(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ成形時にベルト層とトレッド層の間に積層されるアンダートレッドであって、該アンダートレッドは、ゴム成分１００質量部に対して、アルキルフェノール系レジン、脂肪族系Ｃ５炭化水素樹脂および芳香族炭化水素を２０〜３０質量％含むアロマチックオイルの３成分の混合物を合計で１〜５質量部含有する粘着性のゴム組成物であることを特徴とする前記アンダートレッド。
【請求項２】
厚さが０．３〜１．０ｍｍのゴムシートである請求項１記載のアンダートレッド。
【請求項３】
アルキルフェノール系レジンの配合量（ＷＡ）、脂肪族系Ｃ５炭化水素樹脂の配合量（ＷＢ）および芳香族炭化水素を２０〜３０質量％含むアロマチックオイルの配合量（ＷＣ）の混合割合は、以下の式を満足する請求項１記載のアンダートレッド。
ＷＡ：ＷＢ：ＷＣ＝１：０．８〜１．２：０．８〜１．２
【請求項４】
円筒状のベルト層に、厚さが０．３〜１．０ｍｍのアンダートレッドを介在させてトレッド層を積層する工程を含むタイヤの製造方法において、前記アンダートレッドは、ゴム成分１００質量部に対して、アルキルフェノール系粘着レジン、脂肪族系Ｃ５炭化水素樹脂および芳香族炭化水素を２０〜３０質量％含むアロマチックオイルの３成分の混合物を合計で１〜５質量部含有するゴム組成物よりなることを特徴とする前記タイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト層の上にトレッド層を積層する際に、ベルト層とトレッド層の間に積層される粘着性ゴムシート、すなわちアンダートレッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりタイヤの成形工程においては、スチール製のベルト層をトロイド状のカーカスのクラウン部に貼り付けた後、グリーントレッドを積層し、ステッチャーと呼ばれる押さえ金具にてタイヤを回転させながらベルト層とグリーントレッド層を密着一体化する成形方法が採用されている。
【０００３】
ここでベルト層とグリーントレッドの粘着性を確保するためにグリーントレッドの背面（ベルト層と接する側）には、薄い粘着性ゴムシート（以下「アンダートレッド」ともいう）を貼り付けておく。このアンダートレッドの粘着性が不足すると、ステッチャーを掛けながらタイヤを回転させる際に、グリーントレッドがベルト層から剥離してしまう問題があった。したがって、アンダートレッドのゴムの粘着性は重要な工程管理項目である。
【０００４】
従来、ゴムの粘着性を高めるために、アルキルフェノール系レジンを配合する技術が一般的である。このアルキルフェノール系レジンは、トレッドゴムの配合剤としても使用され転がり抵抗性および耐摩耗性の特性を同時に満足させることが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−２５８８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、ゴム組成物の粘着性を高めることで、タイヤ成形工程においてステッチャーを掛けながらタイヤを回転させる際でのグリーントレッドがベルト層から剥離するのを防止し、ゴム組成物の混合工程におけるミキサ内で加工性を改善したアンダートレッドを提供する。更に該アンダートレッドを使用したタイヤの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、タイヤ成形時にベルト層とトレッド層の間に積層されるアンダートレッドであって、該アンダートレッドは、ゴム成分１００質量部に対して、アルキルフェノール系レジン、脂肪族系Ｃ５炭化水素樹脂および芳香族炭化水素の含有量が２０〜３０質量％のアロマチックオイルの混合物を１〜５質量部含有する粘着性のゴム組成物であることを特徴とする前記アンダートレッドに関する。ここで前記アンダートレッドは、厚さが０．３〜１．０ｍｍのゴムシートであることが望ましい。
【０００７】
さらに、前記アルキルフェノール系レジンの配合量（ＷＡ）、前記脂肪族系Ｃ５炭化水素樹脂の配合量（ＷＢ）および前記芳香族炭化水素の含有量が２０〜３０質量％のアロマチックオイルの配合量（ＷＣ）の混合割合は、以下の式を満足することが望ましい。
【０００８】
ＷＡ：ＷＢ：ＷＣ＝１：０．８〜１．２：０．８〜１．２
