JP6195243B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
本発明は、高性能空気入りタイヤに関する。
空気入りタイヤは、路面と接するトレッド以外にもサイドウォール、ケース等様々な部材により構成されている。従来、各部材に使用されるゴム組成物の配合設計においては、それぞれの部材のゴム組成物ごとにラボ試験を行い、それぞれの部材ごとに最も良好なゴム組成物を設計していた（例えば、特許文献１〜３）。そして、このラボ試験の評価結果に基づいて、それぞれの最も良好なゴム組成物で構成された各部材を組み合わせて空気入りタイヤを作製していた。しかし、作製した空気入りタイヤの耐久性が、ゴム組成物単独のラボ加硫・ラボ試験の結果から期待される耐久性よりも低くなる場合が多いという問題がある。
スポーツカーやレースカーなどに使用する高性能空気入りタイヤには、高速度域での連続走行時における耐久性に優れることが強く要求されるが、前記と同様にラボ試験の結果に基づき作製した高性能空気入りタイヤの耐久性が、ラボ試験の結果から期待される耐久性よりも低くなる場合が多いという問題がある。
高性能空気入りタイヤの高速度域での連続走行時におけるタイヤ損傷の一つの形態として、高速度域での連続走行によりブレーカーエッジ付近のゴム組成物が破壊され、ブレーカーと隣接するタイヤ部材とが剥離してしまうことが挙げられる。そして、このタイヤの損傷形態により、ラボ試験の結果から期待される耐久性よりも低くなる場合が多いという問題がある。
本発明は、前記の問題を解決し、高速度域における連続走行時の耐久性に非常に優れ、さらに操縦安定性にも優れる高性能空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明者は、前記問題について鋭意検討した結果、タイヤの使用中にブレーカーエッジ付近のゴム組成物に含まれる硫黄が部材間で移動し、各部材のゴム組成物の物性に変化が生じ、結果として、作製した高性能空気入りタイヤの耐久性が、ラボ試験の結果から期待される耐久性よりも低くなるとの仮説に想到した。
そして、ブレーカーエッジ付近における硫黄の移動に着目し、ブレーカーに使用するゴム組成物、ならびにブレーカーに隣接するサイドウォールおよびケースに使用する各ゴム組成物における硫黄の含有量が、所定の関係式を満たす高性能空気入りタイヤとすることにより、高速度域における連続走行時の耐久性に非常に優れ、さらに操縦安定性にも優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち本発明は、サイドウォール（Ａ）、ブレーカー（Ｂ）およびケース（Ｃ）を有する高性能空気入りタイヤであって、
サイドウォール（Ａ）が、
天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを７５〜１００質量％含むゴム成分１００質量部に対し、３．０〜７．０質量部の硫黄を含有するサイドウォール用ゴム組成物からなり、
ブレーカー（Ｂ）が、
ブレーカーコードおよびブレーカーコード被覆用ゴム組成物からなり、
ケース（Ｃ）が、
ケースコードおよびケースコード被覆用ゴム組成物からなり、
サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量（硫黄Ａ）、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量（硫黄Ｂ）、およびケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量（硫黄Ｃ）が、下記の式（１）および式（２）を満たす高性能空気入りタイヤに関する。
式（１）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｂ ＜ ０．５
式（２）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｃ ＜ ０．５
サイドウォール（Ａ）が、
天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを７５〜１００質量％含むゴム成分１００質量部に対し、３．０〜７．０質量部の硫黄を含有するサイドウォール用ゴム組成物からなり、
ブレーカー（Ｂ）が、
ブレーカーコードおよびブレーカーコード被覆用ゴム組成物からなり、
ケース（Ｃ）が、
ケースコードおよびケースコード被覆用ゴム組成物からなり、
サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量（硫黄Ａ）、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量（硫黄Ｂ）、およびケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量（硫黄Ｃ）が、下記の式（１）および式（２）を満たす高性能空気入りタイヤに関する。
式（１）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｂ ＜ ０．５
式（２）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｃ ＜ ０．５
サイドウォール用ゴム組成物が、ゴム成分１００質量部に対し、４０〜７０質量部のカーボンブラック（Ｉ）を含有することが好ましい。
カーボンブラック（Ｉ）の窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が５０〜１２０ｍ2／ｇであることが好ましい。
ブレーカーコード被覆用ゴム組成物および／またはケースコード被覆用ゴム組成物が、各ゴム成分１００質量部に対し、５０〜９０質量部のカーボンブラック（ＩＩ）を含有することが好ましい。
カーボンブラック（ＩＩ）の窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が４０〜１００ｍ2／ｇであることが好ましい。
本発明によれば、サイドウォール（Ａ）、ブレーカー（Ｂ）およびケース（Ｃ）を有し、サイドウォール（Ａ）が、所定のゴム成分１００質量部に対し、３．０〜７．０質量部の硫黄を含有するサイドウォール用ゴム組成物からなり、サイドウォール用ゴム組成物の硫黄の含有量が、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量およびケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量と、所定の関係式を満たす高性能空気入りタイヤとすることで、高速度域における連続走行時の耐久性に非常に優れ、さらに操縦安定性にも優れる高性能空気入りタイヤを提供することができる。
