JPS61178206A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は空気入りタイヤに係り、特にタイヤのビード部
上方からサイドウオール部を介してショルダー部下方に
至るタイヤサイド部の外観が良好で、しかも、耐オゾン
性、耐候性、耐熱性に優れた空気入りタイヤに関するも
のである。

［従来の技術］ 最近、空気入りタイヤ、特に乗用車用タイヤは、操縦安
定性、高速耐久性、乗心地等のタイヤ本来の性能に加え
て、その外観も重視されるようになり、タイヤとしての
諸性能が優れていても、その外観が悪いと商品価値が低
下する傾向がある。

一般に、乗用車用タイヤは、第１図にその断面を示すよ
うに構成されている。しかして、このようなタイヤは、
通常、そのビード部２の上方からサイドウオール部３を
介してショルダー部４下方に至るタイヤサイド部Ｓの耐
候性、耐オゾン性、耐熱性等を改善するために、この部
分を構成するゴム組成物として、ゴム表面にブルームし
て薄い膜を形成し、ゴム表面を空気中のオゾンの攻撃か
ら遮断してクラックの発生を防止する、ワックスや、走
行中の屈曲によるクラックの発生を防止するための老化
防止剤を多量に配合したゴム組成物が使用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、これらのゴム組成物に配合されるワック
スや老化防止剤は、時間の経過と共にタイヤサイド部Ｓ
の表面に析出し、タイヤの外観を著しく悪化せしめてい
るのが現状である。

このため、タイヤの外観を損なうことなく、タイヤの特
性を良好に維持することができるタイヤの開発が強く望
まれている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記実情に鑑み、タイヤサイド部の少なくとも
外面層を構成するゴム組成物を改良することにより、タ
イヤサイド部の外観を良好なものとし、かつ耐オゾン性
、耐候性、耐熱性を良好に維持することができる、優れ
た空気入りタイヤを提供するべくなされたものであり、 左右一対のビード部と、このビード部に連なる左右一対
のサイドウオール部と、この両サイドウオール部間にシ
ョルダー部を介して配置したトレッド部と、からなる空
気入りタイヤにおいて、前記ビード部上方からサイドウ
オール部を介してショルダー部下方に至るタイヤサイド
部の少なくとも外面層が、 （Ａ）　壱機ゴムと　（Ｂ）ポリオルガノシロキサンと
を含み、その組成比が（ｐ、）／　（Ｂ）　＝８０／２
０〜５／９５であるゴム組成物であっぞ、 （Ｂ）該ポリオルガノシロキサンが、 ■　ケイ素原子に結合する１価の置換および非置□換の
炭化水素基から選ばれる有機基の全数のうち少なくとも
２個は、５個以上の炭素原子をもち、かつケイ素原子か
ら少なくとも１個の炭素原子を介してＣ−Ｃ二重結合を
もつ１価の炭化水素基を含有し、重合度が２０以上のポ
リオルガノシロキサン５〜１００重量％、 及び ■　ケイ素原子に結合した１価の置換および非置換の炭
化水素基から選ばれる有機基として上記５個以上の炭素
原子をもち、かつケイ素から少なくとも１個の炭素原子
を介してＣ＝Ｃ二重結谷をもつ１価の炭化水素基を実質
的に含まず、他の架橋基を含む重合度が２０以上のポリ
オルガノシロキサン９５〜０重量％ からなるゴム組成物より形成されてなることを特徴とす
る空気入りタイヤ、 を要旨とするものである。

即ち、本発明者らは、タイヤのタイヤサイド部の素材と
して好適な、有機ゴム及びシリコーン化合物よりなるゴ
ム組成物について種々検討を重ねた結果、従来、有機パ
ーオキシド以外の架橋剤では十分な物性を持つ加熱硬化
ゴム組成物が得られなかったポリオルガノシロキサンの
置換基を工夫することにより、有機パーオキシド以外の
架橋剤で共架橋ができ、しかもこれにより得られる共架
橋ゴム組成物がシリコーンゴムの有する優れた耐候性、
耐オゾン性、耐熱□性を有し、かつ、有機ゴムの有する
高い破壊強度を兼ね備えていることを見い出し、本発明
を完成させた。

