JP5373366B2 - ウイング又はランフラットタイヤ補強層用ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ウイング又はランフラットタイヤ補強層用ゴム組成物、並びにこれを用いた空気入りタイヤ及びサイド補強型ランフラットタイヤに関する。

従来よりタイヤのウイングに用いられるゴム組成物として、優れた引き裂き強さを示す天然ゴムに加えて、耐屈曲亀裂性能を改善するためにブタジエンゴムをブレンドし、更に耐候性、補強性を改善するためにカーボンブラックを配合したものが使用されてきた。

また、タイヤの転がり抵抗を低減（転がり抵抗性能を向上）させることにより自動車の低燃費化が行なわれているが、近年、低燃費化への要求がますます強くなり、タイヤにおける占有比率の高いトレッドを製造するためのゴム組成物だけでなく、ウイングを製造するためのゴム組成物に対しても優れた低発熱性が要求されている。

一方、サイド補強型ランフラットタイヤに用いられるサイドウォール部の補強層用ゴム組成物では、パンク走行時に車輌の荷重を支える必要があることから、ゴムの硬さ及び耐亀裂性が重要な性能となり、また高硬度ゴム組成物が用いられるため、未加硫ゴムの加工性も重要な性能となる。そのため、補強層用ゴム組成物では、耐亀裂性に優れるポリブタジエンや補強用充填剤としてカーボンブラックが使用されてきたが、補強層用ゴム組成物に対しても優れた低発熱性が要求されるようになっている。

ゴム組成物において低発熱性を満足させる方法として、補強用充填剤の含有量を減量する方法が知られているが、この場合、ゴム組成物の硬度が低下するため、タイヤが損傷し易いという問題があった。

特許文献１には、ポリブタジエンをオルガノアルコキシシラン若しくはオルガノアロキシシランにより変性した変性ポリブタジエン、特許文献２には、ポリブタジエンをジアミン化合物により変性した変性ポリブタジエンがウェットスキッド抵抗等の性能を改善でき、タイヤトレッド用のゴム材料として有用であることが記載されている。

しかしながら、このような変性ポリブタジエンを使用しても低発熱性及びゴム組成物の機械的強度の両立という点については未だ改善の余地がある。また、タイヤのウイングに適用することやランフラットタイヤのサイドウォール部の補強層に適用することは検討されていない。

特開２００１−４０００１号公報 特開２００７−３１７２２号公報

本発明は、前記課題を解決し、優れた低発熱性を有すると同時に、高い機械的強度を有するウイング又はランフラットタイヤ補強層用ゴム組成物を提供することを目的とする。また、該ゴム組成物を用いて作製したウイングを有する空気入りタイヤ、及び該ゴム組成物を用いて作製したサイドウォール部の補強層を有するサイド補強型ランフラットタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを１０〜１５０質量部を含有し、上記ゴム成分が下記式（１）で表される化合物により変性されたブタジエンゴムを含むウイング又はランフラットタイヤ補強層用ゴム組成物に関する。

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。Ｒ^４及びＲ^５は、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。ｎは整数を表す。）

上記変性されたブタジエンゴムのビニル含量が３５質量％以下であることが好ましい。

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したウイングを有する空気入りタイヤに関する。

本発明は更に、上記ゴム組成物を用いて作製したサイドウォール部の補強層を有するサイド補強型ランフラットタイヤに関する。

本発明によれば、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを１０〜１５０質量部を含有し、上記ゴム成分が特定の化合物により変性されたブタジエンゴムを含むゴム組成物であるので、該ゴム組成物をタイヤのウイングとしてとして用いることにより、優れた低発熱性を有すると同時に、高い機械的強度を有する空気入りタイヤを提供することができる。また、該ゴム組成物をサイド補強型ランフラットタイヤのサイドウォール部の補強層として使用することにより、優れた低発熱性をとともに、ゴムの硬さ及び耐亀裂性にも優れたランフラットタイヤを提供することができる。