本発明の高性能空気入りタイヤは、サイドウォール（Ａ）、ブレーカー（Ｂ）およびケース（Ｃ）を有し、サイドウォール（Ａ）が、天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを７５〜１００質量％含むゴム成分１００質量部に対し、３．０〜７．０質量部の硫黄を含有するサイドウォール用ゴム組成物からなり、ブレーカー（Ｂ）が、ブレーカーコードおよびブレーカーコード被覆用ゴム組成物からなり、ケース（Ｃ）が、ケースコードおよびケースコード被覆用ゴム組成物からなり、サイドウォール用ゴム組成物の硫黄の含有量（硫黄Ａ）、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量（硫黄Ｂ）、およびケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量（硫黄Ｃ）が、下記の式（１）および式（２）を満たす。
式（１）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｂ ＜ ０．５
式（２）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｃ ＜ ０．５
式（１）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｂ ＜ ０．５
式（２）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｃ ＜ ０．５
なお、本明細書において、各ゴム組成物に含まれる薬品の含有量は、全て加硫前のゴム組成物における含有量を意味する。すなわち、各ゴム組成物に含まれる薬品の理論含有量を意味する。ここで、理論含有量とは、未加硫ゴム組成物を調製する際に、投入した薬品の量を意味する。
本発明の高性能空気入りタイヤは、サイドウォール（Ａ）、ブレーカー（Ｂ）およびケース（Ｃ）を有する。サイドウォールとは、ケースの外側に配された部材であり、添付の図１ではＡで示す。ブレーカーとは、ブレーカーコードとブレーカーコード被覆用ゴム組成物からなる部材であり、添付の図１ではＢで示す。また、ケースとは、ケースコードとケースコード被覆用ゴム組成物からなる部材であり、カーカスともいう、添付の図１ではＣで示す。
サイドウォール（Ａ）
本発明の高性能空気入りタイヤを構成するサイドウォール（Ａ）はサイドウォール用ゴム組成物からなる。
本発明の高性能空気入りタイヤを構成するサイドウォール（Ａ）はサイドウォール用ゴム組成物からなる。
サイドウォール用ゴム組成物は、所定のゴム成分および硫黄を含有する。
サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分は、天然ゴム（ＮＲ）および／またはイソプレンゴム（ＩＲ）を含有する。ＮＲとしては特に限定されず、例えばＳＩＲ２０、ＲＳＳ３、ＴＳＲ２０などが挙げられる。また、ＩＲとしては特に限定されず、例えば日本ゼオン（株）製のＩＲ２２００などが挙げられる。強度に優れるという点からＮＲを含有することが好ましい。
ゴム成分中のＮＲおよび／またはＩＲの含有量は、７５質量％以上であり、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、１００質量％がさらに好ましい。含有量が７５質量％未満の場合は、強度が不十分となる傾向がある。
サイドウォール用ゴム組成物において、ＮＲおよびＩＲ以外に使用できるゴム成分としては、特に限定されず、例えば液状イソプレンゴム（ＬＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などのジエン系ゴムが挙げられる。これらのジエン系ゴムは、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。なかでも、良好な操縦安定性、低燃費性、破断時伸び、耐亀裂成長性を確保しつつ、良好な耐久性が得られるという理由から、ＢＲおよびＳＢＲが好ましく、ＢＲがより好ましい。
前記ＳＢＲとしては、乳化重合により得られる乳化重合ＳＢＲ（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合により得られる溶液重合ＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）、およびこれらのＳＢＲを変性した変性ＳＢＲ（変性Ｅ−ＳＢＲ、変性Ｓ−ＳＢＲ）などの各種ＳＢＲを用いることができる。
前記ＢＲとしては、ハイシス１，４−ポリブタジエンゴム（ハイシスＢＲ）、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴム（ＳＰＢ含有ＢＲ）、変性ブタジエンゴム（変性ＢＲ）などの各種ＢＲを用いることができる。なかでも、ハイシスＢＲが好ましい。ハイシスＢＲとは、シス１，４結合含有率が９０質量％以上のブタジエンゴムである。このようなハイシスＢＲとして、例えば、日本ゼオン（株）製のＢＲ１２２０、宇部興産（株）製のＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０Ｂなどが挙げられる。
ゴム成分中に前記ＢＲを含有する場合の含有量は、耐屈曲性に優れるという理由から、０質量％以上が好ましい。また、前記各種ＢＲの含有量は、破断強度の保持性に優れるという理由から、３０質量％以下が好ましい。
サイドウォール用ゴム組成物は硫黄を加硫剤として含有する。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などが挙げられる。なかでも、ブルームを防ぐという理由から不溶性硫黄が好ましい。
サイドウォール用ゴム組成物における硫黄のゴム成分１００質量部に対する含有量は、３．０質量部以上であり、３．５質量部以上が好ましく、４．０質量部以上がより好ましく、４．５質量部以上がさらに好ましい。３．０質量部未満の場合は高性能空気入りタイヤに求められる充分なサイドウォールの剛性が得られなくなる恐れがある。また、硫黄の含有量は、７．０質量部以下であり、６．５質量部以下が好ましい。７．０質量部を超える場合は、架橋密度が高くなり過ぎることにより、サイドウォールの耐亀裂成長性および破断時伸びが大幅に悪化する恐れがある。
サイドウォール用ゴム組成物は、軟化剤を含有することが好ましい。軟化剤としては、例えばＣ５系石油樹脂、Ｃ９系石油樹脂、プロセスオイル、植物油、クマロンインデン樹脂などが挙げられる。なかでも、粘着性、破断時伸び、耐オゾン劣化性に優れ、安価であるという理由から、Ｃ５系石油樹脂が好ましく、Ｃ９系石油樹脂およびプロセスオイルがより好ましい。
サイドウォール用ゴム組成物において、軟化剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０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、軟化剤の含有量は１０質量部以下が好ましく、５質量部以下がより好ましく、２質量部以下がより好ましい。１０質量部を超える場合は、耐屈曲性が低下する恐れがある。
サイドウォール用ゴム組成物は、フィラー成分としてカーボンブラック（Ｉ）を含有することが好ましい。カーボンブラックを含有することにより、ゴム組成物の補強性を高めることができ、タイヤの耐亀裂成長性、耐久性、操縦安定性、耐紫外線劣化性をより向上させることができる。なお、本明細書においてはサイドウォール用ゴム組成物が含有するカーボンブラックを「カーボンブラック（Ｉ）」と記載し、後述のブレーカーコード被覆用ゴム組成物およびケースコード被覆用ゴム組成物が含有するカーボンブラックを「カーボンブラック（ＩＩ）」と記載するが、カーボンブラック（Ｉ）および（ＩＩ）として同じカーボンブラックの使用や、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物およびケースコード被覆用ゴム組成物において異なるカーボンブラックの使用を排除するものではない。
