JP2003200719A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビードコアに隣接するスティフナー部材の破
断強度を低下させずに硬さを高めることにより、タイヤ
性能が向上する空気入りラジアルタイヤを提供するこ
と。 【解決手段】 本発明の空気入りラジアルタイヤは、ビ
ードコアとカーカスの巻き返し部と間に配せられるステ
ィフナー部材に、（Ａ）天然ゴム及び合成ゴムの中から
選ばれる少なくとも１種以上のゴム成分と、（Ｂ）ビス
フェノール化合物及びポリフェノール化合物の中から選
ばれる少なくとも１種の融点が１４０℃以上の化合物
と、（Ｃ）メチレンドナーとを配合してなるゴム組成物
を用いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りラジアル
タイヤに関するものであり、より詳細にはタイヤのビー
ド部の耐久性を高めてタイヤ性能を向上させることがで
きる空気入りラジアルタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気入りラジアルタイヤのビー
ド部は図１のビード部断面が示すように、ビードコア４
とカーカス６とが配せられている。カーカス６はビード
コア４の周囲をタイヤの内側から外側に巻き返してお
り、その折返し部６ａとビードコア４との間にはスティ
フナー部材８が設けられている。ところで、上記ビード
部２の耐久性を向上させる手法として、またタイヤ性能
を向上させる手法として、スティフナー部材８、中でも
ビードコア４に隣接する低歪領域を中心に、高い弾性率
を有するゴム組成物（硬質スティフナー）８ｂを配する
ことが有効であることが知られている（特開平１−１２
２０７号公報、及び特開平２−１３３２０８号公報）。
従来、このようなスティフナー部材８に高弾性率を持た
せるためには、そのゴム組成物にカーボンブラックなど
の充填剤を増量したり、特定のカーボンブラック及び樹
脂等を配合したりしている（特開平９−２７２３０７号
公報）。また構造的に強度を高める手法としては、ステ
ィフナー８部材の軟質スティフナー８ａと硬質スティフ
ナー８ｂとの間に特定の構造関係を持たせ、ビードコア
４とカーカス６との折返し構造に条件を加えて、かかる
ビード部２の耐久性を向上させることなどが提案されて
いる（特開平６−６４４１２号公報）。また、スティフ
ナー８に軟質、硬質の他に中硬度スティフナーを配し
て、構造的にビード部の耐久性を高めることも提案され
ている（特開平５−９６９１５号公報）。

【０００３】しかしながら、従来のようにスティフナー
部材８、特にビードコア近傍の硬質スティフナー８ｂに
使用するゴム組成物に配合する充填剤を単純に増量する
と、高弾性化は見られるものの、工場作業性等の低下を
招いたり、また、加硫ゴム組成物の破断時の伸び
（Ｅ_B）の低下によるタイヤの耐久性低下の虞がある。
このため、このような不具合が無い状態で高弾性化を発
揮するゴム組成物をスティフナー部材として用いること
が空気入りラジアルタイヤに望まれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の課題
及び要望に鑑みてなされたもので、ビードコアに隣接す
るスティフナー部材の破断強度を低下させずに硬さを高
めることにより、タイヤ性能が向上する空気入りラジア
ルタイヤを提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記実情
に鑑み鋭意研究を重ねた結果、融点が１４０℃以上のビ
ス、或いはポリフェノール化合物をゴム組成物に配合す
ると、かかるゴム組成物が高弾性化と破断伸びがバラン
ス良く向上し、これを空気入りラジアルタイヤのビード
部におけるスティフナー部材或いは部分に適用すると、
タイヤ性能が向上することを見出し、本発明を完成し
た。

【０００６】すなわち、本発明は以下の（１）乃至
（４）の構成或いは手段によって上記課題を解決するも
のである。 （１） スティフナーを配してなるビード部を具備する
空気入りラジアルタイヤにおいて、上記スティフナー部
材に、（Ａ）天然ゴム及び合成ゴムの中から選ばれる少
なくとも１種以上のゴム成分と、（Ｂ）ビスフェノール
化合物及びポリフェノール化合物の中から選ばれる少な
くとも１種の融点が１４０℃以上の化合物と、（Ｃ）メ
チレンドナーとを配合してなるゴム組成物を用いること
を特徴とする空気入りラジアルタイヤ。

