JP6828298B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤ耐久性を改良するようにした空気入りタイヤに関する。
トラック、バスやオフロード用車両に装着される重荷重用空気入りタイヤは、スチールコードをコートゴムで被覆したカーカス層およびベルト層を含むように構成される。このスチールコードと被覆ゴムとの接着性が低下すると故障が起きやすくなりタイヤ耐久性が低くなる虞がある。また転がり抵抗を低減させ、タイヤの燃費性能を高くするため、発熱性を小さくすることも強く求められている。このためスチールコード被覆用のゴム組成物として種々の提案がなされている（例えば特許文献１〜３参照）。
一方、カーカス層をタイヤ幅方向に左右のビード間に跨るように折り返されたターンナップエッジにはビードフィラーが隣接して配置される。このビードフィラーを構成するゴム組成物には、カーカスのターンナップエッジから繰り返し歪を受けることから、低発熱性および耐亀裂成長性が求められる。ビードフィラー用ゴム組成物についても上述した要求性能を向上させるため種々の提案がなされている（例えば特許文献４，５参照）。
しかし、近年の重荷重用空気入りタイヤには、リトレッド等の観点から従来レベル以上に、タイヤ耐久性、特にカーカス層におけるスチールコードおよび被覆ゴムの接着性が長期に渡り優れることが求められ、この要求性能を一層向上させる必要がある。
本発明の目的は、タイヤ耐久性を改良するようにした空気入りタイヤを提供することにある。
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、ビードフィラーおよび該ビードフィラーに隣接するカーカス層を有する空気入りタイヤであって、前記ビードフィラーが、ブタジエンゴム５質量部以上５０質量部未満を含むジエン系ゴム１００質量部に、亜鉛華を２．０〜５．０質量部配合したビードフィラー用ゴム組成物により構成され、前記カーカス層が、スチールコードからなるカーカスコードおよびカーカスコード被覆用ゴム組成物からなり、該カーカスコード被覆用ゴム組成物がそのゴム成分１００質量部に対し亜鉛華をＭZC質量部配合し、前記ビードフィラー用ゴム組成物が前記ジエン系ゴム１００質量部に対する前記亜鉛華の配合量をＭZB質量部とするとき、前記カーカスコード被覆用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZC）および前記ビードフィラー用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZB）の差（ＭZC−ＭZB）が３．０質量部以上７．０質量部以下であり、前記ビードフィラー用ゴム組成物およびカーカスコード被覆用ゴム組成物が、それぞれ架橋剤由来の硫黄を含有し、前記ビードフィラー用ゴム組成物中、前記ジエン系ゴム１００質量部に対する前記硫黄の正味の含有量をＭ SB 質量部、前記カーカスコード被覆用ゴム組成物中、前記ゴム成分１００質量部に対する前記硫黄の正味の含有量をＭ SC 質量部とするとき、前記カーカスコード被覆用ゴム組成物中の硫黄の正味の含有量（Ｍ SC ）および前記ビードフィラー用ゴム組成物中の硫黄の正味の含有量（Ｍ SB ）の差（Ｍ SC −Ｍ SB ）が１．０質量部以上５．０質量部以下であることを特徴とする。
本発明の空気入りタイヤによれば、ビードフィラーを、ブタジエンゴム５質量部以上５０質量部未満を含むジエン系ゴム１００質量部に対する亜鉛華の配合量（ＭZB）を２．０〜５．０質量部にしたビードフィラー用ゴム組成物で構成し、かつカーカス層をスチールコードからなるカーカスコードおよびカーカスコード被覆用ゴム組成物で構成し、このカーカスコード被覆用ゴム組成物中、そのゴム成分１００質量部に対する亜鉛華の配合量をＭZC質量部とするとき、カーカスコード被覆用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZC）およびビードフィラー用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZB）の差（ＭZC−ＭZB）を３．０質量部以上７．０質量部以下にしたので、カーカス層におけるスチールコードと被覆ゴムとの接着性を維持・向上させ、長期に渡り優れたレベルにするとともに、タイヤ耐久性を改良することができる。