カーボンブラック（Ｉ）のチッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、５０ｍ2／ｇ以上が好ましく、６０ｍ2／ｇ以上がより好ましい。５０ｍ2／ｇ未満の場合は、タイヤの耐亀裂成長性、耐久性、操縦安定性が不充分となる傾向がある。また、カーボンブラック（Ｉ）のＮ2ＳＡは、１２０ｍ2／ｇ以下が好ましく、１００ｍ2／ｇ以下がより好ましい。１２０ｍ2／ｇを超える場合は、加工性が悪化する傾向がある。なお、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２「ゴム用カーボンブラック−基本特性−第２部：比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」に準じて測定することができる。
サイドウォール用ゴム組成物において、カーボンブラック（Ｉ）を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、４０質量部以上が好ましく、４５質量部以上がより好ましい。４０質量部未満の場合は、充分な補強性が得られず、タイヤの耐亀裂成長性、耐久性、操縦安定性が悪化する恐れがある。また、カーボンブラック（Ｉ）の含有量は、７０質量部以下が好ましく、６５質量部以下がより好ましく、６０質量部以下がさらに好ましい。７０質量部を超える場合はサイドウォールの発熱が高くなり、タイヤの耐久性が悪化する恐れがある。
サイドウォール用ゴム組成物は、前記の成分以外にも、従来からゴム工業で使用される配合剤や添加剤、例えば、カーボンブラック以外の各種補強用充填剤、カップリング剤、ワックス、酸化防止剤、老化防止剤、加硫促進助剤（ステアリン酸、酸化亜鉛など）、ハイブリッド架橋剤（フレキシス社製のＨＴＳ、ＰＫ９００など）、加硫促進剤などを、必要に応じて適宜含有することができる。
前記加硫促進剤としては、グアニジン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チウラム系、ジチオカルバメート系、ザンデート系の化合物などが挙げられる。これらの加硫促進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。なかでも、ゴム中への分散性、加硫物性の安定性の点から、スルフェンアミド系加硫促進剤〔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（ＤＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなど〕、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンイミド（ＴＢＳＩ）、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＤＭ）が好ましく、ＴＢＢＳ、ＣＢＳ、ＴＢＳＩ、ＤＭがより好ましい。
サイドウォール用ゴム組成物において、加硫促進剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．３質量部以上が好ましく、０．５質量部以上がより好ましい。また、加硫促進剤の含有量は２．０質量部以下が好ましく、１．５質量部以下がより好ましい。加硫促進剤の含有量が前記範囲内であると、サイドウォール用ゴム組成物としての好適な架橋密度、耐亀裂成長性が得られ、本発明の効果がより好適に得られる。
サイドウォール用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する方法等により製造できる。
ブレーカー（Ｂ）
本発明の高性能空気入りタイヤを構成するブレーカー（Ｂ）は、ブレーカーコードおよびブレーカーコード被覆用ゴム組成物からなる部材であり、ブレーカーコードがブレーカーコード被覆用ゴム組成物により被覆されてなる。
本発明の高性能空気入りタイヤを構成するブレーカー（Ｂ）は、ブレーカーコードおよびブレーカーコード被覆用ゴム組成物からなる部材であり、ブレーカーコードがブレーカーコード被覆用ゴム組成物により被覆されてなる。
前記ブレーカーコードとしては、テキスタイルコードおよびスチールコードが挙げられる。本発明においては、グリップ性能に優れるという理由から、テキスタイルコードが好ましい。また、耐久性に優れるという理由からは、スチールコードが好ましい。
テキスタイルコードは、有機繊維材料からなる複数のフィラメントを撚り合わせたコードのことであり、有機繊維材料としては、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ケブラー(R)（ケブラー(R)はデュポン社の登録商標）（ＫＥＶ）などが挙げられ、これらのなかから単独でまたは複数選択して、有機繊維材料として使用することができる。なかでもブレーカー用のテキスタイルコードとしては、モジュラスが比較的高く、操縦安定性が良好であるという理由からケブラー(R)が好ましい。
スチールコードとしては、例えば１×ｎ構成の単撚りスチールコード、ｋ＋ｍ構成の層撚りスチールコード等があげられる。ここで、１×ｎ構成の単撚りスチールコードとは、ｎ本のフィラメントを撚りあわせて得られる１層の撚りスチールコードのことである。また、ｋ＋ｍ構成の層撚りスチールコードとは、撚り方向、撚りピッチの異なる２層構造を持ち、内層にｋ本のフィラメント、外層にｍ本のフィラメントを有するスチールコードのことである。ｎは１〜２７の整数、ｋは１〜１０の整数、ｍは１〜３の整数である。スチールコードの表面は、ゴム組成物に対する接着性を向上させるため、黄銅（真鍮）、Ｚｎ等でメッキすることが好ましい。
前記ブレーカーコード被覆用ゴム組成物が含有するゴム成分としては、特に限定されないが、サイドウォール用ゴム組成物と同様のジエン系ゴムを使用できる。ゴム成分は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、良好な操縦安定性、破断時伸びを確保しつつ、良好な耐久性が得られるという理由から、ＮＲが好ましい。
ＮＲとしては特に限定されず、サイドウォール用ゴム組成物と同様のものを使用できる。ゴム成分中のＮＲの含有量は、５０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、１００質量％がさらに好ましい。ＮＲ含有量が前記範囲内であると、良好な操縦安定性、破断時伸びを確保しつつ、良好な耐久性が得られる。
ブレーカーコード被覆用ゴム組成物は加硫剤として硫黄を含有する。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などが挙げられる。なかでも、ブルームを防ぐという点から不溶性硫黄が好ましい。