さらに本発明は、円筒状のベルト層に、厚さ０．３〜１．０ｍｍのアンダートレッドを介在させてトレッド層を積層する工程を含むタイヤの製造方法において、前記アンダートレッドは、ゴム成分１００質量部に対して、アルキルフェノール系粘着レジン、脂肪族系Ｃ５炭化水素樹脂、芳香族炭化水素が２０〜３０質量％のアロマチックオイルの混合物を１〜５質量部含有するゴム組成物よりなることを特徴とする前記タイヤの製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明はゴム組成物の粘着性を高めることで、トレッド層がベルト層から剥離するのを防止し、ゴム組成物の混合工程におけるミキサ内で加工性が向上したアンダートレッドが得られる。更に該アンダートレッドを使用することで、タイヤの製造工程におけるタイヤの成形工程を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜タイヤの成形＞
本発明のタイヤの製造方法を図１にしたがって説明する。タイヤ成形機（図示せず）上に、カーカスプライ及びその両端に環状の一対のビードコアを配置して円筒状のタイヤ骨格を成形する。そして円筒状のタイヤ骨格をトロイド状のタイヤ骨格に形成する。図１はトロイド状のカーカス２は、その両端が環状のビードコア６の周りを内側から外側に折り返された状態を示している。前記トロイド状カーカスのクラウン部には、複数のプライ３よりなるベルト層が積層され、その上にアンダートレッド５を介してトレッド層４が積層される。前記ベルト層のプライ３は、スチールコードがタイヤ周方向に通常５〜４０°の範囲に配列されたプライである。
【００１１】
本発明ではベルト層の上にトレッドを積層し、ステッチャーと呼ばれる押さえ金具にてタイヤを回転させながらベルト層とトレッド層を密着一体化して成形する。ここでベルト層とトレッドの粘着性を確保するためにトレッド層の背面、つまりベルト層と接する側には、粘着性ゴムシートよりなるアンダートレッドが貼り付けられる。本発明では、このアンダートレッドの粘着性を高めることで、ステッチャーを掛けながらタイヤを回転させる際に、トレッド層がベルト層から剥離するのを防止することができる。
【００１２】
本発明のアンダートレッドの厚さは、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲が好ましい。厚さが０．３ｍｍ未満の場合、ベルト層とトレッド層の接着性が不足し、一方、厚さが１．０ｍｍを超えるとアンダートレッドのゴム組成物の特性に起因して転がり抵抗性および操縦安定性が低下する傾向にある。
【００１３】
＜ゴム成分＞
本発明のアンダートレッドのゴム組成物に用いるゴム成分としては、従来からタイヤ用ゴム組成物に一般的に配合されているジエン系ゴム、例えば天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などを単独又は任意の混合比で用いることができる。
【００１４】
＜粘着性のゴム組成物＞
本発明は、ゴム成分１００質量部に対して、アルキルフェノール系レジン（以下、「Ａ成分」ともいう）、脂肪族系Ｃ５炭化水素樹脂（以下、「Ｂ成分」ともいう。）、および芳香族炭化水素の含有量が２０〜３０質量％のアロマチックオイル（以下、「Ｃ成分」ともいう。）の混合物を１〜５質量部含有する粘着性ゴム組成物である。本発明は、前記Ａ成分、Ｂ成分およびＣ成分の混合物、特に所定の配合割合の混合物を用いることで、粘着性および混練り加工性を改善することができる。
【００１５】
アルキルフェノール系レジン（Ａ成分）は、脂肪族系Ｃ５炭化水素樹脂（Ｂ成分）、および前記アロマチックオイル（Ｃ成分）よりも粘着力において優れているが、ゴムの粘度上昇、スコーチが短くなるという欠点も有しており、これを単独で配合しても粘着力は得られても、ゴムの粘度上昇およびスコーチ性の問題が解消できなかった。特にアルキルフェノール系レジンを増量しすぎるとゴムを混合する工程において、ミキサー内面にゴム組成物が密着し、排出しにくく問題が発生していた。
【００１６】
本発明において前記アルキルフェノール系レジン（Ａ成分）の配合量（ＷＡ）、前記脂肪族系Ｃ５炭化水素樹脂（Ｂ成分）の配合量（ＷＢ）および前記芳香族炭化水素の含有量が２０〜３０質量％のアロマチックオイル（Ｃ成分）の配合量（ＷＣ）の混合割合は、以下の式を満足することが望ましい。
【００１７】
ＷＡ：ＷＢ：ＷＣ＝１：０．８〜１．２：０．８〜１．２
前記Ａ成分の配合量が少ないとゴム組成物に十分な粘着性は得られない。また前記Ｂ成分の配合量が少ないとゴム組成物の粘度が上昇するとともに、十分な粘着性が得られない。更に、Ｃ成分が少ないとゴム組成物の粘度が上昇し、十分な粘着性が得られない。
【００１８】
一方、Ａ成分が多すぎるとゴム組成物のスコーチが早くなり、またミキサー内部にゴム組成物が密着する傾向にある。Ｂ成分が多すぎると粘着力が不足する。またＣ成分が多すぎると同様に粘着力が不足する。したがって、ＷＡ：ＷＢ：ＷＣ＝１：０．８〜１．２：０．８〜１．２の範囲において、ゴム組成物の粘着性、粘度および加工性が総合的に優れている。
【００１９】
