(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジアル方向外側に配置されたキャップゴム層とラジアル方向内側に配置されたベースゴム層の二層からなるトレッド部又は一層からなるトレッド部を有する空気入りタイヤにおいて、
該トレッド部は、二層からなるトレッド部のキャップゴム及びベースゴムの少なくとも一つのゴム又は一層からなるトレッド部のゴムが、原料ゴム１００重量部中に、ＳＢＲを５０重量部以上含有し、かつ下記一般式（Ｉ）で表される加硫促進剤を原料ゴム１００重量部に対して、０．２〜５．０重量部を含むゴム組成物からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【化１】
0003548386.tif 000006
（式中、Ｒ１  及びＲ２  はそれぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基を表す。このアルキル基は直鎖状、分枝鎖状、環状のいずれでもよい。）
【請求項２】
前記一般式（Ｉ）で表される加硫促進剤が下記式（ＩＩ）で表される加硫促進剤であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【化２】
0003548386.tif 000007
【請求項３】
前記ゴム組成物は、原料ゴム１００重量％中に、ＳＢＲのスチレン単位が２０重量％以上を含有するようにＳＢＲが配合されることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ゴム組成物は、原料ゴム１００重量部中に、スチレン含有率が３０重量％以上のＳＢＲを含有することを特徴とする請求項１又は３記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ゴム組成物が、さらに原料ゴム１００重量部に対して、軟化剤を２０重量部以上含有することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ゴム組成物が、原料ゴム１００重量部に対して、硫黄分として０．５〜５．０重量部を含有することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記ゴム組成物が、ベンゾチアゾールを含有する加硫促進剤を含有し、前記ゴム組成物に含まれるベンゾチアゾール単位の含有モル量が一般式（Ｉ）で表される加硫促進剤の含有モル量の１／２以上であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関し、詳しくは高速での操縦安定性（以下、単に高速操縦性という）に優れた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車はますます高性能化し、高速道路網の整備と相俟って、高速性が重視されてきている。従って、モータースポーツ用タイヤはもとより、一般の乗用車用タイヤにおいても、優れた高速操縦性が求められている。
【０００３】
この解決法の一つとして、ラジアル構造のタイヤ、この中でも偏平ラジアルタイヤが用いられる。通常のタイヤと偏平ラジアルタイヤではサイズが異なる。タイヤのサイズを変更することは、装着する車両のタイヤハウスの大きさにより制限を受ける、つまり車両の設計面から制約される。また、通常タイヤ装着の車両の所有者が通常タイヤから偏平ラジアルタイヤに変え、高速操縦性の向上を意図した場合、ホイールの大径化を伴うことが多いので、新しいホイールの購入が必要となる。従って、同一のタイヤサイズで高速操縦性を向上する技術が望まれている。
【０００４】
この問題を解決するため、タイヤトレッド用ゴム組成物が考えられ、特定のポリマー、カーボンブラック、軟化剤の組合せ等が検討されているがタイヤの高速操縦性向上という意味で十分満足できるまでには至っていない。ゴム組成物の配合剤の中で、加硫剤、加硫促進剤に着目すれば、特開昭５２−４０５４９号では、原料ゴムとして天然ゴム又は合成イソプレンゴムを用い、加硫戻り防止剤としてジチオリン酸亜鉛塩を用いたゴム組成物が提案されているがこの方法は加硫戻り防止を目的とするもので、タイヤの性能に関する記載もないし、示唆もない。