JP2008174606A - Pneumatic tire - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pneumatic tire having decreased rolling resistance by using a specific rubber composition as a tire side part. <P>SOLUTION: The pneumatic tire has a sidewall part extending outward in the direction of tire radius from a pair of bead parts and a tread part, a carcass layer is placed between the pair of bead parts, and a belt layer is placed at the outer circumference side of the tread part of the carcass layer. The rubber composition constituting the rim strip of the sidewall part and/or the bead part contains a diene rubber and ≥15 pts.wt. of a modified butadiene rubber obtained by modifying a polymer molecule terminal group with at least one functional group in 100 pts.wt. of a rubber component, and contains 1-50 pts.wt. of crosslinked rubber particles modified with a compound having sulfur, a C=C double bond and a hydroxyl group and having an average particle diameter of 5-2,000 nm and a glass transition temperature of from -100 to -65°C based on 100 pts.wt. of the rubber component. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、より詳しくは、低燃費性能に優れた空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly, to a pneumatic tire excellent in low fuel consumption performance.

近年、自動車の低燃費化に対する要請が高まり、タイヤの転がり抵抗を低減させ低燃費化に対応する技術開発が進められているなかで、タイヤ構造や該タイヤに用いられるゴム材料、補強材料などについて多くの検討がなされている。   In recent years, there has been an increasing demand for lower fuel consumption of automobiles, and the development of technologies that reduce tire rolling resistance and reduce fuel consumption has been promoted. With regard to tire structures, rubber materials used in tires, reinforcing materials, etc. Many studies have been made.

例えば、転がり抵抗の低減を図る手法として、トレッドを構成するゴム組成物の損失係数（ｔａｎδ）を低くする。トレッドやサイドウォールのゴム厚を減じてタイヤを軽量化する。タイヤ剛性を高めてタイヤの変形を抑制し転がり抵抗を低減するものなど多数の技術が開示されている（例えば、特許文献１〜３）。   For example, as a technique for reducing rolling resistance, the loss coefficient (tan δ) of the rubber composition constituting the tread is lowered. Reduce the tire weight by reducing the rubber thickness of the tread and sidewalls. Many techniques, such as what raises tire rigidity and suppresses deformation of a tire and reduces rolling resistance, are disclosed (for example, patent documents 1-3).

しかしながら、上記の手法では、転がり抵抗の大幅な低減効果を得られないのが実状であり、また、転がり抵抗の低減が図れたとしても、ウエット性能等の他の性能の悪化を招いたり、軽量化を図るとタイヤ剛性が低下し操縦安定性に影響してしまう。また、タイヤ剛性を高めると、転がり抵抗が低減する一方で乗り心地等の他の性能の悪化を来たしてしまう。このように、従来の転がり抵抗の低減手法からなる空気入りタイヤは、大幅な転がり抵抗の低減と他の性能とを両立し難く、一方の性能が改善されても、他方の性能が悪化してしまうという問題があった。   However, in the above method, it is a fact that a significant reduction effect of rolling resistance cannot be obtained, and even if rolling resistance can be reduced, other performance such as wet performance may be deteriorated or light weight may be reduced. If this is attempted, the tire stiffness will decrease and the steering stability will be affected. Further, when the tire rigidity is increased, the rolling resistance is reduced, but other performance such as riding comfort is deteriorated. As described above, the pneumatic tire made of the conventional method for reducing rolling resistance is difficult to achieve both significant reduction in rolling resistance and other performance, and even if one performance is improved, the other performance deteriorates. There was a problem that.

そこで、転がり抵抗とウェット性能などとの両立を図るために、ゴム組成物にゲル化ゴムを配合した技術が開示されている（例えば、特許文献４）。特許文献４に記載のように、トルエン膨潤指数（Ｑｉ）が１５以上のゲルゴムは、ゴムとしての性能を有し、適度なガラス転移温度Ｔｇを持つゲルゴムを選択することによって、比較的容易にタイヤ性能を向上させることは可能であるが、ゲルゴムが互いに絡み合っている場合には、ゲルゴムを均一に分散させることが困難であり、得られるゴムの加工性やゴム物性に影響を与えることがあった。   Therefore, a technique in which gelled rubber is blended with a rubber composition has been disclosed in order to achieve both rolling resistance and wet performance (for example, Patent Document 4). As described in Patent Document 4, a gel rubber having a toluene swelling index (Qi) of 15 or more has a performance as a rubber, and by selecting a gel rubber having an appropriate glass transition temperature Tg, a tire can be relatively easily obtained. Although it is possible to improve the performance, when the gel rubbers are intertwined with each other, it is difficult to uniformly disperse the gel rubber, which may affect the processability and physical properties of the resulting rubber. .

上記問題点である加工性及びゴム物性を改良するものとして、トルエン膨潤指数（Ｑｉ）が１６〜７０のゲル化ゴム５〜５０重量部、リビングアニオン重合で合成したジエン系ゴム５〜９０重量部及びその他のジエン系ゴム０〜４５重量部のゴム分１００重量部を含むゴム組成物が提案されているが（特許文献５）、ゲル化ゴム（架橋されたゴム粒子）はゴム中でゲル化ゴム同士が凝集しやすくゴム中での分散性が不十分となり、その効果を十分発揮できないという問題が残されおり、タイヤの各部位にゲル化ゴムを用いても転がり抵抗の低減には大きな効果が得られていない。
特開平７−１３３３７７号公報 特開平１１−１１１０８号公報 特開平２−２９６５０６号公報 特開２００１−１３９７２９号公報 特開２００５−１４６０５３号公報 In order to improve the processability and rubber properties which are the above problems, 5 to 50 parts by weight of a gelled rubber having a toluene swelling index (Qi) of 16 to 70, and 5 to 90 parts by weight of a diene rubber synthesized by living anionic polymerization A rubber composition containing 0 to 45 parts by weight of other diene rubber and 100 parts by weight of rubber has been proposed (Patent Document 5), but gelled rubber (crosslinked rubber particles) is gelled in rubber. Rubbers tend to agglomerate with each other, resulting in insufficient dispersibility in the rubber, and the effect remains unsatisfactory. Even if gelled rubber is used for each part of the tire, it has a great effect on reducing rolling resistance. Is not obtained.
JP-A-7-133377 Japanese Patent Laid-Open No. 11-11108 JP-A-2-296506 JP 2001-139729 A JP-A-2005-146053