前記Ａ成分とＢ成分とＣ成分の混合物は、ゴム成分１００質量部に対して、１〜５質量部、好ましくは３〜５質量部含有する。前記混合物が１質量部未満の場合は、ゴム組成物の粘着力が不足し、５質量部を超えるとミキサー内部にゴム組成物が密着し加工性を阻害する。
【００２０】
＜アルキルフェノール系樹脂（Ａ成分）＞
前記アルキルフェノール樹脂は、例えば、分子量２００〜１０，０００、好ましくは２５０〜５，０００のノボラック型アルキルフェノールが好ましい。ノボラック型アルキルフェノールの分子量が２００未満ではゴム組成物のモジュラスおよび強度が低下する傾向にあり、一方、分子量が１０，０００を超えると、ゴム組成物の粘度が増加し、ゴムの混練の際の加工性を低下する傾向にある。
【００２１】
＜脂肪族Ｃ５炭化水素樹脂（Ｂ成分）＞
本発明で使用されるＣ５系石油樹脂は、Ｃ５（炭素数５）系石油炭化水素を重合して得られる。ここで、Ｃ５系石油炭化水素とは、ナフサの熱分解により得られるＣ５留分（炭素数５の留分）のことをいい、具体的には、イソプレン、１，３−ペンタジエン、ジシクロペンタジエン、ピペリレンなどのジオレフィン類や２−メチル−１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、シクロペンテンなどのモノオレフィン類が挙げられる。
【００２２】
Ｃ５系石油樹脂は、Ｃ５系石油炭化水素とともに、その改質のために、モノマー骨格として、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、１，３−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセンなどの芳香族オレフィンなどを５０％未満重合したものも採用できる。
【００２３】
Ｃ５系石油樹脂は、Ｃ５系石油炭化水素をハロゲン化アルミニウム触媒などにより重合することで得られる。Ｃ５系石油樹脂としては、コバルト含有有機化合物、またはニッケル含有有機化合物あるいはそれらの混合物とアルミニウム含有還元剤との反応生成物からなる触媒の存在下に不活性溶剤中で水素と接触させる方法（特公昭４２−８７０４号公報参照）、ニッケル、ラネーニッケル、クロム酸銅などをアルミナ、ケイソウ土などの担体に担持した担持型不均一触媒存在下に水素添加する方法（特公昭４３−６６３６号公報参照）、あるいはビス（シクロペンタジエニル）チタニウムジクロライドおよびアルキルリチウムからなる触媒存在下に水素と接触させて水素添加する方法（特開昭５９−１３３２０３号公報参照）などにより、不活性溶媒中で水素添加触媒の存在下に水素添加して、水素添加物を得、本発明に供する水素添加ブロック共重合体を合成することができる。
【００２４】
Ｃ５系石油樹脂としては具体的に、クイントン（日本ゼオン（株）製）、マルカレッツ（丸善石油化学（株）製）、アルコン（荒川化学工業（株）製）などが挙げられる。
【００２５】
＜アロマチックオイル（Ｃ成分）＞
本発明のゴム組成物に配合されるアロマチックオイルは、オイル中の芳香族炭化水素含量が２０〜３０質量％の範囲のものである。
【００２６】
一般に、石油系プロセスオイルは多種類の低分子炭化水素化合物の混合物であり、その性質は、アロマティク系成分、ナフテニック系成分及びパラフィニック成分の構成比率により、更に前記各成分の化合物のミクロ構造、分子量等によって影響される。つまりオイルの成分およびオイルの構造が、ゴムとオイルの親和性、動的条件下でのゴムの分子挙動、ゴム組成物におけるオイル流動性およびマイグレーションに影響し、未加硫ゴム組成物の粘着性および粘度、さらに加硫ゴムの物性に影響する。
【００２７】
アロマチックオイル中の芳香族炭化水素含有量が多いと、ゴム組成物における親和性は強くなり、動的条件下でのｔａｎδは増加する。アロマチックオイルは通常はゴム製品を製造する際に省エネルギーあるいは、ゴム組成物の粘度を低下させて加工生産性を向上するために使用されるが、本発明においては前記Ａ成分およびＢ成分との混合物として用いることで、アンダートレッドの接着性を高めると共に加工性を改善することができる。
【００２８】
本発明のゴム組成物に配合されるアロマチックオイルは芳香族炭化水素含量を２０〜３０質量％の範囲が、上記接着性、粘度特性において最も優れている。
【００２９】
＜その他の配合剤＞
本発明のゴム組成物には前記Ａ成分、Ｂ成分およびＣ成分に加えて、カーボンブラックやシリカなどの補強剤、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑性剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができる。
【００３０】
前記配合成分は一般的な方法で混練、加硫して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【実施例】
