JP2002161173A - ソリッドタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐リムスリップ性能および加工性に優れたソ
リッドタイヤを提供する。 【解決手段】 ソリッドタイヤのベース部に、ゴム成分
１００重量部に対して、直径１００μｍ以下の短繊維５
〜１００重量部および補強剤としてチッ素吸着比表面積
が５０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラック３０〜１００重
量部を配合してなるゴム組成物を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用タイヤとし
て有用なソリッドタイヤに関し、とりわけ、耐リムスリ
ップ性能および加工性に優れた産業用ソリッドタイヤに
関する。

【０００２】

【従来の技術】トラクッシュタイヤなどのソリッドタイ
ヤは、フォークリフトなどの産業用車両用タイヤとし
て、比較的低速かつ高荷重また時には悪路のもと使用さ
れ、耐カット性、耐摩耗性などの諸特性とともに、リム
への装着、かん合が強固であり、リムスリップを防止す
ることが要求される。

【０００３】従来、トラクッシュタイヤのベース部に
は、ナイロン、ポリエステルなどの有機繊維コードを短
く切断した比較的直径の大きい短繊維コードを所定量混
入した補強ゴムが使用されており、このベースゴムを、
タイヤ径方向断面高さの３０〜６０％高さの範囲にまで
多量に使用することにより、タイヤベース部を強固に
し、リムスリップの防止を図っている。

【０００４】しかしながら、有機繊維コードを切断した
直径の大きい短繊維コードを多量に混入したベースゴム
は、硬度、剛性が増大する結果、リムスリップを防止し
うるが、未加硫ゴム中に多量の短繊維コードが存在する
ために、シート加工性が非常にわるく、また太い繊維は
分散状態が不安定のため、製品の品質が安定しないなど
の問題点がある。

【０００５】特許第２７６３４８０号公報には、前記問
題点を解決すべく、ベースゴムの配合を検討している
が、加工性が悪く、耐リムスリップ性能も充分ではな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐リ
ムスリップ性能および加工性が改善された産業用ソリッ
ドタイヤを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ベ
ース部に用いられるゴム組成物が、ゴム成分１００重量
部に対して、直径１００μｍ以下の短繊維５〜１００重
量部および補強剤としてチッ素吸着比表面積が５０ｍ²
／ｇ以下のカーボンブラック３０〜１００重量部を配合
してなるソリッドタイヤ、および、短繊維が無機短繊維
である前記のソリッドタイヤに関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のソリッドタイヤ
の構造を示す片側断面図である。図１に示すように、本
発明のソリッドタイヤは、リムＲに直接接するベース部
１、ベース部のタイヤ半径外側に設けられたトレッド部
２および、ベース部およびトレッド部の幅方向両端に設
けられたサイドウォール部３からなる。

【０００９】本発明のソリッドタイヤは、ベース部に、
ゴム成分に短繊維を配合してなるゴム組成物を用いる。

【００１０】前記ゴム成分としては、とくに制限がな
く、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、
ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）など
の汎用のゴムを用いることができる。

【００１１】前記短繊維としては、ナイロン繊維、ポリ
エステル繊維、ポリアラミド繊維、ポリビニルアルコー
ル繊維などの有機短繊維やガラス繊維、炭素繊維、ウィ
スカーなどの無機短繊維が使用できる。なかでもゴム硬
度が高い点やコストが安い点で、無機短繊維、とくにガ
ラス繊維が望ましい。

【００１２】短繊維の直径の上限は、１００μｍ、好ま
しくは５０μｍ、より好ましくは３０μｍである。短繊
維の直径が１００μｍをこえると、従来のベースゴムと
同様に加工性がわるくなる。短繊維の直径の下限は、と
くに制限はないが、０．１μｍ、さらには０．５μｍで
あることが好ましい。短繊維の直径が０．１μｍ未満で
は短繊維の配合中への分散性が低下する傾向がある。

【００１３】ゴム組成物中における配合後の短繊維の長
さは０．０１〜２ｍｍ、さらには０．０５〜１ｍｍであ
ることが好ましい。短繊維の長さが０．０１ｍｍ未満で
は短繊維による補強効果が小さくなる傾向があり、２ｍ
ｍをこえると配合粘度が高くなり、加工性が低下する傾
向がある。

【００１４】短繊維の配合量は、ゴム成分１００重量部
に対して、５〜１００重量部、好ましくは１０〜９０重
量部、より好ましくは２０〜８０重量部である。短繊維
の配合量が５重量部未満では短繊維を配合した効果がな
く、耐リムスリップ性能が低下し、１００重量部をこえ
ると加工性が低下する。

【００１５】本発明においては、ゴム用補強材として一
般に使用されているカーボンブラックを配合する。カー
ボンブラックとしては、ゴム用補強材として汎用されて
いるファーネスブラックを使用することが望ましいが、
なかでも、未加硫ゴムの粘度が高くなりすぎず、加工性
がよいことから、チッ素吸着比表面積が５０ｍ²／ｇ以
下のカーボンブラックを使用する。

