JP2002362107A - 大型車両用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長時間の加硫によっても高弾性を維持し、且
つ耐発熱性及び耐亀裂性を有する大型車両用ラジアルタ
イヤの提供。 【解決手段】 スチールコードと該スチールコードのコ
ーティングゴムとからなるベルト層を有する大型車両用
ラジアルタイヤであって、該コーティングゴムは、イソ
プレンゴムとトランスポリブタジエンとからなるゴム成
分；及び１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム
・二水和物を配合してなり、該１，６−ヘキサメチレン
ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物の配合量がゴム成分中
のトランスポリブタジエンの重量の３０％以下であるゴ
ム組成物からなることを特徴とする大型車両用ラジアル
タイヤにより、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大型車両用ラジア
ルタイヤ、特に大型建設車両用ラジアルタイヤに関す
る。特に、本発明は、耐久性を向上させた大型車両用ラ
ジアルタイヤ、大型建設車両用ラジアルタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】スチールコードと該スチールコードのコ
ーティングゴムとからなるベルト層を有する大型車両用
ラジアルタイヤの該コーティングゴムには、次の２点が
少なくとも要求される。即ち、ラジアル構造に伴うベル
トのたが締めによるタイヤ形状確保に必要な高弾性と、
タイヤの耐久性向上のための耐亀裂生長性である。従
来、コーティングゴムのイオウ架橋の度合、該ゴムへの
カーボンブラック添加量を制御することにより、この２
つの性能を提供してきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、昨今、車両、
特に建設車両の大型化に伴い、それに用いるタイヤも更
なる大型化が求められている。タイヤが大型化すると、
タイヤ製造工程における加硫時間が長時間となる。この
場合、特に従来のイオウ架橋法を用いる場合、耐熱性が
不十分であるため、コーティングゴム性能の悪化、特に
弾性率の低下を招くことがある。

【０００４】一方、例えばカーボンブラックなどの充填
剤の添加量を増加させることにより、長時間の加硫を行
ったとしても、弾性率の低下を抑えられることが知られ
ている。しかしながら、この方法は、ゴム組成物の耐発
熱性を低下させてしまい、発熱に起因するタイヤの故障
増加が懸念される。同様に、加硫促進剤を増量すること
により、弾性率の低下を抑えることができるが、タイヤ
の耐亀裂生長性及び／又は耐久性を低下させることにな
る。

【０００５】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
することにある。具体的には、本発明の目的は、長時間
の加硫によっても高弾性を維持し、且つ耐発熱性及び耐
亀裂生長性を有するコーティングゴム、該ゴムを有する
ゴム−スチールコード複合体、及び／又は本発明のゴム
組成物とスチールコードとからなるベルト層を有する大
型車両用ラジアルタイヤを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは、鋭意検討した結果、トランスポリブ
タジエンと耐熱性架橋剤である１，６−ヘキサメチレン
ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物とを併用し、かつ該耐
熱性架橋剤をある特定の比率で用いることにより、得ら
れたゴム組成物は、長時間加硫を行っても優れた耐亀裂
生長性を有することを見出し、以下の発明を想到した。

【０００７】＜１＞ スチールコードと該スチールコー
ドのコーティングゴムとからなるベルト層を有する大型
車両用ラジアルタイヤであって、前記コーティングゴム
は、イソプレンゴムとトランスポリブタジエンとからな
るゴム成分；及び１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナ
トリウム・二水和物を配合してなり、該１，６−ヘキサ
メチレンジチオ硫酸ナトリウム・二水和物の配合量が前
記ゴム成分中のトランスポリブタジエンの重量の３０％
以下であるゴム組成物からなることを特徴とする大型車
両用ラジアルタイヤ。

【０００８】＜２＞ 上記＜１＞において、１，６−ヘ
キサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・二水和物がゴム成
分１００重量部あたり０．３〜２．０重量部であるのが
よい。 ＜３＞ 上記＜１＞又は＜２＞において、コーティング
ゴムは、加硫後、１００％伸長時の引張応力が３．５Ｍ
Ｐａ（メガパスカル）以上であり、かつ２５℃で歪２％
の条件下で測定したときのｔａｎδが０．２００以下で
あるのがよい。