本発明において、前記カーカスコード被覆用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZC）が、そのゴム成分１００質量部に対し７．０〜１１．０質量部であるとよい。またビードフィラー用ゴム組成物が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、脂肪酸を０．５〜２．０質量部配合するとよい。更に前記ビードフィラー用ゴム組成物およびカーカスコード被覆用ゴム組成物が、それぞれ架橋剤由来の硫黄を含有し、前記ビードフィラー用ゴム組成物中、前記ジエン系ゴム１００質量部に対する前記硫黄の正味の含有量をＭSB質量部、前記カーカスコード被覆用ゴム組成物中、前記ゴム成分１００質量部に対する前記硫黄の正味の含有量をＭSC質量部とするとき、前記カーカスコード被覆用ゴム組成物中の硫黄の正味の含有量（ＭSC）および前記ビードフィラー用ゴム組成物中の硫黄の正味の含有量（ＭSB）の差（ＭSC−ＭSB）が１．０質量部以上５．０質量部以下であるとよい。前記ビードフィラー用ゴム組成物およびカーカスコード被覆用ゴム組成物が、それぞれカーボンブラックを含有し、該カーボンブラックの窒素吸着比表面積が３０〜１００ｍ2／ｇであるとよい。
以下、本発明の空気入りタイヤについて、図面などを参照してさらに詳しく説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの実施形態のビード部を例示する断面図である。
空気入りタイヤは、トレッド部、サイドウォール部およびビード部１からなり、図１は、ビード部１の実施形態を例示するタイヤ子午線方向の部分断面図である。図１において、空気入りタイヤの内部には、タイヤの骨格たるカーカス層６が、タイヤ幅方向に左右のビードコア２，２の周りにタイヤ内側から外側に巻き上げられ、そのカーカス層６の巻き上げ端部（ターンナップエッジ）６ｅがビードフィラー３に隣接している。カーカス層６は、カーカスコードおよびカーカスコード被覆用ゴム組成物からなり、カーカスコードはスチールコードからなる。またビードフィラー３は、ロウアービードフィラー５およびアッパービードフィラー４からなり、このアッパービードフィラー４がカーカス層６のターンナップエッジ６ｅと隣接して配置される。
本発明の空気入りタイヤは、アッパービードフィラー４がビードフィラー用ゴム組成物で構成され、カーカス層６はカーカスコード被覆用ゴム組成物およびこれに埋設されたカーカスコードにより構成される。ロウアービードフィラー５は、ビードフィラー用ゴム組成物で構成してもよいが、アッパービードフィラー４よりも硬質になるように組成することが好ましい。
アッパービードフィラー４を構成するビードフィラー用ゴム組成物は、ブタジエンゴムを５質量部以上５０質量部未満含むジエン系ゴム１００質量部に、亜鉛華を２．０〜５．０質量部配合したゴム組成物である。
ビードフィラー用ゴム組成物がブタジエンゴムを含むことにより、アッパービードビードフィラーの発熱性を小さくすることができる。またカーカス層のターンナップエッジと隣接する空気入りタイヤにしたとき、カーカスコードと被覆ゴムとの接着性を良好にし、かつタイヤ耐久性を向上することができる。ブタジエンゴムの含有量は、ジエン系ゴム１００質量部中、５質量部以上５０質量部未満、好ましくは７〜４０質量部、より好ましくは１０〜３５質量部である。ブタジエンゴムの含有量が５質量部未満であると、ビードビードフィラーの発熱性を小さくする効果が十分でなく、またカーカスコードと被覆ゴムとの接着性を良好にし、かつタイヤ耐久性を向上する効果が十分に得られない。ブタジエンゴムの含有量が５０質量部以上であると、アッパービードビードフィラーの耐亀裂成長性が悪化し、タイヤにしたときタイヤ耐久性が悪化する。
ビードフィラー用ゴム組成物を構成するブタジエンゴムは、特に制限されるものではないは、例えば低シスブタジエンゴム、高シスブタジエンゴム、高トランスブタジエンゴム（ブタジエン部のトランス結合含有量７０〜９５％）等を例示することができる。なかでも高シスブタジエンゴムが好ましい。
ビードフィラー用ゴム組成物は、ブタジエンゴム以外のその他のジエン系ゴムを含有することができる。その他のジエン系ゴムとして例えば天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム、乳化重合スチレン−ブタジエン共重合ゴム、スチレン−イソプレン共重合ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、溶液重合ランダムスチレン−ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、乳化重合ランダムスチレン−ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、乳化重合スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、高ビニルＳＢＲ−低ビニルＳＢＲブロック共重合ゴム、ポリイソプレン−ＳＢＲブロック共重合ゴム、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体等を挙げることができる。なかでも天然ゴム、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）等が好ましい。
