JPH07196848A - 空気入りタイヤ用サイドウォールゴム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量化のためサイドウォールゴムの厚みを薄
くしたにも拘らず、グリーンタイヤ成形時の均一な貼り
付け作業が可能となり、ユニフォーミティーや耐疲労性
等のタイヤ性能が損なわれることなく軽量化を可能とす
る。 【構成】 ゴム成分がトランス結合ポリブタジエン、ト
ランス結合ポリイソプレン並びにトランス結合ポリオク
テネマーの群より選ばれた少なくとも一種を含みかつ、
未加硫時の１００％グリーン（ＧＭ１００）が、サイド
ウォールの断面幅（ｗ）に対する平均厚さ（ｄ）の（ｄ
／ｗ）との関係において、式 （ｄ／ｗ）×（ＧＭ１００）≧０．０２４ を満足するジエン系ゴム組成物を用い、（ｄ／ｗ）の値
が、式 ０．０１０≦（ｄ／ｗ）≦０．０１７ の範囲にあることを特徴とする空気入りタイヤ用サイド
ウォールゴム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気入りタイヤ用サイ
ドウォールゴムに関し、より詳しくは高温では粘度が低
くて加工し易く、常温ではグリーンモジュラスが高くて
成形性に優れるゴム組成物からなり、タイヤの軽量化を
可能にする薄肉サイドウォールゴムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気入りタイヤのサイドウォール
用ゴム組成物のゴム成分は天然ゴム、シス-1,4- ポリイ
ソプレン（ＩＲ）、シス-1,4- ポリブタジエン（ＢＲ）
やスチレンーブタジエン共重合体（ＳＢＲ）等を単独に
又はブレンドして構成されてきた。

【０００３】また、タイヤ成形に当たっては、これらの
ゴム成分にカーボンブラック、亜鉛華、ステアリン酸、
オイル、ワックス、老化防止剤、加硫促進剤等を加えた
ゴム組成物を押出機を用いて押し出し、通常、図１示す
ごとき断面形状（押出方向に対する直角方向断面の形
状）を有するサイドウォールゴムを成形する。その際、
得られるサイドウォールゴムの幅（ｗ）は、通常乗用車
タイヤのサイズで９０〜１６０mm、トラック・バスタイ
ヤのサイズで１６０〜３００mmである。また、断面の幅
（ｗ）に対する平均厚さ（ｄ）の比（ｄ／ｗ）は、タイ
ヤサイズに関係なく、次式（１） ０．０１９≦（ｄ／ｗ）≦０．０２６ （１） の範囲に設定されている。また、これを構成するゴム材
としては、１００％グリーンモジュラス（以下、ＧＭ10
0 と略記する）が、１．５ kgf／cm² 程度であり、（ｄ
／ｗ）との関係において次式（２） （ｄ／ｗ）×（ＧＭ100 ）≧０．０２４ （２） を満足するゴム組成物が使用されている。

【０００４】上記の（２）式で示される要件は、サイド
ウォールゴム製造工程で押し出されたサイドウォールゴ
ムを巻き取ったり、或いはグリーンタイヤ製造時にこれ
をカーカスに貼り付ける際などサイドウォールゴムが引
っ張られる時にサイドウォールゴムの寸法変化が生じに
くい条件を、形状ファクター（ｄ／ｗ）とＧＭ１００と
で表示したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、自動車の燃費向
上などから軽量化タイヤの要求が益々強まっているが、
これと同時に安全性や乗り心地の立場からタイヤユニフ
ォーミティーの維持・向上が重要なファクターとなって
いる。軽量化については、タイヤ各部材の薄肉化が有力
な手段と考えられ、広く研究されつつある。