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

なお、図においては５本発明を乗用車用ラジアルタイヤ
に実施したものを示すが、本発明はその要旨を超えない
限り、以下の実施例に限定されるものではない。

第１図は本発明の実施例に係る乗用車用ラジアルタイヤ
の断面図であり、第２図は異なる実施態様を示すタイヤ
サイド部の部分断面図である。

第１図に示す如く、本発明の実施例からなる乗用車用ラ
ジアルタイヤｌは、左右一対のビード部２と、このビー
ド部２に連なる左右一対のサイドウオール部３と、この
サイドウオール部３間にショルダー部４を介して配置さ
れたトレッド部５を備えており、前記各ビード部２に設
けられたビードワイヤ６間には、タイヤ周方向に対する
角度が７０〜９０６である補強コードからなるカーカス
層７が装架され、更に前記トレッド部５におけるカーカ
ス層７上には、タイヤ周方向に対する角度がｌＯ〜３０
°の傾斜角で互いに交差する補強コードからなる２層に
より構成されたベルト層８が配置されている。なお、９
はビードフィラー、１０はリムクッションゴム、１１は
インナーライナーである。

本発明においては、ビード部２の上方からサイドウオー
ル部３を介してショルダー部４の下方に至るタイヤサイ
ド部Ｓの全層、あるいは、第２図に示す如く、タイヤサ
イド部Ｓを外面層Ｓ１と内部層Ｓ２の２層構造とし、肉
厚０．３〜１．５ｍｍ程度の外面層Ｓ＋のみを、 （Ａ）有機ゴムと　（Ｂ）ポリオルガノシロキサンとを
含み、その組成比が（Ａ）／　（Ｂ）＝８０／２０〜５
／９５であるゴム組成物であって、（Ｂ）該ポリオルガ
ノシロキサンが、前記の■及び■からなるゴム組成物に
より形成する。

第１図におけるタイヤサイド部Ｓあるいは第２図におけ
るタイヤサイド部外面層Ｓ１を形成するゴム組成物の（
Ａ）有機ゴムとしては、天然ゴム、イソプレゴム、スチ
レンブタジェンゴム、ブタジェンゴム、アクリロニトリ
ルブタジェンゴム等のエチレン−αオレフイン系ゴム、
その他、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、フッ素ゴ
ム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン
酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリレートゴム、ウ
レタンゴム等及びこれらの程合物が挙げられる。これら
のうち天然ゴム、ブタジェンゴム、もしくは天然ゴムと
ブタジェンゴムの混合物が特に好ましい。

また（Ｂ）ポリオルガノシロキサンは、■　ケイ素原子
に結合する１価の置換および非置換の炭化水素基から選
ばれる有機基の全数のうち少なくとも２個は、５個以上
の炭素原子をもち、かつケイ素原子から少なくとも１個
の炭素原子を介してＣ＝Ｃ二重結合をもつ１価の炭化水
素基を含有し、重合度が２０以上のポリオルガノシロキ
サン５〜１００重量％、 及び ■　ケイ素原子に結合した１価の置換および非置換の炭
化水素基から選ばれる有機基として上記５個以上の炭素
原子をもち、かつケイ素から少なくとも１個の炭素原子
を介してＣ＝Ｃ二重結合をもつ１価の炭化水素基を実質
的に含まず、他の架橋基を含む重合度が２０以上のポリ
オルガノシロキサン９５〜Ｏ重量％、 からなる。このポリオルガノシロキサンのケイ素原子に
結合する有機基としては、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基
、デシル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基
；フェニル基等のアリール基；β−フェニルエチル基、
β−フェニルプロピル基等のアラルキル基；クロロメチ
ル基、クロロフェニル基、３，３．３−１リフルオロプ
ロピル基等のハロゲン化炭化水素基が挙げられる。有機
基は、合成のし易さ及びシリコーンとしての耐熱性、耐
候性等の諸性質を具備させるために、９０モル％以上が
メチル基であることが好ましい。