本発明のウイング又はランフラットタイヤ補強層用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを１０〜１５０質量部を含有する。また、当該ゴム組成物に使用されるゴム成分は、上記式（１）で表される化合物により変性されたブタジエンゴム（変性ブタジエンゴム）を含有する。変性ブタジエンゴムとシリカとを用いることにより、ゴム組成物において、高い機械的強度を維持しつつ、優れた低発熱性を得ることができる。従って、タイヤのウイング部において低発熱性及び高い機械的強度を両立できる。また、サイド補強型ランフラットタイヤのサイドウォール部の補強層に、低発熱性と、ゴムの硬さ及び耐亀裂性とを良好に付与できる。

上記式（１）で表される化合物において、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、メルカプト基（−ＳＨ）又はこれらの誘導体を表す。上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基等が挙げられる。上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等の炭素数１〜８のアルコキシ基（好ましくは炭素数１〜６、より好ましくは炭素数１〜４）等が挙げられる。なお、アルコキシ基には、シクロアルコキシ基（シクロヘキシルオキシ基等の炭素数５〜８のシクロアルコキシ基等）、アリールオキシ基（フェノキシ基、ベンジルオキシ基等の炭素数６〜８のアリールオキシ基等）も含まれる。

上記シリルオキシ基としては、例えば、炭素数１〜２０の脂肪族基、芳香族基が置換したシリルオキシ基（トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリイソプロピルシリルオキシ基、ジエチルイソプロピルシリルオキシ基、ｔ−ブチルジメチルシリルオキシ基、ｔ−ブチルジフェニルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、トリ−ｐ−キシリルシリルオキシ基等）等が挙げられる。

上記アセタール基としては、例えば、−Ｃ（ＲＲ′）−ＯＲ″、−Ｏ−Ｃ（ＲＲ′）−ＯＲ″で表される基を挙げることができる。前者としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、イソプロポキシメチル基、ｔ−ブトキシメチル基、ネオペンチルオキシメチル基等が挙げられ、後者としては、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、ｉ−プロポキシメトキシ基、ｎ−ブトキシメトキシ基、ｔ−ブトキシメトキシ基、ｎ−ペンチルオキシメトキシ基、ｎ−ヘキシルオキシメトキシ基、シクロペンチルオキシメトキシ基、シクロヘキシルオキシメトキシ基等を挙げることができる。Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３としては、アルコキシ基が望ましい。これにより、低発熱性及び機械的強度を好適に両立できる。

Ｒ^４及びＲ^５のアルキル基としては、例えば、上記アルキル基と同様の基を挙げることができる。

ｎ（整数）としては、１〜５が好ましい。これにより、低発熱性及び機械的強度を好適に両立できる。更には、ｎは２〜４がより好ましく、３が最も好ましい。ｎが０であるとケイ素原子と窒素原子との結合が困難であり、ｎが６以上であると変性剤としての効果が薄れる。

上記式（１）で表される化合物の具体例としては、３−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルブトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジブトキシシラン、ジメチルアミノメチルトリメトキシシラン、２−ジメチルアミノエチルトリメトキシシラン、３−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、４−ジメチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジメチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、２−ジメチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、３−ジメチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、４−ジメチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジメチルアミノメチルトリエトキシシラン、２−ジメチルアミノエチルトリエトキシシラン、３−ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、４−ジメチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジメチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、２−ジメチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、３−ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、４−ジメチルアミノブチルジエトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリメトキシシラン、２−ジエチルアミノエチルトリメトキシシラン、３−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、４−ジエチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジエチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、２−ジエチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、３−ジエチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、４−ジエチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリエトキシシラン、２−ジエチルアミノエチルトリエトキシシラン、３−ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン、４−ジエチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジエチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、２−ジエチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、３−ジエチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、４−ジエチルアミノブチルジエトキシメチルシラン等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記式（１）で表される化合物（変性剤）によるブタジエンゴムの変性方法としては、特公平６−５３７６８号公報、特公平６−５７７６７号公報等に記載されている方法等、従来公知の手法を用いることができる。例えば、ブタジエンゴムと変性剤とを接触させればよく、ブタジエンゴムを重合し、該重合体ゴム溶液中に変性剤を所定量添加する方法、ブタジエンゴム溶液中に変性剤を添加して反応させる方法等が挙げられる。

