JPH0885303A

JPH0885303A - サイドウォール

Info

Publication number: JPH0885303A
Application number: JP6222072A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshige Muraoka; 清繁村岡; Toshiaki Matsuo; 俊朗松尾; Yoko Nakada; 陽子仲田; Minoru Ueda; 稔上田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1996-04-02
Anticipated expiration: 2018-06-16
Also published as: JP3416284B2

Abstract

(57)【要約】【目的】耐久性を維持しつつ、しかも転がり抵抗の低
減、軽量化を図ったサイドウォールを提供する。【構成】ゴム成分１００重量部あたり、１，２−シン
ジオ−ポリブタジエン結晶を２．５〜１５重量％含むポ
リブタジエンを３０〜７０重量部含有するゴム組成物か
らなり、平均気泡径が２０〜８０μｍの独立気泡を含有
し、発泡率（Ｖｓ）が５〜２０％の発泡ゴムで構成さ
れ、且つ前記１，２−シンジオ−ポリブタジエン結晶が
タイヤの周方向に配向されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低燃費、軽量化、及び
耐久性を改良したサイドウォールに関する。

【０００２】

【従来の技術】省資源、省エネルギーの要請下、タイヤ
産業の活動においても、転がり抵抗の低減、軽量化に関
する開発要求が益々厳しくなりつつある。従来は、転が
り抵抗の低減、軽量化に対する寄与率の高いトレッドゴ
ム組成物の改良によりかかる要求を満たしてきたが、ト
レッドゴム組成物以外のコンポーネントの開発に伴い、
トレッドゴム組成物に次いで寄与率が高いサイドウォー
ル用ゴム組成物の開発が重要になってきた。

【０００３】サイドウォール用ゴム組成物においては、
カーボンブラックの種類を変えたり又はその配合量を少
なくしたり、加硫剤，加硫促進剤等の加硫系配合剤の配
合量を多くする等により、低燃費、軽量化を図ってい
た。しかし、カーボンブラックの配合量を少なくする
と、耐カット性、耐亀裂成長性等の耐久性が悪化すると
いう問題がある。また、加硫系配合剤を多量に配合する
と、熱による物性変化が大きくなり、割れや亀裂成長性
が悪化するという問題があった。

【０００４】特開昭６２−１９９５０６号公報に開示さ
れているサイドウォールは、発泡により軽量化、耐候性
の改善を図っているが、耐カット性、耐こすれ性能が発
泡により低下している。また、特開平５−１６９９２７
号公報には、発泡ゴムを用いることにより軽量化及び耐
候性の改善を図り、しかも短繊維を配合することにより
耐久性も保持したサイドウォールが提案されている。し
かし、短繊維が配合されたゴム組成物を用いる場合、短
繊維の配向が問題となる。すなわち、短繊維を配合した
場合、繊維の配向方向と垂直方向のモジュラスが高くな
る。このため、ベンディング作用の大きいサイドウォー
ルゴムに適用すると、転がり抵抗が悪くなってしまう。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、耐久性を維持
しつつ、しかも転がり抵抗の低減、軽量化を図ったサイ
ドウォールを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のサイドウォール
は、ゴム成分１００重量部あたり、１，２−シンジオ−
ポリブタジエン結晶を２．５〜１５重量％含むポリブタ
ジエンを３０〜７０重量部含有するゴム組成物からな
り、平均気泡径が２０〜８０μｍの独立気泡を含有し、
発泡率（Ｖｓ）が５〜２０％の発泡ゴムで構成され、且
つ前記１，２−シンジオ−ポリブタジエン結晶がタイヤ
の周方向に配向されていることを特徴とする。

【０００７】本発明のサイドウォールにおいて、タイヤ
の周方向の配向方向の複素弾性率Ｅ ₁ ^*と、前記配向方
向の垂直方向の複素弾性率Ｅ₂ ^*とが、１．０５≦Ｅ₁
^*／Ｅ₂ ^*≦１．２５の関係を満たすことが好ましい。

【０００８】

【実施例】はじめに、本発明のサイドウォールの作成に
用いられるゴム組成物について説明する。本発明のサイ
ドウォール用ゴム組成物に用いられるポリブタジエン
は、１，２−シンジオ−ポリブタジエン結晶を含有した
ポリブタジエン（以下、これを「シンジオ結晶含有ポリ
ブタジエン」という）である。ここで、１，２−シンジ
オ−ポリブタジエン結晶とは、１，２−ビニル結合が主
鎖平面の両側に交互に突き出たシンジオタクチック構造
を有するポリブタジエンをいい、１，２−ビニル結合が
主鎖平面に対して不規則に並んでいるアタクチック構造
のポリブタジエンと比べて、結晶化度が高く、機械的性
質にも優れている。

