(57)【要約】【課題】石油外資源の含有比率が大きく、さらに良好な耐クラック性および走行性能を示す空気入りタイヤを提供する。【解決手段】外層および内層からなるサイドウォールを有する空気入りタイヤであって、該外層が、（Ａ）ブタジエンゴムを４０重量％以下、ならびに天然ゴムおよび／またはエポキシ化天然ゴムを６０重量％以上含有するゴム成分を有するゴム組成物から構成され、さらに該内層が、（Ｂ）エポキシ化天然ゴムを含有するゴム成分を有するゴム組成物から構成された空気入りタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
外層および内層からなるサイドウォールを有する空気入りタイヤであって、
該外層が、（Ａ）ブタジエンゴムを４０重量％以下、ならびに天然ゴムおよび／またはエポキシ化天然ゴムを６０重量％以上含有するゴム成分を有するゴム組成物から構成され、さらに
該内層が、（Ｂ）エポキシ化天然ゴムを含有するゴム成分を有するゴム組成物から構成された空気入りタイヤ。
【請求項２】
サイドウォール全体の厚さに対するサイドウォール外層の厚さの比が０．３〜０．５である請求項１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、外層および内層からなる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】
空気入りタイヤは、走行中に歪を受けるとクラックを発生する傾向があり、特にラジアルタイヤなどのサイドウォールにおいて、この歪が特に大きいため、クラックの発生を防止する必要があった。
【０００３】
歪によるクラックの成長を防ぐため、サイドウォール用ゴム組成物とともにポリブタジエンゴム（ＢＲ）を配合することがおこなわれてきた。
【０００４】
また、クラックの発生防止効果をより向上させるために、特許文献１には、ＢＲなどのジエン系合成ゴムに対して、さらにカーボンブラックを含有させたサイドウォール用ゴム組成物が開示されている。
【０００５】
このように、サイドウォールのクラックの発生を抑制する（耐クラック性を向上させる）ためには、合成ゴムやカーボンブラックなどの石油資源由来の材料に大きく依存する必要があった。
【０００６】
しかし、近年環境問題が重視されるようになり、二酸化炭素の排出量の規制が強化され、また、石油現存量は有限であるために石油資源由来の原材料の使用は限界があることから、現在使用されている石油資源由来の原材料の一部または全てを石油外資源由来の原材料で代替したサイドウォールの開発が求められている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１１３２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、石油外資源の含有比率が大きく、さらに良好な耐クラック性および走行性能を示す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】
【０００９】
本発明は、外層および内層からなるサイドウォールを有する空気入りタイヤであって、該外層が、（Ａ）ブタジエンゴムを４０重量％以下、ならびに天然ゴムおよび／またはエポキシ化天然ゴムを６０重量％以上含有するゴム成分を有するゴム組成物から構成され、さらに該内層が、（Ｂ）エポキシ化天然ゴムを含有するゴム成分を有するゴム組成物から構成された空気入りタイヤに関する。
【００１０】
前記空気入りタイヤにおいて、サイドウォール全体の厚さに対するサイドウォール外層の厚さの比は０．３〜０．５であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、外層および内層の２層構造からなるサイドウォールにおいて、外層を特定のゴム成分を含むゴム組成物で構成し、さらに、内層をエポキシ化天然ゴムを含むゴム組成物で構成することにより提供される空気入りタイヤは、良好な耐クラック性および走行性能を示すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の空気入りタイヤは、外層と内層の２層構造を有するサイドウォールを含む。
【００１３】
