(57)【要約】【課題】操縦安定性、乗心地性、ロードノイズ性能を高度に両立させた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ベルト層２４の幅方向端部におけるカーカス層２２との間に、ビニルイソプレン単位を含むポリイソプレンのブロックとポリスチレンのブロックとからなるブロック共重合体（Ａ）と、ジエン系ゴム（Ｂ）とを、Ａ：Ｂ＝２０：８０〜５０：５０の重量比で含有するゴム組成物からなる高硬度かつ高減衰のゴム層３０を設ける。上記ブロック共重合体（Ａ）は、少なくとも２つのポリスチレンのブロックの間にポリイソプレンのブロックを有するトリブロック共重合体であり、ビニルイソプレン単位の含有量が４０重量％以上、かつ、ガラス転移点が−２０℃以上であることが好ましい。【選択図】        図１
2006298216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の環状のビードコアと、該ビードコアで端部側が係止されたカーカス層と、トレッド部における該カーカス層の径方向外側に配されたベルト層とを備える空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層の幅方向端部に、ビニルイソプレン単位を含むポリイソプレンのブロックとポリスチレンのブロックとからなるブロック共重合体（Ａ）と、ジエン系ゴム（Ｂ）とを、Ａ：Ｂ＝２０：８０〜５０：５０の重量比で含有するゴム組成物からなるゴム層が設けられた
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ゴム層が、前記ベルト層の幅方向端部における前記カーカス層との間に設けられた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３】
前記ブロック共重合体（Ａ）は、少なくとも２つの前記ポリスチレンのブロックの間に前記ポリイソプレンのブロックを有するトリブロック共重合体であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ブロック共重合体（Ａ）は、ビニルイソプレン単位の含有量が４０重量％以上であり、かつ、ガラス転移点が−２０℃以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ゴム層は、２３℃での硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３のスプリング式硬さ試験タイプＡ）が５５〜７０度であり、ｔａｎδのピーク温度が０〜４０℃であり、２３℃でのｔａｎδが０．４〜１．０であることを特徴する請求項１〜４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し、より詳細には、ロードノイズ性能、乗心地性、操縦安定性を高度に両立させることができる空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の低燃費化が進む中で、タイヤとしての軽量化が重要視されてきているが、一般にタイヤを軽量化すると、ロードノイズが悪化したり、剛性が損なわれて操縦安定性が悪化したりするという問題がある。
【０００３】
従来、ロードノイズの悪化を改良するための技術として、トレッド部やサイドウォール部、ビード部などに、低硬度のゴムや損失係数（ｔａｎδ）の高いゴムからなるゴム層を配設する場合がある（例えば、下記特許文献１，２参照）。特に、特許文献２には、ベルト層の両端部に、高減衰ゴムよりなる減衰層を設けることにより、高周波ロードノイズを低減する技術が開示されている。
【０００４】
しかしながら、低硬度のゴム層を設けた場合、タイヤの剛性が低下し、そのため操縦安定性が悪化してしまう。一方、高いｔａｎδを持つゴムは、例えばガラス転移点の高いポリマーを用いたり、補強充填剤であるカーボンブラックを小粒径化したり、カーボンブラックを増量したり、大量の樹脂を添加したりすることにより得られるが、従来の高ｔａｎδゴムでは、タイヤに配設した場合に、ゴムの発熱量が増加することによる転がり抵抗の悪化や、耐久性の悪化、操縦安定性の悪化をきたすという問題がある。
【０００５】