ブレーカーコード被覆用ゴム組成物における硫黄のゴム成分１００質量部に対する含有量は、３．０質量部以上が好ましく、３．５質量部以上がより好ましく、４．０質量部以上がさらに好ましく、４．５質量部以上が最も好ましい。３．０質量部未満の場合はブレーカーコードと接着不良が生じる恐れがある。また、硫黄の含有量は７．０質量部以下が好ましく、６．５質量部以下がより好ましい。７．０質量部を超える場合は、架橋密度が高くなり過ぎることにより、耐亀裂成長性および破断時伸びが低下し、耐久性が悪化する恐れがある。硫黄の含有量が前記範囲内であると、良好な操縦安定性を確保しつつ、良好な破断時伸び、耐亀裂成長性、ブレーカーコードとの接着性が得られ、結果的に良好な耐久性が得られる。
ブレーカーコード被覆用ゴム組成物は、軟化剤を含有することが好ましい。軟化剤としては、サイドウォール用ゴム組成物と同様のものを使用できる。
ブレーカーコード被覆用ゴム組成物において、軟化剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、２質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましい。２質量部未満の場合は、隣接するゴム組成物からの加硫時におけるオイルの移動が生じ、隣接するゴム組成物との接着力が低下する恐れがある。また、軟化剤の含有量は１０質量部以下が好ましく、７質量部以下がより好ましい。１０質量部を超える場合は、高温時に隣接するゴム組成物との接着力の低下が生じる恐れがある。
ブレーカーコード被覆用ゴム組成物は、カーボンブラック（ＩＩ）を含有してもよい。カーボンブラックを含有することにより、ゴム組成物の補強性を高めることができ、タイヤの耐亀裂成長性、耐久性、操縦安定性をより向上させることができる。
カーボンブラック（ＩＩ）のチッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、４０ｍ2／ｇ以上が好ましく、６０ｍ2／ｇ以上がより好ましい。４０ｍ2／ｇ未満の場合は、タイヤの操縦安定性および耐久性が不充分となる傾向がある。また、カーボンブラック（ＩＩ）のＮ2ＳＡは、１５０ｍ2／ｇ以下が好ましく、１００ｍ2／ｇ以下がより好ましい。１５０ｍ2／ｇを超える場合は、分散性が悪く、充分な破壊強度、破断時伸びが得られない恐れがある。
ブレーカーコード被覆用ゴム組成物において、カーボンブラック（ＩＩ）を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、３０質量部以上が好ましく、４５質量部以上がより好ましい。３０質量部未満の場合は、充分な補強性が得られず、タイヤの耐久性、操縦安定性が悪化する恐れがある。また、カーボンブラック（ＩＩ）の含有量は、１００質量部以下が好ましく、９０質量部以下がより好ましい。１００質量部を超える場合は発熱性が高くなり、タイヤの耐久性が悪化する恐れがある。
ブレーカーコードとしてスチールコードを使用する場合のブレーカーコード被覆用ゴム組成物は、スチールコードとの接着性を向上させる目的で、有機酸コバルトを含有することが好ましい。有機酸コバルトは、ゴム組成物とスチールコードとを架橋する役目を果たすため、有機酸コバルトを含有することにより、スチールコードとゴム組成物との接着性を向上させることができる。
有機酸コバルトとしては、例えば、ステアリン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ホウ素３ネオデカン酸コバルト、アビチエン酸コバルトなどが挙げられる。なかでも、加工性（粘度）に優れ、加硫反応が進行しやすいという点から、ステアリン酸コバルトが好ましい。
有機酸コバルトを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、コバルトに換算して０．０５質量部以上が好ましく、０．０７質量部以上がより好ましい。０．０５質量部未満の場合は、スチールコードとゴム組成物との接着性が充分ではない恐れがある。また、該含有量は、コバルトに換算して０．３５質量部以下が好ましく、０．３０質量部以下がより好ましい。０．３５質量部を超えると、耐酸化劣化性、耐亀裂成長性、耐久性が悪化する恐れがある。
ブレーカーコード被覆用ゴム組成物は、前記の成分以外にも、従来からゴム工業で使用される配合剤や添加剤、例えば、カーボンブラック以外の各種補強用充填剤、カップリング剤、ワックス、酸化防止剤、老化防止剤、加硫促進助剤（ステアリン酸、酸化亜鉛など）、ハイブリッド架橋剤（フレキシス社製のＨＴＳ、ＰＫ９００など）、加硫促進剤などを、必要に応じて適宜含有することができる。
ブレーカーコードとしてテキスタイルコードを使用する場合であって、酸化亜鉛を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、２〜２０質量部が好ましく、４〜１２質量部がより好ましい。酸化亜鉛の含有量が前記範囲内であると、良好な操縦安定性および低燃費性を確保しつつ、良好な破断時伸び、耐亀裂成長性およびテキスタイルコードとの接着性が得られ、結果的に良好な耐久性が得られる。
ブレーカーコードとしてスチールコードを使用する場合であって、酸化亜鉛を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、３〜２０質量部が好ましく、６〜１２質量部がより好ましい。酸化亜鉛の含有量が前記範囲内であると、良好な操縦安定性および低燃費性を確保しつつ、良好な破断時伸び、耐亀裂成長性およびスチールコードとの接着性が得られ、結果的に良好な耐久性が得られる。
加硫促進剤としては、サイドウォール用ゴム組成物と同様のものを使用できるが、コードとの接着性に優れるという理由から、ＤＣＢＳ、ＴＢＳＩがより好ましい。
ブレーカーコードとしてテキスタイルコードを使用する場合であって、加硫促進剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．３質量部以上が好ましく、０．６質量部以上がより好ましい。また、該含有量は２．０質量部以下が好ましく、１．２質量部以下がより好ましい。加硫促進剤の配合量が前記範囲内であると、ブレーカーコード（テキスタイルコード）被覆用ゴムとしての好適な架橋密度が得られ、硫黄の移動量を適度な量に調整でき、本発明の効果がより好適に得られる。
ブレーカーコードとしてスチールコードを使用する場合であって、加硫促進剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．３質量部以上が好ましく、０．５質量部以上がより好ましい。また、該含有量は２．０質量部以下が好ましく、１．５質量部以下がより好ましい。加硫促進剤の配合量が前記範囲内であると、ブレーカーコード（スチールコード）被覆用ゴムとしての好適な架橋密度が得られ、硫黄の移動量を適度な量に調整でき、本発明の効果がより好適に得られる。
ブレーカーコード被覆用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、前記サイドウォール用ゴム組成物と同様の方法を用いることができる。
ケース（Ｃ）
本発明の高性能空気入りタイヤを構成するケース（Ｃ）は、ケースコードおよびケースコード被覆用ゴム組成物からなる部材であり、ケースコードがケースコード被覆用ゴム組成物により被覆されてなる。