また、特開昭５４−８５２４３号では、ゴム組成物として、ジエン系ゴムに（１）ベンゾチアゾール誘導体及び（２）ジチオリン酸亜鉛塩、キサントゲン酸金属塩、ジチオカルバミン酸アミン塩から選ばれた化合物を特定の割合で配合することにより、硫黄を用いないで無硫黄加硫ができることを提示しているがタイヤの性能向上に関与する技術ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の事実に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、高速操縦性に優れた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、トレッドゴムに配合されるポリマーや各種配合剤に着目し、鋭意検討の結果、下記の手段によって、課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、（１）本発明の空気入りタイヤは、ラジアル方向外側に配置されたキャップゴム層とラジアル方向内側に配置されたベースゴム層の二層からなるトレッド部又は一層からなるトレッド部を有する空気入りタイヤにおいて、該トレッド部は、二層からなるトレッド部のキャップゴム及びベースゴムの少なくとも一つのゴム又は一層からなるトレッド部のゴムが、原料ゴム１００重量部中に、ＳＢＲを５０重量部以上含有し、かつ下記一般式（Ｉ）で表される加硫促進剤を原料ゴム１００重量部に対して、０．２〜５．０重量部を含むゴム組成物からなることを特徴とする。
【０００８】
【化３】
0003548386.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｒ１  及びＲ２  はそれぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基を表す。このアルキル基は直鎖状、分枝鎖状、環状のいずれでもよい。）
（２）本発明の空気入りタイヤは、前（１）項において、前記一般式（Ｉ）で表される加硫促進剤が下記式（ＩＩ）で表される加硫促進剤であることを特徴とする。
【００１０】
【化４】
0003548386.tif 000003
【００１１】
（３）本発明の空気入りタイヤは、前（１）項において、前記ゴム組成物は、原料ゴム１００重量％中に、ＳＢＲのスチレン単位が２０重量％以上を含有するようにＳＢＲが配合されることを特徴とする。
【００１２】
（４）本発明の空気入りタイヤは、前（１）項又は（３）項において、前記ゴム組成物は、原料ゴム１００重量部中に、スチレン含有率が３０重量％以上のＳＢＲを含有することを特徴とする。
【００１３】
（５）本発明の空気入りタイヤは、前（１）項において、前記ゴム組成物が、さらに原料ゴム１００重量部に対して、軟化剤を２０重量部以上含有することを特徴とする。
【００１４】
（６）本発明の空気入りタイヤは、前（１）項において、前記ゴム組成物が、原料ゴム１００重量部に対して、硫黄を０．５〜５．０重量部含有することを特徴とする。
【００１５】
（７）本発明の空気入りタイヤは、前（１）項において、前記ゴム組成物が、ベンゾチアゾールを含有する加硫促進剤を含有し、前記ゴム組成物に含まれるベンゾチアゾール単位の含有モル量が一般式（Ｉ）で表される加硫促進剤の含有モル量の１／２以上であることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明では、前記二層からなるトレッド部のキャップゴム及びベースゴムの少なくとも一つのゴム又は前記一層からなるトレッド部のゴムが原料ゴム１００重量部中に、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）を５０重量部以上、好ましくは７０重量部以上含有することが必要である。ＳＢＲの配合量が５０重量部未満では操縦性に寄与する路面とのグリップ性能が劣るので好ましくない。このＳＢＲについては、ＳＢＲに含まれるスチレン単位が原料ゴム１００重量％中に、２０重量％以上含有するようにＳＢＲを配合することが好ましい。スチレンを２０重量％以上含有することによりスチレンの凝集エネルギーを利用したヒステリシスロスによりグリップ性能を向上することができる。例えばＳＢＲを５０重量部と他の原料ゴムの天然ゴム５０重量部を配合する場合、このＳＢＲのスチレン含有率は４０重量％以上であることを意味する。
【００１７】
