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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-03-04
(45)【発行日】2025-03-12
(54)【発明の名称】タイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 9/20 20060101AFI20250305BHJP
C08L 7/00 20060101ALI20250305BHJP
C08K 3/013 20180101ALI20250305BHJP
C08K 3/04 20060101ALI20250305BHJP
C08K 3/36 20060101ALI20250305BHJP
C08K 5/098 20060101ALI20250305BHJP
C08L 61/04 20060101ALI20250305BHJP
C08K 5/55 20060101ALI20250305BHJP
B60C 1/00 20060101ALI20250305BHJP
B60C 9/04 20060101ALI20250305BHJP
【ＦＩ】
B60C9/20 G
C08L7/00
C08K3/013
C08K3/04
C08K3/36
C08K5/098
C08L61/04
C08K5/55
B60C1/00 C
B60C9/04 D
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2023159355
(22)【出願日】2023-09-25
【審査請求日】2024-06-27
(73)【特許権者】
【識別番号】000006714
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100089875
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 茂
(72)【発明者】
【氏名】清水 克典
【審査官】久保田 信也
(56)【参考文献】
【文献】特許第７１６０１９５（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】国際公開第２０１７／１７５６７５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０２１－０００８７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２５５０１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１６９０６４（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｃ ９／２０
Ｃ０８Ｌ ７／００
Ｃ０８Ｋ ３／０１３
Ｃ０８Ｋ ３／０４
Ｃ０８Ｋ ３／３６
Ｃ０８Ｋ ５／０９８
Ｃ０８Ｌ ６１／０４
Ｃ０８Ｋ ５／５５
Ｂ６０Ｃ １／００
Ｂ６０Ｃ ９／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
スチールコードがベルトコート用ゴムによりコートされたベルト層と、カーカスコードがカーカスコート用ゴムによりコートされたカーカスプライと、を備えるタイヤにおいて、
前記ベルトコート用ゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム、カーボンブラックおよびシリカからなる充填剤、有機酸コバルト塩、フェノール系樹脂および硬化剤を含有し、
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記充填剤を５０～７０質量部含有し、
前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比として１．０～３．５であり、
下記式（１）で表されるシラン化合物を前記シリカに対して２～１０質量％含有し、
２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が１３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であり、かつ
前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）（ＭＰａ）と前記カーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）（ＭＰａ）の比（Belt E'）／（Carcass E'）が２．５～３．５である
ことを特徴とするタイヤ。
【化1】
【請求項2】
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が５０～１２０ｍ２／ｇであり、かつ前記シリカのＣＴＡＢ比表面積が１００～１７０ｍ２／ｇであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
【請求項3】
前記シリカが、バイオマス由来のシリカであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
【請求項4】
前記ベルトコート用ゴムが、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記有機酸コバルト塩をコバルト量として０．１～１．５質量部、前記フェノール系樹脂を０．５質量部以上３．０質量部未満、前記硬化剤を０．５～５．０質量部含有することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
【請求項5】
前記有機酸コバルト塩がネオデカン酸ホウ酸コバルトであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤに関するものであり、詳しくは長期使用によるベルト層の劣化を抑制し、耐久性および操縦安定性に優れるタイヤに関するものである。
【背景技術】
【0002】
空気入りタイヤは左右一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とから主に構成されている。タイヤの内側にはカーカス層が設けられ、カーカス層の両端部はビードコアをタイヤ内側から外側へ包みこむように折り返されている。カーカス層は、カーカスコードがカーカスコート用ゴムによりコートされた、少なくとも１枚のカーカスプライから構成されている。