【０００９】＜４＞ 上記＜１＞〜＜３＞のいずれかに
おいて、トランスポリブタジエンは、そのトランス結合
含有量が８２〜９８モル％であり且つ重量平均分子量が
３０，０００から２００，０００であるのがよい。

【００１０】＜５＞ スチールコード用コーティングゴ
ムに用いるゴム組成物であって、イソプレンゴムとトラ
ンスポリブタジエンとからなるゴム成分；及び１，６−
ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・二水和物を配合
してなり、該１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリ
ウム・二水和物の配合量が前記トランスポリブタジエン
の重量の３０％以下であることを特徴とする、上記ゴム
組成物。

【００１１】＜６＞ 上記＜５＞において、１，６−ヘ
キサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・二水和物の配合量
がゴム成分１００重量部あたり０．３〜２．０重量部で
あるのがよい。 ＜７＞ 上記＜５＞又は＜６＞において、加硫後、１０
０％伸長時の引張応力が３．５ＭＰａ（メガパスカル）
以上であり、かつ２５℃で歪２％の条件下で測定したと
きのｔａｎδが０．２００以下であるのがよい。

【００１２】＜８＞ 上記＜５＞〜＜７＞のいずれかに
おいて、トランスポリブタジエンは、そのトランス結合
含有量が８２〜９８モル％であり且つ重量平均分子量が
３０，０００から２００，０００であるのがよい。 ＜９＞ ゴム組成物とスチールコードとから成るゴム−
スチールコード複合体であって、該ゴム組成物は、ポリ
イソプレンゴムとトランスポリブタジエンとからなるゴ
ム成分；及び１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリ
ウム・二水和物を配合してなり、該１，６−ヘキサメチ
レンジチオ硫酸ナトリウム・二水和物の配合量が前記ゴ
ム成分中のトランスポリブタジエンの配合量の３０％以
下である、上記複合体。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、スチールコードと該スチールコードのコーテ
ィングゴムとからなるベルト層を有する大型車両用ラジ
アルタイヤに関する。次に、ベルト層に用いられるコー
ティングゴムについて、まず説明する。

【００１４】本発明に用いるコーティングゴムは、ゴム
成分と１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・
二水和物（以下、「ＨＴＳ」と略記する）とを配合して
なる。このうち、ゴム成分は、イソプレンゴムとトラン
スポリブタジエンとからなる。本発明に用いられるイソ
プレンゴムは一般に入手できるすべての天然ゴム及び合
成ポリイソプレンを用いることができるが、天然ゴムを
用いるのが好ましい。イソプレンゴムは、ゴム成分１０
０重量部中、９０〜９９重量部、好ましくは９５〜９９
重量部であるのがよい。

【００１５】本発明に用いられるトランスポリブタジエ
ンは、そのトランス結合含有量が８２〜９８モル％であ
ることが好ましく、より好ましくは８６〜９８％である
のがよい。このトランス結合含量が高いほど、イソプレ
ンゴムの伸張結晶性の促進効果を高くする傾向が生じ
る。一方、この含量が低すぎると、イソプレンゴムの伸
張結晶性の促進効果が十分得られず、好ましくない。な
お、この含量が９８モル％を越えるものは合成上、困難
である。

【００１６】また、このトランスポリブタジエンの重量
平均分子量は３×１０^４〜２０×１０^４であるのが好ま
しく、より好ましくは５×１０^４〜１５×１０^４である
のがよい。分子量がこの範囲にあると、コーティングゴ
ム用ゴム組成物の未加硫時の加工性と加硫時の物性バラ
ンスがよい。一方、分子量が低くなると弾性率が低下す
る傾向があり、分子量が高くなると作業性が低下する傾
向がある。

