(57)【要約】【課題】操縦安定性と乗り心地性（ダンピング性）の向上の両立を図ることのできるタイヤを提供すること。【解決手段】ゴム成分１００質量部に対して、磁性フィラーを５〜３０質量部含むゴム組成物をインナーライナーに用いたタイヤに関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００質量部に対して、磁性フィラーを５〜３０質量部含むゴム組成物をインナーライナーに用いたタイヤ。
【請求項２】
前記磁性フィラーの平均粒子径が２００μｍ以下、比表面積が１．５ｍ2／ｇ以上および圧縮密度が４ｇ／ｃｍ3以下である請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記磁性フィラーがフェライト系磁石、希土類磁石、γ酸化鉄、二酸化クロム、メタル磁性粉、コバルト−クロム合金からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む請求項１または２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記磁性フィラーはあらかじめ着磁され、または加硫後に着磁されることを特徴とする請求項１〜３いずれか１つに記載のタイヤ。
【請求項５】
前記磁性フィラーの形状が球状、針状、六角板状、薄片状または不定形である請求項１〜４いずれか１つに記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性フィラーを含むゴム組成物をインナーライナーに用いたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の重要な要求特性である操縦安定性を向上させるために、従来はタイヤを構成するビードエーペックスあるいはトレッド部のゴム組成物には比較的高剛性で硬いものを使用してきた。しかしゴム組成物の剛性を高くすると、乗り心地性およびロードノイズが高くなる問題が生じる。
【０００３】
またタイヤの転がり抵抗を低減させ自動車の低燃費化を図ることも重要な要求特性である。タイヤのトレッドを低発熱性とする方法として、トレッドを形成するゴム組成物中の補強用の充填剤の配合量を低下させる方法が知られているが、この場合にはゴム組成物の硬度が低下するためにタイヤのトレッドが軟化し、車両の操縦安定性およびタイヤの耐摩耗性能が低下するという問題があった。
【０００４】
そこで、この問題を解決する方法として、充填剤にシリカ等が用いられるようになってきている。たとえば特許文献１には、シリカとともに、澱粉と可塑剤との複合材を配合したトレッド用のゴム組成物も提案されているが、このゴム組成物を加硫することにより形成されたゴムからなるトレッドを有するタイヤの耐摩耗性が十分ではないという問題があった。
【０００５】
また、特許文献２には、タイヤのゴム硬度、動的弾性率、耐摩耗性等の基本特性を損なうことなく操縦安定性を改善したタイヤ用ゴム組成物として、ゴム成分にクラフト紙粉砕物および炭酸カルシウムを配合したゴム組成物が提案されている。
【０００６】
このように、さらなる改善の余地はあるものの、トレッド部に関して耐摩耗性および操縦安定性を維持したまま、転がり抵抗の低減化をはかることは、技術的に限界に近づいている。よって今後は、トレッド以外のタイヤ部材を改良することによるタイヤ性能の向上が重要となってくる。
【０００７】
ところで、近年、車の低燃費化に対する強い社会的要請から、タイヤの軽量化が図られており、タイヤ部材のなかでも、タイヤの内部に配され、空気入りタイヤ内部から外部への空気の漏れの量（空気透過量）を低減して耐空気透過性を向上させるはたらきをもつインナーライナーにおいても、軽量化などが行われるようになってきた。
【０００８】
現在、インナーライナー用ゴム組成物は、ブチルゴム７０〜１００質量％および天然ゴム３０〜０質量％を含むブチル系ゴムを使用することで、タイヤの耐空気透過性を向上させることが行われている。インナーライナーをさらに改良することで、タイヤの動的弾性率、耐摩耗性等の基本特性を損なうことなく、操縦安定性の向上を達成することが可能な技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１９２８３２号公報
【特許文献２】特開２００６−１１１７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、操縦安定性と乗り心地性（ダンピング性）の向上の両立を図ることのできる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】
【００１１】
本発明は、ゴム成分１００質量部に対して、磁性フィラーを５〜３０質量部含むゴム組成物をインナーライナーに用いたタイヤである。
【００１２】
本発明に係るタイヤは、前記磁性フィラーの平均粒子径が２００μｍ以下、比表面積が１．５ｍ2／ｇ以上および圧縮密度が４ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましい。
【００１３】
本発明に係るタイヤは、前記磁性フィラーがフェライト系磁石、希土類磁石、γ酸化鉄、二酸化クロム、メタル磁性粉、コバルト−クロム合金からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１４】
本発明に係るタイヤは、前記磁性フィラーはあらかじめ着磁され、または加硫後に着磁されることが好ましい。