トレッド部は、キャップトレッドとアンダートレッドとからなり、このアンダートレッドとカーカス層との間に、ベルト層が配設されている。ベルト層は、タイヤ補強層として配置される少なくとも１枚のベルトプライを有する。このベルトプライには、強い衝撃や大きな荷重がかかるため、補強材としてスチールコードが用いられ、スチールコードはベルトコート用ゴムにより被覆される。ベルトコート用ゴムは、スチールコードとの良好な接着性が必要とされる。
一方、近年タイヤの使用期間が長くなる傾向があり、スチールコードとベルトコート用ゴムとの接着性が長期の使用に伴い低下し、耐久性が損なわれるという問題点がある。また、タイヤには高い操縦安定性が常に求められる。
トレッド部は、キャップトレッドとアンダートレッドとからなり、このアンダートレッドとカーカス層との間に、ベルト層が配設されている。ベルト層は、タイヤ補強層として配置される少なくとも１枚のベルトプライを有する。このベルトプライには、強い衝撃や大きな荷重がかかるため、補強材としてスチールコードが用いられ、スチールコードはベルトコート用ゴムにより被覆される。ベルトコート用ゴムは、スチールコードとの良好な接着性が必要とされる。
一方、近年タイヤの使用期間が長くなる傾向があり、スチールコードとベルトコート用ゴムとの接着性が長期の使用に伴い低下し、耐久性が損なわれるという問題点がある。また、タイヤには高い操縦安定性が常に求められる。
【0003】
下記特許文献１には、スチールコードとの接着性能を改良するゴム組成物の提供を目的とし、天然ゴムを含むジエン系ゴムに、ネオデカン酸ホウ酸コバルトを０．３～１．５質量部、ステアリン酸コバルトを０．５～１．０質量部、フェノール系樹脂を０．５質量部以上２．０質量部未満、硬化剤を０．５～５．０質量部および硫黄を４．０～８．０質量部配合してなるゴム組成物であって、動歪２％、２０℃における動的貯蔵弾性率（Ｅ′）が１３ＭＰａ以上、６０℃の正接損失（ｔａｎδ）が０．２０以下、歪６０％、４００ｒｐｍの定歪疲労試験で破壊するまでの繰り返し回数が３５，０００回以上であることを特徴とするゴム組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許６２８８１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、長期使用によるベルト層の劣化を抑制し、耐久性に優れ、操縦安定性を維持または向上したタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ベルトコート用ゴムの組成を特定化し、かつベルトコート用ゴムとカーカスコート用ゴムの動的貯蔵弾性率の比を特定の範囲に定めることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
【0007】
すなわち本発明は、スチールコードがベルトコート用ゴムによりコートされたベルト層と、カーカスコードがカーカスコート用ゴムによりコートされたカーカスプライと、
を備えるタイヤにおいて、
前記ベルトコート用ゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム、カーボンブラックおよびシリカからなる充填剤、有機酸コバルト塩、フェノール系樹脂および硬化剤を含有し、
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記充填剤を５０～７０質量部含有し、
前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比として１．０～３．５であり、
下記式（１）で表されるシラン化合物を前記シリカに対して２～１０質量％含有し、
２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が１３ＭＰａ以上であり、かつ
前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）（ＭＰａ）と前記カーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）（ＭＰａ）の比（Belt E'）／（Carcass E'）が２．５～３．５である
ことを特徴とするタイヤを提供するものである。
を備えるタイヤにおいて、
前記ベルトコート用ゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム、カーボンブラックおよびシリカからなる充填剤、有機酸コバルト塩、フェノール系樹脂および硬化剤を含有し、
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記充填剤を５０～７０質量部含有し、
前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比として１．０～３．５であり、
下記式（１）で表されるシラン化合物を前記シリカに対して２～１０質量％含有し、
２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が１３ＭＰａ以上であり、かつ
前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）（ＭＰａ）と前記カーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）（ＭＰａ）の比（Belt E'）／（Carcass E'）が２．５～３．５である
ことを特徴とするタイヤを提供するものである。
【0008】
【化1】
【0009】
（式（１）中、Ｒ１およびＲ２は炭素数１～１８の炭化水素基であり、Ｒ３は炭素数１～３の炭化水素基または水素である。Ｒ１～Ｒ３はヘテロ原子を含んでいてもよい（ただし、硫黄は含まない）。ｎは０～２の数を表す。）
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、長期使用によるベルト層の劣化を抑制し、耐久性および操縦安定性に優れたタイヤを提供することができる。
【0011】
