(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共役ジエン単位の含有量が３０重量％以下であるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和共重合体ゴムを７０〜１００重量部含むゴム合計１００重量部に、メタクリル酸亜鉛を２０〜１２０重量部含み、かつカーボンブラックを配合しないかあるいは４０重量部以下配合し、かつこのメタクリル酸亜鉛とカーボンブラックの配合量の合計が１２０重量部以下であるゴム組成物からなる三日月断面形状の補強ライナー層をサイドウォール部に配置し、そして（Ａ）天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体ゴムから選ばれた少なくとも１種のジエン系ゴムおよび（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム合計１００重量部に、（Ｃ）平均分子量３００〜１５００、軟化点５０〜１６０℃、ヨウ素吸着量２０ｇ／１００ｇ以上の芳香族系石油樹脂を５〜８０重量部配合した、厚さ０．１〜２．０mm の接着ゴム層を介して隣接ゴム層と接着させたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記接着ゴム層に含まれる（Ａ）ジエン系ゴムと（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムの重量比が、Ａ：Ｂ＝１０：９０〜９０：１０の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記接着ゴム層が、メタクリル酸高級エステル、トリアリルイソシアヌレート、メタクリル酸またはアクリル酸の金属塩、フタル酸ジアリルエステルおよび１，２−ポリブタジエンから選ばれる少なくとも１種の共架橋剤を含み、かつ有機過酸化物で架橋されたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、水素化ＮＢＲにメタクリル酸亜鉛を配合した三日月断面形状の補強ライナーをサイドウォール部に配設した、パンクやバースト時のランフラット性を向上させた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パンクやバースト等によって内圧が急激に低下しても一定距離を走行できるランフラット性を付加するため、主としてサイドウォール部のカーカス層とインナーライナー層の間に三日月断面形状の補強ライナーを挿入したランフラットタイヤがある。このランフラット性を改良するには、補強ライナー層が高弾性であることが必要であり、そのために一般にカーボンブラックを多量に配合することが行われている。しかし、それによって変形が大きいサイドウォール部の発熱が大きくなるために、転がり抵抗が増加したり、また発熱によってゴムが破壊し逆に故障の原因となるなど、ランフラット性の向上は困難であった。
【０００３】
また、この問題を解決するために、汎用ゴムより剛性の高い水素化ＮＢＲをタイヤ部材に適用し、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴムと超高分子ポリエチレンシートからなる接着層を介して隣接ゴム層と接着させ、その接着性を改良する手段が開示されている（特開平５−１８５８０５号公報）。しかし、この方法では接着性が不十分であり、耐久性が不足していた。また、接着層が２層で構成されているために生産性が悪いという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明では、前記のランフラット性の向上を図るべく、サイドウォール部のカーカス層とインナーライナー層の間に挿入する三日月断面形状の補強ライナーを特定の部材で構成し、かつ、この補強ライナーとそれに隣接するゴム層とを１層からなる特定の接着ゴム層を介して強固に接着してなる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、共役ジエン単位の含有量が３０重量％以上であるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和共重合体ゴムを７０〜１００重量部含むゴム合計１００重量部に、メタクリル酸亜鉛を２０〜１２０重量部含み、かつカーボンブラックを配合しないかあるいは４０重量部以下配合し、かつこのメタクリル酸亜鉛とカーボンブラックの配合量の合計が１２０重量部以下であるゴム組成物からなる三日月断面形状の補強ライナー層をサイドウォール部に配置し、そして（Ａ）天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体ゴムから選ばれた少なくとも１種のジエン系ゴムおよび（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム合計１００重量部に、（Ｃ）平均分子量３００〜１５００、軟化点５０〜１６０℃、ヨウ素吸着量２０ｇ／１００ｇ以上の芳香族系石油樹脂を５〜８０重量部配合した接着ゴム層を介して隣接ゴム層と接着させた空気入りタイヤが提供される。