そこで本発明の目的は、ゴム組成物の加工性や強度などのゴム物性に優れることはもちろんのこと、該ゴム組成物をタイヤのサイド部に用いてウェット性能や耐摩耗性など他のタイヤ性能に悪影響を与えることなく転がり抵抗の低減し得る空気入りタイヤを提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is not only excellent in rubber properties such as processability and strength of the rubber composition, but also other tire performances such as wet performance and wear resistance using the rubber composition in the side portion of the tire. An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can reduce rolling resistance without adversely affecting the tire.

本発明は、上記従来技術に鑑みて、架橋されたゴム粒子の凝集を抑えてゴム中での分散性を改善したゴム組成物をタイヤのサイド部に適用することで、他のタイヤ性能に悪影響を与えることなく転がり抵抗の低減を可能とすることを見出した。   In view of the above prior art, the present invention has an adverse effect on the performance of other tires by applying a rubber composition that suppresses agglomeration of crosslinked rubber particles and improves dispersibility in rubber to the side portion of the tire. It has been found that the rolling resistance can be reduced without imparting.

すなわち、請求項１に記載の発明は、１対のビード部と、前記ビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部間に設けたトレッド部とを有し、前記１対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層のトレッド部における外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記サイドウォール部及び／又は前記ビード部におけるリムストリップを構成するゴム組成物が、ゴム成分１００重量部中に、ジエン系ゴムと、ポリマー分子末端基が少なくとも１種の官能基により変性された変性ブタジエンゴムを１５重量部以上含み、前記ゴム成分１００重量部に対して、硫黄及びＣ＝Ｃ二重結合を有しかつヒドロキシル基を有する化合物で変性された、平均粒径が５〜２０００ｎｍ、ガラス転移温度が−１００〜−６５℃である架橋されたゴム粒子を１〜５０重量部含むことを特徴とする空気入りタイヤである。   That is, the invention according to claim 1 includes a pair of bead portions, sidewall portions extending outward in the tire radial direction from the bead portions, and a tread portion provided between the sidewall portions, In a pneumatic tire in which a carcass layer is mounted between a pair of bead portions and a belt layer is disposed on the outer peripheral side of the tread portion of the carcass layer, a rim strip is formed in the sidewall portion and / or the bead portion. The rubber composition contains 15 parts by weight or more of a diene rubber and a modified butadiene rubber in which a polymer molecular end group is modified with at least one functional group in 100 parts by weight of the rubber component. On the other hand, the average particle size is 5 to 2000 nm, the glass transition temperature is modified with a compound having sulfur and a C═C double bond and having a hydroxyl group. There are pneumatic tire which comprises 1 to 50 parts by weight of rubber particles crosslinked is -100 to-65 ° C..

請求項２に記載の発明は、前記サイドウォール部が、前記カーカス層のタイヤ外面側に配置されたタイヤ外表面を形成するサイドウォールゴム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である。   The invention according to claim 2 is the pneumatic according to claim 1, wherein the sidewall portion is a sidewall rubber that forms a tire outer surface disposed on the tire outer surface side of the carcass layer. Tire.

請求項３に記載の発明は、前記サイドウォール部が、前記カーカス層のタイヤ内面側に配置されたタイヤ幅方向断面において略三日月形状をなすサイド補強パッドゴム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である。   The invention according to claim 3 is characterized in that the sidewall portion is a side reinforcing pad rubber having a substantially crescent shape in a tire width direction cross section disposed on the tire inner surface side of the carcass layer. The pneumatic tire described.

請求項４に記載の発明は、前記官能基が、アミノ基、エポキシ基、ヒドロキシル基、アルキルシリル基、ポリシロキサン基、カルボキシル基、ラクタム基であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤである。   The invention according to claim 4 is characterized in that the functional group is an amino group, an epoxy group, a hydroxyl group, an alkylsilyl group, a polysiloxane group, a carboxyl group, or a lactam group. A pneumatic tire according to claim 1.

請求項５に記載の発明は、前記ゴム粒子は、トルエン膨潤指数（Ｑｉ）が１〜１５であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤである。   The invention according to claim 5 is the pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the rubber particles have a toluene swelling index (Qi) of 1 to 15.

本発明によると、官能基で末端変性された変性ポリマーをゴム成分として用いることで、架橋されたゴム粒子と変性ポリマーとの親和性を向上させてゴム粒子のゴム中への分散性を良好にしてゴム組成物の加工性や強度などの物性に優れるとともに、これを空気入りタイヤのサイド部に適用することで架橋されたゴム粒子による転がり抵抗の低減効果を発現させ、他のタイヤ性能に悪影響することなく燃費性能を向上することができる。   According to the present invention, by using a modified polymer terminal-modified with a functional group as a rubber component, the affinity between the crosslinked rubber particles and the modified polymer is improved, and the dispersibility of the rubber particles in the rubber is improved. The rubber composition has excellent physical properties such as workability and strength, and by applying it to the side part of a pneumatic tire, the effect of reducing rolling resistance due to the crosslinked rubber particles is exerted, which adversely affects the performance of other tires. The fuel efficiency can be improved without doing so.

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の空気入りタイヤ１０を示す半断面図であり、乗用車用のラジアルタイヤを示している。 (First embodiment)
FIG. 1 is a half sectional view showing a pneumatic tire 10 of the first embodiment, and shows a radial tire for a passenger car.

