(57)【要約】【課題】、高速耐久性の向上が達成された、空気入りタイヤ２の提供。【解決手段】このタイヤ２は、コード３６と、当該コード３６を覆うトッピングゴムとで構成されるコード部材を含む空気入りタイヤであって、前記トッピングゴムはゴム組成物の架橋体であり、前記ゴム組成物は基材ゴム及び磁性フィラーを含み、前記磁性フィラーの含有量は前記基材ゴム１００質量部に対して５質量部以上３０質量部以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コードと、当該コードを覆うトッピングゴムとで構成されるコード部材を含む空気入りタイヤであって、
前記トッピングゴムがゴム組成物の架橋体であり、
前記ゴム組成物が基材ゴム及び磁性フィラーを含み、
前記磁性フィラーの含有量が前記基材ゴム１００質量部に対して５質量部以上３０質量部以下である、空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記磁性フィラーの平均粒子径が２００μｍ以下であり、
当該磁性フィラーの比表面積が１．５ｍ２／ｇ以上であり、
当該磁性フィラーの圧縮密度が４ｇ／ｍ３以下である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ゴム組成物が、前記磁性フィラーとして、フェライト系磁石、希土類磁石、γ酸化鉄、二酸化クロム、メタル磁性粉及びコバルト−クロム合金からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記コード部材において、前記磁性フィラーが着磁されている、請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記コードがスチールコードである、請求項１から４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明はコードを含む補強層を備える空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのベルトは、並列した多数のコードを含む。これらコードはゴムで覆われる。ベルトは、コードとゴムとで構成される。これに対してタイヤのトレッドは、架橋ゴムからなる。このトレッドには、コードは含まれない。
【０００３】
タイヤは、多数の部材を組み合わせて構成される。これら部材は、コードとゴムとで構成される部材と、ゴム単体で構成される部材と、に大別される。
【０００４】
レースにおいて車両は高速で走行する。この車両に装着されるタイヤ（以下、レース用タイヤとも称される。）は、一般道路を走行する車両に装着されるタイヤよりも厳しい条件で使用される。レース用タイヤにおいては、特に、ショルダー部分において損傷が生じやすい。このため、このタイヤでは、ショルダー部分の耐久性を向上できる技術の確立が求められている。
【０００５】
例えば、下記の特許文献１においては、ショルダー部分に貫通孔を設け排熱を促すことにより、ショルダー部分の温度上昇を抑えて、タイヤの高速耐久性を向上させることが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１３３４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
車両性能の向上に伴い、レース用のタイヤにおいては、例えば、ベルトの端の部分に作用する負荷が増大している。このベルトの端の部分においては、ルースのような損傷が生じやすい傾向にある。タイヤにおいては、損傷の発生を抑え、高速耐久性を向上させることが求められている。
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、高速耐久性の向上が達成された、空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る空気入りタイヤは、コードと、当該コードを覆うトッピングゴムとで構成されるコード部材を含む空気入りタイヤであって、前記トッピングゴムはゴム組成物の架橋体であり、前記ゴム組成物は基材ゴム及び磁性フィラーを含み、前記磁性フィラーの含有量は前記基材ゴム１００質量部に対して５質量部以上３０質量部以下である。
【００１０】
好ましくは、この空気入りタイヤでは、前記磁性フィラーの平均粒子径は２００μｍ以下であり、当該磁性フィラーの比表面積は１．５ｍ２／ｇ以上であり、当該磁性フィラーの圧縮密度は４ｇ／ｍ３以下である。
【００１１】
好ましくは、この空気入りタイヤでは、前記ゴム組成物は、前記磁性フィラーとして、フェライト系磁石、希土類磁石、γ酸化鉄、二酸化クロム、メタル磁性粉及びコバルト−クロム合金からなる群から選択される少なくとも１種を含む。
【００１２】
好ましくは、この空気入りタイヤでは、前記コード部材において、前記磁性フィラーは着磁されている。
【００１３】
好ましくは、この空気入りタイヤでは、前記コードはスチールコードである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の空気入りタイヤでは、コード部材のトッピングゴムは磁性フィラーを含む。このトッピングゴムには磁力が作用するので、トッピングゴムはコードと十分に密着する。このトッピングゴムはコードから剥がれにくい。このタイヤでは、このコード部材を用いることにより、損傷の発生が抑えられる。このコード部材は、タイヤの高速耐久性の向上に貢献する。本発明によれば、高速耐久性の向上が達成された、空気入りタイヤが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。
【図２】図２は、カーカス、ベルト及びバンドにおけるコードの配列を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて、本発明が詳細に説明される。
【００１７】