変性されるブタジエンゴム（ＢＲ）としては特に限定されず、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂ等の高シス含有量のＢＲ、宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２、ＶＣＲ６１７等のシンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するＢＲ等を使用できる。

上記変性ブタジエンゴムのビニル含量は、好ましくは３５質量％以下、より好ましくは２５質量％以下、更に好ましくは２０質量％以下である。ビニル含量が３５質量％を超えると、低発熱性が損なわれる傾向にある。ビニル含量の下限は特に限定されない。
なお、ビニル含量（１，２−結合ブタジエン単位量）は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。

ゴム成分１００質量％中の変性ブタジエンゴムの含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上である。１０質量％未満であると、低発熱性の効果があまり期待できない。変性ブタジエンゴムの含有量の上限は特に制限されないが、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは７０質量％以下である。９０質量％を超えると、ゴムの強度が不十分となる傾向がある。

ゴム組成物に使用される変性ブタジエンゴム以外のゴム成分として、ジエン系ゴムが挙げられ、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルニトリル（ＮＢＲ）、イソモノオレフィンとパラアルキルスチレンとの共重合体のハロゲン化物等を使用できる。なかでも、強度向上の点から、天然ゴムを、上記変性ブタジエンゴムとともに使用することが好ましい。

ＮＲとしては特に限定されず、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。

ゴム成分１００質量％中の天然ゴムの含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上である。１０質量％未満であると、強度が低下する傾向がある。天然ゴムの含有量は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは６０質量％以下である。９０質量％を超えると、屈曲亀裂成長性が悪化する傾向がある。

ゴム組成物は、シリカを含有する。変性ブタジエンゴムとともにシリカを配合することにより、良好な低発熱性及び高いゴム強度が得られる。シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（無水ケイ酸）等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。

シリカの平均一次粒子径は、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは１５ｎｍ以上である。１０ｎｍ未満では、低発熱性、ゴムの加工性に劣る傾向がある。また、シリカの平均一次粒子径は、好ましくは４０ｎｍ以下、より好ましくは３０ｎｍ以下である。４０ｎｍを超えると、破壊強度が低下する傾向がある。なお、シリカの平均一次粒子径は、例えば、シリカを電子顕微鏡で観察し、任意の粒子５０個について粒子径を測定し、その平均値より求めることができる。

シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１０質量部以上、好ましくは２０質量部以上である。シリカの含有量が１０質量部未満では、シリカの配合による充分な効果が得られない。また、シリカの含有量は１５０質量部以下、好ましくは１２０質量部以下である。シリカの含有量が１５０質量部を超えると、シリカのゴムへの分散が困難になりゴムの加工性が悪化する。

上記ゴム組成物は、シランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、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、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。商品名としてはＳｉ６９、Ｓｉ７５、Ｓｉ３６３（デグッサ（株）製）やＮＸＴ、ＮＸＴ−ＬＶ、ＮＸＴ−ＵＬＶ、ＮＸＴ−Ｚ（ＧＥ社製）などがある。なかでも、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドが好ましい。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

シランカップリング剤の含有量は、シリカの含有量１００質量部に対して５質量部以上が好ましく、８質量部以上がより好ましい。５質量部未満では、破壊強度が大きく低下する傾向がある。また、シランカップリング剤の含有量は、シリカの含有量１００質量部に対して１５質量部以下が好ましく、１０質量部以下がより好ましい。１５質量部を超えると、シランカップリング剤を添加することによる破壊強度の増加や転がり抵抗低減などの効果が得られない傾向がある。