【０００９】シンジオ結晶含有ポリブタジエン中の１，
２−シンジオ−ポリブタジエン結晶の含有率は、２．５
〜１５重量％、好ましくは５〜１０重量％程度である。
３重量％未満では、１，２−シンジオ−ポリブタジエン
結晶による補強効果が少なく、１５重量％を超えると、
その立体規則性故に短繊維と同様にモジュラスが高くな
りすぎるからである。

【００１０】本発明に係るゴム組成物には、ゴム成分１
００重量部あたり、シンジオ結晶含有ポリブタジエンが
３０〜７０重量部、好ましくは４０〜６０重量部配合さ
れる。シンジオ結晶含有ポリブタジエンの配合量が３０
重量部未満では、タイヤの耐久性に劣り、７０重量部を
こえるとサイドウォールにおいて所定の発泡率が得られ
ないためである。

【００１１】本発明に係るゴム組成物におけるゴム成分
の残部は、特に限定しないが、天然ゴム、ブタジエンゴ
ム、スチレン−ブタジエン共重合体等のジエン系ゴムが
配合される。本発明に係るゴム組成物に配合される発泡
剤としては、例えば、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニ
ウム等の無機系発泡剤；アゾジカルボンアミド、ジニト
ロソペンタメチレンテトラミン、ｐ，ｐ’−オキシビス
ベンゼンスルホニルヒドラジド等の有機系発泡剤等が用
いられる。これらの発泡剤は１種だけでもよいし、２種
以上混合して用いてもよい。

【００１２】以上のような組成を有するゴム組成物を、
適当な条件下で加硫成形すると、サイドウォールとして
好ましい発泡ゴム、すなわち、平均気泡径が２０〜８０
μｍ、好ましくは２０〜５０μｍの独立気泡を含有し、
発泡率が５〜２０％、好ましくは５〜１５％の発泡ゴム
を得ることができるからである。このような発泡ゴムを
得ることが好ましい理由は、発泡率が５％未満ではサイ
ドウォールの軽量化、低燃費化の効果の寄与が少なく、
２０％を超えると耐久性が劣るからであり、また、独立
気泡の平均気泡径が２０μｍ未満では軽量化が不充分で
あり、８０μｍより大きくなると、耐久性が低下するか
らである。

【００１３】ここで、平均気泡径とは、発泡ゴムの切断
断面を顕微鏡写真に採り（倍率２００倍）、その写真に
基づいて求めた２００個以上の独立気泡の直径の平均値
を示す。また、発泡率（Ｖｓ）とは、式により求めら
れる値であるが、式において、発泡ゴム中の気泡部分
を除いた固相部の密度（ρ₀（ｇ／ｃｍ³））≫発泡ゴ
ムの気泡部内の密度（ρ_g（ｇ／ｃｍ³））、発泡ゴム
の密度（ρ₁（ｇ／ｃｍ ³））≫ρ_gであることから、
Ｖｓは式に略すことができる。

【００１４】Ｖｓ＝｛（ρ₀−ρ_g）／（ρ₁−ρ_g）−１｝×１００・・・Ｖｓ＝（ρ₀／ρ₁）−１｝×１００・・・本発明に係るゴム組成物には、さらに、カーボンブラッ
ク、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、ワックス等の一
般にゴム組成物に配合される配合剤が添加され得る。添
加されるカーボンブラックの種類は特に制限なく、ＨＡ
Ｆ、ＩＳＡＦ、ＦＥＦなどが用いられる。

【００１５】以上のようなゴム配合剤を、ゴム成分、各
種充填剤、添加剤の順で、ＢＲ型バンバリー等の混練機
に添加して混練し、次いで加硫系配合剤及び発泡剤を添
加して均一に混合することにより、本発明のサイドウォ
ール用ゴム組成物が得られる。このように、各種配合剤
が均一に混合されたゴム組成物を、所定圧力で加硫成形
する。加硫成形中に発泡剤が分解等し、生じたガスによ
り発泡して、本発明のサイドウォールが得られる。

【００１６】本発明のサイドウォールは、所定の加硫成
形条件により、発泡率が５〜２０％好ましくは５〜１５
％で、且つ生成された独立気泡の平均気泡径が２０〜８
０μｍ、好ましくは２０〜５０μｍの独立気泡型の発泡
ゴムで構成されている。このように発泡ゴムで構成され
ることにより、上記で述べたように、耐久性を損なうこ
となく、サイドウォールの軽量化を図ることができる。