本発明においては、タイヤを正規リムに組み込み、タイヤの内圧が正規内圧に調整され、このタイヤに荷重がかけられていない状態は、正規状態と称される。本発明では、特に言及がない限り、タイヤ各部の寸法及び角度は、正規状態で測定される。
【００１８】
正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。
【００１９】
正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。
【００２０】
正規荷重とは、タイヤが依拠する規格において定められた荷重を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最大負荷能力」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ２の一部を示す。このタイヤ２は、サーキットを走行するレース用の車両に装着される。このタイヤ２は、レース用である。
【００２２】
図１は、タイヤ２の回転軸を含む平面に沿った、このタイヤ２の断面の一部を示す。この図１において、左右方向はタイヤ２の軸方向であり、上下方向はタイヤ２の径方向である。この図１の紙面に対して垂直な方向は、タイヤ２の周方向である。この図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表す。
【００２３】
このタイヤ２は、トレッド４、一対のサイドウォール６、一対のビード８、カーカス１０、ベルト１２、バンド１４、インナーライナー１６、一対のチェーファー１８及び一対のフィラー２０を備える。
【００２４】
トレッド４は、ベルト１２及びバンド１４を覆う。トレッド４は、路面と接触するトレッド面２２を有する。トレッド面２２は、周方向に連続して延びる。トレッド４は、架橋ゴムからなる。
【００２５】
図１に示されるように、このタイヤ２のトレッド４には溝は刻まれていない。このタイヤ２は、スリックタイプである。このトレッド４に溝が刻まれて、トレッドパターンが構成されてもよい。
【００２６】
それぞれのサイドウォール６は、トレッド４の端に連なる。サイドウォール６は、トレッド４の端から径方向内向きにカーカス１０に沿って延びる。サイドウォール６は、架橋ゴムからなる。サイドウォール６は、カーカス１０を保護する。
【００２７】
それぞれのビード８は、サイドウォール６よりも径方向内側に位置する。ビード８は、コア２４と、エイペックス２６とを備える。図示されないが、コア２４は巻き回されたスチール製のワイヤーを含む。エイペックス２６は、コア２４から径方向外向きに延びる。エイペックス２６は、径方向外向きに先細りである。エイペックス２６は、高い硬さを有する架橋ゴムからなる。
【００２８】
カーカス１０は、トレッド４及びサイドウォール６の内側に位置する。カーカス１０は、少なくとも１枚のカーカスプライ２８を含む。このタイヤ２では、カーカス１０は２枚のカーカスプライ２８からなる。
【００２９】
このタイヤ２では、一方のカーカスプライ２８は、それぞれのコア２４の周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返される。他方のカーカスプライ２８は、それぞれのコア２４の周りにて軸方向外側から内側に向かって折り返される。
【００３０】
ベルト１２は、径方向においてカーカス１０の外側に位置する。このベルト１２は、トレッド４の径方向内側においてカーカス１０と積層される。このタイヤ２では、ベルト１２は径方向に積層された２つの層３０で構成される。図１に示されるように、内側の層３０ａは外側の層３０ｂの軸方向幅よりも大きな軸方向幅を有する。
【００３１】
バンド１４は、径方向においてベルト１２の外側に位置する。バンド１４は、トレッド４とベルト１２との間に位置する。このタイヤ２では、バンド１４の軸方向幅はベルト１２の軸方向幅と同等である。
【００３２】
このタイヤ２では、バンド１４はフルバンド３２と一対のエッジバンド３４とを備える。図１に示されるように、フルバンド３２はベルト１２全体を覆う。それぞれのエッジバンド３４は、径方向においてフルバンド３２の外側から、ベルト１２の端の部分を覆う。このタイヤ２では、バンド１４がフルバンド３２のみで構成されてもよい。このバンド１４が、一対のエッジバンド３４のみで構成されてもよい。
【００３３】
インナーライナー１６は、カーカス１０の内側に位置する。インナーライナー１６は、タイヤ２の内面を構成する。このインナーライナー１６は、空気遮蔽性に優れた架橋ゴムからなる。インナーライナー１６は、タイヤ２の内圧を保持する。
【００３４】
それぞれのチェーファー１８は、ビード８の径方向内側に位置する。図示されないが、チェーファー１８の少なくとも一部は、リムと接触する。このタイヤ２では、チェーファー１８は布とこの布に含浸したゴムとからなる。
【００３５】
それぞれのフィラー２０は、ビード８とカーカス１０との間に位置する。フィラー２０は、コア２４の周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返される。図示されないが、フィラー２０は並列した多数のフィラーコードを含む。有機繊維からなるコードがフィラーコードとして用いられる。
【００３６】
このタイヤ２では、カーカス１０、ベルト１２及びバンド１４はコードを含む。前述のフィラー２０もコードを含む。このタイヤ２では、カーカス１０、ベルト１２、バンド１４及びフィラー２０は、コードと、このコードを覆うトッピングゴムとで構成される。これに対して、例えば、トレッド４、サイドウォール６、ビード８のエイペックス２６及びインナーライナー１６はコードを含まない。前述したように、このトレッド４、サイドウォール６、エイペックス２６及びインナーライナー１６は、架橋ゴムからなる。
【００３７】
図２は、カーカス１０、ベルト１２及びバンド１４におけるコード３６の配列を示す。この図２において、上下方向はタイヤ２の周方向である。この紙面に対して垂直な方向は、タイヤ２の径方向である。なお、それぞれの部材においてコード３６はトッピングゴム３８で覆われるが、コード３６の配列を説明するために、この図２においては、コード３６は実線で示される。
