(57)【要約】【課題】耐摩耗性と制動性を同時に改良した操縦安定性の良い空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッドがキャップ部とベース部からなる空気入りタイヤにおいて、キャップ部のゴムに動的粘弾性測定試験機を用いて、動歪０．１％から１００％で動的弾性率（Ｅ’）を測定し、０．１％Ｅ’と１０％Ｅ’との差が５ＭＰａ以上１３ＭＰａより小さいゴムを使用し、ベース部のゴムに発泡率が１５％〜５０％の発泡ゴムを含むゴムを使用する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドがキャップ部とベース部からなる空気入りタイヤにおいて、キャップ部のゴムに動的粘弾性測定試験機を用いて、動歪０．１％から１００％で動的弾性率（Ｅ’）を測定し、０．１％Ｅ’と１０％Ｅ’との差が５ＭＰａ以上１３ＭＰａより小さいゴムを使用し、ベース部のゴムに発泡ゴムを含むゴムを使用したトレッドを具備した空気入りタイヤ。
【請求項２】
キャップ部に使用するゴムの０．１％Ｅ’と１０％Ｅ’との差が、８ＭＰａ以上１３ＭＰａより小さいことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
ベース部に使用するゴムの発泡ゴムの発泡率が、１５％〜５０％である請求項１または２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、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、キャップ部とベース部からなるトレッドのキャップゴムに歪依存性の大きいゴム、ベースゴムに発泡ゴムを用いた制動性能、耐摩耗性に優れた操縦安定性の良い空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーの社会的な要請及び環境問題への関心の高まりに伴う世界的な二酸化炭素排出規制の動きに関連して、自動車の低燃費化に対する要求はより過酷なものとなりつつある。このような要求に対応するため、タイヤ性能についても転がり抵抗を減らした低発熱性のタイヤが求められてきている。また、タイヤが発する騒音の低減要求も高まりつつあり、併せて耐久性や湿潤路面に対する制動性や操縦安定性も確保する必要がある。
【０００３】
タイヤの転がり抵抗を下げる手法としては、ゴム組成物としてより発熱性の低い材料を用いることが最も一般的な手法として行われている。かかる低発熱性のゴム組成物を得る方法として、補強用充填剤を改良すること、ゴム成分を改良することが行われている。
耐久性を向上させる一つの手段としては、トレッドゴムに硬い材質を使用することが有用であるが、乗り心地の点からは軟らかいゴムが衝撃吸収量が大きく、好ましい。また、制動性を確保するには、接地面積や接地圧の均一化が重要である。このため、トレッド部の材質、構造の改良が行われている。
【０００４】
トレッドの構造については、キャップ・ベースの二層構造とし、路面と直接接するキャップゴムに通常の硬度が大きく、弾性率の高いゴムとし、ベースゴムに発泡ゴムを用いることで耐摩耗性を維持しつつ、乗り心地性能の向上（特許文献１）、騒音の低減（特許文献２、特許文献３）を図ることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２２５１０６号公報
【特許文献２】特開平５−１３９１２７号公報
【特許文献３】特開平１１−１７０８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、トレッドの接地面の圧力を均一化することで、耐摩耗性と制動性を同時に改良した操縦安定性の良い空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、キャップ部とベース部よりなるトレッドのベースゴムに圧縮変形する発泡ゴムを用い、キャップゴムの上に歪依存性の大きいゴムを配置して、接地面の圧力を均一化することで、転がり抵抗を維持しつつ、耐摩耗性と良好な制動性を同時に改良した操縦安定性の良い空気入りタイヤが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、キャップ部とベース部よりなるトレッドを有する空気入りタイヤのベースゴムには、発泡率５％〜５０％の発泡ゴムを含むゴム組成物、キャップ部には、歪依存性が５ＭＰａ以上１３ＭＰａより小さいゴム組成物を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トレッドのベースゴムに発泡ゴムを用い、キャップゴムに歪依存性の大きいゴムを配置したタイヤとすることで、転がり抵抗を維持しつつ、耐摩耗性と良好な制動性を同時に改良した操縦安定性の良い空気入りタイヤが得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、一対のビードコアにトロイド状に跨る一プライ以上のカーカスと該カーカスの径方向外側に、内側をベース層ゴムとし、外側をキャップ層ゴムとしたトレッドからなるタイヤにおいて、キャップ層ゴムの歪依存率を大きくし、ベース層ゴムを発泡ゴムとする。