なお、本発明において、前記■のポリオルガノシロキサ
ン（以下、「ポリオルガノシロキサン■Ｊと称する。）
の分子中の有機基のうち、少なくとも２個の有機基は、
５個以上の炭素原子をもち、かつケイ素原子から少なく
とも１個の炭素原子を介してＣ＝Ｃ二重結合をもつ１価
の炭化水素基（以下、「二重結合性炭化水素基」と称す
る。）を含有する。

ポリオルガノシロキサン０分子中に、このような二重結
合性炭化水素基を有することにより、各種の加硫剤によ
る有機ゴムとポリオルガノシロキサンとの共架橋が可能
となる。ポリオルガ／シロキサン０分子中の二重結合性
炭化水素基の数が２個未満では、ポリオルガノシロキサ
ンを架橋主調として含有するゴム組成物が得られないの
で、十分な耐熱性を共架橋ゴム組成物に与えることがで
きない。二重結合性炭化水素基は、全有機基の０．０５
〜ｌＯモル％の範囲が好ましい。０．０５モル％未満で
は共架橋が十分でなく得られるゴム組成物の引裂強さが
低下し、１０モル％を越えた場合にも引張強さが低下す
る傾向がある。

ポリオルガノシロキサン■に含まれる二重結合性炭化水
素基としては、エチリデンノルボルニル基やメチレンノ
ルボルニル基等のアルキリデンノルボルニル基のほか、
ジシクロペンテニル基、４−ペンテニル基、４−へキセ
ニル基、シクロオクテニル基等が挙げられる。これらの
うち、有機ゴムとの共架橋のし易さからアルキリデンノ
ルボルニル基が最も好ましい。

なお、上述の二重結合性炭化水素基の量が全有機基の１
０モル％以内であれば、ポリオルガノシロキサン■中に
ビニル基等の他の脂肪族不飽和基が少量存在していても
何らさしつかえない。

ポリオルガノシロキサン■の重合度は２０以上、好まし
くはｔ　、ｏｏｏ以上である。重合度が２０未満では十
分な耐熱性を付与するために添加するポリオルガノシロ
キサン■中にかなりの量の二重結合性炭化水素基を必要
とし、有機ゴムに配合しにくいうえ、共架橋ゴムの物性
が低下するため好ましくない。

なお、ポリオルガノシロキサン■のケイ素原子に対する
有機基の割合は、ケイ素原子１個に対して１．９〜２．
１個の範囲、特に１．９８〜２．００２個の範囲が好ま
しい。有機基がケイ素原子１個に対して１．９未満では
、樹脂化し易く、２．１を超えると希望する重合度のも
のが得難い。

本発明においては、（Ｂ）のポリオルガノシロキンサン
は、上記二重結合性炭化水素基を含有するポリオルガノ
シロキサン■の他に、二重結合性炭化水素基を実質的に
含まずに、他の架橋基を、含む、重合度２０以上のポリ
オルガノシロキサン（以下、［ポリオルガノシロキサン
■］と称する。）を有していても良い。このようなポリ
オルガノシロキサン■としては、ビニル基含有ポリシロ
キサン、メルカプト基含有ポリシロキサン、（メタ）ア
クリロイル基含有ポリシロキサン等が挙げられる。

□本発明において、（Ｂ）ポリオルガノシロキサン中の
ポリオルガノシロキサン■の含有量は５〜１００重量％
である。ポリオルガノシロキサン■の含有量が５重量％
未満では共加硫性が十分ではなく、十分な引張強度が得
られず、好ましくない。

なお、（Ｂ）ポリオルガノシロキサンは実質的に直鎖状
のポリオルガノシロキサンが好ましいが、部分的に分岐
や網状構造を有していても良い。

本発明における空気入りタイヤを形成するゴム組成物に
使用される（Ａ）有機ゴムと（Ｂ）ポリオルガノシロキ
サンとの配合比は（Ａ）／　（Ｂ）＝　８０／２０〜５
／９５、好ましくは７５／２５〜１０／９０、更に好ま
しくは７０／３０〜３０／７０である。ゴム組成物中の
（Ｂ）ポリオルガノシロキサンが２０重量％未満では耐
熱性及び耐候性、耐オゾン性が劣り、また９５重量％を
超えると破壊強度が小さくなり、強度的に劣ると共に隣
接するゴムとの接着性が悪くなる。

