JP7372878B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。
タイヤ業界では、従来より燃費の改良について技術開発が進んでおり、ゴム組成物のヒステリシスロスを低減する（低ロス化を図る）こと、すなわち失係数（ｔａｎδ）を低く抑えることで、タイヤの低燃を改善する技術が知られている（例えば特許文献１を参照。）。また、タイヤについては、上述の低燃費性の改善に加えて、タイヤを構成するゴム部材の強度（以下、「ゴム強度」という。）についても、向上が望まれている。
また近年では、都市内での人や物などの輸送に主眼を置いた新たな小型シャトルバスが提案されている。この小型シャトルバスでは、小型（全長５メートル、全幅２メートル程度の大きさ）であるものの、車両総重量が３トンを超える場合も想定されている。そのため、このような車両に装着される空気入りタイヤについては、高い耐荷重能力と、省スペース化とが求められており、上述した低燃費性及びゴム強度とともに技術の開発が望まれている。
特開２０１０－１８７１６号公報
そのため、本発明の目的は、低燃費性及びゴム強度に優れるとともに、高い荷重能力と省スペース化との両立が図られた、空気入りタイヤを提供することにある。
そして、本発明の空気入りタイヤは、路面に接するトレッドと、前記トレッドのタイヤ径方向内側に設けられるベルト層とを備え、車両に装着される空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤの外径は、３５０ｍｍ以上、６００ｍｍ以下であり、
前記空気入りタイヤに組み付けられるリムホイールのリム幅をＲＷ、前記空気入りタイヤのタイヤ断面幅をＳＷとした場合、
０．７８≦ＲＷ／ＳＷ≦０．８８
の関係を満たし、
ジエン系ゴムを含有するゴム成分と、メルカプトカルボン酸化合物と、を含むゴム組成物を用いたことを特徴とする。
上記構成により、低燃費性及びゴム強度を改善できるとともに、高い荷重能力と省スペース化とを両立できる。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記メルカプトカルボン酸化合物が、以下の式（１）～（３）から選択される少なくとも一種の化合物であることが好ましい。
ＨＳ－Ｒ－ＣＯＯＭ ・・・（１）
ＭＯＣＯ－Ｒ－（Ｓ）ｎ－Ｒ－ＣＯＯＭ ・・・（２）
（式中、Ｒは、独立して、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上である、直鎖又は分岐のヒドロカルビレン基であり；Ｍは、独立して、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される原子であり；ｎは、２～８の整数である。）
Figure 0007372878000001
 （式中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して水素原子又はカルボキシ基であり、Ｘ１及びＸ２の少なくともいずれかは、カルボキシ基であり、カルボキシ基は塩を形成していてもよい。Ｒａ及びＲｂは、それぞれ独立して単結合又は炭素数１～６の炭化水素基であり、Ｒａ及びＲｂは、互いに結合して環構造を形成していてもよい。）
低燃費性及びゴム強度を、より向上させることができるためである。
さらに、本発明の空気入りタイヤでは、前記式（１）及び（２）中のＲの炭素数が、１０以上であることがより好ましい。低燃費性及びゴム強度を、さらに向上させることができるためである。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記式（１）及び（２）中のＲが、直鎖のヒドロカルビレン基であることがより好ましい。低燃費性及びゴム強度を、さらに向上させることができるためである。
さらにまた、本発明の空気入りタイヤでは、前記式（１）及び（２）中のＭが、Ｌｉ、Ｎａ及びＫからなる群より選択される少なくとも１種であることがより好ましい。低燃費性及びゴム強度を、さらに向上させることができるためである。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記式（３）の化合物が、チオグリコール酸、２－メルカプト安息香酸、４－メルカプト安息香酸、チオグリコール酸カルシウム三水和物、２－メルカプト安息香酸ナトリウム、チオグリコール酸ナトリウム、３－メルカプトイソ酪酸、チオグリコール酸アンモニウム、３－メルカプトプロピオン酸、チオりんご酸から選ばれる少なくとも１種の化合物であることが好ましい。低燃費性及びゴム強度を、さらに向上させることができるためである。
本発明によれば、低燃費性及びゴム強度に優れるとともに、高い荷重能力と省スペース化との両立が図られた、空気入りタイヤを提供することができる。
タイヤが装着される車両の全体概略側面図である。 本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤ及びリムホイールの断面図である。 本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 製造途中におけるベルト層の単体斜視図である。 製造後におけるベルト層の単体斜視図である。 タイヤ形状（タイヤ外径ＯＤ及びタイヤ幅ＳＷ）と、リムホイール形状（リム径ＲＤ及びリム幅ＲＷ）との組合せに基づく典型的なタイヤサイズのポジショニングを示す図である。
本発明の空気入りタイヤについて、図面を参照しながら詳細に例示説明する。
（１）空気入りタイヤが装着される車両の概略構成
図１は、タイヤが装着される車両の全体概略側面図である。図１に示すように、本実施形態では、車両１は、４輪自動車である。なお、車両１は、４輪に限定されず、６輪構成或いは８輪構成などであってもよい。
車両１は、車輪構成に応じて、所定数の空気入りタイヤ１０が装着される。具体的には、車両１には、リムホイール１００に組み付けられた空気入りタイヤ１０が所定位置に装着される。
車両１は、都市内での人や物などの輸送に主眼を置いた新たな小型シャトルバスに属する。本実施形態では、新たな小型シャトルバスとは、全長が４ｍ～７ｍ、全幅２ｍ程度であり、車両総重量が３ｔоｎ前後である車両を想定する。但し、サイズ及び車両総重量は、必ずしも当該範囲に限定されず、多少であれば、当該範囲から外れても構わない。
また、小型シャトルバスは、必ずしも人の輸送に限らず、物の輸送、移動店舗、移動オフィスなどとして用いられてもよい。
さらに、小型シャトルバスは、都市内での人や物などの輸送に主眼が置かれているため、比較的低い走行速度レンジ（最高速度７０ｋｍ／ｈ以下、平均速度５０ｋｍ／ｈ程度）を想定する。このため、ハイドロプレーニング対策は重視されなくても構わない。
本実施形態では、車両１は、自動運転機能（レベル４以上を想定）を備えた電気自動車であることが好ましいが、自動運転機能は必須ではなく、また、電気自動車でなくても構わない。
車両１が電気自動車である場合、インホイールモーター（不図示）をパワーユニットとして用いられることが好ましい。インホイールモーターは、ユニット全体がリムホイール１００の内側空間に設けられてもよいし、ユニットの一部がリムホイール１００の内側空間に設けられてもよい。
また、インホイールモーターを用いる場合、車両１は、各車輪が独立して操舵が可能な独立操舵機能を備えることが好ましい。これにより、その場での転回、及び横方向への移動が可能となるとともに、動力伝達機構が不要となるため、車両１のスペース効率を向上し得る。
このように、車両１では、高いスペース効率が要求される。このため、空気入りタイヤ１０は、極力小径であることが好ましい。
一方、車両サイズ及び用途に応じた相応の車両総重量となる車両１に装着されるため、高い耐荷重能力（最大負荷能力）が要求される。
そのため、空気入りタイヤ１０は、このような要件を満たすべく、タイヤ外径ＯＤ（図１において不図示、図２参照）を小さくしつつ、車両１の車両総重量に対応した耐荷重能力を有する。
（２）空気入りタイヤの構造
図２は、空気入りタイヤ１０及びリムホイール１００の断面図である。具体的には、図２は、リムホイール１００に組み付けられた空気入りタイヤ１０のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。なお、図２では、断面のハッチング表示は、省略されている（図３以降も同様）。