【０００６】
また、本発明によれば、更に、前記接着ゴム層の厚さが０．１〜２．０mmであること、前記接着ゴム層に含まれる（Ａ）ジエン系ゴムと（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムの重量比が、Ａ：Ｂ＝１０：９０〜９０：１０の範囲であること、そして、前記接着ゴム層が、メタクリル酸高級エステル、トリアリルイソシアヌレート、メタクリル酸またはアクリル酸の金属塩、フタル酸ジアリルエステルおよび１，２−ポリブタジエンから選ばれる少なくとも１種の共架橋剤を含み、かつ有機過酸化物で架橋されていることを特徴とする前記空気入りタイヤが提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では、空気入りタイヤにおけるサイドウォール部のカーカス層とインナーライナー層の間に挿入、配置する三日月断面形状の補強ライナー層を構成する材料に所与の水素化ＮＢＲ組成物を用いると、この補強ライナー層を発熱性の増加なく高弾性化することが可能であり、かつ高温時の弾性率低下が少ないので転がり抵抗を増加させることなくランフラット性の向上を図ることができ、また、材料の弾性を高くしても従来のゴム組成物に比べ高い耐久性を有するため、補強ライナー層の断面積を減少させても補強ライナー層の弾性を従来と同等にできるのでランフラット性を低下させずに軽量なランフラットタイヤを得ることができることを見出したものである。
【０００８】
本発明における補強ライナー層に使用する水素化ＮＢＲとしては、その共役ジエン単位の含有量が３０重量％以下であるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和共重合ゴムが使用される。水素化ＮＢＲは、共役ジエン単位の含有量が３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下のものを使用する。その共役ジエン単位の含有量が３０重量％以上、つまり部分水添率が約５０％以下であるとゴム組成物の強度が不十分となり、所望の強度が得られない。
【０００９】
前記の水素化ＮＢＲ（エチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和共重合ゴム）は既に公知のものであり、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなどのエチレン性不飽和ニトリルと１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエンなどの共役ジエンとの共重合体、上記の２種の単量体と共重合可能な単量体、例えば、ビニル芳香族化合物、（メタ）アクリル酸、アルキル（メタ）アクリレート、アルコキシアルキル（メタ）アクリレート、シアノアルキル（メタ）アクリレートなどとの多元共重合体であって、具体的には、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−イソプレン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレート共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレート−メタクリル酸共重合ゴム等を挙げることができる。これらのゴムは、エチレン性不飽和ニトリル単位を３０〜６０重量％含み、共役ジエン単位の部分水素化等の手段により共役ジエン単位を３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下としたものである。
【００１０】
本発明で用いる三日月断面形状の補強ライナー層は、前記の水素化ＮＢＲを７０〜１００重量部含むゴム合計１００重量部に対して、メタクリル酸亜鉛を２０〜１２０重量部、カーボンブラックを０〜４０重量部配合し、かつこのメタクリル酸亜鉛とカーボンブラックの配合量の合計が１２０重量部以下とするような水素化ＮＢＲゴム組成物をもって構成することが必要である。この水素化ＮＢＲ組成物において、水素化ＮＢＲが７０重量部以下では軟らかすぎて使用上不適であるが、１００重量部であっても問題はない。また、水素化ＮＢＲ組成物に配合するメタクリル酸亜鉛が２０重量部未満であると軟らかすぎ、１２０重量部を超えると硬すぎることになる。さらに、水素化ＮＢＲ組成物中には、カーボンブラックを配合しなくても一向に問題はないが、４０重量部を超えて配合すると脆くなって折れることがあるので好ましくない。また、水素化ＮＢＲ組成物に配合する前記カーボンブラックとメタクリル酸亜鉛の合計が１２０重量部を超えると硬くなりすぎて、車の乗心地が悪化するので好ましくない。
【００１１】