本発明のタイヤは、ベルトコート用ゴムの組成を上記のように特定化している。これにより、スチールコードとベルトコート用ゴムとの接着性を長期にわたり維持することができ、優れた耐久性を提供できる。また、ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）（ＭＰａ）とカーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）（ＭＰａ）の比（Belt E'）／（Carcass E'）を２．５～３．５に特定することにより、優れた操縦安定性もタイヤに付与することができる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。まず、ベルトコート用ゴムについて説明する。該ベルトコート用ゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム、カーボンブラックおよびシリカからなる充填剤、有機酸コバルト塩、フェノール系樹脂および硬化剤を含有する。
【0013】
（ジエン系ゴム）
ベルトコート用ゴムに用いられるジエン系ゴムは、天然ゴム（ＮＲ）を必須成分とする。ＮＲは、本発明の効果向上の観点から、ジエン系ゴム１００質量部中、８０質量部以上含有することが好ましい。なお、イソプレンゴム（ＩＲ）は本発明で言うＮＲに含まれるものとする。
また本発明においてジエン系ゴムは、ＮＲ以外の他のゴムを使用することができ、例えばおよびブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）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。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
ベルトコート用ゴムに用いられるジエン系ゴムは、天然ゴム（ＮＲ）を必須成分とする。ＮＲは、本発明の効果向上の観点から、ジエン系ゴム１００質量部中、８０質量部以上含有することが好ましい。なお、イソプレンゴム（ＩＲ）は本発明で言うＮＲに含まれるものとする。
また本発明においてジエン系ゴムは、ＮＲ以外の他のゴムを使用することができ、例えばおよびブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）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。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
【0014】
（充填剤）
ベルトコート用ゴムに使用される充填剤は、カーボンブラックおよびシリカから構成される。カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、本発明の効果が向上するという観点から、５０～１２０ｍ２／ｇであるのが好ましく、７０～１００ｍ２／ｇであるのがさらに好ましい。また、シリカのＣＴＡＢ比表面積は、本発明の効果が向上するという観点から、１００～１８０ｍ２／ｇであるのが好ましく、１３０～１７０ｍ２／ｇであるのがさらに好ましい。シリカは、地球環境上の観点からバイオマス由来のシリカを使用することも好適な形態である。なおバイオマス由来のシリカは市販されており、例えばFengHai Rice Biotechnology社製Precipitated silica K160等が挙げられ、バイオマス由来以外のシリカと比べて、組成に実質的な相違点はない。
なお本発明において、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）はＪＩＳ Ｋ６２１７－２：２００１「第２部：比表面積の求め方－窒素吸着法－単点法」にしたがって測定した値であり、ＣＴＡＢ比表面積はシリカ表面への臭化ｎ－ヘキサデシルトリメチルアンモニウムの吸着量をＪＩＳ Ｋ６２１７－３：２００１「第３部：比表面積の求め方－ＣＴＡＢ吸着法」にしたがって測定した値である。
ベルトコート用ゴムに使用される充填剤は、カーボンブラックおよびシリカから構成される。カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、本発明の効果が向上するという観点から、５０～１２０ｍ２／ｇであるのが好ましく、７０～１００ｍ２／ｇであるのがさらに好ましい。また、シリカのＣＴＡＢ比表面積は、本発明の効果が向上するという観点から、１００～１８０ｍ２／ｇであるのが好ましく、１３０～１７０ｍ２／ｇであるのがさらに好ましい。シリカは、地球環境上の観点からバイオマス由来のシリカを使用することも好適な形態である。なおバイオマス由来のシリカは市販されており、例えばFengHai Rice Biotechnology社製Precipitated silica K160等が挙げられ、バイオマス由来以外のシリカと比べて、組成に実質的な相違点はない。
なお本発明において、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）はＪＩＳ Ｋ６２１７－２：２００１「第２部：比表面積の求め方－窒素吸着法－単点法」にしたがって測定した値であり、ＣＴＡＢ比表面積はシリカ表面への臭化ｎ－ヘキサデシルトリメチルアンモニウムの吸着量をＪＩＳ Ｋ６２１７－３：２００１「第３部：比表面積の求め方－ＣＴＡＢ吸着法」にしたがって測定した値である。
【0015】
（有機酸コバルト塩）
ベルトコート用ゴムに使用される有機酸コバルト塩は、例えばナフテン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、ロジン酸コバルト、バーサチック酸コバルト、トール油酸コバルト、ホウ酸ネオデカン酸コバルト、アセチルアセトナートコバルト等を例示することができ、中でもホウ素を含む有機酸コバルト塩が好ましく、ホウ酸ネオデカン酸コバルトがとくに好ましい。
ベルトコート用ゴムに使用される有機酸コバルト塩は、例えばナフテン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、ロジン酸コバルト、バーサチック酸コバルト、トール油酸コバルト、ホウ酸ネオデカン酸コバルト、アセチルアセトナートコバルト等を例示することができ、中でもホウ素を含む有機酸コバルト塩が好ましく、ホウ酸ネオデカン酸コバルトがとくに好ましい。
【0016】
