）をすばやく加え、４０℃の開始温度で１時間重合を行った。重合は、昇温条件下で行い最終温度が７５℃を超えないようにジャッケット温度を調整した。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合転化率は、ほぼ１００％であった。この重合系に末端変性剤としてのＳｎＣｌ4の１Ｍシクロヘキサン溶液を０．１１ミリリットル加えた後、３０分間変性反応を行なった。この後重合系に２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）のイソプロパノール５％溶液０．５ミリリットルを加えて反応を停止させ、常法に従い重合体を乾燥してポリブタジエン重合体Ｙを得た。
【００２５】
また、上記と全く同様にしてブタジエンの重合を行なった。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合転化率は、ほぼ１００％であった。この重合系に、変性剤としてＳｎＣｌ4の１Ｍシクロヘキサン溶液を０.８ミリリットル加えた後、３０分間変性反応を行った。この後重合系に２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）のイソプロパノール５％溶液０．５ミリリットルを加えて反応を停止させ、常法に従い重合体を乾燥して変性ポリブタジエン重合体Ｚを得た。
得られたポリブタジエン重合体Ｙ及び変性ポリブタジエン重合体Ｚについて、ミクロ構造（ビニル結合量）、分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。その結果を第３表に示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】
【表５】
【００２９】
（注）
１）Ｍｗ：重量平均分子量
Ｍｗ／Ｍｎ：分子量分布
２）変性剤
ＴＴＣ：四塩化スズ（ＳｎＣｌ4）
ＴＢＴＣ：トリブチルスズクロリド（Ｂｕ3ＳｎＣｌ）
ＤＯＴＤＣ：ジオクチルスズジクロリド（Ｏｃｔ2ＳｎＣｌ2）
ＤＢＴＤＣ：ジブチルスズジクロリド（Ｂｕ2ＳｎＣｌ2）
ＴＥＯＳＤＩ：Ｎ−( ３−トリエトキシシリルプロピル) −４，５−ジヒドロイミダゾール
ＤＭＡＢＰ：４−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン
ＤＭＡＢＡ：4-ジメチルアミノベンジリデンアニリン
ＤＭＡＢＢ：4-ジメチルアミノベンジリデンブチルアミン
ＤＭＩ：ジメチルイミダゾリジノン
ＮＭＰ：Ｎ―メチルピロリドン
Ｓ３４０：Ｎ−( １，３−ジメチルブチリデン) −３−( トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン
ｃ−ＭＤＩ：クルードＭＤＩ／日本ポリウレタン製、ＭＲ４００
３）変性開始剤
ＬＨＭＩ：ｎ−ブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ）とヘキサメチレンイミン（ＨＭＩ）との反応物
【００３０】
実施例１〜２９及び比較例１〜３
第４表に示す種類と量からなるゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックＧＰＦ〔商標；＃ＮＰＧ，旭カーボン（株）製〕６０．０重量部、軟化剤「ダイアナプロセスオイル ＮＰー２４」〔商標、出光興産（株）製〕３．０重量部、亜鉛華３号〔商標、三井金属鉱業（株）製〕４.０重量部、ステアリン酸「ＬＵＮＡＣ ＲＣビーズ」〔商標、花王（株）製〕１．０重量部、老化防止剤「ノクラック６Ｃ」〔商標、大内新興化学工業（株）製、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〕２．０重量部、加硫促進剤「ノクセラ−ＮＳ」〔商標、大内新興化学工業（株）製、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド〕３.５重量部、硫黄「ＭＵＣＲＯＮーＯＴ」〔商標、四国化成（株）製〕２.５〜５.０重量部、及び第４表に示す量のＨＴＳ（１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物）を配合して、ゴム組成物を調製した。
上記ゴム組成物を、サイドウォール部補強層に用いて、サイズ２２５／４５ＺＲ１７の乗用車用ラジアルタイヤを常法に従って製造し、そのタイヤについて乗り心地性、ランフラット耐久性及び転がり抵抗を評価した。なお、サイドウォール部補強層の最大厚みを補強ゴムゲージとして第４表中に記載した。結果を第４表に示す。
【００３１】
【表６】
【００３２】
【表７】
【００３３】
【表８】
【００３４】
【表９】
【００３５】
【表１０】
【００３６】
【表１１】
【００３７】
上記の結果より、本発明における特定性状のゴム組成物を、サイドウォール部補強層に用いてなる空気入りタイヤは、サイド補強ゴムのゲージを大幅に低下させることで、良好な乗心地性と転がり抵抗の低減が達成できており、さらに、高温での弾性率低下を抑制できているために、ランフラット耐久性が優れていることがわかる。