上記ゴム組成物には、カーボンブラックを配合してもよい。これにより、ゴムの強度を向上させることができる。カーボンブラックとしては、例えば、ＧＰＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどを用いることができる。

カーボンブラックを使用する場合、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は３０ｍ^２／ｇ以上が好ましく、４０ｍ^２／ｇ以上がより好ましい。Ｎ_２ＳＡが３０ｍ^２／ｇ未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックのＮ_２ＳＡは１２０ｍ^２／ｇ以下が好ましく、９０ｍ^２／ｇ以下がより好ましい。Ｎ_２ＳＡが１２０ｍ^２／ｇを超えると、未加硫時の粘度が非常に高くなり、加工性が悪化する、又は燃費が悪化する傾向がある。カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上である。５質量部未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５０質量部以下である。６０質量部を超えると、発熱が大きくなる傾向がある。

本発明のゴム組成物には、前記変性ブタジエンゴム等のゴム成分、シリカ、シランカップリング剤、カーボンブラック以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、クレー等の補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、アロマオイル等のオイル、ワックス、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。

加硫剤としては、硫黄又は硫黄化合物が挙げられる。サイドウォール部の補強層に用いる場合、硫黄又は硫黄化合物としては、硫黄の表面析出を抑えるという理由から不溶性硫黄が好ましい。

不溶性硫黄の平均分子量は、低温でも分解が起こりにくく、表面析出しにくい点から、１００００以上が好ましく、１０００００以上がより好ましい。また、不溶性硫黄の平均分子量は、ゴム中における分散性に優れる点から、５０００００以下が好ましく、３０００００以下がより好ましい。

ウイング部に用いる場合、硫黄又は硫黄化合物の含有量は、充分な硬度が得られ、破壊しにくい点から、ゴム成分１００質量部に対して、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。また、硫黄又は硫黄化合物の含有量は、ブルーミングしにくく、充分な加工性が得られる点から、５質量部以下が好ましく、３質量部以下がより好ましい。

一方、サイドウォール部の補強層に用いる場合、硫黄又は硫黄化合物の含有量は、加硫後には硬さを保つことができ、発熱性も低減できる点から、ゴム成分１００質量部に対して、４質量部以上が好ましく、４．５質量部以上がより好ましい。また、硫黄又は硫黄化合物の含有量は、ブルーミングしにくく、充分な加工性が得られる点から、１０質量部以下が好ましく、７質量部以下がより好ましい。

本発明で使用できる加硫促進剤としては、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、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（ＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＺ）、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアゾリルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）などが挙げられる。なかでも、加硫特性に優れ、加硫後のゴムの物性において、低発熱性に優れ、機械的硬度向上の効果も大きいという理由から、ＴＢＢＳ、ＣＢＳ、ＤＺなどのスルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。特に、ウイング部に用いる場合はＣＢＳが好ましく、サイドウォール部の補強層に用いる場合はＴＢＢＳが好ましい。

加硫促進剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは０．７質量部以上、更に好ましくは１．０質量部以上である。上記含有量は、好ましくは５質量部以下、より好ましくは４質量部以下、更に好ましくは３質量部以下である。０．５質量部未満であると、ゴム組成物が充分に加硫されず、必要とするゴム特性が得られない傾向がある。５質量部を超えると、ゴム組成物が加硫しすぎる傾向がある。

本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。

本発明のゴム組成物は、トレッドの両側に配されるウイング部に使用される。具体的には、当該ウイング部は、特開平９−２７７８０１号公報の図１〜２、特開平９−１６４８１０号公報の図１〜２、特開平１１−１７０８１４号公報の図１、特開平１１−３０１２０９号公報の図１〜３及び図５〜８などに示される部材である。