空気入りタイヤ（以下、空気入りタイヤを単に「タイヤ」という）１０は、リム組される一対のビード部１１と、前記ビード部１１からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部１２と、前記サイドウォール部１２、１２間に設けた路面に接地するトレッド部１３とから構成されている。   A pneumatic tire (hereinafter, a pneumatic tire is simply referred to as a “tire”) 10 includes a pair of bead portions 11 that are rim-assembled, a sidewall portion 12 that extends outward from the bead portion 11 in the tire radial direction, and the sidewall. The tread part 13 which contacts the road surface provided between the parts 12 and 12 is comprised.

タイヤ１０は、前記１対のビード部１１に埋設されたリング状のビードコア１４の周りを折り返し係止されたポリエステル、レーヨンなどの有機繊維コードを用いたカーカスプライからなるカーカス層１５を左右のビード部１１、１１間に架け渡し装架されている。また、カーカス層１５のトレッド部１３における外周側にはスチールコード、アラミド繊維などの剛直なタイヤコードを用いた２枚の交差ベルトプライからなるベルト層１６を配置している。   The tire 10 has a left and right bead formed of a carcass layer 15 made of a carcass ply using an organic fiber cord such as polyester or rayon that is looped back and locked around a ring-shaped bead core 14 embedded in the pair of bead portions 11. A bridge is mounted between the sections 11 and 11. Further, on the outer peripheral side of the tread portion 13 of the carcass layer 15, a belt layer 16 composed of two cross belt plies using rigid tire cords such as steel cords and aramid fibers is disposed.

タイヤ１０は、サイドウォール部１２においてカーカス層１５のタイヤ外面側に配置されサイドウォール部１２のタイヤ外表面を形成するサイドウォールゴム１７と、ビード部１１においてリムフランジとの接触領域を覆うゴム層からなるリムストリップ１８とを備え、サイドウォールゴム１７の下端部がリムストリップ１８上端部の下に重なっている。   The tire 10 includes a sidewall rubber 17 disposed on the tire outer surface side of the carcass layer 15 in the sidewall portion 12 and forming a tire outer surface of the sidewall portion 12, and a rubber layer that covers a contact region between the bead portion 11 and the rim flange. The lower end portion of the side wall rubber 17 overlaps the lower end portion of the rim strip 18.

タイヤ１０において、前記サイドウォールゴム１７及び／又はリムストリップ１８は、次のゴム組成物から構成されている。   In the tire 10, the sidewall rubber 17 and / or the rim strip 18 are made of the following rubber composition.

すなわち、ゴム成分１００重量部中に、ジエン系ゴムと、ポリマー分子末端基が少なくとも１種の官能基により変性された変性ブタジエンゴムを１５重量部以上含み、前記ゴム成分１００重量部に対して、硫黄及びＣ＝Ｃ二重結合を有しかつヒドロキシル基を有する化合物で変性された、平均粒径が５〜２０００ｎｍ、ガラス転移温度が−１００〜−６５℃である架橋されたゴム粒子を１〜５０重量部含むゴム組成物である。   That is, in 100 parts by weight of a rubber component, 15 parts by weight or more of a diene rubber and a modified butadiene rubber in which a polymer molecular end group is modified with at least one functional group, Crosslinked rubber particles modified with a compound having sulfur and a C═C double bond and having a hydroxyl group and having an average particle diameter of 5 to 2000 nm and a glass transition temperature of −100 to −65 ° C. A rubber composition containing 50 parts by weight.

上記ゴム組成物おいて用いられるジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）などが挙げられ、それらの単独あるいは２種以上のブレンドゴムで使用することができる。   Examples of the diene rubber used in the rubber composition include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), and the like. Can be used in blend rubber.

本発明におけるゴム成分としては、ゴム成分１００重量部中に、ポリマー分子末端基が少なくとも１種の官能基により変性された変性ブタジエンゴム（Ｍ−ＢＲ）を１５重量部以上含んでいる。   As a rubber component in the present invention, 15 parts by weight or more of a modified butadiene rubber (M-BR) in which a polymer molecular end group is modified with at least one functional group is contained in 100 parts by weight of the rubber component.

転がり抵抗の低減効果、及びサイドウォールゴム１７における耐屈曲疲労性やリムストリップ１８における耐摩耗性（耐リム擦れ性）の観点からＢＲ系の変性ポリマーが選択される。これら変性ポリマーはタイヤサイズや用途により上記ジエン系ゴムとの組み合わせによりブレンド使用することができる。   A BR-based modified polymer is selected from the viewpoint of reducing rolling resistance, bending fatigue resistance of the sidewall rubber 17 and wear resistance (rim scuff resistance) of the rim strip 18. These modified polymers can be blended in combination with the above-mentioned diene rubber depending on the tire size and application.

変性ポリマーは、ポリマー鎖の分子末端に反応性の高い官能基を導入し、ポリマーを変性させるもので、これらの好ましい官能基としてはアミノ基、エポキシ基、ヒドロキシル基、アルキルシリル基、ポリシロキサン基、カルボキシル基、ラクタム基などが挙げられる。これらの官能基の２種以上を導入し変性したものでもよい。   The modified polymer introduces a highly reactive functional group at the molecular end of the polymer chain to modify the polymer. These preferred functional groups include amino group, epoxy group, hydroxyl group, alkylsilyl group, polysiloxane group. , Carboxyl group, lactam group and the like. Those modified by introducing two or more of these functional groups may be used.

変性ポリマーはリチウム開始剤などを使用して重合されたリビングポリマーに官能基を持つ化合物を反応させ末端変性されるもので、末端変性の方法は公知の方法によることができる。   The modified polymer is terminal-modified by reacting a living polymer polymerized using a lithium initiator or the like with a compound having a functional group, and the method of terminal modification can be a known method.