また、上記とは別の態様であるが原料ゴム１００重量部中に、スチレン含有率が３０重量％以上のＳＢＲを含有することが好ましい。スチレン含有率３０重量％以上のＳＢＲを使用する場合は全原料ゴム１００重量％中のスチレン単位が２０重量％未満であっても高スチレンのＳＢＲがミクロにドメインを形成するためかスチレンの凝集エネルギーを利用したヒステリシスロスによりグリップ性能を向上することができる。例えばスチレン含有率が３５重量％のＳＢＲを１０重量部、スチレン含有率が２３．５重量％のＳＢＲを４０重量部と他の原料ゴムの天然ゴム５０重量部を配合する場合、全原料ゴム１０重量％中のスチレン単位は２０重量％未満となるがこういう配合でもよいことを示す。
【００１８】
本発明に用いられるＳＢＲは上記のような条件を満たすものであれば制限されないが、市販の乳化重合ＳＢＲ、溶液重合ＳＢＲ等を用いることができる。
【００１９】
本発明における、原料ゴムとしては本発明のＳＢＲのほか、他のＳＢＲ、天然ゴム、合成ゴム、例えばイソプレンゴム，ブタジエンゴム，ブチルゴム（ハロゲン化ブチルゴムを含む）、エチレン−プロピレンゴム等を挙げることができる。また、本発明では軟化剤が原料ゴム１００重量部に対して、２０重量部以上含まれることが好ましく、効果の点からより好ましくは２５〜６０重量部含まれる。この軟化剤の量が２０重量部未満では配合ゴムの表面が硬くなりすぎることにより道路の凹凸に追従できず、ひいてはグリップ性能を低下させるため好ましくない。この軟化剤は芳香族系オイルが好ましく、芳香族系オイルとしては、特に制限されず数多く上市されている市販品を用いることができる。
【００２０】
また、前記二層からなるトレッド部のキャップゴム及びベースゴムの少なくとも一つのゴム又は前記一層からなるトレッド部のゴムは前記一般式（Ｉ）で表される加硫促進剤を原料ゴム１００重量部に対して、０．２〜５．０重量部、好ましくは０．２〜２．０重量部含むことが必要である。０．２重量部未満では高速操縦性向上効果が低く、５．０重量部を越えて配合しても、効果のさらなる向上は認められず、経済的な観点からもこれ以上の増量は効果的ではない。
【００２１】
本発明に用いられる加硫促進剤の前記一般式（Ｉ）で表されるジチオリン酸亜鉛塩のＲ１  及びＲ２  はそれぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、このアルキル基は直鎖状、分枝鎖状、環状のいずれでもよい。中でも、Ｒ１  及びＲ２  は前記式（ＩＩ）に示すような、炭素数３〜４のアルキル基が好ましい。炭素数が２以下のアルキル基を有するジチオリン酸亜鉛塩はゴムへの溶解性が低下する傾向があり、炭素数が５以上では効果のさらなる向上が得られず、経済的な観点からもこれ以上の増量は必ずしも効果的ではない。
【００２２】
これらの加硫促進剤としては、例えばＯ，Ｏ’−ジプロピルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジイソプロピルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｎ−ブチルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｓｅｃ−ブチルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｔ−ブチルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジフェニルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジシクロヘキシルジチオリン酸亜鉛等が挙げられる。中でも、Ｏ，Ｏ’−ジイソプロピルジチオリン酸亜鉛、Ｏ，Ｏ’−ジ−ｎ−ブチルジチオリン酸亜鉛が好ましい。これらの加硫促進剤は単独で、又は２種以上の混合物で用いることができる。
【００２３】
本発明の空気入りタイヤに用いられるゴム組成物として、前記必須成分と共に通常使用される、カーボンブラック、シリカ、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、ＷＡＸ、シランカップリング剤、加硫剤等の成分を本発明の効果を損なわない範囲において適宜配合することができる。
【００２４】
加硫剤としては、硫黄及び硫黄のドナー等が挙げられ、この使用量は、原料ゴム１００重量部に対して硫黄分として０．５〜５．０重量部、好ましくは１〜２重量部である。０．５重量部未満では加硫ゴムの破壊強度、耐摩耗性が低下し、５．０重量部を越えるとゴム弾性が損なわれる。