本発明の高性能空気入りタイヤを構成するケース（Ｃ）は、ケースコードおよびケースコード被覆用ゴム組成物からなる部材であり、ケースコードがケースコード被覆用ゴム組成物により被覆されてなる。
本発明の高性能空気入りタイヤに使用するケースコードは、耐久性とグリップ性能とのバランスに優れるという理由からテキスタイルコードである。テキスタイルコードとしては、ブレーカーコードとして記載したものを使用することができる。なかでも、耐久性および操縦安定性が良好であるという理由からナイロン６６が好ましい。
前記ケースコード被覆用ゴム組成物が含有するゴム成分としては、特に限定されないが、サイドウォール用ゴム組成物と同様のジエン系ゴムを使用できる。ゴム成分は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、良好な操縦安定性、破断時伸びを確保しつつ、良好な耐久性が得られるという理由から、ＮＲが好ましい。
ＮＲとしては特に限定されず、サイドウォール用ゴム組成物と同様のものを使用できる。ゴム成分中のＮＲの含有量は、５０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、１００質量％がさらに好ましい。ＮＲ含有量が前記範囲内であると、良好な操縦安定性、破断時伸びを確保しつつ、良好な耐久性が得られる。
ケースコード被覆用ゴム組成物は加硫剤として硫黄を含有する。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などが挙げられる。なかでも、ブルームを防ぐという点から不溶性硫黄が好ましい。
ケースコード被覆用ゴム組成物における硫黄のゴム成分１００質量部に対する含有量は、３．０質量部以上が好ましく、３．５質量部以上がより好ましく、４．０質量部以上がさらに好ましく、４．５質量部以上が最も好ましい。３．０質量部未満の場合はケースコードと接着不良が生じる恐れがある。また、硫黄の含有量は７．０質量部以下が好ましく、６．５質量部以下がより好ましい。７．０質量部を超える場合は、架橋密度が高くなり過ぎることにより、耐亀裂成長性および破断時伸びが低下し、耐久性が悪化する恐れがある。硫黄の含有量が前記範囲内であると、良好な操縦安定性を確保しつつ、良好な破断時伸び、耐亀裂成長性、ケースコードとの接着性が得られ、結果的に良好な耐久性が得られる。
ケースコード被覆用ゴム組成物は、軟化剤を含有することが好ましい。軟化剤としては、サイドウォール用ゴム組成物と同様のものを使用できる。
ケースコード被覆用ゴム組成物において、軟化剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、２質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましい。２質量部未満の場合は、隣接するゴム組成物からの加硫時におけるオイルの移動が生じ、隣接するゴム組成物との接着力が低下する恐れがある。また、軟化剤の含有量は１０質量部以下が好ましく、７質量部以下がより好ましい。１０質量部を超える場合は、高温時に隣接するゴム組成物との接着力の低下が生じる恐れがある。
ケースコード被覆用ゴム組成物は、カーボンブラック（ＩＩ）を含有することが好ましい。カーボンブラックを含有することにより、ゴム組成物の補強性を高めることができ、タイヤの耐亀裂成長性、耐久性、操縦安定性をより向上させることができる。
カーボンブラック（ＩＩ）のチッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、４０ｍ2／ｇ以上が好ましく、６０ｍ2／ｇ以上がより好ましい。４０ｍ2／ｇ未満の場合は、タイヤの操縦安定性および耐久性が不充分となる傾向がある。また、カーボンブラック（ＩＩ）のＮ2ＳＡは、１５０ｍ2／ｇ以下が好ましく、１００ｍ2／ｇ以下がより好ましい。１５０ｍ2／ｇを超える場合は、分散性が悪く、充分な破壊強度、破断時伸びが得られない恐れがある。
ケースコード被覆用ゴム組成物において、カーボンブラック（ＩＩ）を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、３０質量部以上が好ましく、４５質量部以上がより好ましい。３０質量部未満の場合は、充分な補強性が得られず、タイヤの耐久性、操縦安定性が悪化する恐れがある。また、カーボンブラック（ＩＩ）の含有量は、１００質量部以下が好ましく、９０質量部以下がより好ましい。１００質量部を超える場合は発熱性が高くなり、タイヤの耐久性が悪化する恐れがある。
ケースコード被覆用ゴム組成物は、前記の成分以外にも、従来からゴム工業で使用される配合剤や添加剤、例えば、カーボンブラック以外の各種補強用充填剤、カップリング剤、ワックス、酸化防止剤、老化防止剤、加硫促進助剤（ステアリン酸、酸化亜鉛など）、ハイブリッド架橋剤（フレキシス社製のＨＴＳ、ＰＫ９００など）、加硫促進剤などを、必要に応じて適宜含有することができる。
ケースコード被覆用ゴム組成物において、酸化亜鉛を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、２〜２０質量部が好ましく、４〜１２質量部がより好ましい。酸化亜鉛の含有量が前記範囲内であると、良好な操縦安定性および低燃費性を確保しつつ、良好な破断時伸び、耐亀裂成長性およびテキスタイルコードとの接着性が得られ、結果的に良好な耐久性が得られる。
加硫促進剤としては、サイドウォール用ゴム組成物と同様のものを使用できるが、コードとの接着性に優れるという理由から、ＤＣＢＳ、ＴＢＳＩがより好ましい。
ケースコード被覆用ゴム組成物において、加硫促進剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．３質量部以上が好ましく、０．６質量部以上がより好ましい。また、該含有量は２．０質量部以下が好ましく、１．２質量部以下がより好ましい。加硫促進剤の配合量が前記範囲内であると、ケースコード被覆用ゴムとしての好適な架橋密度が得られ、硫黄の移動量を適度な量に調整でき、本発明の効果がより好適に得られる。
ケースコード被覆用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、前記サイドウォール用ゴム組成物と同様の方法を用いることができる。
硫黄の含有量
本発明の高性能空気入りタイヤは、サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量を「硫黄Ａ」とし、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量を「硫黄Ｂ」とした場合、「硫黄Ａ」と「硫黄Ｂ」との関係が下記式（１）を満たすことにより、高速度域における連続走行時の耐久性を向上させることができる。
式（１）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｂ ＜ ０．５
本発明の高性能空気入りタイヤは、サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量を「硫黄Ａ」とし、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量を「硫黄Ｂ」とした場合、「硫黄Ａ」と「硫黄Ｂ」との関係が下記式（１）を満たすことにより、高速度域における連続走行時の耐久性を向上させることができる。