【００１６】カーボンブラックの配合量は、少なすぎる
とゴム組成物の補強効果が小さくゴムの硬度が低くな
り、多すぎると未加硫ゴムの粘度が高くなりすぎてゴム
組成物の加工性がわるくなるため、３０〜１００重量
部、好ましくは４０〜８０重量部である。

【００１７】また、一般的にゴム製品に使用されている
プロセスオイル、老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸
などの添加剤や、硫黄、加硫促進剤などの加硫剤につい
ては、とくに制限がなく用いることができる。

【００１８】また、本発明のソリッドタイヤにおいて、
ベースゴムの厚さは、タイヤ径方向断面高さの１０〜６
０％とすることが好ましい。ベースゴムの厚さが１０％
未満では使用中にタイヤとリムにすべりが生じる傾向が
あり、６０％をこえるとタイヤトレッドパターンの溝底
にベースゴムがあたり、加硫成形が困難となる傾向があ
る。

【００１９】ソリッドタイヤは、主に産業用車両用タイ
ヤとして用いられており、いわゆる空気入りタイヤとは
異なり、タイヤ内部までゴム組成物などで構成されてお
り、使用するゴムの重量、体積は、空気入りタイヤより
はるかに多い。そのため、製造の最終段階の加硫工程に
時間がかかり、生産効率は空気入りタイヤより小さい。

【００２０】従来の直径の大きい有機繊維を使用したベ
ースゴムを使用する産業用ソリッドタイヤ（トラクッシ
ュタイヤ）は、通常、ベースゴムの組成物のシートをタ
イヤ幅で同心円に巻き、その外側にトレッドゴムを巻く
ことによって成形されるが、トレッドゴムについては、
押し出し機などで押し出し成形された幅の小さいストリ
ップゴムを直接タイヤ周方向に巻き付けて形成すること
ができる。この方法では、成形時間を短縮し、ストリッ
プゴムの温度があらかじめ高いため加硫時間の短縮をは
かり生産効率をあげることができる。

【００２１】しかし、直径の大きい有機繊維が配合され
ているベースゴムは、押し出し機で使用されるような幅
の狭い口がねを通ることが困難で、ストリップ状組成物
を巻き付けるという方法で成形することはできない。

【００２２】このため、従来の産業用ソリッドタイヤで
は、ベースゴムを成形後に予備加熱するなどし、生産効
率をあげることが行なわれている。しかしながら、加硫
剤の入ったゴム組成物は通常ゴム焼け（スコーチ）が発
生するため、予備的な加熱にも限度がある。

【００２３】しかしながら、本発明においてベース部に
用いるゴム組成物は、配合されている短繊維の直径が小
さく、短繊維の分散もよいため、トレッドゴムと同様
に、押し出し機でストリップ状に押し出して巻きつけて
形成することができ、押し出し形成後の高い温度からの
加硫が可能となり、大幅にタイヤ加硫時間が減少される
ことにより生産性の向上をはかることができる。

【００２４】前記の方法でベースゴムおよびトレッドゴ
ムを成形した場合、たとえば、１４５〜１６５℃で、１
〜５時間加硫することにより、本発明のソリッドタイヤ
を得ることができる。

【００２５】

【実施例】つぎに、本発明を実施例に基づいてさらに詳
しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。

【００２６】なお、実施例および比較例で使用する原料
を以下にまとめて示す。 ＮＲ：ＲＳＳ＃３グレード ＳＢＲ：住友化学工業（株）製 ＳＢＲ１５０２ ＢＲ：宇部興産（株）製 ＢＲ１５０Ｂ カーボンブラックＮ２２０：三菱化学（株）製 ダイヤ
ブラックＩ（チッ素吸着比表面積１１５ｍ²／ｇ） カーボンブラックＮ３３０：東海カーボン（株）製 シ
ーストＮ（チッ素吸着比表面積７４ｍ²／ｇ） カーボンブラックＮ５５０：東海カーボン（株）製 シ
ーストＳＯ（チッ素吸着比表面積４２ｍ²／ｇ） カーボンブラックＮ６６０：三菱化学（株）製 ダイヤ
ブラックＧ（チッ素吸着比表面積２８ｍ²／ｇ） アロマオイル：出光興産（株）製 ダイアナプロセスＰ
Ｓ３２ 老化防止剤：精工化学（株）製 オゾノン６Ｃ ワックス：大内新興化学工業（株）製 サンノックワッ
クス ステアリン酸：日本油脂（株）製 桐 酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製 酸化亜鉛２種 硫黄：軽井沢精錬所（株）製 粉末硫黄 加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製 ノクセラ
ーＮＳ 硝子繊維：日本板硝子（株）製 （平均繊維径１１μ
ｍ、カット長さ３ｍｍ） 有機短繊維：デュポン（Dupont）社製 ケブラー（Kevl
ar）パルプ（平均繊維径１２．５μｍ、平均長さ０．５
ｍｍ） 有機繊維裁断物：東レ（株）製 ポリエステル１６７０
デシテックス（平均繊維径０．６７ｍｍ、平均カット長
さ１００ｍｍ）

