JP2009051481A - 更生タイヤ用トレッド及び更生タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トレッドゴムの発熱性が改善され、走行温度を低減することでトレッドと台タイヤとの更生面における剥離強力の低下を抑制し、さらに耐テアー性を犠牲にせず良好な剥離強力を得ることが可能な更生タイヤ用トレッドおよび該トレッドを適用した更生タイヤを提供する。
【解決手段】トレッド表面側に位置するキャップゴム２とトレッド底面側に位置するベースゴム３とを備える更生タイヤ用トレッド１において、前記ベースゴム３の２５℃における２％歪時の損失正接（tanδ）が0.10以下であり、前記ベースゴム３の破断時伸び（Ｅｂ）が460％以上であるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、更生タイヤ用トレッド及び該更生タイヤ用トレッドを備えた更生タイヤに関し、特に更生タイヤに適用した際に発熱性が改良されて、台タイヤとの剥離強力の低下を抑制し、耐テアー性を犠牲にせず良好な剥離強力が得られる更生タイヤ用トレッド及び更生タイヤに関する。

更生タイヤの製造方法には、トレッドパターンを有しない未加硫の貼り替え用のトレッドゴムを台タイヤのトレッド部に貼り付け、金型内で加硫成形する方法（リモールド方式）と、台タイヤのトレッド部に未加硫ゴムからなる接着用のクッションゴムを配置し、次にトレッドパターンを有する加硫済みの貼り替え用のトレッド（プレキュアトレッド）を台タイヤに貼り付け、加硫缶を用いて加硫接着する方法（プレキュア方式）がある。

従来、上記の更生タイヤの製造において、貼り替え用のトレッドとして１層構造を有するものが用いられている。１層構造のトレッドにおいては、トレッドと台タイヤとの剥離強力を保つため一定量以上の硫黄を配合する必要がある。このため老化特性が劣り、耐テアー性が劣ることから耐摩耗性の向上に制約があった。また、走行時におけるトレッドゴムの発熱によりトレッド部全体の発熱温度が上昇することによって、台タイヤと更生用トレッドとの界面、すなわち更生面において剥離強力の低下が起き、剥離が生じるという問題があった。そこで、このような問題に対処するために、例えば、トレッドの構造をキャップ／ベース構造のような異なるゴム組成物からなる２層構造とすることによって、トレッドゴムの発熱性を改良する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

また、プレキュア方式で製造された更生タイヤにおいて、台タイヤとの接着を目的としたクッションゴムを使用し、該クッションゴムとしてプレキュアトレッドを構成するゴムよりも発熱性が低いゴムを用いることで、更生後の走行時における低発熱性を向上させることが試みられている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−２２４２７８号公報 特開平１０−１２９２１６号公報

しかしながら、トレッドの構造をキャップ／ベース構造とする方法においては、発熱性は改良されるものの耐テアー性が悪化し、さらにこの構造のトレッドにおいても台タイヤとの接着を保つために硫黄を一定量以上配合する必要があることから、更にテアー性を悪化させるという問題があった。

また、クッションゴムをプレキュアトレッドを構成するゴムよりも低発熱としたのみでは、タイヤの走行温度低減への寄与が少なく、また、クッションゴム自身の台タイヤとプレキュアトレッドとの接着力を上げようとしても、低発熱とすることでゴム配合が制限されるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、更生タイヤに使用した際に、トレッドゴムの発熱性が改善され、走行温度を低減することでトレッドと台タイヤとの更生面における剥離強力の低下を抑制し、さらに耐テアー性を犠牲にせず良好な剥離強力を得ることが可能な更生タイヤ用トレッドおよび該更生タイヤ用トレッドを適用した更生タイヤを提供することにある。

本発明者は、更生タイヤ用トレッドを、トレッド表面側に位置するキャップゴムとトレッド底面側に位置するベースゴムの２層構造とし、相対的に走行温度への寄与の大きいベースゴムの発熱性を改良し、走行温度を低減することで更生面における剥離強力の低下を抑制でき、また、台タイヤに接するベースゴムの硫黄配合量を一定量にすることで、耐テアー性を犠牲にせず良好な剥離強力を得ることが可能であるとの知見を得、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の更生タイヤ用トレッドは、トレッド表面側に位置するキャップゴムとトレッド底面側に位置するベースゴムとを備える更生タイヤ用トレッドにおいて、
前記ベースゴムの２５℃における２％歪時の損失正接（tanδ）が0.10以下であり、
前記ベースゴムの破断時伸び（Ｅｂ）が460％以上であることを特徴とする。

本発明の更生タイヤ用トレッドの好適例においては、前記ベースゴムの硫黄配合量がゴム成分100質量部に対して1.4〜2.0質量部である。

本発明の更生タイヤ用トレッドの他の好適例においては、前記ベースゴムに配合されるカーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）が100m²/g以下で且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が105ml/100g以下である。