【００１７】また、本発明のサイドウォールは、シンジ
オ結晶がタイヤの周方向に配向されている。図１に示す
ように、シンジオ結晶１をタイヤ２の周方向に配向させ
ることにより、転がり抵抗を増大させることなく、耐久
性を向上することができるからである。すなわち、タイ
ヤは路面に接して屈曲運動をしており、このときに発生
するヒステリシスロスが転がり抵抗となるので、ラジア
ル方向（図１中の矢印方向）の剛性が大きい程転がり抵
抗は大きくなるが、シンジオ結晶１はタイヤの周方向に
配向されているので、ラジアル方向（図１中の矢印方
向）の剛性に対する影響はほとんどない。一方、耐久性
の要因となる耐屈曲性、耐こすれ性、耐カット性は、周
方向及びラジアル方向の双方の剛性に依存するので、シ
ンジオ結晶の周方向の補強効果により向上する。

【００１８】シンジオ結晶の配向の程度は、１．０５≦
Ｅ₁ ^*／Ｅ₂ ^*≦１．２５となることが好ましい。ここ
で、Ｅ₁ ^*はタイヤの周方向の複素弾性率であり、Ｅ₂
^*はタイヤのラジアル方向の複素弾性率を示している。
Ｅ₁ ^*／Ｅ₂ ^*の値が１．０５未満では転がり抵抗は小
さくなるが、シンジオ結晶の配合による補強効果は小さ
くなり、耐久性の改善効果があまり認められない。一
方、Ｅ₁ ^*／Ｅ₂ ^*の値が１．２５を超えると、シンジ
オ結晶の配合による補強効果により耐久性は改善される
が、転がり抵抗の低減が小さい。

【００１９】以下、本発明の具体的実施例を説明する。実施例１〜８表１の配合組成を有するゴム組成物を調製した。ゴム成
分の配合組成及び発泡剤の配合量については、表２に示
す通りである。尚、シンジオ結晶含有ポリブタジエンと
しては、宇部興産株式会社製のシンジオ結晶の含有率が
異なる５種類のポリブタジエン（ＶＣＲ−１，２，３，
４，５）（商品名）を用いた。ＶＣＲ−１，２，３，
４，５中のシンジオ結晶の含有率は、各順に２．５，
５，７，１０，１５，２０％である。発泡剤として、永
和化成工業株式会社製のセルラーＧＸ（商品名）を用い
た。これはジニトロソペンタメチレンテトラミン系の発
泡剤である。カーボンブラックとしては、ＨＡＦである
昭和キャボット株式会社製のＮ３３０（ヨウ素吸着量８
２ｍｇ／ｇ、吸油量１０２ｍｌ／１００ｇ）を用いた。
ワックスとしては、日本セイロ株式会社製のワックスを
用いた。老化防止剤としては、大内新興化学工業株式会
社製のスルフェンアミド系のＴＢＢＳを用いた。これは
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。

【００２０】以上のような配合組成において、まず、加
硫系充填剤（加硫剤及び加硫促進剤）並びに発泡剤以外
の配合剤をまずＢＲ型バンバリーにて混練し、次いで加
硫系充填剤（加硫剤及び加硫促進剤）並びに発泡剤を添
加して８インチロールで混合することにより、ゴム組成
物を調製した。そして、調製したゴム組成物を、１５０
℃で３０分間、２５ｋｇｆ／ｃｍ₂の圧力で加硫成形し
て、シンジオ結晶がタイヤの周方向に配向したサイドウ
ォール試験片を作成した。

【００２１】作成したサイドウォール試験片について、
発泡率、平均気泡径、並びに周方向の複素弾性率Ｅ₁ ^*
及びラジアル方向の複素弾性率配向度Ｅ₂ ^*を求めた。
さらに、各実施例について、下記の評価方法に基づい
て、転がり抵抗、軽量化度及び耐久性を評価した。結果
を表２に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】比較例１〜１１ゴム成分及び発泡剤の含有量を表３に示すように変更し
た以外は、実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、
同様に加硫成形して、サイドウォール試験片を作成し
た。但し、比較例１０については、平均気泡径を大きく
するために、圧力を最初の１０分間だけ２５ｋｇｆ／ｃ
ｍ²にし、その後、１０ｋｇｆ／ｃｍ²にまで落として
加硫した。また、比較例１１については、シンジオ結晶
をラジアル方向に配向させた。また、比較例７，８で
は、平均径１０μｍのナイロン糸が含有されている。

