JP2003320804A

JP2003320804A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2003320804A
Application number: JP2002129942A
Authority: JP
Inventors: Izumi Saiwaki; 泉斉脇; Takao Wada; 孝雄和田; Akihiro Mine; 章弘峯
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-05-01
Filing date: 2002-05-01
Publication date: 2003-11-11
Anticipated expiration: 2022-05-01
Also published as: JP4262436B2

Abstract

(57)【要約】【課題】タイヤ製造時の作業性を損なうことなく、グ
リップ性、耐チャンキング性および耐摩耗性に優れた空
気入りタイヤを提供する。【解決手段】（Ａ）ゴム成分１００重量部に対して、
（Ｂ）カーボンブラック７０〜１２０重量部、（Ｃ）オ
イル２０〜１２０重量部、（Ｄ）熱硬化性フェノール樹
脂３〜１０重量部を含有するゴム組成物からなるトレッ
ドを有する空気入りタイヤであって、該トレッドゴムの
２５℃におけるＪＩＳ−Ａ硬度が７８以上であり、７０
℃における動的貯蔵弾性率Ｅ’が９．５ＭＰａ以上であ
る空気入りタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤに
関し、より詳しくは、不整地走行時の操縦安定性を向上
しつつ耐チャンキング性、耐摩耗性を高めた空気入りタ
イヤ、さらにはオフロード用タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】砂場、岩場、瓦礫などの不整備地を走行
すると、タイヤのトレッド部において、たとえばブロッ
クの根本などに亀裂が生じ、これが成長して走行中にブ
ロックが飛散するチャンキングと呼ばれる破損が発生す
ることがある。このようなチャンキングが発生するとタ
イヤの寿命を短縮し、また急激に路面グリップ性を失う
など、走行性能に大きな影響を与える。

【０００３】また、深い砂地などの軟質路面を走行する
際、土かみ性が良好であること、かみ込んだ土、泥など
のはがれが良好であること、耐摩耗性が良好であること
などの性能を具えていることが重要である。そのために
は、タイヤのトレッド硬度を高くすることが有効である
とされている。

【０００４】したがって、従来、このような耐チャンキ
ング性、耐摩耗性および軟質路面での操縦安定性を得る
ために、カーボンブラック配合量を多くしたり、または
オイル配合量を減少させたりなどして、ゴムを硬くする
方向に改良が進められてきた。

【０００５】ところが、前記の方法でトレッドゴムを硬
くすると、トレッド部の発熱が高くなり、著しい性能低
下を招くとともに、ゴムの配合上混練り、押出、成形加
工が困難となる傾向がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、タイヤ製造
時の作業性を損なうことなく、グリップ性、耐チャンキ
ング性および耐摩耗性に優れた空気入りタイヤ、さらに
はオフロードタイヤを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
（Ａ）ゴム成分１００重量部に対して、（Ｂ）カーボン
ブラック７０〜１２０重量部、（Ｃ）オイル２０〜１２
０重量部、（Ｄ）熱硬化性フェノール樹脂３〜１０重量
部を含有するゴム組成物からなるトレッドを有する空気
入りタイヤであって、該トレッドゴムの２５℃における
ＪＩＳ−Ａ硬度が７８以上であり、７０℃における動的
貯蔵弾性率Ｅ’が９．５ＭＰａ以上である空気入りタイ
ヤに関する。

【０００８】前記空気入りタイヤは、オフロード用タイ
ヤであることが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の空気入りタイヤは、
（Ａ）ゴム成分、（Ｂ）カーボンブラック、（Ｃ）オイ
ルおよび（Ｄ）熱硬化性フェノール樹脂からなるゴム組
成物をトレッドに使用したものである。

【００１０】ゴム成分（Ａ）としては、通常タイヤのト
レッドに使用されるゴム成分であれば、とくに限定され
ない。たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム
（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジ
エンゴム（ＳＢＲ）、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）およびこれらの
混合物などがあげられる。なかでもグリップ性と耐摩耗
性を考慮すると、ＳＢＲが好ましい。