変性ポリマーは、分子末端に導入された官能基がゴム粒子表面のヒドロキシル基との親和性を向上し、ゴム粒子同士の凝集を抑えてゴム中での分散性を良好にし、ゴム粒子の持つ低燃費性能の優れた特長をゴム組成物に発現させることができる。ゴム成分中の変性ポリマーの量が１５重量部未満では、転がり抵抗の低減効果が不十分となる。変性ポリマーの含有量は、好ましくは３０重量部以上である。   In the modified polymer, the functional group introduced at the molecular terminal improves the affinity with the hydroxyl group on the rubber particle surface, suppresses the aggregation of the rubber particles and improves the dispersibility in the rubber. Features excellent in fuel efficiency can be expressed in the rubber composition. When the amount of the modified polymer in the rubber component is less than 15 parts by weight, the effect of reducing rolling resistance is insufficient. The content of the modified polymer is preferably 30 parts by weight or more.

本発明において用いられるゴム粒子は、硫黄及びＣ＝Ｃ二重結合を有しかつヒドロキシル基（ＯＨ基）を有する化合物で変性された、平均粒径が５〜２０００ｎｍ、ガラス転移温度が−１００〜−６５℃である架橋されたゴム粒子である。   The rubber particles used in the present invention are modified with a compound having sulfur and a C═C double bond and having a hydroxyl group (OH group), an average particle diameter of 5 to 2000 nm, and a glass transition temperature of −100 to Cross-linked rubber particles at -65 ° C.

かかるゴム粒子を上記変性ポリマーと組み合わせて配合することで、ゴム中でのゴム粒子同士の凝集を抑えて分散性を良好にし、補強効果を向上し強度、耐疲労性などのゴム物性を損なわずに転がり抵抗を低減することができる。   By blending such rubber particles in combination with the above-mentioned modified polymer, the rubber particles in the rubber are prevented from agglomerating to improve dispersibility, improve the reinforcing effect, and do not impair the rubber properties such as strength and fatigue resistance. The rolling resistance can be reduced.

該ゴム粒子は、平均粒子径（ＤＩＮ５３２０６によるＤＶＮ値）が５〜２０００ｎｍであり、好ましくは２０〜６００ｎｍ、より好ましくは４０〜２００ｎｍである。平均粒子径が上記範囲にあると、ゴム組成物の加工性や補強効果を維持して、低転がり抵抗を発現することができる。   The rubber particles have an average particle diameter (DVN value according to DIN 53206) of 5 to 2000 nm, preferably 20 to 600 nm, more preferably 40 to 200 nm. When the average particle diameter is in the above range, the processability and the reinforcing effect of the rubber composition can be maintained and low rolling resistance can be expressed.

上記ゴム粒子は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−１００〜−６５℃のものが用いられる。Ｔｇが−１００℃未満では変性ポリマーとの相容性が低下し分散性が改善されず、強度が低下傾向を示し、−６５℃を超えると転がり抵抗の低減効果が小さくなる。Ｔｇは、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して測定される。   The rubber particles having a glass transition temperature (Tg) of −100 to −65 ° C. are used. When Tg is less than −100 ° C., the compatibility with the modified polymer is lowered and the dispersibility is not improved, and the strength tends to be lowered, and when it exceeds −65 ° C., the effect of reducing rolling resistance is reduced. Tg is measured according to JIS K7121.

さらに、ゴム粒子は、トルエン膨潤指数Ｑｉが１〜１５であることが好ましい。より好ましくは、Ｑｉが１〜１０である。Ｑｉが１未満では強度や弾性率などゴム物性が確保し難く、１５を超えると粒子が柔らかくなり補強効果が失われ強度や耐疲労性が低下する。   Furthermore, the rubber particles preferably have a toluene swelling index Qi of 1 to 15. More preferably, Qi is 1-10. If Qi is less than 1, it is difficult to secure rubber properties such as strength and elastic modulus, and if it exceeds 15, the particles become soft and the reinforcing effect is lost, and the strength and fatigue resistance are lowered.

また、ゴム粒子のゲル含量が９４重量％以上であることが好ましい。ゲル含量が９４重量％未満ではゴム粒子の弾性率が低下する傾向にあり、これを配合するゴム組成物にも影響する。   The gel content of the rubber particles is preferably 94% by weight or more. If the gel content is less than 94% by weight, the elastic modulus of the rubber particles tends to be lowered, which affects the rubber composition containing the rubber particles.

ここで、Ｑｉは、例えば、ゴム粒子２５０ｍｇをトルエン２５ｍｌ中で２４時間振とうしながら膨潤させた後、遠心分離しゲルを溶剤から分離し秤量し（濡れ重量）、次いで７０℃で恒量になるまで乾燥し乾燥重量を秤量し、次式から求められる値である。
Ｑｉ＝濡れ重量／乾燥重量
また、ゲル含量は、使用されたゴム粒子に対する乾燥ゴム粒子の重量比（％）である。 Here, for example, Qi is swelled by shaking 250 mg of rubber particles in 25 ml of toluene for 24 hours, then centrifuged, the gel is separated from the solvent, weighed (wet weight), and then becomes constant at 70 ° C. It is a value calculated | required from following Formula by weighing to dryness and weighing dry weight.
Qi = wet weight / dry weight Also, the gel content is the weight ratio (%) of dry rubber particles to the rubber particles used.

該ゴム粒子は、未加硫ゴム分散液を架橋することにより得られるゲル化ゴムである。ゴム分散液としては、乳化重合により製造されるゴムラテックス、天然ゴムラテックス、或いは溶液重合されたゴムを水中に乳化させて得られるゴム分散液が挙げられる。構成ゴム成分としては、ＮＲ、ＩＲ、ＳＢＲ、ＢＲ、ニトリルゴム、クロロプレンゴムなどのジエン系ゴムが挙げられ、好ましくはＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、又はこれらと他のジエン系ゴムとのブレンドゴムである。   The rubber particles are gelled rubber obtained by crosslinking an unvulcanized rubber dispersion. Examples of the rubber dispersion include rubber latex produced by emulsion polymerization, natural rubber latex, or rubber dispersion obtained by emulsifying solution-polymerized rubber in water. Examples of the constituent rubber component include diene rubbers such as NR, IR, SBR, BR, nitrile rubber, and chloroprene rubber, preferably NR, BR, SBR, or a blend rubber of these with other diene rubbers. .