【０００６】一般に、空気入りタイヤ用サイドウォール
ゴムは、タイヤのサイズや銘柄にかかわらず、大略図１
に示されるような断面形状に成形されている。かかるサ
イドウォールゴムを薄肉化してタイヤを軽量化するに当
たっては、図中鎖線で示すように、幅方向全体にわたっ
て厚さが薄くなるよう設計されている。これは、ゴム量
の減少をサイドウォール全体に分散して負担することに
より、薄肉化に伴ってサイドウォールの機能が低下する
ことのないよう配慮したものである。しかして、サイド
ウォールゴムの形状ファクターとして従来より用いられ
てきた前記（ｄ／ｗ）の値を、軽量化サイドウォールゴ
ムの薄肉化の程度を表す尺度と考えることは適切なこと
といえる。

【０００７】ところで、従来型サイドウォールゴムにお
いては、ＧＭ１００が１．５ kgf／cm² 程度で、幅
（ｗ）に対する平均厚さ（ｄ）の比（ｄ／ｗ）との関係
において（２）式を満足するようなゴム組成物が用いら
れているため、サイドウォールゴムの厚みを薄肉化する
とｄ／ｗが小さくなり、（２）式の要件が満足されなく
なる。従って、グリーンタイヤ成形時等にサイドウォー
ルゴムにかかる引張り荷重によってサイドウォールゴム
の寸法変化が生じたり、或いはサイドウォールゴムを貼
り付けたカーカスが変形し易く、グリーンタイヤが変形
するという不具合が生ずる。これらの不具合は製品タイ
ヤのユニフォーミティーや乗り心地、耐久性、耐クラッ
ク性等のタイヤ性能低下の原因となり好ましくない。

【０００８】本発明の目的とするところは、軽量化のた
め押出成形時のサイドウォールゴムの厚みを薄くした場
合にも、グリーンタイヤ成形時のサイドウォールゴムの
均一な貼り付け作業が可能となり、ユニフォーミティー
や乗り心地、耐久性、耐クラック性等のタイヤ性能が損
なわれることなく軽量化を可能にすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的達成のためこ
の発明においては、ゴム組成物のＧＭ１００を増大させ
サイドウォールゴムの厚みを薄肉化しても、前記式
（２）を十分満足しうるサイドウォールゴムの開発を企
図したものである。即ち、この発明に係わる空気入りタ
イヤ用サイドウォールゴムは、ゴム成分がトランス結合
ポリブタジエン、トランス結合ポリイソプレン並びにト
ランス結合ポリオクテネマーの群より選ばれた少なくと
も１種を含み、かつ、未加硫時のＧＭ１００が、サイド
ウォールゴムの断面の幅（ｗ）に対する平均厚さ（ｄ）
の比（ｄ／ｗ）との関係において、式 （ｄ／ｗ）×
（ＧＭ１００）≧０．０２４を満足するジエン系ゴム組
成物を用い、（ｄ／ｗ）の値が、次式（３） ０．０１０≦（ｄ／ｗ）≦０．０１７ （３） の範囲にあることを特徴とする。

【００１０】本発明において使用されるトランス結合ポ
リブタジエン、トランス結合ポリイソプレンおよびトラ
ンス結合ポリオクテネマーは、いずれも５０℃以上の一
次転移温度（Tm) を有する結晶性ポリマーであって、
（Tm）以下の常温においてはこれを含有するゴム組成物
の粘度を高めてグリーンモジュラスを増大させ、高温に
おいては粘度を急激に低下させて押出成形性を向上する
という特有の性質を有する。そこで、かかるポリマーの
所定量を通常使用されるジエン系ゴムにブレンドしてゴ
ム組成物を構成すると、配合ゴムのグリーンモジュラス
を従来より高く設定することができ、サイドウォールゴ
ムの厚みを薄肉化しても式（２）を満足させ得たのであ
る。すなわち、このように常温でのグリーンモジュラス
が大きいゴム組成物を用いれば、形状ファクターとＧＭ
１００の積で表示される成形工程の条件式、
（ｄ／ｗ）×（ＧＭ１００）≧０．０２４を満足しなが
ら（ｄ／ｗ）の値、ひいては厚さ（ｄ）の値を小さくす
ることができ、サイドウォールゴムの薄肉化を達成し得
るものである。薄肉化の程度としては、０．０１０≦
（ｄ／ｗ）≦０．０１７ の範囲が望ましい。（ｄ／
ｗ）が０．０１０より小さくなるとサイドウォールが薄
くなり過ぎてカーカス保護の機能が低下し、また、０．
０１７より大きくなると軽量化が不十分となるからであ
る。