【００３８】
前述したように、カーカス１０は２枚のカーカスプライ２８を備える。このタイヤ２では、それぞれのカーカスプライ２８は並列された多数のカーカスコード４０を含む。これらカーカスコード４０はカーカストッピングゴム４２で覆われる。それぞれのカーカスコード４０は、赤道面と交差する。
【００３９】
このタイヤ２では、有機繊維からなるコードがカーカスコード４０として用いられる。この有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維及びアラミド繊維が挙げられる。スチールコードがカーカスコード４０として用いられてもよい。
【００４０】
このタイヤ２では、ベルト１２は内側層３０ａ及び外側層３０ｂを備える。内側層３０ａ及び外側層３０ｂはそれぞれ、並列された多数のベルトコード４４を含む。これらベルトコード４４はベルトトッピングゴム４６で覆われる。それぞれのベルトコード４４は、赤道面に対して傾斜する。
【００４１】
このタイヤ２では、ベルトコード４４はスチールコードである。有機繊維からなるコードがベルトコード４４として用いられてもよい。この場合、この有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維及びアラミド繊維が挙げられる。
【００４２】
前述したように、このタイヤ２では、バンド１４はフルバンド３２と一対のエッジバンド３４とを備える。
【００４３】
フルバンド３２は、螺旋状に巻き回されたフルバンドコード４８を含む。フルバンドコード４８は、実質的に周方向に延びる。このフルバンド３２はジョイントレス構造を有する。フルバンドコード４８は、フルバンドトッピングゴム５０で覆われる。
【００４４】
このタイヤ２では、有機繊維からなるコードがフルバンドコード４８として用いられる。この有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維及びアラミド繊維が挙げられる。スチールコードがフルバンドコード４８として用いられてもよい。
【００４５】
それぞれのエッジバンド３４は、螺旋状に巻き回されたエッジバンドコード５２を含む。エッジバンドコード５２は、実質的に周方向に延びる。このエッジバンド３４はジョイントレス構造を有する。エッジバンドコード５２は、エッジバンドトッピングゴム５４で覆われる。
【００４６】
このタイヤ２では、有機繊維からなるコードがエッジバンドコード５２として用いられる。有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維及びアラミド繊維が挙げられる。スチールコードがエッジバンドコード５２として用いられてもよい。
【００４７】
前述したように、このタイヤ２では、カーカス１０、ベルト１２及びバンド１４はコード３６を含む。これら部材のうち、少なくとも一の部材は、後述するコード部材で構成される。このコード部材は、コード３６と、このコード３６を覆うトッピングゴムとで構成される。
【００４８】
このタイヤ２では、コード部材の一部をなすトッピングゴムは、ゴム組成物の架橋体である。このトッピングゴムのためのゴム組成物は、基材ゴム及び磁性フィラーを含む。
【００４９】
基材ゴムとしては、特に限定されず、天然ゴム（ＮＲ）、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）、スチレンイソブチレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）等のジエン系ゴムが挙げられる。これらジエン系ゴムは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００５０】
前述したように、コード部材のためのゴム組成物は磁性フィラーを含む。本発明において、磁性フィラーとは、磁性を有する微粒子の充填剤を意味する。この微粒子としては、引張強度の低下の防止の点から、無機多孔質粒子等の芯材を含まない微粒子が好ましい。
【００５１】
磁性フィラーとしては、フェライト系磁石、希土類系磁石、γ酸化鉄、二酸化クロム、メタル磁性粉及びコバルト−クロム合金が挙げられる。言い換えれば、このゴム組成物は、磁性フィラーとして、フェライト系磁石、希土類系磁石、γ酸化鉄、二酸化クロム、メタル磁性粉及びコバルト−クロム合金からなる群から選択される少なくとも１種を含む。フェライト系磁石としては、フェライト、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、マンガン亜鉛フェライト、ニッケル亜鉛フェライト、銅亜鉛フェライト等が挙げられる。希土類磁石に用いられる希土類元素としては、サマリウム、ネオジウム等が挙げられる。大きな磁力を有し、低コストであるという観点から、これらのうち、フェライト及びストロンチウムフェライトが好ましい。
【００５２】
このコード部材では、ゴム組成物はさらに補強用充填剤を含むことができる。補強用充填剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。補強用充填剤としては、カーボンブラック及びシリカが挙げられる。
【００５３】
カーボンブラックとしては、特に限定されないが、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ及びＳＡＦが挙げられる。これらカーボンブラックは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００５４】