【００３８】
【発明の効果】
上記の結果より、本発明における共役ジエン系重合体を配合してなるゴム組成物を、サイドウォール部補強層及び／又はビードフィラーに用いてなる空気入りタイヤは、良好な乗心地性を維持しつつ、優れたランフラット耐久性と低転がり抵抗性を有している。また、他の性能を維持しつつ、タイヤを軽量化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 本発明の空気入りタイヤ
２ カーカス層
２ａ 折り返しカーカスプライ
２ｂ ダウンカーカスプライ
３ ベルト層
４ ビードコア
５ ビードフィラー
６ サイドウォール部
７ ゴム補強層
８ トレッド部
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関するものであり、さらに詳しくは、特定の共役ジエン系重合体と１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物とを含有してなるゴム組成物を、ビードフィラー及びサイドウォール部に配設されたゴム補強層（以下、サイド補強層ということがある）の少なくとも一方に用いてなる空気入りタイヤ、特にランフラット耐久性が改良された空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤにおいて、サイドウォール部の剛性を向上させるために、ゴム組成物単体、あるいはゴム組成物と繊維などとの複合体によるサイド補強層が配設されている。しかしながら、これらに用いられているゴム組成物においては、特に、タイヤのパンクなどによりタイヤの内部圧力（以下、内圧と称す。）が低下した状態で走行する、いわゆるランフラット走行時のように、温度が２００℃以上にもなると、加硫などによって形成された架橋部や、ゴム成分を構成するポリマー自体が切断される傾向がある。このため、ゴム組成物の弾性率が低下することにより、タイヤのたわみが増加して発熱が進み、サイド補強層の破壊限界が低下し、その結果、タイヤは比較的早期に故障に至るという問題があった。
このような故障に至る過程をできるだけ遅くする手段の一つとして、配合を変えることにより使用するゴム組成物の弾性率をできるだけ大きくし、あるいはその損失正接（ｔａｎδ）をできるだけ小さく設定して、ゴム組成物自体の発熱を抑制する方法が知られているが、従来の配合面からのアプローチには限界があり、ランフラット走行において、一定以上の耐久距離を確保するには、サイド補強層及びビードフィラーを増量するしかなく、その結果、通常走行時において、乗り心地の悪化や騒音レベルの悪化、重量の増加など、好ましくない事態を招来しているのが実状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、ビードフィラーやサイドウォール部補強層に用いられるゴム成分を工夫することにより、通常走行時における良好な乗心地性能は維持しつつ、転がり抵抗とランフラット耐久性の双方に優れる空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定共役ジエン系重合体及び特定の化合物を含んだゴム組成物は、超高温での弾性率低下を抑制する機能、或いは低温における弾性率は低く、超高温での弾性率が著しく増加する機能を有し、該ゴム組成物をビードフィラー及びサイド補強層の少なくとも一方に用いてなる空気入りタイヤは、特にランフラット走行において耐久性が著しく向上することを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、左右一対のビードコアと、該ビードコアのタイヤ半径方向外側に配設されたビードフィラーとを具備してなり、前記ビードフィラーを構成するゴム組成物は、（Ａ）共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体を含むゴム成分と、（Ｂ）１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物を配合してなることを特徴とする空気入りタイヤを提供するものである。
【０００５】
また本発明は、カーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された一対のサイドウォール部と、このサイドウォール部に配設されたゴム補強層とを具備してなり、前記サイドウォール部に配設されたゴム補強層を構成するゴム組成物は、（Ａ）共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体を含むゴム成分と、（Ｂ）１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物を配合してなることを特徴とする空気入りタイヤを提供するものである。