また本発明のゴム組成物は、サイド補強型ランフラットタイヤのサイドウォール部の補強層にも使用される。当該補強層とは、ランフラットタイヤのサイドウォール部の内側に配置されたライニングストリップ層のことをいう。補強ゴム層の配置形態としては、具体的には、カーカスプライの内側に接してビード部からショルダー部にわたって配置され、両端方向に厚さを漸減する三日月状の補強ゴム層が挙げられる。また、カーカスプライ本体部分とその折返し部の間にビード部からトレッド部端にわたって配置される補強ゴム層、複数のカーカスプライ又は補強プライの間に配置される２層の補強ゴム層等も挙げられる。具体的には、当該補強層は、特開２００７−３２６５５９号公報の図１などに示される部材である。

本発明の空気入りタイヤ又はサイド補強型ランフラットタイヤは、上記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、必要に応じて各種添加剤をゴム組成物を、未加硫の段階でウイングや補強層の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造することができる。

また、本発明のタイヤは、乗用車用タイヤ、バス用タイヤ、トラック用タイヤ等として好適に用いられる。

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲ（１）：ＴＳＲ２０
ＮＲ（２）：ＲＳＳ＃３
ブタジエンゴム（ＢＲ（１））：日本ゼオン（株）製のＮｉｐｏｌ ＢＲ１２２０（ビニル含量１％、非変性）
ブタジエンゴム（ＢＲ（２））：住友化学（株）製の変性ブタジエンゴム（ビニル含量１５質量％、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３＝−ＯＣＨ_３、Ｒ^４及びＲ^５＝−ＣＨ_２ＣＨ_３、ｎ＝３）
シリカ：デグッサ（株）製のＵＬＴＲＡＳＩＬ ＶＮ３（平均一次粒子径：１５ｎｍ、ＢＥＴ比表面積：２１０ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック（１）：昭和キャボット（株）製のＮ５５０（Ｎ_２ＳＡ：４２ｍ^２／ｇ）
カーボンブラック（２）：キャボットジャパン（株）製のショウブラックＮ３３０（Ｎ_２ＳＡ：７５ｍ^２／ｇ）
シランカップリング剤（１）：デグッサヒュルス（株）製のＳｉ７５（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
シランカップリング剤（２）：デグッサ（株）製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「椿」
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ−１４０
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ（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）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
硫黄（１）：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
硫黄（２）：四国化成工業（株）製の不溶性硫黄 ミュークロンＯＴ（平均分子量：２０００００）
加硫促進剤（１）：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（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）
加硫促進剤（２）：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）

実施例１〜６及び比較例１〜５
表１〜２に示す配合処方にしたがい、バンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を４分間混練りし、混練り物を得た。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、４分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。更に、得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物（加硫ゴムシート）を得た。

実施例４〜６及び比較例３〜５については、得られた未加硫ゴム組成物をサイドウォール部の補強層に用いて未加硫タイヤを作製し、加硫することで試験タイヤ（サイド補強型ランフラットタイヤ）を作製した。

得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴムシート、試験タイヤを下記により評価した。結果を表１〜２に示す。

（粘弾性試験（１））
実施例１〜３及び比較例１〜２で得られた加硫ゴムシートを１７０℃の条件下で１２分間熱酸化劣化させ、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、周波数１０Ｈｚ、初期歪み１０％及び動歪２％の条件下で、３０℃における加硫ゴムシートの損失正接ｔａｎδを測定し、比較例１（表１）の低発熱性指数を１００とし、下記計算式により、各配合（実施例１〜３、比較例２）のｔａｎδを指数表示した。なお、低発熱性指数が大きいほど、発熱が小さく、低発熱性に優れることを示す。
（低発熱性指数）＝（比較例１のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００

（粘弾性試験（２））
実施例４〜６及び比較例３〜５で得られた加硫ゴムシートについて、粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各配合のｔａｎδを測定し、比較例３のｔａｎδを１００として、下記計算式により、各配合（実施例４〜６、比較例４〜５）のｔａｎδを指数表示した。指数が大きいほど発熱性が優れる。
（低発熱性指数）＝（比較例３のｔａｎδ）／（各配合のｔａｎδ）×１００