十分な補強効果が得られるとの観点から、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、２５ｍ２／ｇ以上が好ましく、３０ｍ２／ｇ以上がより好ましく、５０ｍ２／ｇ以上がさらに好ましく、７０ｍ２／ｇ以上が特に好ましい。発熱が効果的に抑えられるとの観点から、この窒素吸着比表面積は１７０ｍ２／ｇ以下が好ましく、１５０ｍ２／ｇ以下がより好ましく、１４０ｍ２／ｇ以下がさらに好ましく、１３０ｍ２／ｇ以下がよりさらに好ましく、１２０ｍ２／ｇ以下が特に好ましく、１００ｍ２／ｇ以下が最も好ましい。なお、このカーボンブラックの窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ  Ｋ６２１７のＡ法によって測定される。
【００５５】
ゴム組成物が補強用充填剤としてカーボンブラックを含む場合、耐摩耗性の向上の観点から、カーボンブラックの含有量は、基材ゴム１００質量部に対して１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましく、５質量部以上がさらに好ましい。加工性の向上の観点から、カーボンブラックの含有量は、基材ゴム１００質量部に対して１００質量部以下が好ましく、９０質量部以下がより好ましく、８０質量部以下がさらに好ましい。
【００５６】
シリカとしては、特に限定されないが、乾式法シリカ（無水ケイ酸）及び湿式法シリカ（含水ケイ酸）が挙げられる。シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。これらシリカは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００５７】
加硫後の破壊強度の低下が抑えられるとの観点から、シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、４０ｍ２／ｇ以上が好ましく、５０ｍ２／ｇ以上がより好ましく、７０ｍ２／ｇ以上がさらに好ましく、１００ｍ２／ｇ以上が特に好ましく、１５０ｍ２／ｇ以上が最も好ましい。良好な加工性が得られ、発熱が効果的に抑えられるとの観点から、この窒素吸着比表面積は２５０ｍ２／ｇ以下が好ましく、２００ｍ２／ｇ以下がより好ましい。なお、このシリカの窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−９３に準じてＢＥＴ法により測定される。
【００５８】
ゴム組成物が補強用充填剤としてシリカを含む場合、シリカの含有量は、基材ゴム１００質量部に対して２０質量部以上が好ましく、２５質量部以上がより好ましく、３０質量部以上がさらに好ましい。このシリカの含有量は、基材ゴム１００質量部に対して１５０質量部以下が好ましく、１２０質量部以下がより好ましく、１００質量部以下がさらに好ましく、８０質量部以下が特に好ましい。
【００５９】
前述のようにゴム組成物がシリカを含む場合、このゴム組成物はこのシリカとともにシランカップリング剤を含むことが好ましい。シランカップリング剤としては、特に制限はないが、従来からタイヤのゴム組成物に配合されるシランカップリング剤が好適に用いられる。このシランカップリング剤としては、スルフィド系、メルカプト系、ビニル系、アミノ系、グリシドキシ系、ニトロ系及びクロロ系のシランカップリング剤が挙げられる。これらシランカップリング剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００６０】
このゴム組成物ではシランとともにシランカップリング剤を配合する場合、このシランカップリング剤の含有量は、シリカの分散性の向上と、良好な加工性とが得られる観点から、シリカ１００質量部に対して０．５質量部以上が好ましく、１．５質量部以上がより好ましく、２．５質量部以上がさらに好ましい。このシランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましい。
【００６１】
コード部材のゴム組成物はさらに、軟化剤を含むことができる。この軟化剤としては、特に限定されないが、アロマチック系鉱物油（粘度比重恒数（Ｖ．Ｇ．Ｃ値）０．９００〜１．０４９）、ナフテン系鉱物油（Ｖ．Ｇ．Ｃ値０．８５０〜０．８９９）、パラフィン系鉱物油（Ｖ．Ｇ．Ｃ値０．７９０〜０．８４９）等のオイルが挙げられる。このゴム組成物は、この軟化剤として、液状ポリマー（液状ジエン系重合体）、液状樹脂、植物オイル、エステル系可塑剤等を用いることもできる。これら軟化剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００６２】
ゴム組成物が軟化剤を含む場合、この軟化剤の含有量は、基材ゴム１００質量部に対して０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。この軟化剤の含有量は、基材ゴム１００質量部に対して４０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましい。なお、このゴム組成物では、加硫剤として、後述する不溶性硫黄を用いる場合には、この不溶性硫黄に含まれるオイルの量がこの軟化剤の含有量に含まれる。
【００６３】
このタイヤ２では、コード部材が、前述のベルト１２のように、コード３６としてスチールコードを用いることがある。この場合、コード３６とトッピングゴムとの接着性を向上させる観点から、このトッピングゴムのゴム組成物は有機酸コバルトを含むのが好ましい。この有機酸コバルトとしては、ステアリン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ホウ酸ネオデカン酸コバルト及びアビチエン酸コバルトが挙げられる。加工性が優れ、ゴム組成物の加硫反応が進行しやすいとの観点から、この有機酸コバルトとしては、ステアリン酸コバルトが好ましい。
【００６４】
ゴム組成物が有機酸コバルトを含む場合、トッピングゴムがスチールコードと十分に接着し、耐酸化劣化性、耐亀裂成長性及び耐久性の向上が図れる観点から、コバルトの質量に換算して表される、有機酸コバルトの含有量は、基材ゴム１００質量部に対して０．０５質量部以上が好ましく、０．０７質量部以上がより好ましい。この有機酸コバルトの含有量は、基材ゴム１００質量部に対して０．１５質量部以下が好ましく、０．１２質量部以下がより好ましい。