ゴム粒子の架橋剤としては、硫黄、有機硫黄化合物などの硫黄系架橋剤が挙げられるが、有機パーオキシド、有機アゾ化合物などの架橋剤を併用してもよい。   Examples of the crosslinking agent for rubber particles include sulfur-based crosslinking agents such as sulfur and organic sulfur compounds, but crosslinking agents such as organic peroxides and organic azo compounds may be used in combination.

また、上記ゴム粒子は、硫黄及びＣ＝Ｃ二重結合を有しかつヒドロキシル（ＯＨ）基を有する化合物で変性されたものである。すなわち、ジエン系ゴムをベースとして硫黄架橋されたゴム粒子を、変性剤としてＯＨ基を有する化合物を用いて変性してなる。かかる変性については、例えば特表２００４−５０６０５８号公報に記載されており、変性剤としては、ヒドロキシブチルアクリレート又はメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート又はメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート又はメタクリレートなどが挙げられる。ＯＨ基変性により、上記のように変性ポリマーとの親和性を向上することでゴム中への分散性を良好にし燃費性能をより向上させることができる。   The rubber particles are modified with a compound having sulfur and a C═C double bond and having a hydroxyl (OH) group. That is, rubber particles crosslinked with sulfur based on a diene rubber are modified using a compound having an OH group as a modifier. Such modification is described in, for example, JP-T-2004-506058, and examples of the modifying agent include hydroxybutyl acrylate or methacrylate, hydroxyethyl acrylate or methacrylate, hydroxypropyl acrylate or methacrylate. By modifying the OH group to improve the affinity with the modified polymer as described above, the dispersibility in rubber can be improved and the fuel efficiency can be further improved.

上記ゴム粒子はゴム成分１００重量部に対して、１〜５０重量部で配合される。配合量が１重量部未満では、ゴム粒子による効果がゴム組成物に発現されず、５０重量部を超えるとゴム粒子が異物化し強度が低下する傾向にある。かかるゴム粒子は、ラインケミー社製の商品名「マイクロモフ」シリーズが市販品としてあり、使用することができる。   The rubber particles are blended in an amount of 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If the blending amount is less than 1 part by weight, the effect of the rubber particles is not expressed in the rubber composition, and if it exceeds 50 parts by weight, the rubber particles tend to be foreign and the strength tends to decrease. Such rubber particles are commercially available under the trade name “MICROMOF” series manufactured by Rhein Chemie, and can be used.

また、前記ゴム組成物の補強性充填剤としては、主にカーボンブラックやシリカなどの無機充填剤が挙げられる。   Moreover, as a reinforcing filler of the said rubber composition, inorganic fillers, such as carbon black and a silica, are mainly mentioned.

カーボンブラックとしては、特に制限されないが、強度、低発熱性、加工性、耐摩耗性などからＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ級のカーボンブラックがあり、その配合量はゴム成分１００重量部に対し２０〜７０重量部程度である。   The carbon black is not particularly limited, but includes GPF, FEF, and HAF grade carbon blacks from the viewpoint of strength, low heat build-up, workability, wear resistance, etc. About parts by weight.

また、シリカとしては、種類は特に制限されないが、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ）が１００〜２５０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以上の湿式シリカが補強効果と加工性の点から好ましく、その配合量はゴム成分１００重量部に対し５〜５０重量部程度である。この場合、ビス（トリエトキシシリルプロピル）−テトラスルフィド、ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドなどのシランカップリング剤の併用が好ましい。 Further, the type of silica is not particularly limited, but wet silica having a nitrogen adsorption specific surface area (BET) of 100 to 250 m 2 / g and a DBP oil absorption of 100 ml / 100 g or more is preferable from the viewpoint of the reinforcing effect and workability. The amount is about 5 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber component. In this case, combined use of silane coupling agents such as bis (triethoxysilylpropyl) -tetrasulfide and bis (triethoxysilylpropyl) disulfide is preferable.

また、ゴム組成物には、そのほかに、一般にタイヤ用ゴム組成物で使用される添加剤、例えば、プロセスオイル、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、ワックス、樹脂類、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合できる。   In addition to the rubber composition, other additives generally used in rubber compositions for tires, such as process oil, anti-aging agent, stearic acid, zinc oxide, wax, resins, vulcanizing agent, vulcanizing agent, etc. An accelerator or the like can be appropriately blended.

なお、上記サイドウォールゴム１７は、カーカス層１５側の内層ゴムとサイドウォール部表面をなす外層ゴムとの２層構造体からなる場合は、少なくともゴム厚の大きいゴム層側、一般的には外層ゴム側に該ゴム組成物を適用することが好ましい。   When the side wall rubber 17 is formed of a two-layer structure of an inner layer rubber on the carcass layer 15 side and an outer layer rubber forming the side wall portion surface, at least the rubber layer side having a large rubber thickness, generally the outer layer It is preferable to apply the rubber composition to the rubber side.

本発明の空気入りタイヤは、通常の方法により製造される。すなわち、前記ゴム組成物は、それぞれ通常の加工方法、例えば、ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用いて混練される。得られたゴム組成物はサイドウォールゴムやリムストリップゴムにカレンダーや押出機により所定断面形状の帯状ゴムに加工し、タイヤ成形機上で通常の方法により未加硫タイヤを成形し、加硫機中で加硫成形してタイヤを製造することができる。   The pneumatic tire of the present invention is manufactured by a usual method. That is, the rubber composition is kneaded using a usual processing method, for example, a roll, a Banbury mixer, a kneader or the like. The obtained rubber composition is processed into side-band rubber or rim strip rubber into a belt-like rubber having a predetermined cross-sectional shape by a calendar or an extruder, and an unvulcanized tire is molded by a usual method on a tire molding machine. The tire can be manufactured by vulcanization molding in it.