ビードフィラー用ゴム組成物は、亜鉛華をジエン系ゴム１００質量部に対し２．０〜５．０質量部、より好ましくは３．０〜５．０質量部配合する。亜鉛華の配合量が２．０質量部未満であると、ビードフィラーの発熱性が大きくなり、タイヤ耐久性が悪化する。またカーカス層に隣接させると、カーカスコードと被覆ゴムとの接着性が低下する。亜鉛華の配合量が５．０質量部を超えると、耐亀裂成長性が悪化してタイヤ耐久性が低下する。
またビードフィラー用ゴム組成物は、好ましくは脂肪酸をジエン系ゴム１００質量部に対し０．５〜２．０質量部、より好ましくは０．８〜１．６質量部配合するとよい。脂肪酸の配合量が０．５質量部以上にすることにより、発熱性を小さくしてタイヤ耐久性を向上することができる。また脂肪酸の配合量を２．０質量部以下にすることにより、カーカスコードと被覆ゴムとの接着性を確保しタイヤ耐久性を維持することができる。ここで脂肪酸とは、タイヤ用ゴム組成物に使用される一般的な脂肪酸であればよく、例えばステアリン酸、ラウリン酸、リシノール酸、パルチミン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、ラウリル酸等を例示することができる。なかでもステアリン酸、オレイン酸、ラウリル酸が好ましい。
ビードフィラー用ゴム組成物において、ジエン系ゴム１００質量部に対する架橋剤由来の硫黄の正味の含有量をＭSB質量部とするとき、硫黄の正味の含有量ＭSBは、好ましくはジエン系ゴム１００質量部に対し１．０〜４．０質量部、より好ましくは１．５〜３．０であるとよい。硫黄の正味の含有量ＭSBが１．０質量部未満であると、硬度が低下し、タイヤ耐久性が低下する。また硫黄の配合量ＭSBが４．０質量部を超えると、耐熱老化性が低下し、タイヤ耐久性が低下する。本明細書において、ゴム組成物中の架橋剤由来の硫黄の正味の含有量とは、硫黄を主成分とする架橋剤の配合により含有される硫黄の正味の量であり、架橋剤中のオイル成分や分散剤は含まない。また加硫促進剤やシランカップリング剤のなかには硫黄を含むものもあるが、硫黄の正味の含有量ＭSBおよびＭSCは、架橋剤以外の配合剤中の硫黄を含まないようにする。
本発明で使用するビードフィラー用ゴム組成物は、好ましくは窒素吸着比表面積が３０〜１００ｍ2／ｇ、より好ましくは４０〜９０ｍ2／ｇであるカーボンブラックを配合するとよい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積が３０ｍ2／ｇ未満であると、剛性が低下し、タイヤ耐久性が低下する。また、窒素吸着比表面積が１００ｍ2／ｇを超えると、加工性が悪化する。なおカーボンブラックの窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して、測定するものとする。
またカーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し好ましくは３５〜５５質量部、より好ましくは４０〜５０質量部であるとよい。さらにカーボンブラックの配合量が３５質量部未満であると、加工性が悪化する。カーボンブラックの配合量が５５質量部を超えると、発熱性が悪化し、転がり抵抗性、タイヤ耐久性が低下する。
ビードフィラー用ゴム組成には、カーボンブラックを除く他の補強性充填剤を配合することができる。他の補強性充填剤としては、例えばシリカ、クレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等を例示することができる。なかでもシリカが好ましい。
ビードフィラー用ゴム組成物には、上述した配合剤以外に、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、液状ポリマー、熱硬化性樹脂などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種配合剤を配合することができる。このような配合剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの配合剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量にすることができる。ビードフィラー用ゴム組成物は、公知のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混練、混合することによって製造することができる。