外層は、（Ａ）ブタジエンゴム（ＢＲ）を４０重量％以下、ならびに天然ゴム（ＮＲ）および／またはエポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）を６０重量％以上含有するゴム成分を有するゴム組成物から構成される。
【００１４】
ＢＲとしては、シス−１，４−ポリブタジエン、トランス−１，４−ポリブタジエンなどのタイヤ工業において一般的なものを使用することができる。
【００１５】
ＮＲとしては、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０などのタイヤ工業において一般的に使用されているものでよい。
【００１６】
ＥＮＲとしては、市販のＥＮＲを用いてもよいし、ＮＲをエポキシ化して用いてもよい。
【００１７】
ＮＲをエポキシ化する方法としては、とくに限定されるものではないが、クロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などの方法を用いて行うことができる。過酸法としてはたとえば、ＮＲに過酢酸や過蟻酸などの有機過酸を反応させる方法などがあげられる。
【００１８】
ＥＮＲはシリカと相互作用が大きく、エポキシ基と、シリカ表面のシラノール基またはカーボンブラックの表面官能基との間に分子間力や水素結合などの相互作用を及ぼすものである。
【００１９】
ＥＮＲのエポキシ化率は５モル％以上が好ましい。エポキシ化率が５モル％未満では、ＥＮＲがＮＲと相溶することにより、亀裂成長を抑制する効果が減少する傾向がある。また、ＥＮＲのエポキシ化率は６０モル％以下が好ましく、５０モル％以下がより好ましい。エポキシ化率が６０モル％をこえると、ゴム強度が充分ではない傾向がある。
【００２０】
ゴム成分（Ａ）中のＢＲの含有率は２０重量％以上が好ましく、ＮＲおよび／またはＥＮＲの含有率は８０重量％以下が好ましい。ＢＲの含有率が２０重量％未満であり、ＮＲおよび／またはＥＮＲの含有率が８０重量％をこえると、耐屈曲亀裂成長性が低下する傾向がある。また、ＢＲの含有率は４０重量％以下が好ましく、ＮＲおよび／またはＥＮＲの含有率は６０重量％以上が好ましい。ＢＲの含有率が４０重量％より大きく、ＮＲおよび／またはＥＮＲの含有率が６０重量％未満では、石油外資源の含有比率が低くなるため、環境的観点から好ましくなく、さらに転がり抵抗が増大してしまう。
【００２１】
前記ゴム成分（Ａ）としては、ＢＲ、ＮＲおよびＥＮＲのほかに、本発明の効果を損なわない程度であれば、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などの一般的なゴムを配合してもよい。
【００２２】
外層を構成するゴム組成物（以下、外層用ゴム組成物）には、ゴム成分（Ａ）の他に、カーボンブラック、シリカなどの補強剤を配合することが好ましい。
【００２３】
補強剤として使用するカーボンブラックおよびシリカとしては、タイヤ工業において一般的に使用されるものでよく、とくに限定されない。
【００２４】
補強剤としてカーボンブラックを用いる場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して、５〜１０重量部が好ましい。含有量が５重量部未満では、紫外線照射による白濁化現象が発生する傾向があり、また、１０重量部をこえると、石油外資源の含有比率が低くなるため、環境的観点から好ましくなく、さらに転がり抵抗が増大してしまう傾向がある。
【００２５】
また、補強剤としてシリカを用いる場合、シリカの含有量は、ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して、１５重量部以上が好ましく、３５重量部以上がより好ましい。含有量が１５重量部未満では、シリカの配合による充分な補強効果が得られず、破壊エネルギーが低下する傾向がある。また、シリカの含有量は、ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して、６０重量部以下が好ましく、５５重量部以下がより好ましい。含有量が６０重量部をこえると、硬度が過度に上昇し、耐カット性、乗り心地などが悪化する傾向がある。
【００２６】
外層用ゴム組成物としては、ほかに、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、軟化剤、硫黄、加硫促進剤などの従来タイヤ工業で使用される配合剤を配合することができる。
