(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）ガラス転移温度が−90℃より低い少なくとも一種のポリブタジエンゴム(BR)10〜30重量部及びガラス転移温度が−50℃より低い少なくとも一種のスチレンブタジエン共重合体ゴム(SBR) 90〜70重量部からなるポリマー成分 100重量部、
（ii） CTAB 130〜150m2/g 、N2SA／IA 1.0〜1.10及び△DBP 15ml/100g 以下のカーボンブラック55〜80重量部並びに
（iii）加硫剤としてイオウのみを 1.0重量部以上 1.7重量部未満の量で含んでなるゴム組成物からキャップトレッド部を構成してなる乗用車用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、乗用車用空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、耐摩耗性とウェット性能と耐久性（低発熱性）の３特性を同時に満足した乗用車用空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タクシー等に装着する空気入りタイヤは、特に空気入りラジアルタイヤは、一般の乗用車に比べて走行距離が長くなるため優れた耐摩耗性が要求されると共に、雨天時にも頻繁に走行するため優れたウェット性能が要求され、また長期の使用に耐えられる高い耐久性（低発熱性）も望まれていた。
しかし、耐摩耗性を向上させるためにタイヤの接地面積を最大限に確保しようとすると、逆に溝面積が減少してウェット性能が低下してしまう。このように耐摩耗性とウェット性能とは二律背反関係にあるため、これら両要求特性を両立させることは極めて困難であり、更にこれに加えて耐久性（低発熱性）を改良することは全く困難であった。
【０００３】
従来の乗用車用空気入りタイヤ、特にそのキャップトレッドゴムにおいては耐摩耗性、ウェット性能及び低発熱性の３特性を同時に満足させることは困難であった。例えば、ガラス転移温度(Tg)の低いポリマーを用いることによって耐摩耗性及び低発熱性を向上させることはできるが、ウェット性能が低下するので好ましくなく、また小粒径のカーボンブラックを用いることによって耐摩耗性及びウェット性能は改良されるが、発熱性が悪化するので好ましくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、耐摩耗性とウェット性能と耐久性（低発熱性）の３特性を同時に満足する乗用車用空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、（ｉ）ガラス転移温度が−90℃より低い少なくとも一種のポリブタジエンゴム(BR)10〜30重量部及びガラス転移温度が−50℃より低い少なくとも一種のスチレンブタジエン共重合体ゴム(SBR) 90〜70重量部からなるポリマー成分 100重量部、
（ii） CTAB 130〜150m2/g 、N2SA／IA 1.0〜1.10及び△DBP 15ml/100g 以下のカーボンブラック55〜80重量部並びに
（iii）加硫剤としてイオウのみを 1.0重量部以上 1.7重量部未満の量で含んでなるゴム組成物からキャップトレッド部を構成してなる乗用車用空気入りタイヤが提供される。
【０００６】
本発明に係る乗用車用空気入りタイヤの構造には特に限定はなく、従来から知られている任意の構造の空気入りタイヤ、更には現在開発中の各種構造の空気入りタイヤの構造とすることができるが、出願人が先に出願した特願平４−３４４４０５号出願に記載のような、トレッド面に、タイヤ周方向に対してシースルー部を有する２本以上の周方向主溝を設けた乗用車用空気入りタイヤの構造を用いるのが好ましい。
【０００７】
例えば、以下の実施例においても用いたシースルー部分を有する空気入りラジアルタイヤのトレッド部は図１及び２に示したような構造を有する。なお、「シースルー部分を有する」とは、タイヤ子午線断面をタイヤ周方向に見たときに、主溝がタイヤ全周において少なくとも見通し可能な幅を有していることをいう。図１及び２において、トレッド面１には、ジグザグ形状であってシースルー部分を有する４本の主溝２がタイヤ周方向に延びるように設けられており、これら４本の主溝２によって５本のリブ３が分割形成されている。主溝２によって形成されるリブ３の中央部には、サイプ４を設けることにより、リブ３の接地圧が均等化され、そのエッジ部における接地圧を向上させて、ウェット円旋回性能を更に向上させている。
【０００８】
ところで、本発明によれば、前記した通り、キャップトレッド部を、特定のポリマー、特定のカーボンブラック及びイオウを特定の割合で配合して成るゴム組成物から構成される。
本発明において用いられるゴム組成物のポリマー成分としては、ガラス転移点(Tg)が−90℃以下のポリブタジエンゴム(BR)10〜30重量部及びTgが−50℃以下の少なくとも一種のスチレンブタジエン共重合体(SBR) 70〜90重量部（合計 100重量部）を用いる。なお、ガラス転移点(Tg)はデュポン製示差熱分析計(DSC) を用い、ASTM D3418-82 に従って昇温速度10℃／分で測定し、ガラス転移の変曲点の接線とベースラインの外挿との交点をTgとした。
【０００９】
本発明に用いるBRは従来からタイヤ用として一般に使用されている任意のポリブタジエンとすることができるが、Tgが−90℃未満、好ましくは−100 ℃未満のものである必要がある。このTg値が−90℃以上では十分な耐摩耗性が得られない。
