(57)【要約】      （修正有）【課題】ブレーカーコーティングゴムの弾性率とカーカスプライコーティングゴムの弾性率との関係を適正化した低発熱性ゴム組成物、及びこれを適用した耐久性に優れる大型空気入りバイアスタイヤの提供。【解決手段】上記の大型空気入りバイアスタイヤのブレーカー用（Ａ）及びカーカス用コーティングゴム（Ｂ）に適用されるゴム組成物であって、（ア）前記コーティングゴム（Ａ）の１００％伸長時の引張応力（１００％Ｍｏｄ）が２．５ＭＰａ以上で、かつ破断伸びが５００％以上であること、（イ）前記コーティングゴム（Ｂ）の１００％Ｍｏｄが２．５ＭＰａ以上で、かつ破断伸びが３５０％以上であること、及び（ウ）前記コーティングゴム（Ａ）と前記コーティングゴム（Ｂ）の１００％伸長時の引張応力の比[１００％Ｍｏｄ（Ｂ）／１００％Ｍｏｄ（Ａ）]Ｒが、１．０≦Ｒ≦１．６であること、を特徴とするゴム組成物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングゴムにより被覆されたコードをタイヤ赤道面に対して傾斜配列した複数層積層したカーカスプライと、前記カーカスプライとトレッド部との間に設けられ、コーティングゴムにより被覆されたコードをタイヤ赤道面に対して傾斜配列した少なくとも１層のブレーカーとを備えた大型空気入りバイアスタイヤのブレーカーコーティングゴム（Ａ）及びカーカスプライコーティングゴム（Ｂ）に適用されるゴム組成物であって、
（ア）ブレーカーコーティングゴム（Ａ）の１００％伸長時の引張応力（１００％Ｍｏｄ）が２．５ＭＰａ以上で、かつ破断伸び（Ｅｂ）が５００％以上であること、
（イ）カーカスプライコーティングゴム（Ｂ）の１００％伸長時の引張応力（１００％Ｍｏｄ）が２．５ＭＰａ以上で、かつ破断伸び（Ｅｂ）が３５０％以上であること、及び
（ウ）ブレーカーコーティングゴム（Ａ）とカーカスプライコーティングゴム（Ｂ）の１００％伸長時の引張応力の比[１００％Ｍｏｄ（Ｂ）／１００％Ｍｏｄ（Ａ）]Ｒが、１．０≦Ｒ≦１．６であること、
を特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
前記Ｒが、１．２≦Ｒ≦１．４である請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
請求項１に記載のゴム組成物を用いてなる大型空気入りバイアスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型空気入りバイアスタイヤのブレーカー及びカーカスプライコーティングゴム組成物に関し、さらに詳しくは、ブレーカーコーティングゴムの弾性率とカーカスプライコーティングゴムの弾性率との関係を適正化した低発熱性ゴム組成物、およびこのゴム組成物を用いた大型空気入りバイアスタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型車用バイアスタイヤ向けベースゴムには、バイアスタイヤ特有の帆布部（ショルダー部）の厚ゲージから生じる発熱を抑制し、発熱による各種故障を防ぐために、ベースゴムの低発熱化への要求がある。このため、従来より、充填剤を少量にしたり、低発熱化剤を配合することなどにより対応してきた。
しかしながら、昨今の車両の大型化、高速化に伴い、バイアスタイヤにおいても更なる発熱耐久性の改良が要求されている。しかし、従来手法の延長である充填剤減量による改良では、ゴムの物性のなかでも、特に耐亀裂性を著しく低下させるため、バイアスタイヤにとって重要故障の一つである、外部からのカットがベースゴム内に到達しそこからゴム内を亀裂進展し最終的にはゴムがトレッドパターンごともげるティアー故障を併発してしまう。このため、従来の手法では発熱化を充分に図ることができなかった。