本発明の空気入りタイヤにおいて、カーカス層は、スチールコードからなるカーカスコードおよびこのカーカスコードを被覆するカーカスコード被覆用ゴム組成物からなる。カーカスコード被覆用ゴム組成物を構成するゴム組成物は、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン−イソプレンゴム、ブタジエン−イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン−イソプレンゴム、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体等を挙げることができる。なかでも天然ゴム、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）等が好ましい。
カーカスコード被覆用ゴム組成物は、上述したゴム成分１００質量部に対し、亜鉛華をＭZC質量部配合する。亜鉛華の配合量ＭZCは、好ましくは７〜１１質量部、より好ましくは７．５〜１０．５質量部であるとよい。亜鉛華の配合量ＭZCが７質量部未満であると、カーカスコードおよび被覆ゴムの接着性が低下する虞、またカーカス層の発熱性が大きくなる虞がある。また亜鉛華の配合量ＭZCが１１質量部を超えると、カーカス層の耐亀裂成長性が悪化する虞がある。
本発明において、上述したビードフィラー用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量を、ジエン系ゴム１００質量部に対しＭZB質量部とするとき、カーカスコード被覆用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZC）およびビードフィラー用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZB）の差（ＭZC−ＭZB）が３．０質量部以上７．０質量部以下にする。カーカスコード被覆用ゴムおよびビードフィラーの亜鉛華の配合量の差（ＭZC−ＭZB）は、好ましくは３．５〜６．５質量部であるとよい。カーカスコード被覆用ゴムおよびビードフィラーの亜鉛華の配合量の差（ＭZC−ＭZB）が３．０質量部未満であると、カーカスコードおよび被覆ゴムの接着性が低下し、タイヤ耐久性が低下する。また亜鉛華の配合量の差（ＭZC−ＭZB）が７．０質量部を超えると、カーカス層の耐亀裂成長性が悪化し、タイヤ耐久性が低下する。
カーカスコード被覆用ゴム組成物において、ゴム成分１００質量部に対する架橋剤由来の硫黄の正味の含有量をＭSC質量部とするとき、硫黄の正味の含有量ＭSCは、好ましくはゴム成分１００質量部に対し４．０〜８．０質量部、より好ましくは４．５〜７．５であるとよい。硫黄の正味の含有量ＭSCが４．０質量部未満であると、スチールコードとの接着性が低下する。また硫黄の配合量ＭSCが８．０質量部を超えると、耐熱老化性が低下する。またカーカスコード被覆用ゴム組成物中の架橋剤由来の硫黄の正味の含有量ＭSCは、ビードフィラー用ゴム組成物中の架橋剤由来の硫黄の正味の含有量ＭSBと同して定義される。
本発明の空気入りタイヤにおいて、カーカスコード被覆用ゴム組成物中の硫黄の正味の含有量（ＭSC）およびビードフィラー用ゴム組成物中の硫黄の正味の含有量（ＭSB）の差（ＭSC−ＭSB）は、好ましくは１．０質量部以上５．０質量部以下、よりで好ましくは２．５質量部以上４．５質量部以下あるとよい。カーカスコード被覆用ゴムおよびビードフィラーの硫黄の正味の含有量の差（ＭSC−ＭSB）が１．０質量部未満であると、ビードフィラー用ゴム組成物の耐熱老化性の低下、および／またはカーカスコード被覆用ゴム組成物のスチールコードとの接着性の低下を招く虞がある。また硫黄の正味の含有量の差（ＭSC−ＭSB）が５．０質量を超えると、硫黄の移行によりビードフィラー用ゴム組成物の耐熱老化性の低下、および／またはカーカスコード被覆用ゴム組成物のスチールコードとの接着性の低下を招く虞がある。
本発明で使用するカーカスコード被覆用ゴム組成物は、好ましくは窒素吸着比表面積が３０〜１００ｍ2／ｇ、より好ましくは４０〜９０ｍ2／ｇであるカーボンブラックを配合するとよい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積が３０ｍ2／ｇ未満であると、剛性が低下し、タイヤ耐久性が低下する。また、窒素吸着比表面積が１００ｍ2／ｇを超えると、加工性が悪化する。
またカーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００質量部に対し好ましくは３０〜
６０質量部、より好ましくは４０〜６０質量部であるとよい。さらにカーボンブラックの配合量が４０質量部未満であると、硬度が低下しゴムが動き易くなることで転がり抵抗性が大きくなり、タイヤ耐久性が低下する。カーボンブラックの配合量が６０質量部を超えると、発熱性が悪化し、転がり抵抗性、タイヤ耐久性が低下する。
６０質量部、より好ましくは４０〜６０質量部であるとよい。さらにカーボンブラックの配合量が４０質量部未満であると、硬度が低下しゴムが動き易くなることで転がり抵抗性が大きくなり、タイヤ耐久性が低下する。カーボンブラックの配合量が６０質量部を超えると、発熱性が悪化し、転がり抵抗性、タイヤ耐久性が低下する。
カーカスコード被覆用ゴム組成には、カーボンブラックを除く他の補強性充填剤を配合することができる。他の補強性充填剤としては、例えばシリカ、クレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等を例示することができる。なかでもシリカが好ましい。
カーカスコード被覆用ゴム組成物には、上述した配合剤以外に、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、液状ポリマー、熱硬化性樹脂などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種配合剤を配合することができる。このような配合剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの配合剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量にすることができる。カーカスコード被覆用ゴム組成物は、公知のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混練、混合することによって製造することができる。
本発明の空気入りタイヤは、ビードフィラー用ゴム組成物がブタジエンゴム５〜５０質量部を含有し、ビードフィラー用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZB）を２．０〜５．０質量部、かつカーカスコード被覆用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZC）との差（ＭZC−ＭZB）を３．０質量部以上７．０質量部以下にしたので、カーカス層におけるスチールコードと被覆ゴムとの接着性を維持・向上させ、長期に渡り優れたレベルにするとともに、タイヤ耐久性を改良することができる。
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
表１に示す８種類のビードフィラー用ゴム組成物（実施例Ｂ１〜Ｂ４、比較例Ｂ１〜Ｂ４）および表２に示す３種類のカーカスコード被覆用ゴム組成物（配合例Ｃ１〜Ｃ３）を調製した。調製方法は、１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーに架橋剤および加硫促進剤を除く残りの成分を投入し５分間混練し、マスターバッチとして放出し室温冷却させた。このマスターバッチを１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーに戻し架橋剤および加硫促進剤を加えて混合することにより、ビードフィラー用ゴム組成物およびカーカスコード被覆用ゴム組成物を調製した。
得られた１１種類のゴム組成物を所定の金型中で、１４８℃で４５分間プレス加硫することにより各ゴム組成物からなる試験片を作製した。得られた試験片のｔａｎδ（６０℃）および耐亀裂成長性を、以下の方法で評価した。またカーカスコード被覆用ゴム組成物について、ワイヤ引抜き力を以下の方法で評価した。
ｔａｎδ（６０℃）
得られた試験片の動的粘弾性を、レオメトリックス社製ＲＤＡ−ＩＩを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚで測定し、雰囲気温度６０℃におけるｔａｎδを測定した。得られた結果は、表１では比較例Ｂ１の値を１００とする指数、表２では配合例Ｃ１の値を１００とする指数にして、表１，２の「ｔａｎδ（６０℃）」の欄に示した。この値が小さいほどｔａｎδ（６０℃）が小さく、タイヤにしたとき発熱性が小さく燃費性能が優れることを意味する。