【００１１】このような性質を有するトランス結合ポリ
ブタジエンとトランス結合ポリイソプレン、並びにトラ
ンス結合ポリオクテネマーの具体的例としては、ブナベ
ルケヒュルス社製の Tm が５５℃のトランス結合ポリブ
タジエン、（株）クラレ製商品名：クラプレン TP-301
（ Tm が８７℃のトランス結合ポリイソプレン）及びブ
ナベルケ ヒュルス社製 商品名：ベステネマー（ Tm
が５５℃のトランス結合ポリオクテネマー）を挙げるこ
とができる。

【００１２】本発明において使用する他のゴム成分とし
ては、従来からサイドウォール用ゴムとして公知の各種
ジエン系汎用ゴム及びそれらのブレンドがいずれも使用
可能である。例えば、天然ゴム（ＮＲ）、シス-1,4- ポ
リイソブレン（ＩＲ）、シス-1,4- ポリブタジエン（Ｂ
Ｒ）及びスチレンーブタジエン共重合体（ＳＢＲ）から
選ばれた１種又は２種以上のブレンドよりなるものを用
いることができる。これらのジエン系汎用ゴムに対して
ブレンドされる前記ポリマーは、いずれもマイナー成分
として比較的少量添加するだけで本発明の目的が達成さ
れる。すなわち、トランス結合ポリブタジエンの場合は
３〜２５重量部、トランス結合ポリイソプレンの場合は
２〜１５重量部、トランス結合ポリオクテネマーの場合
は３〜２０重量部の範囲でブレンドするのが好ましい。
残りは上記のジエン系汎用ゴムである。ブレンド比がそ
れぞれその最小値より小さくなると添加効果が不十分
で、これらの範囲をこえて多くなるとタイヤサイドウォ
ール部の耐疲労性が損なわれて好ましくない。

【００１３】また、上記結晶性ポリマーは、ゴム組成物
の加硫によって共存する他のジエン系ゴム成分と結合し
て結晶性を消失する傾向を有するので、前記配合量の範
囲においては加硫タイヤの特性が損なわれることはな
い。なお、本発明に係わるサイドウォールゴムの形状
は、図１に例示したごとき断面形状に限定されるもので
はなく、発明の趣旨を逸脱しない限り、他のいかなる形
状であっても差支えない。

【００１４】

【作用】本発明においては、常温においてグリーンモジ
ュラスが大きく、高温加工時にては粘度が急激に低下し
て良好な押出成形性が得られるゴム組成物を採用したの
で、軽量化のため押出成形時のサイドウォールゴムの厚
さを薄くした場合にも、従来型の分厚いサイドウォール
ゴムと変わらぬ貼り付け成形性が確保されて、薄くて均
一なサイドウォールを形成することができ、タイヤユニ
フォーミティや乗り心地、耐久性、耐クラック性等を損
なうことなく軽量化を達成し得る。

【００１５】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明する。なお、単に部とあるは重量部のことを
意味する。表１及び表２は、各タイヤのサイドウォール
に使用されるブレンドゴムの成分組成を示したものであ
る。これらのブレンドゴム１００部に対し、共通成分と
してカーボンブラック（Ｎ５５０）５０部、亜鉛華４
部、ステアリン酸２．５部、オイル３部、ワックス２．
５部、アミン系老化防止剤３部、加硫促進剤１部、硫黄
２部を配合し、バンバリーミキサーで混練してゴム組成
物を調製した。ついで各ゴム組成物を押出機に供給して
押出成形し、幅（ｗ）が一定で平均厚み（ｄ）が式
（３）の下限値と上限値に対応する値（d=2.9 mmと4.2
mm) に設定された２種のサイドウォールゴムを作成し
た。これら一連の試作対象タイヤのサイズは１１Ｒ２
２．５である。