（フェノール系樹脂）
ベルトコート用ゴムには、その効果向上のために、フェノール系樹脂を配合するのが好ましい。
フェノール系樹脂としては、例えばクレゾール樹脂、レゾルシン樹脂、アルキルフェノール樹脂、変性フェノール樹脂を挙げることができる。変性フェノール樹脂としてはカシュー変性フェノール樹脂、オイル変性フェノール樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂、アニリン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂等が例示される。
ベルトコート用ゴムには、その効果向上のために、フェノール系樹脂を配合するのが好ましい。
フェノール系樹脂としては、例えばクレゾール樹脂、レゾルシン樹脂、アルキルフェノール樹脂、変性フェノール樹脂を挙げることができる。変性フェノール樹脂としてはカシュー変性フェノール樹脂、オイル変性フェノール樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂、アニリン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂等が例示される。
【0017】
（硬化剤）
ベルトコート用ゴムには、前記フェノール系樹脂の硬化剤を配合するのが好ましい。
硬化剤としては、例えばヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン（ＨＭＭＭ）、ヘキサメトキシメチロールメラミン、ペンタ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、パラ－ホルムアルデヒドのポリマー、メラミンのＮ－メチロール誘導体等が挙げられる。これらのメチレン供与体は、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。
ベルトコート用ゴムには、前記フェノール系樹脂の硬化剤を配合するのが好ましい。
硬化剤としては、例えばヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン（ＨＭＭＭ）、ヘキサメトキシメチロールメラミン、ペンタ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、パラ－ホルムアルデヒドのポリマー、メラミンのＮ－メチロール誘導体等が挙げられる。これらのメチレン供与体は、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。
【0018】
（シラン化合物）
ベルトコート用ゴムは、下記式（１）で表されるシラン化合物を含有する。
ベルトコート用ゴムは、下記式（１）で表されるシラン化合物を含有する。
【0019】
【化2】
【0020】
（式（１）中、Ｒ１およびＲ２は炭素数１～１８の炭化水素基であり、Ｒ３は炭素数１～３の炭化水素基または水素である。Ｒ１～Ｒ３はヘテロ原子を含んでいてもよい（ただし、硫黄は含まない）。ｎは０～２の数を表す。）
【0021】
ベルトコート用ゴムにシリカを用いると、これを用いないゴムに比べ、硬さが同等の場合に貯蔵弾性率Ｅ’が低下するという現象がみられるが、前記式（１）で表されるシラン化合物を用いることにより、前記貯蔵弾性率Ｅ’の低下分を補完することができる。また、ベルトコート用ゴムは、タイヤ成形時までに一定期間保管されると粘度が上昇し、タイヤ成形性を損なう場合があるが、該シラン化合物を使用することにより、保管時のゴムの粘度上昇を抑制し、タイヤ成形性を改善できるという効果も奏する。
【0022】
前記式（１）で表されるシラン化合物は、本発明の向上の観点から、Ｒ１およびＲ２がアルキル基である、アルキルアルコキシシラン化合物であるのが好ましい。該形態において、ｎは０であるのが好ましく、Ｒ１は、炭素数７～２０のアルキル基が好ましく、具体的には、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられ、これらのうち、ジエン系ゴムとの相溶性の観点から、炭素数８～１０のアルキル基がさらに好ましい。また、該形態において、Ｒ３はエチル基であるのがとくに好ましい。
【0023】
（ベルトコート用ゴムの配合割合）
ベルトコート用ゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム、カーボンブラックおよびシリカからなる充填剤、有機酸コバルト塩、フェノール系樹脂および硬化剤を含有し、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記充填剤を５０～７０質量部含有し、前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比として１．０～３．５であり、前記式（１）で表されるシラン化合物を前記シリカに対して２～１０質量％含有することを特徴とする。
前記充填剤の含有量が５０質量部未満では操縦安定性が低下し、７０質量部を超えるとタイヤの耐久性が低下する。
前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比として１．０未満または３．５を超える場合は、タイヤの耐久性が低下する。
前記式（１）で表されるシラン化合物を前記シリカに対して２質量％未満では、添加量が少な過ぎて所望の効果を奏することができず、１０質量％を超えると、混合時の粘度上昇やスコーチの悪化、老化時における加硫物性が悪化する。
ベルトコート用ゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム、カーボンブラックおよびシリカからなる充填剤、有機酸コバルト塩、フェノール系樹脂および硬化剤を含有し、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記充填剤を５０～７０質量部含有し、前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比として１．０～３．５であり、前記式（１）で表されるシラン化合物を前記シリカに対して２～１０質量％含有することを特徴とする。
前記充填剤の含有量が５０質量部未満では操縦安定性が低下し、７０質量部を超えるとタイヤの耐久性が低下する。