得られた試験片の動的粘弾性を、レオメトリックス社製ＲＤＡ−ＩＩを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚで測定し、雰囲気温度６０℃におけるｔａｎδを測定した。得られた結果は、表１では比較例Ｂ１の値を１００とする指数、表２では配合例Ｃ１の値を１００とする指数にして、表１，２の「ｔａｎδ（６０℃）」の欄に示した。この値が小さいほどｔａｎδ（６０℃）が小さく、タイヤにしたとき発熱性が小さく燃費性能が優れることを意味する。
耐亀裂成長性
得られた試験片の耐亀裂成長性をＪＩＳ Ｋ６２６０に準拠しデマッチャ屈曲試験機により温度２０℃で測定した。ストローク５７ｍｍ、速度３００±１０ｒｐｍの条件で、屈曲回数１０万回後の亀裂成長［単位ｍｍ］を測定した。得られた結果は、表１では比較例Ｂ１の逆数を１００とする指数、表２では配合例Ｃ１の逆数を１００とする指数にして、表１，２の「耐亀裂成長性」の欄に示した。この指数が大きいほど亀裂成長が小さく、耐亀裂成長性が優れることを意味する。
得られた試験片の耐亀裂成長性をＪＩＳ Ｋ６２６０に準拠しデマッチャ屈曲試験機により温度２０℃で測定した。ストローク５７ｍｍ、速度３００±１０ｒｐｍの条件で、屈曲回数１０万回後の亀裂成長［単位ｍｍ］を測定した。得られた結果は、表１では比較例Ｂ１の逆数を１００とする指数、表２では配合例Ｃ１の逆数を１００とする指数にして、表１，２の「耐亀裂成長性」の欄に示した。この指数が大きいほど亀裂成長が小さく、耐亀裂成長性が優れることを意味する。
ワイヤ引抜き力
複数本のスチールコードを１３ｍｍ間隔で互いに平行に並べ、これを未加硫のカーカスコード被覆用ゴム組成物に埋め込み、１７０℃で１５分間加硫して、埋込試験片を作成した。埋込試験片を使用してＪＩＳ Ｌ１０１７に準拠して引抜き試験を行い、スチールコードを引抜くときの力を測定した。得られた結果は、配合例Ｃ１の値を１００とする指数として表２の「ワイヤ引抜き力」の欄に示した。この指数が大きいほどスチールコードに対する接着力が大きいことを意味する。
複数本のスチールコードを１３ｍｍ間隔で互いに平行に並べ、これを未加硫のカーカスコード被覆用ゴム組成物に埋め込み、１７０℃で１５分間加硫して、埋込試験片を作成した。埋込試験片を使用してＪＩＳ Ｌ１０１７に準拠して引抜き試験を行い、スチールコードを引抜くときの力を測定した。得られた結果は、配合例Ｃ１の値を１００とする指数として表２の「ワイヤ引抜き力」の欄に示した。この指数が大きいほどスチールコードに対する接着力が大きいことを意味する。
得られたビードフィラー用ゴム組成物でアッパービードフィラー、カーカスコード被覆用ゴム組成物でカーカス層の被覆ゴムを構成し、１０種類（実施例１〜４、比較例１〜６）の空気入りタイヤ（タイヤサイズ１１Ｒ２２．５）を加硫した。得られた空気入りタイヤのタイヤ耐久性を後述する方法で評価した。また得られた空気入りタイヤのアッパービードフィラーおよび隣接するカーカス層をタイヤカットサンプルとして切り出した。このタイヤカットサンプルを温度８０℃、湿度９６％の条件で８週間の湿熱試験を行い、湿熱試験後のビードフィラー／カーカス層間の耐剥離性を以下の方法で評価した。
ビードフィラーおよびカーカス層の耐剥離性
湿熱試験後のタイヤカットサンプルについて、ビードフィラーとカーカス層とを引き剥がすときの剥離力を測定した。得られた結果は、比較例１の値を１００とする指数にして表３の「耐剥離性」の欄に示した。この指数が大きいほど、ビードフィラーおよびカーカス層の接着性が高く優れることを意味する。
湿熱試験後のタイヤカットサンプルについて、ビードフィラーとカーカス層とを引き剥がすときの剥離力を測定した。得られた結果は、比較例１の値を１００とする指数にして表３の「耐剥離性」の欄に示した。この指数が大きいほど、ビードフィラーおよびカーカス層の接着性が高く優れることを意味する。
タイヤ耐久性
得られた空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ標準リムに取り付け、酸素６７．５％、空気２２．５％をタイヤ内圧で８５０ｋＰａに充填した。このタイヤをＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）にかけて、荷重を標準荷重の１７０％、速度４０ｋｍ／ｈ、温度３０℃で、故障が起きるまで走行させ、走行距離を求めた。得られた結果は、比較例１の値を１００とする指数にして表３の「タイヤ耐久性」の欄に示した。この指数が大きいほど、故障が起きるまでの走行距離が長く、タイヤ耐久性が優れることを意味する。
