(57)【要約】【課題】操縦安定性と耐亀裂性を損なうことなく、ロードノイズを軽減することができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】内層と外層の２層からなるサイドウォールゴムを有する空気入りタイヤであって、内層の厚さがサイドウォールゴムの厚さの０．２〜０．７倍であり、かつ、内層が平均粒子径６００μｍ以下の中空粒子を２〜４５％の体積比率で含有するゴム組成物からなることを特徴とする空気入りタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層と外層の２層からなるサイドウォールゴムを有する空気入りタイヤであって、内層の厚さがサイドウォールゴムの厚さの０．２〜０．７倍であり、かつ、内層が平均粒子径６００μｍ以下の中空粒子を２〜４５％の体積比率で含有するゴム組成物からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【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、とりわけ２層構造のサイドウォールを有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粗悪路面を走行する際にタイヤ振動に起因して発生する車内騒音、すなわちロードノイズを軽減する方法が試みられている。一般的には、振動低減、騒音低減のためには、タイヤを構成するゴム組成物は、低剛性で軟らかいものが望ましい。そこで、たとえば、サイドウォールゴムの剛性を低くして、振動を吸収し、ホイールに伝わる振動を小さくするという方法があげられる。
【０００３】
一方、一般的に、自動車の操縦安定性に関する基本性能から述べると、タイヤを構成するゴム組成物は、エンジンなどを支える支持位置がずれないように高剛性で硬いものが望ましい。しかしながら、サイドウォールゴムの剛性を高くすると、前述のロードノイズ低減効果が得られない。また、サイドウォールゴムの耐亀裂性が低下する。
【０００４】
以上のように、振動騒音の低減と操縦安定性の確保は相反する特性であり、これらを同時に満足させるタイヤが要求されている。
【０００５】
前述の問題を解決するために、たとえば特許文献１には、サイドウォールゴムに中空粒子を配合することが開示されているが、サイドウォールゴム全体に中空粒子を配合するため、耐カット性および耐亀裂性の低下をもたらす可能性があるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２１５０１８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、操縦安定性と耐亀裂性を損なうことなく、ロードノイズを軽減す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】
本発明は、内層と外層の２層からなるサイドウォールゴムを有する空気入りタイヤであって、内層の厚さがサイドウォールゴムの厚さの０．２〜０．７倍であり、かつ、内層が平均粒子径６００μｍ以下の中空粒子を２〜４５％の体積比率で含有するゴム組成物からなることを特徴とする空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、空気入りタイヤのサイドウォールゴムを２層構造とし、内層ゴムに中空粒子を配合することによって、操縦安定性と耐亀裂性を損なうことなく、ロードノイズを軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の空気入りタイヤは、サイドウォールゴムが、タイヤ軸方向内側に位置する内層と外側に位置する外層との２層からなる。
【００１１】
前記内層の厚さは、好ましくは０．６ｍｍ以上、より好ましくは０．９ｍｍ以上である。内層の厚さが０．６ｍｍ未満では、ロードノイズの軽減効果が小さくなる傾向がある。また、内層の厚さは、好ましくは２．１ｍｍ以下、より好ましくは１．８ｍｍ以下である。内層の厚さが２．１ｍｍをこえると耐亀裂性が悪化する傾向がある。
【００１２】
また、前記内層の厚さは、サイドウォールゴムの厚さの０．２倍以上、好ましくは０．２５倍以上、より好ましくは０．３倍以上である。内層の厚さが０．２倍よりも小さいと、ロードノイズの軽減効果が小さくなる。また、内層の厚さは、サイドウォールの厚さの０．７倍以下、好ましくは０．６５倍以下、より好ましくは０．６倍以下である。内層の厚さが０．７倍よりも大きいと、耐亀裂性が低下する。ここで、厚さの比は、サイドウォールゴムの総厚さに対する内層ゴムの厚さの比の平均値として求められる。
【００１３】
前記内層は、特定の中空粒子を含有するゴム組成物からなる。
【００１４】
前記ゴム組成物に含まれるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−イソプレンゴム、ブタジエン−イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン−イソプレンゴムなどのジエン系ゴムがあげられる。なかでも、亀裂成長を抑制し、破壊強度が高く、耐カット性が優れる点で、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、ＩＩＲおよび、これらの混合物が好ましい。