【００２５】
本発明の空気入りタイヤに用いられるゴム組成物には加硫促進剤としては前記一般式（Ｉ）で表される加硫促進剤の他にベンゾチアゾールを含有する加硫促進剤を含有し、前記ゴム組成物に含まれるベンゾチアゾール単位の含有モル量が一般式（Ｉ）で表される加硫促進剤の含有モル量の１／２以上であることが望ましい。併用するベンゾチアゾールを含有する加硫促進剤としてはメルカプトベンゾチアゾール、メルカプトアルキル化ベンゾチアゾール類、ジベンゾチアゾリルジスルフィド、ビスアルキル化ベンゾチアゾリルジスルフィド類、ベンゾチアゾリルスルフェンアミド類、アルキル化ベンゾチアゾリルスルフェンアミド類、ベンゾチアゾリルスルフェンイミド類、アルキル化ベンゾチアゾリルスルフェンイミド類を挙げる事が出来る。具体的には、たとえば、メルカプトベンゾチアゾール、４−メチルメルカプトベンゾチアゾール、４−エチルメルカプトベンゾチアゾール、２，２’−ジチオビスメルカプトベンゾチアゾール、２，２’−ジチオビス（４−メチルメルカプトベンゾチアゾール）、２，２’−ジチオビス（４−エチルメルカプトベンゾチアゾール）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−（４−メチルベンゾチアゾリルスルフェンアミド）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−（４−エチルベンゾチアゾリルスルフェンアミド）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−シクロヘキシル−２−（４−メチルベンゾチアゾリルスルフェンアミド）、Ｎ−シクロヘキシル−２−（４−エチルベンゾチアゾリルスルフェンアミド）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンイミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−（４−メチルベンゾチアゾリルスルフェンイミド）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−（４−エチルベンゾチアゾリルスルフェンイミド）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンイミド、Ｎ−シクロヘキシル−２−（４−メチルベンゾチアゾリルスルフェンイミド）、Ｎ−シクロヘキシル−２−（４−エチルベンゾチアゾリルスルフェンイミド）を挙げることが出来る。
【００２６】
ベンゾチアゾール単位の含有モル量が一般式（Ｉ）で表される加硫促進剤の含有モル量の１／２未満になると加硫速度が大幅に低下し、長時間加硫せざるを得ない為、生産性が低下する。また、長時間加硫せざるを得ないことにより、トレッド部以外の部分はいわゆる過加硫状態となり、ゴム物性の低下を招く事になる。
【００２７】
なお、ジチオリン酸系の促進剤とベンゾチアゾール系の促進剤の併用についてはラバー  ケミストリー  アンド  テクノロジー  ６２巻  ５６９−５８４頁に記載があるが、この文献の記載によれば最適加硫時間（Ｏｐｔｉｍｕｍ  ｃｕｒｅ  ｔｉｍｅ）は併用する事によりむしろ伸びる方向であり、後述する実施例よりわかる様に本発明とは逆となっている。この文献の場合にはジチオリン酸が本発明で使用する亜鉛塩ではない事、及び適用するゴムがこの文献の場合には天然ゴムであり、本発明では主にＳＢＲである事によって本発明とは逆に加硫が長くなっているものと考えられる。
【００２８】
本発明に用いられるゴム組成物は、ロール、インターナルミキサー、バンバリーミキサー等の混練機を用いて混練りすることによって得られ、成形加工後、加硫を行い、タイヤトレッドに使用される。
【００２９】
タイヤの操縦性に与えるトレッドゴムの寄与はそのゴムの粘弾性、モジュラス、ハードネス、またそれらの温度依存性により大きく変化することが知られているが、その詳細は不明である。従って本発明の構成要素であるポリマー、加硫促進剤、それぞれの寄与及び組み合わせによる相乗効果のメカニズムも未だ明確でないが、次のように考えられる。タイヤの操縦性はドライバーが、ハンドル、アクセル、ブレーキ等の操作により車両の運動を変化させようとした時に、ドライバーが必要とする前後左右へのトラクションはタイヤが発揮する能力により決定される。タイヤのトレッドゴムにはタイヤのケース部より伝達された入力を遅滞なく路面との接触面に伝える剛性と、伝えられた入力によりトレッドゴムが路面の凹凸により変形・ヒステリシスロスを生ずることにより路面をグリップする性質の２つの特性が必要とされる。