さらに、本発明は左右一対のビードコアと、該ビードコアのタイヤ半径方向外側に配設されたビードフィラーとカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された一対のサイドウォール部と、このサイドウォール部に配設されたゴム補強層とを具備してなり、前記ビードフィラーを構成するゴム組成物及びサイドウォール部に配設されたゴム補強層を構成するゴム組成物は共に、（Ａ）共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体を含むゴム成分と、（Ｂ）１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物を配合してなることを特徴とする空気入りタイヤをも提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において、前記共役ジエン系重合体は、共役ジエン単位におけるビニル結合量が、該重合体のジエン結合部の２５％以上であることが必要である。このビニル結合量が２５％未満では、１５０℃以上の高温下での硫黄架橋切断に伴なう弾性率低下が支配的となるために、温度上昇による弾性率低下の抑制効果が十分に発揮されない。この点から、ビニル結合量は３０％以上が好ましく、さらに３５％以上が好ましい。特に４０〜６０％であることが好ましい。
また、該重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は２０万〜９０万であることが必要である。このＭｗが２０万未満ではゴム組成物の引張り特性、転がり抵抗性が劣り、９０万を超えると加工性が劣る傾向がある。この点から、Ｍｗは３０万〜８０万が好ましく、特に３０万〜７０万が好ましい。
【０００７】
さらに、該重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比Ｍｗ／Ｍｎ（分子量分布）は１〜４であることが必要である。このＭｗ／Ｍｎが４を超えると発熱性の低下、及び１５０℃以上の温度領域での弾性率維持が困難となる傾向がある。
本発明における共役ジエン系重合体は、分岐構造を有するものを用いることができ、共役ジエン単独重合体及び／又は共役ジエン−芳香族ビニル共重合体であることが好ましく、また後述する如く、これらの変性重合体も含まれる。
ここで、共役ジエン単量体としては、例えば１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエンなどが挙げられ、中でも１，３−ブタジエンが好ましい。また、共役ジエン単量体との共重合に用いられる芳香族ビニル単量体としては、例えばスチレン，α−メチルスチレン，１−ビニルナフタレン，３−ビニルトルエン，エチルビニルベンゼン，ジビニルベンゼン，４−シクロヘキシルスチレン，２，２，６−トリルスチレンなどが挙げられ、中でもスチレンが好ましい。
【０００８】
上記共役ジエン系重合体は種々の方法で製造することができ、重合方式としては、バッチ重合方式または連続重合方式のいずれでもよい。好ましい製造方法を挙げれば次のようなものである。
すなわち、共役ジエンを含む単量体を不活性溶媒、好ましくは炭化水素溶媒中で、有機金属などの開始剤、好ましくは有機リチウム化合物開始剤の存在下で重合して得られる。上記炭化水素溶媒としては特に制限はないが、例えばｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンなどが挙げられ、好ましい溶媒は、シクロヘキサン及びｎ−ヘキサンである。これらの炭化水素溶媒は単独で用いてもよいし、２種以上混合してもよい。
【０００９】
前記開始剤として用いられる有機リチウムとしては、少なくとも１個のリチウム原子が結合されかつ炭素数２〜２０の炭化水素リチウム化合物が好ましく、例えば、ｎ−ブチルリチウム、エチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、ｔｅｒｔ−オクチルリチウム、フェニルリチウムなどであり、好ましいものはｎ−ブチルリチウムである。これらの有機リチウム開始剤は、単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。
共役ジエン単位におけるビニル結合量は、ジテトラヒドロフリルプロパン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシベンゼン、ジメトキシエタン、エチレングリコールジブチルエーテル、トリエチルアミン、ピリジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ' −テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタンなどのエーテルおよび第３級アミン化合物を重合系に適当量添加することにより、適宜変えることができる。
【００１０】
さらに、本発明において用いられる前記の共役ジエン系重合体としては、分子中にスズ原子及び／又は窒素原子を含む変性重合体を用いることができる。この分子鎖中にスズ原子や窒素原子などを導入した変性重合体は、温度上昇による弾性率の低下を抑制すると共に、カーボンブラック配合ゴム組成物における低発熱性を改良することもできるので好ましく、特に多官能変性剤を用いることにより得られる分岐構造を有するものが好ましい。