【００２７】
外層用ゴム組成物は、バンバリーミキサー、オープンロールなどを用いて、通常の方法により混練され、さらに加硫されることにより作製される。
【００２８】
外層用ゴム組成物の２０℃における硬度は５０〜６０が好ましい。硬度が５０未満では、硬度が低すぎて充分な操縦安定性が得られない傾向がある。また、硬度が６０をこえると、転がり抵抗が増大してしまう傾向がある。なお、該硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３の試験方法に準じて、ＪＩＳ−Ａ硬度計を用い測定する。
【００２９】
外層の厚みは、１．０〜２．０ｍｍが好ましい。外層の厚みが１．０ｍｍ未満では、耐カット性が低下する傾向がある。また、外層の厚みが２．０ｍｍをこえると、タイヤ重量が重くなり、転がり抵抗が増大してしまう傾向がある。また、石油外比率が高くなり、環境に配慮できない傾向もある。ここで、サイドウォールの外層の厚みとは、図１（ｂ）におけるＴ2をいう。
【００３０】
内層は、（Ｂ）エポキシ化天然ゴムを含有するゴム成分を有するゴム組成物から構成される。
【００３１】
ゴム成分（Ｂ）におけるＥＮＲとしては、ゴム成分（Ａ）に用いられるＥＮＲと同様のものを用いる。
【００３２】
ゴム成分（Ｂ）中のＥＮＲの含有率は２０重量％以上が好ましく、３０重量％以上がより好ましい。ＥＮＲの含有率が２０重量％未満では、耐亀裂成長性が低下する傾向がある。また、ゴム成分（Ｂ）中のＥＮＲの含有率は５０重量％以下が好ましく、４０重量％以下がより好ましい。ＥＮＲの含有率が５０重量％をこえると、耐熱性が悪化し、タイヤの耐熱耐久性が低下する傾向がある。
【００３３】
ゴム成分（Ｂ）には、ＮＲを含有することが好ましい。ゴム成分（Ｂ）におけるＮＲとしては、ゴム成分（Ａ）に用いられるＮＲと同様のものを用いることができる。
【００３４】
ゴム成分（Ｂ）中のＮＲの含有率は４０重量％以上が好ましく、５０重量％以上がより好ましい。ＮＲの含有率が４０重量％未満では、石油外資源比率の低下を引き起こし、環境に配慮することができず、さらに耐カット性が低下する傾向がある。また、ゴム成分（Ｂ）中のＮＲの含有率は８０重量％以下が好ましく、７０重量％以下がより好ましい。ＮＲの含有率が８０重量％をこえると、耐屈曲亀裂性が低下する傾向がある。
【００３５】
ゴム成分（Ｂ）には、さらに、ＢＲおよび／またはＳＢＲを含有することが好ましい。ゴム成分（Ｂ）におけるＢＲとしては、ゴム成分（Ａ）に用いられるＢＲと同様のものを用いることができ、ＳＢＲとしては、市販されている一般的なものを使用できる。
【００３６】
ゴム成分（Ｂ）中のＢＲおよび／またはＳＢＲの含有率は４重量％以上が好ましく、８重量％以上がより好ましい。ＢＲおよび／またはＳＢＲの含有率が４重量％未満では、耐屈曲亀裂成長性が低下する傾向がある。また、ゴム成分（Ｂ）中のＢＲおよび／またはＳＢＲの含有率は２０重量％以下が好ましく、１５重量％以下がより好ましい。ＢＲおよび／またはＳＢＲの含有率が２０重量％をこえると、石油外資源比率の低下を引き起こし、環境に配慮することができない傾向がある。
【００３７】
また、ゴム成分（Ｂ）としては、ＥＮＲ、ＮＲ、ならびにＢＲおよび／またはＳＢＲのほかに、本発明の効果を損なわない範囲内で、スチレンイソプレン共重合体ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、イソブチレンとｐ−メチルスチレンとの共重合体のハロゲン化物などの合成ゴムを配合してもよい。
【００３８】
内層を構成するゴム組成物（以下、内層用ゴム組成物）には、ゴム成分（Ｂ）の他に、白色充填剤などの補強剤を配合することが好ましい。補強剤としては、とくに石油資源由来の原材料であるカーボンブラックを含まないことが好ましい。
【００３９】
白色充填剤としては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタンなどがあげられる。なかでも、補強性に優れるという理由から、白色充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウムおよび酸化チタンからなる群から選ばれる少なくとも１種の白色充填剤が好ましく、シリカおよび／または炭酸カルシウムがより好ましい。
【００４０】