そこで、本発明者は、バイアスタイヤはその構造上、トレッド部のゴムの動きが大きいことに着目し、ベースゴムを従来より高弾性化することで、タイヤ転動時の歪みを抑制し、ゴムの低発熱性、並びに耐亀裂性を改良する方法を提案した（例えば特許文献１参照）。この手法により目的を達成することはできるが、市場の要求はさらに厳しくなってきており、更なる低発熱化が望まれている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２４０７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ブレーカーコーティングゴムの弾性率とカーカスプライコーティングゴムの弾性率との関係を適正化した低発熱性ゴム組成物、およびこのゴム組成物を適用した耐久性に優れる大型空気入りバイアス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】
【０００５】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、バイアスタイヤ特有の帆布部（ショルダー部）の厚ゲージから生じる発熱を抑制するために、ブレーカー層及び／またはカーカ層のタイヤ走行中の動きを抑えることの注目し、そのためブレーカーコーティングゴムを従来対比高弾性率化し、それと組み合わせるカーカスプライコーティングゴムの弾性率をブレーカーコーティングゴムの弾性率に対して特定の比率にすることによってタイヤ転動時の歪を著しく抑制することを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成された発明である。
すなわち、本発明は
（１）  コーティングゴムにより被覆されたコードをタイヤ赤道面に対して傾斜配列した複数層積層したカーカスプライと、前記カーカスプライとトレッド部との間に設けられ、コーティングゴムにより被覆されたコードをタイヤ赤道面に対して傾斜配列した少なくとも１層のブレーカーとを備えた大型空気入りバイアスタイヤのブレーカーコーティングゴム（Ａ）及びカーカスプライコーティングゴム（Ｂ）に適用されるゴム組成物であって、
（ア）ブレーカーコーティングゴム（Ａ）の１００％伸長時の引張応力（１００％Ｍｏｄ）が２．５ＭＰａ以上で、かつ破断伸び（Ｅｂ）が５００％以上であること、
（イ）カーカスプライコーティングゴム（Ｂ）の１００％伸長時の引張応力（１００％Ｍｏｄ）が２．５ＭＰａ以上で、かつ破断伸び（Ｅｂ）が３５０％以上であること、及び
（ウ）ブレーカーコーティングゴム（Ａ）とカーカスプライコーティングゴム（Ｂ）の１００％伸長時の引張応力の比[１００％Ｍｏｄ（Ｂ）／１００％Ｍｏｄ（Ａ）]Ｒが、１．０≦Ｒ≦１．６であること、
を特徴とするゴム組成物、
（２）  前記Ｒが、１．２≦Ｒ≦１．４である上記（１）のゴム組成物、及び
（３）  上記（１）のゴム組成物を用いてなる大型空気入りバイアスタイヤ、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、ブレーカーコーティングゴムを高弾性率化し、それに伴いカーカスプライコーティングゴムの弾性率を最適化した両ゴム組成物を大型空気入りバイアスタイヤ適用することによってタイヤ転動時の帆布部（ショルダー部）のせん断歪を抑制し、発熱を低下させてタイヤの耐久性を著しく改良した大型空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のゴム組成物は、
（ア）ブレーカーコーティングゴム（Ａ）の１００％伸長時の引張応力（１００％Ｍｏｄ）が２．５ＭＰａ以上で、かつ破断伸び（Ｅｂ）が５００％以上、
（イ）カーカスプライコーティングゴム（Ｂ）の１００％伸長時の引張応力（１００％Ｍｏｄ）が２．５ＭＰａ以上で、かつ破断伸び（Ｅｂ）が３５０％以上、及び