キャップゴムの歪依存性とは、加硫ゴムの動的弾性率（Ｅ’）を動的粘弾性測定試験機を用いて、周波数５２Ｈｚ、初期歪１０％、測定温度３０℃、動歪０．１％から１００％で測定し、動歪の変化によるＥ’の変化の大きさを０．１％Ｅ’と１０％Ｅ’との差で表したもので、数値が小さい程、歪依存性が小さいことを表わすものである。本発明では、歪依存性が５ＭＰａ以上、好ましくは８ＭＰａ以上１３ＭＰａより小さいゴム成分を含むゴム組成物をキャップゴムに使用する。５ＭＰａ未満では、接地圧が不均一となり、制御性能が低下し、１３ＭＰａ以上の場合は転がり抵抗が大きくなり、好ましくない。
【００１１】
キャップゴムに使用するゴム組成物には、ゴム成分として、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムなど通常タイヤに用いるゴム成分が使用でき、補強用充填剤として、カーホンブラック、シリカ及びその他の無機充填剤、シリカの分散性をよくするためのシランカップリング剤を使用し、これら充填剤の総量を変えることによって、歪依存性を調整する。
【００１２】
ゴム成分に配合する充填剤総量を多くすると、歪依存性が大きくなる。
歪依存性は、カーボンブラック配合では熱硬化性樹脂を配合すると大きくなり、また、シリカ配合では両末端カルボン酸型のポリエチレングリコール／マレイン酸ポリエステル等を配合すると歪依存性が、大きくなる。
一方、混練時間を増やすなどして、充填剤の分散性を向上させたり、シリカの分散性をよくするためシランカップリング剤を使用したりすると歪依存性を低減することができる。
【００１３】
ベースゴムには、発泡ゴムを含むゴム組成物使用する。発泡ゴムは、独立気泡を含むゴムであり、ゴム成分、配合剤及び発泡剤、発泡助剤を含むゴム組成物を加硫加熱することにより、気泡が発生し発泡ゴムとなる。
発泡剤の例としては、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタスチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジド、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）等があるが、中でもアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が好ましい。
発泡助剤としては、尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛や亜鉛華等通常発泡製品の製造に用いられる助剤が使用できる。
【００１４】
発泡率は、使用する発泡剤の選定、発泡剤と発泡助剤の組合せ及びその比率を選定することなどによって調整できる。
ここで、発泡率とは、発泡率をＶ、発泡ゴムの固相部の密度ρ０（ｇ／ｃｍ３）、発泡ゴムの密度ρ１（ｇ／ｃｍ３）とすると、Ｖ＝（ρ０／ρ１−１）×１００（％）で表わされる。
【００１５】
本発明では、ベースゴムに発泡率５〜５０％、好ましくは１５〜５０％の発泡ゴムを使用する。発泡率が５％より小さいと、制動性能の向上が見られず、一方、５０％を超えると耐摩耗性が悪化する。
発泡ゴムに圧縮力が作用すると、ゴム内部に介在する気泡がつぶれ、発泡ゴム全体が収縮し、接地面の圧力を均一化して制動性が向上する。
【００１６】
ベースゴムに使用するゴム組成物には、ゴム成分として、天然ゴム、ポリブタジエンゴムなど通常タイヤに用いるゴム成分が使用でき、補強用充填剤として、カーホンブラック、シリカ及びその他の無機充填剤、シランカップリング剤を使用し、さらに発泡剤及び発泡助剤を添加する。
【００１７】
本発明のタイヤのキャップゴムに使用するゴム組成物には、上記ゴム成分及び補強用充填剤の他に、また、ベースゴムに使用するゴム組成物には、上記ゴム成分、補強用充填剤、発泡剤、発泡助剤の他に、ゴム業界で通常使用される配合剤、例えば、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸等を目的に応じて適宜配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。
【００１８】
本発明の空気入りタイヤのキャップゴム又はベースゴムに用いるゴム組成物は、バンバリーミキサー、ロール、インターナルミキサー等の混練り機を用いて混練りすることによって得られ、成形加工後、加硫を行い、キャップゴム又はベースゴムとして用いられる。
【００１９】