【００１７】さらに、トランスポリブタジエンの配合量
は、ゴム成分１００重量部中、１〜１０重量部であるの
が好ましく、より好ましくは１〜５重量部であるのがよ
い。配合量が少ないと、長時間加硫による耐熱性の改良
効果が小さくなる傾向がある。また、コーティングゴム
用ゴム組成物の未加硫時の加工性が低下する傾向があ
る。一方、配合量が多くなると、耐発熱性が低下する傾
向がある。また、イソプレンゴムとの相溶性が低下す
る、加硫ゴムの耐亀裂生長性の改良効果が十分に得られ
ない等の不具合が生じることがある。

【００１８】本発明で用いられるトランスポリブタジエ
ンは、市販品を用いても、合成により得られたものを用
いてもよい。その製造方法を例示すれば、溶媒中でブタ
ジエンモノマーを、ニッケルボロアシレート、トリブチ
ルアルミニウム、トリフェニルホスファイト、トリフル
オロ酢酸の４元系触媒に接触させて重合する方法を挙げ
ることができる。ゴム成分は、本発明の効果に影響を及
ぼさない範囲であれば、他のゴムを含んでいてもよい。
他のゴムとして、例えばＳＢＲ、その他ＢＲなどのジエ
ン系ゴムであるのが好ましい。

【００１９】また、本発明に用いるコーティングゴム
は、以下の式で表される１，６−ヘキサメチレンジチオ
硫酸ナトリウム・二水和物（ＨＴＳ）を配合してなる。
なお、ＨＴＳは、イオウ架橋と比較して、熱的に安定な
架橋構造を与えるため、耐熱架橋剤として知られてい
る。

【００２０】

【化１】

【００２１】ＨＴＳの量は、ゴム成分中に含まれるトラ
ンスポリブタジエンの重量の３０重量％以下でなければ
ならない。また、ＨＴＳの量は、ゴム成分１００重量部
に対して、０．３〜２．０重量部であるのが好ましく、
０．３〜１重量部であるのがさらに好ましい。ＨＴＳの
量が多くなると、耐亀裂生長性が低下する傾向があり、
加硫後のゴム組成物中にＨＴＳが未反応のまま残存する
傾向が生じ、その結果、ＨＴＳの特徴である安定な架橋
形態を生成して、耐熱老化性を高める効果が損なわれる
ことがある。一方、ＨＴＳ量が少なくなると、長時間加
硫による耐発熱性の低下の抑制効果が十分でないことが
ある。

【００２２】本発明に用いられるコーティングゴムは、
該ゴム用組成物として、上記ゴム成分及びＨＴＳの他
に、ゴム工業で通常使用されている種々の成分を含むこ
とができる。例えば、種々の成分として、充填剤（例え
ば、カーボンブラック、シリカ等の補強性充填剤；並び
に炭酸カルシウム、炭酸カルシウムなどの無機充填
剤）；加硫促進剤；老化防止剤；酸化亜鉛；ステアリン
酸；軟化剤；及びオゾン劣化防止剤等の添加剤を挙げる
ことができる。なお、加硫促進剤として、Ｍ（２−メル
カプトベンゾチアゾール）、ＤＭ（ジベンゾチアジルジ
スルフィド）及びＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベン
ゾチアジルスルフェンアミド）等のチアゾール系加硫促
進剤；ＴＴ（テトラメチルチウラムスルフィド）等のチ
ウラム系加硫促進剤；並びにＤＰＧ（ジフェニルグアニ
ジン）等のグアニジン系の加硫促進剤等を挙げることが
できる。

【００２３】本発明のゴム組成物は、次のような特性を
有するのがよい。即ち、加硫後、１００％伸長時の引張
応力が３．５ＭＰａ（メガパスカル）以上、好ましくは
３．５〜４．０ＭＰａであるのがよい。なお、引張応力
の測定は、ＪＩＳ Ｋ６２５１−１９９３に準拠して測
定することができる。上記引張応力が小さくなると、ベ
ルト層の入力である定応力時のベルト層の歪みを増大さ
せて、耐亀裂生長性の低下を招く傾向が生じる。