本発明で用いるゴム組成物は、（Ａ）有機ゴムと（Ｂ）
ポリオルガノシロキサンとを加硫剤により共加硫して容
易に硬化される。加硫剤としては、有機過酸化物、イオ
ウ系、イオウドナー系、アルキルフェノール樹ｌｈ系、
キノイド系等の広範囲の加硫剤を用いることが可能であ
るが、特にイオウ系、イオウドナー系のものを用いるの
が好ましい。

本発明の組成物には、必要に応じて補強性ないし非補強
性の充填剤を配合することができる。これらの充填剤と
しては、煙霧質シリカ、沈殿シリカ、シリカエアロゲル
、粉砕石英、ケイ藻土、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸マ
グネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸
バリウム、マイカ、アスベスト、ガラス粉末、カーボン
ブラックなどが例示される。これらの充填剤の表面を、
有機ケイ素化合物、ポリジオルガノシロキサンなどで処
理して疎水化してもよい。また、このほか、公知の耐熱
性向上剤、加硫助剤、加工助剤、受耐剤及び／又は受塩
基剤等を配合してもさしつかえない。

なお、本発明において、第２図の如く、タイヤサイド部
の外面層Ｓ■のみを」二連の如き本発明に係るゴム組成
物で形成した場合において、内部層Ｓ２を形成するゴム
組成物は、特に制限はなく、従来よりタイヤサイド部に
用いられているもの、あるいは、本発明に係るゴム組成
物にワックス、老化防止剤等を配合したものとするのが
好ましい。

本発明の空気入りタイヤは、タイヤサイド部を、（Ａ）
有機ゴム、（Ｂ）ポリオルガノシロキサン及びその他の
添加剤からなるゴム組成物を、加硫剤により硬化・成型
して形成し、その他、製造条件等は通常採用されている
条件で容易に製造される。

［作用］ 本発明に係る（Ａ）有機ゴムと（Ｂ）ポリオルガノシロ
キサンとを含むゴム組成物により形成されるタイヤサイ
ド部は、耐候性、耐オゾン性、耐熱性等の物理的性質に
極めて優れる。

従って、ワックスや老化防止剤を用いることなく、良好
な特性のタイヤサイド部を得ることができるので、これ
らワックスや老化防止剤がタイヤサイド部表面にブルー
ムしてタイヤの外観を悪化させることがない。

［実施例］ 以下に実施的及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。

実施例１，２、比較例１〜３ 第１表に示す配合成分をＢ型バンバリーミキサ−（容ｉ
１．７Ｊ１）で混練し、得られたゴム組成物を、各々、
１６０°Ｃで２０分間プレス加硫して、サンプルを作成
し、引張試験、静的オゾン試験を行ない、また隣接ゴム
との接着性を調べた。

結果を第１表に示す。

なお、引張試験は引張速度３００ｍ／ｍｉｎ、ＤＩＮＳ
号で行ない、また、硬度はＪＩＳＡ（ＪＩＳＫ６３０１
）で測定した。耐熱性は、オーブン中、１６０℃で４８
時間加熱後、同様にして求めた引張強度（Ｔ　ｂ）　　
（Ｋ　ｇ／　ｃｒｎ”）及び伸び（Ｅｂ）（％）の変化
率で表した。

また、オゾンクラック性は静的オゾン１００ｐ　ｐ　ｈ
ｍＸ５０’ＣＸ４８時間における４０％ストレッチによ
り静的オゾン試験をすることにより求めた。しかして、
その判定基準として、発生クラック数をアルファベット
で示し、Ａは少数、Ｂは多数、Ｃは無数にクラックが発
生したことを表し、また、発生したクラックの大きさを
数字で示し、１は１０倍のルーパで確認可能、２は肉眼
で確認可能、３は亀裂１ｍｍ未満、４は１〜３　ｍ　ｍ
の亀裂、５は３ｍｍ以上の亀裂をそれぞれ表すようにし
た。