空気入りタイヤ１０は、比較的小径である一方、幅広である。具体的には、リムホイール１００の径であるリム径ＲＤは、１２インチ以上、１７．５インチ以下であることが好ましい。但し、リム径ＲＤは、他の数値範囲（下記の（式２）及び（式３））を満たすのであれば、１０インチ以上、２２インチ以下であってもよい。
なお、図２に示すように、リム径ＲＤは、リムホイール１００のリム本体部分の外径であり、リムフランジ１１０の部分は含まない。
また、空気入りタイヤ１０のタイヤ幅ＳＷは、１２５ｍｍ以上、２５５ｍｍ以下であることが好ましい。図２に示すように、タイヤ幅ＳＷは、空気入りタイヤ１０の断面幅を意味し、空気入りタイヤ１０がリムガード（不図示）を備える場合、リムガード部分は含まれない。
さらに、空気入りタイヤ１０の偏平率は、３５％以上、７５％以下であることが好ましい。なお、偏平率は、下記の（式Ａ）を用いて算出される。
偏平率（％）＝タイヤ断面高さＨ／タイヤ幅ＳＷ（断面幅）×１００ ・・・（式Ａ）
空気入りタイヤ１０の外径であるタイヤ外径ＯＤは、３５０ｍｍ以上、６００ｍｍ以下である。なお、タイヤ外径ＯＤは、５００ｍｍ以下であることが好ましい。
タイヤ外径ＯＤがこのようなサイズであって、空気入りタイヤ１０に組み付けられるリムホイール１００のリム幅をリム幅ＲＷとした場合、空気入りタイヤ１０は、（式Ｂ）及び（式Ｃ）の関係を満たす。
０．７８≦ＲＷ／ＳＷ≦０．８８ ・・・（式Ｂ）
０．５６≦ＲＤ／ＯＤ≦０．６６ ・・・（式Ｃ）
このような関係を満たす空気入りタイヤ１０は、小径でありながら、車両１の車両総重量を支持するために必要なエアボリュームを確保し得る。具体的には、エアボリュームは、荷重支持性能を考慮すると２０，０００ｃｍ３以上であることが好ましい。また、省スペース化を考慮すると８０，０００ｃｍ３以下であることが好ましい。
なお、ＲＷに代えて、ビードヒール間のタイヤ幅方向距離Ｄについて、
０．７８≦Ｄ／ＳＷ≦０．８８
としても良い。
なお、上述の関係を満たすのであれば、リム幅RWは、特に限定されないが、エアボリュームを確保する観点からは、なるべく広いことが好ましい。
また、同じくエアボリュームを確保する観点からは、タイヤ外径ＯＤに対するリム径ＲＤの比率が小さい、つまり、偏平率が高いことが好ましい。但し、上述したように、応答性の観点からは偏平率が低いことが好ましく、また、インホイールモーターなどの収容スペースを考慮すると、リム径ＲＤは大きいことが好ましいため、偏平率及びリム径ＲＤは、エアボリュームと、応答性及びインホイールモーターなどの収容スペースとにおいてトレードオフの関係となる。
空気入りタイヤ１０としての好適なサイズの一例としては、２１５／４５Ｒ１２が挙げられる。また適合リム幅は、７．０Ｊ程度である。
さらに、特に限定されないが、空気入りタイヤ１０の設定内圧（正規内圧）は、４００～１，１００ｋＰａ、好ましくは５００～９００ｋＰａを想定する。なお、正規内圧とは、例えば、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒＢｏｏｋにおける最大負荷能力に対応する空気圧であり、欧州ではＥＴＲＴＯ、米国ではＴＲＡ、その他各国のタイヤ規格が対応する。
また、空気入りタイヤ１０が負担する荷重は、５００～１，５００ｋｇｆであることが好ましく、例えば９００ｋｇｆ程度である。
ここで、図３は、空気入りタイヤ１０の単体断面図である。具体的には、図３は、空気入りタイヤ１０のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。
図３に示すように、空気入りタイヤ１０は、トレッド２０、タイヤサイド部３０、カーカス４０、ベルト層５０、ビード部６０、及びベルト補強層７０を備える。
トレッド２０は、路面と接する部分である。トレッド２０には、空気入りタイヤ１０の使用環境や装着される車両の種別に応じたパターン（不図示）が形成される。
本実施形態では、トレッド２０には、タイヤ周方向に延びる周方向主溝２１及び周方向主溝２２を含む複数の周方向溝が形成される。
タイヤサイド部３０は、トレッド２０に連なり、トレッド２０のタイヤ径方向内側に位置する。タイヤサイド部３０は、トレッド２０のタイヤ幅方向外側端からビード部６０の上端までの領域である。タイヤサイド部３０は、サイドウォールなどと呼ばれることもある。
カーカス４０は、空気入りタイヤ１０の骨格を形成する。カーカス４０は、タイヤ径方向に沿って放射状に配置されたカーカスコード（不図示）がゴム材料によって被覆されたラジアル構造である。但し、ラジアル構造に限定されず、カーカスコードがタイヤ径方向に交錯するように配置されたバイアス構造でも構わない。
ベルト層５０は、トレッド２０のタイヤ径方向内側に設けられる。ベルト層５０は、コアベルト５１及びシースベルト５２によって構成される。
コアベルト５１は、トレッド２０の一方のショルダー部２６からトレッド２０の他方のショルダー部２７に亘って設けられる。ショルダー部２６は、周方向主溝２１よりもタイヤ幅方向外側の領域であり、ショルダー部２７は、周方向主溝２２よりもタイヤ幅方向外側の領域である。つまり、ショルダー部２６及びショルダー部２７は、最もタイヤ幅方向外側に形成されている周方向主溝よりもタイヤ幅方向外側の領域である。
また、コアベルト５１は、タイヤ幅方向に対して低角度で傾斜したベルトコード５１ａ（図３において不図示、図４Ａ参照）をゴム被覆したベルトである。シースベルト５２は、コード（不図示）を含むテープ状のベルトであり、コアベルト５１の全周に亘って巻き付けられる。ベルト層５０は、交錯ベルト層と同様の機能を提供する。なお、ベルト層５０の構成については、さらに後述する。
ビード部６０は、タイヤサイド部３０に連なり、タイヤサイド部３０のタイヤ径方向内側に位置する。ビード部６０は、リムホイール１００に係止され、円環状のビードコア６１を有する。カーカス４０は、ビードコア６１を介してタイヤ幅方向外側に折り返されている。
また、ビード部６０において折り返されたカーカス４０の折り返し端部４１は、ビードコア６１に沿って巻き付けられるように設けられている。折り返し端部４１は、ビードコア６１のタイヤ径方向外側端に接している。具体的には、カーカス４０の折り返し端部４１では、カーカスコードがビードコア６１のタイヤ径方向外側端に巻き付けられている。
なお、ビード部６０には、ビードコアのタイヤ径方向外側にビードフィラーが設けられてもよいし、ビード部６０で折り返されているカーカス４０などがリムホイール１００と擦れて摩耗することを防止するチェーファーが設けられてもよい。
（３）ベルト層５０の構成
図４Ａ及び図４Ｂは、ベルト層５０の構成を示す。具体的には、図４Ａは、製造途中におけるベルト層５０の単体斜視図であり、図４Ｂは、製造後におけるベルト層５０の単体斜視図である。
上述したように、ベルト層５０は、コアベルト５１及びシースベルト５２によって構成される。図４Ａに示すように、コアベルト５１は、タイヤ幅方向に沿って配置されたベルトコード５１ａを有する。コアベルト５１は、複数のベルトコード５１ａをゴム被覆することによって形成された円環状のベルトである。
なお、ベルトコード５１ａは、図４Ａに示すように、タイヤ幅方向に対して多少傾斜していることが好ましい。具体的には、ベルトコード５１ａは、シースベルト５２の傾斜方向と同一方向（図４Ａでは左上がり）に傾斜していることが好ましい。
シースベルト５２は、幅が１ｃｍ程度のテープ状のベルトであり、タイヤ周方向に沿って螺旋状にコアベルト５１に巻き回される。具体的には、シースベルト５２は、シースベルト５２の幅以上の所定距離を隔ててタイヤ周方向に沿って螺旋状にコアベルト５１に巻き回される。
シースベルト５２が、隣接するシースベルト５２と重複しないようにタイヤ周方向において複数周回に亘って巻き回されることによって、コアベルト５１のタイヤ径方向外側面、及びコアベルト５１のタイヤ径方向内側面を覆う。
また、テープ状であるシースベルト５２の長手方向の端部（不図示）は、ショルダー部２６， ２７、及びセンター領域（タイヤ赤道線直下）には位置しないようにコアベルト５１に巻き回される。
さらに、シースベルト５２は、図４Ｂに示すように、円環状のコアベルト５１の全周に亘って巻き付けられる。