一方、操縦安定性を向上させるための技術として、下記特許文献３には、ベルト層の端部におけるカーカス層との間に三角パッドを設け、該三角パッドをフィブリル化するビニロン短繊維が配合されたゴム組成物で形成するという技術が開示されている。この技術では、配向性を持つゴムで構成された三角パッドを上記特定の位置に設けることにより、乗心地性を損なうことなく、操縦安定性を向上することができるが、ロードノイズ性能については改善されない。
【０００６】
このように従来技術では、ロードノイズ性能、乗心地性、操縦安定性を高度に両立させる上で必ずしも満足できるものではなかった。
【特許文献１】特開２００２−２０５５１５号公報
【特許文献２】特開平９−３００９１１号公報
【特許文献３】特開２００４−５８９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、高硬度でありながら高い損失係数（ｔａｎδ）を持つ特定のゴムを特定の部位に使用することにより、従来技術では達成することが困難であった操縦安定性、乗心地性、ロードノイズ性能を高度に両立させることができる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】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリマー成分として、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられているジエン系ゴムに、特定のイソプレンとスチレンのブロック共重合体を、特定の割合で配合することで、高硬度でかつ高損失係数のゴム組成物が得られ、これをタイヤの部材としてベルト層の端部に配することで、操縦安定性、乗心地性、ロードノイズ性能を高度に両立させることができることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る空気入りタイヤは、一対の環状のビードコアと、該ビードコアで端部側が係止されたカーカス層と、トレッド部における該カーカス層の径方向外側に配されたベルト層とを備える空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層の幅方向端部に、ビニルイソプレン単位を含むポリイソプレンのブロックとポリスチレンのブロックとからなるブロック共重合体（Ａ）と、ジエン系ゴム（Ｂ）とを、Ａ：Ｂ＝２０：８０〜５０：５０の重量比で含有するゴム組成物からなるゴム層が設けられたものである。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ゴム層は、複数枚のベルトからなるベルト層の幅方向端部における各ベルト間や、ベルト層上に設けてもよいが、好ましくは、ベルト層の幅方向端部におけるカーカス層との間に設けることであり、かかるベルト層とカーカス層との間に配することにより、上記特性をより一層高度に両立させることができる。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ブロック共重合体（Ａ）は、少なくとも２つの前記ポリスチレンのブロックの間に前記ポリイソプレンのブロックを有するトリブロック共重合体であることが好ましい。また、このブロック共重合体（Ａ）は、ビニルイソプレン単位の含有量が４０重量％以上であり、かつ、ガラス転移点が−２０℃以上であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ゴム層は、２３℃での硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３のスプリング式硬さ試験タイプＡ）が５５〜７０度であり、ｔａｎδのピーク温度が０〜４０℃であり、２３℃でのｔａｎδが０．４〜１．０であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の空気入りタイヤによれば、従来にも増して高硬度でありながら高い損失係数が得られるゴム組成物を用いて、これをベルト層の端部、好ましくはベルト層の端部下側にゴム層として設けることにより、操縦安定性、乗心地性、ロードノイズ性能を高度に両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。