上記の変性重合体は公知の方法により製造され、通常、有機リチウム開始剤によって重合を開始させ、リチウム活性末端を有する重合体の溶液に各種変性剤を添加することによって得られる（特公平６−８９１８３号公報、特開平１１−２９６５９号公報など）。例えば、スズ原子は、四塩化スズ，トリブチルスズ，ジオクチルスズジクロリド，ジブチルスズジクロリド，塩化トリフェニルスズなどのスズ化合物によって導入し、窒素原子は、ジイソシアナートジフェニルメタンなどのイソシアネート系化合物，４−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノンなどのアミノベンゾフェノン化合物，４−ジメチルアミノベンジリデンアニリン，ジメチルイミダゾリジノン，Ｎ−メチルピロリドンなどの窒素含有化合物によって導入することとなる。
【００１１】
また、例えばジエチルアミンのような２級アミノ化合物或いはヘキサメチレンイミンのようなイミン化合物と有機リチウム化合物とから得られるリチウムアミド開始剤を用いて重合させることにより、変性重合体を得ることもできる。
本発明における共役ジエン系重合体は、共役ジエン単位におけるビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比Ｍｗ／Ｍｎ（分子量分布）が１〜４であり、かつ分子中にスズ原子及び／又は窒素原子を含む共役ジエン系重合体であることが好ましい。また、本発明において、前記共役ジエン系重合体としてはポリブタジエン及びスチレン−ブタジエン共重合体ゴム、中でもポリブタジエンが好ましく、特にこれらの上記変性重合体が好ましい。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤにおいて、ビードフィラー又はサイドウォール部ゴム補強層に用いられるゴム成分は、共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が２５％以上、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４であると共に、分子中にスズ原子及び／又は窒素原子を含む共役ジエン系重合体を含むこと、特にゴム成分総量の５０重量％以上含むことが好ましく、１００％であるとさらに好ましい。５０重量％未満では、温度上昇によるゴム弾性率の低下が抑制できないことがある。この点から、前記共役ジエン系重合体は６０重量％以上、さらに８０重量％以上含まれることがさらに好ましい。
本発明における上記ゴム組成物において、前記共役ジエン系重合体と混合され得る他のゴム成分は特に限定されるものではないが、例えば天然ゴム，ポリイソプレン合成ゴム（ＩＲ）；シス−１，４−ポリブタジエンゴム（ＢＲ），スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ），アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ），ブチルゴム（ＩＩＲ）などが挙げられる。これらのゴムは二種以上を組み合わせて用いてもよい。
次に、本発明の空気入りタイヤにおいて、ビードフィラー又はサイドウォール部補強ゴム層には、上記ゴム成分に、さらに（Ｂ）成分として、１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物〔Ｎａ+ＳＯ3 ― ―Ｓ−（ＣＨ2）6−Ｓ−ＳＯ3 ―Ｎａ+・２Ｈ2Ｏ、以下ＨＴＳと略記する。〕が配合される。このＨＴＳ配合により、ビードフィラーや補強ゴム層では、超高温での弾性率低下を抑制する機能や、低温における弾性率が低く、超高温での弾性率が著しく増加する機能が得られ、特にランフラット耐久性及び通常走行時の乗り心地性が改善された空気入りラジアルタイヤを与えることができる。
【００１３】
上記（Ｂ）成分としてのＨＴＳの配合量は、（Ａ）成分であるゴム成分１００重量部に対し、０．１〜２０重量部の範囲が好ましい。この配合量が０．１重量部未満では本発明の効果が充分に発揮されないおそれがあり、一方２０重量部を超えるとその量の割には効果の向上があまり認められず、むしろ経済的には不利となる上、他のゴム物性が低下する場合がある。この点から、該（Ｂ）成分のより好ましい配合量は、０．３〜１５重量部、特に好ましくは０.５〜１０重量部の範囲である。
本発明における上記ゴム組成物には、前記の各成分の他に、通常ゴム業界で用いられる硫黄、過酸化物などの加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、補強用充填剤、無機充填剤などの各種配合剤を適宜含有させることができる。また、このゴム組成物は、さらに、各種材質の粒子、繊維、布などとの複合体としてもよい。