また、隣接ゴムとの接着性は、後掲の第２表のゴム組成
物すとの接着性で評価した。

なお、第１表中※ｌ〜※１０は次の通りである。

※ｌ：重合度６０００、エチリデンノルボルニル基４．
０ｍｏ　１％、他の置換基はメチル基であるポリオルガ
ノシロキサン ※２：重合度６０００、ビニル基０．５ｍｏ１％、他の
置換基はメチル基であるポリオルガノシロキサン ※３：Ｒ３Ｓ　　Ｎｏ、１ ※４：日木合成ゴム（株）製　ＢＲＯ１※５：東海カー
ボン（株）製　ｌ５ＡＦ※６：日本アエロジル（株）製 アエロジルＲ−９７２ ※７：富士興産Ｃ′株）製 アロマックス１０００ ※８：大内新興（株）製　ツクセラーＭＳＡ※９：大内
新興（株）製　ツクセラーＤＭ※１０：大内新興（株）
製　ツクセラーＴＴ第　　１　　表 第１表より次のことが認められる。

即ち、実施例１．２では、有機ゴムとポリオルガノシロ
キサンとの組成比が、有機ゴム／ポリオルガノシロキサ
ン＝　７０７３０と適量であるため、その耐オゾン性、
耐熱性が優れ、かつ隣接するゴムとの接着性も問題がな
い。これに対し、比較例１では、有機ゴムを含まず、ポ
リオルガノシロキサンのみのゴム組成物であるため、耐
オゾン性、耐熱性には優れるものの、隣接するゴムと接
着しない。また、比較例２では、ポリオルガノシロキサ
ンが硫黄により有機ゴムと共加硫されないため、有機ゴ
ムとの分離が起り、初期物性、耐熱性が悪くなり、しか
もポリオルガノシロキサンがブルームするため、隣接す
るゴムと接着しない。

比較例３では、ポリオルガノシロキサンの量が少ないた
め、耐オゾン性、耐熱性が十分に得られない。

実施例３ 実施例１で用いた配合処法のゴム組成物により、タイヤ
サイド部Ｓを形成して、第１図に示す構造のタイヤを製
造した。なお、タイヤサイド部Ｓの肉厚は３．５ｍｍで
、タイヤサイズは１６５ＳＲ１３とした。

得られたタイヤのタイヤサイド部の外観及びオゾンクラ
ック性を調べた結果を第３表に示す。

なお、タイヤサイド部の外観はタイヤ製造６ケ月後の光
沢状況を観察することにより調べた。また、オゾンクラ
ック性は、タイヤの空気圧２Ｋｇ／　ｃ　ｍ’で、実施
例１と同様の静的オゾン試験を行ない、同じ基準で評価
した。

実施例４ タイヤサイド部の外面層Ｓ＋を実施例１で用いた配合処
法のゴム組成物により形成し、また、内部層Ｓ２を第２
表のゴム組成物すで形成して、第２図に示すタイヤサイ
ド部が２層構造のタイヤを製造した。なお、タイヤサイ
ド部の外面層Ｓ＋の肉厚は１ｍｍ、内部層の肉厚は２．
５ｍｍとし、タイヤサイズは１６５ＳＲ１３とし、た。

得られたタイヤのタイヤサイド部の外観及びオゾンクラ
ック性を調べた結果を第３表に示す。

比較例４ 第２表のゴム組成物ａ、即ち、従来のサイドウオール用
ゴム組成物であり、ジエン系ゴムを主体とし、耐オゾン
性を保持するために老化防止剤、ワックスを配合してな
るゴム組成物、を用いてタイヤサイド部を形成したこと
以外は実施例３と同様にしてタイヤを製造し、そのタイ
ヤサイド部の外観及びオゾンクラック性を調べた。結果
を第３表に示す。