（引張試験）
ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、各加硫ゴムシートからなる３号ダンベル型試験片を用いて引張試験を実施し、破断強度（ＴＢ）及び破断時伸び（ＥＢ）を測定し、破壊エネルギー（ＴＢ×ＥＢ／２）を算出した。比較例１（表１）又は比較例３（表２）の強度指数を１００とし、以下の計算式により、各配合の破壊エネルギーをそれぞれ指数表示した。なお、強度指数が大きいほど機械強度に優れることを示す。
（強度指数）＝（各配合の破壊エネルギー）／（比較例１又は３の破壊エネルギー）×１００

（硫黄析出性）
実施例４〜６及び比較例３〜５について、練りゴム（未加硫ゴム組成物）を未加硫状態のまま、厚さ２ｍｍのシートに加工し、室湿で２４時間放置した。表面に硫黄が析出した場合を×、析出物が見られない状態を○とした。

（硬さ）
ＪＩＳ Ｋ６２５３の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方」に準じて、タイプＡデュロメーターにより、各加硫ゴムシートの硬度を測定した。

（ランフラット走行距離）
実施例４〜６及び比較例３〜５で製造した試験タイヤについて、空気内圧０ｋＰａにてドラム上を８０ｋｍ／時の速度で走行し、タイヤが破壊するまでの走行距離を比較した。比較例３を基準（１００）とし、指数表示をした。数字が大きいほどランフラット耐久性に優れることを示す。

変性ブタジエンゴムとシリカを併用した実施例１〜３では、高い機械強度を有すると同時に、低発熱性にも優れたゴム組成物が得られた。一方、変性ブタジエンゴムの代わりにブタジエンゴム（非変性）を使用した比較例２では、機械強度の低下がみられ、低発熱性も劣っていた。また、ブタジエンゴム（非変性）を使用し、かつシリカを配合していない比較例１では、低発熱性が不充分であり、機械強度も若干劣っていた。

変性ブタジエンゴムとシリカを併用した実施例４〜６では、機械強度及び低発熱性が良好であり、また、良好な剛性、ランフラット耐久性を示し、硫黄の析出もみられなかった。一方、変性ブタジエンゴムの代わりにブタジエンゴム（非変性）を使用した比較例４では、機械強度及び低発熱性に劣っていた。更に硫黄の配合量が多い比較例５では、硫黄の析出もみられた。また、ブタジエンゴム（非変性）を使用し、かつシリカを配合していない比較例３では、低発熱性及び機械強度に劣り、剛性、ランフラット耐久性も劣っていた。

Claims (5)

1. ゴム成分１００質量部に対して、シリカを１０〜１５０質量部を含有し、
   前記ゴム成分が下記式（１）で表される化合物により変性されたブタジエンゴムを含むランフラットタイヤ補強層用ゴム組成物。
   

   

   （式中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、同一若しくは異なって、アルコキシ基を表す。Ｒ^４及びＲ^５は、エチル基を表す。ｎは整数を表す。）
2. 前記変性されたブタジエンゴムのビニル含量が３５質量％以下である請求項１記載のランフラットタイヤ補強層用ゴム組成物。
3. 請求項１又は２記載のゴム組成物を用いて作製したサイドウォール部の補強層を有するサイド補強型ランフラットタイヤ。
4. ゴム成分１００質量部に対して、シリカを１０〜１５０質量部を含有し、
   前記ゴム成分が下記式（１）で表される化合物により変性されたブタジエンゴムを含むウイング用ゴム組成物。
   

   

   （式中、Ｒ ^１ 、Ｒ ^２ 及びＲ ^３ は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。Ｒ ^４ 及びＲ ^５ は、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。ｎは整数を表す。）
5. 請求項４記載のゴム組成物を用いて作製したウイングを有する空気入りタイヤ。