本発明に従えば、かかるBRをポリマー 100重量部当り10〜30重量部、好ましくは15〜28重量部配合する。この配合量が10重量部未満では所望の耐摩耗性が十分でなく、逆に30重量部を超えるとウェット性能が低下すると共に走行後の物性変化が大きくなる（特にトレッド部の硬化によりウェット性能が低下する）ので好ましくない。
【００１０】
一方、本発明に用いるSBR も従来からタイヤ用として一般に使用されている任意のスチレン−ブタジエン共重合体とすることができるが、Tgが−50℃未満である必要がある。このTg値が−50℃以上ではウェット性能は向上するが、耐摩耗性が低下するので好ましくない。
【００１１】
本発明において用いられるゴム組成物に第二の必須成分として配合されるカーボンブラックは、前述の通り、CTAB（セチルトリメチルアンモニウムブロマイドの吸着量から算出したカーボンブラック単位重量当りの表面積m2/g）(ASTM D3765-80の方法に準拠して測定) 130 〜150 、好ましくは 133〜143 、N2SA／IA（N2SA：窒素を用いて測定した表面積m2/g、IA：ヨウ素吸着量mg/g）(ASTM D3037-86の方法に準拠して測定) 1.0 〜1.10（カーボンブラックの表面の活性を表す指標として使われ、この値が大きいほど発熱は小さくなると一般にいわれている）、好ましくは1.03〜1.10及び△DBP 〔即ち DBP−24M4DBP(ASTM D3493の方法に準拠して測定) 〕15ml/100g 以下（この値が大きいほど tanδ（発熱）が大きいといわれている）、好ましくは10〜15の要件を満たすカーボンであれば従来からタイヤ用として知られている任意のカーボンブラックを用いることができる。CTABの値が 130未満では十分なウェット性能と耐摩耗性が得られず、逆に 150を超えると発熱が高くなり耐久性の低下を招くので好ましくなく、また加工性も悪化する。またカーボンブラックのN2SA／IA値が 1.0未満では発熱が高くなるので好ましくなく、逆に1.10を超えるものは製造が困難になる。更にカーボンブラックの△DBP が15を超えると tanδが高くなるため発熱が大きくなって耐久性が低下すると共に、モジュラスが低くなるため耐摩耗性も劣るようになるので好ましくない。
【００１２】
本発明において用いられるゴム組成物中にはポリマー成分 100重量部に対し、前記要件を備えたカーボンブラックを55〜80重量部(phr) 、好ましくは60〜75重量部(phr) 配合する。この配合量が55重量部未満では、得られるトレッドの耐摩耗性及びウェット性能が劣って好ましくなく、逆に80重量部を超えると、発熱が高くなり、かつ耐久性が低下するので好ましくない。
【００１３】
本発明に用いるゴム組成物に第三の必須成分として配合される加硫剤としてはイオウのみを使用し、イオウとしては従来タイヤ用として広く一般に使用されている任意のイオウを用いることができる。イオウの配合量はポリマー 100重量部(phr）当り 1.0重量部以上 1.7重量部(phr）未満、好ましくは 1.0〜1.6 重量部である。イオウの配合量が 1.7重量部以上ではタイヤ走行後の物性変化が大きくなり、摩耗中期以降でタイヤ性能の低下を招くおそれがあるので好ましくない。
【００１４】
本発明に従ったゴム組成物を用いると加硫後の tanδ(0℃) が0.37より大きくなる。この値が0.37以下では十分なウェット性能が得られないおそれがある。
【００１５】
本発明において使用するゴム組成物には前記した必須成分に加えて、タイヤ用に一般に配合される各種添加剤を任意的に配合することができ、その配合量も一般的な量とすることができる（但し、加硫剤としてはイオウのみを使用する）。このような任意的な添加剤としては、例えば加硫促進剤、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可塑剤などをあげることができる。
【００１６】
本発明に従った乗用車用空気入りタイヤは前記したゴム組成物を加硫してキャップトレッド部とする以外は一般的な方法及び装置を用いて製造することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例及び比較例に従って本発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
実施例１〜３及び比較例１〜11
第１表に示す配合内容（重量部）でそれぞれの成分を配合し、加硫促進剤と硫黄を除く原料ゴム及び配合剤を 1.7ｌのバンバリーミキサーで５分間混合した後、この混合物に加硫促進剤と硫黄とを８インチの試験用練りロール機で４分間混練し、ゴム組成物を得た。これらのゴム組成物を 160℃で15分間プレス加硫して、目的とする試験片を調製し、各種試験を行い、その物性を測定した。得られた加硫物の物性は第２表に示す通りである。
なお、加硫物物性は下記方法で測定した。
【００１８】
１）硬さ（HS）
老化前及び 100℃×48時間老化試験後の両方についてJIS K 6301に準拠して24℃にて測定。
【００１９】
２）tan δ
岩本製作所製、粘弾性スペクトロメーターを用い、伸長変形で歪率10±２％、周波数20Hzの条件下において０℃と60℃について測定。０℃の tanδはウェットスキッド値と対応し、60℃の tanδ値は発熱性に対応する。60℃の tanδ値が小さいほど発熱性が小さく、タイヤに使用した場合、低燃費でかつ耐久性が良好である。