本発明の更生タイヤ用トレッドの他の好適例においては、前記ベースゴムの硫黄配合量が前記キャップゴムの硫黄配合量より大きいことを特徴とする。

また、本発明の更生タイヤは、上記の更生タイヤ用トレッドを備えることを特徴とする。ここで、前記更生タイヤは、リモールド方式又はプレキュア方式によって製造されるのが好ましい。

本発明によれば、更生タイヤに好適であり、走行温度を低減させ、タイヤライフにわたって台タイヤとの良好な接着を維持し、良好な耐テアー性を有する更生タイヤ用トレッド及びかかる更生タイヤ用トレッドを備えた更生タイヤを提供することができるという有利な効果を奏する。

以下に、図を参照して本発明の更生タイヤ用トレッドを詳細に説明する。図１は、本発明の更生タイヤ用トレッドの一例を示す断面図であり、図２は、本発明の更生タイヤ用トレッドの変形例を示す断面図である。

図１に示す更生タイヤトレッド１は、未加硫ゴムからなり、トレッド１の表面側に位置するキャップゴム２とトレッド１の底面側に位置するベースゴム３とからなる、いわゆるキャップ／ベース構造を有する。

本発明の更生タイヤ用トレッド１においては、ベースゴム３の損失正接（tanδ）が0.10以下であり、ベースゴム３の破断時伸び（Ｅｂ）が460％以上であることを要する。ベースゴム３のtanδが0.10以下であることによって、走行時のトレッドゴムの発熱を充分に抑制し、走行温度を低減することができるのと同時に、耐テアー性を向上させることができる。tanδが0.10より大きい場合、トレッドゴムの発熱の抑制効果が充分ではなく、走行中の発熱温度が高くなることから、耐テアー性が悪化するおそれがある。トレッドゴムの発熱をより抑制し、耐テアー性をより向上させるためには、ベースゴム３のtanδは0.09以下であることが好ましい。なお、tanδを0.10以下にするには、例えば、ベースゴム３に用いるゴム組成物における硫黄の配合量を増量することや、充填剤の配合量を減量することが挙げられるが、特に限定されない。

また、ベースゴム３のＥｂが460％以上であることによって、耐テアー性を良好なものとすることができ、より優れた耐テアー性を得るためにはＥｂは480％以上であることが好ましい。なお、Ｅｂを460%以上とするには、例えばベースゴム３に用いるゴム組成物における充填剤の配合量を減量することが挙げられるが、特に限定されない。

上記キャップゴム２に適用するゴム組成物のゴム成分としては、特に限定されないが、天然ゴム（ＮＲ）の他、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）等の合成ゴムが挙げられる。これらゴム成分は一種単独でも、ブレンドでもよい。なお、ブレンドの場合、天然ゴム（ＮＲ）とポリブタジエンゴム（ＢＲ）とをブレンドして配合するのが好ましく、そのブレンドの比率ＮＲ／ＢＲが６０／４０〜８０／２０の範囲が好ましい。

上記キャップゴム２用ゴム組成物の充填剤としては、特に限定されないが、カーボンブラック及びシリカが挙げられ、ここでカーボンブラックとしてはＳＡＦ級、ＩＳＡＦ級のカーボンブラックが好ましい。また、充填剤としてシリカを用いる場合、その補強性を更に向上させる観点から、シランカップリング剤を配合時に添加することが好ましい。

上記ベースゴム３に適用するゴム組成物のゴム成分としては、特に限定されないが、、天然ゴム（ＮＲ）の他、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）等の合成ゴムが挙げられる。これらゴム成分は一種単独でも、ブレンドでもよい。

また、本発明においては、ベースゴム３の硫黄配合量がゴム成分100質量部に対して1.4〜2.0質量部であることが好ましい。ベースゴム３の硫黄配合量が1.4質量部以下では、台タイヤとの接着性が充分に確保できないおそれがあり、2.0質量部以上では老化特性が低下し、耐テアー性が劣化するおそれがある。台タイヤとの接着性と耐テアー性をより向上させるという観点から、ベースゴム３の硫黄配合量は1.5〜1.8質量部であることが好ましい。

ベースゴム３用ゴム組成物に配合する充填剤としては、カーボンブラックが挙げられる。ここで、カーボンブラックとしては、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）が100m²/g以下であり且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が105ml/100g以下であるものが好ましい。上記範囲の窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）とＤＢＰ吸油量を満たすカーボンブラックを使用することで、発熱の抑制と耐テアー性を両立することができる。このようなカーボンブラックの具体例として、ＨＡＦ級（例えばＮ３３０、Ｎ３２６）などを挙げることができる。カーボンブラックの配合量は、発熱性確保の観点から、３０〜５０質量部が好ましく、３５〜４０質量部がより好ましい。