【００１６】得られたサイドウォールゴムについては、
ＪＩＳ規格Ｋ−６３０１に準じて１００％グリーンモジ
ュラス（ＧＭ100 ）を測定し、この値を用いて（ｄ／
ｗ）と（ＧＭ100 ）の積を求めた。また、加硫ゴムの耐
疲労性を比較するため、ＪＩＳ規格Ｋ−６３０１に準じ
て加硫ゴムのデマーチャ屈曲疲労試験を行った。つい
で、タイヤ成形の定法にしたがって、これらのサイドウ
ォールゴムを成形ドラム上のカーカスに貼り付けてグリ
ーンタイヤをそれぞれ１０本成形し、そのうちサイドウ
ォールに皺等の変形が発生したタイヤ本数を記録して成
形性の指標とした。表１及び表２にこれらの試験結果を
纏めて示す。

【００１７】表１及び表２から判るように、本発明に係
わるゴム成分を用いて構成された軽量化タイヤ用サイド
ウォール（実施例１〜９）は、ＮＲとcis-ＢＲからなる
従来型ブレンドゴムを用いてなる比較例１及び比較例２
のサイドウォールに比較していずれも押出成形後のグリ
ーンモジュラスが高く、薄肉のサイドウォールゴムであ
るにも拘らず貼り付け成形性がよく、また、これらを加
硫して得られるタイヤサイドウォールは従来配合のそれ
にに劣らぬ耐屈曲疲労性を有している。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】更に詳細に説明すると、試験番号３〜７は
ＮＲとcis-ＢＲからなる試験番号１（比較例１）のゴム
成分のうちcis-ＢＲの一部または全部をトランス結合ポ
リブタジエンで置換した場合の結果を示したものであ
り、トランス結合ポリブタジエンの量が多くなるほどグ
リーンモジュラスは増大し、これにより肉厚を薄くした
場合にも成形性の指標である（ｄ／ｗ）×（ＧＭ100)の
値を０，０２４以上に大きく保持することができる。そ
して、cis-ＢＲの５０部全量を置換した場合（比較例
４）にも成形性は良好でサイドウォールにシワ等の変形
の発生は見られないが、ゴム成分中の含量が余り大きく
なると耐疲労性が損なわれるので好ましくない。また、
試験番号３（比較例３）のように置換量が少なすぎると
効果が不十分である。従って、この種のトランス結合ポ
リプタジエンの配合量はゴム成分１００部のうち３〜２
５部の範囲が適当である。

【００２１】試験番号８〜１１はＮＲとcis-ＢＲからな
る試験番号２（比較例２）のゴム成分のうちＮＲの一部
をトランス結合ポリイソプレン（クラプレン TP-301）
で置換した場合の変量効果を示したものであり、この場
合も量が多くなるほどグリーンモジュラスが増大し、肉
厚を薄くした場合にも（ｄ／ｗ）×（ＧＭ100)の値が
０．０２４以上に大きくなって良好な貼り付け成形性が
確保される。しかし、比較的少量の添加でグリーンスモ
ジュラスの増加が著しく、ＮＲ成分４０部のうち２０部
を置換した試験番号１１（比較例５）では、サイドウォ
ールにシワ等の変形の発生は見られず成形性は良好であ
るが、耐疲労性が悪くなって好ましくない。したがっ
て、この種のトランス結合ポリブタジエンの配合量はゴ
ム成分１００部のうち２〜１５部の範囲が適当といえ
る。