式（１）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｂ ＜ ０．５
「硫黄Ａ」から「硫黄Ｂ」を減じた値が−０．５以下の場合は、高速度域での走行中にブレーカーコード被覆用ゴム組成物に含まれる硫黄がサイドウォールに移動してしまい、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物とサイドウォール用ゴム組成物との接着強度低下が生じ、タイヤの耐久性が低下する傾向がある。また、同値が０．５以上の場合は、サイドウォール用ゴム組成物に含まれる硫黄がブレーカーコード被覆用ゴム組成物に移動してしまい、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物とサイドウォール用ゴム組成物との接着強度低下が生じ、タイヤの耐久性が低下する傾向がある。
前記式（１）の下限値は、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物とサイドウォール用ゴム組成物との接着強度低下がより起こり難く、タイヤの耐久性に優れるという理由から−０．４が好ましく、−０．２がより好ましい。また、式（１）の上限値は、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物とサイドウォール用ゴム組成物との接着強度低下がより起こり難く、タイヤの耐久性に優れるという理由から０．４が好ましく、０．２がより好ましい。
さらに、本発明の高性能空気入りタイヤは、サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量を「硫黄Ａ」とし、ケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量を「硫黄Ｃ」とした場合、「硫黄Ａ」と「硫黄Ｃ」との関係が下記式（２）を満たすことにより、高速度域における連続走行時の耐久性を向上させることができる。
式（２）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｃ ＜ ０．５
式（２）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｃ ＜ ０．５
「硫黄Ａ」から「硫黄Ｃ」を減じた値が−０．５以下の場合は、高速度域での走行中にケースコード被覆用ゴム組成物に含まれる硫黄がサイドウォールに移動してしまい、ケースコード被覆用ゴム組成物とサイドウォール用ゴム組成物との接着強度低下が生じ、タイヤの耐久性が低下する傾向がある。また、同値が０．５以上の場合は、サイドウォール用ゴム組成物に含まれる硫黄がケースコード被覆用ゴム組成物に移動してしまい、ケースコード被覆用ゴム組成物とサイドウォール用ゴム組成物との接着強度低下が生じ、タイヤの耐久性が低下する傾向がある。
前記式（２）の下限値は、ケースコード被覆用ゴム組成物とサイドウォール用ゴム組成物との接着強度低下がより起こり難く、タイヤの耐久性に優れるという理由から−０．４が好ましく、−０．２がより好ましい。また、式（２）の上限値は、ケースコード被覆用ゴム組成物とサイドウォール用ゴム組成物との接着強度低下がより起こり難く、タイヤの耐久性に優れるという理由から０．４が好ましく、０．２がより好ましい。
ゴム成分
本発明の空気入りタイヤにおけるサイドウォール用ゴム組成物、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物およびケースコード被覆用ゴム組成物には、前述のジエン系ゴム成分をそれぞれ使用することができ、それぞれ異なるゴム成分を使用した場合も、前述の硫黄の含有量の関係を満たすことで、耐久性および操縦安定性に優れた高性能空気入りタイヤが得られる。さらには、前記３つのゴム組成物に使用するゴム成分を統一し、各ゴム組成物間の親和性を向上させることで、各部材の剥離強度が向上し、耐久性により優れた高性能空気入りタイヤが得られる。統一して使用するゴム成分としてはＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲが好ましい。
本発明の空気入りタイヤにおけるサイドウォール用ゴム組成物、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物およびケースコード被覆用ゴム組成物には、前述のジエン系ゴム成分をそれぞれ使用することができ、それぞれ異なるゴム成分を使用した場合も、前述の硫黄の含有量の関係を満たすことで、耐久性および操縦安定性に優れた高性能空気入りタイヤが得られる。さらには、前記３つのゴム組成物に使用するゴム成分を統一し、各ゴム組成物間の親和性を向上させることで、各部材の剥離強度が向上し、耐久性により優れた高性能空気入りタイヤが得られる。統一して使用するゴム成分としてはＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲが好ましい。
空気入りタイヤ
本発明の高性能空気入りタイヤは、前記の各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配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材の形状（サイドウォールの場合はサイドウォール用ゴム組成物をサイドウォールの形状、ブレーカーの場合は未加硫のシート状のブレーカーコード被覆用ゴム組成物をブレーカーコードに上下から圧着被覆してブレーカーの形状、ケースの場合は未加硫のシート状のケースコード被覆用ゴム組成物をケースコードに上下から圧着被覆してケースの形状）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型し、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（好ましくはドーム型加硫機）中で加熱加圧して加硫することにより製造することができる。
本発明の高性能空気入りタイヤは、前記の各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配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材の形状（サイドウォールの場合はサイドウォール用ゴム組成物をサイドウォールの形状、ブレーカーの場合は未加硫のシート状のブレーカーコード被覆用ゴム組成物をブレーカーコードに上下から圧着被覆してブレーカーの形状、ケースの場合は未加硫のシート状のケースコード被覆用ゴム組成物をケースコードに上下から圧着被覆してケースの形状）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型し、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（好ましくはドーム型加硫機）中で加熱加圧して加硫することにより製造することができる。