【００６５】
このコード部材では、ゴム組成物は、前述した成分以外に、タイヤ工業において一般的に使用される配合剤として、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、加工助剤、硫黄等の加硫剤及び加硫促進剤を適宜含むことができる。
【００６６】
ゴム組成物において使用できる老化防止剤としては、特に限定されないが、ナフチルアミン系、キノリン系、ジフェニルアミン系、ｐ−フェニレンジアミン系、ヒドロキノン誘導体、フェノール系（モノフェノール系、ビスフェノール系、トリスフェノール系、ポリフェノール系）、チオビスフェノール系、ベンゾイミダゾール系、チオウレア系、亜リン酸系及び有機チオ酸系老化防止剤が挙げられる。これら老化防止剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００６７】
ゴム組成物が老化防止剤を含む場合、この老化防止剤の含有量は、基材ゴム１００質量部に対して、１質量部以上が好ましく、１０質量部以下が好ましい。
【００６８】
このコード部材では、加硫を効果的に促進し、トッピングゴムの剛性及び物性に等方性が得られる観点から、ゴム組成物は酸化亜鉛を含むのが好ましい。この酸化亜鉛としては、特に限定されず、ゴム工業において従来から使用されている酸化亜鉛（例えば、東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ、三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛）及び平均粒子径が２００ｎｍ以下の微粒子酸化亜鉛（ハクスイテック（株）製のジンコックスーパーＦ−２）が挙げられる。これら酸化亜鉛は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００６９】
ゴム組成物が酸化亜鉛を含む場合、十分な硬さが得られ、破断強度の向上が図れる観点から、この酸化亜鉛の含有量は、基材ゴム１００質量部に対して１．０質量部以上が好ましく、１．５質量部以上がより好ましい。この酸化亜鉛の含有量は、基材ゴム１００質量部に対して２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましい。
【００７０】
このゴム組成物では、加硫剤としては、特に限定されないが、硫黄及びアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物が挙げられる。このコード部材では、加硫剤としては、硫黄が好ましく、不溶性硫黄がより好ましい。これら加硫剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００７１】
このゴム組成物では、加硫剤の含有量は、基材ゴム１００質量部に対して０．１質量部以上が好ましく、０．３質量部以上がより好ましく、２質量部以上がさらに好ましい。この加硫剤の含有量は、基材ゴム１００質量部に対して１０質量部以下が好ましく、７質量部以下がより好ましい。
【００７２】
このゴム組成物では、加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系及びキサンテート系加硫促進剤が挙げられる。これら加硫促進剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。このゴム組成物では、加硫促進剤としては、スルフェンアミド系及びグアニジン系加硫促進剤が好ましく、スルフェンアミド系加硫促進剤がより好ましい。
【００７３】
このゴム組成物では、この加硫促進剤の含有量は、基材ゴム１００質量部に対して０．１質量部以上が好ましく、０．５質量部以上がより好ましく、１質量部以上がさらに好ましい。この加硫剤の含有量は、基材ゴム１００質量部に対して１０質量部以下が好ましく、８質量部以下がより好ましく、６質量部以下がさらに好ましく、４質量部以下が特に好ましい。
【００７４】
このタイヤ２では、コード部材のトッピングゴムのためのゴム組成物は、公知の方法で製造される。例えば、ゴム組成物を構成する各成分を計量後、これらをオープンロールや、バンバリーミキサー等のゴム混錬装置を用いて混合することにより得られる。この場合、混錬装置において、加硫剤及び加硫促進剤以外の、基材ゴム、磁性フィラー等の成分を混合した後、加硫剤及び加硫促進剤を加えてさらに混合することにより、ゴム組成物が得られる。
【００７５】
このタイヤ２の製造では、前述のゴム組成物とコード３６とを用いて、コード３６がゴム組成物で被覆された、コード部材のための予備成形シートが準備される。例えば、ゴム組成物をシート状に加工し、このシート状に加工したゴム組成物で幅方向に並列された複数のコード３６を挟み込むことにより得られる、複合シートを、所定の大きさ及び形状に切断することにより、この予備成形シートは得られる。そして、成形機において、この予備成形シートを他の部材と組み合わせることにより、生タイヤ（未架橋状態のタイヤ２）が成形される。この生タイヤをモールド内で加圧及び加熱することにより、図１に示されたタイヤ２が得られる。このタイヤ２は、予備成形シートのゴム組成物の架橋体であるトッピングゴムでコード３６が覆われたコード部材を含む。
【００７６】
このタイヤ２では、カーカス１０、ベルト１２及びバンド１４のいずれかの部材はコード部材で構成される。前述したように、このコード部材のトッピングゴムは磁性フィラーを含む。特にこのタイヤ２では、このトッピングゴムのためのゴム組成物に含まれる磁性フィラーの含有量は、基材ゴム１００質量部に対して５質量部以上である。このトッピングゴムには磁力が作用するので、トッピングゴムはコード３６と十分に密着する。このトッピングゴムはコード３６から剥がれにくい。このタイヤ２では、このゴム組成物に含まれる磁性フィラーの含有量は３０質量部以下である。このタイヤ２では、磁性フィラーによるトッピングゴムの破断強度への影響が効果的に抑えられる。