【００２４】作成したサイドウォール試験片について、
実施例と同様にして評価した。結果を表３に示す。〔評価方法〕＜配向度＞ラジアル方向の複素弾性率Ｅ₂ ^*に対する周
方向の複素弾性率Ｅ₁ ^*の比率（Ｅ₁ ^*／Ｅ₂ ^*）、及
びＥ₂ ^*について比較例１を基準にした指数（Ｅ₂ ^*指
数）により評価した。

【００２５】＜転がり抵抗＞岩本製作所製の粘弾性スペ
クトロメータを用いて、７０℃で、周波数１０Ｈｚに
て、初期歪み１０％で動歪み２％（図２の矢印方向）の
条件下で、損失弾性率Ｅ''を測定し、比較例１を基準に
した指数で表した。図２中、３はシンジオ結晶又は短繊
維である。

【００２６】＜軽量化度＞各例の比重を測定し、比較例
１を基準にした指数で表した。＜耐久性＞耐カット指数、亀裂成長指数、耐こすれ指数
により評価した。耐カット指数振り子式衝撃切り込み試験機で、図３に示すサイズを有
する幅２０ｍｍの鋼鉄製の刃を用いて、図４に示すよう
に傷４をつけ、その傷４の深さをもって測定した。

【００２７】亀裂成長指数ＪＩＳ−Ｋ６３０１の屈曲試験に準じて、図５の矢印
方向に１２万回屈曲したときの亀裂の長さを測定した。耐こすれ指数岩本製作所製のランボーン試験機を用いて、荷重５ｋｇ
ｆ、スリップ率６０％、時間６０秒の条件下で摩耗量を
測定した。尚、結晶又は短繊維３の配向方向と回転方向
との関係は図６に示す通りである。

【００２８】尚、上記評価方法における指数とは、比較
例１を基準にして下式で求められる値をいう。指数が大
きい程、各特性が良好であることを示す。指数＝（比較例１の測定値／各例の測定値）×１００

【００２９】

【表２】

【００３０】

【表３】

【００３１】〔評価〕発泡ゴムで構成されるサイドウォ
ール（実施例及び比較例２〜１１）は軽量化を図ること
ができるが、発泡しすぎたり（比較例９，１０）、周方
向の配向度が低いと（比較例２，３，５，１１）、耐久
性が低下していることがわかる。一方、周方向の配向度
を大きくすぎると（比較例４，６〜８）、耐久性は改善
されるが、転がり抵抗の改善が小さいことがわかる。

【００３２】これに対し、発泡率、平均気泡径、及び周
方向の配向度が所定範囲内にある実施例のサイドウォー
ルは、軽量化、耐久性、転がり抵抗の改善の全てを満足
できた。

【００３３】

【発明の効果】本発明のサイドウォールは、シンジオ結
晶含有のポリブタジエンの発泡ゴムで構成され、しかも
シンジオ結晶をタイヤの周方向に配向することにより耐
久性を保持しつつ転がり抵抗の低下も実現できる。従っ
て、本発明のサイドウォールを使用すれば、軽量化、低
燃費、及び耐久性を満足するタイヤを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】シンジオ結晶の配向を説明するためのタイヤの
模式図である。

【図２】転がり抵抗の測定方法を説明するための図であ
る。

【図３】耐カット性の測定に用いた刃を示す図である。

【図４】耐カット性の測定方法を説明するための図であ
る。

【図５】亀裂成長指数の測定方法を説明するための図で
ある。

【図６】耐こすれ指数の測定方法を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１サイドウォール２１，２−シンジオ−ポリブタジエン結晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｋ 105:04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム成分１００重量部あたり、１，２−
シンジオ−ポリブタジエン結晶を２．５〜１５重量％含
むポリブタジエンを３０〜７０重量部含有するゴム組成
物からなり、平均気泡径が２０〜８０μｍの独立気泡を含有し、発泡
率（Ｖｓ）が５〜２０％の発泡ゴムで構成され、且つ前記１，２−シンジオ−ポリブタジエン結晶がタイ
ヤの周方向に配向されていることを特徴とするサイドウ
ォール。
【請求項２】タイヤの周方向の複素弾性率Ｅ₁ ^*と、
タイヤのラジアル方向の複素弾性率Ｅ₂ ^*とが、１．０
５≦Ｅ₁ ^*／Ｅ₂ ^*≦１．２５の関係を満たすことを特
徴とする請求項１に記載のサイドウォール。