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用、ライトトラック用、トラック・バス用の大型車両用タイヤなど各種用途のタイヤに適用することができる。   The pneumatic tire of the present invention can be applied to tires for various uses such as tires for passenger cars, light trucks, trucks and buses for large vehicles.

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態の空気入りタイヤ２０を示す半断面図である。図に示すタイヤはサイド補強タイプの乗用車用ランフラットタイヤであり、パンクなどによる低内圧走行時の走行性をある程度維持しながら、通常内圧走行時の乗り心地性、操縦安定性や転がり抵抗の低減効果も得られるランフラットタイヤを示している。 (Second Embodiment)
FIG. 2 is a half cross-sectional view showing the pneumatic tire 20 of the second embodiment. The tire shown in the figure is a side-reinforced run-flat tire for passenger cars. While maintaining a certain level of running performance during low internal pressure running due to puncture, etc., it reduces riding comfort, steering stability, and rolling resistance during normal internal pressure running. This shows a run-flat tire that is also effective.

タイヤ２０は、図２に示すように、リム組される一対のビード部２１と、前記ビード部２１からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２２と、前記サイドウォール部２２、２２間に設けた路面に接地するトレッド部２３とから構成されている。   As shown in FIG. 2, the tire 20 is provided between a pair of bead portions 21 that are assembled into a rim, a sidewall portion 22 that extends outward in the tire radial direction from the bead portion 21, and the sidewall portions 22, 22. It is comprised from the tread part 23 earth | grounded on a road surface.

タイヤ２０は、前記１対のビード部２１に埋設されたリング状のビードコア２４の周りを折り返し係止されたポリエステル、レーヨンなどの有機繊維コードを用いたカーカスプライからなるカーカス層２５を左右のビード部２１、２１間に架け渡し装架されている。また、カーカス層２５のトレッド部２３における外周側にはスチールコード、アラミド繊維などの剛直なタイヤコードを用いた２枚の交差ベルトプライからなるベルト層２６を配置している。なお、図示の例では、カーカス層２５が１プライであり、カーカス層２５の巻き上げ端２５ａは、ベルト層２６の端部に達している。   The tire 20 has a left and right bead formed of a carcass layer 25 made of a carcass ply using an organic fiber cord such as polyester or rayon that is looped back and locked around a ring-shaped bead core 24 embedded in the pair of bead portions 21. A bridge is mounted between the sections 21 and 21. Further, on the outer peripheral side of the tread portion 23 of the carcass layer 25, a belt layer 26 composed of two cross belt plies using rigid tire cords such as steel cords and aramid fibers is disposed. In the illustrated example, the carcass layer 25 is one ply, and the winding end 25 a of the carcass layer 25 reaches the end of the belt layer 26.

また、タイヤ２０は、サイドウォール部２２においてカーカス層２５のタイヤ外面側に配置されサイドウォール外表面を形成するサイドウォールゴム２７と、ビード部２１においてリムフランジとの接触領域を覆うゴム層からなるリムストリップ２８とを備え、サイドウォールゴム２７の下端部がリムストリップ２８上端部の上に重なっている。   The tire 20 includes a sidewall rubber 27 that is disposed on the tire outer surface side of the carcass layer 25 in the sidewall portion 22 and forms a sidewall outer surface, and a rubber layer that covers a contact region with the rim flange in the bead portion 21. The rim strip 28 is provided, and the lower end portion of the sidewall rubber 27 overlaps the upper end portion of the rim strip 28.

カーカス層２５の内面側には、リムフランジの上端と接するリムラインＲＬの近傍からベルト層２６の端部に至る領域にわたって、サイド補強パッドゴム２９が配されている。サイド補強パッドゴム２９は、サイドウォール部２２を補強するために、タイヤ軸を含むタイヤ幅方向断面において略三日月状をなしている。   A side reinforcing pad rubber 29 is disposed on the inner surface side of the carcass layer 25 over a region extending from the vicinity of the rim line RL in contact with the upper end of the rim flange to the end of the belt layer 26. The side reinforcing pad rubber 29 has a substantially crescent shape in a tire width direction cross section including the tire shaft in order to reinforce the sidewall portion 22.

このサイド補強パッドゴム２９の補強効果により、タイヤがパンクした場合やその他の原因で空気圧が不十分か又はほとんどゼロとなった場合にも、最寄りのサービス施設に到達するまでの間、車両の荷重に耐えることのできる耐久性を備えることができ、このサイド補強パッドゴム２９を設けて、サイドウォール部２２を補強した、いわゆるサイド補強タイプと呼ばれるものが、特に乗用車用タイヤでは主流となっている。   Due to the reinforcing effect of the side reinforcing pad rubber 29, even when the tire is punctured or when the air pressure is insufficient or almost zero due to other reasons, the load of the vehicle is not increased until the nearest service facility is reached. The so-called side reinforcement type in which the side reinforcing pad rubber 29 is provided to reinforce the side wall portion 22 can be provided with durability that can be endured.

前記サイド補強パッドゴム２９は、上記第１の実施形態で説明した、Ｍ−ＢＲと架橋されたゴム粒子とを含むゴム組成物で構成されている。サイド補強パッドゴム２９はサイドウォール部２２に占める断面積が多いことから、通常内圧走行時の転がり抵抗の低減に寄与する効果が大きく得られるようになる。   The side reinforcing pad rubber 29 is made of a rubber composition containing M-BR and crosslinked rubber particles described in the first embodiment. Since the side reinforcing pad rubber 29 occupies a large cross-sectional area in the sidewall portion 22, an effect that contributes to a reduction in rolling resistance during normal internal pressure traveling is greatly obtained.

なお、本実施形態において用いられるゴム組成物の配合内容は上記第１の実施形態と同様であるので本実施形態ではその説明を省略する。   In addition, since the content of the rubber composition used in this embodiment is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted in this embodiment.