【００２４】また、本発明のゴム組成物は、２５℃で歪
み２％の条件下で測定したときのｔａｎδが０．２００
以下、好ましくは０．１６〜０．２、より好ましくは
０．１８〜０．２であるのがよい。なお、ｔａｎδは、
ヒステリシスロス性の指標であり、ｔａｎδが大きいほ
ど、高ヒステリシスロス性であり、発熱量が多くなる。
即ち、ｔａｎδが大きくなると、ベルトコーティングゴ
ムの耐発熱性が低下する傾向にある。なお、ｔａｎδの
測定は、例えば粘弾性測定装置（東洋精機社製スペクト
ロメーターなど）を用いて、周波数：５２Ｈｚという条
件で行うことができる。

【００２５】本発明のゴム−スチールコード複合体は、
常法により、本発明のゴム組成物をスチールコードに被
覆することにより得ることができる。用いられるスチー
ルコードの材質、構造などは、特に制限されず、通常用
いられるものから、用途に応じて適宜選択することがで
きる。本発明のゴム−スチールコード複合体は、例えば
各種車両用タイヤのベルト層、カーカス層、ビード部、
インサート、チェーファ等、その他の工業用品に好適に
用いることができる。

【００２６】本発明の大型車両用ラジアルタイヤは、本
発明のゴム組成物とスチールコードとからなるベルト層
を有し、例えば本発明のゴム−スチールコード複合体を
ベルト層に用いることにより製造することができる。

【００２７】なお、本発明のベルト層は、上記スチール
コード及びコーティングゴムの他に、他の層を有してい
てもよい。本発明のラジアルタイヤは、大型車両、特に
大型建設車両に用いられるタイヤであるのが好ましい
が、その他の車両に用いられるタイヤであっても構わな
い。

【００２８】

【実施例】以下、実施例を用いて、本発明を具体的に説
明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

【００２９】（トランスポリブタジエンの調製）乾燥
し、窒素置換された８００ｃｍ^３の耐圧ガラス容器に、
シクロヘキサン３００ｇ、１，３−ブタジエン５０ｇを
注入し、これにランタントリス（ノニルフェノキシド）
０．３ｍｍｏｌを加えた。これに続いてｎ−ブチルリチ
ウム０．９ｍｍｏｌを加えた後、５０℃で２時間重合を
行った。重合系は、重合開始から終了まで、全く沈殿は
見られず、均一に透明であった。重合転化率は、約９５
％であった。重合溶液の一部をサンプリングし、イソプ
ロパノールを加えて、固形物を乾燥し、白色粉末の重合
体を得た。

【００３０】この後、重合系をさらに２，６−ジ−ｔ−
ブチル−ｐ−クレゾールのイソプロパノール５重量％溶
液０．５ｃｍ^３を加えて、反応の停止を行い、さらに常
法に従い乾燥することによりトランスポリブタジエンの
重合体を得た。この重合体は、１，４−トランス含量：
９２％；及び１，２−ビニル含量：５％のミクロ構造を
有し、分子量Ｍｗ：６．４×１０^４及び分子量分布Ｍｗ
／Ｍｎ：１．３を有していた。

【００３１】（実施例１及び２並びに比較例１〜比較例
８）表１記載の組成にしたがって、各成分を混練し、１
４５℃で６０分間加硫を行い、得られた加硫物の物性を
評価した。なお、ＴＲ−ＢＲは、上述で得たものを用い
た。評価に際して、以下の１）１００％伸長時の引張応
力、２）ｔａｎδ、及び３）耐亀裂生長性を測定した。
次にそれぞれの測定条件等を記載する。

【００３２】１）１００％伸長時の引張応力 得られた加硫物からＪＩＳ３号試験片を作成し、ＪＩＳ
Ｋ６２５１−１９９３に従って測定した。

【００３３】２）ｔａｎδ 得られた加硫物の試験片について、粘弾性測定装置（東
洋精機社製スペクトロメーター）を用い、温度２５℃；
歪み２％；及び周波数５２Ｈｚの条件下で測定した。