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、ビードフィラー及びサイドウォール部に配設されたゴム補強層の少なくとも一方に前記ゴム組成物を適用したものであって、常法により製造することができる。
【００１４】
次に、本発明の空気入りタイヤについて、添付図面に従って説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一例の左半の部分断面図であって、該空気入りタイヤ１は、左右一対のリング状のビードコア４と、該ビードコア４のタイヤ半径方向外側に配設されたビードフィラー５と、並列された複数のコードが被覆ゴム中に埋設されてなるプライ少なくとも１枚からなるカーカス層２と、該カーカス層２のタイヤ半径方向外側に配置されたベルト層３と、該ベルト層３のタイヤ半径方向外側に配設されたトレッド部８と、該トレッド部８の左右に配置された一対のサイドウォール部６と、このサイドウォール部６に配設されたゴム補強層７を具備している。
【００１５】
カーカス層２は折り返しカーカスプライ２ａ及びダウンカーカスプライ２ｂを有し、折り返しカーカスプライ２ａの両端部は、ビードコア４の周りに折り返され、折り返し端部を形成している。ビードフィラー５は、折り返しカーカスプライ２ａとその折り返し端部との間に位置しており、また、ダウンカーカスプライ２ｂは、サイドウォール部６と折り返しカーカスプライ２ａの折り返し端部との間に配置されている。ゴム補強層７は、折り返しカーカスプライ２ａのサイドウォール部の内側外周方向面に配置されている。サイドウォール部６を補強するこのゴム補強層７のゴムは有機繊維や無機粒子などとの複合体であってもよく、また、その断面形状はサイド補強の機能を有するものであれば特に限定されない。
本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、上記のビードフィラー５及びゴム補強層７の少なくとも一方が、前述の本発明のゴム組成物を用いて形成されている。
本発明の空気入りラジアルタイヤは、通常走行時において、弾性率の増加による乗り心地性、騒音レベルの悪化は実質的に起こらない。また、タイヤのパンクなどによる大きな変形により、前記ゴム組成物の温度が１７０℃以上になっても弾性率の低下が抑えられるため、高温下での発熱が抑制される。
したがって、このゴム組成物をビードコアやサイドウォール部のゴム補強層に用いた本発明の空気入りラジアルタイヤは、特にランフラット走行において、耐久性が大幅に向上し、その走行距離を著しく伸ばすことができる。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各種測定は下記の方法に従い求めた。
（１）重合体のミクロ構造
共役ジエンユニットにおけるビニル結合（１，２−結合）量は、赤外法（モレロ法）によって求めた。
（２）動的貯蔵弾性率（Ｅ’）などの特性
ゴム組成物を１６０℃、１２分間の条件で加硫して得られた厚さ２ｍｍのスラブシートから、幅５ｍｍ、長さ４０ｍｍのシートを切り出し、試料とした。この試料について、上島製作所（株）製スペクトロメータを用い、チャック間距離１０ｍｍ、初期歪み２００マイクロメ−トル（ミクロン）、動的歪１％、周波数５２Ｈｚ、測定開始温度２５℃、昇温速度３℃／分，測定終了温度２５０℃の測定条件で、動的貯蔵弾性率を測定した。
また、５０℃の動的貯蔵弾性率に対する２００〜２５０℃の領域における動的貯蔵弾性率の最小値の比を指数で表示した。この指数が大きいほど高温化による動的貯蔵弾性率の低下が少ないことを示す。
【００１７】
（３）乗り心地性
各試作タイヤを乗用車に装着し、専門のドライバー２名により乗り心地性のフィーリングテストを行い、１〜１０の評点をつけその平均値を求めた。その値が大きいほど乗り心地性は良好である。
（４）ランフラット耐久性
各試作タイヤを常圧でリム組みし、内圧２００ｋＰａを封入してから３８℃の室温中に２４時間放置後、バルブのコアを抜き内圧を大気圧として、荷重４．６ｋＮ（４７０ｋｇ）、速度８９ｋｍ／ｈ、室温３８℃の条件でドラム走行テストを行った。この際の故障発生までの走行距離をランフラット耐久性とし、実施例１〜４については比較例１を１００とした指数で表わし、実施例５〜２９及び比較例２，３については比較例２を１００とした指数で表わした。指数が大きいほど、ランフラット耐久性は良好である。
（５）転がり抵抗
転がり抵抗は、惰行法にて測定したものであり、タイヤ内圧は０．１６７ＭＰａ、荷重はＪＩＳ１００％荷重、惰行開始速度１００ｋｍ／ｈｒの条件で行ない、実施例１〜４については比較例１をコントロールとし、実施例５〜２９及び比較例２，３については比較例２をコントロールとし、それぞれのコントロールを１００とした指数で表わした。指数が小さいほど、転がり抵抗は小さい。
【００１８】
製造例１，２（重合体Ａ，Ｂ）