また、本実施形態では、ベルト層５０は、コアベルト５１及びシースベルト５２のみによって構成される。上述したように、ベルト層５０は、交錯ベルト層と同様の機能を提供する。本実施形態では、コアベルト５１及びシースベルト５２からなるベルト層５０のタイヤ径方向外側に図示例で１層のベルト補強層７０が配置されている。ベルト補強層７０は、例えば１層以上の、タイヤ周方向に延びるコードのゴム引き層とすることができる。図示例では、ベルト補強層７０のタイヤ幅方向の幅は、ベルト層５０のタイヤ幅方向の幅より大きいが、等しくすることもでき、小さくすることもできる。ベルト補強層７０を２層以上設ける場合には、いわゆるキャップ・アンド・レイヤー構造とすることもでき、タイヤ径方向外側のベルト補強層をタイヤ幅方向各半部のショルダー部にのみ設けることができる。
コアベルト５１におけるベルトコード５１ａの打ち込み本数は、１５本／５０ｍｍ以上、３０本／５０ｍｍ以下であることが好ましい。また、シースベルト５２におけるコードの打ち込み本数は、１０本／５０ｍｍ以上、２５本／５０ｍｍ以下であることが好ましい。また、ベルトコード５１ａの打ち込み本数は、シースベルト５２におけるコードの打ち込み本数よりも多い（つまり、密）なことが好ましい。
ベルトコード５１ａがタイヤ幅方向と成す角度は、２０度以上、６０度以下であることが好ましい。シースベルト５２のコードがタイヤ幅方向と成す角度は、５０度以上、８０度以下であることが好ましい。また、シースベルト５２のコードがタイヤ幅方向と成す角度は、ベルトコード５１ａがタイヤ幅方向と成す角度よりも大きいことが好ましい。
また、シースベルト５２のタイヤ周方向における折り返し回数は、性能確保及び生産性を考慮すると、３回以上、６回以下であることが好ましい。
（３）作用・効果
次に、上述した空気入りタイヤ１０の作用・効果について説明する。図５は、タイヤ形状（タイヤ外径ＯＤ及びタイヤ幅ＳＷ）と、リムホイール形状（リム径ＲＤ及びリム幅ＲＷ）との組合せに基づく典型的なタイヤサイズのポジショニングを示す図である。
具体的には、図５に示すグラフの横軸は、リム幅ＲＷとタイヤ幅ＳＷとの比率（ＲＷ／ＳＷ）を示し、縦軸は、リム径ＲＤとタイヤ外径ＯＤとの比率（ＲＤ／ＯＤ）を示す。図５では、ＲＷ／ＳＷ及びＲＤ／ＯＤの値に従って、典型的なタイヤサイズのポジションがプロットされている。
図５に示すように、トラック・バス用タイヤの領域は、ＲＷ／ＳＷ及びＲＤ／ＯＤ共に低い。乗用車又は小型トラック用タイヤの領域は、ＲＷ／ＳＷ及びＲＤ／ＯＤ共に、トラック・バス用タイヤよりも高い。
上述した空気入りタイヤ１０としての好適なサイズの一例である２１５／４５Ｒ１２は、領域Ａ１に含まれる。領域Ａ１は、上述したように、０．７８≦ＲＷ／ＳＷ≦０．８８であり、０．５６≦ＲＤ／ＯＤ≦０．６６の範囲である。このような領域Ａ１は、上述した車両１のように、都市内での人や物などの輸送に主眼を置いた新小型シャトルバス用タイヤの領域と位置付けられる。
新小型シャトルバス用タイヤの領域のＲＤ／ＯＤは、乗用車又は小型トラック用タイヤの領域のＲＤ／ＯＤと大きく変わらず、一部は重複している。一方、新小型シャトルバス用タイヤの領域のＲＷ／ＳＷは、乗用車又は小型トラック用タイヤの領域のＲＷ／ＳＷよりも高い。
上述したように、空気入りタイヤ１０のタイヤ外径ＯＤは、３５０ｍｍ以上、６００ｍｍ以下である。このため、車両１のサイズと比較して十分に小径であり、車両１の省スペース化に貢献し得る。
また、領域Ａ１に含まれるサイズの空気入りタイヤ１０によれば、
０．７８≦ＲＷ／ＳＷ≦０．８８
の関係を満たすため、タイヤ幅ＳＷに対するリム幅ＲＷが広く、つまり、幅広のタイヤを構成でき、高い耐荷重能力を発揮するために必要なエアボリュームを確保し易い。なお、リム幅ＲＷが広くなり過ぎると、タイヤ幅ＳＷも広がりスペース効率が低下するとともに、ビード部６０がリムホイール１００から外れやすくなる。
さらに、領域Ａ１に含まれるサイズの空気入りタイヤ１０によれば、
０．５６≦ＲＤ／ＯＤ≦０．６６
の関係を満たすため、タイヤ外径ＯＤに対するリム径ＲＤが大きく、インホイールモーターなどの収容スペースを確保し易い。なお、リム径ＲＤが小さくなり過ぎると、ディスクブレーキ又はドラムブレーキの径サイズが小さくなる。このため、有効なブレーキの接触面積が小さくなり、必要な制動性能の確保が難しくなる。
すなわち、空気入りタイヤ１０によれば、新たな小型シャトルバスなどに装着される場合において、さらに高い耐荷重能力を有しつつ、高いスペース効率を達成し得る。
空気入りタイヤ１０のリム径ＲＤは、１２インチ以上、１７．５インチ以下であることが好ましい。これにより、小径を維持しつつ、必要十分なエアボリューム及びインホイールモーターなどの収容スペースを確保し得る。また、制動性能及び駆動性能も確保できる。
また、空気入りタイヤ１０のタイヤ幅ＳＷは、１２５ｍｍ以上、２５５ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、空気入りタイヤ１０の偏平率は、３５％以上、７５％以下であることが好ましい。これにより、必要十分なエアボリューム及びインホイールモーターなどの収容スペースを確保し得る。
さらに、本実施形態では、上述したように、ベルト層５０は、トレッド２０の一方のショルダー部２６からトレッド２０の他方のショルダー部２７に亘って設けられるコアベルト５１と、タイヤ周方向に沿って螺旋状にコアベルト５１に巻き回されたシースベルト５２とを含む。
このようなベルト層５０は、一般的な交錯ベルト層と比較して、特にトレッド２０のショルダー部２６及びショルダー部２７の剛性が高く、空気入りタイヤ１０のような小径タイヤで懸念される当該ショルダー部の径成長を効果的に抑制し得る。
具体的には、空気入りタイヤ１０のタイヤ外径ＯＤが小さいため、カーカス４０の張力が一定であると仮定すると、相対的にベルト層５０の張力が、タイヤ外径ＯＤが大きいタイヤよりも低くなる。このため、特に、ベルト層の剛性が低いショルダー部では、タイヤの径成長が顕著である。
また、空気入りタイヤ１０の偏平率が低いため、カーカス４０がタイヤ幅方向により強く引っ張られ、相対的にタイヤ径方向への引っ張りが低くなる。このため、やはり、ショルダー部ではタイヤの径成長が顕著である。
さらに、空気入りタイヤ１０は、上述したように、大きな荷重を支持しなくてはならず、また、車両総重量に対応した高い内圧に設定されるため、ベルト層の耐久性の悪化が懸念される。
空気入りタイヤ１０では、コアベルト５１及びシースベルト５２によって構成されるベルト層５０によって、このようなトレッド２０のショルダー部２６及びショルダー部２７における径成長が抑制される。
すなわち、空気入りタイヤ１０によれば、高い耐荷重能力と省スペース化とを達成しつつ、ベルト（ベルト層５０）の耐久性も向上し得る。
また、本実施形態では、螺旋状に巻き回されるシースベルト５２の長手方向の端部は、ショルダー部２６， ２７（つまり、最もタイヤ径方向外側に形成されている周方向主溝よりもタイヤ幅方向外側の領域）、及びセンター領域（つまり、タイヤ赤道線直下）には位置しないため、シースベルト５２の長手方向の端部に起因する歪の発生を抑制し得る。
さらに、本実施形態では、ベルトコード５１ａは、シースベルト５２の傾斜方向と同一方向に傾斜している。これにより、コアベルト５１及びシースベルト５２は、同様な変形時の特性を有するため、ベルト層５０の耐久性が向上する。
本実施形態では、シースベルト５２は、テープ状のベルトであり、シースベルト５２の幅以上の所定距離を隔ててタイヤ周方向に沿って螺旋状にコアベルト５１に巻き回される。また、シースベルト５２は、タイヤ周方向において複数周回に亘って巻き回されることによって、コアベルト５１のタイヤ径方向外側面、及びコアベルト５１のタイヤ径方向内側面を覆う。
このため、タイヤ全周に亘って、特にタイヤ幅方向端部の剛性が高いベルト層５０を提供し得る。これにより、ベルト層５０の耐久性をさらに向上し得る。
本実施形態では、ベルト層５０は、コアベルト５１及びシースベルト５２のみによって構成される。上述したように、コアベルト５１及びシースベルト５２によって構成されるベルト層５０は、トレッド２０のショルダー部２６及びショルダー部２７における径成長を十分に抑制することができるため、さらに補強ベルトなどを追加する必要がない。これにより、空気入りタイヤ１０の重量増を抑制しつつ、ベルト層５０の耐久性を向上し得る。
（４）空気入りタイヤを構成するゴム組成物