【００１５】
本発明において用いられる前記ゴム組成物は、上記ブロック共重合体（Ａ）２０〜５０重量％と上記ジエン系ゴム（Ｂ）２０〜５０重量％からなるポリマー成分を含有するものである。ブロック共重合体（Ａ）が２０重量％未満では、硬度及び損失係数（ｔａｎδ）の増加が不十分であり、操縦安定性と乗心地性とロードノイズ性能の両立を図るという本発明の目的を達成することができない。また、ブロック共重合体（Ａ）が５０重量％を越えると、硬度が高くなりすぎて、ロードノイズの低減効果が認められなくなる。より好ましい配合比は、Ａ：Ｂ＝２５：７５〜４５：５５である。
【００１６】
上記ブロック共重合体（Ａ）は、イソプレンの重合体部分からなるソフトブロックと、スチレンの重合体部分からなるハードブロックとで構成されるブロック共重合体であり、ソフトブロックを構成するイソプレン単位中にビニルイソプレン単位を含むものである。ここで、ビニルイソプレン単位とは、イソプレンが通常の１，４−結合ではなく、１，２−結合と３，４−結合の少なくとも一方を形成している部分をいう。ソフトブロックは、ビニルイソプレン単位のみで形成されてもよいが、通常は１，４−結合のイソプレン単位も含んであり、これらはソフトブロック内でランダムに結合されていてもよく、あるいはまた、ビニルイソプレン単位の重合体部分と１，４−結合のイソプレン単位の重合体部分とがブロック的に結合されていてもよい。
【００１７】
上記ブロック共重合体（Ａ）は、少なくとも２つの上記ポリスチレンのハードブロックの間に、上記ポリイソプレンのソフトブロックを有するトリブロック共重合体であることが好ましい。より詳細には、ハードブロック−ソフトブロック−ハードブロックのトリブロック構造を有するものであれば、ハードブロック−ソフトブロック−ハードブロック−ソフトブロック、ハードブロック−ソフトブロック−ハードブロック−ソフトブロック−ハードブロックのような構造であってもよい。
【００１８】
上記ブロック共重合体（Ａ）は、ビニルイソプレン単位を４０重量％以上含有することが好ましい。ビニルイソプレン単位の重量割合が４０重量％未満では、ブロック共重合体（Ａ）のガラス転移点が低くなってしまう。また、このブロック共重合体（Ａ）のガラス転移温度Ｔｇは−２０℃以上であることが好ましく、より好ましくは−１０℃以上である。ガラス転移温度が−２０℃未満では、室温でのｔａｎδが小さくなってロードノイズを低減することが難しくなる。
【００１９】
より詳細には、上記ブロック共重合体（Ａ）は、スチレン単位を１０〜３０重量％、ビニルイソプレン単位を４０〜８０重量％、１，４−結合イソプレン単位を０〜４０重量％それぞれ含有することが好ましい。スチレン単位の含有割合が３０重量％を越えると、ブロック共重合体（Ａ）が硬くなりすぎ、ロードノイズ性能に悪影響を与える。また、１，４−結合イソプレンの含有割合が４０重量％を越えると、ガラス転移温度Ｔｇが低くなってしまうため、ロードノイズへの効果が得られにくくなる。
【００２０】
上記ジエン系ゴム（Ｂ）としては、一般にタイヤ用ゴム組成物として用いられている各種のジエン系ゴムを使用することができ、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムなどをそれぞれ単独で又は２種以上併用して用いることができる。
【００２１】
上記ゴム組成物には、カーボンブラックなどの充填剤、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸など、タイヤ用ゴム組成物に一般に用いられている各種添加剤を配合することができる。
【００２２】
上記カーボンブラックとしては、特に限定されるものではないが、ヨウ素吸着量が３０〜９０ｍｇ／ｇのものが好ましく用いられ、具体的には、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦが好ましいものとして挙げられる。なお、カーボンブラックは、上記ブロック共重合体（Ａ）とジエン系ゴム（Ｂ）との合計量１００重量部に対して、３０〜７０重量部配合することが好ましい。
【００２３】