乾燥し、窒素置換された温度調整ジャッケットつき８リットルの耐圧反応装置に、シクロヘキサン３ｋｇ、ブタジエン単量体５００ｇ、０．２２５ｍｍｏｌのジテトラヒドロフリルプロパン（ＤＴＨＦＰ）を注入し、４．５ｍｍｏｌのｎ−ブチルリチウム（ＢｕＬｉ）を加えた後、4 ０℃の開始温度で１時間重合を行った。重合は、昇温条件下で行い最終温度が７５℃を超えないようにジャッケット温度を調整した。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合転化率は、ほぼ１００％であった。この重合系に末端変性剤としてＳｎＣｌ4の１Ｍシクロヘキサン溶液を０．１１ミリリットル加えた後、３０分間変性反応を行なった。この後重合系に２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）のイソプロパノール５％溶液０．５ミリリットルを加えて反応を停止させ、常法に従い重合体を乾燥して重量体Ａを得た。
また、ＢｕＬｉ及びＤＴＨＦＰの量を第１表に示すものに代えた以外は、上記と同様にして重合体Ｂを得た。
得られたポリブタジエン重合体Ａ，Ｂについてミクロ構造（ビニル結合量）、分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。その結果を第１表に示す。
【００１９】
【表１】
（注）
Ｍｗ：重量平均分子量
Ｍｗ／Ｍｎ：分子量分布
ＴＴＣ：四塩化スズ（ＳｎＣｌ4）
【００２１】
製造例３〜８（重合体Ｃ〜Ｈ）
乾燥し、窒素置換された温度調整ジャッケットつき８リットルの耐圧反応装置に、連続的に乾燥されたブタジエンの１５モル％シクロヘキサン溶液を毎分２００ｇの速度で導入した。また同じポートより、シクロヘキサン溶液（１ｍｏｌ／リットル）としてのジテトラヒドロフリルプロパン（ＤＴＨＦＰ）を０．０３ｍｍｏｌ／ｍｉｎと、ｎ−ヘキサン溶液（４．５ｍｍｏｌ／リットル）としてのｎ−ブチルリチウム（ＢｕＬｉ）を０.３ｍｍｏｌ／ｍｉｎの速度で連続的に導入した。重合系は、常に８０℃に保ち、連続的にリアクター上部より生成したポリマーを取り出し、ＢＨＴの１％イソプロパノール中に投入して重合体を得た。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合添加率は、ほぼ１００％であった。さらに固形物を乾燥し、ゴム状重合体Ｃを得た。このポリブタジエン重合体Ｃについてミクロ構造（ビニル結合量）、分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。その結果を第１表に示す。
また、ＢｕＬｉ及びＤＴＨＦＰの導入速度（ｍｍｏｌ／ｍｉｎ）を第１表に示すものに代えた以外は、上記と同様にして重合体Ｄ〜Ｈを得た。
得られたポリブタジエン重合体Ｃ〜Ｈについて、ミクロ構造（ビニル結合量）、分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。その結果を第２表に示す。
【００２２】
【表２】
（注）
Ｍｗ：重量平均分子量
Ｍｗ／Ｍｎ：分子量分布
製造例９〜２４（重合体Ｉ〜Ｘ）
乾燥し、窒素置換された温度調整ジャッケットつき８リットルの耐圧反応装置に、シクロヘキサン３ｋｇ、ブタジエン単量体５００ｇ、１．６ｍｍｏｌのジテトラヒドロフリルプロパン（ＤＴＨＦＰ）を注入し、４ｍｍｏｌのｎ−ブチルリチウム（ＢｕＬｉ）を加えた後、４０℃の開始温度で１時間重合を行った。重合は、昇温条件下で行い最終温度が７５℃を超えないようにジャッケット温度を調整した。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合転化率は、ほぼ１００％であった。
この重合系に、末端変性剤としてＳｎＣｌ4の１Ｍシクロヘキサン溶液を０.８ミリリットル加えた後、３０分間変性反応を行った。この後重合系に２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）のイソプロパノール５％溶液０．５ミリリットルを加えて反応を停止させ、常法に従い重合体を乾燥して変性ポリブタジエン重合体Ｉを得た。
また、ＢｕＬｉ及びＤＴＨＦＰの量と変性剤の種類及び量を第３表に示すものに代えた以外は、上記と同様にして変性ポリブタジエン重合体Ｊ〜Ｘを得た。
得られた変性ポリブタジエン重合体Ｉ〜Ｘについてミクロ構造（ビニル結合量）、分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。その結果を第３表に示す。
【００２４】
製造例２５，２６（重合体Ｙ，Ｚ）
乾燥し、窒素置換された温度調整ジャッケットつき８リットルの耐圧反応装置に、シクロヘキサン３ｋｇ、ブタジエン単量体５００ｇ、１．６ｍｍｏｌのジテトラヒドロフリルプロパン（ＤＴＨＦＰ）を注入し、４ｍｍｏｌのｎ−ブチルリチウム（ＢｕＬｉ）を加えた後、これに４．２ｍｍｏｌのヘキサメチレンイミン（ＨＭＩ）をすばやく加え、４０℃の開始温度で１時間重合を行った。重合は、昇温条件下で行い最終温度が７５℃を超えないようにジャッケット温度を調整した。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合転化率は、ほぼ１００％であった。この重合系に末端変性剤としてのＳｎＣｌ4の１Ｍシクロヘキサン溶液を０．１１ミリリットル加えた後、３０分間変性反応を行なった。この後重合系に２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）のイソプロパノール５％溶液０．５ミリリットルを加えて反応を停止させ、常法に従い重合体を乾燥してポリブタジエン重合体Ｙを得た。