【００１１】カーボンブラック（Ｂ）の種類としては、
通常タイヤのトレッドに使用されるものであれば、とく
に限定されないが、たとえばＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ
などがあげられる。なかでもグリップ性と耐摩耗性を考
慮すると、ＳＡＦが好ましい。

【００１２】カーボンブラック（Ｂ）の配合量は、ゴム
成分（Ａ）１００重量部に対して、７０〜１２０重量
部、好ましくは８０〜１１０重量部である。カーボンブ
ラックの配合量が７０重量部未満では、硬度が充分に高
くなりにくく、またゴムの補強剤としての効果が少ない
ため、耐摩耗性が低下する。また、カーボンブラックの
配合量が１２０重量部をこえると、練りゴムの粘度が上
がり、タイヤ製造時の作業性が低下する。

【００１３】オイル（Ｃ）としては、ゴム業界で通常用
いられている芳香族プロセス油（アロマチックオイ
ル）、パラフィン系プロセス油、ナフテン系プロセス油
などがあげられる。なかでも、耐摩耗性とグリップ性能
のバランスの点で、アロマチックオイルを使用すること
が好ましい。

【００１４】オイル（Ｃ）の配合量は、ゴム成分（Ａ）
１００重量部に対して、２０〜１２０重量部、好ましく
は２０〜１００重量部、とくに好ましくは４０〜８０重
量部である。オイルの配合量が２０重量部未満では、練
りゴムの粘度が上がり、タイヤ製造時の作業性が低下す
る。また、オイルの配合量が１２０重量部をこえると、
耐摩耗性が低下し、また練りゴムの粘度も低下し、作業
性が低下する。

【００１５】熱硬化性フェノール樹脂（Ｄ）は、フェノ
ール類とアルデヒド類から得られる樹脂のことであり、
通常ノボラック型のフェノール系樹脂である。

【００１６】熱硬化性フェノール樹脂（Ｄ）としては、
通常の未変性フェノール樹脂のほか、フェノール以外の
各種フェノール類、たとえばクレゾール、アルキルフェ
ノール、レゾルシンなどで変性したもの、あるいはカシ
ューオイル、トールオイル、アマニ油、各種動植物油、
不飽和脂肪酸、ロジン、アルキルベンゼン樹脂、アニリ
ン、メラミン、ゴムなどで変性したもの、あるいはこれ
らのうち２種以上を使って変性したフェノール樹脂が含
まれる。

【００１７】熱硬化性フェノール樹脂（Ｄ）に、硬化剤
および熱を加えて硬化させることにより、三次元構造を
もった樹脂が得られる。前記硬化剤としては、たとえば
ヘキサメチレンテトラミン、多価メチロールメラミン、
ヘキサメトキシメラミンなどが使用される。

【００１８】熱硬化性フェノール樹脂（Ｄ）の配合量
は、ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して、３〜１０重
量部、好ましくは５〜８重量部である。熱硬化性フェノ
ール樹脂の配合量が３重量部未満では、硬度が充分に高
くならない。また、熱硬化性フェノール樹脂の配合量が
１０重量部をこえると、硬度が高くなりすぎる。

【００１９】前記ゴム組成物には、ゴム成分（Ａ）、カ
ーボンブラック（Ｂ）、オイル（Ｃ）、熱硬化性フェノ
ール樹脂（Ｄ）のほかに、ゴム工業で通常使用されてい
る老化防止剤；ワックス；ステアリン酸、亜鉛華などの
加硫助剤；硫黄、過酸化物などの加硫剤；加硫促進剤；
シリカ、タルク、クレーなどの充填剤などを、本発明の
効果を損なわない範囲で、必要に応じて適宜配合するこ
とができる。

【００２０】前記ゴム組成物は、バンバリーミキサー、
オープンロールなどのゴム混練り装置を用いて、常法に
より得られる。

【００２１】本発明のタイヤは、前記ゴム組成物をトレ
ッドに使用して、常法により製造される。すなわち、前
記ゴム組成物を未加硫の段階でタイヤのトレッド部の形
状に押し出し加工し、タイヤ成形機上で通常の方法によ
り貼り合わせて未加硫タイヤを成形する。この未加硫タ
イヤを加硫機中で加熱・加圧してタイヤを得る。