【００１５】
本発明に係るタイヤは、前記磁性フィラーの形状が球状、針状、六角板状、薄片状または不定形であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、磁性フィラーを配合したゴム組成物をタイヤのインナーライナーに適用することで、操縦安定性と乗り心地性（ダンピング性）の両者を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜タイヤの構造＞
本発明のタイヤは、インナーライナーに磁性フィラーを配合したゴム組成物を用いて得られる。すなわち、本発明のタイヤは、このようなインナーライナーを備える限り、従来公知のいかなる構造を有するタイヤをも含むものである。
【００１９】
本発明の空気入りタイヤの構造は、たとえば図１のタイヤ断面の右上半分に例示されるものである。タイヤ１は、トレッド部７を構成するキャップトレッドゴム７aとベーストレッドゴム７ｂ、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部を構成するサイドウォールゴム８と、各サイドウォール部の内方端に位置するクリンチ部を構成するクリンチゴム３およびリム上部に位置するチェーファーを構成するチェーファーゴム２とを備える。またクリンチ部、チェーファー間にはカーカス５が架け渡されるとともに、このカーカス５のタイヤ半径方向外側にブレーカー部を構成するブレーカーゴム９が、またカーカス５の内側には、タイヤ内腔面をなすインナーライナーゴム１０が配される。該カーカス５は、カーカスコードを配列する１枚以上のカーカスプライから形成され、このカーカスプライは、トレッド部からサイドウォール部を経て、ビードコア６と、該ビードコア６の上端からサイドウォール方向に延びるビードエーペックス４との廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返され、折返し部によって係止される。ブレーカー部は、ブレーカーコードを配列した２枚以上のブレーカープライからなり、各ブレーカーコードがブレーカープライ間で交差するよう向きを違えて重置している。
【００２０】
本発明のタイヤは、インナーライナーゴム１０に磁性フィラーを配合したゴム組成物を用いて得られるものである。
【００２１】
＜ゴム組成物＞
本発明のタイヤに使用するゴム組成物は、ゴム成分および磁性フィラーを含む。
【００２２】
＜ゴム成分＞
ゴム成分としては、天然ゴム、クロロブチルゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムなどを用いることができる。これらのゴム成分は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、タイヤのインナーライナーに用いた場合、優れた剛性、乗り心地性（ダンピング性能）および耐久性能を示すことから、ゴム成分は天然ゴムおよびクロロブチルゴムからなることが好ましい。
【００２３】
＜磁性フィラー＞
本発明で、磁性フィラーとは、磁性を有する微粒子の充填剤を意味し、該微粒子は引張強度の低下の防止の点から無機多孔質粒子などの芯材を含まないものが好ましい。
【００２４】
磁性フィラーの具体例としては、フェライト系磁石、希土類系磁石、γ酸化鉄、二酸化クロム、メタル磁性粉またはコバルト−クロム合金などがあげられる。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、銅亜鉛フェライトなどがあげられる。希土類磁石に用いられる希土類元素としては、具体的には、サマリウム、ネオジウムなどがあげられる。これらの中で、フェライト、ストロンチウムフェライトが、磁力が大きい点および低コストである点で好ましい。
【００２５】
磁性フィラーの平均粒子径は、破壊核とならず、耐摩耗性が悪化しないという観点から２００μｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
磁性フィラーの比表面積は、たとえば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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。また、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。
【００２９】
磁性フィラーの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して５〜３０質量部である。磁性フィラーの含有量が５質量部未満であると操縦安定性と乗り心地性（ダンピング性）の両者の向上効果が得られない。また磁性フィラーの含有量が３０質量部を超えると磁性フィラー同士の距離が短く、十分に効果が発揮できなくなり、破断強度が低下する。
【００３０】
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、引張強度の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。
【００３１】
磁性フィラーはあらかじめ着磁された磁性フィラーを用いても、また、加硫後に着磁したものであってもよい。加硫後に着磁させる方法としては特に限定されないが、例えば、タイヤ加硫金型に電磁石を備え付けておき、該磁石によって磁性フィラーの着磁を行うという方法があげられる。