本実施形態では、上述した構造の特徴に加えて、空気入りタイヤを構成するゴム組成物が、ジエン系ゴムを含有するゴム成分と、メルカプトカルボン酸化合物と、を含む。
前記ゴム組成物が、特定のメルカプトカルボン酸化合物を含むことによって、該メルカプトカルボン酸化合物が前記ジエン系ゴムのネットワーク間に、負荷された歪みに応じて結合と開裂が行われる可逆な非共有結合を形成すると推定され、この非共有結合の作用により、空気入りタイヤにかかる歪みが小さい場合には、前記非共有結合が維持されるため低ロス性を確保できるとともに、空気入りタイヤにかかる歪みが大きな場合には、前記非共有結合が開裂し、高ロス性を確保できる。その結果、本発明の空気入りタイヤは、低転がり抵抗性とゴム強度とを、高いレベルで両立できる。
・ゴム成分
前記ゴム組成物中に含まれるゴム成分は、上述した可逆な非共有結合を形成する観点から、ジエン系ゴムを含有する。
前記ジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、合成イソプレンゴム（ＩＲ）、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）、クロロプレンゴム等が挙げられる。なお、これらのジエン系ゴムは、一種単独又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
また、前記ゴム成分については、上述したジエン系ゴムの中でも、ＮＲ、ＩＲ、ＢＲ、ＳＢＲ及びこれらの変性体からなる群より選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。より高いレベルで低転がり抵抗性とゴム強度とを両立できるためである。
なお、本発明の効果を発揮できる範囲であれば、前記ゴム成分は、非ジエン系ゴムをさらに含有することもできる。
前記非ジエン系ゴムとしては、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。なお、これらの非ジエン系ゴムは、一種単独又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
・メルカプトカルボン酸化合物
前記ゴム組成物に含まれるメルカプトカルボン酸化合物は、メルカプト基及びカルボン酸基を有する化合物である。
前記メルカプトカルボン酸化合物が、前記ジエン系ゴムのネットワーク間に可逆な非共有結合を形成することができるため、低歪時の低ロス性と、高歪時のゴム強度（弾力性）とを両立することが可能となる。
ここで、前記メルカプトカルボン酸化合物の構造については、特に限定はされないが、低燃費性及びゴム強度をより高いレベルで両立できる観点から、以下の式（１）～（３）から選択される少なくとも一種の化合物であることが好ましい。
ＨＳ－Ｒ－ＣＯＯＭ ・・・（１）
ＭＯＣＯ－Ｒ－（Ｓ）ｎ－Ｒ－ＣＯＯＭ ・・・（２）
（式中、Ｒは、独立して、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上である、直鎖又は分岐のヒドロカルビレン基であり；Ｍは、独立して、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される原子であり；ｎは、２～８の整数である。）
Figure 0007372878000002
 （式中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して水素原子又はカルボキシ基であり、Ｘ１及びＸ２の少なくともいずれかは、カルボキシ基であり、カルボキシ基は塩を形成していてもよい。Ｒａ及びＲｂは、それぞれ独立して単結合又は炭素数１～６の炭化水素基であり、Ｒａ及びＲｂは、互いに結合して環構造を形成していてもよい。ここで、単結合とは、－ＳＨと結合する炭素原子とＸ１又はＸ２とが直接単結合で結合することをいう。）
上記式（１）及び（２）の化合物については、以下（ｉ）～（ｉｉｉ）から、低燃費性及びゴム強度をより高いレベルで両立できると推測される。
（ｉ）一般式（１）及び（２）の化合物中の硫黄原子が、ゴム成分と反応してゴム成分にＣＯＯＭ基を導入する。
（ｉｉ）ゴム成分のポリマーのネットワーク間で、複数のＣＯＯＭ基のＭと、ＣＯＯＭ基のＣＯＯ部分とが配位して非共有結合を形成する。
（ｉｉｉ）加硫されたゴム組成物又はゴム製品において、低歪では、加硫による硫黄－硫黄結合に加えて、その非共有結合でネットワークを固定し、ロスの発生を抑えるのに対し、高歪では、その弱い非共有結合が開裂し、エネルギー散逸を高め、ゴムの耐久性を向上させ、歪が解消すると、再度、非共有結合が形成され、低歪及び高歪に応答可能な状態となる。
上記式（１）及び（２）の化合物において、Ｒは、独立して、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上である、直鎖又は分岐のヒドロカルビレン基である。例えば、炭素数８の直鎖のヒドロカルビレン基の場合、式（１）の化合物の構造は、ＨＳ－（ＣＨ２）８－ＣＯＯＭである。また、Ｒは、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上であれば、分岐のヒドロカルビレン基であってもよい。例えば、ＨＳ－ＣＨ（ＣＨ３）－（ＣＨ２）７－ＣＯＯＭの構造の場合、Ｒは、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８であり、且つ、硫黄原子に隣接した炭素で分岐したヒドロカルビレン基である。
上記式（１）及び（２）の化合物のＲにおける、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数は、例えば、８～３０である。一実施形態では、一般式（１）及び（２）の化合物のＲにおける、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数は、８以上、１０以上、１２以上、１４以上、１６以上、１８以上、２０以上、２２以上、２４以上、２６以上又は２８以上である。別の実施形態では、一般式（１）及び（２）の化合物のＲにおける、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数は、３０以下、２８以下、２６以下、２４以下、２２以下、２０以下、１８以下、１６以下、１４以下、１２以下又は１０以下である。
一実施形態では、上記式（１）及び（２）の化合物のＲにおける、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数は、１０以上である。これにより、当該化合物が、ゴム成分と混ざりやすくなり効率よく当該化合物がゴム成分と反応する。
上記式（１）及び（２）の化合物のＲが分岐のヒドロカルビレン基の場合、ヒドロカルビレン基中の炭素の合計数は、例えば、９～５０である。一実施形態では、一般式（１）及び（２）の化合物のＲが分岐のヒドロカルビレン基の場合、ヒドロカルビレン基中の炭素の合計数は、９以上、１０以上、１５以上、２０以上、２５以上、３０以上、３５以上、４０以上又は４５以上である。別の実施形態では、上記式（１）及び（２）の化合物のＲが分岐のヒドロカルビレン基の場合、ヒドロカルビレン基中の炭素の合計数は、５０以下、４５以下、４０以下、３５以下、３０以下、２５以下、２０以下、１５以下又は１０以下である。
一実施形態では、上記式（１）及び（２）の化合物のＲが分岐のヒドロカルビレン基の場合、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数は、当該直鎖から分岐している分岐鎖の炭素数よりも多い。
一実施形態では、前記Ｒが、直鎖のヒドロカルビレン基である。この場合、上述した可逆な不飽和結合が多く得られ、より高いレベルで低転がり抵抗性とゴム強度とを両立できる。
一実施形態では、上記式（１）及び（２）の化合物のＲは、分岐のヒドロカルビレン基であって、硫黄原子に隣接した炭素で分岐している。このような一般式（１）の化合物としては、例えば、ＨＳ－ＣＨ（ＣＨ３）－（ＣＨ２）７－ＣＯＯＭなどが挙げられる。
一実施形態では、上記式（１）及び（２）の化合物のＲは、分岐のヒドロカルビレン基であって、硫黄原子の２つ隣りの炭素で分岐している。このような一般式（１）の化合物としては、例えば、ＨＳ－（ＣＨ２）－ＣＨ（ＣＨ３）－（ＣＨ２）６－ＣＯＯＭなどが挙げられる。