さらに、サイドウォールゴム２７及び／又はリムストリップ２８にも、上記ゴム組成物を適用することができる。これにより、転がり抵抗の低減効果をより高めることができる。   Furthermore, the rubber composition can also be applied to the sidewall rubber 27 and / or the rim strip 28. Thereby, the reduction effect of rolling resistance can be heightened more.

上記の実施形態では、カーカス層が１層で形成されている例を示したが、サイド補強パッドゴムを複数に分割して、その間に補強繊維層を配置してもよい。また、カーカス層を２層以上で構成してもよい。また、カーカス層の巻き上げ端の何れか又は全てを、ベルト層の端部よりタイヤ内周側に配置してもよい。カーカス層を２層以上で構成する場合、タイヤの耐荷重性能が向上するため、一般に比較的大きな荷重がかかるタイヤ、例えば、ミニバンや軽トラックに適している。この場合、断面略三日月状の補強パッドゴムをカーカス層の内面側及びカーカス層間に配置してもよい。   In the above embodiment, an example in which the carcass layer is formed of one layer is shown. However, the side reinforcing pad rubber may be divided into a plurality of layers, and the reinforcing fiber layer may be disposed therebetween. The carcass layer may be composed of two or more layers. Further, any or all of the rolled-up ends of the carcass layer may be arranged on the tire inner peripheral side from the end of the belt layer. When the carcass layer is composed of two or more layers, since the load bearing performance of the tire is improved, the tire is generally suitable for a tire to which a relatively large load is applied, for example, a minivan or a light truck. In this case, a reinforcing pad rubber having a substantially crescent cross section may be disposed between the inner surface side of the carcass layer and the carcass layer.

表１に、本発明にかかるサイドウォールゴム、リムストリップゴム、サイド補強パッドゴム用のゴム組成物の配合例を示す。   Table 1 shows blending examples of rubber compositions for the sidewall rubber, rim strip rubber, and side reinforcing pad rubber according to the present invention.

Figure 2008174606
Figure 2008174606

各ゴム組成物はタイヤ使用部位、タイヤの用途などの要求特性により、請求の範囲内でゴム成分、ゴム粒子、配合成分を適宜調整することができる。   Each rubber composition can appropriately adjust the rubber component, rubber particles, and compounding components within the scope of the claims, depending on the required properties such as the tire use site and the tire application.

以下に、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこの実施例により限定されるものではない。なお、下記実施例は、本発明をサイドウォールゴムに適用した例である。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to the examples. The following examples are examples in which the present invention is applied to sidewall rubber.

表２に記載の配合処方（重量部）に従い、実施例及び比較例のサイドウォール用ゴム組成物を容量２００リットルのバンバリーミキサーを使用し常法により混練し調製した。使用したゴム成分、配合剤は下記である。なお、共通の配合成分、配合量は下記の通りである。   According to the formulation (parts by weight) shown in Table 2, the rubber compositions for side walls of Examples and Comparative Examples were prepared by kneading by a conventional method using a Banbury mixer having a capacity of 200 liters. The rubber components and compounding agents used are as follows. In addition, a common compounding component and the compounding quantity are as follows.

［ゴム成分］
・天然ゴム（ＮＲ）：タイ製、ＲＳＳ＃３
・末端ＯＨ基変性ブタジエンゴム（変性ＢＲ）：旭化成（株）、「タフデンＥ４０」
・ブタジエンゴム（ＢＲ）：宇部興産（株）、「ＢＲ１５０」
・ゴム粒子−Ａ：ラインケミー社、「マイクロモフ３０Ｂ」、ＢＲをベースとするゲルゴム粒子、平均粒子径＝１３０ｎｍ、Ｔｇ＝−８０℃、Ｑｉ＝５．９、ゲル含量＝９７重量％
・ゴム粒子−Ｂ：ラインケミー社、「マイクロモフ３Ｂ」、ＳＢＲをベースとするゲルゴム粒子、平均粒子径＝６０ｎｍ、Ｔｇ＝−６０℃，Ｑｉ＝５．９、ゲル含量＝９７重量％
・ゴム粒子−Ｃ：三洋貿易（株）より供給、「ＶＰ６０１」、シリコンゴムをベースとするゲルゴム粒子、平均粒子径＝１００ｎｍ、Ｔｇ＝−１１５〜−１２０℃ [Rubber component]
・ Natural rubber (NR): Made in Thailand, RSS # 3
Terminal OH group-modified butadiene rubber (modified BR): Asahi Kasei Corporation, “Toughden E40”
・ Butadiene rubber (BR): Ube Industries, Ltd., “BR150”
・ Rubber particles-A: Rhein Chemie, “Micromov 30B”, gel rubber particles based on BR, average particle size = 130 nm, Tg = −80 ° C., Qi = 5.9, gel content = 97% by weight
・ Rubber particles-B: Rhein Chemie, “Micromov 3B”, gel rubber particles based on SBR, average particle size = 60 nm, Tg = −60 ° C., Qi = 5.9, gel content = 97% by weight
Rubber particles-C: supplied from Sanyo Trading Co., Ltd., “VP601”, gel rubber particles based on silicon rubber, average particle diameter = 100 nm, Tg = −115 to −120 ° C.