【００２０】
３）ウェットスキッド抵抗
英国スタンレー社製、ポータブルスキッドテスターを用いて測定。比較例５を 100として指数表示。値が大ほどウェット路面での制動、グリップが良好なことを示す。
【００２１】
４）ランボーン摩耗
ランボーン摩耗試験機を用いて荷重 4.5kg、スリップ率40％の条件にて測定。（比較例５の摩耗量）×100 ／（試料の摩耗量）で指数表示した。従って、値が大きいほど耐摩耗性は良好であることを意味する。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１脚注
＊１：オイル油展品は、ゴム分のみを配合比率として表示し、オイルは軟化剤に加算した。
＊２：Nipol BR 1220 、日本ゼオン（株）製、Tg＝− 102℃
＊３：Tufdene 1534、旭化成（株）製、Tg＝−72℃
＊４：Tufdene 2530、旭化成（株）製、Tg＝−58℃
＊５：Nipol 1712、日本ゼオン（株）製、Tg＝−52℃
＊６：Nipol 9520、日本ゼオン（株）製、Tg＝−33℃
＊７：シーストKH、東海カーボン（株）製
＊８：ショウブラック N220 、昭和キャボット（株）製
＊９：ダイアブラック A、三菱化成（株）製
＊10：試作品を使用
【００２４】
なお、第１表のカーボンブラックの特性は以下の通りである。
0003640401.tif 000003
【００２５】
＊11：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
＊12：アロマチックオイル（油層ポリマー中のオイルも含む）
＊13：軽井沢製錬所（株）製粉末イオウ
＊14：N-tert- ブチル-2- ベンゾチアゾール−スルフェンアミド
【００２６】
【表２】
0003640401.tif 000004
【００２７】
実施例４〜５及び比較例12〜13
上で製造した、実施例１及び比較例１のゴム組成物をキャップトレッド用に用いて従来構造のタイヤと図１及び２に示した構造（主溝２のシースルー部の幅 2.5mm）のシースルー部分を有するタイヤ（サイズ：640R14 6PR）を製造し、そのウェット性能及び耐摩耗性の試験を行った。結果は第３表に示す通りである。
【００２８】
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【００２９】
＊１…実車にてウェット路面を可能な限り速い速度で定常円旋回し、その時の操縦安定性（フィーリング）及び横加速度を測定し、これらの総合的な結果に基づいてウェット円旋回性能を評価した。評価結果は、比較例12を 100とする指数で示した。この指数値が大きいほどウェット円旋回性能が優れている。なお、タイヤの６万キロ走行後についても評価を行い、走行後の性能変化についても本発明の効果について確認した。
【００３０】
＊２…実車走行後（走行距離８万km）にタイヤ残溝を測定することにより、摩耗量１mm当りの走行距離を算出し、この走行距離に基づいて耐摩耗性を評価した。評価結果は、従来タイヤを 100とする指数で示した。この指数値が大きいほど耐摩耗性は優れている。
【００３１】
【発明の効果】
第１表及び第２表に示した通り、比較例１、２、３、５及び11はカーボンブラックの特性のいずれかが本発明の範囲とはずれる場合であるが、耐摩耗性及びウェット性能を共に改良することはできていない。比較例４は、本発明のカーボンブラックを使用した例であるが、イオウの配合量が多いため、老化後のHS変化が大きい。また、比較例６は、ポリマーに高TgのSBR を使用した場合であるが、ウェット性能が高いものの耐摩耗性が低下する。更に比較例７は、BRの配合量が多い例であるが、ウェット性能の低下が大きく、比較例８は、BRのない例であるが、耐摩耗性の低下が著しく、比較例９は、カーボンの配合量が少ない場合であるが、ウェット性能及び耐摩耗性のいずれもが大幅に低下する。更に比較例10は、カーボンの配合量が本発明の範囲を超える場合であるが、ウェット性能及び耐摩耗性は良好であるものの、60℃の tanδが高く、本発明のように耐摩耗寿命が著しく高いタイヤを望む場合には、耐久性の点で劣る。
【００３２】
上記比較例１〜11の結果に対し、実施例１〜３は、いずれも老化後のHS変化が小さく、ウェット性能と耐摩耗性の両性能も著しく改良されており、60℃の tanδも低いことから耐久性においても問題ないレベルを維持していることがわかる。これらの結果は実タイヤテストを行った実施例４〜５についても同様に得られている。
【００３３】
このように本発明に従えば、乗用車用空気入りタイヤ、特にタクシー用空気入りラジアルタイヤとして望ましい耐摩耗性、ウェット性能及び耐久性のすべてを改良することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に用いた空気入りラジアルタイヤのトレッド面を示す展開図である。
【図２】本発明の実施例に用いた空気入りラジアルタイヤを示す子午線方向断面図である。
【符号の説明】
１…トレッド面
２…主溝
３…リブ
４…サイプ
【図１】
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【図２】
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