（ウ）ブレーカーコーティングゴム（Ａ）とカーカスプライコーティングゴム（Ｂ）の１００％伸長時の引張応力の比[１００％Ｍｏｄ（Ｂ）／１００％Ｍｏｄ（Ａ）]Ｒが、１．０≦Ｒ≦１．６であることが必要である。
【０００８】
ブレーカーコーティングゴム（Ａ）及びカーカスプライコーティングゴム（Ｂ）の１００％Ｍｏｄの値はいずれも２．５ＭＰａ以上であることが必要である。２．５ＭＰａ未満では高弾性化によるタイヤ転動時によるせん断歪の低減効果が不十分である。
ブレーカーコーティングゴム（Ａ）の１００％Ｍｏｄの値の上限ついては特に制限はないが通常４．０ＭＰａ程度であり、同様にカーカスプライコーティングゴム（Ｂ）の１００％Ｍｏｄの値の上限ついては特に制限はないが通常５．０ＭＰａ程度である。
また、ブレーカーコーティングゴム（Ａ）の破断伸び（Ｅｂ）は５００％以上であることが必要である。５００％未満では大型空気入りバイアスタイヤのブレーカーコーティングゴム（Ａ）として破壊エネルギーが不十分である。ブレーカーコーティングゴム（Ａ）の破断伸び（Ｅｂ）の上限については特に制限はないが、通常６００％程度である。
同様にカーカスプライコーティングゴム（Ｂ）の破断伸び（Ｅｂ）は３５０％以上であることが必要である。３５０％未満では大型空気入りバイアスタイヤのカーカスプライコーティングゴム（Ｂ）として破壊エネルギーが不十分である。カーカスプライコーティングゴム（Ｂ）の破断伸び（Ｅｂ）の上限については特に制限はないが、通常４００％程度である。
【０００９】
さらに、ブレーカーコーティングゴム（Ａ）とカーカスプライコーティングゴム（Ｂ）の１００％伸長時の引張応力の比[１００％Ｍｏｄ（Ｂ）／１００％Ｍｏｄ（Ａ）]Ｒが、１．０≦Ｒ≦１．６であることが必要である。
Ｒが１．０未満及びＲが１．６を超えるとカーカスプライ上のせん断歪が増加する。両者のせん断歪を抑制する観点からＲのより好ましい範囲は１．２≦Ｒ≦１．４である。
【００１０】
本発明のゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）が好ましく、低発熱性および破壊エネルギーを考慮すると天然ゴム及び天然ゴムとポリブタジエンなどの混合系が好ましい。
補強性充填材としては、カーボンブラックが好ましく、カーボンブラックのグレードとしては特に制限はないが、カーカスプライ及びブレーカーコーティングゴムに用いられる補強剤は、低発熱性、高弾性を得るためにＦＥＦ、ＬＳ−ＨＡＦ、ＨＡＦなどのカーボンブラックを高充填することが好ましい。これら補強性充填材の配合量は、適用されるタイヤの使用条件などによって適宜決めればよいが、通常ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラックを３５〜６０質量部配合することが好ましい。
【００１１】
尚、本発明に係わるゴム組成物には、上述のゴム成分、補強性充填材の他に、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤など、通常配合される配合剤が適宜配合されてなるものである。
【実施例】
【００１２】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜３及び比較例１〜４
第１表に示す配合内容（質量部）にて組成物ａ〜ｅを調製し、得られたゴム組成物を用いて第２表に示ように組合せで、カーカスプライコーティングゴム、及びブレーカーコーティングゴムとして用いてサイズイズ１０．００−２０のリブタイプの大型空気入りバイアスタイヤを常法により作製した。かかるタイヤについて、カーカスプライコーティングゴム及びブレーカーコーティングゴムの１００％Ｍｏｄ、破断伸び（Ｅｂ）を測定した。測定方法は下記の通りである。
（１）１００％Ｍｏｄ及び破断伸び（Ｅｂ）の測定
１００％Ｍｏｄ及び破断伸び（Ｅｂ）の測定は、それぞれタイヤからサンプルを切り出してＪＩＳ Ｋ６３０１（１９９５）に準拠して行った。測定結果を第１表に示す。