一実施形態では、上記式（１）及び（２）の化合物のＲは、分岐のヒドロカルビレン基であって、硫黄原子の３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、又は８つ隣りの炭素で分岐している。
一実施形態では、上記式（１）及び（２）の化合物は、硫黄原子に隣接した炭素から分岐している化合物を含まない。別の実施形態では、一般式（１）及び（２）の化合物は、硫黄原子の２つ以上隣りの炭素で分岐している。
上記式（２）化合物の２つあるＲは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
上記式（１）及び（２）の化合物において、Ｍは、独立して、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される原子である。Ｍとしては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ；Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａが挙げられる。一実施形態では、一般式（１）及び（２）の化合物において、Ｍは、独立して、Ｌｉ、Ｎａ及びＫからなる群より選択される少なくとも１種である。低歪のヒステリシスロスと高歪のヒステリシスロスのバランスの観点から、ＭはＮａであることが好ましい。
本発明では、上記式（１）及び（２）の化合物のＭは、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される原子である。これによって、上述したように、ゴム成分のポリマーのネットワーク間で、複数のＣＯＯＭ基のＭと、ＣＯＯＭ基のＣＯＯ部分とが配位して非共有結合を形成できると推測される。
一実施形態では、上記式（１）及び（２）の化合物のＲにおけるＭは、Ｎａである。
上記式（２）の化合物の２つあるＭは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
また、上記式（２）において、ｎは、２、３、４、５、６、７及び８から選択される整数であり、一実施形態では、上記式（２）の化合物におけるｎは、２～４である。
一実施形態では、上記式（１）の化合物は、ＨＳ－（ＣＨ２）８－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ２）８－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ２）８－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ２）８－ＣＯＯＭｇ、ＨＳ－（ＣＨ２）８－ＣＯＯＣａ、ＨＳ－（ＣＨ２）１０－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ２）１０－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ２）１０－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ２）１０－ＣＯＯＭｇ、ＨＳ－（ＣＨ２）１０－ＣＯＯＣａ、ＨＳ－（ＣＨ２）１２－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ２）１２－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ２）１２－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ２）１２－ＣＯＯＭｇ、ＨＳ－（ＣＨ２）１２－ＣＯＯＣａ、ＨＳ－（ＣＨ２）１４－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ２）１４－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ２）１４－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ２）１４－ＣＯＯＭｇ、ＨＳ－（ＣＨ２）１４－ＣＯＯＣａ、ＨＳ－（ＣＨ２）１６－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ２）１６－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ２）１６－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ２）１６－ＣＯＯＭｇ、ＨＳ－（ＣＨ２）１６－ＣＯＯＣａ、ＨＳ－（ＣＨ２）１８－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ２）１８－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ２）１８－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ２）１８－ＣＯＯＭｇ、及び、ＨＳ－（ＣＨ２）１８－ＣＯＯＣａからなる群より選択される少なくとも１種である。
なお、一般式（１）の化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
一実施形態では、上記式（２）の化合物は、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ２）８－（Ｓ）２－（ＣＨ２）８－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ２）８－（Ｓ）２－（ＣＨ２）８－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ２）８－（Ｓ）２－（ＣＨ２）８－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ２）８－（Ｓ）２－（ＣＨ２）８－ＣＯＯＭｇ、ＣａＯＣＯ－（ＣＨ２）８－（Ｓ）２－（ＣＨ２）８－ＣＯＯＣａ、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ２）１０－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１０－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ２）１０－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１０－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ２）１０－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１０－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ２）１０－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１０－ＣＯＯＭｇ、ＣａＯＣＯ－（ＣＨ２）１０－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１０－ＣＯＯＣａ、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ２）１２－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１２－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ２）１２－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１２－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ２）１２－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１２－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ２）１２－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