【００２７】実施例１〜３および比較例１〜７ 製造方法 表１記載の原材料と、天然ゴム７０重量部、ＳＢＲ１５
重量部、ＢＲ１５重量部、老化防止剤１重量部、ワック
ス１重量部、ステアリン酸２重量部、酸化亜鉛５重量
部、アロマオイル１０重量部とを配合し、バンバリーを
用いて約１５０℃で５〜１０分間混練した。得られた混
練物に硫黄３．５重量部、加硫促進剤１重量部を加えて
２軸オープンロールにより８０℃で５〜７分間練りこ
み、ゴム組成物を得た。

【００２８】また、この組成物をベース部に、表２記載
の成分を同様の方法で混練して得られたゴム組成物をト
レッド部に、表３記載の成分を同様の方法で混練して得
られたゴム組成物をサイドウォール部に用い、７．００
−１２サイズの産業用トラクッシュタイヤを製造した。

【００２９】実施例１〜３および比較例７のベースゴム
については、押し出し機によりストリップ状に押し出し
することが可能であったので、厚さ約５ｍｍのストリッ
プ状に押し出し、タイヤ周方向にストリップを巻き付け
て成形した。比較例１〜６のベースゴムについては、押
し出し不可能であったので、溝を切ったオープンクラッ
シャーロールにて厚さ約１０ｍｍのシート状に成形し、
必要幅に切り出し成形した。それぞれ、ベースゴム高さ
は７６ｍｍとした。

【００３０】トレッドゴムは、ベースゴムの上に２軸押
し出し機により厚さ３〜５ｍｍのストリップ状に押し出
し、タイヤ周方向に巻き付けて、サイドウォール高さが
１１４ｍｍとなるように成形した。

【００３１】サイドウォールゴムは、厚さ２〜５ｍｍの
ゴムシートをタイヤ形状に合わせて貼り付けて成形し
た。

【００３２】試験方法 加工性（ムーニー粘度） ベース用ゴム組成物の未加硫ゴムをＪＩＳ６３００に順
じて１３０℃でムーニー粘度ＭＬ１＋４を測定した。

【００３３】比較例１の値を１００とした指数で示し
た。指数が大きいほどムーニー粘度が低く、加工性がよ
いことを示す。

【００３４】リムスリップ試験 製造した７．００−１２サイズのタイヤを、２．５ｔフ
ォークリフトに取り付け、円の中心間の距離が２０ｍの
試験路を８の字に走行させた。８０時間走行させたの
ち、リムに接しているタイヤベース部とリムの周方向の
ずれを測定し、比較例１を１００とした指数で示した。
指数が大きいほどリムスリップが少なく耐リムスリップ
性能が優れることを示す。

【００３５】加硫時間 ７．００−１２サイズのタイヤを１５０℃の加硫温度で
製造したときに必要な加硫時間を求めた。充分に加硫さ
れていないタイヤは内部にポーラスが発生する。ポーラ
スが発生しなくなる時間に１０分間足した時間を加硫時
間とした。実施例１の加硫時間を１００として指数で示
した。指数が大きいほど加硫時間が短く生産効率が高い
ことを示す。

【００３６】結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】

【発明の効果】直径１００μｍ以下の短繊維を特定量配
合したゴム組成物を、産業用ソリッドタイヤのベース部
に使用することにより、高硬度で耐リムスリップ性能が
高く、かつ加工性が安定したソリッドタイヤを製造する
ことができる。

【００４１】また、短繊維の直径が小さく、分散もよい
ので、押し出し機でストリップ状に押し出した組成物を
巻き付けて成形することができ、押し出し成形後の高い
温度からの加硫が可能となり、大幅にタイヤ加硫時間が
減少することにより、生産性の向上をはかることができ
る。

【００４２】本発明のソリッドタイヤは、とくに産業用
車両用ソリッドタイヤとして有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のソリッドタイヤの構造を示す片側断面
図である。

【符号の説明】

１ ベース部 ２ トレッド部 ３ サイドウォール部 Ｒ リム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース部に用いられるゴム組成物が、ゴ
   ム成分１００重量部に対して、直径１００μｍ以下の短
   繊維５〜１００重量部および補強剤としてチッ素吸着比
   表面積が５０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラック３０〜１
   ００重量部を配合してなるソリッドタイヤ。
2. 【請求項２】 短繊維が無機短繊維である請求項１記載
   のソリッドタイヤ。