［共通成分］
・カーボンブラック（Ｎ５５０）：変量（東海カーボン（株）、シーストＳＯ）
・アロマオイル：１０重量部（ジャパンエナジー（株）、Ｘ−１４０）
・老化防止剤６Ｃ：２重量部（大内新興化学工業（株）、ノクラック６Ｃ）
・ステアリン酸：２重量部（花王（株）、ルナックＳ−２０）
・酸化亜鉛：３重量部（三井金属鉱業（株）、亜鉛華１号）
・ワックス：２重量部（日本精蝋（株）、オゾエース０３５５）
・硫黄：２重量部（細井化学工業（株）、５％オイル処理粉末硫黄）
・加硫促進剤ＮＳ：１．５重量部（大内新興化学工業（株）ノクセラーＮＳ−Ｐ） [Common ingredients]
Carbon black (N550): Variable (Tokai Carbon Co., Ltd., Seast SO)
Aroma oil: 10 parts by weight (Japan Energy Co., Ltd., X-140)
Anti-aging agent 6C: 2 parts by weight (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., NOCRACK 6C)
・ Stearic acid: 2 parts by weight (Kao Corporation, Lunac S-20)
・ Zinc oxide: 3 parts by weight (Mitsui Metals Mining Co., Ltd., Zinc Hua 1)
・ Wax: 2 parts by weight (Nippon Seiwa Co., Ltd., Ozoace 0355)
・ Sulfur: 2 parts by weight (Hosoi Chemical Co., Ltd., 5% oil-treated powdered sulfur)
・ Vulcanization accelerator NS: 1.5 parts by weight (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. Noxeller NS-P)

各ゴム組成物の動的粘弾特性（損失係数ｔａｎδ）、強度を下記試験方法に従い評価した。結果を表２に示す。   The dynamic viscoelastic properties (loss coefficient tan δ) and strength of each rubber composition were evaluated according to the following test methods. The results are shown in Table 2.

［ｔａｎδ］
動的粘弾性測定装置（上島製作所（株）製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ６３９４に準じて、周波数５０Ｈｚ、動歪み１．０％、温度５０℃の条件で損失係数ｔａｎδを測定した。比較例１を１００とする指数で示し、値が小さいほどｔａｎδが低く燃費性が良好である。 [Tan δ]
Using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd.), the loss coefficient tan δ was measured under the conditions of frequency 50 Hz, dynamic strain 1.0%, and temperature 50 ° C. according to JIS K6394. Comparative example 1 is indicated by an index of 100. The smaller the value, the lower tan δ and the better the fuel economy.

［強度］
ＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて、引張試験を行い、破断時引っ張り強さを測定した。比較例１を１００とする指数で示し、値が小さいほど強度が劣る。 [Strength]
A tensile test was performed in accordance with JIS K6251 and the tensile strength at break was measured. It shows with the index which sets Comparative Example 1 to 100, and strength is inferior, so that a value is small.

Figure 2008174606
Figure 2008174606

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用の一般タイヤ、ランフラットタイヤを始めとし、ライトトラック用、トラック・バス用の大型車両用タイヤなどタイヤサイズに関わらず各種用途の車両に装着し使用することができる。   The pneumatic tire of the present invention should be used by mounting it on vehicles for various purposes, regardless of tire size, such as general tires for passenger cars, run-flat tires, and tires for light trucks, trucks and buses for large vehicles. Can do.

第１の実施形態の空気入りタイヤの半断面図である。It is a half sectional view of the pneumatic tire of a 1st embodiment. 第２の実施形態の空気入りタイヤの半断面図である。It is a half sectional view of the pneumatic tire of a 2nd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０……空気入りタイヤ
１１……ビード部
１２……サイドウォール部
１３……トレッド部
１４……ビードコア
１５……カーカス層
１６……ベルト層
１７……サイドウォールゴム
１８……リムストリップ 10 …… Pneumatic tire 11 …… Bead part 12 …… Side wall part 13 …… Tread part 14 …… Bead core 15 …… Carcass layer 16 …… Belt layer 17 …… Side wall rubber 18 …… Rim strip

Claims (5)

１対のビード部と、前記ビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部間に設けたトレッド部とを有し、前記１対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層のトレッド部における外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、
前記サイドウォール部及び／又は前記ビード部におけるリムストリップを構成するゴム組成物が、
ゴム成分１００重量部中に、ジエン系ゴムと、ポリマー分子末端基が少なくとも１種の官能基により変性された変性ブタジエンゴムを１５重量部以上含み、
前記ゴム成分１００重量部に対して、硫黄及びＣ＝Ｃ二重結合を有しかつヒドロキシル基を有する化合物で変性された、平均粒径が５〜２０００ｎｍ、ガラス転移温度が−１００〜−６５℃である架橋されたゴム粒子を１〜５０重量部含む
ことを特徴とする空気入りタイヤ。 A pair of bead portions; a sidewall portion extending outward in the tire radial direction from each of the bead portions; and a tread portion provided between the sidewall portions. A carcass layer is mounted between the pair of bead portions. In a pneumatic tire with a belt layer disposed on the outer peripheral side of the tread portion of the carcass layer,
A rubber composition constituting a rim strip in the sidewall portion and / or the bead portion,
In 100 parts by weight of the rubber component, 15 parts by weight or more of a diene rubber and a modified butadiene rubber in which a polymer molecular end group is modified with at least one functional group,
100 parts by weight of the rubber component is modified with a compound having sulfur and a C═C double bond and having a hydroxyl group, an average particle diameter of 5 to 2000 nm, and a glass transition temperature of −100 to −65 ° C. A pneumatic tire comprising 1 to 50 parts by weight of crosslinked rubber particles. 前記サイドウォール部が、前記カーカス層のタイヤ外面側に配置されたタイヤ外表面を形成するサイドウォールゴムである
ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to claim 1, wherein the sidewall portion is a sidewall rubber that forms a tire outer surface disposed on a tire outer surface side of the carcass layer. 前記サイドウォール部が、前記カーカス層のタイヤ内面側に配置されたタイヤ幅方向断面において略三日月形状をなすサイド補強パッドゴムである
ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。 2. The pneumatic tire according to claim 1, wherein the sidewall portion is a side reinforcing pad rubber having a substantially crescent shape in a tire width direction cross section disposed on the tire inner surface side of the carcass layer. 前記官能基が、アミノ基、エポキシ基、ヒドロキシル基、アルキルシリル基、ポリシロキサン基、カルボキシル基、ラクタム基である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the functional group is an amino group, an epoxy group, a hydroxyl group, an alkylsilyl group, a polysiloxane group, a carboxyl group, or a lactam group. 前記ゴム粒子は、トルエン膨潤指数（Ｑｉ）が１〜１５である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the rubber particles have a toluene swelling index (Qi) of 1 to 15.
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