１２－ＣＯＯＭｇ、ＣａＯＣＯ－（ＣＨ２）１２－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１２－ＣＯＯＣａ、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ２）１４－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１４－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ２）１４－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１４－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ２）１４－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１４－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ２）１４－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１４－ＣＯＯＭｇ、ＣａＯＣＯ－（ＣＨ２）１４－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１４－ＣＯＯＣａ、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ２）１６－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１６－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ２）１６－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１６－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ２）１６－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１６－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ２）１６－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１６－ＣＯＯＭｇ、ＣａＯＣＯ－（ＣＨ２）１６－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１６－ＣＯＯＣａ、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ２）１８－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１８－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ２）１８－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１８－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ２）１８－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１８－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ２）１８－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１８－ＣＯＯＭｇ、及び、ＣａＯＣＯ－（ＣＨ２）１８－（Ｓ）２－（ＣＨ２）１８－ＣＯＯＣａからなる群より選択される少なくとも１種である。
なお、一般式（２）の化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記ゴム組成物における、上記式（１）及び（２）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物の総量は、例えば、ゴム成分１００ｇに対して、当該化合物中のＣＯＯＭ基の合計量が２～２０ｍｍｏｌである。一実施形態では、ゴム組成物における一般式（１）および（２）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物の総量は、ゴム成分１００ｇに対して、２ｍｍｏｌ以上、３ｍｍｏｌ以上、４ｍｍｏｌ以上、５ｍｍｏｌ以上、６ｍｍｏｌ以上、７ｍｍｏｌ以上、８ｍｍｏｌ以上、９ｍｍｏｌ以上、１０ｍｍｏｌ以上、１２ｍｍｏｌ以上、１４ｍｍｏｌ以上、１６ｍｍｏｌ以上または１８ｍｍｏｌ以上である。別の実施形態では、ゴム組成物における一般式（１）および（２）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物の総量は、ゴム成分１００ｇに対して、２０ｍｍｏｌ以下、１８ｍｍｏｌ以下、１６ｍｍｏｌ以下、１４ｍｍｏｌ以下、１２ｍｍｏｌ以下、１０ｍｍｏｌ以下、９ｍｍｏｌ以下、８ｍｍｏｌ以下、７ｍｍｏｌ以下、６ｍｍｏｌ以下、５ｍｍｏｌ以下、４ｍｍｏｌ以下または３ｍｍｏｌ以下である。
上記式（３）の化合物については、チオールとカルボン酸類を含有する化合物である。
ここで、上記式（３）中のカルボキシ基が形成する塩としては、限定されず、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等の金属塩及びアンモニウム塩が挙げられる。
また、上記式（３）中のＲａ及びＲｂは、環構造を形成しない場合はそれぞれ独立して炭素数１～２０のアルキレン基であることが好ましく、Ｒａ及びＲｂが環構造を形成する場合は炭素数６～２０の芳香族又は炭素数３～２０の脂環式の環構造が好ましい。
前記ゴム組成物中に上記式（３）の化合物を含有することで、上述した式（１）及び（２）の化合物を含有する場合と同様に、低歪では、加硫による硫黄－硫黄結合に加えて、その非共有結合でネットワークを固定し、ロスの発生を抑えるのに対し、高歪では、その弱い非共有結合が開裂し、エネルギー散逸を高め、ゴムの耐久性を向上させ、歪が解消すると、再度、非共有結合が形成され、低歪及び高歪に応答可能な状態となる可逆な不飽和結合を形成できる。
また、上記式（３）の化合物の好適例としては、チオグリコール酸、２－メルカプト安息香酸、４－メルカプト安息香酸、チオグリコール酸カルシウム三水和物、２－メルカプト安息香酸ナトリウム、チオグリコール酸ナトリウム、３－メルカプトイソ酪酸、チオグリコール酸アンモニウム、３－メルカプトプロピオン酸、及び、チオりんご酸から選ばれる少なくとも一種の化合物が挙げられる。
なお、前記ゴム組成物中の上記式（３）の化合物の含有量は、特に限定はされないが、前記ゴム成分１００質量部に対して、０．１～５質量部であることが好ましい。上記式（３）の化合物が前記ゴム成分１００質量部に対して、０．１質量部以上含まれていれば、低発熱性及びゴム強度を改善する効果を十分に発揮でき、５質量部以下であれば、加硫速度に大きな影響は与えないからである。同様の観点から、上記式（３）の化合物の含有量は、前記ゴム成分１００質量部に対して０．２５～２質量部であることがより好ましい。
・充填剤
前記ゴム組成物は、上述したゴム成分及びメルカプトカルボン酸化合物に加えて、さらに充填剤を含むことができる。
前記ゴム組成物が充填剤を含むことによって、ゴム組成物の強度や低発熱性を改善でき、空気入りタイヤへ適用した際の低転がり抵抗性及びゴム強度をより高いレベルで両立できる。
前記充填剤の種類については、特に限定はされない。例えば、カーボンブラックや、シリカ、その他の無機充填剤等を含むことができる。これらの充填剤は、一種を単独で含むこともできるが、少なくともカーボンブラック及びシリカを含むことが好ましい。
前記カーボンブラックの種類については、特に限定はされず、要求される性能に応じて適宜選択することができる。カーボンブラックは、例えば、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦグレードのものを用いることができる。
前記シリカの種類については、例えば、湿式シリカ、コロイダルシリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられる。
