(57)【要約】【課題】空気入りタイヤの操縦安定性を悪化させることなく、ロードノイズを低減する。【解決手段】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の重量比で含有し、加硫物の２３℃での硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３のスプリング式硬さ試験タイプＤ）が４０〜６０度であるタイヤ用ゴム組成物である。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、ガラス転移点が−１０℃以上であることが好ましい。このゴム組成物からなるゴム層３０を、タイヤのビード部１２におけるビードフィラー２０のタイヤ軸方向外側に設ける。【選択図】        図１
2005194398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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であって、加硫物の２３℃での硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３のスプリング式硬さ試験タイプＤ）が４０〜６０度であることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
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記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項３】
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−１０℃以上であることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム組成物。
【請求項４】
加硫物のｔａｎδのピーク温度が０〜４０℃であり、２３℃でのｔａｎδが０．１〜０．３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タイヤ用ゴム組成物。
【請求項５】
左右一対の環状のビードコアと、該ビードコアで端部が折り返されたカーカス層と、前記ビードコアの半径方向外周に配設されたビードフィラーとを備える空気入りタイヤであって、前記ビードフィラーのタイヤ軸方向外側に、請求項１〜４のいずれかに記載の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６】
前記ゴム層が、前記ビードフィラーのタイヤ軸方向外側において前記ビードフィラーと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５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、タイヤ用ゴム組成物及びこれを用いた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するという問題がある。このようなロードノイズの悪化を改良するため、従来、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１参照）。
【０００３】
しかしながら、低硬度のゴム層を設けた場合、路面からの振動の入力を低減することによりロードノイズは改善するものの、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。
【０００４】
このように従来技術では、操縦安定性を損なうことなく、ロードノイズを低減す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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、従来にも増して高硬度でありながら高い損失係数（ｔａｎδ）を持つタイヤ用ゴム組成物を提供することで、空気入りタイヤの操縦安定性を悪化させることなく、ロードノイズを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、特定の割合で配合し、かつ特定の硬度を持たせることで、操縦安定性を損なうことなく、ロードノイズを低減することができるタイヤ用ゴム組成物が得られることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、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であって、加硫物の２３℃での硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３のスプリング式硬さ試験タイプＤ）が４０〜６０度であることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物に係るものである。
【０００８】
本発明のタイヤ用ゴム組成物において、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ってもよい。
【０００９】
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物において、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−１０℃以上であることが好ましい。
【００１０】