タイヤの加硫を行う際の加硫金型温度または加硫機のスチーム充填温度は、１３０〜１７０℃が好ましく、１４０〜１６５℃がより好ましい。加硫温度が高いほど、ゲージの薄いサイドウォールでは、過度に加硫され、リバージョンが起こりやすくなり、ケースおよびブレーカーからサイドウォールへの硫黄の移行が促進されやすくなり、耐久性が低下する。ここで、リバージョンとは、一旦形成された硫黄架橋が切断され、硫黄が一方のポリマー鎖にペンダント状にぶら下がる現象、または、ポリマー自体の分子鎖が切断される現象をいう。
本発明の空気入りタイヤは高性能タイヤとして用いられ、特に競技用高性能タイヤとして好適に用いられる。なお、本明細書における競技用高性能タイヤとは、高速耐久性と操縦安定性に特に優れたタイヤであり、例えば全長１ｋｍを超える舗装路面のサーキットで、最高速度が時速２００ｋｍを超えるような状況での使用を想定した、競技用高性能タイヤである。
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。
以下に実施例および比較例において用いた各種薬品およびコードをまとめて示す。
ＮＲ：ＲＳＳ３
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス含有量：９７質量％）
ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製のＳＢＲ１５０２（Ｅ−ＳＢＲ）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＨ（Ｎ３３０、Ｎ2ＳＡ：７８ｍ2／ｇ）
プロセスオイル：谷口石油精製（株）製のプロセスオイルＮＭ
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「椿」
ステアリン酸コバルト：大日本インキ化学工業（株）製のｃｏｓｔ−Ｆ（コバルト含有量：９．５質量％）
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ
耐熱老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲンＲＤ
縮合体：田岡化学工業（株）製のスミカノール６２０
変性エーテル化メチロメラミン樹脂：田岡化学工業（株）製のスミカノール５０７ＡＰ
硫黄：日本乾溜工業（株）製のセイミＯＴ（１０％オイル含有不溶性硫黄）
加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（ＴＢＢＳ）
加硫促進剤２：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤＺ（ＤＣＢＳ）
コード１：ブレーカーに使用したテキスタイルコード、材質：アラミド繊維（デュポン社製のケブラー(R)）、構造：８００ｄｔｅｘ、撚り数：６０回／１０ｃｍ、コード径：０．６０ｍｍ
コード２：ブレーカー使用したスチールコード、材質：スチール、構造：１×３×０．１６、撚り数：３０回／１０ｃｍ、コード径：０．１６ｍｍ
コード３：ケースに使用したテキスタイルコード、材質：ナイロン繊維（旭化成（株）製のナイロン６６）、構造：１４００ｄｔｅｘ、撚り数：４１回／１０ｃｍ、コード径：０．６１ｍｍ
ＮＲ：ＲＳＳ３
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス含有量：９７質量％）
ＳＢＲ：日本ゼオン（株）製のＳＢＲ１５０２（Ｅ−ＳＢＲ）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＨ（Ｎ３３０、Ｎ2ＳＡ：７８ｍ2／ｇ）
プロセスオイル：谷口石油精製（株）製のプロセスオイルＮＭ
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「椿」
ステアリン酸コバルト：大日本インキ化学工業（株）製のｃｏｓｔ−Ｆ（コバルト含有量：９．５質量％）
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ
耐熱老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲンＲＤ
縮合体：田岡化学工業（株）製のスミカノール６２０
変性エーテル化メチロメラミン樹脂：田岡化学工業（株）製のスミカノール５０７ＡＰ
硫黄：日本乾溜工業（株）製のセイミＯＴ（１０％オイル含有不溶性硫黄）
加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（ＴＢＢＳ）
加硫促進剤２：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤＺ（ＤＣＢＳ）
コード１：ブレーカーに使用したテキスタイルコード、材質：アラミド繊維（デュポン社製のケブラー(R)）、構造：８００ｄｔｅｘ、撚り数：６０回／１０ｃｍ、コード径：０．６０ｍｍ
コード２：ブレーカー使用したスチールコード、材質：スチール、構造：１×３×０．１６、撚り数：３０回／１０ｃｍ、コード径：０．１６ｍｍ
コード３：ケースに使用したテキスタイルコード、材質：ナイロン繊維（旭化成（株）製のナイロン６６）、構造：１４００ｄｔｅｘ、撚り数：４１回／１０ｃｍ、コード径：０．６１ｍｍ
実施例１および２ならびに比較例１〜１６
表１および２に示す配合内容に従い、バンバリーミキサーを用いて、加硫剤（硫黄）および加硫促進剤以外の材料を１６０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、１０５℃の条件下で３分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１６０℃で３５分間、２ｍｍ厚の金型でプレス加硫し、試験用加硫ゴム組成物を得た。
表１および２に示す配合内容に従い、バンバリーミキサーを用いて、加硫剤（硫黄）および加硫促進剤以外の材料を１６０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、１０５℃の条件下で３分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１６０℃で３５分間、２ｍｍ厚の金型でプレス加硫し、試験用加硫ゴム組成物を得た。
さらに、得られた未加硫ゴム組成物を用いて各タイヤ部材の形状に成形した。ここで、サイドウォール用ゴム組成物はサイドウォールの形状（タイヤのタイヤ軸方向の最大幅部のサイドウォールゴムの厚みを５ｍｍとした）に、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物およびケースコード被覆用ゴム組成物は、前記の各コード１〜３に上下から圧着被覆し、０．８ｍｍのシート状に成形した。そして、各タイヤ部材を表２に示す組み合わせに従い、他のタイヤ部材と貼り合わせ、ドーム型加硫機で１６５℃３５分間プレス加硫することにより、試験用空気入りタイヤ（２５５／４０Ｒ２０）を作製した。
得られた試験用加硫ゴム組成物および試験用空気入りタイヤを用いて以下に示す方法により評価を行った。評価結果を表３および４に示す。
＜複素弾性率（Ｅ＊）＞