【００３４】３）耐亀裂生長性 試料として、その形状をダンベル型の３号試験片（ＪＩ
Ｓ＃３）に切り出した。この試料を用いて、クリープ試
験機（島津製作所製）で定荷重モードテストを行った。
即ち、試験条件：繰り返し引張試験；荷重：１．５ｋ
ｇ；周波数：５Ｈｚであった。その際の破断までの繰り
返し引張回数を、比較例１の結果を１００として、実施
例１及び２、並びに比較例２〜８の値を指数表示した。
これら上記１）〜３）の測定結果も共に表１に示す。な
お、表１中、１）の値は、「１００％ＭＯＤ」と略記す
る。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１から明らかなように、実施例１及び２
は、耐亀裂生長性が著しく向上していることがわかる。

【００３７】

【発明の効果】本発明により、長時間の加硫によっても
高弾性を維持し、且つ耐発熱性及び耐亀裂生長性を有す
るコーティングゴム、該ゴムを有するベルト層、及び／
又は該ベルト層を有する大型車両用ラジアルタイヤを提
供することができる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スチールコードと該スチールコードのコ
   ーティングゴムとからなるベルト層を有する大型車両用
   ラジアルタイヤであって、前記コーティングゴムは、イ
   ソプレンゴムとトランスポリブタジエンとからなるゴム
   成分；及び１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウ
   ム・二水和物を配合してなり、該１，６−ヘキサメチレ
   ンジチオ硫酸ナトリウム・二水和物の配合量が前記ゴム
   成分中のトランスポリブタジエンの重量の３０％以下で
   あるゴム組成物からなることを特徴とする大型車両用ラ
   ジアルタイヤ。
2. 【請求項２】 前記１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸
   ナトリウム・二水和物が前記ゴム成分１００重量部あた
   り０．３〜２．０重量部である請求項１記載のタイヤ。
3. 【請求項３】 前記コーティングゴムは、加硫後、１０
   ０％伸長時の引張応力が３．５ＭＰａ（メガパスカル）
   以上であり、かつ２５℃で歪２％の条件下で測定したと
   きのｔａｎδが０．２００以下である請求項１又は請求
   項２記載のタイヤ。
4. 【請求項４】 前記トランスポリブタジエンは、そのト
   ランス結合含有量が８２〜９８モル％であり且つ重量平
   均分子量が３０，０００から２００，０００である請求
   項１〜請求項３のいずれか1項記載のタイヤ。
5. 【請求項５】 スチールコード用コーティングゴムに用
   いるゴム組成物であって、イソプレンゴムとトランスポ
   リブタジエンとからなるゴム成分；及び１，６−ヘキサ
   メチレンジチオ硫酸ナトリウム・二水和物を配合してな
   り、該１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・
   二水和物の配合量が前記トランスポリブタジエンの重量
   の３０％以下であることを特徴とする、上記ゴム組成
   物。
6. 【請求項６】 前記１，６−ヘキサメチレンジチオ硫酸
   ナトリウム・二水和物の配合量が前記ゴム成分１００重
   量部あたり０．３〜２．０重量部である請求項５記載の
   ゴム組成物。
7. 【請求項７】 加硫後、１００％伸長時の引張応力が
   ３．５ＭＰａ（メガパスカル）以上であり、かつ２５℃
   で歪２％の条件下で測定したときのｔａｎδが０．２０
   ０以下である請求項５又は請求項６記載のゴム組成物。
8. 【請求項８】 前記トランスポリブタジエンは、そのト
   ランス結合含有量が８２〜９８モル％であり且つ重量平
   均分子量が３０，０００から２００，０００である請求
   項５〜請求項７のいずれか1項記載のゴム組成物。
9. 【請求項９】 ゴム組成物とスチールコードとから成る
   ゴム−スチールコード複合体であって、該ゴム組成物
   は、ポリイソプレンゴムとトランスポリブタジエンとか
   らなるゴム成分；及び１，６−ヘキサメチレンジチオ硫
   酸ナトリウム・二水和物を配合してなり、該１，６−ヘ
   キサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・二水和物の配合量
   が前記ゴム成分中のトランスポリブタジエンの配合量の
   ３０％以下である、上記複合体。