また、ベースゴム３に用いるゴム組成物に充填剤としてカーボンブラックに加えてシリカを配合してもよく、シリカの配合量は上記ゴム成分100質量部に対して3〜8質量部の範囲が好ましい。

また、本発明においては、前記ベースゴムの硫黄配合量を前記キャップゴムの硫黄配合量より大きくすることが好ましい。ベースゴムの硫黄配合量がキャップゴムのものより大きいことで、タイヤライフの初期から末期にかけて良好な耐テアー性をタイヤに付与することができる。

なお、上記キャップゴム２及びベースゴム３に適用するゴム組成物には、上記ゴム成分、充填剤の他に、通常のタイヤトレッドに用いられる配合剤、すなわち、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、プロセスオイルなどの軟化剤を、通常のトレッドに用いられる配合量の範囲において配合してもよい。

本発明のキャップ／ベースの２層構造の更生タイヤ用トレッド１は、例えば、従来のゴム加工用の押出機等を用いて、２層同時に押し出して成形することによって得ることができる。

また、上記更生タイヤ用トレッド１を未加硫のまま用いて、更生タイヤを製造してもよいが、上記未加硫の更生タイヤ用トレッド１をトレッドパターンを成形する突部を有する適切な金型を用いて加硫成形して、図２に示すようなトレッドパターン４を有する加硫済みのキャップゴム２’と加硫済みのベースゴム３’とからなる更生タイヤ用トレッド１’（プレキュアトレッド）を作製し、これを用いて更生タイヤを製造してもよい。

以下、図を参照して本発明の更生タイヤについて詳細に説明する。図３は、図１に示す更生タイヤ用トレッド１を用いて、リモールド方式によって製造した更生タイヤを示すタイヤ幅方向断面図である。図示例の更生タイヤは、従来のリモールド方式による更生タイヤの製造方法に従って、新品タイヤまたは更生タイヤからトレッドゴムを除去した後、バフ処理されることによって形成された台タイヤ５上に図１に示す更生タイヤ用トレッド１を貼り付け、金型内で加硫接着することによって製造され、加硫済みのキャップゴム２’と加硫済みのベースゴム３’からなる加硫済みの更生タイヤ用トレッド１’を台タイヤ５上に備える。

図４は、図２に示す加硫済みの更生タイヤ用トレッド１’を用いて、プレキュア方式によって製造した更生タイヤを示す。図示例の更生タイヤは、加硫済みの更生タイヤ用トレッド１’を、台タイヤ５の外周面に接着用のゴム用セメントまたは未加硫のクッションゴム６を介して貼り付け、加硫缶を用いて加硫接着することによって製造されたものである。本発明の更生タイヤは、本発明の更生タイヤ用トレッドを用いて上記のようなリモールド方式又はプレキュア方式のいずれによっても製造することができ、当該更生タイヤにおいては、トレッドにおける発熱性が改良されて、走行温度が低減し、トレッドと台タイヤとの更生面における剥離強力の低下が抑制されて、タイヤライフに渡ってトレッドと台タイヤとの良好な接着が維持され、かつ耐テアー性が優れたものとなる。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

表１に示す配合処方に従い、ベースゴム及びキャップゴムに使用するゴム組成物を、ゴム工業で通常に用いられるバンバリーミキサーを用いて常法に従い混練して得た。得られたベースゴム用の各ゴム組成物の損失正接（tanδ）及び破断時伸び（Ｅｂ）を下記のようにして測定した。測定結果を表１に示す。

（１）損失正接（tanδ）
タイヤから所定の方法でベースゴムをスライスして取り出し、試験片を作製して、東洋精機株式会社製の粘弾性スペクトロメーターを使用して、初期荷重１６０ｇ、動的歪２％、周波数５２Ｈｚおよび温度２５℃の条件でtanδ測定した。

（２）破断時伸び（Ｅｂ）
タイヤから所定の方法でベースゴムをスライスして取り出し、ＪＩＳダンベル状３号形試験片を作製して、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して２５℃で引張試験を行い、破断時伸び（Ｅｂ）（％）を測定した。

次に、上記のようにして得られた各ゴム組成物を更生タイヤ用トレッド１のキャップゴム２およびベースゴム３に適用した図３に示す更生タイヤをリモールド方式にて常法により試作した。まず、キャップゴム及びベースゴムに用いるゴム組成物を用いて、通常のゴム用押出機等によって、２層にて押し出した未加硫の更生タイヤ用トレッド１を作成した。次に、１次ライフを終了したサイズ１１Ｒ２２．５のタイヤの表面を所定のバフ処理を施し、上記の未加硫の更生タイヤ用トレッド１を貼り付け、加硫して、各実施例及び比較例の更生タイヤを作製した。なお、従来例として、トレッドをキャップゴム２のみからなるトレッドとした以外は上記と同様にして更生タイヤを作製した。