前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比として１．０未満または３．５を超える場合は、タイヤの耐久性が低下する。
前記式（１）で表されるシラン化合物を前記シリカに対して２質量％未満では、添加量が少な過ぎて所望の効果を奏することができず、１０質量％を超えると、混合時の粘度上昇やスコーチの悪化、老化時における加硫物性が悪化する。
【0024】
本発明の効果向上の観点から前記充填剤の含有量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、５０～７０質量部であるのが好ましい。
本発明の効果向上の観点から前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比は、１．０～３．３であるのが好ましい。
本発明の効果向上の観点から前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比は、１．０～３．３であるのが好ましい。
【0025】
また、前記充填剤において、カーボンブラックの含有量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、３０～５０質量部であるのが好ましく、シリカの含有量は、ジエン系ゴム１００質量部に対し、３０～５０質量部であるのが好ましい。
【0026】
またベルトコート用ゴムにおいて、本発明の効果向上の観点から、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記有機酸コバルト塩をコバルト量として０．１～１．５質量部、前記フェノール系樹脂を０．５質量部以上３．０質量部未満、前記硬化剤を０．５～５．０質量部含有するのが好ましい。
【0027】
本発明のタイヤは、前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が１３ＭＰａ以上であり、かつ前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）（ＭＰａ）と前記カーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）（ＭＰａ）の比（Belt E'）／（Carcass E'）が２．５～３．５であることを特徴とする。
上述のように、ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）（ＭＰａ）とカーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）（ＭＰａ）の比（Belt E'）／（Carcass E'）を２．５～３．５に特定することにより、優れた操縦安定性タイヤに付与することができる。
動的貯蔵弾性率は、ＪＩＳ Ｋ６３９４に準拠して、東洋精機製作所社製弾性スペクトロメーターを用いて静歪１０％、動歪±２％、周波数２０Ｈｚ、温度２０℃の条件で測定された値（ＭＰａ）である。
さらに好ましい前記（Belt E'）／（Carcass E'）は、２．７～３．３である。
また、前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）は、１５～２０ＭＰａが好ましく、前記カーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）は４～８ＭＰａが好ましい。
動的貯蔵弾性率の値の調整は、フィラーの種類やグレードの変更、硫黄量の変更等により達成できる。
上述のように、ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）（ＭＰａ）とカーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）（ＭＰａ）の比（Belt E'）／（Carcass E'）を２．５～３．５に特定することにより、優れた操縦安定性タイヤに付与することができる。
動的貯蔵弾性率は、ＪＩＳ Ｋ６３９４に準拠して、東洋精機製作所社製弾性スペクトロメーターを用いて静歪１０％、動歪±２％、周波数２０Ｈｚ、温度２０℃の条件で測定された値（ＭＰａ）である。
さらに好ましい前記（Belt E'）／（Carcass E'）は、２．７～３．３である。
また、前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）は、１５～２０ＭＰａが好ましく、前記カーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）は４～８ＭＰａが好ましい。
動的貯蔵弾性率の値の調整は、フィラーの種類やグレードの変更、硫黄量の変更等により達成できる。
【0028】
本発明において、前記カーカスコート用ゴムの組成は、前記（Belt E'）／（Carcass E'）の範囲を満足できればとくに制限されないが、例えばジエン系ゴムとしては、ＮＲ、ＢＲおよびＳＢＲが用いられ、ジエン系ゴム１００質量部に対し、カーボンブラックを３０～５０質量部使用するのが好ましい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は７０～１００ｍ２／ｇであるのが好ましい。
【0029】
なお、ベルトコート用ゴムおよびカーカスコート用ゴムには、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤；加硫又は架橋促進剤；老化防止剤；可塑剤；などのベルトコート用ゴムまたはカーカスコート用ゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【0030】
本発明のタイヤは、長期使用によるベルト層の劣化を抑制し、耐久性および操縦安定性に優れる。また本発明のタイヤは、空気入りタイヤであることが好ましく、空気、窒素等の不活性ガス及びその他の気体を充填することができる。
【実施例】
【0031】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
【0032】
標準例１、実施例１～５および比較例１～６