【００２２】本発明のタイヤの２５℃で測定したトレッ
ドゴムＪＩＳ−Ａ硬度は、７８以上、好ましくは８０以
上、とくに好ましくは８３以上である。２５℃のトレッ
ドゴム硬度が７８未満ではトレッドゴムの耐摩耗性が低
下し、実車走行時における操縦安定性も低下する。

【００２３】本発明のタイヤにおけるトレッドゴムは、
７０℃における動的貯蔵弾性率Ｅ’が９．５ＭＰａ以
上、好ましくは１０．０ＭＰａ以上である。７０℃にお
ける動的貯蔵弾性率Ｅ’が９．５ＭＰａ未満では、実車
走行時における操縦安定性が低下する。

【００２４】ゴム成分１００重量部に対し、カーボンブ
ラック７０〜１２０重量部かつオイル２０〜１２０重量
部を含有してなるトレッド用ゴム組成物において、タイ
ヤ製造時の作業性を損うことなく製造するために、未加
硫段階のトレッドゴムの粘度（ムーニー粘度：Ｍ
Ｌ₁₊₄）の上昇を抑えると、７０℃における動的貯蔵弾
性率Ｅ’９．５ＭＰａ以上であり、かつ２５℃における
ＪＩＳ−Ａ硬度７８以上のトレッドゴムは得られない。
したがって、該トレッドゴムからなるタイヤでは、すぐ
れたグリップ性、耐チャンキング性および耐摩耗性が得
られない。

【００２５】一方、７０℃におけるＥ’が９．５ＭＰａ
以上であり、かつ２５℃におけるＪＩＳ−Ａ硬度が７８
以上を満たすトレッドゴムを得るために、従来の方法で
あるカーボンブラックの配合量を増加したり、オイルの
配合量を減少させたりすると、未加硫段階のムーニー粘
度：ＭＬ₁₊₄が上昇してしまい、タイヤ製造時の作業性
は著しく低下してしまう。

【００２６】本発明のタイヤは、所定量のカーボンブラ
ックおよびオイルを含有するトレッドゴム組成物に、特
定量の熱硬化性フェノール樹脂を添加することにより、
硬度を向上しながら、未加硫時のムーニー粘度の上昇を
抑えることができる。したがって、タイヤ製造時の作業
性を損なうことなく、グリップ性、耐チャンキング性お
よび耐摩耗性が良好な空気入りタイヤを得ることができ
る。本発明のタイヤは、とくに、不整地の走行に使用さ
れるオフロード用タイヤにおいて、好適に使用し得る。

【００２７】

【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、本発明はこれらのみに限定されるもので
はない。

【００２８】実施例１〜３および比較例１〜３［材料］ＳＢＲ：旭化成（株）製のタフデン４３５０ＳＡＦカーボン：三菱化学（株）製のダイヤブラックＡワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ老化防止剤：フレキシス社製のサントフレックス１３ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐亜鉛華：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種アロマチックオイル：ジャパンエナジー社製のプロセス
Ｘ２６０熱硬化性フェノール樹脂：住友デュレズ（株）製のＰＲ
１２６８６レジン硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラ
ーＮＳ加硫促進剤Ｈ（硬化剤）：大内新興化学工業（株）製の
ノクセラーＨ

【００２９】［製造条件］表１記載の配合内容にしたが
って、硫黄、加硫促進剤以外の組成物を配合し、ＢＲ型
バンバリーミキサーで約１４５℃で３分間ベース練りし
た。得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を加えてオ
ープンロールで約９０℃で５分間混練りし、シートを作
製した。ついで、このシートをトレッド形状に押し出
し、所定のモールドで１７０℃で１２分間加硫し、以下
の試験を実施した。

【００３０】［粘度］前記製造条件で作製した未加硫時
のシートについて、島津製作所（株）製のムーニー試験
器を用いて、１３０℃でのムーニー粘度ＭＬ₁₊₄を測定
した。評価は、比較例１のムーニー粘度を１００として
指数で示した。