更に、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、加硫物のｔａｎδのピーク温度が０〜４０℃であり、２３℃でのｔａｎδが０．１〜０．３であることが好ましい。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤは、左右一対の環状のビードコアと、該ビードコアで端部が折り返されたカーカス層と、前記ビードコアの半径方向外周に配設されたビードフィラーとを備える空気入りタイヤであって、前記ビードフィラーのタイヤ軸方向外側に、上記した本発明のタイヤ用ゴム組成物からなるゴム層が設けられたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、従来にも増して高硬度でありながら高い損失係数を持つものであるため、空気入りタイヤの操縦安定性を悪化させることなく、ロードノイズを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ポリマー成分として、上記ブロック共重合体（Ａ）と上記ジエン系ゴム（Ｂ）を、Ａ：Ｂ＝２０：８０〜５０：５０の重量比で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、損失係数（ｔａｎδ）の増加が不十分であり、操縦安定性を損なうことなくロードノイズを改善するという本発明の目的を達成することが難しい。また、ブロック共重合体（Ａ）が５０重量％を越えると、ｔａｎδが目標よりも増加してしまうことにより、操縦安定性が悪化する。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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−１０℃以上であることが好ましく、より好ましくは０℃以上である。ガラス転移温度が−１０℃未満では、本発明のような高い硬度を持つゴム組成物において室温での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。
【００１８】
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４０〜７０重量％、１，４−結合イソプレン単位を１０〜４０重量％それぞれ含有することが好ましく、より好ましくは、スチレン単位を１５〜２５重量％、ビニルイソプレン単位を５０〜７０重量％、１，４−結合イソプレン単位を１０〜３０重量％それぞれ含有することである。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。
【００１９】
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。
【００２０】
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、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、オイルなど、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。
【００２１】
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３０〜１００ｍｇ／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、６０〜９０重量部配合することが好ましい。
【００２２】
本発明のタイヤ用ゴム組成物においては、更に、高硬度の加硫物を得るために、熱硬化性樹脂を配合することが好ましい。熱硬化性樹脂としては、フェノール類とアルデヒド類から得られるフェノール系熱硬化性樹脂が好適に用いられ、通常はノボラック型のフェノール系樹脂を用いる。フェノール系熱硬化性樹脂としては、未変性フェノール樹脂の他、フェノール以外の各種フェノール類、例えばクレゾール、アルキルフェノール、レゾルシン等で変性したものでもよい。また、カシューオイル、トールオイル、アマニ油、各種動植物油などで変性したオイル変性のフェノール系樹脂、更には、不飽和脂肪酸、ロジン、アルキルベンゼン樹脂、アニリン、メラミン、ゴムなどで変性したフェノール系樹脂でもよい。かかる熱硬化性樹脂は、熱、又は、硬化剤と熱を加えることにより硬化して、三次元構造を持った樹脂が得られ、本ゴム組成物の加硫物の硬度アップに寄与する。
【００２３】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、その加硫物が以下の物性を持つものであることが好ましい。すなわち、該加硫物の２３℃での硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３のスプリング式硬さ試験タイプＤ）が４０〜６０度であることが好ましい。該硬度が４０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６０度を超えると、ロードノイズを低減することが難しくなる。
【００２４】
また、該加硫物は、ｔａｎδ（静歪み１５％、動歪み０．１５％、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０．１〜０．３であることが好ましい。ｔａｎδが０．１未満では、ロードノイズを低減することが難しい。
【００２５】
以上よりなる本発明のタイヤ用ゴム組成物は、空気入りタイヤを構成する各種ゴム部材として使用してもよいが、特に、該ゴム組成物からなるゴム層をタイヤのビード部におけるビードフィラーの外側に配設することが好適である。この配設例について、図１に示す実施形態の空気入りタイヤを参照にして詳細に説明する。
【００２６】
図１は、該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。
【００２７】
ビード部１２には、環状のビードコア１８が設けられ、該ビードコア１８の半径方向外周にゴム製のビードフィラー２０が配設されている。ビードフィラー２０は、ビードコア１８の半径方向外面からタイヤ半径方向外方に向けて先細状に延びる断面略三角形状をなしている。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。そして、カーカス２２層の両端部は、ビードコア１８及びビードフィラー２０をタイヤ軸方向内側から外側に包み込むように折り返されて係止されている。トレッド部１６におけるカーカス層２２の半径方向外側にはベルト２４が配されている。ベルト２４は、カーカス層２２のクラウン部の径方向外面に位置し、非伸長性コードをタイヤ周方向に対し浅い角度で傾斜配列したベルトプライの少なくとも２枚を上記コードが交差するように重ね合わせてなる。