【００３０】
そこで、高速操縦性を向上させる場合、トレッド部が高温で軟化することにより入力応答の遅れを防止すること及び高温になることにより低下するヒステリシスロスを維持することが重要となる。
【００３１】
ＳＢＲはその結合スチレンの凝集エネルギーによりヒステリシスロスを生じることが知られており、またジチオリン酸金属塩はポリマーの架橋点間を短かい距離で結合する耐熱性に優れるモノスルフィド結合を生じ易い。このモノスルフィド結合は配合量として０．２重量部以上で明確に増大し、２重量部程度で飽和傾向を示しはじめる。さらに５重量部を越えるてもそれ以上のモノスルフィド結合の増加は見られない。従って、このＳＢＲとジチオリン酸金属塩を併用することにより、高温でも架橋の耐熱性により剛性を維持し、同時にポリマー間距離を短かくすることによりスチレンの凝集性を高温まで維持し、つまりヒステリシスロス性を維持し、高速、すなわち高温下での操縦性を向上するものと考えられる。特に、請求項３及び４に記載したようにＳＢＲを使用することにより、結合スチレンの凝集エネルギーを、短い架橋点間距離により効果的にヒステリシスロスを増大し、相乗的に高速操縦性を向上するものと考えられる。
【００３２】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明の主旨を越えない限り、本実施例に限定されるものではない。
【００３３】
各種の測定は下記の方法によった。
（１）操縦性評価
テストコースにて、ＦＦ４ドアセダンを用いて、乾燥アスファルト路面にて、実車走行を行い、駆動性、制動性、ハンドル応答性、操舵時のコントロール性をテストドライバーが総合評価して、操縦性の評価とした。評価はコース上の平均速度を約４０ｋｍ／ｈ及び約８０ｋｍ／ｈで行い、それぞれ中・低速及び高速での操縦性の評価とした。
【００３４】
尚、評価結果としては、実施例１，２，３及び４はそれぞれ比較例１，２，３及び４をコントロールとして、コントロールとの差を±の数値で示した。＋の数値が大きい程、性能が優れていることを示す。ここで、±０とはテストドライバーがコントロールタイヤ対比の性能差を検知できないこと、＋１とはテストドライバーがコントロールタイヤ対比で有意に性能差を検知できる程度に性能が優れていること、＋２とはテストドライバーが明確に性能差を感知できる程度に性能が優れていることを示す。
【００３５】
［実施例１〜４，比較例１〜４］
下記の表１に示す配合処分に従って、混練配合を行い、このトレッドゴム配合物を用いて、１９５／６０Ｒ１４サイズのタイヤを試作し、タイヤの性能を測定した。結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
0003548386.tif 000004
【００３７】
表１に示されるように、本発明の空気入りタイヤは、中・低速操縦性と高速操縦性の両方を改良し、特に、高速操縦性に優れていることがわかる。
【００３８】
比較例からわかるように、本発明の特許請求範囲にある加硫促進剤を用いないゴム組成物による空気入りタイヤは特に高速操縦性が実施例に比べて劣る。
【００３９】
（２）加硫速度評価
ＡＳＴＭ  Ｄ２０８４に従ってｔ’９０の値を測定した。値は実施例８の値を１００として指数表示した。値が小さい程、加硫速度が早く生産性が良い事を示す。
【００４０】
［実施例５〜８］
下記の表２に示す配合処分に従って、混練配合を行い、このトレッドゴム配合物の加硫速度を測定した。結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
0003548386.tif 000005
【００４２】
表２に示されるように、本発明の好ましい範囲に示される量のベンゾチアゾール系の加硫促進剤を併用する事により加硫速度が増大する。これにより本発明のタイヤを生産性よく製造することが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の空気入りタイヤは、上記のような構成としたので、高速操縦性が向上するという優れた効果を奏する。