白色充填剤の含有量は、ゴム成分（Ｂ）１００重量部に対して４０重量部以上が好ましく、５０重量部以上がより好ましい。白色充填剤の含有量が４０重量部未満では、充分な硬度が得られず、耐カット性が低下する傾向がある。また、白色充填剤の含有量は、ゴム成分（Ｂ）１００重量部に対して８０重量部以下が好ましく、７０重量部以下がより好ましい。白色充填剤の含有量が８０重量部をこえると、硬度が過度に上昇し、耐屈曲亀裂性および耐カット性が低下する傾向がある。
【００４１】
白色充填剤としてシリカおよび／または炭酸カルシウムを用いる場合、白色充填剤中におけるシリカの含有率は６０〜８０重量％が好ましく、白色充填剤中における炭酸カルシウムの含有率は２０〜４０重量％が好ましい。シリカの含有率が６０重量％未満であり、炭酸カルシウムの含有率が４０重量％をこえると、比重が大きくなり、タイヤの重量が増加し、転がり抵抗が増大してしまう傾向がある。また、シリカの含有率が８０重量％より大きく、炭酸カルシウムの含有率が２０重量％未満では、損失弾性率が増大し、転がり抵抗が増大してしまう傾向がある。
【００４２】
本発明では、白色充填剤とともにシランカップリング剤を併用することが好ましい。シランカップリング剤としては特に制限はなく、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィドなど、タイヤ工業において一般的に用いられているものを用いることができる。
【００４３】
内層用ゴム組成物としては、ほかに、酸化亜鉛、ステアリン酸、軟化剤、硫黄、加硫促進剤などの従来タイヤ工業で使用される配合剤を配合することができる。
【００４４】
内層用ゴム組成物は、バンバリーミキサー、オープンロールなどを用いて、通常の方法により混練され、さらに加硫されることにより作製される。
【００４５】
内層用ゴム組成物の２０℃における硬度は５０〜６０が好ましい。硬度が５０未満では、硬度が過度に減少し、充分な操縦安定性が得られない傾向がある。また、硬度が６０をこえると、転がり抵抗が増大してしまう傾向がある。なお、該硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３の試験方法に準じて、ＪＩＳ−Ａ硬度計を用い測定する。
【００４６】
本発明の空気入りタイヤは、シート状にした未加硫の内層用ゴム組成物、およびシート状にした未加硫の内層用ゴム組成物を重ね合わせて未加硫サイドウォールを作製し、さらに他のタイヤ部と貼り合わせて得られた未加硫空気入りタイヤを加硫することにより作製される。
【００４７】
内層の厚みは、２．０〜３．０ｍｍが好ましい。内層の厚みが２．０ｍｍ未満では、石油外比率が減少するため、環境に配慮することができない傾向がある。また、内層の厚みが３．０ｍｍをこえると、耐亀裂成長性が低下する傾向がある。ここで、サイドウォールの内層の厚みとは、図１（ｂ）におけるＴ1をいう。
【００４８】
サイドウォール全体の厚さに対するサイドウォール外層の厚さの比（外層の厚み／内外層の総厚み）は、０．３〜０．５が好ましい。外層の厚み／内外層の総厚みが０．３未満では、耐亀裂成長性が低下する傾向がある。また、外層の厚み／内外層の総厚みが０．５をこえると、石油外比率が減少し、環境に配慮することができない傾向がある。ここで、サイドウォール全体の厚さに対するサイドウォール内層の厚さの比とは、以下の式で表されるものをいう。
【００４９】
（サイドウォール全体の厚さに対するサイドウォール外層の厚さの比）
＝Ｔ2／（Ｔ1＋Ｔ2）
【００５０】
本発明の空気入りタイヤは、ラジアルタイヤとすることが好ましく、とくに、低燃費性ラジアルタイヤとすることがより好ましい。
【実施例】
【００５１】
実施例にもとづいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００５２】
実施例において使用した各種薬品を以下に記載する。
【００５３】
（石油外資源からなる原材料）
ＮＲ：ＴＳＲ２０ 
エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）：クンプーランガスリー（Kumpulan Guthrie Berhad）（マレーシア）製のＥＮＲ５０（エポキシ化率：５０モル％）
シリカ：シリカ：デグサ製のＶＮ３
炭酸カルシウム：白石工業（株）製の白艶化ＣＣ