【０００７】（２） 上記（Ｂ）化合物が下記一般式
（１）で表されるビスフェノール化合物の少なくとも１
種であることを特徴とする上記（１）記載の空気入りラ
ジアルタイヤ。

【化２】

【０００８】（３） 上記（Ｂ）化合物を（Ａ）ゴム成
分ゴム１００質量部当たり０．５質量部以上で、１０．
０質量部以下で配合してなることを特徴とする上記
（２）記載の空気入りラジアルタイヤ。 （４） 上記（Ｃ）メチレンドナーが上記（Ｂ）化合物
１００質量部に対して２０質量部以上４００質量部以下
の範囲で配合されることを特徴とする上記（１）乃至
（３）に記載の空気入りラジアルタイヤ。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係る空気入りラジアルタ
イヤは、ビードコアと該ビードコアの周囲をタイヤの内
側から外側に折返してなる折返し部を有するトロイド状
のカーカスとからなるビード部を具備するものである。
そして、上記ビードコアとカーカスの折返し部と間に配
せられるスティフナー部材には、以下の（Ａ）天然ゴム
及び合成ゴムの中から選ばれる少なくとも１種以上のゴ
ム成分と、（Ｂ）ビスフェノール化合物及びポリフェノ
ール化合物の中から選ばれる少なくとも１種以上の融点
が１４０℃以上の化合物と、（Ｃ）メチレンドナーとを
配合してなるゴム組成物が用いられている。

【００１０】本発明の（Ａ）ゴム成分は、天然ゴム及び
合成ゴムから選ばれた少なくとも１種からなるゴム成分
である。上記ゴム成分は、天然ゴムのみを含んでいても
よいし、合成ゴムのみを含んでいてもよいし、両者を含
んだブレンド物であってもよい。上記合成ゴムとしては
特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜
選択することができるが、ジェン系合成ゴムが好まし
く、例えば、シス−１，４−ポリイソプレン、スチレン
−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、低シス−１，４−ポ
リブタジエン、高シス−１，４−ポリブタジエン、など
が挙げられる。これらの中でも、本発明に係るゴム成分
としては、天然ゴム、シス−１，４−ポリイソプレン、
スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、ポリブタジ
エン等が好ましい。特に、天然ゴム、シス−１，４−ポ
リイソプレンゴムを主体とすることが好ましく、ポリブ
タジエン等の他のジェン系ゴムを適宜ブレンドすること
ができる。

【００１１】本発明の（Ｂ）化合物は、ビスフェノール
化合物及びポリフェノール化合物の中から選ばれる少な
くとも１種の融点が１４０℃以上の化合物である。ま
た、下記一般式（１）で表されるビスフェノール化合物
の少なくとも１種が上記（Ｂ）化合物であることが好ま
しい。

【００１２】

【化３】

【００１３】上記ビスフェノール化合物の具体的なもの
としては、４，４’−イソプロピリデンビスフェノー
ル、４，４’−メチリデンビスフェノール、４，４’−
シクロヘキシリデンビスフェノール、４，４’−（１−
フェニルエチリデン）ビスフェノール、４，４’−
（１，４−フェニレンジイソプロピリデン）ビスフェノ
ール、４，４’−ジヒドロキシジフェニルシクロヘキサ
ン、４，４’−ジヒドロキシフェニルスルフォン、４，
４’−チオ−ビス（６−tert−ブチル−３−メチルフェ
ノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６
−tert−ブチルフェノール）等が挙げられる。中でも
４，４’−ジヒドロキシジフェニルシクロヘキサン、
４，４’−ジヒドロキシフェニルスルフォン、４，４’
−チオ−ビス（６−tert−ブチル−３−メチルフェノー
ル）が本発明の目的である高い低歪み域での弾性率が得
られる点で望ましい。

【００１４】上記ゴム組成物は、上記（Ｂ）化合物を
（Ａ）ゴム成分ゴム１００質量部当たり０．５質量部以
上で、１０．０質量部以下で配合することが好ましく、
更には、０．５質量部以上、５．０質量部以下で含有す
ることが好ましい。上記（Ｂ）ビスフェノール化合物或
いはポリフェノール化合物の使用量が０．５質量部未満
では、その化合物による上記効果の発現が十分でなく、
また１０．０質量部を超える場合は、コスト及び生産性
を悪くする。