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を８０℃のバンバリーミキサーで５分間混合した。その時の到達温度は１５０℃であった。次に、ロールを用いて加硫系を加えて混合し、ゴム組成物を得た。得られた各ゴム組成物（未加硫）を、金型（１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍ）中、１７０℃１０分間プレス加硫して、加硫ゴム試験片を作製し、以下の評価を行った。
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を８０℃のバンバリーミキサーで５分間混合した。その時の到達温度は１５０℃であった。次に、ロールを用いて加硫系を加えて混合し、ゴム組成物を得た。得られた各ゴム組成物（未加硫）を、金型（１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍ）中、１７０℃１０分間プレス加硫して、加硫ゴム試験片を作製し、以下の評価を行った。
【0033】
動的貯蔵弾性率（Ｅ’）：得られた試験片を使用し、ＪＩＳ Ｋ６３９４に準拠して、東洋精機製作所社製弾性スペクトロメーターを用いて静歪１０％、動歪±２％、周波数２０Ｈｚ、温度２０℃の条件で測定した（ＭＰａ）。
【0034】
定歪疲労試験：得られた試験片を使用し、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して、ダンベルＪＩＳ３号形試験片を作製し、ＪＩＳ Ｋ６２７０を参考にして、２０℃、歪１００％、試験周波数6.67 Ｈｚ（回転数400rpm）の条件で引張定歪疲労試験を行い、破壊するまでの繰り返し回数を測定した。
【0035】
タイヤ操縦安定性：得られたゴム組成物をベルトコート用ゴムおよびカーカスコート用ゴムに使用して、試験タイヤを作製した。各試験タイヤをリムサイズ１８×８．５Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２４０ｋＰａの条件にて、舗装路からなるテストコースにおいてテストドライバーによる官能評価を実施した。結果は、標準例１の測定値を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど操縦安定性に優れることを意味する。
【0036】
タイヤ耐久性：
得られたゴム組成物をベルトコート用ゴムおよびカーカスコート用ゴムに使用して空気入りタイヤ（サイズ２９５／３５Ｒ２１）を加硫成形した。得られたタイヤをリム（２１×１０．５Ｊ）に装着し、酸素濃度１００％の気体を充填し空気圧３５０ｋＰａにして、温度７０℃の環境中に１４日間、静置した。その後、空気圧１７０ｋＰａに調整し、ドラム径１７０７ｍｍで、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機にかけて、ＪＡＴＭＡ規定加重の８８％から２時間ごとに１３％ずつ荷重を増加させながら、速度６０ｋｍ／ｈの条件で、６，０００ｋｍの走行試験を行った。走行試験後、タイヤを分解してベルト層におけるエッジセパレーションの量（ｍｍ）を測定した。
得られたゴム組成物をベルトコート用ゴムおよびカーカスコート用ゴムに使用して空気入りタイヤ（サイズ２９５／３５Ｒ２１）を加硫成形した。得られたタイヤをリム（２１×１０．５Ｊ）に装着し、酸素濃度１００％の気体を充填し空気圧３５０ｋＰａにして、温度７０℃の環境中に１４日間、静置した。その後、空気圧１７０ｋＰａに調整し、ドラム径１７０７ｍｍで、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機にかけて、ＪＡＴＭＡ規定加重の８８％から２時間ごとに１３％ずつ荷重を増加させながら、速度６０ｋｍ／ｈの条件で、６，０００ｋｍの走行試験を行った。走行試験後、タイヤを分解してベルト層におけるエッジセパレーションの量（ｍｍ）を測定した。
【0037】
結果を表１に示す。
【0038】
【表1】
【0039】
＊１：ＮＲ（ＴＳＲ２０）
＊２：ＢＲ（日本ゼオン株式会社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０）
＊３：ＳＢＲ（日本ゼオン株式会社製Ｎｉｐｏｌ １５０２）
＊４：カーボンブラック１ (東海カーボン株式会社製シーストV、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝２７ｍ２／ｇ）
＊５：カーボンブラック２ (東海カーボン株式会社製シースト３００、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝８４ｍ２／ｇ）
＊６：シリカ（FengHai Rice Biotechnology社製Precipitated silica K160、ＣＴＡＢ比表面積＝１５８ｍ２／ｇ）
＊７：シランカップリング剤（エボニック・デグサ社製Si75）
＊８：シラン化合物（信越化学工業株式会社製ＫＢＥ－３０８３、オクチルトリエトキシシラン）
＊９：酸化亜鉛（正同化学工業株式会社製酸化亜鉛３種）
＊１０：老化防止剤（フレキシス社製SANTOFLEX 6PPD）
＊１１：ネオデカン酸ホウ素酸コバルト（DIC CORPORATION製NBC-2、コバルト含量＝２２．２質量％、表１には有機酸コバルト量として示した。）
＊１２：フェノール系樹脂（INDSPEC社製PENACOLITE RESIN B-18-S、レゾルシン樹脂）
＊１３：硬化剤（CYTEC INDUSTRIES社製CYREZ964RPC、ＨＭＭＭ）
＊１４：硫黄（四国化成工業株式会社製ミュークロンＯＴ－２０）
＊１５：加硫促進剤ＣＺ（大内新興化学工業株式会社製ノクセラーＣＺ－Ｇ）
＊１６：加硫促進剤ＤＺ（大内新興化学工業株式会社製ノクセラーＤＺ）
＊２：ＢＲ（日本ゼオン株式会社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０）
＊３：ＳＢＲ（日本ゼオン株式会社製Ｎｉｐｏｌ １５０２）
＊４：カーボンブラック１ (東海カーボン株式会社製シーストV、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝２７ｍ２／ｇ）
＊５：カーボンブラック２ (東海カーボン株式会社製シースト３００、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝８４ｍ２／ｇ）