上述した中でも、前記シリカは、湿式シリカであることが好ましく、沈降シリカであることがより好ましい。これらのシリカは、分散性が高く、タイヤの転がり抵抗の低減を図ることができる。なお、沈降シリカとは、製造初期に、反応溶液を比較的高温、中性～アルカリ性のｐＨ領域で反応を進めてシリカ一次粒子を成長させ、その後酸性側へ制御することで、一次粒子を凝集させる結果得られるシリカのことである。
その他の無機充填剤としては、γ－アルミナ、α－アルミナ等のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物（Ａｌ２Ｏ３・Ｈ2Ｏ）、ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム［Ａｌ（ＯＨ）３］、炭酸アルミニウム［Ａｌ２（ＣＯ３）３］、水酸化マグネシウム［Ｍｇ（ＯＨ）２］、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ２・Ｈ2Ｏ）、アタパルジャイト（５ＭｇＯ・８ＳｉＯ２・９Ｈ２Ｏ）、チタン白（ＴｉＯ2）、チタン黒（ＴｉＯ２ｎ－１）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム［Ｃａ（ＯＨ）２］、酸化アルミニウムマグネシウム（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３）、クレー（Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）、カオリン（Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ）、パイロフィライト（Ａｌ２Ｏ３・４ＳｉＯ２・Ｈ2Ｏ）、ベントナイト（Ａｌ２Ｏ３・４ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ）、ケイ酸アルミニウム（Ａｌ２ＳｉＯ５、Ａｌ４・３ＳｉＯ４・５Ｈ２Ｏ等）、ケイ酸マグネシウム（Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＭｇＳｉＯ３等）、ケイ酸カルシウム（Ｃａ２ＳｉＯ４等）、ケイ酸アルミニウムカルシウム（Ａｌ２Ｏ３・ＣａＯ・２ＳｉＯ２等）、ケイ酸マグネシウムカルシウム（ＣａＭｇＳｉＯ４）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、水酸化ジルコニウム［ＺｒＯ（ＯＨ）２・ｎＨ２Ｏ］、炭酸ジルコニウム［Ｚｒ（ＣＯ３）２］、各種ゼオライトのように、電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩等が挙げられる。
また、前記ゴム組成物中の前記充填剤の含有量については、特に限定はされない。例えば、前記ゴム成分１００質量部に対して、合計で２０～１５０質量部とすることができる。
・その他成分
前記ゴム組成物は、上述したゴム成分、メルカプトカルボン酸化合物及び充填剤の他にも、その他の成分を、発明の効果を損なわない程度に含むことができる。
その他の成分としては、例えば、熱可塑性樹脂、可塑剤、液状ゴム、老化防止剤、架橋促進剤、架橋剤、架橋促進助剤、オゾン劣化防止剤、界面活性剤等の、ゴム工業で通常使用されている添加剤を適宜含むことができる。
前記ゴム組成物は、熱可塑性樹脂を含むことができる。前記熱可塑性樹脂を含むことによって、ゴム組成物の加工性を向上できることに加え、ゴム組成物をトレッドに用いた場合の乾燥路面及び湿潤路面での制動性能について向上させることができる。なお、前記熱可塑性樹脂の種類については、特に限定はされない。例えば、Ｃ５系樹脂、Ｃ９系樹脂、Ｃ５～Ｃ９系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂、ロジン系樹脂、アルキルフェノール系樹脂、又は、テルペンフェノール系樹脂等が挙げられる。
前記老化防止剤としては、公知のものを用いることができ、特に制限されない。例えば、フェノール系老化防止剤、イミダゾール系老化防止剤、アミン系老化防止剤等を挙げることができる。これら老化防止剤は、１種又は２種以上を併用することができる。
前記架橋促進剤としては、公知のものを用いることができ、特に制限されるものではない。例えば、２－メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド等のチアゾール系加硫促進剤；Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ－ｔ－ブチル－２－ベンゾチアジルスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤；ジフェニルグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤；テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラドデシルチウラムジスルフィド、テトラオクチルチウラムジスルフィド、テトラベンジルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム系加硫促進剤；ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛等のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤；ジアルキルジチオリン酸亜鉛等が挙げられる。これらの架橋促進剤は、１種又は２種以上を併用することができる。
前記架橋剤についても、特に制限はされない。例えば、硫黄、ビスマレイミド化合物等が挙げられる。これらの架橋剤は、１種又は２種以上を併用することができる。
前記ビスマレイミド化合物の種類については、例えば、Ｎ，Ｎ’－ｏ－フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’－ｍ－フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’－ｐ－フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’－（４，４’－ジフェニルメタン）ビスマレイミド、２，２－ビス－［４－（４－マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、ビス（３－エチル－５－メチル－４－マレイミドフェニル）メタンなどを例示することができる。本発明では、Ｎ，Ｎ’－ｍ－フェニレンビスマレイミド及びＮ，Ｎ’－（４，４’－ジフェニルメタン）ビスマレイミド等を好適に用いることができる。
前記架橋促進助剤については、例えば、亜鉛華（ＺｎＯ）や脂肪酸等が挙げられる。脂肪酸としては、飽和若しくは不飽和、直鎖状若しくは分岐状のいずれの脂肪酸であってもよく、脂肪酸の炭素数も特に制限されないが、例えば炭素数1～30、好ましくは15～30の脂肪酸、より具体的にはシクロヘキサン酸（シクロヘキサンカルボン酸）、側鎖を有するアルキルシクロペンタン等のナフテン酸；ヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸（ネオデカン酸等の分岐状カルボン酸を含む）、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸（ステアリン酸）等の飽和脂肪酸；メタクリル酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不飽和脂肪酸；ロジン、トール油酸、アビエチン酸等の樹脂酸などが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。本発明においては、亜鉛華又はステアリン酸を好適に用いることができる。
なお、前記ゴム組成物を調製する方法については、特に限定はされず、ゴム組成物を構成する各成分を、配合し、混練することによって調製することができる。