【００１５】上記ゴム組成物中には、上記（Ｃ）メチレ
ンドナーが配合される。上記（Ｃ）メチレンドナーとし
ては、へキサメチレンテトラミン及びメチロール化メラ
ミン誘導体を使用することができる。例えば、ヘキサメ
チロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘ
キサエトキシメチルメラミン、ヘキサキス（メトキシメ
チル）メラミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリメチル−Ｎ，
Ｎ’，Ｎ”−トリメチロールメラミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”
−トリメチロールメラミン、Ｎ−メチロールメラミン、
Ｎ，Ｎ−ジ（メトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ’，
Ｎ”−トリブチル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリメチロールメ
ラミン等が挙げられる。上記（Ｃ）メチレンドナーは、
上記（Ｂ）化合物１００質量部に対して２０質量部以上
４００質量部以下の範囲で配合されることが好ましく、
更に好ましくは、上記（Ｂ）化合物１００質量部に対し
て５０質量部以上３００質量部以下の範囲で配合される
ことである。上記メチレンドナーの配合量が２０質量未
満では上記（Ｂ）化合物の硬化剤としての性能を十分に
発揮しない。

【００１６】更に、上記ゴム組成物には、充填剤として
カーボンブラックを配合することが好ましい。本発明に
おいて配合するカーボンブラックの種類等に特に制限は
ないが、窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ：ＡＳＴＭ Ｄ３
０３７−８４Ｂ法）は、８０乃至１３０ｍ²／ｇの範囲
が好ましく、８０乃至１１０ｍ²／ｇの範囲であれば更
に好ましい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積を高
くすると、高弾性及び高い破断伸び（Ｅ_b）は得られる
が、耐クリープ性を悪くする。またジブチルフタレート
吸油量（ＤＢＰ：ＪＩＳ Ｋ６２２１（１９８２）「ゴ
ム用カーボンブラック試験方法」の６．１．２（１）Ａ
法による。）は、６０乃至１３０ｃｍ³／１００ｇの範
囲であることが好ましい。

【００１７】具体的にはＨＡＦ（Ｎ３３０、Ｎ３７
５）、ＨＡＦ−ＨＳ（Ｎ３３９）、ＨＡＦ−ＬＳ（ＮＮ
３２６）等が用いられる。カーボンブラックの配合量
は、ゴム成分１００質量部に対し、例えば６０質量部か
ら９０質量部程度とすることが好ましく、特に７０質量
部から８０質量部程度が好ましい。

【００１８】更に、上記ゴム組成物には、上記以外に硫
黄等の加硫剤、アロマオイル等のプロセスオイル、ステ
アリン酸、亜鉛華等の加硫活性剤、加硫促進剤、老化防
止剤、カーボンブラック以外のシリカ、水酸化アルミニ
ウム、タルク等の充填剤を添加することができる。

【００１９】このようにして得られる上記ゴム組成物は
本発明に係る空気入りラジアルタイヤのビード部に適用
される。即ち、空気入りラジアルタイヤはビードコアと
そのビードコアの周囲をタイヤの内側から外側に折返し
てなるカーカスとから構成されるビード部を具備してお
り、上記ゴム組成物は上記ビードコアとカーカスの折返
し部と間に配せられるスティフナー部材として使用さ
れ、特に、ビードコアに隣接する部位の硬質スティフナ
ーに使用することが好ましい。

【００２０】このように構成される本発明の空気入りラ
ジアルタイヤにあっては、ビードコアとカーカス折返し
部との間のスティフナー部材、特にビードコアに隣接す
る部位の硬質スティフナーに上記ゴム組成物を用いて、
その部分の硬さを高めることにより、タイヤの走行初期
から通常走行中においても、タイヤビードの倒れ込みを
抑制する効果がもたらされる。その結果、ビード部の所
謂プライ端の歪みが低減され耐久性が向上する一方、本
発明のタイヤは、リム脱着時や更生加硫時などのビード
部の変形が大きい場合、所謂最大変形時より大きなＥ_B
（破断時の伸び）を確保しうるため、他部材等より強引
に変形が加わっても割れを起こすことはない。