＊６：シリカ（FengHai Rice Biotechnology社製Precipitated silica K160、ＣＴＡＢ比表面積＝１５８ｍ２／ｇ）
＊７：シランカップリング剤（エボニック・デグサ社製Si75）
＊８：シラン化合物（信越化学工業株式会社製ＫＢＥ－３０８３、オクチルトリエトキシシラン）
＊９：酸化亜鉛（正同化学工業株式会社製酸化亜鉛３種）
＊１０：老化防止剤（フレキシス社製SANTOFLEX 6PPD）
＊１１：ネオデカン酸ホウ素酸コバルト（DIC CORPORATION製NBC-2、コバルト含量＝２２．２質量％、表１には有機酸コバルト量として示した。）
＊１２：フェノール系樹脂（INDSPEC社製PENACOLITE RESIN B-18-S、レゾルシン樹脂）
＊１３：硬化剤（CYTEC INDUSTRIES社製CYREZ964RPC、ＨＭＭＭ）
＊１４：硫黄（四国化成工業株式会社製ミュークロンＯＴ－２０）
＊１５：加硫促進剤ＣＺ（大内新興化学工業株式会社製ノクセラーＣＺ－Ｇ）
＊１６：加硫促進剤ＤＺ（大内新興化学工業株式会社製ノクセラーＤＺ）
【0040】
表１の結果から、各実施例は、スチールコードがベルトコート用ゴムによりコートされたベルト層と、カーカスコードがカーカスコート用ゴムによりコートされたカーカスプライと、を備え、前記ベルトコート用ゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム、カーボンブラックおよびシリカからなる充填剤、有機酸コバルト塩、フェノール系樹脂および硬化剤を含有し、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記充填剤を５０～７０質量部含有し、前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比として（シリカ／カーボンブラック比）１．０～３．５であり、前記式（１）で表されるシラン化合物を前記シリカに対して、２～１０質量％含有し、２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が１３ＭＰａ以上であり、かつ前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）（ＭＰａ）と前記カーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）（ＭＰａ）の比（Belt E'）／（Carcass E'）が２．５～３．５であるので、標準例１のゴム組成物に比べ、長期使用によるベルト層の劣化を抑制し、耐久性および操縦安定性に優れたタイヤを提供できることが分かる。
【0041】
一方、比較例１は、前記充填剤の含有量が本発明で規定する上限を超え、またシリカ／カーボンブラック比が本発明で規定する上限を超えているので、タイヤ耐久性に劣る結果となった。
比較例２は、前記充填剤の含有量が本発明で規定する下限未満であり、（Belt E'）／（Carcass E'）も本発明で規定する下限未満であるので、タイヤ操縦安定性に劣る結果となった。
比較例３は、シリカ／カーボンブラック比が本発明で規定する下限未満であるので、タイヤ耐久性に劣る結果となった。
比較例４は、ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が本発明で規定する下限未満であり、（Belt E'）／（Carcass E'）も本発明で規定する下限未満であるので、タイヤ操縦安定性に劣る結果となった。
比較例５は、フェノール系樹脂および硬化剤を配合せず、動的貯蔵弾性率（Belt E'）が本発明で規定する下限未満であり、（Belt E'）／（Carcass E'）も本発明で規定する下限未満であるので、タイヤ操縦安定性に劣る結果となった。
比較例６は、ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が本発明で規定する下限未満であり、（Belt E'）／（Carcass E'）も本発明で規定する下限未満であるので、タイヤ操縦安定性に劣る結果となった。
比較例２は、前記充填剤の含有量が本発明で規定する下限未満であり、（Belt E'）／（Carcass E'）も本発明で規定する下限未満であるので、タイヤ操縦安定性に劣る結果となった。
比較例３は、シリカ／カーボンブラック比が本発明で規定する下限未満であるので、タイヤ耐久性に劣る結果となった。
比較例４は、ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が本発明で規定する下限未満であり、（Belt E'）／（Carcass E'）も本発明で規定する下限未満であるので、タイヤ操縦安定性に劣る結果となった。
比較例５は、フェノール系樹脂および硬化剤を配合せず、動的貯蔵弾性率（Belt E'）が本発明で規定する下限未満であり、（Belt E'）／（Carcass E'）も本発明で規定する下限未満であるので、タイヤ操縦安定性に劣る結果となった。
比較例６は、ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が本発明で規定する下限未満であり、（Belt E'）／（Carcass E'）も本発明で規定する下限未満であるので、タイヤ操縦安定性に劣る結果となった。
【0042】
本発明は、下記実施形態を包含する。
実施形態１：
スチールコードがベルトコート用ゴムによりコートされたベルト層と、カーカスコードがカーカスコート用ゴムによりコートされたカーカスプライと、
を備えるタイヤにおいて、
前記ベルトコート用ゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム、カーボンブラックおよびシリカからなる充填剤、有機酸コバルト塩、フェノール系樹脂および硬化剤を含有し、
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記充填剤を５０～７０質量部含有し、
前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比として１．０～３．５であり、
下記式（１）で表されるシラン化合物を前記シリカに対して２～１０質量％含有し、
２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が１３ＭＰａ以上であり、かつ