【００２２】試験番号１２〜１６はＮＲとcis-ＢＲから
なる試験番号２（比較例２）のゴム成分のうちcis-ＢＲ
の一部をトランス結合ポリオクテネマー（ベステネマー
8012) で置換した場合の変量効果を示したものである
が、この場合もその量が多くなるほどグリーンモジュラ
スは増大し、サイドウォールゴムの肉厚を薄くしても成
形性の指標である（ｄ／ｗ）×（ＧＭ100)の値を０，０
２４以上に大きくすることができる。しかし、試験番号
１２（比較例６）のように置換量がすくな過ぎると添加
効果が見られず、また逆に添加量を３０部と多くした試
験番号１６（比較例７）においては成形性は良好であっ
てもタイヤサイドウォールとしての耐屈曲疲労性が悪く
なり実用性に欠けるものとなる。よって、この種のトラ
ンス結合ポリオクテネマーの配合量はゴム成分１００部
のうち３〜２０部が適当な範囲といえる。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係わるゴム組成物は、トランス
結合ポリブタジエン、トランス結合ポリイソプレン及び
トランス結合ポリオクテネマーから選ばれた少なくとも
１種のポリマーをゴム成分中に特定量含有させてなり、
高温では粘度が低く、常温では高いグリーンモジュラス
を示すので、サイドウォールゴムの厚みを薄く設定した
場合にも、優れた加工性と均一な貼り付け成形性が確保
される。また、これにより従来のタイヤに比して外観や
タイヤユニフォーミティーの改善された軽量化タイヤが
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】押出成形されたサイドウォールゴムの断面図で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤野 修二 大阪府茨木市西中条町５番７号 東洋ゴム 工業株式会社技術開発研究所内 (72)発明者 福島 秀樹 大阪府茨木市西中条町５番７号 東洋ゴム 工業株式会社技術開発研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム成分がトランス結合ポリブタジエ
   ン、トランス結合ポリイソプレン並びにトランス結合ポ
   リオクテネマーの群より選ばれた少なくとも１種を含
   み、かつ、未加硫時の１００％グリーンモジュラス（Ｇ
   Ｍ１００）がサイドウォールゴムの断面の幅（ｗ）に対
   する平均厚さ（ｄ）の比（ｄ／ｗ）との関係において、
   式 （ｄ／ｗ）×（ＧＭ１００）≧０．０２４ を満足するジエン系ゴム組成物を用い、（ｄ／ｗ）の値
   が、式 ０．０１０≦（ｄ／ｗ）≦０．０１７ の範囲にあることを特徴とする空気入りタイヤ用サイド
   ウォールゴム。
2. 【請求項２】 ジエン系ゴム組成物のゴム成分が、トラ
   ンス結合ポリブタジエンを３〜２５重量部含み、残りが
   天然ゴム、シス-1,4- ポリイソプレン、シス-1,4- ポリ
   ブタジエン及びスチレンーブタジエン共重合体から選ば
   れた１種又は２種以上よりなる請求項１記載の空気入り
   タイヤ用サイドウォールゴム。
3. 【請求項３】 ジエン系ゴム組成物のゴム成分が、トラ
   ンス結合ポリイソプレンを２〜１５重量部含み、残りが
   天然ゴム、シス-1,4- ポリイソプレン、シス-1,4- ポリ
   ブタジエン及びスチレンーブタジエン共重合体から選ば
   れた１種又は２種以上よりなる請求項１記載の空気入り
   タイヤ用サイドウォールゴム。
4. 【請求項４】 ジエン系ゴム組成物のゴム成分が、トラ
   ンス結合ポリオクテネマーを３〜２０重量部含み、残り
   が天然ゴム、シス-1,4- ポリイソプレン、シス-1,4- ポ
   リブタジエン及びスチレンーブタジエン共重合体から選
   ばれた１種又は２種以上よりなる請求項１記載の空気入
   りタイヤ用サイドウォールゴム。