【００２５】
また、上記と全く同様にしてブタジエンの重合を行なった。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合転化率は、ほぼ１００％であった。この重合系に、変性剤としてＳｎＣｌ4の１Ｍシクロヘキサン溶液を０.８ミリリットル加えた後、３０分間変性反応を行った。この後重合系に２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）のイソプロパノール５％溶液０．５ミリリットルを加えて反応を停止させ、常法に従い重合体を乾燥して変性ポリブタジエン重合体Ｚを得た。
得られたポリブタジエン重合体Ｙ及び変性ポリブタジエン重合体Ｚについて、ミクロ構造（ビニル結合量）、分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。その結果を第３表に示す。
【００２６】
【表３】
【表４】
【表５】
（注）
１）Ｍｗ：重量平均分子量
Ｍｗ／Ｍｎ：分子量分布
２）変性剤
ＴＴＣ：四塩化スズ（ＳｎＣｌ4）
ＴＢＴＣ：トリブチルスズクロリド（Ｂｕ3ＳｎＣｌ）
ＤＯＴＤＣ：ジオクチルスズジクロリド（Ｏｃｔ2ＳｎＣｌ2）
ＤＢＴＤＣ：ジブチルスズジクロリド（Ｂｕ2ＳｎＣｌ2）
ＴＥＯＳＤＩ：Ｎ−( ３−トリエトキシシリルプロピル) −４，５−ジヒドロイミダゾール
ＤＭＡＢＰ：４−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン
ＤＭＡＢＡ：4-ジメチルアミノベンジリデンアニリン
ＤＭＡＢＢ：4-ジメチルアミノベンジリデンブチルアミン
ＤＭＩ：ジメチルイミダゾリジノン
ＮＭＰ：Ｎ―メチルピロリドン
Ｓ３４０：Ｎ−( １，３−ジメチルブチリデン) −３−( トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン
ｃ−ＭＤＩ：クルードＭＤＩ／日本ポリウレタン製、ＭＲ４００
３）変性開始剤
ＬＨＭＩ：ｎ−ブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ）とヘキサメチレンイミン（ＨＭＩ）との反応物
【００３０】
実施例１〜２９及び比較例１〜３
第４表に示す種類と量からなるゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラックＧＰＦ〔商標；＃ＮＰＧ，旭カーボン（株）製〕６０．０重量部、軟化剤「ダイアナプロセスオイル ＮＰー２４」〔商標、出光興産（株）製〕３．０重量部、亜鉛華３号〔商標、三井金属鉱業（株）製〕４.０重量部、ステアリン酸「ＬＵＮＡＣ ＲＣビーズ」〔商標、花王（株）製〕１．０重量部、老化防止剤「ノクラック６Ｃ」〔商標、大内新興化学工業（株）製、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〕２．０重量部、加硫促進剤「ノクセラ−ＮＳ」〔商標、大内新興化学工業（株）製、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド〕３.５重量部、硫黄「ＭＵＣＲＯＮーＯＴ」〔商標、四国化成（株）製〕２.５〜５.０重量部、及び第４表に示す量のＨＴＳ（１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物）を配合して、ゴム組成物を調製した。
上記ゴム組成物を、サイドウォール部補強層に用いて、サイズ２２５／４５ＺＲ１７の乗用車用ラジアルタイヤを常法に従って製造し、そのタイヤについて乗り心地性、ランフラット耐久性及び転がり抵抗を評価した。なお、サイドウォール部補強層の最大厚みを補強ゴムゲージとして第４表中に記載した。結果を第４表に示す。
【００３１】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【表１０】
【表１１】
上記の結果より、本発明における特定性状のゴム組成物を、サイドウォール部補強層に用いてなる空気入りタイヤは、サイド補強ゴムのゲージを大幅に低下させることで、良好な乗心地性と転がり抵抗の低減が達成できており、さらに、高温での弾性率低下を抑制できているために、ランフラット耐久性が優れていることがわかる。
【００３８】
【発明の効果】
上記の結果より、本発明における共役ジエン系重合体を配合してなるゴム組成物を、サイドウォール部補強層及び／又はビードフィラーに用いてなる空気入りタイヤは、良好な乗心地性を維持しつつ、優れたランフラット耐久性と低転がり抵抗性を有している。また、他の性能を維持しつつ、タイヤを軽量化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 本発明の空気入りタイヤ