本発明の空気入りタイヤは、前述のゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、各種配合剤を含有させたゴム組成物を未加硫の段階でタイヤの所定のベースゴムに合わせて押出し加工し、キャップゴムに貼り合わせる。これをタイヤ成型機上で通常の方法により成型して、生タイヤが成型される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
以下の実施例、比較例において、各種測定、評価は、下記の方法に従って行なった。
【００２１】
＜空気入りタイヤの作製＞
実施例、比較例で調製した各未加硫ゴム組成物で所定形状のキャップゴム、ベースゴムを成形し、常法により、１９５／６５Ｒ１５のタイヤを製造した。
【００２２】
転がり抵抗
サイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤを作製し、回転ドラムにより、８０ｋｍ／ｈの速度で回転させ、荷重４．４１ｋＮとして、転がり抵抗を測定した。比較例１のタイヤの転がり抵抗の逆数を１００として、指数表示した。数値が大きい程、転がり抵抗が低いことを示す。
【００２３】
耐摩耗性
実車にて、舗装路面を１万ｋｍ走行後、残溝を測定し、トレッドが１ｍｍ摩耗するのに要する走行距離を相対比較し、比較例１のタイヤを１００（８０００ｋｍ／ｍｍに相当）として、指数表示した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好なことを示す。
【００２４】
歪依存性
動的粘弾性測定試験機（上島製作所製）を用いて、周波数５２Ｈｚ、初期歪１０％、測定温度３０℃、動歪０．１％から１００％で動的弾性率（Ｅ’）測定した。０．１％Ｅ’と１０％Ｅ’との差を歪依存性とし、数値が小さい程、歪依存性が小さいことを示す。
【００２５】
ウエット制動性能
排気量２０００ｃｃの乗用車に供試タイヤ４本を装着し、水深１ｍｍに散水した湿潤路面で、８０Ｋｍ／ｈで走行し、ブレーキをかけて静止するまでの制動距離を測定した。
制動性能＝〔（比較例１のタイヤの制動距離）／（試験タイヤの制動距離）〕×１００
数値が大きい程ウエット制動性能に優れることを示す。
【００２６】
実施例１〜１０、比較例１〜６
表１に示す種類と量のゴム成分、配合剤を添加してキャップゴム組成物を得た。表１では、補強用充填剤、シランカップリング剤の配合量は変量となっているが、各実施例、比較例におけるそれぞれの配合量は表３、４に示した。
【００２７】
【表１】
2013248955.tif 000002
【００２８】
また、表２に示す種類と量のゴム成分、配合剤を添加してベースゴム組成物を得た。表２では、発泡剤、発泡助剤の配合量は変量となっているが、各実施例、比較例におけるそれぞれの配合量は表３、４に示した。
【００２９】
【表２】
2013248955.tif 000003
注（表１、２共通）
＊１  ＳＢＲ＃１７１２（ＪＳＲ社製）
＊２  Ｔｕｆｄｅｎｅ３３３５（旭化成社製）
＊３  ＳＡＦ  シースト９（東海カーボン社製）
＊４  ニプシルＡＱ（東ソー・シリカ社製）
＊５  表３、４に記載
＊６  ノクラック６Ｃ（大内新興化学工業社製）（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−Ｐ−フェニレンジアミン）
＊７  ノクセラーＤ（大内新興化学工業社製）（ジフェニルグアニジン）
＊８  ノクセラーＣＺ（大内新興化学工業社製）（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
＊９  ノクセラーＤＭ（大内新興化学工業社製）（ジベンゾチアジルジスルフィド）
＊１０  ＢＲ−０１（ＪＳＲ社製）
＊１１  ＧＰＦ  シーストＶ（東海カーボン社製）
＊１２  ジニトロソペンタメチレンテトラミン
＊１３  尿素
【００３０】
得られた各ゴム組成物をキャップゴム又はベースゴムに用いてタイヤを製造し、上記の方法にて転がり抵抗、耐摩耗性、歪依存性及びウエット制動性能の評価を行った。評価結果を表３、４に示す。
【００３１】
【表３】
2013248955.tif 000004
【００３２】
【表４】
2013248955.tif 000005
注（表３、４共通）
＊１  Ｓｉ６９（デグサ社製）
＊２  ＮＸＴシラン（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ社製）
【００３３】
表３及び表４の結果から、キャップゴムの歪依存率及びベースゴムの発泡率の両方が、本発明の範囲内のゴムを使用したタイヤは、その片方または両方が範囲外となるゴムを使用したタイヤに比べ、転がり抵抗を維持しつつ、湿潤路面の制動性及び耐摩耗性に優れていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のトレッドにキャップ部とベース部を備えたタイヤは制動性能、耐摩耗性に優れ、乗用自動車のタイヤとして好適に利用できる。