第２表中、１〜承９は次の通りである。

＊１：Ｒ３Ｓ　　Ｎｏ、１ 木２：日本合成ゴム（株）製　ＢＲＯＩ＊３：東海カー
ボン（株）製　Ｉ　ＳＡＦ本４：バラフィンワックス ＊５：大向新興（株）製　ツクラック８１ＯＮＡ＊６：
富士興産（株）製　アロマックスｔｏｏ。

攻７：大内新興（株）製　ツクセラーＭＳＡ−Ｇ＊８：
大内新興（株）製　ツクセラーＤＭ求８：いずれも第１
表における物性と同様にして測定又は判定した。

第２表 第　　３　　表 ※工：ブルーム物質がなく表面光沢がある。

※ＩＩニブルーム物質（主としてワックス、老化防止剤
）があり表面光沢がない。

第３表から、タイヤサイド部の外観は、タイヤ製造後６
ケ月間で明らかに差がみられ、本発明のタイヤは光沢が
あり、従来タイヤに比べてその外観が明らかに優れてい
ることが認められる。

また、ホイールタイヤにおける静的オゾン試験において
も、本発明タイヤは極めて優れた耐オゾン性を示し、し
かも外面サイドがある範囲の引張強度を有しているため
、耐外傷性においても十分実用に供せるものであった。

［効果］ 以上詳述した通り、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ
サイド部が有機ゴムと特定のポリオルガノシロキサンと
を含むゴム組成物で形成されたものであり、機械的強度
、耐熱性、耐オゾン性、耐候性、耐フレックスクラツク
性、耐外傷性等の物理的性質に極めて優れたタイヤサイ
ド部が形成される。

従って、タイヤサイド部を構成するゴム組成物にワック
スや老化防止剤を含有させる必要がないため、これらが
析出してタイヤの外観を態化せしめるという問題がない
。

このため、タイヤの外観を長期間著しく良好に保つこと
ができ、その商品価値を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る乗用車用タイヤの断面
図、第２図は他の実施例に係るタイヤサイド部の拡大断
面図である。 ２・・・・・・ビード部、　　３・・・・・・サイドウ
オール部、４・・・・・・シゴルタ一部、　５・・・・
・・トレッド部、６・・・・・・ビードワイヤ、　　７
・・・・・・カーカス層、８・・・・・・ベルト層、　
　９・・・・・・ビードフィラー、ｌＯ・・・・・・リ
ムクッションゴム、１１・・・・・・インナーライナー
、 Ｓ・・・・・・タイヤサイド部、Ｓ＋・・・・・・外面
層、Ｓ２・・・・・・内部層。 代理人　　弁理士　　重　野　　剛 絶２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）左右一対のビード部と、このビード部に連なる左
   右一対のサイドウォール部と、この両サイドウォール部
   間にショルダー部を介して配置したトレッド部と、から
   なる空気入りタイヤにおいて、前記ビード部上方からサ
   イドウォール部を介してショルダー部下方に至るタイヤ
   サイド部の少なくとも外面層が、 （Ａ）有機ゴムと（Ｂ）ポリオルガノシロキサンとを含
   み、その組成比が（Ａ）／（Ｂ）＝８０／２０〜５／９
   ５であるゴム組成物であって、 （Ｂ）該ポリオルガノシロキサンが、 ［１］ケイ素原子に結合する１価の置換および非置換の
   炭化水素基から選ばれる有機基の全数のうち少なくとも
   ２個は、５個以上の炭素原子をもち、かつケイ素原子か
   ら少なくとも１個の炭素原子を介してＣ＝Ｃ二重結合を
   もつ１価の炭化水素基を含有し、重合度が２０以上のポ
   リオルガノシロキサン５〜１００重量％、 及び ［２］ケイ素原子に結合した１価の置換および非置換の
   炭化水素基から選ばれる有機基として上記５個以上の炭
   素原子をもち、かつケイ素から少なくとも１個の炭素原
   子を介してＣ＝Ｃ二重結合をもつ１価の炭化水素基を実
   質的に含まず、他の架橋基を含む重合度が２０以上のポ
   リオルガノシロキサン９５〜０重量％、 からなるゴム組成物より形成されてなることを特徴とす
   る空気入りタイヤ。