次に、本発明の空気入りタイヤの一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、実施形態に係る空気入りタイヤ１０の半断面図であり、タイヤ１０は、左右一対のビード部１２及びサイドウォール部１４と、両サイドウォール部１４間にまたがるトレッド部１６とを備えて構成されている。
【００２５】
ビード部１２には、環状のビードコア１８が設けられ、左右一対のビードコア１８間には、タイヤ周方向に対し直角に配列した多数のコードが延在してなるカーカスプライの少なくとも１層で形成されたカーカス層２２が設けられている。カーカス層２２は、その両端部が左右のビードコア１８でそれぞれ折り返されることにより係止されている。
【００２６】
トレッド部１６におけるカーカス層２２の径方向外側にはベルト層２４が配されている。ベルト層２４は、カーカス層２２のクラウン部の径方向外周面に重ねて設けられており、スチールコード等の非伸長性のベルトコードをタイヤ周方向に対し浅い角度で傾斜配列してなる少なくとも２枚のベルトを上記ベルトコードが交差するように重ね合わせてなり、この実施形態では内側の第１ベルト２４ａと外側の第２ベルト２４ｂとで構成されている。そのうち、カーカス層２２に隣接する内側の第１ベルト２４ａの方が幅が広く、即ち、第１ベルト２４ａが最大幅ベルトである。
【００２７】
このような構成からなるものにおいて、ベルト層２４の幅方向端部における下面側、即ちカーカス層２２との間には、上記したゴム組成物からなる高減衰ゴムのゴム層３０が設けられている。
【００２８】
より詳細には、ゴム層３０は、最大幅の第１ベルト２４ａの幅方向端部とカーカス層２２との間に、両者によって挟み込むように介在させてあり、カーカス層２２の上面に沿ってベルト端２４ｅ（最大幅ベルト２４ａの幅方向端）よりもタイヤ幅方向外側に延在しており、即ち、幅方向外方端３０ａが上記ベルト端２４ｅよりも外側に位置している。また、ゴム層３０の幅方向内方端３０ｂは、第２ベルト２４ｂの幅方向端２４ｆよりも内側に位置している。ゴム層３０の幅は、特に限定されないが、最大幅ベルト２４ａの幅に対して５〜２０％であることが好ましい。
【００２９】
また、ゴム層３０の厚み（幅方向での平均厚み）は０．５〜２．０ｍｍであることが好ましい。０．５ｍｍよりも薄いと、上記した本発明の効果が十分に得られにくく、逆に、２．０ｍｍよりも厚いと、ロードノイズ性能には優れるものの、バランスが崩れて乗心地性や操縦安定性を損なうおそれがある。
【００３０】
該ゴム層３０は、２３℃での硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３のスプリング式硬さ試験タイプＡ）が５５〜７０度であり、ｔａｎδ（静歪み５％、動歪み１．０％、周波数１０Ｈｚでの動的弾性率測定における損失係数）のピーク温度が０〜４０℃であり、また２３℃でのｔａｎδが０．４〜１．０である高硬度かつ高減衰のゴムからなる。該硬度が５５度未満では、操縦安定性を確保することが難しくなる。一方、該硬度が７０度を超えると、ロードノイズ性能や乗心地性を改善することが難しくなる。また、ｔａｎδが０．４未満では、ロードノイズを低減することが難しい。
【００３１】
かかるゴム層３０は、常法に従いタイヤを成形する際に、カーカス層２２の所定位置に上記ゴム組成物からなる未加硫の帯状ゴムシートを貼り合わせ、その上にベルト層２４を貼り合わせて加硫成型することにより、上記した構成に形成することができる。
【００３２】
このようにして得られた本実施形態の空気入りタイヤ１０であると、上記した特定のゴム組成物からなる高硬度かつ高減衰のゴム層３０をベルト層２４の端部下面側に設けたことにより、乗心地性を損なうことなく、操縦安定性を向上するとともに、１６０〜２５０Ｈｚ帯のロードノイズを低減することができる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３４】
（ゴム組成物の調製）
バンバリーミキサーを使用し、一般的方法に従って、下記表１に示す配合Ｉ〜VIIのゴム組成物を調製した。表中の各配合剤は以下の通りである。
【００３５】
ブロック共重合体（Ａ）
・ＨＹＢＲＡＲ ５１２５（商品名）：クラレ社製のポリスチレン／ビニルイソプレントリブロック共重合体（スチレン単位の含有量＝２０重量％、１，４−結合イソプレン単位の含有量＝３６重量％、ビニルイソプレン単位の含有量＝４４重量％、ガラス転移点Ｔｇ＝−１７℃）