シランカップリング剤：デグサ製のＳｉ６９
ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐
亜鉛華：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
粉末硫黄（純硫黄分１００重量部に対して５重量部のオイル含有する）：鶴見化学工業（株）製の５％オイル処理粉末硫黄
【００５４】
（石油資源からなる原材料）
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ
カーボンブラック：東海カーボン（株）製のシーストＦ
オイル：出光興産（株）製のＡＨ２６
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
老化防止剤：老化防止剤：住友化学工業（株）製のアンチゲン６ｃ
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ
【００５５】
実施例１〜５および比較例１〜３
＜試験用タイヤの作製＞
硫黄および加硫促進剤以外の薬品を表１に示す配合処方にしたがって配合し、バンバリーミキサーで１６０℃で３分間混練りした。その後、得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を表１に示す配合処方にしたがって添加して、２軸オープンロールで１００℃で５分間混練りし、それぞれ形状を成形することで、未加硫の外層ゴムＡ〜Ｃおよび内層ゴムａ〜ｃを作製した。得られた未加硫の外層ゴムＡ〜Ｃおよび内層ゴムａ〜ｃを表２に示す「外層の厚さ」および「内層の厚さ」にしたがって重ね合わせ、さらに他のタイヤ部材と貼りあわせ、１７０℃で１５分間プレス加硫することにより、試験用タイヤ（タイヤサイズ：２１５／４５Ｒ１７）を製造し、以下の試験に用いた。
【００５６】
＜石油外資源比率＞
外層ゴムＡ〜Ｃ、内層ゴムａ〜ｃおよび実施例１〜５および比較例１〜３の試験用タイヤの石油外資源比率（石油外比率）を算出した。表１および表２に結果を示す。
【００５７】
＜ゴム強度（Ｈｓ）評価＞
ＪＩＳ−Ａ硬度計を用いて、試験用タイヤのサイドウォールから切り出した外層ゴムＡ〜Ｃおよび内層ゴムａ〜ｃの硬度（Ｈｓ）を測定した。結果を表１に示す。
【００５８】
（実走行試験）
試験用タイヤを装着させた試験車輌を、内圧２７０ｋＰａ、荷重６．０３ｋＮおよび速度８０ｋｍ／ｈの条件において、ドラム上にて走行させた。走行距離が３００００ｋｍでは良好であることを示し、２００００ｋｍでは、許容範囲であることを示し、１５０００ｋｍでは、修正する必要があることを示し、さらに１００００ｋｍでは、商品価値がないことを示す。
【００５９】
（オゾンクラック試験）
上記作製方法によって得られた試験用タイヤを、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５９「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」に準じて、温度４０℃、オゾン濃度５０ｐｐｍ、伸長率２０％の条件下で７２時間放置し、試験用タイヤのサイドウォールにおけるクラックの状態を評価した。
○：肉眼で認められる亀裂がまったくなし
△：肉眼で見える程度の亀裂が少数存在
×：比較的大きく、深い亀裂が多数存在
【００６０】
上記各試験の結果は表１および表２に示す。
【００６１】
【表１】
2007182100.tif 000002
【００６２】
【表２】
2007182100.tif 000003
【００６３】
実施例１〜５の試験用タイヤは、石油外成分の含有比率が高く、さらに、良好な走行性能およびクラック防止性能を示すものであった。
【００６４】
一方、比較例１〜３の試験用タイヤは、走行性能および耐クラック性を両立することができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】（ａ）は本発明における空気入りタイヤのサイドウォールの断面図であり、（ｂ）は領域Ｘを拡大した図である。
【符号の説明】
【００６６】
１   サイドウォール外層
２   サイドウォール内層
３   カーカス
Ｔ1  サイドウォール内層の厚さ
Ｔ2  サイドウォール外層の厚さ
【図１】
2007182100.tif 000004