得られた空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ標準リムに取り付け、酸素６７．５％、空気２２．５％をタイヤ内圧で８５０ｋＰａに充填した。このタイヤをＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）にかけて、荷重を標準荷重の１７０％、速度４０ｋｍ／ｈ、温度３０℃で、故障が起きるまで走行させ、走行距離を求めた。得られた結果は、比較例１の値を１００とする指数にして表３の「タイヤ耐久性」の欄に示した。この指数が大きいほど、故障が起きるまでの走行距離が長く、タイヤ耐久性が優れることを意味する。
なお、表１、２において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ＮＲ：天然ゴム、ＴＳＲ２０
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本合成ゴム社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０
・カーボンブラック１：キャボットジャパン社製ショウブラックＮ３３０Ｔ、窒素吸着比表面積が７９ｍ2/ｇ
・カーボンブラック２：東海カーボン社製シースト３００、窒素吸着比表面積が７８ｍ2/ｇ
・プロセスオイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
・亜鉛華：正同化学社製酸化亜鉛３種
・ステアリン酸：ＮＯＦコーポレーション社製ステアリン酸ＹＲ
・老化防止剤：Ｓｏｌｕｔｉａ Ｅｕｒｏｐｅ社製Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ ６ＰＰＤ
・架橋剤１：軽井沢製錬所製「油処理イオウ」、硫黄含有量が９５質量％
・架橋剤２：四国化成工業製「ミュークロン ＯＴ−２０」、硫黄含有量が８０質量％
・加硫促進剤１：大内新興化学社製ノクセラーＮＳ
・加硫促進剤２：大内新興化学社製ノクセラーＤＺ
・コバルト塩：ＤＩＣ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社製ＤＩＣＮＡＴＥ ＮＢＣ−２
・ＮＲ：天然ゴム、ＴＳＲ２０
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本合成ゴム社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０
・カーボンブラック１：キャボットジャパン社製ショウブラックＮ３３０Ｔ、窒素吸着比表面積が７９ｍ2/ｇ
・カーボンブラック２：東海カーボン社製シースト３００、窒素吸着比表面積が７８ｍ2/ｇ
・プロセスオイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
・亜鉛華：正同化学社製酸化亜鉛３種
・ステアリン酸：ＮＯＦコーポレーション社製ステアリン酸ＹＲ
・老化防止剤：Ｓｏｌｕｔｉａ Ｅｕｒｏｐｅ社製Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ ６ＰＰＤ
・架橋剤１：軽井沢製錬所製「油処理イオウ」、硫黄含有量が９５質量％
・架橋剤２：四国化成工業製「ミュークロン ＯＴ−２０」、硫黄含有量が８０質量％
・加硫促進剤１：大内新興化学社製ノクセラーＮＳ
・加硫促進剤２：大内新興化学社製ノクセラーＤＺ
・コバルト塩：ＤＩＣ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社製ＤＩＣＮＡＴＥ ＮＢＣ−２
表１から明らかなように実施例Ｂ１〜Ｂ４のビードフィラー用ゴム組成物は、低発熱性（６０℃のｔａｎδ）および耐亀裂成長性を維持、向上することが確認された。
表１から明らかなように、比較例Ｂ２のビードフィラー用ゴム組成物は、亜鉛華の配合量（ＭZB）が５質量部を超えるので、耐亀裂成長性が低下する。
比較例Ｂ３のビードフィラー用ゴム組成物は、亜鉛華の配合量（ＭZB）が２質量部未満であるので、発熱性（６０℃のｔａｎδ）が大きくなる。
比較例Ｂ４のビードフィラー用ゴム組成物は、ブタジエンゴムの含有量が５０質量部を超えるので、耐亀裂成長性が低下する。
表２から明らかなように、カーカスコード被覆用ゴム組成物の亜鉛華の配合量（ＭZC）の増減は、低発熱性（６０℃のｔａｎδ）、ワイヤ引抜き力および耐亀裂成長性に影響を及ぼす。
表３から明らかなように実施例１〜４の空気入りタイヤは、ビードフィラー／カーカス層の耐剥離性およびタイヤ耐久性に優れることが確認された。