岩本製作所（株）製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、８０℃、初期歪１０％、動歪み２％、周波数１０Ｈｚの条件下で、各試験用加硫ゴム組成物の複素弾性率（Ｅ＊）を測定した。Ｅ＊が大きいほど、操縦安定性に優れることを示す。
岩本製作所（株）製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、８０℃、初期歪１０％、動歪み２％、周波数１０Ｈｚの条件下で、各試験用加硫ゴム組成物の複素弾性率（Ｅ＊）を測定した。Ｅ＊が大きいほど、操縦安定性に優れることを示す。
＜引張試験＞
各試験用加硫ゴム組成物からなる３号ダンベル型試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、８０℃雰囲気下にて引張試験を実施し、破断時強度（ＴＢ）（ＭＰａ）、破断時伸び（ＥＢ）（％）を測定した。ＥＢが大きいほど、破断時伸びに優れることを示し、ＴＢが大きいほど、破断時強度に優れることを示す。また、これらの値を用いて、破壊エネルギーを以下の式から求めた。破壊エネルギーが大きいほど、破壊特性および耐久性に優れることを示す。
破壊エネルギー＝（ＴＢ×ＥＢ）／２
各試験用加硫ゴム組成物からなる３号ダンベル型試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、８０℃雰囲気下にて引張試験を実施し、破断時強度（ＴＢ）（ＭＰａ）、破断時伸び（ＥＢ）（％）を測定した。ＥＢが大きいほど、破断時伸びに優れることを示し、ＴＢが大きいほど、破断時強度に優れることを示す。また、これらの値を用いて、破壊エネルギーを以下の式から求めた。破壊エネルギーが大きいほど、破壊特性および耐久性に優れることを示す。
破壊エネルギー＝（ＴＢ×ＥＢ）／２
＜ドラム耐久性（高速度耐久ドラム試験）＞
試験用空気入りタイヤに、６ｋＮの荷重条件下で、前記タイヤを速度２３０ｋｍ／ｈで６０分間ドラム走行させて、耐久性能を評価した。６０分間完走したものを合格とし、６０分間の走行中に破損した場合は、その時間を記録しそこで試験を終了した。
試験用空気入りタイヤに、６ｋＮの荷重条件下で、前記タイヤを速度２３０ｋｍ／ｈで６０分間ドラム走行させて、耐久性能を評価した。６０分間完走したものを合格とし、６０分間の走行中に破損した場合は、その時間を記録しそこで試験を終了した。
＜硫黄の移行率＞
製造直後の試験用空気入りタイヤおよびドラム耐久試験後のタイヤについて、図１にＸで示すブレーカーエッジ付近（ブレーカーエッジから約１ｃｍ）のゴムサンプを切り出し、酸化分解・紫外蛍光法（ＪＩＳ−Ｋ２５４１に基づく）にて硫黄の定量を行なった。この結果から、以下の式で硫黄の移行率をもとめ、この値が大きいほど硫黄の移行が抑制されていると判断した。
硫黄の移行率＝（ドラム耐久試験後の硫黄分）／（製造直後の硫黄分）×１００
製造直後の試験用空気入りタイヤおよびドラム耐久試験後のタイヤについて、図１にＸで示すブレーカーエッジ付近（ブレーカーエッジから約１ｃｍ）のゴムサンプを切り出し、酸化分解・紫外蛍光法（ＪＩＳ−Ｋ２５４１に基づく）にて硫黄の定量を行なった。この結果から、以下の式で硫黄の移行率をもとめ、この値が大きいほど硫黄の移行が抑制されていると判断した。
硫黄の移行率＝（ドラム耐久試験後の硫黄分）／（製造直後の硫黄分）×１００
＜操縦安定性＞
試験用空気入りタイヤ（２５５／４０Ｒ２０）を用いて、ドライアスファルト路面のテストコースにてタイヤを排気量５０００ｃｃの国産ＦＲ車に装着し１０周の実車走行を行なった。その際における、ベストラップと最終ラップの操舵時のコントロールの安定性をテストドライバーが比較評価し、比較例１を１００として指数表示をした。数値が大きいほどドライ路面における操縦安定性に優れることを示す。
試験用空気入りタイヤ（２５５／４０Ｒ２０）を用いて、ドライアスファルト路面のテストコースにてタイヤを排気量５０００ｃｃの国産ＦＲ車に装着し１０周の実車走行を行なった。その際における、ベストラップと最終ラップの操舵時のコントロールの安定性をテストドライバーが比較評価し、比較例１を１００として指数表示をした。数値が大きいほどドライ路面における操縦安定性に優れることを示す。
表２の結果より、サイドウォールが、所定のゴム成分１００質量部に対し、３．０〜７．０質量部の硫黄を含有するサイドウォール用ゴム組成物からなり、サイドウォール用ゴム組成物の硫黄の含有量が、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量およびケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量と、所定の関係式を満たす高性能空気入りタイヤとすることで、ドラム耐久性に優れるだけでなく、さらに操縦安定性にも優れる高性能空気入りタイヤが得られることがわかる。
Ａ サイドウォール
Ｂ ブレーカー
Ｃ ケース
Ｂ ブレーカー
Ｃ ケース
Claims (5)
- サイドウォール（Ａ）、ブレーカー（Ｂ）およびケース（Ｃ）を有する高性能空気入りタイヤであって、
サイドウォール（Ａ）が、
天然ゴムおよび／またはイソプレンゴムを７５〜１００質量％含むゴム成分１００質量部に対し、３．０〜７．０質量部の硫黄を含有するサイドウォール用ゴム組成物からなり、
ブレーカー（Ｂ）が、
ブレーカーコードおよびブレーカーコード被覆用ゴム組成物からなり、
ケース（Ｃ）が、
ケースコードおよびケースコード被覆用ゴム組成物からなり、
サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量（硫黄Ａ）、ブレーカーコード被覆用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量（硫黄Ｂ）、およびケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対する硫黄の含有量（硫黄Ｃ）が、下記の式（１）および式（２）を満たす高性能空気入りタイヤ。
式（１）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｂ ＜ ０．５
式（２）：−０．５ ＜ 硫黄Ａ − 硫黄Ｃ ＜ ０．５ - 前記サイドウォール用ゴム組成物が、
ゴム成分１００質量部に対し、４０〜７０質量部のカーボンブラック（Ｉ）を含有する請求項１記載の高性能空気入りタイヤ。 - 前記カーボンブラック（Ｉ）の窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が５０〜１２０ｍ2／ｇである請求項２記載の高性能空気入りタイヤ。
- 前記のブレーカーコード被覆用ゴム組成物および／またはケースコード被覆用ゴム組成物が、
各ゴム成分１００質量部に対し、５０〜９０質量部のカーボンブラック（ＩＩ）を含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の高性能空気入りタイヤ。 - 前記カーボンブラック（ＩＩ）の窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が４０〜１００ｍ2／ｇである請求項４記載の高性能空気入りタイヤ。
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