【００７７】
このタイヤ２のコード部材では、トッピングゴムそれ自体の強度が適切に維持されながら、このトッピングゴムの、コード３６からの剥がれが効果的に防止される。このタイヤ２では、このコード部材を用いることにより損傷の発生が抑えられる。このコード部材は、タイヤの高速耐久性の向上に貢献する。
【００７８】
このタイヤ２では、 コード部材のトッピングゴムに含まれる磁性フィラーの平均一次粒子径は、破壊核とならず、破断強度の低下が抑えられる観点から、２００μｍ以下であることが好ましい。
【００７９】
このタイヤ２では、コード部材が高速耐久性の向上に効果的に貢献する観点から、磁性フィラーの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、１．５ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、３００ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。なお、この磁性フィラーの窒素吸着比表面積は、ＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−９３に準じてＢＥＴ法により測定される。
【００８０】
このタイヤ２では、コード部材が高速耐久性の向上に効果的に貢献する観点から、磁性フィラーの圧縮密度は、４ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、３．５ｇ／ｃｍ３以下がより好ましい。また、磁性フィラーの圧縮密度は０．５ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、１．０ｇ／ｃｍ３以上がより好ましい。なお、この磁性フィラーの圧縮密度は、磁性フィラーを１ｔ／ｃｍ２の圧力で圧縮して得られる試料の密度により表される。
【００８１】
このタイヤ２では、コード部材が高速耐久性の向上に効果的に貢献する観点から、このコード部材のトッピングゴムは、平均一次粒子径が２００μｍ以下であり、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１．５ｍ２／ｇ以上であり、そして、圧縮密度が４ｇ／ｃｍ３以下である磁性フィラーを含むのが好ましい。言い換えれば、このタイヤ２では、磁性フィラーの平均一次粒子径が２００μｍ以下であり、その窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１．５ｍ２／ｇ以上であり、その圧縮密度が４ｇ／ｃｍ３以下であるのが好ましい。
【００８２】
このタイヤ２では、コード部材が高速耐久性の向上に効果的に貢献する観点から、磁性フィラーの磁束密度は、１００Ｇ（ガウス）以上が好ましく、１０００Ｇ以上がより好ましい。この磁性フィラーの磁束密度は、３０００Ｇ以下が好ましく、２０００Ｇ以下がより好ましい。
【００８３】
このタイヤ２では、磁性フィラーの形状は、球状、針状、六角板状、薄片状、不定形があげられる。これらの中で、トッピングゴムの破断強度が異方性をもたないようにするという観点から、球状であることが好ましい。
【００８４】
前述したように、このタイヤ２では、コード部材における磁性フィラーの磁力の作用が、トッピングゴムそれ自体の強度の維持と、このトッピングゴムのコード３６からの剥がれの防止に貢献する。このため、コード部材が高速耐久性の向上に効果的に貢献できる観点から、タイヤ２のコード部材において、磁性フィラーは着磁されているのが好ましい。この磁性フィラーの着磁は、混錬後のゴム組成物に対して行ってもよく、シート状に加工されたゴム組成物に対して行ってもよい。この着磁は、加硫して得たタイヤ２に対して行ってもよい。特定のゴム部材に対して厚さ方向への磁力の異方性を発現させることができる観点から、着磁は、シート状に加工されたゴム組成物に対して行うのが好ましい。なお、この着磁の方法に、特に制限はなく、電磁石を用いた一般的な方法によって着磁は行われる。
【００８５】
このタイヤ２では、スチールコード又は有機繊維からなるコードがコード部材のコード３６として用いられる。特に、トッピングゴムからのコード３６の剥がれが効果的に防止される観点から、このコード部材のコード３６としてはスチールコードが好ましい。言い換えれば、このタイヤ２では、コード部材のコード３６はスチールコードであるのが好ましい。この場合、トッピングゴムからのコード３６の剥がれがより効果的に防止される観点から、このスチールコードは着磁されているのがより好ましい。
【００８６】
前述したように、このタイヤ２では、カーカス１０、ベルト１２及びバンド１４はコード３６を含む。これら部材のうち、ベルト１２はスチールコードをベルトコード４４として含む。このベルト１２の端の部分の損傷が防止され、高速耐久性の向上が図れる観点から、ベルト１２がコード部材で構成される、詳細には、ベルト１２のベルトトッピングゴム４６がこのコード部材のトッピングゴムで構成されるのが好ましい。この場合、トッピングゴムに含まれる磁性フィラーは着磁されているのがより好ましく、ベルトコード４４としてのスチールコードも着磁されているのがさらに好ましい。なお、詳述しないが、ベルトトッピングゴム４６に、コード部材のトッピングゴムを適用する場合、このトッピングゴムにおける磁性フィラー以外の成分については、ベルト１２の仕様に応じて適宜調整される。
【００８７】
このタイヤ２では、バンド１４の一部をなすフルバンド３２はベルト１２に積層される。ベルト１２がコード部材で構成される場合は、このフルバンド３２もコード部材で構成される、詳細には、フルバンド３２のフルバンドトッピングゴム５０がこのコード部材のトッピングゴムで構成されるのがより好ましい。この場合、トッピングゴムに含まれる磁性フィラーは着磁されているのがさらに好ましい。なお、詳述しないが、フルバンドトッピングゴム５０に、コード部材のトッピングゴムを適用する場合、このトッピングゴムにおける磁性フィラー以外の成分については、フルバンド３２の仕様に応じて適宜調整される。