・ＨＹＢＲＡＲ ５１２７（商品名）：クラレ社製のポリスチレン／ビニルイソプレントリブロック共重合体（スチレン単位の含有量＝２０重量％、１，４−結合イソプレン単位の含有量＝２４重量％、ビニルイソプレン単位の含有量＝５６重量％、ガラス転移点Ｔｇ＝８℃）。
【００３６】
ジエン系ゴム（Ｂ）
・天然ゴム：ＲＳＳ＃３
・ＮＳ１１６（商品名）：日本ゼオン社製のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ガラス転移点Ｔｇ＝−２０℃）。
【００３７】
カーボンブラック
・ＦＥＦ：東海カーボン社製「シーストＳＯ」。
【００３８】
なお、配合には、共通配合剤として、酸化亜鉛（三井金属鉱業社製「酸化亜鉛３種」）３重量部、ステアリン酸（花王社製「ルナックＳ−２５」）２重量部、老化防止剤（フレキシス社製「サントフレックス６Ｃ」）１重量部、加硫促進剤（大内新興化学社製「ノクセラーＮＳ−Ｐ」）１重量部、及び硫黄（三新化学工業社製「サンフェルＥＸ」）３重量部を、それぞれ配合した。
【００３９】
（加硫ゴム物性）
各ゴム組成物について、１６０℃×１５分で加硫して所定形状の試験片を作製し、得られた試験片を用いて、硬度と動的弾性率（損失係数）を以下の方法により測定した。結果を表１に示す。
【００４０】
・硬度：ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠したスプリング式硬さ試験タイプＡを使用して、温度２３℃で測定した。
【００４１】
・動的弾性率：ユービーエム社製の動的粘弾性測定装置を使用し、静歪み５％、動歪み１．０％、周波数１０Ｈｚの条件で、温度を−６０〜６０℃の範囲内において１℃刻みにて損失係数ｔａｎδを測定して、ｔａｎδのピーク温度を求めるとともに、温度２３℃でのｔａｎδを求めた。
【表１】
2006298216.tif 000003
【００４２】
（タイヤ実車走行テスト）
表２に示す各ゴム配合のゴム組成物を用いて、押し出し機により表２に示す厚みのゴムシート（幅は全て２５ｍｍとした。）を押し出し、これを上記図１に示すゴム層３０として、タイヤサイズ：２０５／５５Ｒ１６のタイヤを常法に従い作製した。作製したタイヤをテスト車に装着して、以下の方法によりロードノイズと乗心地性と操縦安定性を評価した。結果を表２に示す。
【００４３】
・ロードノイズ：上記テスト車を特定の路面にて時速６０ｋｍで走行したときの車内での騒音レベルを計測し、特定周波数帯（２５０Ｈｚ）でのノイズレベルを、比較例１のタイヤをコントロールとして、これとの対比で評価した。「＋」側が同性能に劣ること、「−」側が同性能に優れることを意味する。但し、＋０．２〜−０．２ｄＢでは、コントロールと略同等であると判断する。
【００４４】
・乗心地性／操縦安定性：上記テスト車を試験担当ドライバーが運転して走行したときの官能評価であり、比較例１のタイヤをコントロールとして、これと同等のものを「±０」、やや優れるものを「＋１」、優れるものを「＋２」、やや劣るものを「−１」、劣るものを「−２」として評価した。
【表２】
2006298216.tif 000004
【００４５】
表２に示すように、本発明に係る実施例１〜４の空気入りタイヤであると、高硬度でかつ高損失係数のゴムからなるゴム層を、ベルト層のベルト端下側に設けたことにより、高減衰ゴムでないゴム層を配した比較例１（コントロール）に比べて、乗心地性を損なうことなく、ロードノイズが低減され、また、操縦安定性が向上していた。これに対し、比較例２では、上記ブロック共重合体（Ａ）の配合量が少ないゴム組成物からなるゴム層を設けたため、上記特性の改善効果が認められなかった。また、比較例３では、上記ブロック共重合体（Ａ）の配合量が多すぎたため、乗心地性が悪化し、ロードノイズ低減効果も不十分であった。また、上記ブロック共重合体（Ａ）を配合しない従来型の高減衰ゴム組成物を用いた比較例４では、上記特性の十分な改善効果が認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０……空気入りタイヤ
１８……ビードコア
２２……カーカス層
２４……ベルト層
３０……高減衰ゴムのゴム層
【図１】
2006298216.tif 000005