当該水素化ＮＢＲ組成物中に前記のメタクリル酸亜鉛（ジメタクリル酸亜鉛の形になっているものを含む）を混合する方法は特に限定されないが、通常ゴム工業において用いられるロール、バンバリー、ニーダー、１軸混練機、２軸混練機などの混合機を使用することができる。
また、水素化ＮＢＲに直接メタクリル酸亜鉛を混合する方法のほかに、先ず水素化ＮＢＲに酸化亜鉛、炭酸亜鉛などの亜鉛化合物を配合し、十分に分散させた後、メタクリル酸を混合または吸収させ、ポリマー中でメタクリル酸亜鉛を生成させる方法を採ってもよく、この方法は、メタクリル酸亜鉛の非常に良い分散が得られるので好ましい。また、水素化ＮＢＲにメタクリル酸亜鉛と亜鉛化合物が予め分散されている組成物を用いるのも好ましく、これは日本ゼオン（株）製の「ＺＳＣ」（商標名）シリーズ、例えばＺＳＣ２２９５，ＺＳＣ２２９５Ｎ，ＺＳＣ２３９５，ＺＳＣ２２９８などとして入手可能である。
【００１２】
また、水素化ＮＢＲ組成物は、有機過酸化物で架橋されていることが好ましい。有機過酸化物としては、通常のゴムの過酸化物加硫に使用されているものを使用することができる。例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンなどが挙げられる。これらの有機過酸化物は、１種または２種以上を使用し、ゴム１００重量部に対して０．２〜１０重量部、好ましくは０．２〜６重量部配合することが望ましい。
【００１３】
この水素化ＮＢＲ化合物には、他の充填剤、例えばシリカ、炭酸カルシウム、タルクなどや、トリアリルイソシアヌレート、メタクリル酸の高級エステル、フタル酸ジアリルエステル、ｍ−フェニレンビスマレインイミド、１，２−ポリブタジエンなどの架橋助剤、その他ゴム工業で一般的に用いられている可塑剤、老化防止剤、安定剤、接着剤、樹脂、加工助剤、着色剤などを適宜配合してもよい。
【００１４】
本発明に従えば、前記補強ライナー層と隣接するゴム層との間の接着性を向上させるために、（Ａ）天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体ゴムから選ばれた少なくとも１種のジエン系ゴムと（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムを配合し、その（Ａ）＋（Ｂ）合計１００重量部に対して（Ｃ）平均分子量３００〜１５００、軟化点５０〜１６０℃、ヨウ素吸着量２０ｇ／１００ｇ以上の芳香族系石油樹脂を５〜８０重量部配合した接着ゴム層を介して接着させることが必要である。前記（Ａ）＋（Ｂ）合計１００重量部に対する前記（Ｃ）の芳香族系石油系樹脂の配合量が５重量部未満であると接着力が低下し、また、８０重量部を超えると発熱が大きく、そのいずれの場合にもタイヤ破壊に通ずることになるので上記（Ｃ）の配合量以外では好ましくない。
【００１５】
前記接着ゴム層に含まれる（Ａ）ジエン系ゴムと（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムの配合比は、Ａ：Ｂ＝１０：９０〜９０：１０であることが接着力の点で好ましい。この配合比の範囲を超えると接着力が低下する。また、接着ゴム層の厚さは、０．１〜２．０mmとするのが良く、より好ましくは０．２〜０．８mmとする。この厚さが０．１mmより薄いと、生産時に接着ゴム層に切れが発生したり、加工が難しくなり、また、２．０mmより厚いと、通常走行では問題とならないものの、長時間走行や高シビリアリティ条件下での走行においてこの接着ゴム層が発熱し、接着層が破壊するので好ましくない。
【００１６】
前記接着ゴム層は、更に、メタクリル酸高級エステル、トリアリルイソシアヌレート、メタクリル酸またはアクリル酸の金属塩、フタル酸ジアリルエステル、１，２−ポリブタジエンから選ばれる少なくとも１種の共架橋剤を含み、有機過酸化物で架橋することが一層好適である。
また、この接着ゴム層を構成するゴム組成物には、前記（Ｃ）芳香族系石油樹脂の他に、一般的にゴムに配合される配合剤、例えば、カーボン、シリカ、タルクなどの充填剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、樹脂、接着剤、架橋助剤、加硫促進剤、粘着付与剤などを適宜配合してもよい。
【００１７】
以下、図１を参照して、本発明の空気入りタイヤにおける補強ライナー層の配置について説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の空気入りタイヤの子午線方向半断面説明図であり、これらは、タイヤのサイドウォール部における三日月断面形状の補強ライナー層と接着ゴム層と隣接ゴム層との相互配置関係、並びに該補強ライナー層のベルト層およびビードフィラーとの配置関係を示すものである。
【００１８】
補強ライナーの配置関係〔図１（ａ）〜（ｅ）〕とそのメリット