【００８８】
このタイヤ２では、ベルト１２のスチールコードが着磁されていなくても、このベルト１２のベルトトッピングゴム４６がコード部材のトッピングゴムで構成されていれば、フルバンド３２のフルバンドトッピングゴム５０をコード部材のトッピングゴムで構成することにより、ベルト１２の端の部分の損傷を効果的に防止することができる。さらにベルト１２のベルトトッピングゴム４６が従来のトッピングゴムで構成されていても、このベルト１２のスチールコードが着磁されていれば、このフルバンド３２のフルバンドトッピングゴム５０をコード部材のトッピングゴムで構成することにより、ベルト１２の端の部分の損傷を防止することもできる。
【００８９】
このタイヤ２では、バンド１４の一部をなすエッジバンド３４はフルバンド３２を介してベルト１２の端の部分を覆う。このため、ベルト１２がコード部材で構成される場合は、このエッジバンド３４もコード部材で構成される、詳細には、エッジバンド３４のエッジバンドトッピングゴム５４がこのコード部材のトッピングゴムで構成されるのがより好ましい。この場合、トッピングゴムに含まれる磁性フィラーは着磁されているのがさらに好ましい。なお、詳述しないが、エッジバンドトッピングゴム５４にコード部材のトッピングゴムを適用する場合、このトッピングゴムにおける磁性フィラー以外の成分については、エッジバンド３４の仕様に応じて適宜調整される。
【００９０】
このタイヤ２では、ベルト１２はトレッド４の径方向内側においてカーカス１０と積層される。ベルト１２がコード部材で構成される場合は、このカーカス１０をなすカーカスプライ２８もコード部材で構成される、詳細には、カーカスプライ２８のカーカストッピングゴム４２がこのコード部材のトッピングゴムで構成されるのがより好ましい。この場合、トッピングゴムに含まれる磁性フィラーは着磁されているのがさらに好ましい。なお、詳述しないが、カーカストッピングゴム４２にコード部材のトッピングゴムを適用する場合、このトッピングゴムにおける磁性フィラー以外の成分については、カーカス１０の仕様に応じて適宜調整される。
【００９１】
このタイヤ２では、ベルト１２のベルトトッピングゴム４６がコード部材のトッピングゴムでなく従来のトッピングゴムで構成されている場合であっても、フルバンド３２のフルバンドトッピングゴム５０がコード部材のトッピングゴムで構成されていれば、このカーカストッピングゴム４２をこのコード部材のトッピングゴムで構成することにより、ベルト１２の端の部分の損傷を防止することができる。
【００９２】
以上説明したように、本発明によれば、高速耐久性の向上が達成された、空気入りタイヤ２が得られる。特に、ベルト１２の端の部分に作用する負荷が大きく、このベルト１２の端の部分において損傷が生じやすい、レース用のタイヤ２において、本発明のコード部材が高速耐久性の向上に効果的に貢献する。
【００９３】
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定されるものではなく、この技術的範囲には特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【実施例】
【００９４】
以下、実施例などにより、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。
【００９５】
［ゴム組成物の物性］
下記の表１に示す配合処方にしたがい、組成物１−５のそれぞれについて、神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫のゴム混錬物、すなわちゴム組成物を得た。
【００９６】
０．５ｍｍ厚さのシートのための金型を用いて、ゴム組成物を１７０℃の条件下で２０分間プレス加硫し、組成物１−５の加硫ゴムシートを得た。この加硫ゴムシートについて、以下の試験を行い、下記の表１のような結果を得た。
【００９７】
（粘弾性試験）
（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、温度１００℃、初期歪１０％、周波数５Ｈｚ、動歪２％の条件下で、複素弾性率Ｅ＊（単位：ＭＰａ）及び損失正接（ｔａｎδ）を測定した。複素弾性率Ｅ＊及びおよびｔａｎδのそれぞれについて、組成物１の加硫ゴムシートの値を１００とし、各組成の測定値を下記計算式より、それぞれ指数表示した。
【００９８】
（複素弾性率指数）＝（各組成のＥ＊）／（組成物１のＥ＊）×１００
（ｔａｎδ指数）＝（各組成のｔａｎδ）／（組成物１のｔａｎδ）×１００
複素弾性率指数が大きいほど剛性に優れることを示し、ｔａｎδ指数が大きいほど、外力への応答が緩やかになり、乗り心地性に優れることを示す。
【００９９】
（引張試験）
ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム―引張特性の求め方」に準じて、加硫ゴムシートからなる３号ダンベル型ゴム試験片を用いて評価を行なった。この試験により、各加硫ゴムシートについて、３００％伸長時応力（Ｍ３００、単位：ＭＰａ）を測定した。組成物１の加硫ゴムシートのＭ３００を１００とし、各組成の測定値を下記計算式によりそれぞれ指数表示した。
【０１００】
（引張強度指数）＝（各配合のＭ３００）／（組成物１のＭ３００）×１００
引張強度指数が大きいほど、破壊強度が高いことを示す。
【０１０１】
【表１】
2020138692.tif 000003
【０１０２】
［タイヤの製造］
下記の表２に示す配合処方にしたがい、組成物６−９のそれぞれについて、神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫のゴム混錬物、すなわちゴム組成物を得た。組成物６は、ベルトトッピングゴムのためのゴム組成物である。組成物７は、フルバンドトッピングゴムのためのゴム組成物である。組成物８は、カーカストッピングゴムのためのゴム組成物である。組成物９は、サイドウォールのためのゴム組成物である。各ゴム組成物に含まれる磁性フィラーは着磁されている。