【００３２】
本発明のゴム組成物は、磁性フィラーを含有することにより、該磁性フィラーの磁力によってフィラー同士が吸引、反発を繰り返すことによって高いｔａｎδを発生させることができる。一般的にｔａｎδ（ヒステリシスロス）が大きいと、外力への応答が緩やかになり、結果として外力を吸収する能力が高くなる。その結果、タイヤの乗り心地性（ダンピング性能）を向上させることができる。
【００３３】
＜カーボンブラック＞
本発明のタイヤに使用するゴム組成物は、さらに補強用充填剤を含有することができる。補強用充填剤は単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。補強用充填剤としては、たとえばカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどがあげられるが、補強効果が大きいという理由からカーボンブラックが好ましい。
【００３４】
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して１０〜２００質量部であることが好ましく、２０〜１５０質量部であることがより好ましい。カーボンブラックの含有量が１０質量部未満では、耐摩耗性が低下する傾向がある。また、２００質量部をこえると、加工性が悪化する傾向がある。
【００３５】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、８０〜２８０ｍ2／ｇであることが好ましく、１００〜２００ｍ2／ｇであることがより好ましい。チッ素吸着比表面積が８０ｍ2／ｇ未満では、グリップ性能および耐摩耗性が低下する傾向がある。また、チッ素吸着比表面積が２８０ｍ2／ｇをこえると、良好な分散が得られにくく、加工性が低下する傾向がある。
【００３６】
＜老化防止剤＞
本発明のタイヤに使用するゴム組成物は、さらに老化防止剤を含有することが好ましい。
【００３７】
老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩、ワックスなどを適宜選択して使用することが可能である。
【００３８】
老化防止剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して０．１〜２０質量部であることが好ましく、１〜１０質量部であることがより好ましい。老化防止剤の含有量が０．１質量部未満では、老化防止効果が小さい傾向がある。また、２０質量部をこえると、タイヤ性能が悪化する傾向がある。
【００３９】
＜軟化剤＞
軟化剤としては、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリンなどの石油系軟化剤、大豆油、パーム油、ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤、トール油、サブ、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどのワックス類、リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸、クマロンレジン、石油系レジン、フェノール系レジン、テルペンレジン、キシレンレジンなどのレジンなどが挙げられる。
【００４０】
オイルを含有する場合、オイルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、油展オイルを含めて、１０〜２００質量部であることが好ましく、２０〜１５０質量部であることがより好ましい。オイルの含有量が１０質量部未満では、ウェットグリップ性能が不十分になる傾向がある。また、２００質量部をこえると、耐摩耗性が著しく低下する傾向がある。
【００４１】
レジンの軟化点は、４０〜２００℃が好ましく、６０〜１８０℃であることがより好ましい。レジンの軟化点が４０℃未満では、高温条件下でのグリップ性能が低下する傾向がある。２００℃をこえると、混練時の分散性が低下する傾向がある。
【００４２】
レジンを配合する場合、レジンの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１〜５０質量部であることが好ましく、５〜３０質量部であることがより好ましい。レジンの含有量が１質量部未満では、グリップ性能が不十分になる傾向がある。また、５０質量部をこえると、過度の粘着性を示すため、加工が困難となる傾向がある。
【００４３】
グリップ性能に優れるという理由から、オイルおよびレジンを併用することが好ましい。
【００４４】
＜加硫剤＞
加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を使用できる。有機過酸化物としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３あるいは１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシプロピル）ベンゼン等を使用することができる。また、硫黄系加硫剤としては、たとえば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。
【００４５】
＜加硫促進剤＞