比較例２の空気入りタイヤは、ビードフィラー用ゴム組成物の亜鉛華の配合量が５質量部を超えるので、ビードフィラーの耐亀裂成長性が悪化し、タイヤ耐久性が悪化する。
比較例３の空気入りタイヤは、ビードフィラー用ゴム組成物の亜鉛華の配合量が２質量部未満であるので、ビードフィラーの発熱性が大きくなり、ビードフィラー／カーカス層の耐剥離性およびタイヤ耐久性が悪化する。
比較例４の空気入りタイヤは、ビードフィラー用ゴム組成物のブタジエンゴムの含有量が５０質量部を超えるので、ビードフィラーの耐亀裂成長性が悪化し、タイヤ耐久性が悪化する。
比較例５の空気入りタイヤは、カーカスコード被覆用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZC）およびビードフィラー用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZB）の差（ＭZC−ＭZB）が７．０質量部を超えるので、タイヤ耐久性が悪化する。
比較例６の空気入りタイヤは、カーカスコード被覆用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZC）およびビードフィラー用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZB）の差（ＭZC−ＭZB）が３．０質量部未満であるので、ビードフィラー／カーカス層の耐剥離性およびタイヤ耐久性が悪化する。
１ ビード部
２ ビードコア
３ ビードフィラー
４ アッパービードフィラー
５ ロウアービードフィラー
６ カーカス層
６ｅ ターンナップエッジ
２ ビードコア
３ ビードフィラー
４ アッパービードフィラー
５ ロウアービードフィラー
６ カーカス層
６ｅ ターンナップエッジ
Claims (4)
- ビードフィラーおよび該ビードフィラーに隣接するカーカス層を有する空気入りタイヤであって、前記ビードフィラーが、ブタジエンゴムを５質量部以上５０質量部未満含むジエン系ゴム１００質量部に、亜鉛華を２．０〜５．０質量部配合したビードフィラー用ゴム組成物により構成され、前記カーカス層が、スチールコードからなるカーカスコードおよびカーカスコード被覆用ゴム組成物からなり、該カーカスコード被覆用ゴム組成物がそのゴム成分１００質量部に対し亜鉛華をＭZC質量部配合し、前記ビードフィラー用ゴム組成物が前記ジエン系ゴム１００質量部に対する前記亜鉛華の配合量をＭZB質量部とするとき、前記カーカスコード被覆用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZC）および前記ビードフィラー用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZB）の差（ＭZC−ＭZB）が３．０質量部以上７．０質量部以下であり、前記ビードフィラー用ゴム組成物およびカーカスコード被覆用ゴム組成物が、それぞれ架橋剤由来の硫黄を含有し、前記ビードフィラー用ゴム組成物中、前記ジエン系ゴム１００質量部に対する前記硫黄の正味の含有量をＭ SB 質量部、前記カーカスコード被覆用ゴム組成物中、前記ゴム成分１００質量部に対する前記硫黄の正味の含有量をＭ SC 質量部とするとき、前記カーカスコード被覆用ゴム組成物中の硫黄の正味の含有量（Ｍ SC ）および前記ビードフィラー用ゴム組成物中の硫黄の正味の含有量（Ｍ SB ）の差（Ｍ SC −Ｍ SB ）が１．０質量部以上５．０質量部以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
- 前記カーカスコード被覆用ゴム組成物中の亜鉛華の配合量（ＭZC）が、そのゴム成分１００質量部に対し７．０〜１１．０質量部であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ビードフィラー用ゴム組成物が、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、脂肪酸を０．５〜２．０質量部配合したことを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ビードフィラー用ゴム組成物およびカーカスコード被覆用ゴム組成物が、それぞれカーボンブラックを含有し、該カーボンブラックの窒素吸着比表面積が３０〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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