【０１０３】
【表２】
2020138692.tif 000004
【０１０４】
表１及び２に示された各種材料の詳細は以下の通りである。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
ＳＢＲ：住友化学（株）製のＳＢＲ１５０２（スチレン含量：２３．５質量％）
カーボンブラック：キャボットジャパン製のショウブラックＮ５５０（Ｎ２ＳＡ：１４３ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１１３ｍｌ／１００ｇ）
オイル：出光興産（株）製のプロセスオイル
ステアリン酸コバルト：
磁性フィラー：戸田工業（株）製のフェライト粉末ＦＡ７００（平均粒子径：１．２５μｍ、比表面積：１．７０ｍ２／ｇ、圧縮密度：３．４４ｇ／ｃｍ３、磁束密度：２９２０Ｇ）
ワックス：大内新興化学（株）製のサンノックワックス
老化防止剤：大内新興化学（株）製のノクラック６Ｃ（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤＺ
【０１０５】
組成物６−８のそれぞれについては、引き揃えたコードをゴム組成物で被覆し、コード部材としてのバンド、ベルト又はカーカスのための予備成形シートを得た。組成物９については、サイドウォールのための予備成形体が準備された。
【０１０６】
下記の表３に示された仕様に基づいて、バンド、ベルト、カーカス及びサイドウォールを構成するとともに他の部材と組み合わせて、生タイヤを成形した。この生タイヤをモールド内で加圧及び加熱することにより、図１に示されたタイヤ（サイズ＝３３０／７１０Ｒ１８）を得た。なお、この表３において、ベルトトッピングゴム、バンドトッピングゴム、カーカストッピングゴム及びサイドウォールの欄における「−」は、従来の材料を用いていることを表す。スチールコードの欄における「−」は、スチールコードが着磁されていないことを表す。
【０１０７】
［実施例１］
表３に示されるように、実施例１では、ベルトトッピングゴムは組成物６からなる。このベルトでは、ベルトコードとしてのスチールコードは着磁された。このことが、表３において「Ｙ」で表されている。この実施例１ではさらに、バンドトッピングゴムは組成物７からなる。この実施例１では、ベルト及びバンド以外は、従来の部材で構成された。
【０１０８】
［実施例２］
ベルトトッピングゴムに従来のベルトトッピングゴムを用いた他は実施例１と同様にして、実施例２のタイヤを得た。この実施例２のベルトトッピングゴムは磁性フィラーを含まない。
【０１０９】
［実施例３］
ベルトコードとしてのスチールコードを着磁しなかった他は実施例１と同様にして、実施例３のタイヤを得た。
【０１１０】
［実施例４］
ベルトに従来のベルトを用い、カーカスに組成物８からなるカーカストッピングゴムを用いた他は実施例１と同様にして、実施例４のタイヤを得た。
【０１１１】
［実施例５］
ベルトに従来のベルトを用い、サイドウォールを組成物９で構成した他は実施例１と同様にして、実施例５のタイヤを得た。
【０１１２】
［実施例６］
ベルトコードを着磁せず、バンドに従来のバンドを用い、カーカスに組成物８からなるカーカストッピングゴムを用いた他は実施例１と同様にして、実施例６のタイヤを得た。
【０１１３】
［比較例１］
比較例１は、従来のタイヤである。この比較例１では、ベルト、バンド及びカーカスを含む全ての部材が従来の部材で構成された。ベルトトッピングゴム、バンドトッピングゴム及びカーカストッピングゴムは、磁性フィラーを含まない。ベルトコードは着磁されていない。
【０１１４】
［操縦安定性］
試作タイヤをリム（サイズ＝１８×１３．０Ｊ）に組み込み、このタイヤに空気を充填して、内圧を１８０ｋＰａに調整した。このタイヤを、レース用車両（ＦＩＡ−ＧＴ３車両）に装着した。プロ相当の技量を有するドライバーにこの車両をレーシングサーキットで走行させ、操縦安定性を評価させた。この結果が、下記の表３に指数で示されている。数値が大きいほど操縦安定性に優れる。
【０１１５】
［高速耐久性］
試作タイヤをリム（サイズ＝１８×１３．０Ｊ）に組み込み、このタイヤに空気を充填して、内圧を１８０ｋＰａに調整した。このタイヤをドラム走行試験機に装着し、５．８８ｋＮの縦荷重を付加した。このタイヤを、２１０ｋｍ／ｈから１０ｋｍ／ｈずつ速度を段階的に上げて、タイヤが損傷するまでの時間と速度とを測定した。この結果が、下記の表３に指数で示されている。数値が大きいほど高速耐久性に優れる。
【０１１６】
【表３】
2020138692.tif 000005
【０１１７】
表３に示されるように、実施例は、比較例に比して評価が高い。特に、実施例では、操縦安定性を維持しつつ、高速耐久性の向上が達成されている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
以上説明された高速耐久性の向上を図るための技術は、種々のタイヤにも適用される。
【符号の説明】
【０１１９】
２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・ベルト
１４・・・バンド
１６・・・インナーライナー
２４・・・コア
２６・・・エイペックス
２８・・・カーカスプライ
３０ａ・・・内側層
３０ｂ・・・外側層
３２・・・フルバンド
３４・・・エッジバンド
３６・・・コード
３８・・・トッピングゴム
４０・・・カーカスコード
４２・・・カーカストッピングゴム
４４・・・ベルトコード
４６・・・ベルトトッピングゴム
４８・・・フルバンドコード
５０・・・フルバンドトッピングゴム
５２・・・エッジバンドコード
５４・・・エッジバンドトッピングゴム
【図１】
2020138692.tif 000006
【図２】
2020138692.tif 000007