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−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、もしくは、キサンテート系加硫促進剤のうち少なくとも一つを含有するものを使用することが可能である。
【００４６】
＜加硫助剤＞
加硫助剤としては、ステアリン酸、酸化亜鉛（亜鉛華）などを使用することができる。
【００４７】
＜その他の添加剤＞
本発明ので使用するゴム組成物には、前記成分の他にオゾン劣化防止剤などの添加剤を配合することができる。
【００４８】
＜ゴム組成物の製造方法＞
本発明のタイヤに使用するゴム組成物は、まずゴム成分と磁性フィラーを混合し、その後、残りの配合剤を所定の配合割合となるように秤量した後、オープンロール、バンバリーミキサー等のゴム混練装置を用いて、１００〜２５０℃で５〜６０分間混練する方法等がある。
【００４９】
＜タイヤの製造方法＞
本発明のタイヤは、通常の方法で製造される。すなわち、前記ゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのインナーライナーの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤを得ることができる。
【実施例】
【００５０】
＜実施例１〜３、比較例１〜２＞
＜ゴム組成物の作製＞
表１に示す配合処方にしたがい、バンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を１５０℃の条件下で３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および加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、１００℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
【００５１】
さらに、未加硫ゴム組成物を１５０℃の条件下で３０分間プレス加硫し、実施例１〜３および比較例１〜２の加硫ゴムシートを作製した。該加硫ゴムシートについて、以下の試験を行った。
【００５２】
（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、初期歪１０％、周波数５Ｈｚにて、１００℃で動歪２％の条件下で、複素弾性率Ｅ’（単位：ＭＰａ）および損失ｔａｎδを測定した。複素弾性率Ｅ’および損失ｔａｎδそれぞれについて、比較例１の加硫ゴムシートの値を１００とし、各配合の測定値を下記計算式より、それぞれ指数表示した。
【００５３】
（複素弾性率指数）＝（各配合のＥ’）／（比較例１のＥ’）×１００
（ｔａｎδ指数）＝（各配合のｔａｎδ）／（比較例１のｔａｎδ）×１００
複素弾性率指数が大きいほど剛性に優れている事を示し、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（ダンピング性能）に優れていることを示す。
【００５４】
（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、前記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。比較例１の加硫ゴムシートのＭ３００を１００とし、各配合の測定値を下記計算式により、それぞれ指数表示した。引張強度指数が大きいほど、破壊強度が向上していることを示す。
【００５５】
（引張強度指数）＝（各配合のＭ３００）／（比較例１のＭ３００）×１００
結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
ＮＲ：ＴＳＲ
クロロブチルゴム：エクソンモービル（有）社製のＨＴ−１０６８
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）
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）オイル：出光興産（株）製のプロセスオイル
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６Ｃ：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ＤＣＢＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤＺ
＜評価結果＞
（加硫ゴムシートの物性）
実施例１〜３は、ゴム成分１００質量部に対して磁性フィラーの含有量が１０〜３０質量部である。磁性フィラーを含まない比較例１に比べて、剛性および引張強度を維持したまま、ｔａｎδ指数が向上した。
【００５８】
比較例２は、ゴム成分１００質量部に対して磁性フィラーの含有量が４０質量部である。磁性フィラーを含まない比較例１に比べて、ｔａｎδ指数は向上したが、剛性および引張強度が悪化した。
【００５９】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１  タイヤ、２  チェーファーゴム、３  クリンチゴム、４  ビードエーペックス、５  カーカス、６  ビードコア、７  トレッド部、７ａ  キャップトレッドゴム、７ｂ  ベーストレッドゴム、８  サイドウォール部、９  ブレーカー、１０  インナーライナー。
【図１】
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