【００３１】［硬度］前記製造条件で作製した加硫トレ
ッドについて、ＪＩＳ−Ｋ６３０１に準じてＪＩＳ−Ａ
硬度計により、温度２５℃で測定した。

【００３２】［粘弾性］前記製造条件で作製した加硫ト
レッドについて、岩本製作所（株）製の粘弾性スペクト
ロメーターを用いて、初期歪み１０％、動的歪み２％、
振動周波数１０Ｈｚ、および温度７０℃の条件下、動的
貯蔵弾性率Ｅ’を測定した。

【００３３】［実車テスト］前記製造条件で作製したシ
ートをトレッド形状に押し出し、フロント８０／１００
−２１、リア１１０／９０−１９サイズのオフロード用
タイヤを常法により作製した。前記タイヤを２５０ｃｃ
クラスのモトクロス車に装着し、ハード路、ミディアム
路、ソフト路を実車走行し、以下のとおり、ドライバー
によるフィーリングおよびタイヤ観測により評価した。

【００３４】耐チャンキング性実車テスト後のタイヤ外観を測定し、トレッドのブロッ
ク欠けの数とその大きさを測定し、その度合いから耐チ
ャンキング性を求めた。評価は、比較例１の耐チャンキ
ング性を１００として指数で示した。指数が大きい方
が、耐チャンキング性が優れることを示す。

【００３５】グリップ性実車テストによるドライバーのフィーリングをグリップ
性とした。評価は、比較例１のグリップ性を１００とし
て指数で示した。指数が大きい方が、グリップ性が優れ
ることを示す。

【００３６】耐摩耗性実車走行後のタイヤを観察し、トレッド残溝を測定し
た。評価は、比較例１のトレッド残溝を１００として指
数で示した。指数が大きい方が、耐摩耗性が優れること
を示す。

【００３７】粘度、硬度および粘弾性（動的貯蔵弾性率
Ｅ’）の結果を表２に、実車テストの結果を表３に示
す。

【００３８】比較例１〜３は、従来一般的なオフロード
用タイヤの配合からなる。

【００３９】未加硫時の粘度（ムーニー粘度：Ｍ
Ｌ₁₊₄）上昇を抑えるために、カーボンブラックおよび
オイルを適量配合した比較例１は、トレッド硬度が低
く、実車テストの各結果も向上しなかった。

【００４０】一方、トレッド硬度を上昇させるために、
カーボンブラックの配合量を増加させたり、オイルの配
合量を減少させたりした比較例２および３では、ムーニ
ー粘度ＭＬ₁₊₄が上昇した。そのため、タイヤ製造時の
作業性を損うこととなった。

【００４１】それらに対して、熱硬化性フェノール樹脂
を含むトレッドからなり、該トレッドゴム硬度および動
的貯蔵弾性率Ｅ’を上昇させた実施例１〜３では、ムー
ニー粘度ＭＬ₁₊₄を上昇させずに、実車テストの各結果
を上昇し得た。したがって、これら実施例１〜３は、タ
イヤ製造時の作業性を損うことなく、グリップ性、耐チ
ャンキング性および耐摩耗性の向上を得ることができ
た。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】

【表３】

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、トレッド部をなすゴム
の配合および物性を特定することにより、タイヤ製造時
の作業性を損うことなく、グリップ性、耐チャンキング
性および耐摩耗性にすぐれた空気入りタイヤ、およびオ
フロード用タイヤ用を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） //(Ｃ０８Ｌ 21/00 Ｃ０８Ｌ 61:06 61:06） (72)発明者峯章弘兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号住友ゴム工業株式会社内Ｆターム(参考） 4J002 AC01W AC03W AC06W AC07W AC08W AC09W AE05X CC043 CC053 CC063 CC073 DA036 FD010 FD016 FD140 FD150 GN01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ゴム成分１００重量部に対して、
（Ｂ）カーボンブラック７０〜１２０重量部、（Ｃ）オ
イル２０〜１２０重量部、（Ｄ）熱硬化性フェノール樹
脂３〜１０重量部を含有するゴム組成物からなるトレッ
ドを有する空気入りタイヤであって、該トレッドゴムの
２５℃におけるＪＩＳ−Ａ硬度が７８以上であり、７０
℃における動的貯蔵弾性率Ｅ’が９．５ＭＰａ以上であ
る空気入りタイヤ。
【請求項２】オフロード用タイヤである請求項１記載
の空気入りタイヤ。