（２）ドラム走行試験によるタイヤ温度の測定
タイヤドラム走行試験はＱＣ−Ａ条件における３ステップ走行時の帆布部（ショルダー部）ブレーカー上の温度（℃）を測定した。測定結果を第２表に示す。
（３）有限要素法（ＦＥＭ）によるせん断歪の計算
有限要素法（ＦＥＭ）によるカーカスプライ上のせん断歪及びブレーカー上のせん断歪を計算した。比較例を１００として指数で示す。数値の低いほうがせん断歪が小さいことを示す。計算結果を第３表に示す。
【００１３】
【表１】
2007031489.tif 000002
注」
＊１．ポリブタジエンゴム：ＪＳＲ社（株）製「ＪＳＲ  ＢＲ０１」
＊２．カーボンブラックＨＡＦ：東海カーボン（株）製「シースト３」
＊３．カーボンブラックＦＥＦ：旭カーボン（株）製「旭＃６０」
＊４．軟化剤：富士興産（株）製「フッコールＡＲＯＭＡ＃３」
＊５．加硫促進剤：Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド
【００１４】
【表２】
2007031489.tif 000003
注」
＊６．故障のため温度測定不能
【００１５】
【表３】
2007031489.tif 000004
注」
＊７．ブレーカー上歪：ブレーカーコーティングゴム端のブレーカー上部のせん断歪をＦＥＭ計算により求めた。
＊８．カーカスプライ上歪：ブレーカーコーティングゴム端のカーカスプライ上部のせん断歪をＦＥＭ計算により求めた。
【００１６】
また、第２表より次のことがわかる。
１００％Ｍｏｄが１．５ＭＰａと低いゴム種ａをカーカスプライコーティングゴム及びブレーカーコーティングゴムに適用した比較例１は、弾性率である１００％Ｍｏｄが低いため、ブレーカー上の温度が１０３℃と高いことを示している。
弾性率比Ｒが０．６と低い比較例２についてもブレーカー上の温度が１００℃と高く、一方弾性率比が１．９と高い比較例３のブレーカー上の温度も９９℃と比較的高いことがわかる。
また、比較例４は弾性率比Ｒ１．２と本発明範囲を満足するも、ブレーカーコーティングゴムに破断伸び（Ｅｂ）が４０６％と小さいゴム種ｄを適用しているためにドラム走行中に故障し温度測定はできなかった。
一方、実施例１〜３はブレーカー上の温度が９６〜９２℃と低くタイヤの耐久性が優れていることがわかる。
【００１７】
さらに、第３表のから次のようなことがわかる。
予め有限要素法(ＦＥＭ)により予測計算された、ブレーカー上及びカーカスプライ上のせん断歪の値とドラム走行試験による帆布部（ショルダー部）ブレーカー上の温度とは相関があり、ブレーカー上及びカーカスプライ上のせん断歪の小さいほうが発熱が小さいことを示す。
但し、比較例４のブレーカーコーティングゴムｄ、カーカスプライコーティングゴムｅの組み合わせの場合は、両者とも１００％Ｍｏｄが４．５及び５．２ＭＰａと高弾性でありＦＥＭ計算によるせん断歪は比小さく、弾性比率Ｒ値も１．２と本発明の限定範囲を満足しているにもかかわらず、ドラム走行試験でタイヤが故障したのは、前述のようにブレーカーコーティングゴムｄの破断伸びが４０６％と小さくブレーカーコーティングゴムの破壊エネルギーが小さいことに起因するものとおもわれる。
以上のように本発明のゴム組成物を用いた大型空気入りバイアスタイヤはタイヤ耐久性に優れることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明によると、ブレーカーコーティングゴムを高弾性率化し、それに伴いカーカスプライコーティングゴムの弾性率を最適化した両ゴム組成物を大型空気入りバイアスタイヤ適用することによってタイヤ転動時の帆布部（ショルダー部）のせん断歪を抑制することによって帆布部（ショルダー部）の発熱を低下させてタイヤの耐久性を著しく改良した大型空気入りタイヤを提供することができる。