上記のようにして作製した各実施例、比較例及び従来例の更生タイヤに対して、下記の方法で、発熱性、剥離耐久性、耐テアー性を評価した。結果を表１に示す。

（３）発熱性
一定速度・ステップロード条件のドラムテストを実施し、タイヤトレッド内部の一定深さ位置の温度を測定し、従来例の温度の値を各実施例及び比較例の温度の値で割り、従来例の値を１００としたときの指数で表示した。指数の値が大きいほど、タイヤ発熱温度が低い、すなわち低発熱化の効果が大きいことを示す。

（４）剥離耐久性
作成したタイヤよりサンプルを切り出し、更生面の剥離強力を、ＪＩＳ Ｋ６２５６に準拠して剥離試験を行い、剥離強力を測定した。また、トラックに装着し、１０万km走行した後のタイヤからも同様に測定し、残存剥離強力とした。数値は、従来例のタイヤから採取した試験サンプルの剥離強力又は残存剥離強力を１００としたときの指数で表し、指数の値が高いほど剥離強力又は残存剥離強力が大きいことを示し、剥離耐久性が良好であることを示す。

（５）耐テアー性
トラックに装着し、１０万km走行した後のタイヤに生じたテアーの総長さを測定し、従来例のテアーの総長さを１００としたときの指数で表した。指数の値が高いほど耐テアー性が良好であることを示す。

*1 天然ゴム RSS#3.
*2 ポリブタジエンゴム JSR製 BR01.
*3 東ソー・シリカ（株）製 ニプシルＡＱ.
*4 ビス(３-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、デグッサ社製 Ｓｉ６９.
*5 Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド.
*6 Ｎ_２ＳＡ119m²/g、ＤＢＰ吸油量114ml/100g.
*7 Ｎ_２ＳＡ126m²/g、ＤＢＰ吸油量125ml/100g.
*8 Ｎ_２ＳＡ83m²/g、ＤＢＰ吸油量102ml/100g.
*9 Ｎ_２ＳＡ84m²/g、ＤＢＰ吸油量71ml/100g.

表１に示すように、ベースゴムのtanδが0.10以下で且つＥｂが460％以上である実施例１〜７では、トレッドがキャップゴムのみからなる従来例よりも発熱性、耐テアー性、剥離強力、残存剥離強力が向上し、発熱を抑制しつつ、タイヤライフの初期から末期にかけて良好な耐テアー性と良好な剥離耐久性を維持することができたことがわかる。

一方で、tanδが0.10を越え、且つＥｂが460％未満である比較例１、２及び６、並びにＥｂが460％以上であるが、tanδが0.10を越える比較例３では、発熱性が実施例１〜７ほどは向上せず、比較例１〜３では剥離強力及び残存剥離強力が、比較例６では耐テアー性及び残存剥離強力が従来例より劣化した。また、tanδが0.10以下であるが、Ｅｂが460％未満である比較例４および５では、従来例より耐テアー性が劣化した。

本発明の更生タイヤ用トレッドの一例を示す断面図である。 本発明の更生タイヤ用トレッドの変形例を示す断面図である。 図１に示す更生タイヤ用トレッドを用いて、リモールド方式によって製造した本発明の更生タイヤの一例を示すタイヤ幅方向断面図である。 図２に示す更生タイヤ用トレッドを用いて、プレキュア方式によって製造した本発明の更生タイヤの一例を示すタイヤ幅方向断面図である。

符号の説明

１ 更生タイヤ用トレッド
２ キャップゴム
３ ベースゴム
４ トレッドパターン
５ 台タイヤ
６ クッションゴム

Claims (7)

1. トレッド表面側に位置するキャップゴムとトレッド底面側に位置するベースゴムとを備える更生タイヤ用トレッドにおいて、
   前記ベースゴムの２５℃における２％歪時の損失正接（tanδ）が0.10以下であり、
   前記ベースゴムの破断時伸び（Ｅｂ）が460％以上であることを特徴とする更生タイヤ用トレッド。
2. 前記ベースゴムの硫黄配合量がゴム成分100質量部に対して1.4〜2.0質量部であることを特徴とする請求項１記載の更生タイヤ用トレッド。
3. 前記ベースゴムに配合されるカーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）が100m²/g以下で且つジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が105ml/100g以下であることを特徴とする請求項１記載の更生タイヤ用トレッド。
4. 前記ベースゴムの硫黄配合量が前記キャップゴムの硫黄配合量より大きいことを特徴とする請求項１又は２記載の更生タイヤ用トレッド。
5. 請求項１〜４項のいずれか１項に記載の更生タイヤ用トレッドを備えた更生タイヤ。
6. リモールド方式によって製造される請求項５記載の更生タイヤ。
7. プレキュア方式によって製造される請求項５記載の更生タイヤ。

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