【００１５】
前記中空粒子は、ゴム成分を介して伝達される振動を、中空粒子自体がゴム成分内部で振動することにより吸収する効果を有する。さらに粒子が中空であるため、粒子の内部は振動音を伝達せず、効果的なノイズ低減が図れる。
【００１６】
前記中空粒子の素材としては、たとえば、シラスバルーン、パーライト、フライアッシュバルーンなどの天然無機物、ガラスバルーン、シリカバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーンなどの人工無機物、フェノールバルーン、塩化ビニリデンバルーンなどの有機物があげられ、これらは特に限定されない。
【００１７】
前記中空粒子の平均粒子径は、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは４０μｍ以上である。平均粒子径が小さすぎると、タイヤ走行時の振動発生の抑制を充分できずロードノイズの軽減効果が小さくなる傾向がある。また、中空粒子の平均粒子径は、６００μｍ以下、好ましくは４００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下である。平均粒子径が６００μｍをこえるとゴム硬度が低下し、また混練する際、中空粒子が破壊される。
【００１８】
前記中空粒子のゴム組成物中の含有量は、体積比率で２％以上、好ましくは４％以上、より好ましくは５％以上である。体積比率が２％未満の場合、ロードノイズの軽減効果が小さい。また、中空粒子の含有量は、体積比率で４５％以下、好ましくは３５％以下、より好ましくは２５％以下である。体積比率が４５％をこえると耐亀裂性が低下するとともに、中空粒子のコストが高くなる。
【００１９】
前記ゴム組成物は、さらにカーボンブラックを含有することができる。カーボンブラックとしては、たとえば、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ級のものが好ましい。
【００２０】
前記カーボンブラックの含有量は、前記ゴム成分１００重量部に対して、好ましくは４０重量部以上、より好ましくは５０重量部以上である。カーボンブラックの含有量が４０重量部未満では充分な補強効果が得られない傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は、好ましくは７０重量部以下、より好ましくは６０重量部以下である。カーボンブラックの含有量が７０重量部をこえるとゴムとの結合が強くなりすぎ、耐屈曲性が劣る傾向がある。
【００２１】
さらに、前記ゴム組成物は、前記ゴム成分、中空粒子およびカーボンブラックのほかにも、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、シリカなどの白色充填剤、可塑剤、老化防止剤、カップリング剤などを含有することができる。
【００２２】
本発明の空気入りタイヤのサイドウォールゴムの外層の厚さは、好ましくは０．９ｍｍ以上、より好ましくは１．２ｍｍ以上である。外層の厚さが０．９ｍｍ未満では耐亀裂性が悪化する傾向がある。また、外層の厚さは、好ましくは２．４ｍｍ以下、より好ましくは２．１ｍｍ以下である。外層の厚さが２．４ｍｍをこえるとロードノイズの軽減効果は小さくなる傾向がある。
【００２３】
前記外層は、従来のサイドウォールゴムと同様の配合とすることができ、たとえば、前記内層のゴム配合から前記中空粒子を除いた配合とすることができる。
【００２４】
本発明の空気入りタイヤのサイドウォールゴムは、内層のゴム硬度が、好ましくは４７以上、より好ましくは５０以上である。該ゴム硬度が４７未満では操縦安定性が低下する傾向がある。また、ゴム硬度は、好ましくは７０以下、より好ましくは６５以下である。ゴム硬度が７０をこえると、該空気入りタイヤを装着させた車の乗り心地が悪化する傾向がある。
【００２５】
つぎに、本発明の空気入りタイヤの製造方法について説明する。
【００２６】
本発明の空気入りタイヤは、公知の方法で製造することができる。たとえば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、内層用および外層用のゴム組成物を得る。得られたゴム組成物を、それぞれシート状に形成し、所定の形状に張り合わせるか、または、２本の押出し機に装入して押出し機のヘッド出口で２層に形成して、２層構造のサイドウォールゴム部材を得る。これを、タイヤ成型機上にて、他のタイヤ部材と積層し、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することにより空気入りタイヤを製造する。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに制限されるものではない。
【００２８】
製造例１〜６
＜材料＞
ＮＲ：ＲＳＳ♯３（タイ産）
ハイシスＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス結合ブタジエン単位量：９８．２％）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のＦＥＦ  Ｎ５５０（Ｎ５５０）
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ
ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐
老化防止剤：住友化学工業（株）製の６Ｃ
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックワックス
アロマチックオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセス  ＡＨ−２４
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ
中空粒子：東海工業（株）製のＣＥＬ−ＳＴＡＲ（素材：ガラスビーズ、平均粒子径：１００μｍ）
【００２９】
＜サイドウォールゴム組成物の製造＞
表１に示す配合内容にしたがって、まず、硫黄および加硫促進剤以外の材料を、バンバリーミキサーを用いて、１５０℃で５分間混練した。つぎに、硫黄および加硫促進剤を加えて、オープンロールを用いて、８０℃で５分間混練することにより、ゴム１〜６を得た。なお、表１において、中空粒子の配合量は、ゴムに練り込む前の粒子の体積から算出される体積比率で示した。
【００３０】
【表１】
2005280407.tif 000002
【００３１】
比較例１〜２
＜タイヤの製造方法＞
前記製造例で得られたゴム１および６を、押し出し機を用いて厚さ３ｍｍのシート状に成形した。このシートをサイドウォールゴムとして用いて、タイヤサイズ２２５／５５Ｒ１６の乗用車用ラジアルタイヤを試作した。タイヤカーカスにはポリエステルコード層を用い、コード角度がタイヤ周方向に９０度となるように配列した。ベルト層には、スチールコードをタイヤ周方向に２２度で配列し、プライ間で交差させた２枚のプライを用いた。
【００３２】
実施例１〜２および比較例３〜６
＜タイヤの製造方法＞
サイドウォールゴムを２層構造とし、内層と外層に使用するゴムの種類と厚さを、それぞれ表２に示すとおりとした。具体的には、２種類のゴムを積層させて押出し機で押出して、それぞれ厚さ３ｍｍのシートを成形し、内層と外層の２層からなるサイドウォールゴムを成形した。得られたサイドウォールゴムを用いて、タイヤサイズ２２５／５５Ｒ１６の乗用車用ラジアルタイヤを試作した。タイヤカーカスにはポリエステルコード層を用い、コード角度がタイヤ周方向に９０度となるように配列した。ベルト層には、スチールコードをタイヤ周方向に２２度で配列し、プライ間で交差させた２枚のプライを用いた。
【００３３】
＜試験方法＞
（１）ゴム硬度
ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準じ、ＪＩＳ−Ａ硬度計を用いて、２５℃における前記ラジアルタイヤのサイドウォールの内層から切り出したサンプルのゴム硬度を測定した。
【００３４】
（２）ロードノイズ
前記ラジアルタイヤを装着した車を用いて、ロードノイズ路面（粗悪路面）を５０〜８０ｋｍ／時間で走行した際の車内フィーリングを、ドライバーが評価した。評価結果を、比較例１のタイヤを１００としたときの指数で表わした。指数が大きいほどロードノイズが小さく良好である。
【００３５】
（３）操縦安定性
前記車を用いて、ドライ路面を６０ｋｍ／時間で走行した際の操縦安定性を、複数のドライバーが官能評価した。評価は１０点満点法で行ない、ドライバーの平均点を、比較例１のタイヤを１００としたときの指数で表わした。指数が大きいほど操縦安定性が良好である。
【００３６】
（４）耐亀裂性
タイヤサイドウォールから試験サンプルをＪＩＳＫ６２５０の７．５によって採取作製した。ＪＩＳ６２５０の６．３によって、サンプルへの切り込み、１０００００回屈曲後の亀裂長さを測定した。評価結果を、比較例１のタイヤサンプルを１００としたときの指数で表した。指数が大きいほど亀裂が小さく良好である。
【００３７】
＜試験結果＞
結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】
2005280407.tif 000003
【００３９】
サイドウォールが１層からなる比較例１および２の従来タイヤに対して、サイドウォールを２層構造とし、内層に中空粒子を配合したゴムを用いた実施例１〜２は、耐亀裂性および操縦安定性が軽減されることなく、ロードノイズが軽減されている。また、サイドウォールを２層構造とし、内層における中空粒子の配合量の少なかった比較例３は、充分にロードノイズが軽減されておらず、また、配合量の多い比較例４は亀裂が大きく、好ましくない。さらに、サイドウォールの厚さに対する内層の厚さの比が小さかった比較例５では、ロードノイズが充分に軽減されておらず、内層の厚さの比が大きかった比較例６では、亀裂が大きく好ましくない。