【００２１】

【実施例】次に、実施例、試験例により、本発明を更に
詳細に説明するが、本発明はこれらに制約されるもので
はない。

【００２２】実施例１乃至５、比較例１乃至３ 表１に示す組成のゴム組成物を調製した。尚、表中の
（＊）印の化合物又は組成成分には以下のものを使用し
た。 （＊１）カーボンブラック ＨＡＦ（Ｎ３３９）、窒素吸着比表面積９２ｍ²／ｇ、
ＤＢＰ１２０ｃｍ³／１００ｇ （＊２）４，４’−ＤＨＤＰｃＨ ４，４’−ジヒドロキシジフェニルシクロヘキサン （＊３）４，４’−ＤＨＤＰＳ ４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン （＊４）老化防止剤 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（＊５）加硫促進剤（ＮＳ） Ｎ−ｔ−ブチルベンゾチオゾリルスルフェンアミド

【００２３】

【表１】

【００２４】上記組成物を用いて、その加硫後の物性を
試験すると共に、タイヤのビード部のスティフナー部材
に使用してタイヤ性能を試験した。その結果を併せて表
２に示す。なお、各試験の方法は以下のとおりである。

【００２５】（１）加硫ゴム引張試験：温度１４５℃に
て、加硫反応によるトルクの上昇が全体の９０％に達す
る時間Ｔ９０の１．５倍にあたる加硫時間で加硫後、Ｊ
ＩＳ Ｋ６３０１−１９９５に準拠して引張試験を行い
（３号試験片を使用：温度２５℃、５００ｍｍ／min、
形状ＪＩS＃３号）、伸び（Ｅ_B）、５０％伸長時弾性率
（Ｍ₅₀）、３００％伸長時弾性率（Ｍ₃₀₀）を測定し
た。各データは、比較例１を１００として指数で表す。

【００２６】（２）動的粘弾性試験：東洋精機（株）
製、粘弾性スペクトロメータ（動的粘弾性測定試験機）
を用い、周波数５０Ｈｚ、測定温度３０℃、歪み１％で
Ｅ’（動的貯蔵弾性率）、tanδ（損失係数）を測定し
た。各データは、比較例１を１００として指数で表す。

【００２７】（３）ビード耐久ドラム試験 ＴＢＲ １１Ｒ２２．５ サイズのタイヤを用い、荷重
６０００kgfで走行させたときの故障までの走行時間の
指数を示したものである。

【００２８】

【表２】

【００２９】表２から明らかなように、比較例２、３の
ような配合変更では、ビード耐久性が向上するものの、
破断時の伸び（Ｅ_B）が低下し、加硫時、リム脱着時の
割れが懸念される。実施例５ではビスフェノール系化合
物の配合量が少ないため他の実施例に比べて耐久性の改
善度合いが小さくなっている。実施例１乃至４にあって
は、破断時の伸びを確保しつつ、ビード耐久性も十分に
向上できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る空気入りタイヤによれば、
ビードコアに隣接するスティフナー部材の破断強度を低
下させずに、その硬さを高めることができ、それによ
り、タイヤ性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は一般的な空気入りタイヤのビード部の拡
大断面図である。

【符号の説明】

２ ビード部 ４ ビードコア ６ カーカス ６ａ カーカスの巻き返し部 ８ スティフナー部材 ８ｂ 硬質スティフナー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スティフナーを配してなるビード部を具
   備する空気入りラジアルタイヤにおいて、上記スティフ
   ナー部材に、（Ａ）天然ゴム及び合成ゴムの中から選ば
   れる少なくとも１種以上のゴム成分と、（Ｂ）ビスフェ
   ノール化合物及びポリフェノール化合物の中から選ばれ
   る少なくとも１種の融点が１４０℃以上の化合物と、
   （Ｃ）メチレンドナーとを配合してなるゴム組成物を用
   いることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】 上記（Ｂ）化合物が下記一般式（１）で
   表されるビスフェノール化合物の少なくとも１種である
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイ
   ヤ。 【化１】
3. 【請求項３】 上記（Ｂ）化合物を（Ａ）ゴム成分ゴム
   １００質量部当たり０．５質量部以上で、１０．０質量
   部以下で配合してなることを特徴とする請求項２記載の
   空気入りラジアルタイヤ。
4. 【請求項４】 上記（Ｃ）メチレンドナーが上記（Ｂ）
   化合物１００質量部に対して２０質量部以上４００質量
   部以下の範囲で配合されることを特徴とする請求項１乃
   至３の何れかの項に記載の空気入りラジアルタイヤ。