例えば、前記ゴム組成物の調製が、非生産工程（ノンプロ練り工程ともいう）と生産工程（プロ練り工程ともいう）とを含む場合、非生産工程で、加硫系（加硫剤および加硫促進剤）を含まない、ゴム成分；一般式の化合物の一部または全部；充填剤；およびステアリン酸などのその他の成分を混錬し、生産工程で、非生産工程からの混錬物に加硫系および酸化亜鉛などを添加して、その混合物を混錬して、ゴム組成物を調製してもよい。
一実施形態では、前記ゴム組成物の調製が、非生産工程と生産工程とを含む場合、非生産工程で、一般式の化合物を全て添加する。別の実施形態では、ゴム組成物の調製が、非生産工程と生産工程とを含む場合、非生産工程で、一般式の化合物の一部を添加し、生産工程で残りの一般式の化合物を添加する。
なお、前記ゴム組成物の調製が、非生産工程と生産工程とを含む場合、非生産工程は、１段階のみでもよいし、２段階でもよい。
また、本発明のタイヤは、上述したゴム組成物を用いたものであるが、該ゴム組成物を適用する部位については特に限定はされない。
例えば、トレッド部、ショルダー部、サイドウォール部、ビード部、ベルト層（ベルトコーティングゴム）及びカーカス（プライコーティングゴム）の少なくとも一か所に用いることができる。
（５）その他の実施形態
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態では、空気入りタイヤ１０が、０．５６≦ＲＤ／ＯＤ≦０．６６の関係を満たすとしたが、当該関係は、必ずしも満たしていなくても構わない。また、上述した実施形態では、カーカス４０の折り返し端部４１は、ビードコア６１に沿って巻き付けられるように設けられていたが、折り返し端部４１は、ビードコア６１に沿って巻き付けられていなくても構わない。さらに、上述した実施形態では、シースベルト５２は、シースベルト５２の幅以上の所定距離を隔ててタイヤ周方向に沿って螺旋状にコアベルト５１に巻き回されるとともに、コアベルト５１のタイヤ径方向外側面、及びコアベルト５１のタイヤ径方向内側面を覆っていたが、シースベルト５２は、必ずしもこのように構成されなくても構わない。例えば、シースベルト５２は、所定距離を隔てることなく、タイヤ周方向に沿って単純に螺旋状に巻き回されてもよいし、コアベルト５１のタイヤ径方向外側面、及びコアベルト５１のタイヤ径方向内側面は、完全に覆われていなくても構わない。また、コアベルト５１は必ずしも設けられていなくても構わない。つまり、シースベルト５２は、コアベルト５１を覆わずに、単純にタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻き回されてもよい。
なお、本発明のタイヤは、スチーム加硫や電気加硫で成形することができる。
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
＜実施例１～２、比較例１＞
表１の成分組成に従って、各ゴム組成物のサンプルを調製した。なお、各成分の配合量については、ゴム成分１００質量部に対する質量部で示している。
＜評価＞
得られたゴム組成物のサンプルについて、以下の評価を行った。結果を表１に示す。
（１）低歪条件のｔａｎδ（低転がり抵抗性評価）
各サンプルに対して、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＡｒｅｓ－Ｇ２粘弾性測定装置を用い、温度５０℃、歪み１０％、周波数１５Ｈｚの条件で、損失正接（ｔａｎδ）を測定した。得られるｔａｎδの値は、逆数をとり、比較例１のｔａｎδの逆数値を１００としたときの指数として表示し、表１に示す。なお、表中のｔａｎδの指数値は、大きい程低発熱性に優れることを示す。
（２）高歪条件のヒステリシスロス（ゴム強度評価）
万能材料試験機（インストロン社製）を使用し、温度２５℃、歪み３００％、速度２００ミリメートル／秒でローディング―アンローディング試験を行い損失するエネルギーの割合を測定した。比較例１の各ヒステリシスロスを１００として、他の実施例と比較例のヒステリシスロスを指数化した。結果を表１に示す。ヒステリシスロスの指数値が大きいほど、弾力性があり、ゴム強度に優れることを示す。
Figure 0007372878000003
 ＊１ ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、スチレン含量１０重量％、ビニル含量４０ｍｏｌ％、数平均分子量２０１，０００、重量平均分子量２１１，０００
＊２ 充填剤：カーボンブラック、東海カーボン社製、「Ｓｅａｓｔ７ＨＭ」Ｎ２３４
＊３ ワックス：精工化学社製、「サンタイト」
＊４ 老化防止剤：大内新興化学工業社製、「ノクラック６Ｃ」
＊５ メルカプトカルボン酸化合物Ａ：ＳＨＣＨ２ＣＯＯＮａ（一般式（３）の化合物）
＊６ メルカプトカルボン酸化合物Ｂ：ＳＨ（ＣＨ２）１０ＣＯＯＮａ（一般式（１）の化合物）
＊７ 加硫促進剤１：ビス（２－ベンゾチアゾリル）ペルスルフィド、大内新興化学工業社製、「ノクセラー ＮＳ－Ｐ」
＊４ 加硫促進剤２：Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾールスルフェンアミド、大内新興化学工業社製、「ノクセラー ＤＭ－Ｐ」
表１の結果から、実施例１及び２のサンプルについては、比較例１のサンプルに比べて、低転がり抵抗性評価及びゴム強度評価のいずれについてもより優れた結果を示すことが分かった。また、一般式（１）の化合物を用いた実施例２については、低転がり抵抗性がより優れた結果を示すことがわかった。
本発明によれば、低燃費性及びゴム強度に優れるとともに、高い荷重能力と省スペース化との両立が図られた、空気入りタイヤを提供することができる。
１：車両
１０：空気入りタイヤ
２０：トレッド
２１，２２：周方向主溝
２６，２７：ショルダー部
３０：タイヤサイド部
４０：カーカス
４１：折り返し端部

Claims (4)

  1. 路面に接するトレッドと、前記トレッドのタイヤ径方向内側に設けられるベルト層とを備え、車両に装着される空気入りタイヤであって、
    前記空気入りタイヤの外径は、３５０ｍｍ以上、６００ｍｍ以下であり、
    前記空気入りタイヤに組み付けられるリムホイールのリム幅をＲＷ、前記空気入りタイヤのタイヤ断面幅をＳＷとした場合、
    ０．７８≦ＲＷ／ＳＷ≦０．８８
    の関係を満たし、
    ジエン系ゴムを含有するゴム成分と、以下の式（１）～（３）から選択される少なくとも一種のメルカプトカルボン酸化合物と、を含むゴム組成物を用いたことを特徴とする、空気入りタイヤ。
    ＨＳ－Ｒ－ＣＯＯＭ ・・・（１）
    ＭＯＣＯ－Ｒ－（Ｓ） ｎ －Ｒ－ＣＯＯＭ ・・・（２）
    （式中、Ｒは、独立して、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が１０以上である、直鎖又は分岐のヒドロカルビレン基であり；Ｍは、独立して、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される原子であり；ｎは、２～８の整数である。）
    Figure 0007372878000004
     （式中、Ｘ １ 及びＸ ２ は、それぞれ独立して水素原子又はカルボキシ基であり、Ｘ １ 及びＸ ２ の少なくともいずれかは、カルボキシ基であり、カルボキシ基は塩を形成していてもよい。Ｒ ａ 及びＲ ｂ は、それぞれ独立して単結合又は炭素数１～６の炭化水素基であり、Ｒ ａ 及びＲ ｂ は、互いに結合して環構造を形成していてもよい。）
  2. 前記式（１）及び（２）中のＲが、直鎖のヒドロカルビレン基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。
  3. 前記式（１）及び（２）中のＭが、Ｌｉ、Ｎａ及びＫからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記式（３）の化合物が、チオグリコール酸、２－メルカプト安息香酸、４－メルカプト安息香酸、チオグリコール酸カルシウム三水和物、２－メルカプト安息香酸ナトリウム、チオグリコール酸ナトリウム、３－メルカプトイソ酪酸、チオグリコール酸アンモニウム、３－メルカプトプロピオン酸、チオりんご酸から選ばれる少なくとも１種の化合物であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
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