２ カーカス層
２ａ 折り返しカーカスプライ
２ｂ ダウンカーカスプライ
３ ベルト層
４ ビードコア
５ ビードフィラー
６ サイドウォール部
７ ゴム補強層
８ トレッド部
Claims (10)
- 左右一対のビード部と、該ビード部のタイヤ半径方向外側に配設されたビードフィラーとを具備してなり、前記ビードフィラーを構成するゴム組成物は、（Ａ）共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が３５〜６０％、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体を含むゴム成分と、（Ｂ）１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物を配合してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
- カーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された一対のサイドウォール部と、このサイドウォール部に配設されたゴム補強層とを具備してなり、前記サイドウォール部に配設されたゴム補強層を構成するゴム組成物は、（Ａ）共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が３５〜６０％、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体を含むゴム成分と、（Ｂ）１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物を配合してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
- 左右一対のビード部と、該ビード部のタイヤ半径方向外側に配設されたビードフィラーとカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された一対のサイドウォール部と、このサイドウォール部に配設されたゴム補強層とを具備してなり、前記ビードフィラーを構成するゴム組成物及びサイドウォール部に配設されたゴム補強層を構成するゴム組成物は共に、（Ａ）共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が３５〜６０％、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４である共役ジエン系重合体を含むゴム成分と、（Ｂ）１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物を配合してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
- （Ａ）ゴム成分が、共役ジエンユニットにおけるビニル結合量が３５〜６０％、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万〜９０万であり、かつ重量平均分子量と数平均分子量（Ｍｎ）の比で表される分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１〜４であると共に、分子中にスズ原子及び／又は窒素原子を含む共役ジエン系重合体を含有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 分子中にスズ原子及び／又は窒素原子を含む前記共役ジエン系重合体の含有量が、ゴム成分総量の５０重量％以上であることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
- （Ａ）ゴム成分の全てが、分子中にスズ原子及び／又は窒素原子を含む共役ジエン系重合体であることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
- 前記共役ジエン系重合体は、分岐構造を有するものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 共役ジエン系重合体が、共役ジエン単独重合体，共役ジエン共重合体又は共役ジエン−芳香族ビニル共重合体であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 共役ジエン系重合体は、ポリブタジエン又はこれの変性重合体であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- ゴム成分１００重量部に対し、１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム二水和物を０．５〜２０重量部配合することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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