【００２８】
このような構成からなるものにおいて、ビードフィラー２０のタイヤ軸方向外側にはゴム層３０が配設されている。より詳細には、この実施形態において、ゴム層３０は、ビードフィラー２０と、ビードコア１８で折り返されたカーカス層２２、即ちカーカス層２２の折返し部２２ａとの間に、両者で挟み込むように設けられている。そして、このゴム層３０が、上記したゴム組成物で形成されている。なお、ゴム層３０の厚みは０．５〜２．０ｍｍであることが好ましい。また、ゴム層３０の幅、即ちビードフィラー２０に沿った寸法は、特に限定されず、図ではビードフィラー２０の高さ方向のほぼ全体にわたって設けられている。
【００２９】
図２は、他の実施形態に係る空気入りタイヤ１０Ａの半断面図であり、この実施形態では、上記ゴム層３０を、カーカス層２２の折返し部２２ａの外側に配設している。より詳細には、ビード部１２におけるカーカス層２２の折返し部２２ａの外側には、リムとの当接部に相当する部分にリムストリップ２６と称されるゴム部材が配されている。ゴム層３０は、カーカス層２２の折返し部２２ａにおけるタイヤ軸方向外側において、この折返し部２２ａと上記リムストリップ２６との間に挟まれるように配設されている。その他は、上記した図１に示す例と同様であり、同一の符号を付して説明は省略する。
【００３０】
本発明のゴム組成物から形成されるゴム層３０は、高硬度（高剛性）でかつ高損失係数であるため、これを上記した位置に配置することにより、操縦安定性を損なうことなく、１６０〜２５０Ｈｚ帯のロードノイズを低減することができる。
【実施例】
【００３１】
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。
【００３２】
（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に示す実施例１〜２および比較例１〜５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。
【００３３】
ブロック共重合体（Ａ）
・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（ポリ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℃）
ジエン系ゴム（Ｂ）
・ＮＲ：天然ゴム（ＲＳＳ＃３）
・ＮＳ１１６（商品名）：日本ゼオン社製スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ガラス転移点Ｔｇ＝−２０℃）
・ＲＢ８１０（商品名）：ＪＳＲ社製シンジオタクチックブタジエンゴム（ガラス転移点Ｔｇ＝−１０℃）。
【００３４】
なお、各実施例及び比較例には、共通配合剤として、カーボンブラックＦＥＦ（東海カーボン社製「シーストＳＯ」）８０重量部、フェノール系熱硬化性樹脂（住友ベークライト社製「スミライトレジンＰＲ−１３３４９」）２０重量部、オイル（ＪＯＭＯ社製「プロセスオイルＸ−１４０」）５重量部、亜鉛華５重量部、ステアリン酸２重量部、老化防止剤６Ｃ（フレキシス社製「サントフレックス６ＰＰＤ」）１重量部、加硫促進剤ＣＺ（三新化学社製「サンセラーＣＭ−Ｇ」）１．５重量部、加硫促進剤Ｈ（硬化剤）（大内新興化学社製「ノクセラーＨ」）１．５重量部、及び硫黄７重量部を、それぞれ配合した。
【００３５】
（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、硬度と動的弾性率を以下の方法により測定した。結果を表１に示す。
【００３６】
・硬度：ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠したスプリング式硬さ試験タイプＤを使用して、温度２３℃で測定した。
【００３７】
・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１５％、動歪み０．１５％、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。
【００３８】
（タイヤ実車走行テスト）
各ゴム組成物を用いて、押し出し機により厚み＝１．０ｍｍのゴムシートを押し出し、これを上記図１に示すゴム層３０として、タイヤサイズ：１７５／７０Ｒ１４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操縦安定性を評価した。結果を表１に示す。
【００３９】
・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を、「−」側が同性能に優れることを意味する。
【００４０】
・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１】
2005194398.tif 000003
【００４１】
表１に示すように、本発明に係る実施例１〜２のゴム組成物であると、高硬度でかつ高損失係数の加硫物が得られ、そのため、これをビードフィラーとビードコアで折り返されたカーカス層との間に設けることにより、操縦安定性を損なうことなく、むしろ向上させながら、しかも１６０〜２５０Ｈｚ帯のロードノイズを低減することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【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。
【図２】本発明の他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】
【００４３】
１０，１０Ａ……空気入りタイヤ
１２……ビード部
１８……ビードコア
２０……ビードフィラー
２２……カーカス層
２２ａ……カーカス層の折返し部
３０……本発明のゴム組成物からなるゴム層
【図１】
2005194398.tif 000004
【図２】
2005194398.tif 000005