【００３１】
実施例１〜３及び比較例１〜８
表１に示す配合（質量部）にしたがって、加硫促進剤及び硫黄以外のゴム及び配合剤を１．７リットルのバンバリーミキサーで５分間混練し、次にこの配合物に加硫促進剤及び硫黄を８インチの試験用練りロール機で４分間混練してゴム組成物を得た。これらのゴム組成物を１５０℃で３０分間プレス加硫して、所定の試験片を調製し、各種試験を行い、その物性を測定した。その結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
0005196424.tif 000002
【００３３】
（注１）  天然ゴムＴＳＲ２０。
（注２）  カーボンＮ３３０：三菱化学（株）製の「ダイアブラック」。
（注３）  アルキルフェノール樹脂：弘栄貿易（株）製の「ＲＩＢＥＴＡＫ７５１０」。
【００３４】
パラ−ｔ−オクチルフェノール系フェノール樹脂。
（注４）  脂肪族系Ｃ５炭化水素樹脂：丸善石油（株）製の「マルカレッツＴ−１００Ａ」。
【００３５】
脂肪族系・変性脂肪族炭化水素樹脂と水素添加炭化水素樹脂の混合物。
（注５）  アロマチックオイル：ジャパンエナジー（株）製「ＮＣ３００Ｓ」
石油系炭化水素とストレートアスファルトの５０／５０ｗｔ％混合物。芳香族炭化水素含有量が２７質量％。
【００３６】
表１において、共通の配合成分は以下のとおりである。
酸化亜鉛（三井金属社製）                        ８部
ステアリン酸（日本油脂社製）                １．５部
老化防止剤ＦＲ（フレキシス社製）                ２部
不溶性硫黄（四国化成社製ミュークロンＯＴ２０）        ５部
加硫促進剤ＴＢＢＳ（精工化学社製）          ０．８部
物性の測定方法は以下の通り行った。
（１）ムーニー粘度指数
加硫する前の配合ゴムを縦×横が４ｃｍ×４ｃｍで、厚さが７〜９ｍｍで切り抜きムーニー粘度試験機を用いて測定したデータである。
【００３７】
測定条件：試験機は島津製作所製のムーニービスコメーターＳＭＶ−２０２を用いた。
試験温度は１３０℃で、小ローターを使用、測定開始から１分予熱し、その後４分経過した時点での粘度を測定した。測定した粘度を実施例１を１００として相対値を示す。指数が大きいほど、粘度は大きい事を示す。
（２）アンダートレッド粘着指数
幅１２０ｍｍ、厚み０．５ｍｍにてロール圧延したゴムシートをレオロジー社製タックテスターＴＡＫ１０１を用いて、荷重０．３０ｋｇｆ、速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件にて５箇所測定した数値を指数化した。数値が高いほど、粘着性が大きい事を示す。
（３）混合工程でのミキサ内ゴム密着の有無
前記ゴム配合を神戸製鋼社製のバンバリーミキサーＢＢ２４０（有効容積２４０Ｌ）１１Ｄローターにてロータ回転数６０回転にて２分間混合し、ゴム温度１５０℃にて排出工程を実施し、ミキサー下部ドロップドアの開放を６秒行った後、正常にドアが閉まれば密着がなく、ドアが閉まれなければ未排水ゴムによる密着発生ありとした。
【００３８】
なお同種のゴムを２０枚連続混合し、密着発生なしの場合に「無」とした。
（４）成形工程でのトレッド剥がれ発生有無
タイヤサイズ１８５／６５Ｒのローカバーを用い、タイヤ成形機にてグリーントレッド張り付け後、５０回転にてステッチャー作業を１５秒実施し、グリーントレッド剥がれの発生頻度が０．０１％以下であれば発生「無」とした。
【００３９】
＜特性評価結果＞
実施例１〜３は、Ａ成分、Ｂ成分及びＣ成分の混合物が、それぞれ１．２部、３部および４．８部配合された例である。
【００４０】
前記混合物の配合量の増加とともに、アンダートレッドのゴム組成物の粘度は低下し、アンダートレッドの粘着指数は増加していることがわかる。しかし、混合物の配合量が比較例７のように６部の場合は、混合工程でのミキサー内ゴム密着性が悪くなる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のアンダートレッドは、乗用車用タイヤ、トラックバス用タイヤ、Ｌ／Ｔ用タイヤなどの各種のカテゴリーのタイヤに適用できタイヤ成形時のトレッド層の剥離の問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のタイヤの製造方法を示すタイヤ構造の概略図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  タイヤ、２  カーカス、３  プライ、４  トレッド層、５  アンダートレッド、６  ビードコア。
【図１】
0005196424.tif 000003