前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）（ＭＰａ）と前記カーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）（ＭＰａ）の比（Belt E'）／（Carcass E'）が２．５～３．５である
ことを特徴とするタイヤ。
実施形態１：
スチールコードがベルトコート用ゴムによりコートされたベルト層と、カーカスコードがカーカスコート用ゴムによりコートされたカーカスプライと、
を備えるタイヤにおいて、
前記ベルトコート用ゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム、カーボンブラックおよびシリカからなる充填剤、有機酸コバルト塩、フェノール系樹脂および硬化剤を含有し、
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記充填剤を５０～７０質量部含有し、
前記カーボンブラックに対するシリカの量が質量比として１．０～３．５であり、
下記式（１）で表されるシラン化合物を前記シリカに対して２～１０質量％含有し、
２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が１３ＭＰａ以上であり、かつ
前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）（ＭＰａ）と前記カーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）（ＭＰａ）の比（Belt E'）／（Carcass E'）が２．５～３．５である
ことを特徴とするタイヤ。
【0043】
【化3】
【0044】
（式（１）中、Ｒ１およびＲ２は炭素数１～１８の炭化水素基であり、Ｒ３は炭素数１～３の炭化水素基または水素である。Ｒ１～Ｒ３はヘテロ原子を含んでいてもよい（ただし、硫黄は含まない）。ｎは０～２の数を表す。）
実施形態２：
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が５０～１２０ｍ２／ｇであり、かつ前記シリカのＣＴＡＢ比表面積が１００～１７０ｍ２／ｇであることを特徴とする実施形態１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態３：
前記シリカが、バイオマス由来のシリカであることを特徴とする実施形態１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態４：
前記ベルトコート用ゴムが、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記有機酸コバルト塩をコバルト量として０．３～１．５質量部、前記フェノール系樹脂を０．５質量部以上３．０質量部未満、前記硬化剤を０．５～５．０質量部含有することを特徴とする実施形態１～３のいずれかに記載のタイヤ。
実施形態５：
前記有機酸コバルト塩がネオデカン酸ホウ酸コバルトであることを特徴とする実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ。
実施形態２：
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が５０～１２０ｍ２／ｇであり、かつ前記シリカのＣＴＡＢ比表面積が１００～１７０ｍ２／ｇであることを特徴とする実施形態１に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態３：
前記シリカが、バイオマス由来のシリカであることを特徴とする実施形態１または２に記載のタイヤ用ゴム組成物。
実施形態４：
前記ベルトコート用ゴムが、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記有機酸コバルト塩をコバルト量として０．３～１．５質量部、前記フェノール系樹脂を０．５質量部以上３．０質量部未満、前記硬化剤を０．５～５．０質量部含有することを特徴とする実施形態１～３のいずれかに記載のタイヤ。
実施形態５：
前記有機酸コバルト塩がネオデカン酸ホウ酸コバルトであることを特徴とする実施形態１～４のいずれかに記載のタイヤ。
【要約】
【課題】近年タイヤの使用期間が長くなる傾向があり、スチールコードとベルトコート用ゴムとの接着性が長期の使用に伴い低下し、耐久性が損なわれるという問題点がある。また、タイヤには高い操縦安定性が常に求められる。
【解決手段】ベルトコート用ゴムと、カーカスコート用ゴムとを備え、前記ベルトコート用ゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム、カーボンブラックおよびシリカからなる充填剤、有機酸コバルト塩、フェノール系樹脂および硬化剤を特定量で含有し、２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が１３ＭＰａ以上であり、かつ前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）と前記カーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）の比（Belt E'）／（Carcass E'）が２．５～３．５であるタイヤによって上記課題を解決した。
【選択図】なし
【解決手段】ベルトコート用ゴムと、カーカスコート用ゴムとを備え、前記ベルトコート用ゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム、カーボンブラックおよびシリカからなる充填剤、有機酸コバルト塩、フェノール系樹脂および硬化剤を特定量で含有し、２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）が１３ＭＰａ以上であり、かつ前記ベルトコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Belt E'）と前記カーカスコート用ゴムの２０℃における動的貯蔵弾性率（Carcass E'）の比（Belt E'）／（Carcass E'）が２．５～３．５であるタイヤによって上記課題を解決した。
【選択図】なし