（ａ）：カーカス層を内外２層から構成し、内側のカーカス層をビードコアの周りにタイヤの内側から外側に折り返し、この端末を内側のカーカス層と外側のカーカス層との間に挾み込む構造とし、かつ外側のカーカス層を前記ビードコアで折り返し、かつ三日月形状の補強ライナー層を一方の端部がトレッド部のベルト層端部とオーバーラップし、他方の端部がビード部のビードフィラーとオーバーラップするように配置した構造。ただし、外側のカーカス層を前記ビードコアに折り返すことなく巻き下ろして端末をビードコア付近に配置してもよい。
サイドウォール部の局部的な変形が少なく、全体が滑らかに変形するので、ランフラット性が最も向上し、好ましい構造である。
（ｂ）：（ａ）に対して、補強ライナー層の一方の端部が、ベルト層端部とオーバーラップしない構造。
サイドウォール部の局部的な変形が（ａ）より大きくなるので、ランフラット性向上効果が（ａ）の構造よりやや低下するが、本発明を使わない混合に比べて、改善効果は十分にある。
（ｃ）：（ａ）に対して、補強ライナー層の一方の端部が、ビードフィラーとオーバーラップしない構造。
サイドウォール部の局部的な変形が（ａ）より大きくなるので、ランフラット性向上効果が（ａ）の構造よりやや低下するが、本発明を使わない場合に比べて、改善効果は十分にある。
（ｄ）：（ａ）に対して、補強ライナー層の両方の端部が、ベルト層ともビードフィラーともオーバーラップしない構造。
サイドウォール部の局部的な変形が（ａ）より大きくなるので、ランフラット性向上効果が（ｂ）や（ｃ）の構造よりやや低下するものの、本発明を使わない場合に比べ改善効果がある。
（ｅ）：カーカス層を２層から構成し、２層のカーカス層をいずれもビードコアの周りにタイヤの内側から外側に折り返した構造。
（ａ）の構造に比較して、外側のカーカス層を内側に折り返す工程を省くことができ、生産性が向上する。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００２０】
以下の実施例および比較例の各例に用いた配合成分は、次の市販品を用いた。なお、変量していない配合剤は実施例の表には記載していない。
0003992333.tif 000002
【００２１】
また、表Ｉの従来例１および２で使用したゴム配合ＡおよびＢは、次のとおりである。
0003992333.tif 000003
【００２２】
テスト用ランフラットタイヤの作製
各例に示した配合組成からなる補強ライナー層および接着層を従来手法によって成形し、これらを所定の図１（ａ）〜（ｅ）に示す配置関係にあるように配置・接着した。サイズ２５５／４０Ｒ１７のランフラットタイヤを作製し、それぞれランフラット耐久性試験、転がり抵抗試験および乗心地試験に供した。
【００２３】
各例における測定、評価方法は、以下のとおりである。
１）ランフラット耐久性試験法
４．９０kN／タイヤの荷重が加わる車両に、空気圧０kPa でリムからタイヤが脱落しないようにテストタイヤを装着して走行し、タイヤが故障するまでの距離を計測する。各例は従来タイヤを１００とした指数で示しており、この指数が大きい程ランフラット耐久性が優れていることを示す。
【００２４】
２）転がり抵抗試験法
下記条件にて走行し、その際の転がり抵抗を測定する。従来タイヤの測定値を１００とした指数で表示しており、値は小さい方が良いことを示している。
走行条件：ドラム表面が平滑な、鋼製でかつ直径が１７０７mmであるドラム試験機を用い、周辺温度を２３±２℃に制御し、リムサイズ１７×９            JJ、試験内圧２２０kPa 、荷重５．５kNにて速度８０km／ｈで走行させる。
【００２５】
３）乗心地試験法
試験タイヤを１７×９JJのリムに組み付け、内圧２２０kPa に充填し、乗用車に装着し、訓練された５名のドライバーにてテストコースを走行してフィーリングを評価する。結果は、基準タイヤとの相対比較にて以下の判定基準をもとに５点法で採点し、最高点と最低点を除いた３名の平均点を以下のように分類した。
0003992333.tif 000004
【００２６】
従来例１〜2、実施例1〜22および比較例1〜9
各例におけるランフラットタイヤの測定、評価結果を表Ｉに示す。
【００２７】
【表１】
0003992333.tif 000005
【００２８】
【表２】
0003992333.tif 000006
【００２９】
【表３】
0003992333.tif 000007
【００３０】
【表４】
0003992333.tif 000008
【００３１】
【発明の効果】
表Ｉの結果にみられるように、本発明に従った組成の補強ライナー層を所定の組成からなる接着ゴム層を介して所定の配置関係で隣接ゴム層と接着して構成した空気入りタイヤは、ランフラット耐久性、転がり抵抗および乗心地ともに良好であり、優れたランフラットタイヤが得られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ランフラットタイヤにおける補強ライナー層の配置部位の態様を示す子午線方向半断面図である。
【図１】
0003992333.tif 000009